| 研究課題/領域番号 |
13650746
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
複合材料・物性
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| 研究機関 | 金沢大学 (2003)
北陸先端科学技術大学院大学 (2002)
東京農工大学 (2001) |
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研究代表者 |
新田 晃平 (2002-2003) 金沢大学, 工学部, 助教授 (70260560)
呉 馳飛 (2001) 東京農工大学, 工学部, 助手 (10313694)
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| 研究分担者 |
大谷 吉生 金沢大学, 工学部, 教授 (10152175)
新田 晃平 北陸先端科学技術大学院大学, 材料科学研究科, 助教授 (70260560)
秋山 三郎 東京農工大学, 工学部, 教授 (80015049)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2003
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2003年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2002年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2001年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
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| キーワード | 塩素化ポリエチレン / 複合材料 / ヒンダードフェノール / ヒンダードアミン / 水素結合 / 動的粘弾性 / 応力緩和 / ビンダ-ドフェノール / ビンダードアミン / ヒンダ-ドフェノール / カーボンブラック / 導電性 / 界面 / 有機ハイブリッド / 分散性 |
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| 研究概要 |
本研究は、この複合導電材料の方位に着目して、極性低分子化合物の水酸基と、樹脂がもつ酸素基との間に水素結合を形成させることにより、その場で低分子粒子を高分子マトリックスに分散させ、低分子の形や大きさなどにより導電性を支配する因子を割り出すことを行った。その導電性と直接関わる基礎的な知見を得るために、上記の導電性と密接に関係する極性低分子と高分子との水素結合に基づく分子間相互作用を明らかした。
極性低分子としてヒンダードフェノールやヒンダードアミン等の極性低分子との混合系を調べた結果、マトリックス樹脂を極性低分子の間の水素結合が発生し、水素結合が分子運動性に大きく、影響を及ぼし室温領域に巨大な緩和分散を発現させることがわかった。また、延伸過程中で水素結合の組換えがおこり材料の運動性が変化することも分かった。その結果、水素結合の強弱によって分子運動性が大きく影響され、さらにはバルクの力学特性に大きく影響を及ぼすことが分かった。さらに、シリカゲルを分散材として用いた場合の分散状態と分子運動性の変化を調べた。この分子運動性は導電性と密接に関係する。シリカ微粒子と塩素化ポリエチレンが熱処理によって化学結合することがわかった。これは、これまでの水素結合により強い分散材とさらに母体材料として結晶性高分子固体であるポリプロピレンをもちいシリカゲル微粒子のとマトリックスとの相互作用をもった複合材料になることが判明した。
以上の結果より、これまでほとんど困難であった樹脂の分子運動性や極性分散在の凝集状態を制御できることがわかった。今後、この成果を基礎知見として導電性のみならず応力の伝播機構やガス透過機構などの輸送現象全般の制御方法への展開を予定している。
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