半屈曲性高分子への排除体積効果に関する研究

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比較的屈曲性に富んだ芳香族ポリアミドの一種、ポリイソフタロイル-トランス-2,5-ジメチルピペラジン(PIDP)を合成、分別し、N-メチル-2-ピロリドン中における排除体積効果の詳細を光散乱、小角X線散乱、沈降平衡、粘度測定により研究した。本研究の設備備品である超遠心分析ローターは沈降実験に用いた。得られた主な知見又は成果は次の通りである。1.分子量が一万以下のPIDP鎖は非摂動みみず鎖(半屈曲性高分子の代表モデル)として振舞い、それ以上の分子量では排除体積効果を受ける。N-メチル-2-ピロリドン中におけるPIDP鎖の堅さは、持続長で表わすと、1.2nmである。2.排除体積効果の出現し始める分子量一万はKuhnの統計セグメント数にして約10で、典型的な半屈曲性高分子に対するセグメント数50よりかなり小さい。3.屈曲性高分子の膨張因子に対するDomb-Barrett式とみみず鎖に対する山川-Stockmayer摂動理論の組み合せは、研究した全分子量範囲(3×10^3-2.4×10^6)にわたるPIDPの慣性半径データをほぼ定量的に記述する。上記PIDPの研究に加えて、ビスフェノールAポリカーボネートについても試料の分別と沈降平衡実験を行った。今後、テトラヒドロフランを溶媒として、光散乱と小角X線散乱測定を行い、鎖の堅さと排除体積効果の関連を明らかにする。