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トルキシリン酸を分子バネとして活用した透明かつ高強度高分子フィルムの作成

研究課題

研究課題/領域番号 15H03864
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 高分子・繊維材料
研究機関北陸先端科学技術大学院大学

研究代表者

金子 達雄  北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (20292047)

研究分担者 桶葭 興資  北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 講師 (50557577)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2018年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2017年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2015年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
キーワード透明樹脂 / バイオプラスチック / 高分子合成 / 分子設計 / パイ電子 / シクロブタン / 高性能高分子 / ポリアミド / 光反応 / 分子バネ / 構造物性 / バイオベースポリマー / 力学物性 / 芳香族 / 脂環 / 光二量化 / 芳香族ポリマー
研究成果の概要

トルキシン酸誘導体(トルキシニン酸を含む)を用いて種々の芳香族ポリアミド(アラミド)の合成を行った。中でも屈曲角が156度のα型および屈曲角が101度程度のδ型の構造を含むアラミドに関しては重合が進みかつ透明フィルムが得られることが分かった。一方、屈曲角が70度程度のβ型に関しては重合及び成型が困難であることが分かった。以上により、α型およびδ型の構造が透明性と熱的力学的物性を併せ持つバランスの良い透明フィルムとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

有機ガラスは軽量で安全なガラスとして従来の無機ガラスに取って代わる重要な材料である。一方、既存の有機ガラスは透明であるがゆえに分子間力が小さくその熱的力学的物性が低い。そこで、本研究では剛直構造を維持しつつ着色のしにくいトルキシン酸構造を積極的に取り入れた。その結果、屈曲角の小さいα型トルキシン酸と屈曲角が中程度のδ型トルキシニン酸を導入することが重合性、成型性、物性の観点から優れた有機ガラスを与えることが分かった。これにより、軽量な透明材料が得られ建材や輸送機器の窓剤などへの応用研究につながると考えられる。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (30件) (うち国際学会 15件、 招待講演 7件) 図書 (2件)

  • [国際共同研究] VISTEC(タイ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Jiangnan university(中国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Fluorinated and Bio-Based Polyamides with High Transparencies and Low Yellowness Index2018

    • 著者名/発表者名
      Kenji Takada, Yuko Mae, Tatsuo Kaneko
    • 雑誌名

      polymers

      巻: 10 号: 12 ページ: 1311-1311

    • DOI

      10.3390/polym10121311

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Ultra-strong, transparent polytruxillamides derived from microbial photodimers2016

    • 著者名/発表者名
      Seiji Tateyama, Shunsuke Masuo, Phruetchika Suvannasara, Yuuki Oka, Akio Miyazato, Katsuaki Yasaki, Thapong Teerawatananond, Nongnuj Muangsin, Shengmin Zhou, Yukie Kawasaki, Longbao Zhu, Zhemin Zhou, Naoki Takaya,Tatsuo Kaneko
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 49 号: 9 ページ: 3336-3342

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.6b00220

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際共著
  • [学会発表] 屈曲型4-アミノ桂皮酸二量体から設計したバイオベースポリアミドの構造物性相関2019

    • 著者名/発表者名
      野田拓海・高田健司・金子達雄
    • 学会等名
      18-3 エコマテリアル研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 4-アミノ桂皮酸由来水溶性バイオポリアミドの合成と物性評価2019

    • 著者名/発表者名
      舟橋靖芳・高田健司・金子達雄
    • 学会等名
      18-3 エコマテリアル研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Superhigh performance bioplastics having deformable rigid backbone2019

    • 著者名/発表者名
      Tatsuo Kaneko
    • 学会等名
      JWC2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Macromolecular design of high-performance, degradable plastics2019

    • 著者名/発表者名
      Tatsuo Kaneko
    • 学会等名
      VISTEC seminar
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Organic glass innovation made by white-biotechnology2019

    • 著者名/発表者名
      Tatsuo Kaneko
    • 学会等名
      Mini-Symposium in Macromolecular Science
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Exotic Amino Acids Leading to Water-Soluble High-Performance Polymers2019

    • 著者名/発表者名
      Tatsuo Kaneko
    • 学会等名
      Seminar for Chulalongkorn University
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 桂皮酸誘導体をベースとした高性能バイオプラスチックの開発2018

    • 著者名/発表者名
      Kenji Takada, Tatsuo Kaneko
    • 学会等名
      第67回 高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] アミノ酸誘導体のビルディングブロックを利用したバイオベースポリマーの分子設計2018

    • 著者名/発表者名
      Kenji Takada, Tatsuo Kaneko
    • 学会等名
      第67回 高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] キラルな桂皮酸二量体を用いた芳香族バイオベースポリマーの合成と熱力学物性2018

    • 著者名/発表者名
      野田拓海・奥田淳也・高田健司・金子達雄
    • 学会等名
      第67回 高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 微生物産生資源を用いた高透明・高耐熱性材料の開発2018

    • 著者名/発表者名
      野田拓海
    • 学会等名
      第1回COI学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 屈曲型桂皮酸二量体の光学分割と芳香族バイオベースポリマーの合成2018

    • 著者名/発表者名
      野田拓海・奥田淳也・高田健司・金子達雄
    • 学会等名
      第67回 高分子学会北陸支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 4-アミノ桂皮酸由来バイオポリアミド共重合体のフィルム化と光・力学物性2018

    • 著者名/発表者名
      舟橋靖芳・吉中陽平・高田健司・金子達雄
    • 学会等名
      第67回 高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 4-アミノ桂酸由来水溶性ポリアミドの合成と光学物性評価2018

    • 著者名/発表者名
      舟橋靖芳・高田健司・金子達雄
    • 学会等名
      平成30年度 高分子若手研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] How to create bioplastics having degradability and durability2018

    • 著者名/発表者名
      Tatsuo Kaneko
    • 学会等名
      Jiangnan Univ seminar
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Structural-property relationships of bio-based polyamides with super-high mechanical toughness2018

    • 著者名/発表者名
      Yohei Yoshianka, Seiji Tateyama, Kenji Takada, Yasuyoshi Funahashi, Tatsuo Kaneko
    • 学会等名
      255th ACS National Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Syntheses of bio-based co-polyamides with high mechanical properties from 4-aminociannamic acid2017

    • 著者名/発表者名
      Yohei Yoshinaka, Seiji Tateyama, and Tatsuo Kaneko
    • 学会等名
      International Conference on Bio-based Plastics (ICBP 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Molecular design of bio-based polyamides with super-high mechanical toughness and structure-property relationships2017

    • 著者名/発表者名
      Yohei Yoshinaka, Seiji Tateyama, and Tatsuo Kaneko
    • 学会等名
      JSPS-kick off Symposium Japan-South-East Asia Collaboration Hub of Bioplastics by JSPS
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Syntheses of high performance, transparent bio-polyamides from modified cinnamic acid photodimers2017

    • 著者名/発表者名
      Yuko Mae, Seiji Tateyama, Tatsuo Kaneko
    • 学会等名
      JSPS-kick off Symposium Japan-South-East Asia Collaboration Hub of Bioplastics by JSPS
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Biopolyimide films and their silica composites with advanced mechanical and optoelectrical properties2017

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Sakamoto, Sumant Dwivedi, Tatsuo Kaneko
    • 学会等名
      JSPS-kick off Symposium Japan-South-East Asia Collaboration Hub of Bioplastics by JSPS
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Strong Organic Acid-Catalyzed Precise Synthesis of Acrylate Polymers2017

    • 著者名/発表者名
      Kenji Takada, Tatsuo Kaneko, Toshifumi Satoh, Toyoji Kakuchi
    • 学会等名
      Satellite Symposium "Japan-South-East Asia Collaboration Hub of Bioplastics Study" JSPS-Core-to-Core Program
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Molecular design of bio-based polyamides with super-high mechanical toughness and structure-property relationships2017

    • 著者名/発表者名
      Yohei Yoshinaka, Seiji Tateyama, Kenji Takada, and Tatsuo Kaneko
    • 学会等名
      第66回 高分子討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 桂皮酸光二量体の化学修飾と高性能高透明性バイオベースポリアミドの合成2017

    • 著者名/発表者名
      前侑享・立山誠治・金子達雄
    • 学会等名
      第66回 高分子討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Eco-friendly organocatalytic precise synthesis of polyacrylates2017

    • 著者名/発表者名
      Kenji Takada, Toyoji Kakuchi, Tatsuo Kaneko
    • 学会等名
      3rd Symposium of the Center for Nature-derived Materials (Excellent Core)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of bio-based polyamide fibers with high mechanical toughness2017

    • 著者名/発表者名
      Yohei Yoshinaka, Seiji Tateyama, Kenji Takada and Tatsuo Kaneko
    • 学会等名
      International symposium on green technology for value chains 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Syntheses of optically-active δ-truxinic acid derivatives and its polymerization to prepare aromatic bio-based polyamides2016

    • 著者名/発表者名
      Jun-ya OKUDA, Seiji TATEYAMA, Tatsuo KANEKO
    • 学会等名
      IPC2016
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2016-12-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] バイオベース光学活性δ-トルキシン酸誘導体を用いたポリアミド合成2016

    • 著者名/発表者名
      奥田淳也・立山誠治・金子達雄
    • 学会等名
      第24回芳香族・ポリイミド会議
    • 発表場所
      石川ハイテク交流センター(石川県能美市)
    • 年月日
      2016-12-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Syntheses and polymerization of optically-active derivatives of bio-based d-truxinic acid2016

    • 著者名/発表者名
      Jun-ya OKUDA, Seiji TATEYAMA, Tatsuo KANEKO
    • 学会等名
      BICON 2016
    • 発表場所
      ジャイプール(インド)
    • 年月日
      2016-10-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Syntheses of bio-base aromatic polyimides from mellophanic dianhydride,2016

    • 著者名/発表者名
      KARIKOME, Satoru; IBUKI, Yusuke; MAETANI, Shiho; TATEYAMA, Seiji; KANEKO Tatsuo
    • 学会等名
      日本化学会第96回春季年会
    • 発表場所
      同志社大学, 京田辺キャンパス(京都府京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Optical Resolution of d-Truxinic Acid Derivatives and Synthesis of Aromatic Bio-based Polyamide,2016

    • 著者名/発表者名
      OKUDA, Junya; MAETANI, Shiho; TATEYAMA, Seiji; KANEKO, Tatsuo
    • 学会等名
      日本化学会第96回春季年会
    • 発表場所
      同志社大学, 京田辺キャンパス(京都府京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] トルキシン酸誘導体を用いたバイオポリアミドの合成2015

    • 著者名/発表者名
      奥田淳也、前谷枝保、立山誠治、金子達雄
    • 学会等名
      平成27年度北陸地区高分子若手研究会
    • 発表場所
      石川ハイテク交流センター(石川県能美市)
    • 年月日
      2015-11-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] 次世代のポリマー・高分子開発、新しい用途展開と将来展望2019

    • 著者名/発表者名
      高田健司、金子達雄
    • 総ページ数
      608
    • 出版者
      株式会社技術情報協会
    • ISBN
      9784861047381
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] 高耐熱高分子材料の最新技術動向2018

    • 著者名/発表者名
      高田健司、金子達雄
    • 総ページ数
      248
    • 出版者
      シー・エム・シー出版
    • ISBN
      9784781313436
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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