| 研究課題/領域番号 |
15H03865
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
渡辺 宏 京都大学, 化学研究所, 教授 (90167164)
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| 研究分担者 |
松宮 由実 京都大学, 化学研究所, 助教 (00378853)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 絡み合い / 伸長粘度 / 歪み硬化 / 側鎖効果 / セグメント摩擦 |
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| 研究実績の概要 |
側鎖の効果も含めた絡み合い高分子の応力の非線形性の根源的理解のためには、応力光学則に基づいて、応力に対する高分子鎖の伸長と配向の寄与を分離・評価する必要がある。この観点から、ずり流動開始後の応力について現象論の枠内で理論解析を行い、非線形挙動が発現しはじめる程度の低ずり速度における応力のオーバーシュートは鎖の配向のオーバーシュートを反映すること、このような低いずり速度の下では、鎖の伸長は準線形領域に留まることなどを見いだした。
また、絡み合い緩和の基礎パラメタである絡み合い平坦部剛性率 GNについての知見を得るため、ポリイソプレンとポリ(t-ブチルスチレン) の相溶性ブレンドに対して詳細な線形粘弾性測定と解析を行い、GNが平均場の考えに基づく混合則では記述できないことを見いだした。この結果に基づき、局所のパッキング効果を考慮した非平均場的混合の分子描像を提唱した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
側鎖の効果も含めた絡み合い高分子の応力の非線形性の根源的理解のためには、応力光学則に基づいて、応力に対する高分子鎖の伸長と配向の寄与を分離・評価する必要がある。この観点から、平成27年度には、ずり流動開始後の応力について現象論の枠内で理論解析を行い、非線形挙動が発現しはじめる程度の低ずり速度における応力のオーバーシュートは鎖の配向のオーバーシュートを反映すること、このような低いずり速度の下では、鎖の伸長は準線形領域に留まることなどを見いだした。この知見は、平成 28年2月に本科学研究費補助金で購入したフィラメント伸長レオメータによる測定データの解析（平成28年度の課題）の根幹を成す。
また、平成27年度には、絡み合い緩和の基礎パラメタである絡み合い平坦部剛性率 GNについての知見を得るため、ポリイソプレンとポリ(t-ブチルスチレン) の相溶性ブレンドに対して詳細な線形粘弾性測定と解析を行った。その結果、GNが平均場の考えに基づく混合則では記述できないことを見いだし、局所のパッキング効果を考慮した非平均場的混合の分子描像を提唱した。この知見は、歪み硬化に対するセグメント摩擦の寄与を、絡み合いの寄与から分離する（平成28年度の課題）ためのガイドラインを与える。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成 28年2月に本科学研究費補助金で購入したフィラメント伸長レオメータを用いて、種々のポリ（アクリル酸エステル）系の伸長応力緩和測定を行い、平成２７年度に得た知見を援用して、歪み硬化に対するセグメント摩擦の寄与を、絡み合いの寄与から分離する。さらに、ポリ（アクリル酸エステル）から側鎖を切り離した形の溶液系についても伸長応力緩和測定を行い、セグメント摩擦と絡み合いの寄与の分離の妥当性を検証する。
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