ナノコンポジット創製のための最適ナノフィラーの分子設計と固相加工法の開発

ナノフィラーの性質を十分に理解するために,異なる層電荷を有するフィラーと異なる分子サイズ,および化学構造をもつ有機処理剤(インターカラント)で構成されるナノフィラーを創製して,フィラーの内部構造を分光学的手法にて詳細に検討し明らかにした.有機処理剤の熱安定性を考慮して,低分子モノマーをモデル化合物に選択して,インターカレーションの基礎的検討を行った.モデル低分子モノマーで得られた結果より,高分子鎖のインターカレーション実験を同様に検討した.低分子モノマーdiphenyl sulfideに対応する高分子poly(p-phenylenesulfide)(PPS)を選択して溶融混練り法にて,低分子モノマーで得られた結果と比較しながら検討した.そして,インターカレーション前後におけるフィラーの内部の構造の変化も,モデル低分子モノマーの場合と同様に分光学的手法等にて解析し,画像解析にて得られた結果(形態因子)とインターカレーションとの相関を議論して最適なナノフィラーの分子設計を提案することに成功した多方面からの検討としては,固相加工法を検討した.プレス機を用いて温度と圧力を変数にして,特に層間で結晶化しているインターカラントの分子の融点を境に,層の剥離の温度依存性を観察した.この手法はこれまでのナノコンポジットの調製法の主流であった溶融混練り法を根本的に改善する新しい手法となることが分から,革新的な加工機器の開発に十分に繋がるものと期待された.

ナノフィラーの性質を十分に理解するために,異なる層電荷を有するフィラーと異なる分子サイズ,および化学構造をもつ有機処理剤(インターカラント)で構成されるナノフィラーを創製して,フィラーの内部構造を分光学的手法にて詳細に検討し明らかにした.有機処理剤の熱安定性を考慮して,低分子モノマーをモデル化合物に選択して,インターカレーションの基礎的検討を行った.モデル低分子モノマーで得られた結果より,高分子鎖のインターカレーション実験を同様に検討した.低分子モノマーdiphenyl sulfideに対応する高分子poly(p-phenylenesulfide)(PPS)を選択して溶融混練り法にて,低分子モノマーで得られた結果と比較しながら検討した.そして,インターカレーション前後におけるフィラーの内部の構造の変化も,モデル低分子モノマーの場合と同様に分光学的手法等にて解析し,画像解析にて得られた結果(形態因子)とインターカレーションとの相関を議論して最適なナノフィラーの分子設計を提案することに成功した多方面からの検討としては,固相加工法を検討した.プレス機を用いて温度と圧力を変数にして,特に層間で結晶化しているインターカラントの分子の融点を境に,層の剥離の温度依存性を観察した.この手法はこれまでのナノコンポジットの調製法の主流であった溶融混練り法を根本的に改善する新しい手法となることが分から,革新的な加工機器の開発に十分に繋がるものと期待された.