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ビジョン
火災は台風や地震と並び、我々の生活をおびやかす災害の一つです。その原因の一つに、電気・電子機器の劣化による発火があげられますが、社会の発展と技術の高度化に伴い、これら精密機器の利用は今後も増加の一途を辿ることは間違いありません。従って、これを安全に使いこなす技術開発が必要であり、その一翼を担うのが難燃剤です。本研究では新たなリン系難燃剤を正確に、かつ簡便、迅速に提供する新たな有機合成手法の開発を提案します。難燃剤そのものに加え、合成プロセス全体からもハロゲンを完全に排除した新たな手法を提供することで、高性能かつ環境調和性の高い新規リン系難燃剤を創成し、安心、安全な社会の構築に貢献します。
最終用途例
APPLICATION
火災の原因には様々なものがありますが、近年、電気・電子機器の電源ケーブルからの発火件数が急増しています。耐熱性、自己消火性に優れたケーブルにより、発火の防止、ないしは被害を最小限に食い止めます。
APPLICATION
熱硬化性樹脂に難燃剤を練り込む、もしくは難燃性を化学結合により直接付与することで、難燃性外壁塗料を開発します。これを家屋に用いれば、有事の際にも延焼を最小限に食い止める強い家づくりが実現できます。
APPLICATION
高性能かつ安全性の高い、塗るだけで木材に不燃性を付与できる塗料を開発します。また、「塗るだけ」という簡便なプロセスにより、意匠性を損ねる白樺現象も低減します。美しさを保った不燃木材を提供します。
強み
難燃剤そのものに加え、合成プロセス全体からも環境負荷の大きいハロゲンを排除
炭素ーリン結合を基軸とするため、従来のリン系難燃剤と比較して、加水分解による性能劣化を防止
難燃性を示すリン元素の含有量が大きいため、使用量を低減できる
テクノロジー
市販のリン原料から、高反応性リン化学種を発生させる独自手法を開発しました。これにより、石油、石炭、天然ガス等から得られる単純な炭化水素類に対し、リン元素を直接ドーピングすることで、リン系難燃剤の簡便、迅速、そしてハロゲンフリープロセスでの創成が可能になります。また、炭素ーリン結合を基軸とするため、従来製品と比較して、高い安定性が期待できます。
直截リン元素ドーピング技術を用いれば、エポキシ樹脂やウレタン樹脂などの既存ポリマーに対し、化学結合を介してリンを直接導入できます。つまり、難燃剤を別途添加するのではなく、樹脂に対して難燃性能を直截付与することができます。これにより、難燃剤の添加に伴うポリマー本来の性質・機能の低下を大幅に削減できると期待されます。
共同研究仮説
一口に難燃剤と言っても様々な使用分野があり、各々が要求する最適な機能、物性が異なります。そのため、用途に向けた迅速な評価とフィードバックが社会実装に向けて重要と考えます。特に難燃剤材料メーカー様との議論で構造・物性相関を迅速に獲得することが肝要です。
研究者
経歴
2008年3月 京都大学大学院工学研究科
博士後期課程修了 博士（工学）
2008年4月 京都大学大学院理学研究科 博士研究員
2008年10月 大阪大学大学院工学研究科 助教
2015年4月 大阪大学大学院工学研究科 准教授
2022年5月 大阪大学大学院工学研究科 教授
研究実績
専門分野: 有機合成化学（原著論文>200報）
業績等: GSC文部科学大臣賞（2014年）
日本化学会進歩賞（2016年）
文部科学大臣表彰（2017年）
JST創発研究者（2022年〜）