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高分子ミクロン粒子の低環境負荷型量産化プロセスの開発とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 25420817
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 反応工学・プロセスシステム
研究機関名古屋大学 (2014-2015)
広島大学 (2013)

研究代表者

山本 徹也  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10432684)

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 *注記
5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2013年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワードソープフリー乳化重合 / ミクロン粒子 / 共重合 / 両親媒性モノマー / 油溶性開始剤 / 高濃度化 / 炭素繊維強化プラスチック / 界面接着性 / 電気泳動 / 高分子ミクロン粒子 / 低環境負荷型プロセス / 電解質 / 芳香族ビニルモノマー / 高分子微粒子
研究成果の概要

本研究では油溶性開始剤を用いたソープフリー乳化重合による高分子ミクロン粒子の合成とそのプロセス化及び応用について検討した。その結果,電解質によりイオン強度を変化させることで微粒子径を300nm~20μmまで短時間で制御することに成功した。さらにN-ビニルアセトアミドと共重合することで粒子濃度の向上が可能である。これらの技術を利用して合成した微粒子を炭素繊維強化プラスチック(CFRP)へ応用した。具体的には,樹脂成分を含む微粒子を上記の方法で合成し,予め炭素繊維に吸着させる。この操作により,炭素繊維と樹脂との界面接着性が向上し,高強度のCFRPの作製が可能であることを示した。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 謝辞記載あり 6件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Relationship between Surface Potential and Particle Size in Soap-free Emulsion Copolymerization of Styrene and Methyl Methacrylate using a Water- or Oil-soluble Initiator2016

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Yamamoto, and Kan Kawaguchi
    • 雑誌名

      Colloid & Polymer Science

      巻: 294 号: 2 ページ: 281-284

    • DOI

      10.1007/s00396-015-3780-8

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Particle Size Control in the Soap-free Emulsion Polymerization of Styrene by an Oil-soluble Initiator with a Weakly Acidic Water-soluble Initiator2016

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Yamamoto, Kan Kawaguchi, Yuya Takahashi
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects

      巻: in press ページ: 1-5

    • DOI

      10.1016/j.colsurfa.2016.04.048

    • NAID

      120005866828

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Enhancement of Surface Adhesion between Thermoplastic Resin and Carbon Fiber Using Polymer Colloids2016

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Yamamoto, Katsumasa Uematsu, Toshihira Irisawa, Yasuhiro Tanabe
    • 雑誌名

      The Journal of Adhesion

      巻: in press

    • NAID

      120006473513

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of Amount of Pi Electrons in Aromatic Monomer on Surface Potential of Polymeric Particle through Soap-Free Emulsion Polymerization Using AIBN2015

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Yamamoto
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 44 号: 11 ページ: 1555-1556

    • DOI

      10.1246/cl.150759

    • NAID

      130005108101

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of Counter Ionic Radius in Initiator on Particle Size in Soap-free Emulsion Polymerization of Styrene2015

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Yamamoto, and Taichi Yokoyama
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 44 号: 6 ページ: 824-825

    • DOI

      10.1246/cl.150148

    • NAID

      130005074589

    • ISSN
      0366-7022, 1348-0715
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of electrolyte species on size of particle through soap-free emulsion polymerization of styrene using AIBN and electrolyte2015

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Yamamoto, Kan Kawaguchi
    • 雑誌名

      Colloid & Polymer Science

      巻: 293 号: 3 ページ: 1003-1006

    • DOI

      10.1007/s00396-015-3511-1

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis of nearly micron-sized particles by soap-free emulsion polymerization of methacrylic monomer using an oil-soluble initiator2013

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Yamamoto
    • 雑誌名

      Colloid and Polymer Science

      巻: 291 号: 11 ページ: 2741-2744

    • DOI

      10.1007/s00396-013-3059-x

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 炭素繊維複合樹脂材料の高性能化を実現するコロイド技術2016

    • 著者名/発表者名
      山本徹也, 上松克匡, 入澤寿平
    • 学会等名
      化学工学会第81年会
    • 発表場所
      関西大学 千里山キャンパス
    • 年月日
      2016-03-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] カーボンナノチューブ複合高分子微粒子の合成2016

    • 著者名/発表者名
      川口 勘,山本 徹也
    • 学会等名
      化学工学会第81年会
    • 発表場所
      関西大学 千里山キャンパス
    • 年月日
      2016-03-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 両親媒性モノマーを利用したソープフリー乳化共重合の高効率化2016

    • 著者名/発表者名
      高橋 侑椰,川口 勘,山本 徹也
    • 学会等名
      第18回化学工学会学生発表会(浜松大会)
    • 発表場所
      静岡大学浜松キャンパス
    • 年月日
      2016-03-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 架橋性開始剤を用いたソープフリー乳化重合の微粒子表面形態2016

    • 著者名/発表者名
      金 スルチャン,山本 徹也
    • 学会等名
      第18回化学工学会学生発表会(浜松大会)
    • 発表場所
      静岡大学浜松キャンパス
    • 年月日
      2016-03-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ポリマーコロイドを利用した炭素繊維強化プラスチックの高性能化2016

    • 著者名/発表者名
      上松 克匡,山本 徹也,入澤 寿平
    • 学会等名
      第18回化学工学会学生発表会(浜松大会)
    • 発表場所
      静岡大学浜松キャンパス
    • 年月日
      2016-03-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ソープフリー乳化重合による高濃度ミクロン粒子の調製2015

    • 著者名/発表者名
      山本徹也, 川口勘, 高橋侑椰
    • 学会等名
      化学工学会第47回秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学 札幌キャンパス
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 40nmから20μmまでの 高分子微粒子界面活性剤フリー調製法2015

    • 著者名/発表者名
      山本徹也
    • 学会等名
      2015年度 第1回 粉体操作に伴う諸現象に関する勉強会
    • 発表場所
      琵琶湖畔近江白浜旅館
    • 年月日
      2015-07-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Synthesis of Micron-Sized Particles Through Soap-Free Emulsion Polymerization Using Oil-Soluble Initiator2015

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Yamamoto, Kan Kawaguchi, Taichi Yokoyama
    • 学会等名
      15th Conference of the International Association of Colloid and Interface Scientists
    • 発表場所
      Mainz, Germany
    • 年月日
      2015-05-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ソープフリー乳化重合系における対イオンの効果2015

    • 著者名/発表者名
      山本徹也
    • 学会等名
      化学工学会第80年会
    • 発表場所
      芝浦工業大学
    • 年月日
      2015-03-19 – 2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ソープフリー乳化重合による高分子ナノ粒子の合成と粒子径制御2015

    • 著者名/発表者名
      横山太一,川口勘,山本徹也
    • 学会等名
      第17回化学工学会学生発表会(八戸大会)
    • 発表場所
      八戸工業高等専門学校
    • 年月日
      2015-03-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 油溶性開始剤を用いたソープフリー乳化重合における電解質添加の影響2015

    • 著者名/発表者名
      川口勘,横山太一,山本徹也
    • 学会等名
      第17回化学工学会学生発表会(八戸大会)
    • 発表場所
      八戸工業高等専門学校
    • 年月日
      2015-03-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 油溶性開始剤を用いたソープフリー 乳化重合によるミクロスフェアの調製2014

    • 著者名/発表者名
      山本徹也
    • 学会等名
      第18回高分子ミクロスフェア討論会
    • 発表場所
      福井大学
    • 年月日
      2014-11-05 – 2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 油溶性開始剤を用いたソープフリー重合法によるミクロン粒子の合成2014

    • 著者名/発表者名
      山本徹也
    • 学会等名
      化学工学会第46回秋季大会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 油溶性開始剤を用いたソープフリー乳化重合によるミクロン粒子の合成2014

    • 著者名/発表者名
      山本徹也
    • 学会等名
      第65回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 年月日
      2014-09-03 – 2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 低環境負荷型高分子ミクロン粒子の合成法2013

    • 著者名/発表者名
      山本徹也
    • 学会等名
      第7回中四国若手CE合宿
    • 発表場所
      ホテル常盤
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 微粒子表面物性を利用した粉体プロセスの開発2013

    • 著者名/発表者名
      山本徹也
    • 学会等名
      化学工学会中国地区平成25年度総会・記念講演会
    • 発表場所
      広島ガーデンパレス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] ナノ粒子の表面修飾と分析評価技術 ~各種特性を向上するための ナノ粒子表面関連技術とその評価~2016

    • 著者名/発表者名
      山本徹也 他
    • 総ページ数
      425
    • 出版者
      株式会社 情報機構
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 低環境負荷型高分子ナノ・ミクロン粒子合成プロセスの開発

    • URL

      http://www.nuce.nagoya-u.ac.jp/e5/images/yamamoto-labo.jpg

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [産業財産権] 炭素繊維強化プラスチック製造用コロイド溶液、粒子吸着炭素繊維及びその製造方法、炭素繊維強化プラスチック、並びに制御方法2016

    • 発明者名
      山本徹也,上松克匡,入澤寿平
    • 権利者名
      名古屋大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2016-03-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [産業財産権] ポリマーコロイド溶液及びそれを用いた分析マーカー、ナノカーボン溶液、樹脂粒子吸着炭素繊維、及び炭素繊維強化プラスチック2015

    • 発明者名
      山本徹也,上松克匡,入澤寿平
    • 権利者名
      名古屋大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2015-10-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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