• 検索結果がありません。

透明高分子 透明高分子 透明高分子

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

シェア "透明高分子 透明高分子 透明高分子"

Copied!
126
0
0

読み込み中.... (全文を見る)

全文

(1)

透明高分子 透明高分子 透明高分子

透明高分子 / / / / シリカナノ シリカナノ シリカナノ シリカナノ 粒子 粒子 粒子 粒子 ハイブリッド

ハイブリッド ハイブリッド

ハイブリッド の の の の 調製 調製 調製 調製

Preparation of Transparent Polymer/

Silica Nanoparticle Hybrid

平成 平成 平成

平成 26 年 年 年 年 9 月 月 月 月

只野 只野 只野

只野 剛 剛 剛 剛

(2)

1 目 目 目 目 次 次 次 次

第 第 第

第 1 1 1 1 章 章 章 章 序 論 序 論 序 論 序 論 ............................................... ............................................... ............................................... ................................................... .... ..... .... . .. . . . . 5 1.1 背 景 背 景 背 景 背 景 ............................... ............................... ............................... ................................. .. ....... .. ..... ...................... ..... ................. ................. ................. 6

1.1.1 粒 子 粒 子 粒 子 粒 子 の の の の 分 散 分 散 分 散 - 分 散 - - 凝 集 - 凝 集 凝 集 に 凝 集 に に 関 に 関 関 す る 関 す る す る 研 究 す る 研 究 研 究 研 究 1.1.2 DLVO 理 論 理 論 理 論 理 論

1.1.3 粒 子 間 距 離 粒 子 間 距 離 粒 子 間 距 離 粒 子 間 距 離 1.1.4 枯 渇 効 果 枯 渇 効 果 枯 渇 効 果 枯 渇 効 果

1.1.5 そ の そ の そ の そ の 他 他 他 他 の の の 相 互 作 用 の 相 互 作 用 相 互 作 用 相 互 作 用 1.1.6 高 分 子 溶 液 論 高 分 子 溶 液 論 高 分 子 溶 液 論 高 分 子 溶 液 論

1.1.7 高 分 子 溶 液 高 分 子 溶 液 高 分 子 溶 液 高 分 子 溶 液 、 、 、 ハ イ ブ リ ッ ド サ ス ペ ン シ ョ ン 、 ハ イ ブ リ ッ ド サ ス ペ ン シ ョ ン ハ イ ブ リ ッ ド サ ス ペ ン シ ョ ン の ハ イ ブ リ ッ ド サ ス ペ ン シ ョ ン の の の 評 価 評 価 評 価 評 価

1.2 高 分 子 高 分 子 高 分 子 高 分 子 / / / ナ ノ / ナ ノ ナ ノ 粒 子 ナ ノ 粒 子 粒 子 ハ イ ブ リ ッ ド 粒 子 ハ イ ブ リ ッ ド ハ イ ブ リ ッ ド 材 料 ハ イ ブ リ ッ ド 材 料 材 料 に 材 料 に に に 関 関 関 関 す る す る す る す る 研 究 研 究 研 究 研 究 と と と と 課 題 課 題 課 題 課 題 ........ ........ ........ ........ 26 1.3 本 研 究 本 研 究 本 研 究 本 研 究 の の の 目 的 の 目 的 目 的 .............................................. 目 的 .............................................. .............................................. .............................................. 28 参 考 文 献

参 考 文 献 参 考 文 献 参 考 文 献

第 第 第

第 2 2 2 2 章 章 章 章 ポ リ メ タ ク リ ル ポ リ メ タ ク リ ル ポ リ メ タ ク リ ル ポ リ メ タ ク リ ル 酸 酸 酸 酸 メ チ ル メ チ ル メ チ ル メ チ ル / / / / シ リ カ ナ ノ シ リ カ ナ ノ シ リ カ ナ ノ 粒 子 シ リ カ ナ ノ 粒 子 粒 子 に よ る 粒 子 に よ る に よ る に よ る ハ イ ブ リ ッ ド ハ イ ブ リ ッ ド ハ イ ブ リ ッ ド ハ イ ブ リ ッ ド サ ス ペ ン シ ョ ン

サ ス ペ ン シ ョ ン サ ス ペ ン シ ョ ン

サ ス ペ ン シ ョ ン の の の の 調 製 調 製 調 製 調 製 ..................................... ..................................... ..................................... ..................................... 33 2.1 緒 言 緒 言 緒 言 緒 言 ...................................................... ...................................................... ...................................................... ...................................................... 34 2.2 実 験 実 験 実 験 実 験 ...................................................... ...................................................... ...................................................... ...................................................... 36 2.2.1 試 料 試 料 試 料 試 料

2.2.2 ハ イ ブ リ ッ ド サ ス ペ ン シ ョ ン ハ イ ブ リ ッ ド サ ス ペ ン シ ョ ン ハ イ ブ リ ッ ド サ ス ペ ン シ ョ ン ハ イ ブ リ ッ ド サ ス ペ ン シ ョ ン の の の 調 製 の 調 製 調 製 調 製 2.2.3 シ リ カ シ リ カ シ リ カ シ リ カ 分 散 性 分 散 性 分 散 性 分 散 性 の の の 評 価 の 評 価 評 価 評 価

2.3 結 果 結 果 結 果 結 果 お よ び お よ び お よ び お よ び 考 察 考 察 考 察 ............................................ 考 察 ............................................ ............................................ ............................................ 41 2.3.1 シ リ カ ナ ノ シ リ カ ナ ノ シ リ カ ナ ノ シ リ カ ナ ノ 粒 子 粒 子 粒 子 の 粒 子 の の 凝 集 の 凝 集 凝 集 と 凝 集 と と 臨 界 と 臨 界 臨 界 ポ リ マ ー 臨 界 ポ リ マ ー ポ リ マ ー 濃 度 ポ リ マ ー 濃 度 濃 度 濃 度 ( ( ( ( C* ) ) ) )

2.3.2 C* の の の の シ リ カ シ リ カ シ リ カ シ リ カ 濃 度 依 存 性 濃 度 依 存 性 濃 度 依 存 性 濃 度 依 存 性

2.3.3 C* の の の の 多 分 散 多 分 散 多 分 散 多 分 散 PMMA 濃 度 濃 度 お よ び 濃 度 濃 度 お よ び お よ び お よ び 分 子 量 依 存 性 分 子 量 依 存 性 分 子 量 依 存 性 分 子 量 依 存 性 2.3.4 C 0 * の の の の 推 算 結 果 推 算 結 果 推 算 結 果 と 推 算 結 果 と と 実 験 値 と 実 験 値 実 験 値 実 験 値 C* と の と の と の と の 比 較 比 較 比 較 比 較

2.3.5 C* の の の の 単 分 散 単 分 散 単 分 散 単 分 散 PMMA 濃 度 濃 度 お よ び 濃 度 濃 度 お よ び お よ び お よ び 分 子 量 依 存 性 分 子 量 依 存 性 分 子 量 依 存 性 分 子 量 依 存 性

(3)

2

2.3.6 ハ イ ブ リ ッ ド サ ス ペ ン シ ョ ン ハ イ ブ リ ッ ド サ ス ペ ン シ ョ ン ハ イ ブ リ ッ ド サ ス ペ ン シ ョ ン ハ イ ブ リ ッ ド サ ス ペ ン シ ョ ン に お け る に お け る に お け る 新 に お け る 新 新 新 し い し い し い し い 分 散

分 散 分 散

分 散 - - - - 凝 集 転 移 機 構 凝 集 転 移 機 構 凝 集 転 移 機 構 凝 集 転 移 機 構

2.4 結 言 結 言 結 言 結 言 .................................... .................................... .................................... ...................................................... .................. .................. .................. 56 参 考 文 献

参 考 文 献 参 考 文 献 参 考 文 献

第 第 第

第 3 3 3 3 章 章 章 章 ポ リ メ タ ク リ ル ポ リ メ タ ク リ ル ポ リ メ タ ク リ ル ポ リ メ タ ク リ ル 酸 酸 酸 酸 メ チ ル メ チ ル メ チ ル メ チ ル / / / / シ リ カ ナ ノ シ リ カ ナ ノ シ リ カ ナ ノ 粒 子 シ リ カ ナ ノ 粒 子 粒 子 に よ る 粒 子 に よ る に よ る に よ る 透 明 透 明 透 明 透 明 ハ イ ブ リ ッ ド フ ィ ル ム

ハ イ ブ リ ッ ド フ ィ ル ム ハ イ ブ リ ッ ド フ ィ ル ム

ハ イ ブ リ ッ ド フ ィ ル ム の の の の 調 製 調 製 調 製 調 製 と と と と 物 性 物 性 物 性 物 性 ......................... ......................... ......................... ......................... 59 3.1 緒 言 緒 言 緒 言 緒 言 ...................................................... ...................................................... ...................................................... ...................................................... 60 3.2 実 験 実 験 実 験 実 験 ...................................................... ...................................................... ...................................................... ...................................................... 63 3.2.1 試 料 試 料 試 料 試 料

3.2.2 ハ イ ブ リ ッ ド サ ス ペ ン シ ョ ン ハ イ ブ リ ッ ド サ ス ペ ン シ ョ ン ハ イ ブ リ ッ ド サ ス ペ ン シ ョ ン ハ イ ブ リ ッ ド サ ス ペ ン シ ョ ン お よ び お よ び お よ び フ ィ ル ム お よ び フ ィ ル ム フ ィ ル ム の フ ィ ル ム の の の 調 製 調 製 調 製 調 製 3.2.3 測 定 測 定 測 定 測 定

3.3 結 果 結 果 結 果 結 果 お よ び お よ び お よ び お よ び 考 察 考 察 考 察 ............................................ 考 察 ............................................ ............................................ ............................................ 67 3.3.1 多 分 散 多 分 散 多 分 散 多 分 散 PMMA ハ イ ブ リ ッ ド フ ィ ル ム ハ イ ブ リ ッ ド フ ィ ル ム ハ イ ブ リ ッ ド フ ィ ル ム ハ イ ブ リ ッ ド フ ィ ル ム に お け る に お け る に お け る に お け る シ リ カ シ リ カ シ リ カ 粒 子 シ リ カ 粒 子 粒 子 の 粒 子 の の の

分 散 分 散 分 散

分 散 - - - - 凝 集 凝 集 凝 集 凝 集 3.3.2 TEM イ メ ー ジ イ メ ー ジ イ メ ー ジ イ メ ー ジ

3.3.3 ハ イ ブ リ ッ ド フ ィ ル ム ハ イ ブ リ ッ ド フ ィ ル ム ハ イ ブ リ ッ ド フ ィ ル ム ハ イ ブ リ ッ ド フ ィ ル ム の の の シ リ カ ナ ノ の シ リ カ ナ ノ シ リ カ ナ ノ 粒 子 シ リ カ ナ ノ 粒 子 粒 子 の 粒 子 の の の 粒 子 間 距 離 粒 子 間 距 離 粒 子 間 距 離 粒 子 間 距 離 と と と と SAXS 解 析 解 析 解 析 解 析

3.3.4 多 分 散 多 分 散 多 分 散 多 分 散 PMMA / / / / シ リ カ ナ ノ シ リ カ ナ ノ シ リ カ ナ ノ シ リ カ ナ ノ 粒 子 粒 子 粒 子 粒 子 ハ イ ブ リ ッ ド フ ィ ル ム ハ イ ブ リ ッ ド フ ィ ル ム ハ イ ブ リ ッ ド フ ィ ル ム の ハ イ ブ リ ッ ド フ ィ ル ム の の の 連 続 加 熱

連 続 加 熱 連 続 加 熱 連 続 加 熱

3.3.5 単 分 散 単 分 散 単 分 散 単 分 散 PMMA / / / / シ リ カ ナ ノ シ リ カ ナ ノ シ リ カ ナ ノ シ リ カ ナ ノ 粒 子 粒 子 粒 子 粒 子 ハ イ ブ リ ッ ド フ ハ イ ブ リ ッ ド フ ハ イ ブ リ ッ ド フ ィ ル ム ハ イ ブ リ ッ ド フ ィ ル ム ィ ル ム の ィ ル ム の の の 連 続 加 熱

連 続 加 熱 連 続 加 熱 連 続 加 熱

3.3.6 単 分 散 単 分 散 単 分 散 単 分 散 PMMA/ シ リ カ シ リ カ シ リ カ シ リ カ ナ ノ ナ ノ ナ ノ ナ ノ 粒 子 粒 子 粒 子 粒 子 ハ イ ブ リ ッ ド フ ィ ル ム ハ イ ブ リ ッ ド フ ィ ル ム ハ イ ブ リ ッ ド フ ィ ル ム ハ イ ブ リ ッ ド フ ィ ル ム の の の 耐 熱 性 の 耐 熱 性 耐 熱 性 耐 熱 性 お よ び

お よ び お よ び

お よ び 熱 分 解 性 熱 分 解 性 熱 分 解 性 熱 分 解 性

3.3.7 新 新 新 新 し い し い し い し い 分 散 分 散 分 散 分 散 - - - 凝 集 転 移 機 構 - 凝 集 転 移 機 構 凝 集 転 移 機 構 凝 集 転 移 機 構

3.4 結 言 結 言 結 言 結 言 ...................................................... ...................................................... ...................................................... ...................................................... 93 参 考 文 献

参 考 文 献

参 考 文 献

参 考 文 献

(4)

3 第

第 第

第 4 4 4 4 章 章 章 章 水 溶 性 高 分 子 水 溶 性 高 分 子 水 溶 性 高 分 子 水 溶 性 高 分 子 / / / / シ リ カ ナ ノ シ リ カ ナ ノ シ リ カ ナ ノ シ リ カ ナ ノ 粒 子 粒 子 粒 子 に よ る 粒 子 に よ る に よ る 透 明 に よ る 透 明 透 明 ハ イ ブ リ ッ ド 透 明 ハ イ ブ リ ッ ド ハ イ ブ リ ッ ド ハ イ ブ リ ッ ド の

の の

の 調 製 調 製 調 製 調 製 ................................................... ................................................... ................................................... ................................................... 97 4.1 緒 言 緒 言 緒 言 緒 言 .................................................... .................................................... .................................................... .................................................... 98 4.2 実 験 実 験 実 験 ................................................... 実 験 ................................................... ................................................... ................................................... 100 4.2.1 試 料 試 料 試 料 試 料

4.2.2 ハ イ ブ リ ッ ド サ ス ペ ン シ ョ ン ハ イ ブ リ ッ ド サ ス ペ ン シ ョ ン ハ イ ブ リ ッ ド サ ス ペ ン シ ョ ン お よ び ハ イ ブ リ ッ ド サ ス ペ ン シ ョ ン お よ び お よ び お よ び フ ィ ル ム フ ィ ル ム フ ィ ル ム の フ ィ ル ム の の 調 製 の 調 製 調 製 調 製 4.2.3 測 定 測 定 測 定 測 定

4.3 結 果 結 果 結 果 結 果 お よ び お よ び お よ び お よ び 考 察 考 察 考 察 考 察 ......................................... ......................................... ......................................... ......................................... 103 4.4 結 言 結 言 結 言 ................................................... 結 言 ................................................... ................................................... ................................................... 108 参 考 文 献

参 考 文 献 参 考 文 献 参 考 文 献

第 第 第

第 5 5 5 5 章 章 章 章 総 括 総 括 総 括 総 括 ................................................... ................................................... ................................................... ................................................... 111

5.1 結 論 結 論 結 論 結 論 ................................................... ................................................... ................................................... ................................................... 112

5.2 課 題 課 題 課 題 課 題 と と と 今 後 と 今 後 今 後 の 今 後 の の 展 望 の 展 望 展 望 ....................................... 展 望 ....................................... ....................................... ....................................... 115

5.2.1 課 題 課 題 課 題 課 題

5.2.2 今 後 今 後 今 後 の 今 後 の の 展 望 の 展 望 展 望 展 望

略 号

略 号

略 号

略 号

研 究 業 績

研 究 業 績

研 究 業 績

研 究 業 績

謝 辞

謝 辞

謝 辞

謝 辞

(5)

4

(6)

5

第 第 第

第 1 1 1 1 章 章 章 章

序 序

序 序 論 論 論 論

(7)

6 1.1 背 景 背 景 背 景 背 景

近 年 近 年 近 年

近 年 、 、 、 、有 機 有 機 有 機 / 有 機 / / 無 機 / 無 機 無 機 ハ イ ブ リ ッ ド 無 機 ハ イ ブ リ ッ ド ハ イ ブ リ ッ ド に ハ イ ブ リ ッ ド に に に 関 関 関 関 す る す る す る す る 研 究 研 究 研 究 研 究 が が が が 注 目 注 目 注 目 注 目 を を を を 浴 浴 浴 び て い る 浴 び て い る び て い る び て い る 。 。 。こ の 。 こ の こ の こ の「 「 「 ハ 「 ハ ハ ハ イ ブ リ ッ ド

イ ブ リ ッ ド イ ブ リ ッ ド

イ ブ リ ッ ド 」 」 」 」と い う と い う と い う と い う 言 葉 言 葉 言 葉 は 言 葉 は は 、 は 、 、本 来 、 本 来 本 来 本 来 は は は は 異 種 異 種 異 種 異 種 の の の の 植 物 植 物 植 物 植 物 や や や や 動 物 動 物 動 物 動 物 を を を を 掛 掛 掛 け 掛 け け 合 け 合 合 わ せ て 合 わ せ て わ せ て 生 わ せ て 生 生 ま れ 生 ま れ ま れ ま れ た

た た

た 子 孫 子 孫 子 孫 子 孫 と い う と い う と い う と い う 意 味 意 味 意 味 意 味 だ が だ が だ が だ が 、 、 、 、 最 近 最 近 最 近 最 近 で は で は で は で は 植 物 植 物 植 物 植 物 や や や 動 物 以 外 や 動 物 以 外 動 物 以 外 に 動 物 以 外 に に も に も も も 転 用 転 用 転 用 さ れ 転 用 さ れ さ れ さ れ 、「 、「 、「 、「 異 種 異 種 異 種 の も 異 種 の も の も の も の を の を

の を の を 組 組 組 組 み み み み 合 合 合 合 わ せ た も の わ せ た も の わ せ た も の わ せ た も の 」 」 」 」と い う と い う と い う 意 味 と い う 意 味 意 味 で 意 味 で で 使 用 で 使 用 使 用 使 用 さ れ て い る さ れ て い る さ れ て い る さ れ て い る 。 。 。 。有 機 有 機 有 機 / 有 機 / / 無 機 / 無 機 無 機 ハ イ ブ リ 無 機 ハ イ ブ リ ハ イ ブ リ ハ イ ブ リ ッ ド ッ ド

ッ ド ッ ド は は は は ポ リ マ ー ポ リ マ ー ポ リ マ ー ポ リ マ ー と と と と 無 機 無 機 無 機 無 機 フ ィ ラ ー フ ィ ラ ー フ ィ ラ ー フ ィ ラ ー を を を ブ レ ン ド を ブ レ ン ド ブ レ ン ド ブ レ ン ド す る こ と で す る こ と で す る こ と で 、 す る こ と で 、 、 、ポ リ マ ー ポ リ マ ー ポ リ マ ー と ポ リ マ ー と と 無 機 と 無 機 無 機 フ ィ 無 機 フ ィ フ ィ フ ィ ラ ー

ラ ー ラ ー

ラ ー の の の の 両 方 両 方 両 方 両 方 の の の の 特 徴 特 徴 特 徴 特 徴 を を を を 併 併 併 併 せ せ せ せ 持 持 持 持 つ つ つ つ 新 規 新 規 新 規 新 規 の の の の 材 料 材 料 材 料 を 材 料 を を 創 製 を 創 製 創 製 す る 創 製 す る す る 技 術 す る 技 術 技 術 技 術 で あ る で あ る で あ る で あ る 。 。 。 。こ の こ の こ の 有 機 こ の 有 機 有 機 / 有 機 / / / 無 機

無 機 無 機

無 機 ハ イ ブ リ ッ ド ハ イ ブ リ ッ ド ハ イ ブ リ ッ ド ハ イ ブ リ ッ ド 材 料 材 料 材 料 材 料 に に に に 関 関 関 関 す る す る す る す る 研 究 研 究 研 究 は 研 究 は は 、 は 、 、 、 1980 年 頃 年 頃 年 頃 年 頃 よ り よ り よ り 自 動 車 よ り 自 動 車 自 動 車 自 動 車 の の の 部 品 の 部 品 部 品 や 部 品 や や 部 材 や 部 材 部 材 部 材 の

の の

の 軽 量 化 軽 量 化 軽 量 化 軽 量 化 や や や や リ サ イ ク ル リ サ イ ク ル リ サ イ ク ル リ サ イ ク ル な ど を な ど を な ど を な ど を 目 的 目 的 目 的 目 的 に に に に 盛 盛 盛 ん に 盛 ん に ん に 行 ん に 行 行 わ れ る よ う に な っ た 行 わ れ る よ う に な っ た わ れ る よ う に な っ た 。 わ れ る よ う に な っ た 。 。 。 1990 年 年 年 年 代

代 代

代 に に に に 入 入 入 入 る と る と る と る と 、 、 、 、最 少 最 少 最 少 の 最 少 の の 添 加 の 添 加 添 加 で 添 加 で で で 最 大 最 大 最 大 の 最 大 の の の 効 果 効 果 効 果 効 果 を を を を 得 得 得 得 る た め に る た め に る た め に る た め に 無 機 無 機 無 機 無 機 フ ィ ラ ー フ ィ ラ ー フ ィ ラ ー フ ィ ラ ー の の の 直 径 の 直 径 直 径 が 直 径 が が ナ が ナ ナ ナ ノ メ ー ト ル オ ー ダ ー

ノ メ ー ト ル オ ー ダ ー ノ メ ー ト ル オ ー ダ ー

ノ メ ー ト ル オ ー ダ ー の の の の ナ ノ ナ ノ ナ ノ ナ ノ 粒 子 粒 子 粒 子 粒 子 を を を ハ イ ブ リ ッ ド を ハ イ ブ リ ッ ド ハ イ ブ リ ッ ド ハ イ ブ リ ッ ド 化 化 化 す る 化 す る す る 研 究 す る 研 究 研 究 が 研 究 が が が 多 多 多 多 く な っ た く な っ た く な っ た く な っ た 。 。 。 。ま ま ま ま た た

た た 、 、 、 、 2001 年 年 に 年 年 に に ナ ノ テ ク ノ ロ ジ ー に ナ ノ テ ク ノ ロ ジ ー ナ ノ テ ク ノ ロ ジ ー が ナ ノ テ ク ノ ロ ジ ー が が が 米 国 米 国 米 国 米 国 で で で で 国 家 的 戦 略 研 究 目 標 国 家 的 戦 略 研 究 目 標 国 家 的 戦 略 研 究 目 標 国 家 的 戦 略 研 究 目 標 に に に 掲 に 掲 掲 げ ら れ る 掲 げ ら れ る げ ら れ る げ ら れ る と と

と と 、 、 、 、 直 直 直 直 ぐ に ぐ に ぐ に ぐ に 日 本 日 本 日 本 日 本 で も で も で も で も 注 目 注 目 注 目 注 目 さ れ る よ う に な り さ れ る よ う に な り さ れ る よ う に な り さ れ る よ う に な り 、 、 、 、 2002 年 東 京 年 東 京 で 年 東 京 年 東 京 で で 世 界 で 世 界 世 界 に 世 界 に に 先 駆 に 先 駆 先 駆 け て 先 駆 け て け て け て 第

第 第

1 回 国 際 回 国 際 回 国 際 回 国 際 ナ ノ テ ク ノ ロ ジ ー ナ ノ テ ク ノ ロ ジ ー ナ ノ テ ク ノ ロ ジ ー ナ ノ テ ク ノ ロ ジ ー 総 合 展 総 合 展 総 合 展 総 合 展 が が が 行 が 行 行 わ れ 行 わ れ わ れ た わ れ た た 。 た 。 。 い わ ゆ る 。 い わ ゆ る い わ ゆ る 「 い わ ゆ る 「 「 「 ナ ノ テ ク ナ ノ テ ク ナ ノ テ ク ナ ノ テ ク 」 」 」 」 は は は は 、 、 、 、 物 理

物 理 物 理

物 理 、 、 、 、化 学 化 学 化 学 化 学 、 、 、機 械 、 機 械 機 械 機 械 、 、 、 、電 子 電 子 電 子 、 電 子 、 、材 料 、 材 料 材 料 材 料 、 、 、 、生 物 生 物 生 物 、 生 物 、 、 、医 学 医 学 医 学 医 学 な ど あ る な ど あ る な ど あ る な ど あ る 分 野 分 野 分 野 分 野 に に に 特 化 に 特 化 特 化 し た 特 化 し た し た 技 術 し た 技 術 技 術 で 技 術 で で で は な く

は な く は な く

は な く 、 、 、 、あ ら ゆ る あ ら ゆ る あ ら ゆ る あ ら ゆ る 分 野 分 野 分 野 に 分 野 に に 複 合 的 に 複 合 的 複 合 的 、 複 合 的 、 、総 合 的 、 総 合 的 総 合 的 総 合 的 に に に に 新 新 新 新 た な た な た な た な 価 値 価 値 価 値 価 値 を を を を 生 生 生 み 生 み み 出 み 出 出 す 出 す す 技 術 す 技 術 技 術 と 技 術 と と し て と し て し て し て 期 待

期 待 期 待

期 待 さ れ て い る さ れ て い る さ れ て い る さ れ て い る 。 。 。 。特 特 特 特 に に に に 、 、 、 、化 学 化 学 化 学 化 学 や や や や 材 料 材 料 材 料 材 料 の の の の 分 野 分 野 分 野 分 野 で は で は で は で は 、 、 、 、有 機 有 機 有 機 有 機 / / / / 無 機 無 機 無 機 無 機 ナ ノ ハ イ ブ リ ッ ナ ノ ハ イ ブ リ ッ ナ ノ ハ イ ブ リ ッ ナ ノ ハ イ ブ リ ッ ド

ド ド

ド に に に に 関 関 関 関 す る す る す る す る 研 究 研 究 研 究 研 究 が が が が 盛 盛 盛 盛 ん に ん に ん に ん に 行 行 行 行 わ れ て い る わ れ て い る わ れ て い る わ れ て い る 。 。 。 。 有 機 有 機

有 機 有 機 / / / / 無 機 無 機 無 機 無 機 ナ ノ ハ イ ブ リ ッ ド ナ ノ ハ イ ブ リ ッ ド ナ ノ ハ イ ブ リ ッ ド ナ ノ ハ イ ブ リ ッ ド に に に 関 に 関 関 す る 関 す る す る 報 告 す る 報 告 報 告 を 報 告 を を を 表 表 表 表 1.1 に ま と め た に ま と め た に ま と め た に ま と め た [1] 。 。高 分 子 。 。 高 分 子 高 分 子 高 分 子

/ /

/ / ナ ノ ナ ノ ナ ノ ナ ノ 粒 子 粒 子 粒 子 粒 子 ハ イ ブ リ ッ ド ハ イ ブ リ ッ ド ハ イ ブ リ ッ ド ハ イ ブ リ ッ ド は は は は ポ リ マ ー ポ リ マ ー ポ リ マ ー ポ リ マ ー 中 中 中 に 中 に に 適 正 に 適 正 適 正 な 適 正 な な ナ ノ な ナ ノ ナ ノ 粒 子 ナ ノ 粒 子 粒 子 粒 子 を を を を 適 量 適 量 適 量 適 量 か つ か つ か つ か つ 均 一 均 一 均 一 均 一 に に に に 分 散

分 散 分 散

分 散 さ せ る こ と に よ っ て さ せ る こ と に よ っ て さ せ る こ と に よ っ て さ せ る こ と に よ っ て 、 、 、そ れ ま で の 、 そ れ ま で の そ れ ま で の そ れ ま で の 考 考 考 考 え え え え 方 方 方 方 の の の の 延 長 延 長 延 長 延 長 で は で は で は で は 不 可 能 不 可 能 不 可 能 不 可 能 で あ っ た で あ っ た で あ っ た ポ リ で あ っ た ポ リ ポ リ ポ リ マ ー

マ ー マ ー

マ ー の の の の 機 能 化 機 能 化 機 能 化 機 能 化 が が が が 実 現 実 現 実 現 実 現 で き る で き る で き る で き る 可 能 性 可 能 性 可 能 性 可 能 性 を を を を 秘 秘 秘 め て い る 秘 め て い る め て い る 。 め て い る 。 。例 。 例 例 例 え ば え ば え ば え ば 、 、 、 、力 学 的 機 能 力 学 的 機 能 力 学 的 機 能 力 学 的 機 能 と し て と し て と し て と し て 引 張 強

引 張 強 引 張 強

引 張 強 さ や さ や さ や さ や 耐 衝 撃 性 耐 衝 撃 性 耐 衝 撃 性 耐 衝 撃 性 を を を を 付 与 付 与 付 与 付 与 す る す る す る す る 場 合 場 合 場 合 は 場 合 は は は 50 ~ ~ ~ ~ 100nm の の の の 炭 酸 炭 酸 炭 酸 炭 酸 カ ル シ ウ ム カ ル シ ウ ム カ ル シ ウ ム カ ル シ ウ ム 、 、 、 、 タ ル タ ル タ ル タ ル ク

ク ク

ク 、 、 、 、 シ リ カ シ リ カ シ リ カ シ リ カ を を を を 10 ~ ~ ~ ~ 30 % % % % 充 填 充 填 充 填 充 填 す る と す ぐ れ た す る と す ぐ れ た す る と す ぐ れ た す る と す ぐ れ た 向 上 効 果 向 上 効 果 向 上 効 果 向 上 効 果 が が が 期 待 が 期 待 期 待 で き る 期 待 で き る で き る 。 で き る 。 。 ま た 。 ま た ま た 、 ま た 、 、 、 電 気 的 機 能

電 気 的 機 能 電 気 的 機 能

電 気 的 機 能 に は に は に は に は 金 属 粉 金 属 粉 金 属 粉 金 属 粉 、 、 、 、 CB( カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク ) 、 、 、 、 CNT( カ ー ボ ン ナ ノ チ ュ ー カ ー ボ ン ナ ノ チ ュ ー カ ー ボ ン ナ ノ チ ュ ー カ ー ボ ン ナ ノ チ ュ ー ブ ブ

ブ ブ ) な ど が な ど が 配 合 な ど が な ど が 配 合 配 合 さ れ る 配 合 さ れ る さ れ る さ れ る 。 。 。 。 そ の そ の そ の そ の 他 他 他 他 、 、 、 、 熱 熱 熱 熱 、 、 、 、 光 光 光 光 、 、 、 、 難 燃 難 燃 難 燃 難 燃 、 、 、 、 音 音 音 音 、 、 、 振 動 、 振 動 振 動 、 振 動 、 、 ガ ス バ リ ア 、 ガ ス バ リ ア ガ ス バ リ ア な ど ガ ス バ リ ア な ど な ど な ど の

の の

の 分 野 分 野 分 野 分 野 で も で も で も で も 、 、 、 、 ナ ノ ハ イ ブ リ ッ ド ナ ノ ハ イ ブ リ ッ ド ナ ノ ハ イ ブ リ ッ ド ナ ノ ハ イ ブ リ ッ ド に よ る に よ る に よ る ポ リ マ ー に よ る ポ リ マ ー ポ リ マ ー の ポ リ マ ー の の 機 能 化 の 機 能 化 機 能 化 が 機 能 化 が が が 研 究 研 究 研 究 研 究 さ れ て い る さ れ て い る さ れ て い る さ れ て い る 。 。 。 。 こ の よ う な

こ の よ う な こ の よ う な

こ の よ う な ポ リ マ ー ポ リ マ ー ポ リ マ ー ポ リ マ ー の の の の 機 能 化 機 能 化 機 能 化 機 能 化 を を を を 実 現 実 現 実 現 す る た め 実 現 す る た め す る た め 、 す る た め 、 、 層 間 挿 入 法 、 層 間 挿 入 法 層 間 挿 入 法 、 層 間 挿 入 法 、 、 、 In-Situ 法 法 法 法 、 、 、 、 モ モ モ モ レ キ ュ ラ ー コ ン ポ ジ ッ ト

レ キ ュ ラ ー コ ン ポ ジ ッ ト レ キ ュ ラ ー コ ン ポ ジ ッ ト

レ キ ュ ラ ー コ ン ポ ジ ッ ト 法 法 法 法 、 、 、 、超 微 粒 子 直 接 分 散 法 超 微 粒 子 直 接 分 散 法 超 微 粒 子 直 接 分 散 法 超 微 粒 子 直 接 分 散 法 な ど に よ な ど に よ な ど に よ な ど に よ る る る る ポ リ マ ー ポ リ マ ー ポ リ マ ー へ の ポ リ マ ー へ の へ の ナ へ の ナ ナ ナ ノ

ノ ノ

ノ 粒 子 粒 子 粒 子 粒 子 の の の の 分 散 方 法 分 散 方 法 分 散 方 法 分 散 方 法 が が が が 検 討 検 討 検 討 検 討 さ れ さ れ さ れ さ れ 、 、 、 、 ま た ま た ま た 、 ま た 、 、 実 用 化 、 実 用 化 実 用 化 さ れ て い る 実 用 化 さ れ て い る さ れ て い る 。 さ れ て い る 。 。 。

(8)

7 表

表 表

1.1 Examples of polymer type nanohybrid.

※充填量とサイズは目安。

機能 機能機能

機能 特性特性特性特性 フィラーフィラーフィラーフィラー 充填量充填量(充填量充填量(((%%%%)))) サイスサイスサイスサイズ゙゙゙((((nmnmnmnm)))) 引張強

引張強引張強

引張強ささささ 炭酸 炭酸 炭酸 炭酸カルシウムカルシウムカルシウムカルシウム、、、、タルクタルクタルクタルク、、、シリカ、シリカシリカシリカ 10 10 10 10 ~ ~ ~ ~ 30303030 50 50 ~ 50 50 ~ ~ ~ 100100100100 弾性率

弾性率弾性率

弾性率 モンモリナイトモンモリナイトモンモリナイトモンモリナイト、、、、合成合成合成マイカ合成マイカマイカマイカ 4 4 4 4 ~ ~ ~ ~ 6666 耐衝撃性

耐衝撃性耐衝撃性

耐衝撃性 炭酸炭酸炭酸炭酸カルシウムカルシウムカルシウム、カルシウム、、タルク、タルクタルク、タルク、、、シリカシリカシリカシリカ 10 10 10 10 ~ ~ ~ ~ 30303030 50 50 ~ 50 50 ~ ~ ~ 100100100100 導電性

導電性導電性

導電性 金属粉金属粉金属粉金属粉、CB、CB、CB、CB 2 2 2 2 ~ ~ ~ ~ 10101010 50 50 ~ 50 50 ~ ~ ~ 300300300300 ESD

ESD ESD

ESD 静電気放電静電気放電静電気放電静電気放電 CNT、CMC、CBCNT、CMC、CBCNT、CMC、CBCNT、CMC、CB 2 2 2 2 ~ ~ ~ ~ 5555 EMC

EMC EMC

EMC 電磁両立性電磁両立性電磁両立性電磁両立性 CNT、CMCCNT、CMCCNT、CMCCNT、CMC 3 3 3 3 ~ ~ ~ ~ 6666 熱伝導性

熱伝導性熱伝導性

熱伝導性 AIN、BN、AIN、BN、AIN、BN、AIN、BN、アルミナアルミナアルミナアルミナ 10 10 10 10 ~ ~ ~ ~ 20202020 100 100 ~ 100 100 ~ ~ ~ 300300300300 HDT

HDT HDT

HDT 荷重荷重荷重たわみ荷重たわみたわみたわみ温度温度温度温度 モンモリナイトモンモリナイトモンモリナイトモンモリナイト、、、、合成合成合成マイカ合成マイカマイカマイカ 4 4 4 4 ~ ~ ~ ~ 6666 光透過性

光透過性光透過性

光透過性 シリカシリカシリカシリカ、、、、炭酸炭酸炭酸炭酸カルシウムカルシウムカルシウムカルシウム、、、、そのそのそのその他他他他 4 4 4 4 ~ ~ ~ ~ 6666 50 50 ~ 50 50 ~ ~ ~ 300300300300 光遮断性

光遮断性光遮断性

光遮断性 モンモリナイトモンモリナイトモンモリナイトモンモリナイト、、、、合成合成合成マイカ合成マイカマイカマイカ 4 4 4 4 ~ ~ ~ ~ 6666 光触媒

光触媒光触媒

光触媒 酸化酸化酸化酸化チタンチタンチタン、チタン、、、酸化亜鉛酸化亜鉛酸化亜鉛酸化亜鉛 4 4 4 4 ~ ~ ~ ~ 6666 50 50 ~ 50 50 ~ ~ ~ 100100100100 難燃機能

難燃機能 難燃機能

難燃機能 難燃化性難燃化性難燃化性難燃化性 水酸化水酸化水酸化水酸化アルミニウムアルミニウムアルミニウムアルミニウム、、、、水酸化水酸化水酸化水酸化マグネシウムマグネシウムマグネシウムマグネシウム 20 20 20 20 ~ ~ ~ ~ 30303030 100 100 ~ 100 100 ~ ~ ~ 300300300300 制振性

制振性制振性

制振性 モンモリナイトモンモリナイトモンモリナイトモンモリナイト、、、、合成合成合成マイカ合成マイカマイカマイカ 4 4 4 4 ~ ~ ~ ~ 6666 スピーカー

スピーカースピーカー

スピーカー特性特性特性特性 CNT、CMCCNT、CMCCNT、CMCCNT、CMC 5 5 5 5 ~ ~ ~ ~ 10101010 ガスバリア

ガスバリア ガスバリア

ガスバリア機能機能機能機能 モンモリナイトモンモリナイトモンモリナイトモンモリナイト、、、、合成合成合成マイカ合成マイカマイカマイカ 4 4 4 4 ~ ~ ~ ~ 6666

出所:矢崎文彦 工業材料 61(7) p85 2013 音音

音音・・・振動機能・振動機能振動機能振動機能 熱的機能 熱的機能 熱的機能 熱的機能 力学的機能 力学的機能 力学的機能 力学的機能

光機能光機能 光機能光機能 電気的機能 電気的機能 電気的機能 電気的機能

例 例 例

例 え ば え ば え ば え ば 、 、 、 、ト ヨ タ ト ヨ タ ト ヨ タ ト ヨ タ 自 動 車 自 動 車 自 動 車 自 動 車 が が が が 1991 年 年 に 年 年 に に 自 動 車 に 自 動 車 自 動 車 バ ン パ ー 自 動 車 バ ン パ ー バ ン パ ー バ ン パ ー 用 用 用 用 に に に に 開 発 開 発 開 発 開 発 し た し た し た し た「 「 「 「 TSOP : : : : Toyota Super Olefin Polymer 」 ( 」 ( 」 ( 」 ( PP コ ポ リ マ ー コ ポ リ マ ー コ ポ リ マ ー コ ポ リ マ ー / / / / EPR / / / / PE + + + + タ タ タ タ ル ク ル ク ル ク ル ク ) ) ) )が あ る が あ る が あ る 。 が あ る 。 。 。 自 動 車 用

自 動 車 用 自 動 車 用

自 動 車 用 の の の の 樹 脂 部 品 樹 脂 部 品 樹 脂 部 品 樹 脂 部 品 と し て は と し て は と し て は と し て は 、 、 、 、当 初 当 初 当 初 、 当 初 、 、 、高 剛 性 高 剛 性 高 剛 性 高 剛 性 や や や や 耐 衝 撃 性 耐 衝 撃 性 耐 衝 撃 性 耐 衝 撃 性 が が が が 重 視 重 視 重 視 重 視 さ れ さ れ さ れ 開 発 さ れ 開 発 開 発 さ れ 開 発 さ れ さ れ さ れ て き た

て き た て き た

て き た 。 。 。 。し か し し か し し か し し か し 、 、 、環 境 問 題 、 環 境 問 題 環 境 問 題 が 環 境 問 題 が が が ク ロ ー ズ ア ッ プ ク ロ ー ズ ア ッ プ ク ロ ー ズ ア ッ プ ク ロ ー ズ ア ッ プ さ れ る よ う に な る と さ れ る よ う に な る と さ れ る よ う に な る と さ れ る よ う に な る と リ サ イ ク ル リ サ イ ク ル リ サ イ ク ル リ サ イ ク ル し て も

し て も し て も

し て も 劣 化 劣 化 劣 化 劣 化 し に く い し に く い し に く い し に く い 特 性 特 性 特 性 特 性 も も も も 併 併 併 併 せ て せ て せ て せ て 求 求 求 求 め ら れ る よ う に な り め ら れ る よ う に な り め ら れ る よ う に な り 、 め ら れ る よ う に な り 、 、 、開 発 開 発 開 発 さ れ た 開 発 さ れ た さ れ た さ れ た TSOP 樹 脂

樹 脂 樹 脂

樹 脂 は は は は 従 来 従 来 従 来 従 来 の の の の PP 樹 脂 樹 脂 樹 脂 樹 脂 に に に に 比 比 比 比 べ て べ て べ て べ て リ サ イ ク ル リ サ イ ク ル リ サ イ ク ル 性 リ サ イ ク ル 性 性 が 性 が が 高 が 高 高 め ら れ て い る 高 め ら れ て い る め ら れ て い る め ら れ て い る 。 。 。 。こ の こ の こ の 樹 脂 こ の 樹 脂 樹 脂 は 樹 脂 は は は 高 級

高 級 高 級

高 級 車 車 車 車「 「 「 ク ラ ウ ン 「 ク ラ ウ ン ク ラ ウ ン ク ラ ウ ン 」 」 」 」か ら か ら か ら か ら 採 用 採 用 採 用 採 用 が が が が 始 始 始 始 ま り ま り ま り ま り 、 、 、 、現 在 現 在 現 在 現 在 で は で は で は で は 大 衆 車 大 衆 車 大 衆 車 大 衆 車 の の の の 内 外 装 部 品 内 外 装 部 品 内 外 装 部 品 内 外 装 部 品 に ま で に ま で に ま で に ま で 幅 広

幅 広 幅 広

幅 広 く く く く 展 開 展 開 展 開 展 開 さ れ さ れ さ れ さ れ 、 、 、 、 採 用 採 用 採 用 採 用 が が が が 進 進 進 進 ん で い る ん で い る ん で い る ん で い る [2] 。 。 ま た 。 。 ま た ま た 、 ま た 、 、 ユ ニ チ カ 、 ユ ニ チ カ ユ ニ チ カ も ユ ニ チ カ も も も 自 動 車 用 樹 脂 部 自 動 車 用 樹 脂 部 自 動 車 用 樹 脂 部 自 動 車 用 樹 脂 部 品 品

品 品 と し て と し て と し て と し て ナ イ ロ ン ナ イ ロ ン ナ イ ロ ン ナ イ ロ ン 樹 脂 樹 脂 樹 脂 樹 脂( ( ( ( PA6 ) )に ) ) に に に 層 状 珪 酸 塩 層 状 珪 酸 塩 層 状 珪 酸 塩 層 状 珪 酸 塩 を を を 独 自 を 独 自 独 自 の 独 自 の の 技 術 の 技 術 技 術 技 術 で で で で 分 散 分 散 分 散 分 散 さ せ た さ せ た さ せ た さ せ た「 「 「 ナ 「 ナ ナ ナ ノ コ ン ポ ジ ッ ト ナ

ノ コ ン ポ ジ ッ ト ナ ノ コ ン ポ ジ ッ ト ナ

ノ コ ン ポ ジ ッ ト ナ イ ロ ン イ ロ ン イ ロ ン イ ロ ン M1030DH 」 」 」 」 を を を 開 発 を 開 発 開 発 開 発 し て い る し て い る し て い る し て い る 。 。 。 。 こ の こ の こ の こ の 「 「 「 ナ ノ コ ン ポ ジ 「 ナ ノ コ ン ポ ジ ナ ノ コ ン ポ ジ ナ ノ コ ン ポ ジ ッ ト ナ イ ロ ン

ッ ト ナ イ ロ ン ッ ト ナ イ ロ ン

ッ ト ナ イ ロ ン M1030DH 」 」 」 」は は は は 剛 性 剛 性 剛 性 剛 性 、 、 、 、耐 熱 性 耐 熱 性 耐 熱 性 、 耐 熱 性 、 、成 形 加 工 性 、 成 形 加 工 性 成 形 加 工 性 成 形 加 工 性 に に に に 優 優 優 優 れ た れ た れ た れ た 複 合 材 料 複 合 材 料 複 合 材 料 で 複 合 材 料 で で 、 で 、 、 、 レ ク サ ス

レ ク サ ス レ ク サ ス

レ ク サ ス の の の の エ ン ジ ン カ バ ー エ ン ジ ン カ バ ー エ ン ジ ン カ バ ー エ ン ジ ン カ バ ー 用 用 用 用 と し て と し て と し て と し て 採 用 採 用 採 用 さ れ て い る 採 用 さ れ て い る さ れ て い る さ れ て い る [3] 。 。 さ ら に 。 。 さ ら に さ ら に 、 さ ら に 、 、 、 東 芝 東 芝 東 芝 東 芝 は は は は 温 温 温 温 室 効 果

室 効 果 室 効 果

室 効 果 ガ ス ガ ス ガ ス ガ ス で あ る で あ る で あ る で あ る 六 六 六 六 フ ッ フ ッ フ ッ フ ッ 化 硫 黄 化 硫 黄 化 硫 黄 化 硫 黄 ( ( ( ( SF 6 ) ) を ) ) を を 用 を 用 用 用 い な い い な い い な い い な い 固 体 絶 縁 方 式 固 体 絶 縁 方 式 固 体 絶 縁 方 式 固 体 絶 縁 方 式 に よ る に よ る に よ る に よ る 開 閉 開 閉 開 閉 開 閉 装 置

装 置 装 置

装 置( ( ( ( ス イ ッ チ ギ ヤ ス イ ッ チ ギ ヤ ス イ ッ チ ギ ヤ ス イ ッ チ ギ ヤ ) ) ) )や や や や 変 圧 器 変 圧 器 変 圧 器 変 圧 器 な ど の な ど の な ど の な ど の 電 力 機 器 電 力 機 器 電 力 機 器 電 力 機 器 を を を を 開 発 開 発 開 発 し た 開 発 し た し た 。 し た 。 。エ ポ キ シ 。 エ ポ キ シ エ ポ キ シ 樹 脂 エ ポ キ シ 樹 脂 樹 脂 を 樹 脂 を を を

(9)

8 用

用 用

用 い た い た い た い た 固 体 材 料 固 体 材 料 固 体 材 料 固 体 材 料 の の の の 絶 縁 性 能 絶 縁 性 能 絶 縁 性 能 絶 縁 性 能 は は は は SF 6 ガ ス ガ ス よ り も ガ ス ガ ス よ り も よ り も よ り も 3 倍 優 倍 優 倍 優 倍 優 れ て い る が れ て い る が れ て い る が れ て い る が 、 、 、 、硬 化 物 内 部 硬 化 物 内 部 硬 化 物 内 部 硬 化 物 内 部 に

に に

に 欠 陥 欠 陥 欠 陥 欠 陥 が あ る と が あ る と が あ る と が あ る と 絶 縁 性 能 絶 縁 性 能 絶 縁 性 能 絶 縁 性 能 が が が が 著 著 著 著 し く し く し く し く 低 下 低 下 低 下 低 下 し て し ま う し て し ま う し て し ま う 。 し て し ま う 。 。よ っ て 。 よ っ て よ っ て よ っ て 、 、 、 、エ ポ キ シ エ ポ キ シ エ ポ キ シ 樹 脂 エ ポ キ シ 樹 脂 樹 脂 を 樹 脂 を を を ナ ノ コ ン ポ ジ ッ ト

ナ ノ コ ン ポ ジ ッ ト ナ ノ コ ン ポ ジ ッ ト

ナ ノ コ ン ポ ジ ッ ト 化 化 化 化 す る こ と で す る こ と で す る こ と で す る こ と で 絶 縁 性 能 絶 縁 性 能 絶 縁 性 能 が 絶 縁 性 能 が が 向 上 が 向 上 向 上 す る こ と を 向 上 す る こ と を す る こ と を 初 す る こ と を 初 初 初 め て め て め て め て 見 出 見 出 見 出 見 出 し た し た し た し た [4] 。 。 最 近 。 。 最 近 最 近 最 近 で は で は で は で は 水 谷 水 谷 水 谷 水 谷 ペ イ ン ト ペ イ ン ト ペ イ ン ト ペ イ ン ト 株 式 会 社 株 式 会 社 株 式 会 社 株 式 会 社 が が が が ア ク リ ル シ リ コ ン ア ク リ ル シ リ コ ン ア ク リ ル シ リ コ ン 樹 脂 ア ク リ ル シ リ コ ン 樹 脂 樹 脂 を 樹 脂 を を を ベ ー ス ベ ー ス ベ ー ス ベ ー ス に に に に 超 超 超 超 微 粒 子

微 粒 子 微 粒 子

微 粒 子 シ リ カ シ リ カ シ リ カ シ リ カ を を を を ブ レ ン ド ブ レ ン ド ブ レ ン ド ブ レ ン ド し た し た し た し た 外 壁 用 塗 料 外 壁 用 塗 料 外 壁 用 塗 料 外 壁 用 塗 料「 「 「 「 ナ ノ コ ン ポ ジ ッ ト ナ ノ コ ン ポ ジ ッ ト ナ ノ コ ン ポ ジ ッ ト ナ ノ コ ン ポ ジ ッ ト W W W W 防 藻 防 藻 防 藻 防 藻 + 」 + 」 + 」 + 」を を を リ を リ リ リ リ ー ス

リ ー ス リ ー ス

リ ー ス し て い る し て い る し て い る し て い る [5] 。 。 。 。 こ の こ の こ の こ の 塗 料 塗 料 塗 料 塗 料 は は は は 超 微 粒 子 超 微 粒 子 超 微 粒 子 シ リ カ 超 微 粒 子 シ リ カ シ リ カ を シ リ カ を を 配 合 を 配 合 配 合 す る こ と に よ り 配 合 す る こ と に よ り す る こ と に よ り 、 す る こ と に よ り 、 、 、 ベ ベ ベ ベ ー ス

ー ス ー ス

ー ス の の の の ア ク リ ル シ リ コ ン ア ク リ ル シ リ コ ン ア ク リ ル シ リ コ ン ア ク リ ル シ リ コ ン 塗 料 塗 料 塗 料 塗 料 に に に に 比 比 比 べ て 比 べ て べ て べ て 、 、 、超 低 汚 染 性 、 超 低 汚 染 性 超 低 汚 染 性 超 低 汚 染 性 、 、 、難 燃 性 、 難 燃 性 難 燃 性 、 難 燃 性 、 、耐 候 性 、 耐 候 性 耐 候 性 に 耐 候 性 に に 優 に 優 優 れ 優 れ れ れ て い る と さ れ て い る

て い る と さ れ て い る て い る と さ れ て い る て い る と さ れ て い る 。 。 。 。

こ の よ う に こ の よ う に こ の よ う に

こ の よ う に 、 、 、 、従 来 従 来 従 来 の 従 来 の の ポ リ マ ー の ポ リ マ ー ポ リ マ ー ポ リ マ ー 材 料 材 料 材 料 材 料 に に に に ナ ノ ナ ノ ナ ノ ナ ノ 粒 子 粒 子 粒 子 粒 子 を を を を ブ レ ン ド ブ レ ン ド ブ レ ン ド ブ レ ン ド さ せ た さ せ た さ せ た さ せ た 新 規 新 規 新 規 の 新 規 の の 材 料 の 材 料 材 料 材 料 や

や や

や 製 品 製 品 製 品 製 品 が が が が 流 通 流 通 流 通 流 通 し し し し 始 始 始 始 め て い る め て い る め て い る め て い る 。 。 。 。し か し な が ら し か し な が ら し か し な が ら 、 し か し な が ら 、 、 、未 未 未 未 だ だ だ だ そ の そ の そ の そ の 量 量 量 量 は ご く わ ず か で こ れ は ご く わ ず か で こ れ は ご く わ ず か で こ れ は ご く わ ず か で こ れ ら の ら の

ら の ら の 技 術 技 術 技 術 技 術 が が が が 十 分 十 分 十 分 十 分 に に に に 認 知 認 知 認 知 認 知 さ れ さ れ さ れ さ れ 、 、 、 、採 用 採 用 採 用 さ れ て い る と は 採 用 さ れ て い る と は さ れ て い る と は 言 さ れ て い る と は 言 言 言 い が い が い が い が た い た い た い た い 。 。 。 。そ の そ の そ の 理 由 そ の 理 由 理 由 の 理 由 の の 一 の 一 一 一 つ に は

つ に は つ に は

つ に は 、 、 、 、ナ ノ ナ ノ ナ ノ 粒 子 ナ ノ 粒 子 粒 子 は こ れ ま 粒 子 は こ れ ま は こ れ ま で の は こ れ ま で の で の ミ ク ロ ン オ ー ダ ー で の ミ ク ロ ン オ ー ダ ー ミ ク ロ ン オ ー ダ ー ミ ク ロ ン オ ー ダ ー の の の の フ ィ ラ ー フ ィ ラ ー フ ィ ラ ー フ ィ ラ ー と と と 比 較 と 比 較 比 較 す る と 比 較 す る と す る と 圧 す る と 圧 圧 圧 倒 的 倒 的

倒 的 倒 的 に に に に 比 表 面 積 比 表 面 積 比 表 面 積 比 表 面 積 が が が が 大 大 大 大 き い き い き い き い た め た め た め た め 粒 子 同 士 粒 子 同 士 粒 子 同 士 粒 子 同 士 の の の 凝 集 の 凝 集 凝 集 力 凝 集 力 力 の 力 の の 強 の 強 強 さ か ら 強 さ か ら さ か ら さ か ら 均 一 均 一 均 一 均 一 に に に に 分 散 分 散 分 散 分 散 す る す る す る す る こ と が

こ と が こ と が

こ と が 極 極 極 極 め て め て め て め て 難 難 難 難 し い こ と が し い こ と が し い こ と が し い こ と が 挙 挙 挙 挙 げ ら れ る げ ら れ る げ ら れ る げ ら れ る 。 。 。従 。 従 従 従 っ て っ て っ て っ て 、 、 、 、高 分 子 高 分 子 高 分 子 高 分 子 / / / シ リ カ ナ ノ / シ リ カ ナ ノ シ リ カ ナ ノ 粒 子 シ リ カ ナ ノ 粒 子 粒 子 ハ 粒 子 ハ ハ ハ イ ブ リ ッ ド

イ ブ リ ッ ド イ ブ リ ッ ド

イ ブ リ ッ ド 材 料 材 料 材 料 材 料 の の の の 調 製 調 製 調 製 調 製 に つ い て は に つ い て は に つ い て は に つ い て は 、 、 、 、 ど の よ う な ど の よ う な ど の よ う な ナ ノ ど の よ う な ナ ノ ナ ノ 粒 子 ナ ノ 粒 子 粒 子 粒 子 を い か に を い か に を い か に を い か に 安 定 的 安 定 的 安 定 的 安 定 的 に に に に 、 、 、 、 均 一

均 一 均 一

均 一 に に に に 、 、 、 、 安 安 安 安 く く く く 分 散 分 散 分 散 分 散 さ せ る か が さ せ る か が さ せ る か が さ せ る か が 、 、 、 、 研 究 研 究 研 究 テ ー マ 研 究 テ ー マ テ ー マ の テ ー マ の の の 1 つ に な っ て い る つ に な っ て い る 。 つ に な っ て い る つ に な っ て い る 。 。 。 ナ ノ

ナ ノ ナ ノ

ナ ノ 粒 子 粒 子 粒 子 粒 子 は は は は 大 気 中 大 気 中 大 気 中 大 気 中 で は で は で は で は 著 著 著 著 し く し く し く し く 凝 集 凝 集 凝 集 し や す い の で 凝 集 し や す い の で し や す い の で 通 常 し や す い の で 通 常 通 常 は 通 常 は は は 液 中 液 中 液 中 液 中 で で で で 分 散 処 理 分 散 処 理 分 散 処 理 分 散 処 理 さ さ さ さ れ る こ と が

れ る こ と が れ る こ と が

れ る こ と が 多 多 多 多 い い い い 。 。 。 。た だ し た だ し た だ し 、 た だ し 、 、液 中 、 液 中 液 中 液 中 で あ っ て も で あ っ て も で あ っ て も で あ っ て も 本 質 的 本 質 的 本 質 的 本 質 的 に は に は に は に は 凝 集 凝 集 凝 集 凝 集 し や す い た め し や す い た め し や す い た め 高 分 し や す い た め 高 分 高 分 高 分 子 子

子 子 / / / / ナ ノ ナ ノ ナ ノ ナ ノ 粒 子 粒 子 粒 子 粒 子 ハ イ ブ リ ッ ド ハ イ ブ リ ッ ド ハ イ ブ リ ッ ド ハ イ ブ リ ッ ド 材 料 材 料 材 料 材 料 の の の 調 製 の 調 製 調 製 調 製 に は に は に は 、 に は 、 、 、 DLVO 理 論 理 論 理 論 理 論 、 、 、 、 London van der Waals 力 力 力 力 、 、 、 、静 電 相 互 作 用 静 電 相 互 作 用 静 電 相 互 作 用 静 電 相 互 作 用 、 、 、 、立 体 障 害 効 果 立 体 障 害 効 果 立 体 障 害 効 果 立 体 障 害 効 果 、 、 、 、枯 渇 効 果 枯 渇 効 果 枯 渇 効 果 枯 渇 効 果 な ど に な ど に な ど に な ど に 代 表 代 表 代 表 代 表 さ れ る さ れ る さ れ る 粒 子 さ れ る 粒 子 粒 子 の 粒 子 の の の 分 散

分 散 分 散

分 散 - - - - 凝 集 転 移 凝 集 転 移 凝 集 転 移 凝 集 転 移 に に に に 関 関 関 関 す る す る す る す る 理 論 理 論 理 論 理 論 や や や や ベ ー ス ベ ー ス ベ ー ス に な る ベ ー ス に な る に な る 高 分 子 に な る 高 分 子 高 分 子 の 高 分 子 の の の 溶 液 溶 液 溶 液 ま た は 溶 液 ま た は ま た は ま た は 融 解 状 態 融 解 状 態 融 解 状 態 融 解 状 態 に お け る

に お け る に お け る

に お け る 挙 動 挙 動 挙 動 挙 動 、 、 、 、お よ び そ れ ら を お よ び そ れ ら を お よ び そ れ ら を お よ び そ れ ら を 評 価 評 価 評 価 評 価 す る す る す る 手 法 す る 手 法 手 法 手 法 、 、 、 、等 等 等 等 に つ い て に つ い て に つ い て に つ い て 理 解 理 解 理 解 す る こ と が 理 解 す る こ と が す る こ と が 必 す る こ と が 必 必 必 須

須 須

須 で あ り で あ り で あ り で あ り 、 、 、 、 次 項 次 項 次 項 次 項 よ り そ れ ら に つ い て よ り そ れ ら に つ い て よ り そ れ ら に つ い て よ り そ れ ら に つ い て 概 説 概 説 概 説 す る 概 説 す る す る 。 す る 。 。 。

(10)

9 1.1.1 粒 子 粒 子 粒 子 粒 子 の の の の 分 散 分 散 分 散 分 散 - - - - 凝 集 凝 集 凝 集 凝 集 に に に に 関 関 関 関 す る す る す る 研 究 す る 研 究 研 究 研 究

1860 年 年 年 年 Thomas Graham は は は は 、 、 、 、一 般 一 般 一 般 一 般 に に に に コ ロ イ ド コ ロ イ ド コ ロ イ ド コ ロ イ ド 粒 子 粒 子 粒 子 粒 子 は は は は 1~1000nm の の の の 範 囲 範 囲 範 囲 範 囲 の の の 大 の 大 大 大 き さ を も つ

き さ を も つ き さ を も つ

き さ を も つ 粒 子 粒 子 粒 子 粒 子 で あ る と で あ る と で あ る と で あ る と 定 義 定 義 定 義 定 義 し し し し [6] 、 、 、 、 こ の こ の こ の こ の コ ロ イ ド コ ロ イ ド コ ロ イ ド 粒 子 コ ロ イ ド 粒 子 粒 子 が 粒 子 が が 分 散 が 分 散 分 散 し て い る 分 散 し て い る し て い る し て い る 系 系 系 系 で で で で は

は は

は 粒 粒 粒 粒 子 表 面 子 表 面 子 表 面 子 表 面 の の の の 電 荷 電 荷 電 荷 電 荷 に よ る に よ る に よ る に よ る 静 電 反 発 静 電 反 発 静 電 反 発 静 電 反 発 に よ り に よ り に よ り に よ り 電 解 質 電 解 質 電 解 質 の 電 解 質 の の 濃 度 の 濃 度 濃 度 が 濃 度 が が 低 が 低 低 低 い い い い 時 時 時 時 は は は は 安 定 化 安 定 化 安 定 化 安 定 化 す す す す る が る が

る が る が 、 、 、 、あ る あ る あ る 一 定 濃 度 以 上 あ る 一 定 濃 度 以 上 一 定 濃 度 以 上 に な る と 一 定 濃 度 以 上 に な る と に な る と に な る と 粒 子 表 面 粒 子 表 面 粒 子 表 面 粒 子 表 面 の の の の 電 荷 電 荷 電 荷 電 荷 が が が が 中 和 中 和 中 和 中 和 さ れ る こ と に よ り さ れ る こ と に よ り さ れ る こ と に よ り さ れ る こ と に よ り 分 分 分 分 散 質 散 質

散 質 散 質 が が が が 凝 集 凝 集 凝 集 凝 集 す る こ と を す る こ と を す る こ と を す る こ と を 見 出 見 出 見 出 見 出 し た し た し た し た 。 。 。 そ の 。 そ の そ の そ の 後 後 後 、 後 、 、 、 Schulze と と と と Hardry は は は は 、 、 、 、 電 解 質 電 解 質 電 解 質 電 解 質 が が が が コ ロ イ ド

コ ロ イ ド コ ロ イ ド

コ ロ イ ド 分 散 液 分 散 液 分 散 液 分 散 液 の の の の 安 定 性 安 定 性 安 定 性 安 定 性 に に に に 関 与 関 与 関 与 関 与 す る こ と す る こ と す る こ と す る こ と [7,8] 、 、 、 、粒 子 間 粒 子 間 粒 子 間 粒 子 間 の の の の 静 電 的 静 電 的 静 電 的 静 電 的 な な な 斥 力 な 斥 力 斥 力 が 斥 力 が が コ ロ が コ ロ コ ロ コ ロ イ ド

イ ド イ ド

イ ド 分 散 液 分 散 液 分 散 液 分 散 液 の の の の 安 定 安 定 安 定 安 定 に に に に 影 響 影 響 影 響 影 響 す る こ と す る こ と す る こ と す る こ と [9] に つ い て に つ い て に つ い て に つ い て 報 告 報 告 報 告 し て お り 報 告 し て お り し て お り 、 し て お り 、 、 、 ま た ま た ま た ま た 、 、 、 、

Schulze-Hardry 則 則 は 則 則 は は は 液 中 液 中 液 中 液 中 に に に に 分 散 分 散 分 散 分 散 し て い る し て い る し て い る し て い る 粒 子 粒 子 粒 子 粒 子 イ オ ン イ オ ン イ オ ン イ オ ン と と と 対 と 対 対 対 の の の 電 解 質 の 電 解 質 電 解 質 イ オ ン 電 解 質 イ オ ン イ オ ン の イ オ ン の の の 価 数

価 数 価 数

価 数 が が が が 大 大 大 大 き い ほ ど き い ほ ど き い ほ ど き い ほ ど 、 、 、 、凝 集 凝 集 凝 集 が 凝 集 が が 起 が 起 起 こ り や す い 起 こ り や す い こ り や す い 現 象 こ り や す い 現 象 現 象 現 象 と し て と し て と し て と し て 良 良 良 良 く く く く 知 知 知 知 ら れ て い る ら れ て い る ら れ て い る ら れ て い る 。 。 。 。 1938 年 年

年 年 Langmuir が が が が 静 電 静 電 静 電 静 電 ポ テ ン シ ャ ル ポ テ ン シ ャ ル ポ テ ン シ ャ ル ポ テ ン シ ャ ル を を を 有 を 有 有 す 有 す す す 2 枚 枚 枚 枚 の の の の 平 板 平 板 平 板 平 板 が が が が 電 気 二 重 層 電 気 二 重 層 電 気 二 重 層 電 気 二 重 層 の の の 重 の 重 重 な り 重 な り な り 合 な り 合 合 合 い に よ っ て

い に よ っ て い に よ っ て

い に よ っ て 平 板 間 平 板 間 平 板 間 平 板 間 に に に に 反 発 力 反 発 力 反 発 力 反 発 力 を を を を 生 生 生 生 じ る こ と じ る こ と じ る こ と 示 唆 じ る こ と 示 唆 示 唆 し た 示 唆 し た し た し た [10] 。 。 。 。 さ ら に さ ら に さ ら に さ ら に 、 、 、 、 Hamaker が が

が が 電 気 二 重 層 電 気 二 重 層 電 気 二 重 層 電 気 二 重 層 の の の の 重 重 重 重 な り な り な り な り 合 合 合 合 い に よ る い に よ る い に よ る い に よ る 反 発 力 反 発 力 反 発 力 反 発 力 を を を 粒 子 間 を 粒 子 間 粒 子 間 の 粒 子 間 の の 相 互 作 用 の 相 互 作 用 相 互 作 用 相 互 作 用 と し て と し て と し て と し て 解 釈 解 釈 解 釈 解 釈 を を を を 拡 張

拡 張 拡 張

拡 張 し た し た し た し た [11] 。 。こ れ ら の 。 。 こ れ ら の こ れ ら の 研 究 こ れ ら の 研 究 研 究 研 究 が が が が 現 在 現 在 現 在 現 在 で も で も で も で も 粒 子 粒 子 粒 子 粒 子 の の の の 分 散 分 散 分 散 分 散 - - - - 凝 集 凝 集 凝 集 凝 集 に に に に 関 関 関 す る 関 す る す る 理 論 す る 理 論 理 論 と し 理 論 と し と し と し て

て て

て 通 用 通 用 通 用 通 用 し て い る し て い る し て い る し て い る DLVO 理 論 理 論 理 論 理 論 の の の 基 礎 の 基 礎 基 礎 と な っ て い る 基 礎 と な っ て い る と な っ て い る 。 と な っ て い る 。 。 。

図 1.1    Relation between distance between particles    and potential energy on DLVO theory
図 1.2    Influence of an electrolyte concentration or particle diameter    versus potential energy
図 図
図 1.4    Model of depletion agglomeration.
+7

参照

関連したドキュメント

タンクへ 処理水.. 原子力災害対策本部 政府・東京電力 中長期対策会議 運営会議

原子力規制委員会(以下「当委員会」という。)は、平成24年10月16日に東京電力株式会社

2015 年度子ども代表委員: 笹野 千枝里 ( 高校 3 年生 ) 川島 悠 ( 高校 2 年生

・ 

安全第一 福島第一安全第一 福島第一 安全 第一 福島第一. 安全第一 福島第一 安全第一 福島第一

タービン 蒸気加減弁 主蒸気 止め弁 電動機駆動 原子炉給水ポンプ 原子炉水位を一定に保つ ために給水流量を調整

4月 7日 柏崎市大洲コミュニティセンター 4月 8日 枇杷島コミュニティセンター 4月 8日 北条コミュニティセンター

安全第一 福島第一安全第一 福島第一 安全 第一 福島第一. 安全第一 福島第一 安全第一 福島第一