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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

研究課題

研究課題/領域番号 16K05925
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 高分子・繊維材料
研究機関久留米工業高等専門学校

研究代表者

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)

研究分担者 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)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワードゴム / フィラー / テラヘルツ分光
研究成果の概要

本研究では、ゴム製品中のカーボンブラック(CB)の果たしている役割を、テラヘルツ分光を用いてマクロ的な視野で詳細に評価し、最適なCB配合条件を明らかにすることを目的とした。
具体的には、異なる種類のCBを配合した試料を用意し、引張試験とテラヘルツ分光による評価を行った。その結果、経験則として知られているハイストラクチャーのCBが好ましい点は、引張試験でもテラヘルツ吸光度のバラツキによっても確認することができた。一方、粒子径については、特に大きな場合は引張伸びの点に問題があるが、テラヘルツ吸光度からはCB分散の点では好ましいことが分かった。CB配合量の影響については今後の課題である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ゴム製品製造に関する技術・知見は、経験的なものが殆どで、技術の発達した現在でも職人芸的な手法で開発・製造が行われている。そのため、補強剤として重要なフィラーを始めとする配合剤の性状や配合比など、経験則に縛られており効率的とは言いがたい状況にある。本研究で明らかにするフィラーによる補強効果は、業界に取って重要な点であることは言うまでもなく、学術的にも十分に解明されておらず、産学両面から見てもその意義は大きいものがある。本研究により、経験則に基づいてきた従来の手法を改善できれば、現状でもすぐれた品質の国産品のレベルを更に上げられるばかりでなく、今までにない特性の製品の実現も期待できる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Evaluation of Vulcanization Depth of Thick Rubber Products by Terahertz Radiation2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Yasumoto, Y. Hirakawa, and T. Gondo
    • 雑誌名

      IOP Conference Series: Materials Science and Engineering

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] テラヘルツ光によるゴム構造可視化への挑戦2018

    • 著者名/発表者名
      平川靖之
    • 雑誌名

      日本ゴム協会誌

      巻: 91 号: 10 ページ: 375-382

    • DOI

      10.2324/gomu.91.375

    • NAID

      130007534655

    • ISSN
      0029-022X, 1884-0442
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dependence of THz Signals on Carbon Black Compounding Amount in Vulcanized Rubber2017

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Hirakawa, Tatsuhiro Yamauchi, Takuya Kamino, Toyohiko Gondo, Seiichi Hirano, and Tsuyoshi Noguchi
    • 雑誌名

      Technical digest of CLEO2107

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] テラヘルツ光によるエラストマー中の配合剤分散非破壊評価法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      平川靖之
    • 雑誌名

      日本ゴム協会誌

      巻: 90 ページ: 303-308

    • NAID

      130006101511

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of Terahertz Transmission and Reflection of Elastomer Products mixed with Various Filler Material Amounts2016

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Hirakawa, Takuya Kamino, Toyohiko Gondo, Seiichi Hirano, Tsuyoshi Noguchi
    • 雑誌名

      Abstracts of EMN Meeting on Terahertz 2016

      巻: - ページ: 77-77

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Trial evaluation of vulcanization depth of thick rubber products by terahertz radiation2018

    • 著者名/発表者名
      Y. YASUMOTO, Y. HIRAKAWA, AND T. GONDO
    • 学会等名
      INTERNATIONAL RUBBER CONFERENCE (IRC) 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 厚物ゴムの加硫反応時の網目構造可視化と内部温度計測2018

    • 著者名/発表者名
      安本 勇輝、権藤 豊彦、平川 靖之
    • 学会等名
      平成30年度応用物理学会九州支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] テラヘルツ光によるゴム内加硫深度評価の試み2018

    • 著者名/発表者名
      安本勇輝、神野拓也、権藤豊彦、平川靖之
    • 学会等名
      日本ゴム協会2018年年次大会研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ゴム非破壊評価への テラヘルツ光応用の試み2018

    • 著者名/発表者名
      平川靖之
    • 学会等名
      応用物理学会テラヘルツ電磁波技術研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dependence of THz Signals on Carbon Black Compounding Amount in Vulcanized Rubber2017

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Hirakawa, Tatsuhiro Yamauchi, Takuya Kamino, Toyohiko Gondo, Seiichi Hirano, and Tsuyoshi Noguchi
    • 学会等名
      CLEO2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] エラストマー分析へのテラヘルツ分光法応用の可能性2017

    • 著者名/発表者名
      平川靖之
    • 学会等名
      日本ゴム協会第239回ゴム技術シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 延伸に伴うゴム網目構造変化のテラヘルツ域での可視化2017

    • 著者名/発表者名
      小幡 ナシム、濱﨑 瑶子、神野 拓也、権藤 豊彦、平川 靖之
    • 学会等名
      2017年応用物理学会九州支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] テラヘルツ分光法によるゴム可視化・評価の可能性2016

    • 著者名/発表者名
      平川靖之
    • 学会等名
      第4回秋季ゴム・エラストマー技術講座
    • 発表場所
      久留米高専
    • 年月日
      2016-11-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluation of Terahertz Transmission and Reflection of Elastomer Products mixed with Various Filler Material Amounts2016

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Hirakawa, Takuya Kamino, Toyohiko Gondo, Seiichi Hirano, Tsuyoshi Noguchi
    • 学会等名
      EMN Meeting on Terahertz 2016
    • 発表場所
      San Sebastian, Spain
    • 年月日
      2016-05-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 久留米高専 平川研究室 研究業績

    • URL

      http://www.cc.kurume-nct.ac.jp/~hirakawa/world/Lab_Files/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 研究:THz分光法

    • URL

      http://apollo.cc.kurume-nct.ac.jp/~hirakawa/world/Lab_Files/sub6.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 研究:THz分光法

    • URL

      http://apollo.cc.kurume-nct.ac.jp/~hirakawa/world/Lab_Files/sub6.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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