| 研究課題/領域番号 |
17K00665
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
持続可能システム
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
吉岡 まり子 京都大学, 農学研究科, 准教授 (30220594)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | バイオマス / セルロースナノファイバー / 変性UV硬化型ポリビニルアルコール / 水性ブロックイソシアネート / アクリロイル化変性ポリロタキサン / アセチル化セルロースナノファイバー / シンナモイル化セルロースナノファイバー / 脂肪酸表面処理炭酸カルシウム / ヒドロキシプロピルセルロース / シンナモイル化 / 光架橋 / CNFフィルム / 光重合型リグニンモデルポリマー / UV遮蔽効果 / 抗酸化能 / アセチル化 / UV硬化型樹脂 / 混練機 / 脂肪酸処理炭酸カルシウム / ポリエチレン / 凝集抑制 / 粉末セルロース / 紫外線硬化型水性ポリビニルアルコール / ブロックイソシアネート / 超高圧斜向衝突処理 / デュアルキュア / 熱安定性 / 耐水性 / ナノ分散 / 複合材料 |
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| 研究成果の概要 |
未処理セルロースナノファイバー(CNF)、アセチル化処理CNF、およびシンナモイル化処理CNFを、それぞれアクリロイル化変性ポリビニルアルコール樹脂、疎水性アクリロイル化樹脂、及び、シンナモイル化ヒドロキシプロピルセルロースにそれぞれ高分散充填させることに成功した。その際、水性ブロックイソシアネートやアクリロイル化変性ポリロタキサンを適量添加で、樹脂膜の耐水性や耐衝撃性を高めることができた。
脂肪酸表面処理炭酸カルシウムは、界面活性能をもつが、それを予めCNFに付着させることにより、CNFはポリエチレン(PE)に良好に分散し、PEの強度を向上させることができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
CNFの樹脂中への高分散を実現するには、水性樹脂への場合は未処理のままで問題ないが、疎水性樹脂の場合、当然のことながらCNFにできるだけ該樹脂の表面エネルギーに近い化学修飾を施すことが求められる。また、CNFはその表面積が極めて大きいため、セルロースⅠの結晶構造を残しながらできるだけ密度の高い化学修飾を施すことが重要であることが示されたところに学術的意義が存在する。
本検討においてCNFで補強した樹脂は、低エネルギー消費のUV硬化型や汎用樹脂PEである。CNFを添加するとより薄いフィルムで間に合うことにもなり、低炭素化に加えて省エネルギー、省資源の面からも社会的意義が存在すると考える。
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