| 研究課題/領域番号 |
18H00963
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分08030:家政学および生活科学関連
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| 研究機関 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
河野 芳海 静岡大学, 工学部, 准教授 (50334959)
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| 研究分担者 |
福原 長寿 静岡大学, 工学部, 教授 (30199260)
冨田 靖正 静岡大学, 工学部, 准教授 (50303532)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2019年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2018年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
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| キーワード | 天然色素 / 粘土鉱物 / 有機修飾 / 安定化 / 耐久性 / 着色材料 / 三原色 / プラスチック / 無機層状化合物 / インターカレーション / 有機無機複合材料 / ポリマーコーティング / 色調制御 / 物理混合 / 安定化剤 / ヒンダード構造 / 固相反応 |
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| 研究成果の概要 |
安全性の訴求から，着色剤の天然色素への切り替えが進んでいるが，合成品と比べて天然色素は安定性に劣り，また資源的に豊富な色素が限定的で発色が限られるという問題がある。本研究では，天然の無機層状化合物である粘土層間に天然色素βカロテンを複合化して安定性を向上させ，かつ，複合化の条件制御により三原色の発色を実現しフルカラー表現を可能とした。また，層間に色素とともに適切な安定化剤を含ませることで，色素分子の酸化劣化を抑制し耐久性を大幅に向上できることを示した。こうして得られたβカロテン／粘土複合体を種々のポリマーと加熱混練し，条件を整えればプラスチックの着色剤として使用可能であることを確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
通常では不安定な天然色素βカロテンを，天然に産出する粘土の層間に取り込み複合化することで，大幅な安定性の向上を実現した。複合化の条件によってβカロテンの色を黄色から赤色に調整できた。また，βカロテンに酸を作用させると青色化し，これも，同様に粘土との複合化により安定性を維持できた。以上より色の三原色を表現できる安定な色材としての複合体を得た。さらに，これらが一部のプラスチック素材の着色に使えることを示した。
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