現在の石油資源の枯渇、温室効果および環境汚染問題を考慮すると、生物由来材料の十分な開発と高付加価値利用は、現代のバイオエコノミーおよび循環型経済の理念と合致している。同時に、ポリウレタン材料の高性能とリサイクル性の両立が難しい問題に対応するため、生物由来ポリオールを利用した高性能かつ再利用可能なポリウレタンの開発が注目されている。本研究では、パーム油（PO）を原料にアンモニア解反応によりパーム油由来ジエタノールアミド（POEA）を調製し、生物由来ポリオールとして用い、ポリテトラメチレンエーテルグリコール（PTMEG-1000）、イソホルムレンジイソシアネート（IPDI）、およびホウ酸（BA）と反応させ、ホウ素/窒素（B/N）内触媒動的共有結合に基づく一連のパーム油由来ポリウレタンエラストマー（POPU-BAs）を成功裏に合成した。研究結果は、本材料が優れた機械的性能と熱安定性を示し、初期熱分解温度はすべて200℃以上であること、さらに良好な自己修復性および再加工性を有することを示した。特に、POPU-BA2（POEAとPTMEG-1000のモル比が3:1のパーム油由来ポリウレタンエラストマー）は、120℃で2時間処理することで傷の完全修復が可能であり、1サイクル回収後の引張強度および破断伸びはそれぞれ19.5MPaおよび299.1%、回収効率は91.5%および100.9%に達した。同時に、ポリマーは豊富な極性基を含み、水中で多様な基材に対して良好な接着性を示す。このように、生物由来、高機械強度、自己修復およびリサイクル性を兼ね備えた多機能ポリウレタンエラストマーは、植物油由来ポリウレタンの設計および合成に向けた実現可能な技術的戦略を提供する。

パーム油;ポリウレタンエラストマー;自己修復;リサイクル