高分子固体の高次組織と力学的および電気的物性・機能との相関

聚合物固体的高阶结构与机械和电气性能/功能之间的相关性

• 批准号: 02205086
• 负责人: 小林 雅通
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-02205086/
• 关键词: 超延伸・高弾性率繊維; ポリオキシメチレン; 強誘電性液晶; 力学物性; モルフォロジ-; 相転移; 分子運動

ポリオキシメチレン(POM)の超延伸・高弾性率繊維の力学物性とモルフォロジ-の相関を解明する研究の一環として,POM繊維の結晶モルフォロジ-を評価する新しい分光学的手法を開拓した。特定の対称種に属する赤外バンドの波数がモルフォロジ-によって大きくシフトする現象に着目して,線型および大環状POMについて振動数とモルフォロジ-との定量的関係を調べた。POM結晶が典型的な折れたゝみ鎖結晶(FCC)から伸び切り鎖結晶(ECC)に移るにしたがって,分子鎖軸方向に遷移モ-メントをもつA_2対称種の赤外バンドが最高105cm^<ー1>も低波数シフトする。この現象は一連の極性高分子結晶に共通して観測され,遷移双極子相互作用によって生ずることを明らかにした。このような赤外バンドの特異的な変化は大環状POMについても見出された。この波数変化はPOM繊維におけるモルフォロジ-の違いを知るのに利用できる。たとえば,A_2(4)バンドの波数はFCCで1002cm^<ー1>に現れるが伸長率λと共に低波数シフトし,λ【similar or equal】5で903,λ>20で899cm^<ー1>にシフトし針状結晶(ECC)の極限値897cm^<ー1>に近ずく。さらに,分子運動が力学物性におよぼす効果に関し,CH伸縮領域のラマンスペクトルおよび回転型格子振動の遠赤外バンドの温度変化から,130K以上で分子鎮軸回りの回転ゆらぎを生じ,これによって結晶弾性率の低下が起ることを明らかにした。強誘電性液晶の相転移の分子機構に関し,一連の芳香族系強誘電性液晶分子について結晶から等方液体に至る相転移過程をX線回折および赤外・ラマン分光で考察した。結晶は複雑な固相転移過程を経て強誘電液晶相(S^*_c)へ転移し,ついで常誘電液晶相(Ch)へ移る。その間,層状構造の段階的変化と共にメソゲンであるビフェニル基のねじれなど分子内構造の変化を生ずることを示した。

ポ リ オ キ シ メ チ レ ン (POM) の extension, high 弾 rate 繊 d の mechanics property と モ ル フ ォ ロ ジ - の phase masato を interpret す る study one part の と し て, POM 繊 d の crystallization モ ル フ ォ ロ ジ - を review 価 す る new し い spectroscopy technique を pioneering し た. Specific の said seaborne に species す る red outside バ ン ド の wavenumber が モ ル フ ォ ロ ジ - に よ っ て big き く シ フ ト す に る phenomenon with mesh し て, linear お よ び big annular POM に つ い て vibration number と モ ル フ ォ ロ ジ - と の quantitative masato is を adjustable べ た. POM crystal が typical な fold れ た ゝ み lock crystallization (FCC) か ら stretch び cut り lock crystallization (ECC) move に る に し た が っ て, molecular lock axis に migration モ - メ ン ト を も つ A_2 said kind of seaborne の red outside バ ン ド が maximum 105 cm ^ < 1 > ー も low wave number シ フ ト す る. は こ の phenomenon for common の polar polymer crystallization に し て 観 measuring さ れ, migration dipole interaction に よ っ て raw ず る こ と を Ming ら か に し た. The <s:1> ような ような of the red outer バ ド ド ド ド the な variation of the <s:1> large ring POMに された て て て is found in された. The <s:1> <s:1> wavenality transformation <s:1> POM繊 dimension におけるモ フォロジ フォロジ フォロジ- the <s:1> is not based on the を を knowledge る に に utilizes で る る る. た と え ば, A_2 (4) バ ン ド の wavenumber は FCC で 1002 cm ^ < 1 > ー に now れ る が elongation lambda と に total low wave number シ フ ト し, lambda (similar or Equal 】 5 で 903, lambda > 20 で 899 cm ^ < 1 > ー に シ フ ト し needle crystal (ECC) の limit nt 897 cm ^ < 1 > ー に nearly ず く. さ ら に, molecular motion が mechanics property に お よ ぼ す unseen fruit に masato し, CH telescopic field の ラ マ ン ス ペ ク ト ル お よ び back planning type of lattice vibration の far outside the red バ ン ド の temperature variations change か ら, shaft back to more than 130 k で molecular town り の back planning ゆ ら ぎ を じ, こ れ に よ っ て crystallization 弾 sexual rate low の が る こ と を Ming ら か に し た. Strong electrical liquid crystal phase planning の lure move の molecular organization に masato し, for の strong aromatic system induced electrical liquid crystal molecules に つ い て crystallization か ら planning に to る parties such as liquid phase shift process を X-ray inflexion お よ び red outside, ラ マ ン spectral で investigation し た. After crystallization は 雑 な solid-phase process planning move を 経 て strong electric liquid crystal phase (S ^ * _c) lure へ planning し, つ い で often induced electric liquid crystal phase (Ch) へ る. そ の, layered structure の Duan Jie と variations of total に メ ソ ゲ ン で あ る ビ フ ェ ニ ル base の ね じ れ な ど の intramolecular structure - the を raw ず る こ と を shown し た.

项目成果

K.Tashiro: "Xーray Structure Analyses and Vibrational Spectral Measurements of the Model Compounds of the LiquidーCrystalline Arylate Polymers.Finding Out the Raman Bands Characteristic of the Twisted Biphenyl Structure in Association with the SolidーtoーLiqu

K.Tashiro：“液晶芳基化物聚合物模型化合物的 X 射线结构分析和振动光谱测量。找出与固-液相关的扭曲联苯结构的拉曼带特征

K.Tashiro: "Structural Study on Phase Transition in Ferroelectric Liquid Crystal [II] The Structural Changes revealed by XーRay Diffraction Measurements" Rept.Progr.Polym.Phys.Jpn.33. 177-180 (1990)

K.Tashiro：“铁电液晶相变的结构研究[II] X 射线衍射测量揭示的结构变化”Rept.Progr.Polym.Phys.Jpn.33 (1990)。

M.Shimomura: "Vibrational Spectroscopic Study on Lowーmolecularーweight Polyoxymethylene Diacetates" Polymer. 31. 1406-1410 (1990)

M.Shimomura：“低分子量聚甲醛二乙酸酯的振动光谱研究”聚合物。31. 1406-1410 (1990)

M.Kobayashi: "Molecular Motion of nーAlkane Chains in Urea Adducts:Frequency Modulation of Alkane Vibrations caused by Anharmonic Coupling with Librational Motion" Rept.Progr.Polym.Phys.Jpn.33. 185-188 (1990)

M.Kobayashi：“尿素加合物中正构烷烃链的分子运动：非简谐耦合与解放运动引起的烷烃振动的频率调制”Rept.Progr.Polym.Phys.Jpn.33 (1990)。

K.Tashiro: "Electorchemically Initiated Polymerization Reaction of 4ーVinylpyridine on Silver Electrode Surface:Direct Observation by the SurfaceーEnhanced Raman Scattering Technique" J.Phys.Chem.94. 3197-3204 (1990)

K.Tashiro：“银电极表面上 4-乙烯基吡啶的电化学引发聚合反应：通过表面增强拉曼散射技术的直接观察”J.Phys.Chem.94 (1990)。