| 研究課題/領域番号 |
26810114
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
辻本 敬 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (90425041)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 高分子多孔体 / 複合材料 / 再生可能資源 / 相分離 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は高分子溶液の相分離により三次元網目構造を有する多孔体を作製し、バイオマスポリマーとの複合化を行うことを目的としている。
昨年度はセルロース多孔体を作製し、菌産生ポリエステルとの複合化を行った。今年度は相分離による高分子多孔体の作製を他のポリマーへの拡張を目指し、溶解度の温度依存性を調べた。アクリル樹脂は各々単独では溶解しない水とエタノールの混合溶媒に加熱により溶解し、その溶液を冷却することで多孔体が形成した。得られたアクリル樹脂多孔体の空隙にエポキシ化油脂を含浸させ、エポキシ化油脂の架橋を行うことで複合材料を合成した。多孔体表面とエポキシ化油脂と反応させることで透明な複合材料となり、力学物性が向上することがわかった。また、得られた複合材料はアクリル樹脂のガラス転移を利用することで形状記憶性を発現することがわかった。
また、ジメチルスルホキシドに対するポリヒドロキシアルカン酸の溶解度の温度依存性を利用し、高分子溶液の相分離による多孔体の作製手法を開発した。多孔体の微細構造はポリヒドロキシアルカン酸の濃度により容易に制御が可能であった。また、ヒドロキシブタン酸とヒドロキシヘキサン酸の共重合体を用いた多孔体では優れた柔軟性を有し、ポリマー濃度により圧縮強度が変化することがわかった。さらに本多孔体は水中から油成分の選択的に吸収し、水と油の分離材として有望であることが示された。
上記以外にもバイオマスポリマーの修飾やバイオマスポリマーを利用した複合材料の合成についても検討を行った。
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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
当初の予定通り、高分子溶液の相分離により多孔体を作製し、その三次元網目構造を利用することで複合材料を合成した。一部の複合材料では形状記憶性等の新たな機能が発現することが見出された。
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| 今後の研究の推進方策 |
高分子多孔体を利用してバイオベース複合材料を作製し、得られた複合材料の性能や機能を調べる。具体的には示差走査熱量測定や粘弾性測定により複合材料の熱物性を測定する。引張・圧縮試験により、力学物性を調べる。また、新たに見出した形状記憶性については熱機械測定により機能評価を行い、多孔体の微細構造と機能との相関を調べる予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
本研究でバイオベース複合材料を開発したが、作製した複合材料の中で形状記憶性を発現するものがあることが新たにわかった。そのため、当初計画にはなかった再現性の確認や評価方法の確立等が必要になった。そこで検討の順序を変更したため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
当初予定とは変更したものの研究自体は順調に進行している。今後は得られた複合材料の性能・機能の評価を行い、学会参加・論文投稿の準備を行う予定である。
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