光触媒分解反応を応用した接着性レジンのディボンディング

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22659352
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: 澤瀬 隆 長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (80253681)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鎌田 幸治 長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助教 (60264256) ; 平 曜輔 長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 准教授 (40226725)
• Keywords: ディボンディング / 光触媒分解効果 / チョーキング

Research Abstract

本研究は接着力を任意に無力化させるティボンディングを目的としたものである。
二酸化チタンに代表される光触媒半導体材料に紫外線を照射すると光励起状態を誘導し活性酸素を生じ、その強力な酸化作用で細菌の細胞膜が破壊され抗菌性が発揮される。このメカニズムは抗菌効果のみならず、表面に存在する有機質を酸化分解蒸散することも可能で、紫外線を照射するだけで防汚効果をもたらすとして、工業界においてセルフクリーニング塗料等に実用化されている。しかしながら顕著な酸化作用故、チョーキングと呼ばれる塗膜の劣化を引き起こすことがある。すなわち光触媒効果のために含有された酸化チタンが塗料表面の汚れだけでなく、塗料成分そのものを分解してしまい酸化チタンの粉末だけがチョーク状に残留する現象であるが、このチョーキングを逆手にとり、二酸化チタンを顔料として含むレジン材料に適用すると、紫外線照射のみでレジンの分解・崩壊が起こるのではないかというのが本研究の着想点である。実験では、紫外線透過性の極めて高い、厚さ1mmの石英ガラス板上にゾルゲル法を用いて二酸化チタンの薄膜をコーティングした。化学重合型レジン(MMA-TBBレジン)を用いてコーティング面とアクリルロッドを接着し、24時間後に裏面よりガラスを介して10分間紫外線照射し、せん断接着試験を行った。その結果、紫外線照射しなかった試料の接着強さは17.8MPaであったのに対し、紫外線照射した試料では3.2MPaと著しく低下することが明らかになった。このデータは上記仮説を支持するものと考えられる。