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高分子鎖のトポロジーと核生成

研究課題

研究課題/領域番号 12127205
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関広島大学

研究代表者

彦坂 正道  広島大学, 総合科学部, 教授 (60087103)

研究分担者 河原 茂元 (河原 成元)  長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (00242248)
戸田 昭彦  広島大学, 総合科学部, 助教授 (70201655)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
17,700千円 (直接経費: 17,700千円)
2002年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
2001年度: 13,000千円 (直接経費: 13,000千円)
キーワード核生成 / 高分子 / 誘導期 / 結晶化 / 結晶成長 / 結晶形態 / 核剤 / ゴム / 絡みみ合い / 分子量 / バンド球晶 / 形態 / 天然ゴム / 脂肪酸
研究概要

1930年代以来肉難とされてきた「融液からの核生成初期(誘導期という)過程が核生成過程である」実験的検証に初めて成功した。放射光を用いたX線小角散乱により直接観察できた核の数は結晶化温度に急冷後急激に増大し、核の大きさは結晶化温度の増大とともに増大した。これらの成果により、核生成誘導期は核生成過程であり、最近提案されている相分離過程ではないことが明らかになった。1次核の生成と結晶成長による結晶成長機構のメカニズムを通じて、高分子物質の結晶の特徴である著しく多様な高次構造が、どのようにして形成されるのかは重要な課題である。しかし「単結晶の3次元的立体形態とその起源の解明」は、高分子結晶の変形が容易なために明らかにすることが困難であった。本研究では、柔らかい物質で補強することにより、変形しない本来の形態を原子間力顕微鏡で観察することに成功し、単結晶が派生成長した場合に見られる高次構造の典型例である「板状結晶のねじれ」の起源が解明できた。天然ゴムの結晶化機構は長年にわたり明らかでなかった。本研究では、天然ゴムを高純度に精製してから脂肪酸を混合し、結晶化を偏光顕微鏡により観察し、核生成速度の過冷却度が脂肪酸添加により著しく加速されることを見いだした。この事案から脂肪酸が天然ゴムの核剤として働いていることを初めて明らかにできた。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (69件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (69件)

  • [文献書誌] M.Hikosaka: "Direct Evidence of Nucleation During the Induction Period of Polyethylene by SAXS"J.Macromol.Sci., Phys.. B42. 847-865 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Yamazaki: "Role of Entanglement in Nucleation and "Melt Relaxation" of Polyethylene"Polymer. 43. 6585-6593 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.K.Ghosh: "Power law of molecular weight of the nucleation of folded chain crystals of polyethylene"Macromolecules. 18. 6985-6991 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Gu: "Second-order phase transition of high isotactic polypropylene at high temperature"Polymer. 43. 1473-1481 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Yamada: "Equilibrium melting temperature of isotactic polypropylene(1) Differential thermal analysis"Macromolecules. 36. 4790-4801 (2003)

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  • [文献書誌] K.Yamada: "Equilibrium melting temperature of isotactic polypropylene(2) Optical microscope"Macromolecules. 36. 4802-4812 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Toda: "Superheating of the melting kinetics in polymer crystals : a possible nucleation mechanism"Polymer. 43. 1667-1679 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kawahara: "Effect of non-rubber components on the crystallization behavior of natural rubber"J.Macromal.Sci., Phys.. B42. 761-771 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kawahara: "Spherulite Growth of cis-1,4-Polyisoprene Isolated from Natural Rubber"J.Macromol.Sci., Phys.. B42. 569-578 (2003)

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  • [文献書誌] S.Kawahara: "Effect of gel on the Green Strength of Natural Rubber, Eng and Y.Tanaka"Rubber Chem.Technol. 75. 739-746 (2002)

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  • [文献書誌] S.Kawahara: "LCST Phase Behavior of Natural Rubber/Polybutadiene Blend"Polym.J. 34. 1-8 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Suchiva: "Structural Characterization of the Small Rubber Particles in Fresh Hevea Latex, J.Sakdapipanich"Rubber Chem.Technol.. 75. 179-185 (2002)

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  • [文献書誌] K.Nozaki, M.Hikosaka: "Crystallization Process in Fats and Lipid System, Chap. 10. Nucleation and Growth in the Solid - Solid Phase Transition of n-Alkanes"Marcel Decker Inc. (New York). 25 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 河原成元 (新名惇彦, 吉田和哉編): "天然ゴム(分担),植物代謝工学ハンドブック"エヌ・ティー・エス. 12 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kawahara, J.Ruangdech, Y.Isono, M.Hikosaka, Y.Tanaka: "Effect of non-rubber components on the crystallization behavior or natural rubber"J. Macromol. Sci.. B42. 761-771 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kawahara^<*1>, K.Takano^1, Y.Isono, M.Hikosaka: "Spherulite Growth of cis-1, 4-Polyisoprene Isolated from Natural Rubber"J. Macromol. Sci.. B42. 569-578 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Hikosaka^*, S.Yamazaki, I.Wataoka, N.C.Das, K.Okada, A.Toda, K.Inoue: "Direct Evidence of Nucleation During the Induction Period of Polyethylene by SAXS"J. Macromol. Sci.. B42. 847-865 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Yamazaki, M.Hikosaka, A.Toda, I.Wataoka: "Role of Entanglement in Nucleation and "Melt Relaxation" of Polyethylene"Polymer. 43. 6585-6593 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.K.Ghosh, M.Hikosaka, A.Toda, S.Yamazaki, K.Yamada: "Power law of molecular weight of the nucleation of folded chain crystals of polyethylene"Macromolecules. 18. 6985-6991 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Gu, M.Hikosaka, A.Toda, S.K.Ghosh, S.Yamazaki, M.Arakaki, Koji Yamada: "Second-order phase transition or high isotactic polypropylene at high temperature"Polymer. 43. 1473-1481 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toda, K.Yamada, M.Hikosaka: "Superheating of the melting kinetics in polymer crystals : a possible nucleation mechanism"Polymer. 43. 1667-1679 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Yamazaki, M.Hikosaka, S.K.Ghosh, F.Gu, M.Arakaki, A.Toda: "Effect of Entanglement on Nucleation Rate of Polyethylene"Polymer Journal. 33. 906-908 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.K.Ghosh, M.Hikosaka, A.Toda: "Power law of nucleation rate of folded chains single crystals of polyethylene"Colloid & Polym. Sci.. 279. 382-386 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toda C.Tomita, T.Arita, M.Hikosaka: "Periodically modulated driving force applied with TMDSC to the crystallization and melting kinetics of ice crystals confined in a porous silica gel"J. Thermal Anal. Calor.. 64. 775-782 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Toda, Y.Takahashi, T.Arita, M.Hikosaka, T.Furukawa: "Application of periodically modulated driving force to the transition kinetics in VDF/TrFE copolymers"J. Chem. Phys.. 114. 6896-6905 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Toda, T.Arita, M.Hikosaka: "Three-dimensional morphology of PVDF single crystals forming banded spherulites"Polymer. 42. 2225-2235 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.L.Amal, A.J.Muller, P.Maiti, M.Hikosaka: "Nucleation and crystallization of isotactid polypropylene droplets in an immischible polystyrene matrix"Macromol, Chem.Phys.. 201. 2593-2504 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] P.Maiti, M.Hikosaka, K.Yamada, A.Toda, F.Gu: "Lamellar thickening in isotactic polypropylene with high tacticity crystallized at high temperature"Macromolecules. 33. 9069-9075 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Hikosaka, K.Amano, S.Rastogi, A.Keller: "Lamellar Thickening Growth of an Extended Chain Single Crystal of Polyethylene (II)---ΔT dependence of lamellar thickening growth rate and comparison with lamellar thickening"J. Mat. Sci.. 35. 5157-5168 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G.Z.Li, T.Yamamoto, K.Nozaki, M.Hikosaka: "Effect of cyrstallization conditions on single crystals of ladderlike polyphenylsesquioxnae (PPSQ)"Polymer. 41. 2827-2830 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Nozaki, M.Hikosaka: "Mechanism of primary nucleation and origin of hysteresis in the rotator phase of an Odd n-alkane"J. Mat. Sci.. 35. 1239-1252 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Toda, T.Arita, M.Hikosaka: "Kinetic response of an epoxy thermosetting system observed by T-M DSC"J. Therm. Anal. Calor. 60. 821-827 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Toda, T.Arita, C.Tomita, M.Hikosaka: "A calibration of complex heat capacity obtained by temperature-modulated DSC in transition regions"Polymer. 41. 8941-8951 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toda, T.Arita, M.Hikosaka: "An unusual behavior in the melting region of isotactic polypropylene crystals revealed by Temperature-Modulated DSC"J. Mater. Sci.. 35. 5085-5090 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Hikosaka: "Direct Evidence of Nucleation During the Induction Period of Polyethylene by SAXS"J. Macromol. Sci., Phys.. (in press).

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  • [文献書誌] K.Yamada: "Equilibrium melting temperature of isotactic Polypropylene (1) -Differential thermal analysis"Macromolecules. (In press). 2002

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  • [文献書誌] K.Yamada: "Equilibrium melting temperature of isotactic polypropylene(2) -Optical microscope"Macromolecules. (In press).

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  • [文献書誌] A.Toda: "Superheating of the melting kinetics in polymer crystals : a possible nucleation mechanism"Polymer. 43. 1667-1679 (2002)

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  • [文献書誌] S.Kawahara: "Effect of non-rubber components on the crystallization behavior of natural rubber"J. Macromol. Sci., Phys.. (in press).

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kawahara: "Spherulite Growth of cis-1,4-Polyisoprene Isolated from Natural Rubber"J. Macromol. Sci., Phys.. (in press).

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kawahara: "Effect of gel on the Green Strength of Natural Rubber, Eng and Y.Tanaka"Rubber Chem. Technol. 75. 739 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kawahara: "LCST Phase Behavior of Natural Rubber/Polybutadiene Blend"Polym. J. 34. 1-8 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Suchiva: "Structural Characterization of the Small Rubber Particles in Fresh Hevea Latex, J.Sakdapipanich"Rubber Chem. Technol.. 75. 179-185 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Nozaki, M.Hikosaka: "Crystallization Process in Fats and Lipid System, Chap. 10. Mechanism of Primary Nucleation and Growth in the Rotator Phase Transition of n-alkanes"Marcel Decker Inc., New York. 25 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 河原成元(新名惇彦, 吉田和哉編): "天然ゴム(分担),植物代謝工学ハンドブック"エヌ・ティー・エス. 12 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] F.Gu, M.Hikosaka, A.Toda, S.K.Ghosh, S.Yamazaki, M.Arakaki 他: "Second-order phase transition of high isotactic polypropylene at high temperature"Polymer. 43. 1473-1481 (2002)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] S.Yamazaki, M.Hikosaka, S.K.Ghosh F.Gu, M.Arakaki, A.Toda: "Effect of Entanglement on Nucleation Rate of Polyethylene"Polymer Journal. 33. 906-908 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] S.K.Ghosh, M.Hikosaka, A.Toda: "Power law of nucleation rate of folded chains single crystals of polyethylene"Colloid & Polym. Sci. 279. 382-386 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] A.Toda, K.Yamada, N.Hikosaka: "Superheating of the melting kinetics in polymer crystals : a possible nucleation mechanism"Polymer. 43. 1667-1679 (2002)

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  • [文献書誌] A.Toda C.Tomita, T.Arita, M.Hikosaka: "Periodically modulated driving force applied with TMDSC to the crystallization and melting kinetics of ice crystals confined in a porous silica gel"J.Thermal Anal.Calor.. 64. 775-782 (2001)

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      2000 実績報告書
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  • [文献書誌] M.Hikosaka: "Lamellar Thickening Growth of an Extended Chain Single Crystal of Polyethylen (II)-ΔT dependence of lamellar thickening growth rate and comparison with lamellar thickening"J.Mat.Sci. 35. 5157-5168 (2000)

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  • [文献書誌] S.Kawahara: "Characterization of Fatty Acids linked to Natural Rubber-Role of linked fatty acids on Crystallization of the Rubber-"Polymer. 41. 7483-7488 (2000)

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  • [文献書誌] S.Kawahara: "Crystallization Behavior and Strength of Natural Rubber-Skim Rubber, Deproteinized Natural Rubber and Pale Crepe-"Journal of Applied Polymer Science. 78. 1510-1516 (2000)

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  • [文献書誌] S.Akiyama: "Free Volume of cis-1,4 polyisoprene/polybutadiene blends"Polymer Bulletin. 45. 275-279 (2000)

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  • [文献書誌] 河原成元: "高純度天然ゴムの物性"日本ゴム協会誌. 73. 627-633 (2000)

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  • [文献書誌] 河原成元: "ゴム事典(分担執筆)"朝倉書店. 587 (2000)

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2018-03-28  

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