【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.09】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24UT0057
利用課題名 / Title
セルロースナノ結晶複合化によるガロールポリマーの水中接着強度向上
利用した実施機関 / Support Institute
東京大学 / Tokyo Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）物質・材料合成プロセス/Molecule & Material Synthesis
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials（副 / Sub）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials
キーワード / Keywords
コンポジット材料/ Composite material,ナノ粒子/ Nanoparticles,電子顕微鏡/ Electronic microscope
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
山田 江里子
所属名 / Affiliation
東京大学大学院工学系研究科マテリアル工学専攻
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
寺西亮佑
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術補助/Technical Assistance
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
ナノセルロース材料は，高い剛性や強度，表面の化学修飾性，及び生分解性といっ た特徴から，複合材料調製時のフィラーとして利用が進められている．その中でもセルロースナノ結晶(CNC)は針状の形状であることから，繊維同士の絡み合いが少 なく，ポリマーマトリックス中で凝集しにくい．この特性を活かして，近年接着剤に対してCNCをフィラーとして添加することで，接着剤自体の機械的特性を向上さ せる研究が行われている．本研究では，CNCの表面へ金属-ポリフェノール錯体(MPN)コーティング後，デシルアミンよりも分子鎖の長い第一級アミンであるオ クタデシルアミン(ODA)を付加し，そのCNC表面の疎水性を評価した．その後，酸や酸化剤で処理することで被覆を分解し，CNCを取り出して評価した．
実験 / Experimental
ホヤ被嚢を乾燥粉砕し，NaOHでのアルカリ処理，亜塩素酸ナトリウムと酢酸による漂白，TEMPO酸化，塩酸による加水分解を経てTOTCNCを得た1)．
得られた分散液を水で希釈し濃度を0.01 wt%としたものをフォルムバール膜貼り付け400メッシュCu グリッド(JEOL, 783119739)に滴下し，酢酸ウラニルにより染色後, 乾燥させてTEM試料を作製した．また，加速電圧120 kVでTEM観察(利用装置: JEM-1400)
を行った．
結果と考察 / Results and Discussion
酸加水分解を通してTOCNFが針状のTOCNCに変化したことが確認された．また，MPNコーティング前後で，TOCNCとMPN-TOCNCの形状に大きな変化がないことも確認された．TEM観察の結果，TOCNC，MPN-TOCNC，ODA-MPN-TOCNCの作成に成功したことが示された．その後，ODA-MPN-TOCNCに酸処理または酸化剤の処理を行うことにより，被覆が分解され，元のCNCに近い形状に回復することが確認できた．
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig.1 各ステップにおけるTEMO酸化ホヤ由来CNC
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
1) Dunlop, M. J. et al., Scientific Reports 2020 10, 1–13 (2020).
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- ◯Eriko Yamada, Hirotaka Ejima,"Reversible surface functionalization of cellulose nanocrsytals using metal-phenolic networks", International Symposium on Fiber Science and Technology (ISF2024), 1D08, Kyoto Terrsa, Kyoto, Japan (November 25–28, 2024) (発表26日)
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件