【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.23】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24YG0083
利用課題名 / Title
高分子材料の結晶特性の研究
利用した実施機関 / Support Institute
山形大学 / Yamagata Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials（副 / Sub）次世代バイオマテリアル/Next-generation biomaterials
キーワード / Keywords
プラスチック類,ポリ乳酸,フィルム,結晶,生分解性材料/ Biodegradable material,X線回折/ X-ray diffraction,成形/ Molding,高強度・生分解性プラスチック/ High-strength, biodegradable plastic
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
小口 和優
所属名 / Affiliation
山形大学大学院有機材料システム研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
高分子分野における環境意識の高まりから、生分解樹脂を用いた溶着技術の研究が行われている。超音波溶着は省エネルギーで可能であるが、結晶化PLAを超音波溶着すると剥離強度が低いことが知られているが、結晶構造と剥離強度の関係は明確ではない。ここっではプレス成形したポリ乳酸フィルムにおいて、膜厚に対する結晶化度の変化を調べた。
実験 / Experimental
ポリ乳酸フィルムはペレットを180℃にて溶融した後、結晶化温度である100℃にて30分間保温して結晶化させ、その後25℃にて15分間冷却して成形した。全自動多目的X線回折装置（装置ID：YG-601)を用いて、厚さ0.3mmのポリ乳酸フィルムを1mm幅にカットし、膜厚方向にX線を照射した。
結果と考察 / Results and Discussion
図１〜５に異なる膜厚箇所での広角X線回折強度をそれぞれ示す。いずれも17、19°付近において強い回折ピークが見られており、これらはα晶のL体ポリ乳酸のそれぞれ(200)/(110)面、(203)面によるものと考えられる。膜厚方向を移動しても回折角度は変化しないが、外側から内側に向かうほど結晶化度は小さくなった。この現象は、ポリ乳酸フィルムを100℃にて結晶化した際に内側の温度が外側比べて100℃へ温度低下するまでに時間がかかったことで生じた差であると考察した。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図１ 中央から右200μmの広角X線回折強度
図２ 中央から右100μmの広角X線回折強度
図３ 中央の広角X線回折強度
図４ 中央から左100μmの広角X線回折強度
図５ 中央から左200μmの広角X線回折強度
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
参考文献
小口和優他、超音波溶着におけるポリ乳酸フィルムの分子配向依存性、卒業研究発表、2024年2月13日
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件