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イオン液体/ポリマーブラシ複合表面の低摩擦摺動メカニズム解明とその実用化

研究課題

研究課題/領域番号 15H03871
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 高分子・繊維材料
研究機関鶴岡工業高等専門学校

研究代表者

佐藤 貴哉  鶴岡工業高等専門学校, 創造工学科 化学・生物コース, 教授 (30399258)

研究分担者 上條 利夫  鶴岡工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (00588337)
森永 隆志  鶴岡工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (30467435)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2017年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2016年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
2015年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワード機能高分子化学 / 繊維化学 / エネルギーデバイス / トライボロジー / イオン液体 / 材料化学 / ポリマーブラシ / 低摩擦 / 転がり摩擦 / リビングラジカル重合 / シリカ微粒子 / 低摩擦表面 / マイクロベアリング / 高分子機能材料 / 摩擦係数 / 共振ずり測定
研究成果の概要

ソフトマテリアルでありながら低い摩擦係数と高い耐久性を有するイオン液体型濃厚ポリマーブラシ表面を開発し、その低摩擦特性を明らかにした。濃厚ポリマーブラシの実用性を向上する方法として,摺動面でのその場ポリマーブラシ重合法を開発した。その場重合で形成したブラシ表面は,従来法による表面と何ら変わらない低摩擦特性を示した。新しい低摩擦材料として,ダブルネットワークイオンゲルを開発した。このゲルはその強靭性と高温あるいは減圧下でも低摩擦特性を維持できる極めてタフな低摩擦材料と成ることが明らかになり、いくつかの新規な低摩擦摺動システムが開発出来た。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (48件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 謝辞記載あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (35件) (うち国際学会 5件、 招待講演 4件) 図書 (2件) 産業財産権 (4件)

  • [雑誌論文] High electrical conductivity in Ba2In2O5 brownmillerite based materials induced by design of a Frenkel defect structure2017

    • 著者名/発表者名
      Ito Shigeharu、Mori Toshiyuki、Yan Pengfei、Auchterlonie Graeme、Drennan John、Ye Fei、Fugane Keisuke、Sato Takaya
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 7 号: 8 ページ: 4688-4696

    • DOI

      10.1039/c6ra27418h

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of surface skinless membranes of epoxy resin-based mesoporous monoliths toward advanced separators for lithium ion batterie2017

    • 著者名/発表者名
      Keita Sakakibara, Hideki Kagata, Norio Ishizuka, Takaya Sato and Yoshinobu Tsujii
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry A

      巻: 5 号: 15 ページ: 6866-6873

    • DOI

      10.1039/c6ta09005b

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly robust and low frictional double-network ion gel2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Arafune, Saika Honma, Toshio Kamijo, Takashi Morinaga, Miki Miura, Hidemitsu Furukawa, Takaya Sato
    • 雑誌名

      Advanced Materials Interfaces

      巻: 5 号: 9 ページ: 1700741-5

    • DOI

      10.1002/admi.201700074

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Monodisperse Silica Particles Grafted with Concentrated Ionic Liquid-Type Polymer Brushes by Surface-Initiated Atom Transfer Radical Polymerization for Use as a Solid State Polymer Electrolyte2016

    • 著者名/発表者名
      Takashi Morinaga, Saika Honma, Takeo Ishizuka, Toshio Kamijo, Takaya Sato,
    • 雑誌名

      polymers

      巻: 8 号: 4 ページ: 146-158

    • DOI

      10.3390/polym8040146

    • NAID

      120006305882

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Investigation of mechanical properties and internal structure of novel ionic double-nework gels and comparison with conventional hydrogels2015

    • 著者名/発表者名
      K. Ahmed, Y. Watanabe, T. Higashihara, H. Arafune, T. Kamijo, T. Morinaga, T. Sato, M. Makino, M. Kawakami, and H. Furukawa
    • 雑誌名

      Microsyst. Technol

      巻: 22 号: 1 ページ: 17-24

    • DOI

      10.1007/s00542-015-2630-4

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Robust Lubrication System Using an Ionic Liquid Polymer Brush2015

    • 著者名/発表者名
      H. Arafune, T. Kamijo, T. Morinaga, S. Honma, T. Sato, and Y. Tsujii
    • 雑誌名

      Adv. Mater. Interfaces

      巻: 2 号: 15

    • DOI

      10.1002/admi.201500187

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Lubrication Properties of Ammonium-Based Ionic Liquids Confined between Silica Surfaces Using Resonance Shear Measurements2015

    • 著者名/発表者名
      Toshio Kamijo, Hiroyuki, Arafune, Takashi Morinaga, Saika Honma, Takaya Sato, Masaya Hino, Masashi Mizukami, Kazue Kurihara
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 31 ページ: 13265-13270

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] New Solid Polymer Electrolyte Including Ionic Liquid for High Voltage Capacitor2017

    • 著者名/発表者名
      T. Sato
    • 学会等名
      7th International IUPAC Conference on Green Chemistry
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Low friction, lubricity and durability of polymer brushes coatings,characterized thanks to the relaxation tribometer technique2017

    • 著者名/発表者名
      Michel BELIN, Hiroyuki ARAFUNE, Toshio KAMIJO,Takaya SATO and, Joel PERRET-LIAUDET
    • 学会等名
      World Tribology Congress 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Ionic liquid and polymer composite as new functional materials2017

    • 著者名/発表者名
      Takaya Sato
    • 学会等名
      Auckland&Tsuruoka Research Meeting, Session Advanced Material
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Characteristics of Ionic Liquid-type Anionic Polymer Synthesized by Living Radical Polymerization2017

    • 著者名/発表者名
      T. Morinaga, C. Zhang, R. Shomura, S. Honma, S. Marukane, T. Sato
    • 学会等名
      IUMRS-ICAM 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Proton Conductivity in Nano-Architecture Electrolyte Composed of PSiPs under Water-Free Conditions2017

    • 著者名/発表者名
      R. Shomura, T. Morinaga, N. Matsumoto, S. Honma, K. Takahashi, T. Mori,Y. Tsujii, T. Sato
    • 学会等名
      IUMRS-ICAM 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Highly robust and low frictional double network ion gels2017

    • 著者名/発表者名
      Takaya Sato
    • 学会等名
      EMN Meeting on Soft Materials 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Synthesis of Poly(ethylene glycol) methacrylate-grafted UiO-66 nanoparticles and application for new composite membranes2017

    • 著者名/発表者名
      Dai Xuan Trinh,Takashi Morinaga,Takaya Sato,Toshiaki Taniike
    • 学会等名
      第66回高分子学会年次大会2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] イオン液体型濃厚ポリマーブラシと平滑ガラスの複合系における潤滑特性2017

    • 著者名/発表者名
      荒船 博之,本間 彩夏,上條 利夫,森永 隆志,佐藤 貴哉,中野 健,辻井 敬亘
    • 学会等名
      トライボロジー会議2017春 東京
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] イオン液体中における厚膜濃厚ポリマーブラシの潤滑機構2017

    • 著者名/発表者名
      辻井敬亘,許書堯,森木吉人,中島悠貴,榊原圭太,佐藤貴哉,中野健
    • 学会等名
      トライボロジー会議2017春 東京
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] イオン液体とブロックポリマーを用いた構造タンパク質複合材料の開発2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤涼,高橋健太郎,本間彩夏,森永隆志,佐藤貴哉
    • 学会等名
      平成29年度繊維学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ロバストな低摩擦系を指向したイオン液体型濃厚ポリマーブラシと平滑膜の複合2017

    • 著者名/発表者名
      荒船博之,本間彩夏,上條利夫,森永隆志,佐藤貴哉
    • 学会等名
      平成29年度繊維学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] イオン液体型濃厚ポリマーブラシ/ポーラスアルミナ複合系における潤滑特性評価2017

    • 著者名/発表者名
      石黒達也,荒船博之,上條利夫,本間彩夏,森永隆志,佐藤貴哉
    • 学会等名
      平成29年度繊維学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of ionic liquid-type polymer brush by living radical polymerization and its use for electrochemical devices2017

    • 著者名/発表者名
      森永 隆志、正村 亮、チョウ チョウフ、本間彩夏、丸金 祥子、佐藤 貴哉
    • 学会等名
      平成29年度化学系学協会東北大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Formation of the anode reaction active site by addition of mixed conducting brownmillerite promoter2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤滋啓、佐藤貴哉、鈴木彰、アンドリー レドニク、伊坂紀子、森利之
    • 学会等名
      第27回日本MRS年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Development of engineered spider silk protein-based composites combined with ionic liquids2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤涼、高橋健太郎、本間彩夏、山口望美、上條利夫、森永隆志、佐藤貴哉
    • 学会等名
      第27回日本MRS年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of monodisperse silica particles grafted with concentrated ionic liquid-type polymer brushes by surface-initiated atom transfer radical polymerization2017

    • 著者名/発表者名
      森永隆志、本間彩夏、正村亮、上條利夫、佐藤貴哉
    • 学会等名
      第27回日本MRS年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Development and interface design of novel ion conductive material composed of ionic liquid polymer2017

    • 著者名/発表者名
      正村亮、森永隆志、佐藤里菜、松本名央子、井本恵美、本間彩夏、高橋研一、森利之、辻井敬亘、佐藤貴哉
    • 学会等名
      第27回日本MRS年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Application of poly(ionic liquid) /ionic liquid composite as low friction materials2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤貴哉、森永隆志、上條利夫、荒船博之、本間彩夏
    • 学会等名
      第27回日本MRS年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Tribological properties of ammonium based ionic liquids lubricants in a hydrophilic/hydrophobic smooth tribopair surfaces2017

    • 著者名/発表者名
      上條利夫、鈴木貴斗、荒船博之、森永隆志、佐藤涼、佐藤貴哉
    • 学会等名
      第27回日本MRS年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Deodorant material for life smell using heat-treated bamboo2017

    • 著者名/発表者名
      山下明哉、佐藤司、菅原叶夢、佐藤慶、佐藤貴哉、櫻井憲一
    • 学会等名
      第27回日本MRS年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Development of low frictional systems using ionic liquid-type concentrated polymer brushes2017

    • 著者名/発表者名
      荒船博之、本間彩夏、森永隆志、上條利夫、中野健、辻井敬亘、佐藤貴哉
    • 学会等名
      第27回日本MRS年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Development and ionic conductivity of the ionic-liquid based polymer electrolytes using ionic liquid-type polymer grafted silica particles with various silica core diameters2017

    • 著者名/発表者名
      金内理矩、本間彩夏、正村亮、森永隆志、佐藤貴哉
    • 学会等名
      第27回日本MRS年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Lubrication properties of double network gel substituted by a hydrophilic ionic liquid2017

    • 著者名/発表者名
      武藤史弥、上條利夫、荒船博之、佐藤貴哉
    • 学会等名
      第27回日本MRS年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] リビングラジカル重合によるアニオン性イオン液体型ポリマー合成 / Synthesis of Ionic-Liquid type Anionic Polymer by Living Radical Polymerization2016

    • 著者名/発表者名
      森永隆志、チョウチョウフ、松本名央子、正村亮、佐藤貴哉
    • 学会等名
      第26回日本MRS年次大会
    • 発表場所
      横浜情報文化センター
    • 年月日
      2016-12-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] イオン液体を内包するダブルネットワークゲルの潤滑特性解析2016

    • 著者名/発表者名
      荒船博之,本間彩夏,森永隆志,上條利夫,佐藤貴哉
    • 学会等名
      平成28年度 繊維学会秋季研究発表会
    • 発表場所
      山形大学米沢キャンパス
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] イオン液体を内包するダブルネットワークゲルの潤滑特性2016

    • 著者名/発表者名
      荒船博之,上條利夫,森永隆志,本間彩夏,佐藤貴哉,水上雅史,栗原和枝
    • 学会等名
      日本分析化学会 第65年会
    • 発表場所
      北海道大学工学部
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] A Novel Highly Resilient Double Network Ionic Gel for Low Friction Material2016

    • 著者名/発表者名
      Takaya. Sato, Hiroyuki Arafune, Saika Honma, Toshio Kamijo, Takashi Morinaga
    • 学会等名
      2016 6th International IUPAC Conference On Green Chemistry
    • 発表場所
      Centro Culturale Candiani,Venice,Italy
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Robust Lubrication System Based on Ionic Liquid Polymer Brushes2016

    • 著者名/発表者名
      H. Arafune, T. Kamijo, T. Morinaga, S. Honma, T. Sato
    • 学会等名
      2016 6th International IUPAC Conference On Green Chemistry
    • 発表場所
      Centro Culturale Candiani,Venice,Italy
    • 年月日
      2016-09-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Macro- and nanolubrication properties of Ionic liquids as lubricants Confined between Silica Surfaces2016

    • 著者名/発表者名
      T. Kamijo, H. Arafune, T. Morinaga, T. Sato, M. Hino, M. Mizukami, K. Kurihara
    • 学会等名
      2016 6th International IUPAC Conference On Green Chemistry
    • 発表場所
      Centro Culturale Candiani,Venice,Italy
    • 年月日
      2016-09-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Lubrication properties of double network ion gel2016

    • 著者名/発表者名
      Arafune Hiroyuki,Toshio Kamijo,Takashi Morinaga,Saika Honma,Miki Miura,Takaya Sato
    • 学会等名
      第65回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      神戸コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-05-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] イオン液体を用いたダブルネットワークゲルの合成とその物理化学特性2016

    • 著者名/発表者名
      矢萩諭紀,森永隆志,荒船博之,佐藤貴哉
    • 学会等名
      第65回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      神戸コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-05-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] イオン液体 / ポリマー複合材料を用いたソフトトライボシステムの開発2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤 貴哉
    • 学会等名
      グリーントライボ・イノベーション・ネットワーク& 東北発 素材技術先導プロジェクト 超低摩擦技術領域 連携シンポジウム
    • 発表場所
      ホテルメトロポリタン仙台
    • 年月日
      2015-11-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Development of the Low Friction Sliding System Using Ionic Liquids2015

    • 著者名/発表者名
      Toshio Kamijo, Hiroyuki Arafune, Takashi Morinaga, Takaya Sato
    • 学会等名
      International Tribology Conference
    • 発表場所
      Tokyo University of Science, Katsushika-ku, Tokyo
    • 年月日
      2015-09-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] New low friction systems based on ionic liquid / polymer composite2015

    • 著者名/発表者名
      Takaya SATO, Takashi Morinaga, Toshio Kamijo, Hiroyuki Arafune, Yoshinobu Tsujii
    • 学会等名
      European Polymer Federation Congress 2015
    • 発表場所
      International Congress Centre, Dresden, Germany
    • 年月日
      2015-06-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] DN イオンゲルにおける潤滑特性評価2015

    • 著者名/発表者名
      荒船博之,三浦美紀,上條利夫,森永隆志,富田雄希,本間彩夏,佐藤貴哉
    • 学会等名
      平成 27 年度繊維学会年次大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀
    • 年月日
      2015-06-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] Behavior of Ionic Liquids under Nanoconfinement Greatly Affects Actual Friction2017

    • 著者名/発表者名
      Toshio Kamijo, Hiroyuki Arafune, Takashi Morinaga,Takaya Sato and Kazue Kurihara
    • 総ページ数
      16
    • 出版者
      InTech-Open Access Publisher
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] Behavior of Ionic Liquids under Nanoconfinement Greatly Affects Actual Friction2017

    • 著者名/発表者名
      Toshio Kamijo, Hiroyuki Arafune, Takashi Morinaga,Takaya Sato and Kazue Kurihara
    • 総ページ数
      17
    • 出版者
      InTech-Open Access Publisher, Rijeka, Croatia
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [産業財産権] SRT材料、複合体およびその製造方法2017

    • 発明者名
      辻井敬亘,榊原圭太,清水吉彦,渡辺宏,佐藤貴哉ほか2名
    • 権利者名
      辻井敬亘,榊原圭太,清水吉彦,渡辺宏,佐藤貴哉ほか2名
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-191499
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] ポリマーブラシ層の形成方法2017

    • 発明者名
      佐藤貴哉, 荒船博之, 上條利夫, 森永隆志, 本間彩夏ほか2名
    • 権利者名
      佐藤貴哉, 荒船博之, 上條利夫, 森永隆志, 本間彩夏ほか2名
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-111986
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] 複合体およびその製造方法2017

    • 発明者名
      佐藤貴哉, 荒船博之, 森永隆志, 本間彩夏, 上條利夫ほか2名
    • 権利者名
      佐藤貴哉, 荒船博之, 森永隆志, 本間彩夏, 上條利夫ほか2名
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-040646
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] 複合体およびその製造方法2017

    • 発明者名
      佐藤貴哉,荒船博之,森永隆志,本間彩夏,上條利夫,中野健,辻井敬
    • 権利者名
      佐藤貴哉,荒船博之,森永隆志,本間彩夏,上條利夫,中野健,辻井敬
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2017-03-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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