2017 旭硝子財団 助成研究発表会 要旨集

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破断面同士を接触・圧着させた。その結果、再接着し、再接着サンプルのせん断応力は1度目のせん断応力に対する回復率は70 % 以上の値を示し、特に主鎖 AAm のサンプルは 100 % 回復した。再接着の回数を重ねていくと、超分子材料による接着は５回目でも高い回復率を示した４。このような接着剤は異なる線膨張率を持った材料間の接合に対して、安定性の向上が期待される。 図３．ホスト－ゲスト相互作用を利用した自己修復性・高靭性材料。延伸性・高靭性・自己修復性を示した。 ― 銅触媒を用いたアジドアルキン環化付加反応CuAAC反応による高分子ゲル間の接着材料間の接合を非共有結合だけでなく共有結合形成による分子接合を試みた。筆者らは鈴木宮浦クロスカップリング反応による接合に成功しており、本項では銅触媒を用いたアジドアルキン環化付加反応CuAAC反応を用いて異種材料間の接着を試みた。アジド基を導入した高分子ゲルAz-gelと末端エチニル基を導入した高分子ゲルを作製した。Az-gelとE-gelは，アスコルビン酸ナトリウムと銅(Ⅰ)触媒存在下にて接着した。触媒，アジド基，末端エチニル基がない場合には接着せず、CuAAC反応を通して，材料間を接着した図４。図４．(a)E-gelとAz-gelの化学構造(b)E-gelとAz-gelを用いた接着実験。― 薗頭クロスカップリング反応による高分子ゲルガラス間の接着薗頭クロスカップリング反応を用いて高分子ゲルと無機ガラス基板の接着を行った。高分子ゲルには末端エチニル基修飾ゲルE-Sty -gelを選択した。ガラス基板はヨウ化アリールを縮合したガラス基板I-Sty -gelを用いた。アルゴン雰囲気下でI-Sty -gelの上にE-Subを重ね，トリエチルアミン存在下でパラジウム触媒，銅触媒を添加したところ両者は接着した 。これらの異種材料間の接着は両者が共有結合で接合されていることであたかも新しい一つの物質のように振る舞うため，接着の根本から異なると考えられる7。 今後の展開 本研究課題では、材料間の接合について、超分子材料を用いた非共有結合による接着や材料間を直接化学反応による接着を試みた。超分子材料による接着はこれまでの接着剤では実現できなかった延伸性や自己修復性機能を付与できた。共有結合による接合は高い安定性を付与できる分子接着技術である。これら非共有結合と共有結合を組み合わせた超分子材料8の合成にも成功しており、更なる機能性分子接着が実現できると考えている。 参考文献(1) Harada, A.; Kobayashi, R.; Takashima, Y.; Hashidzume, A.; Yamaguchi, H. Nat. Chem. 2011, 3, 34-37. (2) Takashima, Y.; Sahara, T.; Sekine, T.; Kakuta, T.; Nakahata, M.; Otsubo, M.: Kobayashi, Y.; Harada, A. Macromol. Rapid Commun., 2014, 35, 1646-1652. (3) Nakahata, M.; Takashima, Y.; Harada, A. Macromol. Rapid Commun. 2016, 37, 86-92. (4) 「接着構造体及びその製造方法」特願2017-004358． (5) Sekine, T.; Kakuta, T.; Nakamura, T.; Kobayashi, Y.; Takashima, Y.; Harada, A. Sci. Rep. 2014, 4, 6348. (6) Sekine, T.; Takashima, Y.; Harada, A. RSC Adv., 2015, 5, 56130. (7) Sekine, T.; Takashima, Y.; Yamaguchi, H.; Harada, A. Chem.Lett. 2016, 45, 1250. (8) Iwaso, K.; Takashima, Y.; Harada, A. Nat. Chem. 2016, 8, 625-632. 連絡先大阪大学大学院理学研究科高分子科学専攻 大阪府豊中市待兼山町1-1 Tel : 06-6850-5447 E-mail : takasima@chem.sci.osaka-u.ac.jp−35−