異種材料を容易に強固に接合する新技術を開発―多孔膜を作り、被着体を陥入させ高強度を実現：物質・材料研究機構
(2026年9月10日発表)
（国）物質・材料研究機構は9月10日、性質が大きく異なる材料を強固に接合できる新技術を開発したと発表した。基材表面に作られる微細な凹凸に、接着する側の素材が入り込んで接合する「多孔質アンカー（PPA）」を用いたもので、塗って乾かすだけで強力な接着が可能という。
金属やガラス、セラミックスといった硬い材料と、ゴムやプラスチックなどの柔らかい高分子を組み合わせるマルチマテリアル化が急速に進展している。性質の異なるこうした素材は接着しにくいため、従来は素材の組み合わせごとに、それぞれになじむ接着剤を設計・開発する必要があった。
基材の表面を削って凹凸を作り、接合強度を高めるという方法もあるが、工程が複雑で環境負荷などの課題を抱えている。
研究チームは今回、片方の硬い素材とは化学的な親和性によって接着し、もう片方の柔らかい高分子とは細かな孔（あな）によって物理的に噛み合わせるという、役割分担設計により接合する方法を考案した。
中核となるのは、「粘弾性相分離」にもとづくPPA（多孔質アンカー層）の形成と呼ばれる技術で、粘弾性相分離という物理現象を利用し、溶液を塗って乾かすだけで、ナノメートルからマイクロメートルサイズの孔を持つ網目状のPPAの形成を可能にした。
得られた多孔膜中に､被着体となる素材を溶液塗布や熱圧着で陥入（かんにゅう）させることで複合体を得ることができる。
実験で作製した複合体は、垂直引張試験において7ＭPa（メガパスカル）を超える接合強度を示した。これは、多孔層を含まない場合や平坦な塗膜を作った場合のおよそ2倍の強さで、接着面が1円玉大だった場合、220kg以上の引張に耐えることを示す。
今回考案したPPAを用いる接合法は、両側の素材になじむ接着剤を開発するという、従来の各論的アプローチから脱却し、多彩な素材の組み合わせに対応できるプラットフォームとなる可能性を秘めている。現在は汎用性の拡張に向け、接合部の放熱性や導電性の付与、高耐熱性素材を用いた多孔アンカー層の開発などを推進中という。
ものづくりの設計自由度を広げる技術としての貢献が期待されるとしている。
