2000 Fiscal Year Annual Research Report
微生物産ポリエステルを主成分とする高性能生分解性高分子複合材料
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11217204
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
井上 義夫 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (60016649)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
浅川 直紀 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 助手 (80270924)
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| Keywords | 高分子複合材料 / 生分解性プラスチック / ポリマーブレンド / ポリヒドロキシン酪酸 / 環境適合高分子 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、微生物産生ポリエステルを主成分とし、力学的強度が優れ、また制御可能な生分解性を持つ環境低負荷高分子複合材料を創製することである。
本年度は以下の4複合材料について研究を行った。
(1)微生物産ポリエステルのみから成る生分解性高分子複合材料
A.latusにより生合成した、単量体単位組成が異なる数種の3-ヒドロキシ酪酸/3-ヒドロキシプロピオン酸共重合体(PHB-HP)の間のブレンドの形態と物性は単量体組成に依存し、ブレンドは非相溶または相溶になることが分かった。
(2)微生物産ポリエステル/化学合成ポリマー複合材料
水溶性の化学合成ポリ(エチレンオキシド)(PEO)と微生物産ポリ(3-ヒドロキシ酪酸)(PHB)は部分相溶、PEOと化学合成PHP及び微生物産PHB-HPは完全相溶であることがわかった。
(3)ブレンドにより動的性質と相構造を制御することによる生分解性の促進
完全非晶質の化学合成アタクト-PHB(ガラス転移点Tg約4℃)は単独では微生物由来PHB分解酵素による加水分解を受けないが、化学合成アタクト-ポリ(メタクリル酸メチル)(Tg約114℃)とブレンドすると生分解された。
(4)水素結合の形成によるポリエステルの固体構造と物性の物理的制御
アミノ基、ヒドロキシル基などの水素結合性水素供与基、特にフェノール性ヒドロキシル基を持つ数種の低分子量化合物は脂肪族ポリエステルのエステルカルボニル酸素と強い水素結合を形成し、ポリエステルの物性を大きく変えることがわかった。
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[Publications] Y.He: "The Miscibility and Biodegradability of Poly (3-hydroxybutyrate) Blends with Poly (butylenes succinate-co-butylene adipate) and Poly (butylenes succinate-co-δ-caprolactone)"European Polymer Journal. Vol.36,No.10. 2221-2229 (2000)
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[Publications] Y.He: "Biodegradable Blends of High Molecular Weight Poly (ethylene oxide) with Poly (3-hydrxypropionic acid) and Poly (3-hydroxybutyric acid). A Miscibility Study by DSC, DMTA and NMR Spectroscopy"Polymer International. Vol.49,No.6. 609-617 (2000)
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[Publications] Y.He: "Novel FTIR Method to Determine the Crystallinity of Poly (ε-caprolactone)"Polymer International. Vol.49,No.6. 623-626 (2000)
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[Publications] Y.He: "Studies Poly (ε-caprolactone)/Thiodiphenol Blends : The Specific Interaction and the Thermal, Dynamic Mechanical Properties"Journal of Polymer Science, B, Polymer Physics. Vol.38,No.14. 1848-1859 (2000)
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[Publications] Y.He: "Blends of Poly (3-hydroxybutyrate)/4,4'-thiodiphenol and Poly (3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate)/4,4'-thiodiphenol. The Specific Interaction and Properties"Journal of Polymer Science, B, Polymer Physics. Vol.38,No.22. 2891-2900 (2000)
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[Publications] Y.He: "Enzymatic Biodegradation of Chemosynthetic Atactic P (3HB) Enhanced by an Amorphous Nonbioderadable Polymer. Blend of Atactic P (3HB) with PMMA"Macromolecular Rapid Communication. Vol.21,No.18. 1277-1281 (2000)
