京都工芸繊維大学 産学公連携推進センター

■研究の概要

無機素材（金属酸化物）の表面修飾は、ハイブリッド材料の創出のみならず、これらの素材に新規の表面機能性を付与する上でも大変有用です。さらに、素材と媒体との界面特性を制御できるため、例えば幅広い媒体（マトリックス）への分散性の向上にも役立ちます。具体的には、TiO2、SiO2、Fe3O4などに代表される各種金属酸化物をシランカップリング化合物や、新規に設計したホスホン酸化合物で修飾したのち、表面開始リビングラジカル重合を用いてグラフトポリマー鎖で修飾します。グラフトポリマーには種々の機能基を側鎖に担持することが可能であるとともに、精密重合の特長を活かして多成分系のブロックコポリマー型のグラフト鎖で表面修飾したり、化学的･物理的外部刺激に応答して表面特性が大きく変化するような材料を設計したりすることが可能となります。

■研究の概要

分子末端に種々の反応性基が導入されたポリマーならびにオリゴマーは、多分岐構造の組織構造体、表面が多数のポリマーブラシで覆われたコア－シェル型ポリマー微粒子、各種の刺激応答性ポリマーの創製に有用であるのみならず、汎用有機材料の表面改質や化学変換による高付加価値化においても重要な役割を果たす化合物です。本研究では、高次の機能発現を指向した先端有機材料のビルディングブロックとして、分子内の所定の部位に目的の反応性基や機能基を導入し、さらに分子量や分子量分布が制御されたポリマーを精密合成するとともに、機能特性評価を行うことを目的としています。

■研究の概要

近年、温室効果ガス排出量の削減要求や、直接的には化石燃料の高騰および電力不足のため、より一層のエネルギー効率の向上が社会的に強く求められています。具体的な対応策は、精緻な複合表面改質技術の応用による機械部品の摩擦・摩耗特性を顕著に改善し、エネルギー損失を極力低減することです。そこで、DLC被覆（diamond-likecarboncoating）を最終処理とする次世代複合表面を考案しました。この複合表面改質により、従来問題となっていたDLC層の耐久性を著しく向上させました。

■研究の概要

Ti-6Al-4V合金を代表例とするα＋β型チタン合金は比強度（強度／比重）が高く、また耐食性にも優れているため、航空宇宙産業で多用されています。しかし、チタン合金には耐摩耗性に劣り、焼つきが生じやすいという固有の問題があります。この問題を克服するためにガス窒化などの表面硬化処理をチタン合金に施すと、耐摩耗性が改善する一方で疲労強度が大幅に低下します。以上を背景として、チタン合金のさらなる用途拡大を目指し、耐摩耗性の改善と同時に疲労強度を大幅に向上可能な新しい複合表面改質法を開発しました。
（特願2007-30932、特開2008-195994）

■研究の概要

イオンビームを使う特徴は、熱的、機械的、化学的な手法では得られない物質の合成が行えるところにあります。