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2019 年度 実績報告書

濃厚ポリマーブラシ界面における自己配向と外部刺激応答を利用した能動的潤滑特性制御

研究課題

研究課題/領域番号 17H04902
研究機関鶴岡工業高等専門学校

研究代表者

荒船 博之  鶴岡工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (90707811)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードポリマーブラシ / イオン液体 / トライボロジー
研究実績の概要

最終年度である令和元年度は昨年度に引き続き、耐摩耗性を有する濃厚ポリマーブラシのの開発と潤滑油膜形成の検討を行った。はじめにABA型トリブロックコポリマーとしてAポリマーにポリラウリルメタクリレート(PLMA)、Bポリマーにイオン液体ポリマーpolyDEMMTFSIを適用したPLMA-PDEMMTFSI-PLMAをフッ素ゴム基材内部に導入し、イオン液体滴下にともなう相分離を利用した界面偏析による濃厚ブラシ形成とその潤滑特性検証を行った。
はじめにイミダゾリウム系イオン液体を中心とした一連のイオン液体における接触角測定を行い、フッ素ゴム基材に対する接触角が最も高いEMI-ethylsulfate(EMI-EtS)を選定した。対向面を平滑ガラスとした摩擦試験を行った結果、0.98N, 0.5-50mm/sの摺動条件においてフッ素ゴム+EMI-EtSの系およびフッ素ゴム+PLMA-PDEMMTFSI-PLMA+EMI-EtSの系を比較したところ、それぞれの最小の摩擦係数は0.02と0.007であり、前者は低速において摩耗による摩擦増大が確認されたが、後者は安定な応答を示した。
また自発的な潤滑油膜形成にあたり、内部からの離しょうを発する機構を検討した。具体的には潤滑油としてポリαオレフィン(PAO)を内包したPDEMMTFSIとPLMAからなるダブルネットワークゲルを合成した。その結果、ポリマー骨格におけるPDEMMTFSIとPLMAとの親和性の差から徐々にPAOを徐放する挙動を示すポリマーゲルを得た。今後、温度変化により徐放挙動を制御することで自発的な潤滑油膜形成とその能動制御について検証を行っていく。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020 2019

すべて 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [学会発表] Characterization of mechanical and frictional properties of ionic liquid-type double network gels2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Arafune, Toshio Kamijo, Saika Honma, Takashi Morinaga, Takaya Sato
    • 学会等名
      Polymer science conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Lubrication properties of double network gels composed of ionic liquids2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Arafune, Toshio Kamijo, Takashi Morinaga and Takaya Sato
    • 学会等名
      ICKEM2020
    • 国際学会
  • [学会発表] 表面偏析により形成したポリマーブラシの潤滑特性評価2019

    • 著者名/発表者名
      荒船博之、上條利夫、本間彩夏、森永隆志、佐藤貴哉
    • 学会等名
      第29回日本MRS年次大会
  • [学会発表] 共振ずり測定を利用したイオン液体界面の潤滑挙動解析2019

    • 著者名/発表者名
      荒船博之
    • 学会等名
      第35回緑陰セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] Characterization of soft polymer interface lubricated by ionic liquids2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Arafune, Toshio Kamijo, Takashi Morinaga, Takaya Sato
    • 学会等名
      ITC 2019
    • 国際学会

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公開日: 2021-01-27  

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