2005 Fiscal Year Annual Research Report
ナノ粒子複合系の異方性束縛場における構造形成・緩和過程の解析とその固定化
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17550190
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| Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
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Principal Investigator |
田中 克史 京都工芸繊維大学, 繊維学部, 助教授 (50207081)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
米竹 孝一郎 山形大学, 工学部, 教授 (30143085)
木村 浩 岐阜大学, 工学部, 助教授 (40313910)
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| Keywords | 高分子構造・物性 / ナノ材料 / 複合材料・物性 / 材料加工・処理 / 解析・評価 |
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| Research Abstract |
(i)試料粒子として、球状のシリカ粒子、板状のベントナイト粒子を用いて、水系のコロイド分散系を調製して、レオロジー計測等を現有設備によって行った。その際、添加塩濃度の効果を検討した。板状粒子系の場合、塩添加にともなって粘度が減少し、さらに高塩濃度になると一転して増加する結果が得られ、この点において球状粒子系との相違が認められた。
(ii)今年度は球状粒子を中心に、等方性媒体としてポリスチレン(PS)/有機溶剤系、異方性媒体としてHydroxypropyl cellulose(HPC)/水系を検討した。
フラーレン混合物/(PS/有機溶剤)系キャスト複合膜において、その固定化過程を光学顕微鏡システムによって観察した結果、凝集体が見られた。この固定化試料の熱処理によって、より微細化した凝集体が観察され、粒子径分布は狭くなる結果が得られた。
酸化チタン(TiO_2)/(HPC/水等方溶液)系について、溶媒除去による固定化を偏光顕微鏡観察した結果、溶媒の蒸発により異方性相が出現した後、固体膜が得られた。同時に検討した動的粘弾性計測では、固定化の初期過程を高感度でモニターすることが明らかとなった。一方、試料に正弦波電場を印加して得られる電流応答について直流伝導電流成分と変位電流成分を分離した結果、固定化の後期過程を高感度でモニターすることが明らかとなった。さらに、試料の膜調製時における塗布方向に沿って異方性が発現する結果が得られ、束縛場の効果が認められたと考えられる。また、固体膜中のTiO_2粒子の分散状態は極めて良好であった。
(iii)フラーレン混合物/PS系において、プレス膜調整したフラーレン複合固体膜を検討した結果、粒子分散は極めて良好であり、熱処理後も安定した結果が得られた。また、複合膜について、フラーレンに関係していると考えられる特徴的な可視吸収スペクトルが得られた。
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