表面修飾によるナノ粒子の有機溶媒・樹脂中への分散安定化

機能性ナノ粒子を様々なポリマー材料に分散した、いわゆるポリマーナノコンポジットは、各種電子材料、光学材料、構造材料用の部材や機能性塗膜を例とした幅広い分野で実用化されはじめています。さらに、機能性ナノ粒子の多成分化、機能性ポリマーとの複合化や粒子集合構造制御によって、新しい機能の創出や機能向上を狙った取り組みも大変盛んです。 　このような取り組みにもみられるように、ポリマーナノコンポジットの機能性や生産性は、機能性ナノ粒子の分散・集合状態や、粒子とマトリックス間の接着性・相互作用などによって多大な影響を受けるため、ナノ粒子の表面修飾による界面構造設計や、界面構造設計に基づく自在な分散・配列制御技術は極めて重要な鍵となります。 　本講座では、機能性ナノ粒子の液中における凝集・配列制御法を適切に理解するために有用となるナノ粒子の基礎的特性を概説した後、機能性ナノ粒子の表面修飾技術や、有機溶媒と樹脂材料中における分散・集合状態の制御手法について事例を交えて解説します。

1. はじめに
   ～機能性ナノ粒子の有機溶媒・樹脂中への分散安定化に向けた課題～
2. 機能性ナノ粒子の基礎的特性と液中での粒子間相互作用
   1. ナノ粒子の基礎特性
   2. 液中で作用する粒子間相互作用
3. 機能性ナノ粒子表面修飾
   1. 機能性ナノ粒子間の相互作用から考える表面設計の指針
   2. 機能性ナノ粒子表面修飾プロセス
      • ナノ粒子表面への直接吸着 (反応)
      • 物理的解砕処理と表面修飾
      • 配位子交換法
      • 表面修飾剤を介在したナノ粒子合成
   3. 表面修飾剤の選定、設計と機能性ナノ粒子の分散配列制御
      • シランカップリング剤
      • 機能性界面活性剤
      • カチオン性高分子と脂肪酸の会合体
      • 多成分系分散体への展開、粒子集合構造設計
4. 機能性ナノ粒子の表面修飾と各種コンポジット材料への展開例
   1. シランカップリング剤で修飾したBaTiO3微粒子
      • エポキシ樹脂複合体
   2. 機能性界面活性剤で修飾したTiO2ナノ粒子の均一分散
      • エポキシ樹脂
      • PMMA樹脂複合体
   3. 機能性界面活性剤を用いた表面修飾による機能付与
   4. 機能性ナノ粒子の多段階表面修飾によるモノマー・オリゴマーの固定化
5. まとめ
• 質疑応答・名刺交換