• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2018 年度 実績報告書

ナノセルロース複合体の界面構造制御と物性解析

研究課題

研究課題/領域番号 16J02980
研究機関東京大学

研究代表者

添田 裕人  東京大学, 農学生命科学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
キーワードナノセルロース / 複合材料 / 界面
研究実績の概要

同様の条件で調製・改質を行ったナノセルロースを、異なる溶媒中でポリマーと複合化し、調製溶媒と複合体の物性の関係を検討した。ポリマーマトリクスはセルローストリアセテート(CTA)を、補強材は2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシル(TEMPO)酸化セルロースナノファイバー(TOCN)表面に末端アミン化ポリエチレングリコール(PEG-NH2)を導入したPEG-TOCNを使用した。調製溶媒はN,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)、ジクロロメタン(DCM)、1,4-ジオキサン(DIO)、アセトン(ACT)を選択した。TOCN添加量は2.5%とした。
PEG-TOCNを添加した際の補強効果が、用いた溶媒によって異なることが明らかになった。これらの差異は、PEG-TOCN/CTA界面におけるPEG鎖とCTAマトリクスの関係性が異なるためだと考えられる。また、CTAフィルムは溶媒種によって異なるガラス転移温度を示し、DMAc・DIOから調製した場合(グループ1)では、PEG-TOCN添加によってガラス転移温度が向上した。一方、DCM・ACTから調製した場合(グループ2)ではPEG-TOCN添加によってガラス転移温度が低下した。これらの結果から、グループ1ではグラフトPEGとCTAが相溶ではなく、PEG-TOCN/CTA界面においてCTA分子鎖が局所的に配向もしくは拘束されており、グループ2ではグラフトPEGとCTAがある程度相溶であり、PEGによる可塑化効果でCTA分子鎖の運動性が増加していることが示唆された。
以上のように、調製溶媒によってPEG-TOCN/CTA界面構造が異なっており、その構造の差異が得られる複合体の物性に影響を与えることが示された。したがって、PEG-TOCNの補強効果を効率的に発揮させるには適切な調製溶媒を選択することが重要であると考えられる

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Tailoring Nanocellulose-Cellulose Triacetate Interfaces by Varying the Surface Grafting Density of Poly(ethylene glycol)2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroto Soeta, Giada Lo Re, Akihiro Masuda, Shuji Fujisawa, Tsuguyuki Saito, Lars A. Berglund, and Akira Isogai
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 3 ページ: 11883-11889

    • DOI

      10.1021/acsomega.8b01616

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ナノセルロース/ポリマー複合体における界面層構造制御2019

    • 著者名/発表者名
      添田 裕人,藤澤 秀次,齋藤 継之,磯貝 明
    • 学会等名
      第69回日本木材学会大会
  • [学会発表] ナノセルロース/ポリマー複合体のための界面グラフト鎖密度デザイン2018

    • 著者名/発表者名
      添田 裕人,齋藤 継之,磯貝 明,Giada Lo Re,Lars A. Berglund,増田 昭博
    • 学会等名
      セルロース学会第25回年次大会

URL: 

公開日: 2019-12-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi