2021 Fiscal Year Annual Research Report
Polymer Synthesis, Degradation and Conversion Utilizing Appearance/Disappearance of Functional Groups Synergy
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19H02763
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
高坂 泰弘 信州大学, 学術研究院繊維学系, 准教授 (90609695)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 官能基シナジー / 共役置換反応 / ケミカルリサイクル / 主鎖切断 / α-機能化アクリル酸エステル / 分解性ビニルポリマー / ラジカル重合 / カチオン重合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
[1] 昨年度見出した，共役置換反応が媒介する室温，大気雰囲気でのリビングアニオン重合（不死鳥重合）について，様々な構造のモノマーから一般性を評価した．環歪みやアリル置換基が逆反応（解重合）を抑制する重要な因子とわかり，不死鳥重合は特定の条件を満たす構造のモノマーに限定されることがわかった．
[2] 主鎖にアクリル骨格を有し，そのアリル位にウレタン結合やエステル結合を導入したポリマーに極微量の求核剤を添加すると，連鎖的な主鎖切断を再重合を繰り返し，主鎖骨格が変換された．反応時間によって主鎖変換率を制御し，熱物性を重合後に再調整できる新しいポリマーを開発した．
[3] カチオン重合で，ビニル重合と開環重合を選択的に実施したり，2つの重合を同時に実施したりできることがわかった．ポリマーのガラス転移点は，開環単位が増えるにつれ低下した．各重合によって生じる単位構造は，いずれも酢酸とサリチル酸に加水分解した．すなわち，1つのモノマーから物性が異なる多様なポリマーが誘導できるとともに，これらが塩基処理によって同一のモノマー原料にケミカルリサイクルできることを見出した．
[4] 3-メチレンフタリドのラジカル重合体が，モノマー原料のo-アセチル安息香酸に分解することを見出した．[3]と比べて迅速に単一物質に分解できる点が魅力で，水懸濁系でのケミカルリサイクルにも成功した．また，モノマー構造が分解性に与える影響が明らかになった．
[5] 酢酸ビニルに代表されるビニルアルコール保護体と，マレイン酸誘導体のラジカル共重合を行い，交互連鎖で生じるβ-ケトアルコール誘導体骨格での逆アルドール反応を検討したところ，主鎖分解が確認された．この現象は手軽に分解性ポリマーを合成する技術への発展が期待される．
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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