環状及び直鎖パラフィンの合成と構造、物性に関する基礎研究

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 61303012
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 片山 健一 京都大学, 化学研究所, 教授 (60027068)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小川 芳弘 熊本大学, 教養部, 講師 (70149988) ; 堀井 文敬 京都大学, 化学研究所, 助教授 (70124758) ; 伊藤 泰輔 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 教授 (40027769) ; 高見澤 橄一郎 九州大学, 工学部, 教授 (10037707) ; 田中 康之 東京農工大学, 工学部, 教授 (80015114)
• Keywords: 環状パラフィン / 直鎖パラフィン / ポリエチレン / 結晶構造 / 固体高分解能^<13>CNMR / 電子顕微鏡観察 / 固相転移 / 拡散

Research Abstract

1.前年度に引続き、純度98%以上の環状パラフィンC_<36>H_<72>〜C_<120>H_<240>を合成した。また、純度99.98%のn-C_<43>H_<88>をケテンニ量体化反応により合成した。
2.前年度では比較的高濃度の溶液から環状パラフィンを結晶化させた場合結晶欠陥が多数導入されることが明らかになった。このため、0.1%の溶液から結晶化させたC_<60>H_<120>結晶について、固体高分解能^<13>CNMR法により固相転移および分子運動について検討した。その結果、2種の新しい結晶転移が見い出された。すなわち、室温付近の単斜晶系結晶ー斜方晶系結晶転移と70℃付近の斜方晶系結晶ーキンク拡散結晶転移である。後者の結晶では、環状分子の2本の分子鎖のどちらか一方を1個のキンクが10^3Hz以上で拡散していることが明らかになった。
3.前年度に引続き、環状パラフィンおよびポリエチレンを相互にエピタクシ-結晶化させ、電子顕微鏡法によりポリエチレン単結晶の折りたたみ面およびその構造について検討した。その結果、ポリエチレン単結晶では{110}面が折りたたみ面に相当し、折りたたみ構造にかなり規則性はあるが、折りたたみ方向にはある程度分布が存在することが明らかになった。
4.ポリエチレン固体中の直鎖飽和脂肪酸エステルの拡散に対する圧力Pの効果を種々の鎖長Nの試料について90℃で研究した。その結果、P=1barでは拡散係数DはNの-2乗に比例するが、Pの増加とともにそのベキ数の絶対値は増大した。lnDのPに対するプロットから決定した拡散の活性化体積はCH_2単位の3.8〜7.5個分に相当し、de Gennesらの蛇行拡散モデルを用いて説明するのに都合のよい結果であることが明らかになった。

Research Products

• [Publications] K.Takamizawa,et al: Polymer J.19. 981-984 (1987)
• [Publications] 高見沢橄一郎 他: 九州大学大学院総合理工科研究報告.
• [Publications] T.Ito,et al.: Bull.Inst.Chem.Res.,Kyoto Univ.
• [Publications] K.J.Ihn,et al.: Makromol.Chem.
• [Publications] K.J.Ihn,et al.: Makromol.Chem.,Rapid Comm.
• [Publications] 中川将他: Polym.Prepr.,Japan. 37. 1153-1153 (1988)