| 研究課題/領域番号 |
20H02799
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分35020:高分子材料関連
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| 研究機関 | 奈良先端科学技術大学院大学 |
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研究代表者 |
網代 広治 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (50437331)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2023年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2022年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2021年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
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| キーワード | 生分解性高分子 / トリメチレンカーボネート / 高分子合成 / 生分解性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
持続可能な開発目標の中でも、海洋生分解性高分子の開発は急務である。とりわけ現代社会で欠かすことのできない汎用樹脂を代替する、新概念の生分解性ポリマーの研究開発が必須である。研究代表者は加水分解しても酸性有機分子を生成しない、感熱応答性生分解性ポリマーの合成を、世界で初めて成功した。予備的知見として、分解後もpHが中性を保持していた。本研究課題では、汎用樹脂の力学的特性と熱的特性を維持し、かつ有用な新しい生分解性高分子材料を創出するために、①新モノマーの設計、②高分子の構造制御、③分子間相互作用、を駆使し、エステルフリー型高分子の新しい学理を開拓する。
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| 研究成果の概要 |
独自のエステルフリー型にこだわって、新しいトリメチレンカーボネート(TMC)誘導体約30種類を合成し、その結果新しい分解性高分子のモノマーとして提供可能となった。側鎖に導入した置換基は、かさ高い芳香族置換基、シクロアルキル基、光架橋性のシナミル基、複素環式の置換基などである。これらの側鎖の化学構造によって、得られる高分子の耐熱性や力学強度、さらには親水性や機能性を制御可能であることを示した。新しい分解性高分子と、天然高分子であるセルロースやキトサンなどの多糖類とブレンドした高分子材料も調製し、それらの熱特性や力学強度を、高分子構造で制御可能であることを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
学術的意義は、エステルフリー型の新しいトリメチレンカーボネート誘導体を分子設計して実際に合成し構造解析したこと、これらの重合反応特性を明らかとしたことである。得られた新規高分子化合物の熱的特性・力学特性を分析し、新規の化学構造と物性を相関させたことにも、意義がある。
社会的意義は、環境低負荷型分解性高分子として分解性高分子を多様化し、多様な高分子材料を提供可能となった点である。分解性高分子は化学構造および物理的特性が限られており、様々な用途に向けて利用可能となる点に意義がある。分解しても分解生成物は中性を維持するという特徴は、多くの実用の場面で有利な特徴となると期待される。
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