Development of multi-stimuli-responsible biodegradable polymer
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20K12233
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 64030:Environmental materials and recycle technology-related
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
橘 熊野 群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (60504024)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
粕谷 健一 群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (60301751)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
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| Keywords | 生分解性 / 外部刺激応答 / 酸化還元 / ポリエステル / 分子量制御 / 生分解性高分子 / 分解制御 / 超分子ポリマー |
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| Outline of Research at the Start |
環境中の微生物で分解する生分解性高分子は、プラスチックによる環境汚染対策の切り札として期待されているが、「流出した環境によっては使用後の微生物分解が進行しない」という課題が存在する。理想的な生分解性高分子では、「使用中は汎用プラスチック代替耐久材料として利用でき、環境流出時に分解が開始する」必要がある。本研究課題では、易生分解性高分子に複数の刺激応答性開裂ユニット導入する。そして、多様な環境での選択的生分解性発現を実現することで、多刺激応答型生分解性高分子を創成する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題の最終目標は「使用中は汎用プラスチック代替耐久材料として利用でき、環境流出時に即座に分解が開始される生分解性高分子が実現可能かを明らか にする」ことである。そこで、易生分解性高分子に複数の刺激応答性開裂ユニット導入し、多様な環境での選択的生分解性発現を実現することで、多刺激応答型 生分解性高分子を創成する。当初計画として、2020年度は「複数の開裂ユニットの開発」と「開裂ユニットによる生分解性高分子の架橋」を、2021年度は「架橋生分解性高分子の分解性評価」を掲げていたていた。 しかしながら、コロナ禍により、2020年度の研究に遅れが生じたため、2021年度には前年度に実施予定の 内容を引き続き検討した。そのため，2022年度は2021年度実施予定の内容を中心に実施した。
1, 刺激応答性開裂ユニットの開発:ジシルフィド結合の還元分解挙動を詳細に評価するため，実環境を模した実験系を構築した。その結果，実環境でも還元分解が可能であることが見出された。また，共重合化による物性向上や，架橋生分解性高分子の創出を行なった。
2. 易生分解性高分子に架橋構造を形成させることでの使用中の生分解性発現抑制:易生分解性ユニットとして、複数のポリエステルの分子量制御によって利用可能であることを見出した。易生分解性ユニットを刺激応答性開裂ユニットで連結することで、当初の目標のである外部刺激による開裂とその後の生分解が可能であることを確認 した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2020年度の新型コロナの感染対策の入構制限で研究が遅れていたが、2021年度に半年分ぐらいの遅れは取り戻した。2022年度でさらに遅れは取り戻してはいるが，当初の予定までは達していない。
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| Strategy for Future Research Activity |
2023年度はコロナ関係の規制が完全に解除される。そのため，当初計画に向けた研究を実施する。
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Report
(1 results)
Research Products
(9 results)
