2011 Fiscal Year Annual Research Report
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22658052
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
西尾 嘉之 京都大学, 農学研究科, 教授 (00156043)
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| Keywords | 木質材料 / 化学加工 / マグプレート / 磁化特性 / 超常磁性 / 木材成分 / 多糖類 / 多機能材料 |
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| Research Abstract |
光に透ける軽量木質マグプレート・マグシートを設計試作することを主目的に、直接天然木粉を化学修飾して熱可塑性と超常磁性の同時付与を達成する試みと、木材主成分および関連多糖類を個々に修飾あるいは複合化して成形加工性と磁場応答機能を発現させる試みの2つのルートで研究を進め、下記の成果を得た。
1.木粉の誘導体化と磁性付与
木粉(WF)にベンジル(Bz)化と軽度なカルボキシメチル(CM)化を施し、誘導体CMBz-WFを得た。この誘導体に、FeCl_2水溶液への浸漬処理(鉄イオンのインターカレーション)、NaOH水溶液によるアルカリ処理、過酸化水素水による酸化処理を順次施し、酸化鉄内包の木粉誘導体(o-Fe-CMBz-WF)を調製した。o-Fe-CMBz-WFは約140℃で透明シートに成型でき、そのシートは常温下で超常磁性(SPM)を示すことが判った。また、木粉を無水マレイン酸(MA)でエステル化処理し先に酸化鉄を内包させた後にBz化する工程によっても、最終誘導体(Bz-o-Fe-MA-WF)に良好な成形加工性と室温SPMを付与できることが判明した。
2.木材主成分および関連多糖の複合化と磁場応答機能
(1)電解質多糖カラギーナン(CAR)とポリビニルアルコール(PVA)は互いに良好な相溶性を示し、共にヒドロゲル形成能をもつ。そこで、CAR/PVA複合ゲルを用いて前項に準じた手法で酸化鉄ナノ粒子をin situ合成し、種々の賦形化が可能な磁性ソフトマテリアルを作製した。延伸配向によって異方性の磁場応答挙動を発現することを見出したのは特筆に値する。
(2)リグノスルホン酸/PVA複合ゲル、セルロースナノクリスタル/ビニルポリマー系、セルロース誘導体/合成ポリマー相互侵入網目(IPN)などを新規に構築し、酸化鉄ナノ粒子を化学充填しうる多機能ネットワークとして応用展開可能なことを示唆した。
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