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セルロースナノファイバーとは

セルロースナノファイバー(CNF)とは、幅数10μmのセルロース繊維を1,000分の1~10,000分の1程度までほぐし、ナノメートルサイズの非常に細くて長い繊維としたものです。CNFは高強度、高弾性率、高透明性、大比表面積、低線熱膨張係数(熱に対する寸法安定性)といった特徴を持つことから、樹脂フィラー、電子デバイス材料、ガスバリア材、フィルターなどといった用途への展開が期待されています。

第一工業製薬のCNF「レオクリスタ®

第一工業製薬では、TEMPO酸化法により製造されるCNFを製品名「レオクリスタ」として販売しています。TEMPO酸化法とは東京大学磯貝明教授らのグループにより見いだされた手法で、セルロース繊維に高密度にカルボキシ基を導入し、高効率でCNFを調製する技術です。本技術により得られるCNFは繊維幅が約3 nmと非常に細く、しかも均一であることが特徴です。

TEMPO酸化CNFの外観

透過型電子顕微鏡画像

レオクリスタの特徴

1. ネットワーク構造の形成

水中においてCNF同士がネットワーク構造を形成し、それにより高い増粘効果や、油の分離防止、微粒子などの沈降防止効果が得られます。

レオクリスタの高い増粘性(左)と金箔の沈降防止効果(右)

2. ネットワーク構造のせん断による
  破壊と再構築

力を加えることでCNFのネットワーク構造は破壊されますが、力を加えるのをやめるとネットワーク構造が再び形成されます。この機能を利用することで、「スプレー可能でタレないゲル」というようなユニークな剤型を作り出せます。

スプレー可能でタレないゲル

3. 皮膜形成能

レオクリスタから水を除去すると、セルロース繊維同士が強固に絡み合った皮膜となります。この皮膜は高透明性、高強度で、しかも通常の紙と同じように折り曲げることができます。また、微粒子などを混合して皮膜とすることで、バインダー効果や微粒子の凝集抑制効果が得られます。

レオクリスタの透明乾燥皮膜

レオクリスタの品番と特徴

品番 特徴 CNF固形分(%)
レオクリスタ I-2SX 標準グレード 2
レオクリスタ I-2AX 極性溶剤配合安定性向上グレード 2
レオクリスタ I-2AE* 希釈分散性向上グレード 2
レオクリスタ C-2SP 化粧品グレード 2

*開発品

より使いやすいCNFを目指して

第一工業製薬では前述のようなCNFの特徴を生かした開発を進めており、「お客様のニーズにあわせた製品の改良」や「用途に応じた応用データの蓄積」など、添加剤メーカーである第一工業製薬らしい開発を心がけています。最近では、お客様から特に要望の多い有機溶剤中や樹脂中で使用可能なCNFとして、疎水変性CNFを開発し、サンプル提供を開始しています。
今後もお客様の声を大切にし、お客様ごとのニーズにあわせた「より使いやすいCNF」の創製を目指していきます。

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