ポリマーアロイにおける相溶性の基礎と物性制御ノウハウ

高分子材料をアロイ化する目的は、物性の制御にある。本講演では、相溶性 (misciblility) や混和性 (compatibility) の基礎から、モルフォロジー制御の方法論、モルフォロジーと物性の関係等、アロイ材料の物性制御を行うために必須となる理論的な背景について、具体例を挙げながら解説する。

1. ポリマーアロイの基礎
   1. 序論
      • ポリマーアロイの定義と分類
      • 相溶性と相容性
      • ポリマーアロイの歴史
   2. 相溶-相分離の熱力学
      • Flory-Huggins理論
      • 混合自由エネルギーと相図の関係は?
      • 準安定と不安定領域
   3. 相互作用パラメーターと溶解度パラメーターの関係は?
   4. Flory-Huggins理論の限界
   5. 様々なポリマーブレンド系の相挙動
   6. 相溶化のために
   7. 相互作用パラメーターの決め方
   8. ランダム共重合体の相溶性
2. ポリマーアロイの構造
   1. ポリマーアロイの構造形成と制御
      • 相分離の動力学
      • 変調構造
      • スピノーダル分解の応用
   2. ポリマーブレンドの界面
      • 界面厚と界面張力
      • 種々の高分子対の界面張力
   3. 流動場による構造制御
      • 流動場によるドロップレットの微分散化
      • 流動誘起相溶化
      • 流動誘起相分離
   4. 三相共存系の構造制御
      • ぬれと拡張係数
   5. ブロック共重合体のミクロ相分離構造
   6. 小角X線散乱によるミクロ相分離構造解析
   7. ABC星形ブロック共重合体のモルフォロジー
   8. 相容化剤 (Compatibilizer)
      • 相容化剤の種類と分類
      • 相容化剤の添加効果
   9. リアクティブブレンディング
      • 利用される種々の化学反応
      • 相容化機構
      • 耐衝撃性ポリスチレン (HIPS) の構造とその製法
      • リアクティブブレンディングによる高度なモルフォロジー制御
3. ポリマーアロイの物性
   1. 相溶系の物性
      • ガラス転移温度
      • 弾性率 (レオロジー)
   2. 相分離系の物性
      • 力学モデルによる簡単な理解
      • 力学モデルとモルフォロジーの関係
   3. 相界面が物性に及ぼす影響
      • 相容化剤であるブロック共重合体の構造
      • 破壊靱性値
   4. 相構造と耐衝撃性
      • 固体高分子の変形:クレーズとせん断降伏
      • ゴム分散系のクレーズ変形
      • ゴム分散系のせん断降伏
4. おわりに