| 研究概要 |
Si(OCH_3)_4-酢酸セルロース(AC)-HNO_3-H_2O-THF-CH_3OC_2H_4OH溶液ならびにSi(OCH_3)_4-ポリビニルピロリドン(PVP)-(CH_3COOH or NH_3)-H_2O-CH_3OH-CH_3OC_2H_4OH溶液から作製したゾルを前駆体とし,30℃でゆっくりと溶媒を蒸発させてバルク状のシリカ/AC及びシリカ/PVP複合体をそれぞれ作製し、ゲル化後,30〜70℃の種々の温度で複合体を乾燥させた。
作製したバルク状の複合体はマシナビリティーに優れ,電気ノコギリで切断することが可能であった。SEM観察とEDX分析により複合体の微細構造・元素分布を評価したところ,シリカ/AC複合体はACリッチのマトリックス相と,シリカリッチの球状粒子(直径数ミクロン)からなり,一方,シリカ/PVP複合体はSEMスケールで1相であった。これは,ACは疎水性に富むためシラノール基をもつシロキサンポリマーとの相溶性に欠け,一方,PVPは親水性であるためシロキサンポリマーとの相溶性に優れるためであると考えた。
3点曲げ試験によって複合体の力学的性質を評価したところ,いずれの複合体においても出発溶液中の有機高分子/Si(OCH_3)_4比の増加にともなってヤング率・曲げ強度がともに減少し,また,乾燥温度の増加とともにヤング率・曲げ強度は増大した。ヤング率はシリカ/AC複合体,シリカ/PVP複合体でそれぞれ1.8-2.8 GPa,1.0-3.9 GPaであり,曲げ強度はそれぞれ49-88 MPa,17-79MPaであり,両複合体間で顕著な差がなかった。ただし,s-s曲線には,シリカ/PVP複合体の方が塑性変形しにくい傾向が見られた。
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