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出展者特集記事

日揮触媒化成株式会社は、「素材が力」を掲げ、石油精製、ケミカル・環境保全およびファインケミカル分野において素材の力を活かした無機機能性材料製品を提供しているモノづくりメーカーである。
今年度は中空シリカを中心に、5件を展示している。ここではその概要と、同社のファインケミカル分野の製品を特徴づける業界トップレベルのユニークなナノ技術を簡単に紹介する。

1. 中空シリカ粒子 ――ナノオーダーからミクロンサイズまで――

空孔を有する中空シリカ粒子をナノサイズの分散液から、ミクロンサイズのパウダーまで幅広く提供している。世界に先駆けて100 nm以下の中空シリカの量産化に成功し、高透明・低屈折率材料としてハイエンド大型ディスプレイ用反射防止フィルムに採用され、業界標準となっている。今回の展示では、粒子径が40nmでありながら、60nm粒子と同等の低屈折率を実現した新規中空シリカについて紹介しており、粒子径と屈折率のトレードオフを打破する新材料として、幅広い用途への応用展開を行なっている（図1）。

図1.中空シリカを用いた低反射機能膜、塗膜外観および粒子径と屈折率の関係

ミクロンサイズの中空シリカ粒子も、その光散乱性や軽量化効果により化粧品用の感触改良材として実用化されている。また、低誘電率・低誘電正接、断熱性等の特徴も有しており、粒子径、形状等を制御できる技術を用いて、5Gや6G通信用の高周波基板、半導体パッケージ材料、封止材などの電子材料への応用展開を積極的に行なっている。

2.チタニア粒子 ――光触媒活性制御技術を用いた多様途展開――

粒子径がナノオーダーで制御された高屈折率チタニア粒子の分散液。チタニア特有の光触媒活性が抑制されているため、眼鏡用高屈折率プラスチックレンズの高耐候性ハードコーティング材料として採用されている。また、チタニアの構造制御により、UVカットやブルーライトカット機能の付与も可能となる（図2）。さらに、屈折率と光触媒活性の精密制御により、電子ディスプレイ材料、光半導体分野材料等の光学材料用途や建材等のセルフクリーニング用途への応用展開も考えている。

図2.チタニア粒子の光触媒活性・屈折率・吸収波長制御

3. チタン酸バリウム粒子（BTO）――世界最小シングルナノBaTiO₃――

世界最小クラスBTO粒子の分散液。高い結晶性を示す高誘電率材料であるため、セラミックス分野では少量の添加で、焼結抑制効果が期待でき、次世代MLCC用Ni電極材料などの電子材料の小型化や高性能化に大きく寄与する（図3）。
また、BTOは屈折率も高いため、高透明な高性能フィルム・レンズに応用可能で、光集積回路やレーザー技術への応用にも期待されている。

図3.BTO粒子の形状とその焼結抑制効果

4.酸化スズ系粒子 ――高透明の帯電防止材、熱線吸収材――

SnO₂にSbやPをドープした酸化スズ系粒子を帯電防止材、熱線吸収材として提供している(図４)。粒子同士を鎖状に繋げた特殊な構造により、少量の添加量での低抵抗化が可能となり高透明性にも寄与する。Sb-SnO₂は濃青色を示すが、P-SnO₂は淡黄色であるため、フィルム化した際の着色度合が小さいことも特徴である。また、熱線吸収効果を利用して自動車や衣類等への展開等も検討している。

図4.酸化スズ系粒子の表面抵抗と近赤外線吸収能

5.金属ナノ粒子 ――少量で、「抗菌」、「消臭」、「呈色」、「触媒」機能を発揮――

高純度で均一な粒子径を特徴とする金属ナノ粒子であり、単一金属、合金での調製が可能。ナノサイズの無機素材であるため、即効性と持続性に優れ、少量で抗菌、消臭等、各種機能を発揮する（図5）。特にAg系粒子は特定のエンベロープウイルス・ノンエンベロープウイルスのいずれにも不活化効果が期待されており、ライフサイエンス分野への展開も考えている。

図5.金属ナノ粒子の形状と各種性能（抗ウイルス性能、消臭性能、触媒性能）

6.ファイン分野の製品を特徴づける業界トップレベルのナノ基盤技術

日揮触媒化成のコア材料とも言えるシリカを例に、ナノ基盤技術について紹介する(図６)。
粒子径（5nm～ミクロンサイズまで）と粒度分布（シャープ～ブロード）の制御が可能であり、また、中空状、鎖状、金平糖状等の様々な形状制御にも対応できる。用途に合わせたサイズ、形状に制御された各種製品は、半導体基板の研磨砥粒、ディスプレイ、レンズ等の光学部材、化粧品等の幅広い分野で採用されている。また、ナノ粒子としての機能を十分に発揮するには、粒子の表面状態を制御し、有機溶剤等に単分散させて提供する必要がある。日揮触媒化成は各種溶剤にナノ粒子を分散させることができ、シリカ以外のナノ素材についても多くの知見を有している。さらに、粒子を規則的に配列したり複合化したりすることにより、単一粒子とは異なる新たな機能を付与することができる。

図6.日揮触媒化成のナノ基盤技術

参加される様々な分野の方々から「こんなナノ粒子を作れないか」「この用途にナノ粒子を使えないか」といった相談が寄せられれば、その課題に対して共に解決策を探っていくことができるのではと考えている。

（注）図は日揮触媒化成から提供された。

小間番号 : 3W-G05

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