Creation of Fibers and Non-Woven for Multifunctionalized Tough Crystalline-Gels
| Project/Area Number |
21H01994
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 35020:Polymer materials-related
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
宮 瑾 山形大学, 大学院有機材料システム研究科, 准教授 (30631759)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松葉 豪 山形大学, 大学院有機材料システム研究科, 教授 (10378854)
石神 明 山形大学, 大学院有機材料システム研究科, 助教 (50877420)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2021: ¥7,670,000 (Direct Cost: ¥5,900,000、Indirect Cost: ¥1,770,000)
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| Keywords | ゲル / 繊維 / ナノファイバー / マイクロフィルム / 光反応 / エレクトロスピニング / 不織布 / 強靭 / 多機能 |
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| Outline of Research at the Start |
申請者らが開発してきた，強靭性，多様な機能をもった結晶性ゲルを，繊維・不織布化することによって，これらの機能と通気性，編み立て性，吸液性，濾過性，感触など様々な繊維・不織布特有の機能をあわせもつ新規材料を開発する。結晶性ゲルは化学架橋のため不溶・不融であり，繊維化は困難であったが，この問題を克服するために材料の溶解・融解性に左右されない光反応エレクトロスピニング紡糸法を用いる。本研究の結晶性ゲル繊維・不織布の創製法は，他の多様な高機能化学架橋高分子ゲルの繊維・不織布の創製へと適用可能であり，大きな波及効果が期待できる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
モノマーの構造と仕込み比が繊維の力学特性への影響を検討した。用いる2種類のモノマーであるジメチルアクリルアミド(DMAA)、アクル酸エチル(EA)の割合をかえることにより、3種類P(DMAA-co-EA)共重合ゲルを作製し、引張試験で力学特性を評価した。DMAAとEAの割合が3:1の場合は、最も靭性が高く、強度と伸びのバランスがいいP(DMAA-co-EA)共重合ゲルが得られた。
さらに、構造と物性・機能の相関性を理解するため、熱物性，結晶構造、SEMによる評価を行った。これまでの結晶性ゲルでは、低融点結晶(orアモルファス)部位は、主に靭性、粘着性、自己修復性に寄与し、高融点結晶部位は主に強度、温度応答速度、形状記憶、蓄熱/放熱に寄与することがわかっている。これらの物性・機能を繊維と不織布でも同等レベルで達成するべく、繊維と不織布というマクロな形態とUV-ESという作製法が、分子レベルからミクロなレベルに至る構造に及ぼす影響を、重合および結晶挙動から理解することができる。モノマーの構造と仕込み比がことなるゲル繊維および不織布を作製・評価し、それぞれの構造と物性・機能に相違が見られたが、相関性に関する理解を深めるため継続的な検討が必要である。
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| Research Progress Status |
令和5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 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(18 results)
