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研究成果

セルロースナノファイバーバイオコンポジットの特性

企画情報室 有機系材料 研究報告
担当者 材料技術グループ 有機系材料チーム 仙波  健,伊藤 彰浩,上坂 貴宏
企画情報室  北川 和男
星光PMC  佐藤 明弘
京都大学  田熊 邦郎,俵  正崇,矢野 浩之
研究開始時期及び
終了時期
平成25年4月~平成26年3月
要旨  セルロースナノファイバー(CNF)によりバイオポリマーであるポリアミド11(PA11)を強化したオールバイオコンポジットを作製し,その力学的特性,耐熱性を評価した。PA11との相容性向上のため,CNFを4種類のカチオン性表面処理剤により化学修飾した。その結果,高分子量且つセルロース水酸基との反応性が高い官能基を有するカチオン性ポリマーが最も効果があることを確認できた。その特性は,化学修飾CNF10wt%添加において,曲げ弾性率2060MPa,曲げ強度72.7MPaであり,ニートPA11材料に対して+78%,+47%の補強効果が得られた。さらに荷重たわみ温度は,同じく化学修飾CNF10wt%添加において,低応力(0.45MPa)試験および高応力(1.8MPa)試験において164℃および109℃であり,ニートPA11材料に対して+53℃及び+62℃向上した。これらの特性は,自動車外板材に適用可能なポリマーアロイ材料に近い特性であった。
まとめ  本研究では,自動車用構造部材材料を目指した検討として,オールバイオコンポジットであるCNF/PA11複 合材料について紹介した。このCNF/PA11と外板に適していると言われるポリフェニレンエーテル(PPE)系 アロイ5),6),7)の特性を比較した(あくまで代表的なPPE系アロイグレードのデータを掲載しているため, 実際の外板材料の要求性能値を完全に満たしているかは定かでない。)。・・・(以下研究報告を参照)
研究種別 経常研究
備考 ダウンロードできる研究報告(pdf)はサイズを抑えるために低解像度にしています。

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