Proton spin contrast variation approaches; From basic polymer to fuel-efficient tire rubber

コントラスト変調法の水素核スピン偏極をによる実現; 基礎的な高分子から低燃費タイヤゴムへ

能田 洋平; 山口 大輔; 橋本 竹治; 社本 真一  ; 小泉 智; 湯浅 毅*; 冨永 哲雄*; 曽根 卓男*

Noda, Yohei; Yamaguchi, Daisuke; Hashimoto, Takeji; Shamoto, Shinichi; Koizumi, Satoshi; Yuasa, Takeshi*; Tominaga, Tetsuo*; Sone, Takuo*

これまで開発を進めてきた水素核スピン偏極コントラスト変調法によって得られた成果を発表する。われわれは重水素化が困難である樹脂やゴムといった固体高分子材料への応用を目論んできた。それらの材料は、電子スピン源である安定ラジカルTEMPOの蒸気を吸収する性質を有する。これをうまく活用することで、動的核スピン偏極法が適用でき、高い水素核スピン偏極度を得ることができる。ポリエチレンやブロックポリマーといった、素性の明らかな高分子を対象とした実証実験を経て、低燃費タイヤゴム材料であるシリカ充填SBRゴムへと本手法を適用することに成功した。その結果、シリカのみに由来する散乱を分離でき、そのゴム中での分散性を高い精度で評価できた。得られた情報は低燃費性能発現のメカニズム理解に利するものである。

We have developed a proton spin contrast variation technique. It has been known that a good DNP performance is achieved in a polyethylene sample absorbed a vapor of TEMPO radical as an electron spin source. We recently applied this technique to silica-filled SBR rubber, which is used for tread rubber of fuel-efficient tires. Finally, we successfully evaluated silica particles' dispersion state precisely, which is supposed to have great effect on tire's fuel efficiency.