本研究では優れた耐熱性が期待できるベンゾオキサジン-脂環式エポキシ共重合体を150 ℃,3 時間で完全硬化することを目標に種々の重合促進剤を検討し,それらの重合挙動や共重合体の熱的物性を評価した。検討の結果,Yb(OTf)3 を用いた場合0.1 mol%の添加量でベンゾオキサジンの重合温度を20 ℃低下させ,150 ℃,3 時間の重合においてベンゾオキサジンの重合促進効果が最も高いことが分かった。
フィチン酸(PA)は米糠や豆皮などに豊富に含まれる化合物であり,多数のリン酸基をもつ。本研究では, PA と多分岐ポリエチレンイミン(BPEI)やキトサン(CTS)といったポリアミン類を混合することで,ポリイ オンコンプレックス化にもとづくネットワーク構造の形成を検討した。フィチン酸の水溶液とポリアミン類の水溶液を混合するとただちに沈殿が生成し,特にCTS との組み合わせにおいて定量的にポリイオンコンプレックスが生成することが明らかになった。また,あらかじめPA をアンモニアで中和しておく,もしくはポリアミンを揮発性の酸で中和しておくことによってPA とポリアミン類の混合溶液を調製することができ,この溶液をテフロン上にキャストし,溶媒である水とともにアンモニアや酸を揮発させることで,透明かつ柔軟なキャストフィルムを作製できることを見出した。特に,PA とCTS から得られたフィルムは広範囲のpH 領域において安定であった。
プリンテッドエレクトロニクス回路形成において有望視されているスクリーン印刷法により厚膜の微細配線を形成するためには,配線のにじみや短絡を防止するための受容層が必要である。受容層には低温・短時間にて硬化するポリマー材料が求められており,盛んに研究されている。著者らは以前,光照射と加熱を併用することで受容層ポリマーの短時間低温硬化に成功した。しかしながら,印刷回路の信頼性に重要な受容層/基板間,受容層/導電性ペースト間の界面特性は必ずしも明確ではない。そこで,受容層ポリマーとPET 板あるいは銅板との接着特性について評価した。
汎用ワークステーションによるフェノール樹脂の大規模分子動力学(MD)シミュレーションを実現するため,ユナイテッドアトムモデルを用いた反応MD シミュレーション手法を開発した。フェノールとホルムアルデヒドの縮合反応をモデル化し,フェノール核のortho およびpara 位の反応速度定数比を考慮したシミュレーションを行った結果,反応率α=0.85 の架橋ネットワーク構造を得た。ゲル化点はα=0.58 であった。反応由来の局所応力を減らすため,反応速度を遅くし,反応粒子の幾何学配置制約も課した。また300 K における応力歪解析の結果,引張弾性率はαの上昇とともに増加し,α=0.85 において4.5 GPa となった。先行研究における実験結果や大規模全原子MD シミュレーション結果との良い一致が得られ,本粗視化手法の有効性が確認された。
2008 年に著者らによって報告された柱型環状分子ピラー[n]アレーンは,有機溶媒中での反応に利用可能であることから,ホスト-ゲスト化学のみならず,材料開発にも利用されている。特にその骨格は,正多角形であり,均一な制御された構造を形成するのに有用である。本報では,ピラー[n]アレーンの合成からその置換基変換について紹介し,それらを基にした超分子ネットワークについて議論する。得られた超分子ネットワークは,ガス吸着や発光特性を示し,ネットワークを構成する環状分子由来の性質が得られることが分かった。