高分子結晶化のメカニズムと構造制御

第1部. 高分子結晶の成長機構と構造・物性解析の基礎

(2022年8月30日 10:30〜14:30) ※途中、お昼休憩含む

　汎用プラスチックからスーパーエンジニアリングプラスチックに至るまで様々な結晶性高分子が我々の身の回りで利用されている。結晶性高分子の材料物性を理解し、さらに改良していくには高分子結晶の成長機構および結晶高次構造の理解と制御が必要である。また加工性の向上には結晶化機構や結晶化速度を理解し、加工条件の最適化を行うことが必要である。 　本セミナーでは、結晶性高分子を利用した材料設計に必要不可欠な結晶化、結晶構造、高次構造、結晶成長、融解など高分子の結晶化に関する基礎的事項を初心者でも習得できるように論述する。また、高分子固体構造を解明するために用いる分析方法についても説明する。それらの基礎的事項に基づいて、実際に身の回りで使用されている高分子材料の結晶化機構や結晶高次構造と物性の特徴を説明する。

1. 高分子鎖の特徴 (高分子とは?)
   1. 平均分子鎖長
   2. 一次構造、立体規則性 他
2. 結晶性高分子と非晶性高分子 (結晶になれる高分子鎖の特徴は?高分子固体の構造モデルは?)
   1. 分子の種類と結晶性、非晶性
   2. 高分子固体構造モデル
   3. ガラス転移と融解
3. 高分子結晶の成長機構と構造の特徴 (どのように高分子結晶が成長する?その構造の特徴は?)
   1. 結晶とは
   2. 高分子の結晶核形成、結晶成長機構
   3. 結晶構造
   4. 結晶形態
   5. 固体高次構造
   6. 結晶と融点
4. 高分子結晶の各種分析法 (どの装置で測定すれば何が分かるか?原理と測定のポイント)
   1. 光学顕微鏡
   2. 偏光顕微鏡
   3. 走査型電子顕微鏡
   4. 透過型電子顕微鏡
   5. 走査プローブ顕微鏡
   6. X線回折法
   7. 熱測定 (示差走査熱量計、熱重量測定 他)
   8. 引張試験、粘弾性試験
5. 各種高分子の構造と物性の特徴
   • 例) ポリエチレンの固体構造と用途について
     • ポリ容器
     • レジ袋
     • おしぼり袋
     • ラップ
     • 釣り糸 など
• 質疑応答

第2部. 核剤の作用機構と使い方、最適処方

(2022年8月30日 14:45〜16:15)

　核剤 (結晶核剤) は結晶性高分子の結晶化を促進する添加剤であり、高分子に少量添加することで生産性 (成形性) の改善や力学物性、透明性の向上が期待される。本講習会では目的に応じた核剤の選択方法や最近の技術動向について発表する。

1. はじめに
   1. 高分子添加剤の概要
   2. 核剤の基礎知識
2. ポリプロピレン (PP) における核剤の作用機構
   1. PPの結晶構造と結晶化
   2. PP用核剤の作用機構
   3. 優れた核剤の条件
3. PP用核剤の効果的な活用方法
   1. 核剤による特性改善
   2. 様々な用途に対する核剤の活用方法
   3. 核剤による地球環境への貢献
4. まとめ
• 質疑応答