高温用レオメーターの開発と高性能高分子材料の加工に関する研究

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63850181
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 升田 利史郎 京都大学, 医用高分子研究センター, 教授 (10026007)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 瀧川 敏算 京都大学, 医用高分子研究センター, 助手 (50201603) ; 高橋 雅興 京都大学, 工学部, 助手 (50115870)
• Keywords: 高温用レオメーター / 高分子溶融物 / レオロジー的性質 / 粘弾性 / 高性能高分子材料

Research Abstract

耐熱性・高弾性率・高強度を示す高性能高分子材料の開発において、最も重要かつ困難な問題は、その成形加工過程にある。すなわち高温でレオロジー的性質が測定できる装置がないため、成形加工工程の設計の基礎となるデータが得られないことである。この現状をふまえ、本研究においては、(1)高分子材料の粘弾性的特性を、500℃の高温まで測定できるレオメーターを開発し、(2)最近急速に開発されつつある高性能高分子材料のレオロジー的性質を測定し、材料のレオロジー特性を解析把握することによって、(3)新しい高分子素材の成形加工過程の設計に寄与することを目的としている。
初年度の研究では、上記の目的(1)高温レオメーターの開発に主力を注いだ。レオメトリックス社製の動的粘弾性装置RSAIIを購入し、その駆動ユニット及び試料部の治具を追加製作することによって、ほゞ初期の目的を達成することができた。測定温度範囲は-110℃から500℃まで、周波数範囲は10^<-2>sec^<-1>から10^2sec^<-1>までを達成した。実際の測定に際して、まだ未解決の問題が存在し、それらは高温において高精度の温度制御が困難であること、及び高温における試料の熱分解の防止が困難であることである。これらの問題は現在検討中である。
上記の装置の測定能の検討は、ポリスチレン、ポリスチレンーポリブタジエン混合物、ナイロン-AS樹脂ポリブレンド等各種の高分子材料を用いて行った。その結果、高い精度及び優れた再現性等が確認された。
高性能高分子材料のレオロジー的性質の測定は、現在では多くの試料については行っていないが、コポリエステル系高分子液晶材料及びその他の二三についての実験が進行中である。また、高分子加工工程の設計に必要な構成方程式についても理論的検討を開始した。

Research Products

• [Publications] Toshikazu Takigawa: Polymer Journal. 20. 293-305 (1988)
• [Publications] Paul Driscoll: Polymer Journal. 20. 351-356 (1988)
• [Publications] 升田利史郎: 日本レオロジー学会誌. 16. 111-116 (1988)
• [Publications] 李林: 日本レオロジー学会誌. 16. 117-124 (1988)
• [Publications] 升田利史郎: 日本化学繊維研究所講演集. 45. 17-24 (1988)
• [Publications] 高橋雅興: 日本レオロジー学会誌. 16. 53-65 (1988)