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シングルサイト触媒による精密重合を基盤とした光学樹脂の高性能化・高機能化

研究課題

研究課題/領域番号 18H02036
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分35020:高分子材料関連
研究機関広島大学

研究代表者

塩野 毅  広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (10170846)

研究分担者 中山 祐正  広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 准教授 (20273576)
田中 亮  広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 助教 (60640795)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2020年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2019年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
キーワードシングルサイト触媒 / 精密重合 / ノルボルネン / ポリオレフィン / 光学樹脂 / シクロオレフィンコポリマー / リビング重合 / 共重合 / グラジエントポリマー / ブロックコポリマー / スターポリマー / シクロオレフィン共重合体
研究成果の概要

ノルボルネン/1-アルケン共重合を高速でリビング的に進行させグラジエントグラジエントコポリマーを与えるシンプルなチタン触媒系を見いだした.本触媒系を用いて一連のグラジエントコポリマーやグラジエントセグメントからなるブロックコポリマーを合成し物性を評価した結果,適切に分子量やブロック連鎖長を制御したジブロックポリマーやトリブロックポリマーは,靱性を有する高耐熱・高透明樹脂となることを明らかにした.また,ニッケル触媒によるノルボルネン/共役ジエン(ブタジエン,イソプレン)ランダム共重合体の合成にも成功し,新規光学樹脂としての可能性を明らかにした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

光学材料は,これまで無機ガラス材料が中心であったが,省エネルギーが強く求められる今日,軽量性,柔軟性,易加工性などの面で優れた熱可塑性光学樹脂への代替が求められている.エチレンとノルボルネンの共重合で得られるシクロオレフィンコポリマーは低吸湿性の高耐熱光学樹脂として上市されているがその脆性が問題であった.本研究ではノルボルネンと1-アルケンを原料として,その一次構造を精密に制御することにより強度に優れた軽量な高耐熱光学樹脂が合成できることを明らかにした.また,高分子量のノルボルネン/共役ジエン共重合体の合成にも成功し,新規光学樹脂としての可能性を明らかにした.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 3件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 8件、 招待講演 4件)

  • [国際共同研究] Donghua University(中国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis and properties of block copolymers composed of norbornene/higher α-olefin gradient segments using ansa-fluorenylamidodimethyltitanium-[Ph3C][B(C6F5)4] catalyst system2021

    • 著者名/発表者名
      Yuan Haobo、Kida Takumitsu、Tanaka Ryo、Cai Zhengguo、Nakayama Yuushou、Shiono Takeshi
    • 雑誌名

      Polymer Chemistry

      巻: 12 号: 2 ページ: 189-195

    • DOI

      10.1039/d0py01370f

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Synthesis and Properties of Gradient Copolymers Composed of Norbornene and Higher α-Olefins Using an ansa-Fluorenylamidodimethyltitanium-[Ph3C][B(C6F5)4] Catalyst System2020

    • 著者名/発表者名
      Yuan Haobo、Kida Takumitsu、Kim Hyunchul、Tanaka Ryo、Cai Zhengguo、Nakayama Yuushou、Shiono Takeshi
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 53 号: 11 ページ: 4323-4329

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.0c00431

    • NAID

      130007778069

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Norbornadiene homopolymerization and norbornene/norbornadiene/1-octene terpolymerization by ansa-fluorenylamidotitanium-based catalysts2020

    • 著者名/発表者名
      Suo Hongyi、Yuan Haobo、Tanaka Ryo、Nakayama Yuushou、Sun Wen-Hua、Shiono Takeshi
    • 雑誌名

      Polymer Chemistry

      巻: 11 号: 42 ページ: 6803-6810

    • DOI

      10.1039/d0py01180k

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Copolymerization of norbornene and conjugated dienes using anilinonaphthoquinone-ligated nickel complexes2020

    • 著者名/発表者名
      Chowdhury Samiul Islam、Tanaka Ryo、Nakayama Yuushou、Shiono Takeshi
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 187 ページ: 122094-122094

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2019.122094

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coordination‐Insertion Copolymerization of Norbornene and p‐Substituted Styrenes Using Anilinonaphthoquinone‐Ligated Nickel Complexes2020

    • 著者名/発表者名
      Chowdhury Samiul Islam、Tanaka Ryo、Nakayama Yuushou、Shiono Takeshi
    • 雑誌名

      Macromolecular Chemistry and Physics

      巻: 221 号: 5 ページ: 1900494-1900494

    • DOI

      10.1002/macp.201900494

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Copolymerization of Norbornene and Styrene with Anilinonaphthoquinone-Ligated Nickel Complexes2019

    • 著者名/発表者名
      Chowdhury Samiul Islam、Tanaka Ryo、Nakayama Yuushou、Shiono Takeshi
    • 雑誌名

      Polymers

      巻: 11 号: 7 ページ: 1100-1100

    • DOI

      10.3390/polym11071100

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of the number of arms on the mechanical properties of a star-shaped cyclic olefin copolymer2019

    • 著者名/発表者名
      Kida Takumitsu、Tanaka Ryo、Nitta Koh-hei、Shiono Takeshi
    • 雑誌名

      Polymer Chemistry

      巻: 10 号: 41 ページ: 5578-5583

    • DOI

      10.1039/c9py01186b

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ポリノルボルネン-graft-ポリブタジエンの合成とその物性評価2020

    • 著者名/発表者名
      串間 由依, 田中 亮, 中山 祐正, 塩野 毅
    • 学会等名
      高分子学会第69年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 星型シクロオレフィン共重合体における腕ポリマーの数が物性に与える影響2020

    • 著者名/発表者名
      田中 亮, 木田 拓充, 新田 晃平, 塩野 毅
    • 学会等名
      高分子学会第69年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ポリ(ノルボルネン-co-炭化水素系マクロモノマー)の合成とその性質2020

    • 著者名/発表者名
      串間 由依, 田中 亮, 中山 祐正, 塩野 毅
    • 学会等名
      第69回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Properties of Block Copolymers Composed of Norbornene/α-Olefin Gradient Segments Using ansa-Fluorenylamidodimethyltitanium-[Ph3C][B(C6F5)4]2020

    • 著者名/発表者名
      Haobo Yuan, Takumitsu Kida, Ryo Tanaka, Yuushou Nakayama, Takeshi Shiono
    • 学会等名
      第69回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of Gradient Copolymers from Norbornene and Higher α-Olefins Using an ansa-Fluorenylamidodimethyltitanium-[Ph3C][B(C6F5)4] Catalyst System and their Properties2020

    • 著者名/発表者名
      Haobo Yuan, Takumitsu Kida, Ryo Tanaka, Yuushou Nakayama, Takeshi Shiono
    • 学会等名
      The 9th Joint Conference on Renewable Energy and Nanotechnology(JCREN2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis and properties of star polymers with poly(norbornene-co-octene) gradient arms using ansa-fluorenylamidodimethyltitanium-[Ph3C][B(C6F5)4]2020

    • 著者名/発表者名
      Haobo Yuan, Takumitsu Kida, Ryo Tanaka, Yuushou Nakayama, Takeshi Shiono
    • 学会等名
      第50回石油・石油化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ポリ(ノルボルネン-co-ポリブタジエンマクロモノマー)の合成とその性質2020

    • 著者名/発表者名
      串間 由依, 田中 亮, 中山 祐正, 塩野 毅
    • 学会等名
      第50回石油・石油化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] シクロオレフィン共重合体の精密合成2020

    • 著者名/発表者名
      塩野 毅
    • 学会等名
      高分子学会中国四国地区高分子講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Copolymerization of Norbornene and Conjugated Dienes using Anilinonaphthoquinone-ligated Nickel Complexes2019

    • 著者名/発表者名
      S. I. Chowdhury, R. Tanaka, Y. Nakayama, T. Shiono
    • 学会等名
      高分子学会第68年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Properties of Tailor-Made Norbornene/1-Alkene Copolymers Using Titanium-Based Single-Site Catalysts2019

    • 著者名/発表者名
      T. Shiono
    • 学会等名
      East Asian Symposium on Polymers for Advanced Technology (EASPAT2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synthesis and properties of gradient copolymers composed of norbornene and 1-octene2019

    • 著者名/発表者名
      T. Shiono
    • 学会等名
      5th Blue Sky Conference on catalytic olefin polymerization
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] High-performance optical plastics composed of simple hydrocarbon monomers2019

    • 著者名/発表者名
      T. Shiono
    • 学会等名
      International Symposium on Advanced Display Materials and Devices (ADMD 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Heteogeneity of silica supported modified methylaluminoxane as a cocatalyst for olefin polymerization2019

    • 著者名/発表者名
      T. Shiono
    • 学会等名
      The 8th Asia Pacific Congress on Catalysis (APCAT-8)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ポリノルボルネン-graft-ポリエチレンの合成とその性質2019

    • 著者名/発表者名
      串間 由依, 塩野 毅, 中山 祐正, 田中 亮
    • 学会等名
      第68回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Copolymerization of Norbornene and Divinylbenzene using Anilinonaphthoquinone-ligated Nickel Complexes and Its Application for Synthesis of Graft Copolymers2019

    • 著者名/発表者名
      S. I. Chowdhury, R. Tanaka, Y. Nakayama, T. Shiono
    • 学会等名
      第68回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ポリノルボルネン-graft-ポリエチレンの合成とその性質2019

    • 著者名/発表者名
      串間 由依, 田中 亮, 中山 祐正, 塩野 毅
    • 学会等名
      第34回中国四国地区高分子若手研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and properties of gradient copolymers composed of norbornene and higher α-olefins using ansa-fluorenylamidodimethyltitanium/Ph3CB(C6F5)4 catalyst system2019

    • 著者名/発表者名
      H. Yuan, R. Tanaka, Y. Nakayama, T. Shiono
    • 学会等名
      第49回石油・石油化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Properties of Gradient Copolymers Composed of Norbornene and Higher α-olefins Using ansa-Fluorenylamidodimethyltitanium/Ph3CB(C6F5)4 Catalyst System2019

    • 著者名/発表者名
      H. Yuan, R. Tanaka, Y. Nakayama, T. Shiono
    • 学会等名
      The 8th Asian Polyolefin Workshop (APO2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis and properties of polynorbornene-graft-polyethylene2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Kushima, R. Tanaka, Y. Nakayama, T. Shiono
    • 学会等名
      The 8th Asian Polyolefin Workshop (APO2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Copolymerization of Norbornene and p-Substituted Styrenes using Anilinonaphthaquinone-ligated Nickel Complexes2019

    • 著者名/発表者名
      S. I. Chowdhury, R. Tanaka, Y. Nakayama, T. Shiono
    • 学会等名
      The 8th Asian Polyolefin Workshop (APO2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis and Properties of Gradient Copolymers Composed of Norbornene and 1-Octene2019

    • 著者名/発表者名
      H. Kim, H. Yuan, R. Tanaka, Y. Nakayama, T. Shiono
    • 学会等名
      5th Blue Sky Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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