2018 Fiscal Year Annual Research Report
生体の自己治癒能を材料に与えるナノカプセルの創製と次世代材料プロセスへの応用展開
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17H03444
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
吉田 昌弘 鹿児島大学, 理工学域工学系, 教授 (50315397)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
武井 孝行 鹿児島大学, 理工学域工学系, 准教授 (90468059)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ナノカプセル / カプセル化技術 / 自己修復材料 / 金属触媒 / 乳化技術 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
カプセル壁材としてメラミン－ホルムアルデヒド樹脂、修復剤としてアクリル系モノマーであるトリメチロールプロパントリメタクリレートを採用した。さらに、通常、比較的低温域におけるモノマーの重合開始剤としては、アゾ系の重合開始剤である２，２’－アゾビス（２，４－ジメチ ルバレロニトリル）が有用であるが、６０℃以上で重合反応が促進する。本研究課題では、修復剤であるモノマーの重合触媒として活性が高く、効率的な重合特性を確保できることが予想される金属触媒を採用する。本自己修復モデルは常温域より少々高い温度での重合反応を目的としているためモデル自己修復材料中に 分散させた修復剤入りカプセルと金属触媒が、自己修復能力を発揮する条件を詳細に検討した。前年度までの自己修復を実現するためのカプセルの設計と調製ならびに特性評価、常温域より少々高い温度で自己修復可能な自己修復剤材料の作成と評価については、自己修復実験評価の成果をフィードバックした。次年度、本格的に研究開発を行う応用展開のモデルである炭素繊維強化プラスチック（航空機や自動車などの産業、建築や橋梁の耐震補強等で使用）の自己修復モデルについて文献調査や特許調査を行った。炭素繊維強化プラスチックへの修復剤入りカプセルと金属触媒の混合割合や各材料のオリジナルの強度維持に必要となるカプセル導入量などについては、前年度までに蓄積したデータが参考となるであろう。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
自己修復モデルの基礎データの積み上げはできていると考えられる。しかし、応用展開のモデルである炭素繊維強化プラスチックの自己修復モデルについては、文献調査や特許調査のみである。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度までに実施した「自己修復を実現するためのナノカプセルの設計と調製ならびに特性評価、常温域で自己修復可能な自己修復剤材料 の作成と評価」については、常温域での自己修復能の成果をフィードバックし、平成30年度以降も適宜最適なナノカプセル調製やモデルとなる 自己修復材料の設計に役立てるために引き続き実施する。前述と同様に平成30年度以降も引き続き、応用展開のモデル実験として、航空機や自動車などの産業、建築や橋梁の耐震補強等で使用される炭素繊維強化プラスチックに修復剤を内包したナノプセルを混合し、自己修復の機能を評価する。炭素繊維強化プラスチックに対し、ナノカプセル中から漏出した修復剤がマイクロクラックをどのように修復するかについて定量的 評価を行う。最終年度として、自己修復モデルが実材料に応用できることを実証したい。
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