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2015 年度 実績報告書

ナノセルロース分散高性能バイオポリオールの創製と機能性ポリウレタン発泡体への応用

研究課題

研究課題/領域番号 25340123
研究機関京都大学

研究代表者

吉岡 まり子  京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 講師 (30220594)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードバイオマス / グリセリン / 液化 / ポリオール / アルキレンオキシド / ポリウレタン発泡体 / 二塩基酸無水物 / 低置換ヒドロキシプロピルセルロース
研究実績の概要

最終年度として、今年度の課題及び前年度までの検討過程で派生した課題も含めた総括的研究を行い、以下に列記する結果・知見を得た。(1)バイオマスのグリセリン液化に関し数多くの条件実験を行い、液化とウレタン樹脂発泡反応に益する実験条件を確立した。液化反応生成物中の中和塩の存在はウレタン化反応に悪影響を与える。その解決のために固体酸触媒による液化を広く検討し、実際性の見込める定量的知見を得た。液化生成物はポリオールであるが、それらへのアルキレンオキシド(AO)付加反応についても我々のこれまで行ってきた検討も踏まえ合目的な知見を得た。特にAO付加により生成物の粘度を格段に低減させ得たが、これはセルロースナノファイバー(CNF)添加による液化物の顕著な粘度上昇を補填して余りあるものがあり、本研究の達成に本質的に寄与する結果であった。(2)液化媒体をグリセリンへのAO付加物とするバイオマス液化との比較検討を行い、液化は進め得、生成物の水酸基価は設計し得るという長所と粘度が割高になるという短所が認められた。(3)ポリウレタン発泡体強化用として二塩基酸無水物モノエステル化を中心とする化学修飾CNFを調製し、それらによる物性向上を実現させることができた。(4)上記(1)及び(2)の場合ともども、生成物を多価イソシアネートと反応させ実用物性のウレタン樹脂発泡体を得ることができ、各種特性化を行った。低置換度ヒドロキシプロピルセルロースを用いる特異なCNF強化の知見も得られた。(5)連通性の高い機能性ポリウレタン発泡体も実現でき、関連の特性化を行った。(6)欧米で行われているバイオマスをAO、特にプロピレンオキシドを媒体として液化処理する場合との比較を行い、ウレタン樹脂用バイオポリオールを得ることについて当該研究における調製法の優位性を明らかにした。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 2015

すべて 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件) 図書 (3件) 産業財産権 (3件)

  • [学会発表] セルロースナノファイバーとの複合化によるリチウムイオン二次電池用セパレータの改質2016

    • 著者名/発表者名
      吉岡まり子
    • 学会等名
      第66回日本木材学会大会
    • 発表場所
      名古屋大学全学教育棟(名古屋市)
    • 年月日
      2016-03-27
  • [学会発表] デンプン/セルロース混合系のグリセリン液化によるポリオールならびにポリウレタン発泡体の調製と特性評価2016

    • 著者名/発表者名
      中尾祐貴子、吉岡まり子、西尾嘉之
    • 学会等名
      第66回日本木材学会大会
    • 発表場所
      名古屋大学全学教育棟(名古屋市)
    • 年月日
      2016-03-27
  • [学会発表] 次世代リチウムイオン電池用革新的セパレータの実用化技術開発2015

    • 著者名/発表者名
      石黒 亮、中村 諭、吉岡まり子、境 哲男、向井孝志
    • 学会等名
      第23回プラスチック成形加工学会秋季大会
    • 発表場所
      福岡大学(福岡市)
    • 年月日
      2015-11-02
  • [学会発表] クレイやセルロースナノファイバーを充填剤とするポリマー系ナノコンポジット2015

    • 著者名/発表者名
      吉岡まり子
    • 学会等名
      平成27年度秋期ゴム技術講習会
    • 発表場所
      (株)島津製作所関西支社マルチホール(大阪市)
    • 年月日
      2015-10-09
    • 招待講演
  • [図書] セルロースナノファイバー実用化に向けた製造・機能化技術と用途開発(仮題)2016

    • 著者名/発表者名
      吉岡まり子、石黒 亮、中村 諭
    • 総ページ数
      未定
    • 出版者
      S&T出版株式会社
  • [図書] 木質バイオマスのマテリアル利用・市場動向2015

    • 著者名/発表者名
      吉岡まり子
    • 総ページ数
      254
    • 出版者
      (株)シーエムシー出版
  • [図書] セルロースナノファイバーの調製、分散・複合化と製品応用2015

    • 著者名/発表者名
      吉岡まり子、石黒 亮、中村 諭
    • 総ページ数
      535
    • 出版者
      (株)技術情報協会
  • [産業財産権] 微粉状セルロース原料の連続化学修飾方法および処理システムと同処理済み原料を用いたリチウムイオン電池用セルロースナノファイバー複合セパレータ製造方法及び製造装置2015

    • 発明者名
      吉岡まり子、中村諭、石黒亮
    • 権利者名
      国立大学法人京都大学、(株)日本製鋼所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願第2015-193280号
    • 出願年月日
      2015-09-30
  • [産業財産権] バイオマスフェノール液化樹脂2015

    • 発明者名
      白石信夫、吉岡まり子
    • 権利者名
      (株)白石バイオマス、国立大学法人京都大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2015-209585
    • 出願年月日
      2015-10-26
  • [産業財産権] フェノール液化樹脂2015

    • 発明者名
      佐藤安寿子、吉岡まり子
    • 権利者名
      吉岡まり子
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2015-209587
    • 出願年月日
      2015-10-26

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公開日: 2017-01-06  

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