テレケリック高分子のダイナミクスに対する実験的考察

• 研究課題/領域番号: 15K05519
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 高分子化学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 松宮 由実 京都大学, 化学研究所, 准教授 (00378853)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 会合性高分子 / テレケリック高分子 / 粘弾性 / 誘電緩和 / 粘弾性緩和 / 化学平衡 / 高分子ダイナミクス / Rouse 緩和 / Rouse緩和

研究成果の概要

会合数に分布がないモデル・テレケリック高分子系について, 会合/解離反応の時定数が高分子鎖の大規模運動の速さと同程度の場合の, 会合/解離反応が高分子の緩和ダイナミクスに与える影響を考察した. 会合/解離反応を通じて単量体鎖と二量体鎖の形態がそれぞれに相互転写される. このため, 単量体鎖と二量体鎖の粘弾性緩和は, 会合/解離反応がない場合に比べてそれぞれ遅延, 加速されること, 誘電緩和にも絡み合いの有無により異なる影響があることを理論的に示した. この予測が正しいことを, 実験的に確認した.

研究成果

• [国際共同研究] Sungkyunkwan University(韓国)
• [雑誌論文] Dynamics of Rouse chains undergoing head-to-head association and dissociation: Difference between dielectric and viscoelastic relaxation (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Watanabe, Yumi Matsumiya, and Youngdon Kwon
  • 雑誌名: Journal of Rheology 巻: 61 号: 6 ページ: 1151-1170
  • DOI: 10.1122/1.4997579
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Revisit the Elongational Viscosity of FENE Dumbbell Model (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Watanabe and Yumi Matsumiya
  • 雑誌名: 日本レオロジー学会誌 巻: 45 号: 4 ページ: 185-190
  • DOI: 10.1678/rheology.45.185
  • NAID: 130006107445
  • ISSN: 0387-1533, 2186-4586
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rheology of Nano-Cellulose Fiber Suspension (2016)
  • 著者名/発表者名: Yumi Matsumiya, Hiroshi Watanabe, Kentaro Abe, Yasuki Matsumura, Fumito Tani, Yasuo Kase, Shojiro Kikkawa, Yasushi Suzuki, and Nanase Ishii
  • 雑誌名: 日本レオロジー学会誌 巻: 45 号: 1 ページ: 3-11
  • DOI: 10.1678/rheology.45.3
  • NAID: 130005440010
  • ISSN: 0387-1533, 2186-4586
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental Test for Viscoelastic Relaxation of Polyisoprene Undergoing Monofunctional Head-to-Head Association and Dissociation (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsumiya, H. Watanabe, O. Urakawa and T. Inoue
  • 雑誌名: Macromolecules 巻: 49 号: 18 ページ: 7088-7095
  • DOI: 10.1021/acs.macromol.6b01313
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Nonlinear Stress Relaxation of Miscible Polyisoprene/Poly(p-tert-butylstyrene) Blends in Pseudomonodisperse State (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsumiya and H. Watanabe
  • 雑誌名: Macromolecules 巻: 49 号: 12 ページ: 4544-4556
  • DOI: 10.1021/acs.macromol.6b00910
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Viscoelastic and Orientational Relaxation of Linear and Ring Rouse Chains Undergoing Reversible End-Association and Dissociation (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Kwon, Y. Matsumiya, and H. Watanabe
  • 雑誌名: Macromolecules 巻: 49 号: 9 ページ: 3593-3607
  • DOI: 10.1021/acs.macromol.6b00424
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Dielectric Relaxation and Ionic Conductivity of a Chitosan/Poly(ethylene oxide) Blend Doped with Potassium and Calcium Cations (2016)
  • 著者名/発表者名: N. Rakkapao, H. Watanabe, Y. Matsumiya, and Y. Masubuchi
  • 雑誌名: 日本レオロジー学会誌 巻: 44 号: 2 ページ: 89-97
  • DOI: 10.1678/rheology.44.89
  • NAID: 130005152410
  • ISSN: 0387-1533, 2186-4586
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Dielectric Relaxation and Ionic Conductivity of a Chitosan/Poly(ethylene oxide) Blend Doped with Potassium and Calcium Cations (2016)
  • 著者名/発表者名: Rakkapao, N.; Watanabe, H. ; Matsumiya, Y.; Masubuchi, Y.
  • 雑誌名: J. Soc. Rheol. Jpn 巻: 44 ページ: 87-95
  • NAID: 130005152410
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Entanglement Length in Miscible Blends of cis-Polyisoprene and Poly(p-tert-butylstyrene) (2015)
  • 著者名/発表者名: Matsumiya, Y.; Rakkapao, N.; Watanabe, H.
  • 雑誌名: Macromolecules 巻: 48 号: 21 ページ: 7889-7908
  • DOI: 10.1021/acs.macromol.5b01866
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Revisit the Stress-Optical Rule for Entangled Flexible Chains: Overshoot of Stress, Segmental Orientation, and Chain Stretch on Start-up of Flow (2015)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, H.; Matsumiya, Y.; Inoue, T.
  • 雑誌名: 日本レオロジー学会誌 巻: 43 号: 3_4 ページ: 105-112
  • DOI: 10.1678/rheology.43.105
  • NAID: 130005097260
  • ISSN: 0387-1533, 2186-4586
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Viscoelastic Relaxation of Rouse Chains undergoing Head-to-Head Association and Dissociation: Motional Coupling through Chemical Equilibrium (2015)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, H.; Matsumiya, Y.; Masubuchi, Y.; Urakawa, O.; Inoue, T.
  • 雑誌名: Macromolecules 巻: 48 号: 9 ページ: 3014-3030
  • DOI: 10.1021/acs.macromol.5b00409
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 誘電緩和法による高分子ダイナミクスの研究 (2018)
  • 著者名/発表者名: 松宮由実
  • 学会等名: 関西接着ワークショップ2017年度第4回研究会
  • 招待講演
• [学会発表] Nonlinear stress relaxation of miscible polyisoprene/poly(p-tert-butyl styrene) blends in pseudo-monodisperse state (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsumiya and H. Watanabe
  • 学会等名: The Society of Rheology 88th Annual Meeting
  • 発表場所: Tampa (USA)
  • 年月日: 2017-02-14
  • 国際学会
• [学会発表] 高分子のレオロジーとダイナミクス (2017)
  • 著者名/発表者名: 松宮由実
  • 学会等名: 第269回分子工学コロキウム
  • 発表場所: 京都大学 (京都府・京都市）
  • 年月日: 2017-01-13
  • 招待講演
• [学会発表] 非絡み合い高分子溶融体の一軸伸張粘度 (2017)
  • 著者名/発表者名: 松宮由実，渡辺 宏
  • 学会等名: 第 65 回レオロジー討論会
• [学会発表] Extensional Viscosity of Unentangled Polymer Melts (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsumiya and H. Watanabe
  • 学会等名: The Society of Rheology 89th Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Extensional Viscosity of Unentangled Polymer Melts (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsumiya and H. Watanabe
  • 学会等名: 11th Annual European Rheology Conference
  • 国際学会
• [学会発表] Entanglement Length in Miscible Blends of cis- Polyisoprene and Poly(p- tert-butylstyrene) (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsumiya and H. Watanabe
  • 学会等名: 17th International Congress on Rheology (ICR2016)
  • 発表場所: 京都テルサ (京都府・京都市）
  • 年月日: 2016-08-13
  • 国際学会
• [学会発表] Extensional Behavior of (SIS)p-type Multiblock Copolymer Systems (2016)
  • 著者名/発表者名: Yumi Matsumiya
  • 学会等名: Institute for Chemical Research International Symposium 2016 (ICRIS'16) - Research Network Based on ICR MOU -
  • 発表場所: 京都大学化学研究所
  • 年月日: 2016-03-08
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 会合性高分子のダイナミクス (2015)
  • 著者名/発表者名: 松宮由実
  • 学会等名: 第115回 化学研究所 研究発表会
  • 発表場所: 京都大学化学研究所
  • 年月日: 2015-12-11
• [学会発表] Viscoelastic relaxation of Rouse chains undergoing head-to-head association and dissociation. 2. Experimental test (2015)
  • 著者名/発表者名: Yumi Matsumiya and Hiroshi Watanabe
  • 学会等名: The Society of Rheology 87th Annual Meeting
  • 発表場所: Baltimore, MD, USA
  • 年月日: 2015-10-12
  • 国際学会
• [学会発表] Viscoelastic Relaxation of Rouse Chains undergoing Head-to-Head Association and Dissociation (2015)
  • 著者名/発表者名: Yumi Matsumiya and Hiroshi Watanabe
  • 学会等名: International Symposium on Rheology
  • 発表場所: 神戸大学
  • 年月日: 2015-09-23
  • 国際学会
• [学会発表] Viscoelastic relaxation of Rouse chains undergoing head‐to‐head association and dissociation: motional coupling through chemical equilibrium (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsumiya and H. Watanabe
  • 学会等名: 10th Annual European Rheology Conference
  • 発表場所: Nantes, France
  • 年月日: 2015-04-16
  • 国際学会