技術者のための高分子粘弾性入門講座

高分子や複合材料の成形加工において、粘弾性 (レオロジー的性質) が関係している分野は多い。これらの分野の技術者がレオロジーを使って研究・開発をしようとしても、レオロジーのみかけの難しさ (まず数式、その他測定上の約束事項など経験的な部分) のため、特に初心者にはレオロジーそのものが大きな壁になっている。 　本講習会では、ほとんど数式をもちいず (使うのは掛け算・割り算だけ) 高分子の粘弾性の測定と結果の見方や利用法をやさしく解説する。 　単体高分子・高分子ブレンド・高分子コンポジットについて、分子運動や凝集構造と粘弾性の関係をわかりやすく解説し、成形加工性との関連を明らかにする。粘弾性データと粘度曲線・法線応力差の関係、伸長粘度とブロー成形・発泡成形・真空成形性の関係、ダイスウェルと法線応力差の関係などをわかりやすく述べる。 　高分子ブレンドについては海島構造における島相サイズの制御など、高分子コンポジットについては、フィラーの分散制御、特にナノカーボンや炭素繊維・ガラス繊維充填系のプレスや射出成形におけるフィラーの分散制御について述べる。
構造と粘弾性の関係については、X線CTによる三次元構造や電子顕微鏡・原子間力顕微鏡を駆使した、目で見るミクロ・ナノ構造と粘弾性の関係を明らかにする。以上、全て測定データにもとづいてわかりやすく説明し、技術者が「業務に使える粘弾性 (レオロジー) 」を習得できるようにする。

1. 粘弾性の基礎:全て図解
   1. 応力とひずみ (力と応力の違い、変位・伸びとひずみの違い)
   2. 粘性・弾性・粘弾性
   3. 緩和時間とは (粘度÷弾性率なんだけど)
   4. 測定法の基礎 (測定時の注意点、データをどうまとめるか)
   5. 時間-温度の重ね合わせとは
2. 高分子メルト (溶融物) の粘弾性と流動性
   1. 単体高分子の粘弾性 (データをどうみるか、どう使うか)
      1. 高分子のからみ合いと粘弾性
      2. 粘度と法線応力、法線応力効果とダイスウェル
      3. 伸長粘度と成形性の深い関係
   2. 高分子ブレンドの粘弾性
      1. 海島構造と粘弾性
      2. 溶融混練による分散相サイズの制御
      3. 粘弾性から分散相平均サイズ・界面張力を求める
      4. 共連続構造と粘弾性
   3. 高分子コンポジットの粘弾性
      1. ナノカーボンやその他のフィラーの分散制御
      2. 高分子中でのフィラーの分散状態と粘弾性
      3. ナノカーボンのネットワーク形成と粘弾性・導電性
      4. 射出成形におけるフィラーの分散制御
3. 高分子固体の粘弾性
   1. 粘弾性の温度依存性から何がわかるか
   2. 粘弾性データによるブレンド状態の評価
   3. 粘弾性データによる延伸物の高次構造評価
   4. 衝撃破壊と粘弾性
• 質疑応答・名刺交換