東レは1月24日、高分子材料の特長である軽量性・絶縁性・柔軟性を維持しながら、ステンレス鋼に匹敵する引張強度・最大1200MPaを実現したプラスチックフィルムを創出したと発表した。
創出品は、1月31日~2月2日に東京ビッグサイトで開催される、ナノテクノロジーに関する世界最大級の国際総合展示会、「nano tech 2024 」(第23回 国際ナノテクノロジー総合展・技術会議)に出展される予定だと云う。
エンジニアリングプラスチックの一種である超高分子量ポリエチレン(以下、UHMWPE)は、汎用のポリエチレンと比較して分子量が10倍大きく、強度に優れることから高強度繊維の原料として使用されているが、その分子量の大きさから分子鎖の絡み合いが非常に大きく、成形加工性が低いことから、従来の二軸延伸による高強度フィルム化は困難であったと云う。
この課題に対し、東レは独自の押出・二軸延伸技術により、UHMWPEの分子鎖を二次元方向に高度に配向させたナノ構造を実現することに成功し、ステンレス鋼に匹敵する高強度フィルムを創出した。
フィルムは、工業用プラスチックフィルムとして一般的に使用されるポリエチレンテレフタレート(以下、PET)フィルムと比較して、引張強度が2倍以上で、プラスチックフィルムとして最高の強度を有するアラミドフィルムと同等で、その原料の特性上、耐寒性にも優れていることから、超電導・宇宙環境等の極低温環境でも使用可能であり、高強度を活かして部材の軽量化・省スペース化に寄与。
また、上記のナノ構造により面内方向の熱伝導特性に優れ、PETフィルムと比較して面内熱伝導率が10倍以上の最大18W/m/Kと、高分子フィルムとして最高レベルの高面内熱伝導性を有していることから、フレキシブルデバイスなど、小型化・軽量性・絶縁性・柔軟性が求められる用途での放熱材料としても使用できるとのこと。
さらに、近年UHMWPEは、環境や人体への影響が懸念される有機フッ素化合物(PFAS)の一種であるフッ素樹脂の代替材料として注目を集めており、同フィルムもフッ素樹脂同等の耐薬品性・低吸湿性・低誘電性等の特性を有していることから、薬品に晒される半導体製造工程での耐薬品保護用途に使用可能であると云う。
東レは、「有機合成化学」、「高分子化学」、「バイオテクノロジー」そして「ナノテクノロジー」というコア技術を駆使して、社会を本質的に変える力のある革新的な素材の研究・技術開発を推進し、企業理念である「わたしたちは新しい価値の創造を通じて社会に貢献します」の具現化に取り組んでいくとしている。