東レ 5G回路基板向け革新的なPPSフィルムを開発

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2019年12月20日

 東レは19日、従来に比べて40℃以上耐熱性を高め、融点に近い温度でも変形しにくい寸法安定性を持つPPSフィルムを創出したと発表した。

PPSフィルムを使用したロールサンプル(右)とFPCケーブル
PPSフィルムを使用したロールサンプル(右)とFPCケーブル

 同開発品を5Gなどに用いられる高速伝送用のフレキシブルプリント基板(FPC)に適用することで、通信デバイスの高周波での伝送ロスを低減し、高温・高湿度などの幅広い環境での高速通信を安定させることが期待できる。すでにパイロットスケールでの技術確立が完了。今後、2020年度中に量産体制を整え、急拡大する5G向け通信機器の早期普及に貢献していく。

 5Gは、高速・大容量・多数の同時アクセス、低遅延を可能にする次世代の通信技術として注目が高まっている。ただ、FPCを構成する基板材料には、高周波数帯域で伝送ロスを少なくする誘電特性と、回路基板加工時のはんだに対する耐熱性などの特性が要求される。すでに、液晶ポリマー(LCP)フィルムが実用化されているものの、高コストに加え加工性に課題があった。

 こうした中、同社はオンリーワン製品である二軸延伸PPSフィルム「トレリナ」の特性を維持しつつ、5Gに対応する製品開発に注力。PPSフィルムは、優れた難燃性・耐薬品性に加え、高周波数でも伝送損失が小さく、特に温度や湿度の影響を受けにくいといった性質を持つ一方、高温域ではフィルム自体が変形しやすく、回路基板への加工時のはんだ耐熱性が不足していた。

 そこで同社は、PPSフィルムの結晶構造を制御する独自技術を開発し、耐熱性を大幅に高めることに成功。開発品は、250℃の加熱テストでフィルムが変形しないことを確認しており、耐熱性を高めたことで既存の加工設備が使用できるようになった。

 一方、長年蓄積してきたフィルム内の分子鎖の配向を制御する技術により、低い厚み方向の熱膨張係数98ppm/℃も実現。これにより回路基板の多層化による小型化設計が可能となった。これらの特長を生かし、5G用の伝送ケーブルやアンテナなど幅広い用途への展開が期待できる。

 同社は、開発品の高い熱寸法安定性とコスト競争力のメリットを生かし、まずは5Gスマートフォンを中心としたFPC市場での採用を進める。すでにサンプルワークを開始しており、顧客からは高い評価を得ているもよう。さらに車載用途や基地局用途など、5Gの普及に合わせ用途展開に注力し、5、6年後には同製品の売上規模20億~30億円を目指していく考えだ。

東レ 世界最高レベルの造水性能をもつRO膜を開発

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2019年12月19日

 従来比1.7倍の造水量、エネ消費を大幅に削減

 東レは18日、従来品比で造水量を約1.7倍に高めた世界最高レベルの造水性能を持つ海水淡水化向け逆浸透膜(RO膜)を開発したと発表した。

海水淡水化向け逆浸透膜(RO膜)
海水淡水化向け逆浸透膜(RO膜)

 新たに開発した「精密界面重合技術」により、高水質を維持したまま造水量を増大することができるため、ROプラントのエネルギーコストの大幅削減に貢献できる。

 世界では、地球規模の水不足・水質汚濁などの問題が深刻化しつつあり、安全な水の確保はSDGs(持続可能な開発目標)の1つ。

 RO膜による水処理は、

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出光興産・東レ 有機ELで世界最高の発光効率と寿命を達成

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2019年11月26日

 出光興産と東レは25日、熱活性化遅延蛍光(TADF)材料と赤色蛍光材料を用いた有機EL素子を開発し、実用化領域に近い、世界最高レベルの発光効率46cd/Aを達成したと発表した。

 出光興産が発光効率と寿命を両立させることができる新規のTADF材料を、東レが従来に比べて発光スペクトル幅の狭い新規の高色純度の赤色蛍光材料を、それぞれ開発することに成功したことによるもの。同技術は有機ELディスプレイの低コスト化や省電力化、広色域化に寄与する。

 有機ELディスプレイは赤色・緑色・青色の発光素子からなり、現在、赤色発光素子には主にリン光発光材料が使用されている。リン光発光材料は、電力を光に100%変換することができ、発光効率を向上させることができるが、素材にレアメタルを使用しているため高コストであり、発光スペクトル幅が広く色純度が低いことも課題。これに対し、近年、TADF材料が注目されている。

 TADF材料を活用した技術は、リン光発光材料と同様に電力を光に100%変換できることに加え、発光スペクトル幅の狭い蛍光材料を組み合わせることで高色純度を達成する特長を持つ。また、素材にレアメタルを使用しないため、材料コスト削減を図ることができる。両社は、2017年の有機EL材料に関する技術提携に関する合意以来、互いが保有する有機EL材料や技術、知見などを活用し、新規材料開発で協力してきた。

 今回、両社で開発したTADF材料を利用した赤色有機EL素子が、現在主流の赤色リン光素子と同等レベルに迫る結果を得たことは、新たな技術の早期実用化に向けた大きな進歩となる。今後は、モバイルやテレビ用途などへの採用を目指し、開発を強力に推進して行く考えだ。なお、今回の成果は、今月27日から札幌コンベンションセンターで開催される「26th International Display Workshops」にて両社で共同発表する予定。

東レ 世界初の連続空隙構造の多孔質炭素繊維、高性能ガス分離膜の性能を向上

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2019年11月19日

 東レは18日、世界初となるナノサイズの連続する空隙構造をもった多孔質炭素繊維を創出したと発表した。

多孔質炭素繊維の模型
多孔質炭素繊維の模型

 同素材をガス分離膜の構造を支える支持層に用いることで、温室効果ガス(CO2)の分離や水素製造に用いられる高性能分離膜の軽量・コンパクト化が図られるとともに、高物性(耐熱性、耐薬品性、耐圧性)で分離性能を向上させることが可能となる。同社は、同素材のさらなる研究・開発・量産化を進め、外部との連携も視野に用途開発を進めていく考えだ。

 CO2やバイオガス、水素など様々なガスの分離には、これまで吸収法や吸着法が使用されているが、装置が大きく、エネルギー消費によるCO2排出量が多いという課題があった。そのため、膜によるガス分離法が注目され研究が進められているが、ガス分離性能と耐久性を両立させた膜は実用化されていない。

 今回開発した炭素をベースとした素材は、化学的に安定し、ガス透過性にも優れている。柔軟性に優れる細い繊維状であるため、モジュールに多く収納することができ、コンパクト化・軽量化も図れる。また、同素材は様々なガス分離機能層と組み合わせが可能といった特徴もある。

 同素材を創出した背景として、同社がもつ高分子技術と、トップシェアを誇る炭素繊維技術や水処理など分離膜技術を融合させたことが挙げられる。同社が得意とする高分子技術を活用することで、すべての細孔空隙と炭素が規則的に連続する多孔質炭素繊維を生み出した。

 この細孔空隙構造は、孔径サイズをナノレベルからマイクロレベルに任意に作ることができ、また多孔質炭素繊維の中心部を空洞とした中空糸形状とすることも可能。天然ガス精製やバイオガス精製、水素製造など各種高性能分離膜の早期実用化に貢献できる。

 さらに、この多孔質炭素繊維は吸着性能にも優れることから、その特性を生かした用途として、電極材料や触媒の担体(他の物質を固定するベースの物質)など高性能電池への応用も期待される。

 同社は、戦略的オープンイノベーションを促進するグローバル研究のヘッドクォーター「未来創造研究センター」を今年12月に開所する予定だ。

 同素材についても様々なパートナーと協業することで可能性を追求。5年をめどに、同素材によるガス分離膜用支持層と、アカデミアや重要パートナーの分離機能層を組み合わせた、より高機能なガス分離膜の実用化を目指していく考えだ。

東レの4-9月期 繊維などの販売数量減で減収減益に

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2019年11月11日

 東レの2020年3月期第2四半期連結決算は、売上高が前年同期比6%減の1兆1224億円、営業利益は同8%減の716億円、経常利益は同10%減の694億円、四半期純利益は同6%減の457億円となった。

 7日に行った決算説明会で、営業利益が前年同期に比べ60億円の減益になった要因について、日覺昭廣社長は「数量差では繊維セグメントや機能化成品セグメントの販売量・生産量の減少を主因に、マイナス44億円。価格差は

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【LCP特集2】東レ 特徴あるポリマー開発、自動車用途への展開図る

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2019年10月18日

 東レは「シベラス」の製品名で液晶ポリマー(LCP)事業を展開している。1973年に重合研究を開始し、1997年から愛媛工場で本格生産を始めた。2008年に増設して、現在の生産能力は2000t/年。「シベラス」の最大の特長は薄肉流動性で、主にスマートフォンのSMTコネクターやカメラモジュールで使われている。

 市場の伸びという意味では、大きく急速に伸びているポリマーではないが、スマホが売れた2016-17年は、供給が追い付かないほどの伸びを示した。ただ、18年の後半からスマホの売れ行きが鈍ったことに伴い、需要の伸びが鈍化している。

 「スマートフォン

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東レ 柔軟性と復元性を両立した伸縮性フィルムを開発

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2019年10月17日

 東レはこのほど、優れた柔軟性と高い復元性を両立した伸縮性フィルム=写真=を開発したと発表した。

東レ新製品 同開発品は加工適性も優れており、フレキシブルなディスプレイ、ウェアラブルデバイスなどの幅広い分野への適用が期待される。現在、量産技術確立を進めており、今後、来年をめどに本格展開を行う方針だ。

 近年、折り畳みや巻き取りが可能なディスプレイや、衣服や肌に装着させて生体情報を収集するウェアラブルデバイスが実用化されている。

 ディスプレイでは、様々な環境下で繰り返し変形した時の復元性、衝撃吸収性など、ウェアラブルデバイスでは高い柔軟性と復元性を必要とするため、優れた柔軟性と高い復元性を両立するフィルムが求められている。しかし、従来技術では柔軟にしようとすると、復元性に必要な分子構造上のつなぎとめる部分が不足し、柔軟性と復元性がトレードオフの関係になっていた。

 こうした中、同社は、架橋構造に着目したポリマー設計と独自の成膜技術を用いることで、柔軟性と復元性を両立した伸縮性フィルムを開発。同社の既存フィルム(アラミド、PETなど)に比べ、弾性率が1000分の1、破断伸度500%を実現した。

 今回開発した伸縮性フィルムの特長として、①優れた物理特性:わずかな力で変形できる優れた柔軟性と、元の長さの2倍に引っ張る変形を繰り返してもヒステリシスなく(力と変形量の関係が、変形時と復元時で一致すること)、元通りに復元し、変形後、長時間保持しても復元する高い復元性を両立した。また、マイナス20~80℃の広い温度範囲でもこの特性を維持することに成功している。

 ②優れた加工適性:独自の表面層をもつことから、150℃での乾燥、熱処理が可能な耐熱性とスクリーン印刷やインクジェット印刷が可能な印刷適性を実現。また、高平滑からマット(艶消し)や凹凸形状まで、用途や加工工程に合わせて様々な表面形状への対応を可能にした。

 これらの特長により、従来のシリコーンフィルム、TPU(熱可塑性ウレタンフィルム)、アクリル架橋柔軟フィルムに比べても優位性があり、ディプレイ、回路基板、センサーなど各用途への展開が期待される。

 同社はすでにサンプル評価を開始しており、一部のユーザーとは量産化について検討を始めている模様だ。2020年頃までに事業化を進め、2025~2030年には年間売上高50億円を目指していく。

東レ 逆浸透膜がサウジ海水淡水化プラントに連続受注

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2019年10月15日

 東レはこのほど、サウジアラビアのシュアイバ第3海水淡水化プラント増設2期、およびシュアイバ第4海水淡水化プラント向けに、合計65万㎥/日という大規模な造水量を生む逆浸透(RO)膜「ロメンブラ」を納入すると発表した。

 シュアイバ第4が完成すると、同プラントはサウジアラビアにおいて逆浸透膜法による最大規模の海水淡水化プラントになる。大型プラントへのRO膜納入により、中東地域の水不足問題解決の一助となることはもちろん、サウジ政府が推進し日本政府も支援をしている「Saudi Vision 2030」にも貢献する。なお、製品ならびに技術サービスの提供は、東レグループ現地子会社であるToray Membrane Middle East(TMME)が担う。

 アラビア湾岸諸国では人口増加を背景とした旺盛なインフラ投資が行われ、特に飲料水確保のための海水淡水化プラントの建設計画が拡大。さらに新たにプラントを建設する場合には、従来のエネルギー消費の多い蒸発法から、ポンプによる押し出し透圧を利用するRO法を採用するトレンドが顕著だ。

 サウジ第2の都市ジェッダ市の南に位置するシュアイバ地域においても、2009年稼働開始のシュアイバ第3海水淡水化プラント増設1期(造水量:15万㎥/日)以降はRO法に切り替えられている。

 今回の受注は、東レがRO膜を納入したこのシュアイバ第3海水淡水化プラント増設1期での10年以上に亘る稼働安定性が高く評価されたことによるもの。その結果、2009年以降、同地域に建設された海水淡水化プラント全てにRO膜を納入していることになり、計80万㎥/日の水を生み出すことで、地域の水需要に貢献する。

 東レのRO膜は、海水淡水化をはじめ、下水の浄化、工業用途など幅広く使用されており、グローバルな営業・生産・技術サポート体制を基盤に普及を進め、これまでの累積出荷量は生産水量ベースで6800万㎥/日以上であり、生活用水換算で4.8億人相当(世界人口の6%超)の需要を賄える量に相当するまでになった。

 東レは、RO膜をはじめとした最先端の膜技術を提供し続けること、また需要地での技術サービスをグローバル規模で充実させていくことにより、産業拡大、人口増加により今後ますます水需要が拡大することが見込まれる中東地域における水問題解決に貢献していく。

 

東レ インドの樹脂コンパウンド拠点が9月に生産を開始

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2019年10月4日

 東レはこのほど、インド現地法人であるToray Industries(India)(TID)に新設した樹脂コンパウンド拠点で、耐熱性や耐薬品性、機械強度などに優れ、自動車の機構部品や電装部品、電機電子製品などに使われる、ナイロン樹脂とPBT樹脂コンパウンド製品の生産を9月から開始したと発表した。

 TIDは、インドの日系樹脂メーカーとして初のエンジニアリングプラスチック生産拠点であり、年産約5000tの設備を早期にフル稼働させる計画だ。

 インド経済は、2019~30年にかけ年率6%の高い成長が見込まれる有望な市場。所得水準の向上に伴い、自動車や家電、高級品や高付加価値品の需要が拡大しており、エンプラの需要拡大が予想される。

 同コンパウンド拠点は、現地生産による安定供給とリードタイム短縮、在庫・デリバリー、現地開発力などの機能を強化することを目的として新設したもので、今後拡大が期待されるインドでのエンプラ需要をいち早く確実に取り込み、インドでの一層の事業拡大を目指す。

 また、インド国内では、さらなる高機能化ニーズの高まりとともに高機能素材の需要が増加すると見ており、同社は地産地消の考え方を基本に、将来の現地でのPPS樹脂のコンパウンド生産と、テクニカルセンターの新設についても検討を開始する。現地ニーズを迅速に把握し製品開発に生かすことで、近年の環境規制強化などによる顧客の要求特性高度化にスピーディーに対応していく。

 同社は、中期経営課題〝プロジェクト AP‐G 2019〟の基本戦略の1つとして、「グローバルな事業の拡大と高度化」を推進、スリシティーのTID事業拠点を、インド内需のみならず、南アジアを主とするグローバルオペレーションの拠点として活用していく計画だ。

 今後も、海外拠点の拡充と、有機的な連携をさらに強化し、グローバルな事業拡大を強力に推し進めていく考えだ。

東レ ユニクロとリサイクル製品化、ダウンとPETを活用

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2019年9月24日

 東レとユニクロはこのほど、サステナブル製品に関する新たな取り組みとして、①回収したダウンをリサイクル活用したダウン商品と②PETボトルからリサイクルしたポリエステル繊維を使用した高機能速乾ウエア「ドライEX」の開発を共同で推進していくと発表した。

 両社の協業により、価値ある資源の有効利用の最大化に寄与し、地球環境に配慮した製品をより多く提供していく。

 ①では、東レが新たに開発したダウン分離システムによってダウンだけを取り出し、洗浄工程を経て、新しいダウン商品の素材として活用する。

 ウルトラライトダウンは、表地が薄く縫製も複雑なため、解体の難易度が高く、従来の手作業ではダウンを効率よく取り出すことが困難だった。今回、専用の分離機械の開発によって、ダウンの切断、攪拌分離、回収までを完全自動化させ、従来の手作業に比べて約50倍の処理能力を実現した。

 また、ダウンが舞い飛ぶ環境下での手作業を廃止することにより、作業者の負担軽減にも配慮している。今年9月から回収をスタートし、2020年秋冬シーズンから、リサイクル・ダウンを素材の一部に使用したダウン商品を販売する予定(リサイクル品は、全ての商品ではなく一部商品)。

 一方、②では、東レの新しい高付加価値PETボトルリサイクルポリエステルを使用する。リサイクル原料中の異物を除去するフィルタリング技術により、バージン原料同様に特殊な断面や多様な繊維の製造を可能とした。

 さらに、東レ独自のリサイクル識別システムで、PETボトルリサイクル繊維のトレーサビリティを実現。2020年春夏シーズンから、この新たなリサイクル・ポリエステルを使用した「ドライEX」の生産を開始する。

 両社は今後も、それぞれの強みを生かした協業を通して、より良い社会を願う顧客とともに、持続可能な地球環境に貢献し続ける事業の構築を推進していく考えだ。