ネットワークポリマーアロイ中でのバイオインスパイアードナノフィラー形成と複合化

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25630296
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Research Institution: University of Hyogo
• Principal Investigator: 岸 肇 兵庫県立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60347523)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: ナノフィラー / 複合高分子 / ポリマーアロイ / エポキシ

Research Abstract

本研究の目的はナノサイズの相構造を有するエポキシポリマーアロイをテンプレートとしたin-situナノフィラー合成であるが、その第１段階としてエポキシ樹脂（有機相）中における無機粒子もしくは金属粒子のin-situ合成に適切な樹脂系や条件を探索する必要がある。
まず、無機材料にテトラエトキシシラン、エポキシ主剤にポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、硬化剤としてフェノールノボラック（硬化触媒：トリフェニルホスフィン）を固形成分としたエタノール溶液に塩酸を二段階で加えて加水分解させ、有機無機ハイブリッドの作成を試みた（有機/無機体積比＝50/50）。硬化樹脂のモルフォロジーはフッ酸による無機成分エッチング後にSEM二次電子像にて観察した。3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（GPTMS）を組成に適量加えることにより有機相と無機相からなる相構造が均一化し、また両者の界面が強くなり硬化物の強度が増した。但し、ここで形成された相構造はμmサイズまで成長していた。
一方、エポキシ樹脂中での有機酸金属塩の還元反応による金属ナノ粒子合成にも取り組んだ。ビスフェノールA型ジグリシジルエーテルに、金属源としてベヘン酸銀、還元剤としてトリエチルアミンを加えた。トリエチルアミンはエポキシ樹脂の硬化触媒としても働くと考えられる。硬化樹脂中にSEM反射電子像にて明相となる粒子が形成され銀粒子のin-situ合成がなされたと推定している。但し、その粒子径はμmサイズに成長していた。
これらの結果から、ゾルゲル反応を利用する無機粒子合成についても還元反応を利用する金属粒子合成についても、エポキシ樹脂中でのin-situ合成自体は可能と言えるが、ナノサイズの粒子形成に留める技術・原理が必要である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

エポキシ樹脂中における無機粒子および金属粒子のin-situ合成自体が可能であることを初年度に確認できたため。

Strategy for Future Research Activity

無機粒子あるいは金属粒子のエポキシ樹脂中でのin-situ合成において、粒子サイズを数十ナノメートルレベルに微細化させる。加えて、エポキシナノアロイ樹脂中での位置選択的ナノ粒子合成を試みる。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

物品購入量が予想より少なかったため。
平成26年度予算と合わせて物品購入費に充てる。