| 研究課題/領域番号 |
21K14672
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 信州大学 |
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研究代表者 |
赤江 要祐 信州大学, 繊維学部, 日本学術振興会特別研究員 (40837415)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | 高分子反応 / イソシアナート / 刺激応答性材料 / オルソゴナル反応剤 / アシルアジド / 活性エステル / 接着材料 / 光脱保護反応 / 接脱着 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
必要に応じて剥離が可能な接着が近年注目を集めている。この剥離が可能な接着へのアプローチは多岐に渡るが、コストや廃棄といった実用上の制約を踏まえると、「光照射による接着材料の架橋に伴う、接着性の低下を利用した系」が望ましい。しかしながら、分子設計の困難さのためか、現状では上記に該当する報告は非常に少ない。この課題点に対して申請者は、「光照射によるアミノ基の脱保護反応」および「アミノ基と活性エステルの定量的な高分子反応」を基盤としたアプローチを提案する。本研究では上記の分子デザインに基づいた高分子修飾法開発と接着材料への応用を検討する。
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| 研究成果の概要 |
必要に応じて剥離が可能な接着実現のためには、刺激に応じた接着材料の大幅な物性変化が要求される。そのためには、高分子構造中における高効率な反応の進行が必要である。本研究では当該プロセスとして活性エステルとアミノ基の反応に注目した。すなわち、接着材料中にこれらの官能基を導入し、刺激に応じて反応を誘起することで材料が剥離する、というシステムの構築を検討した。その結果、当初計画した活性エステルの代わりに、イソシアナートを用いた高分子反応が有用であることが明らかとなった。また、本プロセスは市販のカルボン酸化合物から簡便な合成ステップを経て実施出来ることから、低コストで実用的な手法であることが示唆された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
重合反応によって一度合成されたプラスチック材料は通常安定であり、更なる機能化は困難である。本研究では、重合反応の後でも反応出来るような材料をデザインし、一度合成したプラスチック材料の機能化・物性変換を実現した。上記の分子設計に基づいて開発した、アルコール基およびアシルアジド基を有するオルソゴナル反応剤は、重合開始剤、モノマー、反応点導入剤として働き、ポリエステルおよびポリウレタンの重合後の反応と機能化・複合化に有用であることが分かった。本研究の成果は、簡便な手法によるプラスチック材料の機能化・多用途化を可能にすることから、環境負荷低減・生産コスト低減に繋がると期待される。
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