展示ブース

大学静岡大学農学部ふじのくにCNF寄附講座

業種
大学
業態
CNFマスターバッチの開発
出展概要
バイオエコノミー社会の実現に向けてセルロースナノファイバー(CNF)と樹脂との複合化が期待されています。しかし、CNFを樹脂中に均一分散させることは容易ではなく、現時点で大きな技術課題となっています。当研究室では無水マレイン酸変性PP(MAPP)に着目し、CNFの分散性向上に適したMAPPの設計およびCNF/MAPP複合化プロセスの開発を行っております。その結果、CNFの分散性に優れ、低コストのCNF/MAPPマスターバッチ化手法を開発しました。このCNFマスターバッチは、特別な混練り装置、条件を必要とせず、PPで希釈するだけで簡単にCNFが均一分散した複合材料の作製が可能となります。CNFの分散状態をSTEMトモグラフィー、FT-IRイメージング等で観察した結果を紹介します。
展示1
当研究室の研究内容
CNFをPP中に均一分散させるための技術アプローチとして、PP系複合材料の設計で必須添加剤である無水マレイン酸変性PP(MAPP)にフォーカスした研究を行っております。CNFをPP中に均一分散させることで得られる「網目状構造」形成を利用した機能発現の検証を行っています。(見えにくい場合はPDFを御覧ください)
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展示2
「静岡レシピ」と「Cellmapp」
「静岡レシピ」と命名したプロセスでは、エステル化されたCNFとMAPPの複合体が粉末(Cellmappと命名)で得られます。CellmappはPPで希釈するだけで簡単にCNFが均一分散した複合材料が作製できます。研究成果有体物(MTA)として有償提供できますので、御興味あればお問い合わせください。(見えにくい場合はPDFを御覧ください)
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展示3
CNFの分散状態観察例(STEMトモグラフィー画像)
SEM画像を3次元で積層構成し立体画像化したものです。サイズは612×696×85nmであり、前述の観察方法の中で最も拡大率が高くなっております。青色がCNFを示しており、凝集無く分散していることが確認できます。(見えにくい場合はPDFを御覧ください)
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展示4
CNFの分散状態観察例(FT-IRによるイメージング処理画像)
セルロース構造に由来する2つの特性吸収がある箇所をイメージング処理にて濃度にコントラストをつけて表されております。CNFが存在しない部分は「紫」で、また、CNFの凝集体は白、赤、黄の円形状で確認できます。
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展示5
CNFの分散状態観察例(X線CTスキャン画像)
X線CTスキャンでは「樹脂」と「CNF」の密度差でCNFの分散状態を観察することができます。白い部分はCNFであり、CNFの分散が良ければ検知できないことから、分散の悪いものは明るく、良いものは暗く見えます。
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展示6
CNFの分散状態観察例(画像処理による分散状態の数値化)
「明るい」、「暗い」を客観的に判断するため画像を二値化処理することで数値化しました。白色度領域割合が小さいほどCNFの分散が良いことを示しています。
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展示7
CNFの分散状態観察例(SEM画像)
SEMによる観察例です。写真左はCNFの凝集体が確認できます。また、空隙も存在しています。応力がかかった場合、空隙がクラック(亀裂)の起点となることから、物性を大きく低下させます。
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担当部署
静岡大学 農学部 ふじのくにCNF寄附講座
ご担当者
青木憲治
担当電話番号
054-238-5437
静岡大学 農学部 ふじのくにCNF寄附講座
事業内容 CNF/樹脂複合材料に関する研究開発
代表者 青木憲治 所在地 静岡県静岡市駿河区大谷836 農学総合棟326号室
代表電話番号 054-238-5437 FAX番号 054-238-5437

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