木材由来成分からの生分解性高分子の製造とその評価法の確立

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07306008
• Research Institution: KYOTO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 白石 信夫 京都大学, 農学研究科, 教授 (70026508)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 坂井 克己 九州大学, 農学部, 教授 (30015656) ; 富田 文一郎 筑波大学, 農工系, 教授 (40012075) ; 小林 一清 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (10023483) ; 竹村 彰夫 東京大学, 農学生命科学研究科, 助手 (50183455) ; 吉岡 まり子 京都大学, 農学研究科, 助手 (30220594)
• Keywords: セルロースアセテート / オゾン酸化リグニン / タンニン / 可塑化 / 生分解性高分子 / エポキシ樹脂 / ポリウレタン発泡体 / ブレンド

Research Abstract

白石、吉岡は、セルロースジアセテートを反応性可塑剤とトリアセチンなど通常の可塑化剤とを混合して用いる練り込み反応による可塑化を開発した。また、フェノールや多価アルコール存在下での木材の液化物からの成形物が生分解性を備えていることを明らかにした。竹村はポリメタクリル酸メチルをセルロース間の相溶性についての検討結果を報文とすると共に、セルロースアセテートといくつかの高分子とのブレンドの研究を行った。小林はポリ(L-グルタミン酸)より、ポリペプチドを主鎖とし、アミロースを側鎖として持つ従来にないタイプでしかもプロテアーゼにより分解されるグラフト共重合体を得た。富田はリグニンのオゾン酸化物がムコン酸誘導体構造をとることにより、その利用で生分解性高分子を開発しうると考えて、種々の樹脂化を試み、とくにリグニン/エポキシ樹脂の開発に成功している。坂井は樹皮タンニンからのポリウレタン発泡体の調製を広く検討し、物性および生分解性にすぐれた材料を得た。西田はオゾン酸化リグニンについて白色腐朽菌を用いる処理を行い、その生分解性の評価が試料の280nm(芳香核の吸収波長)における吸光度の減少から行いうることを示した。また、ポリエチレン膜について、リグニンを高度にかつ選択的に分解しうるIZU-154株で処理したのち、伸びや引張強度の変化を測定し、それらが生分解性を評価しうる尺度を与えうることを示した。島田と高橋は、オリゴエステル化セルロースアセテートさらにはアセチル化木材について検討し、それらが十分生分解性を備えており、自然界の炭素循環系への組みこみが可能であると結論している。黒田はシリンギルおよびグアイアシル単位の組成比の異なる広葉樹型脱水素重合物をリグニン試料とし、分析的熱分解により腐朽の際のグリニンの変化や脱リグニンの過程を有効にモニターできることを示した。

Research Products

• [Publications] 白石信夫: "セルロース関連の生分解性プラスチック材料" 第25回木材の化学加工研究会シンポジウム講演集. 33-41 (1995)
• [Publications] M.H.Alma: "Preparation of Oxalic Acid-Catalyzed Resinified Phenolated Wood and Its Characterization" Mokuzai Gakkaishi. 41・12. 1122-1131 (1995)
• [Publications] M.H.Alma: "The Preparation and Flow Properties HCl Catalyzed Phenolated Wood and Its Blends with Commercial Novolak" Holzforschung. 50. 85-90 (1996)
• [Publications] M.H.Alma: "Preparation and Characterizations of the Phenolated Wood Using Hydrochloric Acid (HCl) as a Catalyst" Wood Sci.& Technol.30. 39-47 (1996)
• [Publications] M.H.Alma: "Prenolation of Wood Using Oxalic Acid as a Catalyst : Effect of Temperature and Hydrochoric Acid Addition" J.Appl.Polymer Sci.61. 675-683 (1996)
• [Publications] M.Yoshioka: "Plasticization of Cellulose Derivatives by Reactive Plasticizers I." Mokuzai Gakkaishi. 42・4. 406-416 (1996)
• [Publications] M.H.Alma: "Hydrochoric Acid-Catalyzed Phenolation of Wood Wastes and Its Application to Novolak Resin-Type Moldings" Proceedings of the First Trabzon International Energy and Environment Symposium. 195-202 (1996)
• [Publications] M.Yoshioka: "Plasticization of Cellulose Derivatives and Its Application to Biodegradable Plastics" Proceedings of the First Trabzon International Energy and Environment Symposium. 189-194 (1996)
• [Publications] D.Maldas: "Liquefaction of wood in the presence of phenol using NaOH as a catalyst and some of its characterization" Polymer-Plastics Technol.& Eng.35・6. 917-933 (1996)
• [Publications] D.Maldas: "Resol resin adhesives prepared from NaOH-catalyzed liquefied phenolated wood and used to bond hardwood" Journal of Adhesion Sci.& Technol.8. 12-12 (1996)
• [Publications] D.Maldas: "Liquefaction of wood in the presence of polyol using NaOH as a catalyst and its application to polyurethane foams" International J.Polymeric Materials.33. 61-67 (1996)
• [Publications] 白石信夫: "1つの木材研究" APAST. 22. 4-4 (1997)
• [Publications] D.Maldas: "Resinification of alkali-catalyzed phenolated wood and its characterization as the novolak-type phenolic resin" J.Reinforced Plastics and Composites. 16・1. 10-10 (1997)
• [Publications] 吉岡まり子: "木材成分からの生分解性プラスチックの開発" 京都大学公開講座「21世紀に向けての木材」テキスト. 41-52 (1996)
• [Publications] 吉岡まり子: "セルロースアセテートのエポキシドによる可塑化" 第46回日本木材学会大会研究発表要旨集. 361-361 (1996)
• [Publications] Michiko FUJITA: "Compatibility of Polymethyl Methacrylate/Cellulose Blends" 木材学会誌. 42・3. 264-271 (1996)
• [Publications] Kazukiyo Kobayashi: "Amylose-Carrying styrene Macromonomer and Its Homo- and Copolymers" Macromolecules. 29・27. 8670-8676 (1996)
• [Publications] Y.Nonaka: "Synthesis of Lignin/Epoxy Resins by the Aqueous System and Their Property" Wood Adhesion 1995 Forest Products Society. 143-148 (1995)
• [Publications] 野中裕史: "リグニン/エポキシ樹脂の物性と接着性" 木材工業. 51. 250-254 (1996)
• [Publications] Y.Nonaka: "Synthesis of Lignin/Epoxy Resins by the Aqueous System and Their Property" Holzforschung. (in press).
• [Publications] J.J.Ge: "Synthesis of Biodegradable Polyurethane Foams from Bark of Acaciamearnsii" 木材学会誌. 42・1. 87-94 (1996)
• [Publications] J.J.Ge: "Phenylurethane Formation from(+)-catechin as a Model Reaction for Polyurethane Synthesis from Condensed Tannins" 木材学会誌. 42・4. 417-426 (1996)
• [Publications] J.J.Ge: "Decomposition of Polyurethane Foams Derived from Condensed Tannin I.Hydrolysis and aminolysis of model urethanes" 木材学会誌. 42・8. 776-781 (1996)
• [Publications] Y.Nakashima: "Preparation and characterisics of Low-Density Polyurethane Foams derived from the Barks of Acacia mearnsii and Crytomeria japonica" 木材学会誌. 42・11. 1105-1112 (1996)
• [Publications] Sudiyani,Y.: "Characteristics of Chemically modified wood exposed to weathering" Proc.The 3rd Pacific Rim Bio-based Composite Symposium. 423-431 (1996)
• [Publications] Izumi,A.: "Pyrolysis-Gas Chromatography Analaysis of Dehydrogenation Polymers with Various Syringly to Guaiacyl Ratios" 木材学会誌. 43・2(印刷中). (1997)
• [Publications] 白石信夫: "生分解性高分子" 木材学会誌. 41・7. 621-630 (1995)
• [Publications] 白石信夫: "木質新素材ハンドブック" 技報堂出版(株), 759 (1996)
• [Publications] 白石信夫: "木質廃棄物再資源化技術開発事業報告書(まとめ)" 日本住宅・木材技術センター(印刷中),
• [Publications] 白石信夫: "生分解性プラスチックハンドブック" (株)エヌ・ティ・エス, 757 (1995)
• [Publications] 吉岡まり子: "木材の科学と利用技術IV" 日本木材学会, 599 (1996)
• [Publications] M.Yoshioka: "Chemical Modification of Lignocellulosic Materials" Marcel Dekker Inc., 370 (1995)