コポリマー中へのコモノマーの溶解度および拡散係数の測定及び推算

• Project/Area Number: 09750830
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 化学工学一般
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 佐藤 善之 広島大学, 工学部, 助手 (50243598)
• Project Period (FY): 1997 – 1998
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1998)
• Budget Amount: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000); Fiscal Year 1998: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000); Fiscal Year 1997: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
• Keywords: 溶解度 / 拡散係数 / コポリマー / 結晶化度 / LLDPE / エチレン

Research Abstract

ポリエチレンを主体としたコポリマーに関して、その製造条件やプロセス制御の上で非常に重要である、コモノマーの溶解度と拡散係数を以下の系について測定した。
Ethylene-EHR95&98,1-Butene-EBR80,1-Butene-HDPE,1-Hexene-EHR95&98,1-Hexene-HDPE,1-Octene-EOR90,isopentane-EHR95&98,Hexane-EBR80&90,Hexane-EOR90,Hexane-HDPE(ここでEHR:Ethylene-1-Hexene Rubber,EBR:Ethylene-1-Butene Rubber,HDPE:Highdensity po1yethylene,EOR:ethylene-1-Octene Rubber,数字はエチレン含有率[mol%]を示す。)
溶融状態における溶解度については、本研究で用いたポリマーでは温度・圧力と溶質が同じであればどのポリマーにおいても全て同じ溶解度を示した。この事からコモノマー含量が20mol%程度の範囲では溶質の溶解度には影響を及ぼさないことが明らかになった。
溶融状態における拡散係数に関しては、溶解度と同様に温度・圧力と溶質さえ同じであればポリマーによらずほぼ同程度の拡散係数を示した。ただし、HDPEのみ約40%程度低い値となった。これは、用いたHDPEのみ分子量が他と比較して高く、溶融粘度の違いが影響したものと思われる。
また、融点以下の温度では各コポリマーの結晶性の違いを反映し、溶解度は各コポリマーにより大きく異なる結果が得られた。そこで本研究では溶融状態で得られた溶解度を用いて融点以下ので溶解度を推算し、この値を用いて結晶化度を算出した。この結果、結晶性の高いHDPEでは溶質の溶解により結晶化度が上昇し、結晶性の低い他のポリマーでは溶質の溶解により結晶化度が低下していることが明らかになった。