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絡み合い高分子の高速流動下でのダイナミクスのシミュレーションによる研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K05619
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・繊維材料
研究機関山形大学

研究代表者

瀧本 淳一  山形大学, 大学院有機材料システム研究科, 教授 (50261714)

研究分担者 SUKUMARAN S.K.  山形大学, 大学院有機材料システム研究科, 准教授 (70598177)
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 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード高分子ダイナミクス / 高速ずり流動 / 絡み合い / 回転運動 / 応力緩和 / 誘電緩和 / 分子動力学 / ずり流動 / 伸長流動 / 絡み合い高分子 / 分子動力学シミュレーション
研究成果の概要

絡み合った高分子は熱平衡下ではレプテーション運動により自ら絡み合いを外すことで緩和するが、この緩和速度より速い流動を与えると、流動により分子鎖が絡み合いから引き抜かれるため、緩和が加速すると考えられてきた(CCR機構)。本研究では、シミュレーションによりずり流動下での応力緩和と誘電緩和を調べ、実際にCCRによる加速があることを示した(但し、誘電緩和については実験とは必ずしも一致しない)。また、ずり流動下では分子鎖は回転運動を行っており、回転速度はずり速度の1/2乗に比例することも示した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 2件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 12件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Re-examination of the effect of the Stretch/Orientation-Induced Reduction of Friction under Equi-biaxial Elongational Flow via Primitive Chain Network Simulation using Two Definitions of Orientation Anisotropy2018

    • 著者名/発表者名
      K. Takeda, Sathish K. Sukumaran, M. Sugimoto, K. Koyama, Y. Masubuchi
    • 雑誌名

      日本レオロジー学会誌

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Rheology and Foaming of Long-chain Branched Ethylene- tetrafluoroethylene Copolymer and its Blends2018

    • 著者名/発表者名
      E. Nishi, T. Satou, S. K. Sukumaran, T. Katou, M. Sugimoto, K. Koyama
    • 雑誌名

      International Polymer Processing

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of the particle diameter of the chemical forming agent on the forming process and cellular structure of one-shot compression molded polyethylene foams2018

    • 著者名/発表者名
      Junichiro Tateishi, Tyuyoshi Nishiwaki, Sathish K. Sukumaran, Masataka Sugimoto
    • 雑誌名

      J. Polym. Eng.,

      巻: 38 ページ: 41-50

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ジビニルモノマー変成エチレン-テトラフルオロエチレンのレオロジー挙動2017

    • 著者名/発表者名
      Eiichi Nishi, Takashi Satou, Satoru Imai, Sathish K. Sukumaran, Masataka Sugimoto, Kiyohito Koyama
    • 雑誌名

      成形加工

      巻: 29 号: 3 ページ: 97-102

    • DOI

      10.4325/seikeikakou.29.97

    • NAID

      130006694628

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] シミュレーションに基づく絡み合い高分子のレオロジーに関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      Takimoto Jun-ichi
    • 雑誌名

      日本レオロジー学会誌

      巻: 44 号: 5 ページ: 223-229

    • DOI

      10.1678/rheology.44.223

    • NAID

      130005290711

    • ISSN
      0387-1533, 2186-4586
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of the particle diameter of the chemical foaming agent on the foaming process and the cellular structure of one-shot compression molded polyethylene foams2017

    • 著者名/発表者名
      Junichiro Tateishi, Tsuyoshi Nishiwaki, Sathish K. Sukumaran, Masataka Sugimoto
    • 雑誌名

      Journal of Polymer Engineering

      巻: 印刷中 号: 1 ページ: 41-50

    • DOI

      10.1515/polyeng-2016-0411

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Melt Rheology of Ethylen-tetrafluoroethylene (ETFE) Modified by Divinyl Monomer2017

    • 著者名/発表者名
      Eiichi Nishi, Takashi Satou, Satoru Imai, Sathish K. Sukumaran, Masataka Sugimoto, Kiyohito Koyama
    • 雑誌名

      Seikei Kakou

      巻: 29 ページ: 97-102

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Topological Analysis of Entanglements in Polymeric Liquids2016

    • 著者名/発表者名
      Sathish K. Sukumaran
    • 雑誌名

      繊維学会誌

      巻: 72 号: 12 ページ: P-563-P-564

    • DOI

      10.2115/fiber.72.P-563

    • NAID

      130005250963

    • ISSN
      0037-9875, 1884-2259
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] シミュレーションに基づく絡み合い高分子のレオロジーの研究2016

    • 著者名/発表者名
      滝本淳一
    • 雑誌名

      日本レオロジー学会誌

      巻: 44 ページ: 23-229

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Test of the Stretch/Orientation-Induced Reduction of Friction for Biaxial Elongational Flow via Primitive Chain Network Simulation2015

    • 著者名/発表者名
      Keiko Takeda, Sathish Kumar Sukumaran, Masataka Sugimoto, Kiyohito Koyama, Yuichi Masubuchi
    • 雑誌名

      日本レオロジー学会誌

      巻: 43 号: 3_4 ページ: 63-39

    • DOI

      10.1678/rheology.43.63

    • NAID

      130005097256

    • ISSN
      0387-1533, 2186-4586
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Primitive chain network simulations for elongational viscosity of bidisperse polystyrene melts2015

    • 著者名/発表者名
      K. Takeda, S. K. Sukumaran, M. Sugimoto, K. Koyama, Y. Masubuchi
    • 雑誌名

      Advanced Modeling and Simulation in Engineering Sciences

      巻: 2 号: 1 ページ: 11-24

    • DOI

      10.1186/s40323-015-0035-7

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Stress relaxation of polymer melts under fast shear flow: a simulation study2018

    • 著者名/発表者名
      Jun-ichi Takimoto
    • 学会等名
      Annual European Rheology Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Diffusion of particles in polymer melts under fast shear flow: a simulation study2017

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Mori
    • 学会等名
      12th International Workshop for East Asian Young Rheologists
    • 発表場所
      Ambassador City Jomtien Hotel, タイ
    • 年月日
      2017-02-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Entanglements in polymer blends: insights from molecular simulations2017

    • 著者名/発表者名
      S. K. Sukumaran
    • 学会等名
      Complex Fluids, CompFlu-2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高分子溶融体のずり流動下での応力緩和のシミュレーションによる研究2017

    • 著者名/発表者名
      滝本淳一
    • 学会等名
      第65回レオロジー討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 高分子液体中の粒子のずり流動下での拡散のシミュレーションによる研究2016

    • 著者名/発表者名
      森祐太郎
    • 学会等名
      第64回レオロジー討論会
    • 発表場所
      大坂大学
    • 年月日
      2016-10-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Slip and Roughness at the Interface between Immiscible Polymer Liquids2016

    • 著者名/発表者名
      Sathish K. Sukumaran
    • 学会等名
      4th International Conference on Smart Systems Engineering
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      2016-10-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ずり流動が高分子溶融体中の粒子拡散に与える影響の シミュレーションによる研究2016

    • 著者名/発表者名
      森祐太郎
    • 学会等名
      平成28年度繊維学会秋期研究発表会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 高速ずり流動下での高分子鎖の回転運動2016

    • 著者名/発表者名
      滝本淳一
    • 学会等名
      平成28年度繊維学会秋期研究発表会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 相溶高分子ブレンドにおける絡み合い2016

    • 著者名/発表者名
      滝本淳一
    • 学会等名
      第65回高分子討論会
    • 発表場所
      神奈川大学
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Correlation between Chains and Coarsegraining in Entangled Polymer Liquids2016

    • 著者名/発表者名
      Sathish K. Sukumaran
    • 学会等名
      XVIIth international Congress on Rheology
    • 発表場所
      京都テルサ
    • 年月日
      2016-08-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Simulation Study of Rotation of Polymer Chains under Fast Shear Flow2016

    • 著者名/発表者名
      Jun-ichi Takimoto
    • 学会等名
      XVIIth international Congress on Rheology
    • 発表場所
      京都テルサ
    • 年月日
      2016-08-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Slip and Roughness at the Interface between Polymeric Liquids during Capillary Flow2016

    • 著者名/発表者名
      Sathish K. Sukumaran
    • 学会等名
      32nd PPS International Conference
    • 発表場所
      Lyon Convention Centre, フランス
    • 年月日
      2016-07-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] シミュレーションに基づく絡み合い高分子のレオロジーに関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      滝本淳一
    • 学会等名
      日本レオロジー学会43回年会
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所
    • 年月日
      2016-06-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Entanglements in binary polymer blends: Mixing rules for blends of flexible and stiff polymers2016

    • 著者名/発表者名
      Sathish K. Sukumaran
    • 学会等名
      Complex Fluid: CompFlu-2016
    • 発表場所
      Indian Institute of Science Education and Research (インド)
    • 年月日
      2016-01-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Rotational motion of polymer chains under simple shear flow2015

    • 著者名/発表者名
      Jun-ichi Takimoto
    • 学会等名
      PACIFICHEM 2015
    • 発表場所
      ハワイ・コンベンションセンター(アメリカ合衆国)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Primitive path analysis of entanglements in polymer blends2015

    • 著者名/発表者名
      Sathish K. Sukumaran
    • 学会等名
      PACIFICHEM 2015
    • 発表場所
      ハワイ・コンベンションセンター(アメリカ合衆国)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高速ずり流動下での分子鎖の回転と誘電緩和2015

    • 著者名/発表者名
      瀧本淳一
    • 学会等名
      第63回レオロジー討論会
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2015-09-23
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Structure of entanglements in binary blends: Mixing rules for blends of flexible and stiff polymers2015

    • 著者名/発表者名
      Sathish K. Sukumaran
    • 学会等名
      International Symposium on Rheology
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2015-09-23
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Rotation of polymer chains under fast shear flow2015

    • 著者名/発表者名
      Jun-ichi Takimoto
    • 学会等名
      PPS 31
    • 発表場所
      International Convention Center JEJU(韓国)
    • 年月日
      2015-06-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高速ずり流動下での高分子鎖の回転運動2015

    • 著者名/発表者名
      瀧本淳一
    • 学会等名
      日本レオロジー学会42回年会
    • 発表場所
      京都大学・宇治キャンパス
    • 年月日
      2015-05-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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