| 研究実績の概要 |
今年度はエポキシ樹脂とのハイブリッド化、Thiol-ene反応を利用したハイブリッド化、さらには表面ラジカル開始機能を有するZrO2ナノ微粒子を用いた熱可塑性ハイブリッド材料の創製を試みた。
表面処理剤としてbisphenol A glycidyl ether (BADGE)を直接ZrO2表面に修飾させることで、エポキシモノマー中にZrO2をナノ分散させ、さらに、これを重合させることで“見かけ上”表面処理剤フリーでZrO2を導入したエポキドをベースとしたハイブリッド材料を合成する手法を開発した。得られたハイブリッド材料の屈折率は、ZrO2の体積分率に対して直線的に増加し(n = 1.78, at 473 nm)、高屈折率高透明かつ高アッベ数なハイブリッド材料が得られることが分かった。
高透明かつ高屈折率な熱可塑性ハイブリッド樹脂を合成するために、表面ラジカル開始機能を有するZrO2ナノ微粒子を調整し、表面からポリマーをグラフト化させた熱可塑性樹脂の合成法を開発した。4,4’-アゾビス(4-シアノ吉草酸)(ACVA)のモノエステル化物、ACVAMPを合成し、ACVAMPで表面処理されたZrO2を調製し、スチレンやメタクリル酸メチル(MMA)とハイブリッド化を行った。スチレン、MMAの両方で50 wt%までZrO2の含有量を増加させて透明な材料を合成することができた。
Thiol-ene硬化物と光学特性に優れるZrO2をナノレベルで複合化させ、新規な光学材料を開発した。様々なコハク酸モノエステルを合成し、表面処理剤として用いたところ、モノマーを含む様々な有機溶媒中へ良好な分散性を示すことが明らかになった。この表面処理剤と重合官能基としてチオール基またはアリル基を有する3-ブテン酸を混合修飾させハイブリッド化を試みたところ、高透明かつ高屈折率、さらには柔軟性に富むハイブリッド材料が得られることが分かった。
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