| 研究課題/領域番号 |
20K05611
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分35010:高分子化学関連
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| 研究機関 | 小山工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
西井 圭 小山工業高等専門学校, 物質工学科, 准教授 (00552928)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 1,3-ペンタジエン / イソタクチック / トランス-1,4 / リビング重合 / 熱可塑性エラストマー / イットリウム触媒 / ペンタジエン / トランス-1,4-ポリペンタジエン / アタクチック / ポリペンタジエン / エラストマー / イソタクチック構造 / トランス-1,4-構造 / 希土類錯体 / ステレオブロックポリマー / 立体特異的重合 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，共役ジエンの重合反応に極めて高活性で高立体特異性を示すハーフサンドイッチ型希土類金属触媒を用い，精密構造制御されたイソタクチック-トランス-1,4-ポリペンタジエンの合成（リビングポリマー），およびイソタクチック-トランス-1,4-アタクチック-イソタクチック-トランス-1,4-立体配置を有する新規ステレオトリブロックポリマーの合成と物性評価を行い，革新的材料の創製を目指す．
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| 研究成果の概要 |
我々は，シクロペンタジエニル配位イットリウム触媒およびトリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボラートで活性化した触媒系による1，3-ペンタジエン（PD）重合においてisotactic-trans-1,4-選択的リビング重合の進行をはじめて達成した．また，本触媒系のリビング重合性を利用してPD-1,3-ブタジエンブロックコポリマーの合成にも成功した．さらに，得られたisotactic-trans-1,4-ポリペンタジエンは加硫せずに優れた機械的物性（引張強度：7．1MPa，破断伸縮率：2600％）をもつ熱可塑性エラストマーであることを確認した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
PD重合で得られるポリPD（PPD）について、合成・ポリマー物性に関する報告は少ない．とくに，均一系触媒を用いたisotactic-trans-1,4-PPD（ITPPD）の合成例はなく，製品や用途開発が全く行われていない．よって，ITPPDの合成およびその物性評価で特長を見出すことができれば，現代社会で重要な工業材料になり得る．このため，ITPPDを合成することが高いチャレンジ性を有している．また，近年の環境問題や循環型社会の構築といった社会的ニーズという視点から，余剰C5留分の一部であるPDモノマーを有効利用し，TPEへ変換する本研究は「新規材料の創製」に大きく貢献できる．
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