加熱延伸で誘起される逐次液晶相転移を活用したポリイミド膜の配向制御法確立

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前駆体のポリアミド酸（PAA）を定荷重・加熱延伸することで作製された，含フッ素全芳香族ポリイミドPMDA-TFDBの高配向フィルム試料について，偏光全反射フーリエ変換赤外分光（pATR-FTIR）測定に基づきイミド化率および分子鎖の配向秩序度Sを評価し，広角X線回折（WAXD）像のhk0反射の強度分布解析から得られるS値と比較した．前者ではS＝0.80±0.05であったのに対し，後者ではS > 0.9であった．前年度までのWAXDおよび小角X線散乱（SAXS）測定に基づく検討から，当該PAAの加熱延伸過程においては，液晶様の中間相（ネマチック相，スメクチック相）を経て配向結晶が生じること，また，ジグザグラメラ状構造を示唆する長周期構造が観測されたことから，秩序性の高い結晶領域と位置・配向いづれの秩序性も比較的低い中間相領域が積層した構造が固定化されたと考えられる．一方， PMDA-TFDBと類似の構造を有しビフタル酸無水物から合成されるsBPDA-TFDBは同様の加熱延伸過程において明確な中間相を示さず，また得られたフィルムの配向度は低い値にとどまった．これらの結果から，中間相の発現が高配向試料の作製の鍵であることが強く示唆される．