| 研究課題/領域番号 |
24360280
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 研究機関 | 兵庫県立大学 |
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研究代表者 |
岸 肇 兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (60347523)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | エポキシ樹脂 / ポリマーブレンド / 熱可塑性樹脂 / フィラー / 複合材料 / 自己組織化 / 相分離 / 相構造 |
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| 研究概要 |
リビング重合により共重合組成やセグメント分子量を精密制御したアクリルブロック共重合体を合成し、硬化エポキシ樹脂中に自己組織的に形成されるナノ相構造を観察した。球状ミセル構造、シリンダー状ミセル構造(分岐シリンダーがランダムに配置される構造とシリンダーが配向し六方最密充填構造を形成する構造の2種)、ベシクル構造や湾曲ラメラ状構造をエポキシネットワークポリマーマトリックス中に作り分けることに成功した。これらの相構造形態は基本的にブレンド組成(ブロック共重合体の濃度およびブロック共重合体の組成および分子量)によって制御でき、特に等方性の相構造の場合は相構造のサイズや形態に及ぼす硬化速度の影響が小さいことを明らかにした。
一方、反応誘起型相分離を生じるモデルエポキシ/熱可塑性樹脂ブレンドマトリックス樹脂にカーボン系フィラーあるいは金属(銀)フィラーを添加し、それらネットワークポリマーコンポジットの相構造を観察した。フィラーとブレンドマトリックスの組み合わせを選ぶことにより、フィラーをエポキシリッチ相もしくは熱可塑性樹脂リッチ相に局在化させ選択配置する本研究のコンセプトが実現可能であることを証明した。また、この検討過程において今後用いるナノフィラー種をある程度絞り込むことができた。フィラーの存在場所は、フィラーの表面処理種もしくはマトリックスポリマーの極性によって制御可能と考えられる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
ネットワークポリマーナノコンポジットの相構造を観察し、フィラーとポリマーアロイマトリックスの組み合わせにより、フィラーを片方の相に局在化させるコンセプトが実現可能であることを証明した。
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| 今後の研究の推進方策 |
ナノコンポジットの高次構造を決定するキーファクターを探索する。具体的には、フィラーの表面処理により表面自由エネルギーを変化させ、相構造に対するフィラーの自発的分配度およびコンポジットの高次構造への効果を調べる。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
主要物品(熱拡散熱伝導率測定装置)の購入価格が当初予測価格より下回ったため、次年度の研究費と合わせて、薬品や分析機器(熱分析装置や電子顕微鏡等)の消耗品として用いる。
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