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ゴム・エラストマー材料は、機能と耐久性の両立を実現するために、物性の異なる複数のポリマーや添加剤を配合して作製される。そのため、機能発現のメカニズムは複雑であり、十分理解されていない部分が多い。一例として、機械材料に用いられるゴム・エラストマーには、多くの場合、耐熱性・機械的特性を維持するために、シリカやカーボンブラックがフィラーとして大量に導入されている。したがって、その機能はフィラーと主剤であるイソプレン系高分子の界面の相互作用や、それに依存する高分子の運動性の影響を顕著に受ける。
ゴム・エラストマー材料の機能低下の要因の一つとして環境温度が挙げられ、高温下ではポリマー鎖の切断による物性の変化や亀裂が発生し、低温下では脆化や硬化による弾性の損失が生じることが知られている。
本研究では、低温環境下におけるゴム・エラストマー材料の機能低下に着目し、NR/BRブレンドゴムの結晶性及び運動性に対する架橋構造の効果について検討を行った。具体には、NR/BRブレンドゴム中のポリマーの架橋密度を変化させ、低温環境下での結晶性への影響について評価した。DSC測定により低温化で誘発された結晶の融解エンタルピー変化から結晶性を評価し、固体NMR とパルスNMR を複合的に用いて、高分子運動と構造変化に関する解析を行った。NR/BRブレンドゴムにおいて、ポリマーの架橋密度が低いものほどポリマーの運動性が高く、コンフォメーション変化が起き易いことから、一定期間低温保管を行うことで誘発される低温結晶性が高くなることが分かった。
本研究テーマ内容にて学会発表1件、特許2件を出願し、高分子材料の空隙や結着などの巨視的な構造解析や、界面・分子運動などに関する明確な情報を得ることを目的として、機器分析への検出感度の向上を図った造影剤の検討も行い、学会発表1件、特許1件を出願した。
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