環動高分子材料の大変形・破壊メカニズムの解明

• 研究課題/領域番号: 15K17905
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 高分子・繊維材料
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 眞弓 皓一 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 特任講師 (30733513)
• 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: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 高分子エラストマー / 力学物性 / 破壊力学 / 超分子化学 / ポリロタキサン / 高分子構造・物性 / 超分子 / 小角X線散乱 / 高分子ゲル / 高分子物性 / レオロジー

研究成果の概要

高分子鎖を環状分子によって幾何学的に架橋した環動ゲルでは、亀裂先端において可動架橋点のスライドが起こり、このスライド距離が環動ゲルの強靭性を支配していることが明らかとなった。また、溶媒を含まない環動エラストマーでは、架橋点である環状分子が均一に分散しており、均一な網目構造が優れた伸張性を生み出すことが分かった。

研究成果

• [雑誌論文] Unusual Fracture Behavior of Slide-Ring Gels with Movable Cross-Links (2017)
  • 著者名/発表者名: Chang Liu, Hirokazu Kadono, Koichi Mayumi, Kazuaki Kato, Hideaki Yokoyama, Kohzo Ito.
  • 雑誌名: ACS Macro Letters 巻: 6 号: 12 ページ: 1409-1413
  • DOI: 10.1021/acsmacrolett.7b00729
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanical properties of supramolecular elastomers prepared from polymer-grafted polyrotaxane (2017)
  • 著者名/発表者名: Minato, K., Mayumi, K., Maeda, R., Kato, K., Yokoyama, H., Ito, K.
  • 雑誌名: Polymer 巻: 印刷中 ページ: 386-391
  • DOI: 10.1016/j.polymer.2017.02.090
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 動的架橋による高分子エラストマーの強靭化メカニズム (2017)
  • 著者名/発表者名: 眞弓 皓一
  • 学会等名: 第４１回エラストマーの補強研究分科会
  • 発表場所: 東部ビル（東京都港区）
  • 年月日: 2017-03-28
  • 招待講演
• [学会発表] 動的架橋エラストマーの力学・破壊特性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 眞弓 皓一
  • 学会等名: 第５０回新世代エラストマー技術研究分科会
  • 発表場所: 東部ビル（東京都港区）
  • 年月日: 2017-03-13
  • 招待講演
• [学会発表] 高強度ゲルの力学・破壊特性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 眞弓 皓一
  • 学会等名: 第34回高分子学会千葉地域活動若手セミナー
  • 発表場所: 東京理科大学 葛飾キャンパス（東京都葛飾区）
  • 年月日: 2017-03-07
  • 招待講演
• [学会発表] Mechanical and Fracture Properties of Slide-Ring Materials (2017)
  • 著者名/発表者名: Koichi MAYUMI, Liu CHANG, Kazuaki KATO, Hideaki YOKOYAMA, Kohzo Ito
  • 学会等名: 11th International Gel Symposium
  • 発表場所: 日本大学 津田沼キャンパス（千葉県習志野市）
  • 年月日: 2017-03-07
  • 国際学会
• [学会発表] Toughening Mechanism of Dynamically Cross-linked Polymeric Materials (2017)
  • 著者名/発表者名: Koichi Mayumi
  • 学会等名: IMCE International Polymer Symposium
  • 発表場所: 九州大学 筑紫キャンパス（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2017-01-31
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] トポロジカル超分子複合体のダイナミクス (2017)
  • 著者名/発表者名: 眞弓 皓一、伊藤 耕三
  • 学会等名: ISSPワークショップ「小角・反射率・高分解能研究会～JRR3 の再稼働を見据えて～」
  • 招待講演
• [学会発表] 環動エラストマーの力学物性と変形メカニズム (2017)
  • 著者名/発表者名: 眞弓皓一、篠塚 翼、港 康佑、前田利菜、横山英明、伊藤耕三
  • 学会等名: 日本ゴム協会 ２０１７年年次大会
• [学会発表] 環動ゲルの網目揺らぎと動的特性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 眞弓皓一、奥野博明、加藤和明、横山英明、伊藤耕三
  • 学会等名: 第67回高分子討論会
  • 招待講演
• [学会発表] 動的架橋による高分子エラストマーの強靭化メカニズム (2017)
  • 著者名/発表者名: 眞弓 皓一
  • 学会等名: 日本ゴム協会関東支部 講演会
  • 招待講演
• [学会発表] Fracture Properties of Slide-Ring Materials (2016)
  • 著者名/発表者名: Koichi Mayumi, Chang Liu, Kazuaki Kato, Hideaki Yokoyama, Kohzo Ito
  • 学会等名: The 11th SPSJ International Polymer Conference
  • 発表場所: 福岡国際会議場（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2016-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] 動的架橋高分子材料の力学・破壊特性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 眞弓 皓一、劉 暢、加藤 和明、横山 英明、伊藤 耕三
  • 学会等名: 平成28年度 繊維学会秋季研究発表会
  • 発表場所: 山形大学 米沢キャンパス（山形県米沢市）
  • 年月日: 2016-09-20
  • 招待講演
• [学会発表] 環動ゲルの破壊特性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 眞弓 皓一、劉 暢、加藤 和明、横山 英明、伊藤 耕三
  • 学会等名: 第65回高分子討論会
  • 発表場所: 神奈川大学（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-09-14
  • 招待講演
• [学会発表] 環動高分子材料における架橋点の可動性と物性の相関 (2016)
  • 著者名/発表者名: 眞弓 皓一、 加藤 和明、横山 英明、伊藤 耕三
  • 学会等名: 第３３回シクロデキストリンシンポジウム
  • 発表場所: かがわ国際会議場（香川県高松市）
  • 年月日: 2016-09-09
• [学会発表] 散乱法とレオロジー測定による環動高分子材料の物性解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 眞弓 皓一
  • 学会等名: 第10回超分子若手懇談会
  • 発表場所: マホロバ・マインズ三浦（神奈川県三浦市）
  • 年月日: 2016-08-30
  • 招待講演
• [学会発表] 動的架橋高分子材料の分子ダイナミクスと力学物性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 眞弓 皓一
  • 学会等名: 関東高分子若手研究会 サマーキャンプ2016
  • 発表場所: アカデミーハウス館山（千葉県館山市）
  • 年月日: 2016-08-04
  • 招待講演
• [学会発表] 環動ゲルの強靭化メカニズム (2015)
  • 著者名/発表者名: ○眞弓皓一、角野宏和、加藤和明、横山英明、伊藤耕三
  • 学会等名: 第２７回エラストマー討論会
  • 発表場所: 北九州国際会議場（福岡県北九州市）
  • 年月日: 2015-12-03