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長澤 尚胤; 金澤 進一*; 玉田 正男
バイオプラスチックの高機能化・再資源化技術, p.162 - 169, 2008/04
ポリ乳酸に橋かけ剤であるトリアリルイソシアヌレートを5%濃度添加して電子線で橋かけした。橋かけポリ乳酸を可塑剤に浸漬し、ポリ乳酸の再結晶化温度以上に加熱することにより橋かけしたポリ乳酸の微結晶間に可塑剤を保持させることに成功した。可塑剤を担持させた橋かけポリ乳酸は、室温で柔らかく、変形しても元の形状に戻るような弾力性のある透明な材料であり、破壊強度が20MPaから半分に低下するが、破壊伸度が約2%から約60%と高くなる。このように弾力性を有するポリ乳酸を軟質塩化ビニルの代替材料として吸盤材料を応用例として解説した。
長澤 尚胤; 玉田 正男; 金澤 進一*; 早崎 俊克*
プラスチックス, 58(11), p.45 - 48, 2007/11
ポリ乳酸に橋かけ剤であるトリアリルイソシアヌレートを5phr濃度添加して、電子線で橋かけした。橋かけしたポリ乳酸分子の網目中に可塑剤を保持させることにより、室温で柔らかく、変形しても元の形状に戻る弾力性のある透明なポリ乳酸材料を創り出すことに成功したので、その作製法及び物性について解説した。
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.*
JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 53, 2007/02
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
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60C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(180C)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
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60Cのガラス転移温度以上で急激に変形し、約100Cで測定不可能になる。3%TAIC濃度で50kGy照射したPLAでは、約60Cで変形せず、200C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200C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160C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。
長澤 尚胤; 金田 綾子*; 金澤 進一*; 八木 敏明; 三友 宏志*; 吉井 文男; 玉田 正男
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 236(1-4), p.611 - 616, 2005/07
被引用回数：80 パーセンタイル：97.88(Instruments & Instrumentation)生分解性のポリ乳酸は硬く、透明性のよい樹脂であるが、ガラス転移温度60C以上で変形が起きるため、耐熱性の改善が急務である。これを改善するには橋かけ構造の導入が有効であるため、反応性の多官能性モノマーについて検討した結果、トリアリルイソシアヌレートが橋かけに最も有効であることを見いだした。照射橋かけにより耐熱性が向上したポリ乳酸は、融点(160C)以上でも融解しないことから熱収縮チューブへの応用を可能にした。また、橋かけPLAは結晶化が起こらないため熱湯を注いでも透明性を保持しており、食器類への応用が期待できる。
長澤 尚胤; 八木 敏明; 金澤 進一*; Quynh, T. M.*; 三友 宏志*; 吉井 文男; 玉田 正男
no journal, ,
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170C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60C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。ここでは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(180C)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60Cのガラス転移温度以上で急激に変形し、約100Cで測定不可能になる。3%TAIC濃度で50kGy照射したPLAでは、約60Cで変形せず、200C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200C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160C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。さらに電気製品筐体や飲料カップ等に試作し、生分解性熱収縮材や耐熱型カップ等への応用の見通しを得た。
金澤 進一*; 長澤 尚胤; 八木 敏明*; 玉田 正男
no journal, ,
植物原料由来のポリ乳酸は、耐衝撃性が低いため、実用化の妨げになってきた。橋かけ助剤であるトリアリルイソシアヌレート(TAIC)を5質量部添加して500
厚のシートを作製し、電子線を90kGy照射して橋かけした後に、120Cの可塑剤液中で2時間浸漬・膨潤させることで、弾性のあるポリ乳酸を作製することができた。ポリ乳酸を橋かけしない場合、可塑剤への浸漬工程で結晶化して白くなり、可塑剤はポリ乳酸へ浸透しない。
金澤 進一*; 長澤 尚胤; 玉田 正男
no journal, ,
地球温暖化の誘因とされている二酸化炭素の排出抑制に寄与できる植物由来プラスチックであるポリ乳酸の研究開発が活発に行われている。橋かけ剤添加法や可塑剤浸漬法を適用した放射線橋かけ技術により、利点である透明性を維持したまま、欠点であるポリ乳酸の耐熱性や柔軟性を改善できた。開発したポリ乳酸は、90C、水中で透明で、室温,水中で白濁化し、さらに90Cの恒温槽で熱処理すると、透明に戻るような温度応答性を有することを見いだした。この新機能は、センサー基材等などへ利用でき、放射線橋かけポリ乳酸の新たな用途開発につながる手がかりを得た。
長澤 尚胤; 金澤 進一*; 吉井 文男; 玉田 正男; 田口 光正
no journal, ,
植物由来のバイオプラスチックであるポリ乳酸は、環境低負荷材料としての利用が注目されている。しかしながら、耐熱性と柔軟性が低いという欠点を有しているため、応用範囲が限定されている。そこで、耐熱性を改善できた放射線橋かけ技術を応用して、可塑剤添加及び保持性向上による柔軟化について検討した。可塑剤を添加してポリ乳酸を放射線橋かけさせると、20kGyの照射でゲル分率が80%から90%に向上することがわかった。伸びが数%から70%まで向上するほど柔軟性が改善され、さらに80Cで一週間加熱しても可塑剤が染み出さないために、透明性及び柔軟性を保持していた。可塑剤の保持量を35%以上にするとゴム弾性を発現することも見いだした。以上のことから、ポリ乳酸の柔軟化だけでなく弾性体の創製にも成功し、応用拡大に繋がる見通しを得た。
長澤 尚胤; 金澤 進一*; 吉井 文男; 玉田 正男; 田口 光正
no journal, ,
植物由来のバイオプラスチックであるポリ乳酸は、環境低負荷材料として注目されている。これまで放射線橋かけによりポリ乳酸の耐熱性を改善してきたが、柔軟性が汎用プラスチックと比較して不十分であるため、応用範囲が限定されている。そこで、可塑剤の添加及び橋かけによる保持性の向上によるポリ乳酸の柔軟化改質について検討した。可塑剤を添加したポリ乳酸を電子線で橋かけさせると、10kGyの照射でゲル分率が可塑剤無添加の約40%から70%に向上することがわかった。また、引っ張り試験での伸びが、可塑剤無添加の数%から70%まで向上し柔軟性が改善した。本試料を80Cで一週間加熱しても可塑剤は染み出さず、透明性及び柔軟性を保持していた。さらに可塑剤の保持量を35%以上にするとゴム弾性を発現することを見いだした。以上のことから、可塑剤の添加と放射線橋かけによりポリ乳酸の柔軟化だけでなく弾性体の作製が可能であることを明らかにし、応用拡大に繋がる見通しを得た。
長澤 尚胤; 金澤 進一*; 吉井 文男; 玉田 正男; 田口 光正
no journal, ,
植物由来のバイオプラスチックであるポリ乳酸は、低環境負荷材料としての利用が注目されている。これまで我々は放射線架橋によるポリ乳酸の耐熱性向上に成功してきた。今回は、可塑剤添加による柔軟性や弾性の改善について検討した。可塑剤(リケマールPL-019)を混練にて20%添加したポリ乳酸を2MeVの電子線照射(20kGy)で架橋することで、引張伸度が数%から30%まで向上し、柔軟性が改善された。さらに、浸漬法による架橋ポリ乳酸の可塑剤添加量の増大に伴い、引張伸度が70%以上まで増大し、添加量を35%以上にすることでゴム弾性が発現することを見出した。この弾性体は、ポリ乳酸のガラス転移温度以上である80Cで一週間加熱しても可塑剤が染み出さず弾性を保持していた。以上のことから、ポリ乳酸の柔軟性の向上と共に弾性体の創製に成功し、架橋ポリ乳酸の応用拡大に繋がる見通しを得た。
