| 研究課題/領域番号 |
16K21160
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
松本 拓也 神戸大学, 工学研究科, 助教 (70758078)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 高分子合成 / 表面特性 / ポリ置換メチル / 高分子反応 / 疎水性 |
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| 研究実績の概要 |
従来のビニル系の高分子では，側鎖の高密度化には限界があった。本研究では，高い側鎖密度のポリイリデン酸エステルを合成し，その基礎物性・構造を明らかにするとともに，得られた基礎的知見を活かして，ポリイリデン酸エステルの材料展開を目指す。側鎖が密集しているため，通常のビニル系高分子と比較して主鎖の運動が大幅に抑制され，バルク状態においてもその物性は大きく異なると考えられる。その物性の違いを活用して，多方面への新規材料化を展開する。汎用的な従来のビニル系の高分子では見られない物性を，側鎖の密度を大幅に向上させるという独自の切り口から見出す。また，単純な側鎖の高密度化が諸物性に与える影響について解明する点において，基礎高分子物性の観点からも大変興味深い研究であるといえる。
本年度は，一年目のため，主に合成に注力した。結果，重量平均分子量30万を超える高分子の合成を達成した。また，自立膜の成形にも成功し，比較対象の従来のポリアクリル酸エチルと比較して，高い耐熱性や力学強度を示した。また，X線繊維図形より回折に由来するデバイ・シェラー環が観察され，周期構造を有していることが確認できた。表面特性を評価するため，スピンコート法により薄膜をシリコンウエハ上に作成し，動的接触角により表面自由エネルギーを算出した。結果，疎水性高分子として知られているテフロンに迫る疎水性を有しているとともに，その疎水性は極性成分に由来していることを見出し，分散成分により疎水性を示すテフロンとは，大きく疎水性のメカニズムが異なることを解明した。
また，側鎖のエチル基の加水分解に成功し，側鎖にカルボン酸が高濃度に凝集したポリイリデン酸の合成も達成し，赤外分光法によりその高分子の合成を確認している。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
当初予定していた合成法の検討にと止まらず，高分子反応により数種の誘導体高分子の合成を成功するに至った。また，薄膜の表面物性にも特異性が見いだされ，来年度の詳細に評価する基礎的知見を見出した。
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| 今後の研究の推進方策 |
来年度においては，今年度加水分解した高分子の反応進行度の制御とともに，その表面特性を評価する。また，本研究の高分子は極度に主鎖の運動性が制限されているため，側鎖への僅かな疎水基の導入により，高い疎水性を示すようになるため，側鎖にトリフルオロメチル基を有する高分子を合成し，最小限のフッ素基の導入による高い疎水性の実現を目指す。
また，加水分解後の高分子においては，カルボシル基のイオン架橋性などを利用し，従来のアクリル系高分子では実現困難な高分子物性を見出していく。
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