2005 Fiscal Year Annual Research Report
生分解性脂肪族ポリエステルに使用するための植物由来結晶核剤の開発
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16655091
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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 | ポリエステル / 高分子結晶 / 結晶核剤 / シクロデキストリン / 生分解性プラスチック / キチン |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、環境適合性あるいは生体適合性高分子材料として応用が期待される生分解性脂肪族ポリエステルに使用するための植物由来の安全な生分解性結晶核剤を開発することである。
昨年度に引き続き本年度も主に脂肪族ポリエステルの結晶核剤として有望な植物由来有機材料を探索した。脂肪族ポリエステルの官能基、すなわちエステル基と相互作用、特に水素結合、を形成すると期待される種々の植物由来材料について、結晶核剤としての性能を評価した。
脂肪族ポリエステルとして昨年度と同様に典型的な生分解性プラスチックであるポリ(ブチレンサクシネート)とボリ(3-ヒドロキシ酪酸)を取り上げたほか、新たにポリ(ε-カプロラクトン)を取り上げた。植物由来の核剤として、昨年度と同様の木材由来ポリフェノール、でんぷん由来の環状オリゴ糖α-シクロデキストリンを取り上げたほか、新たに多糖キチン・キトサンを取り上げた。ポリエステルと核剤より成る混合物について、示差走査熱量計を使用して、熔融状態から冷却する過程でのポリエステルの非等温結晶化挙動、熔融状態から所定の温度まで急冷し、所定の温度にて維持するときの等温結晶化挙動、さらには溶融状態からガラス転移温度以下の温度まで急冷後、昇温する過程で起こる結晶化挙動を追跡した。示差走査熱量計分析データを、Avrami式などの高分子結晶化に関する速度論的モデルに基づいて解析し、結晶化速度定数、結晶核密度を算出した。これらの結果から、α-シクロデキストリンとキチン・キトサンはポリエステルの核剤として有望であることを明らかにした。
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