21世紀にむけた無機高分子の合成およびそれを前駆体とする新材料の創製に関する研究

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10490027
• 研究機関: 東京理科大学
• 研究代表者: 阿部 芳首 東京理科大学, 理工学部, 教授 (20084460)
• 研究分担者: 西尾 圭史 東京理科大学, 基礎工学部, 助手 (90307710) ; 土谷 敏雄 東京理科大学, 基礎工学部, 教授 (80084458) ; 郡司 天博 東京理科大学, 理工学部, 講師 (20256663)
• キーワード: 無機高分子 / 有機無機ハイブリッド / メタロキサン化合物 / 前駆体法 / ゾル・ゲル法 / コーティング / 薄膜 / セラミックス

研究概要

本年度は1〜4)の研究課題について検討を行い、ほぼ所期の目的を達成した。
1)メチルトリイソシアナトシランからのイソシアナトオリゴシロキサンおよび1〜3環式ラダーオリゴシロキサンの合成を試みた。その結果、オリゴシロキサンでは鎖状2〜8量体及び環状4〜6量体が得られ、環状5量体の異性体としてプロペラ構造のビシクロペンタシロキサンを単離することに成功した。また、シロキサンの構造とIRおよび^<29>Si NMRスペクトルとの関係に興味ある結果が認められた。一方、異種官能基をもつジおよび環状テトラシロキサンの縮合反応により、2及び3環式ラダーシロキサンを合成することができ、これの構造の詳細な検討が現在行われている。2)窒化酸化ケイ素Si_2N_2Oセラミック前駆体としてのポリシロキサザンの合成をイソシアナトジシロキサンとアンモニアの反応により検討した。反応条件により得られるポリシロキサザンの縮合安定性が異なること、低分子量の初期反応生成物を所定濃度の溶液として縮合させることにより、高分子量ポリシロキサザンが生成し、これを焼成することで、雰囲気によりSiNCO、SiNOセラミックスに変換することができた。3)ビニル-および(3-メタクリロキシプロピルオキシ)トリメトキシシランの付加重合とそれに続く加水分解重縮合により、炭素鎖とシロキサン鎖の共有結合を主鎖骨格とするポリマーハイブリッドの合成と性質を検討した。その結果、無色透明の高粘性液体としてハイブリッドが生成し、これからキャスト膜が調製できること、そして膜の機械的な強度がその構造と関連することなどが明らかにされた。4)TEOS-PEG-Li系ハイブリッド高イオン伝導体およびWとIr系エレクトロクロミック酸化物薄膜がゾル・ゲル法により調製され、構造と特性が評価された。

研究成果

• [文献書誌] 阿部芳首, 田中英文, 鹿野直樹, 郡司天博: "イソシアナト(トリメチル)シランおよびトリエトキシ(イソシアナト)シランとアミンとの反応"日本化学会誌. 2001,3. 157-162 (2001)
• [文献書誌] 阿部芳首, 依田孝次, 工藤圭晃, 村山澄幸, 郡司天博: "N,N-ジエチルアミノシラン類のアンモノリシスによる高分子量ポリシラゲンの合成"日本化学会誌. 2001,10. 559-565 (2001)
• [文献書誌] T.Gunji, Y.Makabe, N.Takamura, Y.Abe: "Preparation and Characterization of Grganic-Inorganic Hybrids and Coating films from 3-Methacryloxypropyls Isesqeuoxanes"Appl.Organometd.Chemi. 15. 683-692 (2001)
• [文献書誌] T.Gunji, M.Ozawa, Y.Abe, R.West: "Preparation of C_<60>-Silica Hybrid Monolith by Sol-Gel Process"J.Sol-Gel Sci.and Tech.. 22. 219-224 (2001)
• [文献書誌] T.Gunji, T.Gomi, T.Sanji, Y.Abe: "Syntheses and Characterization of Disilane Unit Containing Polytitaza- and Polyzirconasiloxanes"Chem:stry Letters. 2001. 1106-1107 (2001)
• [文献書誌] K.Nishio, T.Tsuchiya: "Grgenic-inorganic hybrid ionic conductor prepared by sol-gel process"Solar Energy Materials and Solar Cells. 68. 295-306 (2001)