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超高分子量バイオポリエステルの生合成と超延伸による高強度・高弾性率繊維の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25620168
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 高分子・繊維材料
研究機関東京大学

研究代表者

岩田 忠久  東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (30281661)

研究分担者 柘植 丈治  東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 准教授 (70332260)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2013年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードバイオベースプラスチック / 生分解性プラスチック / 微生物産生ポリエステル / フィルム / 繊維 / 酵素分解 / 超高分子量ポリエステル / 生合成 / バイオポリエステル / 生分解性ポリエステル / 高強度繊維 / 超高分子量化 / 手術用縫合糸 / 薬剤徐放 / 冷延伸 / X線トモグラフィー / バイオマス / 超高分子量 / 溶融紡糸 / 強度 / 延伸 / 熱的性質 / 機械的性質
研究成果の概要

本研究では、超高分子量バイオポリエステルを生合成するとともに、新たに開発した冷延伸・二段階延伸法、微結晶核延伸法、冷延伸・中間熱処理法などの延伸法を用いて、破壊強度1GPa以上の生分解性を有するバイオベースプラスチック繊維の開発に成功した。また、通常分子量のバイオポリエステルに超高分子量バイオポリエステルを少量添加することでにより、超高分子量からのみで作製した繊維以上の破壊強度を有する高強度繊維の作製に成功した。さらに、一部の繊維にはミクロンサイズの空孔が存在することがわかり、空孔に薬剤を埋入することにより長期に薬剤をゆっくりと徐放できる高機能性繊維の開発に成功した。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 1件、 招待講演 7件) 図書 (2件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] High tensile strength fiber of poly[(R)-3-hydroxybutyrate-co-(R)-3-hydroxyhexanoate] processed by two-step drawing with intermediate annealing2015

    • 著者名/発表者名
      Taizo Kabe, Chizuru Hongo, Toshihisa Tanaka, Takaaki Hikima, Masaki Takata and Tadahisa Iwata
    • 雑誌名

      Journal of Applied Polymer Science

      巻: 132 号: 2 ページ: 41258-41265

    • DOI

      10.1002/app.41258

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 環境に優しい生分解性素材の特性と加工技術~微生物より生合成される生分解性ポリエステル材料の高強度化~2015

    • 著者名/発表者名
      田中稔久、岩田忠久
    • 雑誌名

      月刊「加工技術」

      巻: 50 ページ: 7-18

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Transition of Spherulite Morphology in a Crystalline/Crystalline Binary Blend of Biodegradable Microbial Polyesters2014

    • 著者名/発表者名
      Taizo Kabe, Tomoko Sato, Ken-ichi Kasuya, Takaaki Hikimae, Masaki Takata, and Tadahisa Iwata
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 55 号: 1 ページ: 271-277

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2013.11.038

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystallization behaviors of poly [(R)-3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate]/poly (ethylene glycol) graft TEMPO-oxidized cellulose nanofiber blends.2014

    • 著者名/発表者名
      Zhang, J., Fujisawa, S., Isogai, A., Hikima, T., Takata, M., Iwata, T.
    • 雑誌名

      Polymer Degradation and Stability

      巻: 110 ページ: 529-536

    • DOI

      10.1016/j.polymdegradstab.2014.09.022

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 環境にやさしい繊維素材のこれから2014

    • 著者名/発表者名
      岩田忠久
    • 雑誌名

      繊維学会誌

      巻: 70 ページ: 512-515

    • NAID

      130004687356

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] バイオプラスチックの挑戦 ~バイオマスの特徴を活かした分子・材料設計~2015

    • 著者名/発表者名
      岩田忠久
    • 学会等名
      新化学技術推進協会 ライフサイエンス技術部会・反応分科会 講演会
    • 発表場所
      新科学技術推進協会(東京)
    • 年月日
      2015-12-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] High-Performance Microbial Polyesters and Polysaccharide Derivatives2015

    • 著者名/発表者名
      Tadahisa Iwata
    • 学会等名
      5th Asian Symposium on Advanced Materials (ASAM-5)
    • 発表場所
      ソウル(韓国)
    • 年月日
      2015-11-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 超高分子量ポリ [(R)-3- ヒ ド ロ キ シ ブ チ レ ー ト-co-(R)-3-ヒドロキシヘキサノエート]を用いた高強度フィルムの作製と高次構造解析2015

    • 著者名/発表者名
      杉浦高士, 加部泰三, 竹村彰夫, 岩田忠久, 引間孝明, 高田昌樹
    • 学会等名
      平成27年度繊維学会秋季大会
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学(京都)
    • 年月日
      2015-10-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] バイオベースポリマーの高機能化を目指して2015

    • 著者名/発表者名
      岩田忠久
    • 学会等名
      近畿バイオインダストリー振興会議 バイオマス研究会公開セミナー
    • 発表場所
      大阪科学技術センター(大阪)
    • 年月日
      2015-09-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 超高分子量ポリ [(R)-3- ヒドロキシブチレート-co-(R)-3-ヒドロキシヘキサノエート]を用いた高強度フィルムおよび繊維の作製と高次構造解析2015

    • 著者名/発表者名
      杉浦高士, 加部泰三, 竹村彰夫, 岩田忠久, 引間孝明, 高田昌樹
    • 学会等名
      平成27年度繊維学会年次大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京)
    • 年月日
      2015-06-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] High Performance Fibers from Microbial Polyesters and Polysaccharide Derivatives2014

    • 著者名/発表者名
      Tadahisa Iwata
    • 学会等名
      International Symposium on Fiber Science and Technology (ISF2014)
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2014-09-28 – 2014-09-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Crystallization behavior, mechanical properties and highly ordered structure of P(3HB)/ UHMW-P(3HB) blend fiber: effect of the addition of UHMW-P(3HB)2014

    • 著者名/発表者名
      T. Kabe, T. Tsug, T. Hikima, M. Takata, and T. Iwata
    • 学会等名
      International Symposium on Fiber Science and Technology (ISF2014)
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2014-09-28 – 2014-09-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] High Performance Materials from Microbial Polyesters and Polysaccharide Derivatives2014

    • 著者名/発表者名
      Tadahisa Iwata
    • 学会等名
      International Symposium on Materials for Enabling Nanodevices 2014 (ISMEN2014)
    • 発表場所
      Tainan, Taiwan
    • 年月日
      2014-09-03 – 2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 二段階延伸法の適用による微生物産生ポリエステル繊維の高強度化2014

    • 著者名/発表者名
      加部泰三, 岩田忠久, 引間孝明, 高田昌樹
    • 学会等名
      平成26年度繊維学会年次大会
    • 発表場所
      船堀、東京
    • 年月日
      2014-06-10 – 2014-06-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 微生物産生ポリエステルの物性および球晶形成に対する分子量効果2014

    • 著者名/発表者名
      杉浦高士, 加部泰三, 竹村彰夫, 岩田忠久, 大竹勝人
    • 学会等名
      平成26年度繊維学会年次大会
    • 発表場所
      船堀、東京
    • 年月日
      2014-06-10 – 2014-06-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] High performance materials from polysaccharide derivatives and microbial polyesters2014

    • 著者名/発表者名
      Tadahisa Iwata
    • 学会等名
      The 8th International Conference on Green Composites (ICGC-8)
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      2014-05-21 – 2014-05-23
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 境にやさしい高分子材料における大型放射光利用2014

    • 著者名/発表者名
      岩田忠久
    • 学会等名
      日本化学会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ポリ[(R)-3-ヒドロキシブチレート-co-(R)-3-ヒドロキシヘキサノエート]を用いた高強度繊維の作製2013

    • 著者名/発表者名
      加部泰三,岩田忠久,引間孝明,高田昌樹
    • 学会等名
      繊維学会
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 二段階延伸法を用いた微生物産生ポリエステル繊維の高強度化2013

    • 著者名/発表者名
      加部泰三,引間孝明,高田昌樹,岩田忠久
    • 学会等名
      繊維学会夏季セミナー
    • 発表場所
      桐生市民会館(群馬)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] High Performance Materials from PHA and Polysaccharide Derivatives2013

    • 著者名/発表者名
      IWATA, T.
    • 学会等名
      ICBP2013
    • 発表場所
      ソウル(韓国)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] 進化する医療用バイオベースマテリアル2015

    • 著者名/発表者名
      岩田忠久
    • 総ページ数
      250
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] 高機能性繊維の最前線-医療、ヘルスケア分野への挑戦-、第四編医療用機能性繊維、第6章 微生物産生ポリエステルの医療用繊維としての応用を目指して2014

    • 著者名/発表者名
      岩田忠久
    • 総ページ数
      241
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 東京大学大学院農学生命科学研究科生物材料科学専攻高分子材料学研究室

    • URL

      http://www.fp.a.u-tokyo.ac.jp/lab/polymer/index.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 東京大学 大学院農学生命科学研究科 生物材料科学専攻 高分子材料学研究室 HP

    • URL

      http://www.fp.a.u-tokyo.ac.jp/lab/polymer/index.html

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 東京大学 高分子材料学研究室 HP

    • URL

      http://www.fp.a.u-tokyo.ac.jp/lab/polymer/

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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