2019 Fiscal Year Research-status Report
近代文化財保存復元を目的としたプラスチック材料確定方法科学の確立
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17K01199
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| Research Institution | Tokyo Polytechnic University |
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Principal Investigator |
山延 圭子 (高橋圭子) 東京工芸大学, 工学部, 教授 (00188004)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ビネガーシンドローム / アセチルセルロース / NMR / 可塑剤 / 定量分析 / 微量直接一括劣化診断 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は代表的近代文化財の映像フィルム劣化現象であるビネガーシンドロームを分子レベルで明らかにし、フィルム劣化状態診断指標・劣化防止・修復法を提案することが目的である。具体的には微量定性定量分析方法のルーチン化を最終目標としている。
昨年度までに、劣化度すなわちセルロースのアセチル基置換度非依存性溶媒を見出し、温度条件など詳細な検討を重ねた。核磁気共鳴（NMR)装置の測定結果から１グルコース残基あたりのアセチル基存在比を求める検量線を作成した。アセチル置換度（DS)1～3のアセチルセルロースを探査した共通重溶媒にてNMRを測定し、測定結果を検量線にて処理して、小数点以下２桁のDSを求めることができた。
令和１年度に、実際の映像フィルム分析への応用を目指して、さらなる検討を重ねた。2000年以降に撮影されたフィルムを収集し、1950年代以降撮影の工芸大学ライブラリ所有のフィルムとあわせて、前年度までに探査した条件でNMR測定を行った。酢酸臭・変色・変形して、目視でもビネガーシンドローム発症と診断できるフィルムは、アセチル基の脱離が５０％以上進行していることが判明した。酢酸臭・変形・変色がなく、目視ではビネガーシンドローム未発症と診断されるフィルムでも２０％程度のアセチル基の脱離が生じていることが確認できた。早期診断を達成した。
同時に可塑剤の特定と診断時での配合割合も計算できた。高温における測定条件が確定したので、通常の条件で保管されているフィルムに対応できる診断遮蔽物質、水の除去方法、診断中の劣化の有無、より正確性を付与するための観測範囲の確定など、測定条件と解析条件を精査し、フィルムサンプリング方法も含めてさらに検討した結果、NMRを用いた直接的かつ定量性を有するビネガーシンドローム早期診断法を確立できた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
映像フィルム劣化現象であるビネガーシンドロームを分子レベルで明らかにし、フィルム劣化状態診断指標・劣化防止・修復法を提案することが目的であり、具体的には微量定性定量分析方法のルーチン化が最終目標である。
今年度は、実際の映像フィルム分析への応用を目指して、さらなる検討を重ねた。前年度までに探査した条件でNMR測定を行い、酢酸臭・変形・変色がなく、目視ではビネガーシンドローム未発症と診断されるフィルムでも２０％程度のアセチル基の脱離が生じていることが確認できた。ビネガーシンドロームの定量的かつ早期診断を達成した。
さらに、可塑剤の特定と診断時での配合割合も計算できた。高温における測定条件が確定したので、通常の条件で保管されているフィルムに対応できる診断遮蔽物質、水の除去方法、診断中の劣化の有無、より正確性を付与するための観測範囲の確定など、測定条件と解析条件を精査し、フィルムサンプリング方法も含めて、NMRを用いた直接的かつ定量性を有するビネガーシンドローム早期診断法を提案するに至った。
加えて、目視のみの診断であったためにビネガーシンドローム発症には数十年を要し、発症フィルムが近辺にあると感染すると把握されていたが、アセチルセルロースフィルムの劣化は連続的に進行している化学反応であることも証明できた。ビネガーシンドロームの化学的解釈ができたと考えている。NMRという高額機器は必要であるが、サンプリングに特殊な技能はいらない。微小パンチング器で試料を入手すれば通常のNMR測定者が１回の測定で、アセチル基置換度、可塑剤の種類、その配合割合を数値で獲得できる。これは著しい進展である。論文や発表による成果の公表だけが課題として残っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
NMRを用いた直接的かつ定量性を有するビネガーシンドローム早期診断法を確立した。アセチル基の脱離度のみならず存在する可塑剤の特定と量まで同時に分析できた。
アセチルセルロースフィルムの劣化は連続的に進行している化学反応であることを提示した。ビネガーシンドロームの化学的解釈ができた。１回の測定で、アセチル基置換度、可塑剤の種類、その配合割合を数値で獲得できる。
論文や発表による成果の公表だけが課題として残っている。表による成果の公表だけが課題として残っている。また、他のプラスチックを素材とする近代文化財材料分析の課題が残っている。
本年度は、まず、成果の公表に努める。現在３報を投稿中である。さらに２報を準備している。学会発表による成果の公表は現状では難しいが、本年度中に機会を求めて広範に広めたい。広範化が新しい文化財分析の必要性と展開を探査する機会であると確信している。
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| Causes of Carryover |
近代文化財である映像フィルムについて、材料の確定方法および定量的劣化診断法を確立した。一般への提案もでき、復元方法検討情報として提案できる。本研究方法の基幹となる装置の利用時間の制限があった。研究代表者１名での研究体制であったため、他の業務に追われた。研究はほぼ完成しているが、この研究で最も重要である、結果の公表公開が不十分である。とくに令和１年度には査読のある論文誌への投稿はしたものの受理に至っていない。現在２報受理され１報は審査待ちである。さらに２報の投稿準備中である。オープンアクセス論文誌の負担金や投稿準備費用に充てる予定である。
他のライブラリ保存フィルムの劣化診断を行う費用やオープンセミナーの費用にも充てる予定である。
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