表面濃縮を誘起する含フッ素接着材料の開発と異種材料との接合

• 研究課題/領域番号: 20K05145
• 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26040:構造材料および機能材料関連
• 研究機関: 兵庫県立工業技術センター
• 研究代表者: 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)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
• キーワード: フッ素系高分子 / ゴム材料 / ソフトマテリアル / 高分子表面 / 表面濃縮 / 接着 / 表面機能 / 高分子材料 / フッ素化合物 / フッ素系化合物

研究開始時の研究の概要

本研究では、機能性物質の表面濃縮現象を利用したゴム材料の表面改質法を応用し、ゴム材料表面へ接着性を有する化合物を濃縮させることで、ゴム材料を同種あるいは異種材料と簡便かつ高度に接着させる技術を開発する。さらに、ゴム以外の材料についても、表面濃縮技術による改質が可能であるかを検討する

研究実績の概要

本研究では、表面濃縮現象と微細構造構築による表面改質手法を応用し、ゴム材料における簡易かつ強靱な接着技術を開発する。さらに、ゴム以外の材料への応用も検討し、本手法の汎用性を評価する。接着は種々の物理的・化学的現象を複合した現象であるため、そのメカニズムには多くの不明点がある。さらに、ゴム材料に関しては、多数の添加剤が含まれており、それらが予期せず接着に寄与、または阻害するといった事例もあり、研究が進んでいない。本研究では、新たな接着技術と同時に、接着現象のメカニズム解明の一助となることが期待される。また、他の材料への応用に関するニーズは多く、より汎用的な手法として本手法を活かすために、他の材料においても検討を実施する。
昨年度は、親水基を有するフッ素系高分子の合成とゴムへの添加を試みた。その結果、添加したフッ素系高分子の表面濃縮と、ゴム表面の親水性の向上が確認された。一方で、想定よりも特性がでなかったため、高分子の組成等を検討し、別途フッ素系高分子の合成も行った。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

当初予定していた高分子では機能があまり発現しなかったため、新たに高分子の合成を行うなどしたため、主な目的である接着性の評価まで達成できなかったため。

今後の研究の推進方策

新たに合成した高分子のゴムの添加および各種評価（ぬれ性・接着性・力学強度など）を実施する。