弘前大学科学者発見プロジェクト
「高分子化合物にフッ素の性質を
付与したらたらどうなるか」
(主に服などに用いられる化学繊維)

八戸東高校 科学愛好会
協力:澤田研究室の方々
目的

世の中小さな子供や介護が必要な方など服
が汚れる事が多々あると思います

更に他の様々な作業現場で着られる衣服も
最適であるとは感じられません

そこでその負担を少しでも軽減する為に汚れ
ない服を作れないかと考えました
仮説
高分子化合物であるポリプロピレンにフッ素を
付与させる実験をし、汚れのつきにくい物質を
作ることができた。
なので同じ高分子である繊維にフッ素を付与さ
せることができたら、汚れのつきにくい繊維
(服)を作ることができるのではないかと思った。
実験1
服の繊維に水をはじく性質(撥水性)と油をはじ
く性質(撥油性)を加えて汚れを着き辛くさせる
ポリエステル(服の素材)の表面をVM(撥水性・
撥油性を持つ物質)で加工する
手順
1、メタノールとVMを量り取る
2、VMとポリエステルをスルホン酸・カルボン酸
を用いて混ぜ合わせる
3、アンモニアを加える
4、撥水・撥油性を調べる
結果
水
油
未改質
82.2°
0°
スルホン酸
100°
0°
カルボン酸
0°
90°
※角度が大きい方がよりはじいている。
問題点
 油をはじくデコボコがこわれやすい
⇒服に使うとき、デコボコがこわれていたら
汚れをはじくことができない
実験2
とある企業から入手した2種類の液体(仮に
液体A・液体Bと名付ける)を加えて加工表面を
より強固にして劣化を防ぐ
※液体A・Bは企業秘密のため情報公開は
出来ません(我々もわかりません)
手順
1、A液を用意
2、VMを混ぜる
3、アンモニアを加える
4、B液を加える
5、スピンコート&ディップで
ポリエステルのシートを改質
6、撥水・撥油性を調べる
A・B液の効果
A液
・ポリエステルと馴染みやすくさせる
B液
・加工しているVMの膜のさらに外側を覆い
VMが剥がれるのを防ぐ
↑漆塗りと近似した効果を持つ
加工方法
ディップ
・ポリエステルを加工するための液体に直接つける
→ラフネス(凹凸)があるため撥水性・撥油性が高まるが、
透明性が低くなってしまう。
スピンコート
・ポリエステルの上に液体を垂らし回転させることで、
遠心力によって表面に薄く膜を張る。
→撥水性・撥油性がディップよりも低くなるが、透明性が高く
なる。
結果
水
未改質
87.2°
スルホン酸 100°
カルボン酸
親水性
A+B ディップ
A+B dip
107°
A+B spin
93.2°
A+B スピンコート
油
水
0°
0°
90°
107°
30°
0°
93.2°
※角度が大きい方がよりはじいている。
油
30°
0°
まとめ
カルボン酸加工では超親水・超撥油性が見られた。
A+Bディップでは高い撥水性・撥油性が見ら
れた。
意外な事にA+Bスピンコートでは撥水性は見ら
れたが撥油性は見られなかった。
ディップはB液の黄色さが残ってしまったが、
スピンコートではあまり残らなかった。
考察
カルボン酸加工の超親水・超撥油性を持つ
繊維は幼児用の服など汚れても綺麗に洗い
流せると言う効果を持つ
A+B ディップの様に撥水・撥油性を持つ繊維
は消防服などに用いると効果的だ
使用する場面によって使い分けが必要
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