ポリオルガノホスファゼンの特異な球晶構造と結晶変態の関係

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06453151
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: 増子 徹 山形大学, 工学部, 教授 (40007216)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 彦坂 正道 広島大学, 総合科学部, 教授 (60087103) ; 米竹 孝一郎 山形大学, 工学部, 助教授 (30143085)
• Keywords: ポリオルガノホスファゼン / 高分子球晶 / 結晶変態 / メソモルフィック状態 / 脱偏光強度測定 / 複屈折 / 偏光赤外吸収スペクトル

Research Abstract

平成6年度の研究では、meso状態(δ相)に保持する温度を140℃(これをT_fとする)とし、PB(dM)PPフィルムのmeso相/結晶相転移点(T(1)と略す)である110℃を経由して、種々の等温結晶化状態(結晶化温度:Tc)に移行させた。この時、過冷却度ΔT=T(1)-Tcにより球晶の大きさが著しく変化し、同時に結晶形も変わることを認めた。結晶化温度Tcに依存して、球晶形態は次の3領域に分類された。
Tc≧73℃:底心斜方格子(β晶と略す)を持つB型球晶;球晶サイズは50μm以上
Tc<65℃:単純斜方格子(α晶と略す)を持つA型球晶;球晶サイズは10μm以下
65℃≦Tc<73℃:A型球晶とB型球晶の混在
形成されたいずれの球晶も、光学的に正であることを確認した。
この現象に関連して、具体的には次の研究成果を得ている。
1.PB(dM)PPフィルムを用いた全結晶化速度k及び球晶成長速度Gの測定については、脱偏光強度測定装置(DLI;高分解能ビデオカメラ装置付き)による実験からAvrami定数として4が得られ、それぞれのTcにおけるkとGを求めた。B型球晶のGについて、Tcを変えると75℃近傍に極大を持つ上に凸のグラフを得た。この現象は、理論的に説明可能である。全結晶化速度定数kのTc依存性は、75℃を境界として大きく変化することを新たに見い出した。
2.上記のB型球晶試料に関して、昇温装置付偏光顕微鏡により50-250℃の温度範囲で球晶形態観察を行った。
T(1)転移に接近すると、球晶のマルテ-ゼ・クロスが明瞭になり、複屈折も増大した。
3.室温において顕微偏光赤外分光光度計[科研費にて購入済み]により、B型球晶の半径方向と接線方向の偏光赤外吸収スペクトルを測定した。簡易的な偏光装置を用いたためか、両方向における差スペクトルは顕著に現れない。現時点では、予想した-P=N-主鎖方向の特定は出来ていない。これらは、7年度の研究において厳密な測定を行う。試料膜厚と制限視野形成法が赤外スペクトル測定に影響を与える事が分かった。
以上の研究内容は、第43回高分子学会年次大会、1994年度繊維科学国際会議、高分子論文集(学術雑誌)で報告した。

Research Products

• [Publications] H.Nakamura: "Solution-grown crystal of poly[bis(4-isopropylphenoxy)phosphazene]" Macromol.Chem.Phys.(印刷中).
• [Publications] 守田啓輔: "ポリ[ビス(3、4-ジメチルフェノキシホスファゼン]の球晶形態変化と結晶多形" 高分子論文集. 52. 54-59 (1995)
• [Publications] T.Miyata: "Crystal structure of poly[bis(3,4-dimethylphenoxy)phosphazene]" J.Mater.Sci.29. 2467-2473 (1994)
• [Publications] 工藤益男: "板状比の異なるバリュウムフェライトを含む磁性塗料のレオロジー特性" 日本レオロジー学会誌. 22. 32-36 (1994)
• [Publications] T.Miyata: "Polymorphism of Poly[bis(p-methoxyphenoxy)phosphazene]" Macromol.Chem.Phys.195. 253-261 (1994)
• [Publications] M.Hikosaka: "Ordering in Macromolecular Systems(分担執筆)" Springer-Verlag(Berlin), 185 (1994)