2018 Fiscal Year Annual Research Report
ラジカル重合と重付加反応の融合による超耐熱型マレイミドポリマー材料の創製
| Project/Area Number |
18H02038
|
|---|
| Research Institution | Osaka Prefecture University |
|---|
Principal Investigator |
松本 章一 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00183616)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 高分子合成 / ラジカル重合 / 高分子反応 / 耐熱性高分子 / 高性能高分子 / ネットワークポリマー / 透明ポリマー / 有機無機ハイブリッド |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、シークエンス制御が可能なラジカル重合法を活用して、マレイミドポリマーおよびそのオリゴマーの側鎖や末端基に反応性基を任意に導入し、得られた反応性ポリマーの後架橋などを利用してネットワーク形成を行い、従来型の熱硬化性樹脂では実現できなかったポリマー材料設計を行った。初年度は材料合成を中心に以下の内容に従って研究を実施した。まず、マレイミドのラジカル共重合系に制御ラジカル重合を適用し、繰り返し単位の配列構造を精密に制御したマレイミドポリマーを合成した。特に、オレフィンと種々のビニルモノマーのラジカル共重合によってランダム、交互、および定序配列した様々なマレイミドポリマーの合成に関して詳細に検討を行い、効率的な側鎖への反応性基の導入法を確立した。側鎖官能基のポリマー反応を利用して熱硬化物を作製し、高耐熱透明樹脂ならびに金属材料接着材料等の設計に応用した。反応性マレイミドポリマーと反応性シルセスキオキサンを含む種々の多官能性チオール等と組わせたねとワークポリマーならびに有機無機ハイブリッド系の新規耐熱透明ポリマー材料の開発も行った。さらに、ポリマー反応によるネットワーク形成のためのプレポリマーとしてマレイミドモノマーおよびオリゴマーの熱硬化反応への応用も検討し、反応性オリゴマーの後硬化物について、耐熱性、機械特性、光学特性等の評価を行った。特に、マレイミド基を含むベンズオキサジン誘導体の反応設計を中心に検討を進め、マレイミドとベンズオキサジンおよびアリル基等の複数の反応性部位を有するモノマーおよびオリゴマーの新規設計によって、異なる機構で進行する複数の逐次あるいは連鎖反応を制御しながらネットワークポリマーを合成した。硬化物が著しく耐熱性に優れていることを見出した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の予定どおり研究を展開している。備品の購入に関して冷凍式恒温槽（島津製作所製）を導入し、研究に活用している。研究開始後に、機械特性試験のための材料設計に当初の想定より時間を要することが判明したため、研究計画で計上していたビデオ式伸び幅計の初年度導入を見送ることとした。実験の進捗上、熱分析の重要性が高まったため、他の研究予算で導入することになった示差熱分析計の経費の一部を本研究経費で充てることとした。また、当初備品購入を想定してた研究経費の一部を実験の進捗に伴って新たに必要となった材料合成のための消耗品購入に充当した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
マレイミド基を含むベンズオキサジン誘導体の反応設計の重要な成果が得られているので、シークエンス制御したマレイミドポリマーとオリゴマーの設計については、それらに焦点を絞って2019年度も継続して研究を展開する。高耐熱・高強度・高透明マレイミドポリマーの設計については予備的知見は十分に得られているので、本格的研究に取り組む。異種材料接合用マレイミドポリマー材料の開発に関しても、上記項目の成果を応用しながら検討を開始する。それぞれ項目の検討内容の詳細については、概ね当初の計画に沿って進めて行くこととする。研究開始時点で計画にあったビデオ式伸び幅計の購入に関しては、材料合成ならびに物性評価の進捗を見ながら2019年度中に判断することとした。
|
