2018 Fiscal Year Annual Research Report
Rules for Stereocomplex Formation of Poly(lactic acid) and Substituted Poly(lactic acid)s and Preparation of Their High Performance Materials
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16K05912
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| Research Institution | Toyohashi University of Technology |
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Principal Investigator |
辻 秀人 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60227395)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
荒川 優樹 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30757365)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 置換型ポリ乳酸 / ステレオコンプレックス / 共晶 / バイオベース高分子材料 / 生分解性高分子材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
L-2-ヒドロキシブタン酸(L-2HB)(置換型乳酸の一種)およびL-乳酸(L-LA)、D-2-ヒドロキシブタン酸(D-2HB)およびD-2-ヒドロキシ-3-メチルブタン酸(D-2H3MB)(置換型乳酸の一種)をベースとするL体およびD体非対称ランダムコポリマー(50/50)のステレオコンプレックス(SC)形成を検討した。その結果、非ブレンドpoly(L-2HB-co-LLA)は再沈試料においてのみ結晶化したが、非ブレンドpoly(D-2HB-co-D-2H3MB)では全ての試料で結晶化が認められ、ポリ乳酸(PLA),ポリ(2-ヒドロキシブタン酸) [P(2HB)], あるいはポリ(2-ヒドロキシ-3-メチルブタン酸)[P(2H3MB)]のL体あるいはD体と類似したWAXDパターンを示した。これに対して、ブレンド試料は、溶融結晶化試料において、今まで報告されてきたPLA, P(2HB), あるいはP(2H3MB)のSC結晶と同様のWAXDパターンを示し、キャスト試料および再沈試料においては、SC結晶の回折以外に、P(D-2HB-co-D-2H3MB)結晶の回折が認められた。この結果は、P(L-2HB-co-LLA)とP(D-2HB-co-D-2H3MB)のブレンドによりSC結晶が形成されることを示唆している。また、ブレンド試料のSC結晶の融点(Tm)は181.0-183.7℃であり、非ブレンドP(L-2HB-co-LLA)およびP(D-2HB-co-D-2H3MB)のTm(それぞれ、90.5℃および96.2-126.0℃)よりも高く、ブレンド試料のSC結晶の形成を裏付けている。ここでは、P(L-2HB-co-LLA)とP(D-2HB-co-D-2H3MB)の非対称ブレンドにおけるSC形成と非ブレンドのランダム共重合体P(D-2HB-co-D-2H3MB)が50/50の組成であっても結晶化することを初めて報告したが、本研究成果と今まで報告されている結果は、L-およびD-体のホモポリマーブレンド、非ブレンドランダム共重合体、L-およびD-体のランダム共重合体ブレンドにおいて、光学活性2-ヒドロキシアルカン酸は他の光学活性2-ヒドロキシアルカン酸と高い共結晶化能を有することを示唆している。
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