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大学編

NO.213
3.1 繊維複合材料
研究者名 藤松 仁
所属 信州大学 繊維学部 精密素材工学科 材料物性工学 教授
研究テーマ ポリオレフィン系複合材料の開発
概要(文献3)

ポリオレフィン系複合材料の開発

近年、地球規模での温暖化などの環境問題が顕在化し、使用後の合成高分子材料の取り扱いが重要視されている中で、リサイクル可能な材料として熱可塑性高分子が注目されている。中でもポリエチレンやポリプロピレンに代表されるポリオレフィンに注目が集まっている。それは分子を構成している元素が炭素と水素だけであることから、燃焼した場合水と二酸化炭素を発生するだけで有害物質を発生しない、また熱可塑性であるために回収が比較的簡単であるなどの理由による。しかし、ポリオレフィンを構造体として利用するには、力学特性を改善する必要がある。そこで、本研究では層状粘土鉱物であるモンモリロナイトを複合化したコンポジットを作製し、その作製条件の探索と力学特性について検討した。これまでの研究の結果、予め膨潤させた有機モンモリロナイトと同重量のPEエラストマーを溶液状態で接触させてから、マトリックスとなるLLDPEのゲルと混合して調製したコンポジットは強度および弾性率が大幅に増加することが明らかになっている。しかし、そのコンポジットのTEM観察を行ったところ、粘土のシートは必ずしも一枚一枚に剥離しているのではなく数枚程度のシートが層状に積層されているままであることがわかった。このことは粘土のシートの剥離を促すことが出来ればさらに高い力学特性を持つ複合材料になる可能性があることを示唆している。そこで、本研究では特に粘土のシートの剥離を積極的に促すために、溶媒中で膨潤させた粘土とポリマー溶液とを混合する際に高いせん断応力かけ、それがコンポジットの力学特性に及ぼす影響について検討した。


キーワード 有機材料化学(高分子化学,複合材料化学,コロイドおよび界面化学)