ダングリング鎖に富むネットワーク構造を利用した自己修復性高分子材料の創製

• 研究課題/領域番号: 25410221
• 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: 高分子・繊維材料
• 研究機関: 北陸先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 山口 政之 北陸先端科学技術大学院大学, マテリアルサイエンス研究科, 教授 (40401947)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: レオロジー / 成形加工 / 自己修復 / 粘弾性 / 高分子 / 結晶 / ブレンド / ゲル

研究成果の概要

ゾル－ゲル転移の臨界点に近い緩いゲルでは、片末端自由な部分鎖（ダングリング鎖）の分子運動によって傷が修復される。一方で、ネットワーク構造により巨視的な流動が生じずに形状は維持される。本知見を結晶化度の低い結晶性高分子や、ハードセグメントの少ないブロック型熱可塑性エラストマーに適用し、自己修復性を示すことを明らかにした。特に切断直後の表面は分子運動性が激しく、切断直後に突き合わせることで加熱処理や化学反応を生じなくても良好な自己修復性を示す。

研究成果

• [雑誌論文] Self-healing properties of poly(ethylene-co-vinyl acetate) (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Osato, T. Sako, J. Seemork, S. Arayachukiat, S. Nobukawa, M. Yamaguchi
  • 雑誌名: Colloid Polym. Sci. 巻: 294 号: 3 ページ: 537-543
  • DOI: 10.1007/s00396-015-3817-z
  • NAID: 120005998430
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Autonomic Self-Healing of Poly(Vinyl Butyral) (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Arayachukiat, V. A. Doan, S. Nobukawa, M. Yamaguchi
  • 雑誌名: J. Appl. Polym. Sci. 巻: 132 号: 22 ページ: 42008-42008
  • DOI: 10.1002/app.42008
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Viscoelastic Properties and Extrusion Processability of Poly(Vinyl Butyral) (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Arayachukiat, M. Siriprumpoonthum, S. Nobukawa, M. Yamaguchi
  • 雑誌名: J. Appl. Polym. Sci. 巻: 131 号: 11 ページ: 40337-40337
  • DOI: 10.1002/app.40337
  • 査読あり
• [学会発表] Development of self-healing materials by intermolecular diffusion (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Yamaguchi
  • 学会等名: International Symposium for Green-Innovation Polymers (GRIP2016)
  • 発表場所: Ishikawa HighTech Exchange Center, Nomi, Ishikawa
  • 年月日: 2016-03-04
  • 国際学会
• [学会発表] Self-healing behavior of styrene-butadiene-styrene triblock copolymer (2015)
  • 著者名/発表者名: R. Watanabe, S. Nobukawa, M. Yamaguchi
  • 学会等名: Asian Workshop on Polymer Processing 2015
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2015-12-01
  • 国際学会
• [学会発表] ブロック共重合体の自己修復挙動 (2015)
  • 著者名/発表者名: 渡辺りつ子, 信川省吾, 山口政之
  • 学会等名: プラスチック成形加工成形加工シンポジア2015
  • 発表場所: 福岡大学, 福岡県 博多市
  • 年月日: 2015-11-02
• [学会発表] 低結晶性高分子の自己修復性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大里 竜也
  • 学会等名: 第63回高分子学会北陸支部研究発表会
  • 発表場所: 富山大学理学部（富山県富山市）
  • 年月日: 2014-11-22 – 2014-11-23
• [学会発表] スチレン-ブタジエン-スチレントリブロック共重合体の自己修復挙動 (2014)
  • 著者名/発表者名: 渡辺りつ子
  • 学会等名: 平成26年度高分子学会北陸支部若手研究会
  • 発表場所: 富山大学理学部（富山県富山市）
  • 年月日: 2014-11-21
• [学会発表] Self-healing Property of a Crystalline Polymer (2014)
  • 著者名/発表者名: R. Osato
  • 学会等名: Asian Workshop on Polymer Processing in Taiwan
  • 発表場所: Ｋｅｎｔｉｎｇ, Taiwan
  • 年月日: 2014-11-17 – 2014-11-20
• [学会発表] 結晶構造の制御による自己修復性高分子の設計 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大里 竜也
  • 学会等名: 成形加工シンポジア2014
  • 発表場所: 朱鷺メッセ（新潟県新潟市）
  • 年月日: 2014-11-14 – 2014-11-15
• [学会発表] Molecular Interdiffusion in a Weak Gel and its Application to Self-Repairing Polymer (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Yamaguchi
  • 学会等名: 2nd International Congress on Energy Efficiency and Energy Related Materials ENEFM2014
  • 発表場所: Oludeniz, Turkey
  • 年月日: 2014-10-16 – 2014-10-19
  • 招待講演
• [学会発表] Structure and self-healing property of poly(vinyl butyrate) (2014)
  • 著者名/発表者名: Arayachukiat Sunatda
  • 学会等名: 第63回高分子討論会
  • 発表場所: 長崎大学文教キャンパス（長崎県長崎市）
  • 年月日: 2014-09-24 – 2014-09-26
• [学会発表] Repairing Behavior of Weak Gels Having Dangling Chains (2014)
  • 著者名/発表者名: Arayachukiat Sunatda
  • 学会等名: 16th European Conference on Composite Meterials, ECCM16
  • 発表場所: Seville, Spain
  • 年月日: 2014-06-22 – 2014-06-26
• [学会発表] 第25回プラスチック成形加工学会年次大会 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大里 竜也
  • 学会等名: 第25回プラスチック成形加工学会年次大会
  • 発表場所: 東京、タワーホール船堀
  • 年月日: 2014-06-03 – 2014-06-04
• [学会発表] Rheological properties and self-healing behavior of poly(vinyl butyral) (2014)
  • 著者名/発表者名: Arayachukiat Sunatda
  • 学会等名: Annual Meeting of Society of Plastic Engineering, ANTEC2014
  • 発表場所: Las Vegas, USA
  • 年月日: 2014-04-28 – 2014-04-30
• [学会発表] 可塑化ポリ乳酸の結晶化と動力学特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 鶴巻貴也, 信川省吾, 山口政之
  • 学会等名: 第62回高分子討論会
  • 発表場所: 金沢大学（石川県、金沢市）
• [学会発表] 可塑化ポリ乳酸の結晶化挙動と動力学特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 鶴巻貴也, 信川省吾, 山口政之
  • 学会等名: 高分子学会 第62回年次大会
  • 発表場所: 国際会議場（京都府、京都市）
• [学会発表] Self-Healing Behavior of Network Polymer Having Dangling Chains
  • 著者名/発表者名: Masayuki YAMAGUCHI, Arayachukiat SUNATDA, Rika MAEDA
  • 学会等名: Material Science and Material Engineering (MSME 2014)
  • 発表場所: Chicago, USA,
• [学会発表] エチレン酢酸ビニル共重合体のレオロジー特
  • 著者名/発表者名: 大里竜也、信川省吾、山口政之
  • 学会等名: 日本化学会北陸地区講演会と研究発表会
  • 発表場所: 石川県ハイテク交流センター（石川県、能美市）