高感度電気複屈折緩和測定による無定形高分子の分子レオロジー

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13450391
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 尾崎 邦宏 京都大学, 化学研究所, 教授 (00027046)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井上 正志 京都大学, 化学研究所, 助手 (80201937) ; 渡辺 宏 京都大学, 化学研究所, 助教授 (90167164)
• Keywords: 電気複屈折 / 粘弾性 / ガラス転移 / 誘電緩和 / 分子レオロジー / ポリスチレン / 応力光学則

Research Abstract

本研究費により,振動電場を用いた電気複屈折の緩和型測定装置を開発した.鏡を用いて複数回試料中を透過させる方法を採用したが,あまり感度は向上せず,高電場を用いる方がよい結果が得られることが判明した。この装置を利用して,低分子量ポリスチレンについてガラス転移温度近傍から高温で電気複屈折の測定を行った.その結果,ガラス転移領域で弱い緩和があることがわかった.この緩和に対しては,周波数-温度換算則が適用できることがわかった.当研究室では、従来から無定形高分子のガラス転移領域での応力の発生機構について、複屈折測定、粘弾性測定を行っており、ポリスチレン等の高分子系についてのデータの蓄積がある。本研究で得られた電気複屈折の結果と,これらの結果を対比・比較した.我々の予想では,複屈折と粘弾性が同じ分子機構に支配されていることを示した.それぞれの緩和が同じ二つの緩和閑数の線形結合として記述できるか検討した.ポリスチレンの場合,主鎖方向への双極子を持たないから,回転配向のみが活性化されるはずである.今回の測定から,電気複屈折の緩和の温度依存性は,粘弾性とそれとほぼ等しいことがわかり,われわれのモデルと矛盾しないこどが判明した.