2010 Fiscal Year Annual Research Report
位置特異的ラジカル重合反応による高性能高分子材料の設計
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22350054
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
松本 章一 大阪市立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00183616)
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| Keywords | 高分子合成 / 精密重合制御 / ラジカル共重合 / 高性能高分子 / 機能性高分子 / 位置選択性制御 / ポリスルホン / 光学材料 |
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| Research Abstract |
本研究では、高機能・高性能ポリマー材料の新規な合成法を開拓するため、ジエンモノマーと非ビニル系化合物のラジカル交互共重合で発現する位置特異的な成長反応に着目し、共重合体の精密構造制御によって、既存材料に比べて優れた熱、機械、光学特性を示す新規ポリマー材料の設計を行っている。初年度は、まず二酸化硫黄とジエンモノマーの位置特異的ラジカル交互共重合について重合反応機構の解析と生成ポリマーの特性解析に関する研究を行い、以下に示す成果を得た。
まずジエンモノマーと二酸化硫黄の位置特異的ラジカル交互共重合によって、主鎖中にスルホニル基を有するポリジエンスルホンを合成した。ブタジエン、イソプレン、ヘキサジエン、シクロペンタジエンなどを用いて低温レドックス開始による二酸化硫黄とのラジカル共重合を行い、高収率で高分子量のポリマーを得ることに成功した。二酸化硫黄と炭化水素系ジエンモノマーの交互共重合系における位置特異的な成長反応をポリマー構造解析の結果より確認し、さらにDFT計算による考察に基づいて位置特異的なラジカル成長反応の機構を明らかにした。つづいて、ポリジエンスルホンの構造と分解特性ならびに物性評価を行うため、得られたポリマーの熱特性、結晶性、機械特性、光学特性、ならびに分解挙動などを明らかにし、ポリマーの繰り返し構造と物性とを相関づけた。また、ポリジエンスルホンの分解特性について、熱重量分析ならびに分解生成物の構造解析を行い,ポリマー中の繰り返し構造が分解特性に及ぼす影響についても明らかにした。さらに、ポリジエンスルホン中の不飽和結合への水素添加による耐熱性ポリスルホンの合成と光学特性評価を行い、水素化ポリジエンスルホンが耐熱性新規ポリスルホンとして優れた性質を示すことを見出した。他の非ビニル系モノマーのラジカル交互共重合による耐熱性ポリマーの合成についても予備的検討を行った。
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