東洋紡 モノマテリアル化したOPPバリアフィルム開発

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2021年3月10日

 東洋紡はこのほど、モノマテリアル(単一素材)の包装材を実現する、高いバリア性をもつ二軸延伸ポリプロピレン(OPP)フィルム「DP065」を開発したと発表した。今月中旬からサンプル出荷を開始し、4月下旬の販売開始を目指す。

 同開発品は、フィルム1㎡あたり1日(24時間)に透過する水蒸気量(g)を示す水蒸気透過度が2g、また、1気圧下、1㎡あたり1日に透過する酸素量(CC)を表す酸素透過度は2CCと、高いバリア性をもつ。近年、消費者の環境への意識が世界的に高まる中、環境に配慮した製品の需要が増している。一方で、高い品質が要求される食品などの包装材は、PETフィルムやアルミ箔、ポリエチレンフィルムなど、異なる機能をもった複数の素材を貼り合わせて要求性能を満たすことが一般的であるため、リサイクルが困難という課題があった。

 同社が開発した「DP065」は、単一素材で構成しながらも高いバリア性を付与したほか、印刷やラミネート、製袋などに対する優れた加工適性、FDA規制やEU規則など国際的な基準に適合する安全性といった、包装材に求められる様々な機能を併せもつOPPフィルム。モノマテリアルの包材設計が可能となるため、プラスチックの再生利用が容易になるほか、非塩素系材料の使用により、リサイクルや焼却時に有害な塩素系ガスが発生しない特長も備えている。

 同社はこれまでも、シーラント素材などに使われるポリエステルフィルム「オリエステル」を上市し、モノマテリアル化を推進してきた。今後はポリオレフィン素材についても環境に配慮した高機能なフィルム製品のラインアップを拡充し、グローバル市場に展開することで、循環型経済の実現に貢献していく考えだ。

三井化学 有機半導体レーザー向け有機色素、共同開発へ

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2021年3月10日

 三井化学は9日、KOALA Tech(福岡市西区)との協働により、有機半導体レーザーデバイスの実用化に向けた有機色素の共同研究開発を開始したと発表した。 

有機半導体レーザーダイオードのイメージ
有機半導体レーザーダイオードのイメージ

 三井化学が培った有機色素の技術とKOALA社がもつ有機半導体レーザーダイオード(OSLD)技術という両社の知見を合わせることで、近赤外波長域での高効率なレーザー発振を可能にする革新的な有機色素の研究開発を共同で行い、スマートフォンやウェアラブル機器への実装・導入を目指す。

 有機半導体レーザーは、無機半導体レーザーでは実現が困難だった「可視~近赤外域の任意の波長での発振」が可能になる。特に、近赤外波長域は、今後は生体認証や光学センサーなどの分野で新たな応用展開が期待されている。また、柔らかい有機材料を使うためフレキシブルデバイスへの利用にも適している。

 KOALA社は、九州大学・最先端有機光エレクトロニクス研究センターで、世界に先駆けて実現されたOSLD技術の実用化を目的として設立されたスタートアップ。OSLDによる電流励起発振のための設計技術に強みがある。

 一方、三井化学は、これまでにCD-R、DVD-R、有機ELなどの用途で有機色素開発と実用化の実績があり、これら一連の開発で培った分子設計と有機合成技術をベースに新たな有機色素の開発を目指している。

 

三菱ケミカル 生分解性CPD採用のカトラリー、国内初生産

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2021年3月10日

 三菱ケミカルは9日、生分解性樹脂コンパウンド「FORZEAS(フォゼアス)」が東商化学(東京都世田谷区)のカトラリーに採用されたと発表した。国内で「フォゼアス」を使用したカトラリーが生産されるのはこれが初となる。

FORZEASを使用したカトラリー製品
FORZEASを使用したカトラリー製品

 「フォゼアス」は、三菱ケミカルが開発した「BioPBS」をベースとし、その耐熱性の高さや他樹脂との相性の良さという特長を生かしながら、他の生分解性樹脂とのコンパウンドにより単体では発揮できない性能をもつ複合材料。また植物由来で、自然界の微生物によって水と二酸化炭素に分解されるため、自然環境への負荷が少ないという特長も備える。

 東商化学はスプーン、ナイフ、フォークなどのカトラリーを製造・販売する国内トップシェアのメーカー。コンビニエンスストアをはじめ、ファーストフード店、コーヒーショップなどで幅広い採用実績がある。

 今回「フォゼアス」が採用されたカトラリーは耐熱性に加え、なめらかな触感や丈夫さが必要となる製品だが、三菱ケミカルのコンパウンド技術と東商化学の射出成形技術により、材料・成形の両方向から改良を重ね製品化に至った。

 現在、テイクアウトやデリバリー需要の高まりとともにプラスチックカトラリーのニーズも増加している一方、プラスチックに対する環境配慮への要求はますます高まっている。三菱ケミカルは、今後も「BioPBS」や「フォゼアス」をはじめとする生分解性のある植物由来樹脂の研究開発・用途展開を加速させ、循環型社会の構築やSDGsの達成に貢献していく。

東レ 極薄グラフェン分散液を創出、粘度を制御

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2021年3月10日

高流動・高導電性を両立、LIB長寿命化に貢献

 東レは、高濃度でありながら流動性に優れた極薄グラフェン分散液を創出した。開発品は、グラフェンがもつ高い導電性などの優れた特長を発揮しやすいことから、電池材料や配線材料、塗料など各種用途への展開が期待できる。同社は早期の実用化を目指し、研究・技術開発を推進していく考えだ。

分散液を使用しないと粘土状に
分散液を使用しないと粘土状に

 グラフェンは、炭素からなるナノサイズの極薄シート状の二次元材料。均一に配列しやすい性質があり、優れた導電性・熱伝導性・バリア性を備える次世代機能性材料。グラフェンを塗布したり、他材料と混合したりすることで新たな機能を付与することができる。

 東レは、安価な黒鉛原料から化学剝離法による3㎚以下の極薄グラフェン製造技術を開発。物理剝離法(20~50㎚)や、他社の化学剝離法(10~20㎚)と比べ極薄であることから、塗布した時の被覆性や他材料との混合性にも優れる。しかし、薄いほど凝集しやすく、高濃度にすると粘土状となり流動性が悪化してしまう。そのため、塗布や混合には希釈して低濃度溶液で使用する必要があり、グラフェン本来の特長を発揮しにくいといった課題があった。

極薄グラフェン分散液を使用し高流動性を発現
極薄グラフェン分散液を使用し高流動性を発現

 こうした中、東レは、グラフェン同士の相互作用による凝集を抑えるため、独自の高分子材料を添加してグラフェンの粘度を自在に制御する分散技術を開発し、高濃度の極薄グラフェン分散液の流動性を高めることに成功。開発品は高濃度でも流動性が良好であることから取り扱い性に優れ、希釈することなく塗布できるので高い導電性といった特長を発揮しやすい。また、分散性が高く攪拌しやすいことから他材料と混合も容易だ。

 例えば開発品をLIB用導電材料に使うと、正極材料と混合しやすく、正極の間にグラフェンが入り込み、導電性が向上する。これにより電池を繰り返し充放電する際に、導電経路の劣化による電池容量低下が抑制され、電池の寿命が長くなる。従来、EV向け高性能電池の導電助剤にはカーボンナノチューブ(CNT)が使用されているが、開発品に置き換えることで、CNTより電池寿命が1.5倍向上することを同社の電池評価で確認。コストについても、量産化によりCNTと競合できるレベルになると見られる。

 さらに、開発品は塗布し乾燥する際、グラフェンが積層することで緻密膜を形成。この緻密膜は金属のように錆びないことから、耐久性に優れた導電配線材料として、プリンタブルエレクトロニクス用配線への応用が期待できる。また、防錆塗料に混合すれば水や酸素の透過を遮断し耐久性を向上できるなど、幅広い用途への展開が可能だ。

 同社はすでに極薄グラフェンと分散液のサンプル提供を開始しており、顧客から高い評価を得ている。今後は製品のブラッシュアップとともに量産化体制を早期に整え、2030年度には売上高で100億円超を目指していく方針だ。

 

 

ブリヂストン 天然ゴム原料グアユールの大量増殖技術

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2021年3月9日

 ブリヂストンはこのほど、キリンホールディングスとの共同研究で「グアユール」由来の天然ゴム生産性向上の技術開発に成功したと発表した。天然ゴム資源の多様化によるタイヤ原材料のサステナブル化において、グアユール農園での天然ゴム資源の生産性向上に大きく貢献する。

 2050年には世界人口は96億人に達し、自動車保有台数も24億台を超えタイヤの材料量も増える。タイヤ用の天然ゴムは「パラゴムノキ」から生産するが、産地が東南アジアに集中するため病害リスクや栽培面積の拡大に伴う熱帯雨林の減少が課題だ。

 グアユールは米国南西部からメキシコ北部原産の乾燥地帯で栽培可能なキク科の低木(灌木)で、パラゴムノキ由来のゴムに匹敵する成分を含む。砂漠のような乾燥地帯でも栽培でき熱帯地域の森林伐採を低減できるため、環境負荷低減と持続可能な事業を両立できる。

 同社はグアユールゴムの実用化に向けてオープンイノベーションを推進する中、同社のグアユールの知見とキリンの植物大量増殖技術を融合し、短期間で重要な成果が得られた。これは同一のグアユールを安定的に増殖する技術で、遺伝子情報で品種改良した優良グアユールの大量増殖が可能だ。天然ゴム収量が安定した高生産性のグアユール栽培が期待できる。

 同社グループは、米国アリゾナ州の自社農園で優良品種苗木のフィールド評価を始めた。今後その結果を生かし、ゴムの生産性向上やプロセス最適化による物性改良、用途開発の成果と組み合わせ、2020年代にグアユールゴムのタイヤ材料への実用化を目指す。

 今後もオープンイノベーションを推進し、同社のコア技術と様々な企業・団体の知見を融合させ、天然ゴム資源の多様化に向けた取組みを促進していく。また、独自のゴムの知見とデジタルを融合させて技術イノベーションを進化させ、様々なパートナーと連携しながら価値を共創していく考えだ。

グアユールの増殖イメージ
グアユールの増殖イメージ

東洋紡 燃料電池セルの封止材がトヨタ新型FCVに採用

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2021年3月9日

 東洋紡の子会社、東洋紡フイルムソリューションはこのほど、燃料電池自動車(FCV)に搭載する燃料電池セル用シール材を開発し、トヨタ自動車が昨年12月に発売した新型FCV「MIRAI」に採用されたと発表した。

新型「MIRAI」(写真協力:トヨタ自動車)
新型「MIRAI」(写真協力:トヨタ自動車)

 採用されたシール材は、車載用途でも採用を伸ばすポリエチレンナフタレート(PEN)フィルム「テオネックス」に、独自の接着剤を塗工し精密加工を施したもの。燃料電池セルを生産する際にセルの構成部材を接合する用途に加え、発電面の保護、絶縁、ガス導出入形状の維持など、様々な機能を提供する。

 過酷な環境下でも高い耐久性を実現し、燃料電池の長期信頼性の確保に貢献することなどが評価され、今回の採用となった。また、新規に開発した接着剤などの効果により、部材の高速接合が可能となり、1セルあたりの生産時間を大幅に短縮する機能も併せもつ。

新型「MIRAI」の燃料電池ユニット(写真協力:トヨタ自動車)
新型「MIRAI」の燃料電池ユニット(写真協力:トヨタ自動車)

 東洋紡フイルムソリューションは、水素をエネルギー源とし、走行中には水しか排出しない究極のエコカーとして普及が期待される新型「MIRAI」に同シール材を提供することを通じ、健全で持続可能な社会づくりに貢献していく考えだ。

 なお、「テオネックス」は、同社が世界シェアをほぼ独占する、優れた機械強度特性と電気絶縁特性をもつ高耐久・高耐熱フィルム。コストパフォーマンスに優れ、PETフィルム同様の使いやすさも兼ね備えており、新たな市場ニーズに応えることが期待されている。

 

クラレトレーディング 衝撃吸収性繊維を開発、幅広く用途展開を図る

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2021年3月9日

 クラレトレーディングは8日、衝撃吸収性を持つ繊維「スパンドール」を開発したと発表した。クラレグループが開催する「スポーツ&アウトドア オンライン展示会2021」(3月8日~4月23日)で紹介し、2021年度中の販売開始を予定。

:「スパンドール」の断面拡大写真
「スパンドール」の断面拡大

 近年、陸上競技では高記録を生み出す機能性シューズが人気を集めており、スポーツシューズメーカーはアスリートの走り心地の向上、疲労やダメージを軽減するシューズ素材を求めている。こうした中、同社は、柔らかさや弾性などを調整でき、優れた「制振性能」をもつクラレグループのエラストマーを独自技術で繊維化。軽量で通気性も良く、シューズ素材に好適な衝撃吸収性を実現した。

 特徴として、エラストマーを芯(中心)部分に採用し外側をナイロンで覆った2層構造、衝撃吸収性はポリエステル繊維の1.4倍(自社試験)、シューズのアッパーやインナーソールに使用することで足への負担や疲労を軽減、ウレタンに比べて通気性に優れる、などが挙げられる。

 同社は、「スパンドール」について、スポーツ製品(シューズ、ウェア、サポーター、ソックスなど)に加え、インテリア製品(椅子張り、クッション)、電子部品の緩衝材といった展開も視野に入れている。

コスモ石油 使用済み食用油原料の航空機燃料事業に参画

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2021年3月8日

 コスモ石油はこのほど、日揮ホールディングス、レボインターナショナルと石油資源開発が昨年来実施する「使用済み食用油を原料とした次世代航空機燃料(SAF:持続可能な航空燃料)」の国内のサプライチェーン構築に向けた事業化検討に参画すると発表した。航空機燃料の幅広いノウハウをもつ同社の参画で、2025年頃を目標とするSAF製造設備の稼働と本格商業化に向けた取り組みをさらに加速させる。

 世界的な温室効果ガス(GHG)排出量削減の対応が求められる中、国際民間航空機関(ICAO)は2016年総会で、国際航空分野のCO2総排出量を今年以降増加させないことを目標とし、2019年の排出量を超過した分についてはCO2排出権の購入などを義務づけるCORSIA制度の導入を採択した。都市ごみ、植物・動物油脂、使用済み食用油や木材などバイオマス由来の原料や、製鉄所や製油所などの排ガスで製造するSAFの開発・安定供給が期待される。

 欧米ではSAFの実用化が進み、国内航空会社も海外からSAFの調達を始める。国内製造のSAFは製造コストや供給安定性が課題で、経済性の高い製造体制と、原料調達から供給までの安定的なサプライチェーンの構築が急務だ。

 現在この4社は、原料の使用済み食用油の調達計画、欧米で実績のある技術を使う製造プロセスの導入、製造設備のコスト積算、製品輸送・販売スキームなどを中心にサプライチェーン構築に向けた検討と、航空会社や航空機燃料供給の関係官庁などとの連携強化を進め、2025年頃の本格商業化に向けて取り組んでいる。

 SAF製造設備を全国展開し製造コストを低減し国内マーケットを確立するために、既設製油所内での建設を想定した装置・プロセス設計を行い、純国産資源を使う地産地消モデルの構築を目指す。

 航空機燃料は特に厳格な品質管理が要求され、同社の製造から貯蔵、輸送、給油に至るノウハウは必須であり、国内のSAFサプライチェーン具現化に向けた大きな前進だ。四社は同事業の拡大によりGHG削減を推進し、持続可能な循環型社会の形成に貢献していく。

デンカ クロロプレンモノマー毒性評価、EPAが見直し

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2021年3月8日

 デンカはこのほど、子会社である米国DPE社が2019年に米国環境保護庁(EPA)に提出した、クロロプレンモノマーの健康への影響を研究する最先端の生理学的薬物動態(PBPK)モデルに基づく評価手法に関し、EPAでの査読プロセスが終了したと発表した。

 DPE社はEPAの提案を踏まえ、2018年に提出した毒性評価の「再考要請(RfR)」を取り下げるとともに、今後数カ月内にPBPKモデルを考慮に入れた正式な「見直し要請(RfC)」をEPAに提出する予定。PBPKモデルの試算では、EPAの2010年の統合リスク情報システム(IRIS)で策定されたクロロプレンモノマー毒性評価は本来より約130倍過剰に評価したことを示している。

 EPAへ新たに提出するRfCは、EPAによる毒性評価見直しの通常プロセスの一環としてDPE社が取り下げたRfRに置き換わるもの。EPAはこれを、PBPKモデルを毒性評価に組み込むためのより適切なプロセスであるという見解を示しており、DPE社はEPAと引き続き連携して取り組んでいく。

 ピッツバーグ大学の研究者らが更新した主要な疫学的研究では、クロロプレンモノマーを取り扱う米国施設で従事した作業員約7000人を70年近くにわたり追跡調査した結果、肺がんおよび肝臓がんによる死亡率は、クロロプレンモノマーへの曝露と関連がないと結論づけられた。また、ルイジアナ州腫瘍統計局による調査では、工場のある地域の発がん率は、同州全体の発がん率に比べ大きな差異は見られなかったと公表。PBPKモデルによる試算結果はこれらの報告とも整合している。

 科学に基づいた取り組みに加えて、DPE社は3500万ドル(約40億円)以上を投資しクロロプレンモノマーの排出量を85%削減した。引き続き、DPE社は州および連邦規制当局と協力して、化学物質に関する最善の科学を追究するとともに、さらなる環境負荷低減に努めていく。

宇部興産 ナイロン樹脂が新型FCV高圧水素タンクに採用

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2021年3月5日

 宇部興産はこのほど、トヨタ自動車の燃料電池車(FCV)の新型「MIRAI」に、高圧水素タンクライナー向けナイロン6樹脂「UBE NYLON 1218IU」が採用されたと発表した。2014年に発売された先代モデルから継続しての採用となる。

「MIRAI」の燃料電池ユニット
「MIRAI」の燃料電池ユニット

 「1218IU」は、「MIRAI」に搭載される高圧水素タンクの最内層の構成部材として使用され、水素が外部に漏れだすことを防止する樹脂ライナーの材料としての厳しい要件をクリア。ナイロン6樹脂としての優れた水素透過防止性能をもつとともに、水素ガスの充填や放出によるタンク温度の急激な変化に対する耐久性、また低温環境下の耐衝撃性などについても極めて優れた機械的性質を示す。

ナイロン6樹脂が採用された新型FCV「MIRAI」
ナイロン6樹脂が採用された新型FCV「MIRAI」

 宇部興産は1959年からナイロン6樹脂の製造販売を開始。グローバルでの生産能力は19万8000tと世界有数の規模を保有している。近年ではより高度化する市場のニーズに対し、顧客との共同開発を通じたコンポジット事業の技術提案力や製品開発力、さらにその安定した品質に基づくソリューション提供型ビジネスを高く評価されている。また、日本・アジア・欧州・北米の4極体制により、「1218IU」についても高圧水素タンクの樹脂ライナー材料として適切なグローバル供給体制を確立している。