2021 Fiscal Year Annual Research Report
質感と力学特性に着目した傾斜機能プラスチックの開発
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19H04411
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
寺内 文雄 千葉大学, デザイン・リサーチ・インスティテュート, 教授 (30261887)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 浩一郎 千葉大学, デザイン・リサーチ・インスティテュート, 准教授 (40598330)
須田 高史 群馬県立産業技術センター, その他部局等, 係長 (50522372)
久保 光徳 千葉大学, デザイン・リサーチ・インスティテュート, 教授 (60214996)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | プラスチック / 傾斜機能材料 / 質感 / 熱可塑性樹脂 / 熱硬化性樹脂 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題の目的は，熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂を用いた傾斜機能プラスチックの成形方法を構築することである．熱可塑性樹脂を対象とした検討においては，二軸押出機とポリプロピレン，オレフィン系エラストマを用いて，やわらかさや色相が徐々に変化する熱可塑性樹脂の３Dプリンタ用フィラメントの作製する技術と，作製したフィラメントを用いて３Dプリンタによって造形するための技術を確立することができた．さらに，このフィラメントの活用可能性を示す目的で，３Dプリンタを用いて，両端で硬さと色の異なるペグや，底が硬く縁が柔らかいカップなどを造形することにより，機能が傾斜的に変化する製品の提案を行った．
一方，熱硬化性樹脂を対象とした検討では，常温硬化型シリコーンゴムを対象として，やわらかさや質感が傾斜的に変化する立体の作製技術を確立することができた．シリコーンゴムのやわらかさと変化させるために専用シンナーを用いた場合には，経時変化によってゴムの体積が収縮することが確認された．そのため体積の収縮を抑制する目的で，シリコーンゴムに粘土鉱物の一つを用いた有機化スメクタイトを加えることで，体積の収縮時間を長期化させられることを明らかにした．これらの技術を用い，やわらかさの異なる層を傾斜的に配置することにより，圧縮による変形を制御できる傾斜機能ゴムの提案を行った．同時に専用シリコーン以外の材料でゴムのやわらかさを増大させることを試みたところ，食品や調味料といった有機物を添加することによってもゴムのやわらかさが増大することが明らかとなった．最後に，シリコーンゴムに無機物を混入することによって，ゴムの硬さを増大させるための具体的方法を提案することにより，1種類のシリコーンゴムを用いて，その硬軟感をよりやわらかく，あるいはより硬く変化させるための具体的方策を示した．
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| Research Progress Status |
令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。
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