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2010 年度 実績報告書

ナノマトリックス構造の形成によるエネルギー散逸の大きな高弾性エラストマーの創製

研究課題

研究課題/領域番号 21655080
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

河原 成元  長岡技術科学大学, 工学部, 准教授 (00242248)

研究分担者 山本 祥正  長岡技術科学大学, 工学部, 助教 (90444190)
キーワード天然ゴム / シリカ / ナノ粒子 / ナノマトリックス / エラストマー
研究概要

ゴムとシリカナノ粒子から成る複合材料のナノ相分離構造を階層的に制御し、これまでに無い粘弾性を示すソフトマテリアルを創製することを目的とする研究を実施した。
ゴムおよびシリカナノ粒子からなる複合材料を一軸伸長することにより、線形領域における応力と歪の関係を解析する。ゴムおよびシリカナノ粒子からなる複合材料は、万能試験機および粘弾性測定装置を用いて、歪1.0以下で繰り返し変形および回復を行う。永久歪が観察されない程度の歪で変形周波数を10^<-2>~10^2Hzとして試料を繰り返し変形および回復することにより、応力と歪の関係から貯蔵弾性率、損失弾性率および損失正接を求めた。
まず、貯蔵弾性率を周波数および歪に対してプロットし、貯蔵弾性率は直線的に増加するのか、クニック点が現れるのか、ジャンプするのか等を確認した。貯蔵弾性率が周波数および歪に対して直線的に増加することを確認し、直線の傾きをゴムのそれと比較した。次に、損失正接を周波数および歪に対してプロットし、損失正接が直線的に増加し、クニック点が現れることを確認した。ゴムおよびシリカナノ粒子からなる複合材料のナノ相分離構造は、TEMT法およびFIB-SEMにより、ナノメートルオーダーとマイクロメートルオーダーでそれぞれ3次元的に解析した。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (7件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Preparation of Thermoplastic Elastomer from Natural rubber from grafted with polystyrene2011

    • 著者名/発表者名
      P.Sukusawad, Y.Yamamoto, S.Kawahara
    • 雑誌名

      Eur Polym.J.

      巻: 47 ページ: 330-337

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sulfonation of Hydrogenated Natural Rubber Grafted with Polystyrene2011

    • 著者名/発表者名
      P.Suksawad, Y.Yamamoto, K.Akabori, S.Kawahara
    • 雑誌名

      Kautsch.Gummi Kunst.

      巻: 64 ページ: 17-21

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photoreactive Nanomatrix Structure Formed by Graft-Copolymerization of 1,9-Nonandiol Dimethacrylate onto Natural Rubber2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Yamamoto, P.Suksawad, N.Pukkate, T.Horimai, O.Wakisaka, S.Kawahara
    • 雑誌名

      J.Polym.Sci., Part A, Polym.Chem.

      巻: 48 ページ: 2418-2424

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantitative analysis for reaction between epoxidized natural rubber and poly (L-lactide) through ^1H-NMR spectroscopy2010

    • 著者名/発表者名
      T.Saito, W.Klinklai, Y.Yamamoto, S.Kawahara, Y.Isono, Y.Ohtake
    • 雑誌名

      J.Appl.Polym.Sci.

      巻: 115 ページ: 3598-3604

    • 査読あり
  • [学会発表] 3次元ナノネットワーク高分子の調製と物性2011

    • 著者名/発表者名
      河原成元
    • 学会等名
      日本材料学会「第73回高分子材料セミナー」
    • 発表場所
      京都(日本材料学会会議室)
    • 年月日
      2011-01-26
  • [学会発表] Hierarchal dynamics of poly (butyl acrylate) measured by latex state NMR spectroscopy2010

    • 著者名/発表者名
      S.Kawahara
    • 学会等名
      Pacifichem 2010 Macromolecular NMR Spectroscopy of Polymers
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      20101215-20101220
  • [学会発表] ナノマトリックス構造を有する天然ゴムの物性2010

    • 著者名/発表者名
      河原成元
    • 学会等名
      高分子学会「ポリマー材料フォーラム」
    • 発表場所
      名古屋(名古屋国際会議場)
    • 年月日
      20101202-20101203
  • [学会発表] Crosslinking Junctions of Vulcanized Natural Rubber Analyzed by Solid-, Solution-and Latex-State NMR Spectroscopy2010

    • 著者名/発表者名
      S.Kawahara
    • 学会等名
      Rubber Plas 2010
    • 発表場所
      Bangkok, Thailand
    • 年月日
      20101110-20101112
  • [学会発表] Proton exchange membrane withnanomatrix channel prepared by sulfonation of natural rubber grafted with polystyrene2010

    • 著者名/発表者名
      S.Kawahara
    • 学会等名
      Kautschuk Herbst Kolloquium 9th Fall Rubber Colloquium
    • 発表場所
      Hannover, Germany
    • 年月日
      20101103-20101105
  • [学会発表] Natural Rubber with Nano-matrix Structure2010

    • 著者名/発表者名
      S.Kawahara
    • 学会等名
      2^<nd> International Conference on Natural Polymers and Biomaterials
    • 発表場所
      Kottayam, Kerala, India
    • 年月日
      20100924-20100926
  • [学会発表] ナノマトリックス構造を有するソフトマテリアルのモルフォロジーと力学物性2010

    • 著者名/発表者名
      河原成元、山本祥正、赤堀敬一
    • 学会等名
      高分子学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2010-05-27
  • [図書] Thermal Analysis of Rubbers and Rubbery Materials2010

    • 著者名/発表者名
      Seiichi Kawahara
    • 総ページ数
      17
    • 出版者
      Smithers Rapra Technology Ltd.
  • [産業財産権] 改質天然ゴム及びその製造方法2010

    • 発明者名
      河原成元, 他
    • 権利者名
      長岡技術科学大学
    • 産業財産権番号
      特許、特願2010-24361
    • 出願年月日
      2010-10-29

URL: 

公開日: 2012-07-19  

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