ナノ繊維コンポジット材料の作製と実用化および応用展開

ナノ繊維の代表としてカーボンナノチューブ (CNT) とセルロースナノファイバー (CNF) を取り上げ、これらをフィラーとしたナノコンポジットの調整と特性を解説します。試料作成上、不可欠な解繊法、弾性混練法を説明し、実用化への道筋を示します。これらナノコンポジットの高性能化、高機能の発現の原因となるセルレーション現象について詳述し、ナノサイズ効果による飛躍的な特性向上を解説します。

1. 自動車部品におけるナノカーボンテクノロジーの応用
   1. 自動車の環境負荷低減と安全性向上
   2. 自動車用ブレーキシステムのナノテクノロジー
2. アルミニウムと鉄と樹脂
   1. 車体重量に占める材料比率
   2. 3大材料の特徴
   3. 軽量化への道筋
3. カーボンナノチューブ (CNT) とは何か
   1. CNTの性状と構造
   2. CNTの性質
4. CNT複合材料の難しさ
   1. CNT凝集体、バンドルの性状
   2. CNTと他のマトリックスとの濡れ
   3. 従来のCNT複合材料の開発経緯と特性、構造、課題
5. 弾性混練法とCNTの解繊と分散
   1. まず解繊
   2. 高分子の弾性と粘性
   3. 弾性混練法
6. CNT・セルレーションの発見
   1. 新たな臨界現象の発見
   2. 充てん率と弾性率・熱膨張・熱劣化
   3. 溶剤吸収と膨潤
   4. 連続立体構造と動的粘弾性
7. セルレーションの検証とナノサイズ効果
   1. TEM・3D-TEM観察による立体構造
   2. AFMマッピングによる界面構造と連続立体構造
   3. パルスNMRによるマトリックスの分子運動性解析
8. エキゾチック・ナノカーボンの応用
   1. 耐熱性と物理的強さの両立
   2. 化学的強さと物理的強さの両立
9. CNT・セルレーションによるエラストマー複合材料の開発と商品化
   1. 石油・天然ガス資源探査・採取用シール材の開発
   2. シール材の耐熱性・耐久性の飛躍的向上の原因
   3. バルブ用シール材の開発
   4. 化学的強さと物理的強さの大幅向上の原因
   5. 自動車部品の開発
   6. その他の応用商品開発
10. CNT樹脂複合材料の応用と商品化
    1. 樹脂弾性混練法
    2. 樹脂商品開発
11. CNT応用商品開発の将来と課題
    1. 従来の複合材料との比較とセルレーション技術の将来
    2. CNT類の価格と安全性
12. セルロースナノファイバー (CNF) とは何か
    1. これまでのCNFとTEMPO酸化CNF
    2. ナノアグリコンソーシアム
13. CNFエラストマー複合材料の調整
    1. 二段階弾性混練法によるナノコンポジットの作成
    2. CNF複合材料の基本的特性
    3. CNF複合材料の耐久性
    4. CNFとCNT
14. 各種のセルロース
    1. セルロース種類と特性の比較
    2. セルロース種類と構造の違い
15. CNFセルレーションは可能か
    1. 応力-ひずみ曲線とセルレーション
    2. 線膨張係数とセルレーション
    3. モルフォロジーとセルレーション
16. CNF複合材料の応用展開
    1. エラストマー系への応用
    2. 硬質樹脂系への応用