多価水素結合を用いた堅牢な自己修復性材料の開発

傷や内部損傷を自発的に修復する自己修復性樹脂は持続可能な社会を目指す上で欠かせない材料になることが期待されている。既存の汎用樹脂に自己修復性樹脂をブレンドするだけで自己修復能を付与することができれば、自己修復性樹脂の実用化が一挙に加速する。この戦略の妥当性を確かめるため、2018年に堅くても室温で治る樹脂材料として報告したポリエーテルチオ尿素を、そのエーテルリンカー部位をアルキルリンカーに置き換えた自己修復能のないポリアルキルチオ尿素にブレンドすることで自己修復性を付与することを試みてきた。その結果として、少量のポリエーテルチオ尿素をブレンドするだけで、ポリアルキルチオ尿素の力学強度と疎水性を損なわずに室温での自己修復性を付与することに成功した。CP/MAS 13C NMR測定によりポリエーテルチオ尿素とポリアルキルチオ尿素がナノスケールで相分離していることがわかり、両者がそれぞれの性質（自己修復性と疎水性）を存分に発揮できたのはそのナノ相分離構造に起因すると考えている。この成果は2022年11月にAngewandte Chemie International Editionに受理された。次なるステップとして、実際に既存の汎用樹脂に同様の戦略を用い、自己修復性樹脂をブレンドすることで自己修復能を付与することを目標に掲げている。現在はその戦略に使うポリマーの合成を行い、自己修復性などの物性調査を進めている。

傷や内部損傷を自発的に修復する自己修復性樹脂は持続可能な社会を目指す上で欠かせない材料になることが期待されている。既存の汎用樹脂に自己修復性樹脂をブレンドするだけで自己修復能を付与することができれば、自己修復性樹脂の実用化が一挙に加速する。この戦略の妥当性を確かめるため、2018年に堅くても室温で治る樹脂材料として報告したポリエーテルチオ尿素を、そのエーテルリンカー部位をアルキルリンカーに置き換えた自己修復能のないポリアルキルチオ尿素にブレンドすることで自己修復性を付与することを試みてきた。その結果として、少量のポリエーテルチオ尿素をブレンドするだけで、ポリアルキルチオ尿素の力学強度と疎水性を損なわずに室温での自己修復性を付与することに成功した。CP/MAS 13C NMR測定によりポリエーテルチオ尿素とポリアルキルチオ尿素がナノスケールで相分離していることがわかり、両者がそれぞれの性質（自己修復性と疎水性）を存分に発揮できたのはそのナノ相分離構造に起因すると考えている。この成果は2022年11月にAngewandte Chemie International Editionに受理された。次なるステップとして、実際に既存の汎用樹脂に同様の戦略を用い、自己修復性樹脂をブレンドすることで自己修復能を付与することを目標に掲げている。現在はその戦略に使うポリマーの合成を行い、自己修復性などの物性調査を進めている。