2021 Fiscal Year Research-status Report
Development of stereo-triblock polydienes by organo rare-earth catalysts and mechanical properties of polydienes
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20K05611
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| Research Institution | Oyama National College of Technology |
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Principal Investigator |
西井 圭 小山工業高等専門学校, 物質工学科, 准教授 (00552928)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ペンタジエン / アタクチック / イソタクチック / ポリペンタジエン / エラストマー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
有機金属触媒を用いた高活性，高立体特異的（cis-1,4- / trans-1,4- / 3,4- / 1,2-）ブタジエンあるいはイソプレン重合に関する報告例は多い．しかし，(E)-1,3-ペンタジエンのイソタクチック-トランス-1,4-特異的重合の報告例は少なく，新規触媒系の開発が必要であった．
われわれは最近，インデニル配位子を有するハーフサンドイッチ型イットリウム触媒系が，(E)-1,3-ペンタジエンのイソタクチック-トランス-1,4-特異的リビング重合を進行させ，生成ポリマーはmm > 95%（イソタクチック構造選択率：mm）およびトランス-1,4-構造選択率 = 99%を有するリビングisotactic-trans-1,4-ポリペンタジエン（ITPPD）の合成に成功した．そこで，本研究では前述のイットリウム触媒系と極性の異なる2種類の溶媒（トルエン，クロロベンゼン）を用いて機能性ステレオブロックポリマー（引張強度 > 2600%，リカバリー特性 > 94%）の合成を検討した．その結果，生成したポリペンタジエン（アタクチックポリペンタジエンユニットを含む）はもとのITPPDに比べ融点（Tm）が4℃低下し，エラストマー性が向上した．具体的には，引張強度が1389%から2111%に向上した．しかし，リカバリー特性が24%であった．よって，さらに多くのエラストマーユニットが必要であることがわかった．このため，今後はエラストマー性に関与する「アタクチックポリペンタジエンユニット」を増やす検討を進める予定である．
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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
本研究課題の進捗状況において上記区分を選択した理由を示す．申請時に計画していた「ステレオブロックポリマーの合成」に関しておおむね目標を達成できたと考えている．さらに「ポリマーの物性評価」について，目標値は未達成であるが，改善する方向性を確認できた．
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度、すでに重合溶媒の種類で「ステレオブロック構造およびエラストマー性」について知見が得られた．よって，今年度は極性の高い溶媒量を増やし「高機能性ステレオトリブロックポリマー（引張強度 > 2600%，リカバリー特性 > 94%）」の合成に挑戦する計画である．
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