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2015 年度 実施状況報告書

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
研究機関山形大学

研究代表者

高橋 辰宏  山形大学, 理工学研究科, 教授 (60344818)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードカーボンナノチューブ / 分散剤 / 反応性
研究実績の概要

1)オキサゾリン・ピロリドン共重合体合成と特性評価
モノマーの2-vinyl-2-oxazolineとN-viyl-pyrrolidoneをトルエン中に種々のモル比で加え、開始剤のアゾビスイソブチロニトリルをモノマーにに対して1mol%加えた。その後、窒素バブリング下で90度8時間重合しオキサゾリン・ピロリドン共重合体を得た。ビニルオキサゾリンとビニルピロリドンの作製する方法(ランダムライク及びブロックライク)をいろいろと検討した。

2)MWCNT CFの表面官能基の定量分析と水中分散性評価
MWCNT及びCFの表面のフェノール性OHやCOOHの官能基を中和滴定法により行った。さらに、分子量や共重合比を(1:3 1:1 1:0.5)と変化させ重合しMWCNTの分散性を評価した。1:0.5が良好な分散性を示し、また、ランダムライクな構造よりブロックライクな構造の法がMWCNTの分散性が良好なことがわかった。重合ではオキサゾリンの開環でゲルが生成していないか分析で確認した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

オキサゾリン・ピロリドン共重合体合成と特性評価、及び、MWCNT CFの表面官能基の定量分析と水中分散性評価などの結果を出すことができ、当初の計画どうりおおむね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

表面の精密設計とSEMによる構造観察を進め、革新的表面の組成(共重合体・MWCNT・CF)構造及び作製プロセスの最適化を行い、反応性とアンカリング効果を有する炭素繊維(CF)の力学的評価等を進めていく。

次年度使用額が生じた理由

予算が減額になったため、新規な溶融混合ユニット(約180万)を購入すると予算の大半を使用してしまうためこれを行わず、今年度は、反応性高分子の合成・特性解析・新規な表面設計の検討をすることにしたため残額が生じた。

次年度使用額の使用計画

表面の精密設計とSEMによる構造観察を進め、革新的表面の組成(共重合体・MWCNT・CF)構造及び作製プロセスの最適化を行い、連携研究者と連携し溶融混合反応性とアンカリング効果を有する炭素繊維(CF)の力学的評価等を進めていく。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [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

    • 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

    • 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

    • DOI

      1016/j.compscitech.2015.06.016

    • 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 ページ: 1298-1305

    • DOI

      10.1177/0731684415588551

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [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 – 2015-11-13
  • [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 – 2015-09-07
  • [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 – 2015-09-07
  • [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 – 2015-07-22
    • 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 – 2015-07-21
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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