Control of biodegradability of poly(3-hydroxybutyric acid) film with grafting acrylic acid and thermal remolding

アクリル酸をグラフトしたポリ(3-ヒドロキシブチレート)フィルムの熱処理による生分解性向上について

和田 勇生; 三友 宏志*; 粕谷 健一*; 長澤 尚胤; 瀬古 典明; 片貝 秋雄; 玉田 正男

Wada, Yuki; Mitomo, Hiroshi*; Kasuya, Kenichi*; Nagasawa, Naotsugu; Seko, Noriaki; Katakai, Akio; Tamada, Masao

放射線グラフト重合法により、生分解性ポリマーであるポリ(3-ヒドロキシブチレート)(PHB)フィルムにアクリル酸をグラフトした。グラフト率が5%を超えると、酵素分解性が失われた。酵素分解性を失ったグラフトフィルムを再加熱成形することにより、酵素分解性は再現した。その場合グラフト率が10%に増加すると加熱成形したフィルムは、PHBフィルムに比べ酵素分解性が向上した。酵素分解性が失われるのは、フィルム表面にアクリル酸がグラフトし、PHB部分に酵素が接触できなくなったためである。また、再加熱により酵素分解性が再現するのは、グラフト鎖がフィルム内に混合され、フィルム表面部分にPHBが現れ、その部分から酵素分解されるためだと考えられる。

Radiation-induced graft polymerization of acrylic acid (AAc) on the surface of poly(3-hydroxybutyric acid) (PHB) film was carried out by applying pre-irradiation techniques. The PHB films grafted with AAc (PHB-g-AAc) possessed a degree of grafting higher than 5% have completely lost the enzymatic degradability. The enzymatic degradability of the grafted film was recovered by remolding. And the highest enzymatic degradation rate was observed to grafted films with AAc 10% of degree. Difference of enzymatic degradability of PHB-g-AAc film was caused by decrement of amount of enzyme contact and decrement of crystallinity of PHB by remolding.