新しい機能性ポリマーの開発に成功-さまざまな環境で自己修復できる実用材料の開発に期待-

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2019-02-07 理化学研究所

ポイント

新しい機能性ポリマーの大気中および水中における自己修復の図

理化学研究所(理研)環境資源科学研究センター先進機能触媒研究グループの侯召民グループディレクター(開拓研究本部侯有機金属化学研究室主任研究員)、ハオビン・ワン特別研究員、ヤン・ヤン特別研究員、西浦正芳専任研究員(開拓研究本部侯有機金属化学研究室専任研究員)らの共同研究チーム※は、希土類金属[1]触媒を用いることにより、極性オレフィン[2]とエチレンとの「精密共重合[3]」を達成し、乾燥空気中のみならず、水や酸、アルカリ性水溶液中でも自己修復性能や形状記憶性能を示す新しい「機能性ポリマー」の創製に成功しました。

本研究成果は、さまざまな環境で自己修復可能で、かつ実用性の高い新しい機能性材料の開発に大きく貢献すると期待できます。

今回、共同研究チームは、独自に開発した希土類触媒を用いることにより、エチレンとアニシルプロピレン類[4]との精密共重合に初めて成功し、得られた新しいポリマーが高い伸び率(2200%)を示すエラストマー物性[5]だけでなく、極めて優れた自己修復性能を持つことを明らかにしました。外部から一切の刺激やエネルギーを加えなくても、大気中だけではなく、水、酸やアルカリ性水溶液中でも自己修復性能を示します。さらに、この新しいポリマーは、温度制御によって形状記憶材料として機能し、形状固定率および形状回復率は99%と優れた特性を示し、繰り返し変形させた際にも、機能低下は見られませんでした。

本研究成果は、米国の国際科学雑誌『Journal of the American Chemical Society』に掲載されるのに先立ち、オンライン版(2月7日付け)に掲載されました。

※共同研究チーム

理化学研究所 環境資源科学研究センター 先進機能触媒研究グループ
グループディレクター 侯 召民(コウ・ショウミン)
(開拓研究本部侯有機金属化学研究室 主任研究員)
特別研究員 ハオビン・ワン(Haobing Wang)
特別研究員 ヤン・ヤン(Yang Yang)
専任研究員 西浦 正芳(にしうら まさよし)
(開拓研究本部侯有機金属化学研究室 専任研究員)

九州大学 先導物質化学研究所
教授 高原 淳(たかはら あつし)
助教(研究当時)檜垣 勇次(ひがき ゆうじ)

※研究支援

本研究は、ImPACT「超薄膜化・強靭化「しなやかなタフポリマー」の実現(PM:伊藤耕三)」の研究課題「高性能希土類触媒によるタフポリマーの開発(研究開発責任者:侯召民)」による支援を受けて行われました。

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