1988 Fiscal Year Annual Research Report
ヘテロ環全芳香族ポリアミド繊維の分子設計による高性能化に関する研究
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63470093
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| Research Institution | Kyushu Sangyo University |
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Principal Investigator |
高柳 素夫 九州産業大学, 工学部, 教授 (40037643)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
添嶋 康廣 九州産業大学, 工学部, 助手 (10179377)
植田 茂行 九州産業大学, 工学部, 助手 (90069576)
井本 英二 九州産業大学, 工学部, 教授 (80081321)
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| Keywords | ヘテロ環全芳香族ポリアミド / ピラジン環 / 二量化 / p-3環体 / 重縮合 / 配向緩和 / X線回折 |
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| Research Abstract |
(1)ポリ(p-フェニレンテレフタルアミド)(PPTA)の主鎖ベンゼン環の代わりにピラジン環を含むp-型3環体を導入して、PPTAと同様に硫酸の可溶な新規ポリアミドであるポリ{p-フェニレン[2,5-ビス(4-カルボキシフェニル)ピラジン]アミド}(PPPA)を合成した。
(2)ピラジン環を含むp-型3環体酸クロリドの2,5-ビス(4-クロロホルミル)ピラジン(PCP)は、α-ブロモ-4-シアノアセトフェノンの二量化によりピラジン環を形成する方法で調製した。PPPAはPCPとp-フェニレンジアミンとをN-メチルピロリドン、CaCl_2系の重合溶媒中で低温溶液法によって重合した。固有粘度は2.01dl/g、窒素中での10%重量減少温度は545℃であった。
(3)PPPAは硫酸に可溶であり、溶液相図より8wt%以上から液晶を示した。しかし、PPTAと比較すると液晶域は狭く、高濃度において結晶の析出が見られ、結晶化の速度の早い特徴をもつものと思われる。
(4)PPPAフィルムのX線回折図(EV)では面配向を示し、子午線上の回折点からPolanyiの式より繊維周期を求めると、c=20.6±1.6〓であった。PPPAが全トランスの立体配座であるとして計算より求めた繊維周期と実測値がよく一致することから、全トランスの立体配座と考えられる。また、PPTAと同様の面指数を仮定して格子定数a=7.94〓,b=5.23〓を得た。単位格子中の分子鎖数は密度の実測値から2本と見積られた。これらの結果をもとにして、繊維として場合の弾性率は約288GPa程度と予想される。
(5)PPPAの硫酸ドープから繊維化を試みたが、単独では紡糸不可能であった。これはPPPAの分子量の小さいこともあるが、配向緩和によび結晶化速度の速いことが原因している。今後、重合度を増大するに適切な重合溶媒の探索が課題として残った。
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