2019 年度研究成果報告書

濃厚ポリマーブラシ界面における自己配向と外部刺激応答を利用した能動的潤滑特性制御

研究課題

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研究課題/領域番号	17H04902
研究種目	若手研究(A)
配分区分	補助金
研究分野	設計工学・機械機能要素・トライボロジー
研究機関	鶴岡工業高等専門学校
研究代表者	荒船博之鶴岡工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (90707811)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード	ポリマーブラシ / トライボロジー / イオン液体
研究成果の概要	機械機器の性能劣化の75%を占める表面・接触面の劣化改善に寄与する低摩擦材料の開発は、消費型から循環型への社会移行において重要な課題である。本研究では低摩擦材料として期待される濃厚ポリマーブラシ(CPB)の課題であった耐久性の向上にあたり、自己偏析を利用して潤滑層表面だけでなく内部からループ型CPBを形成する技術開発を検討した。結果、ABA型トリブロックコポリマーPBMA-PEG-PBMAをPBMA基材に導入することでグリセロール水溶液中で顕著に摩擦係数が減少し、かつ耐久性が向上することを見出した。本設計はイオン液体系においても機能したことから高温・真空などにも適用可能と期待される。
自由記述の分野	材料化学、分析化学、トライボロジー
研究成果の学術的意義や社会的意義	機械機器の性能劣化の75%を占める表面・接触面の劣化改善に寄与する低摩擦材料の開発　は、消費型から循環型への社会移行において重要な課題である。低摩擦材料として期待される濃厚ポリマーブラシ(CPB)は不活性雰囲気でのコーティングが必要であり、また耐久性の向上が課題となっていた。本研究は自己偏析によりループ型CPBを形成する技術であり、大気下でのCPB形成を可能とし、また従来の直鎖型CPBよりも高い耐久性を示す。本研究はCPBの低摩擦材料への展開における設計指針に資するとともに、自動車や家電製品の省エネ化・長寿化に寄与することが期待される。