JP2010189265A - 刺激応答性無機材料粒子及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】無機材料粒子に、有機原子団を含み、外部刺激に応答して他の官能基との結合反応が惹起される官能基(刺激応答性官能基)を有する修飾原子団、が化学修飾された刺激応答性無機材料粒子及びその製造方法。
【選択図】なし
Description
本発明の刺激応答性無機材料粒子を原料として用い、無機材料成形体を製造する方法の第1工程は、刺激応答性無機材料粒子を含む混合物を所望形状に成形して成形体前駆体を得る、成形体前駆体製造工程である。
本発明の刺激応答性無機材料粒子を原料として用い、無機材料成形体を製造する方法の第2工程は、成形体前駆体に対して外部刺激を与え、刺激応答性官能基と他の官能基との間の結合反応を利用して、無機材料粒子間を相互に結合する架橋原子団を形成させることによって、無機材料成形体を得る、成形体製造工程である。
無機材料粒子としてシリカ粒子を用い、そのシリカ粒子に対して、刺激応答性官能基としてフェニルアジド基(−C6H4−N3)を有する修飾原子団を化学修飾することによって、その修飾原子団がシリカ粒子に対して共有結合によって結合された構造を有する刺激応答性シリカ粒子を得ることを試みた。
化学修飾をしていない通常のシリカ粒子を骨材粒子として用いたことを除いては、実施例1と同様にしてシリカ成形体を得た。
実施例1のシリカ成形体と比較例1のシリカ成形体を水中に浸漬した。その結果、比較例1のシリカ成形体は、水中でその構造が容易に崩壊し、水が白濁した。一方、実施例1のシリカ成形体は、水の白濁は認められず、水中でその構造を維持し得ることが確認された。
遮光した状態で実施例1において作製した刺激応答性シリカ粒子1.0gをエタノール10mlに均一に分散させた分散液に対して、2つのアミノ基を有する多官能性有機化合物である尿素0.154mmolを添加し再度、均一に分散させた。この分散液に対して、更に実施例1において作製した刺激応答性シリカ粒子1.0gをエタノール10mlに均一に分散させたものを添加して混合物とし、この混合物を鋳込み成形により、外径10.0mmφ、厚さ3.0mmの円柱状に成形して成形体前駆体とした。
尿素0.154mmolに代えてヘキサメチレンジアミン0.154mmolを用いたことを除いては、実施例2と同様にして、刺激応答性シリカ粒子のフェニルアジド基とヘキサメチレンジアミンの2つのアミノ基との間の結合反応を進行させ、フェニルヒドラゾ結合を形成させることによって、下記式に示す構造の架橋原子団を構成要素とするシリカ成形体(VIII−c)を得た。得られた成形体を赤外分光により分析した結果、実施例1と同様に、フェニルアジド基を示すピーク(2120/cm−1)が消失していることが確認された。
実施例2のシリカ成形体と実施例3のシリカ成形体を水中に浸漬した。その結果、実施例2及び実施例3のシリカ成形体は、水中でその構造を維持し得ることが確認された。また、実施例2のシリカ成形体と実施例3のシリカ成形体に対し、マイクロビッカース硬度計(商品名:MVK−EL型(ダイヤモンド圧子)、明石製作所製)を用い、圧縮強度測定を行った。その結果、実施例2のシリカ成形体は200g、実施例3のシリカ成形体は500gの荷重に耐えた。即ち、いずれも200g以上の荷重に耐えることが確認された。
Claims (7)
- (A):無機材料からなる無機材料粒子と、(B):有機原子団を含み、外部刺激に応答して他の官能基との結合反応が惹起される官能基(刺激応答性官能基)としてフェニルアジド基(−C6H4−N3)を有する修飾原子団と、を構成要素として備え、
前記(B):修飾原子団が、前記(A):無機材料粒子に対して共有結合によって結合された構造を有する刺激応答性無機材料粒子。 - 刺激応答性無機材料粒子が、フェニルアジド基(−C6H4−N3)とアミド基(−NHCO−)を同時に有する、請求項1に記載の刺激応答性無機材料粒子。
- 刺激応答性無機材料粒子の有機物量が約0.8質量%である、請求項1または2に記載の刺激応答性無機材料粒子。
- 無機材料からなる無機材料粒子と、有機原子団を含み、外部刺激に応答して他の官能基との結合反応が惹起される官能基(刺激応答性官能基)としてフェニルアジド基(−C6H4−N3)を有する修飾原子団と、を構成要素として備え、前記修飾原子団が、前記無機材料粒子に対して共有結合によって結合された構造を有する刺激応答性無機材料粒子の製造方法であって、
前記無機材料粒子として、酸化物系セラミックス、非酸化物系セラミックス、及び金属の群から選択される少なくとも一種の無機材料からなるものを用い、
その無機材料粒子に対して、前記刺激応答性官能基を有する修飾原子団を化学修飾する、刺激応答性無機材料粒子の製造方法。 - 第1工程:前記無機材料粒子に対して、シラン系カップリング剤を作用させ、前記無機材料粒子とシラン系カップリング剤との間で縮合反応を起こさせることによって、シラノール残基が前記無機材料粒子に対して共有結合によって結合された構造を有するシラノール結合無機材料粒子を得、
第2工程:前記シラノール結合無機材料粒子に対して、前記刺激応答性感応基を有する有機化合物を作用させ、前記シラノール結合無機材料粒子と前記有機化合物との間で結合形成反応を起こさせることによって、前記修飾原子団を形成し、前記刺激応答性無機材料粒子を得る、請求項4に記載の刺激応答性無機材料粒子の製造方法。 - 無機材料からなる無機材料粒子が、表面水酸基を有するものである、請求項4または5に記載の刺激応答性無機材料粒子の製造方法。
- 刺激応答性感応基を有する有機化合物が、アジド安息香酸である、請求項4〜6のいずれか一項に記載の刺激応答性無機材料粒子の製造方法。
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