2023 Fiscal Year Annual Research Report
Biodegradability study of phosphorylated poly(ethelene-co-vinyl alcohol)
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21K05149
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
沖原 巧 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 講師 (70243491)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | エチレン‐ビニルアルコール共重合体 / 生分解性高分子 / リン酸 / マイクロ波加熱 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
エチレンビニルアルコール共重合体リン酸化物について，昨年度まで、マイクロ波加熱を用いた合成方法を開発し、種々の組成のリン酸化物の合成に成功し、このリン酸化物がポリビニルアルコール分解菌の細胞外酵素による分子鎖の部分酸化による切断を経て分子量低下し、最終的に菌により代謝され、二酸化炭素にまで分解することを明らかにした。今年度、材料化を検討するためにするため、リン酸基の電離挙動とエチレン残基の疎水性を利用して非水溶性化を検討した。この結果、カルシウムイオンなど、リン酸と難溶性の塩を形成する金属イオンを利用して、結合を形成させ、リン酸基の電荷を中和することにより、本来のエチレン残基の疎水性により非水溶性となることが明らかになった。これはＮＭＲによりリン酸基の運動性が低下することにより、確認することができた。この非水溶化した粒子を加熱プレスすることにより、フィルムを作製することができた。このフィルムは酸性にする等の外部刺激により溶解することがわかった。このフィルムは再度溶解することからリン酸基が加熱によっても外れて水溶性を失うわけではなく、リン酸基の電離によって溶解性を確保しており、菌による生分解が可能な状態であることがわかった。このことから、エチレンビニルアルコール共重合体リン酸化物は水溶性が制御可能であり、フィルムを形成した後も水溶性を回復すれば生分解可能であることがわかった。
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