ナノカーボン/高分子系のダイナミックパーコレーション現象の解明と導電材料への展開

• 研究課題/領域番号: 21360329
• 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: 複合材料・物性
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 淺井 茂雄 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 准教 授 (80212463)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円); 2012年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2011年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2010年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2009年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
• キーワード: 複合高分子 / ナノカーボン / ダイナミックパーコレーション / 複合材料・物性 / 導電性材料 / パーコレーション

研究概要

ナノカーボンのような導電性フィラーを高分子中に充填した高分子複合材料において、高温でのフィラーの凝集及び導電性フィラーネットワーク構造の形成により電導度が転移的に変化する現象であるダイナミックパーコレーション現象を定量的に解析した。また、この現象を応用し、導電性フィラーネットワーク構造を制御することで、少ないフィラー充填量で導電性を有するマイクロセルラーコンポジットを創製することができた。

研究成果

• [雑誌論文] Utilization of Polymer Degradation to Modify Electrical Properties of Poly(L-lactide) /Poly(methyl methacrylate) / Carbon Filler Composites (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.F. Buys, T. Aoyama, S. Akasaka, S. Asai, M. Sumita
  • 雑誌名: Composites Science and Technology 巻: 70 号: 1 ページ: 200-205
  • DOI: 10.1016/j.compscitech.2009.10.015
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic Percolation and Nanoparticle Induced Network Structural Development in Polymer-Carbon Nanotube Composites (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Konishi, C.K. Fai, P.M. Yan, S. A sai,M. Sumita
  • 雑誌名: J. Mater.Sci. Soc. Japan 巻: 47 ページ: 87-97
  • URL: http://wwwsoc.nii.ac.jp/mssj/
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic Percolation and Nanoparticle Induced Network Structural Development in Polymer-Carbon Nanotube Composites (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Konishi, C.K.Fai, P.M.Yan, S.Asai, M.Sumita
  • 雑誌名: J.Mater.Sci.Soc.Japan 巻: 47 ページ: 87-97
  • NAID: 10026274176
  • 査読あり
• [雑誌論文] Utilization of Polymer Degradation to Modify Electrical Properties of Poly(L-lactide)/Poly(methyl methacrylate)/Carbon Filler Composites (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.F.Buys, T.Aoyama, S.Akasaka, S.Asai, M.Sumita
  • 雑誌名: Composites Science and Technology 70 ページ: 200-205
  • 査読あり
• [学会発表] カーボン系フィラー充填高分子におけるフィラーネットワーク構造と物性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 淺井茂雄
  • 学会等名: 日本ゴム協会・第24回エラストマーの補強研究分科会
  • 発表場所: 東京・赤坂・東都ビル
  • 年月日: 2012-12-12
• [学会発表] ナノカーボン充填系導電性高分子発泡体の発泡構造と電気的性質 (2011)
  • 著者名/発表者名: 淺井茂雄
  • 学会等名: 第60回高分子学会討論会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2011-09-29
• [学会発表] Structure and Properties of Electrical Conductive Microcellular Plastics Filled with Carbon Nanofiber (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Asai
  • 学会等名: The24th Conference of the European Colloid and Interface Society
  • 発表場所: Prague, content Czech Republic
  • 年月日: 2011-09-06
• [学会発表] 高圧二酸化炭素処理した高分子及び高分子複合材料の構造と物性に関する研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 浅井茂雄
  • 学会等名: 平成23年度繊維学会年次大会
  • 発表場所: 船堀ホール(東京都)(招待講演)(学会賞受賞講演)
  • 年月日: 2011-06-08
• [学会発表] Structure and properties of electrical conductive microcellular plastics filled with carbon nanofiber (2010)
  • 著者名/発表者名: Shigeo Asai
  • 学会等名: The 24th Conference of the European Colloid and Interface Society (ECIS 2010)
  • 発表場所: Prague, Czech Republic
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] Microcellular Structure and Electrical Properties of Carbon Nano Fiber Filled PMMA and PMMA/HDPE Composites Treated with High-Pressure CO_2 (2010)
  • 著者名/発表者名: Shigeo Asai
  • 学会等名: Advanced Polymeric Materials and Technology Symposium (APMT 2010)
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2010-01-26
• [学会発表] 高圧二酸化炭素処理したカーボンナノファイバー充填高分子複合材料の発泡挙動と電気的性質 (2009)
  • 著者名/発表者名: 浅井茂雄
  • 学会等名: 第58回高分子学会討論会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] Microcellular structure and electrical properties of carbon nanofiber filled poly(methyl methacrylate) composites treated with high-pressure carbon dioxide (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Asai
  • 学会等名: The 12th European Polymer Congress
  • 発表場所: Graz, Austria
  • 年月日: 2009-07-15
• [学会発表] Microcellular structure and electrical properties of carbon nanofiber filled poly(methylmethacrylate) composites treated with high-pressure carbon dioxide (2009)
  • 著者名/発表者名: Shigeo Asai
  • 学会等名: The 12th European Polymer Congress EPF'09
  • 発表場所: Graz, Austria
  • 年月日: 2009-07-15
• [学会発表] 導電性粒子充填ポリメタクリル酸メチルの高温における導電性ネットワーク構造の変化
  • 著者名/発表者名: 北野嗣門
  • 学会等名: 高分子学会・第61回高分子学会討論会
  • 発表場所: 名古屋工業大学（愛知県）
• [学会発表] カーボン系フィラー充填高分子におけるフィラーネットワーク構造と物性
  • 著者名/発表者名: 淺井茂雄
  • 学会等名: 日本ゴム協会・第24回エラストマーの補強研究分科会
  • 発表場所: 赤坂・東都ビル（東京都）
  • 招待講演