2023年02月16日

東レ、ポリマー粘弾性を研究段階から高精度予測

【カテゴリー】：行政/団体 【関連企業・団体】：東レ

東レは16日、米国シカゴ大学の研究グループと共同で、ポリマーの成型加工プロセスにおいて重要な物性である粘弾性をポリマーの化学構造から高精度に予測できるマルチスケールシミュレーション技術を開発したと発表した。これによってポリマーの粘弾性を研究段階から予測できるようになり、使用後のリサイクルまで想定した製品開発のスピードアップが期待できる。今後、同社のDXに活用し、ポリマーリサイクルの研究・技術開発を加速していく。 　ポリマーの粘弾性は、原料を繊維やフィルムなどに成形加工する際、サイズや性能を精密制御する上で欠かせないが、その一方、ポリマーをリサイクルすると、廃棄物の量や状態で原料の粘弾性が大きく変化するため、成形加工プロセスを頻繁に調整する必要があり、歩留まりが低下する課題があった。 　東レは今回、シカゴ大学と共同で、東レがもつ分子設計の計算技術とシカゴ大学の粗視化計算技術を融合し、実験なしに研究段階でポリマーの化学構造から粘弾性を高精度に予測できるマルチスケールシミュレーション技術を開発した。 　 　ポリスチレンとナイロン6で本計算技術の原理検証を行ったところ、実験から得られた粘弾性データを良好に再現できた。廃棄物の種類・量・状態に対して、粘弾性を軸とした成形加工プロセス最適化を行えるようになり、歩留まりの向上が可能になる。 　 　東レは今後、この計算技術を同社の量子化学計算、マテリアルズインフォマティクス、CAEと融合し、基幹ポリマーに展開して、原料から製品、さらに製品廃棄物まで一気通貫型のデジタル製品設計体制を構築することで、リサイクル市場に展開していく方針だ。 ＜用語の解説＞ ◆CAEとは　：Computer Aided Engineeringの略称。工業製品の設計・開発工程においてその作業を支援するコンピュータシステム、あるいはそのツールをいう。