液晶エラストマーの異方収縮を利用したキンク導入の試みとそれによる高分子材料の強化

2020 年度 実績報告書

• 研究領域: ミルフィーユ構造の材料科学-新強化原理に基づく次世代構造材料の創製-
• 研究課題/領域番号: 19H05127
• 研究機関: 京都工芸繊維大学
• 研究代表者: 櫻井 伸一 京都工芸繊維大学, 繊維学系, 教授 (90215682)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: ミルフィーユ構造 / ラメラ状ミクロドメイン構造 / キンク形成 / シェブロン構造 / 一軸延伸 / 圧縮変形 / ２次元小角X線散乱 / 垂直配向ラメラ

研究実績の概要

硬軟２成分からなるラメラ状ミクロ相分離構造を形成するブロック共重合体に注目してキンク形成に関する研究を行なった。室温で軟質なゴム状ラメラと硬質なガラス状ラメラが交互に積層した構造を持つトリブロック共重合体フィルムを一方向に延伸するとキンク構造を発現できるため、キンク導入による高分子材料の強化の可能性が期待されている。本研究では、ラメラ状ミクロ相分離構造を試料表面に対して垂直に配向させたフィルム状試料を用いて、圧縮変形と一軸延伸変形の両方の手段を用いてキンク形成を試みた。2次元小角X線散乱パターンの測定の結果、一軸延伸では明確にキンク形成が見られた。一方、圧縮変形は不明瞭であり、大きな構造変化は認められなかったものの、材料強化の可能性が期待される結果となった。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Relationship Between Formation of Kink Structure and Necking of a Specimen Comprising Hard and Soft Lamellar Microdomains Under Uniaxial Stretching (2021)
  • 著者名/発表者名: TANAKA Ruito、KABE Taizo、MASUNAGA Hiroyasu、TAKAGI Hideaki、SHIMIZU Nobutaka、IGARASHI Noriyuki、SAKURAI Shinichi
  • 雑誌名: Journal of the Society of Materials Science, Japan 巻: 70 ページ: 17～24
  • DOI: 10.2472/jsms.70.17
  • 査読あり