| 研究課題/領域番号 |
14350499
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
高分子構造物性(含繊維)
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| 研究機関 | 九州工業大学 |
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研究代表者 |
吉永 耕二 九州工業大学, 工学部, 教授 (00040436)
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| 研究分担者 |
田中 康行 九州工業大学, 工学部, 助手 (60336089)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2004
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| 研究課題ステータス |
完了 (2004年度)
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| 配分額 *注記 |
8,800千円 (直接経費: 8,800千円)
2004年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2003年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2002年度: 5,600千円 (直接経費: 5,600千円)
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| キーワード | コロイド結晶 / フォトニック結晶 / ゲル化 / ポリマーグラフト / 固体化 / 粒子配列 / ラジカル重合 / ハイブリッド微粒子 / 表面修飾 / 固定化 / リビングラジカル重合 / ポリマー-シリカ複合粒子 / ポリマー-シリカ複合物 |
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| 研究概要 |
1.単分散ポリマー修飾シリカの調製と有機溶媒中でのコロイド結晶形成
エタノールに分散した粒径136nmのコロイダルシリカと末端トリメトキシシリル基をもつポリ(無水マレイン酸-スチレン)(P(MA-ST))またはポリ(メタクリル酸メチル)(PMMA)の反応によって、単分散なP(MA-ST)/SiO_2およびPMMA/SiO_2の調製に成功した。これらの粒子がアセトニトリルなどへの有機溶媒中において、コロイド結晶が形成することを見出し、この結晶化における臨界体積分率と溶媒、グラフトポリマー量およびその分子量の関係について明らかにした。
2.ポリマーゲル中へのコロイド結晶の固定化
アセトニトリルなどの有機溶媒中でのコロイド結晶が形成する複合粒子分散系へ、メタクリル酸メチルと1,2-(ジメタクリロイルオキシ)エタンを添加して、紫外線照射によるラジカル重合によってゲル化を行ったところ、コロイド結晶構造を保持したオルガノゲルの生成に成功した。また、コロイド結晶が形成した系へのN-アルキル-L-アミノ酸誘導体添加による物理ゲル形成に基づく固定化も可能であることを明らかにした。この物理ゲル中への固定化は、体積収縮を伴わないので、フォトニック結晶作製に有望な方法であることが明らかになった。
3.ゲル固定化コロイド結晶の固化
上記方法で得られたゲルをビニリデンオキソラン中へ浸して、アセトニトリルと溶媒交換後、再び光照射によるラジカル重合を行ったところ、コロイド結晶構造を保持した堅いポリマーブロックが得られた。このポリマーの断面のSEMおよびTEM観測から、シリカ粒子の規則配列が確認された。また、モノマーにメタクリル酸メチルを用いると、透明なシリカ配列フィルムを得ることができた。
4.ゲル固定化コロイド結晶の光電効果
ポリマーゲル中へ固定化したコロイド結晶へ交流電場を印加したところ、結晶格子の振動が観察され、フォトニック結晶への応用が示唆された。
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