耐熱性・耐薬品性に優れるスーパーエンジニアリングプラスチックのリサイクル技術を開発
～ポリエーテルエーテルケトンのモノマー単位への解重合に成功～（JST）

＜ポイント＞

• ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）の主鎖結合を正確に切断し、モノマー単位への解重合に成功


• 熱分解より低い１５０度で実施でき、フィルムやペレットなど素材の形状に影響しない


• 炭素繊維およびガラス繊維強化ＰＥＥＫも解重合できるため、循環型社会の構築に貢献

　産業技術総合研究所 触媒化学融合研究センター ケイ素化学チーム 南 安規 主任研究員は、スーパーエンジニアリングプラスチック（以下「スーパーエンプラ」という）として知られる高機能熱可塑性ポリマーのポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）をモノマー単位へ分解できる解重合法を開発しました。

　この技術は有機硫黄化合物のチオールと塩基を解重合剤に使用することによって、樹脂の一般的な熱分解温度の６００～１５００度を大きく下回る１５０度、１９時間以内にＰＥＥＫをモノマー単位へと分解します。また、重合可能モノマーの前駆体（ジチオベンゾフェノン）とＰＥＥＫの原料モノマー（ヒドロキノン）をそれぞれ９３パーセント、９５パーセントという高収率で得ることができます。ＰＥＥＫのモノマー単位への解重合は、世界で初めて成功しました。ポリプロピレンやポリアミドなどの樹脂を含む場合でも、また、炭素繊維強化ＰＥＥＫなどの複合ＰＥＥＫ材料を用いる場合でも、ＰＥＥＫ成分の選択的な分解が可能です。得られたモノマーからベンゾフェノン－ビスフェノールＡ－交互共重合体などいろいろな高分子を合成できます。今回開発した技術はＰＥＥＫのケミカルリサイクルの道を切り開くとともに、ＰＥＥＫ以外のスーパーエンプラ解重合にも応用できると考えられ、安定樹脂材料のサーキュラーエコノミーに貢献します。

　なお、本研究成果の詳細は、２０２３年１月２４日（英国時間）に英国の学術誌「Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ」に掲載される予定です。

本研究開発は、科学技術振興機構（ＪＳＴ） 戦略的創造研究推進事業（さきがけ）「安定主鎖構造の活性制御に基づく高機能ポリマーの精密解重合（課題番号ＪＰＭＪＰＲ２１Ｎ９）（２０２１～２０２４年度）」、藤森科学技術振興財団による支援を受けています。

＜プレスリリース資料＞

本文　PDF（650KB）

＜論文タイトル＞

“Depolymerization of robust polyetheretherketone to regenerate monomer units using sulfur reagents”

ＤＯＩ：10.1038/s42004-023-00814-8

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