名古屋大学大学院工学研究科の野呂 篤史 講師（未来社会創造機構 マテリアルイノベーション研究所および脱炭素社会創造センター兼務）らの研究グループは、アイシン化工株式会社との共同研究において、優れた衝撃強度や剥離強度^注6）を有する次世代構造用接着剤を開発しました。
エポキシ樹脂^注7）に対しスチレン系熱可塑性エラストマー^注8）を添加して作製した接着剤は、ゴム成分添加のないエポキシ樹脂系接着剤と比較して衝撃強度が約11倍となることが確認されました。さらに、名古屋大学が独自に開発した水素結合性スチレン系熱可塑性エラストマーを添加した接着剤では、ゴム成分未添加のエポキシ樹脂系接着剤の約22倍にまで向上しました。
今回開発した接着剤技術を、自動車やその他の車両に適用することで、車両軽量化や走行安定性向上に寄与することが期待されます。ゆえに本技術は、燃費改善や排出ガス削減にも大きく貢献する、重要な脱炭素技術です。
本研究は、新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）の「官民による若手研究者発掘支援事業」から助成を受けて進めました。また本研究は、「大学の知」を産学共同研究を通じて社会実装につなげるオープンイノベーション活動の一環です。
なお、本研究成果は、2024年９月２１日付で米国化学会雑誌「ACS Applied Materials & Interfaces」のオンライン版に掲載されました。

【ポイント】

・名古屋大学らが独自開発した水素結合^注1）性エラストマー^注2）を含む次世代構造用接着剤^注3）をアイシン化工株式会社と共同開発。
・開発した接着剤の衝撃強度^注4）は、ゴム成分未添加のエポキシ樹脂系接着剤^注5）と比較して約22倍。
・スチールやアルミ、樹脂などの異種材料を適材適所で接合でき、自動車の軽量化や走行安定性、燃費改善に大きく貢献する脱炭素技術。
　

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【用語説明】

注1）水素結合：
水素原子と酸素原子、水素原子と窒素原子などの間で生じる引力相互作用。強い結合として共有結合が知られているが、本結合は共有結合ではない、弱い結合の一種。
注2）エラストマー：
ゴムのような弾性挙動を示す材料。
注3）構造用接着剤：
構造を担う材料（骨組み部材）を接合する接着剤。
注4）衝撃強度：
衝撃試験によって材料を割裂させるのに必要な力。引き裂き強度。
注5）エポキシ樹脂系接着剤：
ビスフェノールA型エポキシ樹脂などを加熱硬化させることで接着性能を発揮する材料。
注6）剥離強度：
剥離試験によって接着された試験片を引き剥がす際に必要となる力。
注7）エポキシ樹脂：
加熱によって硬化する熱硬化性樹脂の一種であり、エポキシ基を有するもの。硬化して樹脂化する前の液状のものを指すことも多い。代表的なものにビスフェノールA骨格を有するものが挙げられる。
注8）スチレン系熱可塑性エラストマー：
プラスチック成分であるポリスチレンを含有した熱可塑性エラストマー。熱可塑性エラストマーとは、プラスチック成分とエラストマー成分（ゴム成分）の両方を化学結合で繋いだポリマーからなる、熱可塑性（加熱時に物体を変形させ、その後力を除いてももとの形に戻らない性質）を示すエラストマー材料のこと。

【論文情報】

雑誌名：ACS Applied Materials & Interfaces
論文タイトル：Next-Generation Structural Adhesives Composed of Epoxy Resins and Hydrogen-Bonded Styrenic Block Polymer-Based Thermoplastic Elastomers
著者：山田紗椰（元名古屋大学大学院生）、梶田貴都（名古屋大学研究員）、西本実緒（名古屋大学研究員）、堀内純子（名古屋大学技術補佐員）、藤井吉朗（アイシン化工株式会社）、坂口和優（アイシン化工株式会社）、服部和男（アイシン化工株式会社）、田村博（アイシン化工株式会社）、加納達弥（アイシン化工株式会社）、酒井武信（名古屋大学特任教授）、野呂篤史（名古屋大学講師）
DOI: 10.1021/acsami.4c12540
URL: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.4c12540

【研究代表者】

大学院工学研究科　野呂 篤史　講師
https://phys-chem-polym.chembio.nagoya-u.ac.jp/