2018 Fiscal Year Research-status Report
超高分子量バイオポリマーを用いた高強度かつ高ゴム弾性を有する生体吸収性繊維の開発
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18K19104
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
岩田 忠久 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (30281661)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2021-03-31
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| Keywords | 微生物産生ポリエステル / フィルム / 延伸 / 広角X線回折 / 小角X線散乱 / SPring-8 / 分子鎖構造 / 結晶配向 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
微生物が糖や植物油から体内に蓄積する微生物産生ポリエステルは、環境分解性および生体吸収性を有することから、海洋マイクロプラスチック問題の解決や手術用縫合糸をはじめとする医療材料への応用展開が期待されている。
本研究では、微生物産生ポリエステルの高性能部材化を目指し、ゴムのように伸縮性を持ち、かつ、引張強度にも優れた高伸縮性・高強度フィルムおよび繊維を開発することを目的としている。
本年度、ソルベントキャストフィルムを所定の倍率に延伸することにより、高伸縮性が発現することを見出した。さらに、熱処理を行うと、高伸縮性を保持しながら、高強度になることも分かった。この高伸縮性・高強度フィルムの発現機構の解明を目的に、大型放射光（SPring-8）の広角Ｘ線回折および小角Ｘ線散乱を用いて、延伸しながら、かつ引張強度を同時測定しながらのＸ線回折実験を行った。その結果、延伸前では通常の結晶構造を示唆する回折ピークしか現れなかったが、延伸を施すと新たな回折ピークが出現することが分かった。現在、この回折ピークがどのような構造に起因するかを解析中である。一方、小角Ｘ線散乱では、結晶配向と長周期に由来する回折が観察されるときと、されないときに分かれた。この原因についても現在解析中である。
また現在、微生物産生ポリエステルから様々な条件（溶融温度、ダイの径、押出速度、巻き取り速度など）を精査し、溶融紡糸繊維の作製を試みている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
これまで微生物産生ポリエステルは結晶性が高く、ガラス転移点が室温以下であることから硬くてもろいことから、伸縮性を持つ材料の開発は不可能と考えられてきた。しかし今回、伸縮性のある材料の開発に成功したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
まずは、今年度の成果を踏まえ、高伸縮・高強度材料を再現性良く作製する方法の開発を精査する。さらに、大型放射光を用いての構造解析を行い、高性能の発現機構の解明を行う。また、高伸縮性・高強度繊維の作製条件の検討を行う。
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| Causes of Carryover |
播磨大型放射光施設(SPring-8)で3回の実験を予定していたが、ビームラインの都合で2回しか実験ができなかったため、若干の予算が余った。これについては次年度のSPring-8での実験で使う予定である。
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