| 研究課題/領域番号 |
24245046
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
金谷 利治 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 教授 (20152788)
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| 研究分担者 |
西田 幸次 京都大学, 化学研究所, 准教授 (80189290)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 非平衡中間相 / 希釈剤系 / 流動誘起結晶化 / 中性子散乱 / 放射光X線散乱 / J-PARC / SPring-8 |
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| 研究実績の概要 |
結晶性高分子においてはそのナノメートルからマイクロメートルスケールの高次元構造が物性に大きく影響を及ぼすことが知られており、その制御は該当分野の大きな課題である。高分子結晶化過程において、結晶化誘導期におけるスピノーダル分解構造形成に代表される「非平衡中間相」を経由する新たな結晶化機構が存在することを以前に見いだした。本研究では、種々の平衡中間相を経由する結晶化機構を系統的に整理し、普遍的原理を示すと同時に、高分子結晶高次構造制御と新規物性 開発における産業応用への基盤構築を目指している。
(1)種々の高分子についてさらに詳細を検討したが、ポリエチレンテレフタレートとポリブチレンナフタレート以外にはそれほど顕著に平衡中間体を示す高分子は見出せなかった。そのため、結晶化条件（レーザー延伸）を変えたポリエチレンテレフタレートについて、「平衡中間体」発現の機構を調べることを始めた。産業応用へ進み始めたが、まだまとまった成果には繋がっていない。(２)希釈剤系での「中間体」としては、ポリ乳酸で新たな条件での発現を観測することに成功し、ある企業との共同研究としてさらに研究を進め始めた。（３）流動誘起結晶化に関しては、H２６年度はJ-PARC/MLF中性子源が停止したため進めることのできなかった「流動誘起結晶化における分子量の効果」について中性子散乱測定を進める予定であったが、再度中性子施設の不具合があり、国内では実験が難しく、韓国の原子炉で実験を行った。低分子量成分の方がシシに多く入ることを明らかにした。同時に、通常の融点以上で生成する前駆体からのシシケバブ生成についてSPring-8 のマイクロビーム実験を進め、通常の融点以上で生成する微結晶のサイズおよびその分布を明らかにした。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
遅れている理由には２つある。一つは、本研究における重要な手段である中性子散乱が施設（J-PARC/MLF)の不具合のため稼働せず、実験そのものができないことである。もう一つは、多くの高分子を探索して「非平衡中間相」の存在を確認しようとしたが、ほとんどの高分子で静置場では確認できなかった。そのため、新たに結晶化の条件（レーザー延伸）での研究を始めたが、その成果が形になるのに時間がかかっている。
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| 今後の研究の推進方策 |
基本的には、研究方針にそれほど大きな変更はないが、上述したように進捗を遅らせている２つの原因への対応として、１）中性子散乱実験は、基本国内で行うことにするが、今後は国外での実験（韓国、オーストラリアなど）を視野に入れて進めることにする。また、２）静置場での結晶化では「非平衡中間相」の存在を確認することが困難であることが明らかになってきたので、今後は結晶化条件の異なる実験を行うことになると予想される。
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