2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a safe full-color domestic-life colorant made of naturally occurring dyes
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18H00963
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
河野 芳海 静岡大学, 工学部, 准教授 (50334959)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福原 長寿 静岡大学, 工学部, 教授 (30199260)
冨田 靖正 静岡大学, 工学部, 准教授 (50303532)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 天然色素 / 無機層状化合物 / インターカレーション / 有機無機複合材料 / ポリマーコーティング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究実施計画に従って，天然色素と無機材料との複合体を作成し，これをプラスチックの着色剤として利活用できるか検討を行った。
天然粘土であるモンモリロナイトの層間をカチオン性界面活性剤で有機修飾し，これに天然色素βカロテンを複合化したところ，界面活性剤による層間の疎水性度の違いにより，層間に取り込まれたβカロテンの発色を赤色から黄色まで制御することができた。また，βカロテンに強い有機酸を作用させてプロトン化すると，βカロテンを青色化することができるが，これをモンモリロナイトとカチオン交換で複合化することで，青色を呈する複合体を得られた。これらの種々の処理により赤・青・黄の３原色を呈するβカロテン／粘土複合体粉末を作成した。これらのβカロテン／粘土複合体粉末と良好な混和性を得られるよう，各種のポリマー（プラスチック）の粉砕処理を行った。実際にβカロテン／粘土複合体粉末を各種ポリマー粉末と混合し，加熱溶融することでポリマーの自立膜を得られた。しかし，ポリマーの物性の違いにより，着色性能には差異が見られた。例として，200℃に近い温度での加熱を要するポリスチレンとの混合では，粘土との複合化による安定性向上だけでは熱安定性が不足し，溶融時の色素の熱分解が激しく，実用性がなかった。しかし150℃程度で溶融可能なポリエチレンでは，加熱成型時の色素の熱劣化は軽微であり，ポリマーの着色が可能であった。
これらに可視光および紫外光を照射して加速劣化試験を行ったところ，いずれに対しても光による退色劣化は抑制されており，色材として十分な性能を示すことが分かった。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(5 results)
