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ホーム > ニュース > プレスリリース > バイオプラスチックを強靭化できる3層構造ナノフィラーを開発

電子機器用バイオプラスチックを2倍以上強靭化できる
3層構造ナノフィラーを開発

2009年2月17日
日本電気株式会社

3層構造ナノフィラーで強靭化したバイオプラスチック

3層構造ナノフィラーで強靭化したバイオプラスチック

NECはこのたび、バイオプラスチック製の電子機器筐体の薄型化や耐久性向上のため、現在のバイオプラスチックの中核であるポリ乳酸樹脂(注1)を、大幅に強靭化できる、3層構造のナノサイズの粒子状充填材(ナノフィラー)を開発しました。

このたび開発したナノフィラーは、従来のフィラーや他の添加剤では困難であった、ポリ乳酸樹脂の強度を保持しながら、破断までの伸び特性を2倍以上に向上することを初めて実現しました。
本ナノフィラーの主な技術的特長は、以下の通りです。

  1. 従来のような微粒子を複雑に表面処理する工程を設けず、特殊な有機ケイ素化合物の凝集と分子間の反応による架橋化(注2)によって、これまでにない3層構造のナノフィラーを形成。
  2. 本ナノフィラーは、高弾性の酸化ケイ素系のコア、応力緩和に有効なシリコーンゴムの中間層、および、ポリ乳酸等との親和性の高い、表面の樹脂層の3層からなり、ポリ乳酸へ少量(重量の5%)添加するだけで、強靭性の大幅な向上が可能(最大強度は元のポリ乳酸以上、破断伸びを2倍以上向上)。

近年、プラスチックにナノサイズの粘土鉱物や酸化ケイ素などの無機物のナノフィラーを含有させた、いわゆるナノコンポジットの研究開発が、プラスチックの強度アップなどの目的のため盛んに行われており、通常サイズ(数10ミクロン)のフィラーに比べ、少量の添加での補強効果が報告されています。しかしながら、その効果はまだ限定的で十分ではありませんでした。特に、筐体の落下耐久性などに直結する破断までの材料の伸び特性の改善は、大きな課題でした。これに対して、プラスチックとナノフィラーとの界面の親和性とともに応力緩和性を向上すれば、このような補強効果を大幅に向上できる可能性があります。

しかし、従来、ナノフィラー表面にこれらの機能性を持たせた例はなく、さらに、実際に実施しようとしても、何種類もの表面処理剤を段階的に塗布するような複雑な表面処理工程を要するため、実用化も困難でした。

このたび開発した新しいナノフィラーは、こうした課題を克服するもので、外装用のバイオプラスチックの強靭化を実現し、バイオプラスチックを使った電子機器筐体の薄型化や落下耐久性の向上などに大きく寄与するものです。さらに、このフィラー表面の樹脂層の構造を最適化すれば、他の様々なプラスチックにも利用できる可能性があります。

NECは、このたび開発した技術が、ユビキタス時代に必要な電子機器の環境調和性とともに、薄型化や軽量化を促進する技術と考え、今後、本技術の実用化を進めていきます。

なお、NECは今回の成果を、2009年2月18日から2月20日まで東京ビッグサイト(東京都・江東区)で開催される「国際ナノテクノロジー総合展(nano tech 2009)」に出展します。

以上

(注1)

植物原料のバイオプラスチックの1種で、もっとも量産化が進んでおり、一部の電子機器でも実用化されているが、強靭性アップが課題。

(注2)

鎖状や枝状のポリマー同士を結合(橋かけ)し、網状の構造にすること。

本件に関するお客様からの問い合わせ先

NEC 研究企画部 広報グループ
URL: 新しいウィンドウを開きます。http://www.nec.co.jp/contact/

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