| 研究課題/領域番号 |
21K04691
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| 研究機関 | 横浜国立大学 |
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研究代表者 |
向井 理 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 特任教員(助教) (10549851)
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| 研究分担者 |
丸尾 昭二 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (00314047)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | ３dプリンター / 可逆的付加開裂連鎖移動 / 相分離 / スターポリマー / 重合誘起ミクロ相分離 / 光造形 |
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| 研究実績の概要 |
本研究テーマ「高分子精密設計に基づく光造形物の階層構造制御」では、研究目的として高分子精密設計法の一つである可逆的付加開裂連鎖移動（RAFT)重合法を用いて造形物のレオロジー特性や機械特性などの材料物性を階層構造を制御することにより自在に操作可能な新規光造形法の構築を目指している。初年度、高分子末端にRAFT材を有するマクロ連鎖移動材(macro-CTA)を合成しエトキシ化(6)トリメチロールプロパントリアクリレート(SR499)と混合したものを光造形用樹脂として造形を試みた。その結果、造形時のレーザー走査速度により造形物中の相分離構造の変化により光学特性ならびに力学特性が変化することが明らかになった。さらに、走査速度を変えながら造形を行なったところミクロな相分離構造とマクロなヘテロ構造を併せ持つ階層構造を有造形物を単一の材料から作成することに成功した。2年度は、相分離分離構造の制御方法を応用し、導電性と柔軟性を併せ持つ３次元造形物の作製に成功した。本最終年度では、初年度のミクロな相分離構造とマクロなヘテロ構造を併せ持つ階層構造を有造形物を単一の材料から作成する手法を拡張した。具体的には、初年度ではmcro-CTAとして高分子片末端のみ連鎖移動剤がついたものを分子量５千程度のmacro-CTAのみを使用していたのに対して、本最終年度では分子量が異なる3つのmacro-CTAおよび、分岐数の異なる3つのスターポリマー状のmacro-CTAを新たに合成し、SR499と混合したものを光造形樹脂として用いいた。その結果、初年度では相分離構造として、レーザー走査速度を変化させても海島構造のみしか観察できなかったのに対して、本最終年度の研究では、連続構造、逆海島構造、海島構造、均一構造など多彩な相分離構造の制御に成功した。
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