高分子レオロジーと
粘弾性測定 データ解釈のコツ

１．

２．

２０２６年６月１５日(月)　１０：３０〜１６：００

【10:30-13:50】

１． 高分子レオロジーの基礎と 粘弾性データ解析手法　

金沢大学　理工研究域　フロンティア工学系　高分子材料物性研究室　博士　助教　伊藤 麻絵　氏

【習得できる知識】
・レオロジーと粘弾性測定
・線形粘弾性理論
・無定形高分子の粘弾性
・結晶性高分子の粘弾性

【講座趣旨】
　　高機能・高性能な高分子材料の開発において、得られた材料の特性を評価することは必須である。高分子材料はその材料種に特有の緩和時間をもち、これが材料の硬い、軟らかいといった変形に対する応答と密接に関係している。 　本講座を通じてレオロジーや粘弾性測定についてのイメージを掴み、実際の測定や解析に活かすことを目指す。まずレオロジーという学問を簡単に紹介したうえで粘弾性測定の重要性を示し、線形粘弾性理論について説明する。さらに、それらの知見を踏まえて、無定形高分子・結晶性高分子の粘弾性挙動について具体例を用いて解説し、実際の材料を扱う際のポイントや解析手法について述べる。


１．粘弾性測定
　1-1　レオロジーとは？
　1-2　粘弾性測定の基礎（応力とひずみ）
　1-3　刺激と応答（因果律）

２．線形粘弾性理論
　2-1　応力緩和（マクスウェルモデル）とクリープ（フォークトモデル）
　2-2　緩和時間
　2-3　緩和時間と観測温度
　2-4　緩和スペクトル
　2-5　静的試験と動的試験

３．無定形高分子の粘弾性
　3-1　高分子の粘弾性の温度依存性
　3-2　温度-時間換算則、シフトファクター、活性化エネルギー
　3-3　ガラス-ゴム転移領域
　3-4　高分子鎖のからみ合い
　3-5　からみ合い点間分子量と臨界分子量

４．結晶性高分子の粘弾性
　4-1　ポリエチレン固体の粘弾性スペクトル
　4-2　緩和強度の算出方法

５．まとめ

【質疑応答】

【14:00-16:30】

２．レオロジー測定データとその解釈　

(株)アントンパール・ジャパン　ビジネスユニットキャラクタリゼーション　宮本 圭介 氏

【習得できる知識】
・レオロジーの基本概念（粘性・弾性・粘弾性）の理解
・高分子材料特有の流動・変形挙動の基礎
・回転レオメータの測定原理と構成
・代表的な測定手法（粘度測定、動的粘弾性測定など）
・粘度曲線・フローカーブの読み方
・貯蔵弾性率（G'）・損失弾性率（G''）の解釈
・材料構造（分子量、分岐、分散）との関連付け
・品質管理・トラブルシューティングへの活用方法
・成形加工（押出、射出成形）との関係理解
・材料開発におけるレオロジー活用事例
・他分析手法（DSC、DMAなど）との違いと使い分け

【講座趣旨】
　高分子材料の流動・変形挙動を理解するうえで不可欠なレオロジーの基礎から測定手法までを体系的に解説し、得られたデータを材料設計や品質評価に活用できる知識の習得を目的とする。　

１．レオロジーとは
　1.1 粘弾性・レオロジーとは？
　1.2 粘弾性体とは？
　1.3 産業分野における粘度・粘弾性測定の活用例

２．レオロジー測定の基礎
　2.1 レオロジー測定とは？
　2.2 レオロジー測定の概要 〜回転、振動、動的粘弾性（DMA）〜

３．回転（静的）測定の概要
　3.1 回転測定の概要 〜せん断速度の求め方、変形方法、レオロジー変数の求め方〜
　3.2 回転測定の応用例
　　(1) ニュートン流動現象 〜粘度が変形速度によらず一定？〜
　　(2) シアシックニング 〜粘度が変形速度と共に上昇？〜
　　(3) シアシニング 〜粘度が変形速度と共に下降？〜

４．振動（動的）測定の概要
　4.1 振動測定の概要　〜変形方法、レオロジー変数の求め方、固体・液体の応力波形〜
　4.2 各種振動測定の応用例
　　(1) 周波数分散測定と測定例　〜長期分散安定性〜
　　(2) ひずみ分散測定と測定例　〜内部構造の強さ〜
　　(3) 温度・時間分散測定と測定例　〜熱硬化、ゲル化〜

5．動的粘弾性測定（DMA）の概要
　5.1 動的粘弾性測定（DMA）の概要　〜変形方法、レオロジー変数の求め方〜
　5.2 各測定治具の詳細と測定対象物、温度制御システムの選択

6．高分子材料のレオロジー評価
　6.1 高分子材料のレオロジー評価　〜速度または時間の関数としての粘弾性、緩和時間〜
　6.2 主な高分子材料の測定例 〜ガラス転移温度　(Tg)、時間、温度特性〜
　6.3 粘着剤の粘着性、剥離性の評価　〜使用温度、タック性、ピール性〜
　6.4 成形加工におけるレオロジー評価　〜成形条件

【質疑応答】