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テトラカルボン酸ジエステルの分散重合による全芳香族ポリイミド粒子の合成と機能化

研究課題

研究課題/領域番号 16K05904
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 高分子・繊維材料
研究機関北見工業大学

研究代表者

渡邉 眞次  北見工業大学, 工学部, 教授 (10240491)

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
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードポリイミド / 分散重合 / 異形粒子 / 微粒子 / 形状制御 / ポリエチレンオキシド / 表面修飾 / 単分散 / 高分子反応
研究成果の概要

芳香族テトラカルボン酸ジエステルと芳香族ジアミンを、エチレングリコール(EG)中ポリビニルピロリドン(PVP)を分散安定剤に用いて100-197℃で重合して全芳香族ポリイミド粒子を合成した。モノマーに屈曲性のあるヘキサフルオロイソピリデンジフタル酸ジエステルを用いると粒径分布の狭い粒子を得ることができた。分散安定剤の分子量や添加量を変えることで、粒径を制御できることが分かった。
一方、モノマーを剛直なピロメリット酸ジエステルにすると、EGとN-メチルピロリドンの混合溶媒中で分散した粒子を得ることができた。特に100-120℃と低温で重合すると平板状と特殊な形状の粒子を得ることができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究ではポリイミドの粒子を簡便に合成することに成功した。重合条件や使用するモノマーの構造を変えれば粒子の大きさや形状を変えることできることができる。高分子材料を高熱や強い機械的な衝撃を受ける環境で利用するには、重い無機の粒子(フィラー)を添加して性能を高めるが、ここで得られたポリイミド粒子は無機粒子のフィラーを代替することが可能で、より強く、しかも軽い材料の創出につながる。また、耐熱性接着剤、絶縁体などの用途にも使用できると期待される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Preparation of monodisperse fully aromatic polyimide particles via the polycondensation of diethyl hexafluoroisopropylidenediphthalate with 4,4′-diaminodiphenylether in ethylene glycol2019

    • 著者名/発表者名
      Shinji Watanabe, Kozue Okamoto, Takeshi Namikoshi, Yoshihito Kohari, Miki Murata
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 51 号: 4 ページ: 405-412

    • DOI

      10.1038/s41428-018-0156-1

    • NAID

      40021935811

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ピロメリット酸成分を持つ芳香族ポリイミド微粒子の合成2019

    • 著者名/発表者名
      原翼、牧村真吾、浪越毅、渡邉眞次
    • 学会等名
      第53 回 高分子学会北海道支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ピロメリット酸成分を持つ芳香族ポリイミド粒子の合成2018

    • 著者名/発表者名
      原 翼・渡邉 眞次・浪越 毅・村田 美樹・小針 良仁
    • 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] 全芳香族ポリピロメリットイミド微粒子の合成2018

    • 著者名/発表者名
      渡邉 眞次、原 翼、水野 裕介、浪越 毅、小針 良仁、村田 美樹
    • 学会等名
      第52回北海道支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] アミノアルコールを用いた全芳香族ポリイミド微粒子の官能基化2017

    • 著者名/発表者名
      水野裕介, 渡邉眞次, 浪越毅, 村田美樹, 小針良仁
    • 学会等名
      第51回北海道支部研究発表会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2017-01-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] アミノアルコールを用いた全芳香族ポリイミド微粒子の官能基化2017

    • 著者名/発表者名
      水野 裕介・渡邉 眞次・浪越 毅・村田 美樹・小針 良仁
    • 学会等名
      第66回 高分子討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 全芳香族ポリイミド微粒子の官能基化2016

    • 著者名/発表者名
      水野 裕介, 渡邉 眞次, 浪越 毅, 村田 美樹, 小針 良仁
    • 学会等名
      第65回 高分子討論会
    • 発表場所
      神奈川大学(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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