等等nONmNO9 ポリスチレンの一軸伸長粘度のシミュレーションによる予測(実線)と実験(シンボル)の比較(a)Mw = 28万の試料(b) (a)に分子量300万の超高分子量成分を添加した試料 1μm 図解((iiiiii))設設計計((ii))独独自自合合成成反応性官能基応応用用例例ｶｶｰｰﾎﾎﾞﾞﾝﾝﾅﾅﾉﾉﾁﾁｭｭｰｰﾌﾌﾞﾞ結結合合被被覆覆炭炭素素繊繊維維機能性⇒物理的アンカリング効果洗浄後・溶融混合後も脱落しないスリップリンクモデル結結合合革新的な精密界面設計の開発樹脂ﾏﾄﾘｯｸｽ反応性高分子ﾋﾞﾆﾙｵｷｻｿﾞﾘﾝ(VO)ﾋﾞﾆﾙﾋﾟﾛﾘﾄﾞﾝ(VP)共重合体ｶｶｰｰﾎﾎﾞﾞﾝﾝﾅﾅﾉﾉﾁﾁｭｭｰｰﾌﾌﾞﾞ粗視化分子動力学シミュレーションの結果から、分子鎖間の絡み合いを抽出した結果。絡みやすい・絡みにくい高分子とは何か、という基礎的研究も行っています。(Sathish K. Sukumaran 准教授との共同研究)((iiii))定定量量分分析析((iivv))構構造造解解析析新新規規酸性官能基結結合合表面機能性発現(a)(b)炭炭素素繊繊維維炭素材料ﾀﾀﾞﾞｲｲﾔﾔﾓﾓﾝﾝﾄﾄﾞﾞ等等分 野： 有機材料システム専 門： 高分子材料 分 野： 高分子物性分 野高分子物性専 門： レオロジーE-mail ： takimoto@yz.yamagata-u.ac.jp専 門レオロジーTel ： 0238-26-3076E-mail ・ takimoto@yz.yamagata-u.ac.jpFax ： 0238-26-3410 (事務室) Tel ・ 0238-26-3076HP ： http://ctwww.yz.yamagata-u.ac.jp/Fax ・ 0238-26-3410（事務室）HP ・ http://ctwww.yz.yamagata-u.ac.jp/内 容内容： 今、厚底シューズから飛行機まで、「炭素繊維／樹脂複合 今、厚底シューズから飛行機まで、「炭素繊維/樹脂複合体が第体が第４の材料」として常識を変えています。また、屋根の４の材料」として常識を変えています。また、屋根のシリコン太陽電シリコン太陽電池から最先端のポスト5G半導体まで、削る池から最先端のポスト5G半導体まで、削るのに必須な「世の中でのに必須な「世の中で一番固い材料：ダイヤモンド」の砥石一番固い材料：ダイヤモンド」の砥石が新産業を支えています。が新産業を支えています。 炭素材料として炭素繊維、ダイヤモンド、カーボンナノチューブな 炭素材料として炭素繊維、ダイヤモンド、カーボンナノチューブなどに注目し、これらの炭素材料と樹脂の「複合機どに注目し、これらの炭素材料と樹脂の「「複複合合機機能能化化」」を開拓・発能化」を開拓・発展させる為、独自に分子レベルからの革新展させる為、独独自自にに分分子子レレベベルルかかららのの革革新新的的なな精精密密界界面面設設計計を行的な精密界面設計を行い基礎科学を究めることで、高い機能い基基礎礎科科学学をを究究めめるることで、高い機能性発現を目指した研研究究開開発発性発現を目指した研究開発とその応用を積極的に展開していととそそのの応応用用を積積極極的的にに展展開開しています。ます。 具体的には、(i)高高いい反反応応性性をを有有すするるオオキキササゾゾリリンンに着眼した新新規規 具体的には、(i)高い反応性を有するオキサゾリンに着眼反反応応性性高高分分子子をを独独自自合合成成 (ii)炭炭素素材材料料表表面面のの酸酸性性官官能能基基のの定定量量した新規反応性高分子を独自合成(ii)炭素材料表面の酸性官分分析析 (iii)樹脂マトリックスの官能基設計 (iv)炭素材料の構造解析 能基の定量分析(iii)樹脂マトリックスの官能基設計(iv)炭これらを基盤に、是非、活発な産学連携をしたいと考えています。素材料の構造解析これらを基盤に、是非、活発な産学連携を したいと考えています。アピールポイント： ドラマ「下町ロケット」のように、この革新的な精密界面設計がなければ複合体の産業応用ができない！非非常常識識ななアアイイデデアアでで、、ここのの方方法法ででししかかででききなないい、、世世界界ををああっっとといいわわせせるる応応用用ままでで展開します。アピールポイント ドラマ「下町ロケット」のように、この革新的な精密界面設計がなければ複合体の産業応用ができない！非常識なアイデアで、この方法でしかできない、世界をあっといわせる応用まで展開します。E-mail ： effort@yz.yamagata-u.ac.jpTel ： 0238-26-3585 HP ： http://yudb.kj.yamagata-u.ac.jp/html/211_ja.htmlhttp://tatsuhiro.yz.yamagata-u.ac.jp/wp/分 野専 門E-mail ・ effort@yz.yamagata-u.ac.jpTel ・ 0238-26-3585HP ・ http://yudb.kj.yamagata-u.ac.jp/html/211_ja.html http://tatsuhiro.yz.yamagata-u.ac.jp/wp/内 容内容： 高分子の示す粘弾性は、その成形加工性を支配するもっとも重 高分子の示す粘弾性は、その成形加工性を支配するもっとも重要な物性です。我々は、分子鎖間の絡み合いをスリップリンクでモ要な物性です。我々は、分子鎖間の絡み合いをスリップリンクでモデル化し、高分子材料の分子量・分子量分布や分岐構造の情報デル化し、高分子材料の分子量・分子量分布や分岐構造の情報から、その材料の線形・非線形のレオロジーを予測する手法の開から、その材料の線形・非線形のレオロジーを予測する手法の開発を進めています。発を進めています。 左には、重量平均分子量28万程度のポリスチレンと、そこに 左には、重量平均分子量28万程度のポリスチレンと、そこに分子分子量300万程度の超高分子量成分を重量で1.5%程度加えた量300万程度の超高分子量成分を重量で1.5%程度加えた試料の一試料の一軸伸長粘度をシミュレーションで予測し、実験と比較し軸伸長粘度をシミュレーションで予測し、実験と比較した結果を示た結果を示します。微量の超高分子量成分の添加により、加工性します。微量の超高分子量成分の添加により、加工性に強く影響に強く影響する伸長粘度の非線形性（ひずみ硬化）が著しく増強する伸長粘度の非線形性（ひずみ硬化）が著しく増強されることが、されることが、フィッティングパラメタ無しで精度良く予言されフィッティングパラメタ無しで精度良く予言されています。現在、星ています。現在、星形高分子まで予測可能になっています。形高分子まで予測可能になっています。 レオロジー以外にも、種々の高分子物性を粗視化分子動力学 レオロジー以外にも、種々の高分子物性を粗視化分子動力学(MD) シミュレーションにより予測・解析する研究も行っていま(MD) シミュレーションにより予測・解析する研究も行っています。左す。左には、MDシミュレーションで得られた構造からレオロジーにとって重要な絡み合いを抽出した結果を示しています。には、MDシミュレーションで得られた構造からレオロジーに取って重要な絡み合いを抽出した結果を示しています。アピールポイントアピールポイント： レオロジーおよび高分子物理学全般について、理論的立場から レオロジーおよび高分子物理学全般について、理論的立場相談に応じることが出来ます。シミュレーションを自分で行っているから相談に応じることが出来ます。シミュレーションを自分方、行いたい方のお手伝いも出来ます。で行っている方、行いたい方のお手伝いも出来ます。有機材料システム高分子材料炭素材料／樹脂複合体の分子レベルからの革新的精密界面設計キーワード［ 炭素繊維、ダイヤモンド、反応性高分子、界面 ］高分子レオロジーの理論・シミュレーションによる予測キーワード［ 絡み合い、レオロジー予測、伸長粘度 ］教授 高橋 辰宏教授 滝本 淳一
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