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Development of a novel evaluation method for the plasticization by using with proton spin relaxation time measurement

Research Project

Project/Area Number 19K05533
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 34020:Analytical chemistry-related
Research InstitutionOsaka Institute of Technology

Principal Investigator

Moriuchi-Kawakami Takayo  大阪工業大学, 工学部, 教授 (60288751)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中村 吉伸  大阪工業大学, 工学部, 教授 (70298800)
藤森 啓一  大阪工業大学, 工学部, 准教授 (70319573)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywordsプロトン核磁気横緩和時間 / PVC / 可塑剤 / パルスシーケンス / 1H核磁気横緩和時間 / パルスNMR分光計測法 / パルスシークエンス / 軟質塩ビ / PVC可塑化 / 電極膜 / パルスNMR / 物性評価法 / 横緩和時間 / 塩ビ
Outline of Research at the Start

1H核磁気横緩和時間に着目したパルスNMR分光計測法は、成形・調整することなく使用できる非破壊検査法でありかつ経時変化も含めて容易に観測できることや、どのような形状の複合材料でもそのまま測定可能というこれからの新しい物性評価法に望まれる資質を有している上、分子運動性に対応する成分の測定が可能という他の評価法に例を見ない非常に特徴的な物性評価法としての開発が期待できる。本研究は、社会的ニーズの高い塩ビ材料中の可塑剤の分子運動性評価に適した横緩和時間T2測定の測定法や数値処理法を開発し、汎用性の高い物性評価法として新規展開を目指すものである。

Outline of Final Research Achievements

The proton spin-spin relaxation times (T2) of ion-selective electrode membranes prepared from different solvents were investigated. The solvents applied to the preparation of the potentiometric polymeric membranes were tetrahydrofuran (THF), 1,4-dioxane, acetone, methyl ethyl ketone (MEK) and chloroform. T2 measurements were performed using the Hahn-Echo, Solid-Echo and Carr-Purcell-Meiboom-Gill (CPMG) pulse sequences. Analyses of the T2 measurements by Hahn-Echo pulse sequences could provide the average T2 values of the whole potentiometric polymeric membranes. The average T2 values will indicate the degree of plasticization for the whole membranes. Moreover, the normalized derivative spectra by T2 measurements of the Solid-Echo and CPMG pulse sequences could visualize the degree of plasticization for such potentiometric polymeric membranes. The most plasticized ISE membrane by THF exhibited the best EMF response and ion-selectivity.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

1H核磁気緩和現象の横緩和時間に着目した評価法は、非破壊検査法でありかつ経時変化も含めて容易に観測できることや、どのような形状の複合材料でもそのまま測定可能というこれからの新しい物性評価法に望まれる資質を有している上、分子運動性に対応する成分の測定が可能という他の評価法に例を見ない非常に特徴的な物性評価法としての開発が期待できる。
加えて、産業界において、軟質塩ビは、RoHS2.0指令以降可塑剤の滲みだし・揮発・移行に関する対応を迫られている。展開している分析手法は一般的な塩ビ材にも適用可能なため、塩ビ可塑剤に関する知見を与える評価法として、果たす役割は大きい。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (10 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Evaluation for Plasticization of Ion-selective Electrode Membranes Prepared from Different Solvents Using Proton Spin Relaxation Time2021

    • Author(s)
      SEKIGUCHI Yuria、KUWAOKA Ukyo、HATTORI Shintaro、FUJIMORI Keiichi、URAHAMA Yoshiaki、MORIUCHI-KAWAKAMI Takayo
    • Journal Title

      BUNSEKI KAGAKU

      Volume: 70 Issue: 3 Pages: 191-197

    • DOI

      10.2116/bunsekikagaku.70.191

    • NAID

      130008027520

    • ISSN
      0525-1931
    • Year and Date
      2021-03-05
    • Related Report
      2021 Annual Research Report 2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Proton spin relaxation study with pulsed NMR on the plasticization of Na+ ion-selective electrode membranes prepared from PVCs with different degrees of polymerization2020

    • Author(s)
      Moriuchi-Kawakami Takayo、Sekiguchi Yuria、Hattori Shintaro、Otsuki Takahiro、Fujimori Keiichi、Moriuchi Toshiyuki、Urahama Yoshiaki
    • Journal Title

      The Analyst

      Volume: 145 Issue: 11 Pages: 3832-3838

    • DOI

      10.1039/c9an02355k

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 異なる可塑剤で作製した軟質塩ビのパルス法NMRを用いた物性評価2021

    • Author(s)
      ○関口 ゆりあ・ 浦濱 圭彬 ・ 平原 将也 ・ 藤森 啓一 ・ 森内 隆代
    • Organizer
      日本分析化学会70年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] プロトン核磁気横緩和時間を用いた異種結晶構造を持つPVDFの評価法の検討2021

    • Author(s)
      ○今野 徹祥 ・ 浦濱 圭彬 ・ 平原 将也 ・ 藤森 啓一 ・ 森内 隆代
    • Organizer
      日本分析化学会70年会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 異なる溶媒で作製したイオン選択性電極膜の核磁気横緩和時間を用いる可塑化評価2021

    • Author(s)
      森内 隆代・○関口 ゆりあ・浦濱 圭彬
    • Organizer
      第81回分析化学討論会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] パルスNMRを用いたDINPおよびDEHP含量の異なるPVC膜の物性評価法の開発2020

    • Author(s)
      森内 隆代・ 関口 ゆりあ ・浦濱圭彬
    • Organizer
      第80回分析化学討論会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] プロトン核磁気共鳴緩和時間を用いたPVDFの物性評価法の開発2020

    • Author(s)
      坂田航・森内隆代・浦濱圭彬
    • Organizer
      第80回分析化学討論会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] パルスNMR を用いたPVDF 樹脂フィルムの物性評価法の開発2020

    • Author(s)
      森内隆代・坂田 航・藤森 啓一・浦濱 圭彬
    • Organizer
      日本分析化学会69年会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] パルス法NMRを用いた可塑剤含量の異なるPVC膜の新規物性評価法の開発2020

    • Author(s)
      森内 隆代・関口 ゆりあ・藤森 啓一・浦濱 圭彬
    • Organizer
      日本分析化学会69年会
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      2020 Research-status Report
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    • Author(s)
      森内 隆代 ・ 阪口 雄一 ・浦濱圭彬
    • Organizer
      第79回分析化学討論会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 燃料電池用固体高分子膜Nafionのパルス法NMRを用いる物性評価法におけるパルスシークエンス調整法の開発2019

    • Author(s)
      森内 隆代 ・ 阪口 雄一 ・浦濱圭彬
    • Organizer
      日本分析化学会68年会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] PVC-NPOE系イオン選択性電極膜のパルスNMRを用いた重合度による物性評価2019

    • Author(s)
      森内 隆代・ 関口 ゆりあ・浦濱圭彬
    • Organizer
      日本分析化学会68年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Remarks] イオン選択性電極 (大阪工業大学 研究シーズ)

    • URL

      https://www.research.oit.ac.jp/oitid/archive/2020/seeds/seeds-7384/

    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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