Pusat Analisis (CRL), Makmal Penyelidikan Pusat, DIC Corporation
Keperluan untuk mengkaji struktur molekul bahan baru menggunakan spektroskopi Resonans Magnet Nuklear Keadaan Pepejal.
DIC Corporation telah ditubuhkan pada tahun 1908 untuk pembuatan dan pengedaran dakwat percetakan. Setelah memantapkan dirinya sebagai peneraju pasaran dunia dalam dakwat percetakan, perniagaan itu kemudiannya diperluaskan untuk merangkumi pembuatan bahan asas pigmen organik dan resin tersintesis. Nama syarikat kini telah terkenal sebagai pengeluar utama produk kimia termasuk bahan kimia dan polimer halus.
Pengeluar bertaraf dunia bagi produk kimia yang sangat berfungsi
DIC telah memperoleh reputasi yang sangat baik untuk membangunkan produk yang sangat berfungsi untuk banyak pasaran dunia yang berbeza. Cth
Bahan untuk LCD (paparan kristal cecair),
Polimer prestasi tinggi untuk bahagian kereta yang tahan haba dengan sifat penebat yang sangat baik,
Pembungkusan makanan yang teguh namun mudah dibuka,
Bahan salutan yang melindungi permukaan bangunan daripada kemerosotan.
Ini dan produk novel lain telah dibangunkan di Makmal Penyelidikan Pusat DIC di bandar Sakura, Chiba, Jepun.
Pigmen baharu menyelesaikan masalah LCD
Salah satu produk yang mengejutkan dunia ialah pigmen hijau baharu sebagai sumber penapis warna dalam paparan kristal cecair. Untuk paparan kristal cecair, banyak ciri berbeza diperlukan:
Untuk TV kristal cecair bersaiz besar dan paparan LCD, menyediakan imej yang realistik dan kebolehulangan warna yang tinggi diperlukan.
Untuk telefon pintar, skrin kecil perlu mudah dilihat dan jelas, serta sangat terang supaya ia boleh dilihat dan dibaca walaupun dalam keadaan pencahayaan rendah. Ini boleh menjadi penting untuk mengekalkan hayat bateri.
Untuk meningkatkan kecerahan, boleh diterima untuk mengurangkan ketebalan penapis warna untuk meningkatkan ketelusan tetapi ini memberi kesan buruk kepada kedalaman warna. Jadi persoalan timbul tentang cara membuat paparan dengan kecerahan tinggi dan warna terang. Selepas berfikir dan bekerja keras, DIC memberikan jawapannya dengan mencipta pigmen baharu.
Pigmen untuk penapis warna (pigmen hijau baru di tengah)
Secara konvensional untuk warna hijau, tembaga yang mengandungi pigmen biasanya digunakan. Walau bagaimanapun, DIC dengan berani menyahut cabaran itu dan pada tahun 2001 berjaya mensintesis pigmen hijau baharu yang menggabungkan zink. Menggunakan ini untuk penapis warna meningkatkan kecerahan lebih daripada 10% berbanding paparan konvensional. Hasil daripada penambahbaikan selanjutnya, ketepuan, yang telah dianggap sebagai kelemahan, melebihi tembaga yang mengandungi pigmen, dan akibatnya menjelang September 2015, ia menguasai lebih daripada 80% pasaran dunia. Akibatnya, reaksi pasaran terhadap produk yang dikemas kini, yang dikeluarkan tahun lepas, sangat menggalakkan dan kedudukan DIC yang terkemuka di dunia dalam bidang ini telah disahkan.
Kejuruteraan plastik dengan jangkaan yang tinggi
DIC mempunyai teknologi bertaraf dunia dan keupayaan pengeluaran untuk banyak polimer termasuk polifenilena sulfida (PPS). PPS ialah termoplastik kejuruteraan berprestasi tinggi yang mempunyai rintangan haba tinggi (takat lebur lebih kurang 280 ℃), serta rintangan kimia yang sangat baik, kalis api dan penebat.
PPS bertetulang gentian kaca telah digunakan secara meluas terutamanya untuk aplikasi yang memerlukan ketahanan tinggi, seperti dalam sistem elektrik kereta. Walau bagaimanapun, sebagai contoh, gasket untuk bateri litium ion, tidak memerlukan tetulang sedemikian, tetapi terdapat peningkatan permintaan untuk sebatian PPS berat molekul tinggi.
DIC sudah mampu menawarkan rangkaian produk PPS yang luas, tetapi pada masa yang sama distrukturkan untuk bertindak balas kepada keperluan pelanggan. Bahagian teknikal bekerja pada cabaran baharu setiap hari.
R&D berjalan dengan kejuruteraan dan analisis
Sistem NMR Keadaan Pepejal JEOL memainkan peranan utama dalam menghadapi cabaran itu. PPS adalah resin kristal yang keras dan tidak larut, tetapi untuk melihat dan memahami struktur kristal adalah sangat penting. “Di sebalik sifat khusus sesuatu bahan, pasti ada sebabnya. Untuk mencari sebab itu adalah misi analisis” kata Encik Akira Kasai, Pengurus Pusat Analisis (CRL), DIC. Gabungan struktur molekul dalam polimer adalah tidak terhad dan walaupun perbezaan kecil boleh menjejaskan sifatnya secara dramatik. Kakitangan Bahagian R&D boleh membangunkan produk baharu dan penyelidik Pusat Analisis kemudian mengujinya dalam pelbagai cara untuk menentukan hubungan sifat dan struktur molekul. Kerja gabungan "kejuruteraan" dan "analisis" menghasilkan penciptaan produk inovatif.
Ke arah ufuk baharu bahan kimia
Keperluan pasaran pada PPS semakin rumit setiap hari, kata Encik Kasai. “Kami juga mempunyai komen pelanggan yang mengatakan 'ketahanan tinggi diperlukan tetapi jika ia terlalu keras ia akan menjadi rapuh, jadi tahap kelembutan diperlukan pada masa yang sama'. Untuk bertindak balas kepada keperluan canggih tersebut, Pusat Analisis perlu meningkatkan lagi keupayaan mereka”.
Pada musim panas 2014, DIC memasang probe NMR keadaan pepejal baharu yang telah meningkatkan sensitiviti dan resolusi dengan banyak menggunakan tiub sampel yang sangat sempit dengan diameter luar 1mm yang mencapai kadar putaran sampel lebih daripada 80 kHz. DIC sedang mencari lebih jauh ke hadapan untuk membangunkan polimer berprestasi tinggi baharu yang boleh memenuhi keperluan tambahan.
Gabungan NMR keadaan pepejal dan probe 1mm HX menimbulkan harapan untuk analisis pigmen yang lebih terperinci seperti yang digunakan dalam kristal cecair.
“Dengan kepekaan tinggi dan resolusi tinggi yang tersedia dengan probe keadaan pepejal, ada kemungkinan analisis pigmen yang kelihatan tidak mungkin sebelum ini, mungkin maju. Adalah sangat diingini untuk membangunkan bahan pewarna baharu dengan prestasi cemerlang.”
Makmal Penyelidikan Pusat DIC menggunakan JNM-ECA600 JEOL, serta sistem NMR terkini JNM-ECZ400S.
Akira Kasai, Pengurus Pusat Analisis (CRL), DIC