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三友 宏志*; 河野 昂*; 渡辺 祐平; 伊藤 均; 石垣 功
Reports on Progress in Polymer Physics in Japan, 34, p.415 - 416, 1991/00
微生物産生ポリエステルであるPHBおよびその共重合体Poly(HB-CO-20mol%HV)を
線照射し、線量に対する分子量、融点およびガラス転移点の低下を調べた。PHBおよびP(HB-CO-HV)のDSC測定から求めた融点は照射線量に対してはほぼ直線的に低下するが、空気中照射に比べ真空中の方がその低下は小さい。また、GPCから求めた数平均分子量は低線量照射で急激に低下するが、その後は線量に対して徐々に低下した。真空中ではその度合いが小さくなり、酸素の影響が明らかに見られた。ほぼ同じ分子量を示す真空中照射試料の融点は空気中のそれより約15
C低いところに現れ、細かく結晶が壊されているにもかかわらず分子間架橋のために分子量が高く見積もられているものと推定された。またガラス転移温度も空気中では直線的に低下したが、真空中ではS字型曲線に沿った減少を示し、架橋の生成が転移温度の低下を遅延させたと考えられる。
三戸部 格*; 粕谷 健一*; 三友 宏志*; 長澤 尚胤; 吉井 文男; 石井 成明*; 井上 義夫*
no journal, ,
カルボキシメチルセルロース(CMC)の放射線架橋により作製した生分解性ゲルは、優れた吸水性を有するためにさまざまな応用が検討されているが、CMCゲルの生分解性についてはほとんどわかっていない。使用後の廃棄処理としてコンポスト化処理するため、CMCゲルの生分解性を調べ、その分解微生物の同定を行った。一般土壌試料を微生物接種源とし、CMCゲルを唯一の炭素源として液体集積培養し、CMC寒天培地上でコロニー形成後、その周辺部にクリアーゾーンを形成した菌をCMCゲル分解菌と判断し単離した。その単離株を同定するために、16SrDNA解析,生理・生化学的同化テスト,酵素プロファイルテスト等を行った。単離したCMCゲル分解菌10株の内、NKCM7206株は、ゲル分率の違いによらずほぼ100%ゲルを分解し、結晶セルロースも分解するくらい分解能が高いことがわかった。16SrDNA解析よりNKCM7206株は
と98.9%の相同性を示し、両株の生理・生化学的同化テストや酵素プロファイルテスト結果でも、ほぼ同一で同様の酵素群を分泌し、と近縁な種であることがわかった。一般土壌からCMCゲル分解菌を単離・同定できたので、CMCゲル使用後の廃棄処理として同株を使用することによって簡単にコンポスト化処理できる見通しを得た。
瀧上 眞知子*; 天田 春代*; 長澤 尚胤; 八木 敏明; 玉田 正男
no journal, ,
カルボキシメチルセルロース(CMC)は水溶性の高分子であり、20%程度のペースト状態で放射線橋かけし、水に不溶な化学ゲルを調製することができる。CMCと酸とを混練するだけで、これまでの化学ゲルでは作製できない弾力性のあるCMCゲルを調製できることを見いだした。この新規ゲルは、(1)CMCと酸水溶液とを混練する,(2)上記1に線照射する,(3)CMCのペーストに線照射後に酸水溶液中に浸漬する3つの方法で調製できた。生成直後のゲルの圧縮弾性率は酸の濃度が高くなるのに伴い大きくなった。また、ゲル分率は、酸の種類にかかわらず、酸の濃度が高くなるのに伴い増加した。CMCのゲル生成前後のIRスペクトルやEDXの測定結果から、この生成したゲルは、CMCのカルボキシル基の対イオンとして存在していたNaがHに置換することによりカルボキシル基の解離が押さえられ、CMC分子内あるいは分子間の静電的反発が減少して、CMC分子鎖が凝集してできた物理ゲルであると考えられる。TG-DTA測定の結果、ゲル化したCMCには、CMCそのものの分解温度よりも高温側に、新たなピークが現れることがわかった。橋かけすることにより分子鎖の運動が束縛され、分解温度が高くなったものと考えられる。このゲルは、新規で簡便な手法で調製でき、広範囲での応用が期待される。
榎本 一郎*; 勝村 庸介; 添田 心*; 藤代 敏*
no journal, ,
超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)は軽量で強度が非常に強いことから、釣り糸やロープなどの繊維材料としての需要が高くなっている。しかし表面エネルギーが低く疎水性のため接着性や染色性に欠ける。このため表面処理による改質が広く行われている。放射線グラフト重合法は表面処理の効果を長期間維持する点において非常に優れている。放射線によるグラフト重合では、照射によって生成したラジカルを開始剤として利用するが、一般にラジカルの寿命が短く、設備等の条件がかかわってくる。一方、酸化生成物からの分解によって生成するラジカルを開始剤としたグラフト重合法は、取り扱いが容易で実用的である。本研究では放射線照射によって種々のラジカルが混在するUHMWPE試料に対して、グラフト重合に最も影響を与えるラジカル種を特定するとともにそのメカニズムについて検討した。ラジカルや酸化物の分析にはESRやFT-IRを使い、グラフト重合の効果は染色によって評価した。
三友 宏志*; 三戸部 格*; Tran, M. Q.*; 長澤 尚胤; 玉田 正男
no journal, ,
光学異性体であるポリL乳酸(PLLA)とポリD乳酸(PDLA)を用いて作製したポリ乳酸ステレオコンプレックス(sc-PLA)に架橋剤であるトリアリルイソシアヌレート(TAIC)を添加して電子線照射を行い、架橋構造の導入によるsc-PLAの耐熱性向上について検討した。TAICを3%溶融混合して、電子線を30kGy照射することにより70%以上のゲル化が実現できた。放射線橋かけを導入した結果、DSC測定では、約100Cの再結晶化温度と約170C付近のホモポリマーの融点のピークが消失することがわかった。さらに熱機械特性では、sc-PLAの融点以上である220Cでも不融化し、ゴム状材料が残留することが確認でき、放射線橋かけ技術によりsc-PLAの耐熱性が改善できることを突き止めた。
線照射処理した毛髪の物性河原 豊*; 鷲家 真吾*; 池田 善光*; 長澤 尚胤
no journal, ,
天然系繊維の紫外線劣化機構には、吸着水が関与していることが知られている。その主な劣化に寄与する反応は、酸素がUVで励起されて水を過酸化水素に変換することによる繊維表面から内部への過酸化水素の拡散によってもたらされている。一方、線は透過性に優れた高エネルギーの電磁波であるため、親水性繊維の場合、繊維内部においても容易に攻撃を受けて劣化が促進することが予測される。毛髪や羊毛をはじめとするケラチン繊維は紫外線に対して比較的安定であったことから、毛髪に注目して線照射による力学物性の変化を調べた。一般に放射線滅菌に利用されている線量である25kGyを毛髪、綿繊維に空気中で線照射した。その結果、照射後、綿繊維は、未照射と比較して強度が253Nから217Nと相対的に85%まで顕著な強度低下が見られたが、毛髪の強度低下は見られなかった(未照射試料:1.34N,照射試料:1.42N)。これは、綿繊維は従来の通り放射線分解により強度が低下したが、毛髪の場合、強度に関連する階層構造中のパラコルテックス部位への損傷が線照射によってほとんど生じなかったためと推測される。
玉田 正男
no journal, ,
量子ビームを活用することにより、天然多糖類,脂肪族ポリエステルなどのバイオポリマーの多様な機能化が可能である。量子ビームの照射によってバイオポリマーに形成される活性種を起点として引き起こされる化学反応を利用することにより、容易にバイオポリマーが機能化できる。代表的な量子ビーム加工技術として、「橋かけ」、「グラフト重合」、「分解」のがあり、「橋かけ」では吹付塗装が可能な和紙、乾燥地帯用の土壌改良材、3次元の線量計、ダミーレンズなどが開発され、実用化に向けた研究開発が進められている。「グラフト重合」では、化学処理により生分解性が発現する材料、ケナフ基材によるバイオディーゼル用触媒、「分解」では、植物生長促進剤が開発されている。
線照射グラフト重合法を用いたイオン交換膜の作製と膜特性評価後藤 光暁*; 大森 理之*; 八巻 徹也; 澤田 真一; 越川 博; 喜多村 茜; 比嘉 充*
no journal, ,
イオンの選択輸送が可能なモザイク荷電膜を用いたエネルギー変換デバイスの実現を目標に、高エネルギーイオンビームによりカチオン交換膜を作製し、その荷電密度
を線による膜特性と比較した。実験では、25
m厚のエチレン-テトラフルオロエチレン共重合体膜に対して、TIARAサイクロトロンの560MeV 
Xeビームを真空中で照射した後、
-スチレンスルホン酸ナトリウムモノマーをグラフト重合した。イオンの選択透過性を示唆するは、塩化カリウム水溶液の濃度差で生じた膜電位から、固定電荷膜理論に基づき算出した。イオンビームグラフト重合法により得られたカチオン交換膜のは最大で2.40mol/dm
に達し、市販膜や線による膜と比べて高い値であるとともに、イオン交換容量に大きく依存しなかった。この結果は、高エネルギーイオンビームの高密度励起効果を反映した飛跡構造に由来していると考えられる。