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2017 年度 実績報告書

斬新なセルロースの非晶化技術とリアクティブ粉砕の融合による新機能性材料の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K12629
研究機関山形大学

研究代表者

西岡 昭博  山形大学, 大学院有機材料システム研究科, 教授 (50343075)

研究分担者 落合 文吾  山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (20361272)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
キーワード非晶性セルロース / リアクティブ粉砕 / 複合材料 / 粉砕 / プラスチック
研究実績の概要

〇小テーマ①『セルロースのリアクティブ粉砕の可能性』
今年度は、リアクティブ粉砕によるマレイン酸無水物を用いたセルロースのエステル化について検討を行った。リアクティブ粉砕後の試料の反応性を明らかにするためFT-IRによる官能基評価を行った。リアクティブ粉砕により得られた試料ではエステル由来のピークが確認された。またリアクティブ粉砕の回数を増加させることで、エステル化がより進行することが示唆された。一連の検討の結果、本研究で提案したリアクティブ粉砕によりセルロースのエステル化の可能性が見出せた。
〇小テーマ②『プラスチック材料への適応の可能性』
本研究の手法を様々な臼温度条件下でナイロン12、PET、PLAに対して適応した。具体的には粉砕条件の影響や得られた試料の物性変化について検討を行った。粉砕後のDSC及び広角X線回折による結晶化度測定を行った結果、温度制御粉砕により得られた各試料の結晶化度は粉砕前と比較し、低下することが確認された。また、低温下(臼温度-5度)で粉砕した試料において、より低結晶化することが示された。以上から、リアクティブ粉砕による多種のプラスチック材料の変性の可能性が示唆された。
〇小テーマ③『リアクティブ粉砕によるセルロース複合材料の開発』
高分子材料と非晶性セルロースを複合化した材料の基礎物性を明らかにし、申請者が提案するリアクティブ粉砕によるセルロース複合材料の開発の可能性を検討する。ここではポリプロピレン/マレイン酸変性ポリプロピレン/セルロースを複合化し、機械的物性への影響を明らかにした。複合材料の一軸引っ張り試験を行った結果、非晶性セルロースを添加した系では結晶性セルロースを添加した系にはない延性的な性質を示した。この結果はリアクティブ粉砕により得られたセルロースとポリプロピレンを複合することで、物性向上の可能性を示唆するものである。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Effects of Shear and Heat Milling Treatment on Thermal Properties and Molecular Structures of Rice Starch2017

    • 著者名/発表者名
      Murakami Seigo、Fujita Naoko、Nakamura Yasunori、Inouchi Naoyoshi、Oitome Naoko F.、Koda Tomonori、Nishioka Akihiro
    • 雑誌名

      Starch

      巻: 70 ページ: 1700164~1700164

    • DOI

      10.1002/star.201700164

    • 査読あり
  • [学会発表] 温度制御型臼式粉砕装置を用いた変性セルロース合成手法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      相田拓磨、香田智則、宮田剣、西尾太一、落合文吾、西岡昭博
    • 学会等名
      第67回高分子学会年次大会
  • [学会発表] アモルファスセルロースの固液反応によるセルロースアセテートプロピオネートの合成2017

    • 著者名/発表者名
      半澤 智佳子、落合文吾、松村吉将、西岡昭博、香田智則
    • 学会等名
      第66回高分子学会年次大会

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公開日: 2018-12-17  

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