軽量化構造物用セルロースナノクリスタル（ＣＮＣ）強化プラスチックの製造及びその成形技術の開発

研究課題

産学が連携した研究開発成果の展開研究成果展開事業研究成果最適展開支援プログラム(A-STEP) 企業主体返済型

体系的番号	JPMJTT20A2
DOI	https://doi.org/10.52926/JPMJTT20A2
研究代表者	黒田真一群馬大学, 大学院理工学府環境創生部門, 教授
企業責任者	浅原三雄東邦工業株式会社, 品質保証部, 本部長
研究期間 (年度)	2021 – (非公開)
概要	自動車用材料の軽量化やリサイクル性向上には強化プラスチックが有効である。しかし、炭素繊維による強化プラスチックは軽くて強度が高い反面、炭素繊維が高価でリサイクルしにくいという問題があり、新素材が求められている。新たな強化材として、植物繊維から得られる幅３～１００ナノメートルのセルロースナノファイバーがあり、そこから針状の結晶部を分離したものはセルロースナノクリスタル（ＣＮＣ）と呼ばれている。ＣＮＣは高強度であるが、親水性で、疎水性のプラスチックには分散しにくいため、強化材として機能させるためには、表面を疎水化した上で箔状にすることが効果的である。本開発では、まず無水マレイン酸変性ポリプロピレン（ＭＡＰＰ）をコア、ＣＮＣをシェルとするコア／シェル型の複合微粒子を合成する。次にこの複合微粒子を気流式粉砕機で破壊し、シェルをはく離することで、コアのＭＡＰＰにより表面が疎水化された薄い箔状のＣＮＣナノフレークを生成する。これを強化材としてポリプロピレンに配合することで、高価なエンジニアリングプラスチックと同等の強度を持ち、軽量かつ低コストの強化プラスチックとして実用化し、次世代自動車用部品への採用を目指す。