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ナノテク繊維の開発とアパレル素材への応用

研究課題

研究課題/領域番号 16200044
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生活科学一般
研究機関奈良女子大学

研究代表者

松生 勝  奈良女子大学, 大学院人間文化研究科, 教授 (80091841)

研究分担者 黒子 弘道  奈良女子大学, 大学院人間文化研究科, 助教授 (20221228)
研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
49,140千円 (直接経費: 37,800千円、間接経費: 11,340千円)
2006年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2005年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2004年度: 38,480千円 (直接経費: 29,600千円、間接経費: 8,880千円)
キーワードナノテク / 走査型電子顕微鏡 / 多層カーボンナノチューブ / アパレル素材 / 複合材料 / 電気伝導率 / ゲルー結晶化 / 組成比 / 炭素繊維 / アパレル繊維 / グラファイト化 / エネルギー消費 / ポリイミド / MWNT / 分散 / ゲル-結晶化 / キトサン / ポリビニルアルコール / ブレンドゲル / 抗菌性 / 生分解性 / カーボンナノチューブ / 金属微粒子 / アスペクト比 / ゲルー結晶化法 / ナノテク繊維 / ポリアクリロニトリル / 炭素化
研究概要

近年産業界におけるナノテクの発展は目覚しく、その分野は多岐にわたっている。素材分野においてもナノ材料と呼ばれる研究とその進展は、21世紀における材料の革命的変革を期待しえる。本研究は、ナノテク繊維の開発とアパレル素材への応用を目指して、その基礎研究に視点をおいて研究を展開している。
本科学研究費により、走査型電子顕微鏡を購入し、1nm以上の繊維の観察を詳細に行うと共に、繊維や微粒子の化学構造を、入射電子線ビームから跳ね返って来るX線の波長から判別しえるEDS(energy dispersion X-ray spectrometry)を附属装置として購入した。これによる成果の概略は以下の通りである。
本研究の意義の概略は、ゲルー結晶化法で作成した多層カーボンナノチューブ(MWNT)-超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)並びにカーボンファイバー(CF)-UHMWPE複合材料の導電性機構について解明し、それをアパレル素材の開発の糸口になるような問題提起を行うことである。
ゲルー結晶化の際にMWNTの表面を全面的にUHMWPEが覆うように結晶化する。PEは絶縁体であるので、この試料の電気伝導率は極めて低く10^<-11>S/cm以下である。殆どのUHMWPEがMWCNFの表面を被覆していると考えざるを得ない。しかし、この試料を150℃で熱処理してUHMWPEをいったん融解し、再び冷却するとこれを証明するために、色々な組成比を持つMWNTとPEの試料を作成し、SEM観察によって求まるPBの被覆厚とPEと電気伝導度の関係から、どの程度PEの薄さに被膜がなされ時に導電性が生じ、この効果が何に起因するかを検討した。また素材としては、ポリエチレン以外に極性基を有するポリビニルアルコール(PVA)やポリアクリロニトリル(PAN)についても同様の実験を行い、用いる高分子の電気伝導度の違いが複合材料の電気伝導率に及ぼす影響を明らかにした。
またアパレル素材への応用についても検討したが、基礎研究から応用研究への橋渡しは容易でなかった。

報告書

(4件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2007 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (33件)

  • [雑誌論文] Morphological, Electrical and Mechanical Properties of UHMWPEe and MWNT Composites Prepared in Decalin and Paraffin2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Bin, A.Yamanaka, Q.Chen, Y.Xi, X.Jiang, M.Matsuo
    • 雑誌名

      Polymer J 39

      ページ: 598-608

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Structural changes of polyacrylonitrile film by catalytic effects of nickel particles under carbonization process.2007

    • 著者名/発表者名
      Q.Chen, X.Jiang, Y.Bin, M.Matsuo
    • 雑誌名

      Polymer J. 39

      ページ: 568-578

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation and characterization of porous carbon membranes prepared from poly (vinyl alcohol) films containing metal oxide and nano fibers with iodine pretreatment2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Bin, Q.Chen, Y.Nakamura, K.Tsuda, M.Matsuo
    • 雑誌名

      Carbon 45

      ページ: 1330-1339

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Dielectric effects on positive temperature coefficient composites of polyethylene and short carhon fihers2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Xi, Y.Bin, C.K.Chiang, M.Matsuo
    • 雑誌名

      Carbon 45

      ページ: 1303-1309

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] High electrical conductivity and high corrosion resistance fibers with high modulus and high strength prepared by electroless plating of gold on the surface of poly (p-phenylene benzobisoxazole) (PBO)2007

    • 著者名/発表者名
      H.Ishikawa, Q.Chen, Y.Bin, K.Komatsu, M.Matsuo
    • 雑誌名

      J. Material Sci. 42

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] High modulus and high strength fibers with high electric conductivity prepared by copper electroless plating on the surface of PBO2007

    • 著者名/発表者名
      M.Matsuo, H.Ishikawa, Y.Xi, Yuezhen Bin
    • 雑誌名

      Polymer J. 39

      ページ: 389-396

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electrical and Thermal Properties of Segregated Ultrahigh molecular weight polyethylene/Multi-walled Carbon Nanotube Composites2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Xi, A.Yamanaka, Y.Bin, M.Matsuo
    • 雑誌名

      J. Appl. Polym. Sci. 105

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Morphology and High Modulus of Laminated Ultra-drawn Polyethylene Films with Biaxial Orientation Prepared by Microwave Heating2007

    • 著者名/発表者名
      M.Azuma, Y.Bin, Q.Chen, M.Matsuo
    • 雑誌名

      Macromol. Mater. Eng. 11

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electrical conducting behaviors in polymeric composites with carbonaceous fillers2007

    • 著者名/発表者名
      D.Zhu, Y.Bin, M.Matsuo
    • 雑誌名

      J. Polymer Science PartB 45

      ページ: 1037-1044

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Morphological, Electrical and Mechanical Properties of UHMWPEe and MWNT Composites Prepared in Decalin and Paraffin2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Bin, A.Yamanaka, Q.Chen, Y.Xi, X.Jiang M.Matsuo
    • 雑誌名

      Polymer J 39

      ページ: 598-608

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Dielectric effects on positive temperature coefficient composites of polyethylene and short carbon fibers2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Xi, Y.Bin, C.K.Chiang M.Matsuo
    • 雑誌名

      Carbon 45

      ページ: 1303-1309

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] High modulus and high strength fibers with high electric conductivity prepared by copper electroless plating on the surface of PBO.2007

    • 著者名/発表者名
      M.Matsuo, H.Ishikawa, Y.Xi Y.Bin
    • 雑誌名

      Polymer J. 39

      ページ: 389-396

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electrical conducting behaviors in polymeric composites with carbonaceous fillers2007

    • 著者名/発表者名
      D.Zhu, Y.Bin, M.Matsuo
    • 雑誌名

      J. Polymer Science Part B 45

      ページ: 1037-1044

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Dielectric effects on positive temperature coefficient composites of polyethylene and short carbon fibers2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Xi, Y.Bin, C.K.Chiang, M.Matsuo
    • 雑誌名

      Carbon 45

      ページ: 1303-1309

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] High electrical conductivity and high corrosion resistance fibers with high modulus and high strength prepared by electroless plating of gold on the surface of PBO2007

    • 著者名/発表者名
      H.Ishikawa, Q.Chen, Y.Bin, K.Komatsu, M.Matsuo
    • 雑誌名

      J. Material Sci. 42

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Thermal electrical and mechanical properties of ultra-high molecular weight polypropylene and carbon filler composites2006

    • 著者名/発表者名
      X Jiang, Y.Bin, N.Kikyotani, M.Matsuo
    • 雑誌名

      Polymer J. 38

      ページ: 419-431

    • NAID

      10017485679

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Morphology and mechanical and electrical properties of oriented PVA-VGCF and PVA-MWNT composites2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Bin, M.Mine, A.Koganemaru, X.Jiiang, M.Matsuo
    • 雑誌名

      Polymer 47

      ページ: 1308-1317

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Characteristics of EMMA copolymer and UHMPE composite filled with MWNT prepared by gelation/crystallization from solutions2006

    • 著者名/発表者名
      Q.Chen, Y.Bin, M.Matsuo
    • 雑誌名

      Macromolecules 39

      ページ: 6528-6536

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Stress relaxation behavior of knitted fabrics under uniaxial and strip biaxial excitation as estimated by the corresponding principle between elastic and viscoelastic bodies2006

    • 著者名/発表者名
      M.Matsuo, T.Yamada, N.Ito
    • 雑誌名

      Textile Research Journal 76

      ページ: 465-477

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Characterization of PVA and Chitosan/PVA blends prepared from aqueous solution of various Na_2SO_4 concentrations2006

    • 著者名/発表者名
      P.Drambei, Y.Nakano, Y.Bin, T.Okuno, M.Matsuo
    • 雑誌名

      Macromolecular Symposia 242

      ページ: 146-156

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Morphology and mechanical and electrical properties of oriented PVA-VGCF and PVA-MWNT composites.2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Bin, M.Mine, A.Koganemaru, X.Jiiang, M.Matsuo
    • 雑誌名

      Polymer 47

      ページ: 1308-1317

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electrical and mechanical properties of polyimide-carbon nanotubes composites fabricated by in site polymerization.2005

    • 著者名/発表者名
      Xiaowen Jiang, Yuezhen Bin, Masaru Matsuo
    • 雑誌名

      Polymer 46

      ページ: 7418-7424

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Polarized small-angle light scaffering from gels estimated in terms of a statistical approach2005

    • 著者名/発表者名
      M.Matsuo, S.Miyoshi, M.Azuma, Y.Nakano, Y.Bin
    • 雑誌名

      Physical Rev.E 72

      ページ: 41403-41410

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Mechanism of enhanced positronium formation in low-temperature polymers2005

    • 著者名/発表者名
      C.He, V.P.S., T.Suzuki, R.Suzuki, M.Matsuo
    • 雑誌名

      J.Chem.Phys. 122

      ページ: 214907-214913

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Phase Separation of Several Kinds of Polyethylene Solution under the Gelatioon/crystallization Process.2005

    • 著者名/発表者名
      M.Matsuo, M.Azuma, Y.Bin, Y.Agari, Y.Satoh, A.Kondo
    • 雑誌名

      Macromolecules 38

      ページ: 6688-6699

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Catalystic Effect of Nickel under Carbomization Process of Polyimide Films.2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Bin, K.Oishi, D.Zhu, A.Koganemaru, M.Matsuo
    • 雑誌名

      Carbon 43

      ページ: 1617-1627

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Biodegradation characteristics of chitin and chitosan films.2005

    • 著者名/発表者名
      T.Nakashima, Y.Nakano, Y.Bin, M.Matsuo
    • 雑誌名

      日本家政学会誌 56(12)

      ページ: 889-897

    • NAID

      110004061574

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Orientation Behavior of the Three principal Crystallographic Axes of poly(butylene terephthalate) estimated in terms of orientation distribution function of crystallites2004

    • 著者名/発表者名
      M.Matsuo, R.Adachi, X.Jiang, Y.Bin
    • 雑誌名

      Macromolecules 37(4)

      ページ: 1324-1332

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Density Fluctuation of Amorphous Region of Poly(ethylene terephthalate) films by quasi-spinodal decomposition2004

    • 著者名/発表者名
      T.Xu, Y.Bin, Y.Nakagaki, M.Matsuo
    • 雑誌名

      Macromolecules 37

      ページ: 6985-6993

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Positive Temperature coefficient effect of LMWPE-UHMWPE Blend Filled mid short Carbon Fibers2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Xi, H.Ishikawa, Y.Bin, M.Matsuo
    • 雑誌名

      Carbon 42

      ページ: 1699-1706

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Composites of polyacrylonitrile and multiwalled Carbon Nanotubes Prepared by Gelation/crystallization from Solution2004

    • 著者名/発表者名
      A.Koganemaru, Y.Bin, T.Agari, M.Matsuo
    • 雑誌名

      Advanced Functional Materials 14

      ページ: 842-850

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Positron Annihilation study of density fluctuation in amorphous PET films in terms of quasispinodal decompositon

    • 著者名/発表者名
      T.Xu, Y.Bin, N.Djourelov, M.Matsuo
    • 雑誌名

      Physical Review B (in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Catalytic Effect of Nickel under carbonization process of Polynide files

    • 著者名/発表者名
      Y.Bin, Kumiko Oishi, A.Koganemaru, D.Zhu M.Matsuo
    • 雑誌名

      Carbon (in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

URL: 

公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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