チオール-イン光硬化性イソソルバイド由来ネットワーク：製剤と3D印刷

科学分野:

• 高分子科学
• 有機化学
• 材料科学

背景:

• バイオベースモノマーであるイソソルバイドは、ポリマー用途に剛性のV字型構造を提供します。
• 持続可能な材料のためのイソソルバイドとその誘導体への産業的関心の高まり。

研究 の 目的:

• イソソルバイドとそのエピマーから新規チオール-イン光硬化性樹脂を合成すること。
• 光重合挙動とネットワーク特性を調査すること。
• 表面修飾と3D印刷能力を探求すること。

主な方法:

• ジアルキルカーボネート化学と1,5,7-トリアザビシクロ[4.4.0]デカ-5-エン（TBD）触媒を用いたイソソルバイド、イソマンニド、イソイジドのジプロパルギル誘導体の調製。
• トリメチロールプロパントリス（3-メルカプトプロピオネート）をトリ官能性チオールとして用いた光重合。
• リアルタイムフーリエ変換赤外分光法、示差走査熱量測定（DSC）、および動的機械熱分析による特性評価。
• ポリエチレングリコールメタクリレート（PEGMA）による表面修飾と接触角測定。
• デジタルライトプロセッシング（DLP）を用いた3D印刷。

主要な成果:

• イソソルバイド誘導体から新規バイオベースジアルキンモノマーを合成しました。
• 効率的な光重合速度論とネットワーク形成が観察されました。
• 表面修飾により、調整可能な材料特性と親水性が向上しました。
• 正確な3D印刷構造は、最適化された製剤の実現可能性を示しました。

結論:

• イソソルバイド誘導体から新規バイオベースチオール-イン光硬化性樹脂を首尾よく調製しました。
• これらの材料は、有望な光重合特性と調整可能な特性を示します。
• 開発された光硬化性樹脂は、3D印刷などの高度なアプリケーションに適しています。