Preparation and Evaluation of Functionality of Biomass-rich and Highly-functional Rubber-based Green Composites

• Project/Area Number: 24560840
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Composite materials/Physical properties
• Research Institution: Hyogo Prefectural Institute of Technology
• Principal Investigator: NAGATANI Asahiro 兵庫県立工業技術センター, 材料・分析技術部, 上席研究員 (10470220)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000); Fiscal Year 2014: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2013: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2012: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
• Keywords: バイオマス / グリーンコンポジット / 天然ゴム / セルロース / 扁平状微粒子 / ナノファイバー / 制振性 / ガスバリア性 / 微粒子

Outline of Final Research Achievements

Flake-shaped cellulose particles(FSCPs) and cellulose nanofibers(CNFs) were prepared by mechanical ball milling and wet milling of fibrous cellulose. Biomass-rich and highly-functional rubber-based green composites were prepared by compounding these fillers with natural rubber(NR). Mechanical and functional properties of the composites were evaluated.
The damping and gas barrier properties of NR/FSCP composites were greatly improved by use of epoxidized NR as matrices. The tensile properties of NR/CNF composites were improved remarkably by the addition of chemical treating agents and affected significantly by the length of CNF.

Research Products

• [Journal Article] Improvement of The Functionalities of Natural Rubber/Cellulose Composites Using Epoxidized Natural Rubber (2015)
  • Author(s): K. Araki, S. Kaneko, K. Matsumoto, A. Nagatani, T. Tanaka, Y. Arao
  • Journal Title: Advanced Materials Research Volume: 1110 Pages: 51-55
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/amr.1110.51
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 扁平状セルロース微粒子を用いた環境にやさしい機能性ゴム材料の開発 (2014)
  • Author(s): 長谷朝博，田中達也
  • Journal Title: Polyfile Volume: 51 Pages: 46-51
  • Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 分散化・界面制御によるセルロースナノファイバー強化ゴム材料の作製 (2014)
  • Author(s): 長谷朝博
  • Journal Title: 機能材料 Volume: 34 Pages: 19-24
• [Journal Article] 特殊形状セルロースを用いた環境に優しい機能性ゴム材料の開発 (2013)
  • Author(s): 長谷朝博
  • Journal Title: WEB Journal Volume: 145 Pages: 17-20
• [Journal Article] Comparison of Cellulose, Talc and Mica as Filler in Natural Rubber Composites on Vibration-Damping and Gas Barrier Properties (2013)
  • Author(s): K. Araki, S. Kaneko, K. Matsumoto, A. Nagatani, T. Tanaka, Y. Arao
  • Journal Title: Advanced Materials Research Volume: 844 Pages: 318-321
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/amr.844.318
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 天然ゴム/扁平状セルロースコンポジットの機能性に関する研究 (2015)
  • Author(s): 島田崇生，金子翔之介，田中達也，荒尾与史彦，長谷朝博
  • Organizer: 日本機械学会関西学生会平成26年度学生員卒業研究発表講演会
  • Place of Presentation: 京都大学桂キャンパス（京都）
  • Year and Date: 2015-03-14
• [Presentation] セルロース複合ゴムを用いた制振鋼板の制振性評価 (2015)
  • Author(s): 松原真己，河村庄造，長谷朝博，辻内伸好，伊藤彰人
  • Organizer: 日本機械学会東海支部第64期総会・講演会
  • Place of Presentation: 中部大学春日井キャンパス（愛知）
  • Year and Date: 2015-03-13
• [Presentation] セルロースナノファイバーを用いた高機能ゴム材料の開発 (2014)
  • Author(s): 長谷朝博
  • Organizer: 第３４０回ゴム技術フォーラム月例会
  • Place of Presentation: 東部ビル（東京）
  • Year and Date: 2014-10-07
• [Presentation] セルロースナノファイバーをはじめとした特殊形状セルロースの作製とゴム材料への応用 (2014)
  • Author(s): 長谷朝博
  • Organizer: 技術情報協会セミナー
  • Place of Presentation: 技術情報協会セミナー室（東京）
  • Year and Date: 2014-07-30
• [Presentation] Improvement of The Functionalities of Natural Rubber/Cellulose Composites Using Epoxidized Natural Rubber (2014)
  • Author(s): K. Araki, S. Kaneko, K. Matsumoto, A. Nagatani, T. Tanaka, Y. Arao
  • Organizer: 7th International Conference on Advanced Materials Development & Performance
  • Place of Presentation: Korea Maritime and Ocean University, Busan, Korea
  • Year and Date: 2014-07-19
• [Presentation] セルロースナノファイバー及び扁平状セルロース微粒子の特徴とその応用 (2014)
  • Author(s): 長谷朝博
  • Organizer: （一社）日本ゴム協会東海支部2014年6月度月例講演会
  • Place of Presentation: 名古屋市工業研究所（愛知）
  • Year and Date: 2014-06-25
• [Presentation] セルロースナノファイバー及び扁平状セルロース微粒子の特徴とその応用 ～化粧品や機能性ゴム材料への応用～ (2014)
  • Author(s): 長谷朝博
  • Organizer: 情報機構セミナー
  • Place of Presentation: 大田区産業プラザ（東京）
  • Year and Date: 2014-06-18
• [Presentation] The Improvement in Functional Characteristics of Eco-friendly Composites Made of Natural Rubber and Cellulose (2014)
  • Author(s): K. Araki, S. Kaneko, K. Matsumoto, A. Nagatani, T. Tanaka, Y. Arao
  • Organizer: The 30th International Conference of Polymer Processing Society
  • Place of Presentation: Renaissance Hotel, Cleveland, Ohio, USA
  • Year and Date: 2014-06-11
• [Presentation] 天然ゴム/セルロースコンポジットの制振性とガスバリア性に関する研究 (2014)
  • Author(s): 金子翔之介，荒木邦紘，長谷朝博，田中達也，荒尾与史彦
  • Organizer: 第26回プラスチック成形加工学会年次大会
  • Place of Presentation: タワーホール船堀（東京）
  • Year and Date: 2014-06-04
• [Presentation] 天然ゴム／扁平状セルロースコンポジットの機械的性質・機能性向上に関する研究
  • Author(s): 松本紘宜、荒木邦紘、田中達也、荒尾与史彦、長谷朝博
  • Organizer: 第２４回プラスチック成形加工学会年次大会
  • Place of Presentation: タワーホール船堀（東京）
• [Presentation] Functionalities of Flake-shaped Cellulose Particle Reinforced Natural Rubber Composites
  • Author(s): K. Araki, K. Matsumoto, A. Nagatani, T. Tanaka, Y. Arao
  • Organizer: The 29th International Conference of Polymer Processing Society (PPS-29)
  • Place of Presentation: Nuremberg Conference Center, Nuremberg, Germany
• [Presentation] Comparison of Cellulose, Talc and Mica as Filler in Natural Rubber Composites on Vibration-Daming and Gas Barrier Properties
  • Author(s): K. Araki, S. Kaneko, K. Matsumoto, A. Nagatani, T. Tanaka, Y. Arao
  • Organizer: The First Asia Pacific Rubber Conference (APRC 2013)
  • Place of Presentation: Diamond Plaza Hotel, Surat Thani, Thailand
• [Presentation] 特異形状セルロースを用いた機能性ゴム材料の開発 ～バイオマスの利活用技術について～
  • Author(s): 長谷朝博
  • Organizer: 高分子材料講習会
  • Place of Presentation: 広島市工業技術センター（広島）
• [Presentation] セルロースをフィラーとしたゴム複合材料の制振・ガスバリア性に対する影響
  • Author(s): 荒木邦紘、金子翔之介、田中達也、荒尾与史彦、長谷朝博
  • Organizer: 第５回自動車用途コンポジットシンポジウム
  • Place of Presentation: 同志社大学（京都）
• [Presentation] ゴム混練がゴム中のフィラー形状に与える影響
  • Author(s): 荒木邦紘、金子翔之介、松本紘宜、田中達也、荒尾与史彦、長谷朝博
  • Organizer: 第２１回プラスチック成形加工学会秋季大会
  • Place of Presentation: 倉敷市芸文館（岡山）
• [Presentation] 扁平状セルロース微粒子を用いた機能性ゴム材料の開発
  • Author(s): 長谷朝博、荒木邦紘、金子翔之介、松本紘宜、田中達也
  • Organizer: 第２１回プラスチック成形加工学会秋季大会
  • Place of Presentation: 倉敷市芸文館（岡山）
• [Presentation] セルロースナノファイバー及び扁平状セルロース微粒子を活用した材料開発
  • Author(s): 長谷朝博
  • Organizer: 第３１回岡山バイオマスプラスチック研究会
  • Place of Presentation: ピュアリティまきび（岡山）
• [Presentation] セルロースナノファイバー及び扁平状セルロース微粒子の特徴とその用途展開（機能性ゴム材料・化粧品への応用）
  • Author(s): 長谷朝博
  • Organizer: 技術情報協会セミナー
  • Place of Presentation: ゆうぽうと（東京）
• [Presentation] 特殊形状セルロースの作製及びその応用
  • Author(s): 長谷朝博
  • Organizer: 次世代ナノテクフォーラム2014
  • Place of Presentation: 千里ライフサイエンスセンター（大阪）
• [Presentation] セルロースナノファイバーによるゴムの補強
  • Author(s): 長谷朝博
  • Organizer: Nanocellulose Sympusium 2014
  • Place of Presentation: 京都テルサ（京都）
• [Presentation] 特異形状セルロースとゴムとの複合化（混練り）について
  • Author(s): 長谷朝博
  • Organizer: 日本ゴム協会第104回ゴム練り研究分科会
  • Place of Presentation: 大阪科学技術センター
  • Invited
• [Presentation] Preparation and Properties of Cellulose Nanofiber-Natural Rubber Composites
  • Author(s): A. Nagatani, K. Honda, S. H. Lee, T. Endo, K. Araki, K. Matsumoto and T. Tanaka
  • Organizer: The 28th International Conference of Polymer Processing Society (PPS-28)
  • Place of Presentation: Royal Cliff Beach Hotel, Pattaya, Thailand
• [Presentation] Mechanical Properties of Flake-shaped Cellulose Particle Reinforced Natural Rubber Composites
  • Author(s): K. Araki, K. Matsumoto, A. Nagatani, T. Tanaka and Y. Arao
  • Organizer: The 28th International Conference of Polymer Processing Society (PPS-28)
  • Place of Presentation: Royal Cliff Beach Hotel, Pattaya, Thailand
• [Presentation] 扁平状セルロース微粒子による天然ゴムの高機能化
  • Author(s): 荒木邦紘，松本紘宜，長谷朝博，荒尾与史彦，田中達也
  • Organizer: プラスチック成形加工学会関西支部 平成24年度第1回若手セミナー
  • Place of Presentation: 京都工芸繊維大学