2015 Fiscal Year Annual Research Report
総植物由来原料を用いた天然繊維強化エンプラ系複合材料の創製
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25420735
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| Research Institution | Kogakuin University |
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Principal Investigator |
西谷 要介 工学院大学, 工学部, 准教授 (30439260)
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2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | バイオマス / 複合材料・物性 / 材料加工・処理 / グリーンコンポジット / 表面処理 / エンジニアリングプラスチック |
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| Outline of Annual Research Achievements |
樹脂および強化繊維ともに植物由来材料を用いてエンジニアリングプラスチック（エンプラ）に匹敵する高性能な天然繊維強化植物由来エンプラ系複合材料を創製することを目的に，天然繊維の分散制御技術および天然繊維/樹脂間の界面制御技術の確立を中心に検討し，同複合材料の創製を試みたものである．
昨年度までに，麻繊維の表面処理技術（①アルカリ処理による前処理，および②ウレイドシランカップリング剤による表面処理），また天然繊維強化エンプラ系複合材料専用のマトリックス樹脂（植物由来ポリアミド1010に植物由来ポリアミド11エラストマーをポリマーブレンドしたもの）を用いることにより，天然繊維を良分散させた天然繊維強化植物由来エンプラ系複合材料を開発できることを明らかにした．特に，繊維やエラストマーの充填量依存性や表面処理方法を工夫することで，高性能化できることを明らかにしてきた．
今年度は，より高性能な材料創製のため，（１）アルカリ脱脂の種類の影響として水酸化ナトリウムよりも亜塩素酸ナトリウムを用いることにより各種物性をさらに向上できること，（２）各種物性に及ぼす天然繊維の繊維長依存性を明らかにすることで，より最適な配合設計ができること，（３）摩擦摩耗特性の向上には自転公転ミキサーを用いた湿式法による繊維表面処理法が望ましいが，強度や剛性などの機械的性質を向上させるためにはディップコータを用いた湿式法による繊維表面処理法を用いた方がより改質効果は高いこと，（４）これらの複合材料について，FT-IRによる化学分析，SEMによる内部構造観察やレオロジー的性質の評価を行うことにより繊維/樹脂間の接着性，また繊維分散性や材料内部構造変化などを明らかにしたこと，などが主な成果である．
これらの成果から，エンプラに匹敵する高性能な天然繊維強化植物由来エンプラ系複合材料を創製できることを明らかにした．
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