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バイオベースポリマーの基礎・実用化と高性能化技術

グリーンケミストリーの基本概念、LCA・リサイクルと資源循環の考え方
バイオマスの種類・化学変換、実用化への課題、高耐熱・高機能バイオポリマーの開発事例

講師

山形大学大学院　有機材料システム研究科　准教授　博士(工学)　高田 健司　氏

専門：高分子化学、高分子合成、天然由来高分子、高性能高分子
2015.3 北海道大学大学院総合化学院総合化学専攻博士課程　修了
2013.4　独立行政法人 日本学術振興会 特別研究員 (DC1)
2015.4　独立行政法人 日本学術振興会 特別研究員 (PD)
2015.10 金沢大学　理工研究域　特任助教
2017.7　北陸先端科学技術大学院大学　環境・エネルギー領域　特任助教
2020.10　グリーンサイエンス・マテリアル株式会社
2021.4　北陸先端科学技術大学院大学　先端科学技術研究科　助教
2023.10　北陸先端科学技術大学院大学　先端科学技術研究科　講師
2024.4　～現在　山形大学
ホームページ：https://sites.google.com/yz.yamagata-u.ac.jp/takadak-eng/home?authuser=0

セミナー趣旨

近年、脱炭素化やプラスチック規制の強化を背景として、バイオベースポリマーへの関心が急速に高まっている。
　本講演では、まずグリーンケミストリーの基本概念とバイオマス資源利用の考え方について概説する。続いて、代表的なバイオベースポリマーの特徴、用途、課題、およびLCAやリサイクルとの関係について紹介する。さらに、高耐熱性や高機能化を指向した芳香族バイオポリマーに関する講演者自身の研究例を通じて、今後の高性能バイオ材料開発の可能性について議論する。

セミナー講演内容

１．グリーンケミストリーと持続可能材料開発の考え方
　1.1 グリーンケミストリーとは？　～12原則と化学産業への影響～
　1.2 脱炭素化とプラスチック規制　～なぜ今バイオポリマーなのか～
　1.3 石油依存と資源問題　～化学産業に求められる変化～
　1.4 「バイオ＝環境に優しい」ではない　～LCAと材料設計の重要性～

２．バイオマス資源の利用と化学変換
　2.1 バイオマス資源の種類　～セルロース・リグニン・糖・植物油～
　2.2 食料競合と未利用資源　～廃棄物利用とバイオリファイナリ～
　2.3 芳香族化合物のバイオ化　～高性能材料に向けた課題～
　2.4 バイオマス変換技術　～発酵・触媒・化学変換プロセス～

３．バイオベースポリマーの基礎と実用化
　3.1 バイオベースポリマーの分類
　3.2 生分解性プラスチックとは？　～PLA、PBS、PHAの特徴～
　3.3 高機能バイオポリマー　～PA11、PEF、高耐熱材料～
　3.4 バイオポリマーの用途展開　～包装材・繊維・自動車・電子材料～
　3.5 リサイクルと生分解性　～循環型社会における材料設計～
　3.6 実用化における課題　～コスト・耐久性・供給安定性～
　3.7 トレードオフをどう克服するか　～機能性と環境性の両立～

４．高性能バイオポリマーの研究開発事例
　4.1 芳香族バイオポリマーの設計　～高耐熱化へのアプローチ～
　4.2 桂皮酸・植物由来芳香族化合物の利用　～光反応を利用した材料設計～
　4.3 バイオベースポリアミド・ポリイミド　～スーパーエンプラ化への挑戦～
　4.4 環状アミノ酸由来ポリマー　～立体構造と物性制御～
　4.5 分子設計による機能付与　～耐熱性・機械特性・成形性の制御～
　4.6 今後の展望　～高耐熱バイオエンプラと次世代材料開発～

　□質疑応答□