世界初のテフロン可溶性溶媒の開発と製膜プロセスへの応用

2011 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23656491
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 丸山 達生 神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30346811)
• Project Period (FY): 2011-04-28 – 2013-03-31
• Keywords: イオン液体 / 膜 / テフロン / PTFE / 可溶化

Research Abstract

我々は、PTFEを溶かす目的に特化した溶媒を人工的に作り出すことを考案した。ここでは分子デザイン可能な溶媒として、ここ10年注目を集めているイオン液体を用いた。イオン液体は、有機カチオンと有機あるいは無機アニオンからなる常温で液体の"塩"であり、物性を人工的に制御しやすいこと、揮発性がほとんどないこと、高温（～200度）でも化学的に安定であること、様々な物質を溶解するよう設計可能であること、などの特徴を有する。PTFEを溶解させるためには、フッ素を高含有し、なおかつ高温でも揮発性を示ささない溶媒が適していると考えた。そこで我々は、本研究でパーフルオロカーボン鎖を有するイオン液体を新規に合成し、PTFEの可溶化を目指している。実際に、イミダゾリウム系イオン液体で、有機カチオンにパーフルオロカーボン鎖（CF3(CF)6CH2CH2-）を導入し、またアニオンにフッ素を高含有するTFSA(bis(trifluoromethanesulfonyl)amide)からなるイオン液体の合成に成功した。このイオン液体が250℃程度まで安定であることを確認した。PTFE粉末をこのイオン液体に５wt%程度になるように添加し、250℃まで加温した。膨潤らしきものは観察されたが、完全な溶解には至らなかった。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

フッ素高含有のイオン液体の合成方法がほぼ確立しつつあるので、一年間の達成度としては予定通りである。

Strategy for Future Research Activity

各種、フッ素高含有イオン液体を合成し、PTFEの溶解性を検討していく。溶解するイオン液体を発見した後は、PTFEの製膜など加工溶剤として利用可能であるかを検証する。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

備品（真空ポンプ一台）　30万円実験消耗品（濾紙、ガラス器具等）　50万円試薬・溶剤　　　　60万円委託費（分析費外注）　　20万円旅費（学会参加等）　　　20万円