機能性ナノ粒子の表面設計と溶剤および樹脂への高密度均一分散

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本研究では無機ナノ粒子を高密度に樹脂に充填した新規材料の開発を最終目標としており、初年度ではまず、機能性ナノ粒子の調製法の確立と、樹脂との親和性向上を狙った表面修飾法の確立を目的とした。前者に対しては、申請者らがa-Fe_2O_3ナノ粒子を対象に報告した脂肪酸鉄錯体を原料とした高濃度、低温、大気圧下における高分散性ナノ粒子合成法をFe_3O_4,ZnO,ZnSナノ粒子などに応用できる事を明らかにした。後者に対しては、高分散性ナノ粒子の一般的な保護剤であるオレイン酸について、その不飽和結合部分を酸化させる手法により保護剤にエポキシ環を導入する手法を確立した。このプロセスにより無機ナノ粒子のエポキシ樹脂との親和性向上と分散安定化が期待できる。また、炭化ケイ素をはじめとした炭化物ナノ粒子も高耐熱性をはじめとした機能性を有しており、樹脂への充填剤として期待されるため、その表面状態を自在に設計できることは極めて重要である。本研究では、さまざまな構造を有するアゾ重合開始剤とSiCナノ粒子の表面における不飽和炭化水素を反応させることによって、SiCナノ粒子の表面状態や溶液中における分散性を制御できることが明らかとなった。