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2011 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る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、以下の成果を得ることができた。
1.ポリイミドネットワーク構造体の調製
ポリ[4-(1,4-フェニレン)オキシフタルイミド](POPI)について、分子鎖が長さ方向と垂直に配向している直径250nm、長さは15μm以上のナノファイバーが得られた。POPIとポリ(4-フタルイミド)(PPI)との共重合体では、PPIの分子鎖配向を助けとして分子鎖が長軸方向に配向していると推察される共重合体ナノファイバーを調製することができた。
2.ポリエステルイミドのらせん形態制御
N-(4-カルボキシフェニル)-4-アセトキシフタルイミドとp-アセトキシ安息香酸(ABA)の共重合において、ABAの添加時期や添加量を調整することによって、らせん状形態と非らせん状形態をブロック的に制御することができた。
3.ポリベンズイミダゾールのナノファイバーネットワークの調製
様々な種類のポリベンズイミダゾールについて検討し、ポリ[2,2'-(2,6-ナフタレン)-5,5'-ビベンズイミダゾール)]において直径25~90nmのナノファイバーが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.ポリエーテルケトンナノファイバーの調製
芳香族求核置換反応によって、長さ1.4μm、幅300nmの高結晶性のポリエーテルケトン紡錘型結晶やそれらが連結したナノファーバーネットワーク構造体を調製することができた。
5.ポリベンズイミダゾピロロンナノファイバーの調製
N,N'-ジ(2-ピリジル)ピロメリットイミド)とテトラミンの仕込み比率を最適化することによって、長さ0.6μm、幅0.1μmの完全ラダー型高分子であるポリイミダゾピロロンナノファイバーを調製することができた。究極的な高性能材料と言える。

  • Research Products

    (13 results)

All 2011

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (11 results)

  • [Journal Article] Morphology Control of Various Aromatic Polyimidazoles-Preparation of Nanofibers-2011

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

      Journal of Applied Polymer Science

      Volume: Vol.12, No.5 Pages: 2851-2860

    • 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: 212 Pages: 159-167

    • DOI

      10.1002/macp.201000510

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Preparation of High-performance Nanofibers without Spinning2011

    • Author(s)
      木村邦生、山崎慎一、内田哲也
    • Organizer
      6th International Conference on Advanced Fiber/Textile Materials
    • Place of Presentation
      信州大学(招待講演)
    • Year and Date
      2011-12-08
  • [Presentation] Preparation of Helical Poly(ester-imide) Fibers by Crystallization during Polymerization2011

    • Author(s)
      大西拓也、中川美紀、内田哲也、山崎慎一、木村邦生
    • Organizer
      11th Asian Textile Conference
    • Place of Presentation
      Daegu, Korea
    • Year and Date
      2011-11-03
  • [Presentation] Preparation of polybenzimidazole nanofibers2011

    • Author(s)
      木村邦生
    • Organizer
      11th Asian Textile Conference
    • Place of Presentation
      Daegu, Korea
    • Year and Date
      2011-11-02
  • [Presentation] 重合結晶化を利用したらせん形態ブロックを有するポリエステルイミドの繊維状結晶の調製2011

    • Author(s)
      大西拓也、内田哲也、山崎慎一、木村邦生
    • Organizer
      第60回高分子学会討論会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2011-09-29
  • [Presentation] ナフタレン環を含む自己縮合型ポリイミドの合成と重合相変化を利用した高次構造形成2011

    • Author(s)
      澤居隆史、山崎慎一、内田哲也、木村邦生
    • Organizer
      第60回高分子学会討論会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2011-09-29
  • [Presentation] Nanofiber networks of aromatic polybenzimidazole2011

    • Author(s)
      J.Gong、内田哲也、山崎慎一、木村邦生
    • Organizer
      EUROPEAN POLYMER CONGRESS EPF2011
    • Place of Presentation
      Granada, Spain
    • Year and Date
      2011-06-26
  • [Presentation] Micro-flowers of Poly (p-phenylene pyromelliteimide) Crystals2011

    • Author(s)
      若林完爾、内田哲也、山崎慎一、木村邦生
    • Organizer
      Frontiers in Polymer Science
    • Place of Presentation
      Lyon, France
    • Year and Date
      2011-05-29
  • [Presentation] 重縮合における重合相変化を利用した高次構造制御2011

    • Author(s)
      木村邦生
    • Organizer
      第60回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場(招待講演)
    • Year and Date
      2011-05-27
  • [Presentation] 重合誘起オリゴマー相分離を利用したポリイミダゾピロロンの高次醸造制御2011

    • Author(s)
      杉下智則、山崎慎一、木村邦生
    • Organizer
      第60回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場
    • Year and Date
      2011-05-26
  • [Presentation] 重合結晶化により調製したポリ[4-(1,4-フェニレン)オキシフタルイミド]のモルホロジーと共重合がモルホロジーに与える影響2011

    • Author(s)
      澤居隆史、若林完爾、内田哲也、山崎慎一、木村邦生
    • Organizer
      第60回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場
    • Year and Date
      2011-05-26
  • [Presentation] 重合結晶化を利用した芳香族ポリウレアの高次構造形成2011

    • Author(s)
      齊藤里紗、若林完爾、内田哲也、山崎慎一、木村邦生
    • Organizer
      第60回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場
    • Year and Date
      2011-05-26

URL: 

Published: 2013-06-26   Modified: 2014-05-20  

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