2002 年度実績報告書

微生物産生ポリエステル共重合体の放射線グラフト重合加工と共結晶化の発現

研究課題

研究課題/領域番号	11217201
研究機関	群馬大学
研究代表者	三友宏志群馬大学, 工学部, 教授 (80008523)
キーワード	P(3HB-co-4HB)単結晶 / PHBデポリメラーゼ / 電子顕微鏡観察 / メチルアミン処理 / 放射線グラフト / 親水化処理 / ポリ乳酸 / 形状安定性
研究概要	P(3HB)及びP(3HB-co-7%4HB)単結晶を作成し、そのPHBデポリメラーゼによる酵素分解前後の電子顕微鏡観察し、単結晶の長軸方向に沿って多数の裂け目が発生し、結晶が分解していく様子が推定できた。酵素分解中の固体単結品の分子量はほとんど低下しなかったが、残った酵素溶液を蒸発P(3HB-co-3HV)の最大の球晶成長速度Gを示す温度はP(3HB)と同じであった。5%4HB試料のGは1/3に低下するが、さらに4HB成分が増加してもGがほとんど変わらないことから、P(3HE)成分結晶は4HB成分をほぼ排除するため組成に無関係になると考察された。 P(させて得た残留物のDSCから原試料より約50℃低い融点を示し、分子量も数千に減少した。すなわち、分解物の分子量は数千〜1000程度に低下することが分かった。5及び7%4HB単結晶試料をメチルアミン処理し、結晶表面のみを切断除去した結晶コア部の4HB含有量はいずれも2%(NMRから求めた)となり、試料の4HB含有量に依存しなかった。このことはP(3HB)結晶に4HB成分は2%程度までは取り込まれるがそれ以上では非晶化することが分かった。 P(3HB)にスチレン(St)を放射線及び化学グラフトした。化学グラフトでは90℃で最大収率が得られた。StグラフトP(3HB)の等温結晶化におけるGはグラフト率50%で1/4程度に低下した。Gが最大になる温度は90℃でGの値のみが低下し、融点や結晶化度は変化せず、StグラフトはP(3HB)結晶にほとんど影響を与えないことが分かった。次にP(3HB)に酢酸ビニル(VAc)を放射線グラフトした。VAcグラフトP(3HB)はStグラフトよりGの低下や最大温度の低温側へのシフトが著しくVAcの方がP(3HB)との親和性が大きくより細かい単位で混合することが分かった。VAcグラフトP(3HB)をアルカリで鹸化しビニルアルコール(VA)にするとP(3HB)が親水性になり酵素分解速度が著しく増加することが分かった。同様な現象はアクリル酸やHEMAをグラフトして親水化することによっても得られた。次にポリ乳酸のガラス転移温度以上の形状安定性と融点以上の不融化処理をするため架橋剤TAICを溶融混合して放射線照射架橋を施し非常に良好な結果を得ることができた。

研究成果
(7件)

すべてその他

すべて文献書誌 (7件)

[文献書誌] W.-C.Hsieh, K.Nishiwaki, N.Tanaka, H.Mitomo: "Studies on the Sequence Distributions of Microbial Polyester by NMR and Determination of Melting Temperature"繊維学会誌. 第58巻第3号. 98-105 (2002)
[文献書誌] W.-C.Hsieh, K.Kasuya, H.Mitomo: "Crystallization and Evaluation of Physical Properties of Microbial Poly(3-hydroxubutyrate-co-4-hydroxubutyrate)"繊維学会誌. 第58号第11号. 428-431 (2002)
[文献書誌] M.Suhartini, H.Mitomo, F.Yoshii, N.Nagasawa, T.Kume: "Radiation Crosslinking of Poly(butylenes succinate)s in the Presence of Low Concentration of Trimethallyl Isocianurate and Its Properties"Journal of Applied Polymer Science. (in press). (2003)
[文献書誌] M.Suhartini, H.Mitomo, F.Yoshii, N.Nagasawa, T.Kume: "Radiation Crosslinking of Poly(butylene succinate)s in the Presence of Inorganic Material and Its Biodegradability"Journal of Polymer and Environment. Vol.9 No.4. 163-171 (2002)
[文献書誌] H.Mitomo, N.Nagasawa, F.Yoshii: "Graft-Polymerization of Hydrophobic and Hydrophilic Monomers onto Microbial Polyhydroxyalkanoates"Preprints of IUPAC Polymer Conference (IUPAC=PC2002, Dec 2〜5, 2002, Kyoto). 655 (2002)
[文献書誌] 金田綾子, 三友宏志, 長澤尚胤, 吉井文男: "ポリ-L-乳酸)の放射線照射架橋による耐熱性の向上"第15回繊維連合研究発表会講演要旨集(福井大学). 228 (2002)
[文献書誌] 井上義夫監修, 三友宏志(分担執筆): "「グリーンプラスチック最新技術」第11章生分解性プラスチックの放射線改質"エヌ・ティー・エス. 133-144 (2002)

2002 年度 実績報告書

微生物産生ポリエステル共重合体の放射線グラフト重合加工と共結晶化の発現

研究代表者

三友 宏志 群馬大学, 工学部, 教授 (80008523)

研究成果

[文献書誌] W.-C.Hsieh, K.Nishiwaki, N.Tanaka, H.Mitomo: "Studies on the Sequence Distributions of Microbial Polyester by NMR and Determination of Melting Temperature"繊維学会誌. 第58巻第3号. 98-105 (2002)

[文献書誌] W.-C.Hsieh, K.Kasuya, H.Mitomo: "Crystallization and Evaluation of Physical Properties of Microbial Poly(3-hydroxubutyrate-co-4-hydroxubutyrate)"繊維学会誌. 第58号第11号. 428-431 (2002)

[文献書誌] M.Suhartini, H.Mitomo, F.Yoshii, N.Nagasawa, T.Kume: "Radiation Crosslinking of Poly(butylenes succinate)s in the Presence of Low Concentration of Trimethallyl Isocianurate and Its Properties"Journal of Applied Polymer Science. (in press). (2003)

[文献書誌] M.Suhartini, H.Mitomo, F.Yoshii, N.Nagasawa, T.Kume: "Radiation Crosslinking of Poly(butylene succinate)s in the Presence of Inorganic Material and Its Biodegradability"Journal of Polymer and Environment. Vol.9 No.4. 163-171 (2002)

[文献書誌] H.Mitomo, N.Nagasawa, F.Yoshii: "Graft-Polymerization of Hydrophobic and Hydrophilic Monomers onto Microbial Polyhydroxyalkanoates"Preprints of IUPAC Polymer Conference (IUPAC=PC2002, Dec 2〜5, 2002, Kyoto). 655 (2002)

[文献書誌] 金田綾子, 三友宏志, 長澤尚胤, 吉井文男: "ポリ-L-乳酸)の放射線照射架橋による耐熱性の向上"第15回繊維連合研究発表会講演要旨集(福井大学). 228 (2002)

[文献書誌] 井上義夫 監修, 三友宏志(分担執筆): "「グリーンプラスチック最新技術」第11章 生分解性プラスチックの放射線改質"エヌ・ティー・エス. 133-144 (2002)

2002 年度実績報告書

三友宏志群馬大学, 工学部, 教授 (80008523)

[文献書誌] 井上義夫監修, 三友宏志(分担執筆): "「グリーンプラスチック最新技術」第11章生分解性プラスチックの放射線改質"エヌ・ティー・エス. 133-144 (2002)