Study on a mechanism of high performance green nano-composites

• Project/Area Number: 19550208
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Polymer/Textile materials
• Research Institution: Kyoto Institute of Technology
• Principal Investigator: IKEDA Yuko Kyoto Institute of Technology, 工芸科学研究科, 准教授 (10202904)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2008: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2007: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
• Keywords: ナノ材料 / 高分子構造・物性 / 複合材料・物性 / 構造・機能材料 / バイオマス / 天然ゴム / in situシリカ / 補強 / 補強メカニズム / 引張試験同時高速広角X線回折 / 伸長結晶化 / ナノコンポジット / ペイン効果 / バウンドラバー

Research Abstract

天然ゴム(NR)中で約40nmの大きさのin situシリカを約70重量部生成させて創る高性能グリーンナノコンポジットの補強メカニズムを探究した。汎用シリカVN-3、およびカーボンブラック充てんパーオキサイド架橋天然ゴムと比較した。in situシリカは分散性が最もよく、かつゴムとの相互作用が最も強いことから多くのセグメントを伸長配向さす要因となり、一端、結晶化が始まると最も高速で伸長結晶化が進行することが判った。この特性がin situシリカ充てんNR架橋体に優れた引張物性を与える一因である。本成果は、ナノ粒子によるナノコンポジットマテリアルの発展に有用な知見となるであろう。

Research Products

• [Journal Article] Preparation of high performance nanocomposite elastomer : Effect of reaction conditions on in situ silica generation of high content in natural rubber (2008)
  • Author(s): Y. Ikeda, S. Poompradub, Y. Morita, S. Kohjiya
  • Journal Title: J.Sol-Gel Sci. Technol. 45(3) Pages: 299-306
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] in situシリカ充てんグリーンナノコンポジット (2008)
  • Author(s): 池田裕子
  • Journal Title: 44(3) Pages: 111-115
  • NAID: 10021159552
• [Journal Article] Visualization of nanostructure of soft matter by 3D-TEM : nanoparticles in a natural rubbber matrix (2008)
  • Author(s): S. Kohjiya, A. Kato, Y. Ikeda
  • Journal Title: Progress in Polymer Science 33 Pages: 979-997
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Preparation of high performance nanocomposite elastomer: Effect of reaction conditions on in situ silica generation of high content in natural rubber (2008)
  • Author(s): Yuko Ikeda, Sirilux Poompradub, Yuichi Morita, Shinzo Kohjiya
  • Journal Title: Journal of Sol-Gel Science and Technology 45(3) Pages: 299-306
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] in situシリカ充てんグリーンナノコンポジット (2008)
  • Author(s): 池田裕子
  • Journal Title: 日本接着学会誌 44(3) Pages: 111-115
  • NAID: 10021159552
• [Presentation] 高性能in situ silica充てん天然ゴムナノコンポジットの特性化 (2009)
  • Author(s): 土方健介、森田勇一、池田裕子、伊坂雄太
  • Organizer: 第57回高分子学会年会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2009-05-28
• [Presentation] 高性能in situ silica充てん天然ゴムナノコンポジツトの特性化 (2009)
  • Author(s): 土方健介, 森田勇一, 池田裕子, 伊坂雄太
  • Organizer: 第57回高分子学会年会
  • Place of Presentation: 神戸市, 神戸国際会議場
  • Year and Date: 2009-05-28
• [Presentation] In situシリカ充てんグリーンナノコンポジットエラストマー日本化学会第88回春季年会(依頼講演) (2008)
  • Author(s): 池田裕子
  • Organizer: 日本化学会第88回春季年会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2008-03-27
• [Presentation] In situシリカ充てんグリーンナノコンポジットエラストマー (2008)
  • Author(s): 池田裕子
  • Organizer: 日本化学会第88回春季年会
  • Place of Presentation: 東京都,立教大学
  • Year and Date: 2008-03-27
• [Presentation] 日本ゴム協会関西支部2月例会見学会 (2008)
  • Author(s): 池田裕子
  • Organizer: 21世紀のゴム材料:ナノ化学からパラダイムシフト
  • Place of Presentation: 広島,広島市工業技術センター
  • Year and Date: 2008-02-20
• [Presentation] In situシリカ充てんグリーンナノコンポジット (2007)
  • Author(s): 池田裕子
  • Organizer: 秋期ゴム技術講習会
  • Place of Presentation: 大阪,大阪科学技術センター
  • Year and Date: 2007-10-25
• [Presentation] 高含量in situシリカ充てん天然ゴムナノコンポジットの作製と特性化 (2007)
  • Author(s): 森田勇一, 池田裕子
  • Organizer: 第56回高分子討論会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2007-09-20
• [Presentation] 高含量in situシリカ充てん天然ゴムナノコンポジットの作製と特性化 (2007)
  • Author(s): 森田勇一, 池田裕子
  • Organizer: 第56回高分子討論会
  • Place of Presentation: 名古屋市,国際会議場
  • Year and Date: 2007-09-20
• [Presentation] 高含量in situシリカ充てん天然ゴムナノコンポジットの特性化 (2007)
  • Author(s): 森田勇一, 池田裕子
  • Organizer: 第56回高分子学会年次大会予稿集
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2007-05-30
• [Presentation] 引張試験同時2D-SAXS測定によるin situシリカ充てんゴム架橋体の変形解析 (2007)
  • Author(s): 安田和敬, 池田裕子
  • Organizer: 第56回高分子学会年次大会予稿集
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2007-05-30
• [Presentation] 高含量in situシリカ充てん天然ゴムナノコンポジットの特性化 (2007)
  • Author(s): 森田勇一, 池田裕子
  • Organizer: 第56回高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: 京都市,国際会議場
  • Year and Date: 2007-05-30
• [Presentation] International Conference Polymeric Materials in Automotive & the 19th Slovak Rubber Conference 2007 (2007)
  • Author(s): Y. Ikeda
  • Organizer: Science for Sustainability of Natural Rubber
  • Place of Presentation: Bratislava, Slovakia(招待講演)
  • Year and Date: 2007-05-15
• [Presentation] Science for Sustainability of Natural Rubber (2007)
  • Author(s): Yuko Ikeda
  • Organizer: International Conference Polymeric Materials in Automotive & the 19th Slovak Rubber Conference 2007
  • Place of Presentation: Bratislava, Slovakia
  • Year and Date: 2007-05-15
• [Book] Visualization of nano-filler dispersion and morphology in rubbery matrix by 3D-TEM, in Current Topics in Elastomers Research, ed (2008)
  • Author(s): S. Kohjiya, Y. Ikeda, A. Kato
  • Publisher: Anil K. Bhowmick, CRC Press, Boca Raton
• [Book] Current Topics in Elastomers Research (分担) (2008)
  • Author(s): S. Kohjiya, Y. Ikeda, A. Kato
  • Publisher: CRC Press
• [Book] 三次元透過型電子顕微鏡-ネットワークナノ構造の三次元可視化、-高分子先端材料 One Point 別巻高分子分析技術最前線(高分子学会編) (2007)
  • Author(s): 加藤淳、〓谷信三、池田裕子
  • Publisher: 共立出版
• [Book] 高分子先端材料 One Point 別巻 高分子分析技術最前線(分担) (2007)
  • Author(s): 加藤淳、〓谷信三、池田裕子
  • Total Pages: 11
  • Publisher: 共立出版
• [Remarks] 池田裕子, 日本ゴム協会関西支部2月例会見学会, 21世紀のゴム材料 : ナノ化学からパラダイムシフト, 広島市、2008年2月8日
• [Remarks] 池田裕子, In situシリカ充てんグリーンナノコンポジット, 秋期ゴム技術講習会、次世代の"ものつくり" を支えるゴム、エラストマー技術、41-48, 大阪市, 2007年10月25日
• [Remarks] Y. Ikeda, Science for Sustainability of Natural Rubber, Special Seminar, Graduate Programme, Graduate School of Studies in Polymer Science and Technology, Mahidol University, Salaya, Thailand, 2007年8月27日-29日