高分子多成分系における融体中の相分離と結晶化によるミクロ多相構造の形成と御御

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結晶性-非晶性ブロック共重合体であるポリスチレン-ポリエチレンブロック共重合体(PS-PE)を含むブレンドにおいて、融体の相構造および非晶性成分がガラス状態における状況下からの結晶化におけるミクロ相構造形成と結晶化挙動を、小角X線散乱法(SAXS)とDSCを用いて検討した。PS-PEブロック共重合体とPSホモポリマー(PSH)とのブレンドにおける融体のミクロ相構造は、PSHの添加量とともにラメラ・シリンダー・スフェア状へと変化した。また、組成の異なるブロック共重合体同士のブレンドにおいては、融体のミクロ相構造の構造周期が数平均分子量によってスケール出来ることが認められた。このような相構造を有する融体からの結晶化において、PS-PE/PSHブレンドは、PSの添加により見かけの活性化エネルギーが大きくなった。特にPEドメインがシリンダーおよびスフェア状である場合、観察した温度範囲において結晶化が観察されなかった。これはPEドメインがガラス状PSに囲まれリジッドで孤立したドメインであるためと考えられる。また、PEホモポリマーを加えたブレンドにおける結晶化においては、ミクロ相分離中に導入されたPEホモポリマーによってPEドメインが部分的に連結されるという、ミクロ相構造の構造欠陥によって、結晶化挙動はPEホモポリマーのそれに近くなる傾向を示した。以上の結晶化において、結晶化する場合は、SAXSのピーク位置は融体と結晶状態で変わらず融体のミクロ相構造を保持したまま結晶化することが示されたが、ある場合には結晶状態で、ミクロ相構造由来のピークの他に広角側にブロードなピークが観察され、ミクロ相構造内で複数の結晶ラメラを形成していることが示唆された。