2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of synthesis processes of raw material and carbon fiber composite material contributing to environmental conservation
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18H01777
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
山本 徹也 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (10432684)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
入澤 寿平 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (30737333)
荒川 賢治 広島大学, 統合生命科学研究科(先), 准教授 (80346527)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | CFRTP / 高分子中空微粒子 / 低環境負荷型プロセス / 界面接着性 / 複合材料 / 延性破壊 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
CFRTPの一般自動車への適用を考え，CFRTPの破壊挙動について調査した。これまでの研究で熱可塑性樹脂(TP)と炭素繊維(CF)の界面接着性をポリマーコロイドで改善させ，CFRTPの力学物性を向上させてきた。その結果，CFRTPは脆性破壊を示し，自動車への適用を考えた際に危害性があると考えられた。そこで，CFの表面を高分子中空微粒子で修飾し，CFとTPの界面にナノボイドを挿入することで接着性を制御しながら，樹脂含浸率を向上させることを試みた。その結果，CFRTPの力学物性を向上させると同時に脆性破壊を抑制することに成功した。本成果によって，CFRTPの車載用部材としての適用の可能性を高めることができた。この際に用いる高分子中空微粒子の製造についても，環境負荷を低減するプロセスを開発した。具体的には，ソープフリー乳化重合を行う際に，アゾ系の油溶性開始剤を混ぜ，微粒子内部に含ませる。サブミクロンサイズの微粒子の調製後，重合温度より高い温度に加熱することで粒子内部のアゾ系開始剤を分解させ，窒素ガスを発生させることにより粒子内部に中空部を形成させることができた。本プロセスは，従来のテンプレート法に比べて，加熱という単純な操作で中空を形成するという簡便かつ低環境負荷な方法であると言える。本成果による中空微粒子製造の低環境負荷型プロセスと低危害性のCFRTP製造法を組み合わせることで，SDGs社会構築に貢献できると考えている。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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