高分子混合系の相転移に関する基礎研究

1988 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63470090
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 橋本喜竹治 タケジ 京都大学, 工学部, 助教授 (20026230)
• 研究分担者: 中井 明美 京都大学, 工学部, 教務職員 (00115891) ; 西条 賢次 京都大学, 工学部, 教務職員 (60115847) ; 長谷川 博一 京都大学, 工学部, 助手 (60127123)
• キーワード: 時分割光散乱法 / 相転移 / 高分子混合系 / ブロック共重合体 / ポリマーブレンド / 相図 / 相分離機構 / スピノーダル

研究概要

(1)フォトマルチプライヤーアレー(photomultiplier array.64個の小型光電子増倍管を測角散乱角範囲に並べた光電子増倍管集合体で以下にフォルマルアレーと略す)からなる光散乱フォトメータについて研究・設計・試作を行った。本方法は以下に記す新規で特徴のある方法により未開拓研究分野の研究を可能ならしめるものである。(a)相分離過程に於ける構造の発生・成長の機構を、対応した光散乱強度分布の時間変化を通して解析する。(b)このために64個の素子からなるフォトマルアレーにより光散乱強度分布の変化を最少時間単位で約10ミリ秒のタイム・スケールで迅速測定し追跡する。(c)強度分布のデータ収集(測定時間、測定間隔、測定回数、各フォトマルの利得)はマイクロコンピュータにより制御する。(d)光電子増倍管の使用により初めて微弱な散乱光強度を追跡可能であり、従来の研究では得られなかった系(屈折率の極めて近い高分子混合系)及び、時間スケール(相転移の極初期)での現象を追跡可能とする。
(2)典型的な二成分高分子ブレンド系(例えば、ポリブタジエン/ポリスチレン、ポリブタジエン/ポリイソプレン、ポリブタジエン/重水素化ポリブタジエン、ポリプロピレン/エチレンープロピレンランダム共重合体(又はポリエチレン))並びにそれらの共通良溶媒を含む三成分系を研究対象として以下の研究を実施した。
a)静的光散乱法、中性子小角散乱法を用いて相図を明らかにし、スピノーダル分解機構に従う相分離の成長速度・成長機構を新規設計・試作・購入したフォトマルアレー光散乱装置により解析した。また成長速度と成長機構と分子パラメータとの関係を明らかにした。
b)a)の知見を利用して、相分離の中間構造の制御に関する基礎研究を行い、中間構造を種々調整することに成功した。更にその中間構造の詳細な解析を光散乱、中性子小角散乱を用いて行った。また相構造と物性との相関性に関する研究に着手した。

研究成果

• [文献書誌] T.Hashimoto;et al.: Polymer Communications. 30. 45-47 (1989)
• [文献書誌] A.Onuki;et al.: Macromolecules. 22. 879-890 (1989)
• [文献書誌] T.Hashimoto;et al.: Macromolecules. 22. (1989)
• [文献書誌] K.Mori;et al.: Polymer. 30. (1989)
• [文献書誌] T.Hashimoto;et al.: Polymer Communications. 30. (1989)
• [文献書誌] S.Sakurai;et al.: Macromolecules submitted.
• [文献書誌] T.Hashimoto;et al.: "Phase Transition of Block Copolymer/Homopolymer Mixtures,in"Space-Time Organization in Macromolecular Fluids",F.Tanaka,ed.1989" Springer,
• [文献書誌] T.Hashimoto;et al.: "Mechanism and Dynamics of Ordering Process of Polymer Blends at Phase Transition,in"Contemporary Topics in Polymer Science,Vol.6,Multiphase Macromolecular Systems Symposium",W.Cul" Plenum, (1989)