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2013 年度 実施状況報告書

制御ラジカル重合を活用した解体性接着ポリマー材料の設計

研究課題

研究課題/領域番号 25620178
研究種目

挑戦的萌芽研究

研究機関大阪府立大学

研究代表者

松本 章一  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00183616)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード制御重合 / リビングラジカル重合 / 機能性高分子 / 高分子合成 / 易解体性接着材料 / ブロックポリマー / ポリアクリル酸エステル / 光酸発生剤
研究概要

本研究では、使用時は強固に接着しながら、光照射および加熱の二重外部刺激に対して選択的かつ高感度で応答し、容易に剥離可能となる接着材料システムを設計するため、高分子量で極性基を含み、シークエンス構造が精密に制御されたポリアクリル酸エステルをリビングラジカル重合法によって合成し、光酸発生剤を併用することにより、二重外部刺激による側鎖エステル基の変換と分子間反応を利用して接着特性を制御して、ポリマー材料の精密分子設計によって、高感度かつ高性能の易解体性接着材料を設計する。易剥離可能な粘着剤ポリマーの精密合成のための新規リビングラジカル重合法の開発、ならびに短時間解体剥離と選択的な界面剥離のための材料設計の研究を実施している。今年度は、強粘着・易剥離可能な粘着剤ポリマーの精密合成を中心に研究を行った。二重外部刺激前後の剥離強度比を大きくするため、リビングラジカル重合法による精密なポリマー構造制御を行い、接着用ポリマー材料の高分子量化ならびに極性基の導入を試みた。また、解体時の反応に伴うポリマー材料変化、架橋構造の導入などについて分析を行った。同時に、高性能粘着剤ポリマー合成のための新規リビングラジカル重合法を開発し、固体で比較的安定な有機ジテルリド化合物を用いたリビングラジカル重合を利用し、二種類のアゾ開始剤との組み合わせによるブロックコポリマーの合成法を新規に開発し、高い粘着強度を有する高分子量ブロックコポリマーの合成条件を精密化した。ブロックコポリマーとランダムコポリマーの剥離強度挙動の違いも明らかにし、精密なポリマー構造制御による接着性能の高機能化に成功した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

有機テルル化合物を用いるリビングラジカル重合を利用して、固体で安定なジテルリド化合物とアゾ開始剤との組み合わせによるin-situ活性種生成法を用いた手法を新たに開発することに成功し、市販試薬のみで高機能性のアクリル酸ブロックコポリマーを合成する方法を確立できた。これにより、高分子量で極性基を含むアクリル酸ブロックコポリマーの合成が容易になり、今後の高性能易解体性接着材料の設計を効率よく進めることが可能となった。また、ブロックコポリマーとランダムコポリマーをそれぞれ粘着剤ポリマーとして用いた際の解体性に関する性能比較からブロックコポリマーの優位性を明らかにすることができた。これらの成果により、当初の計画に従って順調に進行しているといえる。

今後の研究の推進方策

当初の計画はほぼ順調に進んでいるので、それらを発展的に継続すると同時に、当初の計画通り、剥離時の界面構造の解析と剥離挙動の制御についても検討を行っていく。さらに、易解体性接着技術の多様化ならびに適応範囲の拡大をめざして、ポリマー材料設計の面から新たなポリマー材料の開発も視野に入れて研究を進めていく予定である。新規刺激応答性ポリマーを開発することにより、解体条件を多様化でき、また粘着フィルム以外の用途への応用の糸口となることも期待できる。

次年度の研究費の使用計画

今年度、備品費が当初の計画より少額で研究を実施できたため、研究費を有効利用するために、493,296円を次年度に繰り越した
次年度請求助成金とあわせて、繰り越した493,296円を備品費あるいは旅費として有効活用する計画である。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (16件) 産業財産権 (3件)

  • [雑誌論文] ラジカル重合による分解性ポリマーの合成と解体性接着材料の設計に関する研究2014

    • 著者名/発表者名
      松本章一
    • 雑誌名

      日本接着学会誌

      巻: 50 ページ: 72-81

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Organotellurium-Mediated Living Radical Polymerization (TERP) of Acrylates Using Ditelluride Compounds and Binary Azo Initiators for the Synthesis of High-Performance Adhesive Block Copolymers for On-Demand2013

    • 著者名/発表者名
      T. Inui, K. Yamanishi, E. Sato, and A. Matsumoto
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 46 ページ: 8111-8120

    • DOI

      10.1021/ma401595w

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Precise Synthesis of Acrylic Block Copolymers and Application to On-Demand Dismantlable Adhesion Systems in Response to Photoirradiation and Postbaking2013

    • 著者名/発表者名
      K. Yamanishi, E. Sato, and A. Matsumoto
    • 雑誌名

      J. Photopolym. Sci. Technol.

      巻: 26 ページ: 239-244

    • DOI

      dx.org/10.2494/photopolymer.26.239

    • 査読あり
  • [学会発表] Enhanced Dismantlable Adhesive Properties by Molecular Design of Side-Chain Reactive Acrylic Polymers2014

    • 著者名/発表者名
      E. Sato, K. Yamanishi, K. Taniguchi, T. Inui, H. Horibe, A. Matsumoto
    • 学会等名
      World Congress on Adhesion and Related Phenomena (WCARP-V)
    • 発表場所
      奈良県新公会堂,奈良
    • 年月日
      20140907-20140911
  • [学会発表] Dismantling Behavior of Pressure Sensitive Adhesives Using Acrylic Block and Random Copolymers in Response to Photoirradiation and Postbaking2014

    • 著者名/発表者名
      E. Sato, K. Taniguchi, T. Inui, K. Yamanishi, H. Horibe, A. Matsumoto
    • 学会等名
      The 31st International Conference of Photopolymer Science and Technology (ICPST-31)
    • 発表場所
      千葉大学けやき会館,千葉
    • 年月日
      20140708-20140711
  • [学会発表] アセタール保護されたアクリル系共重合体を用いる易解体性接着材料設計2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤絵理子,山西啓介,堀邊英夫,松本章一
    • 学会等名
      第63回高分子学会年次大会,講演番号1Pb060
    • 発表場所
      名古屋国際会議場,名古屋
    • 年月日
      20140528-20140530
  • [学会発表] On-Demand Dismantlable Adhesion System Using Acrylate Block Copolymers in Response to Photoirradiation and Postbaking as Dual Stimuli2014

    • 著者名/発表者名
      A. Matsumoto, E. Sato, K. Yamanishi
    • 学会等名
      247th ACS National Meeting
    • 発表場所
      Dallas, USA
    • 年月日
      20140316-20140320
  • [学会発表] 側鎖反応性アクリル系ポリマーの分子設計による易解体性接着材料の高性能化2013

    • 著者名/発表者名
      山西啓介,乾 匡志,佐藤絵理子,松本章一
    • 学会等名
      高分子学会第22回ポリマー材料フォーラム,講演番号1PD09,講演要旨集 p. 90
    • 発表場所
      タワーホール船堀,東京
    • 年月日
      20131128-20131129
  • [学会発表] Precise Synthesis of High-Molecular-Weight Acrylic Polymers by Living Radical Polymerization Using Ditelluride Compounds and Binary Azo Initiators2013

    • 著者名/発表者名
      K. Yamanishi, T. Inui, E. Sato, A. Matsumoto
    • 学会等名
      The 13th Pacific Polymer Conference (PPC-13), Poster-S1-073
    • 発表場所
      Kaohsiung, 台湾
    • 年月日
      20131117-20131122
  • [学会発表] 側鎖反応性アクリル系ポリマーの分子設計による易解体性接着材料の高性能化2013

    • 著者名/発表者名
      山西啓介,乾 匡志,佐藤絵理子,松本章一
    • 学会等名
      日本粘着テープ工業会第34回粘着技術研究会,講演番号1PA02
    • 発表場所
      連合会館,東京
    • 年月日
      20131107-20131108
  • [学会発表] アクリル系易解体性接着ポリマー材料の解体挙動とネットワーク構造2013

    • 著者名/発表者名
      乾 匡志,山西啓介,佐藤絵理子,松本章一
    • 学会等名
      第63回ネットワークポリマー講演討論会,講演番号 接着04,講演要旨集 p. 51-52
    • 発表場所
      千葉大学けやき会館,千葉
    • 年月日
      20131021-20131023
  • [学会発表] Control of Living Radical Polymerization of Acrylates Using Ditellurides and Binary Azo Initiators2013

    • 著者名/発表者名
      E. Sato, K. Yamanishi, T. Inui, A. Matsumoto
    • 学会等名
      IUPAC International Symposium on Ionic Polymerization 2013 (IP 2013 Awaji), SLA06
    • 発表場所
      淡路夢舞台、淡路
    • 年月日
      20130923-20130928
  • [学会発表] ジテルリド化合物を用いるリビングラジカル重合による高分子量極性アクリルポリマーの精密合成と易解体接着への応用2013

    • 著者名/発表者名
      山西啓介,乾 匡志,佐藤絵理子,松本章一
    • 学会等名
      高分子学会第61回高分子討論会,講演番号2F18,講演要旨集 p. 2733-2734
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス,金沢
    • 年月日
      20130911-20130913
  • [学会発表] 有機テルル化合物を用いるリビングラジカル重合によるアクリル系ポリマーの精密構造制御と解体性接着材料への応用2013

    • 著者名/発表者名
      山西啓介,乾 匡志,佐藤絵理子,松本章一
    • 学会等名
      日本接着学会関西支部第9回若手の会,講演番号P4
    • 発表場所
      神戸大学統合研究拠点コンベンションホール,神戸
    • 年月日
      20130909-20130909
  • [学会発表] Precise Synthesis of Acrylic Block Copolymers and Application to On-Demand Dismantlable Adhesion Systems in Response to Photoirradiation and Postbaking2013

    • 著者名/発表者名
      K. Yamanishi, E. Sato, A. Matsumoto
    • 学会等名
      The 30th International Conference of Photopolymer Science and Technology (ICPST-30), A-37
    • 発表場所
      千葉大学けやき会館,千葉
    • 年月日
      20130625-20130628
  • [学会発表] ラジカル重合による分解性ポリマーの合成と解体性接着材料の設計2013

    • 著者名/発表者名
      松本章一
    • 学会等名
      第51回日本接着学会年次大会 学会賞受賞講演,講演要旨集,pp. 11-16
    • 発表場所
      明治大学駿河台キャンパス,東京
    • 年月日
      20130620-20130621
  • [学会発表] ジテルリド化合物を用いるリビングラジカル重合の反応制御と易解体性接着材料設計への応用2013

    • 著者名/発表者名
      山西啓介,佐藤絵理子,松本章一
    • 学会等名
      第51回日本接着学会年次大会,講演番号A-5
    • 発表場所
      明治大学駿河台キャンパス,東京
    • 年月日
      20130620-20130621
  • [学会発表] 有機テルル化合物を用いるリビングラジカル重合によるアクリル系ポリマーの精密構造制御と解体性接着材料への応用2013

    • 著者名/発表者名
      山西啓介,乾 匡志,佐藤絵理子,松本章一
    • 学会等名
      新化学技術推進協会第2回JACI/GSCシンポジウム(第13回GSCシンポジウム),講演番号A-79
    • 発表場所
      メルパルク大阪,大阪
    • 年月日
      20130606-20130607
  • [学会発表] 2種類のアゾ開始剤とジアルキルジテルリドの組み合わせによるアクリル酸エステルのリビングラジカル重合の反応制御2013

    • 著者名/発表者名
      山西啓介,乾 匡志,佐藤絵理子,松本章一
    • 学会等名
      第62回高分子学会年次大会,講演番号2Pd006,講演要旨集 p. 361
    • 発表場所
      京都国際会館,京都
    • 年月日
      20130529-20130531
  • [産業財産権] 接着剤組成物2013

    • 発明者名
      松本章一, 佐藤絵理子, 森野彰規
    • 権利者名
      DIC株式会社, 大阪市立大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2013-132975
    • 出願年月日
      2013-06-25
  • [産業財産権] 樹脂フィルム及び粘着テープ2013

    • 発明者名
      松本章一, 佐藤絵理子, 森野彰規
    • 権利者名
      DIC株式会社, 大阪市立大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2013-132976
    • 出願年月日
      2013-06-25
  • [産業財産権] 粘着剤組成物及び易解体性粘着テープ2013

    • 発明者名
      松本章一, 佐藤絵理子, 森野彰規
    • 権利者名
      DIC株式会社, 大阪市立大学, 大阪府立大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2013-241326
    • 出願年月日
      2013-11-21

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公開日: 2015-05-28  

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