2017 Fiscal Year Research-status Report
ゴム製品におけるフィラー補強効果のテラヘルツ分光による解明
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16K05925
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| Research Institution | Kurume National College of Technology |
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Principal Investigator |
平川 靖之 久留米工業高等専門学校, 電気電子工学科, 教授 (80238344)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
神野 拓也 久留米工業高等専門学校, 教育研究支援センター, 技術職員 (60751683)
権藤 豊彦 久留米工業高等専門学校, 教育研究支援センター, 技術職員 (70751668) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ゴム / フィラー / テラヘルツ分光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ゴム製品は、補強効果を持たせるためにフィラーとしてカーボンブラック(CB)等が配合される。しかしながら、その補強効果の詳細は、ゴム製品というバルク状態での応力試験等に依るか、電子顕微鏡による微細すぎる領域の議論のみである。そこで、本研究では、バルクの形を取りながら、よりミクロな非破壊観察ができるテラヘルツ光を用いて、加硫(架橋)反応で生じるメッシュ構造とCBの性状の関係を絡めて計測・評価を行う。本研究により、強靱なゴムを実現するには、CBがどのように分布するのが好ましいのか、どのような形状・サイずのCBが好ましいのかを実証・解明し、製品品質向上に結びつけるとともに、経験的手法に依存しているゴム製造の基礎的な箇所を学術的に明らかにすることを目的とする。
平成29年度は、CBの影響の評価を行った。平成28年度に導入した引張試験機を用い特性を評価したCBを含まないSBRゴムコンパウンドと同じ配合でCBの配合量を5 phrとした試料を作製し、平成28年度と同様に、各加硫時間におけるサンプルを引張試験機にかけて特性を計測した。その後、同じバッチのサンプルを、延伸可能な試料台に設置し、伸長した状態でのTHz光の透過計測(吸光度分布評価)を行った。CBとして通常用いている中程度のストラクチャーのものを用いた場合、加硫反応が十分に行われていない場合には、THz吸光度のバラツキが大きく、十分に加硫が進んだ場合には、そのバラツキは少ないことが分かった。ハイストラクチャーのCBを用いた場合にも傾向は変わらないが、全体としてTHz吸光度のバラツキが小さく、業界で好まれているハイストラクチャーのCBの分散が良好であることがTHz光による評価でも確認できている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
平成28年度のCBなしの試料で取得したデータ処理に問題があり、データ再処理と再計測を行ったため、その分計画が遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度は、ハイストラクチャーのCB配合試料の計測に加えて、ローストラクチャーのCB配合の試料を作製・評価の予定である。また、CBの粒径による影響を見るため、専用の試料を用意し計測・評価する。そして、これらの本研究で行った計測全体を総括することで、CBによる補強効果について、これまで業界で言われていることを本評価法で確認するとともに、新たな知見を見いだしたい。
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| Causes of Carryover |
研究が遅れている理由で書いた通り、28年度の実験をやり直し、29年度予定の実験に必要な試料作製ならびに計測が十分にできなかったため。
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