PTFEのマテリアル・リサイクル法の提案―無機塩とのメカノケミカルで、強固な分子鎖集合をゆるませることに成功―

　長谷川健 化学研究所教授、大貫友椰 同修士課程学生、火原彰秀 東京科学大学教授、西村祥吾 同修士課程学生、仙波祐太 同学部学生、加納純也 東北大学教授、Li Yao 同博士課程学生らは、従来困難であったポリテトラフルオロエチレン（PTFE）の新しいマテリアル・リサイクル法を提案しました。

　代表的なフッ素ポリマーであるPTFEは、撥水撥油材料として日常生活器具や、半導体加工現場で利用されています。PTFEは、有機フッ素鎖の特徴である強い分子鎖集合を持つため、化学的に安定で耐摩耗性や耐腐食性があり有用ですが、加工やリサイクルが難しい特徴も持っています。本研究では、安価な材料として塩化ナトリウム（NaCl）を用い、PTFEとNaClの混合粉末を乾式ボールミリングにより、PTFEの分子鎖集合をほぐす・ゆるめることのできる手法を提案しました。分子鎖集合がほどける様子をX線回折法や赤外分光法により明らかにするとともに、分子鎖集合がほどけることがリサイクル過程につながることを、処理粉末の固体ペレット焼結により実証しました。炭化水素系の材料に比べると量は少ないですが、フッ素関連化合物を取り巻く社会状況を考えるとリサイクル法に対する需要は潜在的に高いと言えます。本発表は、熱分解などのケミカル・リサイクルに比べ、エネルギー的観点から原理的に有利ではありつつ、従来検討されてこなかったマテリアル・リサイクル法を提案するものです。

　本研究成果に基づく二編の学術論文は、2025年4月17日に国際学術誌「Journal of Physical Chemistry B」、2025年4月28日に国際学術誌「Bulletin of the Chemical Society of Japan」に掲載されました。