1994 Fiscal Year Annual Research Report

マイクロ構造制御による機能性新素材の開発に関する研究

Research Project

Project/Area Number	05452280
Research Institution	Yamagata University
Principal Investigator	小山清人山形大学, 工学部, 教授 (60007218)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	足立和成山形大学, 工学部, 助教授 (00212514) 高橋幸司山形大学, 工学部, 助教授 (00134023) 岩倉賢次山形大学, 工学部, 助教授 (50007019) 南川慶二山形大学, 工学部, 助手 (70250959)
Keywords	マイクロ構造 / 流動構造 / 集束超音波 / 結晶化 / 射出成形 / エレクトロレオロジー / 強磁場 / EMR流体
Research Abstract	1.超音波放射による材料の撹拌制御技術の基礎的実験を前年度に引き続き行った。有限領域に集束超音波を放射しても反射波の影響によって流動が発生しにくいが、適切な周期のバースト波を用いることで高粘度の高分子液体が流動することが分かった。これによって、高粘度材料の成形工程における局所撹拌とマイクロ構造制御が可能になると考えられる。 2.前年度に試作した電場と磁場を印加できる流動測定システムを改良し、電場と磁場を平行および直交方向に印加できる二種類の装置を作製した。これらを用いて、鉄粒子を絶縁油に分散した流体の流動特性に及ぼす外場の強度や方向などの影響を詳しく調べた。電場と磁場を平行に印加したときに、誘起剪断応力が顕著に増大する「相乗効果」を見いだした。 3.射出成形過程の結晶化とそれに伴う微細構造を予測できるシミュレーションプログラムを作成し、種々の流動条件での解析に有効であることを示した。 4.双極子の強制的配列による高性能圧電センサを作製し、超音波の非線形性を利用した材料物性評価法の検討を行った。高分子フィルム・繊維・粒子などの試料を入れた水中を伝播する超音波の高調波を検出して結晶化度や粒子径などの微細構造を評価するための基礎を確立した。 5.均一系エレクトロレオロジー(ER)流体の電場下での流動特性を詳細に検討し、高分子液晶が電場下で法線応力効果を発現すること、またウレタン系高分子溶液が分子構造のわずかな違いで逆のER効果を示すことを明らかにした。これらの結果はER流体の制振素子などへの応用に向けた基礎データとして有用である。 6.ブロック・グラフト共重合体などのマイクロ相分離構造を持つ高分子およびイオン凝集体を含んだアイオノマーの流動特性を測定し、分子構造が流動特性に及ぼす影響をマイクロ構造と関連づけて明らかにした。

Research Products

(18 results)

All Other

All Publications (18 results)

[Publications] 伊藤浩志: "射出成形における結晶化シミュレーション" 成形加工. 6. 265-270 (1994)
[Publications] T.Takahashi: "Anomalous temperature dependence in the elongational viscosity of ethylene based graft copolymer melts." Polymer. 35. 4472-4473 (1994)
[Publications] T.Uemura: "Novel electro-responsive property of polyether-polycarbamate solution." Chemistry Letters. 1994. 1995-1996 (1994)
[Publications] K.Minagawa: "Significant synergistic effect of superimposed electric and magnetic fields on the rheology of iron suspension." Langmuir. 10. 3926-3928 (1994)
[Publications] H.Kimura: "Induced network structure in liquid crysfalline pdymer evideuced from electrorheological normal stress measurements." Polymer Journal. 26. 1402-1404 (1994)
[Publications] T.Takahashi: "Effed of ionic interaction on elongational viscosity of ethylene based ionomer melts." Polymer. 35. 5722-5728 (1994)
[Publications] K.Koyama: "Yield process of electrorheologial fluid with polyaniline particle." Modern Physics Letters B. 8. 1563-1575 (1994)
[Publications] H.Kimura: "Normal stress measurements of electrorheological polymer suspension" Reports on Progress in Polymer Physics in Japan. 37. 47-50 (1994)
[Publications] Y.Murata: "Basic study for generation of acoustic streaming in bounded field." Reports on Progress in Polymer Physics in Japan. 37. 51-54 (1994)
[Publications] Y.Iwasa: "Melt fracture induced by high-speed convergence flow." Reports on Progress in Polymer Physics in Japan. 37. 55-56 (1994)
[Publications] H.Ito: "Simulation for estimation of microstructure in molded polymer products." Reports on Progress in Polymer Physics in Japan. 37. 271-272 (1994)
[Publications] H.Ootaki: "Acoustic nonlinear characteristics of nylon fiber." Reports on Progress in polymer Physics in Japan. 37. 347-348 (1994)
[Publications] S.Muto: "Acoustic nonlinearity in polymer film." Reports on Progress in Polymer Physics in Japan. 37. 349-350 (1994)
[Publications] H.Ootaki: "Basic study of particle characterization with ultrasonic finite amplitude method." Journal of Material Science Letters. 14. 182-184 (1995)
[Publications] T.Uemura: "Opposite electrorheological effects between urethane based polymers having different terminal groups." Journal of Chemical Society Faraday Transactions. 91. 1051-1052 (1994)
[Publications] T.Takahashi: "Nonlinear stress properties of poly(styrene-block-butadiene-block-styrene)melt under elongational and shear deformation." Journal of Applied Polymer Science,. (in press).
[Publications] T.Takahashi: "Effect of ionic interaction on linear and nonlinear viscoelastic properties of ethylene based ionomer melts." Rheologica Acta,. (in press).
[Publications] K.Koyama: "Electro-magneto-rheological effects in parallel-field and crossed-field systems." Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics. (in press).

1994 Fiscal Year Annual Research Report

マイクロ構造制御による機能性新素材の開発に関する研究

Principal Investigator

小山 清人 山形大学, 工学部, 教授 (60007218)

Research Products

[Publications] 伊藤浩志: "射出成形における結晶化シミュレーション" 成形加工. 6. 265-270 (1994)

[Publications] T.Takahashi: "Anomalous temperature dependence in the elongational viscosity of ethylene based graft copolymer melts." Polymer. 35. 4472-4473 (1994)

[Publications] T.Uemura: "Novel electro-responsive property of polyether-polycarbamate solution." Chemistry Letters. 1994. 1995-1996 (1994)

[Publications] K.Minagawa: "Significant synergistic effect of superimposed electric and magnetic fields on the rheology of iron suspension." Langmuir. 10. 3926-3928 (1994)

[Publications] H.Kimura: "Induced network structure in liquid crysfalline pdymer evideuced from electrorheological normal stress measurements." Polymer Journal. 26. 1402-1404 (1994)

[Publications] T.Takahashi: "Effed of ionic interaction on elongational viscosity of ethylene based ionomer melts." Polymer. 35. 5722-5728 (1994)

[Publications] K.Koyama: "Yield process of electrorheologial fluid with polyaniline particle." Modern Physics Letters B. 8. 1563-1575 (1994)

[Publications] H.Kimura: "Normal stress measurements of electrorheological polymer suspension" Reports on Progress in Polymer Physics in Japan. 37. 47-50 (1994)

[Publications] Y.Murata: "Basic study for generation of acoustic streaming in bounded field." Reports on Progress in Polymer Physics in Japan. 37. 51-54 (1994)

[Publications] Y.Iwasa: "Melt fracture induced by high-speed convergence flow." Reports on Progress in Polymer Physics in Japan. 37. 55-56 (1994)

[Publications] H.Ito: "Simulation for estimation of microstructure in molded polymer products." Reports on Progress in Polymer Physics in Japan. 37. 271-272 (1994)

[Publications] H.Ootaki: "Acoustic nonlinear characteristics of nylon fiber." Reports on Progress in polymer Physics in Japan. 37. 347-348 (1994)

[Publications] S.Muto: "Acoustic nonlinearity in polymer film." Reports on Progress in Polymer Physics in Japan. 37. 349-350 (1994)

[Publications] H.Ootaki: "Basic study of particle characterization with ultrasonic finite amplitude method." Journal of Material Science Letters. 14. 182-184 (1995)

[Publications] T.Uemura: "Opposite electrorheological effects between urethane based polymers having different terminal groups." Journal of Chemical Society Faraday Transactions. 91. 1051-1052 (1994)

[Publications] T.Takahashi: "Nonlinear stress properties of poly(styrene-block-butadiene-block-styrene)melt under elongational and shear deformation." Journal of Applied Polymer Science,. (in press).

[Publications] T.Takahashi: "Effect of ionic interaction on linear and nonlinear viscoelastic properties of ethylene based ionomer melts." Rheologica Acta,. (in press).

[Publications] K.Koyama: "Electro-magneto-rheological effects in parallel-field and crossed-field systems." Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics. (in press).

小山清人山形大学, 工学部, 教授 (60007218)