| 研究課題/領域番号 |
20K05638
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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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| 審査区分 |
小区分35020:高分子材料関連
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| 研究機関 | 地方独立行政法人大阪産業技術研究所 |
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研究代表者 |
門多 丈治 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 研究室長 (40416350)
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| 研究分担者 |
平野 寛 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 総括研究員 (10416349)
岡田 哲周 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 研究員 (70633650)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | ポリ乳酸 / 精密合成 / 有機触媒 / プラスチック / ブロック共重合 / 伸張性 / 強靭性 / 高伸張性 / 精密ブロック共重合 / 高分子材料合成 / 精密重合 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
廃プラスチック問題の解決策として、生分解性かつバイオマスのポリ乳酸が注目されている。しかしポリ乳酸は強度を保持したまま柔軟性を向上させることが困難なため、既存プラスチックの代替は進んでいない。柔軟性と強度を両立させる方法として、ブロック共重合による柔軟成分の導入が有望であるが、ポリ乳酸系ブロック共重合法は確立されておらず、学術的課題となっている。そこで、我々の精密合成技術を駆使して精密ブロック共重合法を確立し、化学構造と物性の関連を明らかにすることで、柔軟性と高強度を両立させた高伸張ポリ乳酸系プラスチック新素材の開発を目指す。
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| 研究成果の概要 |
酵素を模倣した高活性な酸塩基有機重合触媒を開発し、分子量と一次構造を正確に制御した、“精密ポリ乳酸”の定量的合成を可能としている。この精密重合法を基盤として種々ブロックコポリマーのブロック比、分子量の制御を試み、ポリ乳酸系の精密ブロック共重合法を確立した。また、合成したブロックコポリマーの構造と物性の関係を調べ、市販ポリ乳酸に少量添加することで、ブリードアウトせず、柔軟性と高強度を両立させた高伸張ポリ乳酸系プラスチック新素材の候補を見出せた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
独自の精密合成技術を基盤として、従来法では困難な高強度と柔軟性を両立させた強靭ポリ乳酸系プラスチック材料を開発した。学術的には酸触媒と塩基触媒が共同的に働く新しい反応機構を提唱している。また、一次構造を高精度に制御し、その構造と物性の関連を明確化することで、高伸張性発現メカニズムを明らかにすることができた。得られた知見は、バイオマス、生分解性プラスチックを扱う企業への技術移転や、製品のトラブル防止策に貢献できると期待される。
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