高分子成形加工において重要な結晶化のメカニズムと制御

高分子の折りたたみ鎖結晶が発見されて50余年が経過し、数多くの研究が高分子の結晶化メカニズムの解明に捧げられてきた。 　しかしながら、結晶化初期過程である核生成や結晶成長過程に及ぼす絡み合い等の高分子鎖のトポロジー的役割の解明は未だ十分ではない。 　また、成形加工で重要となる流動場結晶化では、静置下とは異なったシシケバブ構造やコアスキン構造など多様なモルフォロジーが出現することから、数多くの研究者の注目を集めている。 　本講演では、高分子鎖の絡み合いや分子鎖の形態に着目しながら、静置下および流動下における結晶化メカニズムと制御について、理論的背景や先行研究を紹介しながら、講演者の最近の研究成果をわかりやすく解説する。

1. 高分子結晶化の基本原理
   1. 核生成と結晶成長過程の熱力学考察と理論的背景
   2. 高分子のトポロジー性 －鎖長・絡み合い・特異点の役割－
   3. 高分子の核生成と結晶成長過程の分子論的メカニズム
   4. 結晶化における絡み合いと滑り拡散の役割
   5. 核生成・結晶成長過程の実験観察法
2. ポリエチレンの静置場結晶化
   1. 核生成速度と結晶成長速度の分子量依存性
   2. 絡み合い密度が核生成速度に及ぼす影響
   3. 重合結晶化試料を用いた絡み合い構築過程の評価
   4. 末端基のかさ高さが核生成速度と結晶成長速度に及ぼす影響
   5. 相互作用を有する末端基の核生成速度と結晶成長速度に及ぼす影響
   6. 大環状ポリエチレンの核生成速度と結晶成長速度
3. 脂肪族ポリエステル類 (ポリ乳酸等) の静置場結晶化
   1. エステル交換反応を介した絡み合い解消過程
   2. 結晶成長速度をプローブにした絡み合い密度の変化の評価
   3. 特殊構造を有する末端基が核生成速度と結晶成長速度に及ぼす影響
   4. 大環状ポリエステル類の核生成速度と結晶成長速度
4. 高分子の成形加工 ～流動場結晶化～
   1. 流動場の役割 －流動による鎖の形態変化－
   2. 鎖長と絡み合いの影響
   3. 流動場結晶化で見られる特異なモルフォロジー
   4. 融掖中の分子鎖形態と生成するモルフォロジーの関係
5. ポリオレフィン類 (ポリエチレン等) の流動場結晶化
   1. シシケバブ構造について
   2. 直鎖状ポリオレフィン類のシシケバブ構造形成メカニズム
   3. 結び目絡み合いがシシケバブ構造形成に与える影響 ～大環状ポリエチレンの流動場結晶化～
6. ポリ乳酸などの脂肪族ポリエステル類の流動場結晶化
   1. エステル交換反応を介した絡み合い解消が流動場結晶化に及ぼす影響
   2. シシケバブ構造およびrow nucleation構造形成メカニズム
   3. 流動場結晶化が融点や力学的強度に与える影響

• 質疑応答・名刺交換等