赤外分光法及び量子化学計算法による生分解性ポリマーのCH…O水素結合と熱的挙動に関する研究

Research Project

Project/Area Number	04F04385
Research Category	Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Allocation Type	Single-year Grants
Section	外国
Research Field	Physical chemistry
Research Institution	Kwansei Gakuin University
Host Researcher	尾崎幸洋関西学院大学, 理工学部, 教授
Foreign Research Fellow	HUANG He 関西学院大学, 理工学部, 外国人特別研究員 HUANG H.
Project Period (FY)	2004 – 2005
Project Status	Completed(Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help	¥2,400,000 (Direct Cost : ¥2,400,000) Fiscal Year 2005 : ¥1,200,000 (Direct Cost : ¥1,200,000) Fiscal Year 2004 : ¥1,200,000 (Direct Cost : ¥1,200,000)
Keywords	赤外分光法 / 量子化学計算法 / 生分解性ポリマー / CH…O水素結合 / 熱的挙動 / 量子化学計算 / 水素結合 / 生分解性 / ポリマー
Research Abstract	生分解性ポリマーの一つであるpoly(3-hydroxybutyrate)(PHB)とやはり生分解性ポリマーである80% hydrolyzed poly(vinyl alcohol)(PVA80)のブレンドポリマーの相溶性、水素結合(一般の水素結合とCH…O水素結合の両方)、熱的挙動を赤外分光法とDifferential Scanning Calorimetry(DSC)法を用いて研究した。PVA80のブレンド比0〜100%(10%ごと)のものを用意し、DSC測定と温度変化赤外スペクトル測定を行った。その結果以下のようなことが明らかになった。 (1)PHBはブレンド比に関係せずアモルファス状態のPVA80と相溶である。 (2)PVA80のブレンド比が30wt%以下、PHBのブレンド比が20wt%以下のときPVA80とPHBはそれぞれアモルファス状態をとる。 (3)PVA80とPHBはともにC=O伸縮振動バンドを示し、これらのバンドは互いに重なり合うので室温においてPVA80のOH基とPHBのC=O基間の水素結合を赤外分光から研究することはできなかった。しかし高温ではそれが可能であった。 (4)PHBとPVA80とがブレンドを作ってもOH基同士でPVA80間で水素結合しているOH基にはほとんど影響を与えなかった。しかしPVA80のC=O基と結合しているOH基はPHBとのブレンドによりかなり切れることがわかった。このPHBのC=O基とPVA80のOH基が両者の相溶性の原因と考えられる。 (5)PHBのCH…O水素結合はブレンド形成によりほとんど影響を受けなかった。