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反応性とアンカリング効果を有する炭素材料の革新的界面創製に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K06454
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 複合材料・表界面工学
研究機関山形大学

研究代表者

高橋 辰宏  山形大学, 大学院有機材料システム研究科, 教授 (60344818)

連携研究者 米竹 孝一郎  山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (30143085)
伊藤 浩志  山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (20259807)
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
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード炭素繊維 / カーボンナノチューブ / 界面 / 反応性 / 分散 / 分散剤
研究成果の概要

炭素繊維複合材料は、金属・ガラス・高分子につづく第4の材料で、航空機や自動車の軽量化にすでに使用されている。炭素繊維複合材料の強度向上に関する研究は、さらなる軽量化につながるため非常に重要である。従来に全くない化学反応性と物理アンカリングをの両方を有する革新的な界面設計を炭素繊維表面上に行い、それらの相乗効果で炭素繊維ポリプロピレン複合体の強度が約60%向上することを明らかにした。

報告書

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

    (25件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] カーボンブラック/ジメチルシリコーンオイルによるMWCNT被覆導電繊維織物と金属ワイヤー間の接触抵抗低減2018

    • 著者名/発表者名
      秋本和紀, 後藤晃哉, 粟野宏, 米竹孝一郎, 高橋辰宏
    • 雑誌名

      炭素

      巻: 印刷中

    • NAID

      130007404783

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Irreversible tunability of through-thickness electrical conductivity of polyaniline-based CFRP by de-doping2017

    • 著者名/発表者名
      V. Kumar、 T. Yokozeki、 T. Goto、 T. Takahashi、 S.R. Dhakate、 B.P. Singh
    • 雑誌名

      Composites Science and Technology

      巻: 152 ページ: 20-26

    • DOI

      10.1016/j.compscitech.2017.09.005

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Spontaneous homeotropic alignment of nematic liquid crystals induced by a double-armed side chain liquid crystalline polymethacrylate2017

    • 著者名/発表者名
      Haba Osamu、Matsuno Wataru、Nakamura Nao、Awano Hiroshi、Takahashi Tatsuhiro、Yonetake Koichiro、Momoi Yuichi
    • 雑誌名

      MOLECULAR CRYSTALS AND LIQUID CRYSTALS

      巻: 656 号: 1 ページ: 96-104

    • DOI

      10.1080/15421406.2017.1408989

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synthesis and characterization of PANI-DBSA/DVB composite using roll-milled PANI-DBSA complex2016

    • 著者名/発表者名
      Vipin Kumar, Tomohiro Yokozeki, Teruya Goto, Tatsuhiro Takahashi
    • 雑誌名

      POLYMER

      巻: 86 ページ: 129-137

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2016.01.054

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Highly conductive graphene oxide/ polyaniline hybrid polymer nanocomposites with simultaneously improved mechanical properties2016

    • 著者名/発表者名
      Xiuyan Cheng, Vipin Kumar, Tomohiro Yokozeki, Teruya Goto, Tatsuhiro Takahashi, Jun Koyanagi, Lixin Wu, Rui Wang
    • 雑誌名

      Composites part A

      巻: Vol.82 ページ: 100-107

    • DOI

      10.1016/j.compositesa.2015.12.006

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Lightning damage suppression in a carbon fiber-reinforced polymer with a polyaniline-based conductive thermoset matrix2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Hirano, T. Yokozeki, Y. Ishida, T. Goto, T Takahashi, D. Qian, S. Itou, T. Ogasawara, M. Ishibashi
    • 雑誌名

      Composites Science and Technology

      巻: 127 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1016/j.compscitech.2016.02.022

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development and characterization of CFRP using a polyaniline-based conductive thermoset matrix2015

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Yokozeki, Teruya Goto, Tatsuhiro Takahashi, Danna Qian, Shouji Itou, Yoshiyasu Hirano, Yuichi Ishida, Masaru Ishibashi, Toshio Ogasawara
    • 雑誌名

      Composites science and technology

      巻: Vol.117, 29 ページ: 277-281

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mechanical and electrical properties of PANI-based conductive thermosetting composites2015

    • 著者名/発表者名
      Vipin Kumar, Tomohiro Yokozeki, Teruya Goto, Tatsuhiro Takahashi
    • 雑誌名

      Journal of reinforced plastics and composites

      巻: Vol.34, 16 号: 16 ページ: 1298-1305

    • DOI

      10.1177/0731684415588551

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] レジンボンドにおけるカーボンナノチューブ被覆砥粒の砥粒保持力評価2018

    • 著者名/発表者名
      長山佑樹、鈴木裕紀、浅井隆秀、後藤晃哉、粟野宏、高橋辰宏、鈴木庸久、大津加慎教
    • 学会等名
      2018年度精密工学会春季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 化学結合を用いたカーボンナノチューブ被覆砥粒の砥粒保持力の改善2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木裕紀、長山佑樹、浅井隆秀、後藤晃哉、粟野宏、高橋辰宏、鈴木庸久、大津加慎教
    • 学会等名
      2018年度精密工学会春季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 炭素繊維の表面分析及び新規反応性高分子による表面改質とその効果2017

    • 著者名/発表者名
      後藤晃哉、高橋辰宏
    • 学会等名
      複合材料界面科学研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] フッ素系誘電体ポリマーの末端官能基変化及び電極表面処理による水の電気的濡れ性変化へ与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      大石絵里、荒木紀歳、後藤晃哉、粟野宏、高橋辰宏
    • 学会等名
      第66回高分子学会討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of terminal functional groups of fluoropolymer on electrowetting devices2017

    • 著者名/発表者名
      Eri Ooishi, Tatsuhiro Takahashi
    • 学会等名
      International conference on smart systems engineering 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 反応性ドーパントを用いた導電性PANIエラストマーの作製2017

    • 著者名/発表者名
      江森俊樹、浅井隆秀、後藤晃哉、粟野宏、米竹孝一郎、高橋辰宏
    • 学会等名
      第8回複合材料シンポジウム
    • 発表場所
      東京, 東京大学 本郷キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ポリアニリン/リン酸系液体ドーパントの2成分加熱による導電性とゴム弾性の発現2016

    • 著者名/発表者名
      後藤晃哉、粟野宏、高橋辰宏、米竹孝一郎
    • 学会等名
      第65回高分子学会討論会
    • 発表場所
      神奈川, 神奈川大学 横浜キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 反応性ドーパントを用いた導電性ポリアニリンエラストマーの作製2016

    • 著者名/発表者名
      江森俊貴、浅井隆秀、後藤晃哉、粟野宏、米竹孝一郎、高橋辰宏
    • 学会等名
      2016年高分子学会東北支部研究発表会
    • 発表場所
      山形, 山形大学 米沢キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 側鎖に分岐構造を有する液晶性ポリメタクリレート共重合体の合成とその配向挙動2016

    • 著者名/発表者名
      中村菜央、松野渉、粟野宏、高橋辰宏、米竹孝一郎、羽場修
    • 学会等名
      2016年高分子学会東北支部研究発表会
    • 発表場所
      山形, 山形大学 米沢キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 中和滴定によるダイヤモンド粒子の表面酸性官能基の定量評価2016

    • 著者名/発表者名
      浅井隆秀、後藤晃哉、高橋辰宏、大津加慎教、鈴木庸久、川内哲也、神田修一、山瀬雅男
    • 学会等名
      第30回ダイヤモンドフォーラム
    • 発表場所
      東京, 東京大学 駒場リサーチキャンパス コンベンションホール
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] アゾ基を含む桂皮酸エステルをメソゲンとする液晶性ポリプロピレンイミンデンドリマーの光異性化挙動2015

    • 著者名/発表者名
      菊池武志、金山孝暢、香田智則、米竹孝一郎、粟野宏、羽場修、高橋辰宏
    • 学会等名
      高分子学会東北支部 2015高分子学会東北支部研究発表会
    • 発表場所
      秋田 秋田大学国際資源学部
    • 年月日
      2015-11-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] アゾ基を含む桂皮酸エステルをメソゲンとする液晶性ポリプロピレンイミンデンドリマーの光配向挙動2015

    • 著者名/発表者名
      菊池武志、金山孝暢、香田智則、米竹孝一郎、粟野宏、羽場修、高橋辰宏
    • 学会等名
      日本液晶学会 2015年日本液晶学会討論会
    • 発表場所
      神奈川 東京工業大学すずかけ台キャンパス
    • 年月日
      2015-09-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 高分子基板表面が液晶性デンドリマーの垂直配向誘起効果に及ぼす影響2015

    • 著者名/発表者名
      田中公人、高橋泰啓、香田智則、米竹孝一郎、粟野宏、羽場修、高橋辰宏
    • 学会等名
      日本液晶学会 2015年日本液晶学会討論会
    • 発表場所
      神奈川 東京工業大学すずかけ台キャンパス
    • 年月日
      2015-09-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis and characterization of conductive CFRP & GFRP using PANI based electrically conductive thermoset polymer matrix2015

    • 著者名/発表者名
      Vipin Kumar, Tomohiro Yokozeki, Teruya Goto, Tatsuhiro Takahashi
    • 学会等名
      20th International conference on composite materials
    • 発表場所
      Copenhagen, Denmark
    • 年月日
      2015-07-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of lightning damage resistance of PANI based conductive thermosetting composite2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyasu Hirano, Tomohiro Yokozeki, Teruya Goto, Tatsuhiro Takahashi, Danna Qian, Shouji Itou, Yuichi Ishida, Toshio Ogasawara, masaru Ishibashi
    • 学会等名
      20th International conference on composite materials
    • 発表場所
      Copenhagen, Denmark
    • 年月日
      2015-07-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [産業財産権] 炭素繊維用サイジング剤および複合素材2017

    • 発明者名
      後藤晃哉、高橋辰宏、瀧雅彦、平田明里、丸山学士
    • 権利者名
      KJケミカルズ株式会社、国立大学法人山形大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-049785
    • 出願年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [産業財産権] 新規炭素材料用表面改質剤2016

    • 発明者名
      後藤晃哉、高橋辰宏、平田明里、丸山学士
    • 権利者名
      KJケミカルズ株式会社、国立大学法人山形大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2016-158207
    • 出願年月日
      2016-08-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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