軽量・断熱性プラスチック複合材料の開発と成形技術の研究

分野 化学・プラスチック(プラスチック)
テーマ名 軽量・断熱性プラスチック複合材料の開発と成形技術の研究
目的  プラスチックに軽量化、断熱性を付与するフィラーとしては中空フィラーなどが実用化されており、また、非常に小さな密度と高い断熱性を有するエアロゲルはプラスチック成形用断熱フィラーとして検討されはじめている。そこで、プラスチックに軽量化、断熱性を付与することを目的として、中空フィラーおよびエアロゲルがプラスチック材料の軽量化・断熱フィラーとして有効か検討した。
成果  PA6およびPPSと無機軽量フィラーを複合化することで、軽量化と断熱性能の向上を図った。市販のエアロゲル(Cabot製LA2000)で複合化したPA6を押出成形し、エアロゲルを20%添加すると熱伝導率を40%まで抑えることができた。合成した耐熱エアロゲル(PMSQゲル)で複合化したPPSは良好な外観の成形品を得るための条件設定が非常に困難だが、熱伝導率を50%まで抑えること可能であった。一方、中空ガラスバルーン(3M製グラスバブルズiM16K)をPPSに添加した試料について射出成形を試み、iM16Kを20%添加した系では23%の軽量化効果が、30%添加した系では31%の軽量化効果がみられ、また、熱伝導率を比較するとiM16Kを30%添加した系では33%減少した。そして、グラスバブルズを配合したPPSを用いて食器の試作を行ったところ、25%の軽量化ができた。

図1 PA6およびPPSのエアロゲル複合押出成形体

図2 PPS/グラスバブルズの成形試作品
担当
研究者
雲竜常宗(専門分野:高分子材料、高分子ブレンド), レーザ・電子線研究G