2016 Fiscal Year Annual Research Report
表面官能基化ZrO2ナノ微粒子を用いた高透明ハイブリッド材料の新展開
Publicly Offered Research
| Project Area | Creation of Element-Block Polymer Materials |
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| Project/Area Number |
15H00721
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
川口 正剛 山形大学, 大学院有機材料システム研究科, 教授 (00204694)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 有機無機ハイブリッド / 透明材料 / 屈折率制御 / 表面処理 / 光学材料 / ナノ微粒子 / チオール－エン反応 / エポキシ樹脂 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
水中に分散している無機ナノ微粒子を用いて1次粒子径を保ったまま有機溶媒に相移動させながら同時に表面疎水化処理化を行うユニークな表面機能化方法を見いだした。この方法で表面処理したNPsは、様々な有機媒体中にナノ分散できるだけでなく、高分子マトリックス中にもナノ分散させることが可能であり、透明性を損なうことなく高屈折率なハイブリッドバルク材料を与える有用な元素ブロックである。今年度は、この手法をより一層発展させるために以下の項目について検討を行った
1. ZrO2 NPsのTEMおよびSAXS測定を行い、粒子径分布を考慮した散乱関数と比較検討を行うことによって精密特性解析手法を確立した。この手法の開発によって、得られるハイブリッド材料のより精密な解析が可能となった。また、ZrO2 NPsの密度を決定する手法を提案し、決定した。NPsの密度はバルクの値よりも小さくなることを実験的に証明した。
2．これまでZrO2 NPsの表面処理剤としては主にカルボン酸が有用であることを報告してきたが、逐次系ポリマーに対しては耐熱性が低下するなどの問題点があった。そこで、エポキシ樹脂モノマーを表面処理剤としてZrO2表面に修飾させることで、直接ZrO2微粒子をモノマー中にナノ分散させ、その場重合させることで“見かけ上”表面処理剤フリーでZrO2を導入した各種エポキシハイブリッド材料の合成法を確立した。
3. 光硬化反応を用いることで容易に重合・硬化できるthiol-ene樹脂に着目し、ZrO2ナノ微粒子を凝集することなく有機モノマー中に分散可能な表面処理剤の設計およびthiol-ene反応可能な部分を有するZrO2ナノ微粒子を用いたハイブリッド材料の創製について検討を行い、種々の基礎的な知見を得ることができた。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(21 results)
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[Journal Article] Maltotriose-conjugation to a Fluorinated Chlorin Derivative Generating a PDT Photosensitizer with Improved Water-solubility2016
Author(s)
Narumi, A.; Tsuji, T.; Shinohara, K.; Yamazaki, H.; Kikuchi, M.; Kawaguchi, S.; Mae, T.; Ikeda, A.; Sakai, Y.; Kataoka, H.; Inoue, M.; Nomoto, A.; Kikuchi, J.; Yano, S.
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Journal Title
Org. Biomol. Chem.
Volume: 89
Pages: 3350-3353
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] 機能性高分子微粒子の設計2017
Author(s)
川口 正剛
Organizer
平成28年度 KAST 教育講座第IV期
Place of Presentation
かながわサイエンスパーク
Year and Date
2017-01-24 – 2017-01-24
Invited
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