水素結合を有する低分子によるカーボンブラック充てん高分子複合材料の導電性制御

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650746
• Research Institution: Japan Advanced Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: 新田 晃平 北陸先端科学技術大学院大学, 材料科学研究科, 助教授 (70260560)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大谷 吉生 金沢大学, 工学部, 教授 (10152175)
• Keywords: 塩素化ポリエチレン / 複合材料 / ヒンダ-ドフェノール / ヒンダードアミン / 水素結合 / 動的粘弾性 / 応力緩和

Research Abstract

前年度は、必要な設備を購入し、実験装置を組み上げ、電気伝導性の実験を試みた。そこでは、マトリックス高分子として塩素化ポリエチレンならびに塩素化ポリプロピレン、低分子としてヒンダ-ドフェノールやヒンダードアミン等の極性低分子を用いて、実験を行い、その測定手法と解析手法を確立した。本年度は、さらに母体材料の分散性を構造レベルで調べるとこに注力し、ヒンダ-ドフェノールやヒンダードアミンを添加した時の分散状態の評価ならびにヒンダ-ドフェノールやヒンダードアミンの添加による塩素化ポリエチレンの運動性の評価、ヒンダ-ドフェノールやヒンダードアミンの添加によるバルクな物性とくに力学特性への影響を調べた。その結果、塩素化によってヒンダ-ドフェノールやヒンダードアミンとの水素結合が発現し、分子運動性が変化して、マトリックスのガラス転位温度以上でも、マトリックス分子は完全には緩和せず、マトリックスと添加物のガラス転位温度の中間の位置に水素結合の発現と開放によるあらたな緩和機構が発現することを突き止めた。その結果、水素結合の強弱によって分子運動性が大きく影響され、さらにはバルクの力学特性に大きく影響を及ぼすことが分かった。逆に、水素結合状態を変化させることによって、軟質なゴム状態から硬質なプラスチックの性質が発現することも分かった。また、延伸過程中で、水素結合の消失や発現さらには組み換えが起こっていることが示唆され、材料の応力緩和機構に直接影響を及ぼすことが分かった。

Research Products

• [Publications] 呉 馳飛: "ヒンダードアミン・塩素化ポリエチレンブレンドの相分離挙動"高分子論文集. 60. 6 (2003)
• [Publications] Chifei Wu: "Microstructural Devalopment of a Vitrified Hindered Phenol Compound During Thermal Annealing"Polymer. 44. 1697 (2003)
• [Publications] Chifei Wu: "Effects of Crystallization on Dynamic Properties of an Organic Hybrid Consisting of a Vitrified Hindered Phenol and Chlorinated Polyethylene"Polymer Journal. 34. 847 (2002)
• [Publications] Chifei Wu: "Relaxation Effects in an Organic Glassy Material"J. Non-Cryst. Solids. 315. 321 (2002)
• [Publications] 呉 馳飛: "溶液キャスト法により調製したヒンダードフェノール・塩素化ポリエチレン有機ハイブリッドの動的粘弾性"高分子論文集. 59. 57 (2002)
• [Publications] 呉 馳飛: "ヒンダードフェノール・塩素化ポリエチレン有機ハイブリッドの動的粘弾性に及ぼす水素結合の影響"高分子論文集. 59. 60 (2002)