イオン液体
世界最大級のイオン液体サプライヤーとして
多種多様なソリューションをご提案
三洋化成のイオン液体はここがすごい
- 高純度かつ設計自由度の高い、合成技術を保有
- 当社独自の技術により、ハロゲンフリーのイオン液体の製造が可能
- 多種多様なカチオン・アニオンの組み合わせにより、要望に合わせた最適組成を提案可能（二十年以上の生産実績）
イオン液体とは
塩（カチオンとアニオンからなる化合物）の中でも融点が低く、室温付近で液体のもの。
無機塩とイオン液体の外観の比較
イオン液体の主な特長
1
低融点
イオン性化合物は一般に融点が高いが、イオン液体は相互作用を弱め、結晶性を抑制する構造を持つため融点が低い。
（アニオンおよびカチオンの分子設計・組合せにより融点のコントロールが可能です。）
電子吸引基等によりイオン性基の電子密度が低下していると融点が低くなる
2
低揮発性
イオン間の電気相互作用が存在するために蒸気圧が非常に低い。
揮発による大気汚染や引火の懸念が少ない。
有機溶媒とイオン液体の違い
| 有機溶媒 | イオン液体 |
|---|---|
|
|
各液体の蒸気圧
3
高イオン濃度・高伝導性
イオンのみで構成されるため、高イオン濃度かつ単独で高い電気伝導性を有する。
各液体の電気伝導度
4
構造設計の幅が広い
有機イオンを用いることから、用途に応じた物性の調整が可能。
アルキル鎖長と粘度の関係
アルキル鎖の伸長などによりファンデルワールス力が大きくなるほど粘度が上がる
イオン液体の産業用途例
【イオン液体の産業的用途その１】コンデンサ用電解液
コンデンサ用電解液にイオン液体を使用する理由
- 低融点：低温でも析出しない
- 高電導性：電解質の高濃度化による高電導性発現が可能
イオン液体と一般アミン塩の電導度および低温での溶解性データ
| 当社電解液 （イオン液体） | トリエチルアミン・フタル酸 (非イオン液体) | |
|---|---|---|
| 電導度 mS/cm(＠30℃) | 14.2 | 6.0 |
| 低温溶解性(-55℃) | ○(溶解) | ×(析出) |
イオン液体による高電導度化
【イオン液体の産業的用途その２】帯電防止剤
帯電防止剤にイオン液体が使われる理由
- 高伝導性・低融点：低水分（低湿度）の環境下でも帯電防止性を発現
- 低揮発性：樹脂中に安定して保持可能
- 設計自由度：樹脂の対する相溶性を調節可能
湿度による帯電防止性の違い
イオン液体は単独で電気伝導性を持つため
従来の界面活性剤のように表面に水分を吸着させる必要が無く、湿度による影響が少ない。
| 帯電防止剤※ | 表面抵抗値 (Ω/sq.) | |
|---|---|---|
| 25℃ 75%Rh | 25℃ 25%Rh | |
| 添加無し | 3×1015 | ≧1×1016 |
| 界面活性剤 | 4×1010 | 9×1014 |
| イオン液体 | 8.5×1010 | 9×1010 |
※アクリル系樹脂に対し2重量%添加
表面抵抗値と帯電防止性の関係性
帯電防止剤～当社開発品フッ素フリーイオン液体について～
当社開発品はフッ素元素を含まない組成を採用しており、腐食性が低い。
また、分子サイズが大きいためブリードアウトしにくい。
【イオン液体の産業的用途その３】CO2ガス吸収剤
イオン液体が使われる理由
- 低揮発性：工程中での損失が少ない
- 設計自由度：選択的にCO2を吸着しやすい構造をとることが可能
(1)かさ高い構造を持つため隙間に吸着させる（物理吸着）
(2)CO2と反応させて吸着させる（化学吸着）
CO2ガス吸収の仕組み
【イオン液体の産業的用途その４】バイオマス分野
セルロース溶解・分散剤
セルロース：樹木の主要な構成成分。バイオマス資源として期待されている。
イオン液体の利点
- 高イオン濃度：水素結合の破壊により、難溶解性のセルロースの溶解が可能
- 設計自由度：溶解に最適な構造の開発が可能
【イオン液体の産業的用途その5】駆動部品分野
高性能真空用潤滑剤
- 設計自由度：潤滑剤に適した粘度へ調整可能
- 安定性：過酷な環境下でも分解しない
- 不揮発性：高真空下でも潤滑性の維持が可能
【イオン液体の産業的用途その6】医療分野
経皮吸収型の薬物輸送（DDS）用溶剤
- 高イオン濃度のため、水素結合を利用した難溶性薬剤の溶解が可能
- 疎水性イオンを組み合わせることで、皮膚浸透性の向上が可能
