| 研究課題/領域番号 |
15360420
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
大嶋 正裕 京都大学, 工学研究科, 教授 (60185254)
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| 研究分担者 |
石川 健 三菱化学(株), 科学技術センター, 研究員
加納 学 京都大学, 工学研究科, 助教授 (30263114)
谷垣 昌敬 京都大学, 工学研究科, 教授 (30027148)
木原 伸一 京都大学, 工学研究科, 助手 (30284524)
安田 和治 旭化成(株), 加工技術開発部, 課長
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| キーワード | 高分子表面改質 / 超臨界二酸化炭素 / ポリ乳酸 / 親水化 / 収着 / ポリマー / ポリスチレン / 物質移動 |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、超臨界流体が「液相と同じくらい有機物質を溶かす」という溶媒として優れた性質を持っていること、ならびに高分子への二酸化炭素の収着現象を積極的に活かした新しい高分子成形加工プロセシング法を確立することにある。
本年度は、超臨界CO_2の持つ溶媒効果を活かし、低分子の有機物質を高分子に注入し、新たな機能を高分子に発現させようとするところにある。特に、従来法である低分子の有機物質と超臨界CO_2の今混合系の超臨界相で高分子に低分子を収着させる方法ではなく、液相に高分子を曝し、低分子を高分子に収着させる手法が大幅に有機物質の収着量を増やせることである。また、超臨界CO_2に溶けない分子量のものを高分子に収着させることに成功している。本年度は、ポリエチレングリコール(PEG)と臨界CO_2の混合系の液相にポリスチレン(PS)およびポリ乳酸(PLA)を曝すことにより、PEGをPSとPLAに収着させ、それぞれの高分子の表面を親水化することに成功した。PEGの分子量は200、400、1000のものまで収着させることが可能であること。さらに、CO_2圧力も10MPa,15MPaと上げるにつれ、収着量も増加することから、圧力・時間・温度により収着量の制御が可能であることが明らかとなった。表面改質された高分子材料の表面をIRおよびAFMにより評価し、PEGが内部まで入り込んでいることも確認できた。この基礎実験を活かし、現在、高分子表面に低分子の有機物質を塗布し、高温高圧雰囲気な空間で、その有機物質を高分子に溶かし込んだ後、成形するスタンピング装置を設計中である。
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