2012 Fiscal Year Annual Research Report
Functionalities from Hierarchy of Element Block Polymers Containing Nanoparticles
| Project Area | Creation of Element-Block Polymer Materials |
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| Project/Area Number |
24102010
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| Research Institution | Osaka Municipal Technical Research Institute |
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Principal Investigator |
松川 公洋 地方独立行政法人大阪市立工業研究所, その他部局等, 研究員 (90416321)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
御田村 紘志 地方独立行政法人大阪市立工業研究所, その他部局等, 研究員 (90437054)
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| Project Period (FY) |
2012-06-28 – 2017-03-31
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| Keywords | 有機無機ハイブリッド / ジルコニアナノ粒子 / シランカップリング剤 / 表面処理 / ビーズミル / 高屈折率 / 薄膜 / フタル酸エステル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
金属酸化物ナノ粒子に対する新規な表面処理剤を用いた有機溶剤分散体の合成を行い，これらとポリマーとの透明ハイブリッドの創製を行い、これらハイブリッドの階層構造を制御して得られる薄膜やナノファイバーなどの光学特性を評価し，応用展開することを目指した。高屈折率のチタニアやジルコニアナノ粒子を分散した高分子ハイブリッドの創製において，粒子表面と結合可能なトリアルコキシシラン基を２つ有する「デュアルサイト型シランカップリング剤」は，キャノピー構造を形成する表面処理剤として効果的であると考えられる。既に，ビス－アリロキシフェニルフルオレン出発物質とするデュアルサイト型シランカップリング剤がジルコニアナノ粒子の表面処理剤として有効であることを見出だした。さらに，可塑剤としても用いられるフタル酸エステルの骨格を持つデュアルサイト型シランカップリング剤を合成し，ビーズミルによるジルコニアナノ粒子分散体の調製及び高屈折率ハイブリッド材料への応用を検討した。フタル酸エステルの置換基効果を比較したところ，オルト位（o-DAP-Si）の方が，メタ位に比べて分散性は高く，キャノピー構造を形成し易いデュアルサイト型シランカップリング剤として効果的であることが示唆された。高屈折率ポリマーハイブリッドの創製を目的として, ポリメチルメタクリレート（PMMA）（屈折率1.49）のMEK溶液に合成したジルコニアナノ粒子分散液を添加した後，スピンコートでハイブリッド薄膜を作製した（膜厚 500～750 nm）。約70 wt%以下のジルコニアナノ粒子を含有したPMMA薄膜の光線透過率は90 %以上であり，高い透明性を維持したハイブリッド薄膜を得ることができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
デュアルサイト型シランカップリング剤によるジルコニアナノ粒子の表面修飾は、今年度購入したビーズミルで機能的に行うことができた。また、これらのジルコニアナノ粒子はPMMAに高分散でき、透明薄膜を得ることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
デュアルサイト型シランカップリング剤の可能性を探るともに、ナノ粒子分散体の新たな開発を進める。ポリマーハイブリッド溶液より調製される薄膜（２次元）の光学、電子特性を明らかにする。また、エレクトロスピニングによりジルコニアナノ粒子含有ナノファイバーの１次元構造体を作製し、それらの光学特性を調べる。
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