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2012年5月11日 (金)

高耐熱性を持つ世界最強度のバイオポリエステルを開発

高耐熱性を持つ世界最強度の
バイオポリエステルを開発
- 自動車の軽量化に道 -

北陸先端科学技術大学院大学
科学技術振興機構(JST)

詳細は、リンクを参照して下さい。

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 JSTが実施する課題達成型基礎研究の
一環として、北陸先端科学技術大学院大学
マテリアルサイエンス研究科の金子 達雄
准教授は海老谷 幸喜 教授らとともに、
植物細胞に含まれる桂皮酸類
(ポリフェノールの一種)と天然鉱物
であるハイドロタルサイト注1)を
用いて、高耐熱性と世界最強の曲げ強度を
持つバイオポリエステルを開発しました。

 バイオプラスチック注2)は、光合成
により固定した炭素を含む材料であり、
二酸化炭素を長期間固定することが可能
なため、低炭素社会構築に有効であると
されていますが、そのほとんどは柔軟な
ポリエステルであり力学強度の点で問題が
あります。

 このため用途は限られ、主に使い捨て
分野で使用されているのが現状であり、
工業製品に用いるためにはケナフ繊維を
添加するなど特殊な加工が必要となって
います。

 今回、金子 准教授らは光合成微生物
から高等植物まであらゆる植物細胞に
含まれる堅い構造の天然分子である
桂皮酸誘導体に注目し、それらを
天然層状鉱物であるハイドロタルサイト
触媒の存在下で重合することにより、
明確な構造の液晶性高分岐高分子となる
ことを初めて見いだしました。

 この高分子は土壌分解性高分子でもあり、
かつガラス繊維が作る界面の効果により
高度に配列する現象を見いだしました。

 そこで、ガラス繊維をプラスチックの
鋳型中に同一方向に並べそこに高分子固体
粉末を入れ、ホットプレス法により固める
だけで、高度に配向したバイオ樹脂が
生成され、力学強度が従来のケナフ強化型
を超える145MPaのガラス繊維強化型
の高強度バイオポリエステル樹脂を開発
しました。

 また、305℃の高耐熱性と10GPa
の弾性率を持つために
スーパーエンジニアリングプラスチック
注3)としての使用が可能なレベルと
なりました。

 今後、自動車エンジン周りなどの金属や
プラスチックを代替する物質として設計
する予定です。

 将来的には、大気のCO2削減、自動車
の軽量化、産業廃棄物削減などへと、
さまざまな応用展開が期待できます。

 本成果は独国科学誌「Advanced
 Functional
 Materials」
(インパクトファクター8.49)の
オンライン版で近く公開されます。
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石油によらないバイオポリエステル。

しかも、
>スーパーエンジニアリングプラスチック
>並の性能
とは素晴らしい。

さまざまな応用展開が期待できますね。

こちらもどうぞ、
北陸先端科学技術大学院大学
プレスリリース

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