テトラカルボン酸ジエステルの分散重合による全芳香族ポリイミド粒子の合成と機能化

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16K05904
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 高分子・繊維材料
• 研究機関: 北見工業大学
• 研究代表者: 渡邉 眞次 北見工業大学, 工学部, 教授 (10240491)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: ポリイミド / 分散重合 / 異形粒子

研究成果の概要

芳香族テトラカルボン酸ジエステルと芳香族ジアミンを、エチレングリコール（EG）中ポリビニルピロリドン（PVP）を分散安定剤に用いて100-197℃で重合して全芳香族ポリイミド粒子を合成した。モノマーに屈曲性のあるヘキサフルオロイソピリデンジフタル酸ジエステルを用いると粒径分布の狭い粒子を得ることができた。分散安定剤の分子量や添加量を変えることで、粒径を制御できることが分かった。
一方、モノマーを剛直なピロメリット酸ジエステルにすると、EGとN-メチルピロリドンの混合溶媒中で分散した粒子を得ることができた。特に100-120℃と低温で重合すると平板状と特殊な形状の粒子を得ることができた。

自由記述の分野

高分子合成

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究ではポリイミドの粒子を簡便に合成することに成功した。重合条件や使用するモノマーの構造を変えれば粒子の大きさや形状を変えることできることができる。高分子材料を高熱や強い機械的な衝撃を受ける環境で利用するには、重い無機の粒子（フィラー）を添加して性能を高めるが、ここで得られたポリイミド粒子は無機粒子のフィラーを代替することが可能で、より強く、しかも軽い材料の創出につながる。また、耐熱性接着剤、絶縁体などの用途にも使用できると期待される。