セルロースナノファイバーの技術動向と複合化・成形、使用への考え方・活かし方

セミナー趣旨

習得できる知識

・ナノセルロース（CNF, TEMPO等酸化CNF, CM化CNF，CNC，バクテリアセルロースナノファイバー他）の特徴と国内のCNF製造各社の生産、サンプル提供の現況
・CNF/熱可塑性樹脂複合材の技術開発動向とその実用化試作・製品化・商品化の事例
・同上材料の特に混練技術、射出成形技術、射出発泡成形技術のポイント
・カーボンニュートラルなCNF利用によるCO２ゼロエミッションへの寄与
・ISO国際標準化及び安全性評価技術、安全性データ等の最新動向
・自社技術、自社製品にどのようにCNFを取り込んで行けば良いのか、その進め方

セミナープログラム

１．ナノセルロースの種類・特徴及び製法・生産状況等について
　　～CNF, TEMPO等酸化CNF, CM化CNF，CNC, バクテリアセルロースナノファイバー, キチンナノファイバー～
　1.1 セルロースナノファイバー（CNF）の特徴とその製法及び原料
　　ａ）TEMPO等酸化セルロースナノファイバー（化学処理／解繊）
　　ｂ）セルロースナノファイバー（機械的解繊）
　　ｃ）カルボキシメチル化セルロースナノファイバー（化学処理／解繊）
　1.2 セルロースナノクリスタル（CNC）の特徴とその製法
　1.3 バクテリアセルロースナノファイバーの特徴とその製法
　1.4 キチンナノファイバーの特徴とその製法
　1.5 現在サンプル供給しているCNFメーカー28社の特徴及び提供サンプル等のご紹介
　　ａ）サンプル提供企業一覧[2023/2/1改訂15版発行]の配布及び説明
　　ｂ) CNF他生産各社の拠点とその生産能力及び量産化計画

２．CNF/熱可塑性樹脂複合材の複合化技術の開発
　2.1 粉末法による[親水性]CNFと[疎水性] 熱可塑性樹脂の複合化
　2.2 CNFの化学変性によるナノコンポジットの高性能化
　　ａ）化学変性の考え方
　　ｂ）CNFの分散特性と化学処理法
　　ｃ）変性CNFによる性能アップ（解繊性・分散性・強度・耐熱性・線膨張率・摺動性等）
　　ｄ）低コスト化に貢献する「京都プロセス」（パルプ直接解繊法）の特徴
　　ｅ）ASA変性とセルロースの耐熱性を向上するアセチル変性
　　ｆ）DS（変性反応の程度：置換度）による性能の違いと最適化
　2.3 CNF/熱可塑性樹脂の混練技術とそのポイント
　　ａ）CNF/樹脂混練の考え方
　　ｂ）「京都プロセス」における混練技術
　　ｃ）混練にあたってのポイント
　　ｄ）CNFの解繊・分散性とその評価法
　2.4 CNF強化ポリプロピレンの性能向上手法について
　　ａ）セルロース膨潤剤の効果
　　ｂ）曲げ特性／衝撃特性のバランスが取れた複合化
　2.5 CNFナノコンポジットの樹脂種横展開について（特性・性能等）
　　ａ）LDPE, HDPE, バイオPE，PP, PLA, PBS, PA11, PA12, POM, PA6, PA MXD6，PA MXD10, PBT，PC/ABS他
　2.6 材料メーカーにおける変性パルプ及びCNF／樹脂マスターバッチ（MB）のサンプル供給及び商業生産開始

３. CO２削減への寄与、LCA効果からみたCNF材の利用
　3.1 カーボンニュートラル、マテリアルリサイクルが見込めるCNF/熱可塑性樹脂
　3.2 海洋プラスチック問題からみたCNF／生分解性樹脂ナノコンポジットの開発

４．CNF/熱可塑性樹脂の射出成形並びに微細発泡成形
　4.1 CNF/熱可塑性樹脂の射出成形技術
　4.2 CNF/熱可塑性樹脂複合材射出成形及び金型設計のポイント
　4.3 超臨界CO2バッチ発泡法による微細発泡基本技術の開発
　　ａ）微細発泡成形におけるCNF複合化の効果
　4.4 変性CNF/ナノコンポジットを用いた超臨界N2射出発泡成形
　4.5 大型射出発泡成形品の試作
　4.6 ポリエチレン／化学バッチ発泡品の試作

５．CNFの染色と材料着色法の開発
　5.1 CNFの染色
　5.2 粉末法による材料着色成形品の試作
　5.3 材料着色事例とサンプル見本
　5.4 カラーCNFの製造とサンプル提供

６．CNF／熱可塑性樹脂複合材・同発泡材の製品化採用事例及び試作事例
　6.1 製品化採用事例
　　①ランニングシューズのミッドソール材、②製品運搬用コンテナ、③旅行グッズ３点セット
　6.2 試作事例
　　①モーターボートインパネ、②化粧品ケース、③電気・電子部材カバー、④リレー装置カバー、⑤照明器具カバー、
　　⑥自動車エンジンカバー、⑦自動車ドアトリム、⑧自動車リクラカバー、⑨自動車トランクリッド／アッパー・ローア、
　　⑩自動車インテークマニホールド、⑪自動車デッキボード、⑫シューズキーパー、⑬トラッシュビン

７．CNF100％板材等の製造とその応用について
　7.1 CNF100％材の工業的生産とその特徴
　7.2 その応用展開について
　　[製品化事例]　お琴の爪（象牙代替）
　　[試作事例]　自動車ボンネット・ルーフサイドレール、クラリネット、釣り竿、床材他

８. 多種多様な分野におけるCNFを用いた製品化・商品化事例
　8.1 水性ゲルインク・ボールペン（描画性向上・ボタ漏れ防止）
　8.2 大人用紙おむつ（消臭能力４倍）
　8.3 トイレクリーナー（適度な破れにくさ）
　8.4 スピーカーコーン（高音特性の向上）
　8.5 酒類のろ過助剤（綿ろ布の最適化）
　8.6 食品(どら焼き等)における食感維持/改良・伸び抑制・保形性・あんこ等の離水抑制・
　　　パンク抑制・温度耐性・電子レンジ加熱耐性・歯切れ向上・老化抑制等
　8.7 紙力増強材等（特殊フィルター、電池用セパレーター）
　8.8 化粧品のゲル化剤等[保湿性向上・べた付き低減]
　8.9 生コンクリート圧送先行剤（濡れ性向上・チクソトロピー効果]　
　8.10 新しい作風の京焼・清水焼(脱型乾燥歩留向上、外観マット化商品力アップ)
　8.11 自動車タイヤ（周方向強度保持・径方向柔軟性付与）
　8.12 卓球ラケット（打感向上）
　8.13 CNF混合漆喰(微細ひび割れ防止)　
　8.14 CNF添加研削用砥石（砥粒脱落防止、寿命向上）
　8.15 スキー・スケボー用ワックス（滑走性、耐久性向上）
　8.16 グラスライニング材（たれ落ち防止）
　8.17 農業資材（物理的害虫駆除）
　8.18 鶏舎用環境資材（物理的不快害虫駆除）

９．ナノセルロース研究開発の世界的動向とISO国際標準化の最新動向

１０．2020年3月，2022年12月に公表されたCNF安全性評価手法並びに評価データの紹介

１１．2020年4月設立産業界主導オールジャパン「ナノセルロースジャパン」とその活動

　　□質疑応答□​

セミナー講師

(地独)京都市産業技術研究所 研究フェロー　北川 和男　氏

【経歴・専門・活動など】
1979年大阪府立大学大学院工学研究科応用化学専攻修了後、研究所入所。繊維強化複合材料（FRP）の繊維／樹脂界面研究をベースに、1990年代バイオマス繊維（ミクロサイズ竹繊維）／生分解性プラスチック複合材料の開発に取り組み、2002年から京都大学生存圏研究所矢野浩之教授とCNF共同研究を開始。CNF／熱可塑性樹脂複合材料の研究開発を続行中で、CNFの社会実装化を目指して、現在多くの企業に対しそれらの製品化・事業化支援を進めている。京都工芸繊維大非常勤講師、ナノセルロースジャパン/ナノセルロース事業化推進分科会長、関西CNFプラットフォームプロジェクトマネージャーを併任。

【WebSite】
http://tc-kyoto.or.jp/about/organization/planning/cnf.html

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