可逆性・可動性超分子を架橋点とする機能性超分子材料の創製

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18H02035
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分35020:高分子材料関連
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 高島 義徳 大阪大学, 理学研究科, 教授 (40379277)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 選択的接着 / 自己修復材料 / 高靭性材料 / 刺激応答材料 / 光刺激応答性 / 化学刺激応答材料

研究成果の概要

高分子材料の機能設計において、架橋構造の選択に応じて大きく機能変換することができる。本研究課題では超分子特有の可逆的な結合と機械的架橋分子として振舞う挿し違い二量体に注目し、これまでの高分子材料に見られなかった新たな機能性高分子材料を創製した。高分子材料に可逆的結合を導入し、分子認識を通した材料間の選択的接着、自己修復性材料・接着剤、高靭性材料、刺激応答性アクチュエータの作製を本研究課題の目標とした。研究期間の間に、乾燥状態で機能する自己修復性超分子材料や可動性架橋材料の機能評価、光刺激応答性材料の作製と機能発現機構の解明を行った。

自由記述の分野

高分子化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

市場に出回っている自己修復材料は応力緩和機構であり、結合の再形成を通して修復できる材料ではない。本研究では分子認識により材料を選択的に接着できる自己修復方法を選択した。研究対象として、“線膨張に応答する自己修復性マテリアル”、“応力分散機能による高靭性と自己修復性を兼ね備えた低硬化収縮材料”、“二次電池の自己修復性負極バインダー材料”の実現を目的に研究展開した。これらの成果は、コーティング材やクッション材、自動車関連や電子電気用材料などの高機能性材料、パンクしないタイヤ、線膨張率の異なる異種材料間の自己修復性接着、フレキシブル電極材料への活用が期待され、実用化に向けた活動も始まった。