2014 Fiscal Year Annual Research Report
エレクトロスピニング／スプレー法を使った新しいナノコンポジットの作製
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23360294
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
堀田 篤 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (30407142)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | ナノファイバ / ポリマ / 複合材料 / エレクトロスピニング / 生分解 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，母材となるポリマ材料の内部にマイクロからナノスケールのポリマファイバを分散させ，それを複合化する新しい手法の確立，およびその手法により新しい高機能複合材料を作ることを目標とした．当該年度においては，ナノファイバが分散可能となる溶媒の選定，および実用用途を見据えた生分解性ポリマを母材とした分散型複合材料の作製とその物性評価の二段階に分けて研究を実施した．
具体的には，まずナノファイバが分散可能な溶媒を選定するため，エレクトロスピニング（ES）法によりポリビニルアルコール（PVA）ナノファイバを各種溶媒に対して紡糸した．12種類の溶媒を用いて選定を行ったところ，5種類の溶媒にファイバが分散した．本実験により，ナノファイバが分散する溶媒のSP値は9.0以下という共通点があることが分かった．
つぎに，生分解性ポリマを母材としてナノファイバが分散した複合材料を作製し，その物性評価を行った．生分解性ポリマとしてポリカプロラクトン（PCL）を母材とし，溶媒には上記分散可能な溶媒として選定した1.4-ジオキサンを用いた． ES法によりPCL溶液にファイバを紡糸した後に溶媒をキャストし，PVAナノファイバが母材に分散したPVA/PCL複合材料を作製した．このとき，ナノファイバが分散していない従来型のPVA/PCL複合材料も作製し，両者の物性を比較した．作製した複合材料について，引張試験による弾性率の測定から力学物性を，高温下での貯蔵弾性率測定から耐熱性を評価した．分散型・従来型の両者ともPVAナノファイバの含有率の増加にともない弾性率が向上したが，分散型の方が高い弾性率を示した．また，高温下でも分散型の方が高い貯蔵弾性率を示し，耐熱性が向上した．
以上より，本手法により生分解性ポリマを母材とした複合材料を作製し，その高弾性率と高耐熱性を確認でき，その有用性を示すことができた．
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| Research Progress Status |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(5 results)
