| 研究課題/領域番号 |
21K05186
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分35020:高分子材料関連
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
山崎 慎一 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 准教授 (40397873)
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| 研究分担者 |
木村 邦生 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 教授 (40274013)
新 史紀 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 助教 (40723268)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 高分子構造・物性 / 高分子・繊維加工 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の目的は、環状と直鎖状高分子の混合によって、絡み合い解消に強弱がつけられるブレンド系に、延伸を加えたときの力学的応答と結晶高次構造の変化を観察することによって、延伸過程の絡み合い変化を伴う構造形成の分子論的メカニズムを理解し、全く新しい結晶性高分子材料の創製に繋げることである。この目的を達成するために、
①環状および直鎖状高分子の合成とキャラクタリゼーション
②ブレンド高分子の結晶化試料の調製とその延伸過程における応力ひずみ曲線の測定
③ブレンド高分子の結晶化試料の延伸過程における結晶高次構造の変化のその場観察
を申請者が中心となった研究グループによって行う。
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| 研究成果の概要 |
本研究の目的は、環状と直鎖状高分子の混合によって、絡み合い解消に強弱がつけられるブレンド系を用いて、延伸過程の絡み合い変化を伴う構造形成メカニズムを理解することである。本研究では、環状および直鎖状高分子の合成と評価をし、延伸過程における応力ひずみ挙動の測定と結晶高次構造の変化の観察を行った。
試料の応力ひずみ挙動を測定し、延伸前後のラマン散乱を測定した。延伸前後のラマン散乱ピークの変化に着目すると、延伸後では分子鎖が引張方向に強く配向したことが示唆された。重水素化環状PEと軽水素化直鎖状PEのブレンド試料のラマン散乱から延伸過程における分子鎖配向と絡み合いの間の関係の新たな知見が得られた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、直鎖状高分子だけでは実現できない絡み合いトポロジーが結晶化に及ぼす影響を解明し、その成果を新規結晶性高分子材料の開発に展開していく点に高い学術的意義がある。本研究の成果は、従来ブロック化や共重合体化によって高性能化を指向してきたポリオレフィン類に対して発想の転換を迫るものであり、耐熱性や力学的強度、成形加工性などの諸物性がチューニング可能な高性能結晶性高分子材料を創製可能にするものである。用途展開としては、超高強度・高耐熱性繊維やナノコンポジット、配向制御高分子フィルム・膜への応用が考えられ、その波及効果は極めて大きい。
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