Study on self-assembled smart surface structure of biodegradable polymer

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 15K05593
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Green/Environmental chemistry
• Research Institution: National 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
• 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

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.

Free Research Field

高分子化学

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。