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Development and application of intelligent microcapsule as a future material investing healing ability to material

Research Project

Project/Area Number 24360322
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypePartial Multi-year Fund
Section一般
Research Field Properties in chemical engineering process/Transfer operation/Unit operation
Research InstitutionKagoshima University

Principal Investigator

Yoshida Masahiro  鹿児島大学, 理工学域工学系, 教授 (50315397)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) TAKEI Takayuki  鹿児島大学, 理工学域工学系, 准教授 (90468059)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥19,760,000 (Direct Cost: ¥15,200,000、Indirect Cost: ¥4,560,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2014: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2013: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2012: ¥12,090,000 (Direct Cost: ¥9,300,000、Indirect Cost: ¥2,790,000)
Keywords自己修復 / マイクロカプセル / 複合材料 / エポキシ樹脂 / インテリジェント材料 / カプセル化修復材 / コア-シェル構造 / カプセル化修復材料 / コア/シェル構造 / 非破壊試験 / ヒーリング効果 / マイクロクラック
Outline of Final Research Achievements

Continuous thermal and mechanical fatigue causes generation of microcracks in structural polymer materials. The cracks lead to decreased mechanical strength of the materials, eventually resulting in their collapse. Because the cracking occurs in deep region of the materials, it is quite difficult to detect and manually heal it. A novel system for healing the cracks automatically using microcapsules incorporating healing agents is one of life-lengthen of materials.
In this study, we encapsulated a reactive monomer as a healing agent in melamine-formaldehyde microcapsules prepared by the interfacial polymerization method. We could prepare melamine-formaldehyde microcapsules with a content of the reactive monomer of about 40%. We confirmed that epoxy resin incorporating the microcapsules showed healing efficiency of about 32%. These results show that our microcapsules with a high content of healing agents are useful for self-healing of structural polymer materials.

Report

(5 results)
  • 2015 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2016 2015 2014 2013 2012

All Journal Article (8 results) (of which Acknowledgement Compliant: 2 results,  Peer Reviewed: 5 results) Presentation (9 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Microencapsulation technology giving self-Healing ability to materials2014

    • Author(s)
      Masashiro Yoshida, Marina Fukushima, Kanako Uesugi, Yoshihiro Ohzuno, Takayuki Takei
    • Journal Title

      Journal of The Surface Finishing Society of Japan

      Volume: 65 Pages: 22-26

    • NAID

      130005100904

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    • Author(s)
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    • Journal Title

      科学・技術研究

      Volume: 3 Pages: 127-132

    • NAID

      130004972862

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    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] アセタミプリド徐放性ミクロスフィアの調製2013

    • Author(s)
      武井孝行, 柳原正宗, 上杉加奈子, 塩盛弘一郎, 清山史朗, 吉田昌弘
    • Journal Title

      化学工学論文集

      Volume: 39 Pages: 219-223

    • NAID

      10031188052

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    • Journal Title

      科学・技術研究

      Volume: 2 Pages: 43-48

    • NAID

      130003381625

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      高分子

      Volume: 62 Pages: 605-606

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      Pages: 69-69

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      吉田昌弘, ら
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      Proc. 10th Japan-Korea Symposium on Materials & Interface -International Symposium on Frontiers in ChemicalEngineering

      Pages: 67-67

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      北九州国際会議場(福岡県北九州市)
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      2014-09-17 – 2014-09-19
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      岐阜市、岐阜大学
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      福島真理成, 大角義浩, 清山史朗, 塩盛弘一郎, 武井孝行, 吉田昌弘
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    • Place of Presentation
      別府市、亀の井ホテル
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      吉田昌弘, 上杉加奈子, 福島真理成, 大角義浩, 清山史朗, 塩盛弘一郎, 武井孝行
    • Organizer
      化学工学会第45回秋季大会
    • Place of Presentation
      岡山市、岡山大学
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      吉田昌弘, ら
    • Organizer
      The 25th International Symposium on Chemical EngineeRing
    • Place of Presentation
      沖縄コンベンションセンター
    • Year and Date
      2012-12-15
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      吉田昌弘, ら
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      第23回九州地区若手ケミカルエンジニア討論会
    • Place of Presentation
      北九州八幡ロイヤルホテル
    • Year and Date
      2012-07-20
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  • [Book] 懸濁重合における粒子径制御・均一化と不具合対策・機能性粒子調製技術(第5章 機能性微粒子の調製 第3節)2014

    • Author(s)
      幡手 泰雄, 吉田 昌弘, 武井 孝行, 塩盛 弘一郎
    • Total Pages
      22
    • Publisher
      サイエンス&テクノロジー株式会社
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2012-04-24   Modified: 2019-07-29  

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