2022 Fiscal Year Annual Research Report
光脱保護反応を基盤とした高分子修飾法開発と接脱着への応用
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21K14672
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
赤江 要祐 信州大学, 繊維学部, 日本学術振興会特別研究員 (40837415)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 高分子反応 / 活性エステル / アシルアジド / イソシアナート / 接着材料 / 刺激応答性材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
必要に応じて剥離が可能な接着実現のためには、刺激に応じた接着材料の大幅な物性変化が要求される。そのためには、高分子構造中における高効率な反応の進行が必要である。本研究では活性エステルとアミノ基の反応、およびイソシアナート基を用いた反応を高分子構造中で効率的に誘起し、その結果材料の大幅な物性変化を引き起こすことで、上記の要請を満たすシステムの開発を進めてきた。
前年度までの実績から、予め高分子構造中に組み込んでおいたアシルアジド基のCurtius転位反応により、必要に応じてイソシアナート基を発生させるルートが、様々な高分子反応の実現に有用であることが示唆されていた。本研究の結果から、この方法により発生したイソシアナート基は、ポリエステルとポリウレタンの接合部位としても使用可能なことが分かっているため、異種材料接着に有用であると考えられる。また、熱刺激によりCurtius転位反応を誘起するルートを今まで検討していたが、アシルアジド基に適切な条件下で光照射することで、室温下の光誘起による転位反応も可能であることが示唆された。光誘起の際には、光増感剤や光ラジカル開始剤の組合せに応じて、Curtius転位以外の反応も進行し得ることが分かった。このように、熱刺激に加えて光反応のルートを検討することで、本分子デザインが多様な結合形成に有用であること、すなわち多様な材料の接着に有用であることが示唆された。
また、刺激に応じてポリマーの大幅な物性変化を誘起する方法として、分子の運動性が大きいロタキサン骨格を導入した高分子の合成と、その物性評価についても検討したところ、本研究の目指す接着材料として有用であることが示唆された。
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