​会社案内

​㈱K-マテリアルズラボ (KML)

本社    〒321-0807

          宇都宮市松が峰2-3-2USKディアパレス松が峰1301

実験室   〒321-8585

​      宇都宮市陽東7-1-2宇都宮大学産学イノベーション支援センター本館3Fプロジェクト実験室Ⅳ

設立年月日 2018年10月26日

資本金   100万円

代表者   代表取締役社長 近藤洋文

​事業内容  材料コンサルタント・材料受諾開発・材料の製造販売

従業員数  2名

主な取引先 株式会社MORESCO デクセリアルズ株式会社

備考    令和3年度 栃木県フロンティア企業*に任命される

      *栃木県では、県内に事業所を有する中小企業又は本店を置く大企業を対象に、卓越した技術や市場占有率が高い製品

      を保有するとともに、他の模範となる活動を実践している企業として知事が認証したものです。

 

Corporate Profile

K-Materials Lab. Corporation (KML)

Headquarters    

          1301 2-3-2 USK Diapalace Matsugamine, Utsunomiya, Tochigi 320-0807, Japan

Laboratory   

​       Utsunomiya University Collaboration Center for R& D 3F, 7-1-2 Yoto Utsunomiya Tochigi 321-8585,

Establishment October 26, 2018

Capital stock   1 Million yen

Principal operations   Manufacturing chemical products, Consulting

​President  Hirofumi Kondo, Ph.D.

Employees  2

Major customers MORESCO Corporation, Dexarials Corporation

Remark    Tochigi Prefecture Frontier Company*

      *The enterprise which represents manufacturing of TOCHIGI is certified as the frontier enterprise which is "the technological brand of TOCHIGI" from fiscal year 2003 at a prefecture.

■有機材料の設計・合成開発技術、特許・論文・国際学会で培われた知識・経験等をバックグラウンドとして課題の解決に臨みます。またこれまでの活動の中で培った産官学の人脈も事業化に向けて大きな強みです。

■KMLは新機能材料開発のエキスパートであり、御社の事業における材料開発の課題解決方法を提案することができます。相変化材料以外でも是非弊社にご相談ください。

 

    サービス    

冷却システム用の高潜熱材料

近年、急速に普及しているデジタル家電製品、特にスマートフォンやタブレットPC等では高速大容量の情報を取り扱う電子機器からの発熱は増大の一途をたどっていて、部品の放熱をいかに効率良く行うか、つまり熱対策の重要性が増しています。また、リチウムイオン二次電池はエネルギー密度が高いことや電圧が高いために電気自動車、エネルギー貯蔵やパソコン等への普及が進んでいますが、高出力化やセル密度の増加による操作温度の高温化、充電と放電のサイクルで生じる大量の熱は電池としての容量や寿命を著しく減少させます。このように電子デバイス特性の最適化,長寿命化,安全性向上には最適な温度(15℃~50℃)に維持する熱管理技術が必要不可欠です。

例えば図に示すようなヒートシンクを用いた冷却モジュールでは、デバイスや電池セルの発熱を相変化材料(PCM)が潜熱として吸収し、モジュール内を一定温度に保つことが知られています。PCMによって蓄熱された熱はヒートシンクに熱輸送され、放熱するシステムとなっています。それゆえこれらの電子機器デバイスでは、相変化温度が60℃以下、好ましくは50℃以下で潜熱量が大きい物質が求められています。

一方、PCMは物質が状態変化する際の吸熱(蓄熱)や放熱を利用するものであり、繰り返して使用することができ、また、蓄熱容量が他の蓄熱材料に比べて大きいといった利点があります。このようなPCMとしては、パラフィン、水和物、糖類などが挙げられます。しかしながら、これらの蓄熱材料は、難燃性、繰り返し特性、相変化温度の観点から電子機器類用の蓄熱材料としては特性の改善が必要でした。またこれらの材料は固相→液相の相変化による潜熱のために漏出の課題があり、マイクロカプセル化やシール化が必要になります。

図1.png

Service

Phase Change Materials For Cooling Systems

The demand for technologies for releasing heat and for cooling is increasing in order to suppress rises in the temperatures of electric devices associated with the high-density integration for increasingly smaller semiconductor packaging. The lithium-ion batteries used for automobiles have a higher request in the working ambient temperature since the battery state of health is influenced by temperature significantly.  To address these issues, we focused on developing a latent heat material which is a type of phase change material.

Phase Change Material fill all gaps between substrates providing optimal performance as combination of thermal pads and thermal grease and minimizes the distance between semiconductor and heatsink to a minimum. PCM is most suitable for Semiconductor IC’s and IC modules. PCM softens with heat and varies its state between semi solid and semi liquid.

Figure_edited.png
 

KMLの材料の代表的な特性

KMLが新規に開発した材料は操作温度領域が広く、低温で固相↔固相の相変化を行い、かつ高潜熱量という特徴を持ち、従来の相変化材料の特性を改善するものです。この材料は先駆的な位置づけの材料で、冷却システムにおいて効率的な熱設計が可能になり、特許出願を行っています。KML材料の代表的な特性を次の表にまとめます。

また走査型示差熱分析による熱特性に示しますが、相変化は狭い温度範囲で行われ、また繰り返しによる潜熱量の変化はほとんどありません。

KML-characteristic properties

KML products show solid-solid phase transitions at low temperature accompanied by very high enthalpy changes and the properties are summarized in the table. They can improve the current PCMs thermal characteristics, and we have already applied for a patent.

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nThe differential scanning calorimetry records the three thermal cycle tests for KML-40 are shown in the figure. Temperatures and enthalpies of the transition are identical in all cycles and both directions of the transition.

Figure3_edited.jpg

これまでの実績

■事業化実績

–新規有機材料を設計・合成開発したフッ素系化合物及びイオン液体系潤滑剤が、デジタルビデオカセット等に採用され磁気記録媒体の年間売り上げ500億円の事業化に貢献。

–新規に設計・合成した防汚材料が反射防止膜付きディスプレイモニターに採用され、年間売り上げ1200億円を超える商品の創出に貢献した。

–新規フロントプロジェクター用スクリーン(ChromaVueTM)

–エポキシ樹脂を含む異方性導電膜関連材料

–機能性ポリイミド・アクリル等の商品化実績。

■表彰

–日経BP技術賞パソコン部門賞(1998)

–Most Innovative Home-Theater Product, The Perfect Vision (2004)

–Best of what’s new 2004, Popular Science (2004)

–日本トライボロジー学会技術賞(2008)

–The best of SID 2008 (Society for Information Display)

–Best Paper Award IDW ’13 (The 20th International Display Workshops)

■学界活動

–日本化学会東北支部常議員 1997-1998、2001-2002

–日本化学会秋季年会実行委員 1997

–日本化学会化学技術賞選考委員 1999-2000

–日本分析学会東北支部常任幹事 2002-2003

–日本分析学会秋季年会実行委員 2002 
 

■著作

–査読付き原著学術雑誌論文50件

–国際学会発表47件(座長・招待講演10件を含む)

–総説7件

–著書18件(分担執筆、英文書籍、翻訳を含む)

–特許出願305件(海外特許21件を含む)。

–最近7年のアクティビティ

■公開特許(20件/筆頭著者14件)

■査読付き論文(4件/筆頭3件)(Bull. Chem. Soc. Jpn. Vol. 90, pp.188–194 (2017), Bull. Chem. Soc. Jpn. Vol. 87, pp.564­569 (2014), IEEE TRANS. ON MAGN., Vol. 50, (2014) 3302504, Tribology Online Vol. 15, No. 5 (2020) pp. 356-364)

■国際会議発表(3件/筆頭2件)(21st International Colloquium Tribology (2018), STLE Annual Meeting 2015 and 2017)。

■論文査読委員

–American Chemical Society (Industrial & Engineering Chemistry Research)

– Elsevier (Wear, Chemical Engineering Journal, Journal of Colloid and Interface),

–Society for Information Display,

–IEEE Trans. on Magn.

–日本応用磁気学会日本応用磁気学会誌