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セルロースナノファイバーを強化材とした非石油系ナノコンポジットの開発

背景


地球環境問題を解決するための方策のひとつとして持続的再生産が可能なバイオマスの有効利用による材料開発が行われています。植物系バイオマスであるセルロースは地球上に豊富に存在することから、セルロースの利活用技術の開発が求められてきています。本研究では、形状の整ったセルロースナノファイバー(CNF)の生産技術開発およびCNFを強化材、天然ゴムを母材とした非石油系ナノコンポジットの開発に取り組みました。

成果


・ディスクミルを用いた湿式法での解繊処理により、繊維径が整ったCNFの生産技術を確立
・得られたCNFと天然ゴムラテックスを水分散状態でホモジナイザーを用いて高速撹拌混合を行うことにより、マスターバッチ中のCNFの分散性を改善
・乾燥処理したマスターバッチに天然ゴムと加硫系配合剤を配合することによって作製したナノコンポジットの引張試験を行った結果、CNFをわずか5 部添加することによって従来の補強剤である石油由来のカーボンブラック(CB)を20 部添加したものと同程度の補強効果があらわれることを確認。

2011nagatani セルロースナノファイバー


研究者からのコメント


CNFを強化材、天然ゴムを母材として利用することにより、非石油系でバイオマス比率の高いユニークなナノコンポジットが得られました。CNFの分散性の向上や形状の最適化などこれから取り組んでいかなければならない課題も残っておりますので、共同開発に取り組んでいただける企業を募集中です。

セルロースナノファイバーを強化材とした非石油系ナノコンポジットの開発
   ~持続型社会の構築を目指した環境にやさしいゴム材料づくり~
応用分野自動車タイヤ、防振ゴム、ベルト、ホースなど
研究体制H20 重点領域研究推進事業、H21 技術改善研究事業     (協力機関:(独)産業技術総合研究所 バイオマス研究センター)
担当部所材料技術部
担当者長谷朝博
特許取得・成果発表国際会議(AMDP2011)にて発表(Best Poster Awardを受賞)
TEL078-731-4033
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