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2017 年度 実績報告書

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, その他部局等, 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
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
研究実績の概要

本研究は、重合性官能基を有するイオン液体(イオン液体モノマー)に表面開始リビングラジカル重合を適用して得られるイオン液体型ポリマー濃厚ブラシ(以下ILナノブラシ)の低摩擦特性を活かした、新しい摺動材料の開発とその摺動メカニズム解明を目的としている。今までにイオン液体ポリマーブラシを付与した真球状シリカ微粒子をベアリングボールとし、基板上に開けた均質孔にボールをセットしたマイクロスケールのベアリング平面を設計、試作した。またシリコン基板上に直線溝(ストリートと呼ぶ)を付与し、ストリートを格子状に配し、ストリートの直交点の十字溝に微粒子を配置する方法で、新しい低摩擦表面の構築を実施した。今年度はアルミナ平板を用い、陽極酸化により多孔体を形成した後、表面並びに孔内部にブラシを付与し、孔上部にイオン液体ポリマーブラシを付与した真球状シリカ微粒子を配置したマイクロベアリング表面を設計、試作した。これら三種類の新規低摩擦表面構築方法を開発した。今後、低摩擦特性の評価を実施する予定である。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (30件)

すべて 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (23件) (うち招待講演 3件) 図書 (1件) 産業財産権 (3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 ページ: 4688~4696

    • DOI

      10.1039/c6ra27418h

    • 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 batteries2017

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

      Journal of Materials Chemistry A

      巻: 5 ページ: 6866~6873

    • DOI

      10.1039/c6ta09005b

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly Robust and Low Frictional Double-Network Ion Gel2017

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

      Advanced Materials Interfaces

      巻: 4 ページ: 1700074~1700074

    • DOI

      10.1002/admi.201700074

    • 査読あり
  • [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
    • 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
  • [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
  • [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
  • [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
  • [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
    • 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
  • [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
  • [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
  • [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
  • [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
  • [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
  • [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
  • [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
  • [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
  • [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
  • [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
  • [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
    • 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
  • [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
  • [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
  • [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
  • [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
  • [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
  • [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
      特願2017-191499
  • [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
      特願2017-111986
  • [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
      特願2017-40646

URL: 

公開日: 2018-12-17  

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