HOME材料・素材・技術分野 > 透明樹脂の高性能化と材料設計

透明樹脂の高性能化と材料設計


 樹脂を用いた高透明材料(透明樹脂)は、樹脂のもつ特徴(軽量化、易加工性、高靱性、低価格など)により光学的IT機器や包装容器などにおいて高い需要があります。それに伴い用途に応じて、光学機能(屈折率)、熱的機能(耐熱性、放熱・断熱性)、導電性、ガスバリア機能および耐劣化性などの種々な機能が求められます。
 このような機能付与のために、樹脂の種類や組成の検討に加え、材料の複合化や改良剤添加の開発によって透明樹脂の特性を改良しようとする研究や、結晶性シクロオレフィンポリマー、環状カーボネート、セルロースナノファイバー、透明ハイブリッド材料などの新しい透明樹脂の開発が進んでいます。
 本書では、光学分野、エレクトロニクス分野への応用展開を中心に、樹脂を用いた高透明材料の設計や高性能化に向けた技術開発の現状を幅広くまとめ、技術課題やその解決・応用展開策の最新動向や特許情報を詳述しています。

 
    □体裁 A4判279ページ
    □価格 本体92,000円+消費税
    □送料 弊社負担
    □発行 2017年4月

章 目 次

 第1章 概説
 第2章 種類別にみた透明樹脂の技術動向
 第3章 機能付与別にみた透明樹脂の技術動向
 第4章 応用分野別にみた透明樹脂の技術動向
 第5章 透明樹脂に関する注目出願特許
 資料編「最近の透明樹脂・フィルムに関する出願特許(要約)」

詳 細 目 次

 
第1章 概説 1
 1.1 透明樹脂への期待 1
 1.2 透明樹脂の種類 1
 1.3 透明樹脂の応用分野 3
  1.3.1 概況 3
  1.3.2 IT関連への応用例と課題 3
  1.3.3 包装フィルム・容器分野への応用例と課題 4
  1.3.4 最近の国内特許出願からみた応用分野と技術課題 4
   (1) 応用分野 4
   (2) 技術課題 6
 1.4 透明樹脂の技術開発の動向−最近の特許出願内容からの俯瞰 7
  1.4.1 熱可塑性樹脂(プラスチックス) 7
   (1) ポリオレフィン 8
   (2) ポリ(メタ)アクリレート 8
   (3) ポリカーボネート 9
   (4) ポリエステル 9
   (5) バイオ原料系樹脂 9
   (6) ポリイミド、ポリアミド 9
   (7) その他 9
  1.4.2 熱硬化性樹脂 9
   (1) (メタ)アクリレート 10
   (2) エポキシ 10
   (3) シリコーン系 11
   (4) シルセスキオキサン 11
   (5) その他 11
  1.4.3 複合化樹脂および改質剤 11
   (1) 有機・無機複合樹脂 12
   (2) 粒子の複合化 12
   (3) 繊維の複合化 12
   (4) フィラーの複合化 13
   (5) 改質剤 13
  1.4.4 透明樹脂に関する出願の出願人別状況 13
  引用文献(第1章) 17
 
第2章 種類別にみた透明樹脂の技術動向 18
 2.1 市販されている透明樹脂の改良の研究開発例 18
  2.1.1 フィルム用透明ブロックPP「BC5FA」(日本ポリプロ) 18
  2.1.2 透明軟質ポリエステル樹脂「PRIT30」(ベルポリエステルプロダクツ) 20
  2.1.3 高機能エポキシ樹脂「TEPIC®」シリーズ(日産化学工業) 21
  2.1.4 結晶性シクロオレフィンポリマー(結晶性COP)(日本ゼオン) 23
   (1) シクロオレフィンポリマー(COP) 23
   (2) 結晶性シクロオレフィンポリマー(結晶性COP) 23
  2.1.5 非晶性バイオプラスチック「DURABIO®」(三菱ケミカル) 24
  2.1.6 非晶性バイオプラスチック「PLANEXT」(帝人) 26
 2.2 樹脂およびハイブリッド材料の透明化技術 28
  2.2.1 結晶性樹脂の高透明化技術 28
   (1) ポリプロピレン(PP)の高透明化成形技術 28
   (2) PPシートの透明性に対する多層押出しの効果(出光興産、金沢大学) 29
   (3) フッ素樹脂の透明化技術 30
  2.2.2 透明ハイブリッド材料 32
   (1) 透明ハイブリッド材料(透明複合化材料)の技術動向 32
   (2) チタン酸バリウムナノ粒子/ポリイミド複合化による透明ナノコンポジット薄膜(東北大学) 34
   (3) チタン酸バリウムナノ粒子/アクリル樹脂複合化による高透明ハイブリッド材料
     (福岡県工業技術センター)
36
   (4) ジルコニア微粒子/エポキシ樹脂複合化による透明バルク材料(山形大学) 37
   (5) 光架橋反応による有機無機ハイブリッド材料(大阪市立工業研究所) 39
   (6) ナノ粒子を用いたナノコンポジット薄膜と応用例(日揮触媒化成) 40
   (7) 粘土を用いたガラス代替材料(産業技術総合研究所) 42
   (8) ラポナイト(円盤状クレイ)/ポリエチレングリコール複合フィルム(東京農工大学) 43
  2.2.3 セルロースナノファイバー 44
   (1) セルロースナノファイバーの開発状況 44
   (2) セルロースナノファイバーの製造技術と用途開発(王子ホールディングス) 47
   (3) TEMPO酸化セルロースナノファイバー(東京大学) 50
   (4) セルロースナノペーパー(大阪大学) 52
  2.2.4 その他の樹脂 54
   (1) 二酸化炭素を原料とする透明樹脂(山形大学、近畿大学) 54
   (2) 透明なポリトルキシルアミド(北陸先端科学技術大学院大学、筑波大学) 56
 2.3 改質剤 58
  2.3.1 機能性ナノ微粒子―合成と機能開発(旭硝子) 58
  2.3.2 機能性ナノ微粒子―ナノ分散材料(第一工業製薬) 61
  2.3.3 シリカ化合物:かご型シルセスキオキサン(POSS)(京都大学) 62
  2.3.4 マイクロカプセルの透明樹脂への応用(新潟大学) 64
  2.3.5 ポリプロピレン(PP)用核剤(ADEKA) 65
  2.3.6 ポリ乳酸(PLA)用核剤「エコプロモード−TF」(日産化学工業) 67
  引用文献(第2章) 69
 
第3章 機能付与別にみた透明樹脂の技術動向 71
 3.1 光学機能(屈折率制御など) 71
  3.1.1 光学材料用熱可塑性樹脂の動向 71
  3.1.2 ハイブリッド化による屈折率制御(熱硬化性樹脂系) 76
   (1) 光学デバイス用熱硬化性樹脂のハイブリッド化による改質 76
   (2) エポキシ樹脂硬化物の低屈折率化 76
   (3) エポキシ樹脂硬化物の高屈折率化 77
  3.1.3 複屈折制御(セルロースエステル系) 78
   (1) 複屈折制御技術の現状 78
   (2) 置換基による複屈折制御 80
   (3) ミクロポーラス構造による複屈折制御 80
  3.1.4 透明光学樹脂の屈折率予測 81
   (1) 非経験的な屈折率予測手法 81
   (2) 屈折率予測システム 83
  3.1.5 屈折率制御に関する研究開発事例 84
   (1) ポリイミド/酸化亜鉛系ハイブリッド薄膜の高透明化と屈折率制御(東京工業大学) 84
   (2) 光硬化性樹脂/酸化セリウム系ハイブリッドによる高屈折率化
     (産業技術総合研究所、北興化学工業)
86
   (3) 熱可塑性樹脂/ジルコニア系ナノコンポジットによる高屈折率化(富士フイルム) 87
   (4) 超高屈折率樹脂(出光興産、岩手大学) 89
  3.1.6 反射防止および紫外線遮蔽に関する研究開発事例 90
   (1) 光硬化性有機無機ハイブリッド樹脂を用いた反射防止構造を持つ透明自立膜
     (東京理科大学、昭和電工)
90
   (2) 樹脂/酸化チタン系ナノコンポジットを用いた紫外線遮蔽コーティング材料
     (広島県立総合技術研究所)
92
 3.2 耐熱性 93
  3.2.1 透明耐熱樹脂の開発状況(ポリイミド系樹脂) 94
   (1) フレキシブルディスプレイ基板の要求性能 94
   (2) 透明耐熱樹脂の基盤技術 94
   (3) 透明耐熱樹脂の開発状況 95
  3.2.2 透明耐熱ハイブリッド材料の開発状況(シルセスキオキサン系ポリマー) 96
   (1) ハイブリッド材料の光・電子デバイスへの応用 96
   (2) かご型シルセスキオキサン系材料 96
   (3) ダブルデッカー型シルセスキオキサンポリマーを用いたフィルム材料 97
  3.2.3 耐熱性に関する研究開発事例 98
   (1) 透明ポリイミドフィルム(I.S.T) 98
   (2) マレイミド共重合体/シリカ系ハイブリッド(大阪府立大学) 100
   (3) 新規ポリアリレート樹脂とそれを用いた光ファイバーの試作(ニッタ、室蘭工業大学) 101
   (4) ロジン系透明耐熱バイオマスポリマー(富士フイルム) 103
   (5) 透明耐熱性樹脂の改質剤―グリコールウリル誘導体(四国化成工業) 105
   (6) 透明耐熱性樹脂の改質剤―フルオレン誘導体(大阪ガスケミカル) 107
 3.3 放熱・断熱機能 108
  3.3.1 放熱または断熱機能を有する樹脂材料 108
   (1) 放熱機能を有する樹脂材料 108
   (2) 断熱機能を有する樹脂材料 108
  3.3.2 放熱・断熱機能をもつ透明フィルムに関する研究開発事例 109
   (1) セルロースナノファイバー/樹脂系透明高熱伝導フィルム(日立製作所、京都大学) 109
   (2) ナノシリカ中空粒子/ポリウレタン樹脂系透明断熱フィルム(名古屋工業大学) 110
   (3) 透明酸化物半導体プラズモニックナノ粒子による熱線遮蔽技術(東京大学) 112
 3.4 導電性 114
  3.4.1 ITO代替透明導電性フィルムの開発動向 114
   (1) ITO透明導電膜の現状と課題 114
   (2) ITO代替導電性材料の動向 115
   (3) ITO代替透明導電性フィルムの開発動向と市場展開 115
  3.4.2 透明導電膜の成膜技術―金属・合金/誘電体のナノ積層化 117
   (1) 透明導電膜材料と応用分野 117
   (2) 成膜技術による透明導電フィルムの高性能化 118
  3.4.3 透明導電膜の成膜技術−金属酸化物ナノインク 119
   (1) 塗布型製造法の長所と短所 120
   (2) 単分散粒子の大量合成法:ソルボサーマル法 120
  3.4.4 透明導電性に関する研究開発事例 121
   (1) 酸化亜鉛(ZnO)系透明導電膜の作製と評価(沼津高等工業専門学校) 121
   (2) ポリアミドナノファイバー被覆金属の透明電極への応用(慶應義塾大学) 122
   (3) ATO/ZrO2系化透明導電ナノコーティング材(大日本塗料) 123
   (4) インクジェット法による高分子透明導電膜(鹿児島工業高等専門学校) 125
   (5) カーボンナノチューブ系フレキシブル透明導電フィルム(産業技術総合研究所) 126
   (6) 2層カーボンナノチューブ透明導電フィルム(東レ) 128
   (7) 低温プラズマCVD法によるグラフェン透明電極膜(産業技術総合研究所) 130
   (8) グラフェン薄膜と銀ナノワイヤを用いた透明電極フィルム(東芝リサーチ・コンサルティング) 132
 3.5 ガスバリア機能 133
  3.5.1 透明バリアフィルムの動向(全般) 134
   (1) 透明バリアフィルムの種類と機能 134
   (2) 透明バリアフィルムのトレンド 135
  3.5.2 透明蒸着バリアフィルム 135
   (1) 透明蒸着バリアフィルムの製造方法 136
   (2) 透明蒸着バリアフィルムの加工適性および用途例 137
   (3) 透明蒸着バリアフィルムのハイバリア化技術 139
  3.5.3 透明バリアフィルムに関する研究開発事例 139
   (1) 透明ハイバリアフィルム(凸版印刷) 139
   (2) 高透明ハイバリアフィルム(リンテック) 141
   (3) 有機EL照明用バリアフィルム(コニカミノルタ)  142
   (4) 有機/無機積層構造を用いた透明バリアフィルム(富士フイルム) 143
   (5) シリカ/変性ポリビニルアルコール系ハイブリッド透明バリア膜(神戸大学) 145
  引用文献(第3章) 147
 
第4章 応用分野別にみた透明樹脂の技術動向 150
 4.1 光学分野 150
  4.1.1 ディスプレイ用フィルム 150
   (1) フラットパネルディスプレイ(FPD)用フィルム基材の密着性改善技術 150
   (2) フラットパネルディスプレイ(FPD)用各種機能性フィルム 151
   (3) タッチパネルディスプレイに求められる各種機能性付与層 151
  4.1.2 透明樹脂の各種光学デバイスへの応用 152
  4.1.3 光学分野に関する研究開発事例 152
   (1) 光学用機能性フィルム向け水系ウレタン樹脂(第一工業製薬) 152
   (2) タッチパネル用透明樹脂接着剤(オリジン電気) 153
   (3) スマートフォン・タッチパネル用透明衝撃吸収粘着材料(共同技研化学) 156
   (4) スマートフォン・タブレット用高表面硬度・高透明樹脂フィルム(新日鉄住金化学) 160
   (5) 液晶ディスプレイ用クリアハードコートフィルム(コニカミノルタオプト) 162
   (6) LED照明用拡散剤(東亜合成) 164
   (7) ポリビニルアルコール/ナノダイヤモンド系ナノコンポジットを用いた透明スクリーン
     (東京工業大学)
165
   (8) 有機−無機ハイブリッド材料を用いた光導波路(東北大学) 167
   (9) 透明厚肉成形技術(ニイガタマシンテクノ) 169
 4.2 エレクトロニクス分野 170
  4.2.1 透明封止材 171
   (1) 透明封止材の概要 171
   (2) 透明封止材に要求される性能 171
   (3) 透明封止材の主用途 172
  4.2.2 エレクトロニクス分野に関する研究開発事例 173
   (1) ハイパワーLED封止用硬化性ペルフルオロ樹脂(旭硝子) 173
   (2) P3HT/PCBM型有機太陽電池の発電層および透明導電膜の物理特性の影響(山形大学) 175
   (3) PEDOT/PSS型透明電極と高分子分散型液晶ディスプレイへの応用
     (山梨県工業技術センター、山梨大学)
177
   (4) フレキシブル透明FETに向けたZnOの低温プロセス製膜(千葉大学) 179
 4.3 各種応用分野における透明樹脂の評価技術(解析事例) 181
  4.3.1 フィルムの透明性に及ぼすフィラー(微粒子)添加の影響 181
   (1) フィルムへのフィラー添加 181
   (2) 透明性に対するフィラーの影響 182
  4.3.2 透明樹脂の劣化 183
   (1) 透明樹脂の劣化要因 183
   (2) 透明樹脂の光劣化 183
   (3) 透明樹脂の耐候性 184
   (4) エチレン−ノルボルネン共重合樹脂の光劣化 185
   (5) 透明樹脂における変色の評価 187
  4.3.3 透明・半透明フィルム用ピンホール検査ユニット 188
  4.3.4 樹脂フィルムの熱変形シミュレーション 190
  引用文献(第4章) 191
 
第5章 透明樹脂に関する注目出願特許 193
 5.1 熱可塑性樹脂 193
  5.1.1 熱可塑性樹脂(一般オレフィン系) 193
  5.1.2 熱可塑性樹脂(環状・ハロゲン化オレフィン系) 203
  5.1.3 熱可塑性樹脂(アクリル系) 214
  5.1.4 熱可塑性樹脂(ポリカーボネート系) 224
  5.1.5 熱可塑性樹脂(ポリエステル系) 231
  5.1.6 熱可塑性樹脂(バイオ原料樹脂系) 237
  5.1.7 熱可塑性樹脂(その他系) 244
 5.2 熱硬化性樹脂 251
  5.2.1 熱硬化性樹脂(アクリル系) 251
  5.2.2 熱硬化性樹脂(その他系) 257
 5.3 複合樹脂および改質剤 277
 
資料編「最近の透明樹脂・フィルムに関する出願特許(要約)」 添付CD 279

□ このページのトップへ
□ 材料・素材・技術分野の目次へ