超音波を用いた新規発泡制御法の確立

2012 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 24656434
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: 杉本 昌隆 山形大学, 理工学研究科, 准教授 (10361271)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小山 清人 山形大学, 理工学研究科, 教授 (60007218) ; 柳田 裕隆 山形大学, 理工学研究科, 准教授 (80323179)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2014-03-31
• Keywords: 超音波 / 発泡成形 / 微細加工

Research Abstract

本研究は発泡成形における超音波照射の影響を明らかにすることである。試料にあらかじめ超臨界二酸化炭素を十分に溶解させ、その後試料のTg（ガラス転移温度）近傍の高温の液体中で超音波を照射しながら発泡させる。そのため高温の液体中で直接超音波を照射できる装置を作成した。この装置によって試料に音波を伝えることができるようになった。
発泡実験は、超音波が結晶化に影響を及ぼす可能性があるため、非晶性高分子であるポリスチレン（a-PS）を用いて行った。平成24年度においては平面の振動子を用いて超音波を照射したときに得られる発泡体の平均気泡径や気泡数密度が超音波照射条件や発泡温度によって変化する条件を探ることを目的として研究を行ってきた。その結果、超音波をいくつかの条件で照射することによって得られた発泡体では照射しないときと比べてわずかに気泡構造の変化が確認できた。このわずかな変化は照射強度が充分でないことに起因する可能性がある。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

平成24年度中の目標である超音波照射装置を作製し、超音波を照射したときの発泡体を得ることができている。今後凹面の振動子を用いることによって音波を収束させて照射して発泡体を作成することで研究の最終目標を達成するよう検討を進める。

Strategy for Future Research Activity

超音波を照射する際の振動子を平面から凹面に変えることにより、音波は収束するため気泡構造のより大きな変化が期待できる。
また、音波を収束させたときに超音波が当たる部分と当たらない部分ができるために層状の構造をもつ発泡体が得られる可能性がある。平成25年度は凹面の振動子を用いたときの超音波照射条件を検討し、気泡構造の制御を目指す。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

超音波を収束させて照射するため、凹面振動子を購入する。また、超音波の照射条件を変えて実験を行うために異なる周波数の振動子の購入を検討している。
発泡実験に必要な試料や機器などは消耗品であるので、これらを購入する。
情報収集のための学会参加や当研究を通じて明らかになった学術上新規で有益なデータを学会にて発表するために必要な旅費などを計上する。