ポリウレタンは日常生活で広く使われているため、環境に優しい素材です。

2023 年 8 月 9 日

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by DGIST (大邱慶北科学技術院)

DGIST エネルギー融合研究部門の研究者チームを率いるイム・サンギュ上級研究員は、97% という驚異的なバイオカーボン含有量を誇る、環境に優しい熱可塑性ポリウレタンの開発という注目すべきマイルストーンを達成しました。

この画期的な技術は、韓国繊維開発研究院（KTDI）の新製品開発チームのチョン・ジェフン氏と新規事業計画チームのチョン・チョヒョン氏との共同研究で生み出されたもので、従来の技術に対する持続可能な代替手段を提示するという点で非常に重要な意味を持つ。石油ベースの熱可塑性ポリウレタン。

熱可塑性ポリウレタンは、耐摩耗性、弾性、引張強度、引裂強度などの優れた機械的特性で知られる注目すべき材料です。 その汎用性により、工業用シート、画面保護フィルム、ケース、履物、人工皮革、アパレル素材など、生活・産業の様々な用途に幅広く使用されています。

現在、熱可塑性ポリウレタンの大部分は、石油ベースのポリオール、イソシアネート、およびジオールを使用して合成されています。 石油ベースの原料の優れた特性にもかかわらず、その抽出、製造、使用、廃棄は環境汚染の一因となります。 これにより、バイオマス材料をベースにした環境に優しい代替品を探求する世界的な取り組みが加速しています。 しかし、従来の熱可塑性ポリウレタンの特性に匹敵するバイオマスベースの製品の開発には大きな課題があります。

KTDI との素晴らしい協力のもと、リム氏の研究チームは環境に優しい熱可塑性ポリウレタンを開発することで大きな進歩を遂げました。 この環境に優しい材料を合成するために、彼らは従来の石油ベースの材料から離れ、バイオマスベースのポリエステルポリオールとブタンジオールを利用しました。

得られたバイオマスベースの熱可塑性ポリウレタンは、最大 97% の優れたバイオカーボン含有量、約 120,000 g/mol の重量平均分子量、20 MPa の引張強度、587.2% の優れた引張伸びなどの優れた特性を示します。

驚くべきことに、これらの特性は既存の石油ベースの熱可塑性ポリウレタンの特性に匹敵し、開発された材料は日常生活とさまざまな産業の両方で幅広い用途の多用途候補となっています。 環境に優しい熱可塑性ポリウレタンは、工業用シート、画面保護フィルム、ケース、履物、人工皮革、衣料品など幅広い分野での利用が期待されています。

リム研究員は、「彼らの研究を、環境に優しい熱可塑性ポリウレタンに関する既存の研究と区別するために、含有率を変えながらバイオマスベースの脂肪族イソシアネートの化学的、熱的、機械的特性を綿密に評価した。その後、これらの特性を他の製品の特性と比較した」と強調した。石油ベースの熱可塑性ポリウレタン。」

研究を通じて開発されたバイオマス由来の熱可塑性ポリウレタンが、特に高機能繊維材料のさまざまな分野で実用化され、普及することに期待を寄せた。

この研究はJournal of Applied Polymer Scienceに掲載されています。

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