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2011 年度 実績報告書

高分子の粘着・剥離現象の多階層的研究

研究課題

研究課題/領域番号 20244067
研究機関東京大学

研究代表者

土井 正男  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70087104)

研究分担者 森田 裕史  独立行政法人産業技術総合研究所, ナノテクノロジー研究部門, 主任研究員 (10466790)
住野 豊  愛知教育大学, 教育学部, 助教 (00518384)
キーワード高分子界面 / 粘着・剥離 / スティック・スリップ運動 / 接触線運動 / 地震現象
研究概要

(1)すべり摩擦における粘着・剥離ダイナミクスに関する研究
本研究では,シリコーンゲルとアクリル樹脂とを互いにゆっくりとすべらせることにより,間欠的・局所的なスティック-スリップ運動が起こることを見出した.また,レオロジー特性の異なるゲル試料を作成し摩擦実験を行なったところ,巨大地震,ゆっくり地震,グーテンベルグ-リヒター則など,さまざさま地震現象によく似た振る舞いが生じることが分かった.
(2)ポリマー一固体間界面を含む粗視化シミュレーション
本研究では,ポリマーと固体との間の界面近傍の分子鎖構造とダイナミクスを,粗視化分子動力学シミュレーションを用いて検討した.その結果,粘着・剥離過程において界面の引力効果を変えることでG',G''が変化するすることを見出した.また,フィラーとポリマーの界面の相互作用の大きさを変えることでガラス転移温度が変わることを示した.
(3)粘弾性流体における粘着・剥離現象の観察
研究では,粘弾性流体における粘着・剥離現象として,CTAB・NaSal水溶液を用いた回転円筒体内部での転がり挙動の観察を行なった.その結果,サンプルのバルクの粘弾性の影響により本来ならばディップコーティングに適した高速壁面速度条件下でコーティングが失敗することが見出された.また,実験の結果から類推することでサンプルによってはディップコーティングが不可能な条件が存在することを見出した.以上に加え,粘弾性流体の転落挙動を観察することで,転落時のサンプルの先端部分,すなわち前進接触線が振動を示すことが見出された.これは,粘弾性流体の強制濡れを考える上で前進接触角が重要な働きを示すことを示唆した結果となっている.

  • 研究成果

    (34件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (20件) 図書 (2件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Failure of film formation of viscoelastic fluid : Dynamics of viscoelastic fluid in a partially filled horizontally rotating cylinder2012

    • 著者名/発表者名
      Y.Sumino, H.Shibayama, T.Yamaguchi, T.Kajiya, M.Doi
    • 雑誌名

      Phys.Rev.E

      巻: 85 ページ: 046307 1-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simnulation study of the Rubber Materials using Coarse Graining Method-Adhesion between soft rubber and solid substrate-2012

    • 著者名/発表者名
      H.Morita, M.Doi
    • 雑誌名

      Kautsch.Gummi Kunst.

      巻: (accepted)(印刷中)(掲載確定)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] やわらかい粘弾性体の粘着・剥離・摩擦現象2012

    • 著者名/発表者名
      山口哲生
    • 雑誌名

      接着学会誌

      巻: 48 ページ: 83-89

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurement of the skin layer in the drying process of a polymer solution Y.Shimokawa2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Shimokawa, T.Kajiya, K.Sakai, M.Doi
    • 雑誌名

      Phys.Rev.E

      巻: 84 ページ: 051803 1-9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gutenberg-Richter law in sliding friction of polymer gels2011

    • 著者名/発表者名
      T.Yamaguchi, M.Morishita, M.Doi, T.Hori, H.Sakaguchi, J.P.
    • 雑誌名

      J.Geophys.Res.

      巻: 116 ページ: B12306 1-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Onsager's variational principle in soft matter2011

    • 著者名/発表者名
      M.Doi
    • 雑誌名

      J.Phys.Condens.Matter

      巻: 23 ページ: 284118 1-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamics of Drying Process of Polymer Solution Droplets : Analysis of Polymer Transport and Control of Film Profiles2011

    • 著者名/発表者名
      T.Kajiya, M.Doi
    • 雑誌名

      Journal of the Society of Rheology Japan

      巻: 39 ページ: 17-28

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ソフトマターの界面レオロジー2011

    • 著者名/発表者名
      土井正男
    • 雑誌名

      接着学会誌

      巻: 47 ページ: 317-322

    • 査読あり
  • [雑誌論文] やわらかい粘弾性体のすべり摩擦現象2011

    • 著者名/発表者名
      山口哲生, 森下真年, 土井正男
    • 雑誌名

      物理学会誌

      巻: 66 ページ: 443-447

    • 査読あり
  • [学会発表] Onsagee's Variational Principle in Soft Matter Physics2012

    • 著者名/発表者名
      M.Doi
    • 学会等名
      WPI-AIMR Annual Workshop
    • 発表場所
      宮城、Sendai International Center
    • 年月日
      2012-02-21
  • [学会発表] 水平回転円筒体内部での粘弾性流体の転がり挙動2012

    • 著者名/発表者名
      住野豊
    • 学会等名
      高分子基礎研究会 2012
    • 発表場所
      神奈川、文部科学省共済組合箱根宿泊
    • 年月日
      2012-01-27
  • [学会発表] 粘着剤の引き離しにおける非線形レオロジー2011

    • 著者名/発表者名
      山口哲生
    • 学会等名
      第21回日本MRS
    • 発表場所
      神奈川、横浜情報文化センター
    • 年月日
      2011-12-21
  • [学会発表] 微小液滴の溶媒蒸発過程のダイナミクス2011

    • 著者名/発表者名
      土井正男
    • 学会等名
      次世代プリンテッドエレクトロニクスシンポジウム
    • 発表場所
      東京、秋葉原UDXギャラリー(招待講演)
    • 年月日
      2011-12-19
  • [学会発表] 界面運動がもたらす階層性のある柱状界面活性剤会合体2011

    • 著者名/発表者名
      住野豊
    • 学会等名
      第21回「非線形反応と協同現象」研究会
    • 発表場所
      広島、広島大学東広島キャンパス
    • 年月日
      2011-12-17
  • [学会発表] 自発駆動する液滴2011

    • 著者名/発表者名
      住野豊
    • 学会等名
      研究会「生命現象の物理学的側面」
    • 発表場所
      鳥取、鳥取大学鳥取キャンパス(口頭・招待)
    • 年月日
      2011-12-16
  • [学会発表] 高分子溶液の乾燥2011

    • 著者名/発表者名
      土井正男
    • 学会等名
      分子シミュレーション討論会
    • 発表場所
      東京、東工大(招待講演)
    • 年月日
      2011-12-05
  • [学会発表] ゴムーガラス間転移温度へのフィラー-高分子界面相互作用の効果(2)2011

    • 著者名/発表者名
      森田裕史
    • 学会等名
      第23回エラストマー討論会
    • 発表場所
      福岡、北九州国際会議場
    • 年月日
      2011-12-02
  • [学会発表] Onsager principle in soft mtter dynamics2011

    • 著者名/発表者名
      M.Doi
    • 学会等名
      Chunang National University
    • 発表場所
      Chunang National University, Daejeon, Korea(Invited lecture)
    • 年月日
      2011-11-10
  • [学会発表] 粘着・剥離のレオロジー2011

    • 著者名/発表者名
      山口哲生
    • 学会等名
      日本接着学会粘着研究会30周年記念セミナー
    • 発表場所
      東京、東京大学(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-08
  • [学会発表] やわらかい材料のトライボロジー2011

    • 著者名/発表者名
      山口哲生
    • 学会等名
      第2回トライボロジー秋の学校
    • 発表場所
      広島、国民宿舎野呂高原ロッジ(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-05
  • [学会発表] 界面レオロジーと粘着2011

    • 著者名/発表者名
      土井正男
    • 学会等名
      日本粘着テープ工業会粘着技術研究
    • 発表場所
      東京、すみだ産業会館(招待講演)
    • 年月日
      2011-10-27
  • [学会発表] 粘着現象のレオロジー2011

    • 著者名/発表者名
      土井正男
    • 学会等名
      化学技術振興協会 先端化学・材料技術部会
    • 発表場所
      神奈川、ホテルラフォーレ強羅(招待講演)
    • 年月日
      2011-10-16
  • [学会発表] ソフトーハード材料間接触領域における物理的特異点とそのダイナミクス2011

    • 著者名/発表者名
      森田裕史
    • 学会等名
      第60回高分子討論会
    • 発表場所
      岡山、岡山大学(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-29
  • [学会発表] Simulation study of the Rubber Materials using Coarse Graining Method2011

    • 著者名/発表者名
      H.Morita, M.Doi
    • 学会等名
      Establishment of Carbon-Cycle-System with Natural Rubber 2011
    • 発表場所
      ベトナム、ハノイ工科大学(招待講演)
    • 年月日
      2011-08-04
  • [学会発表] Drying process of micro-droplet of polymer solutions2011

    • 著者名/発表者名
      M.Doi
    • 学会等名
      KITPC workshop
    • 発表場所
      KITPC Beijing, China(Invited lecture)
    • 年月日
      2011-07-08
  • [学会発表] やわらかい粘弾性体の粘着・摩擦現象2011

    • 著者名/発表者名
      山口哲生
    • 学会等名
      日本接着学会第49回年次大会
    • 発表場所
      愛知、愛知工業大学(招待講演)
    • 年月日
      2011-06-17
  • [学会発表] Rolling behavior of viscoelastic fluid inside of a rotating cylinder2011

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Sumino, Hiroki Shibayama, Tetsuo Ymaguchi, Tadashi Kajiya, Hasao Doi
    • 学会等名
      18th Ostwald Kolloquium : Dynamic Wetting of Complex Liquids
    • 発表場所
      Mainzドイツ
    • 年月日
      2011-06-16
  • [学会発表] ゴムと基板の粘着・剥離・摩擦2011

    • 著者名/発表者名
      土井正男
    • 学会等名
      2011年度ゴム協会年次大会
    • 発表場所
      東京、東京理科大学(招待講演)
    • 年月日
      2011-05-30
  • [学会発表] 高分子ゲル-アクリル樹脂のすべり摩擦におけるゆっくりすべりと高速すべり2011

    • 著者名/発表者名
      山口哲生, 堀高峰, 阪口秀
    • 学会等名
      地球惑星連合大会
    • 発表場所
      千葉.幕張メッセ
    • 年月日
      2011-05-23
  • [図書] Onsager's variational principle in soft matter dynamics in "Non-Equilibrium Soft Matter Physics"2012

    • 著者名/発表者名
      M.Doi
    • 総ページ数
      35
    • 出版者
      World Scientific
  • [図書] Special testing in "Handbook of Adhesion Technology"2011

    • 著者名/発表者名
      T.Yamaguchi, D.Dillard
    • 総ページ数
      17
    • 出版者
      Springer
  • [備考]

    • URL

      http://rheo.t.u-tokyo.ac.jp/MasaoDoi/

  • [備考]

    • URL

      http://bio.mech.kyushu-u.ac.jp/BD/Yamaguchi/index.html

  • [備考]

    • URL

      http://sites.google.com/site/ysumino/

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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