ポスト・カーボンナノチューブ素材を駆使した環境調和型ナノ複合材料の創製と機能展開

• 研究課題/領域番号: 24246110
• 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: 複合材料・物性
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 西野 孝 神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40180624)
• 研究分担者: 小寺 賢 神戸大学, 大学院工学研究科, 助教 (80403301) ; 本郷 千鶴 神戸大学, 自然科学系先端融合研究環, 助教 (10418767)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 46,930千円 (直接経費: 36,100千円、間接経費: 10,830千円); 2015年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2014年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2013年度: 14,950千円 (直接経費: 11,500千円、間接経費: 3,450千円); 2012年度: 23,400千円 (直接経費: 18,000千円、間接経費: 5,400千円)
• キーワード: 複合材料・物性 / 環境材料 / ナノ材料 / 高分子構造・物性 / バイオマス

研究成果の概要

水を媒体とした創製工程，in situ培養などプロセスを含めて環境に調和しつつ，ナノダイヤモンド，グラフェンオキサイド・ナノ粒子，さらに無機2次元ナノシートなどのポスト・カーボンナノチューブ素材を駆使することで，環境調和型ナノ複合材料の創製を目的とした。
その結果，従来のナノ材料における課題，すなわち，充てん材の凝集，試料の黒化，脆化を克服し，なおかつ等方性高分子複合材料として最高の弾性率，強度を有する材料の創製，ダイヤモンドに匹敵する低熱膨張性材料など，卓越した機能・性能を発現する環境調和型ナノ複合材料の創製に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Characterization of cellulose nanofiber sheets from different refining processes (2016)
  • 著者名/発表者名: Kohji Nobuta, Hiroshi Teramura, Hiroaki Ito, Chizuru Hongo,, Hideo Kawaguchi,
  • 雑誌名: Cellulose 巻: 23 号: 1 ページ: 403-414
  • DOI: 10.1007/s10570-015-0792-y
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Surface Structure to Achieve the SurfaceFree Energy Lower than 10 mJ/m2 (2015)
  • 著者名/発表者名: Nishino, T.*; Meguro, M.; Tokuda, K.; Ueda Y.
  • 雑誌名: 日本接着学会誌 巻: 51 号: s1 ページ: 243-247
  • DOI: 10.11618/adhesion.51.243
  • NAID: 130005092157
  • ISSN: 0916-4812, 2187-4816
  • 査読あり
• [雑誌論文] セルロースの熱膨張率測定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 西野 孝
  • 雑誌名: Cellulose Communication 巻: 22 ページ: 36-40
• [雑誌論文] Simple Method for Lowering Poly(methyl methacrylate) Surface Energy with Fluorination (2015)
  • 著者名/発表者名: Tokuda:K, Ogino:T, Kotera:M, Nishino:T
  • 雑誌名: Polymer Journal 巻: 47 号: 1 ページ: 66-70
  • DOI: 10.1038/pj.2014.91
  • NAID: 40020308605
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly Water Repellent but Highly Adhesive Surface with Segregation of Poly(ethylene oxide) Side Chains (2015)
  • 著者名/発表者名: Tokuda:K, Kawasaki:M, Kotera:M, Nishino:T
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 31 号: 1 ページ: 209-214
  • DOI: 10.1021/la503781b
  • 査読あり
• [雑誌論文] 酸化グラフェンの樹脂中への分散化による高性能複合材料の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 西野 孝
  • 雑誌名: 月刊ファイン 巻: 44 ページ: 38-45
• [雑誌論文] Uniaxial Drawing of Poly (vinyl alcohol)/Graphene Oxide Nanocomposites (2014)
  • 著者名/発表者名: Seira Morimune, Masaru Kotera, Takashi Nishino, Takuya Goto, Masaru Kotera, Takashi Nishino, Takuya Goto
  • 雑誌名: Carbon 巻: 70 ページ: 38-45
  • DOI: 10.1016/j.carbon.2013.12.055
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nacre-mimetic clay/xyloglucan bionanocomposites - a chemical modification route for hygromechanical performance at high humidity (2013)
  • 著者名/発表者名: Joby Jose Kochumalayil, Seira Morimune, Takashi Nishino, Olli Ikkala, Andreas Walther, and Lars A. Berglund
  • 雑誌名: Biomacromolecules 巻: 14 号: 11 ページ: 3842-3849
  • DOI: 10.1021/bm400883e
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface Deformation Analysis of Poly(Ethylene Terephthalate) With a Different Draw Ratio Using Atomic Force Microscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: Masaru Kotera, Akiko Nozawa, Sachie Kakimoto, Takashi Nishino
  • 雑誌名: J.Macromol. Sci.Part B, -Phys. 巻: ５２ 号: 12 ページ: 1861-1869
  • DOI: 10.1080/00222348.2013.808942
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparative effect of mechanical beating and nanofibrillation of cellulose on paper properties made from bagasse and softwood pulps (2013)
  • 著者名/発表者名: 4. Afra, E.; *Yousefi, H.; Hadilam, M. M.; Nishino T.
  • 雑誌名: Carbohydrate Polymers 巻: 97 号: 2 ページ: 7252-730
  • DOI: 10.1016/j.carbpol.2013.05.032
  • 査読あり
• [雑誌論文] ナノ炭素材料による高分子複合材料の高性能化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 森棟 せいら，西野 孝
  • 雑誌名: 繊維学会誌 巻: 69
  • NAID: 10031155130
• [雑誌論文] 高分子の補強材としての「酸化グラフェン」 (2013)
  • 著者名/発表者名: 森棟 せいら，西野 孝
  • 雑誌名: Material Stage 巻: 13(3) ページ: 31-34
• [雑誌論文] 全セルロースナノ複合材料 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西野 孝
  • 雑誌名: 日本ゴム協会誌 巻: 86 ページ: 28-34
• [雑誌論文] Poly(vinyl alcohol)/Graphene Oxide Nanocomposites Prepared by a Simple Eco-process (2012)
  • 著者名/発表者名: Seira Morimune, Takashi Nishino, Takuya Goto
  • 雑誌名: Polymer Journal 巻: 44 号: 10 ページ: 1056-1063
  • DOI: 10.1038/pj.2012.58
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cellulose nanofiber orientation in nanopaper and nanocomposites by cold drawing (2012)
  • 著者名/発表者名: Houssine Sehaqui, Ngesa Ezekiel Mushi, Seira Morimune, Michaela Salajkova, Takashi Nishino, Lars A.
  • 雑誌名: Lars A. Berglund ACS Appl. Mater. Interfaces 巻: vol.4 号: 2 ページ: 1043-1049
  • DOI: 10.1021/am2016766
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stretchable and Strong Cellulose Nanopaper Structures Based on Polymer-Coated Nanofiber Networks : An Alternative to Nonwoven Porous Membranes from Electrospinning (2012)
  • 著者名/発表者名: Houssine Sehaqui, Seira Morimune, Takashi Nishino, Lars A. Berglund
  • 雑誌名: Biomacromolecules 巻: 13 号: 11 ページ: 3661-3667
  • DOI: 10.1021/bm301105s
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ecological Approach to Graphene Oxide Reinforced Poly (methyl raethacrylate)Nanocomposites (2012)
  • 著者名/発表者名: Seira Moriraune, Takashi Nishino, Takuya Goto
  • 雑誌名: ACS Appl. Mater. Interfaces 巻: 4 号: 7 ページ: 3596-3601
  • DOI: 10.1021/am3006687
  • 査読あり
• [雑誌論文] ,セルロースナノファイバー (2012)
  • 著者名/発表者名: 西野 孝
  • 雑誌名: 繊維機械学会誌 巻: 65 ページ: 313-319
  • NAID: 10030437360
• [学会発表] 高性能高分子材料とエキゾチック性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 西野 孝
  • 学会等名: 日本ゴム協会関西支部講演会
  • 発表場所: 大阪市大文化交流センター （大阪府・大阪市）
  • 年月日: 2015-11-13
  • 招待講演
• [学会発表] Polymer Nanocomposites with Nanodiamonds (2015)
  • 著者名/発表者名: T.Nishino
  • 学会等名: The 11 th Internal Conference on Advanced Polymers vis Macromolecular Engineering
  • 発表場所: Pacifico Yokoyama （神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2015-10-25
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] All－cellulose Composites and NanoComposites (2015)
  • 著者名/発表者名: T.Nishino
  • 学会等名: 5th International Conference on Biobased Polymers
  • 発表場所: National University of Singapore (Singapore)
  • 年月日: 2015-07-22
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 軽量・高強度を実現する革新的構造材料としての高分子複合材料 (2015)
  • 著者名/発表者名: 西野 孝
  • 学会等名: 第60回高分子夏期大学
  • 発表場所: 朱鷺メッセ (新潟県・新潟市)
  • 年月日: 2015-07-12
  • 招待講演
• [学会発表] 炭素ナノ素材の複合材料への展開 (2015)
  • 著者名/発表者名: 西野 孝
  • 学会等名: 高分子学会関西支部講演会
  • 発表場所: 綿業会館
  • 年月日: 2015-02-03
  • 招待講演
• [学会発表] 高性能環境調和ナノ複合材料 (2015)
  • 著者名/発表者名: 西野 孝
  • 学会等名: 関西大学第19回先端科学技術シンポジウム
  • 発表場所: 関西大学
  • 年月日: 2015-01-23
  • 招待講演
• [学会発表] グラフェンオキサイド/ナノダイヤモンド充てん高分子複合材料 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西野 孝
  • 学会等名: 第２２回フィラーシンポジウム，フィラー研究会
  • 発表場所: ニューウェルシティ湯河原
  • 年月日: 2014-11-20
  • 招待講演
• [学会発表] ナノカーボンコンポジットの物性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西野 孝
  • 学会等名: 近畿化学協会
  • 発表場所: 大阪科学技術センター
  • 年月日: 2014-11-19
  • 招待講演
• [学会発表] Isotactic Polypropylene / Nanodiamond Composite (2014)
  • 著者名/発表者名: Yudate, T., Hongo, C., Kotera, M., Nishino, T., Goto, K. and K. Hata
  • 学会等名: 5th World Congress on Adhesion and Related Phenomena
  • 発表場所: Ｎａｒａ Ｎｅｗ Ｐｕｂｌｉｃ Ｈａｌｌ
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-11
• [学会発表] All-cellulose composite with high thermal conductivity using nanodiamonds (2014)
  • 著者名/発表者名: Morio E., Hongo C., Kotera M., Nishino T., Goto K. and Hata K.,
  • 学会等名: 16th European Conference on Composite Materials
  • 発表場所: Seville, Spain
  • 年月日: 2014-06-22 – 2014-06-26
• [学会発表] ポリ-α-オレフィン表面/界面の構造と物性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西野 孝
  • 学会等名: 平成25年度繊維学会年次大会
  • 発表場所: タワーホール船堀
  • 招待講演
• [学会発表] 高性能高分子 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西野 孝
  • 学会等名: 日本化学会「高分子化学」化学技術基礎講座
  • 発表場所: 化学会館
  • 招待講演
• [学会発表] バイオマス資源：セルロースの複合材料としての展開 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西野 孝
  • 学会等名: 近畿バイオインダストリー振興会議，バイオマス研究会 第26回研究会
  • 発表場所: 大阪科学技術センター
  • 招待講演
• [学会発表] Structure and Properties of Graphene Oxide Reinforced Poly (vinyl alcohol) Nanocomposite Fibers (2013)
  • 著者名/発表者名: 森棟せいら，西野 孝，後藤公也
  • 学会等名: 第62回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 京都国際会館
• [学会発表] Nanodiamond Reinforced Polymer Nanocomposite Prepared in Aqueous Media (2013)
  • 著者名/発表者名: Morimune, S. Kotera, M. Nishino, T. Goto, K. Hata, K.
  • 学会等名: 11th International Conference Advanced Carbon Nano Structure 2013
  • 発表場所: St.Petersburg, Russia
• [学会発表] 高分子と環境 (2012)
  • 著者名/発表者名: 西野 孝
  • 学会等名: 西日本私立小学校教員研修会
  • 発表場所: 追手門学院小学校
  • 招待講演
• [学会発表] In situ Cultivation of Bacterial Cellulose in the Presence of Nanodiamond (2012)
  • 著者名/発表者名: Takashi Nishino, Mari Suetsugu, Maiko Ariyoshi , Yasushi Hisaoka,Masaru Kotera, Kimiya Goto, Katsuhiko Hata
  • 学会等名: The 3rd International Cellulose Conference
  • 発表場所: Sapporo Conference Center
• [図書] シランカップリング剤の使いこなしノウハウ集 (2016)
  • 著者名/発表者名: 西野 孝
  • 出版者: 技術情報出版
• [図書] スーパーバイオマス 植物に学ぶ，植物を活かす (2016)
  • 著者名/発表者名: 西野 孝
  • 出版者: 慶應義塾大学出版会
• [図書] Handbook of Green Materials, vol.2, Bionanocomposites: Processing, characterization and Properties (2014)
  • 著者名/発表者名: Nishino:T, Peijs:T
  • 出版者: World Scientific Publishing
• [図書] 化学便覧 応用化学編 第7版 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西野 孝
  • 総ページ数: 10
  • 出版者: 丸善
• [図書] Biocomposites (Polymer Composites Vol.III) (2013)
  • 著者名/発表者名: Takashi Nishino
  • 総ページ数: 25
  • 出版者: Wiley-VCH Verlag
• [備考] 高分子制御化学研究室
  • URL: https://www2.kobe-u.ac.jp/~tnishino/cx4.html
• [備考] 高分子制御化学研究室
  • URL: http://www2.kobe-u.ac.jp/~tnishino/cx4.html
• [備考] 高分子制御化学研究室
  • URL: http://www2.kobe-u.ac.jp/~tnishino/cx4.html
• [備考] 神戸大学研究者紹介システム
  • URL: http://kuid.ofc.kobe-u.ac.jp/InfoSearch/html/researcher/researcher_14QLygN_7tzO-IBQ3mbe3w_ja.html