Nanocellulose Symposium 2017 ／第 337 回 生存圏シンポジウム

CNF 材料開発は異分野連携で
KYOTO, JAPAN March 13, 2017

主催：ナノセルロースフォーラム、京都大学 生存圏研究所

Nanocellulose Symposium 2017 ／第 337 回 生存圏シンポジウム

CNF 材料開発は異分野連携で
KYOTO, JAPAN March 13, 2017

主催：ナノセルロースフォーラム、京都大学 生存圏研究所

Nanocellulose Symposium 2017 第 337 回 生存圏シンポジウム「CNF 材料開発は異分野連携で」
大型産業資材としてのセルロースナノファイバーの利活用には異分野との連携が不可欠です。そこで今回のシンポジウムでは、特別講演として自動車産業の観点から金沢工業大学 影山裕史氏に、樹脂成
形加工、特に発泡成形の観点から京都大学 大嶋正裕氏にセルロースナノファイバーの利用についてご講演をいただきます。また、異分野連携の事例について、環境省 峯岸律子氏、愛媛大学 内村浩美氏、大阪大学 能木雅也氏からそれぞれご紹介いただきます。併せて、京都大学を集中研として進めている
NEDO プロジェクトの成果発表ならびに「部素材産業 -CNF 研究会」の成果発表を行うとともに、約40 機関のブース出展及びポスター会場を別室に設け、充実した展示に努めます。多くの皆様のご来聴をお待ちしています。
■日時：2017 年 3 月 13 日（月）12 時 20 分～ 18 時 00 分（受付 11 時 30 分から）■会

場：京都テルサ

プログラム（11:30 ～ 12:05

テルサホールブース出展およびポスター展示はご覧いただけます）

12:20-12:30 開会挨拶
12:30-13:50
１．特別講演１）「自動車産業から見たセルロースナノファイバー」
金沢工業大学大学院工学研究科 影山裕史氏…………………………………………………………………… 1２）「セルロースナノファイバーの特性を活かしたプラスチック発泡体の創製」
京都大学大学院工学研究科 大嶋正裕氏………………………………………………………………………… 17
13:50-15:00
２．異分野連携
１）「セルロースナノファイバーの社会実装に向けた環境省の取組」
環境省地球環境局 峯岸律子氏…………………………………………………………………………………… 49
２）「四国 CNF プラットフォームの活動状況について」
愛媛大学紙産業イノベーションセンター 内村浩美氏………………………………………………………… 55
３）「エレクトロニクス用途における異分野連携事例」
大阪大学産業科学研究所 能木雅也氏…………………………………………………………………………… 65
15:00-16:20 ブース出展及びポスター展示（会場：2 階 セミナー室、他）
16:20-17:10
３．「高機能リグノセルロースナノファイバーの一貫製造プロセスと部材化技術開発」成果発表～ NEDO 非可食性植物由来化学品製造プロセス技術開発事業～
１）「京都プロセスの概要と改善について」
京都大学生存圏研究所 矢野浩之氏……………………………………………………………………………… 73
２）「CNF 強化材料における木質原料依存性」
日本製紙（株） 伊達隆氏 ………………………………………………………………………………………… 79３）「京都プロセスによる様々な CNF 強化樹脂の製造」（地独）京都市産業技術研究所 仙波健氏 ……………………………………………………………………… 87４）「高植物度 CNF 材料の開発」
星光 PMC（株） 関口尊文氏 ………………………………………………………………………………… 123
17:10-18:00
４．部素材産業－ CNF 研究会～「CNF に係る公設試研究者向けの勉強会」の成果発表～
１）全体総括（地独）京都市産業技術研究所 部素材研究会－ CNF 研究会

北川和男氏２）参加公設試における成果報告及び CNF 実用化開発の紹介（１）パルプ解繊による CNF シートの開発 ～塗工法による CNF シートの作製～
高知県立紙産業技術センター 鈴木慎司氏……………………………………………………………… 127（２）パルプ解繊による CNF シートの開発 ～ガスバリア性と包装材としての評価～
兵庫県立工業技術センター 佐伯光哉氏………………………………………………………………… 131（３）三重県における CNF に関する取組み－環境省 平成 27 年度地域における低炭素なセルロースナノファイバー用途開発 FS 委託業務事業－
三重県工業研究所 井上幸司氏…………………………………………………………………………… 135
18:00 閉会挨拶
18:15 閉場

主共後

催：ナノセルロースフォーラム、京都大学生存圏研究所
催：近畿経済産業局及び地方独立行政法人京都市産業技術研究所（部素材産業 -CNF 研究会）
援：紙パルプ技術協会、セルロース学会、日本木材学会、京都大学産官学連携本部

特別講演 「⾃動⾞産業から⾒たセルロースナノファイバー」
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20

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PS

0.06
0.04
0.02
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Supersaturated

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10
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Taki, K.; Nakayama, T.; Yatsuzuka, T.; Ohshima, M., Visual Observations of Batch and Continuous
Foaming Processes. J. Cell. Plast. 2003, 39 (2), 155-169.

22

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2200
00 m
m
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PP alone foamed with N2 䠄6 Ⱥ0.1MPa
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Before Foaming

200 mm
200

iPP+CNF
PP+CNF(5%) foamed with N2 䠄6 Ⱥ0.1MPa䠅
@133Υ

27

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Conventional
onventtion

DSC

Flash DSCሴࠪᡀᖒߧত䙏ᓖ
Flash DSC1
(METTLER TOLEDO)
10-3 10-2 10-1 100 101 102 103 104 10
05

Cooling rate [K s-1]

䎵儈䙏DSCᗃᶕȃ㻵㖞ǼȄнਟ㜭ǿˈ儈䙏ߧত๤Ǽȃ⟡࠶᷀ǡਟ㜭
23

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Chip sensor
䂖ᯉ৊Ǫ : 10 ȝP(ɧȷɵɐόɨ࠷ࡺ)Ƚɻɟɳ䶒ぽ: 100h100 ȝP

500 ȝP
HeaterMelt

Sample100 ȝP

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Gas

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150

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Mold opening

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SCF feedingmachine

0

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8

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38
35

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Normal (without core back)Core back injection
39⿦⨨እほ(J35EL რ-F) 35 ton MuCell Machine, Japan Steel Works)3639᣿‫׹‬ỿἵἥ࢟ཞể঺࢟Լ࢟ཞ
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「四国 CNF プラットフォームの活動状況について」
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57

四国ＣＮＦ構想の連携体制
実現体制のイメージ図

地域産業に合わせたターゲット

製紙パルプ利用CＮＦ拠点

高機能品（例）◆フィルム・機能紙⇒バリアフィルム、フィルター
技術交流
原料供給

◆電子部品
⇒プリント基板、ディバイス部品

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Ehime University

フィルター バリアフィルム

基板

四国ＣＮＦ構想の実現に向けて知の拠点化◆技術支援体制の構築
・愛媛大学/製紙会社/
公設試の連携事業の拠点化

成果の拡大◆実用化モデルの提示（実現）
四国の地の利を活かして・・・
・用途を拡げる・ターゲットの抽出⇒ 製紙商流を利用したバリアフィルム

企業さんの声

ＣＮＦとは？

改めて、CNF活用セミナーを企画

四国ＣＮＦ活用セミナー
・11月11日 in 高知
・11月13日 in 愛媛
・11月20日 in 徳島
・12月 ８日 in 香川

ＣＮＦ＆試作品を・見てもらう・触ってもらう・匂ってもらう（体感型セミナー）

四国ＣＮＦ活用セミナー in 高知
Ｈ27.11.11開催 84名参加）

四国ＣＮＦ活用セミナー in 愛媛（Ｈ27.11.13開催 167名参加）

四国ＣＮＦ活用セミナー in 徳島（Ｈ27.11.20開催 107名参加）

四国ＣＮＦ活用セミナー in 香川（Ｈ27.12.8開催 102名参加）

Ehime University

四国ＣＮＦ活用セミナー アンケート結果

各社における製品開発への寄与
９５％
四国地域の産業活性化を目指す
四国ＣＮＦプラットフォームを設立
Ehime University

報告内容
１．四国ＣＮＦプラットフォーム
設立の背景
２．四国ＣＮＦプラットフォームの活動内容（Ｈ28.5.10 キックオフ）

四国ＣＮＦ活用セミナー アンケート結果
学ぶ
・ＣＮＦセミナーの開催
・ＣＮＦサンプルの提供
・専門的な「勉強会」
試作・体験
・体験・実習の開催
・実験や試作できる設備貸出・協業可能な企業・研究者とのマッチング
実
・共同試作・開発施
・補助金（製品化・事業化？）

四国ＣＮＦプラットフォーム事業構成＜実施の場＞

ステージ３（クローズド化）・共同試作・開発
・プロジェクト＜集いの場＞

ステージ２（オープンイノベーション）

ステージ１（オープンイノベーション）

・試作・実習・勉強会＜学びの場＞
・セミナー
・交流会

ステージ1：セミナー＆交流会
第1回技術セミナー（H28年8月4日(木) in 高松）①講演：キチンナノファイバーの製造とヘルスケア効果
講師：鳥取大学
伊福准教授②講演：ＣＮＦのゴム用補強剤への応用について
講師：兵庫県立工業技術ｾﾝﾀｰ
長谷上席研究員③講演：セルロースナノファイバーの製造と用途開発
講師：モリマシナリー㈱山本室長

第２回技術セミナー（H28年11月14日(月) in 四国中央）①講演：TEMPO酸化ＣＮＦの基本特性と応用展開
講師：東京大学
齋藤准教授②講演：樹脂混練プロセスにおいて解繊されたＣＮＦ／
熱可塑性樹脂複合材料の特性
講師：京都産業技術研究所
仙波研究副主幹

ステージ２：試作＆実習
ＣＮＦ作製実習（H28年9月5 ～9日 愛媛大学で開催）
パルプ ⇒ ＣＮＦ作製工程の体験実習
試料：木材パルプ
内容：磨砕処理（グラインダー）
CNF作製実習の様子

ＣＮＦ概要説明の様子

ステージ２：実習＆勉強会
10：00～10：15
10：15～11：10
11：10～11：30

実習の概要説明（実習項目と流れ）
自己紹介
CNF概要説明（CNFの特性と用途展開の可能性）
機器の操作法と安全に関する説明（座学と現場説明）（11：30～12：30

昼休憩）

12：30～15：40 CNF作製実習
13：30～15：40 観察・評価法体験
15：40～16：20 機器洗浄、装置構造、と石、クリアランス等
16：20～16：30 実習まとめ、質疑応答
16：30
Ehime University終了・解散

ステージ３：共同試作・開発
共同試作＆開発に向けた取り組み
企業間で調整・計画・実施（企業主導型）
秘密管理

課題

（クローズドイノベーション）

事務局へ
簡易報告

相談窓口
（事務局 ⇒ コーディネーター）

共同試作・開発

・企業紹介
・マッチング・調整ステージ３：共同試作・開発
コーディネーターが会員企業と調整

会
員
企
業

＋
コーディネーター

専門家

・企業紹介
・マッチング
・調整

会
員
企
業

共同試作・開発

四国ＣＮＦプラットフォーム連携体制
STEP
公設試
公設試
えひめ産業振興財団

四国TLO

公設試
公設試

公設試

地域主導のCNF推進グループ
部素材産業－CNF研究会（近畿地域）とやまナノテクコネクト
推進協議会
（富山県）
ふじのくに
CNFフォーラム（静岡県）

真庭市バイオマスリファイナリー
事業推進協議会
おかやまｸﾞﾘｰﾝﾊﾞｲｵ・ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄ（岡山県真庭市）
愛の国CNF関連産業振興プロジェクト（愛媛県）
竹バイオマス産業都市協議会（薩摩川内市）

高知CNF研究会（高知県）

とくしま高機能素材
活用コンソーシアム
（徳島県）

四国ＣＮＦ
プラットフォーム
（四国地域）

みえセルロース
ナノファイバー協議会（三重県）

他地域との連携も行う予定である

四国ＣＮＦプラットフォーム構想の実現に向けて知の拠点化◆技術支援体制の構築
・愛媛大学/製紙会社/
公設試の連携事業の拠点化

成果の拡大◆実用化モデルの提示（実現）
四国の地の利を活かして・・・
・用途を拡げる・ターゲットの抽出⇒ 製紙商流を利用したバリアフィルム

創出～
四国ＣＮＦプラットフォーム

四国ＣＮＦプラットフォーム

ご清聴ありがとうございました「エレクトロニクス⽤途における異分野連携事例」
⼤阪⼤学産業科学研究所
能⽊ 雅也⽒1/16

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「京都プロセスの概要と改善について」
京都⼤学⽣存圏研究所
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「CNF 強化材料における⽊質原料依存性」
⽇本製紙（株）伊達 隆⽒

2017.3.13
第337回 ⽣存圏シンポジウム
Nanocellulose Symposium 2017
「CNF材料開発は異分野連携で」CNF強化材料における木質原料依存性

日本製紙株式会社
伊達 隆
王子ホールディングス株式会社
岩崎裕次
1

京都プロセス

約２年半かけて京都プロセスが完成したので、当初の目的であった原料検討に着手できるようになった。
2confidential

原料樹種の検討
検討した原料樹種
スギ（針葉樹）

ユーカリ
（広葉樹）

草本類
モウソウチクイナワラ

千切れにくく解繊しやすいパルプを作る⇒温和な条件でのパルプ化、効率的なリグニン除去
3

原料樹種の検討

confidential

蒸解条件とパルプの成分、重合度、繊維長、繊維幅※ KP：NaOH + Na2S、 AQ:Anthraquinone※ 重合度： NBKP 866
NUKP 1040
4

原料パルプのSEM写真

confidential

5

原料パルプのSEM写真
スギ

ユーカリ

confidential

モウソウチク

パルプ

リファイ
ナー後

6

京都プロセス

製造したパルプを使って、化学修飾、樹脂との混練を行って成形体を作成し、品質評価・分析を行った。PA6樹脂の結果について発表する。

7

confidential

化学修飾パルプの耐熱性（TGA）
・スギパルプのTGA測定データ

・各種パルプの耐熱性（１％重量減少温度）
アカマツ
スギ
ヒノキ
トドマツ
ユーカリ
アカシア
ヤナギ
タケ
イナワラ

パルプ

化学修飾パルプ

260.2℃
264.3℃
258.2℃
264.2℃
259.8℃
244.8℃
257.9℃
265.8℃
258.2℃

→
→
→
→
→
→
→
→
→

271.0℃
275.1℃
277.1℃
264.4℃
263.0℃
276.7℃
272.8℃
280.3℃
274.3℃

8

原料別のコンポジット評価結果①
・コンポジット強度
10%CNF/PA6
直練り
引張試験
1mmダンベル

confidential

針葉樹
広葉樹
草本類

スギ：PA6（ニート樹脂）の引張弾性率２．６倍、強度２．２倍

9

原料別のコンポジット評価結果②
・コンポジット強度
10%CNF/PA6
直練り
曲げ試験
4mmダンベル

confidential

針葉樹
広葉樹
草本類

トドマツ：PA6（ニート樹脂）の曲げ弾性率２．１倍、強度１．４倍

10コンポジットのX線CT画像

confidential

・広葉樹、草本類 （カッコ内は白点率、解像度1.45µm ）ユーカリ (1.27%)

アカシア(1.57%)

タケ (2.54%)

イナワラ (1.34%)

ヤナギ (0.70%)

11

コンポジットのX線CT画像

confidential

・針葉樹 （カッコ内は白点率、解像度1.45µm）
アカマツ (0.48%)

スギ (0.32%)

トドマツ (0.13%)

ヒノキ (0.48%)

12

パルプとコンポジット中のCNFのSEM写真

リファイナー処理パルプ

confidential

コンポジット中の変性パルプ（CNF） 13

各樹種コンポジットのSEM写真・タケ （草本類）

・イナワラ （草本類）

300倍

300倍

10,000倍

10,000倍

confidential

14

各樹種コンポジットのSEM写真
・ユーカリ （広葉樹）・アカシア （広葉樹）

300倍

300倍

10,000倍

10,000倍

confidential

15

各樹種コンポジットのSEM写真・アカマツ （針葉樹）・ヒノキ （針葉樹）

300倍

300倍

10,000倍

10,000倍

confidential

16

各樹種コンポジットのSEM写真
・トドマツ （針葉樹）・スギ （針葉樹）

300倍

300倍

10,000倍

10,000倍

confidential

17

コンポジットの粘弾性

confidential

・コンポジットの粘弾性（レオメーター）（10%CNF/PA6）

拡大
測定条件
・周波数１Hz・ひずみ１％

18粘弾性と他の指標との相関について

confidential

グラフを比較して 曲げ弾性率とは相関性があるようだ
 X線CT白点率の１％以下の部分（ほぼ針葉樹）は相関性が高いと見られる

19

confidential

コンポジットの線熱膨張率
・コンポジットの線熱膨張率（10%CNF/PA6）

CTE (ppm/K)
0‐100℃
繊維率

240

PA6
200

⊿L um

160

PA6
PA6

114.48

TDA583
ユーカリ

16.85

9.9%

スギ

21.68

9.9%

アカシア

17.12

10.1%

120

1/5～1/7に低下！
80
40
0
0

20

40
60
Temperature ℃

80

100

引張モード
断面1×5×20mm
5C/min20

まとめ 京都プロセスに適する原料探索を行った
 テストした原料の中では、針葉樹の解繊性、コン
ポジット強度が良好であった コンポジットの曲げ弾性率、パルプの解繊性と、粘弾性とのある程度の相関関係が認められた
 コンポジットのCTE（線熱膨張率）は10%CNF添加で約20ppm/kと良好であった 今後は、得られた知見を高強度コンポジットの製造に生かす

御静聴有難うございました
21

「京都プロセスによる様々な
CNF 強化樹脂の製造」（地独）京都市産業技術研究所
仙波 健⽒

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PC/ABS1䛿▷⧄⥔໬㐍⾜䠈PC/ABS2䛿ᮍゎ⧄䝟䝹䝥䛜ከ䛔䠈PC/ABS3䛿⧄⥔㛗䛜⥔ᣢ䚹
эPC/ABS䛾䝍䜲䝥䛻䜘䜚኱䛝䛟ຍᕤ ᗘ䠈┦ᐜᛶ䛜ኚ໬䛧䠈ኚᛶ䝟䝹䝥䛾ศᩓᛶ䛜ኚ໬䛩䜛䚹э⧄⥔㛗䛾⥔ᣢ䛜≀ᛶྥୖ䛻㔜せ䚹

92

PC-ABS/ኚᛶ䝟䝹䝥ᮦᩱ䛾X-CTീ

PC/ABS2

PC/ABS3

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PC/ABS1

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䞉PC/ABS3䛿ኚᛶ䛻䜘䜛ኚ໬䛜X-CT䛷䛿䜟䛛䜚䛻䛟䛔䚹

PC-ABS/ኚᛶ䝟䝹䝥ᮦᩱ䛾㟁Ꮚ㢧ᚤ㙾ീ

PC/ABS2

PC/ABS3

䝟䝹䝥

PC/ABS1

ኚᛶ䝟䝹䝥

10ʅm

䞉PC/ABS䛾䝍䜲䝥䛻䜘䛳䛶䠈ศᩓ≧ែ䛜␗䛺䜛䚹䞉ኚᛶ䛻䜘䜚ゎ⧄䛜㐍⾜䚹
䞉PC/ABS3䛻䛚䛔䛶䛿䠈ᮍኚᛶ䝟䝹䝥䜒ゎ⧄䛜㐍⾜䠈ኚᛶ䝟䝹䝥䜒⣽䛔⧄⥔䛜ከ䛔䚹

93

CNF䛸
䛸䛭䛾௚䛾䜶䞁䝆䝙䜰䝸䞁䜾䝥䝷䝇䝏䝑䜽䝇䛾」ྜ໬
䝫䝸䜰䝭䝗
䝗66䠄
66
6
6䠄PA6666䠅䠖
䠖Tm=265
65Υ

H
CH2 C N CH2 N
64H⾰ᩱ⏝⧄⥔䠈ᶵᲔ㒊ရ䠈⮬ື㌴㒊ရ䛺䛹䚹୍⯡ⓗ䛺ຍᕤ᥎ዡタᐃ ᗘ䝅䝸䞁䝎䞊/䝜䝈䝹 ᗘ䠖280䡚300Υ

nኚᛶ䝫䝸䝣䜵䝙䝺䞁䜶䞊䝔䝹䠄
䝹䠄m
m-PPE
- PE䠅
䜸䝣䜱䝇ᶵჾ䠈㟁Ẽ䞉㟁Ꮚศ㔝䠈ᐙ㟁〇ရ䠈⢭ᐦᶵჾ䠈䝫䞁䝥䠈㓄⟶⥅ᡭ䛺䛹䚹୍⯡ⓗ䛺ຍᕤ᥎ዡタᐃ ᗘ䝅䝸䞁䝎䞊/䝜䝈䝹 ᗘ䠖220䡚350Υ
LEMALLOY®䠄䝺䝬䝻䜲䠅䝫䝸䜶䝏䝺䞁䝔䝺䝣䝍䝺䞊䝖䠄
䝖䠄PET
ET䠅䠖
䠖Tm=26060Υ䝨䝑䝖䝪䝖䝹䠈⾰ᩱ⏝⧄⥔䠈䝣䜱䝹䝮䠈ᶵᲔ㒊ရ䛺䛹

O

O CH2

୍⯡ⓗ䛺ຍᕤ᥎ዡタᐃ ᗘ䝅䝸䞁䝎䞊/䝜䝈䝹 ᗘ䠖270䡚320Υ2n

PA66/ኚᛶ䝟䝹䝥ᮦᩱ䛾ຊᏛⓗ≉ᛶ䠈እほ䠈ศᩓ≧ែ᭤䛢ᛂຊ-䜂䛪䜏᭤⥺10㽢80㽢T4mm▷෉ᙧ≧ᙎᛶ⋡4260MPa, ᙉᗘ128MPa

PA66᭤䛢ᛂຊ䠄MPa䠅ᙎᛶ⋡3370MPa, ᙉᗘ94.4MPaᙎᛶ⋡2490MPa, ᙉᗘ102MPa

䝟䝹䝥
ኚᛶ䝟䝹䝥

᭤䛢ᙎᛶ⋡+71%䠈᭤䛢ᙉᗘ+25%
PA6䜘䜚䜒ྥୖ⋡䛿ᑠ䛥䛔䚹᭤䛢䜂䛪䜏䠄%䠅
PA66/䝟䝹䝥

PA66/ኚᛶ䝟䝹䝥100ʅm䞉᭤䛢≉ᛶ䛿኱䛝䛟ྥୖ䛧䠈ᚑ᮶䛾䝉䝹䝻䞊䝇⣔ᮦᩱ䛷䛿౑⏝䛷䛝䛺䛔PA66ᮦᩱ䛻䛚䛔䛶䜒኱䛝䛺⿵ᙉຠᯝ䛜ᚓ䜙䜜䛯䚹䞉ኚᛶ䛻䜘䜚䝉䝹䝻䞊䝇䛾ゎ⧄ᛶ䞉ศᩓᛶ䛿኱䛝䛟ྥୖ䛧䛶䛔䜛䛜䠈▷⧄⥔໬䜒㐍䜣䛷䛔䜛䚹
эPA66䛾㧗ຍᕤ ᗘ䛜ᙳ㡪䚹
94

m-PPE/ኚኚᛶ䝟䝹䝥ᮦᩱ䛾ຊᏛⓗ≉ᛶ䛸እほ᭤䛢ᛂຊ-䜂䛪䜏᭤⥺ᑕฟᡂᙧရ䛾እほ䠄10㽢80㽢T4mm▷෉ᙧ≧䠅᭤䛢ᛂຊ䠄MPa䠅

m-PPE1䝟䝹䝥ኚᛶ䝟䝹䝥䞉᭤䛢ᙎᛶ⋡+68%䠈᭤䛢ᙉᗘ+37%䚹
䞉mPPE2䜘䜚䜒㧗ᙉᗘ䚹
䞉PET䠈PA66䜘䜚䜒ྥୖ⋡ᑠ䛥䛔䚹ᙎᛶ⋡1970MPa, ᙉᗘ71MPaᙎᛶ⋡3340MPa, ᙉᗘ84.6MPa

M-PPE2᭤䛢ᛂຊ䠄MPa䠅

m-PPE2: ┦ᐜᛶᝏ䞉పຍᕤᙎᛶ⋡2850MPa, ᙉᗘ87.4MPa᭤䛢䜂䛪䜏䠄%䠅

ᗘ

m-PPE1: ┦ᐜᛶⰋ䞉㧗ຍᕤᗘᙎᛶ⋡3310MPa, ᙉᗘ97.6MPa

䝟䝹䝥
ኚᛶ
䝟䝹䝥
䞉᭤䛢ᙎᛶ⋡+79%䠈᭤䛢ᙉᗘ+51%
䞉mPPE1䜘䜚䜒㧗ᙎᛶ⋡䚹
䞉PET䠈PA66䜘䜚䜒ྥୖ⋡ᑠ䛥䛔䚹ᙎᛶ⋡2940MPa, ᙉᗘ72.9MPaᙎᛶ⋡1870MPa, ᙉᗘ56MPa᭤䛢䜂䛪䜏䠄%䠅

䞉౑⏝䛩䜛m-PPE䛾䝍䜲䝥䛻䜘䜚╔Ⰽᗘྜ䛔䠈⿵ᙉຠᯝ䛜␗䛺䜛䚹䞉ຍᕤ ᗘ䛸┦ᐜᛶ䛾䝞䝷䞁䝇䛻䜘䜚≀ᛶ䛜Ⓨ⌧䛩䜛䚹m-PPE/ኚᛶ䝟䝹䝥ᮦᩱ䛾ගᏛ㢧ᚤ㙾ീᗘm-PPE2: ┦ᐜᛶᝏ䞉పຍᕤᗘ䝟䝹䝥m-PPE1: ┦ᐜᛶⰋ䞉㧗ຍᕤ

ኚᛶ䝟䝹䝥

100ʅm

䞉౑⏝䛩䜛m-PPE䛾䝍䜲䝥䛻䜘䜚ᮍኚᛶ䠈ኚᛶ䝟䝹䝥䛾ศᩓ䛜␗䛺䜛䚹䞉m-PPE1䛿ゎ⧄䞉ศᩓ䛜㐍䜏䠈m-PPE2䛿ゎ䜜䛶䛔䛺䛔䚹䞉m-PPE1䛿┦ᐜᛶ䛜Ⰻ䛔䛜ຍᕤ ᗘ䛜㧗䛟䝉䝹䝻䞊䝇䛜യ䜏䠈m-PPE2䛿┦ᐜᛶ䛜ᝏ䛔䛜ຍᕤᗘ䛜ప䛟⧄⥔㛗䛜⥔ᣢ䚹

95

PET/ኚ
ኚᛶ䝟䝹䝥ᮦᩱ䛾ຊᏛⓗ≉ᛶ䛸እほ᭤䛢ᛂຊ-䜂䛪䜏᭤⥺

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䝟䝹䝥

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PET2

䝟䝹䝥
ኚᛶ
䝟䝹䝥

᭤䛢ᛂຊ䠄MPa䠅

PET2䠖ඹ㔜ྜ䝫䝸䝬䞊᭤䛢䜂䛪䜏䠄%䠅

ᙎᛶ⋡3110MPa, ᙉᗘ69.9MPaᙎᛶ⋡2360MPa, ᙉᗘ82.5MPa䞉᭤䛢ᙎᛶ⋡+92%䠈᭤䛢ᙉᗘ+45%䚹
᭤䛢䜂䛪䜏䠄%䠅

䞉㧗⼥Ⅼ䛾PET1䛷䛿䠈ᮍฎ⌮䝟䝹䝥䛿ຎ໬䛜㐍⾜䛧䠈ᑕฟᡂᙧ㞳ᆺ᫬䛻ᡂᙧရ䛜๭䜜䜛䛜䠈ኚᛶ䝟䝹䝥䛷䛿๭䜜䛺䛔䚹䛧䛛䛧ኚᛶ䝟䝹䝥䛷䜒≀ᛶ୙༑ศ䚹䞉ప⼥Ⅼ䛾PET2䛷䛿 ኚᛶ䝟䝹䝥䛷䛿 ኱䛝䛟≀ᛶྥୖ

PET/ኚᛶ䝟䝹䝥ᮦᩱ䛾ගᏛ㢧ᚤ㙾ീ

PET2䠖ඹ㔜ྜ䝫䝸䝬䞊

ኚᛶ䝟䝹䝥

䝟䝹䝥

PET1: 䝩䝰䝫䝸䝬䞊

䞉PET1䛷䛿䠈ຍᕤ ᗘ䛜㧗䛟ᮍኚᛶ䝟䝹䝥䛷䛿〓ኚ䠈ኚᛶ䝟䝹䝥䛿ゎ⧄䛧䛶䛔䜛䜒䛾䛾▷⧄⥔໬䚹
䞉PET2䛷䛿䠈ᮍኚᛶ䝟䝹䝥䛿ゎ䜜䛪▷⧄⥔໬䠈ኚᛶ䝟䝹䝥䛿ゎ⧄䛧⧄⥔㛗䛜⥔ᣢ䚹

96

2. 䝉䝹䝻䞊䝇䝘䝜䝣䜯䜲䝞䞊䛸ᵝ䚻䛺䝫䝸䜰䝭䝗ᶞ⬡䝫䝸䜰䝭䝗612䠖 Tm218Υ䝫䝸䜰䝭䝗XD10䠖 Tm215Υ䠈Tm190Υ

N CH2
H

N CH2 N
6
H
H

CH2 C

CH2 N
H

8

CH2 10Cnn䝫䝸䜰䝭䝗610 Tm223Υ

N CH2 N
6H
H

CH2

䝫䝸䜰䝭䝗6䠖 Tm225Υ

8

N CH2 C
5H

Cnn䝫䝸䜰䝭䝗66䠄PA66䠅:Tm=265Υ䝫䝸䜰䝭䝗MXD6䠖 Tm237Υ

N CH2
H

CH2 N
H

CH2

4

H
CH2 C N CH2 N
6
4
H

C

n

n

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᭤䛢ᛂຊ䠄MPa䠅PAXD10-1䠄4650, 136䠅䠄+98%, +43%䠅
PAXD10-2䠄4380, 133䠅䠄+80%, +38%䠅

PA612䠄3890, 116䠅䠄+124%, +62%䠅
PA610䠄3700, 115䠅䠄+132%, +66%䠅

᭤䛢䜂䛪䜏䠄%䠅

䞉PA✀䛻䜘䛳䛶኱䛝䛟≀ᛶ䛜␗䛺䜛䚹䞉䝬䝖䝸䝑䜽䝇䛜ᰂ䜙䛛䛔ᮦᩱ䜋䛹⿵ᙉຠᯝ䛿㧗䛔䚹
䞉PAMXD6䛷䛿䠈6.5GPa䛾᭤䛢ᙎᛶ⋡䠈䝟䝹䝥✀䜢᭱㐺໬䛩䜜䜀7GPaྍ⬟䚹

97ኚᛶ䝟䝹䝥/ᵝ䚻PA䛾XCTほᐹ⤖ᯝPA6/ᮍኚᛶ䝟䝹䝥䠄3450䠈117䠅

PAXD10-1/ኚᛶ䝟䝹䝥
䠄4650䠈136䠅ͤ䠄᭤䛢ᙎᛶ⋡䠈᭤䛢ᙉᗘ䠅༢఩䛿MPa
PAMXD6/ኚᛶ䝟䝹䝥䠄6420䠈171䠅

PA6/ኚᛶ䝟䝹䝥䠄4990䠈150䠅

PA610/ኚᛶ䝟䝹䝥
䠄3700䠈115䠅

PAXD10-2/ኚᛶ䝟䝹䝥䠄4380䠈133䠅

PA612/ኚᛶ䝟䝹䝥
䠄3890䠈116䠅䜰䝭䝗⤖ྜ㛫䛾㊥㞳䛜▷䛔䜋䛹ศᩓ䛜Ⰻ䛔ї┦ᐜᛶ䛜ኚ໬䛧ศᩓ䛻ᙳ㡪

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㧗ຍᕤ

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PA6/CNF10᭤䛢ᙉᗘ䠄MPa䠅PAMXD6
PA6/CNF5

POM/CNF10
PET/CNF10

PA6/CNF3
PA6/CNF1PC

PA6

PC/CNF10PBT/CNF10(PC/ABS)/CNF10

PC/ABS mPPE/CNF10

PET
PBT
POM
mPPE
᭤䛢ᙎᛶ⋡䠄MPa䠅ຍᕤ ᗘ䛜200Υ௨ୖ䛾ᶞ⬡䠈䜶䞁䝆䝙䜰䝸䞁䜾䝥䝷䝇䝏䝑䜽䝇䛻䛚䛔䛶䠈⪏⇕ᛶ䛾㧗䛔㛤ⓎCNF䛿኱䛝䛺⿵ᙉຠᯝ䜢Ⓨ᥹䚹98௜㘓䝉䝹䝻䞊䝇䝘䝜䝣䜯䜲䝞䞊䛸ᵝ䚻䛺䝥䝷䝇䝏䝑䜽䛸䛾」ྜ໬
䛣䜜䜎䛷䛾䝕䞊䝍

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⨨᥮ᗘ䠄䠉䠅

99⨨᥮ᗘ䛻䜘䜛PA6䝬䝖䝸䝑䜽䝇ෆ䛾䝉䝹䝻䞊䝇䝣䜯䜲䝞䞊䛾䝰䝹䝣䜷䝻䝆䞊ኚ໬-XCT䠄1䡉䡉ゅ䠅ኚᛶCNF(DS0.29)

ኚᛶCNF(DS0.46)

ኚᛶCNF(DS1.17)
䝉䝹䝻䞊䝇䝣䜯䜲䝞䞊ኚᛶCNF(DS1.84)
䝙䞊䝖䝫䝸䝬䞊

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䝬䝖䝸䝑䜽䝇ෆ䛾䝉䝹䝻䞊䝇䝣䜯䜲䝞䞊䛾䝰䝹䝣䜷䝻䝆䞊ኚኚ໬
-PA6䜢
䜢⁐፹ᢳฟᚋ䛻ṧ䛳䛯䝣䜯䜲䝞䞊䜢ほᐹኚᛶCNF(DS0.29)

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100

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⧄⥔ῧຍ㔞䠄%䠅

PA6䛻䛻ศᩓ䛧䛯⧄⥔ῧຍ㔞䛾␗䛺䜛䝉䝹䝻䞊䝇䝣䜯䜲䝞䞊䛾ほᐹ෗┿-XCT䠄 1䡉䡉ゅ䠅
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130

パルプ解繊によるＣＮＦシートの開発〜ガスバリア性と包装材としての評価〜
兵庫県⽴⼯業技術センター
佐伯 光哉⽒䝘䝜䝉䝹䝻䞊䝇䝅䞁䝫䝆䜴䝮䠎䠌䠍䠓䛄㒊⣲ᮦ⏘ᴗ-䠟䠪䠢◊✲఍䛅䡚ᖹᡂ䠎䠔ᖺᗘ䠟䠪䠢䛻ಀ䜛බタヨ◊✲⪅ྥ䛡䛾ຮᙉ఍䡚儵兏儻ゎ⧄僑僮僱䣅䣐䣈儛兠儬僔㛤Ⓨ到儐儝儴兎儆ᛶ僎ໟ⿦ᮦ僎傽僌僔ホ౯到රᗜ┴❧ᕤᴗᢏ⾡䝉䞁䝍䞊ᮦᩱ䞉ศᯒᢏ⾡㒊 బ఑ ගဢ伪 ᐇ㦂働౑⏝傽僅䣅䣐䣈儛兠儬僑僊傪僌㧗▱┴❧⣬⏘ᴗᢏ⾡償兗儣兠僑傰傪僌Ỉὶᘧຍᕤᶵ傎▼⮻ᘧຍᕤᶵ僑僮僰ᶵᲔⓗゎ⧄ᚋ傎ཌ傻⣙䢴䢲䣷䣯僑儛兠儬໬傽僅௨ୗ僔ヨᩱ 凾凶刂凚ᗈⴥᶞ儵兏儻⁐ゎ⏝儔児兠儭凛 凾凴函刂凚ᗈⴥᶞ⁻ⓑ儓免儹儬儵兏儻凛
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134

三重県におけるＣＮＦに関する取組み－環境省 平成 27 年度地域における低炭素なセルロースナノファイバー
⽤途開発ＦＳ委託業務事業－
三重県⼯業研究所
井上 幸司⽒Nanocellulose Symposium 2017䠋䠋➨337ᅇ ⏕Ꮡᅪ䝅䞁䝫䝆䜴䝮୕㔜┴䛻䛚䛡䜛CNF䛻㛵䛩䜛ྲྀ⤌䜏䠉ᖹᡂ27ᖺᗘᆅᇦ䛻䛚䛡䜛పⅣ⣲䛺䝉䝹䝻䞊䝇䝘䝜䝣䜯䜲䝞䞊⏝㏵㛤ⓎFSጤクᴗົ䠄⎔ቃ┬ጤクᴗົ䠅஦ᴗᐇ᪋ሗ࿌䠉㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌 㻌 㻌 㻌 㻌 㻌 㻌 㻌 㻌 㻌 㻌 ᪥㻌 ᫬䠖ᖹᡂ29ᖺ3᭶13᪥䠄᭶䠅㻌 㻌 㻌 㻌 㻌 㻌 㻌 㻌 㻌 㻌 㻌 ሙ㻌 ᡤ䠖ி㒔䝔䝹䝃ˊᘙʙಅܱ଀ᎍᲴᲢπᝠᲣɤ᣻Ⴤငಅૅੲǻȳǿȸσӷʙಅܱ଀ᎍᲴɤ᣻Ⴤ߻ಅᄂᆮ৑         ȗȭǸǧǯȈᄂᆮᛢ  ௅‫ޢ‬૓ဃ         ǨȍȫǮȸ২ᘐᄂᆮᛢ ʟɥ࠳Ӯ
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135

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ฟ඾䠖Shinichiro Iwamoto, Akira Isogai, and Tadahisa Iwata,
Biomacromolecules, 2011, 12 (3), pp 831–836ੈৡ‫؟‬ਦପপ৾ ਽੨੔ে
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ACS Appl. Mater. Interfaces, 2015, 7 (35)ਕ੎਩पउऐॊ৷ಥ৫৅भ૭ચਙ‫්؟‬৥ইঞय़३ঈঝਃચਙইॕঝ঒पঢ়घॊ૭ચਙ৹ਪ
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Wavelength
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138

Nanocellulose Symposium 2017

「CNF材料開発は異分野連携で」
発行

編集兼発行者日

平成29年 3 月13日
京都大学 生存圏研究所〒611-0011 京都府宇治市五カ庄
電話0774-38-3658

印

刷

所

株式会社

田中プリント〒600-8047 京都市下京区松原通麸屋町東入

共催：近畿経済産業局及び地方独立行政法人京都市産業技術研究所（部素材産業 -CNF 研究会）
後援：紙パルプ技術協会、セルロース学会、（一社）日本木材学会、京都大学 産官学連携本部