泳動電着法による構造色コーティング
大学院先進理工系科学研究科 片桐 清文 教授産業分類 ： 化学工業
アピールポイント
● 鉛などの有害元素を含まない色材の開発
● 球状シリカ粒子集積体からなるカラフルな構造発色性材料のコーティング技術
● 大面積・複雑形状表面にもコーティング可能な泳動電着法による作製
アピールポイント
● 鉛などの有害元素を含まない色材の開発
● 球状シリカ粒子集積体からなるカラフルな構造発色性材料のコーティング技術
● 大面積・複雑形状表面にもコーティング可能な泳動電着法による作製
研究者のねらい
無機顔料は、環境や人体に対し有害な元素(鉛など)を含むものが多い問題点があった。
そこで、白色の球状シリカ粒子の集積体にカーボンブラック(CB)などの 黒色物質を添加することで鮮やかな構造色が発現することを見いだした。
この方法は、集積体が脆いことなどがこれまでの課題である。
研究内容
白いシリカ(二酸化ケイ素)の球状粒子と、黒い炭素のナノ粒子を混ぜて集積した膜にすると、光が干渉して構造色が発現する。
そこで、粒子の集合体を作製することによる色材の開発を行った。
大面積・複雑形状表面にもコーティング可能である泳動電着法を用いてシリカ粒子のサイズを変えるだけで多彩な色を実現することを明らかにした。さらに、電着条件によってコーティング膜の発色性や堅牢性を制御することが可能であることを明らかにした。
備考
https://www.hiroshima-u.ac.jp/news/59827
https://www.hiroshima-u.ac.jp/eng/admission/researcher_interview/k_katagiri
論文1）K. Katagiri et al., ACS Appl. Mater. Interfaces, 12, 40768 (2020).
論文2）K. Katagiri et al., RSC Adv., 18, 10776 (2018).
論文3）K. Katagiri et al., NPG Asia Mater., 9, e355 (2017).
