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高機能素材・加工

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ガスバリア性の強化とは?課題と対策・製品を解説

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セルロースにおけるガスバリア性の強化とは?

セルロースは再生可能で生分解性を持つ優れた素材ですが、そのガスバリア性(酸素や水蒸気などのガスを通しにくい性質)は一般的に低いという課題があります。この課題を克服し、セルロースのガスバリア性を向上させることで、食品包装材や電子部品保護材など、より幅広い用途への展開を目指す技術開発のことです。

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サンワ化学株式会社で取り扱っている、機能性材料『サンセラザン』
についてご紹介いたします。

ポリシラザンコーティング製品の一つで、工業用コーティング材として、
高密着性やガスバリア性に優れた製品。

お客様のニーズを伺い、用途に合わせたきめ細やかな製品開発が可能です。
ご用命の際は、当社へお気軽にご相談ください。

【特長】
■ポリシラザンコーティング製品の一つ
■高密着性やガスバリア性に優れる

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

機能性材料『サンセラザン』<ポリシラザンコーティング剤>

当社では、『機能シート』を扱っております。

「珪酸粉(シリカ)高配合紙」は、
湿気対策に適した吸湿材で、塗装工程、食品工場での使用に適しています。

また、壁紙、VOC濃縮機に適した「珪藻土配合紙」や
紙製電極集塵板に使用可能な「黒鉛(グラファイト)」など、
用途に合わせた製品を、豊富にラインアップしています。

【特長】
■珪酸粉(シリカ)高配合紙:吸湿材、湿気対策
■珪酸粉(シリカ)高配合紙:白色吸臭紙(活性炭と同等のにおい吸着性能)
■珪藻土配合紙:VOC類(揮発性有機化合物)の吸着分解に適している
■黒鉛(グラファイト):紙製電極集塵板に使用
■イオン水生成器セパレーター:絶縁材料(ポリエチレン製パルプ主体紙)
               親水性、高密度

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

機能シート

当社では、ご要望に応じた特別な機能を付与するサービスを
ご提供しております。

紙・不織布・布等のシート状のものに、機能性材料と種々の樹脂を混ぜ
含有・乾燥・圧着をして変身。

複数のシートを貼り合わせることによって大幅な機能向上を図り、
新たな機能を持った材料に変身させます。

【シート化技術】
■含浸
■コーティング
■サンドイッチ

※詳しくはPDFをダウンロードして頂くか、お気軽にお問い合わせ下さい。

受託サービス『機能性材料シート化』

『ドライヤーファブリックス』は、特殊な合成繊維の
経(タテ)糸、緯(ヨコ)糸を使用した織物です。

糸の種類や線経、特性を組み合わせることによって色々な製品を作っており
当事業部では、お客様の使用条件に好適な製品を企画計画し、
徹底した品質管理のもとに、お届けします。

【品種名】
■キャンバス
■フィルタークロス
■食品・工業用メッシュベルト
■機器

※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。

織物『ドライヤーファブリックス』

『TENCEL(R)』は、リヨセル製法で製造された人造繊維です。

レンチングはカット長、繊維径の異なるタイプを供給可能な
『TENCEL(R)ショートカット繊維』と、
レンチングのパートナーにより数種類を入手可能な
『TENCEL(R)マイクロフィブリル繊維』をご用意しております。

『TENCEL(R)』製品は全て純セルロースから成り、
食品接触、医療、衛生材用途として承認されています。

【特長】
■『TENCEL(R)ショートカット繊維』
 ・カット長、繊維径が精密
 ・多孔質な特殊紙に適している
■『TENCEL(R)マイクロフィブリル繊維』
 ・繊維径が細かくて均一な孔の高密度シート

※詳しくはPDFをダウンロードして頂くか、お気軽にお問い合わせ下さい。

特殊セルロース繊維『TENCEL(R)』

『合成繊維網 カタログ』では、東京スクリーンが取扱っている
様々な合成繊維網を掲載したカタログです。

マイクロメッシュをはじめ、ナイロン、テトロン、ニップなどの合成繊維のほか、
「ロート型フィルター(口部閉め紐付き)」や、「巾着型(封筒型)縫製品口ひも付き」
などの、合成繊維網加工品を掲載しています。

【掲載内容】
■合成繊維網
■合成繊維(各種繊維の性能表)
■合成繊維網加工品

詳しくはカタログをご覧頂くか、お気軽にお問い合わせ下さい。

『合成繊維網 カタログ』

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セルロースにおけるガスバリア性の強化

セルロースにおけるガスバリア性の強化とは?

セルロースは再生可能で生分解性を持つ優れた素材ですが、そのガスバリア性(酸素や水蒸気などのガスを通しにくい性質)は一般的に低いという課題があります。この課題を克服し、セルロースのガスバリア性を向上させることで、食品包装材や電子部品保護材など、より幅広い用途への展開を目指す技術開発のことです。

課題

セルロース固有の多孔質構造

セルロースの分子構造は、微細な空隙(多孔質)が多く、これがガス分子の透過を容易にしてしまうため、本来ガスバリア性が低い。

水分によるバリア性低下

セルロースは親水性が高く、水分を吸収しやすい。水分がセルロース構造に入り込むと、さらにガス透過性が増大し、バリア性が著しく低下する。

加工時の構造変化

セルロースをシート状に加工する際、熱や圧力などの影響で構造が変化し、意図せずガスバリア性が低下してしまうことがある。

バリア性向上と他の物性との両立

ガスバリア性を高めるための処理が、セルロースの強度、透明性、柔軟性といった他の重要な物性を損なう可能性がある。

​対策

表面コーティングによるバリア層形成

セルロース表面に、ガスを通しにくい高分子材料や無機材料の薄膜をコーティングすることで、物理的にガス分子の侵入を防ぐ。

セルロース構造の緻密化

セルロースの分子配向を制御したり、架橋構造を導入したりすることで、素材自体の空隙を減らし、ガス透過経路を長くする。

疎水性付与による耐湿性向上

セルロースに疎水性基を導入したり、疎水性ポリマーと複合化したりすることで、水分吸収を抑制し、湿潤環境下でのバリア性低下を防ぐ。

ナノ粒子複合化によるバリア性向上

セルロースマトリックス中に、ガスバリア性の高いナノ粒子(例:クレイ、酸化物)を分散させることで、ガス分子の拡散経路を複雑化・長文化させる。

​対策に役立つ製品例

高機能包装フィルム

食品の鮮度保持や酸化防止に貢献する、酸素や水蒸気の透過を大幅に抑制した包装材として利用できる。

電子部品用保護シート

湿気や酸素による劣化を防ぎたいデリケートな電子部品を保護するための、高いガスバリア性を持つシート材として活用できる。

機能性メンブレン

特定のガスを選択的に透過・遮断する機能を持たせ、分離膜やセンサー材料としての応用が期待できる。

生分解性バリアコーティング剤

既存の紙製品やプラスチック製品に塗布することで、環境負荷を低減しつつガスバリア性を付与するコーティング剤として提供できる。

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