繊維強化複合材料における高分子の階層構造の形成機構と構造制御

• 研究課題/領域番号: 24K01178
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分26030:複合材料および界面関連
• 研究機関: 福井大学
• 研究代表者: 植松 英之 福井大学, 学術研究院工学系部門, 准教授 (80536201)
• 研究分担者: 西村 文宏 福井大学, カーボンニュートラル推進本部, 助教 (60748292) ; 福島 啓悟 福井大学, 学術研究院工学系部門, 講師 (50725322) ; 杉原 伸治 福井大学, 学術研究院工学系部門, 教授 (70377472) ; 田上 秀一 福井大学, 繊維・マテリアル研究センター, 教授 (40274500)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円); 2026年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2025年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円); 2024年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
• キーワード: 高分子構造 / 階層構造 / 複合材料

研究開始時の研究の概要

本研究では界面相の結晶構造が決まる基となる界面構造を実験的に捉え、界面相と繊維の影響が表れないバルク領域の結晶構造（界面～界面相～バルク領域に渡る高分子の階層構造）の形成機構を明らかにする。複合する温度下での強化繊維を含む高分子のラジカル量を電子スピン共鳴法にて追跡することで界面での反応状態を明らかにすると共に、原子間力顕微鏡による界面でのナノ物性から界面構造を、顕微ラマン分光により界面相からバルク領域の高分子の結晶構造を評価する。表面粗さや表面官能基の異なる繊維と末端組成や分子量の異なる高分子を用いた組み合わせを系統的に検証し、高分子の階層構造を制御するための設計指針を創出する。