| 研究課題/領域番号 |
20K05105
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分26030:複合材料および界面関連
|
|---|
| 研究機関 | 日本大学 |
|---|
研究代表者 |
青柳 隆夫 日本大学, 理工学部, 教授 (40277132)
|
|---|
| 研究分担者 |
星 徹 日本大学, 理工学部, 准教授 (30513973)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
|
|---|
| キーワード | 生分解性材料 / 多糖類 / アガロース / グルコマンナン / ポリカプロラクトン / 複合材料 / 生分解性 / バイオマス / エアロゲル / グラフト重合 / 脂肪族ポリエステル |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
環境汚染の原因のプラスチック廃棄の解決のために、新しい生分解性材料の研究を遂行する。これまでに、酢酸菌が産生するバクテリアセルロースのエアロゲルを用いてカプロラクトンのグラフト開環重合に成功している。そこでこの手法を用いて、海洋バイオマスであるアガロースや植物系バイオマスのグルコマンナンなどの多糖類と異構造の生分解性ポリエステルを複合化させた新生分解性材料の合成研究を遂行し、得られた材料の物性評価を行う。
|
| 研究成果の概要 |
多糖類と脂肪族ポリエステルとの複合材料の調製において、エアロゲルの調製を経由するという新規な方法を検討し、得られた試料の分析を行なった。多糖類のエアロゲルがネットワーク構造を維持し、その表面には多数の水酸基が存在できることにより、ラクトンの直接重合反応が可能であったと考えられた。アガロースまたはグルコマンナンを用いてカプロラクトン(PCL)をグラフトした複合材料を調製し、これを１０重量％混合したPCLの熱重量分析を行なったところ、PCL単独に比べ、分解温度が低下することが確認できた。さらに同試料の示差走査型熱分析を行なった結果、PCL単独とほぼ同一の融点を示すことが分かった。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
生分解性材料においては、化学合成系、天然物系、微生物生産系などに大別される。天然物由来の生分解性材料では高い分解性や高い強度が特徴であるが、その成形性が問題になることが多く、例えばセルロースの場合においては化学修飾や再生化反応後でないと成型加工性に問題がある。一方、化学合成系の特徴はその重合反応のしやすさであり、天然物系とのハイブリッド化で高強度な材料調製が期待されている。これらの材料は、環境問題を解決するための代替プラスチックとしてばかりでなく、材質に基づく高い生体適合性と分解性ゆえの疾病治療に用いるバイオマテリアルとしての応用が期待できる。
|
