多糖類から「ゼロ複屈折ポリマー」の開発に成功

多糖類から「ゼロ複屈折ポリマー」の開発に成功

平成２９年４月１８日

東京大学

科学技術振興機構(ＪＳＴ)

北陸先端科学技術大学院大学(ＪＡＩＳＴ)

詳細は、リンクを参照して下さい。

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ポイント

○多糖類の一種であるプルラン注１）から、

　簡単なエステル化注２）の手法により、

　添加剤を一切加える必要のない

　「ゼロ複屈折ポリマー」注３）の

開発に成功しました。

○全ての可視光領域において、ゼロ複屈折

　を発現しました。

○置換するエステル基の種類を変えること

　で、複屈折の値を自在に調整することが

　可能であるとともに、機械物性、

　耐熱性、耐水性、成形加工性にも

　優れています。

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発表内容

　液晶ディスプレイは、スマートフォン、

タブレットＰＣ、液晶テレビなどに

広く用いられています。

　液晶ディスプレイの基本構成材料の１つ

である偏光板を保護する目的で、

さまざまなポリマー保護フィルムが

使われています。

　一般的なポリマー保護フィルムは、

セルローストリアセテート、

シクロオレフィン樹脂、アクリル系樹脂

などのポリマーから製造されていますが、

その複屈折をゼロに近づけるために、

多くの添加剤が混ぜられています。

　本研究グループは今回、多糖類の一種

であるプルランから、添加剤を全く必要

としない「ゼロ複屈折ポリマー」の

開発に成功しました。

　原料として用いたプルランは、

微生物によって生合成される水溶性多糖類

の１つで、グルコースが２つのα－１，

４結合と１つのα－１，６結合を

規則正しく繰り返すことにより

長くつながった、階段状の非常に珍しい

分子構造を持っています（図１）。

　プルランは主に、食品添加剤、

可食性フィルムや医療用カプセルなど

として利用されていますが、

これまでプラスチックの原料として

用いられることはありませんでした。

　今回、プルランの特徴的な分子構造に

着目し、分子構造中に存在する

３つの水酸基（－ＯＨ）をエステル基に

置換してプルランアセテートに

変えることにより、特徴的な分子構造を

残したままで、ゼロ複屈折を発現させる

ことに成功しました（図２）。

　開発したゼロ複屈折ポリマーは、

ゼロ複屈折の発現に、添加剤を一切必要

としません。

　これは、プルランの持つ特徴的な

階段状の分子構造のため、分子配向が

抑制されたためであると考えられます。

　また、熱延伸を施しても、分子配向の

緩和が容易に起こることから、

ゼロ複屈折の延伸フィルムも得られること

がわかりました。

　さらに、このゼロ複屈折ポリマーは、

全ての可視光領域

（波長＝３８０～７５０ｎｍ）において、

ゼロ複屈折を示すことも発見しました。

　機械物性、耐熱性、耐水性、成形加工性

にも優れていることから

偏光板保護フィルムや位相差フィルム

として、さまざまな分野での利用が

期待されます。

　今後は、溶融押出成形などの工業手法

により、ゼロ複屈折フィルムの作製を

行いたいと考えています。

　自然界には、人工的には決して

作り出すことができない、

さまざまな特徴的な分子構造を持つ

多糖類が存在します。

　今後は、それらの特徴的な構造を

保持したまま、

新規な高機能・高性能ポリマーの開発を

行いたいと考えています。

　今回の成果を糸口として、石油由来の

原料を使用しない、バイオベースの

プラスチック創出技術を確立することで、

二酸化炭素の排出削減につながることが

期待されます。

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　素晴らしい。

＞石油由来の原料を使用しない、

＞バイオベースのプラスチック

　である。

＞開発したゼロ複屈折ポリマーは、

＞ゼロ複屈折の発現に、添加剤を

＞一切必要としません

　と言うのは良いですね。

＞今回の成果を糸口として、

＞石油由来の原料を使用しない、

＞バイオベースのプラスチック創出技術を

＞確立することで、二酸化炭素の排出削減

＞につながることが期待されます。

　大いに期待したい。