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水谷ペイント高性能エコ塗装 ナノコンポジットWその10|宮崎県宮崎市の光和建装

2018/07/31 ブログ

ナノコンポジットW <高性能エコ塗料ナノコンポジット>

WS001280

ナノコンポジットWの井上春成賞受賞にあたり、共同開発者である京都工芸繊維大学 大学院工芸科学研究科 生体分子工学専攻・木村教授のインタビューをご紹介します。

当製品の開発には約8年を要しましたが、開発当時の環境についてはいかがでしたか?

開発当時は、ちょうど大学に産学連携のための地域共同研究センターが完成し、企業が
研究者を派遣し研究開発ができるようになった時期でした。
完成とともに、技術力に定評のある水谷ペイントさんに声をかけたことが、この産学連携のはじまりです。

研究開発の目標は、最初からナノテクノロジーでしたか?

産学連携当初からナノコンポジットエマルションをイメージしていたわけではありません。
私どもでは有機と無機のハイブリッドを研究テーマとしていましたし、水谷ペイントさんは
次世代の環境対策塗料を目指されていました。
そこで開発にあたり、「最初からナノテクノロジーで行きましょう」と強く提案し、
ナノテクノロジーを駆使した開発にしようと決めました。
ナノテクノロジーについては’98年くらいから言われ始めていましたが、当研究では世間で
言われる前からナノテクと言っていたんですよ。


研究開発において苦労されたことは?

ナノサイズのエマルションについては、理論は確立していたものの、実現例はありませんでした。
今回の開発は、無謀にもやり始めたという感もありましたが、成功して本当によかったと思います。

ナノコンポジットエマルション樹脂に関しては、通常の大きさの樹脂粒子中にナノサイズのシリカが
点在するサラミ構造(サラミの断面のような)をイメージしていました。
ところが実際に完成した樹脂は、ナノサイズのシリカひとつひとつを樹脂が覆っている構造に
なっていました。

最初からうまくいったわけではなく、シリカ表面を有機の樹脂で被覆するためにまずナノサイズの
シリカ表面に界面活性剤をいきわたらせることが必要でしたが、これが非常に難しかった。
実験を繰り返した結果、通常より高い温度で重合したとき、一度濁った後にまた透明になるという
発見を水谷ペイントさんの研究者が報告しました。
このときできた樹脂の構造を見てみると、シリカのナノパーティクル ひとつひとつを樹脂が
覆っている構造であることが確認できました。

最初からうまくいったわけではなく、シリカ表面を有機の樹脂で被覆するためにまずナノサイズの
シリカ表面に界面活性剤をいきわたらせることが必要でしたが、これが非常に難しかった。
実験を繰り返した結果、通常より高い温度で重合したとき、一度濁った後にまた透明になるという
発見を水谷ペイントさんの研究者が報告しました。
このときできた樹脂の構造を見てみると、シリカのナノパーティクル ひとつひとつを樹脂が
覆っている構造であることが確認できました。

無機質の粒子を有機質の皮膜で覆うには、無機粒子の表面処理をすることになりますが、通常は
特殊な設備と表面処理剤が必要で、かなりの費用がかかります。
ナノコンポジットエマルションは、一般的に用いられている樹脂製造手法と界面活性剤を使用した
非常に簡便な手法で重合できることから、画期的な樹脂製造法と言えます。
この逆転の発想による成功については今でも不思議です。
それゆえ現在、これに優る技術はないのではと思っています。


ナノコンポジットエマルションの開発を通じて、産学連携で成功したことは?

産学連携は、両者が興味のある開発であることが重要です。
水谷ペイントさんの研究者が重合した樹脂を大学側で解析し、ディスカッションして開発の方向性を見出す。
それぞれ単独でやった場合にはうまく行きません。
研究設備や薬品などを融通しあい、お互いの持ち分をうまく活かすことによりシナジー効果が生まれました。また、企業の研究者が懸命に従事している姿を学生に見せることにより教育的なメリットもありました。

 

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