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副資材の相間移動と局在化を利用した高分子材料の革新的設計

研究課題

研究課題/領域番号 16H04201
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 高分子・繊維材料
研究機関北陸先端科学技術大学院大学

研究代表者

山口 政之  北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (40401947)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
15,340千円 (直接経費: 11,800千円、間接経費: 3,540千円)
2018年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2017年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2016年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
キーワードポリマーブレンド / レオロジー / 高分子成形加工 / 粘弾性 / 添加剤 / 高分子 / 成形加工 / ブレンド / ガラス転移温度 / 相溶性 / 拡散
研究成果の概要

非相溶系高分子ブレンド中に第三成分を局在化させたり、相間移動させることによる材料設計手法の確立を目指して研究を行った。熱力学的な因子と動力学的な因子を用いることで、フィラーや可塑剤などの第三成分を相分離ブレンド中に局在化させることができる。さらに、フローリー・ハギンスの相互作用パラメータの温度依存性を利用することで、第三成分の相間移動現象を温度によって制御することが可能となった。このような現象を利用することで新しい機能材料の設計が可能となる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

高分子多相系に添加した低分子化合物や充填材の偏在、相間移動現象などを系統的に調べることにより、これらが高性能材料の設計や機能性付与の手法となりえることを明らかにすることができた。非相溶系高分子ブレンドにおける第三成分の偏在状態などに関する研究報告例はこれまで極めて少なく、学術的にも価値があると考えている。また、プラスチックやゴム産業を中心に工業的な応用が比較的容易であることから、産業界へ大きな影響を及ぼすことが期待される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (16件) (うち国際共著 4件、 査読あり 16件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (30件) (うち国際学会 25件、 招待講演 10件)

  • [雑誌論文] Anomalous viscosity decrease of polycarbonate by addition of polystyrene2019

    • 著者名/発表者名
      Sako Takumi、Date Jitsuhiro、Hagi Misaki、Hiraoka Tatsuhiro、Matsuoka Shinji、Yamaguchi Masayuki
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 170 ページ: 135-141

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2019.03.015

    • NAID

      120006995253

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modifying the rheological properties of polypropylene under elongational flow by adding polyethylene2019

    • 著者名/発表者名
      Yoko Fujii, Riho Nishikawa, Panitha Phulkerd, Masayuki Yamaguchi
    • 雑誌名

      Journal of Rheology

      巻: 63 号: 1 ページ: 11-18

    • DOI

      10.1122/1.5049378

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Transfer of a low-molecular-weight compound between two immiscible polymers2018

    • 著者名/発表者名
      Hachisuka Ryosuke、Inomata Toshiki、Yamaguchi Masayuki
    • 雑誌名

      Journal of Applied Polymer Science

      巻: 136 号: 16 ページ: 47386-47386

    • DOI

      10.1002/app.47386

    • NAID

      120006884984

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhancement of drawdown force in polypropylene containing nucleating agent2018

    • 著者名/発表者名
      Panitha Phulkerd, Takehiro Nakabayashi, Shohei Iwasaki, Masayuki Yamaguchi
    • 雑誌名

      Journal of Applied of Polymer Science

      巻: 136 号: 7 ページ: 47295-47295

    • DOI

      10.1002/app.47295

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Structure and optical properties of transparent polyamide 6 containing lithium bromide2018

    • 著者名/発表者名
      Sato Yusuke、Ito Asae、Maeda Shuichi、Yamaguchi Masayuki
    • 雑誌名

      Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics

      巻: 56 号: 22 ページ: 1513-1520

    • DOI

      10.1002/polb.24739

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modifying the thermal and mechanical properties of poly(lactic acid) by adding lithium trifluoromethanesulfonate2018

    • 著者名/発表者名
      Tomie Shota、Tsugawa Naoya、Yamaguchi Masayuki
    • 雑誌名

      Journal of Polymer Research

      巻: 25 号: 9 ページ: 206-206

    • DOI

      10.1007/s10965-018-1605-4

    • NAID

      120006732690

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Temperature-sensitive smart polymer with self-controlled glass transition temperature2018

    • 著者名/発表者名
      Naoya Tsugawa, Panitha Phulkerd, Ayumi Kiyama, Masayuki Yamaguchi
    • 雑誌名

      Advanced Materials Letters

      巻: 9 号: 12 ページ: 872-875

    • DOI

      10.5185/amlett.2018.2128

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Perpendicular orientation between dispersed rubber and polypropylene molecules in an oriented sheet2018

    • 著者名/発表者名
      P. Phulkerd, Y. Funahashi, A. Ito, S. Iwasaki, M. Yamaguchi
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 50 号: 4 ページ: 309-318

    • DOI

      10.1038/s41428-017-0017-3

    • NAID

      120006732689

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design of thermochromic polymer blends containing low-mass compounds2017

    • 著者名/発表者名
      N. Kuhakongkiat, M. Sugiyama, M. Guesnier, F.A. Azaman, K. Yoshida, M. Yamaguchi
    • 雑誌名

      Journal of applied polymer science

      巻: 135 号: 9 ページ: 45927-45927

    • DOI

      10.1002/app.45927

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effect of mixing temperature on the carbon nanofiller distribution in immiscible blends of polycarbonate and polyolefin2017

    • 著者名/発表者名
      B. Fan, R. Wiwattananukul, M. Yamaguchi
    • 雑誌名

      European polymer journal

      巻: 96 ページ: 295-303

    • DOI

      10.1016/j.eurpolymj.2017.09.021

    • NAID

      120006732080

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reduced stress-optical coefficient of polycarbonate by antiplasticization2017

    • 著者名/発表者名
      S. Nobukawa, S. Hasunuma, T. Sako, A. Miyagawa, M. Yamaguchi
    • 雑誌名

      Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics

      巻: 55 号: 24 ページ: 1837-1842

    • DOI

      10.1002/polb.24433

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Birefringence control of solution-cast film of cellulose triacetate2017

    • 著者名/発表者名
      A. Kiyama, S. Nobukawa, M. Yamaguchi
    • 雑誌名

      Optical Materials

      巻: 72 ページ: 491-495

    • DOI

      10.1016/j.optmat.2017.06.048

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface segregation during injection molding of polycarbonate/poly(methyl methacrylate) blend2017

    • 著者名/発表者名
      T. Sako, A. Ito, M. Yamaguchi
    • 雑誌名

      Journal of Polymer Research

      巻: 24 号: 6 ページ: 89-89

    • DOI

      10.1007/s10965-017-1251-2

    • NAID

      120006469254

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement of rigidity for rubber-toughened polypropylene via localization of carbon nanotubes2017

    • 著者名/発表者名
      R. Wiwattananukul, B. Fan, M. Yamaguchi
    • 雑誌名

      Comp. Sci. Technol.,

      巻: 141 ページ: 106-112

    • DOI

      10.1016/j.compscitech.2017.01.012

    • NAID

      120006584040

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Control of chain orientation in blends of polypropylene and polybutene-12017

    • 著者名/発表者名
      S. Sato, T. Maeda, M. Yamaguchi
    • 雑誌名

      Macromol. Mater. Eng

      巻: 302 号: 4 ページ: 1600413-1600413

    • DOI

      10.1002/mame.201600413

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Modulus enhancement of polycarbonate by addition of lithium perchlorate2017

    • 著者名/発表者名
      T. Sako, A. Miyagawa, M. Yamaguchi
    • 雑誌名

      J. Appl. Polym. Sci.,

      巻: 134 号: 22 ページ: 44882-44882

    • DOI

      10.1002/app.44882

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Unique Material Design of Polymer Blends with Aid of Flow Field2019

    • 著者名/発表者名
      M. Yamaguchi
    • 学会等名
      The First International Conference of Polymeric and Organic Materials in Yamagata University
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Enhancement of Mechanical Toughness for Poly(lactic acid)2019

    • 著者名/発表者名
      M. Yamaguchi
    • 学会等名
      Biopolymers 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Strain-hardening Behavior in Transient Elongational Viscosity for PP Containing LDPE2019

    • 著者名/発表者名
      M. Yamaguchi, Y. Fujii, P. Phulkerd
    • 学会等名
      Annual Meeting of Society of Plastic Engineering, ANTEC2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Structure Development of High-Density Polyethylene Containing Carbon Nanotubes2019

    • 著者名/発表者名
      R. Nishikawa, M. Yamaguchi
    • 学会等名
      Annual Meeting of Society of Plastic Engineering, ANTEC2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Rheological Properties at Non-Isothermal Melt-Stretching Process and its Control by Blend Technique2018

    • 著者名/発表者名
      M. Yamaguchi, P. Phulkerd, J. Seemork
    • 学会等名
      2018 Annual European Rheology Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Viscosity Drop and Segregation Behavior of Polycarbonate/Poly(Methyl Methacrylate) Blend2018

    • 著者名/発表者名
      T. Sako, M. Yamaguchi
    • 学会等名
      2018 Annual European Rheology Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Interphase transfer of a plasticizer between immiscible polymers2018

    • 著者名/発表者名
      R. Hachisuka, T. Inomata, M. Yamaguchi
    • 学会等名
      2018 Annual European Rheology Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Material design of polycarbonate with high flowability2018

    • 著者名/発表者名
      M. Hagi, T. Sako, M. Yamaguchi
    • 学会等名
      2018 Annual European Rheology Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of Salt Addition on Dynamic Mechanical Properties for Poly(methyl methacrylate)2018

    • 著者名/発表者名
      M. Yamaguchi, A. Miyagawa
    • 学会等名
      Annual Meeting of Society of Plastic Engineering, ANTEC2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Novel Modification Technique of Transparency and Glass Transition Temperature for Polyamide 62018

    • 著者名/発表者名
      Y. Sato, A. Ito, S. Maeda, M. Yamaguchi
    • 学会等名
      Annual Meeting of Society of Plastic Engineering, ANTEC2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Impact of Salt Addition on Thermal Properties for Poly(Lactic Acid)2018

    • 著者名/発表者名
      S. Tomie, N. Tsugawa, M. Yamaguchi
    • 学会等名
      Annual Meeting of Society of Plastic Engineering, ANTEC2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of Acetyl Substitution on Optical Anisotropy for Cellulose Acetate Films2018

    • 著者名/発表者名
      K. Hatamoto, H. Shimada, S. Nobukawa, M. Yamaguchi
    • 学会等名
      Annual Meeting of Society of Plastic Engineering, ANTEC2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Rheological Properties under Elongational Flow for Blends of Polypropylene and Low-Density Polyethylene2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Fuji, P. Pulkerd, M. Yamaguchi
    • 学会等名
      Annual Meeting of Society of Plastic Engineering, ANTEC2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of Addition of Polyethylene on Rheological Responses under Elongational Flow for Polypropylene2018

    • 著者名/発表者名
      M. Yamaguchi, Y. Fuji, P. Phulkerd
    • 学会等名
      34rd Annual Meeting of Polymer Processing Society, PPS34
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement of flowability for polycarbonate by addition of low-molecular-weight polystyrene2018

    • 著者名/発表者名
      T. Sako, M. Hagi, T. Hiraoka, S. Matsuoka, M. Yamaguchi
    • 学会等名
      34rd Annual Meeting of Polymer Processing Society, PPS34
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Modification of Polymer Materials by Salt Addition2018

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Yamaguchi, Asae Ito, Takumi Sako, Azusa Miyagaw
    • 学会等名
      International Congress on Pure & Applied Chemistry, ICPAC2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 異種材料の添加による高分子物質への機能性付与2018

    • 著者名/発表者名
      山口政之
    • 学会等名
      高分子同友会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Design of thermochromic polymer blends containing low-mass compounds2017

    • 著者名/発表者名
      M. Yamaguchi
    • 学会等名
      Annual Meeting of American Chemical Society, ACS2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ブレンド・コンポジットのレオロジー的解析2017

    • 著者名/発表者名
      山口政之
    • 学会等名
      プラスチック成形加工学会, 第158回講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Autonomic healing of surface crack for glassy plastics2017

    • 著者名/発表者名
      M. Yamaguchi
    • 学会等名
      Frontiers in Materials Processing Applications, Research and Technology (FiMPART2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 金属塩との相互作用を利用したポリメタクリル酸メチルの高耐熱化2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤麻絵, 山口政之
    • 学会等名
      第66回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Perpendicular orientation of dispersed rubber in an oriented polypropylene sheet2017

    • 著者名/発表者名
      塩田 Panitha, 舟橋由晃, 岩崎祥平, 山口政之
    • 学会等名
      第66回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Orientation correlation in miscible polymer blends and its application of optical retardation films2017

    • 著者名/発表者名
      M. Yamaguchi
    • 学会等名
      18th IUMRS (International Union of Materials Research Societies) International Conference in Asia (IUMRS-ICA 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 分子運動を利用した自己修復性高分子の設計と課題2017

    • 著者名/発表者名
      山口政之
    • 学会等名
      日本ゴム協会東海支部講演会,
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Transversal molecular orientation in an extruded sheet of polypropylene/rubber blend2017

    • 著者名/発表者名
      M. Yamaguchi
    • 学会等名
      33rd Annual Meeting of Polymer Processing Society, PPS33
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Interphase Transfer of Liquid in Immiscible Polymer Blends and its Appli2016

    • 著者名/発表者名
      Mitsunari Sugiyama
    • 学会等名
      Asian Workshop on Polymer Processing 2016 (AWPP2016)
    • 発表場所
      Melbourne, Australia
    • 年月日
      2016-11-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Enhancement of mechanical properties for poly(methyl methacrylate) by addition of low-mass compound2016

    • 著者名/発表者名
      Ayumi Kiyama
    • 学会等名
      Asian Workshop on Polymer Processing 2016 (AWPP2016)
    • 発表場所
      Melbourne, Australia
    • 年月日
      2016-11-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Modulous enhancement of polycarbonate by addition of metal salt2016

    • 著者名/発表者名
      Takumi Sako
    • 学会等名
      Asian Workshop on Polymer Processing 2016 (AWPP2016)
    • 発表場所
      Melbourne, Australia
    • 年月日
      2016-11-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Manipulated Orientation Control of Polypropylene Containing Rubber Dispersion2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Funahashi
    • 学会等名
      Asian Workshop on Polymer Processing 2016 (AWPP2016)
    • 発表場所
      Melbourne, Australia
    • 年月日
      2016-11-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Modification of Rheological Properties for Polymer Mel2016

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Yamaguchi
    • 学会等名
      Polymer Processing Society, Asia/Australia Conference
    • 発表場所
      Chengdu, China
    • 年月日
      2016-10-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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