2017 Fiscal Year Annual Research Report
Design of Electrophoretic Non-Ionic Polymers and the Mechanism
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15K05515
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
高須 昭則 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30303697)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 電気泳動 / 非イオン性 / 階層構造 / カラー電着塗装 / 構造色 / 微粒子 / エマルション重合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度の結果（電気泳動に必要な構造因子の決定, Takasu etal.Biomacromolecules 2015, Polym. Chem. 2015）やバイオガラスなどのカチオン性無機物質の存在下でもアノード(+)に泳動すること(高須ら Macromolecules 2012)を考慮して、電気泳動メカニズムに迫った。溶媒効果、電極基盤（電極反応）の効果、分散液のゼータ電位測定を行うことによりアプローチし、プロトン性溶媒の誘電的な電荷分離が電気泳動の駆動力であると結論付けた（Takasu et al., Polymer 2016）。また、この機構は自動車や電化製品の電着塗装への応用の可能性が見い出された。電着塗装とは製品を塗料液中に入れてメッキのように電気を流し、付着させた樹脂を乾燥させ、熱硬化させるものを指す。しかし、下塗のカチオン型電着塗装は黒色のため、その後、まずカラーのベースとなる白～グレー系の中塗と、カラー・耐候用途の上塗工程が必要である。中塗・上塗工程においては、下塗塗膜が存在するために被塗物に通電されず、電着塗装は行えない。本研究を応用すると下塗・中塗・上塗を同時に行える省ステップ・省エネルギー型の電着等を提案できると新たな着想に至った（高須ら、塗装工学 2017、ファインケミカル 2018）。本年度は、電着による階層構造の創発と機能化を念頭に、電気泳動する非イオン性の微粒子をエマルション重合を駆使して調製した。まず、300 nm程度の粒子サイズの整った微粒子を調製し、これを電気泳動させると階層構造に起因すると考えられる構造色が確認できた。この走査型電子顕微鏡観察を行ったところステンレス基板上にハニカム構造が確認できた（Takasu et al., Polymer 2017および高須昭則、特願2016-171367）。さらに、これらの実験結果を基に、非イオン性の微粒子サイズを変更することで階層構造形成および構造色の色調変化など表面機能の発現制御に関する知見を得るところまで研究を進展させることができた。
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Research Products
(16 results)
