地方独立行政法人大阪産業技術研究所 森之宮センター

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高機能樹脂研究室

高機能・高性能プラスチック新素材の開発を目指し、フェノール樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化性プラスチック、飽和ポリエステル、液晶ポリマーなどの熱可塑性エンプラに加えて、バイオマスプラスチックについても合成・複合化・変性・改質などを行っています。またプラスチックの耐熱性、強靭性、接着性、機械的性質などの向上をはかるだけでなく、それらの加工技術の開発も行っています。

担当者 お問い合わせなどについては「*」印の連絡担当者へお願い致します。

  1. 平野寛 *
  2. 門多丈治
  3. 岡田哲周
  4. 上利泰幸
対応する業界、素材や技術

業界: プラスチック、接着剤、電子材料、包装材、自動車部品、パワーデバイス関連
素材: ポリ乳酸、ネットワークポリマー(エポキシ樹脂、フェノール樹脂など)、ナノコンポジット、改質剤、機能性フィラー、バイオマス
技術: 精密重合、複合化、高熱伝導化、放熱、高分子分析、異種材接着

研究内容

金属やセラミック並みの高熱伝導性(高放熱)プラスチックの開発

電子基板や高輝度LED照明、自動車駆動部などで発生する熱の放散が、大きな問題となっています。その解決に関する研究を30年以上前から行い、熱伝導性ゴムシート・粘着剤、光ピックアップ用基材(ソニー製プレイステーション2に採用)、放熱塗料など、種々の実用化にも成功しています。現在、より低充填量での高性能化に取り組んでいます。

界面密着性向上技術の開発

単一材料だけでは達成できない要求特性を満たすために、各特性に優れた異種材料を組合せることが検討されています。しかし、単純に混ぜ合わせるだけでは、界面密着性が低いためにそれぞれの特徴を生かせない。そこで、界面密着性を向上させる添加剤や表面修飾の他、構造制御などを行うことにより、各成分の性能を最大限に生かした材料の創成に挑戦しています。また、硫黄を利用した金属に対する接着性を向上させる含硫黄添加剤の開発に成功しています。

高機能バイオマスプラスチックの開発

ポリ乳酸やリグノフェノールなどのバイオソース材料に関して、その性能や機能を高める研究を行っています。具体的には、柔軟性ポリ乳酸フィルムや精密重合法によるポリ乳酸系接着剤の開発、リグノフェノールのフォトレジスト・機能性接着剤・エポキシ樹脂原料等への応用など、設計・合成・成形・評価の全てに渡って研究を行っています。

傾斜機能プラスチックの開発とその応用

両表面が全く異なるが、中間に境目がない傾斜機能プラスチックを各種の方法で作製することに成功していています。面方向に濃度傾斜した系を引っ張った場合には、透明で均一に見えるのに徐々に伸び量が変化します。また、傾斜機能有機無機ハイブリッドも世界に先駆け開発しました。現在、コーティングや機能性フィルムの分野での実用化を目指しています。

トピックス

最近の主要研究成果

プレス発表等

  1. 包装タイムストップニュース(2014年2月24日)新PLAフィルムを共同開発
  2. 塗料報知(2012年7月18日)放熱・透明コーティング材
  3. 塗料報知(2010年12月22日)リグニン由来新素材リグノフェノールの工業材料への応用に関する内容
  4. 塗料報知(2010年11月24日)高性能エポキシ樹脂クレイナノコンポジット
  5. 化学工業日報(2010年6月24日)高熱伝導熱可塑性エラストマーの開発について
  6. ゴムタイムス(2010年6月28日)高熱伝導熱可塑性エラストマーの開発について
  7. 日刊工業新聞(2009年9月18日)植物資源由来のリグノフェノールを原料とする接着剤の開発について
  8. 化学工業日報(2009年4月16日)企業と放熱材料の共同開発
  9. 日経産業新聞(2008年3月11日)含硫黄ポリマー利用エポキシ・導接着性向上について
  10. 日経産業新聞(2006年8月17日)熱を逃すプラスチックについて

受賞

  1. 第29回エレクトロニクス実装学会 春季講演大会優秀賞(2014年3月)
  2. 日本接着学会 進歩賞(2013年6月)
  3. 府・市研究所 合同研究発表会 優秀賞(2013年2月)
  4. 社団法人大阪工研協会 第62回工業技術賞(2012年5月)
  5. 合成樹脂工業協会 学術奨励賞(2009年10月)
  6. 日本接着学会 進歩賞(2008年6月)
  7. NWP講演討論会 ベストポスター賞(2007年10月)
  8. 合成樹脂工業協会 学術奨励賞(2006年10月)
  9. 日本接着学会 奨励賞(2006年6月)

研究成果

最近の主要研究成果

特許(抜粋)

  1. 特許5558161 発熱体と、冷却部品との間のスペーサーとして使用される熱伝導性エラストマー組成物
  2. 特許5545985 ポリ乳酸系接着剤及びその製造方法
  3. 特許5340595 絶縁性熱伝導性樹脂組成物及び成形品並びにその製造方法
  4. 特許5283348 ポリ乳酸系樹脂フィルム及びその製造方法
  5. 特許4809383 有機-無機成分傾斜複合材料の製造方法
  6. 特許4764220 熱伝導性シート
  7. 特許3953649 有機-無機ハイブリッド成分傾斜高分子材料、及びその製造方法
  8. 特許3926794 高熱伝導性樹脂組成物及びその製造方法
  9. 特許3845713 ポリ乳酸成形体
  10. 特許3706400 傾斜材料の形成方法
  11. 特許3604867 機能性ブロック共重合体とその製造方法
  12. 特許3236817 有機-無機ハイブリッド高分子材料およびその製造方法
  13. 再表2011/111414 透明性放熱コーティング組成物
  14. 再表2006/132185 絶縁性熱伝導性樹脂組成物及び成形品並びにその製造方法
  15. 再表03/029352 高熱伝導性樹脂組成物及びその製造方法
  16. 特開2014-019764 ポリ乳酸系接着剤及びその製造方法
  17. 特開2014-003059 放熱器
  18. 特開2013-203770 窒化ホウ素樹脂複合材
  19. 特開2013-170180 エポキシ樹脂組成物
  20. 特開2013-091763 生分解性プラスチックおよびその製造方法
  21. 特開2013-060545 フェノール系樹脂組成物

論文

  1. 日本接着学会誌, 50(4), 123 (2014).協同的酸塩基有機触媒による直鎖および分岐ポリ乳酸の精密剛性とバイオマス接着剤への応用
  2. RSC Adv., 4, 14725(2014).Controlled bulk polymerization of L-lactide and lactones by dual activation with organo-catalytic systems
  3. 科学と工業, 86(7), 223 (2012).ポリフェノールの酸化架橋を利用したゼラチン接着剤
  4. Int'l. J. Chem. Biolog. Eng., 6, 29 (2012).Treatment of Inorganic Filler Surface by Silane-Coupling Agent: Investigation of Treatment Condition and Analysis of Bonding State of Reacted Agent
  5. 電気学会論文誌A, 132, 180-186 (2012). 電磁波吸収複合ゴム材の吸収特性と接触熱抵抗の評価
  6. ネットワークポリマー, 32(1), 10 (2011).ハニカム類似構造をもつ窒化ホウ素/フェノール樹脂複合材料の熱伝導率
  7. 日本接着学会誌, 47(1), 14 (2011).様々な有機化クレイの調整とエポキシ/クレイナノコンポジットへの応用
  8. Macromolecules, 43(21), 8874-8879 (2010).Ring-Opening Polymerization of l-Lactide Catalyzed by an Organocatalytic System Combining Acidic and Basic Sites
  9. J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem., 49, 3152-3162(2011). Mechanism of high thermal stability of commercial polyesters and polyethers conjugated with bio-based caffeic acid
  10. Chem. Eur. J., 16(14), 4196-4205 (2010). (Thio)Amidoindoles and (Thio)Amidobenzimidazoles: An Investigation of Their Hydrogen-Bonding and Organocatalytic Properties in the Ring-Opening Polymerization of Lactide
  11. ネットワークポリマー, 31(4), 152-159 (2010).エポキシ化リグノフェノールによる常温硬化エポキシ樹脂の高性能化
  12. J. Am. Chem. Soc., 131(42), 15088 (2009). Ring-Opening Polymerization of l-Lactide Efficiently Triggered by an Amido-Indole. X-ray Structure of a Complex between l-Lactide and the Hydrogen-Bonding Organocatalyst

総解説

  1. 機能材料, 8, p.51-59 (2014).含硫黄化合物の添加による樹脂と金属との接着性の向上
  2. 科学と工業, 87(3), 85 (2013).植物資源由来リグノフェノールを原料とする工業材料の開発
  3. プラスチックス, 9, p.44-48 (2012).高分子材料の金属への接着性を向上させる含硫黄改質剤<軟らかいルイス塩基である硫黄の特性を生かした添加剤>
  4. Polyfile, 49(12), 10-12 (2012).高放熱性高分子材料のこれまでと、これから
  5. Polyfile, 49(5), 38-45 (2012). 熱制御:高放熱性高分子材料の開発 ~現状と展望~
  6. 接着の技術, 31(2), 12-17 (2011).リグノフェノールを原料に用いた接着剤
  7. 生物工学会誌, 89(5), 281 (2011).酵素を模倣した有機重合触媒 : 化学研究者の視点から
  8. 成形加工, 22(4), 192-194 (2010).海外だより 国立ボルドー化学物理高等専門学校、有機高分子化学研究室
  9. 接着の技術, 30(4), 9-16 (2010).熱伝導性コンポジットの現状と今後の方向
  10. プラスチックエージ, (5), 100-103 (2009).放熱(熱伝導性)ポリマー
  11. 化学工業, 59, p.133-139 (2008).高熱伝導性高分子材料の開発

著書

  1. “高放熱性高分子材料の設計指針や技術および放熱評価”, 先端エレクトロニクス分野における封止・シーリングの材料設計とプロセス技術, p.177-186, 2013年8月 技術情報協会
  2. “各種フィラーの特徴と、高熱伝導化、高機能化への取り組み~現状と展望~”, 熱伝導性フィラーと高放熱材料、最新応用事例集, p.3-, 2013年2月 情報機構
  3. エヌジーティー、接着・解体技術総覧-資源・環境・エネルギー-, 92-96(2011).
  4. ACS Symposium Series, Renewable and Sustainable Polymers, 1063, 153-168 (2011).
  5. “熱伝導性―フィラー系高熱伝導性エポキシ樹脂”, 電子部品用エポキシ樹脂の最新技術Ⅱ, p.158-162, 2011年 シーエムシー出版
  6. “複合系高分子材料の熱伝導率向上技術”, 高熱伝導性コンポジット材料, p.48-62, 2011年1月 シーエムシー出版
  7. “黒鉛粉添加によるプラスチックの高熱伝導化”, 放熱・高熱伝導材料、部品の開発と特性および熱対策技術, p.140-148, 2010年 シーエムシー出版
  8. “高熱伝導性複合高分子材料の開発”, 新しいプラスチックの成形技術と材料, p.85-95, 2010年 ㈱大阪ケミカル・マーケティング・センター
  9. “シリカフィラーによる複合高分子材料の高熱伝導化”, シリカ微粒子の特性と表面改質および分散・凝集の制御, p.280-293, 2009年 ㈱技術情報協会
  10. “力学的性質, 熱的性質, ポリエステル, 耐熱性プラスチック, 導電性高分子, バイオプラスチック, 電機・電子材料, 試験法, ”, プラスチック読本第20版, 2009年 プラスチックス・エージ
  11. “分子設計による接着性に優れた高性能樹脂の開発に関する研究”, 第134回 工業研究所報告, 2009年.
  12. “熱伝導性フィラー添加による高熱伝導化”, 総説 エポキシ樹脂 最近の進歩I, 2009年 エポキシ樹脂技術協会
  13. “高分子材料の高熱伝導化の一般的指針と低融点金属を用いた新しい方法”, 熱伝導率・熱拡散率の制御と測定評価方法, p.30-40, 2009年 サイエンス&テクノロジー
  14. “複合プラスチック材料系放熱材料”, 製品高付加価値化のためのエレクトロニクス材料, p.79-100, 2009年 シーエムシー出版
  15. “Functionally Graded Polymer Blend”, Smart Materials, 2008年 CRC Press

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