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2016年10月29日 (土)

環動ポリマー構造を導入し竹のようにしなやかでタフなポリマー材料を開発

平成28年9月28日
東レ株式会社
科学技術振興機構(JST)
内閣府政策統括官
(科学技術・イノベーション担当)
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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ポイント
 
○分子設計に加えナノアロイR技術注1)
 を適用することで、ポリマー注2)材料
 への環動ポリマー構造注3)の導入に
 世界で初めて成功し、従来材料と比較
 して約6倍の破断伸び注4)と
 約20倍の屈曲耐久性注5)を
 達成した。
 
○環動ポリマー構造の導入により、
 ポリマー材料が持つポテンシャルを
 最大限に引き出せる可能性があり、
 自動車、家電、スポーツ用品など、
 幅広い分野への応用展開と
 ポリマー材料市場の拡大が期待される。
 
 
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 内閣府 総合科学技術・イノベーション
会議が主導する革新的研究開発推進
プログラム(ImPACT)の
伊藤 耕三 プログラム・マネージャーの
研究開発プログラムの一環として、
東レ株式会社の小林 定之 研究主幹の
グループは、分子結合部がスライドする
環動ポリマー構造を導入した
「しなやかでタフなポリマー材料」を
開発しました。
 
 自動車や家電などに用いられる
ポリマー材料は、一般的に、硬くすると
脆くなり壊れやすくなります。
 
 一方、壊れにくくするために柔らかい
材料を配合すると、強度が低下するという
課題があり、
使用時には硬く強く(高剛性)、
変形時には壊れにくい(高靭性)、
硬くても力を受け流す竹のような材料の
開発が望まれていました。
 
 本研究グループは、ポリアミド注6)に、
分子結合部がスライドする環動ポリマーの
構造を組み込むことで、加えられた力を
分子レベルで分散し、硬さや強さを保ち
ながらも、衝撃を受けても壊れにくい
材料を開発することに
世界で初めて成功しました。
 
 これは、ポリロタキサン注7)の
分子設計に加え、2種類以上の
プラスチックをナノメートル単位で
最適に混合する東レ保有技術である
ナノアロイRを適用することで
可能となったものです。
 
 開発した材料は、従来のポリアミド
に比べて、約6倍の破断伸びと
約20倍の屈曲耐久性を示しました。
 
 また、車体構造材を想定した衝撃試験
では、2倍以上のエネルギーを吸収する
ことがわかりました。
 
 環動ポリマー構造の導入により、
ポリマーの持つポテンシャルを
最大限に引き出せる可能性があること
から、今後、自動車、家電、スポーツ用品
など、幅広い分野への応用展開と
ポリマー材料市場の拡大が期待されます。
 
 本研究は、東京大学の伊藤 耕三 教授、
大阪大学の原田 明 特任教授、
山形大学の伊藤 浩志 教授、
井上 隆 客員教授、
九州大学の高原 淳 主幹教授、
東京工業大学の中嶋 健 教授、
理化学研究所の高田 昌樹
グループディレクターと
星野 大樹 研究員、
アドバンスト・ソフトマテリアルズ
株式会社(ASM)の協力を得て
行いました。
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 いろいろな所がからんでいるようで、
上手く協力出来たということですね。
 
 
>本研究で開発した環動ポリマー構造の
>導入技術により、ポリマーの持つ
>ポテンシャルを最大限に引き出せる
>可能性があることから、自動車、
>家電製品、スポーツ用品など、
>幅広い応用展開とポリマー材料市場の
>拡大が期待されます。
 
>東レは、本技術を適用したポリマー材料
>を、自動車用構造部材、衝撃吸収部材
>など、しなやかさの要求される
>構造用部材のベースポリマーとして
>展開し、新規用途の開発を進めます。
 
 今後の展開に期待します。
 日本製品の優位性に寄与出来ると
良いですね。

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