Development of Nanocomposite Lacquer Materials Using Functional Nanomaterials as Ultraviolet Stabilizers

以功能性纳米材料作为紫外线稳定剂的纳米复合漆材料的开发

基本信息

批准号：
21K04681
负责人：
佐藤徹雄
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Sendai National College of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、漆塗料の機能開発において最重要課題のひとつである漆塗料への「紫外線劣化抑制機能の付与」を目的として、全工程を「紫外線吸収ナノ粒子の漆塗膜への均一分散法の確立」、「紫外線吸収ナノ粒子による構造色発現を利用した塗装法の開発」、「バイオナノファイバーを骨材とするナノコンポジット乾漆の創製」の３つの区分に分割し、各区分の目標の実現を通して本研究の目的を達成する。令和４年度は、「紫外線吸収ナノ粒子の漆塗膜への均一分散法の確立」分野では、新規紫外線吸収剤として開発を進めている表面コートTiO2光触媒ナノ粒子のさらなる機能化に向けて、末端にアミノ基またはチオール基を有するシランカップリング剤により表面修飾をおこない、表面機能化TiO2光触媒ナノ粒子を調製した。得られた表面機能化TiO2光触媒ナノ粒子は酸化条件でモデル化合物であるカテコールと直接反応し、結合を形成することが示された。「紫外線吸収ナノ粒子による構造色発現を利用した塗装法の開発」分野では、漆への高意匠性付与のため、ナノ粒子/ポリマー複合系での構造色制御に関する研究については溶媒による集合状態の制御について検討を進めた。そして、「バイオナノファイバーを骨材とするナノコンポジット乾漆の創製」分野では、ウルシオールとセルロースナノファイバー（CNF）の親和性向上を目的として、CNF表面にカテコール基とアミノ基を導入し、ゲル状の高含水物の形成が確認できた。

This research aims to "give lacquer paints a function to suppress ultraviolet degradation," which is one of the most important issues in developing the functional development of lacquer paints, and will divide all the processes into three categories: "establishing a uniform dispersion method of ultraviolet absorbing nanoparticles into lacquer coatings," "developing a coating method that utilizes structural color expression by ultraviolet absorbing nanoparticles,"并“用二烷基纤维作为骨料来创建纳米复合材料的漆”，并通过实现每个类别的目标来实现这项研究的目标。在2022财年中，在“建立一种紫外线吸收纳米颗粒成漆涂层的统一分散方法”，以便进一步使表面涂层的TiO2 tio2光催化纳米颗粒官能化，这些纳米颗粒目前正在用新的UV吸收剂进行表面官能化的Nananoptirection或制备的uv selation nanantiles制备，以此为其开发，这些型号是nanan photocatired serane nan photopatireds nan photopatireds seration serane serane nan photopatireds seration nan photoptirect seration nan photoptirection终端的硫醇基团。所得的表面功能化TiO2光催化纳米颗粒在氧化条件下与模型复合儿茶酚直接反应以形成键。在“通过紫外线纳米颗粒使用结构颜色表达的绘画方法开发”领域，为了提供高的设计特性来涂漆，我们使用溶剂研究了与纳米粒子/多聚合物复合系统中结构颜色控制有关的溶剂的控制。在“以骨料为骨料的纳米复合材料干漆”领域，将儿茶醇基团和氨基组引入CNF表面，以改善Urushiol纳米纤维和纤维素纳米纤维（CNF）之间的亲和力，并确认了凝胶型高羟基高透明质物质的形成。

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

チオール基修飾TiO2ナノ粒子による新規漆添加剤の開発

使用硫醇基改性 TiO2 纳米粒子开发新型漆添加剂

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
菊地歩未;佐藤徹雄;相原凜紗，佐藤徹雄，松原正樹
通讯作者：
相原凜紗，佐藤徹雄，松原正樹

Organic-Inorganic Dual-Coated TiO<sub>2</sub> Nanoparticles for Regulation of Photocatalytic Activity

有机-无机双包覆TiO<sub>2</sub>纳米粒子用于调节光催化活性

DOI：
10.2320/matertrans.mt-m2021127
发表时间：
2021
期刊：
MATERIALS TRANSACTIONS
影响因子：
1.2
作者：
Matsubara Masaki;Sakonaka Ayame;Meguro Noa;Tokutake Akiko;Sato Tetsuo;Kanie Kiyoshi
通讯作者：
Kanie Kiyoshi

表面化学修飾によるカテコール基含有バイオナノファイバーの合成

表面化学修饰合成含儿茶酚基团的生物纳米纤维