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動的粘弾性測定とそのデータ解釈事例

動的粘弾性測定とそのデータ解釈事例

~高分子、複合材料、エマルション、サスペンション、ゲル、化粧品、食品~
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本書のポイント

  • 粘弾性測定でこんなことができる
    • 高分子材料の分子運動、力学特性評価
    • 高分子へのナノフィラーの複合効果の把握
    • ポリマーアロイ/ブレンドの相溶性、組成比解析
    • 高分子材料の劣化度合い評価、長期寿命予測
    • プラスチック成形品の配向状態、結晶構造解析
    • 高分子、ゲルの架橋構造状態解析
    • 溶液中粒子の分散性、その安定性評価
    • 塗料、接着剤の架橋反応、硬化過程解析
    • 化粧品のうるおい、しっとり感評価
    • 泡の感触、寿命評価
    • 食品の食感、飲み込みやすさ評価

目次

第1章 動的粘弾性の測定法、シミュレーション

1節 動的粘弾性測定 (DMA) の測定原理と条件設定
  • 1. 動的粘弾性の基礎
    • 1.1 弾性と粘性
    • 1.2 粘弾性挙動
    • 1.3 動的粘弾性測定装置のメカニズム
    • 1.4 変形
    • 1.5 緩和現象
    • 1.6 温度分散と周波数分散
  • 2. 動的粘弾性測定における条件設定
    • 2.1 変形モード
    • 2.2 試験片の寸法
    • 2.3 測定周波数
    • 2.4 昇温条件
    • 2.5 応力・歪条件
    • 2.6 雰囲気
2節 電磁回転駆動法による粘弾性測定とその応用例
  • 1. 粘弾性とその測定について
  • 2. EMS法と粘弾性測定
    • 2.1 四重極型EMS法による動的粘弾性測定
    • 2.2 四重極型EMS法による静的粘弾性測定
    • 2.3 液面浮上ディスクEMS法による静的粘弾性測定
    • 2.4 液面浮上ディスクEMS法によるゾル-ゲル転移点測定
3節 超音波を応用した粘弾性のリアルタイム測定
  • 1. 超音波による粘弾性測定理論
    • 1.1 底面法
    • 1.2 表面法
    • 1.3 超音波測定による密度ρ_Uの測定
    • 1.4 液体の超音波粘弾性測定方法
  • 2. トライボロジー応用例
  • 3. 最近のトピックス
    • 3.1 スキン層の物性確認
    • 3.2 粒子添加による粘弾性への効果
    • 3.3 ゴム変性フェノール粒子の充填による高周波粘弾性の変化
    • 3.4 高分子加工の粘弾性リアルタイムセンシング
    • 3.5 インクジェット・プリンタ用インクの高周波粘弾性測定
4節 ナノ厚さソフトマター薄膜の動的ずり粘弾性計測
  • 1. ファイバーウォブリング法
    • 1.1 計測法のコンセプトと測定原理
    • 1.2 ずり粘弾性測定のための力学モデル
    • 1.3 装置構成と測定手順
  • 2. 測定事例
    • 2.1 ナノすき間に閉じ込められた高分子添加潤滑油のずり粘弾性
    • 2.2 水和ポリマーブラシ膜のずり粘弾性
    • 2.3 ナノインプリント用光硬化性液体のナノすき間におけるずり粘弾性
5節 高分子液体のレオロジーとCAE
  • 1. 高分子液体の成形加工とレオロジー特性
    • 1.1 形方法と流動様式
    • 1.2 流動様式とレオロジー特性
    • 1.3 成形加工プロセスと高分子液体の粘弾性
  • 2. 高分子液体のCAE
    • 2.1 支配方程式
    • 2.2 数値解法とソフトウェア
    • 2.3 構成方程式
  • 3. 高分子液体のCAE事例紹介
    • 3.1 ブロー成形の粘弾性流体解析
    • 3.2 ブロー成形の一般化非ニュートン流体解析
6節 水晶振動子マイクロバランス法による高分子・液晶材料の粘弾性解析
  • 1. 水晶振動子マイクロバランスによる界面粘弾性の測定
    • 1.1 水晶振動子マイクロバランス
    • 1.2 弾性体付着量測定の原理
    • 1.3 粘性測定の原理
    • 1.4 弾性体上に粘性液体が接している場合
    • 1.5 粘弾性体のQCM測定
    • 1.6 粘弾性体の解析
  • 2. QCMによる高分子材料の粘弾性評価
    • 2.1 高分子の粘弾性評価
    • 2.2 高分子結晶化過程
    • 2.3 チクソトロピー性ゲルのゾル-ゲル転移
    • 2.4 高分子微量試料の分子量測定
  • 3. 固体表面上の液晶が示す特異な粘弾性
    • 3.1 界面弾性層
    • 3.2 電場印加に伴う界面の粘弾性変化
    • 3.3 束縛層の形成
    • 3.4 界面での異方的な粘弾性

第2章 高分子、複合材料の動的粘弾性測定とそのデータ解釈事例

1節 高分子粘弾性の基本と典型的な粘弾性挙動
  • 1. 粘弾性測定の基本
  • 2. 粘弾性とは
  • 3. 粘弾性体のモデル (Maxwell Model)
  • 4. 緩和弾性率と粘度成長関数
  • 5. 高分子の応力発現機構
  • 6. Boltzmannの重畳原理
  • 7. 貯蔵弾性率と損失弾性率
  • 8. 高分子の粘弾性スペクトル
  • 9. 粘弾性スペクトルの分子量依存性
2節 動的粘弾性測定による高分子固体材料の分子構造評価
  • 1. 分子量の影響
  • 2. 架橋の影響
  • 3. 結晶性と結晶形態
  • 4. 共重合
  • 5. ポリマーブレンド
  • 6. 可塑化の影響
  • 7. 分子配向の影響
  • 8. 複合材料における強化材の影響
  • 9. 熱硬化性樹脂の硬化過程における粘弾性挙動と硬化度の影響
  • 10.熱履歴の影響
  • 11.雰囲気の影響
3節 材料定数のマスターカーブの作成方法とその活用
  • 1. 粘弾性特性
    • 1.1 クリ-プ挙動
    • 1.2 応力緩和挙動
  • 2. 材料定数のマスターカーブの作成方法
    • 2.1 時間-温度換算則
    • 2.2 材料定数のマスタ-カ-ブの作成方法
  • 3. マスターカーブの活用法
4節 動的光散乱法を用いた高分子溶液の構造、物性評価
  • 1. 希薄溶液中に分散した高分子の並進拡散係数と分子形態の解析例
    • 1.1 線状高分子 (ポリマクロモノマーを例として)
    • 1.2 環状高分子
  • 2. 高分子集合体の動的光散乱による解析例
    • 2.1 放射線架橋ミセル
    • 2.2 温度応答性高分子
    • 2.3 放射線架橋ゼラチン
    • 2.4 疎水化多糖
5節 動的光散乱法による溶液中高分子の形態、特性解析
  • 1. 動的光散乱測定の概要
  • 2. みみず鎖モデルに基づく流体力学的半径の解析例
  • 3. 会合体の解析例
6節 ナノレオロジーAFMによる複合材料の粘弾性挙動解析
  • 1. 原子間力顕微鏡と高分子のナノ力学
  • 2. ナノレオロジーAFMの原理
  • 3. ナノレオロジーAFMの応用例
    • 3.1 フィラー充填ゴム
    • 3.2 ゴムブレンド
  • 4. 定量性の向上を目指して
7節 ナノインデンテーション法による高分子材料の動的粘弾性評価
  • 1. 準静的ナノインデンテーション法
    • 1.1 準静的ナノインデンテーション法の理論 (Oliver-Pharr法)
    • 1.2 準静的ナノインデンテーション測定から求められる静的粘弾性パラメーター
  • 2. ナノインデンテーション法を用いたナノスケール動的粘弾性評価
    • 2.1 ナノインデンテーション法を用いたナノスケール動的粘弾性評価の理論
    • 2.2 ナノインデンテーション法を用いたナノスケール動的粘弾性評価の手法
    • 2.3 ナノスケール動的粘弾性評価技術を用いた高分子材料分析事例
8節 インデンテーション法による高分子材料の長期・高温粘弾性特性の評価
  • 1. クリープ特性評価方法の原理
    • 1.1 インデンテーション試験によるクリープコンプライアンスの評価
    • 1.2 時間-温度換算則の適用
  • 2. TMAを利用したインデンテーション試験
    • 2.1 試験装置及び試験ガスケット
    • 2.2 試験方法及び試験結果
    • 2.3 ガラス転移温度の測定
  • 3. マスター曲線によるガスケットの高温における長期クリープひずみ予測
    • 3.1 ガスケット材料のマスター曲線
    • 3.2 ガスケットの高温における長期クリープひずみの予測
  • 4. フランジ中のクリープひずみ測定結果との比較
    • 4.1 クリープひずみ予測とクリープひずみ測定結果との比較
    • 4.2 予ひずみを考慮したクリープひずみ予測
9節 非線形有限要素法による高分子材料の粘弾性解析
  • 1. 高分子材料の有限要素解析の難しさ
  • 2. 粘弾性体の基礎
  • 3. 応力緩和と弾性率
  • 4. 温度時間換算則
10節 デジタル画像処理による高分子材料に生じる負荷時の粘弾性ひずみ評価
  • 1. DICの測定原理と応用理論
    • 1.1 測定理論
    • 1.2 簡易的な高精度化
    • 1.3 Newton-Raphson法による高精度化
    • 1.4 Global DICによる高精度化
    • 1.5 net DICによる高精度化
    • 1.6 ひずみ場の評価
  • 2. DIC法による高分子材料の変形測定
    • 2.1 DIC法による変位測定手順や注意事項
    • 2.2 熱可塑性高分子材料のくびれ伝ぱ評価
    • 2.3 DICによる真ひずみの評価
    • 2.4 ゲルの大ひずみ域の変形評価
11節 動的粘弾性測定によるガラス状高分子の分子運動性、力学特性評価
  • 1. ガラス状高分子の力学特性
    • 1.1 高分子の粘弾性と分子運動の関係
    • 1.2 高分子の引張変形時の破壊特性
  • 2. 添加剤によるガラス状高分子の力学特性向上と分子運動
    • 2.1 弾性率向上と分子運動の関係
    • 2.2 引張強度に対する添加剤分子サイズの影響
12節 結合交換性動的共有結合を有するvitrimer材料のダイナミクス評価
  • 1. ビトリマーの概念および定義
  • 2. ビトリマーにおける粘度-温度の相関
  • 3. 温度変化クリープ測定によるTactの評価
  • 4. 応力緩和測定による結合交換速度の評価
  • 5. その他:動的粘弾性測定を用いた評価
13節 動的粘弾性測定による高分子コンポジットの構造,物性評価
  • 1. 異なる分散媒により作製されたカーボンブラック添加コンポジット
    • 1.1 高分子マトリックス中のカーボンブラックの分散状態
    • 1.2 高分子コンポジットの動的粘弾性特性
  • 2. 高圧解繊セルロースを添加した高分子コンポジット
    • 2.1 高分子マトリックス中の高圧解繊セルロースの分散
    • 2.2 高圧解繊セルロースを添加した高分子コンポジットの動的粘弾性特性
  • 3. 異なる形状のシリカを混合添加した高分子コンポジット
    • 3.1 異なる形状のシリカの混合添加
    • 3.2 異なる形状のシリカが混合添加された高分子コンポジットの粘弾性特性
14節 超音波粘弾性評価法 (U-DMA) によるCFRP複合材料の粘弾性評価
  • 1. 超音波粘弾性評価法 (U-DMA)
  • 2. 実施材料
  • 3. 一方向CFRPの動的粘弾性DMA測定
  • 4. 代表的CFRP積層構造材の高周波粘弾性
15節 動的粘弾性測定によるナノ繊維複合材料の力学特性評価
  • 1. ゴムマトリックスのNF充てん複合材料の動的粘弾性
    • 1.1 CNT/天然ゴム (NR) 複合材料の動的粘弾性
    • 1.2 CNT/フッ素ゴム (FKM) 複合材料の動的粘弾性
    • 1.3 CNF/ニトリルゴム (NBR) 複合材料の動的粘弾性
  • 2. プラスチックマトリックスのNF充てん複合材料の動的粘弾性
    • 2.1 MWCNT/ポリアミド66 (PA66) 複合材料の動的粘弾性
    • 2.2 NF/ポリエチレン (LLDPE) 複合材料の動的粘弾性
16節 動的粘弾性測定における繊維懸濁液の繊維配向状態評価
  • 1. 繊維の配向状態の数値化
  • 2. 繊維配向状態の測定
    • 2.1 電子顕微鏡サイズの繊維懸濁液の配向状態の評価
    • 2.2 光学顕微鏡サイズの繊維懸濁液の配向状態の評価
  • 3. 繊維懸濁液のレオロジー測定結果の例
17節 動的粘弾性測定による高分子の相溶性評価
  • 1. 高分子ブレンドの相溶性 (相溶性に与える分子量の影響)
    • 1.1 「相溶性」と「相容性」の区別
    • 1.2 混合によるエントロピー増大の効果 (吸熱反応が進む理由)
    • 1.3 高分子ブレンドでの混合エントロピー変化
  • 2. 高分子鎖でおきる運動の描像 (ガラス転移に注目して)
    • 2.1 高分子力学特性の温度依存性
    • 2.2 高分子鎖の運動単位としてのセグメント
    • 2.3 ガラス転移に着目しての高分子鎖の運動
  • 3. 実測データによる相溶性の評価例
    • 3.1 相溶する組み合わせの例
    • 3.2 非相溶となる組み合わせの例
    • 3.3 相分離系で相構造のモルフォロジーが異なる例
  • 4. 相溶性を評価する場合の注意点
18節 ポリマーアロイ・ブレンドの溶融粘弾性および固体粘弾性
  • 1. ポリマーアロイ・ブレンドの溶融粘弾性
    • 1.1 ひずみ分散
    • 1.2 周波数分散
  • 2. ポリマーアロイ・ブレンドの溶融粘弾性の事例
    • 2.1 部分相溶系ポリマーブレンド
    • 2.2 相容化剤添加の影響
    • 2.3 多成分系複合材料
  • 3. ポリマーアロイ・ブレンドの固体粘弾性
19節 動的粘弾性測定によるポリマーアロイのモルフォロジーの状態評価
  • 1. ポリマーアロイの粘弾性測定による相溶性の判定
    • 1.1 ポリマーアロイの相溶性と非相溶性
    • 1.2 非相溶性ポリマーアロイの分散構造と粘弾性挙動
    • 1.3 相溶性ポリマーアロイと非相溶性ポリマーアロイの動的粘弾性
    • 1.4 PP/EPR系非相溶性ポリマーアロイの動的粘弾性
    • 1.5 PP/相溶性ゴム ポリマーアロイの動的粘弾性
  • 2. 第二世代、第三世代ポリマーアロイの動的粘弾性評価
  • 3. ゴムブレンド設計における動的粘弾性指標の活用
    • 3.1 天然ゴム、BR、SBRの混合系の動的粘弾性
    • 3.2 省燃費タイヤ用ゴムブレンドの動的粘弾性
  • 4. 第四世代ポリマーアロイとナノレベル動的粘弾性評価
20節 動的粘弾性測定と有限要素解析を用いたシール用ゴムの応力緩和挙動予測
  • 1. 予測の手順
    • 1.1 ゴムの動的粘弾性測定
    • 1.2 マスターカーブの作成
    • 1.3 緩和弾性率の算出
    • 1.4 FEM解析
  • 2. 妥当性の確認
    • 2.1 シミュレーションの妥当性とは
    • 2.2 圧縮試験による測定
    • 2.3 引張試験による測定
21節 動的粘弾性測定によるゴム材料のキャラクタリゼーション
  • 1. 線形粘弾性 (LVE) と非線形粘弾性 (NLVE)
  • 2. 微分幾何学を用いたNLVEの定量化
    • 2.1 曲率k
    • 2.2 NLVE指標Q
  • 3. NLVEの応用
    • 3.1 CBの補強効果
    • 3.2 ゴムの耐候劣化
22節 動的粘弾性測定によるタイヤの転がり抵抗予測
  • 1. ゴムの粘弾性とタイヤ性能との関連性
  • 2. 粘弾性コントロールを可能にした材料技術
    • 2.1 シリカ
    • 2.2 溶液重合スチレンブタジエンゴム (S-SBR)
    • 2.3 ポリマーブレンド技術
  • 3. 粘弾性特性を考慮したタイヤ転がり抵抗補正技術
    • 3.1 背景 (タイヤ転がり抵抗における温度補正の必要性)
    • 3.2 タイヤRRと粘弾性の組み合わせによる推定
    • 3.3 粘弾性を用いたタイヤ転がり抵抗における熱収支モデルの構築
23節 ナノインデンテーション法による動的粘弾性測定を用いたDLC被覆樹脂の機械的特性評価
  • 1. ハイブリッドプラズマによる樹脂基材上へのDLC成膜法
  • 2. ナノインデンテーション法による動的粘弾性評価法
  • 3. 産総研標準試料の引張動的粘弾性法とNanoDMA法の比較
  • 4. DLC被覆PEEK材料のNanoDMA法による機械的特性評価
  • 5. フィッティング法によるDLC膜の貯蔵弾性率E’,硬さH算出

第3章 動的粘弾性測定データを活用した成形、加工プロセスの条件設定、評価

1節 高分子の粘性、粘弾性モデリングと成形加工プロセスの流動解析
  • 1. 粘性モデル
  • 2. CEF粘弾性モデル
  • 3. 流路断面急変部で発生する二次流れとダイスウェル
  • 4. 矩形流路断面内の二次流れ
  • 5. 多層流体の界面包み込み現象
2節 動的粘弾性のデータを活用した混練・射出成形の条件設定の検討、混錬・成形品の物性評価
  • 1. 樹脂のレオロジー測定機器
  • 2. 非晶性樹脂の流動化
  • 3. 非晶性樹脂の固定化
  • 4. 結晶性樹脂の流動化
  • 5. 結晶性樹脂の固定化
  • 6. 樹脂の流動化
  • 7. 粘度の速度依存性
  • 8. 粘度の測定法と回転粘度の測定限界
  • 9. ダイスウェル
  • 10.メルトフラクチャ
  • 11.ネックイン
  • 12.ポリマーブレンド
3節 粘弾性解析による射出成形品の配向、結晶化状態予測
  • 1. 射出成形における粘弾性流動
  • 2. 射出成形用ポリプロピレンの動的粘弾性
  • 3. フローフロント流動を考慮した射出成形の充填流動解析
  • 4. 解析結果
4節 ガラスの熱粘弾性特性評価によるナノインプリント成形条件の最適化
  • 1. 熱機械分析装置を用いたガラスの動的粘弾性試験
    • 1.1 動的粘弾性試験による貯蔵弾性率の評価方法
    • 1.2 貯蔵弾性率の算出結果
    • 1.3 貯蔵弾性率の補正方法
    • 1.4 粘弾性パラメータの同定
  • 2. マイクロレンズアレイの熱インプリント成形および有限要素法解析
    • 2.1 成形試験および有限要素法解析手法
    • 2.2 FEM解析結果の妥当性評価
    • 2.3 FEM解析による最適成形条件の決定

第4章 ゲルの動的粘弾性測定とそのデータ解釈事例

1節 動的粘弾性測定による高分子ゲルの構造解析
  • 1. 粘弾性の視点から見た高分子ゲル
  • 2. ゾルーゲル転移
  • 3. ゾルーゲル転移点近傍での動的粘弾性挙動
  • 4. ゾルーゲル転移点近傍での粘度と弾性率
2節 動的粘弾性測定による高分子ゲルの架橋状態評価
  • 1. ポリアクリロニトリル溶液のゲル化と粘弾性緩和の変化
  • 2. ゾル-ゲル転移における力学的な自己相似性
3節 動的粘弾性測定による高分子ゲルの流動温度の決定
  • 1. 動的粘弾性測定によるゲルの流動温度の判断
  • 2. 異なる溶媒中でのPLLAゲルの流動温度の動的粘弾性測定による決定
  • 3. ブロックコポリマーを導入したPLLAゲルの流動温度の動的粘弾性測定による決定
4節 動的粘弾性測定による温度応答性高分子ハイドロゲルの物性評価
  • 1. 高分子ハイドロゲル
    • 1.1 温度応答性高分子ハイドロゲル
    • 1.2 本検討で用いたハイドロゲルの特徴
  • 2. 動的粘弾性測定結果とその解釈
    • 2.1 ゲル化点の決定
    • 2.2 貯蔵弾性率と損失弾性率の温度依存性
    • 2.3 貯蔵弾性率と損失弾性率の周波数依存性
    • 2.4 ゲルの物性値と力学的特性の関係
    • 2.5 側鎖長変調ハイドロゲルの測定
5節 動的粘弾性測定によるセルロースゲルの構造,特性評価
  • 1. セルロースを原料としたゲルの調製
    • 1.1 シクロデキストリンブレンドによる過渡的ゲル
    • 1.2 セルロースのマーセル化を利用したゲル
    • 1.3 イオン交換樹脂あるいはイオン交換膜を用いて調製した分子鎖配向ゲル
    • 1.4 セルロース繊維分散系
  • 2. セルロースゲルの構造評価
    • 2.1 偏光顕微鏡観察
    • 2.2 共焦点レーザー顕微鏡観察
    • 2.3 小角X線散乱 (SAXS) 測定
  • 3. セルロースゲルの動的粘弾性測定
    • 3.1 シクロデキストリンブレンドによる過渡的ゲルの粘弾性
    • 3.2 セルロースのマーセル化を利用したゲルの粘弾性
    • 3.3 イオン交換樹脂あるいはイオン交換膜を用いて調製した分子鎖配向ゲルの粘弾性
    • 3.4 セルロース繊維分散系の粘弾性
6節 メソ構造を形成する液晶系の粘弾性挙動:欠陥が関与する動的粘弾性
  • 1. はじめに ソフトマターの構造レオロジー
  • 2. スメクチック相の欠陥
    • 2.1 スメクチック相における欠陥の階層構造
    • 2.2 転位ループの成長とFCD
  • 3. スメクチック相の欠陥とレオロジー
    • 3.1 スメクチック相の線形粘弾性
    • 3.2 スメクチック相の動的相図
    • 3.3 動的粘弾性のスケーリング則

第5章 ペースト、コーティング剤、粘・接着剤の動的粘弾性測定とそのデータ解釈事例

1節 動的粘弾性測定による低粘度溶液の特性評価
  • 1. 一軸伸長流れと伸長粘度
  • 2. 実験装置および実験方法
  • 3. 実験結果
    • 3.1 液滴落下法
    • 3.2 DoS法
2節 動的粘弾性測定によるエマルション、サスペンションの構造、物性評価
  • 1. 動的粘弾性測定の概要と使用する装置
  • 2. 顔料系塗料の分散特性の評価
  • 3. 化粧品サンプルの流動性、構造評価
    • 3.1 ネイルエナメルの評価
    • 3.2 ヘアジェルの評価
    • 3.3 シャンプーの泡構造の評価
3節 動的粘弾性測定および流動複屈折測定によるナノセルロース分散液のダイナミクス解析
  • 1. 試料調製
  • 2. 測定
  • 3. 結果と考察
    • 3.1 CNCへの時間温度換算則の適用
    • 3.2 希釈CNC/グリセリン分散液の流動複屈折
    • 3.3 粘弾性データと複屈折データの比較
    • 3.4 CNCの粘弾性緩和と半屈曲性高分子の粘弾性理論の比較
4節 動的粘弾性測定によるペーストの特性評価
  • 1. 試験流体
    • 1.1 分散媒
    • 1.2 分散質
    • 1.3 分散系流体
  • 2. 実験装置
    • 2.1 レオメータ
    • 2.2 実験条件
    • 2.3 応力掃引試験
  • 3. 実験結果
    • 3.1 分散粒子の体積分率の影響
    • 3.2 分散媒が高い弾性的特性を有する場合
    • 3.3 単分散粒子を用いた場合
5節 粘弾性測定による粘・接着剤の構造、物性評価
  • 1. 接着と粘・接着剤
  • 2. 粘弾性測定で分かること
  • 3. 粘弾性測定装置の分類と使い分け
  • 4. 粘弾性測定装置の主な測定モード
  • 5. 回転型レオメータの測定事例
    • 5.1 接着剤のフローカーブ
    • 5.2 分散液の内部構造の破壊と再構築
    • 5.3 結晶性を持つホットメルトの昇降温測定
    • 5.4 エポキシ樹脂の硬化過程
    • 5.5 UV硬化型粘着剤の照度依存性
    • 5.6 粘着剤の物性ウィンドウ
    • 5.7 アクリル系粘着剤の配合と粘弾性特性
  • 6. DMAの測定事例
    • 6.1 ビニルエステル樹脂の温度依存性
    • 6.2 自動車用塗料硬化物の溶剤浸漬
6節 動的粘弾性測定による粘着剤の特性評価
  • 1. 粘性と弾性
    • 1.1 応力・ひずみ・ひずみ速度
    • 1.2 応力緩和とクリープ
    • 1.3 Maxwell モデル
    • 1.4 Voigt モデル
    • 1.5 Boltzmannの重ね合わせの原理
  • 2. 動的粘弾性
    • 2.1 貯蓄弾性率・損失弾性率・損失正接
    • 2.2 高分子の動的粘弾性と粘着性
    • 2.3 時間ー温度換算則
    • 2.4 Maxwell モデルの動的粘弾性
    • 2.5 Zenerモデル
  • 3. 粘着の3要素と粘弾性
    • 3.1 タック (瞬間接着性)
    • 3.2 保持力
    • 3.3 粘着力
  • 4. 粘着性に関する経験則
    • 4.1 良い粘着剤とは?
    • 4.2 ダールキストの経験則
    • 4.3 粘弾性の窓
7節 グリーンシートならびにバインダーの動的粘弾性
  • 1. 静的測定方法によるTgと動的粘弾性測定から求めたTg (tanδの最大を示す温度) との関係,動的粘弾性測定による外部可塑の最適化
    • 1.1 静的測定方法によるTgと動的粘弾性測定から求めたTg (tanδの最大を示す温度) との関係
    • 1.2 動的粘弾性測定による外部可塑の最適化
  • 2. グリーンシートとポリマー (バインダー) フィルムの動的粘弾性の関係,熱圧着性との関係
    • 2.1 グリーンシートとポリマー (バインダー) フィルムの動的粘弾性の関係
    • 2.2 グリーンシートの動的粘弾性と熱圧着性との関係

第6章 香粧品の動的粘弾性測定とそのデータ解釈事例

1節 動的粘弾性測定によるゲル化・増粘剤の特性評価
  • 1. 代表的な化粧品用増粘剤
  • 2. 疎水変性ポリエーテルウレタンポリマー (HEUR)
  • 3. アデカノールGTシリーズ
  • 4. アデカノールGT-730
  • 5. アデカノールGT-930
    • 5.1 基本物性
    • 5.2 塩およびpHの影響
    • 5.3 せん断速度依存測定
    • 5.4 動的粘弾性測定
2節 レオロジー測定による口紅のうるおい感触評価
  • 1. 口紅のうるおい感触
  • 2. 曳糸性の評価方法とレオロジー的解釈
    • 2.1 レオメーターを用いた曳糸性評価方法
    • 2.2 測定結果
3節 水晶振動子微小天秤 (QCM) を活用した化粧品用油性ゲルのレオロジー評価
  • 1. 油性ゲルの分類
  • 2. 油性ゲルのゲル化機構とゲル硬度
    • 2.1 ゲル硬度の測定方法
    • 2.2 化粧品に用いられるワックスゲルとゲル硬度の発現機構
    • 2.3 オイルの性質とゲル硬度の関係
    • 2.4 ワックスの種類とゲル硬度
  • 3. 油性ゲル塗膜の物性測定
    • 3.1 油性ゲルの塗膜物性と化粧品の性能の関係
    • 3.2 油性ゲル塗膜の測定方法
    • 3.3 網状オルガノゲルとワックスゲルの塗膜物性の差異
    • 3.4 ゲルの塗膜物性と口紅のしっとり感の関連
    • 3.5 ゲルの塗膜物性測定の原料選定への応用
4節 レオロジー測定による洗浄剤の泡評価
  • 1. レオロジーの基本
    • 1.1 レオロジーとは
    • 1.2 弾性・粘性、粘弾性
  • 2. 定常流測定
    • 2.1 実際の測定
    • 2.2 泡の測定例
  • 3. 動的粘弾性測定
    • 3.1 実際の測定
    • 3.2 泡の測定例
  • 4. 時間とともに消える泡の動的粘弾性測定
    • 4.1 泡の寿命の数値化
    • 4.2 泡の寿命測定と感触
  • 5. 時間とともに消える泡の定常流測定
    • 5.1 泡の特徴時間の測定
    • 5.2 泡の特徴時間と感触

第7章 食品の動的粘弾性測定とそのデータ解釈事例

1節 食品の粘弾性特性の非接触計測技術とその事例
  • 1. 強制振動による粘弾性計測のための食品近似モデル
    • 1.1 集中定数モデル
    • 1.2 等価質量
    • 1.3 等価バネ定数
    • 1.4 等価減衰係数
  • 2. 強制振動による食品の粘弾性計測
  • 3. 粘弾性計測システム
    • 3.1 強制振動装置の構成
    • 3.2 応答倍率および位相差の計測
  • 4. 検証実験
    • 4.1 実験方法
    • 4.2 実験結果
2節 動的粘弾性測定によるゲル状食品の特性評価
  • 1. ゲルの動的粘弾性測定について
    • 1.1 ゲルの剛性率の濃度依存性
    • 1.2 ゲルの剛性率のモル質量依存性
    • 1.3 ゲルの生成過程
    • 1.4 ゲルの動的粘弾性測定の原理
  • 2. ゲル状食品の動的粘弾性の測定例
    • 2.1 ゲル状食品の耐熱性の検討
    • 2.2 ゲル状食品のゲル状態の検討
    • 2.3 ゲルの動的粘弾性測定と一軸圧縮測定 (静的粘弾性測定) との比較
3節 動的粘弾性測定による高齢者食品の飲み込みやすさ評価
  • 1. ゾル状食品における動的粘弾性特性と嚥下性の関係
    • 1.1 増粘剤溶液のレオロジー特性と嚥下時の感覚評価
    • 1.2 粘剤溶液のレオロジー特性と嚥下時の筋活動量
    • 1.3 増粘剤溶液のレオロジー特性と嚥下時の食塊の咽頭相通過速度
    • 1.4 増粘剤溶液のレオロジー特性と嚥下音解析
    • 1.5 増粘剤溶液のレオロジー特性と嚥下時の喉頭運動析
  • 2. ゲル状食品における動的粘弾性特性と嚥下性の関係
    • 2.1 異なるゲル化剤から調製したゼリーのレオロジー特性と嚥下時の感覚評価
    • 2.2 レオロジー特性からみた嚥下困難者用ゲル状食品の開発
    • 2.3 介護食品のレオロジー特性
    • 2.4 嚥下したゲル状食品の咽頭部での超音波による流速比較
    • 2.5 嚥下困難者用食品の咽頭部での超音波による流速比較
    • 2.6 ゲルの嚥下特性と食塊レオロジーの関係
    • 2.7 食塊のレオロジー特性
  • 3. 実食品系における動的粘弾性特性と嚥下性の関係
    • 3.1 固形脂を添加したマッシュポテトのレオロジー特性と摂食時の感覚評価
    • 3.2 ピュレのレオロジー特性と嚥下時の感覚評価
    • 3.3 水戻ししたインスタントピュレのレオロジー特性と嚥下食適性
4節 動的粘弾性測定による高齢者用食品の飲み込みやすさ評価
  • 1. 食品ハイドロコロイドの動的粘弾性
    • 1.1 動的粘弾性の理論と食品ハイドコロイドの分類
    • 1.2 ゾル—ゲル転移とパーコレーション理論
  • 2. 嚥下と咽頭部流速
    • 2.1 ヒトの嚥下と誤嚥
    • 2.2 超音波パルスドプラー法による食塊の咽頭部流速測定
  • 3. 食品の動的粘弾性と“飲み込みやすさ”との関係
    • 3.1 増粘剤溶液
    • 3.2 ゲル
    • 3.3 食品ハイドロコロイドの動的粘弾性と咽頭部流速分布の関係についての考察
  • 4. 嚥下困難者用介護食の物性基準について
5節 動的粘弾性測定による乳化系食品の品質管理
  • 1. 乳化系食品とは
  • 2. 事例紹介
    • 2.1 ホイップドクリーム
    • 2.2 アイスクリームの事例
    • 2.3 マーガリンの事例
6節 動的粘弾性測定によるスイーツの構造、食感評価
  • 1. プリンにおける「とろ~り」食感の見える化
7節 動的粘弾性測定による小麦粉焼成品のテクスチャーの評価
  • 1. 小麦粉生地の粘弾性測定
    • 1.1 ドウの物性評価
    • 1.2 動的粘弾性測定
  • 2. 小麦粉生地焼成中の粘弾性測定
  • 3. 焼成・保管中の内部構造変化の評価
    • 3.1 冷解凍による膨張・収縮測定
8節 動的粘弾性測定を用いた加熱による食品の物性変化の把握と予測
  • 1. 食品の動的粘弾性測定例
    • 1.1 鶏卵
    • 1.2 牛肉中の水溶液
  • 2. DSCダイナミック法によるタンパク質変性速度の推算
    • 2.1 DSC測定
    • 2.2 DSCダイナミック法
  • 3. タンパク質変性と物性変化の予測
    • 3.1 鶏卵
    • 3.2 牛肉から分離した水溶液
9節 動的粘弾性測定装置による飲料の食感評価
  • 1. 粘弾性測定の概要と測定システムの選択
  • 2. 飲料の食感評価
    • 2.1 プロテイン飲料の濃度変化と粘弾性測定
    • 2.2 具材を含む飲料の粘弾性特性評価
    • 2.3 ゼリー飲料の嚥下開始時の食感の評価
    • 2.4 牛乳サンプルの嚥下特性評価
    • 2.5 飲むアイスの温度特性の評価

執筆者

  • 近畿大学 伊藤寛明
  • 名古屋大学 伊藤伸太郎
  • 大阪大学 浦川理
  • セラミックスコンサルタント 永田公一
  • 静岡大学 久保野敦史
  • 株式会社 アントンパール・ジャパン 宮本圭介
  • 新潟大学 牛田晃臣
  • 名古屋工業大学 玉野真司
  • 共立女子大学 熊谷仁
  • 東洋紡 株式会社 古市謙次
  • 弘前大学 呉羽拓真
  • ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン 株式会社 高野雅嘉
  • テクノリエゾン事務所 今井昭夫
  • 早稲田大学 山崎義弘
  • 大阪大学 寺尾憲
  • 東京工科大学 柴田雅史
  • 東京海洋大学 酒井昇
  • サーモフィッシャーサイエンティフィック 株式会社 小坂耕平
  • 太陽化学 株式会社 小山匡子
  • 高周波粘弾性 株式会社 小俣順昭
  • 京都大学 松村康生
  • 静岡大学 松田靖弘
  • 立命館大学 松野孝博
  • 名古屋工業大学 信川省吾
  • SMS 株式会社 新保實
  • 工学院大学 西谷要介
  • 岐阜大学 西津貴久
  • 三栄源エフ・エフ・アイ 株式会社 船見孝博
  • 三重大学 鳥飼直也
  • 株式会社 日立ハイテクサイエンス 大久保信明
  • 株式会社 プライムポリマー 大槻安彦
  • 九州大学 巽大輔
  • 株式会社 HASL 谷藤眞一郎
  • 株式会社 ADEKA 竹石友紀
  • 京都大学 中村洋
  • 岡山理科大学 中谷達行
  • 東京工業大学 中嶋健
  • (地独) 神奈川県立産業技術総合研究所 津留崎恭一
  • 東京電機大学 辻裕一
  • 三菱電線工業 株式会社 田窪毅
  • 花王 株式会社 田村英子
  • 福井大学 田中穣
  • (国研) 森林研究・整備機構 森林総合研究所 田仲玲奈
  • エムエスシーソフトウェア 株式会社 渡邉浩志
  • 東洋大学 藤井修治
  • 大阪市立大学 内田真
  • ブルカージャパン 株式会社 二軒谷亮
  • 三重大学 平島円
  • 明治大学 平野太一
  • 東京大学 片島拓弥
  • 信州大学 野口徹
  • 名古屋工業大学 林幹大
  • 信州大学 倪慶清
  • 本田技研工業 株式会社 穗髙武
  • 長岡技術科学大学 髙橋勉
  • 東亞合成 株式会社 髙田じゆん
  • 明治大学 中村卓

出版社

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体裁・ページ数

A4判 589ページ

ISBNコード

978-4-86104-866-1

発行年月

2021年12月

販売元

tech-seminar.jp

価格

80,000円 (税別) / 88,000円 (税込)

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