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酵素触媒重合法による新規バイオベースエラストマーの創成

研究課題

研究課題/領域番号 22550140
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 環境関連化学
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

松村 秀一  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (30051874)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2012年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2011年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2010年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード環境材料 / 酵素反応 / バイオベース / エラストマー / 高分子合成 / ポリエステル / 熱可塑性 / 架橋 / 解架橋
研究概要

発酵法により得られるヒドロキシ酸、植物由来のリシノール酸やその還元体である12-ヒドロキシステアリン酸(12HS)などをモノマーを用い、以下に記載した新規バイオベースエラストマーの創製を行った。
1生分解性とケミカルリサイクル性を有する、熱可塑性(無架橋型)ポリエステル型エラストマーの酵素合成
12HSと大員環ラクトンとの酵素触媒重合により分子量20万程度の新規ポリエステル型熱可塑性エラストマーを合成した。エラストマー物性はソフトセグメントとしての12HSとハードセグメントとしてのラクトンとの比率を変えることで、任意に変えられた。
2バイオベース原料を用いる新規ポリエステル型エラストマーの酵素合成
リシノール酸にリパーゼ存在下、過酸化水素水を作用させエポキシリシノール酸を合成し、ついで酵素触媒重合により分子量20~30万のポリエポキシリシノール酸を得た。これに無水マレイン酸を用いて熱架橋させることによりエラストマーを得、さらに物性の評価を行った。
3架橋・解架橋可能なチオール含有ポリエステル型エラストマーの創成
酵素触媒を用いたチオール含有ポリエステルの合成とその架橋化について、系統的な研究を行った。さらに、架橋・解架橋反応及び物性評価を行った。合成は遊離チオールをペンダントに有するメルカプトコハク酸を用い、これと一連のジオール類との酵素触媒重合によりポリエステル化を行った。得られた遊離チオールを含有するポリエステルは空気酸化によりジスルフィド型架橋を形成しエラストマーが得られた。また、架橋体はトリフェニルボスフィンによる還元により速やかに解架橋された。さらにポリエステルはリパーゼにより再重合性を有する環状オリゴマーに変換でき、ケミカルリサイクル性を有することが確認された。架橋体の物性評価より、ハロアルカンに対して高吸収性を有することが見出された。

報告書

(2件)
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2012 2011 2010

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (13件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Enzymatic synthesis and crosslinking of high molecular weight polyepoxyricinoleate as novel thermosetting elastomers2012

    • 著者名/発表者名
      Ayaki Kazariya
    • 雑誌名

      Polymers

      巻: 4 号: 1 ページ: 486-500

    • DOI

      10.3390/polym4010486

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enzymatic synthesis and properties of novel biodegradable and biobased thermoplastic elastomers2011

    • 著者名/発表者名
      Takuma Kobayashi
    • 雑誌名

      Polymer Degradation and Stability

      巻: 96 号: 12 ページ: 2071-2079

    • DOI

      10.1016/j.polymdegradstab.2011.10.002

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] グリーンポリマーの酵素合成2011

    • 著者名/発表者名
      松村秀一
    • 雑誌名

      プラスチックス

      巻: 62 ページ: 20-26

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] Enzymatic synthesis and chemical recycling of polythiocaprolactone2011

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Shimokawa, Makoto Kato, Shuichi Matsumura
    • 雑誌名

      Macromolecular Chemistry and Physics

      巻: 212・2 ページ: 150-158

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] グリーンポリマーの酵素合成とケミカルリサイクル2012

    • 著者名/発表者名
      松村秀一
    • 学会等名
      高分子学会エコマテリアル研究会設立20周年記念シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学(招待講演)
    • 年月日
      2012-03-05
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 酵素法による新規熱可塑性エラストマーの合成と性質2012

    • 著者名/発表者名
      八木原創
    • 学会等名
      高分子学会エコマテリアル研究会設立20周年記念シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2012-03-05
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 酵素法による高分子量ポリエポキシリシノール酸の合成と架橋2012

    • 著者名/発表者名
      餝矢理起
    • 学会等名
      高分子学会エコマテリアル研究会設立20周年記念シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2012-03-05
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Enzymatic synthesis and properties of polyester-type biobased elastomer2011

    • 著者名/発表者名
      松村秀一
    • 学会等名
      The 3rd International Conference on Biobased Polymers (ICBP2011)
    • 発表場所
      北京大学(招待講演)
    • 年月日
      2011-10-20
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 酵素法による新規熱可塑性エラストマーの合成と性質2011

    • 著者名/発表者名
      八木原創
    • 学会等名
      第60回高分子討論会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2011-09-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 酵素法による高分子量ポリエポキシリシノール酸の合成と架橋2011

    • 著者名/発表者名
      餝矢理起
    • 学会等名
      第60回高分子討論会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2011-09-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] バイオベースを基盤とした新規熱可塑性エラストマーの酵素法による合成と性質2011

    • 著者名/発表者名
      八木原創
    • 学会等名
      第11回グリーン・サステイナブル ケミストリーシンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-06-02
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 酵素法による高分子量ポリエポキシリシノール酸の合成と架橋2011

    • 著者名/発表者名
      餝矢理起
    • 学会等名
      第11回グリーン・サステイナブル ケミストリーシンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-06-02
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 酵素による分解と重合2011

    • 著者名/発表者名
      松村秀一
    • 学会等名
      高分子学会グリーンケミストリー研究発表会
    • 発表場所
      日本大学理工学部、東京
    • 年月日
      2011-01-14
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Enrymatic synthesis and chemical recycling of polythioesters as environmentally benign process2010

    • 著者名/発表者名
      Shuichi Matsumura
    • 学会等名
      Pacifichem 2010
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii
    • 年月日
      2010-12-17
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 酵素法による新規熱可塑性エラストマーの合成と性質2010

    • 著者名/発表者名
      八木原創、松村秀一
    • 学会等名
      第19回ポリマー材料フォーラム
    • 発表場所
      名古屋国際会議場、名古屋
    • 年月日
      2010-12-03
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 酵素法による高分子量ポリエポキシリシノール酸の合成と性質2010

    • 著者名/発表者名
      錺矢理起、松村秀一
    • 学会等名
      第19回ポリマー材料フォーラム
    • 発表場所
      名古屋国際会議場、名古屋
    • 年月日
      2010-12-03
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 新規バイオベース熱可塑性エラストマーの酵素合成と性質2010

    • 著者名/発表者名
      小林卓磨、松村秀一
    • 学会等名
      第59回高分子討論会
    • 発表場所
      北海道大学、札幌
    • 年月日
      2010-09-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [図書] ACS Book Symposium Series2011

    • 著者名/発表者名
      Mayumi Yasuda
    • 総ページ数
      17
    • 出版者
      American Chemical Society
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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