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2013 Fiscal Year Annual Research Report

高分子結晶融解キネティクス

Research Project

Project/Area Number 23550245
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

戸田 昭彦  広島大学, 総合科学研究科, 教授 (70201655)

Keywords高分子 / 結晶 / 融解 / キネティクス
Research Abstract

本研究では,結晶性高分子材料の耐熱性を決定する結晶融解現象について,その測定・解析手法を確立することを目的としている。特に,近年,高性能化・高機能化が期待されているアイソタクティック・ポリプロピレンの融解温度領域での動的過程(キネティクス)を明らかにする。最終年度である本年度は,タクティシティ,分子量が制御されたポリプロピレンおよびポリエチレン試料について,以下の研究成果が得られた。
前年度までに引き続き,10,000℃/sまでの超高速昇温が可能なマイクロチップセンサーを用いた熱測定法であるFlashDSCの融解キネティクスへの適用が非常に有用であることを実証した。すなわち,高速昇温により再組織化の効果を抑えた上で,結晶化温度で形成された結晶そのままの状態での融点を決定することが可能となった。得られた融点は純粋に過加熱による効果で高温側にシフトする。過加熱によるシフト量の昇温速度依存性は,代表者が提案している融解キネティクスモデルにより定量的な評価が可能となり,その結果,過加熱度ゼロの状態での結晶化温度で形成された結晶そのままの状態(すなわち折りたたみ鎖高分子結晶)の平衡融点が決定された。得られた融点と折りたたみ鎖結晶の厚さとの相関を取る(Gibbs-Thomsonプロットを行う)ことで,結晶性高分子材料の真の(すなわち伸びきり鎖結晶の)平衡融点を決定することが可能となった。ラメラ厚は小角X線散乱を用いて決定した。ポリエチレンで得られた結果は伸びきり鎖結晶で得られた融点の文献値と良く一致しており,本手法の有効性が確認できた。

  • Research Products

    (16 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (13 results) (of which Invited: 5 results)

  • [Journal Article] 熱測定による状態遷移過程のキネティクス解析手法の開発2014

    • Author(s)
      戸田昭彦
    • Journal Title

      熱測定

      Volume: 41 Pages: 10-16

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Melting Behaviors of Polyethylene Crystals: An application of fast-scan DSC2014

    • Author(s)
      A. Toda, K. Taguchi, K. Nozaki and M. Konishi
    • Journal Title

      POLYMER

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Melting kinetics of it-polypropylene crystals over wide heating rates2013

    • Author(s)
      A. Toda, K. Taguchi, K. Sato, K. Nozaki, M. Maruyama, K. Tagashira, M. Konishi
    • Journal Title

      J. Therm. Anal. Calor.

      Volume: 113 Pages: 1231-1237

    • DOI

      10.1007/s10973-012-2914-1

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Melting of polymer crystals2014

    • Author(s)
      A. TODA, K. TAGUCHI, K. NOZAKI, M. MARUYAMA, K. TAGASHIRA, M. KONISHI
    • Organizer
      The 11th International Symposium on Polymer Physics
    • Place of Presentation
      南京市(中国)
    • Year and Date
      20140608-20140612
    • Invited
  • [Presentation] Melting kinetics of polymer crystals2014

    • Author(s)
      A. Toda
    • Organizer
      The 247th ACS National Meeting
    • Place of Presentation
      Dallas, USA
    • Year and Date
      2014-03-17
    • Invited
  • [Presentation] 広範囲昇温速度による高分子結晶の融解キネティクス

    • Author(s)
      戸田 昭彦,田口 健,吉田 隆寛,前田 祐欣,野崎 浩二,丸山 真範,田頭 克春,小西 美鈴
    • Organizer
      第62回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都市)
  • [Presentation] アイソタクチックポリプロピレン結晶のα1-α2相転移:最組織化の影響

    • Author(s)
      前田 祐欣,野崎 浩二,戸田 昭彦,丸山 真範,田頭 克春,山本 隆
    • Organizer
      第62回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都市)
  • [Presentation] 高分子結晶の融液結晶化過程と融解

    • Author(s)
      戸田 昭彦,田口 健,安藤 太貴,前田 祐欣,野崎 浩二,丸山 真範,田頭 克春,小西 美鈴
    • Organizer
      第62回高分子討論会
    • Place of Presentation
      金沢大学角間キャンパス(金沢市)
  • [Presentation] 広範囲昇温速度によるポリエチレン結晶の融解キネティクス

    • Author(s)
      戸田 昭彦,田口 健,野崎 浩二,小西 美鈴
    • Organizer
      第62回高分子討論会
    • Place of Presentation
      金沢大学角間キャンパス(金沢市)
  • [Presentation] Melting Kinetics of iPP Crystals over Wide Heating Rates

    • Author(s)
      A. Toda, T. Ando, K. Taguchi, T. Yoshida, Y. Maeda, K. Nozaki, M. Maruyama, K. Tagashira, M. Konishi
    • Organizer
      International Discussion Meeting on Polymer Crystallization (IDMPC2013) in Kyoto, Japan, from June 30th to July 4th, 2013.
    • Place of Presentation
      コープイン京都(京都市)
  • [Presentation] Alpha1-Alpha2 Phase Transitions of Isotactic Polypropylene Crystals

    • Author(s)
      Y. Maeda, K. Nozaki, A. Toda, M. Maruyama, K. Tagashira, T. Yamamoto
    • Organizer
      International Discussion Meeting on Polymer Crystallization (IDMPC2013) in Kyoto, Japan, from June 30th to July 4th, 2013.
    • Place of Presentation
      コープイン京都(京都市)
  • [Presentation] MELTING KINETICS OF POLYMER CRYSTALS OVER WIDE HEATING RATES

    • Author(s)
      A. TODA, K. TAGUCHI, K. NOZAKI, M. MARUYAMA, K. TAGASHIRA, M. KONISHI
    • Organizer
      The 5th International Symposium on the New Frontiers of Thermal Studies of Materials
    • Place of Presentation
      横浜情報文化センター(横浜市)
    • Invited
  • [Presentation] 熱測定による状態遷移過程のキネティクス解析手法の開発

    • Author(s)
      戸田昭彦
    • Organizer
      第49回熱測定討論会
    • Place of Presentation
      千葉工業大学津田沼キャンパス(習志野市)
    • Invited
  • [Presentation] 広範囲昇温速度によるポリエチレン結晶の融解キネティクス

    • Author(s)
      戸田昭彦,田口健,野崎浩二,小西美鈴
    • Organizer
      第49回熱測定討論会
    • Place of Presentation
      千葉工業大学津田沼キャンパス(習志野市)
  • [Presentation] 超高速走査DSCによるナイロン6の融解挙動

    • Author(s)
      古島圭智, 高橋秀明, 石切山一彦, 戸田昭彦
    • Organizer
      第49回熱測定討論会
    • Place of Presentation
      千葉工業大学津田沼キャンパス(習志野市)
  • [Presentation] 熱測定による結晶化・融解・相転移キネティックス解析

    • Author(s)
      戸田昭彦
    • Organizer
      物質構造解析研究会第6回討論会
    • Place of Presentation
      山口大学(山口市)
    • Invited

URL: 

Published: 2015-05-28  

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