産総研とTASC、熱/熱水/酸/アルカリなどに強い耐環境特性ゴム材料を開発

 

単層CNT融合新材料研究開発機構(TASC)と産業技術総合研究所(産総研)は1月25日、NEDOプロジェクトにおいて、ゴム材料に単層カーボンナノチューブ(CNT)を加えることで、世界最高水準の耐熱性、耐熱水性、耐酸・耐アルカリ性などの耐環境特性を持つゴム材料を開発したと発表した。

同成果は、1月27日~29日に東京ビッグサイトで開催される「nano tech 2016 第15回 国際ナノテクノロジー総合展・技術会議」にて展示される。

フッ素ゴムやポリウレタンなどのエラストマー材料は、ゴム弾性があり、ガスや液体のバリア性に優れているうえ、さまざまな形状への成形が容易であることから、特にシーリング材料として有用である。しかし、熱、熱水、酸・アルカリなどの環境下では劣化するため、これらの環境下における使用には制限があった。

今回、同研究所は、スーパーグロース法で得られる単層CNT(SGCNT)とエラストマー材料の複合化研究において、高度なネットワーク構造を保ちながらSGCNTをエラストマー材料中に超高分散させる技術を開発。これにより、エラストマー材料の耐熱性、耐熱水性、耐酸・耐アルカリ性などの耐環境特性が大きく向上した。

今後は、石油掘削装置などのシーリング、自動車などの金属ガスケット代替、化学プラントの高温部シールへの適用や、燃料輸送への適用など、ゴム材料の適用範囲の飛躍的な拡大が期待されるという。

CNTを添加したゴム材料と他材料とのヤング率(柔らかさの指標)、連続使用限界温度の比較

ゴム中でのSGCNTのネットワーク構造



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