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先端ポリマー材料の全化学構造解析を実現する革新的パイロライザーの開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H04164
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 分析化学
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

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

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円)
2018年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2017年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2016年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
キーワード先端ポリマー材料 / 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
研究成果の概要

ポリマー材料の全化学構造解析を可能にする革新的パイロライザーを開発に不可欠な「固体残留物の生成を極限まで抑制する新規分解反応場」の構築のため、熱分解GC-MS及びマトリックス支援レーザー脱離イオン化質量分析法を用いて、フェノール樹脂硬化物のテトラリン分解生成物を解析して、分解メカニズムを解明した。その結果、テトラリン分解は、新規分解反応場として有望であることが示唆された。さらに、熱分解生成物の定量的かつ精密な解析を可能にする高性能パイロライザーの開発に関して、新たに大気圧化学イオン化源と四重極飛行時間型質量分析装置を用いるGC-MSシステムへの接続を試み、その有効性を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

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。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] カラビュク大学(トルコ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] 特異な分解反応を利用するアクリル系硬化樹脂の硬化反応および架橋ネットワーク構造の解析(Ⅰ報)反応熱分解ガスクロマトグラフィー2018

    • 著者名/発表者名
      大谷 肇
    • 雑誌名

      塗装工学

      巻: 53 ページ: 328-337

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 特異な分解反応を利用するアクリル系硬化樹脂の硬化反応および架橋ネットワーク構造の解析(Ⅱ報)超臨界メタノール分解-マトリックス支援レーザー脱離イオン化質量分析2018

    • 著者名/発表者名
      大谷 肇
    • 雑誌名

      塗装工学

      巻: 53 ページ: 402-409

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 特異な分解反応を利用する高分子の精密構造解析2019

    • 著者名/発表者名
      大谷 肇
    • 学会等名
      泗研懇分析分科会オープンセミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 特異な分解反応を利用する架橋高分子のネットワーク構造解析2018

    • 著者名/発表者名
      大谷 肇
    • 学会等名
      色材講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Thermal decomposition reaction of cured phenol resin in hydrigen donor solvent studied by pyrolysis-GC-MS ans MALDI-MS2018

    • 著者名/発表者名
      Hajime Ohtani, Ryota Kano
    • 学会等名
      The 10th International Conference of Modification, Degradation and Stabilization of Polymers
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 熱分解 GC-MS 及び MALDI-MS によるフェノール樹脂硬化物のテトラリン分解反応の解析2018

    • 著者名/発表者名
      大谷 肇, 加納稜大
    • 学会等名
      第7回高分子学会グリーンケミストリー研究会シンポジウム・第21回プラスチックリサイクル化学研究会研究討論会合同発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 熱分解GC-MS及びMALDI-MSによるフェノール樹脂硬化物のテトラリン分解メカニズムの解析2017

    • 著者名/発表者名
      ○加納稜大,大谷 肇
    • 学会等名
      精密ネットワークポリマー研究会 第10回若手シンポジウム
    • 発表場所
      近畿大学東大阪キャンパス
    • 年月日
      2017-03-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 樹脂硬化物のテトラリン分解メカニズムの解明と架橋ネットワーク構造解析への適用可能性2017

    • 著者名/発表者名
      大谷 肇, 加納稜大, 酒井 駿
    • 学会等名
      第67回ネットワークポリマー講演討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] フェノール樹脂硬化物の化学構造解析のためのテトラリンによる反応熱分解分析の基礎検討2017

    • 著者名/発表者名
      加納稜大, 大谷 肇
    • 学会等名
      第22回高分子分析討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 熱分解 GC-MS 及び MALDI-MS によるフェノール樹脂硬化物のテトラリン分解メカニズムの解析と架橋ネットワーク構造解析への適用可能性2017

    • 著者名/発表者名
      加納稜大, 大谷 肇
    • 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] 熱分解 GC-MS 及び MALDI-MS によるフェノール樹脂硬化物のテトラリン分解メカニズムの解析2017

    • 著者名/発表者名
      加納稜大, 大谷 肇
    • 学会等名
      マテリアルライフ学会第28回研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 熱分解分析法による高分子材料分析の最前線2017

    • 著者名/発表者名
      大谷 肇
    • 学会等名
      日本ゴム協会東海支部2017年6月度月例講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Thermally assisted chemolysis using hydrogen donor reagent for structural analysis of intractable cross-linking polymers2017

    • 著者名/発表者名
      H. Ohtani, R. Kano, S. Sakai
    • 学会等名
      17th Symposium on Analytic and Applied Pyrolysis of China
    • 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] MALDI-MS 及び熱分解 GC-MS によるフェノール樹脂硬化物のテトラリン中での詳細な熱分解機構の解析2016

    • 著者名/発表者名
      ○加納稜大, 大谷 肇
    • 学会等名
      第25回ポリマー材料フォーラム
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2016-11-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Thermally assisted chemolysis using hydrogen donor reagent for structural analysis of intractable cross-linking polymers2016

    • 著者名/発表者名
      S. Sakai, R. Kano, H. Ohtani
    • 学会等名
      21th International Symposium on Analytical & Applied Pyrolysis (PYRO2016)
    • 発表場所
      フランス・ナンシー・ロレーヌ大学
    • 年月日
      2016-05-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 名古屋工業大学 大谷・北川研究室

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 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

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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