| 研究領域 | 元素ブロック高分子材料の創出 |
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| 研究課題/領域番号 |
24102010
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| 研究機関 | 地方独立行政法人大阪市立工業研究所 |
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研究代表者 |
松川 公洋 地方独立行政法人大阪市立工業研究所, 電子材料研究部, 研究部長 (90416321)
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| 研究分担者 |
御田村 紘志 地方独立行政法人大阪市立工業研究所, 電子材料研究部, 研究員 (90437054)
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| 研究期間 (年度) |
2012-06-28 – 2017-03-31
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| キーワード | 有機無機ハイブリッド / ジルコニアナノ粒子 / シランカップリング剤 / 表面処理 / 高屈折率 / 薄膜 |
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| 研究概要 |
金属酸化物ナノ粒子に対する新規な表面処理剤を用いた有機溶剤分散体の合成を行い、これらとポリマーとの透明ハイブリッドの創製を検討した。これらハイブリッドの階層構造を制御して得られる薄膜やナノファイバーなどの光学特性を評価し、応用展開することを目指した。高屈折率のチタニアやジルコニアナノ粒子を分散した高分子ハイブリッドの創製において、粒子表面と結合可能なトリアルコキシシラン基を2つ有する「デュアルサイト型シランカップリング剤」は、キャノピー構造を形成する表面処理剤として効果的であると考えられる。既に、ビス-アリロキシフェニルフルオレン出発物質とするデュアルサイト型シランカップリング剤がジルコニアナノ粒 子の表面処理剤として有効であることを見出だしている。可塑剤としても用いられるフタル酸エステルの骨格を持つデュアルサイト型シランカップリング剤を合成し,ビーズミルによるジルコニアナノ粒子分散体の調製及び高屈折率ハイブリッド材料への応用を検討した。キャノピー 構造を形成し易いデュアルサイト型シランカップリング剤との比較として、安息香酸アリルを出発物質とするシングルサイト型シランカップリング剤を合成し、ジルコニアナノ粒子の表面処理を行った。その結果、デュアルサイト型シランカップリング剤では、非常に安定したナノ粒子分散体を生成できる事が分かった。高屈折率ポリマーハイブリッドの創製を目的として、ポリメチルメタクリレート(PMMA)(屈折率1.49)のMEK溶液に合成したジルコニアナノ粒子分散液を添加した後, スピンコートでハイブリッド薄膜を作製した。約70 wt%以下のジルコニアナノ粒子を含有したPMMA薄膜の光線透過率は90 %以上であり、屈折率1.65の高い値を示した。多官能アクリルモノマーとのハイブリッド化で、光架橋高屈折率薄膜の作製にも成功した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
フタル酸エステルより合成したデュアルサイト型シランカップリング剤によるジルコニアナノ粒子の表面修飾は、ビーズミルで機能的に行うことがで きた。また、これらのジルコニアナノ粒子はPMMAに高分散でき、透明薄膜を得ることができた。また、高屈折率光架橋薄膜への展開も行い、実用的な見地から重要な実験データが得られた。
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| 今後の研究の推進方策 |
デュアルサイト型シランカップリング剤の可能性を探るともに、ナノ粒子分散体の新たな開発を行う。エレクトロスピニングによりジルコニアナノ粒子含有ナノファイバーの1次元構造体を作製し、それらの光学特性を調べる。２本足で結合できる新たな表面処理剤として、無水カルボン酸の活用を検討する。ナノ粒子表面の有機官能基による階層制御の可能性について、研究を進める。
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