| 研究課題/領域番号 |
21K05194
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分35020:高分子材料関連
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
塚田 学 千葉大学, 大学院工学研究院, 助教 (60632578)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | セレノフェン / ポリセレノフェン / オリゴセレノフェン / 金属調光沢膜 / インク / 塗布液 / 塗布膜 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、既存の金属フレークを含有する金属調光沢塗料の光沢に匹敵する有機分子のみで構成された高光沢有機高分子金属調光沢膜の開発を行う。この研究を通して、非金属化合物のみからなる金属調光沢膜において、強い光沢を出すにはどうすればよいか？立体規則性と反射率にはどのような関係性があるのか？という２つの問いを解明する。具体的には、アニオンドープしたポリセレノフェンの合成、塗布膜の調製と膜物性の測定、立体規則性を制御したポリセレノフェンの合成、理論計算と機械学習を用いた解析、の4つの研究を行う。合成と物性測定だけでなく、理論計算や機械学習なども取り入れることで、多角的視点から研究を進めていく。
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| 研究成果の概要 |
本研究は、導電性高分子であるセレノフェンオリゴマーの合成およびこれを用いて金属調光沢膜の作製を行った。化学酸化重合により4種類のアニオンドープセレノフェンオリゴマーを合成した。次に、炭酸プロピレンを溶媒として、オリゴマーの塗布液を調製した。カラス基板上に塗布後、適切な条件で乾燥させることで、金属調光沢膜を得た。セレノフェンオリゴマーの塗布膜は、側鎖の違いにより、赤紫色光沢あるいは黒色に近い光沢を示すことが分かった。以前の行っていたチオフェンオリゴマーは金属調光沢膜であった。つまり、チオフェンオリゴマーでは発現できない新しい金色調光沢色の発現に成功したと言える。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
金属調光沢塗料は、高級感を付与する加飾、偽造防止コーティング、さらには光を反射させるエコロジーコーティングなどにも利用されており、我々の生活を支えている。一般的な金属調光沢塗料は、アルミニウムなどの金属フレークを展色剤中に分散させることで光沢を発現しているが、塗料への金属の使用が多くの問題を引き起こす。本研究では、金属を含まずに有機物のみで金属調光沢を発現できる高分子を見出した。これは、金属を含む金属調光沢塗料が抱える問題を解決する可能性を秘めている。また、これまでのチオフェンオリゴマー系では困難であった光沢色を、セレノフェンオリゴマーを用いることで発現させることに成功した。
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