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2015 年度 実績報告書

ナノマトリックス構造によるゴム状高分子の粘弾性制御

研究課題

研究課題/領域番号 25288098
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(系)研究科(研究院), 准教授 (00242248)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードナノマトリックス / 天然ゴム / ポリスチレン / 力学物性 / 動的粘弾性
研究実績の概要

タンパク質等の非ゴム成分を多く含む天然ゴムで新たに発見された、ゴム状平坦領域における力学エネルギーの散逸が低周波数で小さく高周波数で大きくなるという現象の発現機構を解明することを目的とする研究を実施した。この常識では考え難い動的粘弾性の周波数依存性について、天然ゴムの構造と物性の関係を解析し、その作動原理を解明した。具体的には、厚さ数10 nmのタンパク質等のマトリックスに平均直径約1 umの天然ゴム粒子を分散させることより形成されたナノマトリックス構造と動的粘弾性の関係を検討した。また、タンパク質を完全に除去した天然ゴム粒子にナノ粒子を結合してから凝固させることにより、モデルとして構造が精密制御されたナノマトリックス構造を形成し、タンパク質等の非ゴム成分を多く含む天然ゴムで見出された動的粘弾性の周波数依存性を検証した。その結果、ナノマトリックス構造を有する天然ゴムはゴム由来のエントロピー弾性とナノマトリックス構造由来のエネルギー弾性の兼ね合いにより損失弾性率(G”)の値が高周波数で大きく、低周波数で小さくなることが明らかとなった。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2015

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 謝辞記載あり 7件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 10件、 招待講演 8件)

  • [雑誌論文] Natural Rubber with Nanomatrix of Non-Rubber Components Observed by Focused Ion Beam-Scanning Electron Microscopy2015

    • 著者名/発表者名
      K. Kosugi, S. Kawahara
    • 雑誌名

      Colloid Polym. Sci.

      巻: 293 ページ: 135-141

    • DOI

      DOI: 10.1007/s00396-014-3396-4

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] FIB Processing for Natural Rubber with Nanomatrix Structure2015

    • 著者名/発表者名
      L. Fukuhara, K. Kosugi, Y. Yamamoto, H. Jinnai, H. Nishioka, H. Ishii, S. Kawahara
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 57 ページ: 143-149

    • DOI

      DOI: 10.1016/j.polymer.2014.11.020

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Frozen Non-Equilibrium Structure for Anisotropically Deformed Natural Rubber with Nanomatrix Structure Observed by 3D FIB-SEM and Electron Tomography2015

    • 著者名/発表者名
      L. Fukuhara, K. Kosugi, Y. Yamamoto, H. Jinnai, H. Nishioka, H. Ishii, M. Fukuda, S. Kawahara
    • 雑誌名

      Colloid Polym. Sci.

      巻: 293 ページ: 2555-2563

    • DOI

      DOI: 10.1007/s00396-015-3631-7

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Preparation and Properties of Natural Rubber with Filler Nanomatrix Structure2015

    • 著者名/発表者名
      N. H. Yusof, K. Noguchi, L. Fukuhara, Y. Yamamoto, S. Kawahara
    • 雑誌名

      Colloid Polym. Sci.

      巻: 293 ページ: 2249-2256

    • DOI

      DOI: 10.1007/s00396-015-3615-7

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Nanomatrix Structure Formed by Graft Copolymerization of Styrene onto Fresh Natural Rubber2015

    • 著者名/発表者名
      L. Fukuhara, N. Kado, N. T. Thuong, S. Loykulant, K. Suchiva, K. Kosugi, Y. Yamamoto, H. Ishii, S. Kawahara
    • 雑誌名

      Rubber. Chem. Technol.

      巻: 88 ページ: 117-124

    • DOI

      DOI: 10.5254/rct.14.85992

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Preparation of Super-Low Protein Natural Rubber2015

    • 著者名/発表者名
      N. H. Yusof, S. Kawahara, Y. Yamamoto
    • 雑誌名

      Kautsch. Gummi Kunst.

      巻: 68 ページ: 46-51

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Removal of Proteins from Natural Rubber Latex and Gloves2015

    • 著者名/発表者名
      L. Fukuhara, K. Miyano, Y. Yamamoto, H. Ishii, P. T. Nghia, M. Fukuda, S. Kawahara
    • 雑誌名

      Kautsch. Gummi Kunst.

      巻: 68 ページ: 24-29

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Nanomatrix and Mechanical Properties of Natural Rubber2015

    • 著者名/発表者名
      Seiichi Kawahara
    • 学会等名
      IRRDB International Rubber Conference 2015
    • 発表場所
      Ho Chi Minh, Vietnam
    • 年月日
      2015-11-02 – 2015-11-06
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Preparation and Properties of Natural Rubber with Filler Nanomatrix Structure2015

    • 著者名/発表者名
      Seiichi Kawahara
    • 学会等名
      The 2nd Asia Pacific Rubber Conference (ARPC2015)
    • 発表場所
      Phuket, Thailand
    • 年月日
      2015-10-15 – 2015-10-16
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Hierarchal Structure and Mechanical Properties of Natural Rubber2015

    • 著者名/発表者名
      Seiichi Kawahara
    • 学会等名
      ACS Rubber Division 188th Technical Meeting
    • 発表場所
      Ohio, USA
    • 年月日
      2015-10-13 – 2015-10-15
    • 国際学会
  • [学会発表] Viscoelastic Properties of Natural Rubber with Filler Nanomatrix Structure2015

    • 著者名/発表者名
      Seiichi Kawahara
    • 学会等名
      The 4th Federation of Asian Polymer Societies International Polymer Congress (4FAPS-IPC2015)
    • 発表場所
      Kuala Lumpur, Malaysia
    • 年月日
      2015-10-05 – 2015-10-08
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Viscoelastic Properties of Natural Rubber with Filler-nanomatrix Structure2015

    • 著者名/発表者名
      Seiichi Kawahara
    • 学会等名
      The 2nd China International Congress on Composite Materials (CCCM-2)
    • 発表場所
      Jiangsu, China
    • 年月日
      2015-09-21 – 2015-09-23
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Mechanical Properties of Natural Rubber with Filler-nanomatrix Structure2015

    • 著者名/発表者名
      Seiichi Kawahara
    • 学会等名
      International Rubber Conference 2015 (IRC 2015)
    • 発表場所
      Nurnberg, Germany
    • 年月日
      2015-06-29 – 2015-07-02
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Frozen Non-equilibrium Structure for Anisotropically Deformed Natural Rubber with Nanomatrix Structure Observed by 3D FIB-SEM and TEMT Techniques2015

    • 著者名/発表者名
      Lina Fukuhara, Kenichiro Kosugi, Yoshimasa Yamamoto, Hiroshi Jinnai, Hideo Nishioka, Hiroyuki Ishii, Seiichi Kawahara
    • 学会等名
      International Rubber Conference 2015 (IRC 2015)
    • 発表場所
      Nurnberg, Germany
    • 年月日
      2015-06-29 – 2015-07-02
    • 国際学会
  • [学会発表] Preparation and Properties of Natural Rubber with Organic-Inorganic Nanomatrix Structure2015

    • 著者名/発表者名
      Seiichi Kawahara
    • 学会等名
      International Polymer Conference of Thailand (PCT-5)
    • 発表場所
      Bangkok, Thailand
    • 年月日
      2015-06-18 – 2015-06-19
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Viscoelastic Properties of Natural Rubber with Filler Nanomatrix Structure2015

    • 著者名/発表者名
      Seiichi Kawahara
    • 学会等名
      31st International Conference of the Polymer Processing Society (PPS-31)
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2015-06-07 – 2015-06-11
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] フィラーナノマトリックス構造を有するゴムの物性2015

    • 著者名/発表者名
      河原成元
    • 学会等名
      第64回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2015-05-27 – 2015-05-30
    • 招待講演
  • [学会発表] タンパク質フリー天然ゴムの調製2015

    • 著者名/発表者名
      河原 成元,山本 祥正,Nurul Hayati binti Yusof
    • 学会等名
      日本ゴム協会2015年年次大会
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学
    • 年月日
      2015-05-21 – 2015-05-22
  • [学会発表] Preparation and Properties of Natural Rubber with Filler Nanomatrix Structure2015

    • 著者名/発表者名
      Seiichi Kawahara
    • 学会等名
      187th ACS Rubber Division Technical Meeting
    • 発表場所
      South Carolina, USA
    • 年月日
      2015-04-27 – 2015-04-30
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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