2019 Fiscal Year Research-status Report
バイオベース高性能高分子からなるディンプル型微粒子の調製
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19K05618
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
新 史紀 岡山大学, 環境生命科学研究科, 助教 (40723268)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 高性能高分子微粒子 / ディンプル型微粒子 / フェルラ酸 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高性能高分子は優れた耐熱性や力学特性、耐薬品性等をもつ一方で、それらの特性がゆえに成形加工しにくいというデメリットがある。特にマイクロメーターオーダーでの加工は極めて困難である。また、バイオマスを利用した高付加価値材料を調製することは持続可能社会を構築していくうえで必要不可欠である。本研究ではバイオマスであるフェルラ酸を原料として用い、バイオベースディンプル型高性能高分子微粒子の調製法を確立することを目的としている。初年度は、ディンプル型微粒子の形成メカニズムを解明するため、調製条件と得られる微粒子の関係について検討した。それらの検討の結果、得られた知見を次に示す３項目にまとめる。（１）種々の重合条件（温度、溶媒種、反応時間）によって得られる微粒子の形状およびエッチング処理等で微粒子内部の形状を評価した結果、ディンプル型微粒子の形成メカニズムとして、まず重合初期において球状微粒子が生成し、その表面に結晶性粒子が付着すると同時に非晶性成分も重合が進行し、重合中後期において結晶性成分が溶媒へ再溶解することでその部分が抜けて凹凸形状を生じていることが分かった。（２）得られたディンプル型微粒子表面の凹凸の形状を詳細に評価したところ、微粒子の直径が小さいほど、微粒子表面上においてディンプル形状が占める割合が多いことが分かった。（３）得られたディンプル型微粒子は10%重量減少温度が435℃とバイオベース素材としては極めて高い値であり、また、700℃程度まで昇温した後でもディンプル型微粒子の形状を保っているものも多く存在した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究課題の研究計画では、ディンプル型微粒子の形成機構の解明することを初年度の目標としていた。種々の重合条件（溶媒種、温度、反応時間）によって得られる微粒子の形状（形状、大きさ、数）を統計的に処理し考察することで、ディンプル形状の形成メカニズムの概要をつかむことができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
初年度ではディンプル型微粒子形成のメカニズムについて概要をつかむことができた。これまでは重合条件と得られる微粒子形状の統計的に解釈することに注力してきたが、２年目では初年度に得られた形成メカニズムの知見を積極的に活かし、微粒子表面におけるディンプルの数や粗密、また微粒子サイズの異なるディンプル型微粒子の調製を目指す。また、収量が少ないという問題についても知見を重合条件（濃度については未検討）にフィードバックすることで研究目的の達成を目指す。
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| Causes of Carryover |
研究計画では、デインプル形状の形成メカニズムの解明に種々の測定装置を使用することを想定していたが、重合条件の検討と化学処理によって全ての測定をする必要がなくなった。その分重合等の合成実験の量は予想していたよりも多く、それに使用する費用が想定よりもかかった。その差分が次年度使用額となっている。しかしながら、次年度の課題であるディンプル形状の制御ではより詳細な検討が必要であると考えられ、初年度では必要のなかった測定も必要となる可能性があるため、その費用として使用する予定である。
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Research Products
(1 results)
