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繊維構造形成過程のその場観察による繊維強度発現機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K05910
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
研究機関信州大学

研究代表者

大越 豊  信州大学, 学術研究院繊維学系, 教授 (40185236)

研究協力者 金 慶孝  
綿岡 勲  
伊香賀 敏文  
冨澤 錬  
増永 啓康  
岡田 一幸  
金谷 利二  
勝田 大士  
船津 義嗣  
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
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードX線散乱 / 繊維 / 繊維構造形成 / 繊維強度 / ポリエチレンテレフタラート / シンクロトロン / アンジュレーター / X線 / 繊維構造 / 強度 / ポリプロピレン / PET / Polypropylene / 高分子構造・物性 / 構造形成 / 力学物性
研究成果の概要

合成繊維は紡糸・延伸と呼ばれる工程で高分子材料を引き伸ばすことによって作成する。これらの工程で材料を引き伸ばすと、分子の向きが揃って強度など繊維の性質が顕著に増加することが知られているが、高強度繊維でさらに強度が増加する理由は良くわからなかった。本研究では、いろいろな条件で作成した繊維を引き伸ばした際の構造形成過程を高輝度X線ビームで観察し、その違いから強度向上メカニズムに迫った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

細くて長い繊維は、軽くて強く、それでいてしなやかな性質をもつ材料である。繊維製造時、繊維を構成する高分子鎖が引き伸ばされ、高次構造が形成される。この際、多くの分子が均等に力を支える様にすれば、より強い繊維が得られるはずである。この研究では、現在最も生産量が多い繊維であるポリエステルを中心に、繊維の製造条件が得られた繊維の構造形成におよぼす影響を調べ、繊維の強度が決まるメカニズムの解明に挑んだ。

報告書

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

    (36件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (30件) (うち国際学会 8件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Nanofiber and Nanofiber Powder of Syndiotactic Polystyrene Fabricated by Laser-Heated Drawing of Sea-Island-Type Conjugated-Spun Fiber2018

    • 著者名/発表者名
      Yasoshima Risa、Tajima Takeharu、Yamaguchi Hideaki、Ikaga Toshifumi、Ohkoshi Yutaka、Kim Kyoung Hou
    • 雑誌名

      Journal of Fiber Science and Technology

      巻: 74 号: 8 ページ: 186-195

    • DOI

      10.2115/fiberst.2018-0026

    • NAID

      130007437324

    • ISSN
      2189-7654
    • 年月日
      2018-08-10
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fiber Structure Development of Syndiotactic Polystyrene after Necking during the Laser-Heated Drawing Process2017

    • 著者名/発表者名
      G. Matsuno, T. Ikaga, K. H. Kim, Y. Ohkoshi, T. Tajima, H. Yamaguchi, I. Wataoka
    • 雑誌名

      Journal of Fiber Science and Technology

      巻: 73 号: 7 ページ: 158-169

    • DOI

      10.2115/fiberst.2017-0023

    • NAID

      130005775795

    • ISSN
      2189-7654
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of melt spinning conditions on the fiber structure development of polyethylene terephthalate2017

    • 著者名/発表者名
      R. Tomisawa, T. Ikaga, K.H. Kim, Y. Ohkoshi, K. Okada, H. Masunaga, T. Kanaya, M. Masuda, Y. Maeda
    • 雑誌名

      polymer

      巻: 116 ページ: 367-377

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2016.12.077

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of draw ratio on fiber structure development of polyethylene terephthalate2017

    • 著者名/発表者名
      R. Tomisawa, T. Ikaga, K.H. Kim, Y. Ohkoshi, K. Okada, H. Masunaga, T. Kanaya, M. Masuda, Y. Maeda
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 116 ページ: 357-366

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2016.12.071

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Fiber structure development of Nylon 6 after necking2017

    • 著者名/発表者名
      Kyoung-Hou Kim, Yutaka Ohkoshi, Akira Wakasugi, Aya Komoriya, Toshifumi Ikaga, Isao Wataoka, Hiroshi Urakawa, Masato Masuda, Yuhei Maeda
    • 雑誌名

      Journal of Fiber Science and Technology

      巻: 73 ページ: 19-26

    • NAID

      130005289462

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Quantitative design of fiber strength by structural development analysis of PET2016

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Ohkoshi
    • 雑誌名

      SPring-8 Research Frontiers

      巻: 2016 ページ: 86-87

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Effects of molecular weight and its distribution on properties and structure of polypropylene fibers2018

    • 著者名/発表者名
      T. Kunimitsu, S. Warashina, T. Ikaga, K. Kim, Y. Ohkoshi, K. Koike
    • 学会等名
      International Polymer Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ultra-SAXS observation of fibril-size structure formation after the necking of poly(ethylene terephthalate) and poly(phenylenesulfide) fiber2018

    • 著者名/発表者名
      Ren Tomisawa, Yutaka Ohkoshi, Kyoung-Hou Kim, Toshifumi Ikaga, Takumi Ando, Yoshitsugu Funatsu, Hiroo Katsuta, Kazuyuki Okada, Hiroyasu Masunaga, Toshiji Kanaya
    • 学会等名
      International Polymer Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fibril Structure Development and Strength of Polyester Fiber2018

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Ohkoshi
    • 学会等名
      ISDF2018
    • 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] レーザー光照射による短時間熱処理がPoly(ethylene terephthalate)およびPoly(phenylene sulfide)繊維の構造および物性におよぼす効果2018

    • 著者名/発表者名
      髙坂拓史、伊香賀敏文、金慶孝、大越豊、森岡英樹、勝田大士、船津義嗣
    • 学会等名
      繊維学会秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 海島複合紡糸と炭酸ガスレーザー加熱延伸法によるナノファイバーフィラメントの作製と構造解析2018

    • 著者名/発表者名
      立花 則夫, 西井 菜々子, 國光 立真,伊香賀 敏文,金 慶孝, 大越 豊
    • 学会等名
      繊維学会秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] レーザー加熱延伸時における繊維内部ボイド形成メカニズムの解明2018

    • 著者名/発表者名
      山崎秀徳, 岡崎真子, 伊香賀敏文, 金慶孝, 大越豊
    • 学会等名
      繊維学会秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Effect of molecular weight on mechanical properties of metallocene-catalyst Polypropylene fiber2018

    • 著者名/発表者名
      藁科修治, 國光立真, 伊香賀敏文, 金慶孝, 大越豊, 小池勝彦
    • 学会等名
      繊維学会年次大会研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 低立体規則性成分を含むpolypropylene繊維の構造および物性2018

    • 著者名/発表者名
      望月駿佑、高坂拓史、冨澤錬、伊香賀敏文、金慶孝、大越豊、船津義嗣、勝田大士
    • 学会等名
      繊維学会年次大会研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ポリエチレンテレフタレートおよびポリフェニレンサルファイド繊維のネック変形直後におけるフィブリルとクレーズの形成2018

    • 著者名/発表者名
      冨澤錬、安藤巧、伊香賀敏文、金慶孝、大越豊、岡田一幸、増永啓康 、金谷利治、勝田大士、船津義嗣
    • 学会等名
      繊維学会年次大会研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ポリエチレンテレフタレートの配向誘起結晶化過程で形成される smectic相におよぼす紡糸・延伸条件の効果2018

    • 著者名/発表者名
      冨澤錬、大根田俊、伊香賀敏文、金慶孝、大越豊、岡田一幸、増永啓康、金谷利治、勝田大士、船津義嗣
    • 学会等名
      繊維学会年次大会研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Poly(ethylene terephthalate)繊維延伸後の高次構造形成と延伸繊維の強度2018

    • 著者名/発表者名
      大越豊、冨澤錬、伊香賀敏文、金慶孝、岡田一幸、増永啓康、船津義嗣、勝田大士、金谷利冶
    • 学会等名
      繊維学会年次大会研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ポリエチレンテレフタレート繊維のレーザー延伸中でのボイド形成に及ぼす分子量の効果2018

    • 著者名/発表者名
      岡崎真子 ,山崎秀徳, 伊香賀敏文, 金慶孝, 大越豊
    • 学会等名
      繊維学会年次大会研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Structure Development Analysis for understanding the Strength of Poly(ethylene terephthalate) Fiber2017

    • 著者名/発表者名
      大越豊
    • 学会等名
      国家新材料産業発展戦略諮問委員会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Poly(ethylene terephthalate)繊維の延伸時に発現するsmectic相のサイズに注目した繊維強度発現機構の解明2017

    • 著者名/発表者名
      安藤巧、大根田俊、冨澤錬、伊香賀敏文、金慶孝、大越豊、岡田一幸、増永啓康、金谷利治、船津義嗣、勝田大士
    • 学会等名
      繊維学会秋季大会(宮崎)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 超小角 X線散乱 (USAXS)による繊維構造形成過程の解析2017

    • 著者名/発表者名
      大根田俊、冨澤錬、伊香賀敏文、金慶孝、大越豊、岡田一幸、増永啓康、金谷利治、船津義嗣、勝田大士
    • 学会等名
      繊維学会秋季大会(宮崎)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] The Relationship Between Fiber Structure Formation and Strength2017

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Ohkoshi
    • 学会等名
      23rd China International Man-made Fiber Conference (Xiaoshan 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ロール延伸したPETフィルムの熱処理による構造変化2017

    • 著者名/発表者名
      岡田一幸、中田克、古島圭智、高橋健太、東大路卓司、金慶孝、大越豊、金谷利治
    • 学会等名
      高分子討論会2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Effects of molecular weight distribution and stereoregularity on the properties and structure of Isotactic Polypropylene fiber2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuma Kunimitsu, Kai Toyoda, Toshifumi Ikaga, KyoungHou Kim, Yutaka Ohkoshi, Katsuhiko Koike
    • 学会等名
      ATC-14
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dimensions and stability of smectic phase formed on the structure development of poly(ethylene terephthalate) fiber2017

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Ohkoshi, KyoungHou Kim, Ren Tomisawa, Shun Oneda, Toshifumi Ikaga, Masato Masuda, Yuhei Maeda, Kazuyuki Okada, Hiroyasu Masunaga, Toshiji Kanaya
    • 学会等名
      ATC-14
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Effects of spinning conditions on the structure development and properties of poly(ethylene terephthalate) fiber2017

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Ohkoshi, KyoungHou Kim, Ren Tomisawa, Toshifumi Ikaga, Masato Masuda, Kazuyuki Okada, Hiroyasu Masunaga, Toshiji Kanaya
    • 学会等名
      ATC-14
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 分子量分布がアイソタクチックポリプロピレン水冷紡糸繊維の力学物性と熱機械物性におよぼす影響2017

    • 著者名/発表者名
      國光立真、豊田海、伊香賀敏文、金慶孝、大越豊、小池勝彦
    • 学会等名
      繊維学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 超小角X線散乱(USAXS)による繊維構造形成過程の解析2017

    • 著者名/発表者名
      安藤巧、大根田俊、冨澤錬、伊香賀敏文、金慶孝、大越豊、岡田一幸、増永啓康、金谷利治、船津義嗣、勝田大士
    • 学会等名
      繊維学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Polypropyleneの繊維構造形成における紡糸速度の影響2017

    • 著者名/発表者名
      金慶孝、小池直輝、冨澤錬、伊香賀敏文、大越豊、岡田一幸 、勝田大士、増田正人、船津義嗣、金谷利治、増永啓康
    • 学会等名
      繊維学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Polypropyleneの繊維構造形成におよぼす紡糸速度の影響2016

    • 著者名/発表者名
      小池直輝、冨澤錬、伊香賀敏文、金慶孝、大越豊、岡田一幸、増永啓康、金谷利治、勝田大士、増田正人、船津義嗣
    • 学会等名
      成形加工シンポジア’17
    • 発表場所
      仙台国際センター(仙台市)
    • 年月日
      2016-10-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Poly (phenylene sulfide) の繊維構造形成におよぼす紡糸速度の影響2016

    • 著者名/発表者名
      駒村高大、冨澤錬、伊香賀敏文、金慶孝、大越豊、岡田一幸、増永啓康、金谷利治、勝田大士、増田正人、船津義嗣
    • 学会等名
      繊維学会秋季研究発表会
    • 発表場所
      山形大学(米沢市)
    • 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] 紡糸速度がPolypropyleneの繊維構造形成におよぼす影響2016

    • 著者名/発表者名
      金慶孝・小池直輝・冨澤錬・伊香賀敏文・大越豊・岡田一幸・勝田大士・増田正人・船津義嗣・金谷利治・増永啓康
    • 学会等名
      第65回 高分子討論会
    • 発表場所
      神奈川大学(横浜市)
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Poly(ethylene terephthalate)の繊維構造形成におよぼす延伸倍率の影響2016

    • 著者名/発表者名
      冨澤錬、伊香賀敏文、金慶孝、大越豊、岡田一幸、増永啓康、金谷利治、勝田大士、増田正人、船津義嗣
    • 学会等名
      繊維学会夏季セミナー
    • 発表場所
      福井県民ホール他(福井市)
    • 年月日
      2016-07-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Poly(ethylene terephthalate)の繊維構造形成におよぼす延伸倍率の影響2016

    • 著者名/発表者名
      冨澤錬,伊香賀敏文,金慶孝,大越豊,岡田一幸,増永啓康,金谷利治,増田正人,前田裕平
    • 学会等名
      成形加工’16
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京)
    • 年月日
      2016-06-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ポリエチレンテフタートの繊維構造形成におよぼす紡糸・延伸条件の効果2016

    • 著者名/発表者名
      大越豊、大根田俊、冨澤錬、伊香賀敏文、金慶孝、岡田一幸、増永啓康、金谷利治、船津義嗣、増田正人、勝田大士
    • 学会等名
      繊維学会年次大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京)
    • 年月日
      2016-06-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] PETの繊維構造形成過程における中間相の形成2016

    • 著者名/発表者名
      大根田俊、小池直輝、駒村高大、冨澤錬、伊香賀敏文、金慶孝、大越豊、岡田一幸、増永啓康、金谷利治、船津義嗣、増田正人、勝田大士
    • 学会等名
      繊維学会年次大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京)
    • 年月日
      2016-06-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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