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炭化水素系ポリマーの高性能化とリサイクルを指向したブロック共重合体の合成

研究課題

研究課題/領域番号 21H02002
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), 准教授 (60640795)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
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: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2021年度: 11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円)
キーワードポリオレフィン / ブロックコポリマー / シクロオレフィンコポリマー / エラストマー / オレフィンメタセシス / クロスメタセシス / ポリプロピレン / ポリエチレン / エチレンプロピレンゴム / ブロックポリマー / ライブラリー / ポリジエン / ブロック共重合体 / 高性能化 / リサイクル
研究開始時の研究の概要

オレフィンとブタジエンとの共重合により主鎖に少量の1,4-ブタジエン単位を有するポリエチレン,ポリプロピレン,シクロオレフィン共重合体を合成し,これらのポリマー間のオレフィンメタセシスによりマルチブロック共重合体を合成する.また,これら主鎖に二重結合を有するポリオレフィンとcis -1,4 ポリブタジエンやcis-1,4 ポリイソプレンとオレフィンメタセシスすることで新規ポリオレフィン/ポリジエンマルチブロック共重合体を合成し,さらにポリジエン部分を水素化したポリマーも合成する.得られたポリマーの物性を評価し代表的な炭化水素系ポリマー連鎖からなるブロックコポリマーライブラリーの構築を目指す.

研究成果の概要

オレフィンと少量のブタジエンやイソプレンの共重合により主鎖に炭素炭素二重結合を有する一連のポリオレフィン(イソタクチックポリプロピレン,エチレンプロピレンゴム,シクロオレフィン共重合体)を合成し,これらのポリオレフィン間のクロスメタセシスならびにこれらのポリオレフィンとポリブタジエンやポリイソプレンとのクロスメタセシスにより,ポリオレフィンブロック共重合体を合成し物性を評価した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

イソタクチックポリプロピレンを代表とすポリオレフィンは成形加工性にすぐれた強靱な軽量材料として,省エネルギーが要求される現代社会において必要不可欠な材料である.ポリオレフィンのブロック共重合体はポリオレフィンの高性能化や廃ポリオレフィンをアップグレードリサイクルしうる材料として期待される.本研究では,主鎖に炭素―炭素二重結合を有するポリオレフィンのクロスメタセシスにより,ポリマー鎖1本あたり触媒分子を一つ必要とするリビング重合を用いずにさまざまなオレフィンブロック共重合体を合成しうることを明らかにした.

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 6件、 招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Selective synthesis of α-vinyl-ω-vinylidene-oligoisoprene as a macromonomer via ethenolysis of polyisoprene2024

    • 著者名/発表者名
      R. Tanaka, A. Shimmei, R. Otsuka, Y. Nakayama, T. Shiono*
    • 雑誌名

      Polym. J

      巻: 56 号: 4 ページ: 335-342

    • DOI

      10.1038/s41428-023-00858-6

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Copolymerization of Ethylene with Functionalized 1,1-Disubstituted Olefins Using a Fluorenylamido-Ligated Titanium Catalyst2024

    • 著者名/発表者名
      O. A. Ajala, M. Ono, Y. Nakayama, R. Tanaka, T. Shiono*
    • 雑誌名

      Polymers

      巻: 16 号: 2 ページ: 236-236

    • DOI

      10.3390/polym16020236

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Copolymerization of Ethylene with functionalized 1,1-Disubstituted Olefins using a fluorenylamido-ligated titanium catalyst2023

    • 著者名/発表者名
      O. A. Ajala, M. Ono, Y. Nakayama, R. Tanaka, T. Shiono
    • 学会等名
      The 13th SPSJ International Polymer Conference (IPC2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Novel tailor-made cycloolefin copolymers obtained using ansa-fluorenylamidodimethyltitanium-based catalysts2023

    • 著者名/発表者名
      T. Shiono
    • 学会等名
      Asian Polyolefin Workshop 2023 (APO2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Application of boronic acid-functionalized polyolefins synthesized by direct copolymerization2023

    • 著者名/発表者名
      R. Tanaka
    • 学会等名
      Asian Polyolefin Workshop 2023 (APO2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Solvent Effects in Ethylene/Norbornene Copolymerization with ansa-Fluorenylamidodimethyltitanium Complex2023

    • 著者名/発表者名
      T. Usabayashi, R. Tanaka, Y. Nakayama, T. Shiono
    • 学会等名
      Asian Polyolefin Workshop 2023 (APO2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis and Application of Polypropylene Random Copolymer Possessing C=C Bonds in Main Chain2023

    • 著者名/発表者名
      Y. Yahagi, R. Tanaka, Y. Nakayama, T. Shiono
    • 学会等名
      Asian Polyolefin Workshop 2023 (APO2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of Solvent on Norbornene/α-olefin Copolymerization with [t-BuNSiMe2Flu]TiMe2-MMAO Catalyst System2023

    • 著者名/発表者名
      H. Cheng, R. Tanaka, Z. Cai, Y. Nakayama, T. Shiono
    • 学会等名
      Asian Polyolefin Workshop 2023 (APO2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 私の研究人生―配位重合とともに四十余年―2023

    • 著者名/発表者名
      塩野 毅
    • 学会等名
      第49回高分子講座
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 主鎖にC=C結合を有するポリプロピレンランダムコポリマーの合成2023

    • 著者名/発表者名
      柳 雄太, 田中 亮, 中山 祐正, 塩野 毅
    • 学会等名
      第72回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 架橋型フルオレニルアミドジメチルチタン錯体によるエチレン/ノルボルネン共重合における溶媒効果2023

    • 著者名/発表者名
      右佐林 汰一, 田中 亮, 中山 祐正, 塩野 毅
    • 学会等名
      第72回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 有機チタン錯体触媒によるシクロオレフィン共重合体の精密合成2023

    • 著者名/発表者名
      塩野 毅
    • 学会等名
      有機合成化学協会九州山口支部 第2回有機合成化学講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 主鎖にC=C結合を有するポリプロピレンランダムコポリマーの合成とその応用2023

    • 著者名/発表者名
      柳 雄太, 田中 亮, 中山 祐正, 塩野 毅
    • 学会等名
      第53回石油・石油化学討論会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 4族重合触媒を用いたポリオレフィンの高機能化2022

    • 著者名/発表者名
      塩野 毅
    • 学会等名
      21-1グリーンケミストリー研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ノルボルネン/ブタジエン共重合体と部分水素化ポリ共役ジエンとのクロスメタセシスによるマルチブロック共重合体の合成と物性評価2022

    • 著者名/発表者名
      大塚 理輝, 田中 亮, 中山 祐正, 塩野 毅
    • 学会等名
      第52回石油・石油化学討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ジルコノセン触媒によるエチレン/プロピレン/ブタジエン三元共重合体の合成2022

    • 著者名/発表者名
      柳 雄太, 田中 亮, 中山 祐正, 塩野 毅
    • 学会等名
      第68回高分子研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ジルコノセン触媒によるエチレン/プロピレン/ブタジエン三元共重合体の合成とクロスメタセシス反応2022

    • 著者名/発表者名
      柳 雄太, 田中 亮, 中山 祐正, 塩野 毅
    • 学会等名
      第71回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] エチレン/プロピレン/ブタジエン三元共重合体とイソタクチックプロピレン/ブタジエン共重合体のクロスメタセシス反応2022

    • 著者名/発表者名
      柳 雄太, 田中 亮, 中山 祐正, 塩野 毅
    • 学会等名
      2022年日本化学会中国四国支部大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ノルボルネン/ブタジエン共重合体とポリブタジエンのクロスメタセシスによるマルチブロック共重合体の合成2021

    • 著者名/発表者名
      大塚 理輝, 田中 亮, 中山 祐正, 塩野 毅
    • 学会等名
      第36回中国四国地区高分子若手研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ノルボルネン/ブタジエン共重合体とポリブタジエンのクロスメタセシスによるマルチブロック共重合体の合成と物性評価2021

    • 著者名/発表者名
      大塚 理輝, 田中 亮, 中山 祐正, 塩野 毅
    • 学会等名
      第51回石油・石油化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 広島大学大学院 先進理工系科学研究科 応用化学プログラム 高分子化学研究室

    • URL

      https://koubunsi.hiroshima-u.ac.jp/publicationlist.html

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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