| 研究課題/領域番号 |
18K18216
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| 研究機関 | 北見工業大学 |
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研究代表者 |
宮崎 健輔 北見工業大学, 工学部, 助教 (50636610)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | リサイクル / ポリスチレン / 生分解性 / 環境材料 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は石油由来の汎用プラスチックをリサイクル性・生分解性を付与し、循環性の高い材料へと変化させることであり、平成30年度についてはまず生分解を促進する炭化水素鎖を持つバインダーとポリスチレンとエステル結合をさせ、加水分解により継続的に生分解を可能となる材料の開発を目的として研究を行った。具体的にはPSと不飽和脂肪酸と酸化ネオジウム/過酸化ジクミルラジカル開始剤を用い、混練によるグラフト反応を行い、PS鎖にカルボキシル基を導入および分離・精製後、先の研究手法(J. Appl. Polym. Sci. 111, 1835,(2009))を用い、種々のバインダーと融解混練によってエステル結合を形成させ、IRで確認を行った。一方で、作製した材料は引張試験において力学的性質が低いことが分かった。そのため、材料単体での使用より、木質バイオマスと組み合わせる方法にて使用が有効と考えられる。それらの使用に関する知見を得るため、作製した材料と同じくエステル結合を持つ生分解性プラスチックと木質バイオマスと組み合わせた複合材料について作成し力学挙動および生分解性について知見を得た。その結果を国際会議ではThe 12th SPSJ International Polymer Conference (IPC2018)にて、国内学会では2018年高分子学会年次大会、セルロース学会などで発表した。現在は作製した材料について生分解性試験を行い、脂肪酸の種類及びバインダーの最適化な条件の決定をしている。その後、決定した条件から木質バイオマスとの複合材料化し、力学的性質および生分解性を評価している段階である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初の予定では本年度および来年度にて材料作製及び生分解性試験を行う予定であり、現状材料作製を行い、生分解試験を行っており、おおむね計画どおりに進んでいる。また、作製材料単体での力学的性質の脆弱さをカバーするために木質バイオマスとの複合材料化を目指し、それらに向けた実験も行っている現状である。
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| 今後の研究の推進方策 |
当初の計画通り、引き続き作製した材料に関して、生分解テストによって最適な条件を見出す。それに加え、木質バイオマスとの複合材料化により力学的性質の向上を目指す。また、複合材料化による生分解挙動に与える影響を検討する。作製した材料については、加水分解-再合成を行いリサイクル性に関する知見も得る。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当初計画して作成していた材料をそのまま使うより、木質バイオマスと複合材料化した材料として開発することが力学的性質において優れるため、これらの研究計画を変更・追加した。そのため、次年度ではより詳細に力学的性質を分析する為、プラスチック曲げ試験用の治具および追加した分不足する複合材料用の生分解試験用BODセンサーなどを購入し、実験を進めていく予定である。このような予定変更のため使用額の変更が生じた。
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