汎用五大高分子の代替となるエステルフリー型生分解性高分子の設計と合成

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20H02799
• 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: 奈良先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 網代 広治 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (50437331)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 生分解性高分子 / トリメチレンカーボネート / 高分子合成

研究成果の概要

独自のエステルフリー型にこだわって、新しいトリメチレンカーボネート(TMC)誘導体約30種類を合成し、その結果新しい分解性高分子のモノマーとして提供可能となった。側鎖に導入した置換基は、かさ高い芳香族置換基、シクロアルキル基、光架橋性のシナミル基、複素環式の置換基などである。これらの側鎖の化学構造によって、得られる高分子の耐熱性や力学強度、さらには親水性や機能性を制御可能であることを示した。新しい分解性高分子と、天然高分子であるセルロースやキトサンなどの多糖類とブレンドした高分子材料も調製し、それらの熱特性や力学強度を、高分子構造で制御可能であることを示した。

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

学術的意義は、エステルフリー型の新しいトリメチレンカーボネート誘導体を分子設計して実際に合成し構造解析したこと、これらの重合反応特性を明らかとしたことである。得られた新規高分子化合物の熱的特性・力学特性を分析し、新規の化学構造と物性を相関させたことにも、意義がある。
社会的意義は、環境低負荷型分解性高分子として分解性高分子を多様化し、多様な高分子材料を提供可能となった点である。分解性高分子は化学構造および物理的特性が限られており、様々な用途に向けて利用可能となる点に意義がある。分解しても分解生成物は中性を維持するという特徴は、多くの実用の場面で有利な特徴となると期待される。