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2009 年度 実績報告書

非食系バイオマスからの生分解性開始システムを有する高性能バイオプラスチックの開発

研究課題

研究課題/領域番号 21655055
研究機関東京大学

研究代表者

岩田 忠久  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 准教授 (30281661)

キーワード生分解性ポリエステル / プラズマ処理 / アクリル酸修飾 / 非食系バイオマス / 生分解性開始システム / ヘミセルロース / エステル誘導体 / フィルム
研究概要

糖や植物油を原料として微生物により生合成された生分解性ポリエステルのフィルム表面にプラズマを照射し、表面上に励起ラジカルを発生させた後、アクリル酸溶液に所定時間浸せきし、フィルム表面上でアクリル酸を重合させた。これにより、微生物産生ポリエステル分解酵素のフィルム表面への吸着が阻害され、酵素分解性を消失させることに成功した。しかし、このフィルムを粉砕し、酵素分解を行ったところ、酵素分解は進行したことから、粉砕という物理的方法により酵素分解性を開始させることが出来ることがわかった。
一方、非食系バイオマスを用いたバイオプラスチックの創出に関する研究にも着手した。木材はセルロース35%、ヘミセルロース35%、リグニン30%から構成されている。本研究では、これまで全くプラスチック原料として利用されていないヘミセルロースの利用を試みた。木材から製紙会社で生産されるクラフトパルプは、ヘミセルロースを10~25%含有していることが知られている。そこで、アルカリ抽出により、ヘミセルロースを溶出させ、凍結乾燥することによりヘミセルロースを得た。糖分析の結果、ヘミセルロースの主成分はキシランであることがわかった。このキシランをエステル化することにより、キシランエステル誘導体を合成した。キシランエステル誘導体はクロロフォルムなどの有機溶媒に溶解し、フィルム成形が可能であることがわかった。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (3件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Transparent and high gas barrier films of cellulose nanofibers prepared by TEMPO-mediated oxidation2009

    • 著者名/発表者名
      Hayaka Fukuzmi, Tsuguyuki Saito, Tadahisa Iwata, Yoshiaki Kumamoto, Akira Isogai
    • 雑誌名

      Biomacromolecules 10

      ページ: 162-165

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 生分解性プラスチックとしてのセルロースのこれから2009

    • 著者名/発表者名
      岩田忠久
    • 雑誌名

      木材工業 64

      ページ: 160-165

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Elastic modulus of single cellulose microfibrils from tunicate measured by atomic force microscopy2009

    • 著者名/発表者名
      Shinichiro Iwamoto, Weihua Kai, Akira Isogai, Tadahisa Iwata
    • 雑誌名

      Biomacromolecules 10

      ページ: 2571-2576

    • 査読あり
  • [学会発表] Preparation and characterization of xylan ester derivatives2010

    • 著者名/発表者名
      Noreen Fundador、竹村彰夫、岩田忠久
    • 学会等名
      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
      学術総合センター一橋記念講堂(東京都)
    • 年月日
      2010-03-04
  • [学会発表] ポリ乳酸とセルロースシングルナノファイバーの積層フィルム2009

    • 著者名/発表者名
      開衛華、岩本伸一朗、赤松憲樹、中尾真一、磯貝明、岩田忠久
    • 学会等名
      高分子討論会
    • 発表場所
      熊本大学(熊本県)
    • 年月日
      2009-09-18
  • [学会発表] 原子間力顕微鏡を用いたホヤ由来セルロースシングルナノファイバーの弾性率評価2009

    • 著者名/発表者名
      岩本伸一朗、開衛華、磯貝明、岩田忠久
    • 学会等名
      高分子討論会
    • 発表場所
      熊本大学(熊本県)
    • 年月日
      2009-09-18
  • [産業財産権] キシラン誘導体からなるフィルムおよびファイバー2010

    • 発明者名
      岩田忠久、Noreen Fundador
    • 権利者名
      東京大学
    • 産業財産権番号
      特願2010-046213
    • 出願年月日
      2010-03-03
  • [産業財産権] ナノファイバー積層体とその製造方法2009

    • 発明者名
      岩田忠久、開衛華、磯貝明
    • 権利者名
      東京大学
    • 産業財産権番号
      特願2009-114800
    • 出願年月日
      2009-05-11

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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