高機能性フッ素樹脂の開発と加工条件の最適化

• 研究課題/領域番号: 18K04727
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分26030:複合材料および界面関連
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 猿倉 信彦 大阪大学, レーザー科学研究所, 教授 (40260202)
• 研究分担者: 山ノ井 航平 大阪大学, レーザー科学研究所, 助教 (30722813) ; 清水 俊彦 大阪大学, レーザー科学研究所, 准教授 (80415182)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: フッ化物樹脂 / フッ素樹脂 / 小角X線散乱 / 構造解析

研究成果の概要

耐熱性、耐薬品性、撥水・撥油性や低摩擦係数など優れた特性を持ったフッ化物樹脂が開発されている。ポリマーアロイは、これらの特性を補完するように混合したもので、特に苛酷な環境に対する耐久力を持つようになることが期待されている。本研究は小角X線散乱法と光散乱計測を組み合わせることで、ミクロからマクロな視点での構造解析を現在社会的に需要のある複雑なフッ化物ブレンド樹脂の開発・評価へ応用する。特に前例の無い構造解析と応力応答の同時計測が、中心課題である。具体的には既に実績のある構造解析システムに引張装置を導入し、引張強度による構造変化の過程を解析し、異方性の現れ方、応力との関係を解明する足掛かりを得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

現在、安全・クリーンという観点から、長寿命のフッ素樹脂材料の研究が企業や学術の領域で注目されている。特に発電所や自動車の燃料配管などの生活に関わる領域で使用されるパッキン用樹脂など、高温・高圧への耐性を持った樹脂材料が強く求められている。X線という物質の透過性の高い性質を用いて加工条件のダイナミクスの観測を行い、さらに最適化を行うことは全く新しい試みである。これまで行われていた解析方法の多くは破壊検査であったがこの方法は非破壊検査でしかも加工の途中の状態を観測することができる手法であり、技術や経験だけでなく客観的な指標に基づくブレンド樹脂作成が可能である。