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Study on self-assembled smart surface structure of biodegradable polymer

Research Project

Project/Area Number 15K05593
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Green/Environmental chemistry
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

Nakayama Atsuyoshi  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (10357676)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山野 尚子  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (20358279)
川崎 典起  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (70344158)
増井 昭彦  地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 和泉センター, 主幹研究員 (10359383)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2017: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords生分解 / 光触媒 / ポリエステル / 海洋 / 海水 / 酸化チタン / ポリアミド4 / スイッチング / オンオフ機能 / 抗菌 / 活性汚泥 / 海水生分解 / ナイロン4 / 土壌 / トリガー / 加水分解 / カプロラクトン / ポリ乳酸
Outline of Final Research Achievements

Various composit films of polyamide 4, poly(3-hydroxybutyrate), and poly(l-lactide-co-e-caprolactone)s with a photocatalyst were prepared and studied. These films prepaed by solvent-cast method had a concentration gradient structure of titanium oxide. The structure found to effect on antibacterial activity on the film surface. Obvious photo-switching functionality as for soil biodegradation was observed between 2000 and 4000 lx under illumination, and with the concentration of the photo catalyst from1 to 5%. Marine biodegradation results were dependent on the kind of resin. The results can be explained by the difference of light resistance of biodegradation-microorganisms.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年、海洋プラスチック問題の解決のため、生分解性材料に注目が集まっているが、海洋において生分解性材料が容易に生分解されると海洋資材としての普及が進まない。本成果は海洋表層での自然光に暴露される状態では光触媒による抗菌効果による生分解抑制が働き、海洋に沈んだ光が十分に当たらない条件下では生分解が進行するというスイッチング機能を有する新材料の開発につながるもので、今後の生分解性プラスチックの海洋用途に道を開く成果といえる。

Report

(5 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • 2015 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2018 2017 2016 2015

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Biodegradation of a poly(ε-caprolactone-co-L-lactide)-visible-light-sensitive TiO2 composite with an on/off biodegradation function2015

    • Author(s)
      H.Ando, N.Kawasaki, N.Yamano, K.Uegaki, A.Nakayama
    • Journal Title

      Polymer Degradation and Stability

      Volume: 114 Pages: 65-71

    • DOI

      10.1016/j.polymdegradstab.2015.02.003

    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Biodegradation of Aliphatic Polyesters in Seawater2018

    • Author(s)
      A. Nakayama, N. Kawasaki, N. Yamano
    • Organizer
      BEPS 2018 25th Anniversary Meeting
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 生分解性を制御したポリアミド4の抗菌活性2018

    • Author(s)
      増井昭彦、井川聡、中山敦好、川崎典起、山野尚子
    • Organizer
      第7回JACI/GSC シンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 酸化チタンをコンポジットしたポリアミド4の生分解性2018

    • Author(s)
      中山敦好、川崎典起、山野尚子、増井昭彦
    • Organizer
      高分子年次大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 生分解性プラスチックの光触媒複合化による生分解性制御2018

    • Author(s)
      増井昭彦、井川聡、中山敦好、山野尚子
    • Organizer
      防菌防黴学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 生分解性を制御したコンポジット化ポリアミド4の抗菌活性2018

    • Author(s)
      増井昭彦、井川聡、中山敦好、山野尚子
    • Organizer
      高分子学会討論会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 光触媒によるポリアミド4の生分解制御2017

    • Author(s)
      中山敦好、川崎典起、山野尚子、上垣浩一
    • Organizer
      第66回高分子学会年次大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 光応答型生分解性材料の開発2016

    • Author(s)
      中山敦好、山野尚子、川崎典起、安藤仁、上垣浩一
    • Organizer
      産技連LS-BT合同研究発表会
    • Place of Presentation
      つくば
    • Year and Date
      2016-02-04
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 生分解性材料の分解性制御と環境中での生分解2016

    • Author(s)
      中山敦好
    • Organizer
      日本真空学会関西支部&日本表面科学会関西支部合同セミナー2016「生分解性高分子の基礎と応用 -近未来のすがた-」
    • Place of Presentation
      京都大学(京都府京都市)
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 光制御型生分解性ポリマーの開発2015

    • Author(s)
      中山敦好、山野尚子、川崎典起、安藤仁、上垣浩一
    • Organizer
      第64回高分子学会討論会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2015-09-14
    • Related Report
      2015 Research-status Report

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Published: 2015-04-16   Modified: 2020-03-30  

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