球状コロイドアモルファスの一段階連続合成法の開発と新規紫外線遮蔽剤への応用

一种非晶球形胶体一步连续合成方法的开发及其在新型紫外线屏蔽剂中的应用

• 批准号: 21H01633
• 负责人: 金井 俊光
• 金额: $ 11.48万
• 依托单位: Yokohama National University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01633/
• 关键词: コロイドアモルファス; マイクロ流体デバイス; 紫外線遮蔽剤

マイクロ流体デバイスを用いた球状コロイドアモルファスの一段階連続合成法の開発研究において、単分散水ガラス液滴形成用のガラスキャピラリー型マイクロ流体デバイスと微細加工機を用いて作製した反応用マイクロ流体デバイスを組み合わせたシステムを用いることにより、単分散な球状シリカ粒子を連続的に作製できた。また水ガラス濃度、分散相および連続相の流量、流路サイズを調整することにより、単分散球状シリカ粒子の主に二次粒子径を制御できた。市販の単分散粒子を用いた球状コロイドアモルファスの作製研究において、粒径160 nmの単分散PMMA粒子（屈折率: 1.52）が本研究では最適であることがわかった。PMMA粒子をエラストマー前駆体であるHBAに分散させた液相と、連続相であるシリコーンオイルをマイクロ流体デバイス内に流動させることにより、単分散液滴を作製し、その後の紫外線照射によりPMMA粒子を内包したエラストマー粒子を作製することができた。しかしながらPMMA粒子はアモルファスと思われる構造と結晶が混在した状態であった。すべての粒子がアモルファス構造になるように、静電反発力の制御が不可欠となった。荷電コロイド分散系における粒子間の静電反発力の制御は、塩添加により可能であることが知られている。本研究では、エラストマー前駆体溶液において粒子間の静電反発力を制御できる塩として、イオン液体が利用できることを確認した。適量のイオン液体を予めエラストマー前駆体溶液に溶解させておくことにより、すべての粒子をアモルファス構造にできる可能性がある。

The development of a one-stage sequential synthesis method for the preparation of spherical particles for use in liquid droplet formation by using a microprocessing machine for the preparation of spherical particles for use in liquid droplet formation by using a single dispersion method. The concentration of water, the flow rate of dispersed phase and continuous phase, the flow path, and the primary and secondary particle diameters of dispersed spherical particles are controlled. In the study of manufacturing process of commercial dispersed PMMA particles, the dispersed PMMA particles with particle size of 160 nm (refractive index: 1.52) were the most suitable for this study. PMMA particles are dispersed in the liquid phase and in the continuous phase. PMMA particles are dispersed in the liquid phase and in the continuous phase. PMMA particles are irradiated with ultraviolet rays. PMMA particles are mixed in structure and crystallization. The particle structure and electrostatic reaction force control are indispensable. Control of electrostatic reaction force between charged particles in dispersion system In this study, the electrostatic reaction force between particles in precursor solution was controlled and confirmed. The right amount of liquid can be dissolved in the precursor solution, and the particles can be dissolved in the precursor solution.