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金　翼水教授　フィルタ分野、電池分野、及びバイオ分野に応用可能なPU/PEO複合ナノファイバー材料を開発

2023.10.11

　信州大学 先鋭領域融合研究群 国際ファイバー工学研究拠点/繊維学部 機械・ロボット学科の金 翼水 教授、繊維学部の渡邊圭 特任准教授（株式会社ナフィアス）、信州大学大学院 総合医理工学研究科の大澤道さん（株式会社ナフィアス）らの研究グループは、水系材料とシンプルな熱架橋技術を使って、優れた化学安定性と熱安定性、及び親水性を備えた、ポリウレタン/ポリエチレンオキシド（PU/PEO）複合ナノファイバー材料を開発しました。
　本研究成果は英国王立化学会が2023年10月7日に発行した「Green Chemistry」誌に掲載され、同誌のBack Coverに選出されています。
　　エレクトロスピニング法で製造したPUナノファイバーは、レインウェア等で使用される透湿防水膜やフィルタ等の産業分野で実用化されている高機能繊維材料です。しかし、製造が容易な反面、化学安定性や熱安定性が低く、用途が限られていました。また、製造時に有機溶剤を使用する必要があり、溶剤回収、防爆対応などの設備コスト増が量産化のハードルになっています。本研究では、PUナノ粒子水分散体、水系カルボジイミド架橋剤、及びPEO水溶液といった環境に優しい水系材料のみを用いてPU/PEO 複合ナノファイバーを作製し、120℃1分間のシンプルな熱架橋を行うだけで、優れた化学安定性、耐熱性、及び親水性を実現できるPU/PEO複合ナノファイバー材料を開発し、その製造プロセスを確立しました。これらの優れた物性を有するナノファイバー材料は、フィルタ分野、電池分野、及びバイオ分野での活用が期待されます。
　本研究は、経済産業省戦略的基盤技術高度化支援事業JPJ005698、公益財団法人エプソン国際奨学財団、独立行政法人日本学術振興会二国間交流事業JPJSBP120206001からの支援を受けて実施されました。
　論文は、環境に優しい水系製造プロセスで作製可能な「優れた熱及び化学安定性を有するPU/PEO複合ナノファイバー材料」の開発およびその評価について研究成果をまとめたものです。

　詳細は論文をご覧ください。

（論文情報）
雑誌：Green Chemistry, 2023, 25, 7556-7570
題名：Water-based eco-friendly fabrication of physicochemically crosslinked and highly wettable PU-rich electrospun PU/PEO nanofiber composites with exceptional chemical and thermal stability
著者：Osamu Ohsawa, Gopiraman Mayakrishnan, Yan Ge, Chunhong Zhu, Kei Watanabe and Ick Soo Kim
DOI: 10.1039/d3gc01738a
URL：https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2023/gc/d3gc01738a

〈本件に関するお問い合わせ先〉
〒386-8567 長野県上田市常田3-15-1
国立大学法人信州大学 国際ファイバー工学研究拠点
拠点長　金　翼水（キム　イクス）
TEL：0268-21-5439　　　　E-mail：kim@shinshu-u.ac.jp