重合過程を利用して得られる高分子ウィスカーの生成条件の確立

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05453152
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 山下 祐彦 岡山大学, 工学部, 教授 (20032930)
• 研究分担者: 横山 文義 岡山大学, 工学部, 講師 (50174876)
• キーワード: ポリマーウイスカー / 共重合 / 重合結晶化 / ポリ(p-オキシベンゾイル) / らせん成長 / ポリ(2-オキシ-6-ナフトイル) / 液液相分離

研究概要

ポリ(p-オキシベンゾイル)(POB)ウイスカーの生成を支配している速度過程を明確にすべく、溶液重合での各段階の生成オリゴマーの重合度と生成量を高速液体クロマトグラフィーで追跡した。各種溶媒を用いた場合均一重合によって生成するオリゴマー分子の分子量分布と生成結晶の形態の関係を明確にし、結晶化を起こすオリゴマーの臨界長を求めた。これらの結果を総合することで一般的なウイスカー生成条件の確立を目指している。
また、POB以外の剛直高分子ポリ(2-オキシ-6-ナフトイル)やポリ(4-メルカプトベンゾイル)でウイスカー調製に成功した。さらに、ポリ(4-オキシ-4'-フェニルベンゾイル)(POPB)では、重合初期生成物中にらせん成長による結晶の積層形態が観察され、らせん転位による結晶成長の妥当性を支持した。p-ABAとm-ABAの溶液共重合を行った結果、m-ABAの仕込み量30mol%までウイスカー形態が観察され、そのウイスカー中のm成分を調べた結果数mol%しか結晶中には入っていないことが明らかになった。この例では溶液結晶化過程に律速されウイスカー生成は分別効果をともなった結晶化で起っている。一方、p-ABAと4'-アセトキシビフェニル-4-カルボキシリックアシド(ABPA)との溶液共重合では数mol%のABPAを仕込むことでウイスカー形成は阻害され、球状の結晶形態が観察された。これは溶液中での重合で重合度の上昇とともにオリゴマーの融点が上昇するが溶媒に溶解せず重合温度で液・液相分離が起こる。そして、濃厚相中でのさらなる重合度の増加で融点上昇が起こり、結晶析出が起こることで説明できる。このように、重合結晶化の新しい機構を見い出しており重合過程での形態制御法を発展さすべく勢力的に平成6年度も研究を進めて行く予定である。

研究成果

• [文献書誌] K.Kimura,S.Endo,Y.Kato,Y.Yamashita: "Synthesis and characterization of poly(oxy-2,6-naphthalenediyl carbonyl)whiskers from 2-acetoxy-6-naphthoic acid" Polymer. 34. 1054-1059 (1993)
• [文献書誌] K.Kimura,S.Endo,Y.Kato,Y.Yamashita: "Solvent effect on the morphology of poly(oxy-1,4-benzenediylcarbonyl)whisker from 4-acetoxybenzoic acid" Polymer. 35. 123-127 (1994)
• [文献書誌] 木村邦生,山下祐彦: "高分子ウイスカーの形状制御とその可能性" ポリファイル. 30. 20-22 (1993)
• [文献書誌] K.Kimura and Y.Yamashita: "Synthsis and characterization of poly(4-mercaptobenzoyl)whiskers from S-acetyl-4-mercaptobenzoic acid" Polymer. (in press). (1994)