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炭素繊維強化ポリマーアロイ創成のための繊維/樹脂界面の最適デザインに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K18219
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 複合材料・表界面工学
研究機関東北大学

研究代表者

小助川 博之  東北大学, 流体科学研究所, 助教 (00709157)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードポリマーアロイ / 炭素繊維強化熱可塑性プラスチック(CFRTP) / 界面せん断強度 / 接着仕事 / シランカップリング / 表面修飾 / 相分離構造 / フラグメンテーション試験 / 表面自由エネルギー / モルフォロジー / 炭素繊維熱可塑性プラスチック / 酸素原子比率 / 炭素繊維強化熱可塑性プラスチック
研究成果の概要

ポリプロピレン(PP)とポリアミド(PA)の2成分を相容化させたポリマーアロイ(PP/PA)を母材とする炭素繊維強化複合材料の創成を目的として、炭素繊維とPP/PAの界面デザインの最適化に関する知見を、界面せん断強度と接着仕事を詳細に調査することで得た。炭素繊維とPP/PAの界面せん断強度と接着仕事の最適値は、繊維表面の極性およびポリマーアロイの構造に応じて異なる機序により決定されることが明らかになった。これにより、ポリマーアロイを母材とする繊維強化複合材料を開発するためには、必要とするポリマーアロイの成分と構造に応じて、最適な繊維表面の修飾方法を選定することが重要であると結論づけられた。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件)

  • [国際共同研究] フランス国立応用科学院リヨン校(INSA-Lyon)(フランス)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of Interface Structure between Carbon Fiber and Immiscible Two-component Polymer Blend2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Kosukegawa, Florent Dalmas, Riona Hayashi, Jean-Yves Cavaille, Toshiyuki Takagi
    • 学会等名
      ELyT Workshop 2018 9th Annual Workshop
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 炭素繊維とPP/PAポリマーブレンドの繊維/樹脂界面接着に関する相分離構造の影響2018

    • 著者名/発表者名
      林里緒菜, 小助川博之, 高木敏行
    • 学会等名
      日本機械学会東北支部第53期総会・講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Surface Modification of Carbon Fiber on PP/PA Polymer Alloy in Interfacial Shear Stress2017

    • 著者名/発表者名
      Riona Hayashi, Hiroyuki Kosukegawa, Toshiyuki Takagi
    • 学会等名
      European Polymer Federation Congress Lyon 2017
    • 発表場所
      Lyon
    • 年月日
      2017-07-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 表面化学修飾を施した炭素繊維とPP/PAポリマーアロイの界面せん断強度の評価2017

    • 著者名/発表者名
      林里緒菜, 小助川博之, 高木敏行
    • 学会等名
      安全・安心な社会を築く先進材料・非破壊計測技術シンポジウム
    • 発表場所
      サン・リフレ函館(北海道函館市)
    • 年月日
      2017-03-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of Carbon Fiber Surface Modification on PP/PA Polymer Alloy in Evaluation of Interfacial Shear Stress2017

    • 著者名/発表者名
      Riona Hayashi, Hiroyuki Kosukegawa, Toshiyuki Takagi
    • 学会等名
      16th European Polymer Federation Congress 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 炭素繊維とPP/PAポリマーアロイの繊維/樹脂界面せん断強度の評価2017

    • 著者名/発表者名
      林里緒菜, 小助川博之, 高木敏行
    • 学会等名
      日本機械学会2017年度年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Improvement of the Interfacial Shear Strength of Surface Modified Carbon Fiber and Polymer Blend2017

    • 著者名/発表者名
      Riona Hayashi, Hiroyuki Kosukegawa, Toshiyuki Takagi
    • 学会等名
      Fourteenth International Conference on Flow Dynamics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of surface modified carbon fiber on PP/PA polymer alloy in interfacial shear strength2016

    • 著者名/発表者名
      Riona Hayashi, Hiroyuki Kosukegawa, Toshiyuki Takagi
    • 学会等名
      Thirteenth International Conference on Flow Dynamics
    • 発表場所
      Sendai
    • 年月日
      2016-10-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] PP/PAポリマーアロイと炭素単繊維の界面せん断強度に対する繊維の表面化学修飾の影響評価2016

    • 著者名/発表者名
      林里緒菜, 小助川博之, 高木敏行
    • 学会等名
      日本機械学会2016年度年次大会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 炭素繊維とPP/PA11ポリマーアロイの界面におけるせん断強度とモルフォロジーの評価2016

    • 著者名/発表者名
      林里緒菜, 小助川博之, 高木敏行
    • 学会等名
      東北学生会第46回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      福島大学(福島県福島市)
    • 年月日
      2016-03-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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