Preparation of significantly toughened thermosetting resins based on a novel method to construct interpenetrating network structures

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H02772
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 35020:Polymer materials-related
• Research Institution: Yokohama National University
• Principal Investigator: Oyama Toshiyuki 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (30313472)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 所 雄一郎 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 応用科学群, 助教 (80709692)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 熱硬化性樹脂 / 半相互侵入高分子網目 / semi-IPN / 相互侵入高分子網目 / IPN

Outline of Final Research Achievements

We proposed a novel construction method of semi-interpenetrating polymer network (semi-IPN) structures in which highly crosslinked network polymers of thermosetting resins and linear polymers are interpenetrated at the molecular level. We designed and synthesized monomers to realize this concept and prepared linear polymers using these monomers. Curing thermosetting resins in the presence of the synthesized linear polymers afforded cured products having semi-IPN structures. The obtained cured products were found to have better mechanical properties than those prepared not using the monomers designed and synthesized in this study.

Free Research Field

高分子化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

架橋度が低いネットワークポリマー(ゲルなど)では、２種のネットワークが互いに絡み合った構造の形成により大幅な強靭化が実現されているが、架橋度が高いネットワークポリマーである熱硬化性樹脂ではこれまで「互いに絡み合った構造」の一般的な構築法が存在しなかった。本研究は、熱硬化性樹脂における「互いに絡み合った構造」の構築法を提案・実現した初めての例であり、高い学術的意義を有している。また、本研究の手法は産業分野で多く使用されている熱硬化性樹脂に広く適用可能なものであるため、その社会的意義も大きい。