糖およびリグニン構造を分子鎖中に有するポリウレタンおよびポリカプロラクト ン誘導体の熱的性質を示差走査熱量測定（DSC），熱重量分析（TG），TG-フーリエ変 換赤外分光法（TG-FTIR）等により調べた。その結果，ポリウレタン誘導体の場合に は，シートや発泡体等の形状，あるいは軟質か硬質かで，その熱的特性が大きく変化 することが明かとなった。また，ポリカプロラクトン誘導体の場合には，カプロラク トン鎖の長さを調節することにより，非晶性あるいは結晶性を有する誘導体の調製が 可能となり，分子設計的には非常に興味深い結果が得られる。リグニンにカプロラク トンを付加した場合には，ポリカプロラクトン鎖の長さを変えていくと，ポリカプロ ラクトン鎖の長さが一定以上になると，結晶構造が出現する。本来無定形構造を有す るリグニンをコアとする結晶性高分子が比較的容易に得られる。一般的には，ポリウ レタンおよびポリカプロラクトン誘導体のいずれにおいても，糖類やリグニン等の植 物構成分は高分子鎖中における剛直な成分となり，高分子の分子運動を抑制する要素 として働くことが明かとなった。また，TG-FTIRの結果から，熱分解によって生成す るガスの主成分はC-O-C，C＝O及びC-H構造を有する化合物で，ポリカプロラクトン鎖 の分解によるものであることが明らかとなった
Thermal properties of the prepared saccharide- and lignin-based polyurethanes (PU's), and polycaprolactones (PCL's) were studied by differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetry (TG) and TG-Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Glass transition temperatures (Tg's), cold-crystallization temperatures (Tcc's) and/or melting temperatures (Tm's) of saccharide- and lignin-based PU's and PCL's were determined by DSC, and phase diagrams were obtained. Tg's of saccharide- and lignin-based PU's increased with increasing saccharide and lignin contents, suggesting that those plant components act as a hard segment in PU's. Tg's of saccharide- and lignin-based PCL's decreased with increasing CL/OH ratio until this ratio reaches a certain value (usually ca.10), suggesting that PCL chains act as a soft segment. However, when the CL/OH ratio becomes larger than the above certain value which is dependent on the kind of saccharides and lignin, the Tg's of polycaprolactone derivatives increase with increasing CL/OH ratio because of the appearance of a crystalline structure. TG-FTIR analysis of lignin-based PCL's suggested that compounds having C-O-C, C＝O and C-H groups are mainly produced by thermal degradation of PCL chains.
Publication Date: 2001-08-31