2012 Fiscal Year Annual Research Report
自己組織化ネットワークポリマーナノコンポジットの高次構造制御と機能発現
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24360280
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
岸 肇 兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (60347523)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | エポキシ樹脂 / ポリマーブレンド / 熱可塑性樹脂 / フィラー / 複合材料 / 自己組織化 / 相分離 / 相構造 |
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| Research Abstract |
リビング重合により共重合組成やセグメント分子量を精密制御したアクリルブロック共重合体を合成し、硬化エポキシ樹脂中に自己組織的に形成されるナノ相構造を観察した。球状ミセル構造、シリンダー状ミセル構造(分岐シリンダーがランダムに配置される構造とシリンダーが配向し六方最密充填構造を形成する構造の2種)、ベシクル構造や湾曲ラメラ状構造をエポキシネットワークポリマーマトリックス中に作り分けることに成功した。これらの相構造形態は基本的にブレンド組成(ブロック共重合体の濃度およびブロック共重合体の組成および分子量)によって制御でき、特に等方性の相構造の場合は相構造のサイズや形態に及ぼす硬化速度の影響が小さいことを明らかにした。
一方、反応誘起型相分離を生じるモデルエポキシ/熱可塑性樹脂ブレンドマトリックス樹脂にカーボン系フィラーあるいは金属(銀)フィラーを添加し、それらネットワークポリマーコンポジットの相構造を観察した。フィラーとブレンドマトリックスの組み合わせを選ぶことにより、フィラーをエポキシリッチ相もしくは熱可塑性樹脂リッチ相に局在化させ選択配置する本研究のコンセプトが実現可能であることを証明した。また、この検討過程において今後用いるナノフィラー種をある程度絞り込むことができた。フィラーの存在場所は、フィラーの表面処理種もしくはマトリックスポリマーの極性によって制御可能と考えられる。
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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
ネットワークポリマーナノコンポジットの相構造を観察し、フィラーとポリマーアロイマトリックスの組み合わせにより、フィラーを片方の相に局在化させるコンセプトが実現可能であることを証明した。
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| Strategy for Future Research Activity |
ナノコンポジットの高次構造を決定するキーファクターを探索する。具体的には、フィラーの表面処理により表面自由エネルギーを変化させ、相構造に対するフィラーの自発的分配度およびコンポジットの高次構造への効果を調べる。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
主要物品(熱拡散熱伝導率測定装置)の購入価格が当初予測価格より下回ったため、次年度の研究費と合わせて、薬品や分析機器(熱分析装置や電子顕微鏡等)の消耗品として用いる。
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