持続可能な化学：ポリエチレン様材料の閉ループリサイクル

プラスチックは、ほぼ全ての現代科学技術の主要構成要素である。その製造においてはかなりの原料資源が消費されているが、プラスチックの大半は耐用年数を過ぎると処分される。循環型経済の観点から見ると、使用済み分別ポリマーの再利用（「メカニカルリサイクル」）は、材料性能の劣化がその障害となっている。モノマーへの解重合によるケミカルリサイクルは、高性能特性を維持する代替方法となる。ポリエチレンの直鎖状炭化水素鎖は、結晶充填を可能にし、優れた材料特性をもたらす。しかし、その不活性な性質がケミカルリサイクルの妨げとなっており、600°Cを超える温度を必要とする上、エチレン回収の収率は10％未満である。今回我々は、ポリエチレン鎖内に切断点として低密度の鎖中官能基を有する再生可能なポリカーボネートとポリエステルが、加溶媒分解によって96％を超える回収率でケミカルリサイクルできることを示す。同時に、切断点は、ポリエチレンの結晶構造を乱さず、望ましい材料特性（高密度ポリエチレンと同様の特性）はリサイクル後も十分維持される。この材料は、一般的な射出成型によって加工できるとともに、3D印刷などの付加製造にも適している。また、モデルポリマー廃棄物流からの選択的除去も可能である。今回の手法では、最初のポリマーは、最新の触媒方式によって一般的な植物油原料や微細藻類油から得られた、長鎖構成要素の重縮合に由来している。今回の手法によって、ポリエチレン様材料の閉ループリサイクルが可能になる。

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