CNT発見から25年－量産法確立・応用製品続々、稼ぐ戦略シフトへ

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  日本ゼオンとＮＥＤＯが開発した単層ＣＮＴ含有の高性能熱輸送シート

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  ＣＮＴ含有透明導電膜

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  ミズノが開発したＣＮＴ含有ゴルフシャフト

カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）の発見から７日で２５周年を迎えた。ＣＮＴは日本で発見され、国が実用化に向け、継続的に技術開発を支えてきた。この四半世紀でＣＮＴの物性が明らかになり、量産法が確立し、ＣＮＴの応用製品が開発された。だがまだ道半ば。これから産業化のステージに入る。炭素繊維のように日本を代表する材料に育つか注目される。（小寺貴之）

【強度、鉄の２０倍】

理想的なＣＮＴは鉄鋼の２０倍の強度で、重さはアルミの半分。銅の１０００倍の電流を流せ、熱は銅の５倍以上伝わりやすい。名城大学の飯島澄男終身教授（当時ＮＥＣ主席研究員）が発見し、１９９１年の１１月７日号の英科学雑誌「ネイチャー」に掲載された。

飯島教授は「まず半導体回路や薄型ディスプレーなどへの応用研究が盛り上がった」と振り返る。日本の半導体産業が強かった時代と重なる。医療応用も模索されたが、アスベスト問題で研究は停滞。現在は樹脂とＣＮＴの複合材や電子部品材料が有望市場だ。時代の流れに応じてスポンサーを乗り換えながら研究をつないできた。

新エネルギー・産業技術総合開発機構（ＮＥＤＯ）は９８年から１８年間、開発を支援してきた。物性解明から製造技術、用途開発と研究者を支え、１５年に日本ゼオンの単層ＣＮＴ工場が稼働したことで、ＣＮＴ自体の開発は一段落した。ＮＥＤＯの古川一夫理事長は「ＣＮＴは技術開発戦略から産業戦略にシフトする」と説明する。

【宇宙関連に提案】

産業技術総合研究所などは耐熱性４５０度Ｃの単層ＣＮＴ含有スーパーエンジニアリングプラスチックを開発。軽さを生かしてアルミからの置き換えを狙う。宇宙関連製品などに提案していく。ミズノはゴルフシャフトのＣＦＲＰにＣＮＴを加えることで耐衝撃性を１３％向上させた。

日本ゼオンは樹脂中にＣＮＴを配向させた熱輸送シート（ＴＩＭ）を開発。ＣＮＴに沿って大量の熱が伝わる。サーバーなどのＣＰＵ冷却向けに発売する。日本ゼオンの荒川公平特別経営技監は「高性能ＴＩＭは３８０億円市場になる。この過半をとりたい」という。三菱鉛筆はスマートフォンの保護フィルムにＣＮＴを採用。フィルム中のＣＮＴが電界変化の面積を広げるため、タッチを検出しやすくなった。入力用のペン先を細くでき、操作性が向上した。

【機能性生かす】

宇宙から身近な文具までＣＮＴが浸透しようとしている。だがどの市場が大きく育つかまだわからない。機能性材料はニッチ製品の集まりで、構造材料は生産規模が物を言う。古川理事長は「機能性材料は機能の追加や強化の柔軟性、構造材料はコストを追求しなくてはいけない。信頼性評価や認証とも組み合わせたい」という。

これまで全方位で用途開発を展開し、芽は出てきた。この応用製品を各市場で勝てる商品に高め、日本が稼ぐ戦略が必要だ。「ＣＮＴは半導体のように生産設備を輸出されない。素材のアドバンテージがあるうちに勝てる商品を出していきたい」と力を込める。