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ナノ力学物性マッピング手法による熱可塑性エラストマーの研究

研究課題

研究課題/領域番号 21350120
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 高分子・繊維材料
研究機関東北大学

研究代表者

西 敏夫  東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 教授 (70134484)

研究分担者 中嶋 健  東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 准教授 (90301770)
研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
20,150千円 (直接経費: 15,500千円、間接経費: 4,650千円)
2011年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2010年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2009年度: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)
キーワードゴム材料 / 熱可塑性エラストマー / 原子間力顕微鏡 / ナノ力学物性マッピング / ブロックコポリマー / 熱可塑性エーストマー / プロックコポリマー
研究概要

ゴム的性質をもちながらも射出成形などの溶融成形が可能となる次世代型のエラストマー材料である熱可塑性エラストマーは、成形加工工程の合理化に加え、加工製品のリサイクル性に特色があり、省エネルギーや環境問題に関する現代のニーズに合致した材料である。この熱可塑性エラストマーについて、実用的に使われうる成形プロセスを経た材料について構造解析と力学物性評価を行い、熱可塑性エラストマーの基礎研究を実用の熱可塑性エラストマー製品開発に役立つところまで昇華させることを目的として研究を行った。そのためにはナノスケールで力学物性を評価することが研究の鍵となり、我々の研究室で開発してきた原子間力顕微鏡を基礎に据えた「ナノ力学物性マッピング手法」を用いて研究を推進した。最終的には高せん断を経験したTPE材料では、熱処理を加えたのみの試料とは全く異なる力学物性を示し、それがナノ構造の変化に起因していることを確認できた。

報告書

(4件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2012 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (11件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Character-ization of morphology and mechanical properties of block copolymers using atomic force microscopy : Effects of processing conditions2012

    • 著者名/発表者名
      D. Wang, K. Nakajima, S. Fujinami, Y. Shibasaki, J.-Q. Wang, T. Nishi
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: Vol.53 ページ: 1960-1965

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of morphology and mechanical properties of block copolymers using atomic force microscopy : Effects of processing conditions2012

    • 著者名/発表者名
      D.Wang, K.Nakajima, S.Fujinami, Y.Shibasaki, J.-Q.Wang, T.Nishi
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 53 号: 9 ページ: 1960-1965

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2012.02.046

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of Surface Viscoelasticity and Energy Dissipation in a Polymer Film by Atomic Force Microscopy2011

    • 著者名/発表者名
      D. Wang, X.-B. Liang, Y.-H. Liu, S. Fujinami, T. Nishi, and K. Nakajima
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: Vol.44 ページ: 8693-8697

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure and Dynamics of Polymeric Materials in Nano-scale Chinese2011

    • 著者名/発表者名
      T. Nishi, S. Fujinami, D. Wang, H. Liu and K. Nakajima
    • 雑誌名

      J. Polym. Sci.

      巻: Vol.29 ページ: 43-52

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure and Dynamics of Polymeric Materials in Nano-scale2011

    • 著者名/発表者名
      T.Nishi, S.Fujinami, D.Wang, H.Liu, K.Nakajima
    • 雑誌名

      Chinese J.Polym.Sci.

      巻: 29 号: 1 ページ: 43-52

    • DOI

      10.1007/s10118-010-1023-5

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] Characterization of Surface Viscoelasticity and Energy Dissipation in a Polymer Film by Atomic Force Microscopy2011

    • 著者名/発表者名
      D.Wang, X.-B.Liang, Y.-H.Liu, S.Fujinami, T.Nishi, K.Nakajima
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 44 号: 21 ページ: 8693-8697

    • DOI

      10.1021/ma201148f

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigation of True Surface Morphology and Nano-mechanical Properties of Poly(styrene-b-ethylene-co-butylene-b-styrene)Using Nanomechanical Mapping : Effects of Composition2010

    • 著者名/発表者名
      D. Wang, S. Fujinami, H. Liu, K. Nakajima, T. Nishi
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: Vol.43 ページ: 9049-9055

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] True Surface Topography and Nanomechanical Mapping Measurements on Block Copolymers with Atomic Force Microscopy2010

    • 著者名/発表者名
      D. Wang, S. Fujinami, K. Nakajima, T. Nishi
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: Vol.43 ページ: 3169-3172

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigation of True Surface Morphology and Nanomechanical Properties of Poly (styrene-b-ethylene-co-butylene-b-styrene) Using Nanomechanical Mapping : Effects of Comnosition2010

    • 著者名/発表者名
      Dong Wang, So Fujinami, Hao Liu, Ken Nakajima, Toshio Nishi
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 43 ページ: 9049-9055

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] True Surface Topography and Nanomechanical Mapping Measurements on Block Copolymers with Atomic Force Microscopy2010

    • 著者名/発表者名
      Dong Wang, So Fujinami, Ken Nakajima, Toshio Nishi
    • 雑誌名

      Macromolecules 43

      ページ: 3169-3172

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Characterization of Surface Mechanical Properties of Block Copolymers Using Atomic Force Microscopy2011

    • 著者名/発表者名
      D. Wang, S. Fujinami, K. Nakajima, and T. Nishi
    • 学会等名
      The Chinese Symposium on Polymers
    • 発表場所
      Dalian, China
    • 年月日
      2011-09-25
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Nano Based Mega-technology of Soft Materials2011

    • 著者名/発表者名
      T. Nishi and K. Nakajima
    • 学会等名
      第9回日中先進高分子材料研究討論会(招待講演)
    • 発表場所
      Dalian, China
    • 年月日
      2011-09-18
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Nano Based Mega-technology of Soft Materials2011

    • 著者名/発表者名
      T.Nishi, K.Nakajima
    • 学会等名
      第9回日中先進高分子材料研究討論会
    • 発表場所
      Dalian, China(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-18
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Measurements of Surface Properties of Block Copolymers with Atomic Force Microscopy2010

    • 著者名/発表者名
      D. Wang, S. Fujinami, H. Liu, K. Nakajima, T. Nishi
    • 学会等名
      18th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy (ICSPM18)
    • 発表場所
      Atagawa, Japan
    • 年月日
      2010-12-09
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Measurements of Surface Properties of Block Copolymers with Atomic Force Microscopy2010

    • 著者名/発表者名
      Dong Wang, So Fujinami, Hao Liu, Ken Nakajima, Toshio Nishi
    • 学会等名
      18th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy (ICSPM18)
    • 発表場所
      Atagawa, Shizuoka
    • 年月日
      2010-12-09
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Nanotechnology for Environment and Energy Related Problems2010

    • 著者名/発表者名
      Toshio Nishi, Ken Nakajima
    • 学会等名
      International Rubber Conference 2010 (IRC2010)
    • 発表場所
      Mumbai, India
    • 年月日
      2010-11-18
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Recent Progress on Nanomechanical Mapping of Polymer Nanocomposites(Invited)(招待講演)2010

    • 著者名/発表者名
      Toshio Nishi, So Fujinami, Dong Wang, Ken Nakajima
    • 学会等名
      NRF-JSPS Core University Program : Advanced Polymeric Materials and Technology Symposium(APMT 2010)
    • 発表場所
      韓国・済州
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Rubber Nanotechnology for the Future High Performance Materials(Plenary Lecture)(招待講演)2010

    • 著者名/発表者名
      Toshio Nishi, Ken Nakajima, Hiroshi Jinnai
    • 学会等名
      12^<th> International Seminar on Elastomers(ISE 2010)& 2^<nd> Thailand-Japan Rubber Symposium
    • 発表場所
      タイ・チャアム
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Polymer Nanotechnology for Future Economic Growth & Development(Keynote Lecture)(招待講演)2010

    • 著者名/発表者名
      Toshio Nishi, Ken Nakajima, Hiroshi Jinnai
    • 学会等名
      Plastics and Rubber Institute of Malaysia(PRIM)Golden Jubilee International Polymer Conference(GJIPC)
    • 発表場所
      マレーシア・クアラルンプール
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Nanomechanical Mapping of Block Copolymers with Atomic Force Microscopy Force Measurement2009

    • 著者名/発表者名
      D. Wang, S. Fujinami, K. Nakajima, T. Nishi
    • 学会等名
      17th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy (ICSPM17)
    • 発表場所
      Atagawa, Japan
    • 年月日
      2009-12-11
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Nanomechanical Mapping of Block Copolymers with Atomic Force Microscopy Force Measurement2009

    • 著者名/発表者名
      Dong Wang, So Fujinami, Ken Nakajima, Toshio Nishi
    • 学会等名
      17th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy(ICSPM17)
    • 発表場所
      静岡県熱川
    • 年月日
      2009-12-11
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [図書] Polymer Physics : From Suspensions to Nano-composites and Beyond2010

    • 著者名/発表者名
      K. Nakajima, T. Nishi
    • 出版者
      Wiley
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [図書] Polymer Physics : From Suspensions to Nanocomposites and Beyond (Eds.Le szek A.Utracki, Alexander M.Jamieson)2010

    • 著者名/発表者名
      Ken Nakajima, Toshio Nishi
    • 出版者
      Wiley
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考] H24年度より特定非営利活動法人ナノ構造ポリマー研究協会内に設置されているTPE技術研究会の会長を再び務めることとなった。今後もTPE技術進展に貢献していくつもりである。

    • URL

      http://ransp.org/blog/tpe/

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書

URL: 

公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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