Development of Oxidatively Degradable Polymeric Materials Directed toward Recycling

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H04372
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 64030:Environmental materials and recycle technology-related
• Research Institution: Kanagawa University
• Principal Investigator: Nobuhiro Kihara 神奈川大学, 理学部, 教授 (30214852)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 酸化分解性ポリマー / ジアシルヒドラジン / 2-チオエチルエステル / アシルセミカルバジド / 次亜塩素酸ナトリウム / 過酸化水素 / エポキシ樹脂 / ビニルポリマー

Outline of Final Research Achievements

We developed bisphenol-type oxidatively degradable epoxy resin-curing agents with high solubility that was ensured by ester group bearing long alkyl chain or polyether. 2-Thioethyl ester and urethane were found to be available as new oxidatively degradable functional groups, and glycidyl sulfide was shown to be an oxidatively degradable epoxy resin. We developed a method to introduce any functional group onto the main chain of vinyl polymer to obtain oxidatively degradable vinyl polymer. We found that diacylhydrazine can be degraded by nitrogen dioxide under dry condition. It was also found that diacylhydrazine can be used as hard segments in oxidatively degradable elastomer. Acylsemicarbazide could be used as an oxidatively degradable protective group.

Free Research Field

高分子化学、有機化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

高分子材料のリサイクルや容易な廃棄を目指し、熱や生物によって分解する高分子材料の開発が活発である。しかし、既存の分解性高分子材料は使用中の分解が避けられない。本研究は、使用中には全く安定であり、かつ、使用後には望むタイミングで直ちに分解する新しい分解性官能基、それを利用した分解性高分子材料、その原料物質あるいは可溶性物質への分解、および、新しい分解方法を開発した。本研究で見出された分解性官能基を組み込むことで、既存の高分子材料に制御可能な分解性を付与し、高分子材料のケミカルリサイクルだけでなく、分解性接着剤・塗料によるマテリアルリサイクルをも可能とするものである。