テラへルツ誘電分光法によるカーボンブラック充填ゴムの変形にともなう不可逆誘電率変化の検査

摘要

カーボンブラック（CB）充填ゴムはタイヤや防振ゴムなど幅広く利用されている実用高分子材料である。通常、CBは1次粒子同士が強く結合することで異方的な形状を持つCB凝集体を形成する。そして、そのようなCBをゴムに充填すると材料内部ではCB凝集体同士が弱く結合することでネットワーク構造が形成される。このネットワーク構造によって通常のゴムに比べて高い耐久性や導電性が発現する。すなわち、CBの内部構造はゴム全体の物性を決定する重要な因子である。すでに1世紀以上も利用されてきたCB充填ゴムであるが、CBの内部状態とゴム全体の物性がどう相関するのかという点は完全には理解されていない。また、CB充填ゴムは変形をともなって使用されることが多いため、様々な変形条件下でのCBの内部状態を検査することは極めて重要である。変形している状況下でその場観測を行うためには非破壊·非接触での検査が望ましい。しかし、CB充填ゴムは可視光を全く透過しないため従来の光源を用いた非破壊·非接触での内部検査は困難であった。