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中務 定義*; 煙崎 岳*; 草野 譲一; 増川 史洋
日本ゴム協会誌, 79(9), p.429 - 434, 2006/09
高放射線環境で使用する架橋ゴムとして、従来のEPDM等の耐放射線特性を大幅に上回る特性を示すエラストマーを得る配合を開発した。放射線環境で使用するエラストマーについて、種々のポリマーの架橋ゴムを作成し、Co-60の
線を用いた照射試験を行い、線照射前後の物理特性変化を評価・検討した。多数のポリマーの線照射試験の結果を踏まえ、エラストマーの放射線曝露による特性劣化を改善するためにEPDMとIIRをブレンドし、そのポリマーに老化防止剤及び芳香族油を添加することにより、可能性に優れた架橋ゴムを得る配合を開発した。新たに開発された架橋ゴムの中で最も優れた特性を示したエラストマーは、線7MGy超の照射後も、表面のブリード,ブルームも見られず、硬さ変化が少なく、なおかつ伸び率150%を確保している。
幕内 恵三
日本ゴム協会誌, 75(2), p.85 - 89, 2002/02
放射線加工のなかで最も実用化が進んでいるのは、放射線架橋である。ゴムの放射線架橋は、放射線利用の研究開発が始まった初期の段階から期待されていた。しかし、タイヤ以外のゴム製品ではあまり利用されていない。この原因を考察し、現状と新たな応用の可能性を紹介した。放射線架橋ゴムの低物性の主な原因は、ゴム分子の放射線による主鎖切断と放射線で発生したオゾンによる劣化のためである。多官能性モノマー添加による架橋促進と電子加速器による短時間照射などの適切な対策を講ずれば、放射線架橋でも硫黄架橋と同等の性能は得られる。配合によっては硫黄架橋よりもすぐれた耐熱性も認められる。硫黄架橋では数種類の架橋促進剤が使用され、複雑な配合となる場合が多いが、放射線架橋により配合の単純化が可能となる。また、放射線架橋の架橋速度は放射線の線量率で制御できるため、高線量率照射により押出し機とのon-line化がタイヤ工場では行われている。単純な配合と早い架橋は製造コスト削減に寄与することを強調した。
伊藤 政幸*
日本ゴム協会誌, 75(2), p.68 - 72, 2002/02
本稿はゴムの網目鎖構造が関与すると考えられる未確定の問題を解明するために、放射線を利用してゴムに切断と架橋とを定量的に制御して加え、得られた試料の物性を測定し、以下の各点を明らかにした。(1)ゴムの破断伸びについて、生ゴムに架橋のみが加えられた場合には、破断伸びは架橋密度の-1/2乗に比例し、Bucheの理論と一致する。しかし切断が併発すると、短鎖網目への応力の集中と切断によって生じたFree endがゴムの伸び配向を妨害し、破断伸びは小さくなる。(2)Moony-Rivlin式のC
は弾性項とみなすことができ、C
は網目鎖間分子量の大きな鎖の絡み合いによる二次網目鎖によって発現する。(3)ゴム分子鎖が切断を受け、そこに酸化生成物が付加した場合、誘電緩和時間はFree endの長さが短いほど架橋点の束縛が強く、酸化生成物(極性基)の電場での運動が抑制されて緩和時間が長くなる。
伊藤 政幸; 佐藤 武範*; 村上 謙吉*
日本ゴム協会誌, 69(1), p.62 - 67, 1996/00
架橋したエチレン-プロピレン純ゴムに放射線を線量を変えて照射した。未照射試料と照射試料の各々を試料として、化学応力緩和を80
Cから140Cの範囲で10C毎の一定温度で測定し、各温度での熱による分子鎖の切断速度を算出した。いずれの温度においても、放射線を照射した試料は線量に依存せず、未照射試料の約10倍の速度で分子鎖が切断されることが明らかとなった。一方、未照射試料を熱老化させた場合には、熱老化時間の増加に伴って切断速度が増加した。以上の結果から、放射線劣化の場合にはエラストマーから酸化防止剤へのエネルギー移動が起こり、照射によって酸化防止剤が急速に照射されるが、熱劣化においてはエラストマーと酸化防止剤の両者が同時に劣化を受けると考えられる。
幕内 恵三; 吉井 文男; 武井 太郎*; 木下 忍*; F.Akhtar*
日本ゴム協会誌, 69(7), p.500 - 506, 1996/00
低エネルギー(175、250、300keV)電子線による天然ゴムラテックスの放射線加硫を行った。かき混ぜ装置の付いた反応槽方式と回転ドラム方式の2方式について比較した。反応槽方式は、エネルギー利用効率の点でドラム方式よりやや有利であった。一方、回転ドラム方式には、連続照射という特徴がある。反応槽の場合、かき混ぜが不十分であると、粒子間の橋かけ密度が不均一となり、物性低下となる。回転ドラム方式では、照射中に発生するオゾンの除去が必要である。
幕内 恵三
日本ゴム協会誌, 69(10), p.687 - 692, 1996/00
天然ゴムラテックスの放射線加硫では、変えられるパラメータが線量と加硫促進剤の量の二つであり、加硫物性は原料ラテックスの性質に依存する部分が多い。放射線加硫に適したラテックスを捜し出す目的で、インドネシア、スリランカ、タイ、マレイシア、ベトナム、中国、ブラジルのゴム農園を巡り、ラテックスを集めて、照射後の物性を評価してきた。本解説では、日本ではあまり知られていない世界各地のゴム農園を紹介し、特に天然ゴムの原産地であるアマゾン流域の野生ゴムを探訪した時の経験を述べた。
幕内 恵三; 吉井 文男; 百武 健一郎; 久米 民和; 鈴木 健二*
日本ゴム協会誌, 68(4), p.263 - 268, 1995/00
天然ゴムラテックスタンパク質のアレルギー反応に対する放射線照射の影響を、受身皮膚アナフィラキシー(PCA)試験、テックス中の水溶性成分の分子量分布、ラテックスフィルム中の窒素含有量及びタンパク質分子量から検討した。照射ラテックスでは、硫黄加硫のものよりは弱いアレルギー反応が認められた。アレルギー反応の線量依存性は認められなかった。ラテックス中の水溶性成分及びフィルム中の窒素量は放射線照射によって増加したが、1%アンモニア水による水洗で容易に除去された。放射線照射で水溶性の高分子量成分は増大するが、タンパク質の高分子量成分は減少することがわかった。これらの結果から、放射線加硫後もゴムタンパク質は抗原性を有するが、水溶性が増大するため、水洗で容易に除去されると結論した。
C.Wang*; 吉井 文男; 百武 健一郎; 幕内 恵三
日本ゴム協会誌, 68(11), p.788 - 793, 1995/00
アクリル酸n-ブチル(n-BA)が天然ゴムラテックスの放射線加硫促進剤として極めて優れていることを見出した。しかし、照射後未反応のn-BAがラテックス中に残るという問題が生じてきたため、ラテックス中のn-BAの定量法の確立と残留n-BAを減らす研究を行い、得られた知見について報告する。照射ラテックス中にヘキサンを添加すると、残留n-BAがヘキサン側に移行してくるのでヘキサン部をガスクロマトグラフィーにより分析することにより残留n-BAが定量できた。残留n-BAを減らすために、照射後水酸化カリの添加とラテックスの温度を上げてn-BAをブチルアルコールに変換したが、水酸化カリの添加よりも温度を上げる方が効果的であった。
幕内 恵三; 石沢 正諭*; 松井 陽介*; 吉井 文男
日本ゴム協会誌, 66(2), p.111 - 116, 1993/00
放射線加硫した天然ゴムラテックスからのフィルムは、アンモニア水で水洗すると、耐熱老化性が低下する。これは、天然ゴム中に存在した天然の老化防止剤が溶出するためであった。この天然の老化防止剤は、フィルムをアルコールに漬けると、ゴムフィルム中に固定化され、溶出されにくくなって、フィルムの耐熱老化性の低下が抑制された。しかし、アルコール処理で、フィルムは黄変し、硬度が増加した。天然の老化防止剤は、水溶性でアルコールにより変性されることから、含硫黄のタンパク質であるヘベインと推定された。
伊藤 政幸; 岡田 漱平
日本ゴム協会誌, 63(12), p.753 - 759, 1990/00
テトラフルオルエチレン-プロピレン共重合体を試料として放射線の照射に伴う極性基の量と架橋密度の変化とが誘電特性におよぼす効果を以下の三つの場合にわけて検討した。1)照射に伴い極性基の量が増加し、架橋密度が低下する場合。2)極性基の量が同じで、架橋密度が異なる場合。3)架橋密度が同じで、極性基の量が異なる場合。実験結果から次の結論を得た。(1)分散強度はカルボニル、カルボキシル基と考えられる極性基の量と共に大きくなる。(2)緩和時間は架橋密度を反映するのではなく、極性基が附加している分子鎖のfree endの長さに依存し、free endが短いほど緩和時間が長くなる。
幕内 恵三; 対馬 恭吾*
日本ゴム協会誌, 61(10), p.710 - 715, 1988/10
促進剤としてアクリルモノマーを用いて放射線加硫した天然ゴムは、耐熱性にすぐれているが、水洗すると耐熱老化性が著しく低下する。この原因を明らかにし耐熱性を明らかにする目的で研究をおこなった。
幕内 恵三; 対馬 恭吾*
日本ゴム協会誌, 61(8), p.586 - 891, 1988/08
アクリル酸エステルによる天然ゴムラテックスの放射線加硫の特徴を明らかにする目的で、四塩化炭素法及び硫黄法とのゴム物性の比較を行った。空気中の酸老化性では四塩化炭素法及び硫黄法のゴムは著しく老化したが、アクリルモノマー法のものは耐老化性にすぐれていた。
幕内 恵三; 対馬 恭吾*
日本ゴム協会誌, 61(7), p.471 - 477, 1988/07
3種類の2官能性モノマー、A-HD、A-NPG、A-BGのなかで、A-HDが最も加硫促進効果が高かった。しかし、ラテックスの安定性は低かった。2EHAの併用により安定性は向上した。
幕内 恵三; 対馬 恭吾*
日本ゴム協会誌, 61(7), p.478 - 482, 1988/07
いくつかの単官能性アクリルモノマーの天然ゴクラテックスの放射線加硫に対する促進効果を比較した。アクリル酸2-エチルヘキシルが最も促進効果が高いことがわかった。
幕内 恵三
日本ゴム協会誌, 61(3), p.209 - 218, 1988/00
UNDPプロジェクトによるトレーニング等の活動によってアジア・太平洋地域の各国は、天然ゴムラテックスの放射線加硫に関心を持つようになった。本稿ではインドネシア、マレーシア、タイ、スリランカなどにあるこの分野での研究開発の現状を紹介した。
萩原 幸; 河西 俊一
日本ゴム協会誌, 58(11), p.698 - 705, 1985/00
合成ゴムに対する芳香族化合物の放射線保護作用を、筆者らが最近行った発光挙動の研究の成果をもとに解説した。また実用耐放射線性助剤である臭素化アセナフチレン縮合体のモデル物質を添加した時高分子系に生じるエネルギートラップサイトの特徴を説明した。さらに現在、精力的に行なわれている芳香族化合物の励起状態に関する研究を紹介し、耐放射線性との関連を述べ、将来の研究の方向を考察した。
伊藤 政幸
日本ゴム協会誌, 58(7), p.461 - 467, 1985/00
ゴムに放射線を照射すると熱によって酸化されやすくなる様子をケミルミネッセンスで、分子鎖が切れやすくなるのをケモレオロジーで測定して以下の結果を得た。発光量は(1)式で示された。CLr=CLo+CsD
exp(-E/RT) (1)。ここでCLrは照射試料の発光量、CLoは未照射試料の発光量、Csは比例定数、Dは照射線量、
は照射線量依存指数、Eは活性化エネルギー、Rはガス定数、Tは絶対温度である。一方、照射試料の化学応力緩和速度をKrとし、未照射の化学応力緩和速度をKoとすると(2)式が得られた。Kr=Ko+CsDexp(-E/RT) (2)。全く別種の測定であるのに、放射線の照射量との関係は同一の式で表現でき、しかもは共に2.0であった。なおEの値は前者では83.6kJ/mol、後者は50.2kJ/molであった。
伊藤 政幸
日本ゴム協会誌, 54(4), p.243 - 247, 1981/00
ゴムを一定量伸ばした状態で、熱や放射線などの劣化因子を与えると分子鎖が切断されてゴムに加えられた応力の緩和が起る。本報では、クロロプレンゴムを温度範囲100~150Cにおいて、線量率2.2
10
~1.2110
R/hの線照射下で化学応力緩和を測定した。その結果、熱と放射線を同時に試料に加えた場合の緩和速度は、熱と放射線をおのおの独立に加えた速度の単純和とはならず、熱と放射線の相乗効果があることが明らかとなった。相乗効果は温度が高いほど大きくなり、線量率依存性は少ない。これらの結果より相乗性を定量的に表し、物質相互に比較するために「熱と放射線の相乗係数」を提案する。
伊藤 政幸
日本ゴム協会誌, 54(10), p.652 - 655, 1981/00
放射線による高分子鎖の切断速度と熱による切断速度を対応させる目的で、熱と放射線の各々の程度を変えて同時に加えた状態で応力緩和の測定を行った。試料は耐熱性にすぐれたテトラフルオルエチレンソープロピレンゴムを用い、応力緩和の測定温度は150C~280C、放射線はCo-60 線を線量率2.210~5.9410R/hrの範囲で照射した。種々の条件で得られた緩和速度を温度と線量率を座標としてプロットする、ここで異なる線量率で得られた緩和速度は温度軸にそって水平移動させるとかさね合さる事を見い出した。このかせね合せによって得られた曲線を「温度-線量率マスターカーブ」と名づけて提案する。線量率の差とかさね合せのために移動した温度の移動分との関係が、熱と放射線の対応関係を示している
町 末男
日本ゴム協会誌, 52(2), p.115 - 121, 1979/00
原子炉や加速器の周辺に用いられる電線ケーブルの絶縁体、シール材料、ホースなどのゴムは長期間にわたって放射線照射を受けるため、高度の耐放射線性が要求される。本報では下記の点に重点をおいてレビューを行なった。(1)ゴムに対する放射線照射効果とくに橋かけと崩壊の機構、(2)照射による各種ゴムの機械的性質の変化と耐放射線性、(3)芳香族化合物や酸化防止剤などの添加による耐放射線性の向上、(4)原子炉格納容器内で用いられるゴム材料に要求される性能
