実験グループ 研究テーマ - POLYMER SCIENCE LAB. Home

ポリプロピレンとは・・・
プロピレン CH2=CHCH3
重
合
Fig.1 ポリプロピレンの化学構造
iPPはさまざまな分野で利用されているプラスチック
世界生産量がポリエチレンについで2番目に多いプラスチック
タッパー
食品包装
容器
バンパー
注射器
ポリプロピレンの立体異性体
アイソタクチックポリプロピレン(iPP)
結晶性
シンジオタクチックポリプロピレン(sPP)
非晶性
アタクチックポリプロピレン(aPP)
立体規則性の程度=tacticity
m
メソ
r
ラセモ
mmmm
isotactisityは5連子(pentad)のmmmmの確率で表す←NMR(核磁気共鳴)で測定する
ポリプリピレン重合体(アイソタクチック)
もっともエネルギーの低い分子構造(コンフォメーション)
trans-gauche+-trans-gauche+・・・
3/1 helix (R)
trans-gauche--trans-gauche-・・・
3/1 helix (L)
iPP分子の結晶状態での4つのコンフォメーション
downward view
along the helical
axis
R
R
L
L
up
down
up
down
g+
t
g+
t
t
g+ t
gt
t
t
g-
g-
t
Methyl基は
こっち向き
エネルギーが高いので許されないコンフォメーション
OK!
gg-
t
t
t
g-
g-
アイソタクチックポリプロピレンの結晶多形と出現する条件
α相
β相
融液からの結晶化
①温度勾配下や流動速度勾配下の融液結晶化
②β核剤混合系での結晶化
γ相
①高圧結晶化
②低分子量試料の使用
③少量のエチレンとの共重合化
mesomorphic phase メゾフェーズ(メソフェーズ)
融液を80℃/sよりも速い速度で0℃以下に冷却する
iPPのα1, α2, γ相の結晶構造
up or down up
(disorder)
L
R
L
L
R
b
R
R
L
L
R
R
L
L
α1
L
down
c
monoclinic (C2/c)
a=6.65Å
b=20.96Å
c=6.5Å
β=99.80°
a
α2
monoclinic (P21/c)
a=6.65Å
b=20.73Å
c=6.5Å
β=99.80°
R
L
R
L
L
R
L
R
R
L
L
R
R
R
L
L
R
L
R
L
R
c
b
a
R
γ
orthorhombic (Fddd)
a=8.54Å
b=9.93Å
c=42.41Å
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
β
hexagonal (P31)
a=19Å
b=19Å
c=6.5Å
R
R
R
iPP(結晶の融点Tmは約170℃) 高温の融液状態
30℃以下の温度に急冷
mesomoriphic
phase
メゾフェーズ
smectic phase
スメチカ