ナノサイズのべーマイトアルミナをノボラック樹脂に直接分散させたナノコンポジットの検討を行った。ベーマイトアルミナとノボラック樹脂をシェアをかけることなく溶融混合するだけで簡単に透明材料が得られた。これは, ノボラック樹脂のpHであるpH5前後で, ベーマイトアルミナのゼータ電位が非常に大きいということと, ベーマイトアルミナ表面水酸基とノボラック樹脂のフェノール性水酸基の相互作用が原因と考えている。この材料のIR, GPCの測定結果から, ベーマイトアルミナの水酸基とノボラック樹脂の水酸基は縮合反応を起こし, 有機-無機ハイブリッドが生成していることが確認された。このハイブリッド体の機械的強度は低下することが確認された。しかし, μmサイズのアルミナと複合材料化することで, 機構は現在検討中であるが高強度・高弾性材料が得られることが確認された。

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エポキシ樹脂中でチタニウムアルコキシドをin-situ重合することによって得られたエポキシ/チタニアハイブリッド体の誘電特性を検討した。その結果, ハイブリッド化の進行にともなって室温付近の貯蔵誘電率の低下することが示された。一方, 硬化物のβ緩和はチタニウムアルコキシドの添加量が増加するのに伴ってより強く抑制され, ピーク面積が低下した。これはエポキシ樹脂の開環反応により生成したヒドロキシル基とチタニウムアルコキシドが反応してエーテル結合を形成し, 硬化物内のヒドロキシルエーテル部の運動が抑制されたためと考えられる。この反応によるヒドロキシル基濃度の低下が, ハイブリッド体の室温域の誘電率を低下させたものと考えられた。

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エポキシ樹脂/架橋性アクリルポリマーからなる反応誘起型ポリマーアロイに, ナノサイズのシリカフィラーを添加したフィルムの硬化物物性とフィラー添加量の相関について調査した。その結果, ナノサイズフィラー添加は高温の弾性率及び引裂き強度向上効果が大きいことを明らかにした。またこのナノサイズフィラーの効果を利用して硬化前の粘着性を維持しつつ硬化後の弾性率向上を図ったダイボンディングフィルムは, 耐リフロー性JEDECレベル1を満足し, スタックドCSPに適用可能である。

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近年, 有機材料と無機材料をナノメートルオーダーで複合化した有機-無機ハイブリッド材料に関する研究が様々な分野において注目されている。本研究では, 供給液による膜の膨潤の抑制を目的とし, 有機成分としてポリビニルアルコール (PVA) を, 無機成分として反応性官能基を有するアルコキシシラン縮合体 (oligosilane) を用い, ゾル-ゲル反応により新規な有機-無機ハイブリッド膜の調製を試みた。さらに, 得られた膜を用いてパーベーパレーション (PV) 法による96.5 wt%エタノール水溶液の透過実験を行い, その透過分離特性に及ぼす膜構造の影響ついて検討した。その結果, oligosilaneを含有させ, 熱処理を行うことによって膜の分離性が向上した。これは, 膜に熱処理を施すことによってPVAとoligosilaneの架橋反応が促進され, 膜がより密な構造へと変化し, 供給液による膨潤が抑制されたためであることが明らかとなった。

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コロイド分散液においてコロイド粒子は殆どの場合自発的に負に帯電し, 粒子間には弱い静電的な斥力相互作用が働く。粒子間に協奏的な弱いネットワークが形成されると言える。このコロイド分散液における自発的ネットワーク形成の典型的な例はコロイド結晶の発現である。本稿ではコロイド結晶の発現機構, 結晶成長の速度論, 結晶構造, 弾性率や光散乱特性などの物理化学的特性, 更には, 電気光学効果に代表される機能性などについて簡潔にレビューしたい。また, 最近, 著者が研究を始めたコロイド分散液をカバーガラス上で自然乾燥した時に得られるパターンである乾燥散逸構造についても総説を試みたい。

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表面に高密度の反応性基をもつ, 単分散なサブミクロンサイズの高分子微粒子の合成と, 生成した反応性高分子微粒子の固体基板表面での二次元集積化による単粒子膜の構築への展開について述べる。
新規に開発したカチオン性の活性エステル基含有水溶性メタクリル酸エステル, メタクリル酸ヒドロキシフェニルジメチルスルポニウムメチル硫酸塩, をコモノマーとするスチレンとのソープフリー乳化共重合によって, 表面に高密度の活性エステル基をもつサブミクロンサイズの単分散なポリスチレン微粒子が得られる。生成したカチオン性微粒子の表面のカチオン電荷および活性エステル基を利用して, それぞれガラス基板やアミノ化ガラス基板上に非最密充填型の単粒子膜を構築することができる。さらに, カチオン性微粒子はアルキル化ガラス基板やポリマーフィルムなどの疎水性固体基板上でも単粒子膜を形成する。その構造は微粒子や基板の親水性と疎水性のバランス, 媒体のイオン強度, 温度を変化させることによって制御することができる。

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