2012 Fiscal Year Annual Research Report
自己修復能を材料に付与する次世代インテリジェントマイクロカプセルの創製と応用展開
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24360322
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
吉田 昌弘 鹿児島大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (50315397)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
武井 孝行 鹿児島大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (90468059)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 自己修復 / マイクロカプセル / カプセル化修復材料 / コア/シェル構造 / 非破壊試験 / インテリジェント材料 / ヒーリング効果 / マイクロクラック |
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| Research Abstract |
ポリマー系材料は、構造深部に亀裂(マイクロクラック)を受けやすく、検知と修復が困難である。一度亀裂を生じると材料の構造全体が大きく損傷してしまう。本研究課題は、この問題に対応している。ここで新規に開発するポリマー系材料(複合材料)は、(1)材料製品の生産に典型的に用いられるポリマーマトリクス(樹脂基材)に修復材(反応性モノマー)を含むマイクロカプセルと触媒を混合して作られ、(2)材料に亀裂が生じた場合、その亀裂がカプセル膜を破壊してからモノマーがカプセル内から流出が起こり、(3)その流出したモノマーがクラック表面に露出した触媒にふれると重合反応が進行により亀裂は自己修復し、(4)いったん修復すると亀裂を生じた材料は元の強度を取り戻す特徴を有する。本研究開発は、マイクロカプセルを導入した自己修復機能を有する新しい複合材料の開発を目的としている。
本年度(H24年度)では、修復材(トリメチロールプロパントリメタクリレート等)を完全隔離型可能なマイクロカプセルを調製し、その物性を様々な角度から定性的及び定量的に評価した。得られたマイクロカプセルにおいて、1)粒径分布、2)表面形状及び膜厚測定、3)加圧試験による感圧特性(強度)、4)示差熱分析による熱特性の測定、5)内包物含量、修復剤の漏れ試験、6)カプセル密度等を評価した。上記の諸特を解析し、マイクロカプセル調製時の操作条件の最適化を実施した。次年度の実験計画につながるデータ蓄積を行うことができた。
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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
修復材(トリメチロールプロパントリメタクリレート)を内包するマイクロカプセルを調製し、その物性を定性的及び定量的に評価できた。マイクロカプセル調製時の操作条件を最適化することで、液状の修復材をカプセルコア中に固定化することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
コア/シェル構造(単核構造)を有し修復材を完全隔離するマイクロカプセルを異なるアプローチによって調製する予定である。
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