検索対象:     
報告書番号:
※ 半角英数字
 年 ~ 
 年

放射線橋かけによるポリ乳酸の改質

Modification of poly(lactic acid) by radiation-induced crosslinking

長澤 尚胤; 金田 綾子*; 松崎 友章*; 金澤 進一*; 八木 敏明; Tran, M. Q.*; 三友 宏志*; 吉井 文男; 玉田 正男; Quynh, T. M.*

Nagasawa, Naotsugu; Kaneda, Ayako*; Matsuzaki, Tomoaki*; Kanazawa, Shinichi*; Yagi, Toshiaki; Tran, M. Q.*; Mitomo, Hiroshi*; Yoshii, Fumio; Tamada, Masao; Quynh, T. M.*

デンプンを原料とする植物由来プラスチックであるポリ乳酸(以下PLAと略記)は、約170$$^{circ}$$Cの高い融点を有し、透明性や機械的特性などが優れていることから、実用化に一番近い材料として有望視されている。しかし、PLAは約60$$^{circ}$$Cを超えると熱変形し、強度が低下するという欠点があるため、耐熱性の向上が必要とされている。ここでPLAの耐熱性改善に対して、放射線照射による橋かけ構造を導入することを試みた。PLAに融点以上の温度(180$$^{circ}$$C)でポリマー重量に対して3重量%濃度の各種多官能性モノマーを添加して$$gamma$$線照射したPLAのゲル分率を測定した結果、トリアリルイソシアヌレート(TAIC)とトリメチルプロパントリアクリレート添加した系のみ、50kGy照射で80%のゲルが生成し、効果的に橋かけ反応が起きた。橋かけ前後の熱機械的分析の結果、未照射PLAでは、約60$$^{circ}$$Cのガラス転移温度以上で急激に変形し、約100$$^{circ}$$Cで測定不可能になる。3%TAIC濃度で50kGy照射したPLAでは、約60$$^{circ}$$Cで変形せず、200$$^{circ}$$Cでも5%しか変形しないことから、橋かけ構造導入により耐熱性が極めて大きく向上することがわかった。放射線照射によって橋かけしたPLAを熱収縮チューブに応用した。橋かけPLAを200$$^{circ}$$Cで2.5倍に膨張させ、室温で冷却固定すると熱収縮チューブにでき、このチューブを160$$^{circ}$$C以上で再加熱すると、元の大きさに収縮して電線などの結束部分の保護材として利用できる。

Poly(L-lactic acid), PLA was irradiated using electron beams (EB) in the presence of polyfunctional monomers (PFM) as crosslinking agent. Among the PFMs, triallyl isocyanurate (TAIC) at 3% concentration was found to be the most effective for crosslinking of PLA by irradiation technique. The crosslinked PLA obtained has heat resistance higher than 200$$^{circ}$$C. From this fact, the crosslinked PLA is applied on heat-shrinkable tube, cup and plate. The shrinkable tube has several advantages such as high heat resistance and transparency. It is therefore proven that crosslinking technology is beneficial to expanding the application of PLA.

Access

:

- Accesses

InCites™

:

Altmetrics

:

[CLARIVATE ANALYTICS], [WEB OF SCIENCE], [HIGHLY CITED PAPER & CUP LOGO] and [HOT PAPER & FIRE LOGO] are trademarks of Clarivate Analytics, and/or its affiliated company or companies, and used herein by permission and/or license.