〒496-0005 愛知県津島市神守町字中ノ折74
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「CNFシーラー」は、
植物由来の新素材
「セルロースナノファイバー」を配合した
下塗り塗料です
2~3年で寿命がきてしまう
すぐに塗り直しが必要
屋外にさらされているため、
劣化が速い
基材(木材)の変色を
半分以下に低減
塗膜の割れを
大きく減少
塗膜の剥がれを
大きく抑制
木材塗装品の屋外使用での
寿命を大きく延長
木の持つ“美しさ”を
より長く保つことができる
WHY IT'S GOOD
セルロースナノファイバー(以下、CNF)は、
木材などの植物細胞壁に含まれるセルロースを、
ナノレベルまで微細にほぐした繊維のことで、
軽量・高強度・低線熱膨張率などの特徴を持つ
新素材です。
植物由来の天然素材で、パリ協定やSDGs、ESG、
バイオエコノミーの達成に貢献し、
世界中が注目している新素材です。
CNFの特徴
軽量
高強度
耐熱性
高ガスバリア性
粘性
CNFの構造イメージ
写真:森林総合研究所 日本産木材データベースより、図:同所 片岡氏提供
2014年から国立研究開発法人 森林研究・整備機構 森林総合研究所と共同で、従来にはない全く新しいCNFの素材開発を開始。
またこの素材を配合した木材用塗料の開発に成功しました。
国立研究開発法人 森林研究・整備機構 森林総合研究所との共同開発により、自社にCNFの製造設備を導入。
原料である木材チップからCNF生成までの一貫製造を実現しました。
独自のCNFは、特許を取得した酵素・湿式解砕法によって製造され、塗料への配合・分散がよくなるように最適化されています。
また、塗料設計の面でも最もCNFが安定して配合できるよう開発を進めました。
原料
※写真:森林総合研究所 下川氏提供
パルプ化
※写真:森林総合研究所 下川氏提供
ナノ化
※写真:森林総合研究所 下川氏提供
用途開発
ACHIVEMENTS / EXAMPLES
ベンチやフェンス、デッキなど
常時屋外に設置されている木造製品を中心に、
CNFシーラーを用いた
塗装試験を行い経年変化を観察。
一定期間経過後も塗膜の剥離や割れ、変色、
カビの発生などが見られず、
耐久性の向上が見られました。
森林総合研究所様
木製ベンチ※
嶺北森林管理署様
フェンス※
京都大学生存圏研究所様
律周舎
JR四国様
愛媛県 駅ベンチ
※写真:森林総合研究所 下川氏提供
上記木製外構材以外にも
さまざまな業界・業種、素材など
幅広い用途への展開が期待されています。
自動車内装部品
楽器(バイオリン)
木製食器
スピーカーコーン
Q&A
CNFの開発に至ったきっかけや
森林総合研究所との出会い、
開発の苦労など、これまでの歩みを紹介します。
セルロースナノファイバーを開発するきっかけについて教えてください。
6年ほど前に製紙メーカー各社が、新規素材として注目を浴びていたセルロースナノファイバー(以下、CNF)の開発・サンプル提供を本格的に開始して、弊社も塗料用の機能性材料として興味を持ち、それらを収集、塗料に配合してさまざまな評価を行いました。当時からCNFはガラス繊維やCFRP(カーボン繊維)に変わる画期的な材料として紹介され、塗料分野での機能性発現を模索していました。
共同開発をした森林総合研究所との出会いについて教えてください。
森林総合研究所と弊社は20年ほど前から屋外用塗料の関係でお付き合いがあり、この事業の前にもいくつかの共同研究などに取り組んでいました。CNFは当時のディレクターだった木口先生(現日本大学教授)に当時CNFに取り組まれていた林さんと下川さんを紹介いただいて、「森林総研独自の製法の材料の応用開発に一緒に取り組まないか」とお誘いいただいたのがきっかけです。
共同開発をしてよかった点はどんなことですか?
森林総研は木材チップからCNFをつくる一貫製造技術をお持ちでしたので、塗料に適した材料の改質やきめ細かいアレンジを行っていただくことができました。塗料の調製と並行して開発を進めることができ、早い段階で技術を確立することができたと思っています。
また森林総研の酵素法によるCNFは製法の特徴から安価でつくることができますので、性能はもちろん必要ですが塗料のようなバルクな製品にも適しています。
開発にあたり苦労されたことはありますか?
共同開発を始めた当初は、そもそもCNFが塗料にうまく混ざらなかったり、何とか分散できても特徴のある性能が発現しなかったり、試行錯誤している時期が比較的長くありました。特徴が出てこないと先が見えませんし、社内でも白い目でみられることもあって(笑)、何とか方向性を出したいと思っていたときが苦しかったです。
CNFシーラーのどのような点に注目してもらいたいですか?
木材(基材)の変色を低減できる機能が見つかったことで、当初はメカニズムの解明や機能の強化を進めてきました。実際に木塀や木壁などの試験施工を行い状況を確認していく中で、変色抑制の他にも古くなった木材表面を強固にしたり、上塗り塗膜のはく離やワレを抑制したり、といった性能が見つかってきました。エクステリアに使われる木質材料の長寿命化に貢献できる材料の一つとしてPRしていきたいです。
CNFシーラーは今後どのような用途への活用に可能性を感じますか?
バイオリンなどの弦楽器への塗装による音響特性の改善検討や、スピーカーのコーン(ウーハー)への塗装候補として、木製食器(ひのきの削り出し)に塗装してヤケ(濃色化)を防ぐ材料として、といったさまざまな引き合いをいただいています。開発した我々が予想もしていなかった用途や性能の可能性をお客様に発掘していただいていることに感謝しており、またCNFの思いもよらない機能性が今後も見つかっていくのではないかと期待しています。
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