天然ナノフィラーを用いたグリーンハイブリッド材料の構築

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15205028
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 高原 淳 九州大学, 先導物質化学研究所, 教授 (20163305)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 和田 信一郎 九州大学, 大学院・農学研究院, 助教授 (60108678) ; 田中 敬二 九州大学, 大学院・工学研究院, 助手 (20325509) ; 大塚 英幸 九州大学, 先導物質化学研究所, 助教授 (00293051)
• Keywords: イモゴライト / ナノチューブ / ナノフィラー / マトリクス高分子 / ポリビニルアルコール / 界面相互作用 / ナノハイブリッド / 環境調和型

Research Abstract

鹿沼土や火山灰土に含まれるアルミニウムシリケートナノファイバー"イモゴライト"と環境負荷の少ない高分子であるポリビニルアルコール(PVA)を用いて、ナノフィラー/マトリクス高分子の界面を設計・制御し、力学物性、耐熱性や難燃性に優れた高性能の高分子ナノハイブリッド材料(グリーンナノハイブリッド)を構築することを目的とする。平成15年度はイモゴライトを高分子溶液中で合成するin-situ合成法によるハイブリッド形成を検討した。塩化アルミニウムとモノケイ酸を出発原料としたイモゴライト合成反応の途中で、ポリマー水溶液(PVA水溶液)を混合し、(イモゴライト/PVA)ハイブリッドを調製した。イモゴライトの生成は広角X線回折、赤外吸収スペクトルに基づき確認した。(イモゴライト/PVA)ハイブリッドのタッピングモード原子間力顕微鏡(AFM)像により、その場合成のハイブリッドではイモゴライトの分率が50wt%程度の場合でも、ナノメートルサイズのファイバーが微細に分散していることが確認された。また、フイルム化した場合、同量の粉末状イモゴライトをブレンドして調製したPVA複合体と比較して高い透明性が得られ、in-situ合成法により調製したイモゴライトはポリマーマトリクス中における分散性が極めて高いことが明らかとなった。

Research Products

• [Publications] 山本和弥, 大塚英幸, 和田信一郎, 高原 淳: "天然ナノファイバー「イモゴライト」とそのナノハイブリッド化"工業材料. Vol.51, No.9. 50-55 (2003)
• [Publications] K.Yamamoto, S.-I.Wada, H.Otsuka, A.Takahara: "Preparation of Polymer Nanohybrid via in situ Synthesis of Inorganic Nanofiber in Polymer Solution"Trans.Materials Research Society, Japan. (印刷中). (2004)
• [Publications] N.Hosaka, K.Tanaka, H.Otsuka.A.Takahara: "Influence of the Addition of Silsesquioxane on the Dewetting Behavior of Polystyrene Thin Film"Composite Interfaces. (印刷中). (2004)
• [Publications] 高原 淳, 山本和弥, 和田信一郎: "天然無機ナノファイバー「イモゴライト」in「ナノファイバーテクノロジーを用いた高度産業発掘戦略」"CMC(印刷中). (2004)