Preparation of superstrong and transparent films using truxillic acid as a molecular spring

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 15H03864
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Polymer/Textile materials
• Research Institution: Japan Advanced Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: Kaneko Tatsuo 北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (20292047)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 桶葭 興資 北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 講師 (50557577)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 透明樹脂 / バイオプラスチック / 高分子合成 / 分子設計 / パイ電子 / シクロブタン / 高性能高分子

Outline of Final Research Achievements

The synthesis of various aromatic polyamides (aramids) was carried out using truxillic/truxinic acid derivatives. In particular, it was found to proceed polymerization for aramids including an α-type having a bending angle of 156 degree and a δ-type structure having a bending angle of about 101 degree and their transparent film were obtained. On the other hand, polymerization and molding were difficult for β-type having a bending angle of about 70 degree. As a result, the α-type and δ-type structures provided well-balanced transparent films having both transparency and thermal/mechanical properties.

Free Research Field

高分子化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

有機ガラスは軽量で安全なガラスとして従来の無機ガラスに取って代わる重要な材料である。一方、既存の有機ガラスは透明であるがゆえに分子間力が小さくその熱的力学的物性が低い。そこで、本研究では剛直構造を維持しつつ着色のしにくいトルキシン酸構造を積極的に取り入れた。その結果、屈曲角の小さいα型トルキシン酸と屈曲角が中程度のδ型トルキシニン酸を導入することが重合性、成型性、物性の観点から優れた有機ガラスを与えることが分かった。これにより、軽量な透明材料が得られ建材や輸送機器の窓剤などへの応用研究につながると考えられる。