2014 Fiscal Year Annual Research Report
自発的表面濃縮を利用したゴム表面への機能性改質層の形成
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25820347
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| Research Institution | Hyogo Prefectural Institute of Technology |
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Principal Investigator |
本田 幸司 兵庫県立工業技術センター, その他部局等, 主任研究員 (20553085)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | ゴム材料 / 表面・界面物性 / 撥水撥油性 / フッ素化合物 / 高分子材料 / ぬれ性 / 表面濃縮 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題では、表面改質剤の自発的な表面濃縮を利用した、高分子材料の表面改質を目的としており、その中でも特にゴム材料に着目して研究を行っている。本年度は、昨年度の成果である含フッ素共重合体による表面の撥水撥油性の向上に関して、さらなる知見を得るためにX線光電子分光分析（XPS）を用いたアルゴンガスクラスターイオン銃（GCIB）による深さ方向分析に関して、添加した含フッ素共重合体の種類による差について検討を行った。また、親水性の部位をもつ含フッ素共重合体を合成し、それを添加することによるゴム表面の親水化についても検討を行った。
深さ方向分析の結果、含フッ素共重合体の種類によって、表面への濃縮の割合が異なる事が明らかとなった。また、表面への濃縮の割合が多いほど、水およぼ油に対する接触角が高くなることが明らかとなった。濃縮している層の厚みに関しても、含フッ素共重合体の種類によって異なることが明らかとなった。
親水性部位をもつ含フッ素共重合体の合成したところ、親水性高分子とフッ素系高分子との割合を変えることで表面自由エネルギーを制御できる事が明らかになった。合成した共重合体をゴムへ添加したところ、対水接触角の低下がわずかにみられたが、予想よりも低下の度合いは小さかった。XPS測定から表面にフッ素が存在していることが確認されたことから、共重合の表面への濃縮自体は起きていると考えられるが、共重合体のフッ素部位が最表面に露出しており、親水性部が内部に潜り込んでしまっていることが一つの原因ではないかと考えられる。
以上のように、ゴム中の添加剤、ここでは特にフッ素含有基を有した化合物は、表面へ濃縮する事が明らかになり、新たな表面改質法の指針を得ることができた。
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