産業技術総合研究所は、フィラー表面を化学修飾することなく樹脂中に高粉体充填および高分散させることが可能な低環境負荷型プロセスを開発し、同プロセスを用いた耐紫外線セラミックス複合プラスチックの製造に成功した。湿式ジェットミルを利用した無機材料の解砕により、フィラー間の凝集力を弱めることで可能にした。化学表面処理が不要なためコスト低減につながるうえ、粒子活性の低下を抑えられる。情報・家電・自動車産業など、高度な信頼性が必要な分野で使用される発光ダイオード(LED)といった光学封止剤や放熱部材、自動車および住宅用の構造部材などへの展開が期待される。
紫外線吸収特性を有する酸化亜鉛とエポキシ樹脂を用いた低紫外線セラミックス複合プラスチックの製造により、性能を確認した。フィラーと樹脂を混練する際、粒子間に働く凝集力よりも、混練時のせん断応力が大きければ、高分散が可能となる。無機フィラーは、ボールミルで解砕するのが一般的だが、その場合、粒子表面が荒れた状態になり、凝集力が高まってしまうため、表面処理により樹脂との親和性を向上する必要があった。
今回開発したプロセスでは、湿式ジェットミルにより、高速で気体を粒子に衝突させることで、表面を荒らすことなく解砕し、原料粉末と比較して10%以上低い解砕強度の軟凝集フィラーを作製した。実際に同プロセスにより、20vol%以上の粉体充填量で酸化亜鉛プラを作製したところ、フィラーの高分散化が確認できた。さらに、開発した複合体に紫外線を照射しても機械的強度はほとんど低下せず、高い耐紫外線効果がみられた。
同プロセスは、無機フィラーとしてアルミナを使用したタイプでも性能を確認しており、それ以外のフィラーおよびマトリックス樹脂にも適用できるとしている。

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