2008年2月8日

革新“ナノアロイ”技術の深化で新素材プラスチックを創出
― ABS/PCアロイ樹脂の特性を大幅に改良 汎用エンプラへの展開が可能に ―

 東レ株式会社(本社:東京都中央区、社長:榊原 定征、以下「東レ」)は、2種類以上の樹脂をナノオーダーで最適に混合(アロイ)する当社独自の“ナノアロイ”技術をもとに、このたび、混合する樹脂の特性を向上させるだけでなく、新たな特性も付与できる革新的な“ナノアロイ”樹脂の開発に成功しました。

 今回開発した新材料は、2005年10月に世界で初めて開発した「自己組織化“ナノアロイ”」技術を発展・深化させて実現したものです。「自己組織化“ナノアロイ”」技術は、樹脂成分を混合する際に、分子が自発的に集合していく「自己組織化」作用を制御することで分子をナノオーダーで精密に整列させ、3次元的な連続構造を形成させるナノ構造制御技術です。今回の開発では、その構造を解析して新たな分子設計を加えることで、従来の“ナノアロイ”技術以上に樹脂の特性を飛躍的に向上させることに成功しました。

 今回、アロイ樹脂の特性を飛躍的に高めることができたのは、高エネルギー光源(シンクロトロン光)を用いた放射光X線散乱構造解析法を新たに導入し、2種類の樹脂が分子レベルで混合された領域(界面)を測定、解析したことによるものです。この界面を精密制御することで、ナノオーダーの3次元連続構造をより安定的に形成させることに成功しました。技術ポイントは以下の通りです。

  1. 高分子設計技術を駆使した精密界面制御技術の開発
      放射光X線散乱構造解析を用いることで、2種類の樹脂が分子レベルで混合された領域 (界面)の厚さを測定することに成功しました。界面の厚さを精密制御する最適な方法を見出し、混合する各樹脂の化学構造と特性に適合する親和性改質剤を新たに分子設計して加えることで、ナノオーダーの3次元連続構造を安定的に形成させることを可能にしました。
  2. 当社独自の樹脂コンパウンド(溶融混練)技術の深化
     「自己組織化“ナノアロイ”」の開発では、2種類の樹脂を混練する際に強い剪断力(せんだんりょく)を加えることで分散している分子の自己組織化作用を促し、ナノオーダーの3次元連続構造を形成させました。今回、同コンパウンド技術を発展・深化させ、それぞれの樹脂に加わる剪断力をより効果的に加える手法を開発しました。これにより、安定的な自己組織化が難しいアロイ樹脂においても本技術を適用することが可能になりました。
従来アロイ
従来のポリマーアロイ
ナノアロイ
“ナノアロイ”

 東レは今回の開発技術を用いてABS(アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン)樹脂とポリカーボネート(PC)樹脂のアロイで、これまで不可能とされていた3次元連続構造を世界で初めて安定的に作り出すことに成功しました。開発材は、ABS樹脂の成形加工性と加飾性、およびPC樹脂の耐衝撃性と耐熱性など全ての特性を同時に実現する一方、ABS/PCアロイ樹脂の弱点とされる耐薬品性、そしてPC樹脂の課題である耐湿熱性や肉厚成形品での耐衝撃性についても飛躍的に高性能化させることに成功しました。

 この新規ABS/PC樹脂の優れた特性により、今後、使用環境や形状を問わず工業材料分野に幅広く展開できることが期待されます。当社は自動車部品をはじめ、電気・電子部品、シート等向けに同樹脂の用途開発を進め、1年以内の本格発売開始を目指します。

 東レは、これまでのポリマーアロイ技術を大きくブレークスルーした独自の“ナノアロイ”技術により、「高耐熱ポリエステル“ナノアロイ”フィルム」をはじめ、高耐熱性、柔軟性を付与した「ポリ乳酸“ナノアロイ”」等、革新的な先端材料を創出してきました。東レは引き続き、コーポレートスローガンである“Innovation by Chemistry”のもと、ケミストリー(化学)を核とした技術のイノベーション(革新と創造)に挑戦し、革新的な先端材料の創出に取り組んで参ります。

 なお当社は本開発の試作サンプルを、2月13日(水)〜15日(金)に東京ビックサイトで開催される「nano tech 2008 国際ナノテクノロジー総合展・技術会議」に出展いたします。

ご参考

“ナノアロイ”開発材と従来アロイの特性比較(ABS/PC樹脂)
“ナノアロイ”開発材と従来アロイの特性比較(ABS/PC樹脂)

“ナノアロイ”は、東レ株式会社の登録商標です。

以上

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