| 研究課題/領域番号 |
13450076
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
中村 喜代次 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30029178)
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| 研究分担者 |
山本 剛宏 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (40252621)
保田 和則 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (80239756)
森 教安 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (30124069)
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| キーワード | 複雑流体 / コーティング膜 / 液晶高分子 / 高分子溶液 / 配向膜 / 引上げコーティング / ガス浸透 |
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| 研究概要 |
複雑流体のコーティング膜作成時の流動現象および膜特性と流体のレオロジー特性との関係を実験および数値シミュレーションにより調べた。ここでは、複雑流体として、液晶高分子、高分子水溶液(粘弾性流体)を使用し、次の3種類のコーティング手法に関する研究を行った。
(1) ヒドロキシプロピールセルロース(HPC)の等方相水溶液を用いて、モデルコーティング流れによる液晶配向膜の成形実験を行った。その結果、溶液濃度が高く、コーティング厚が薄く、コーティング速度が大きい場合には、等方相水溶液からでも低分子液晶の配向膜を成形することができることを実証した。また、そのメカニズムを解明するためにDoiモデルによるコーティング流れの数値シミュレーションを行い、流動配向を解析した。
(2) 高分子溶液の引上げコーティングに及ぼす流体のレオロジー特性の影響を実験により検討した。実験では、CMC水溶液とPAA水溶液を混合させることによって、せん断粘度が同じで第1法線応力差の異なる3種類の高分子溶液を作製し、コーティング膜の膜厚を測定した。その結果、弾性が顕著な流体ほど膜厚が薄くなることを見出した。
(3) 円管内に充填された高分子溶液に空気を注入することによって作成される円管内表面のコーティング膜における液膜厚さと流体のレオロジー特性(非ニュートン粘性や弾性特性)の関係を調べた。その結果、粘度のshear-thinning性は膜厚の減少に、弾性は膜厚の増大に寄与することが分かった。
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