為了開展強(qiáng)化材料采用植物性纖維素類納米纖維的功能性復(fù)合材料業(yè)務(wù)，三菱化學(xué)與王子制紙開始進(jìn)行共同研究，研究期限截至2012年9月。另外，作為由京都大學(xué)、三菱化學(xué)及王子制紙等5家機(jī)構(gòu)加盟的產(chǎn)學(xué)合作項目，以纖維素類納米纖維為強(qiáng)化材料的汽車用纖維強(qiáng)化塑料（FRP）復(fù)合材料聯(lián)合研究也同時開始實施。這項產(chǎn)學(xué)合作的目標(biāo)是，使利用纖維素納米纖維的構(gòu)造類復(fù)合材料實用化。
纖維素類納米纖維是將可從針葉樹等樹木中獲得的植物纖維（Pulp）的構(gòu)成成分——纖維素微纖維，分解成以數(shù)根為單位的集合體的納米纖維。纖維素微纖維由直線上的30～50根左右纖維素分子構(gòu)成。數(shù)根纖維寬度約為4nm的微纖維聚集在一起，可形成寬度為20～100nm左右的納米纖維。京都大學(xué)生存圈研究所的矢野浩之教授表示，由于這種納米纖維來源于針葉樹等植物，因此日本“擁有約1萬億噸的豐富資源”。另外，他還介紹稱，由于以植物為原料，因此“生產(chǎn)與廢棄時，均可在CO2吸收及產(chǎn)生方面實現(xiàn)‘碳中和（Carbon Neutral）’，具有出色的環(huán)保性及可回收性”。
纖維素類納米纖維是從2002年8月開始實施的大型產(chǎn)學(xué)合作項目“京都大學(xué)一攬子產(chǎn)學(xué)合作聯(lián)盟”取得的代表性研究成果之一。該項目由京都大學(xué)、三菱化學(xué)、NTT（日本電信電話）、先鋒、日立制作所及羅姆5家企業(yè)及機(jī)構(gòu)實施了5年，其目的是共同開發(fā)出“有機(jī)類電子元器件”。各企業(yè)每年負(fù)擔(dān)2500萬日元的共同研究費(fèi)用（每年合計2億5000萬日元）。通過此項研究，矢野教授的研究小組采用取自椰果的纖維素類納米纖維試制出了透明底板。
利用纖維素類納米纖維的研究成果，三菱化學(xué)與王子制紙從2010年1月開始進(jìn)行共同研究，計劃使有機(jī)EL顯示器用柔性底板及LED（發(fā)光二極管）封裝材料等功能性材料實用化。采用某種造紙技術(shù)，使纖維素類納米纖維形成薄膜，然后以薄膜為強(qiáng)化纖維集合體，使熔融后的樹脂含浸其中，即可形成FRP類復(fù)合材料�！耙灾睆讲坏�100nm的納米纖維為強(qiáng)化材料的復(fù)合材料，具有透明且光透射能力出色的特點”。另外，以直徑超過100nm的納米纖維為強(qiáng)化材料的復(fù)合材料“雖不透明，但光透射能力高”。
在此前的研發(fā)過程中，兩公司已試制出透明性出色的功能性復(fù)合材料。業(yè)務(wù)方面的目標(biāo)是銷售功能性復(fù)合材料。計劃2012年度內(nèi)決定是否開展功能性復(fù)合材料業(yè)務(wù)。
纖維素類納米纖維不僅光透射能力出色，而且伸展強(qiáng)度高達(dá)3GPa，線熱膨脹系數(shù)非常小，僅為0.1ppm/K，因此具有溫度變化引起的尺寸變化小、成型加工性出色等特點。矢野教授表示，形成復(fù)合材料時，通過優(yōu)化母相熱硬化樹脂，“可使彎曲強(qiáng)度達(dá)到400MPa”。
據(jù)悉，三菱化學(xué)與王子制紙此次啟動的共同研究“以優(yōu)化纖維素類納米纖維原料——樹木的樹種選擇、植物纖維制造、將纖維素微纖維分解為以數(shù)根為單位的集合體的“分纖”工序，以及優(yōu)化纖維素類納米纖維的表面處理、薄膜化工序與樹脂含浸復(fù)合材料化工序等為目標(biāo)”。
另外，京都大學(xué)等5家機(jī)構(gòu)加盟的產(chǎn)學(xué)合作項目——以纖維素類納米纖維為強(qiáng)化材料的汽車用FRP（纖維強(qiáng)化型塑料）復(fù)合材料的共同研究項目，已被選定為日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)（NEDO）的“實現(xiàn)化學(xué)品原料轉(zhuǎn)換與多樣化的革新綠色技術(shù)開發(fā)”項目之一。加盟機(jī)構(gòu)包括京都大學(xué)、京都市、王子制紙、三菱化學(xué)及DIC五家機(jī)構(gòu)。豐田車體、日產(chǎn)汽車及鈴木預(yù)定以顧問身份加盟。
該項目的目標(biāo)是，為汽車車體開發(fā)出高功能構(gòu)造材料。實際上，該項目為NEDO于2007年度選定的“改性生物納米纖維制造及復(fù)合化材料開發(fā)”的后續(xù)項目。三菱化學(xué)科學(xué)技術(shù)研究中心聯(lián)盟推進(jìn)部長中村友久表示，“將分別由完全不同的人員擔(dān)任此次選定的納米纖維強(qiáng)化構(gòu)造材料的研究工作，以及三菱化學(xué)與王子制紙的共同研究工作，開發(fā)期內(nèi)將采用避免相互交換信息的研發(fā)體制”。
