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NMR of the gas in polyimides with different glassy states International conference
藤田 雅也，吉水 広明
繊維科学とテクノロジーに関する国際シンポジウム（ISF2014） 繊維学会
Event date： 2014.09 - 2014.10
Language：English Presentation type：Poster presentation
Venue：東京ファッショタウンビル
In general, gas sorption of glassy polymers can be rationalized by the dual-mode sorption model. This model says the total sorption amount is consisted with the amount of Henry' low sorption site and Langmuir's one. The saturation constant in the Langmuir sorption mode generally corresponds to the unrelaxed volume (so-called “excess free volume”) of glassy polymer. Thus, the volume of non-equilibrium state (i.e., the unrelaxed volume) linearly increases with decreasing temperature. It is possible to understand the behavior of unrelaxed volume by examining the Langmuir sorption mechanism. The presence of unrelaxed volume in glassy polymers plays an important role in the gas sorption as microvoids. In this study, polyimide (PI) which is one of glassy polymers was used to understand the glassy state through clarifications of the relationships between the microvoids and gas transport properties. PI membranes in different glassy states were prepared by slowly cooling from above the glass transition temperature (Tg) and carbon dioxide conditioning. The carbon dioxide conditioning was performed as follows; PI membrane is put into a stainless chamber, and then carbon dioxide was introduced to the chamber until a pressure of 60 atm at 25 degree C for 20 hrs. After this period, carbon dioxide was released quickly. Density of the carbon dioxide conditioning PI membrane was lower than that of the slowly cooled PI membrane. Xe sorption of these PI membranes can be explained successfully on the basis of the dual-mode sorption model. Xe-129 NMR chemical shift of the Xe in PI membranes downfield shifts with increasing pressure of Xe. By analyzing the chemical shifts, mean pore sizes of the microvoids of PI membranes could be estimated. It was concluded that the microvoids of PI can be some extent controlled by carbon dioxide conditioning.
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An NMR observation on gas-sorption induced molecular motion change of the alkyl side chains in layered structure of liquid crystalline polyester International conference
山内 雅弘，吉水 広明
繊維科学とテクノロジーに関する国際シンポジウム（ISF2014） 繊維学会
Event date： 2014.09 - 2014.10
Language：English Presentation type：Poster presentation
Venue：東京ファッショタウンビル
The polyesters synthesized from 1,4-dialkylester of pyromellitic acid and 4,4’-biphenol are able to form the uniquely layered structure via liquid-crystalline state. In this study, the liquid crystalline polyester with tetradecyl side chains, B-C14 was synthesized. From the results of differential scanning calorimetry (DSC) and wide angle X-ray diffraction (WAXD) measurements, B-C14 behaved as a thermotropic liquid crystal and formed the layered structure composed of alternating rigid aromatic main chain layers and flexible alkyl side chain layers. The gas sorption phenomenon of B-C14 was restricted to the side chain layer, which is almost a liquid-like environment. Because the carbon dioxide and methane sorption isotherms obeyed Henry’s law. However, the propane and isobutane sorption isotherms exhibited the soluble type, namely, Flory-huggins type. These findings show that the sorption properties of B-C14 are strongly affected by affinity of gas molecules and alkyl side chain layers. The effects of gas to the local molecular motions of B-C14 were investigated by using carbon dioxide, methane, propane, and isobutene, and the some NMR measurements. It was confirmed that the motions of side-chain layer of B-C14 were remarkably changed by propane and isobutane sorption from the results of 400 MHz H-1 and 100 MHz C-13 NMR spectra and the analyses of NMR free induction decay (FID) curves of all protons of the B-C14 and gas systems.
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Characterization of diffusivities of the water molecules in polymers by NMR methods
Event date： 2014.09
Language：Japanese Presentation type：Oral presentation (invited, special)
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NMR study on the higher-order structure in glassy state and gas transport properties
Event date： 2014.09
Language：Japanese Presentation type：Oral presentation (invited, special)
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液晶性ポリエステルが形成する層状構造の詳細とその気体拡散特性
吉水広明
第52回高分子材料自由討論会 第52回高分子材料自由討論会世話人
Event date： 2014.06
Language：Japanese Presentation type：Oral presentation (invited, special)
Venue：石和温泉 華やぎの章 慶山
液晶性ポリエステルが形成する層状構造の詳細とその気体拡散特性について調べた結果，直鎖アルキル側鎖構造の違い，即ち炭素数の変化に応じて，伸び切った高分子鎖が層状に凝集した際の秩序性の程度が変わり，短いほど高秩序でこれを受けて拡散異方性が顕著となることを見出した。
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ポリイミド膜の気体輸送特性に関するNMR法による研究
藤田 雅也，吉水 広明
平成26年度繊維学会年次大会（創立７０周年記念大会） 繊維学会
Event date： 2014.06
Language：Japanese Presentation type：Oral presentation (general)
Venue：タワーホール船堀（江戸川区総合区民ホール）
ガラス状態には余剰自由体積であるミクロボイドと呼ばれる微小空孔が存在する。ポリイミドを用いてXe収着測定及びXe-129 NMR測定を行った。急冷などの物理処理によってミクロボイドのサイズや気体の拡散性が変化した。
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配向した固体ポリペプチドに収着した気体分子の拡散性とサイズ
岩本 純，吉水 広明
平成26年度繊維学会年次大会（創立７０周年記念大会） 繊維学会
Event date： 2014.06
Language：Japanese Presentation type：Oral presentation (general)
Venue：タワーホール船堀（江戸川区総合区民ホール）
配向した固体ポリペプチドに気体を収着させて拡散性を評価したところ，拡散方向によって値が変わり，異方性が確認された。また，気体分子のサイズによって拡散性が変化した。
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メタクリルポリマーの気体輸送特性と凝集高次構造・局所分子運動のNMR法による検討
萬濃香穂，吉水広明
平成26年度繊維学会年次大会（創立７０周年記念大会） 繊維学会
Event date： 2014.06
Language：Japanese Presentation type：Oral presentation (general)
Venue：タワーホール船堀（江戸川区総合区民ホール）
調製条件の異なるPMMA膜や比較用メタクリルポリマーを対象に，局所分子運動性を含む凝集固体構造と気体輸送特性との因果関係をNMR測定などから考察した。メチル炭素の空間配置や運動性の違いが気体輸送特性に与える影響は比較的大きく，新規素材創製へ向けて設計指針が提案できた。
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NMR observations of the local molecular mobility change of liquid crystalline polyester by gas sorption
Event date： 2014.05
Language：Japanese Presentation type：Poster presentation
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Gas diffusion anisotropy of the magnetically oriented solid PBLG
Event date： 2014.05
Language：Japanese Presentation type：Poster presentation
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Characterization of glassy state by NMR observation of the gas in polycarbonate
Event date： 2014.05
Language：Japanese Presentation type：Poster presentation
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Characterization of glassy state by NMR observation of the gas in polyimide
Event date： 2014.05
Language：Japanese Presentation type：Poster presentation
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Preparation and gas sorption properties of syndiotactic polystyrene membrane containing the epsilon crystal
Event date： 2014.05
Language：English Presentation type：Poster presentation
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NMR observations of the gas molecules in ethylene ionomer to get the molecular motions in amorphous region
Event date： 2014.05
Language：Japanese Presentation type：Poster presentation
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The propose of gas separation material II - NMR study on the structure in glassy state and gas transport properties of PMMA
Event date： 2014.05
Language：Japanese Presentation type：Oral presentation (general)
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The propose of gas separation material I - magnetically oriented structures and gas transport properties of liquid crystalline polyester
Event date： 2014.05
Language：Japanese Presentation type：Oral presentation (general)
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液晶性ポリエステルが形成する層状構造における気体収着に伴う側鎖の分子運動性変化に関するNMR研究
山内 雅弘，吉水 広明
14-1NMR研究会 高分子学会 NMR研究会
Event date： 2014.05
Language：Japanese Presentation type：Poster presentation
Venue： 東京工業大学(大岡山キャンパス)
液晶性ポリエステルが形成する層状構造における気体収着に伴う側鎖の分子運動性変化に関するNMR分光学的データを取得し，収着サイトであるアルキル側鎖部の化学的性質を反映し，アルカンガスで顕著な運動性の向上が確認できた。
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ポリイミドのガラス状態と気体収着特性に関するNMR研究
藤田 雅也，吉水 広明
14-1NMR研究会 高分子学会 NMR研究会
Event date： 2014.05
Language：Japanese Presentation type：Poster presentation
Venue： 東京工業大学(大岡山キャンパス)
ポリイミドのガラス状態と気体収着特性に関し，主にキセノンのNMRスペクトルデータを観測して議論した。炭酸ガス暴露処理をしたものの方が，自由体積の僅かな増大を反映して，ミクロ環境も増大していることが確認された。
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配向固化したポリペプチドのNMR法による気体拡散特性評価と気体分子サイズの影響
岩本 純，吉水 広明
14-1NMR研究会 高分子学会 NMR研究会
Event date： 2014.05
Language：Japanese Presentation type：Poster presentation
Venue： 東京工業大学(大岡山キャンパス)
ポリペプチドの一つ，ポリベンジルグルタメートを強磁場下でキャスト固化させて分子配向した試料を対象に，NMR法による気体拡散特性評価を行ったところ，配向構造に因る拡散異方性に加え，気体分子サイズの影響も反映しているのを確認した。
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側鎖炭素数が6である液晶性ポリエステルが形成する層状構造とその気体輸送特性の特徴
浅沼諒太，吉水広明
日本膜学会第３６年会 日本膜学会
Event date： 2014.05
Language：Japanese Presentation type：Oral presentation (general)
Venue：：早稲田大学（西早稲田キャンパス 63 号館）
高性能気体分離膜の創製を志向して，炭素数6個のアルキル側鎖を有する液晶性全芳香族ポリエステルB-C6の磁場配向膜を作成し，磁場配向構造と気体輸送特性について調査した。気体分離能と拡散異方性が確認された。
