生分解プラスチックによる生体用複合材料の開発

利用生物降解塑料开发生物复合材料

• 批准号: 12875026
• 负责人: 日和 千秋
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12875026/
• 关键词: 生分解性プラスチック; 生体用複合材料; 骨構造体; 界面強度; ポリ乳酸; 生体材料; 生分解プラスチック; 複合材料; 成形温度; 結晶化度

平成12年度には引張り強度500MPaの高張力ポリ乳酸繊維と,ポリ乳酸樹脂によってホットプレスで複合材料を作成した.そして成形温度や圧力あるいは時間による強度変化を調べた.その結果,樹脂のガラス転移温度のすぐ直上で成形することによって繊維強度を低下させず,複合材の引張り強度が最大になることが分かった.しかし繊維と樹脂の界面の接着性が悪くその強度は複合則に及ばなかった.そこで繊維をアルカリ水溶液で適当な温度と時間で処理したところ,繊維表面にミクロンオーダーの微細な窪みが作成できた.この繊維を用いて複合材料を作成し引張り強度を測定したところ,ほぼ複合則に近い強度に到達し,材料開発に成果を収めた.この表面処理によるポリ乳酸樹脂複合材料の作成法は現在,特許申請中である.平成13年度には生体への適用のため前処理滅菌についていくつかの処理の行ったところ,エチレンオキサイドガスによる場合に分子量や強度の低下がほとんどなく良好であった.またin-vitroでの骨芽細胞による生分解実験では約2ヶ月間で分子量が1/100となり引張り強度も零になった.この結果から開発された複合材料は生体内で分解する補助骨材として優れた特性を持っていることが明らかとなった.

Pingcheng 12 introduces the strength of 500MPa, the strength of lactic acid, the strength of lactic acid and lactic acid. The forming temperature, the strength, the strength, the temperature, the strength, the strength. The results show that the temperature shift is straight up, the forming temperature is straight up, the strength is low, and the laminated wood is the highest. The bonding strength of the grease interface is higher than that of the complex interface. The temperature of the aqueous solution is high. When the temperature is high, the temperature is low, and the surface temperature is high. The composite material is used to measure the strength of the composite material, and the strength of the material is improved. The method for the preparation of lactic acid resin composite materials is now available, and we would like to apply for the application. In Pingcheng, in the year 13, the bacteria were used in the first place, and the bacteria were treated in order to make sure that the molecular weight was low. The molecular weight of bone buds is about 1ppm in 2 months, and the strength is zero. The molecular weight of in-vitro is 100. The results show that the decomposition of the composite material in vivo helps the bone material to maintain the properties of the composite material.

项目成果

日和千秋, 中井善一, 安達泰治, 佐藤克也, 金森健志: "生分解性プラスチック(ポリ乳酸)による生体用複合材料の開発"日本機械学会講演論文集. No.01-16. 21-22 (2001)

Chiaki Hiyori、Zenichi Nakai、Taiji Adachi、Katsuya Sato、Kenji Kanamori：“使用可生物降解塑料（聚乳酸）的生物复合材料的开发”日本机械工程师学会会议记录第 01-16 号（2001 年）。

Y.Nakai, C.Hiwa: "Effects of Loading Frequency and Environment on Delamination Fatigue Crack Growth of CFRP"International Journal of Fatigue. Vol.24. 161-170 (2002)

Y.Nakai，C.Hiwa：“加载频率和环境对 CFRP 分层疲劳裂纹扩展的影响”国际疲劳杂志。

日和千秋, 中井善一: "生分解性プラスチック(ポリ乳酸)による複合材料の試作"第30回FRPシンポジウム(JSMS COMPOSITES-30)講演論文集. 121-122 (2001)

Chiaki Hiyori、Zenichi Nakai：“使用可生物降解塑料（聚乳酸）的复合材料的原型生产”第 30 届 FRP 研讨会论文集（JSMS COMPOSITES-30）（2001 年）。

上野友之, 小田毅, 日和千秋, 中井善一, 藤井善通: "GFRPの酸環境下における界面強度と温度の関係"第30回FRPシンポジウム(JSMS COMPOSITES-30)講演論文集. 37-40 (2001)

Tomoyuki Ueno、Takeshi Oda、Chiaki Hiyori、Yoshiichi Nakai、Yoshimichi Fujii：“GFRP酸性环境中界面强度与温度的关系”第30届FRP研讨会论文集（JSMS COMPOSITES-30）（2001年）。

中井善一: "CFRP積層板のモードII層間はく離疲労き裂伝ばに及ぼす荷重速度及び環境の影響"日本機械学会論文集(A編). 66巻・649号. 1695-1702 (2000)

Yoshiichi Nakai：“加载速率和环境对 CFRP 层压板 II 型分层疲劳裂纹扩展的影响”日本机械工程师学会会刊（A 版），第 66 卷，第 649 期。1695-1702（2000 年）。