ポリ乳酸の劣化状態を確認します

地球にやさしい材料としてバイオマスプラスチックや生分解性プラスチックが注目されており、食品容器、リサイクル袋など多くの生活用品には、トウモロコシなどを原料とするポリ乳酸（PLA）が利用されています。今後も利用の拡大が予想されるPLAにおいて、使用環境による劣化を把握することは、製品の信頼性を確認する上で重要です。ここでは、PLAの状態を各種分析で確認した事例を紹介します。

PLAの劣化確認

PLAを85℃85％RH環境下で1週間および2週間の加速試験を行ったところ外観変化が生じました〔図1〕。この現象を把握するために、分子量と結晶化に着目して分析を行いました。GPC測定結果より、試験後（85℃85％RH1週間，85℃85％RH2週間）は試験前と比較して低分子量化していることが判明しました〔図2〕。また、DSC測定結果より、試験後は試験前よりも冷結晶化、ガラス転移点、融解のピークが低温側にシフトしていることが確認されました。また、試験期間が1週間と2週間において冷結晶化の温度は同じですが、融解温度が異なっていることが認められ、加速試験によって形成される結晶の構造が変化している可能性が示唆されました〔図3〕。これらの結果より、加速試験を行った試料で生じた外観変化は、試料内の成分が低分子量化および結晶状態が変化したことが要因のひとつであると推察されました。

このようにPLAの劣化解析方法には各種手法があり、それらを組み合わせて分析することで試料の状態を把握でき、分析結果の信頼性を向上できます。なお、この手法はPLAだけでなく、一般的な樹脂にも適用可能です。