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信州大、ビニルポリマーから原料分子再生 資源循環を実現するプラスチックを再発見

信州大学の髙坂泰弘准教授らは、リサイクルが困難な「ビニルポリマー」から高い回収率で原料分子を再生することに成功したと発表した。リサイクルを前提とした新たなビニルポリマーの開発指針を提示している。

ビニルポリマーのケミカルリサイクルを実現するためには「安定なビニルポリマーから、不安定なビニル化合物を再生する」技術が必要になる。その実現は容易ではなく、アクリル樹脂などごく一部の例外を除いてこれまで未達成であった。

研究チームは1990年に山形大学で開発されたビニルポリマーに注目。これは半導体の微細加工に使用する「化学増幅型レジスト材料」として開発されたもの。酸で処理することで解重合してビニル化合物を再生すると予想されていたが、その研究は中止されていた。

このビニルポリマーに酸ではなく塩基を作用させることを考えた。ビニルポリマーに含まれるエステル結合に対して、水酸化ナトリウム水溶液で処理するケン化を行うと炭素骨格の分解反応が続いてビニル化合物の原料が生成した。ここからビニル化合物を再生することができる。

このように、2段階プロセスでビニル化合物を採用することでビニルポリマーのケミカルリサイクルが実現することが分かった。研究チームは「今回の発見は、リサイクルを前提とした新しいビニルポリマーの開発指針を提示している」とした。

研究成果の概略図