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木材・セルロースなどバイオマスからの生分解性高分子材料の創製に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 08406013
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 林産学
研究機関京都大学

研究代表者

白石 信夫  京都大学, 農学研究科, 教授 (70026508)

研究分担者 吉岡 まり子  京都大学, 農学研究科, 助手 (30220594)
姚 耀廣  京都大学, 農学研究科, 助手 (30252498)
研究期間 (年度) 1996 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
33,700千円 (直接経費: 33,700千円)
1998年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
1997年度: 5,400千円 (直接経費: 5,400千円)
1996年度: 26,900千円 (直接経費: 26,900千円)
キーワードセルロースジアセテート / 生分解性高分子 / 可塑化 / グラフト重合 / 反応性可塑剤 / リアクティブプロセシング / 液化 / 液化機構 / デンプン / リグノセルロース / グラフト / 重縮合 / 開環重合 / 生分解性高分子材料 / セルロースアセテート / プラスチック / 脂肪族ポリエステル / 相溶化剤 / バイオマスの液化
研究概要

本研究ではバイオマス特にセルロースアセテート(CA)の新しい可塑化法、及びバイオマスの液化とその三次元硬化性細脂への変換に関して検討した。前者について、まず二塩基酸無水物とモノエポキシドをCA共存下、70℃〜180℃で20〜25分間混練反応することによるCAの可塑化を検討した。その結果、CAの残存水酸基と二塩基酸無水物のオリゴエステル化反応によるグラフトと、CAが関与しないオリゴエステル化物、すなわちホモオリゴマーによるCAの可塑化が効果的に発現することが知られた。この場合低分子量可塑剤を用いて可塑化するとき起こりがちなブリーディングが起こりえた。これはグラフト量を多くすることで抑制できることが知られ、グラフト効率を大きくする手法の開発を試み、ブリーディングの抑制をなしうる反応条件を求めた。同じ目的で乳酸、グリコール酸といったヒドロキシ酸のCA共存下での重縮合反応を検討し、同様の結果を得たが、反応時間が長いという欠点があった。次にこれらの試みで共通した問題点である高グラフト効率化が、スズ系触媒を用いる環状エステルの開環グラフト重合により解決しうることが明らかになり、関連の反応条件が検討されると共に、より優れた加工性と成形物物性を与えうる反応法が追求され、望ましい結果を得ることができた。他方、液化と熱硬化性樹脂化についても、より実際的な液化法である酸触媒液化法を含め液化機構の解明を分子オーダーで進めることができ、液化物の安全性についての知見を得た。また液化物の熱硬化反応性を測定し、それを液化条件と結びつけると共に、より高い反応性を持った液化物からの成形物の高物性化についても検討した。他に、官能基含量の少ない「米ぬかピッチ」への官能基導入とそれらをポリオール成分とするポリウレタン発泡体の調製についても検討を進め良好な結果を得た。なお、多くの反応生成物で生分解性の向上を確認した。

報告書

(4件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (93件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (93件)

  • [文献書誌] M.H.Alma: "Phenolation of Wood Using Oxalic Acid as a Catalyst : Effect of Temperature and Hydrochoric Acid Addition" Journal of Applied Polymer Science. 61. 675-683 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.H.Alma: "Hydrochloric Acid-Catalyzed Phenolation of wood Wastes and Its Application to Novolak Resin-Type Moldings" Proceedings of the First Trabzon International Energy and Environment Symposium. 195-202 (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.H.Alma: "The Preparation and Flow Properties of HCl Catalyzed Phenolated Wood and Its Blends with Commercial Novolak" Holzforschung. 50. 85-90 (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.H.Alma: "Preparation and Characterizations of the Phenolated Wood Using Hydrochloric Acid (HCl) as a Catalyst" Wood Science & Technology. 30. 39-47 (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Yoshioka: "Plasticization of Cellulose Derivatives by Reactive Plasticizers I.Plasticization of cellulose acetates by kneading reaction using dibasic acid anhydrides and monoexpoxides" Mokuzai Gakkaishi. 42・4. 406-416 (1996)

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  • [文献書誌] M.Yoshioka: "Plasticization of Cellulose Derivatives and Its Application to Biodegradable Plastics" Proceedings of First Trabzon International Energy and Environment Symposium. 189-194 (1996)

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  • [文献書誌] Y.Yao: "Water-Absorbing Polyurethane Foams from Liquefied Starch" Journal of Applied Polymer Science. 60. 1939-1949 (1996)

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  • [文献書誌] D.Maldas: "Liquefaction of wood in the presence of phenol using NaOH as a catalyst and some of its characteriozation" polymer-Plastics Technol. Eng.35・6. 917-933 (1996)

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  • [文献書誌] D.Maldas: "Resol resin adehesives prepared from NaOH-catalyzed liquefied phenolated wood and used to bond hardwood" J. Adehesion Sci. Technol.11・3. 305-316 (1997)

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  • [文献書誌] D.Maldas: "Liquefaction of wood in the presence of Polyol Using NaOH as a Catalyst and its Application to Polyurethane Foams" International J.Polymeric Materials.33. 61-71 (1996)

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  • [文献書誌] D.Maldas: "Resinification of Alkali-Catalyzed Liquefied Phenolated Wood and Its Characterization as the Novolak-Type Phenolic Resins" J.Reinforced Plastics and Composites. 16・10. 870-883 (1997)

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  • [文献書誌] D.Maldas: "Liquefaction of Biomass in the Presence of Phenol and H_2O Using Alkalies and Salts as the Catalyst" Biomass and Bioenergy. 12・4. 273-279 (1997)

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  • [文献書誌] 白石信夫: "一つの木材研究" APAST. 22. 4 (1997)

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  • [文献書誌] 白石信夫: "木材などバイオマスから作るプラスチック材料" 市政. 46・1. 110-113 (1997)

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  • [文献書誌] 白石信夫: "リグノセルロースのエコマテリアル化" Petrotech. 20・6. 494-499 (1997)

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  • [文献書誌] 白石信夫: "木材の液化と二、三の応用" J.of Japan Oil Chemists'Soc.46・10. 1227-1236 (1997)

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  • [文献書誌] 吉岡まり子: "木材の化学加工の研究について思うこと" 木材工業. 52・3. 147-149 (1997)

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  • [文献書誌] Lin, L.: "Molecular Weight and Molecular Weight Distributions of Liquefied Wood Obtained by Acid-Catalyzed Phenolysis" Journal of Applied Polymer Science. 64・2. 351-357 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiraishi,N.: "Effect of lignin-carbohydrate complexes on foaming benzylated wood without plasticizers" Holzforschung. 51・3. 273-280 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Lin, L.: "Liquefaction Mechanism of Lignin in the Presence of Phenol at Elevated Temperafure without wihourt Catalysts. Studies on β-O-4 Lignin Model Compound.I.Structural Characterization of the Reaction Products" Holzforschung. 51. 316-324 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Lin, L: "Liquefaction Mechanism of Lignin in the Presence of Phenol at Elevated Temperature without Catalysts.Studies on β-O-4 Lignin Model Compound.II.Reaction Pathway" Holzforschung. 51. 325-332 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Lin, L: "Liquefaction Mechanism of Lignin in the Presence of Phenol at Elevated Temperafure without wihourt Catalysts.Studies on β-O-4 Lignin Model Compound.III.Multl-Condsensation" Holzforschung. 51. 333-337 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 白石信夫: "木材の液化、応用および液化機構について" Cellulose Communication. 5・1. 2-12 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 白石信夫: "植物資源からの高分子材料の開発" Bioscience & Industry. 56・9. 605-608 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 吉岡まり子: "セルロースからの生分解性高分子に関する最近の検討" 98-2 高分子学会エコマテリアル研究会予稿集. 1-6 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Febrianto, F.: "Composites of wood and trans-1,4-isoprene rubber I : Mechanical, physical, and flow behavior" Journal of Wood Science. 45・1. 38-45 (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshioka, M.: "Plasticization of Cellulose Derivatives by Reactive Plasticizers II. Characterization of plasticized cellulose acetates and their biodegradability" Mokuzai gakkaishi. 投稿中.

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshioka, M.: "Thermoplasticization of Cellulose Acetates by Grafting of Cyclic Esters" Crllulose. 投稿中.

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 白石信夫: "木質新素材ハンドブック" 原口、坂田、志水、白石,則元、飯塚編、技報堂出版, 759 (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shirashi, N.: "Science and Technology of Polymers and Advanced Materials" Plenum Press, 883 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 吉岡まり子: "木材・合成樹脂複合化 : 「最新木材工業事典」" (社)日本木材加工技術協会, 317 (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.H.Alma: "Phenolation of Wood Using Oxalic Acid as a Catalyst : Effect of Temperature and Hydrochoric Acid Addition" Journal of Applied Polymer Science. 61. 675-683 (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.H.Alma: "Hydrochloric Acid-Catalyzed Phenolation of Wood Wastes and Its Application to Novolak Resin-Type Moldings" Proceedings of the First Trabzon International Energy and Environment Symposium. 195-202 (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.H.Alma: "The Preparation and Flow Properties of HCl Catalyzed Phenolated Wood and Its Blends with Commercial Novolak" Holzforschung. 50. 85-90 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.H.Alma: "Preparation and Characterizations of the Phenolated Wood Using Hydrochloric Acid (HCl) as a Catalyst" Wood Science & Technology. 30. 39-47 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Yoshioka: "Plasticization of Cellulose Derivatives by Reactive Plasticizers I.Plasticization of cellulose acetates by kneading reaction using dibasic acid anhydrides and monoexpoxides" Mokuzai Gakkaishi. 42(4). 406-416 (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Yoshioka: "Plasticization of Cellulose Derivatives and Its Application to Biodegradable Plastics" Proceedings of the First Trabzon International Energy and Environment Symposium. 189-194 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Yao: "Water-Absorbing Polyurethane Foams from Liquefied Starch" Journal of Applied Polymer Science. 60. 1939-1949 (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.Maldas: "Liquefaction of wood in the presence of phenol using NaOH as a catalyst and some of its characteriozation" Polymer-Plastics Technol.Eng.35(6). 917-933 (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.Maldas: "Resol resin adehesives prepared from NaOH-catalyzed liquefied phenolated wood and used to bond hardwood" J.Adehesion Sci.Technol.11(3). 305-316 (1997)

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    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.Maldas: "Liquefaction of wood in the presence of Polyol Using NaOH as a Catalyst and its Application to Polyurethane Foams" International J.Polymeric Materials.33. 61-71 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.Maldas: "Resinification of Alkali-Catalyzed Liquefied Phenolated Wood and Its Characterization as the Novolak-Type Phenolic Resins" J.Reinforced Plastics and Composites. 16(10). 870-883 (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.Maldas: "Liquefaction of Biomass in the Presence of Phenol and H_2O Using Alkalies and Salts as the Catalyst" Biomass and Bioenergy. 12(4). 273-279 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiraishi, N.: "One Kind of Studies on Wood" APAST. 22. 4 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiraishi, N.: "Plastic Materials prepared from Biomass such as Wood" Shisei. 46(1). 110-113 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiraishi, N.: "Ecomaterials from Lignocellulosics" Petrotech. 20(6). 494-499 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiraishi, N.: "Liquefaction of Wood and Its Several Applications" J.of Japan Oil Chemists' Soc.46(10). 1227-1236 (1997)

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  • [文献書誌] Yoshioka, M.: "Chemical Processing of Wood" Mokuzai Kogyo. 52(3). 147-149 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Lin, L.: "Molecular Weight and Molecular Weight Distributions of Liquefied Wood Obtained by Acid-Catalyzed Phenolysis" Journal of Applied Polymer Science. 64(2). 351-357 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiraishi, N.: "Effect of lignin-carbohydrate complexes on foaming of benzylated wood without plasticizers" Holzforschung. 51(3). 273-280 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Lin, L.: "Liquefaction Mechanism of Lignin in the Presence of Phenol at Elevated Temperature without Catalysts. Studies on beta-O-4 Lignin Model Compound. I.Structural Characterization of the Reaction Products" Holzforschung. 51. 316-324 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Lin, L.: "Liquefaction Mechanism of Lignin in the Presence of Phenol at Elevated Temperature without Catalysts. Studies on beta-O-4 Lignin Model Compound. II.Reaction Pathway" Holzforschung. 51. 325-332 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Lin, L.: "Liquefaction Mechanism of Lignin in the Presence of Phenol at Elevated Temperature without Catalysts. Studies on beta-O-4 Lignin Model Compound. III.Multi-Condsensation" Holzforschung. 51. 333-337 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiraishi, N.: "Liquefaction of Wood, Its Application and Liquefaction Mechanism" Cellulose Communication. 5(1). 2-12 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiraishi, N.: "Development of Plant Based Polymeric Materials" Bioscience & Industry. 56(9). 605-608 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshioka, M.: "Recent Studies of Biodegradable Plastics derived from Cellulose" Preprint of 98-2 Regular Meeting of The Society for the study of eco-material in The Society of Polymer Science, Japan. 1-6 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Febrianto, F.: "Composites of wood and trans-1,4-isoprene rubber I : Mechanical, physical, and flow behavior" Journal of Wood Science. 45(1). 38-45 (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshioka, M.: "Plasticization of Cellulose Derivatives by Reactive Plasticizers II.Characterization of plasticized cellulose acetates and their biodegradability" Mokuzai gakkaishi. submitted.

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  • [文献書誌] Yoshioka, M.: "Thermoplasticization of Cellulose Acetates by Grafting of Cyclic Esters" Cellulose. submitted.

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiraishi, N.: Hand Book on Wooden Novel Materials. Gihoudo Pub.Co., 759 (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiraishi N.: Science and Technology of Polymers and Advanced Materials. Plenum Press, 883 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshioka, M.: The Encyclopedia of Wood Industry (Wood・Synthetic Polymer Composition). Wood technological Association of Japan, 317 (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 白石信夫: "木材の液化、応用および液化機構について" Cellulose Commun.5(1). 2-12 (1998)

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      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 白石信夫: "植物資源からの高分子材料の開発" バイオサイエンスとインダストリー. 56(9). 605-608 (1998)

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      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 吉岡まり子: "セルロースからの生分解性高分子に関する最近の検討" 98-2高分子学会エコマテリアル研究会予稿集. 1-6 (1998)

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      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Febrianto,F.: "Composites of wood and trans-1,4-isoprene rubber I:Mechanical,physical,and flow behavior" Journal of Wood Science. 45(1). 38-45 (1999)

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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