2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development of biodegradable and recyclable materials using general purpose plastics
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18K18216
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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, 准教授 (50636610)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | リサイクル / 生分解性 / ポリプロピレン / 環境材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
一般のプラスチックは製品レベルでは分子量が大きく、生分解性に乏しく、海洋プラスチックやマイクロプラスチックといった環境問題を引き起こしている。近年、それらの問題の解決法として注目されている生分解性プラスチックであるが、コストに問題がある。また、使い捨ての前提で作成されているため、リサイクル性にも問題がある。そこで、本研究の目的は、「汎用プラスチックを用いたリサイクル性を持つ生分解性循環型材料の開発」である。これまでの研究では生分解を促進する炭化水素鎖を持つバインダーとポリスチレン (PS)をエステル結合させ、加水分解により継続的に生分解が可能となる材料の開発を目的として研究を行いPSと不飽和脂肪酸をグラフト重合し分離・精製後、 ジオールをバインダーとしてグラフトした脂肪酸部分をエステル結合でつなぐことを目的とした材料作製を行った。また、プラスチックとしては、ポリプロピレン(PP)を用いた。PPの場合、PSのように無溶媒でのメルトミキシングでは、不飽和脂肪酸のグラフト率が低かったため、熱キシレンを溶媒としてグラフト化を行ったところ、グラフト率の向上に成功した。それらにジオールのバインダーにてエステル化を行い、目的の材料を得ることにも成功した。これら材料に関して生分解テストを行ったところ、生分解性の向上も見られた。
しかしながら、PPを用いたサンプルでは、低分子量の為、物性が低いことが問題であった。そこで令和3年度では、PPを用いたサンプルをセルロース系材料との複合化を行い、力学的物性の改善を行い成功した。また、サンプル自体の高分子量化を行うため、グラフト率のさらなる向上のため、不飽和有機酸の選定を行ったところ、アクリル酸を用いたサンプルでは、無溶媒でのメルトミキシングにおいてもグラフト率の上昇が見られた。これまでの研究成果を国際学会1件、国内学会２件で発表した。
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Research Products
(3 results)
