結晶性/結晶性高分子ブレンドにおける構造形成機構

结晶/结晶聚合物共混物的结构形成机制

• 批准号: 09750988
• 负责人: 吉江 尚子
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750988/
• 关键词: 結晶性; 結晶性高分子ブレンド; 共結晶性; 微生物産ポリエステル; 高分子ブレンド; 結晶化; 構造形成

結晶性高分子同士のブレンドは、非品性高分子同士や結晶性高分子と非品性高分子のブレンドと比較して、非常に複雑な相構造が形成される。本研究は、このような複雑な現象を秩序立てて理解することを目的とする。特に、結晶性高分子同士のブレンドに特有の共結晶化現象に注目する。微生物由来の共重合ポリエステルとして知られるd-3-ヒドロキシブタン酸ホモポリマー(PHB)とHBとd-3-ヒドロキシペンタン酸(HV)共重合体のブレンドを研究対象とした。試料としては通常のPHB及びPHB-HVの他に特定部位を^<13>C標識したPHB及びPHB-HVを用意した。後者は微生物に^<13>C標識した炭素源を与えることにより生合成した。これらを適切な組み合わせでブレンドし、共結晶化の期待できる試料を数種類調整した。これらのブレンドの固体高分解能^<13>CNMRスペクトルを測定し、ピークを波形分離法により結晶中の組成を決定した。その結果、PHBとPHB-HVの結晶中での組成はブレンド比と同じであることがわかり、共結晶化が確認された。また、このブレンドの結晶化過程を観測したところ、PHBのと同等の速度で結晶化が進行する事がわかった。つまり、結晶化時に結晶成長面付近のPHB-HVがトラップされて共結晶化が起こるものと推定される。また、PHV-HV共重合体のHVユニットはHB結晶格子中に多量に存在出来ることが知られるが、ブレンドの共結晶化結晶中にもHVモノマーが多量に存在することが確認された。

Crystalline polymers and amorphous polymers are formed in a very complex structure. This study aims to understand the complex phenomena in an orderly manner. The phenomenon of co-crystallization peculiar to the crystallization of special and crystalline polymers has attracted much attention. The origin of microbial co-complex is known as d-3-diamino acid co-complex (PHB) and d-3-diamino acid co-complex (HV). The test material is usually PHB and PHB-HV and other specific parts <13>are identified. The latter was identified as a carbon source<13>. For example, the appropriate composition, co-crystallization and expectation of the sample type adjustment The <13>composition of the crystals was determined by the wave separation method. As a result, PHB and PHB-HV crystals are composed of different crystals and co-crystallized. The crystallization process of PHB and PHB was measured at the same rate. During crystallization, PHB-HV crystal growth surfaces are close to each other. The HV content of PHV-HV co-complex is higher than that of HB crystal lattice.

项目成果

Naoko Yoshie: "Chemical composition distribution of bacterial copolyesters" Int.J.Biol.Macromol.(印刷中). (1999)

Naoko Yoshie：“细菌共聚酯的化学成分分布”Int.J.Biol.Macromol.（出版中）。

Naoko Yoshie: "Effect of monomer composition and composition distribution on enzymatic degradation of poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydrxyvalerate)" Macromol.Chem.Phys.(印刷中). (1999)

Naoko Yoshie：“单体组成和组成分布对聚（3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯）酶促降解的影响”Macromol.Chem.Phys（出版中）。