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J-GLOBAL ID：201802226474188605   整理番号：18A1420322

溶液キャスティング時の表面改質ナノ粒子を含む高分子ナノ複合材料薄膜における亀裂生成

Crack Formation in Polymer Nanocomposite Thin Films Containing Surface-Modified Nanoparticles during Solution Casting

著者 (8件)： Kobayashi Naoto (Department of Chemical Engineering, Tohoku University) ,  Sakai Shinji (Department of Chemical Engineering, Tohoku University) ,  Sasaki Yudai (Department of Chemical Engineering, Tohoku University) ,  Kubo Masaki (Department of Chemical Engineering, Tohoku University) ,  Tsukada Takao (Department of Chemical Engineering, Tohoku University) ,  Sugioka Ken-ichi (Department of Mechanical Systems Engineering, Toyama Prefectural University) ,  Takami Seiichi (Department of Materials Process Engineering, Nagoya University) ,  Adschiri Tadafumi (WPI Advanced Institute for Materials Research, Tohoku University)
資料名： Journal of Chemical Engineering of Japan  (Journal of Chemical Engineering of Japan)
巻： 51  号： 5  ページ： 460-468(J-STAGE)  発行年： 2018年 
JST資料番号： S0629A  ISSN： 0021-9592  CODEN： JCEJAQ  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 溶液キャスティング法によって調製したポリスチレン(PS)ナノ複合材料薄膜における,亀裂生成を実験的に調べ,亀裂の生成機構を明らかにした。ガラス基板を,ポリスチレンおよび超臨界水熱合成法によって調製した表面改質ナノ粒子を含むトルエン溶液によってブレード被覆した;次に,トルエンを指向性周囲ガス流によって蒸発させた。オレイン酸改質ナノ粒子を持つナノ複合材料薄膜の場合では,規則性間隔の亀裂が発生し,亀裂間隔は周囲ガス中の溶媒の蒸気分圧によって特に影響されることが分かった。他方,デカン酸改質ナノ粒子を持つ薄膜では亀裂は無かった。加えるに,薄膜の空間構造を,走査電子顕微鏡および透過型電子顕微鏡によって観察した。これら観察から,酸改質ナノ粒子の均一層が薄膜の表面上に生成したことが明らかになった。従って,亀裂は,溶媒蒸発時の表面層においてナノ粒子間の溶媒メニスカスに働く毛管力のために,引張応力によって生成したと結論された。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： 亀裂 ,  被覆 ,  毛管力 ,  *ポリスチレン ,  *流延成形 ,  表面改質 ,  ナノ複合材料 ,  *高分子薄膜 ,  酸化セリウム ,  ナノ粒子 ,  超臨界流体 ,  水熱合成 ,  引張応力 ,  メニスカス ,  不飽和脂肪酸 ,  オレフィン化合物 ,  脂肪酸 ,  アルキルベンゼン
準シソーラス用語： ガラス基板

著者キーワード (8件)： ナノ複合材料薄膜 ,  亀裂 ,  表面修飾ナノ粒子 ,  溶液鋳造法 ,  ナノ複合材料薄膜 ,  亀裂 ,  表面修飾ナノ粒子 ,  溶液鋳造法

分類 (2件)： 有機化合物の薄膜  (BK14070L) ,  その他の成形  (YH04090Q)

物質索引 (3件)： オレイン酸 ,  デカン酸 ,  トルエン

引用文献 (39件)：

• Adschiri, T., Y.-W. Lee, M. Goto and S. Takami; “Green Materials Synthesis with Supercritical Water,” Green Chem., 13, 1380-1390 (2011)
• Ahmad, H. and M. Yaseen; “Application of a Chemical Group Contribution Technique for Calculating Solubility Parameters of Polymers,” Polym. Eng. Sci., 19, 858-863 (1979)
• Allain, C. and L. Limat; “Regular Patterns of Cracks Formed by Directional Drying of a Colloidal Suspension,” Phys. Rev. Lett., 74, 2981-2984 (1995)
• Arita, T., J. Yoo, Y. Ueda and T. Adschiri; “Size and Size Distribution Balance the Dispersion of Colloidal CeO₂ Nanoparticles in Organic Solvents,” Nanoscale, 2, 689-693 (2010)
• Arita, T., J. Yoo and T. Adschiri; “Relation between the Solution-State Behavior of Self-Assembled Monolayers on Nanoparticles and Dispersion of Nanoparticles in Organic Solvents,” J. Phys. Chem. C, 115, 3899-3909 (2011)

タイトルに関連する用語 (7件)： 溶液 ,  キャスティング ,  表面改質 ,  ナノ粒子 ,  高分子ナノ複合材料 ,  薄膜 ,  亀裂