분석 센터(CRL), 중앙 연구소, DIC Corporation

고체핵자기공명분광법을 이용한 신소재의 분자구조 규명 필요성

DIC Corporation은 인쇄 잉크의 제조 및 유통을 위해 1908년에 설립되었습니다. 인쇄 잉크 분야에서 세계 시장의 선두주자로 자리매김한 이후 사업은 유기 안료 및 합성 수지의 기본 재료 제조를 포함하도록 확장되었습니다. 회사 이름은 이제 정밀 화학 및 폴리머를 포함한 화학 제품의 주요 제조업체로 잘 알려져 있습니다.

고기능성 화학제품의 세계적인 제조사

DIC는 다양한 세계 시장에서 고기능 제품을 개발하는 데 탁월한 명성을 얻었습니다. 예

• LCD(액정표시장치)용 소재,

• 내열성이 우수하고 절연성이 우수한 자동차 부품용 고성능 폴리머,

• 그럼에도 불구하고 쉽게 개봉할 수 있는 견고한 식품 포장,

• 건물 표면이 열화되지 않도록 보호하는 코팅 재료.

이들 및 기타 새로운 제품은 일본 치바현 사쿠라시에 있는 DIC 중앙 연구소에서 개발되었습니다.

새로운 안료는 LCD의 문제를 해결했습니다.

세계를 놀라게 한 제품 중 하나는 액정 디스플레이의 컬러 필터 소스로 사용되는 새로운 녹색 안료였습니다. 액정 디스플레이에는 다음과 같은 다양한 특성이 필요합니다.

• 대형 액정 TV 및 LCD 디스플레이에는 사실적인 이미지 제공과 높은 색재현성이 요구됩니다.

• 스마트폰의 경우 작은 화면이 보기 쉽고 선명해야 하며, 저조도에서도 보고 읽을 수 있도록 매우 밝아야 합니다. 이는 배터리 수명을 유지하는 데 중요할 수 있습니다.

밝기를 향상시키기 위해 투명도를 향상시키기 위해 컬러 필터의 두께를 줄이는 것이 허용되지만 색의 깊이에 악영향을 미칩니다. 따라서 고휘도와 생생한 색상의 디스플레이를 만드는 방법에 대한 질문이 발생합니다. 많은 고민과 노력 끝에 DIC는 새로운 안료를 만들어 그 해답을 제시했습니다.

높은 기대치를 가진 엔지니어링 플라스틱

DIC는 폴리페닐렌 설파이드(PPS)를 비롯한 많은 폴리머에 대해 세계적 수준의 기술과 생산 능력을 보유하고 있습니다. PPS는 내열성(융점 약 280℃)이 높고 내약품성, 난연성, 절연성이 우수한 고성능 엔지니어링 열가소성 수지입니다.
유리 섬유 강화 PPS는 특히 자동차의 전기 시스템과 같이 높은 내구성이 요구되는 응용 분야에 널리 사용되고 있습니다. 그러나, 예를 들어 리튬 이온 배터리용 개스킷은 이러한 보강이 필요하지 않지만, 그럼에도 불구하고 고분자량 PPS 화합물에 대한 수요가 증가하고 있다.

DIC는 이미 다양한 PPS 제품을 제공할 수 있지만 동시에 고객의 요구 사항에 대응할 수 있는 구조를 갖추고 있습니다. 기술 부문은 매일 새로운 도전에 임하고 있습니다.

R&D는 엔지니어링 및 분석과 함께 진행됩니다.

JEOL의 Solid State NMR 시스템은 이러한 과제를 해결하는 데 주도적인 역할을 하고 있습니다. PPS는 딱딱한 결정성 수지로 녹지 않지만 결정 구조를 들여다보고 이해하는 것이 매우 중요합니다. “재료의 고유한 특성 뒤에는 반드시 이유가 있습니다. 그 이유를 찾는 것이 분석의 사명입니다. 폴리머의 분자 구조 조합은 제한이 없으며 약간의 차이만 있어도 특성에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. R&D 본부 직원이 신제품을 개발하면 분석센터 연구원이 다양한 방법으로 테스트하여 물성 및 분자 구조의 관계를 파악합니다. "엔지니어링"과 "분석"의 결합 작업은 혁신적인 제품을 만들어냅니다.

화학소재의 새로운 지평을 향해

Kasai는 PPS에 대한 시장 요구 사항이 날로 복잡해지고 있다고 말했습니다. “'높은 내구성이 필요하지만 너무 딱딱하면 부서지기 쉬우니 어느 정도의 부드러움이 필요하다'는 고객의 의견도 있었습니다. 이러한 복잡한 요구 사항에 대응하기 위해 분석 센터는 기능을 더욱 향상시켜야 했습니다.”
2014년 여름, DIC는 1kHz 이상의 샘플 회전 속도를 달성하는 외경 80mm의 매우 좁은 샘플 튜브를 사용하여 감도와 분해능을 크게 개선한 새로운 고체 NMR 프로브를 설치했습니다. DIC는 추가 요구 사항을 충족할 수 있는 새로운 고성능 폴리머를 개발하기 위해 더 나아가고 있습니다.

고체 NMR과 1mm HX 탐침의 조합은 액정에 사용되는 것과 같은 안료의 보다 상세한 분석에 대한 희망을 불러일으키고 있습니다.

“고체 프로브로 사용할 수 있는 고감도 및 고해상도로 이전에는 불가능해 보였던 안료 분석이 발전할 가능성이 있습니다. 우수한 성능을 지닌 새로운 착색 물질을 개발하는 것이 매우 바람직합니다.”

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