高分子液体のマイクロ伸長レオロジーと配項向構造制御

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本研究では高分子液体の配向構造制御のための基礎研究を行った。その主な研究成果は以下の通りである。1.シンジオタクチックポリスチレン、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、および2種のサーモトロピック液晶性高分子を入手し、伸長粘度測定および超音波音速・吸収測定用の試料作成方法を確立した。2.ブレンドには高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンのブレンド試料および液晶性高分子とポリアリレートとのブレンド試料を作成した。後者のブレンド系では一部相溶性の可能性が認められた。3.これらの試料について溶融紡糸をも含んだ伸長流動実験とせん断流動実験を行った。さらに超音波による微細構造と分子運動の検討を実施した。その結果、PPSで高配向物を得るには線状で高分子量のものが良いことが明らかになった。また、液晶性高分子は顕著な配向構造を持ち、単にせん断流動と伸長流動の組合わせでは流動配向構造を制御することが困難であることが知られた。これに対してブレンドのような試料面での検討だけではなく、流動場に超音波場や電場などの外場を変調することが必要であるとの結論に達した。4.ブレンド試料の伸長粘度測定の結果、ブレンド比と温度ひずみ速度の組合せにより海島構造とその配向が制御できることが明らかになった。また、均一な緩和時間分布を持つ試料に少量の長時間緩和のある試料をブレンドすると、その少量の島構造物が配向することによって高ひずみ領域で伸長粘度の急激な増加が著しくなることが明らかになった。以上のように高分子液体のマイクロレオロジーによる流動配向構造制御の基礎的な知見を得ることができた。現在、コンパウンドを含む高分子混合系のレオロジーとマイクロ構造制御の研究および流動での外場変調による構造制御の研究を計画している。