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大阪大学など、「杜仲」から高機能バイオ複合材料の開発に成功

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大阪大学など、「杜仲」から高機能バイオ複合材料の開発に成功

NEDOと日立造船(大阪府大阪市)、大阪大学らの産学連携グループは、非可食性バイオマスである杜仲(トチュウ)が作り出すバイオトランスポリイソプレンと、汎用性バイオポリマー(ポリ乳酸)を混合することで、高機能なバイオ複合材料の開発に成功したと、1月21日に発表した。

同材料は、3Dプリンター用樹脂、成形加工を必要とする自動車や輸送機器の内装、生体材料分野への活用が期待される。

今回開発ターゲットとされたポリ乳酸は、バイオマス由来の汎用性ポリマーとして、各分野に活用されているが、外圧からの耐久性に弱い点が課題となってきた。これまで化学品等を加える改質方法が検討されてきたが、実用的にバイオマス由来化学品で改質できたものは存在していなかった。

同研究開発では、杜仲が作り出すバイオトランスポリイソプレンを10~30%複合した動的架橋技術(図1)により、市販ポリ乳酸に比べ、耐衝撃性を約16~25倍と改質し、石油化学製品と同等の耐衝撃性を実現した。また、引張特性の一つである伸びについても約9~30倍と大幅に機能改質した。(図2)

図2 バイオトランスポリイソプレンを複合したポリ乳酸の特性

図2 バイオトランスポリイソプレンを複合したポリ乳酸の特性

NEDOが実施する同プロジェクトは、は、非可食性バイオマスから最終化学品までの一貫製造プロセスを構築し、石油から非可食性バイオマス由来の原料への転換を図る目的で実施され、日立造船が主体となり、共同研究組織として大阪大学などが参加する。

同研究成果は、2016年1月27日(水)~29日(金)の期間、東京ビッグサイトで開催される「nano tech 2016 第15回国際ナノテクノロジー総合展・技術会議」のNEDOブースにおいて展示される予定だ。

なお、杜仲は地球上の栽培可能面積が最も広い温帯域で栽培が可能であり、植物体の全体に、硬質な天然ゴムと似た分子構造を持つバイオトランスポリイソプレンが含まれている。100年程前に日本の植物学者の父と言われる牧野富太郎博士らにより硬質ゴムを含むバイオマスであると紹介されている。

【参考】
NEDO - 杜仲由来の非可食性バイオマスを利用した高機能複合材料の開発に成功

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