Subject : ナノクレイ
カテゴリー : 産業・技術 > 材料技術
ナノクレイ
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ナノクレイは、クレイ系ナノ複合材料用に最適化された粘土鉱物であり、特定用途向けにさまざまな特性を向上させた多機能材料系です。
ポリマー・クレイ系ナノ複合材料はそのような材料の中でも特によく研究されています。ナノクレイは自然界にある幅広い形状・組成を持つ無機材料で、その中でも板状のモンモリロナイトは最も一般的に材料に利用されています。
モンモリロナイトは、厚さ約1 nmのアルミノケイ酸塩の層から構成されており、層の表面は金属カチオンで置換され、10 μm程度の多層積層構造を持っています。この積層構造の化合物はポリマーマトリックス中に分散して、ポリマー・クレイ系ナノ複合材料を形成します。ナノ複合材料の内部では、nm単位の厚さの個々のクレイ層が完全に分離して、アスペクト比が非常に高い(nm × μm)板状のナノ粒子を形成します。分散性が高いためにナノクレイの含有量が低く(わずか数重量パーセント)ても、ナノ複合材料全体が、ポリマー鎖の大部分がクレイ表面に近接している「界面ポリマー(interfacial polymer)」として働きます。そのため、ナノ複合材料の特性は純粋なポリマーと比較して劇的に変わる可能性があります。
分散した板状のナノクレイがポリマーの結晶化を抑制した場合の利点として、機械的強度の増加、ガス透過性の減少、耐燃性の向上、さらに透明性の向上などが考えられます。
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ナノテクノロジー(Nanotechnology)
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