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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。研究ではまず、親水基としてポリエチレングリコール鎖を開始剤あるいは炭化水素モノマーと、撥水撥油性が高く、空気界面への配向が起こりやすいフルオロアルキル基を有するフッ素基含有モノマーとの共重合体を合成した。合成したい共重合体は、親水基とフッ素基の割合に応じた表面特性を示した(親水かつ撥油性など)。また、共重合体から作成した薄膜の表面分析を行ったところ、フッ素部位が最表面に濃縮していることが明らかとなり、ゴムに添加することでゴム中でも表面濃縮が起こることが示唆された。次に、合成した共重合体を天然ゴムや合成ゴム(スチレンブタジエンゴム)に添加を行った。共重合体を添加したゴムの接触角測定を行ったところ、添加した共重合体に応じた表面のぬれ性の変化が確認された。また、エックス線光電子分光分によるゴムの表面分析を実施したところ、表面に添加した高分子が濃縮していることが確認された。さらに、表面からの分布を評価するためにアルゴンガスクラスターイオン銃を用いた深さ方向分析を行ったところ、スパッタが進むにつれてフッ素の濃度が低下することが確認された。従って、共重合体がゴム表面の濃縮していることが明らかとなった。表面への偏斥が起こりにくいと考えられる親水性の物質でもフッ素部位が在ることで表面偏斥が起こることが明らかになり、さらに濃縮に応じた表面特性を発現することが見出された。
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