2013 Fiscal Year Annual Research Report
偏光イメージングを利用した高分子粘弾塑性体の二軸伸長特性の精密解析
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24350120
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
井上 正志 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (80201937)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
浦川 理 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 講師 (70273539)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 粘弾性 / 応力光学則 / 無定形高分子 |
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| Research Abstract |
平成25年度は，平成24年度に開発した装置を用いて，ガラス転移点近傍での無定形高分子について調べた．この系の物性は，一軸伸長特性等は比較的よく研究されている系である．本研究では，方法及び解析法の有用性を立証する目的で，ポリメタクリス酸メチル，ポリスチレン，ポリカーボネート等をモデルシステムとして，測定を行った．得られた二軸伸長下での，応力と屈折率テンソル測定データを，応力光学則を用いて，高分子セグメントの配向由来の成分とガラス成分に分離した．それぞれの成分に対して，弾性エネルギー解析を行い，配向由来のr成分に対しては，通常のゴムと同様の扱いが可能であった．一方，ガラス成分については，BKZ方程式等の解析を試みた．特に，一軸伸長実験では明らかにされていない，Finger項とCauchy項の寄与について明確にすることを目的としたが，ガラス成分ではCauchy項の寄与が大きいことが判明した．
また，不均質系高分子を対象として研究を行った．前年度に開発した装置を用いて，医療用バルーンカテーテルに使用されているポリエステル等のエラストマーについて，その二軸伸長特性の精密解析を行った．バルーンカテーテルは，先端が風船状となっており，血管などの内部で膨らませることにより，治療や処置に用いられる．こうした用途では，高分子は数倍程度延伸され，また圧力を保持する必要があり，また圧力によるサイズの変化が小さい方が安定性がよく，良好な操作性につながる．こうした使用目的では，材料の二軸伸長特性が，製品の性能を支配する．二軸伸長特性を解析した結果，構造由来による塑性的な応答に対しても，形式的に弾性エネルギーが散逸すると考えることで，解析が可能であることわかった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
二軸伸長実験では，大面積の試料の作成が必要であり，均質な試料の作成に少し手間どった．また，均質へ変形させるためにも経験を要したが，解決した．
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き，当初の計画にしたがって，研究を遂行する．二軸伸長変形は，企業においてフィルム延伸等で重要であり，企業研究者との連携も視野に入れて進めたい．
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