【創刊32周年特集】バイオプラスチックの新たな展開に迫る

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キシランおよびグルコマンナンのプラスチック材料化と応用
Synthesis and Properties of Xylan and Glucomannan Ester Derivatives

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岩田忠久(東京大学 大学院農学生命科学研究科　生物材料科学専攻　高分子材料学研究室　教授)

　バイオマスの中でもプラスチック原料としてこれまで利用されてこなかったキシランや
グルコマンナンを用いて,エステル化により新規なプラスチック材料の創成を試みた。そ
の結果,これらのエステル誘導体は熱的安定性に優れ,置換基の種類や量により様々な物
性を発現できると共に,ポリ乳酸に対し,非常に優れた結晶核剤効果を有していることも
わかった。

1.はじめに
2.キシランエステル誘導体の合成とその性質
3.キシランエステルのポリ乳酸に対する結晶核剤効果
4.クリックケミストリーを用いたキシラン―ポリ乳酸グラフトコポリマーの合成
5.グルコマンナントリエステルの合成と性質
6.置換度の異なるグルコマンナンエステルの合成と性質
7.おわりに

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ミドリムシプラスチックの開発
Euglena Plastics
Euglena Plastics ― Development of Thermoplastics made from euglenoid β‒1,3‒glucan

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芝上基成((独)産業技術総合研究所　バイオメディカル研究部門　上級主任研究員)
林　雅弘(宮崎大学　農学部　海洋生物環境学科　准教授)

　微細藻類の一種であるミドリムシがその細胞内に産生する多糖(パラミロン)を主原料とする
熱可塑性プラスチックを調製することに成功した。今回確立した合成戦略は,約70%と高い
ミドリムシ成分率のプラスチック(ミドリムシプラスチック)が得られる点が大きなメリットで
ある。また得られたミドリムシプラスチックは耐熱性や熱可塑性に優れていることが分かった。

1.はじめに
2.ミドリムシの培養
3.パラミロンの選択
4.ミドリムシプラスチック原料の合成
5.ミドリムシプラスチックの熱物性
6.ミドリムシプラスチックの機械物性
7.今後の予定

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樹脂流動制御法によるバイオプラスチックの物性改善
The Modifi cation for Mechanical Properties Bio Plastic by Resin Flow Control Molding

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森　直樹(九州工業大学　情報工学部　客員教授)

　バイオプラスチックを幅広い用途へ適用するには,耐熱性,成形性,耐衝撃性,耐久性,
難燃性などの特性を大幅に改善することが課題である。比較的低コストで単純な金型の改
良により,プラスチック成形品の性能を向上させる方策として,金型キャビティ壁面を可
動式とすることで樹脂流動における分子や繊維を積極的に配向させる流動制御成形法を提
案する。

1.はじめに
1.1　研究目的と手法
2.植物由来のプラスチック
2.1　PLA の特性
2.2　PLA の特性改善技術
3.樹脂の流動制御技術
3.1　過去の研究における流動制御成形品の物性変化
3.2　樹脂流動制御成形法のPLA への適用および物性調査
3.3　実験装置
3.4　実験方法および条件
3.5　実験結果
3.6　アニール処理法と比較
4.考察
4.1　回転コア回転数の依存性
4.2　回転コア駆動パターンの依存性
4.3　アニール処理法と比較
5.総括

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バイオマスプラスチックのバイオマス炭素含有率の測定法およびモノマー製造コスト評価
Determination Methods of Biobased Content for Biomass‒based Plastics and Evaluation of Production Cost of their Monomers

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国岡正雄((独)産業技術総合研究所　環境化学技術研究部門　高分子化学グループ　
グループ長)

　バイオマス製品を識別するためのマーク認証制度の紹介,バイオマス製品に含まれるバ
イオマス炭素の放射性炭素14 濃度測定による数種類の指標による含有率の計算法,その
国際標準規格化の状況を解説する。また,バイオマス原料としてフルフラールから,ステ
ップ毎の反応条件を詳細に検討することにより,バイオマスモノマーである1,4‒ブタン
ジオールとコハク酸の製造コストを計算した例について紹介する。

1.はじめに
2.バイオマス製品マーク識別表示制度
3.バイオマス炭素の特徴,バイオマス炭素含有率の測定法
4.フルフラールからのバイオマス由来モノマー,バイオマスプラスチックの生産
5.C4 モノマーの製造コスト評価
6.バイオマス含有率のISO 国際標準規格化
7.まとめ

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環境調和型高吸水性樹脂の創製
Development of Eco‒friendly Superabsorbent Hydrogels

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吉村利夫(福岡女子大学　国際文理学部　環境科学科　教授)

　現行の高吸水性樹脂は石油を原料としており,使用後は水分を大量に含有しているにも
かかわらず,主に焼却処理されているのが実情である。天然物を原料とし,生分解性を有
する高吸水性樹脂が実現できれば,環境負荷を大幅に低減できると期待される。本稿では
その開発状況について,セルロースなどの多糖類を原料とした場合を中心に概説する。

1.はじめに
2.環境調和型高吸水性樹脂の意義
3.環境調和型高吸水性樹脂の分子設計
4.セルロース系高吸水性樹脂
4.1　セルロースエーテル系
4.2　セルロースエステル系
4.3　その他のセルロース系高吸水性樹脂
5.キチン系高吸水性樹脂
6.デンプン系高吸水性樹脂
7.その他の多糖類系高吸水性樹脂
8.ポリアミノ酸系高吸水性樹脂
9.おわりに

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ポリ乳酸射出成形による自動車内装用モジュール部品の新規開発
Development of Hybrid Materials Based on Plant‒derived Polylactic Acid and Natural Rubber for Vehicles Inner Parts

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白石浩平(近畿大学 大学院　システム工学研究科　システム工学専攻　工学部　
化学生命工学科;次世代基盤技術研究所　教授)
相良宗作(近畿大学 大学院　システム工学研究科　システム工学専攻)
矢野　徹(西川ゴム工業　技術本部　技術開発部　課長)
川口敬子(西川ゴム工業　技術本部　技術開発部　研究員)
橋本邦彦(西川ゴム工業　管理本部　総合企画部　次長)

　ポリ(L‒乳酸)(PLA)を射出成形法により自動車内装部品などの応用を目的とした,産
業部品への改質に取り組んでいる。耐熱性改善に必要な結晶化促進剤,耐衝撃性改
善に必要な柔軟性素材の添加,互いに非相溶な柔軟性素材とPLA を溶解する相溶化剤
あるいは界面結合性素材, PLA 寿命を制御しうる加水分解抑制剤の選択・配合を段階
的に検討する中,実用化可能な物性を与える素材を得たので紹介する。

1.はじめに
2.結晶化促進剤による耐熱性の改善
3.軟質化剤と相溶化剤による耐衝撃性の改善
4.耐加水分解性の改善
5.おわりに

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医療用途を目指した温度応答型生分解性スマートポリマーの設計
Design of Temperature‒responsive Biodegradable Polymer for Medical Use

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大矢裕一(関西大学　化学生命工学部　化学・物質工学科　教授)

　脂肪族ポリエステル類と他のモノマー・ポリマーなどとを複合化した新規な生分解性ポ
リマーを設計・合成し,それらを医療への応用を意図した生分解性バイオマテリアルとし
て応用する試みを行ってきた。本稿では,特に温度に応答する生分解性スマートポリマー
の例として,LCST 型温度応答性を示すポリマー,ゾル―ゲル転移を示すポリマー,形状
記憶能を発現するポリマーに関する研究を紹介する。

1.はじめに
2.下限臨界溶解温度(LCST)型生分解性ポリマー
3.温度応答型生分解性インジェクタブルポリマー
3.1　インジェクタブルポリマーとその用途
3.2　生分解性温度応答性インジェクタブルポリマーの開発
3.3　分子構造制御による力学的強度向上
4.形状記憶ポリマー
4.1　生分解性形状記憶ポリマー
4.2　分岐構造の導入による形状記憶ポリマーの温度応答性制御
5.おわりに

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シェールガス掘削用途で注目されるポリグリコール酸樹脂
Applications of Polyglycolic Acid in Shale Gas Development

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髙橋健夫(クレハ　PGA 部　主任)
大倉正之(クレハ　PGA 部　主任)

　シェールガス市場は成長著しくかつ有望な分野である。シェールガス開発に欠かせない
水圧破砕法を推進する上で,環境問題に対応した製品の適応が進んでいる。優れた分解性
能とプラスチック材料中最高レベルの強度を併せ持つKuredux® は,シェールガス掘削の
分野で様々な用途に応用できる可能性を持つ。

1.ポリグリコール酸(PGA)とは
2.シェールガスとは
3.シェールガスで注目される生分解性樹脂
4.シェールガス掘削分野でのKuredux® の適用
4.1　背景
4.2　PGA のLCM としての性能
4.3　その他のシェールガス掘削用途
5.まとめ

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Material Report -R&D-

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人工DNA 含有インキを用いたセキュリティー用途向け印刷技術の開発
Security Printing Technology using Artificial DNA Ink

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青山祐子(大日本印刷　情報ソリューション事業部　第二製造本部　
ソリューション開発センター　1G)　
前川博一(大日本印刷　情報ソリューション事業部　第二製造本部　
ソリューション開発センター　1G　リーダー)

　偽造団による身分証明書や有価証券等の偽造が相次いでおり,新規セキュリティー技術
の開発が望まれている。中でもDNA は塩基配列を自由に設計できることからいわゆるデ
ジタルな情報材料として,塩基配列情報を物品認証や偽造防止技術へ利用する例が近年数
多く見受けられる。本稿では,改ざんが極めて困難である人工塩基を組み込んだDNA に
着目し,セキュリティー用途向けのオフセット印刷技術の開発を行った。

1.はじめに
2.セキュリティー技術
2.1　Overt(オバート)機能
2.2　Covert(コバート)機能
2.3　Forensic(フォレンジック)機能
3.DNA
3.1　セキュリティー技術への応用
3.2　特徴
3.3　課題
3.4　人工DNA
4.インキ開発
4.1　印刷方式
4.2　オフセット印刷用のインキ化
4.3　印刷物の評価
4.4　真贋判定方法
5.まとめ

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機能材料マーケットデータ

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海外のバイオプラスチック実用化動向― EU での情報交換を経て―
The Movement in Industrialization of Bioplastics in Foreign Countries
― Through the Experience in Feasibility Study in EU ―

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中嶋　元(京都工芸繊維大学(2013 年9 月よりAvantium Technologies B.V に所属予定))

1.はじめに
2.バイオプラスチック市場の推移予測
3.バイオベースビルディングブロック(BBB)の工業生産
4.コハク酸(SA),乳酸(LA)
5.セルロースベースのプラットフォーム形成
6.バイオプラスチック普及に向けたユニークな取り組み(シアトル・マリナーズの例)
7.最後に

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