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炭酸ガスを原料とするポリマー材料の合成とケミカルリサイクルシステムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 17655047
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 高分子化学
研究機関山形大学

研究代表者

遠藤 剛  山形大学, 工学部, 客員教授 (40016738)

研究分担者 森 秀晴  山形大学, 工学部, 助教授 (00262600)
落合 文吾  山形大学, 工学部, 助手 (20361272)
研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2006年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2005年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
キーワード炭酸ガス / 高分子合成 / 環境材料 / リサイクル
研究概要

二酸化炭素を原料として低環境負荷材料を構築するために、二酸化炭素を原料として得られる五員環カーボナート構造をもつモノマーの合成と重合を行った。まず、二酸化炭素を原料として五員環カーボナート構造をもつ新規メタクリラートを合成し、そのラジカル重合を行った。その結果対応するポリマーが得られ、適切なスペーサーを導入すれば、従来は困難であった柔軟なフィルムの形成も可能となった。得られたポリマーは側鎖の五員環カーボナート構造とスペーサーの極性基にもとづいてリチウム塩と良好な親和性を示したことから、新しい高分子支持電解質の設計に有用と期待される。また、環状カーボナート構造はポリマーのガラス転移温度を大幅に上昇させるのに対し、直鎖の脂肪族カーボナート構造はポリマーのガラス転移温度を大幅に低下させることを見いだした。さらに、前年行ったケミカルリサイクル性材料の合成を非収縮性重合系の設計へと展開し、製品の強度低下の要因となる重合時の体積収縮が少ない硬化系を設計することができた。特に、二重結合をもつスピロオルトエステルのラジカル重合、およびラジカル共重合により得られる側鎖にスピロオルトエステル基をもつポリマーは、条件を選択することで二重開環型の架橋と、単開環型の架橋が起きるが、これにより可逆的な架橋-解架橋反応と非収縮性の硬化反応のいずれかを起こすことができ、ケミカルリサイクル性と非収縮硬化性をあわせもった材料であることを見いだした。

報告書

(2件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (8件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Synthesis and properties of poly (carbonate-urethane) consisting of alternating carbonate and urethane moieties2006

    • 著者名/発表者名
      Ochiai, B., Amemiya, H., Yamazaki, H., Endo, T.
    • 雑誌名

      J.Polym.Sci., Part A : Polym.Chem. 44

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis and properties of poly(carbonate-co-ester)s obtained by cationic ring-opening copolymerization of spiroorthocarbonate and caprolactone2006

    • 著者名/発表者名
      Nagai, D., Nishida, M., Ochiai, B., Endo, T.
    • 雑誌名

      J.Polym.Sci., Part A : Polym.Chem. 44

      ページ: 2937-2942

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Copolymers containing spiro orthoester moiety that undergo no shrinkage during cationic crosslinking2006

    • 著者名/発表者名
      Kume, M., Hirano, A., Ochiai, B., Endo, T.
    • 雑誌名

      J.Polym.Sci., Part A : Polym.Chem. 44

      ページ: 3666-3673

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] No shrinkage networked materials from crosslinking copolymerization of spiro orthocarbonate with bifunctional oxetane2006

    • 著者名/発表者名
      Nagai D., Nishida, M., Nagasawa, T., Ochiai, B., Miyazaki, K., Endo, T.
    • 雑誌名

      Macromol.Rapid Commun. 44

      ページ: 921-925

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Efficient Chemical Recycling System of Networked Polymer : Decrosslinking of Crosslinked Polymer Obtained from Bis(Five-membered Cyclic Dithiocarbonate)2005

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, T., Ochiai, D., Endo, T.
    • 雑誌名

      Macromolecules 38

      ページ: 4065-4066

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis and Chemical-Recycling of a Polycarbonate Obtained by Anionic Ring-Opening Polymerization of a Bifunctional Cyclic Carbonate2005

    • 著者名/発表者名
      Endo, T., Kakimoto K., Ochiai, B., Nagai, D.
    • 雑誌名

      Macromolecules 38

      ページ: 8177-8182

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis and crosslinking of oligo(carbonate-ketone) obtained by radical polymerization of 4-methvlene-5, 5-dimethyl-1, 3-dioxolan-2-one2005

    • 著者名/発表者名
      Ochiai, B., Sano, Y., Endo, T.
    • 雑誌名

      J. Network Polym. Jpn. 26

      ページ: 132-137

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Efficient Gas-Solid Phase Reaction of Atmospheric Carbon Dioxide into Copolymers with Pendent Oxirane Groups : Effect of Comonomer Component and Catalyst on Incorporation Behavior2005

    • 著者名/発表者名
      Ochiai, B., Iwamoto T., Miyazaki, K., Endo T.
    • 雑誌名

      Macromolecules 38

      ページ: 9939-9943

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] エコマテリアルハンドブック2007

    • 著者名/発表者名
      落合文吾, 遠藤剛
    • 出版者
      丸善(末定)
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [図書] 反応性高分子の新展開(エポキシドと二酸化炭素を出発原料とする反応性ポリマーの設計 1 エポキシドと二酸化炭素の反応により得られる五員環カーボナートの合成およびポリヒドロキシウレタン合成への利用)2005

    • 著者名/発表者名
      落合文吾, 遠藤剛, 木原信浩
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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