| 研究課題/領域番号 |
21K05183
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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35020:高分子材料関連
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| 研究機関 | 豊橋技術科学大学 |
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研究代表者 |
辻 秀人 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60227395)
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| 研究分担者 |
荒川 優樹 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30757365)
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| 研究期間 (年度) |
2021 – 2022
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| 研究課題ステータス |
中途終了 (2022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)
2024年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | ポリ乳酸 / 周期的共重合体 / ステレオコンプレックス / 生分解性高分子材料 / バイオベース高分子材料 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
バイオベースであり生分解性を有するポリ乳酸(PLA)および側鎖の異なる置換型PLAのL体およびD体のステレオコンプレックス(SC)化は、PLA材料を高性能化し多様な物理特性および生分解特性を与える有効な手段として注目されている。本研究では、キラルな乳酸および置換型乳酸をベースとする種々のモノマー単位の組み合わせを有するモノマーの配列が厳密に制御された周期的共重合体のL体およびD体を合成し、それらのブレンド材料のSC結晶化能、物理特性や生分解挙動を検討することにより、キラルな乳酸および置換型乳酸をベースとする高性能化され、新規な物理特性および生分解挙動を有する生分解性高分子材料を開発する。
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| 研究実績の概要 |
バイオベースであり、生分解性を有するポリ乳酸(PLA)および置換型PLAのL体およびD体のブレンドによるステレオコンプレックス(SC)化は、PLA材料の熱的特性や機械的特性の向上、多様な物理特性および生分解特性を与えることから注目されている。本研究では、キラルな乳酸および置換型の乳酸誘導体をベースとする種々のモノマー単位のシークエンスが厳密に制御された鏡像異性関係にある周期的共重合体を合成し、それら非ブレンド試料の結晶化挙動、およびブレンドによるSC結晶化能、物理特性や生分解挙動を検討することにより、新しいバイオベースな高分子材料を開発することを目的とする。
モノマーとして、鏡像異性関係にあるL-乳酸-L-乳酸-D-乳酸およびD-乳酸-D-乳酸-L-乳酸を9段階のプロセスにより合成し、これらの触媒を用いた縮合重合により、今まで報告のない立体規則性(周期性)を有するポリ(L-乳酸-L-乳酸-D-乳酸)とポリ(D-乳酸-D-乳酸-L-乳酸)を合成した。広角X線回折(WAXD)および示差走査熱量測定(DSC)により、それらの非ブレンド試料は結晶性を有することが分かった。一方で、それら鏡像異性体の1:1ブレンド試料のWAXDおよびDSCにより、ブレンド試料のWAXDパターンおよび融点は非ブレンド試料のものと異なることから、ブレンドによるSCの形成が示唆された。本研究において、今まで報告のない乳酸の立体規則性(周期性)を有する鏡像異性関係にあるホモポリマーの合成に成功し、また、それらのSC形成を初めて見出した。他にも、モノマーユニットの周期性の異なる共重合体の合成および物理特性の評価に取り組んでいる。
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