未来のサステナブルな接着剤は環境に残らない

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(Sustainable Adhesives of the Future Won’t Stick Around)

2019/12/17 アメリカ合衆国・ボストン大学

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・ ボストン大学が、CO2を主要な構成要素とするプラスチックを使用した、生分解性の接着剤を開発。

・ 現在市販されているプラスチックベースの接着剤と同等の接着力を有する同接着剤の製法は、広範囲にわたる産業・医療アプリケーションに容易に適用可能。壁に密着するペンキに含まれる、プラスチックバインダーを模倣した。

・ 同接着剤は、はみちつや糖蜜のような粘度で、その約 20~40%が CO2 から構成される。オイルリファイナリや工場が大気中に排出する CO2 を低コストの原料として環境に優しいポリマーに利用することで、製品の価格も低減する可能があるため、環境と消費者の双方に有益となる。

・ 同接着剤の環境での完全な分解にかかる期間は 1 年を下回ると推定。製品のグリーン化に向けた着実な進展と考える。

・ 現行のプラスチック接着剤の多大なニーズに適合するよう、同接着剤のカスタマイズの可能性を期待。ポリマーとCO2の割合を調整することで、セロテープや木工用ボンドのような接着強度の変換や、金属、ガラスやテフロン、濡れた表面等の特種な表面にのみ接着させることも可能。

・ また、天然成分由来の生分解性材料のため人体にも安全で、骨を繋ぐ手術で使用される金属を代替し、より非侵襲的な処置を可能にする。さらに、皮膚表面の切り傷や手術創の保護に利用できる。

・ 今後は、同接着剤の最適な利用方法と市場化する方法を調査する。あらゆるコミュニティーのニーズの探求より学ぶことで、最適なアプリケーションを発見したいと考える。

・ 本研究は、米国科学財団(NSF)が一部支援した。

URL: https://www.bu.edu/articles/2019/sustainableadhesives/

(関連情報)

Nature Communications 掲載論文(フルテキスト)

Sustainable polycarbonate adhesives for dry and aqueous conditions with thermoresponsive properties

URL: https://www.nature.com/articles/s4146701913449y

<NEDO海外技術情報より>

Abstract

Pressure sensitive adhesives are ubiquitous in commodity products such as tapes, bandages, labels, packaging, and insulation. With single use plastics comprising almost half of yearly plastic production, it is essential that the design, synthesis, and decomposition products of future materials, including polymer adhesives, are within the context of a healthy ecosystem along with comparable or superior performance to conventional materials. Here we show a series of sustainable polymeric adhesives, with an eco-design, that perform in both dry and wet environments. The terpolymerization of propylene oxide, glycidyl butyrate, and CO2, catalyzed by a cobalt salen complex bearing a quaternary ammonium salt, yields the poly(propylene-co-glycidyl butyrate carbonate)s (PPGBC)s. This polymeric adhesive system, composed of environmentally benign building blocks, implements carbon dioxide sequestration techniques, poses minimal environmental hazards, exhibits varied peel strengths from scotch tape to hot-melt wood-glue, and adheres to metal, glass, wood, and Teflon® surfaces.

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