導電性高分子ナノファイバーの構造と物性に関する研究

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18759003
• Research Category: Grant-in-Aid for Special Purposes
• Research Institution: Kyoto Institute of Technology
• Principal Investigator: 小滝 雅也 京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 助教授 (00282244)
• Keywords: エレクトロスピニング法 / ナノファイバー / 導電性高分子 / ポリチオフェン / ポリアニリン / 電流電圧特性 / 同軸異径ノズル / 極細ノズル

Research Abstract

エレクトロスピニング法による導電性高分子ファイバーの極細化を達成するために、極細ノズル(内径1μm)および同軸異径ノズルを用いた。極細ノズルを用いた検討においては、導電性高分子としてポリチオフェン(P3HT)を用いた。通常ノズル(内径100・m)を用いた場合、直径約10μmのP3HTファイバーが得られた。極細ノズルを用いることにより、直径約100nmのP3HTファイバーを得ることに成功した。同軸異径ノズルを用いた検討においては、導電性高分子としてポリアニリン(PANI)を用いた。ここでは、PANIを芯材、ポリカプロラクトン(PCL)、ポリエチレンオキシド(PEO)およびポリメタクリル酸メチル(PMMA)を鞘材とする「芯鞘型」ファイバーを作製し、鞘材を溶媒でエッチングすることにより極細PANIファイバーを得ることを試みた。得られた芯鞘型ファイバーのモルフォロジーは、芯材用溶媒と鞘材用溶媒の相容性、鞘材のポリマー特性に依存することが明らかとなった。モルフォロジー制御に関する検討の結果、PEOを鞘材に用いることにより、繊維径約100nmのPANIファイバーを得ることに成功した。
得られた導電性高分子ナノファイバー1本をガラス基板上にシルバーペースト(電極)で固定し、電流電圧特性の評価を行った。繊維径約10μmのP3HTファイバーの抵抗は、68M・であることがわかった(電極間距離2.8mm)。