15分程度で自己修復するエラストマーを実現
~フッ素を利用した“うら返し”のマテリアルデザイン~

ポイント

室温で自発的に損傷が自己修復するエラストマーはメンテナンスフリーという観点から有用性が高い。

粘着性の高いポリマーに撥水・撥油性のフッ素成分を結合することで、表面はサラッとしているが、損傷部分は素早く接合して自己修復するエラストマーを実現した。

フッ素成分の効果で、テフロンと強く接着可能となった。

合成が極めて容易であることから、将来の実用化が期待できる。

岐阜大学 工学部 三輪 洋平 教授のグループでは、フライパンの表面コートなどに利用されているフッ素成分をポリマーに少量付加した場合、フッ素成分がポリマーにはじかれて集まる性質に着目し、新しいタイプのエラストマーを開発しました。このエラストマーでは、フッ素成分がはじかれて集まることで、ポリマーを物理的に架橋します。さらに、このエラストマーは、切断した傷口が自己修復により瞬時に接合し、15分程度で元通りに回復します。一方で、フッ素成分のエラストマーの表面を覆って保護する効果により、切断した傷口同士以外では、エラストマーの接合は起こりません。また、フッ素成分にはテフロンとの親和性を高める効果もあります。そのため、このエラストマーを利用することで、一般的には接着が困難なテフロンを強く接着できることも明らかにしました。 このエラストマーは優れたパフォーマンスを示す一方で、極めて容易に合成できることから、電気製品や雑貨のコーティング材料などへの実用化が期待されます。 本研究成果は、日本時間2022年7月25日(月)に「Scientific Reports」誌のオンライン版で発表されます。

本研究は、主に、科学技術振興機構(JST) 戦略的創造研究推進事業 さきがけ 研究領域「力学機能のナノエンジニアリング」(研究総括:北村 隆行)における研究課題「イオン架橋の動的特性制御によるポリマー材料の高機能化」(研究者:三輪 洋平(JPMJPR199B))の支援を受けて行われた。また、研究の一部では基盤研究C(19K05612)を始めとする日本学術振興会 科学研究費助成事業、立松財団および江野科学振興財団の研究助成事業の支援を受けた。

科学技術振興機構 戦略研究推進部 グリーンイノベーショングループ

※記事の無断転用を禁じます。