2019 Fiscal Year Research-status Report
真空紫外光照射がポリイミドの接着強さに及ぼす表面改質効果の物理化学的要件の解明
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19K04851
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| Research Institution | Japan Aerospace EXploration Agency |
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Principal Investigator |
石田 雄一 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 航空技術部門, 主任研究開発員 (20371114)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小笠原 俊夫 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20344244)
川崎 翔大 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 特任助教 (40825949)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 接着・接合 / ポリイミド / 表面改質 / 真空紫外光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ポリフェニレンサルファイド樹脂/炭素繊維複合材料（PPS/CFRP）に対して真空紫外光（VUV）照射処理を実施し、その表面処理の条件が接着強度に与える影響について調査を行った。接着剤には、エポキシ樹脂系2液混合型接着剤を用いた。表面処理条件としては、窒素で充填したグローブボックス内で表面処理を行い、照射距離や処理時間が接着強度に与える影響について圧縮せん断試験を行い評価した。VUV照射を行った場合、処理がない試験片と比べて、強度が1.5倍以上となった。また、照射距離dが短い方が接着強度が向上していた。さらに、処理時間を変化させた場合、接着強度があまり変化しないことが示された。
圧縮せん断試験片の界面破壊の比率を調べたところ、照射距離が近いほうが界面破壊率が低下していることが確認された。また照射距離が長い場合でも、処理時間を長くすることで界面破壊の比率を低下できることが示された。これらの結果から、照射距離および処理時間は、継手の破壊形態に影響を与えることは明らかとなった。照射時間を変化させて破壊形態を変化させても、接着強度にはあまり大きな影響はないことも確認された。また、長時間の改質により、CF/PPSが分解劣化している可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
被着体としてPPS複合材、接着剤としてエポキシ樹脂を用い、被着体に真空紫外光を照射することで接着強度が向上することを実証し、おおむね予定通り進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
被着体としてポリイミドCFRP、接着剤として熱可塑性ポリイミドフィルムを用いて、接着性が低いと予想される耐熱ポリマーに対しても真空紫外光照射の効果があるかを調べる。効果がある場合は、その要因についても表面分析等を行い物理化学的に推定する。
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| Causes of Carryover |
ポリイミドCFRPの接着に関して一部の実験を翌年度に持ち越したため。繰越金は実験用消耗品およびソフトウェアを購入する計画である。
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