セルロースナノファイバー複合マスターバッチを供給開始　ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエステル、アクリル樹脂他

2017-06-07 13:30

冨士色素株式会社(各種色材、ナノ微粒子分散体、各種先端材料を研究開発、製造・販売する中小化学メーカー、本社：兵庫県川西市、代表取締役社長：森良平工学博士)は、次世代のバイオ素材として期待されるセルロースナノファイバー(CNF)を各種樹脂に複合したマスターバッチを供給できる体制を整えました。

樹脂としてはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、アクリル樹脂他などです。現在さらに他の樹脂との複合化も鋭意検討中です。これらの材料を成型品の原料などとして用いることでプラスチックの脆性、靭性や機械強度を向上させることが期待されます。

セルロースナノファイバーは、鋼鉄の5分の1の軽さで、その7～8倍の強度を有する幅4～20nmのナノ繊維です。熱膨張係数はガラス繊維並みに小さく、弾性率はガラス繊維より高い、つまり硬くて丈夫という優れた特性を有しています。セルロースナノファイバーは植物由来であることから紙と同様に環境負荷が小さくリサイクル性に優れた材料であり、かつ地球上にあるほとんどの木質バイオマス資源を原料にでき資源的にも非常に豊富な材料です。このようにさまざまな優れた特徴を持つセルロースナノファイバーは、次世代の大型産業資材あるいはグリーンナノ材料として注目され近年盛んに研究開発が行なわれており、繊維複合材料として様々な材料への応用研究も進められています。しかしながら、セルロースナノファイバーは親水性で水分を多く含んだ状態にあるため、水分を除去し、疎水性である樹脂に均一に分散させることが非常に難しい材料でもあるため、製品化に向けた応用開発が進みにくい状況にありました。

冨士色素においては長年のナノ微粒子分散技術をもとにセルロースナノファイバーを各種樹脂中に凝集させること無く均一に分散させる技術を確立しました。セルロースナノファイバーを各種樹脂に高濃度(3-10 ％)で分散させたマスターバッチ樹脂です。混合されるセルロースナノファイバーのさらなる高濃度品も検討中です。この特性を生かし現在、航空機、自動車業界などから必要とされている材料樹脂の軽量化、高強度化を目指します。セルロースナノファイバーを強化繊維として樹脂と複合化する検討は、今後ますます活発になってくることが想定されます。当社では、これらのマスターバッチをユーザーに提供し、各種成型機などにおいて原料として検討していただくことにより、ユーザーにおける用途開発などのスピードアップが期待できます。

また冨士色素ではマスターバッチの他にもセルロースナノファイバーの水系の分散体、有機溶剤の分散体もあります。これらの商品もユーザーへ供給し、化粧品、膜、フィルター、増粘剤、添加剤、触媒担体、セパレーター、バイオ医学材料などとして使用検討を進めてもらっています。安定して供給でき始めている有機溶剤へのセルロースナノファイバー分散体としてはアルコール系、ピロリドン系溶剤、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ブチルセロソルブなどのグリコールエーテル系溶剤です。ケトン系、芳香族系などの他の有機溶剤へのセルロースナノファイバー分散はかなり難易度が高いですが、現在鋭意検討中です。さらに今後はポリスチレン、ABSなどの樹脂、さらにポリ乳酸、ポリブチレンサクシネートなどの他の生分解性樹脂とCNFの複合化も検討していきます。