| 研究課題/領域番号 |
12450337
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
工業分析化学
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
柘植 新 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (60023157)
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| 研究分担者 |
北川 邦行 名古屋大学, 高温エネルギー変換研究センター, 助教授 (00093021)
石田 康行 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (70273266)
大谷 肇 名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (50176921)
渡辺 忠一 フロンティア, ラボ(株), 主任研究員
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2001
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| キーワード | 熱分解 / エンジニアリングプラスチック / ポリカーボネート樹脂 / 有機アルカリ / 熱分解ガスクロマトグラフィー / 水酸化テトラメチルアンモニウム / シリコーン系難熱剤 / 架橋 |
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| 研究概要 |
まずポリマー材料の加熱分解・焼却過程の解析を行うための基礎検討として、代表的なエンジニリアングプラスチックの一種であるポリカーボネート(PC)の加熱分解過程でポリマー鎖に形成される異常構造の分析を、有機アルカリの一種である水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)共存下での反応熱分解ガスクロマトグラフィー(反応Py-GC)によって行った。ここでは、工業的に合成されたPCを300℃で3時間あるいは400℃で1時間、電気炉により空気中で加熱処理した試料を解析対象として用いた。こうして観測されたパイログラム上の各ピークの質量スペクトルを詳細に解析した結果、加熱処理したPC試料については、種々の分岐・架橋構造を反映する熱分解生成物のピーク群や、キサントン構造を反映する熱分解生成物のピークなどを観測し、PC中に形成される異常構造を詳細に解析することができた。つづいてシリコーン系難燃剤を添加したポリカーボネート樹脂(FR-PC)を加熱処理し、その化学構造を反応Py-GCにより解析することにより、加熱処理過程で起こる化学構造変化を追跡して、シリコーン系難燃剤の作用機構を解明することを試みた。得られたパイログラム上には、PC主鎖やその末端基に由来するピーク類に加えて、シリコーン系難燃剤からフェニル基が脱離して生成したケイ素ラジカルが、基材ポリマー分子と結合することにより形成した架橋構造に由来するピーク群がはっきりと観測された。この結果から、FR-PCでは、加熱によりシリコーンとPCの間で架橋が進行しており、FR-PCが実際に燃焼するときも、シリコーンとPCが架橋し、炭化層の形成を促進して熱分解を抑制することにより難燃効果の発現を招来していることが示唆された。
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