有機物に不燃性を付与させる含フッ素ナノコンポジット類の創製

• 研究課題/領域番号: 24550220
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 有機工業材料
• 研究機関: 弘前大学
• 研究代表者: 澤田 英夫 弘前大学, 理工学研究科, 教授 (50259909)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2012年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 含フッ素オリゴマー / ナノコンポジット / シリカ / フッ化カルシウム / 低分子芳香族化合物 / 不燃性 / フッ素系ポリマー / ヘキサフルオロシリケートアニオン / シリカナノコンポジット / アンモニウムヘキサフルオロシリケート / カプセル化 / Nafionの不燃化 / 耐光性 / 含フッ素シリカナノコンポジット / 有機・ハイブリッド材料 / ナノ材料 / 複合材料・物性 / 表面・界面物性

研究成果の概要

本研究では、フルオロアルキル基含有オリゴマー/シリカナノコンポジットコア内へカプセル化された種々の低分子芳香族化合物に不燃性を発現しうる因子としてのアンモニウムヘキサフルオロシリケートの生成を明確にさせた。さらにフッ化カルシウムナノコンポジットコア内へカプセル化された低分子芳香族化合物の不燃化にも成功した。
このように、本研究課題を遂行させることにより、種々の有機物への不燃性付与剤としてヘキサフルオロシリケートアニオンさらにはフッ化カルシウムが重要な無機成分であることを明らかにさせた。

研究成果

• [雑誌論文] Preparation of Magnesium Carbonate Nanoparticles Encapsulated by Nanocomposite Material Derived from Fluoroalkyl End-Capped Vinyltrimethoxysilane Oligomer – Application to the Surface Modification of Glass and Poly(methyl methacrylate) (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Oikawa, T. Saito, S. Idomukai, T. Tanaka, M. Nishida, and H. Sawada
  • 雑誌名: J. Fluorine Chem. 巻: xxx ページ: 70-79
  • DOI: 10.1016/j.jfluchem.2015.02.003
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Preparation and Properties of Fluorinated Aliphatic Alcohols/silica Nanocomposites – Application to the Encapsulation of Anatase Titanium Oxide Nanoparticles into These Composite Cores (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Guo, S. Soma, K. Okuno, T. Saito, T. Makagawa, K. Sato, and H. Sawada
  • 雑誌名: Composites: Part B 巻: 70 ページ: 80-91
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Facile Creation of Superoleophobic and Superhydrophilic Surface by Using Perfluoropolyether Dicarboxylic Acid/Silica Nanocomposites (2015)
  • 著者名/発表者名: E. Sumino, T. Saito, T. Noguchi, and H. Sawada
  • 雑誌名: Polym. Adv. Technol. 巻: 26 ページ: 345-352
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Color-Changing Behavior of Fluoroalkyl End-Capped 2-Methacryloyloxyethanesulfonic Acid Oligomer/Polyaniline Nanocomposites, Triggered by A Variety of Basic Compounds (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Tsuzuki-ishi and H. Sawada
  • 雑誌名: Colloid Polym. Sci. 巻: 293 ページ: 1237-1244
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Facile Creation of Superoleophobic and Superhydrophilic Surface by Using Fluoroalkyl End-Capped Vinyltrimethoxysilane Oligomer/Calcium Silicide Nanocomposites - Development of These Nanocomposites to Environmental Cyclical Type-Fluorine Recycle through Formation of Calcium Fluoride (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Saito, Y. Tsushima, and H. Sawada
  • 雑誌名: Colloid Polym. Sci. 巻: 293 ページ: 65-73
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Preparation and properties of fluorinated carboxylic acid/silica nanocomposite-encapsulated low molecular weight compounds (2014)
  • 著者名/発表者名: E. Sumino, S. Ise, T. Saito, M. Nishida, T. Noguchi, and H. Sawada
  • 雑誌名: Colloid Polym Sci. 巻: 292 号: 3 ページ: 369-379
  • DOI: 10.1002/pat.3229
  • 査読あり
• [雑誌論文] UV resistance of encapsulated low molecular weight aromatic compounds in fuoroalkyl end-capped trimethoxyvinylsilane oligomer/silica nanocomposite (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Sawada, Y. Oikawa, Y. Matsuki, and T. Saito
  • 雑誌名: Polym. Adv. Technol. 巻: 25 ページ: 388-395
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation of perfluoro-1,3-propanedisulfonic acid/Nafion®/silica hybrid nanoparticles – thermally stable Nafion® in these silica hybrid nanoparticles even after Calcination at 800 ℃ (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Soma, Y. Mizuguchi, M. Sugiya, and H. Sawada
  • 雑誌名: J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem. 巻: 印刷中 号: 13 ページ: 1869-1877
  • DOI: 10.1002/pola.27195
  • 査読あり
• [雑誌論文] 金属ナノ粒子をカプセル化させたフルオロアルキル基含有オリゴマーナノコンポジット類の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 續石大気, 澤田英夫
  • 雑誌名: オレオサイエンス 巻: 14 ページ: 55-66
  • NAID: 130005308187
  • 査読あり
• [雑誌論文] 新しいフッ素系高分子界面活性剤の開発と機能開発(3) –フルオロアルキル基含有オリゴマー/酸化チタンナノコンポジット類の開発と機能開発 ― (2014)
  • 著者名/発表者名: 澤田英夫，郭 素娟
  • 雑誌名: ポリファイル 巻: 51
• [雑誌論文] 新しいフッ素系高分子界面活性剤の開発と機能開発(4) –フルオロアルキル基含有オリゴマー/シリカナノコンポジット類の表面改質剤への応用 ― (2014)
  • 著者名/発表者名: 及川祐梨，齋藤禎也，澤田英夫
  • 雑誌名: ポリファイル 巻: 51
• [雑誌論文] Preparation and photocatalytic activity of fluoroalkyl end-capped vinyltrimethoxysilane oligomer/anatase titanium oxide nanocomposite-encapsulated low molecular weight aromatic compounds (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Guo, T. Ogasawara, T. Saito, H. Kakehi, Y. Kato, M. Miura, N. Isu, and H. Sawada
  • 雑誌名: Colloid Polym. Sci. 巻: 291 ページ: 2947-2957
  • 査読あり
• [雑誌論文] 新しいフッ素系高分子界面活性剤の開発と機能開発(1) – フッ素系高分子/シリカナノコンポジット類の開発と不燃材料への展開 ― (2013)
  • 著者名/発表者名: 相馬早紀，澤田英夫
  • 雑誌名: ポリファイル 巻: 50
• [雑誌論文] 新しいフッ素系高分子界面活性剤の開発と機能開発(2) –フルオロアルキル基含有オリゴマーと種々の無機微粒子とのナノコンポジット化と機能開発 ― (2013)
  • 著者名/発表者名: 井戸向さつき，澤田英夫
  • 雑誌名: ポリファイル 巻: 50
• [雑誌論文] Coloring - Decoloring Behavior of Fluoroalkyl End-capped 2-Acrylamido-2-methylpropanesulfonic Acid Oligomer/Acetone Composite in Methanol (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Kijima, M. Nishida, H. Fukaya, M. Yoshida, and H. Sawada
  • 雑誌名: J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem 巻: 印刷中 号: 12 ページ: 2555-2564
  • DOI: 10.1002/pola.26663
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluoroalkyl End-capped Oligomers Possessing Non-flammable Characteristic in Calcium Carbonate Nanocomposites (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Saito, H. Kakehi, Y. Kato, M. Miura, N. Isu, and H. Sawada
  • 雑誌名: Polym. Adv. Technol 巻: 印刷中 号: 6 ページ: 532-540
  • DOI: 10.1002/pat.3111
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low Molecular Weight Aromatic Compounds Possessing Nonflammable Characteristic in Calcium Fluoride Nanocomposite Matrices after Calcination at 800 ℃ (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Saito, M. Nishida, H. Fukaya, H. Kakehi, Y. Kato, M. Miura, N. Isu, and H. Sawada
  • 雑誌名: Colloid Polym. Sci. 巻: 印刷中 号: 4 ページ: 945-953
  • DOI: 10.1007/s00396-012-2813-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and Properties of Polyfluoro(silyl)acetylene Nanoparticles by Reaction of Fluoro(silyl)acetylenes with Triethylamine (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Goto, M. Shiosaki, T. Hanamoto, M. Yoshida, and H. Sawada
  • 雑誌名: Colloid Polym. Sci. 巻: 印刷中 号: 5 ページ: 1211-1217
  • DOI: 10.1007/s00396-012-2851-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and Application of Head-to-head Type Styrene Dimers Bearing Two Fluoroalkyl End-groups (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Iizuka, S. Fukushima, Y. Goto, M. Okazaki, H. Sawada, and M. Yoshida
  • 雑誌名: Colloid Interface Sci. 巻: 291 ページ: 595-601
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation of Ionic Liquid/Silica Nanocomposites Possessing No Weight Loss Characteristic after Calcination at 800 °C (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Sawada, T. Sasaki, M. Nishida, S. Kodama, M. Sugiya
  • 雑誌名: Colloid Polym. Sci. 巻: 290 ページ: 987-995
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coloring - Decoloring Behavior of Amphiphilic Fluoroalkyl End-Capped N-(1,1-dimethyl-3-oxobutyl)acrylamide - Acryloylmorpholine Cooligomer/Fluorescein Nanocomposites in Protic and Aprotic Solvents (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Sawada, S. Izumi, K. Sasazawa, and M. Yoshida
  • 雑誌名: J. Colloid Interface Sci. 巻: 377 ページ: 76-80
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluoroalkyl end-capped Vinyltrimethoxysilane Oligomer/anatase Titanium Oxide Nanocomposites Possessing Photocatalytic Activity even after Calcination at 1000°C (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Guo, H. Yoshioka, H. Kakehi, Y. Kato, M. Miura, N. Isu, B. Ameduri, and H. Sawada
  • 雑誌名: J. Colloid Interface Sci. 巻: 387 ページ: 141-145
  • 査読あり
• [学会発表] 含フッ素高分子/無機ナノコンポジット類の開発 ― 有機物への不燃性付与 (2014)
  • 著者名/発表者名: 澤田英夫
  • 学会等名: 2014年材料技術研究協会討論会特別講演
  • 発表場所: 東京理科大学
  • 年月日: 2014-12-05
  • 招待講演
• [学会発表] Preparation of Perfluoro-1,3-propanedisulfonic Acid/Nafion®/Silica Nanocomposites (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Sawada
  • 学会等名: Fluoropolymer 2014
  • 発表場所: San Diego, California, USA
  • 年月日: 2014-10-13 – 2014-10-16
  • 招待講演
• [学会発表] 含フッ素オリゴマーナノ粒子の調製と応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 澤田英夫
  • 学会等名: 第63回高分子討論会、S17.ナノ・マイクロ粒子の複合化依頼講演
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 2014-09-24
  • 招待講演
• [学会発表] 含フッ素オリゴマーナノコンポジット類の調製と機能開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 澤田英夫
  • 学会等名: 平成26年度化学系学協会東北大会、高分子化学・繊維化学セッション依頼講演
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2014-09-21
  • 招待講演
• [学会発表] Low Molecular Weight Aromatic Compounds Possessing Nonflammable and Flammable Characteristics in Calcium Fluoride nanocomposite Matrices after Calcination at 800 oC (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Sawada and T. Saito
  • 学会等名: The Twenty-Second Annual International Conference on Composites/Nano Engineering (ICCE-22)
  • 発表場所: Malta
  • 年月日: 2014-07-13 – 2014-07-19
  • 招待講演
• [学会発表] ENCAPSULATION OF GUEST MOLECULES SUCH AS SILICA NANOPARTICLES AND KETONES INTO FLUOROALKYL END-CAPPED OLIGOMERIC AGGREGATES CORES (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Sawada
  • 学会等名: International Symposium on Fluorous Technologies (ISoFT’13)(招待講演）
  • 発表場所: Budapest, Hungary
  • 招待講演
• [学会発表] DEVELOPMENT OF FLUOROALKYL END-CAPPED OLIGOMERS POSSESSING A NONFLAMMABLE CHARACTERISTIC IN SILICA GEL MATRICES (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Sawada
  • 学会等名: IUPAC 9th International Conference on Novel Materials and Synthesis (NMS-IX) & 23rd International Symposium on Fine Chemistry and Functional Polymers (FCFP-XXIII)
  • 発表場所: Shangahi, China
  • 招待講演
• [学会発表] COLORING-DECOLORING BEHAVIOR OF FLUOROALKYL END-CAPPED 2-ACRYLAMIDO-2-METHYLPROPANESULFONIC ACID OLIGOMER /ACETONE COMPOSITE; APPLICATION TO POLYALDOL AND RETROPOLYALDOL CONDENSATION (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Sawada and T. Kijima
  • 学会等名: 4th Japan-Korea-China Joint Seminar on Fluorine Chemistry
  • 発表場所: Nagoya
  • 招待講演
• [学会発表] Self-assembly of ketones in fluoroalkyl end-capped betaine-type oligomeric gel network cores (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Sawada
  • 学会等名: The 2011 Fall ACS National Meeting
  • 発表場所: Denver, Colorado, USA
  • 招待講演
• [学会発表] Preparation and Applications of Novel Fluoroalkyl End-capped Oligomers/Titanium Oxide Nanocomposites (2012)
  • 著者名/発表者名: Hideo Sawada, Sujuan Guo, Hiroaki Yoshioka, Hiroshi Kakehi, Yoshihiro Kato, Masashi Miura, Norifumi Isu, Abdellatif Manseri, and Bruno Ameduri
  • 学会等名: Fluoropolymer 2012
  • 発表場所: Las Vegas, Nevada, USA
  • 招待講演
• [図書] HANDBOOK OF FLUOROPOLYMER SCIENCE AND TECHNOLOGY; Edited by D. W. Smith Jr., S. T. Iacono, and S. S. Iye (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Sawada
  • 総ページ数: 30
  • 出版者: John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey
• [図書] フッ素樹脂の最新動向 (2013)
  • 著者名/発表者名: 澤田英夫（監修）
  • 総ページ数: 229
  • 出版者: シーエムシー出版
• [備考] 弘前大学理工学研究科澤田研究室
  • URL: http://www.st.hirosaki-u.ac.jp/~fsaw/pg357.html