| 研究課題/領域番号 |
21K05163
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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 | 茨城大学 |
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研究代表者 |
福元 博基 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 教授 (70313369)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | フルオロポリマー / フルオロアルケン / 透明ポリマー / 撥水性ポリマー / フッ素樹脂 / 透明性フッ素樹脂 / ペルフルオロアルケン / ラジカル重合 / 透明性材料 / 低屈折率光学材料 / 重合 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
入手可能なフルオロアルケンの求核剤に対する反応性を巧みに利用した低屈折率光学材料への応用展開を指向する透明フッ素樹脂の高効率合成プロセスを開発する。
本合成法はラジカル重合性のフルオロアルケン部位とアニオン（またはカチオン）重合性のアルケン部位を同一骨格内に導入したモノマー合成、プレポリマー化と引き続くラジカル重合によるポリマー化から構成され、製膜化に重要な分子量・分子構造を制御した透明樹脂の合成を可能とする。製膜樹脂の透明性、耐熱性、屈折率を測定し、低屈折率光学材料への応用可能性を明らかにする。
成型加工プロセスの利便性の向上の観点から、プレポリマーの光固相重合による高品質透明膜の作製も行う。
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| 研究成果の概要 |
フルオロアルケンの前駆体である2H,3H-デカフルオロペンタン、ヘプタフルオロシクロペンタンの求核剤に対する反応性を巧みに利用してフルオロアルケンの高効率合成プロセスを開発した。2H,3H-デカフルオロペンタンを用いた場合、ラジカル重合可能なフルオロアルケン部位とアニオン重合可能なオレフィン部位を含むモノマーを得た。
合成したモノマーのアニオン重合によって得た有機溶媒に可溶なプレポリマーをガラス基板上に塗布し、固相ラジカル重合を行うことで、有機溶媒に不溶な透明ポリマーを得ることを見出した。また、ヘプタフルオロシクロペンタンを原料として合成したポリマーも可視領域で透明性を示すことも明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
使用したフルオロアルケンはハイドロフルオロカーボン（HFC）であり、代替フロンとして洗浄剤などに使われている一方、地球温暖化係数が高いため、将来的にはHFCの利用規制が予想される。本研究成果はフルオロアルカンの特異な反応性を巧みに利用することで機能性材料を創り出せる学術的意義を示しただけでなく、フルオロアルカンの有効利用法を提案していることから、社会的意義も大きいと言える。
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