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Development of novel pyrolyzer to analyze whole chemical structures in advanced polymeric materials

Research Project

Project/Area Number 16H04164
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Analytical chemistry
Research InstitutionNagoya Institute of Technology

Principal Investigator

Ohtani Hajime  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50176921)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥18,200,000 (Direct Cost: ¥14,000,000、Indirect Cost: ¥4,200,000)
Fiscal Year 2018: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2017: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2016: ¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000)
Keywords先端ポリマー材料 / 化学構造解析 / パイロライザー / 熱分解分析 / フェノール樹脂 / テトラリン分解 / マトリックス支援レーザー脱離イオン化質量分析法 / 熱分解分析法 / 水素供与 / クレゾール / 酸化物半導体 / 熱硬化性樹脂 / ネットワーク構造 / テトラリン / マイクロ反応サンプラー / 低揮発性分解生成物 / 構造解析 / 加湿 / キサンテン構造
Outline of Final Research Achievements

To develop a unique thermochemolysis technique essential for a novel pyrolyzer to analyze whole chemical structures in advanced polymeric materials, the conversion reactions of thermocured phenol resins in tetralin were investigated in detail. The cured phenol resins were completely liquefied in tetralin at 450-500 ºC. The decomposition products were proved to reflect the cross-linking structure of the cured phenol resins and useful for the structural analysis of the cured resin samples. On the other hand, the reliable identification of the pyrolysis products should be essential to analyze whole chemical structures in advanced polymeric materials. For this purpose, a new pyrolysis-GC-MS system using atmospheric pressure chemical ionization combined with quadrupole time-of-flight mass spectrometer was examined in terms of the characterization of chain ends structure in polymer materials and the specific pyrolyzates were able to be selectively detected and exclusively identified.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

各種ポリマー材料、中でも各種熱・光硬化樹脂に代表される架橋ネットワークポリマーは、塗料、電気・電子部品、歯科補強材料など、身近な製品として幅広く用いられてきた。さらに、最近ではフォトレジスト材料や3Dプリンティング素材など、科学の最先端分野でも広く利用されている。したがって、これら架橋高分子材料の物性や特性に密接に関連した三次元ネットワークの解析は、最先端の基礎高分子科学の分野のみならず、これらに関連した産業界においても大きな課題となっている。本研究の成果は、こうした課題の解決に資するものである。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2019 2018 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 4 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] カラビュク大学(トルコ)

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    • Journal Title

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      大谷 肇, 加納稜大
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      ○加納稜大,大谷 肇
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      近畿大学東大阪キャンパス
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      2017-03-03
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      加納稜大, 大谷 肇
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      第25回ポリマー材料フォーラム
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      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2016-11-10
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      S. Sakai, R. Kano, H. Ohtani
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      21th International Symposium on Analytical & Applied Pyrolysis (PYRO2016)
    • Place of Presentation
      フランス・ナンシー・ロレーヌ大学
    • Year and Date
      2016-05-09
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  • [Remarks] 名古屋工業大学 大谷・北川研究室

    • URL

      http://cec.ach.nitech.ac.jp/

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  • [Remarks] 研究者詳細-大谷 肇

    • URL

      http://researcher.nitech.ac.jp/html/295_ja.html?l=ja&k=&o=title&p=1

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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