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次世代通信、環境配慮、植物工場――新時代を築く三井化学の「TPX®」とは:PR

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(記事提供:三井化学株式会社)

総合化学メーカーの三井化学は、2021年に長期経営計画「VISION 2030」を策定。「ライフ&ヘルスケア」「モビリティ」「ICT」「ベーシック&グリーン・マテリアルズ」の4ポートフォリオに再編成した。また、従来型の素材提供ビジネスから転換を図り、社会課題視点やソリューション型ビジネスモデル、サーキュラーエコノミー型ビジネスモデル、そしてデジタルトランスフォーメーション(DX)を全社・全事業に展開していくことで、社会・消費者・顧客に求められる価値の創出を追求している。環境配慮対応関連では、2021年11月1日に、「三井化学カーボンニュートラル研究センター」(MCI-CNRC)も開設。新時代に向けた取り組みを意欲的に行っている。

三井化学が、新時代のニーズに対応する樹脂として推す1つが、「TPX®(ポリメチルペンテン)」で、同社独自の触媒技術および合成技術により開発した特殊ポリオレフィンである。

TPX®は、結晶性樹脂でありながら、ガラスのような高い透明性を備える。また融点は220~240℃と耐熱性が高く、フッ素に次ぐ優れた離型性(剥離性)も備える。さらに、低密度、ガス透過性、耐薬品性、

非吸水性といった、魅力ある特長を幾つも併せ持つ。また米国FDAなどの各国食品衛生規格にも適合しているため、フードコンテナやキッチン用品、から医療機器まで幅広く使用可能だ。

既にTPX®は日用品や雑貨、自動車、電子電機機器、電池、半導体、包装材等、塗料等と、我々の身近にあるモノから工業用途まで使用されている。以降では、「次世代通信システム」「環境配慮製品」「植物工場」といった時代に沿ったテーマに対して、TPX®の機能を生かしたソリューション事例を紹介する。

次世代通信普及におけるキーワードは「低誘電・低誘電正接」

TPX®はフッ素樹脂と同等の誘電特性を有する(図1)。

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図1:TPX®における誘電特性:他の樹脂との比較

2020年3月より5G(第5世代移動通信システム)の商用サービスが開始され、企業や組織の敷地内に専用ネットワークを構築するローカル5Gにも注目が集っている。さらには、「高速・大容量」「低遅延」「多数同時接続」といった5Gの特徴的機能のさらなる高度化を実現する上で、低誘電・低誘電正接を有する材料が必要とされている。

従来、プリプレグなどに用いられてきたガラスエポキシも低誘電率であったが、旧世代の通信方式よりも高周波を扱う5Gなどの次世代通信関連では、それよりもさらに低く抑えることが求められる。

工業向け樹脂の中で最も誘電率が低いのは、フッ素樹脂である。そしてポリオレフィンはそれに次ぐ低誘電率である。TPX®は、フッ素樹脂に匹敵する誘電率の低さとなり、かつフッ素樹脂よりも樹脂コストに

加え、加工性の良さから製品価格を抑えられる点が利点である。また、環境負荷の観点においてもポリオレフィンであるTPX®は優れるといえる。

モノマテリアル化の普及に貢献

TPX®は、ポリオレフィンの中で最も高融点を示す(図2)。

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図2:ポリオレフィンの融点

ポリオレフィンベースのTPX®はハロゲンフリーという環境に優しい特性を備えている。

工業製品では、高温環境下にさらされることも多いが、一般的なポリオレフィンは融点が160℃ほどしかないため、工業用途での利用シーンが限定される。その点、TPX®は220~240℃と非常に高融点であることが大きな特色であるため、工業用途でも幅広く適応可能である。

優れた耐熱性は、近年、パッケージや梱包における環境配慮の観点で、EU圏を中心にニーズが高まる「モノマテリアル化」を実現するうえでも生産性向上という観点から貢献できる。モノマテリアル化は、単一の素材で包装フィルムを製作することで、リサイクル性を高める取り組みのことである。

ポリオレフィンはモノマテリアル化でよく使用されているが、そこで課題となるのが上述の通り、包装工程での熱溶着(ヒートシール)温度を高めることができない点だ。そこで、三井化学のフレキシブルパッケージ技術と耐熱性に優れるTPX®を用いることで、環境に配慮しながら高温高速シール性の高い包装工程が実現できる。

植物工場と植物培養フィルム

TPX®は分子構造上、優れたガス透過性を有する(図3)。

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図3:TPX®のガス特性(ガス透過性データ)

昨今、屋内で農作物などを育てる植物工場が注目され、新規参入企業も目立つ。従来の露地栽培では、気象変動によりその年の収穫量や品質、ウイルスや病原菌の被害に遭うなどして安定供給に影響する要因が多く存在していた。また、近年は高齢化や後継者不在などを背景とした労働力不足の問題解消、国内の食糧自給率の向上といった課題を受け、安定供給に加え、省人化・効率化、農作物の付加価値向上などを目的とし、植物工場システムの活用のニーズが高まっている。

例えば、植物工場の中で行われる植物の品種改良(育種)では、ウイルスや病原菌は大敵となる。そこで活用されているのが、植物培養フィルムだ。養液や肥料の上にフィルムを敷いてウイルスなどをブロックし、その上に植物が根を張って必要な養分や水分、酸素だけを吸い上げる。

一般的に、植物の呼吸を助けるために設置されたマイクロポーラス(微細な穴のある)のあるフィルムの例では、ウイルスや病原菌は通過してしまう。ウイルスなどを完全にシャットアウトするには穴をゼロにすることが必要だが、それだと植物が呼吸をしたり、養分を吸い上げたりといったことができなくなる。無多孔でも化学構造上ガスを透過するTPX®は、PEとの比較で約10倍という高い「ガス透過性」を有するため、植物の生育を阻害することなく、衛生性を保つことが可能。

新時代を築く全ての産業でTPX®を

TPX®は、今回紹介した「次世代通信」「環境配慮」「植物工場」といった新時代を築くテーマの他、さまざまな分野・業界の新領域を拡大するための一助となり得るだろう。


関連情報

 

【TPX®の詳細な情報が見られる特設Webサイトのご案内】

TPX®について、詳しい技術情報やユーザー事例、用途例などについては、TPX® 特設Webサイトをぜひご覧ください(以下の画像クリックで、Webサイトを表示します)。

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提供:三井化学株式会社

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PlaBase編集部
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