マグネシウムを塩水に３カ月浸しても大丈夫 物材機構が複合材専用の防錆材

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  ＰＭＭＡコーティングのみのマグネシウム（左）と、ドーパミンとＰＭＭＡでコーティングしたマグネシウム（物材機構提供）

物質・材料研究機構構造材料研究拠点異材接着材料グループの内藤昌信グループリーダーらは、マグネシウムや鉄、アルミニウムなどの複合材用の防錆コーティング材を開発した。疎水性のポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）の被膜を金属と強力に接着することに成功した。非常にさびやすいマグネシウムを保護でき、塩水につけても３カ月以上さびない。企業での長期耐久性評価試験が進んでおり、自動車用の複合材など、３年以内の実用化を目指す。

ＰＭＭＡは水を透過させないため金属表面での酸化反応を防ぐことができる。ただ、ＰＭＭＡを金属表面に塗るだけでは微少な隙間ができて、さびを防ぎきれない。そこでＰＭＭＡに低分子のドーパミンを結合させ金属と接合した。ドーパミンの二つの水酸基が金属と結合する。接着性が高く、傷がついてもさびが広がりにくい。

ドーパミンの添加量はＰＭＭＡに対し、１０％程度ですむ。ＰＭＭＡは汎用樹脂でコストを抑えられる。

ＰＭＭＡの厚みが０・５マイクロメートル（マイクロは１００万分の１）と非常に薄い膜でも防錆効果があった。コーティング材の量を抑えられ、透明性も高い。通常の防錆塗料は数ミリメートルの厚みを確保することもあった。

マグネシウムは軽くて丈夫なため、次世代の構造材料として期待されている。合金化することで不燃化にも成功し、航空機部品への導入が進む。だが防錆が課題の一つだった。マグネシウム以外にも銅とアルミ、鉄で防錆効果を確認している。一つのコーティング剤で複数の防錆機能をカバーできるため、異種材料を組み合わせる自動車のマルチマテリアルに提案していく。