高分子の結晶化準備機構

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12127203
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 金谷 利治 京都大学, 化学研究所, 教授 (20152788)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西田 幸次 京都大学, 化学研究所, 助手 (80189290) ; 今井 正幸 お茶の水女子大学, 理学部, 教授 (60251485) ; 深尾 浩次 京都工芸繊維大学, 繊維学部, 助教授 (50189908)
• Keywords: 高分子結晶化 / 結晶化誘導期 / メゾ化 / せん断流動 / 配向ガラス / シシカバブ構造 / MDシミュレーション / 枯渇相互作用

Research Abstract

本計画研究では、高分子の結晶化準備機構の解明を目指し、以下に示すようなテーマについて研究を進めた。
1)静置場における結晶化準備機構(西田幸次、金谷利治)
このテーマについては、静置場における高分子結晶化機構の全容の解明を実験的、理論的に行い、さらにその理論予測がメゾ化にも適用できるかを明らかにするため、溶融iPPが急冷によりメゾ化する瞬間の顕微鏡観察を行った。
2)流動場における結晶化機構(金谷利治、西田幸次)
配向高分子、特に繊維がシシカバブ構造という特異な構造を取ることは知られているが、その生成過程は全く分かっていない。その機構を明らかにするため、せん断流動場における高分子結晶化機構を光散乱、X線散乱、中性子散乱、顕微鏡散乱法を用いて調べた。
3)配向ガラス場下における結晶化機構(深尾浩次)
静置場における高分子結晶化機構の全容の解明にとって、どのようにしてスメクチック液晶的な配向構造から長周期構造が出現するかを明らかにすることは大変重要である。そのため、配向非晶状態からの高分子の構造形成をX線散乱法を用いて明らかにした。さらに、高分子配向結晶化のモレキュラーダイナミクスシミュレーションも行った。
4)モデル系としての剛直高分子と柔軟性高分子混合系における相分離と結晶化機構(今井正幸)
本テーマでは、枯渇相互作用により棒状粒子の結晶化挙動がどれほど加速されるかについて検討し、濃度にして約5桁もの加速効果があることを示した。

Research Products

• [Publications] G.Matsuba, K.Kaji, T.Kanaya, K.Nishida: "Detailed Analysis of the Induction Period of Polymer Crystallization by Depolarized light Scattering"Phys.Rev. E65. 61801-61807 (2002)
• [Publications] K.Kaji, K.Nishida, G.Matsuba, T.Kanaya, M.Imai: "Details of Structure Formation During the Induction Period of Spinodal Type Polymer Crystallization"J.Macromol.Sci.. (In press).
• [Publications] K.Kaji: "Crystalline and Amolphous Polymers, Applications of Neutron Scattering to Soft Condensed Matter"Gordon and Breach Science Publishers, Australia. 55 (2002)