架橋時間の調整によるポリ(キシリトール-ジカルボン酸-ブチレンジカルボン酸)ポリエステルの物理化学的特性の調整

Tailoring the Physico-Chemical Properties of Poly(xylitol-dicarboxylate--butylene dicarboxylate) Polyesters by Adjusting the Cross-Linking Time.

• Marta Piątek-Hnat
• Paulina Sładkiewicz
• Kuba Bomba
• Jakub Pęksiński
• Agnieszka Kozłowska
• Jacek G Sośnicki
• Tomasz J Idzik

抄録

エラストマーの量産化を考える上で、最適な特性を達成するための架橋時間を決定することは非常に重要な要素である。本論文では、再生可能資源から得られるキシリトールをベースに、5種類の生分解性ポリマーであるポリ(キシリトール-ジカルボン酸-コ-ブチレンジカルボン酸)ポリマーを合成した。脂肪族鎖中に偶数個の炭素原子を有するジカルボン酸として、コハク酸、アジピン酸、亜吉草酸、セバシン酸、ドデカン二酸の５種類を用いた。サンプルは、重縮合直後（プレポリマーサンプル）および架橋プロセスの異なる段階で採取した。生化学的特性は、ゲル分画試験、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）、フーリエ変換赤外分光法（ＦＴＩＲ）、準静的引張試験、核磁気共鳴分光法（Ｈ ＮＭＲおよびＣ ＮＭＲ）、およびインビトロ生分解試験によって決定した。最良の架橋時間は288hと決定された。ジカルボン酸の鎖長を調整することで、特性や分解時間を用途に合わせて調整することができます。

Determining the cross-linking time resulting in the best achievable properties in elastomers is a very important factor when considering their mass production. In this paper, five biodegradable polymers were synthesized-poly(xylitol-dicarboxylate-co-butylene dicarboxylate) polymers, based on xylitol obtained from renewable sources. Five different dicarboxylic acids with even numbers of carbon atoms in the aliphatic chain were used: succinic acid, adipic acid, suberic acid, sebacic acid, and dodecanedioic acid. Samples were taken directly after polycondensation (prepolymer samples) and at different stages of the cross-linking process. Physiochemical properties were determined by a gel fraction test, differential scanning calorimetry (DSC), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), quasi-static tensile tests, nuclear magnetic resonance spectroscopy (H NMR and C NMR), and an in vitro biodegradation test. The best cross-linking time was determined to be 288h. Properties and degradation time can be tailored for specific applications by adjusting the dicarboxylic acid chain length.