放射光X線を用いた多糖エステルにおける高次構造形成過程の解明

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K20486
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分64030:環境材料およびリサイクル技術関連
• 研究機関: 公益財団法人高輝度光科学研究センター
• 研究代表者: 加部 泰三 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 回折・散乱推進室, 主幹研究員 (00768864)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: バイオマス由来プラスチック / 放射光X線 / 時分割測定 / 溶融紡糸 / 球晶 / 高分子材料 / 構造と物性 / 結晶形成メカニズム

研究成果の概要

最近、持続可能な資源であるバイオマスを原料とするカードランプロピオネートというプラスチックが開発された。これは、微生物が生産する物質を化学反応させて得られる、持続可能なプラスチックである。これらを繊維やフィルムといった形状で活用しようとすると「結晶化」という現象を解明する必要がある。本研究は、放射光施設から生成される強力な放射光X線を用いることで、繊維やフィルムなどの作製に必要不可欠な「結晶化」のメカニズム解明を試みた。この結果、カードランプロピオネートの結晶ができる条件や、結晶ができる始める状態、成長する過程を観察することができた。

自由記述の分野

高分子材料学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、再生可能資源から生産されるバイオマス由来プラスチックの一種である、カードランプロピオネートの実用化に必須な情報である「結晶化」について、大型放射光X線を用いた分析を行うことで、結晶化を起こす条件や成長過程の観察を行った。この「結晶化」の過程は、このバイオマス由来プラスチックを実用化するためになくてはならない情報である。本研究は、石油資源の取れないわが国が、石油に依存した社会から脱却し、持続可能な社会を形成するための一翼を担うと自負している。