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ゲルプレス法における超延伸機構に関する基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 02452252
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 溶接工学
研究機関大阪市立大学

研究代表者

太田 利彦  大阪市立大学, 生活科学部, 教授 (60213732)

研究分担者 和知 孝雄  大阪市立大学, 生活科学部, 助手 (30073886)
研究期間 (年度) 1990 – 1991
研究課題ステータス 完了 (1991年度)
配分額 *注記
6,700千円 (直接経費: 6,700千円)
1991年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1990年度: 5,400千円 (直接経費: 5,400千円)
キーワード超高分子量ポリエチレン / 高強度 / 高弾性率 / ゲルプレス法 / 超延伸 / 分子間絡み合い密度 / ゲル状球晶 / 最大延伸倍率 / エンタングルメント密度 / ゲルキャスト法
研究概要

ゲルプレス法における超高分子量ポリエチレンの超延伸機構について、分子間絡み合い密度と関連づけて解明しようとし、以下の新しい知見を得た。
1.超高分子量ポリエリレンの1wt%,2wt%溶液を徐冷して得られる球晶は多量の溶媒(約90%)を含むフリ-ドレインゲルの性状を示す。直径から算出されるゲル状球晶の容積比は溶液中のポリマ-量を反映してほぼ1:2の関係にある。
2.溶液濃度1wt%,2wt%溶液からのゲルプレス膜(A1,A2)において、延伸による強度、弾性率の上昇挙動がよく一致し、溶液における2倍の分子間絡み合い密度の違いがこれに反映しなかった。この理由として、溶液における分子間の絡み合いがゲル状球晶生成過程で解きほぐされ、ラメラ間を連結する絡み合い分子の数が両試料(A1,A2)において接近するためと推論された。
3.溶液濃度2wt%溶液を急冷して作製したゲルキャスト膜(C2,QC2)の延伸による強度、弾性率の上昇率はゲルプレス膜(A1,A2)よりかなり高くなる。この理由として、ゲルキャスト膜は分子間絡み合い密度がゲルプレス膜より高くなっているために。延伸時の応力が分子間に伝わり易く、CHAIN EXTENSIONによる束状結晶化が促進されると推論された。
4.100℃における延伸応力は分子間絡み合い密度に比例するとして算出されるゲルプレス膜、ゲルキャスト膜の最大延伸倍率は、実測値とよく一致することから、ゲルプレス法からゲルキャスト法に至る超延伸機構が、絡み合い分子からなる3次元ネットワ-クの変形として取り扱えることが結論された。
5.ゲルプレス膜の延伸応力、延伸による強度、弾性率の上昇挙動がプレス圧に関係なく等しくなる。これは、圧縮ー乾燥過程でゲルプレス膜のポリマ-密度がプレス圧に関係なくほぼ一定になるためと結論された。

報告書

(3件)
  • 1991 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1990 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (14件)

  • [文献書誌] 太田 利彦: "ゲルプレス法における超延伸機構〔1〕延伸による高性能化に及ぼす溶液濃度、溶液冷却速度の影響" Polymer Preprint,Japan. 40. 837 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 河口 昭義: "イメ-ジングプレ-トを用いたX線回折法による超高分子量ポリエチレンの延伸過程の研究" 平成3年度繊維学会年次大会予稿集. S-19 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshihiko Ohta: "Studies on Ultra-drawing behavior of UHMW-PE in gel press nethod.(1).The influence of solution concentration on the increasing rates of stengths and moduli by drawing." Polymer.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshihiko Ohta: "Studies on Ultra-drawing behavior of UHMW-PE in gel Press method.(2).The influence of cooling rates of solution on the increasing rates of strengths and moduli by drawing."

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshihiko Ohta: "Ultra Drawing Mechanism in Gel Press Method. (1) The influence of solution concentration and cooling rates of solution on getting high performance by drawing." Polymer Preprints, Japan.40. 837 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Akiyosi Kawaguchi: "Studies on drawing process of ultra high molecular weight polyethylene by X-ray reflection method used imaging plate." SEN-I Gakkai Preprints. 1991(S). S-19 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshihiko Ohta: "Studies on ultra-drawing behavior behavior of UHMW-PE in gel press Method. (1) The influence of solution concentration on the increasing rates of strengths and moduli by drawing." Polymer.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshihiko Ohta: "Studies on ultra-drawing behavior of UHMW-PE in gel press method. (2) The influence of cooling rates of solution on the increasing rates of strength and moduli by drawing." Polymer.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 太田 利彦: "ゲルプレス法における超延伸機構〔1〕延伸による高性能化に及ぼす溶液濃度,溶液冷却速度の影響" Polymer preprint,Japan. 40. (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 河口 昭義: "イメ-ジングプレ-トを用いたX線回折法による超高分子量ポリエチレンの延伸過程の研究" 平成3年度繊維学会年次大会予稿集. (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ohta: "The studies on ultraーdrawing behavior of UHMWーPE in gelpress method.(1)The influence of solution concentration on the incressing rotes of strengths and moudli by drawing." Polymer.

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ohta: "The studies on ultraーdrawing behavion of UHMWーPE in gel press method.(2)The influence of cooling rates of solution on the increasing of strength and moduli by drawing." Polymer.

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 太田 利彦: "ゲルプレス法における超延伸機構[1]ー延伸による高性能化に及ぼす溶液濃度,溶液冷却速度の影響" Polymer Preprints,Japan. 40. (1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 河口 昭義: "イメ-ジングプレ-トを用いたX線回折法による超高分子ポリエチレンの延伸過程の研究" 平成3年度織維学会年次大会予稿集. (1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書

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公開日: 1990-04-01   更新日: 2016-04-21  

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