1998 Fiscal Year Annual Research Report
プラスチック成形加工におけるレオロジーエキスパートシステムの開発
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10555328
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
小山 清人 山形大学, 工学部, 教授 (60007218)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 辰宏 デュポン, 先端技術研究所, 研究員
増渕 雄一 山形大学, 工学部, 助手 (40291281)
滝本 淳一 山形大学, 工学部, 助教授 (50261714)
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| Keywords | レオロジーエキスパートシステム / レオロジー / 計算機シミュレーション |
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| Research Abstract |
(1) レオロジー測定
・材料中の超高分子量成分の影響を明らかにするため、本研究室独自の手法である溶媒キャスト法によりPS/UHMWPSブレンド試料を作成した。各測定用試料の成形には設備備品費より購入した圧縮成型機により行った。この結果から、UHMW-PSが分子鎖同士の絡み合いに対応する臨界濃度以上で顕著なひずみ硬化性を示すことが明らかとなった。
・相構造を有する系において相構造がせん断、一軸、二軸、平面伸長粘度挙動に与える影響を調べた。実験ではPB(ポリブタジエン)の硬さ、充填量などの相構造の異なる3種類のSBSを使用した。この結果、どの変形下においても、あるひずみまでは分子特性によらず線形挙動を示すが、それ以上のひずみではPBの絡み合いが強いほどひずみ軟化性を弱める傾向を示した。また、ひずみ軟化性の大きさは一軸<平面<二軸の順に増大することが明らかとなった。
・結晶化によるレオロジー特性の変化のメカニズムを明確にするため、材料の静止下、流動下における結晶状態を観察し定量化した。その結果、せん断流動により核形成を著しく誘起することが明らかになった。また、結晶化による粘度と発熱の変化を同時に測定し、定量化する装置の開発に成功した。
(2) 計算機シミュレーション
ブラウニアン・ダイナミクスシミュレーションを行い、ひずみ硬化を含む系の粘度の振る舞いと、様々な物理的パラメータとの関連を調べた。その結果、実験と良く合う結果を得ることができた。
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[Publications] Tatsuhiro Takahashi, Jun-ichi Takimoto and Kiyohito Koyama: "Uniaxial Elongational Viscosity of Poly(Styrene-Block-Butadiene-Block-Styrene)Melts" Materials Science Research International. Vol.4, No.2. 97-102 (1998)
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[Publications] Yuichi Masubuchi, Jun-ichi Takimoto, Kiyohito Koyama: "Simulation Study on Effect of Polymer Entanglement on the Strain Hardening" Molecular Simulation. Vol.21. 257-259 (1999)
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[Publications] 西岡昭博、高木康行、高橋辰宏、増渕雄一、滝本淳一、小山清人: "潤滑圧縮法を用いた高分子溶融体の二軸伸長粘度測定" 材料. Vol.47, No.12. 1296-1300 (1998)
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[Publications] Weiguang Yao, Koji Takahashi and Kiyohito Koyama: "Theoretical Tool for Optimum Design of Mixer, and Visualization and Quantification of Mixing Performance" Journal of Chemical Engineering of Japan. Vol.31, No.2. 220-227 (1998)
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[Publications] 谷藤眞一郎、藤原幹彦、宮坂健司、山崎昌幸、滝本淳一、小山清人: "共押出成形プロセスの数値シミュレーション" プラスチック成形加工学会誌. Vol.10. 815-823 (1998)
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[Publications] Weiguang Yao, Koji Takahashi and Kiyohito Koyama: "The Effect of a New Type of Pin Mixing Section on the Performance of a Single-Screw Extruder" Polymer Engineering and Science. Vol.38, No.10. 1623-1632 (1998)
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[Publications] 増渕雄一: "成形加工学会テキスト成形加工におけるプラスチック材料" プラスチック成形加工学会, 65 (1998)
