8/31 高分子結晶化のメカニズムと高次構造制御に向けた評価法・制御事例

高分子結晶化のメカニズムと高次構造制御に向けた評価法・制御事例

～物理化学の復習から分かりやすく学ぶ結晶化理論の本質～
～少数の物理化学知識から現象を理解し予測する考え方を学ぶ～

講師

山形大学　客員教授／京都大学　研究員／立命館大学　補助研究員　博士(工学)　西田 幸次　氏

専門：結晶性高分子の高次構造制御、水溶性高分子の構造と物性、実験用装置開発
京都大学大学院修士課程を修了後，北海道大学工学部原子工学科助手，京都大学化学研究所助手，同准教授，京都大学大学院工学研究科高分子化学専攻准教授を経て現職．
繊維学会誌編集員，繊維学会賞受賞．
ホームページ：https://researchmap.jp/read0012410

セミナー趣旨

“高分子の結晶化理論”と言うと、複雑な式が沢山でてきて挑戦する前から放棄してこられた方もいらっしゃるのではないでしょうか。
　本セミナーでは、本題の高分子の結晶化理論に入る前に第１部として、極力少ない数式を用いて、物質一般がどのようにして構造を自発的に形成するのかを直感的かつ物理化学的に理解するための序章を設けました。この説明を聞けば、それに続く第２部の高分子の結晶化理論の各章において、なぜそのような数式で表させるのかという本質を容易に理解することできると思います。高分子の結晶化理論を理解することで、高次構造制御に際して、闇雲にパラメーター走査をすることなく、的を絞ることができ、少ないパラメーター走査で目標に近づくことができると思います。第３部の測定法と高次構造制御の各章においては、示差走査熱量測定（DSC）やX線回折や光学顕微鏡などの融点や結晶化度や結晶化速度を評価するため基本ツールを解説した後、石油由来の代表的な高分子材料であるポリプロピレンやバイオベース高分子のポリヒドロキシブチレートを用いた高次構造の制御例を紹介する。
　演者の研究は少数の基本的な物理化学法則を基に高分子材料の様々な現象を理解しようというスタイルでやってきた。そのスタイルにそって大学での講義や各種セミナーにおいても受講者が極力少数の知識から多くの現象を理解し先を予測する考え方が身につくように心がけている。

セミナー講演内容

第１部：
１．高分子の結晶化理論を理解するための物理化学の復習
（特に大学や高専で物理化学を敬遠してきた方にも分かりやすく解説！）

第２部：
２．高分子の結晶化理論
　2.1 結晶状態と溶融状態のギブズエネルギーの温度依存性
　2.2 結晶核の形成と成長
　2.3 融点と平衡融点
　2.4 結晶核形成と結晶成長の速度
　2.5 均一核生成と不均一核生成
　2.6 冷却プロセスと構造発生のタイミングの関係
　2.7 中間相を経由する結晶化

第３部：
３．測定法（DSC，光学顕微鏡，X線回折，特殊な温度制御）と高次構造制御事例
　3.1 結晶化および結晶の融解現象の評価法
　3.2 結晶と非晶との分率（結晶化度）の評価法
　3.3 球晶の構造とその成長速度の評価法
　3.4 ポリプロピレンやポリヒドロキシブチレートを用いた高次構造制御の例

　□質疑応答□