| 研究課題/領域番号 |
15H03868
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
高分子・繊維材料
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| 研究機関 | 京都工芸繊維大学 |
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研究代表者 |
浦山 健治 京都工芸繊維大学, 材料化学系, 教授 (20263147)
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| 研究分担者 |
西川 幸宏 京都工芸繊維大学, 材料化学系, 准教授 (60332285)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2017年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2016年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2015年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
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| キーワード | エラストマー / 発泡 / 大変形 / 圧縮 / 高分子構造・物性 / ゴム / 力学特性 / 座屈 / 多孔質 / フォーム / 二軸伸長 / 非線形弾性 |
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| 研究成果の概要 |
気泡形態が異なる（独立気泡または連続気泡）発泡エラストマーの大変形挙動を多様な変形下で調べた。気泡形態に関係なく，伸長と圧縮では著しい差異がみられ，非発泡エラストマーとは異なり，ひずみエネルギー関数で統一的に記述できないことが明確になった。ポアソン比は気泡形態によらず，伸長変形では約0.25であるのに対し，圧縮変形では連続気泡ではゼロであった。X線CT観察により，連続気泡の場合は，圧縮時にセルの座屈が生じていることが明確になった。伸長変形では，一軸，二軸に関係なく，ひずみエネルギー関数で記述することができた。その関数形は気泡形態に依存せず，ひずみの交叉効果を変数として含まないことがわかった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
発泡エラストマーは軽量かつ高圧縮性のために様々な工業用途に用いられている。用途に応じて，独立気泡や連続気泡など気泡の分散形態が異なるエラストマーが用いられている。気泡の分散形態と圧縮挙動についてはよく調べられているが，伸長挙動についてはほとんど調べられていない。本研究成果は，発泡エラストマーは伸長と圧縮では，気泡セルの座屈挙動の有無があるために，その挙動が著しく異なることを明確に示した。対照的に気泡を含まないエラストマーの場合，伸長側のひずみエネルギー密度関数が信頼性に足るものであれば，圧縮挙動は高精度で予測できる。
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