ゾルゲル法によるエポキシ·シリカハイブリッドコンポジットの粘弾性特性

摘要

近年，樹脂などの有機材料と，金属酸化物などの無機材料との有機·無機複合材料について，材料の機械，熱，電気的特性などの相互補完的な向上を期待した研究が国内外で活発に行われている．ここで，有機·無機ハイブリッドコンポジットと呼ばれる，有機マトリクス中に無機材料粒子などを充填する形でなく，材料作製過程中にゾルゲル法などの無機前駆体から無機成分を生成する手法を用いることにより，有機マトリクス内に無機部分をハイブリッドさせ，微細に分散させるような有機·無機複合材料がある．これについては，相互補完的な性能向上とは別に，材料作製における樹脂の重合過程などの変化による新規な機械，熱的特性などが発現することがあることが報告されている．そこで，本研究では，有機マトリクスとして酸無水物系の硬化剤を用いるエポキシ樹脂，テトラエトキシシラン(TEOS)を無機前駆体として用いたエポキシ·シリカハイブリッドコンポジットの構造，および，動的粘弾性特性の評価を目的とする．試料作製で，作製方法の違いが材料特性に及ぼす影響を調べるために，材料の配合量や硬化過程などの異なる手法を用いて複数のエポキシ·シリカハイブリッドコンポジット試料を作製する．また，構造評価においては，エポキシ·シリカハイブリッドコンポジット試料の観察，シリカの生成量の測定，および，ラマン分光分析を行う．最後に，エポキシ·シリカハイブリッドコンポジット試料に対して，動的粘弾性試験を行い，その結果から，動弾性率の温度変化，ガラス転移温度を求める．