2018 Fiscal Year Annual Research Report
シングルサイト触媒による精密重合を基盤とした光学樹脂の高性能化・高機能化
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18H02036
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
塩野 毅 広島大学, 工学研究科, 教授 (10170846)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中山 祐正 広島大学, 工学研究科, 准教授 (20273576)
田中 亮 広島大学, 工学研究科, 助教 (60640795)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 光学樹脂 / ポリオレフィン / シングルサイト触媒 / シクロオレフィン共重合体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
実施者は，ジメチルシリレン架橋フルオレニルアミドジメチルチタン錯体（I）と適切な活性化を組み合わせた触媒系がノルボルネンと1-アルケンの共重合を高活性で進行させること見いだした．得られるポリマーのガラス転移温度（Tg）はポリノルボルネンのTg（約400°C）を上限として自在に制御可能であり可視光透過性は90％以上であることを明らかにした．Iは組み合わせる活性化剤によりリビング重合を進行させる．
本年度は，上記触媒系によるノルボルネン/1-オクテンリビング共重合において，ノルボルネンの重合反応性が1-オクテンに比べ一桁高いことを利用して，開始末端はノルボルネンに富み停止末端は1－オクテンに富むグラジエントグラジエントコポリマーの合成を検討した．Iとさまざまな活性化剤を組み合わせ，ノルボルネン/1-オクテン仕込みモル比1/1で共重合を検討した結果， 適切なスカベンジャー存在下Ph3CB(C6F5)4を活性化剤として0℃で重合を行うことで，目的とするグラジエントグラジエントコポリマーが得られることを明らかにした．得られたコポリマーは数平均分子量44000で分子量分布分散度は1.22であり，265℃と-19℃にTgを示した．ノルボルネン/1-オクテン仕込みモル比を7/3～3/7に変えることで，二つのTgはそれぞれ324～173℃と-12～-34℃に変化した．これらのコポリマーから溶液キャスト法により作成したフィルムは80ー90%の可視光透過率を示した．また，フィルムの弾性率，引張強度，破断伸びは，1-オクテン組成の増大に伴い，それぞれ419ー22 MPa，34.4～3.2 MPa，13～130%に変化した．これらの結果は，分子量やコノモマー組成を制御することで，ノルボルネン/1-オクテングラジエントコポリマーが高透明・高耐熱で可撓性を有する材料となり得ることを示している．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ノルボルネン/1-オクテンリビング共重合が短時間で完結する条件を見いだし，目的とするグラジエントコポリマーの合成に成功した．さらに，コモノマー組成の異なる幾つかのグラジエントコポリマーの物性を評価した結果，ノルボルネン/1-オクテングラジエントコポリマーの高性能光学ポリマーとしての可能性を示す結果を得た．．
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| Strategy for Future Research Activity |
１．分子量，コモノマー組成の異なる一連のノルボルネン/1-オクテングラジエントコポリマーを合成し物性を評価し，ノルボルネン/1-オクテングラジエントコポリマーの材料としての可能性を検討する．
２．ノルボルネン/1-オクテンランダムコポリマーのモデルとして，逐次重合法によりマルチブロックグラジエントコポリマーを合成し，物性を評価することで，ノルボルネン/1-オクテングラジエントコポリマーの構造の有用性について評価する．
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