2022 Fiscal Year Research-status Report
脂肪族ポリカルボナートを連結したブロック共重合体の開発と材料特性の解明
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20K05599
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
中野 幸司 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70345099)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | エポキシド / 二酸化炭素 / ポリカルボナート / ブロック共重合体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，エポキシドと二酸化炭素との交互共重合によって合成できる脂肪族ポリカルボナート（APC）をマクロ開始剤とする重合によって，APCと他の高分子を連結したブロック共重合体の新しい合成法を開発する．また，得られるブロック共重合体の基礎的な力学特性や相分離挙動，相溶化作用を評価し，構造と物性の相関を解明する．
令和4年度は，前年度までの成果を基に，APCとビニルポリマーとのブロック共重合体の物性評価をおこなった．まず，APCとしてポリプロピレンカルボナート（PPC），ビニルポリマーとしてポリメタクリル酸メチル（PMMA）を選定し，それらポリマーを連結したブロック共重合体（PPC-block-PMMA）の相容化効果を検証した．PPCとPMMAとのブレンドに対してPPC-block-PMMAを添加し，得られたポリマーブレンドの引張強度を評価したところ，PPC-block-PMMAの添加量が多くなるほど引張強度が向上する傾向が確認された．また，動的粘弾性測定の結果，PPC-block-PMMAを添加することによって，損失正接［tan(delta)］のピーク（ガラス転移温度）が低温シフトすることが確認された．また，電子顕微鏡観察では，PPC-block-PMMA添加によってPPCの分散がより微細になることも確認された．以上のことから，PPC-block-PMMAが相容化剤として一定の効果を持つことが明らかとなった．
前年度までに合成に成功していたAPCとポリシクロアルケンとのトリブロック共重合体の物性評価を目的に，分子量が異なる一連のトリブロック共重合体の合成について検討した．その過程で，これまでの合成法では分子量の制御が難しいことや，目的のトリブロック共重合体に加えて四つ以上のブロックから構成されるマルチブロック共重合体も副生している可能性があることが明らかとなった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
令和4年度に予定していたブロック共重合体の物性評価のうち，APCとビニルポリマーとのブロック共重合体の相容化効果の検証は実施できた．一方，新型コロナウィルス感染拡大の影響により，研究協力者である研究室所属学生の登校が一部制限されたことと，APCとポリシクロアルケンとのトリブロック共重合体の合成時に分子量制御が困難なことや副生物が混在するという問題が明らかとなったため，ポリシクロアルケンとのトリブロック共重合体に関しては，物性評価を実施できていない．
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度には以下の項目を実施する．
(A) APCとポリシクロアルケンとのトリブロック共重合体の精密合成：目的のブロックポリマーを選択的かつ精密に合成するために，新たな合成法を検討する．具体的には，リビング重合で精密に合成したポリシクロアルケンをAPC両端に連結する．
(B)ブロック共重合体の相溶化作用の解明：APCとビニルポリマーやポリシクロアルケン（水素化体を含む）とのブロック共重合体の相溶化作用を明らかにする．配合比を系統的に変化させて混合し，力学特性測定や各種顕微鏡観察をおこない，相溶化作用を評価する．
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| Causes of Carryover |
新型コロナウィルス感染拡大によって研究協力者の研究室所属学生の登校が一部制限されたことやサンプル調製に予期せぬ問題が生じたことなどにより研究実施に遅延が生じた．また，これらの遅延によって予定していた学会参加も見送った．これらの理由により次年度使用額が生じた．次年度使用額は，薬品やガラス器具，不活性ガスなどの購入や旅費に充てる．
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