ナノ〜メソスケールの構造解析に支援された外部ずり応力下での構造制御による高強度高分子材料の創製

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04F04410
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 堀井 文敬 京都大学, 化学研究所, 教授
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): YANG Hu 京都大学, 化学研究所, 外国人特別研究員
• Keywords: ポリビニルアルコール / ゲル化 / ネットワーク構造 / 偏光膜 / ヨウ素錯体 / 固体NMR

Research Abstract

種々の分子量を持つポリビニルアルコール(PVA)をクラレ(株)に提供してもらい、それぞれの比較的濃厚な水溶液について、レオメーターによる粘弾性測定を行い、水素結合形成の影響の有無を検討した。また、NaCl、KIなどの添加塩についても、これらがPVAの分子内および分子間水素結合に及ぼす影響を詳細に検討した。
さらに、PVA-KI水溶液にI_2を添加した場合は、よく知られているように、PVAとI_3^-またはI_5^-との間で錯体が形成されるが、その構造や形成機構については明らかになっていないため、詳細な研究を開始した。この系は、液晶ディスプレーなどに使用されているPVA系偏光膜の作製に関係し、より高性能な偏光膜を開発する上でも重要な基礎的研究である。まず、PVA/I_2/KI/H_2O系において、ある温度以上では溶液であるが、この温度以下ではゲルを形成することを見出し、この系の相図を作成した。この相図に基づいて、ゲル形成に及ぼす粘弾性挙動の変化を測定し、ネットワーク構造についての知見を得ることを検討した。現在は温度可変が行えないため、室温において濃度変化のみを行ったが、あまり明瞭な変化が認められないことが分かった。このため、現在温度可変が行えるように装置を改良中である。一方、この系の^1Hおよび^<13>C NMR測定を行い、ネットワークの架橋点の構造を明らかにすることを試みた。しかし、ゲル化前後で、化学シフトおよび共鳴線の線幅には著しい変化が認められなかった。系の分子運動性は極めて高いが、ゲル化点が観測されていない可能性が高い。より低温での測定や、凍結状態での固体高分解能NMR測定を現在検討しているところである。