| 研究課題/領域番号 |
16K05912
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| 研究機関 | 豊橋技術科学大学 |
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研究代表者 |
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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| 研究分担者 |
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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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 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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| 研究実績の概要 |
量平均分子量が3,000-20,000 g/molのポリ(L-乳酸)(PLLA), ポリ(L-2-ヒドロキシブタン酸)[P(L-2HB)], およびポリ(2-ヒドロキシ-3-メチルブタン酸)のL体およびD体[P(L-2H3MB)およびP(D-2H3MB)]を縮合法により合成した。合成したポリマーは再沈により精製し、ブレンド試料はキャスト法およびキャスト試料を再溶解し再沈することにより得た。2つの異なる化学構造を有するP(L-2H3MB)/P(D-2H3MB)/P(L-2HB)あるいはPLLAブレンドにおける3成分ステレオコンプレックス(TSC)形成およびP(D-2H3MB)/PLLAブレンドにおけるヘテロステレオコンプレックス(HTSC)形成の可否を主に広角X線回折法により評価した。P(L-2H3MB)/P(D-2H3MB)/P(L-2HB)ブレンドのキャスト試料においてTSC形成が確認されたが、P(L-2H3MB)/P(D-2H3MB)/PLLAブレンドにおいてはキャストおよび再沈の両試料においてTSCの形成は認められなかった。以前に報告されている結果およびこの結果を総合すると、TSC形成されるのは、各成分の側鎖の炭素数の差が１以下であることを示唆している。また、P(D-2H3MB)/PLLAブレンドにおいては結晶化法によらずHTSCが形成されなかった。以前に報告されている結果およびこの結果を総合すると、HTSCが形成される条件は側鎖の炭素数の差が１であることを示唆している。また、乳酸とアラニンのランダム共重合体におけるステレオコンプレックス形成も検討した。これは、エステル結合の以外の結合（アミド結合）を有するランダム共重合体においてステレオコンプレックス形成を検討した最初の例である。さらに、ポリ乳酸の分岐型ステレオブロック共重合体におけるステレオコンプレックス形成も検討した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
H29年度において、ポリ乳酸および置換型ポリ乳酸において3成分ステレオコンプレックス(TSC)あるいはヘテロステレオコンプレックス(HTSC)形成が形成される条件を検討したが、TSC形成されるのは、各成分の側鎖の炭素数の差が１以下、HTSCが形成されるのは、各成分の側鎖の炭素数の差が１であることが分かった。このステレオコンプレックス形成の規則は今までに報告されておらず、未知のブレンド系におけるTSCあるいはHTSC形成の可否の予測を可能にする重要な規則である。本研究成果は、本研究課題の目的の一つを達成するものであり、アメリカ化学会が発行するCrystal Growth and Design (2018,18, 521-530)に掲載されている。
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| 今後の研究の推進方策 |
さらに種々のポリ乳酸および置換型ポリ乳酸の組み合わせによる、多成分およびヘテロステレオコンプレックス形成について検討し、H29年度に報告した規則の確認を行うとともに、ステレオコンプレックス化による高性能化に関する検討も行う。
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