2014年3月18日
矢野浩之 生存圏研究所教授と日本製紙株式会社は、紙を透明にする技術の開発に成功しました。この技術は、プリンテッドエレクトロニクスや有機EL照明、有機薄膜太陽電池などのフレキシブルエレクトロニクス用透明基材の製造に利用されることが期待されます。
この研究成果は、2014年3月25日のNanocelluloseSymposium2014／第250回生存圏シンポジウム「セルロースナノファイバー ～日本には資源も知恵もある～」（京都テルサ／京都府京都市）で発表されました。
研究者からのコメント
本研究で开発したこの技术を応用して、纸を化学修饰、树脂と复合化させて透明化し、大阪大学产业科学研究所、能木雅也准教授の协力のもと、その透明纸上に导电性物质を涂布することで、导电性透明纸を作成することに成功しました。このことからこの技术が、有机贰尝照明、有机薄膜太阳电池などに用いられるフレキシブル透明基材（透明电极）に利用できるという可能性を见出しました。
概要
液晶ディスプレイに代表される画像表示装置や有机贰尝照明等には、従来ガラス基板が用いられてきました。しかし、近年、これらのデバイスは薄型、軽量化、大画面化、形状の自由度、曲面表示という要求から、重くて割れやすいガラス基板に比べて、一般に軽量で割れにくい高透明高分子フィルム基板への検讨が行われてきていますが、この高透明高分子フィルム基板は、ガスや水蒸気を透过しやすく、线热膨张係数が大きいという欠点があります。
そこで、幅20～50苍尘の高弾性?低热膨张セルロースナノファイバーを透明なプラスチックと复合化させることで、透明性を保ちつつプラスチックに低线热膨张性を付与することが検讨されてきましたが、セルロースナノファイバーは、数％程度という低浓度でしか取り扱うことが难しく、机械的解繊による製造ではさまざまな要因によりコスト高になること、また性能としては、吸湿性の问题や、疎水性である树脂との相溶性などの课题がありました。
本研究グループは、製纸用パルプがセルロースナノファイバーの束であることに着目し、そこに化学修饰を行うことでパルプを构成しているセルロースナノファイバー间の结束构造をほぐし、その间に树脂を浸透させることによって、パルプの内部深くまで树脂を浸透させると、透明なパルプ繊维复合树脂材料が得られることを见出しました。これにより、透明低热膨张材料の生产性が飞跃的に高まると期待されます。さらに、化学修饰によって、吸湿性や树脂との相溶性の改善にもつながると考えられます。
実际に製纸用パルプを化学変性后にシート化し树脂と复合化したシートは、セルロースナノファイバーを复合化した透明シートとほぼ同等の透明性と、低线热膨张率が得られることを确认しました。
详しい研究内容について
书誌情报
[DOI]
Hiroyuki Yano, Shouzou Sasaki, Md. Iftekhar Shams, Kentaro Abe and Takeshi Date
"Wood Pulp-Based Optically Transparent Film: A Paradigm from Nanofibers to Nanostructured Fibers"
Advanced Optical Materials Volume 2, Issue 3, pp. 231–234, March 2014
掲载情报
- 京都新聞（4月26日 9面）、産経新聞（3月19日 30面）、中日新聞（3月19日 3面）および日刊工業新聞（3月19日 29面）に掲載されました。
