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グラフェンプラットフォーム ニュース

2014/07/29 [プレスリリース・プレゼンテーション一覧]
世界初、量産用グラフェン樹脂添加剤を発売〜強度、放熱、導電、静電防止など、樹脂をハイブリッドに高機能化〜

2014年7月30日
グラフェンプラットフォーム株式会社

世界初、量産用グラフェン樹脂添加剤を発売
〜強度、放熱、導電、静電防止など、樹脂をハイブリッドに高機能化〜

 グラフェンプラットフォーム株式会社(本社:東京都渋谷区 社長:長谷川正治 以下グラフェンプラットフォーム)は、世界で初めて量産用のグラフェン樹脂添加剤『グラフェンナノハイブリッド®』(英語名“Graphene Nano Hybrid®”)を開発し、出荷を開始いたしました。この『グラフェンナノハイブリッド®』を樹脂の成形時に添加し使用することにより、グラフェンが元来持っている高強度、高伝熱性、高電気伝導性などの極めて優れた物性が樹脂に付与され、新しいハイブリッド高機能化樹脂が、21世紀の新素材として出現することになります。現在、出荷中の『グラフェンナノハイブリッド®』は、ポリプロピレン(PP)およびポリエチレン(PE)を対象樹脂としております。今後、順次製品系列を拡大し、他の汎用樹脂およびエンジニアリングプラスチックに対応して行く予定です。

 グラフェンは、英国マンチェスター大学、ガイムおよびノボセロフ両博士が2004年に発見した新炭素素材で、彼ら2人により、グラフェンは、鋼鉄の100倍以上の強度を持ち、金属の10〜100倍の熱伝導特性や電気特性を保有し、さらに、平面の結晶構造が極めて小さいためガスや液体などあらゆる物質を通さないという完全なバリア特性を持つなど、従来の物質とは桁違いに優れた物性を有する物質であることが解明されました。この偉大な発見により、彼ら2人には、ノーベル賞の慣例を破り発見からわずか6年後の2010年にノーベル物理学賞が授与されました。

 その後、グラフェンをベースにした半導体、通信素子、電子デバイス、電池などの次世代に向けた研究が盛んに進んでおり、20世紀後半からシリコン半導体の高性能化に伴って発展した米国カリフォルニア州のシリコンバレーをもじって、欧米では21世紀は“グラフェンバレーの時代”になったとまで言われるようになっています。

 こうした中で、このグラフェンを、樹脂に微量添加し分散させると、樹脂の強度が高くなり、熱伝導性、電気特性、などの機能向上の研究が世界の大学、企業で行われ、多数の論文が、このような複合的な樹脂の高機能化の可能性と実用性を示唆してきました。しかしながら、グラフェンは、地上で最も薄い物質であるため、手のひらに乗るほどの量(20グラム)で東京ドームをすべて覆い尽くすだけの表面積(5万平方メートル)があり、グラフェンを樹脂の高分子鎖の間に細かく高度に分散させることは技術的に極めて難しく、現状では研究論文より1ケタ落ちる性能の試料的な製品がいくつか海外で発表されているだけで、これらの製品を工業レベルの量産に適用することは、性能的にもコスト的にも難しいものでした。

 こうした状況の中で、グラフェンプラットフォームは世界初の量産用グラフェン樹脂添加剤として、これまでの技術開発を基に、5つの特長を持った『グラフェンナノハイブリッド®』を開発いたしました。

1) ハイブリッド高機能化樹脂
  高度な分散処理を行ったグラフェンを、樹脂に添加することで、前述したグラフェンの優れた特性 を複合的に引き出せるようになります。本来、樹脂の特性は成形性が優れているものの、金属など と比べて強度が低い、電気が通らない、熱が伝わりにくい、などでした。
  今回の『グラフェンナノハイブリッド®』を樹脂成形時に添加し使用することにより、樹脂とグラ  フェンのそれぞれの特性が合わさり、新しいハイブリッド高機能化樹脂が、21世紀の新素材として 出現することになります。
  これにより、『グラフェンナノハイブリッド®』は、家庭電化製品、通信機器、工業用品、自動車、 航空機、日用品などの各種多様な樹脂成形品において求められる様々な特性に高度に対応いた します。特に、強度の向上による樹脂成形品の軽量化薄肉化により、樹脂の原料である石油資源 の使用量を低減し、成形製品の製造時や搬送時などにおける消費エネルギーの低減と地球温暖 化ガスの排出抑制を目指しております。

2) マスターバッチ形態による高い汎用性
  今回の『グラフェンナノハイブリッド®』は、ベース樹脂中にグラフェンを高濃度(5〜20重    量%)に閉じ込めたマスターバッチ形態にいたしました。このことによって、供給・成形面の取扱が  容易となり、成形時には各種製品用途に応じ、マスターバッチの種類や量の調整により各種性能  の最適化を行うことが可能となり、様々な樹脂に適応した高い汎用性を実現しました。『グラフェン  ナノハイブリッド®』の使用にあたっては、これを通常ベース樹脂で5〜50倍に希釈して使用し  成形することになります。

3) 価格
  『グラフェンナノハイブリッド®』は、汎用樹脂用においても希釈後の材料費が機能性向上に 充分見合うような価格設定しいたしました。

4) 天然黒鉛原料
 埋蔵量が1億トン以上と言われている天然黒鉛ですが、これを薄く剥離すると、極めて純度の高 いグラフェンの結晶片を得られます。グラフェンが、カーボンナノテューブやフラーレンなどのナノ炭 素素材と決定的に異なる点は、これらの物質はメタンなどを真空中の高温下で化学反応させて生 成する方法でしか製造できず自然界には存在しないのに対し、グラフェンは自然界に存在する天  然黒鉛を剥離生成し製造できるという点です。さらに、黒鉛からグラフェンを剥離生成する製造方  法では、濃硫酸などの強酸を用いて剥離生成する方法が良く知られておりますが、グラフェンプ   ラットフォームでは、このようなプロセスは採用せず、天然黒鉛から化学薬品を用いないでグラフェ ンを生成しています。今回の『グラフェンナノハイブリッド®』には、グラフェンの原料として、この 天然黒鉛のみを使用しております。

5) 安全性
  4)で述べた通り、『グラフェンナノハイブリッド®』の主原料であるグラフェンには、天然の黒  鉛を原料として使用しております。この天然黒鉛は、明治以来、鉛筆の芯に大量に使用されてお  り、子供の頃より馴染のあるものです。
 「鉛筆なめなめ考える。」など、苦労して文章や文書を作成する例えの言い回しがあるほど、天然  黒鉛は生活に密着しており、鉛筆をなめる、すなわち剥離したグラフェンを食べたことの無い人は  殆どいないのではとも思われます。しかし、天然黒鉛の芯が用いられた鉛筆が発明され、使用が  始まった18世紀の英国、あるいは明治時代の日本以来、鉛筆などの天然黒鉛による健康被害は 聞かれておりません。特に、『グラフェンナノハイブリッド®』においては、グラフェンは樹脂の高  分子鎖の中に閉じ込められており、グラフェン単独で剥がれ出ることはまず無いと考えられます。


<問い合わせ先>
グラフェンプラットフォーム株式会社
グラフェン事業部    神谷、高橋
TEL:03-3791-3711
FAX:03-3791-3712



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