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2010 Fiscal Year Annual Research Report

高性能高分子ナノファイバーネットワーク構造体のビルトアップ型調製法の確立

Research Project

Project/Area Number 21350127
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

木村 邦生  岡山大学, 大学院・環境学研究科, 教授 (40274013)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山崎 慎一  岡山大学, 大学院・環境学研究科, 准教授 (40397873)
内田 哲也  岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 講師 (90284083)
Keywordsナノファイバー / 高性能高分子 / ポリイミド / ポリベンズイミダゾール / 重合相分離 / 結晶化 / 二液相分離 / オリゴマー
Research Abstract

剛直高分子は高性能・高機能性材料として期待されるが、その剛直構造ゆえに成型加工が困難である。本研究では、重合誘起オリゴマー相分離を利用することにより、高性能芳香族高分子ナノファイバーネットワーク構造体のビルトアップ型調製法の開発を目指し、以下を検討した。
1.ポリイミドネットワーク構造体の調製
N-(4'-アミノフェニル)-4-カルボキシー5-アルコキシカルボニルフタルイミドを重合すると高結晶性のポリ(p-フェニレンテレフタルイミド)針状結晶が生成することを見出した。針状結晶の長さは、0.7-1.8μmで制御でき、幅は110nm、厚さは20nmであった。分子鎖は針状結晶の長さ方向に配向しており、高耐熱性を示した。
2.ポリエステルイミドの高次構造形成
N-(4-カルボキシフェニル)-4-アセトキシフタルイミドを高温度で重合すると、らせん状の繊維状結晶が生成することを見出した。280℃で得られた結晶は平均の幅243nm、長さ3.60μmであり、らせんピッチは321nmであった。らせんピッチは重合温度に依存しており、重合温度が高くなるにつれてピッチが増大し、330℃では1291nmになった。分子鎖はらせん状結晶の長さ方向に配向しており、高結晶性であることが分かった。
3.ポリベンズイミダゾールナノファイバーネットワーク構造の調製
2-(1,4-カルボフェノキシフェニル)-5,6-ジアミノベンズイミダゾールを用いて芳香族溶媒中高温で重合すると,分子鎖が長さ方向に配向した幅30-110nmのポリ[2,6-(1,4-フェニレンビベンズイミダゾール)]ナノファイバーが3次元的に繋がったネットワーク構造体が生成することを見出した。
4.ポリアゾメチンエステルナノファイバーの調製
アゾメチン結合を内包した自己縮合型アセトキシカルボン酸を用い、芳香族溶媒中高温で重合を行うと、幅50nmから1□mの高結晶性ポリアゾメチンエステルのフィブリル状結晶が得られた。ジアミンとジアルデヒドとの二分子重合においても、アミド結合の生成を抑制することで同様なフィブリル状結晶が得られた。

  • Research Products

    (15 results)

All 2011 2010

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (9 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Micro-flowers of Poly(p-phenylene pyromelliteimide) Crystals2011

    • Author(s)
      Kanji Wakabayashi, Tetsuya Uchida, Shinichi Yamazaki, Kunio Kimura
    • Journal Title

      Polymer

      Volume: Vol.52, No.3 Pages: 837-843

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Preparation of Poly(p-phenylene pyromelliteimide) Microspheres with Rugged Surface Using Crystallization during Isothermal Polymerization2011

    • Author(s)
      Kanji Wakabayashi, Tetsuya Uchida, Shinichi Yamazaki, Kunio Kimura
    • Journal Title

      Macromolecular Chemistry and Physics

      Volume: Vol.212, No.2 Pages: 159-167

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] One-pot Preparation of Aromatic Poly(azomethine ester) Fibrillar Crystals Using Reaction-induced Crystallization2011

    • Author(s)
      Jin Gong, Yasuhide Yakushi, Tetsuya Uchida, Shinichi Yamazaki, Kunio
    • Journal Title

      Journal of Polymer Science Part A : Polymer Chemistry

      Volume: 49 Pages: 127-137

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Poly(2,5-benzimidazole) Nanofibers prepared by Reaction-induced Phase Separation2010

    • Author(s)
      Kazuya Kimura, Jin Gong, Shin-ichiro Kohama, Shinichi Yamazaki, Tetsuya Uchida, Kunio Kimura
    • Journal Title

      Polym.Journal

      Volume: 42 Pages: 375-382

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Poly[2,6-(1,4-phenylene)-benzobisimidazole] Nanofiber Networks2010

    • Author(s)
      Jin Gong, Tetsuya Uchida, Shinichi Yamazaki, Kunio Kimura
    • Journal Title

      Macromolecular Chemistry and Physics

      Volume: 211 Pages: 2226-2232

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ポリベンズイミダゾールナノファイバーネットワークの調製2010

    • Author(s)
      宮瑾、杉下智則、内田哲也、山崎慎一、木村邦生
    • Organizer
      第59回高分子討論会
    • Place of Presentation
      北海道
    • Year and Date
      20100915-20100917
  • [Presentation] Preparation of Poly(p-phenylene pyromelliteimide) Needle Crystal2010

    • Author(s)
      Kanji WAKABAYASHI, Takashi SAWAI, Tetsuya UCHIDA, Shinichi YAMAZAKI, Kunio KIMURA
    • Organizer
      Polycondensation 2010
    • Place of Presentation
      Rolduc Abbey, The Netherlands
    • Year and Date
      20100906-07
  • [Presentation] 重合結晶化を利用したらせん状ポリエステルイミド結晶の調製2010

    • Author(s)
      中川美紀、若林完爾、真木祐子、内田哲也、山崎慎一、木村邦生
    • Organizer
      第59回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20100526-20100528
  • [Presentation] 重合結晶化を利用したポリエーテルケトンの高次構造制御2010

    • Author(s)
      須見尚史、山崎慎一、木村邦生
    • Organizer
      第59回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20100526-20100528
  • [Presentation] ポリアゾメチンエステルナノファイバーのワンポット調製2010

    • Author(s)
      宮瑾、薬師康英、内田哲也、山崎慎一、木村邦生
    • Organizer
      第18回日本ポリイミド・芳香族系高分子会議
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2010-11-26
  • [Presentation] らせん状芳香族ポリエステルイミドの調製-重合濃度が形態に及ぼす影響-2010

    • Author(s)
      大西拓也、中川美紀、内田哲也、山崎慎一、木村邦生
    • Organizer
      第18回日本ポリイミド・芳香族系高分子会議
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2010-11-26
  • [Presentation] Preparation of Helical Crystal of Poly(ester imide) by using Crystallization during Polymerization2010

    • Author(s)
      Miki NAKAGAWA, Kanji WAKABAYASHI, Yuko MAKI, Tetsuya UCHIDA, Shinichi YAMAZAKI, Kunio KIMURA
    • Organizer
      Polycondensation 2010
    • Place of Presentation
      Rolduc Abbey, The Netherlands
    • Year and Date
      2010-09-07
  • [Presentation] らせん状ポリエステルイミド繊維の調製2010

    • Author(s)
      中川美紀、真木祐子、山崎慎一、木村邦生、内田哲也
    • Organizer
      平成22年繊維学会年次大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2010-06-18
  • [Presentation] 重合結晶化を利用したアラミドパルプの調製と精密重合法への展開2010

    • Author(s)
      有待健太朗、山崎慎一、木村邦生、内田哲也
    • Organizer
      平成22年繊維学会年次大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2010-06-18
  • [Book] 新訂「最新ポリイミド-基礎と応用-」2010

    • Author(s)
      木村邦生
    • Total Pages
      20(531)
    • Publisher
      NTS(日本ポリイミド・芳香族系高分子研究会編)

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Published: 2012-07-19   Modified: 2014-05-20  

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