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自己修復能を持つ金属防食用ポリウレタン塗膜の定量的性能評価

研究課題

研究課題/領域番号 16K06756
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 複合材料・表界面工学
研究機関旭川工業高等専門学校

研究代表者

千葉 誠  旭川工業高等専門学校, 物質化学工学科, 准教授 (80390384)

研究分担者 安住 和久  北海道大学, 工学研究院, 教授 (60175875)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2016年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワード防食 / 塗膜 / 機能性表面 / マイクロカプセル / 自己修復 / 表面処理 / 表面・界面物性 / 複合材料・物性 / モニタリング
研究成果の概要

金属材料の防食法として広く用いられる塗装は微細な欠陥が生じたさいに局部腐食が発生し金属材料に致命的な損害が生じることが知られている.このため,我々の研究グループでは長期間にわたり欠陥のない健全な状態を保つことができる自己修復性ポリウレタン防食塗膜の開発を目指し研究をおこなっている.本プロジェクトではこのように合成したカプセルを分散させた塗膜を合成し,この自己修復能について表面観察,ならびに電気化学的手法により評価した.この結果,自己修復性塗膜を金属材料表面に形成することで傷などの欠陥が生じた際にも高い耐食性を維持でき,この修復能にはカプセル構造が大きく関連することが明らかとなった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により塗膜修復剤内包カプセルの合成,ならびに自己修復生塗膜の開発に成功した.しかし,本塗膜の修復能は完全ではなく塗膜に欠陥形成した試料の耐食性を調査するとその向上は確認できるものの,修復の有無やその度合いにムラがあることが明らかとなった.今後は塗膜修復剤内包カプセルの合成法を最適化し,より高い修復能を有する塗膜開発を目指し,研究を継続する予定である.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] シェル前駆体となるプレポリマーへの熱処理とカプセル形態への影響2019

    • 著者名/発表者名
      辻湧貴・奥山遥・柳本はるの・兵野篤・千葉誠*・高橋英明
    • 雑誌名

      材料と環境

      巻: 掲載決定

    • NAID

      130007751493

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of novel surface treatments for corrosion protection of aluminum: self-repairing coatings2018

    • 著者名/発表者名
      Makoto Chiba*・Chinami Yamada・Haruka Okuyama・Minori Sugiura・Sven Pletincx・Hilke Verbruggen・Atsushi Hyono・Iris De Graeve・Herman Terryn・Hideaki Takahashi
    • 雑誌名

      Corrosion Reviews

      巻: 36 ページ: 55-64

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a Self-Healing Coating with Capsules Containing a Healing Agent for Corrosion Protection of Metal2018

    • 著者名/発表者名
      Chinami Yamada・Kazuki Anetai・Haruka Okuyama・Minori Sugiura・Sven Pletincx・Hilke Verbruggen・Atsushi Hyono・Makoto Chiba*・Iris De Graeve・Herman Terryn・Hideaki Takahashi
    • 雑誌名

      Corrosion Engineering

      巻: 66 ページ: 131-137

    • NAID

      130006327844

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 修復剤内包カプセルを用いた金属防食用自己修復性塗膜の開発に向けたカプセル合成条件の検討2017

    • 著者名/発表者名
      山田 千波・姉帯 一樹・奥山 遥・杉浦 みのり・S. Pletincx・H. Verbruggen・兵野 篤・千葉 誠*・I. De Graeve・H. Terryn・高橋 英明
    • 雑誌名

      Zairyo‐to‐Kankyo

      巻: 66 号: 6 ページ: 202-208

    • DOI

      10.3323/jcorr.66.202

    • NAID

      130006327844

    • ISSN
      0917-0480, 1881-9664
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Self-Healing Coat Using a Micro-Capsules for Corrosion Protection of Metal2017

    • 著者名/発表者名
      Makoto Chiba*・Kazuki Anetai・Chinami Yamada・Sven Pletincx・Hilke Verbruggen・Atsushi Hyono・Iris De Graeve・Herman Terryn・Hideaki Takahashi
    • 雑誌名

      ECS Transactions

      巻: 75 ページ: 89-99

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of Capsules Containing Repairing Agent for Development of Self-Healing Coatings2017

    • 著者名/発表者名
      Chinami Yamada・Kazuki Anetai・Sven Pletincx・Hilke Verbruggen・Atsushi Hyono・Makoto Chiba*・Iris De Graeve・Herman Terryn・Hideaki Takahashi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 17th Chitose International Forum on Photonic Science and Technology

      巻: on CD-ROM

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 金属材料の防食にむけたマイクロカプセル分散による自己修復性塗膜の修復能評価2016

    • 著者名/発表者名
      姉帯 一樹・山田 千波・奥山 遥・杉浦 みのり・佐藤 優樹・S. Pletincx・ H. Verbruggen・千葉 誠*・I. De Graeve・H. Terryn・高橋 英明
    • 雑誌名

      材料と環境

      巻: 65 号: 4 ページ: 149-153

    • DOI

      10.3323/jcorr.65.149

    • NAID

      130005249344

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Self Corrosion Protection of Metal with Polyurethane Coatings with Dispersed Micro-capsules Containing High Reactive Agent2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Anetai・Chinami Yamada・Sven Pletincx・Hilke Verbruggen・Atsushi Hyono・Makoto Chiba*・Iris De Graeve・Herman Terryn・Hideaki Takahashi
    • 雑誌名

      Proceedings of The 8th Japan-China Joint Seminar on Marine Corrosion and Control (on CD-ROM)

      巻: on CD-ROM

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際共著
  • [学会発表] シェル前駆体溶液の高粘度化処理を用いた新規カプセル合成法の開発とこれらを用い作製した自己修復性塗膜による耐食性2019

    • 著者名/発表者名
      辻 湧貴・奥山 遥・柳本 はるの・兵野 篤・千葉 誠・高橋 英明
    • 学会等名
      材料と環境2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 高濃度シェル前駆体溶液より合成したカプセルとそれらを用いた自己修復性塗膜2019

    • 著者名/発表者名
      辻 湧貴・奥山 遥・柳本 はるの・兵野 篤・千葉 誠*・高橋 英明
    • 学会等名
      電気化学会第86回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] シェル前駆体となるプレポリマーの合成法とそれらより作成した自己修復性塗膜用カプセルの形態2019

    • 著者名/発表者名
      辻湧貴・奥山遥・柳本はるの・兵野篤・千葉誠*・高橋英明
    • 学会等名
      化学系学協会北海道支部2019年冬季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 自己修復性塗膜種開発に向けた種々形状カプセルの合成法 ―シェル前駆体合成条件のカプセル形状への影響―2019

    • 著者名/発表者名
      千葉 誠*,辻湧貴,奥山遥,柳本はるの,兵野篤,高橋英明
    • 学会等名
      平成30年度日本鉄鋼協会・日本金属学会両北海道支部合同冬季講演大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] シェル前駆体となるプレポリマーへの熱処理とカプセル形態への影響2018

    • 著者名/発表者名
      辻湧貴・奥山遥・柳本はるの・鬼柳春花・西脇綾乃・兵野篤・千葉誠*・高橋英明
    • 学会等名
      第65回材料と環境討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] シェル前駆体への熱処理による長球形カプセルの合成とそれらを用い作製した自己修復性塗膜2018

    • 著者名/発表者名
      辻湧貴・奥山遥・柳本はるの・鬼柳春花・西脇綾乃・千葉誠*・高橋英明
    • 学会等名
      第8回CSJ化学フェスタ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Advanced self-healing coating dispersed with spheroidal shaped capsules containing healing agent2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Tsuji・Haruka Okuyama・Haruno Yanagimoto・Atsushi Hyono・Makoto Chiba*・Hideaki Takahashi
    • 学会等名
      The 19th Chitose International Forum on Photonic Science and Technology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 種々形状の修復材内包カプセルの合成とそれらを用い作成した自己修復性塗膜の開発2018

    • 著者名/発表者名
      千葉誠*・辻湧貴・奥山遥・柳本はるの・鬼柳春花・近藤眞生・西脇綾乃・兵野篤・高橋英明
    • 学会等名
      一般社団法人表面技術協会 138 回講演大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] シェル前駆体となるプレポリマーへの熱処理を用いた新規カプセル合成法の確立2018

    • 著者名/発表者名
      辻湧貴・奥山遥・柳本はるの・鬼柳春花・近藤眞生・西脇綾乃・兵野篤・千葉誠*・高橋英明
    • 学会等名
      日本化学会北海道支部 2018年 夏季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] プレポリマー溶液の熱処理によるカプセルの形態変化とそれらカプセルを用い作製した自己修復性塗膜2018

    • 著者名/発表者名
      鬼柳春花・近藤眞生・西脇綾乃・辻湧貴・奥山遥・柳本はるの・兵野篤・千葉誠*・高橋英明杉浦みのり・兵野篤・千葉誠・高橋英明
    • 学会等名
      第34回ライラックセミナー・第24回若手研究者交流会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 金属防食用自己修復性塗膜開発に向けた長球形カプセル合成条件の検討2018

    • 著者名/発表者名
      辻 湧貴・奥山 遥・永井 かなえ・柳本 はるの・兵野 篤・千葉 誠*・高橋 英明
    • 学会等名
      日本金属学会 2018 年春期(第 162 回)講演大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属防食用自己修復性塗膜開発に向けたマイクロカプセルの合成 -シェル前駆体となるプレポリマー処理条件のカプセル形態に対する影響ー2018

    • 著者名/発表者名
      辻湧貴・奥山遥・永井かなえ・柳本はるの・兵野篤・千葉誠*・高橋英明
    • 学会等名
      化学系学協会北海道支部 2018 年冬季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 自己修復性塗膜開発に向けた修復剤内包カプセルの合成と阻害溶媒添加による構造変化2017

    • 著者名/発表者名
      冨山草太・山田千波・姉帯一樹・S. Pletincx・H. Verbruggen・兵野篤・千葉誠*・I. De Graeve・H. Terryn・高橋英明
    • 学会等名
      化学系学協会北海道支部 2017 年冬季研究発表会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2017-01-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of self healing coating for corrosion protection of metal -Synthesis of micro-capsules containing a healing agent of coating-2017

    • 著者名/発表者名
      M. Chiba*・C. Yamada・K. Anetai・A. Hyono・S. Pletincx・H. Verbruggen・I. D, Graeve・H. Terryn・H. Takahashi
    • 学会等名
      EuroCorr 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Formation of Capsules Containing Repairing Agent for Development of Self-Healing Coatings2016

    • 著者名/発表者名
      Chinami Yamada・Kazuki Anetai・Sven Pletincx・Hilke Verbruggen・Atsushi Hyono・Makoto Chiba*・Iris De Graeve・Herman Terryn・Hideaki Takahashi
    • 学会等名
      The 17th Chitose International Forum on Photonic Science and Technology
    • 発表場所
      Chitose Institute of Science and Technology(Chitose,Japan)
    • 年月日
      2016-11-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 修復剤内包カプセルを用いた金属防食用自己修復性塗膜の開発2016

    • 著者名/発表者名
      山田 千波・姉帯 一樹・S. Pletincx・H. Verbruggen・兵野 篤・千葉 誠*・I. De Graeve・H. Terryn・高橋 英明
    • 学会等名
      第63回材料と環境討論会
    • 発表場所
      大阪国際会議場(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2016-10-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of Self-Healing Coat Using a Micro-Capsules for Corrosion Protection of Metal2016

    • 著者名/発表者名
      M. Chiba*・K. Anetai・C. Yamada・S. Pletincx・H. Verbruggen・A. Hyono・T. Herman・I. De Graeve・H. Takahashi
    • 学会等名
      PRiME 2016/230th ECS Meeting
    • 発表場所
      Hawai Convention Center(Hawaii,USA)
    • 年月日
      2016-10-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 修復剤を内包したマイクロカプセルの合成とその最適条件の模索 -自己修復性塗膜の開発―2016

    • 著者名/発表者名
      山田 千波・姉帯 一樹・S. Pletincx・H. Verbruggen・兵野 篤・千葉 誠*・I. De Graeve・H. Terryn・高橋 英明
    • 学会等名
      第67回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      北海道教育大学旭川分校(北海道旭川市)
    • 年月日
      2016-09-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 修復剤内包マイクロカプセル分散による自己修復性塗膜の開発2016

    • 著者名/発表者名
      姉帯 一樹・山田 千波・S. Pletincx・H. Verbruggen・兵野 篤・千葉 誠*・I. De Graeve・H. Terryn・高橋 英明
    • 学会等名
      日本化学会北海道支部 2016年 夏季研究発表会
    • 発表場所
      室蘭工業大学(北海道室蘭市)
    • 年月日
      2016-07-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 修復剤を内包したマイクロカプセルの合成とそれを用いた自己修復性塗膜の開発2016

    • 著者名/発表者名
      山田 千波・姉帯 一樹・S. Pletincx・H. Verbruggen・兵野 篤・千葉 誠*・I. De Graeve・H. Terryn・高橋 英明
    • 学会等名
      平成28年度日本鉄鋼協会・日本金属学会両北海道支部合同サマーセッション
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-07-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 自己修復能を持つ新規塗膜の開発 ー添加する阻害溶媒種とカプセル形態ー2016

    • 著者名/発表者名
      鎌田 晟・山田千波・姉帯一樹・S. Pletincx・H. Verbruggen・兵野篤・千葉誠*・ I. De Graeve・H. Terryn・高橋英明
    • 学会等名
      第32回ライラックセミナー・第22回若手研究者交流会
    • 発表場所
      おこばち山荘(北海道小樽市)
    • 年月日
      2016-06-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 自己修復能を持つ新規塗膜の開発 ーマイクロカプセル合成最適条件の検討ー2016

    • 著者名/発表者名
      花垣 優貴・秋山 円・中農 諒人・姉帯一樹・山田千波・S. Pletincx・H. Verbruggen・兵野篤・千葉誠*・I. De Graeve・H. Terryn・高橋英明
    • 学会等名
      第32回ライラックセミナー・第22回若手研究者交流会
    • 発表場所
      おこばち山荘(北海道小樽市)
    • 年月日
      2016-06-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Self Corrosion Protection of Metal with Polyurethane Coatings with Dispersed Micro-Capsules Containing High Reactive Agent2016

    • 著者名/発表者名
      K. Anetai・C. Yamada・S. Pletincx・H. Verbruggen・A. Hyono・M. Chiba*・I. De Graeve・H. Terryn・H. Takahashi
    • 学会等名
      The Eighth Japan-China Joint Seminar on Marine Corrosion and Control
    • 発表場所
      Hokkaido University(Sapporo,Japan)
    • 年月日
      2016-06-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 自己修復性塗膜の修復能の分散カプセル合成条件による影響2016

    • 著者名/発表者名
      姉帯 一樹・山田 千波・S. Pletincx・H. Verbruggen・兵野 篤・千葉 誠*・I. De Graeve・H. Terryn・高橋 英明
    • 学会等名
      軽金属学会 第130回春期大会
    • 発表場所
      大阪大学 吹田キャンパス(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2016-05-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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