極性改質が拓くビトリマー材料の結合交換ダイナミクス高速化
| Project/Area Number |
22K05210
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 35010:Polymer chemistry-related
|
|---|
| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
林 幹大 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (70792654)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
|
| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
|
|---|
| Keywords | ビトリマー / 結合交換 / 極性 / 緩和時間 / リビング重合 / サスティナブル / 緩和 / リサイクル |
|---|
| Outline of Research at the Start |
現代の国際的な取り組みとして、SDGsが制定されている。本課題では、申請者の最近の発見を基に、結合交換性架橋樹脂（ビトリマー）に関して、「マトリクス極性に焦点を当てた新規結合交換促進化技術の確立（=結合交換速度の高速化）」を目的とする。本目的の達成は、ビトリマーが潜在的に有する修復性・リサイクル性・分解性の効率向上（低温化や時間の短縮）を導くため、SDGsの達成に貢献できる。具体的には、エステル交換反応型ビトリマーに対して、極微量のイオン液体を添加する設計を基盤とし、「結合交換の活性化エネルギー」と「結合交換速度」の相関を、原子・結合・ネットワークレベルの包括的データに基づき体系化する。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
本課題では、結合交換性架橋樹脂（ビトリマー）に関して、「マトリクス極性に焦点を当てた新規結合交換促進化技術の確立（=結合交換速度の高速化）」を目的としている。2023年度では、結合交換速度や緩和時間の制御指針について新しい知見を報告し、さらにイオン液体を利用して極性改質した場合の結合交換速度についての成果も出始めた。
上記内容の成果は、国際査読付きジャーナルのPolymer Chemistry（A simple design of vitrimer network with various fractions of bond exchangeable units for revisiting the Arrhenius dependence of relaxation properties, 2024, 4 (25), 269 - 275）に採択された。その他、得られた成果は多数の学会や招待講演で発表することができた。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
初年度となる2022年度から、研究対象となるモデルポリマーの設計が確立でき、2023年度は国際査読付き論文での成果発表を達成することができた。また、イオン液体を利用した極性改質についてのテーマにも着手することができ、結合交換速度に関するその効果の実証が得られてきている。
以上の結果と実績より、目的としている”結合交換性架橋樹脂（ビトリマー）に関して、「マトリクス極性に焦点を当てた新規結合交換促進化技術の確立（=結合交換速度の高速化）」”に関して、初年度-二年目は有意義に研究を遂行できたと言える。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後は、イオン液体を添加した場合での結合交換促進に関して、より詳細なデータをまとめ、国際査読付き論文へ投稿する。極性改質に関しては、現在のポリエステル系・エポキシ硬化系に限定せず、アクリルエラストマー系へと展開できることがわかってきたため、分子設計の多様化も目指していく。分子設計ライブラリーを拡大し、学術的新規性・社会的意義を示すことができる成果を目指していく。
|
Report
(2 results)
Research Products
(19 results)
