ケムネット東京　東レ、高耐熱・高耐電圧用フィルム開発　

2024年12月16日

東レ、高耐熱・高耐電圧用フィルム開発

【カテゴリー】：新製品/新技術
【関連企業・団体】：東レ

　東レは16日、150℃で動作可能な高耐熱性を有する高耐電圧コンデンサ用フィルムを創出したと発表した。
　小型・高信頼性の耐熱コンデンサの実用化を加速させ、炭化ケイ素（SiC）パワー半導体搭載インバータの冷却機構簡略化による小型化・軽量化に貢献する。今後、サンプルワークと量産化に向けた検討を急ぐ。

　脱炭素社会の実現に向けて、電気自動車（EV）、燃料電池車（FCV）などの電動モビリティの開発が進んでいる。電動モビリティはいずれもモーターで駆動するが、その制御回路(インバータ)の動作を安定化する主要部品がフィルムコンデンサとなる。車載用フィルムコンデンサには、薄膜化による小型化、電力負荷を低減するための低損失、耐電圧に代表される高い信頼性などの優れた特性からポリプロピレン（PP）フィルムコンデンサが使用されている。同社は車載コンデンサ用PPフィルムで世界トップシェアを有する

　車載インバータではエネルギーロスが小さく高温駆動が可能なSiCパワー半導体の採用が本格化しており、小型化・軽量化に向けて、半導体の冷却機構の簡素化も進んでいる。例えば、将来実現が予測されている空飛ぶクルマでは冷却を水冷から空冷とすることで大幅に軽量化すると期待されている。

　だが、現状のPPフィルムコンデンサでは、耐熱性向上に限界があり、150℃の耐熱性確保は困難。また、一般的な耐熱性フィルムには、信頼性を確保するためのセルフヒール性が不十分という課題があった。

　東レは、独自のポリマー設計技術と二軸延伸技術により、高温での高い耐電圧を有するフィルム基材層を設計し、さらに本基材層に独自設計の高セルフヒール層を薄膜積層することで、150℃耐熱を有する信頼性の高い高耐電圧コンデンサ用フィルムを実現した。現在、名古屋大学未来材料・システム研究所の山本真義教授と共同で、車載インバータの実駆動環境でのコンデンサ評価系を新たに構築し、150℃での動作を確認している。これによりEV、船舶、空飛ぶクルマなどの電動モビリティや産業機械の低電費化を実現し、脱炭素社会実現や物流効率化といった社会課題の解決に貢献していく方針だ。
　なお、東レは1月29～31日、東京ビッグサイトで開催される「nano tech 2025」に同フィルムを出展する。