| 研究概要 |
本研究は、ナノ粒子の有機溶剤・樹脂中における高い分散特性を付与しながら、機能性ナノ粒子で構成される高次構造粒子を調製する新しい粒子設計プロセスを構築するものである。前年度までに、有機鎖が頭基付近でポリエチレングリコール鎖とアルキル鎖に分岐したアニオン性界面活性剤を固定化することで多種の有機溶媒に分散安定化するように表面修飾を施した機能性ナノ粒子（Ｂ）と母材粒子（Ａ）を、母材粒子（Ａ）の貧溶媒中にて超音波照射下で混合することにより、母材粒子（Ａ）上に機能性ナノ粒子（Ｂ）を吸着する簡便なプロセスの開発を行った。これまでに母材粒子（Ａ）として各種の金属酸化物微粒子(SiO2, Fe3O4, Fe2O3)、金属ナノ粒子(Auナノ粒子)や炭素系ナノ粒子(カーボンブラック、カーボンナノファイバー)、機能性ナノ粒子（Ｂ）として上記のアニオン性界面活性剤を修飾したTiO2,SiO2やFe3O4ナノ粒子を用いた際に、本複合化プロセスが適用可能であることを明らかにした。また、機能性ナノ粒子が十分に被覆された複合粒子については有機溶媒に良好に分散可能であることも明らかにした。
平成25年度では、母材微粒子（Ａ）として有機系材料である架橋型ポリスチレン粒子や有機系ナノファイバー、機能性ナノ粒子（Ｂ）としてSiO2,Fe3O4やAgナノ粒子を用いて、複合化プロセスを適用できる材料種のさらなる拡張性を明らかにした。さらに、上記のプロセスで得られる機能性ナノ粒子／有機系ナノファイバー複合体などについて、エポキシなどの樹脂中において良好に分散安定化し、その分散状態を維持しながら硬化反応を起こすことが可能であることを明らかにした。また、微粒子の適切な添加条件下において、ミクロンサイズのガラス球を母材粒子として適用して上記プロセスを繰り返すことにより複合粒子の高次構造化が可能であることを明らかにした。
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