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「塗って乾かすだけ」で異種材料を接合 NIMSが多孔質アンカー層を開発 1円玉大で220キロに耐える7メガパスカル
物質・材料研究機構（NIMS）は9月10日、溶液を塗って乾かすだけで、性質の異なる素材同士を強く接合できる新技術を開発したと発表した。本来は接着しにくいガラスと柔らかな高分子の組み合わせで、7メガパスカルを超える接合強度を確認した。NIMSの換算では、1円玉と同じ半径1センチの面で接着した場合に220キロ以上の重さに耐えられる強さにあたる。塗って乾かすと、ナノメートルからマイクロメートルの細かな孔が並んだ網目状の層ができ、片側の素材とは化学的な親和性で結び付き、もう片側とは孔に入り込んで物理的にかみ合う。多孔層がない場合や平らな塗膜の場合と比べ、垂直に引っ張ったときの強度はおよそ2倍になった。直径15センチの大面積でも製膜できるという。NIMSによると、くっつきにくさの要因には硬さや熱膨張率の違いに加えて「極性」（分子内の電気的な偏り）の違いがあり、極性の大きいガラスと極性の小さいエラストマーは本来なじみにくい組み合わせにあたる。強度が上がる理由は食い込み構造だけではなく、相分離が進む過程で力学的に弱い部分が優先的に淘汰され強い部分が残るため、耐久性に優れた多孔構造がボトムアップで得られる点も挙げられている。相手に使ったスチレン・ブタジエン系の熱可塑性エラストマーは、ポリプロピレンやポリエチレンといった接着しにくい素材向けの相溶化剤・接着性改質剤としてすでに広く使われている材料である。成果は9月10日、科学誌「Small」のオンライン版に掲載された。論文の著者は荒井俊人独立研究者ひとりである。