| 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, 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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| 研究実績の概要 |
金属酸化物ナノ粒子の新規な表面処理剤とその処理方法を開発し、有機溶剤分散体の合成を行っている。これらのナノ粒子分散体を用いて、有機ポリマーとの透明ハイブリッドを創製し、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、光学材料への適用を検討した。高屈折率を発現する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。ビス－アリロキシフェニルフルオレンやジアリルフタレートにメルカプトプロピルトリメトキシシランをエン－チオール反応させて、デュアルサイト型シランカップリング剤を合成した。これらを用いて、ビーズミルでのナノ粒子分散体の作製に成功している。ナノ粒子分散体は、ポリメチルメタクリレートや多官能アクリレートに高濃度で分散することができ、高屈折率ポリマーハイブリッドの形成に効果的であった。デュアルサイト型シランカップリング剤以外の表面処理剤として、ジカルボン酸無水物についても検討している。加水分解により開環したジカルボン酸がジルコニアナノ粒子表面と結合することで、表面処理が達成できた。炭素－炭素二重結合を含んだ脂環式ジカルボン酸無水物は、表面への化学修飾が可能であり、ナノ粒子の階層構造形成に応用できる。
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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
ジカルボン酸無水物を表面処理剤として用いて、ビーズミルによるジルコニアナノ粒子の分散を行った。ジカルボン酸無水物の種類として、芳香族である無水フタル酸では分散することはできなかったが、脂環式カルボン酸無水物が効果的であった。例えば、シクロヘキシルジカルボン酸無水物やジシクロペンタジエン－無水マレイン酸Diels-Alder付加物を用いた表面処理では、ナノ粒子分散体を生成した。また、これらはC＝C結合を有しており、付加反応や開環メタセシス重合による架橋や高分子量化を行うことが可能であった。
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| 今後の研究の推進方策 |
表面処理剤の最適量を検討し、効率的なナノ粒子分散体の作成方法を探索する。ナノ粒子表面に結合しているC＝C結合を活用して、階層構造の構築を検討する。また、エレクトロスピニングによるナノファイバー化の条件を絞り込み、１次元ナノ構造の構築を行う。
ジルコニア以外のナノ粒子への適用を行う。例えば、マグネシア（酸化マグネシウム）のナノ分散体を作製し、透明な高熱伝導材料への展開を検討する。
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