光触媒分解性コアを搭載した新しい循環性プラスチックを開発

2026-08-20 山口大学

山口大学、産業技術総合研究所、日本工業大学の研究グループは、光触媒で分解できる「ユニバーサル分解コア」を組み込んだ新しいケミカルリサイクル技術「コアブロックテクノロジー」を開発した。第三級アルキルエステル構造を持つ分解コアを、ポリアリレート(PAR)、PET、ポリウレタンなど異なるプラスチックに共通して導入でき、365 nmのLED光、室温・常圧という省エネルギー条件で最大99%、2~4時間で分解できることを実証した。分解後には原料モノマーを回収して再重合でき、さらにラクトンという高付加価値化合物も得られる。分解性を付与しても元の材料の強度や透明性などを維持できる点も特徴で、プラスチックごとに異なる分解法を開発する従来方式に比べ、ケミカルリサイクルの開発期間・コストや温室効果ガス排出の削減が期待される。

光触媒分解性コアを搭載した新しい循環性プラスチックを開発
図1.コアブロックテクノロジーの概要図

<関連情報>

縮合重合体における普遍的な分解性ユニットとしてのtert-アルキルテレフタレート誘導体 A Tert-Alkyl Terephthalate Derivative as a Universal Degradable Unit for Condensation Polymers

Yasuyuki Nitta, Ryosuke Nishikuma, Souya Kouda, Masatoshi Ohyama, Meiki Shinoda, Tsuyoshi Taniguchi, Takashi Koike, Takashi Nishikata
Angewandte Chemie International Edition  Published: 19 August 2026
DOI:https://doi.org/10.1002/anie.4234620

ABSTRACT

Incorporating cleavable triggers into the backbones of parent polymers enables programmed degradation, offering a pathway to chemically recyclable plastics. Although various triggers have been reported to date, simple esters bearing a C─O bond cleavable by photocatalytic reactions have not been successfully employed as triggers. This is because the C─O bond of simple esters is inert. In this study, we demonstrated that efficient ester C─O bond cleavage can be achieved by generating a stable tertiary alkyl radical upon bond scission. Based on this principle, we designed a dicarboxylic acid core featuring a tertiary alkyl ester incorporated into a terephthalic acid scaffold. The designed core was incorporated into polyarylate, polyurethane, and polyester, and all three polymers underwent selective C─O bond cleavage of the tertiary alkyl ester under identical photocatalytic conditions, achieving degradation efficiencies of up to 99% within 2–4 h. Unlike conventional hydrolysis, our method selectively cleaves only the targeted ester bond, leaving others intact. This yields fewer, simpler products and greatly simplifies monomer recovery. Notably, our degradable polymers retained physical properties comparable to parent plastics despite trigger incorporation.

0504高分子製品
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