2015 Fiscal Year Annual Research Report
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
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25630296
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
岸 肇 兵庫県立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60347523)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ナノフィラー / 複合高分子 / エポキシ / ポリマーアロイ / 相構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、ナノサイズの相構造を形成するエポキシ樹脂系ポリマーアロイをテンプレートとし、その中でナノフィラーをin-situ合成することにより新規なフィラー系複合材料を創出するものである。具体的には、未硬化段階のエポキシ／ブロック共重合体ポリマーアロイ樹脂中にフィラー前駆体を添加し、樹脂中での還元反応を用いたin-situフィラー粒子の合成を検討した。
H25年度はベヘン酸銀をトリエチルアミンにて還元させる手法によりin-situ銀粒子の合成を行ったが、トリエチルアミンはエポキシ樹脂のアニオン重合触媒としても同時的に働くため、広範囲なエポキシ樹脂の応用展開には制限があった。
そこでH26年度は液状の金属塩である硝酸銀を銀原料とし、ビスフェノールA型エポキシ樹脂の化学構造中に存在する２級水酸基を還元剤として用いる検討を行った。これによりin-situ銀粒子の合成自体は可能とわかったが、一方で硝酸銀とアクリル系ブロック共重合体との相溶性に課題があり、ポリマーアロイ樹脂側のナノ相構造形成が困難とわかった。そこで、硬化前からナノ相構造を形成するエポキシ／ブロック共重合体ブレンド中に安定して分散させうるフィラー前駆体の探索を行い、固体粉末状の炭酸銀を見出した。
これを受けて最終年度（H27年度）は炭酸銀の微粒子化および良分散化の検討を行った。結果としてボールミル粉砕を予め実施した炭酸銀微粒子を超音波照射によりエポキシ／ブロック共重合体ブレンドに良好に分散させることに成功した。このブレンド樹脂に共存還元剤として2-プロパノールを用いることにより、ナノラメラ相構造を有するエポキシ／ブロック共重合体アロイ中で数十ナノメートル～数百ナノメートルサイズの銀粒子をin-situ合成することに成功した。生成した銀粒子はエポキシ連続相に選択的に配置された。
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