【特集】ポリマーアロイによる高機能材料の創製と開発動向
★ポリマーアロイは,異なるポリマーを組み合わせることによって得られる材料であり,様々な物理的・化学的特性を持たせることが可能となります。本特集では,高分子材料の多様な用途展開に向けたポリマーアロイに関する展開と,近年の取り組みを紹介しております。
＜著者一覧＞
今井昭夫 テクノリエゾン事務所
船津公人 奈良先端科学技術大学院大学
小林定之 東レ(株)
石井佑弥 京都工芸繊維大学
丸山純 (地独)大阪産業技術研究所
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【特集】ポリマーアロイによる高機能材料の創製と開発動向
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ポリマーアロイのモルフォロジー制御と相容化剤の分子設計
Polymer Alloy Morphology and Molecular Design of Compatibilizer
ポリマーアロイのモルフォロジー制御に有効な相容化剤としては,非相溶系のポリマー相界面に選択的に存在できるようなブロック共重合体等が選択されてきた。中でも,混合混練中に異種高分子鎖間に化学結合を生じて生成する反応型相容化剤が工業的にも多用されてきた。近年では,このように生成した相容化剤がマトリックス相中にもナノサイズ分散して,特殊な機能を発現させるような新世代ポリマーアロイの開発がすすんでいる。
【目次】
1 はじめに
2 ポリマーの相溶化と相容化
2.1 相溶と非相溶
2.2 相溶化と相容化
3 相容化剤の種類
3.1 非反応型相容化剤
3.2 反応型相容化剤
4 リアクティブプロセッシングと相容化剤
4.1 混練過程での相容化剤の生成
4.2 ナノサイズ分散ポリマーアロイ
5 ボトムアップ戦略とナノサイズ相分離ポリマー
6 第四世代ポリマーアロイ
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プロセスインフォマティクスとポリマーアロイを題材とした有機材料の設計
Design of Organic Materials on the Subject of Process Informatics and Polymer Alloys
高分子材料の開発においては,高分子のもととなるモノマー分子の設計や異なるモノマーの配合比率による共重合の設計が進んでいる。分子設計,材料設計というように目的物性に注目した構造設計も重要であるが,特にいくつかの原材料を配合して目的とする材料を作る場合,その作り方も最終的な物性を左右する重要な要因となる。つまり,何を作るかという時にその作り方まで同時に考慮することが求められる。この考え方をProcess informatics(プロセスインフォマティクス)と呼んでいる。さらに,目的のものを合成,製造している際に,リアルタイムに目的物性を監視し,目的物性を維持するように操作を制御する必要もある。ここではソフトセンサーと呼ばれる仕組みが重要な役割を果たしている。
【目次】
1 はじめに
2 プロセスも含めたポリマーアロイ設計戦略
3 新材料創出とその作り方の一体化:プロセスインフォマティクス
4 マテリアルズインフォマティクスは研究の仕方のフィロソフィーである
5 おわりに
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PBT/PC 共連続型高性能ナノアロイの開発と応用
Development and Industrialization of PBT/PC Co-Continuous High-Performance NanoAlloy
ナノオーダーで3次元連続構造形成を実現し,飛躍的な高性能化を実現する技術開発に成功した。本技術を,ポリカーボネート(PC)樹脂とポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂のアロイに適用すると,ナノオーダーで共連続構造を形成し,耐衝撃性,耐薬品性,耐熱性,剛性,透明性等の特性を飛躍的に高めた新材料を実現した。
【目次】
1 はじめに
2 スピノーダル分解による相分離構造の形成機構
3 PBT/PC共連続型高性能ナノアロイ
4 PBT/PC共連続型高性能ナノアロイ開発と応用
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[Material Report-R&Dー]
1回で編みあげることが可能であり無給電で動作可能な編物型タッチ/圧力センサ
Active Signal-Generating Touch/Pressure Sensor Produced with Single Step Knitting
1回で編みあげた編物からなり,無給電動作可能なタッチ/圧力センサを新規に開発した。本センサは,スペーサー構造を有し,糸のみからなる編構造体である。肌触りが良好であり,軽量かつ通気性に優れ,洗濯可能である。タッチ/圧力センシングには,環境中に常時放散されている電磁波を利用しているため無給電のセンシングが可能である。
【目次】
1 はじめに
2 開発したタッチ/圧力センサの構造
3 基本的な特徴
4 ヒトの指で接触および押込んだときの電圧出力特性
5 動作メカニズム
6 想定される活用事例と実用化に向けた課題
7 おわりに
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金属と窒素が添加された 3次元規則性多孔質炭素材料における触媒反応の選択性
Preference of Catalytic Reactions in Three-Dimensionally Ordered Porous Carbon Materials Doped with Metals and Nitrogen
3次元的に規則性細孔構造を有する炭素材料は,理想的に配置された細孔が効果的に機能し,かつ導電性を有するため電極材料として有望である。また,金属を窒素とともに炭素材料中に添加すると触媒能が付与される。本研究では,炭素源として新たな有機化合物を合成し,3次元規則性細孔の形成と効率的な金属添加の両立に成功した。またこの金属種によって触媒反応が選択されることを明らかにした。
【目次】
1 はじめに
2 3次元規則的多孔質炭素材料の合成
3 3次元規則的多孔質炭素材料の構造とmetal-N-Cサイト
4 電気化学反応に対する触媒活性
5 終わりに
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[Market Data]
全固体電池用添加剤の動向
【目次】
1 無機固体電解質(ガラス,ガラスセラミックス)
1.1 概要
1.2 硫化物系
1.3 酸化物系
1.4 錯体水素化物
2 有機固体電解質
2.1 概要
2.2 高分子
2.3 ゲル
2.4 分子結晶(結晶性有機物)
3 導電助剤
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積層セラミックコンデンサ(MLCC)の用途別動向
【目次】
1 自動車
2 スマートフォン・携帯電話
3 タブレット端末
4 ノートパソコン・パソコン
5 薄型テレビ
6 デジタルカメラ
7 第5世代移動通信システム(5G)インフラ
8 その他
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[Material Profile]
ポリカーボネートジオール
シクロヘキサノール