2010 Fiscal Year Annual Research Report
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10J06529
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| Research Institution | Kitami Institute of Technology |
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Principal Investigator |
宮崎 健輔 北見工業大学, 工学部, 特別研究員(DC2)
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| Keywords | ポリプロピレン / 生分解性 / 時限分解性 / ポリエチレンオキシド / 酸化チタン / マイクロカプセル / リン酸八カルシウム |
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| Research Abstract |
本研究は、時限分解性および易生分解性を発現させる機構を付与させることで、ポリプロピレン(PP)をカーボンニュートラル可能なプラスチック材料に変えることを目的とする。水酸アパタイト前駆体であり、結晶水を有するリン酸八カルシウム(OCP)にジカルボン酸を挿入したもの(OCPC)で表面を部分修飾した二酸化チタン(TiO_2)の周りをポリエチレンオキシド(PEO)で包み、PPに導入したサンプルを作製する。親水性であるPEOの吸着水およびOCPCの結晶水によって、TiO_2未修飾部分で光分解反応がおき、PPの分解促進物質である酸・アルデヒドが、PEOの分解によって生成する。酸はOCPCを分解し、挿入されているジカルボン酸を放出させ、更なるPPの分解の促進をする。また、OCPCの修飾の度合いを変えることによって分解速度を変化させることに成功した(時限分解性)。この時限分解性によって、所定の時間の日光照射後に、直ちに微生物が代謝可能な低分子量体への持続的な分解反応を開始させる二段階の過程による生分解性の発現を試みた。方法としては、光劣化後に土中埋没試験を行い、前後でIRスペクトルの変化を調べた。その結果、生分解性前のサンプルに存在していたPPの光劣化生成物であるカルボニルのピーク(1718cm^<-1>)および酸素不足のPP劣化の際に生成する不飽和エチレン(1642cm^<-1>)のピークが生分解を受け消失していたことが確認された。走査型電子顕微鏡(SEM)観察から、サンプル表面上で真菌類による菌糸のネットワーク構造が確認でき、OCPC未修飾のTiO_2を用いたサンプル表面よりさらに激しい生物浸食挙動が観測された。この激しい浸食挙動については、次年度で検討することを予定している。
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