時分割X線回折によるポリオルガノホスファゼンのメゾモルフィック構造の究明

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09450354
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: 増子 徹 山形大学, 工学部, 教授 (40007216)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 和泉 義信 山形大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30002158) ; 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 / 時分割X線回折法 / 結晶変態 / メゾモルフイック状態 / 結晶化速度 / 偏光赤外吸収スペクトル / クライオ走査電顕 / 偏光顕微鏡

Research Abstract

結晶性ポリオルガノホスファゼン(POP)は結晶状態から分子鎖が2次元規則的に配列したメソ相(δ相)に変化する。この転移温度、T(1)は融点とガラス転移点の中間に存在する。本研究では、2種のPOPについて、それぞれのδ相から急冷する過程を時分割X線回折で追跡し、得られた球晶形態と結晶変態との関係を考察することを主要目的としている。
平成10年度の研究では、前年度に引き続きポリ[ビス(4-エチルフェノキシ)ホスファゼン]-PB(4E)PP-の急冷時に伴う結晶化挙動を検討した。試料低温化吹き付け装置を用いて、250℃から75℃まで500℃/minの冷却速度で試料を急冷し、実験室型X線回折装置に一次元PSPCを取り付けて追跡した。PB(4E)PPの結晶化速度は相当に早いが、高速冷却をするとメゾ状態を凍結させ得ることを見出し、それに関連する時分割データを記録することが出来た。放射光による実験は、Photon Factoryの都合もあって平成11年度以降の実験に延期した。
上記実験と類似の状態で、DSCを用いて最高300℃/minの速度で75℃まで高速冷却し、さらに0℃以下まで冷却した場合の熱解析実験を行った。200℃/minまでの速度では、結晶化による発熱ピークが認められたが、それ以上の冷却速度で発熱現象は認められない。得られた凍結メゾ状態を様々に加温して結晶変態の生じる様子を検討した。
PB(dM)PPの熱解析についても、上記同様に高速冷却DSC実験を行った。この高分子は、結晶変態を伴うので、いくつかの発熱と吸熱ピークが現れるが、これをコンピューターによるデータ処理を行ってピーク分離し、X線回折データと比較した。このポリマーに見出される大型の球晶については、高温顕微偏光赤外吸収スペクトルを昨年同様に継続検討した。また、クライオ電顕で破断面を調べて画像処理し、SAXS長周期構造と定量的に比較検討して新しい知見を得た。

Research Products

• [Publications] 中村 仁: "ポリ[ビス(4-イソプロピルフェノキシ)ホスファゼン]の結晶多形に伴う形態学的特徴" 日本化学会誌. 印刷中.
• [Publications] T.Masuko: "Structural features and phase transition of poly[bis4-n-propyl-phenoxy)phosphazene]" Macromol.Chem.Phys.,. in press. (1999)
• [Publications] 宮田忠和: "ポリ(L-乳酸)フィルムの延伸に伴う微細構造変化" 繊維学会誌、. 54巻5号. 261-269 (1998)
• [Publications] K.Yonetake: "Synthesis and characterization of liquid crystalline copolyester of 4-hydroxy-2,3,5,6-tetrafluorobenzoic acid with 6-hydroxy-2-naphthoic acid" J.Polym.Sci.,Polym.Chem.Ed.,. 36巻3号. 413-419 (1998)
• [Publications] T.Miyata: "Crystallization behaviour of poly(L-lactide)" Polymer,. 39巻22号. 5515-5521 (1998)