2006 Fiscal Year Annual Research Report
超音波を用いた芳香族ポリアミド微粒子の創製およびその機能制御
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17750209
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| Research Institution | Industrial Research Institute of Osaka Prefecture |
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Principal Investigator |
吉岡 弥生 大阪府立産業技術総合研究所, 化学環境部, 主任研究員 (00359407)
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| Keywords | 芳香族ポリアミド / 高分子微粒子 / ナノ材料 / 超音波 |
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| Research Abstract |
芳香族ジアミンと芳香族ジ酸クロライドを水を含むアセトン中超音波照射しながら沈澱重合することにより、サブミクロンサイズの耐熱性・単分散性に優れたパイ状微粒子が得られた。また、これらのモルフォロジーは、合成時の仕込みモノマー濃度の増加に伴い、パイ状から襞状球状粒子へ変化した。そこで、これらのモルフォロジーと特性の相関を明らかにするため、濃度、時間、水の添加量、反応溶媒などの反応条件を変えてポリアミドの合成を行い、そのモルフォロジー、結晶化度、分子量などについて評価を行った。その結果、モルフォロジーは反応溶液の極性やモノマー濃度に、結晶化度はポリアミドの化学構造に、分子量は反応溶液中に残存するHClの量に、大きく依存することが明らかとなった。また、これらの結果より粒子の生成メカニズムは以下のように考えられる。まず反応初期にジアミンとジ酸クロライドの縮合重合が一気に進行する。そして分子鎖が一定以上の分子量に到達した時点で3次元的に配向し、その結果多数の小さな粒子核が生成する。さらにその後、これらの粒子核が、反応溶液などの極性や粒子核数などの影響を受けながら互いに結合し、最終的な粒子形状へ成長していくものと思われる。
さらに、超音波の周波数を変え同様の調製手法で、数種類のポリアミド微粒子を合成した結果、粒子のモルフォロジーは、反応時に照射する超音波の周波数に一部依存することが明らかとなった。また、その程度もポリアミドの種類により異なっていた。
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