| 研究課題/領域番号 |
17K06006
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
高分子・繊維材料
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| 研究機関 | 大阪工業大学 |
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研究代表者 |
中村 吉伸 大阪工業大学, 工学部, 教授 (70298800)
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| 研究分担者 |
藤井 秀司 大阪工業大学, 工学部, 教授 (70434785)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | エポキシ樹脂 / 複合材料 / 界面 / 応力緩和 / シランカップリング剤 / 表面処理 / 破壊靱性 / 耐衝撃性 / シリカ粒子 / 強度 / 強靭性 / 破壊靭性 / ナノコンポジット / ブラシ状シラン鎖 |
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| 研究成果の概要 |
界面を結合させる，あるいは鎖長の異なるハイドロカーボン鎖を有するシランカップリング剤で無機粒子の表面処理を行い，エポキシ樹脂コンポジットを作製した。曲げ強度，破壊靱性，吸水性等を測定し，破壊靱性は，界面結合型とハイドロカーボン型で高く，メカニズムはクラックを迂回させるエネルギー吸収であった。ブラシ状シランカップリング剤鎖がエポキシコンポジットの耐衝撃性向上に有効であることが分った。
計画外の成果も得られた。シランカップリング剤は工業的には一括添加で加えられる場合が多いが，この方法でも効果が高いこと，コンポジットの吸水率低減には，ハイドロカーボン型が優れることが分った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
エポキシコンポジットは電子材料等で広く使われており，特性向上にシランカップリング剤は汎用されているが，界面の接着だけでなくブラシ状ハイドロカーボン鎖を成長させることでも破壊靱性(=耐衝撃性)が向上することが分った。ハイドロカーボン鎖シランカップリング剤の存在は，エポキシコンポジットの吸水率低減や力学的強度向上にも効果を発現することが分った。また，シランカップリング剤を一括添加するインテグラルブレンド法の効果が高いことが分った。つまり，エポキシコンポジットの特性向上へのシランカップリング剤の使い方は，従来の概念とまったく異なる考え方が効果的で，高性能化への明確な指針を示すことができた。
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