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　産業技術総合研究所（産総研）はこのほど、接着力が強く、光や熱の刺激で容易に剥離できる解体性プライマーを開発した。化学結合の開裂を利用するため、刺激を加える前は基材・接着剤間の化学結合で接着力は強く、光や熱などの刺激で化学結合が切断し簡単にきれいに剥がれる。

　従来の光液化-固化型接着剤は、接着成分の形状や硬さの変化を利用するため、加熱や光照射に多くのエネルギーが必要な上、高い接着力と剥離性能の両立が困難であった。新しいプライマーは接着力が強く、わずかなエネルギーで剥離できる。

　アントラセンは特定波長の光を吸収して二量体となり、高温もしくは紫外光（波長300㎚以下）で開裂して元のアントラセンに戻る。今回、ガラス基板に化学的に吸着するアルコキシシリル基を導入したアントラセンに波長405㎚の光を照射し、光二量化させた。

　その溶液をガラス基板に塗布・乾燥して解体性プライマー層を形成。その表面に湿気硬化型接着剤で柔軟な樹脂フィルムを貼り合わせて剥離試験を行った。90度剥離強度はプライマー不塗布時の約2倍に増加し、ガラス基板表面には接着剤が残った。180℃で1分間加熱すると剥離強度は60％低下し、接着剤はガラス基板表面には残らずきれいに剥離した。

　また波長254㎚の光を1分間照射した場合、剥離強度は33％低下し、使った光照射エネルギーは30mJ/㎠で、光液化-固化型接着剤の場合の5％未満だ。剥離後のガラス基板表面にアントラセン単量体が確認されたことから、プライマーの分解により剥離が進行したことがわかった。

　この解体性プライマーにより異種素材の接着・解体ができるため、リサイクルやリユースの促進に有効だ。接着以外にも、インクの除去や、刺激に応じて摩擦力が変化する表面処理剤などへの応用が期待される。

　今後、プライマーの構成分子を検討し接着強度の向上を目指すとともに、刺激の種類と条件や適用可能な基板の種類を拡大させ、省エネルギーで汎用性の高い剥離技術として展開できるよう、研究開発を進めていく予定だ。

　BASFはこのほど、プラスチックリサイクルにおける喫緊の課題やニーズに対応する新しい添加剤「イルガサイクル」を上市した。

　メカニカルリサイクルによるプラスチックの生産量は2030年までにほぼ3倍になるとの予想で、年率約10％の成長に相当する。プラスチック業界はリサイクルポリマーの含有量を上げる検討を行う中、リサイクルプロセスにおける熱・機械的ストレスの品質への影響が課題だ。

　再生プラスチックに含まれる不純物や汚れに起因する樹脂の劣化促進や物性変化は、添加剤の配合で解決できる。「イルガサイクル」シリーズは包装材、自動車やモビリティ、建築や建設などの最終用途でのリサイクル含有率向上に向け、限られた加工性、不十分な長期熱安定性や屋外耐候性不足など、再生樹脂関連の品質問題に対処する。

　再生高密度ポリエチレン（HDPE）、ポリオレフィン、混合ポリマーの硬質用途での長期的な耐熱安定性を高める「PS030G」、フィルムや軟包装用の再生低密度ポリエチレン（LDPE）と直鎖状低密度ポリエチレン（LLDPE）の加工性と長期熱安定性を上げる「PS031G」、不純物を含む再生ポリプロピレン（PP）とポリオレフィンブレンドの加工安定性と長期的熱保護を提供する「PS032G」、屋外用の再生HDPEとPPブレンドの耐候性、熱・加工安定性を強化する「UV033DD」、ポリオレフィンリサイクル材料の加工安定性と長期的な熱安定性を付与し、残留不純物を中和し物性を向上させる「XT034DD」などのラインアップがある。これらは顆粒状・非発塵性で、リサイクルの各段階で安全かつ容易に使用できる。

　プラスチック業界での豊富な経験、酸化防止剤や光安定剤の高品質なシステムとアプリケーションに関する専門知識を組み合わせたソリューション「バレラス」のポートフォリオの一部として「イルガサイクル」は、プラスチックの循環、耐久性の向上、廃棄物の削減、省エネルギー、排出量の削減および生物多様性を促進し、プラスチック用途に持続可能性の価値をもたらすとしている。

　産業技術総合研究所（産総研）はこのほど、物質・材料研究機構と共同で、植物ホルモンの1つであるエチレンを選択的に検出する試作機を開発した。

　ポータブルで、簡単な操作により、青果物（野菜や果物）の品質管理で鍵となるエチレンガスの濃度を貯蔵や物流時に容易に測定できる。青果物は収穫後も呼吸を続け、様々な植物ホルモンを発生させる。

　気体状のエチレンは、青果物の成熟や老化を促進する作用がある。発生量と作用の大きさは青果物の種類により異なるため、エチレン濃度のモニタリングは、倉庫内での貯蔵や果実の追熟による出荷時期調整において、食べごろの提示やフードロス削減に直結し重要である。しかし、エチレンを選択的に計測できる小型・安価なセンサー装置はなかった。

　両者は、エチレンをパラジウム触媒でアセトアルデヒドに変換し、アミン塩試薬と反応させて発生した塩酸ガスによりカーボンナノチューブ（CNT）センサーの抵抗値が下がる原理を使い、参照センサーと検出センサーの電位差でエチレン濃度を測定する方法を開発。しかし、既存のセンサーでは共存ガスの影響で誤検知が起こる場合があり、操作には専門技術や研究用計測器を必要とした。

　今回、両センサーの前にエチレンに不活性な触媒層を設け、共存ガスの外乱による影響をキャンセルした後、検出センサーの触媒層をパラジウム触媒層に切り替えて測定することで、エチレンの確実な検出が可能となった。ユーザーによる正面パネルの簡単な操作で測定でき、エチレンの検出下限は0.2㏙程度、上限は100㏙程度だ。

　今後、同試作機を企業へレンタルして実地検証を進め、早期の社会実装を目指す。また定期的な校正を不要とするよう、センサー材料の長期安定改良を継続する。