世界初レアアースレスでの高耐久性ジルコニアボールの量産技術を開発【東レ】

2023年4月12日

世界初レアアースレスでの高耐久性ジルコニアボールの量産技術を開発
-電子部品、EV及び電池製品等の信頼性・供給安定性向上に貢献-

　東レ株式会社（所在地：東京都中央区、代表取締役社長：日覺昭廣、以下「東レ」）は、このたび、世界で初めてレアアースレスを実現する高耐久性ジルコニアボールの量産技術を開発しました。本技術で作製したジルコニアボールをMLCC(積層セラミックコンデンサー)用セラミックス材料やLIB(リチウムイオンバッテリー)用電極材料の粉砕・解砕に用いることで、各種製品の信頼性・供給安定性向上に貢献するとともに、ボール交換頻度の低減によりお客様の製造コストダウンに寄与することが可能です。　2023年度初頭からサンプルワークを開始し、年度内の量産化を目指してまいります。

　ジルコニアボールは、主に材料を粉末状にするための分散や破砕、表面研磨などに利用されます。東レは、高性能セラミックス「トレセラム™」を展開し、MLCC用セラミックス材料やLIB用電極材料向けなどで採用されています。　近年、スマートフォンの高機能化に伴い、製品を構成する原材料の信頼性・供給安定性向上が求められています。また、今後拡大が期待されるEVなどに使用されるLIBの電極材用途では、コストダウン要求が厳しく、ジルコニアボールの長寿命化が課題であり、劣化に強く摩耗しにくいジルコニアボールが求められていました。

　東レは、ジルコニアボールを構成する一部組成を再設計することで、ジルコニアボール表面状態の結晶構造劣化を最小限に抑え、一般的なジルコニアボールと比べ、耐久性が大幅に向上したジルコニアボール量産技術の開発に成功しました。本開発品は、MLCC用セラミックス材料やLIB用電極材料の粉砕・解砕において、高耐久性であることからジルコニアボール起因の不純物混入を最小限に抑制でき、対象物質の品質向上や安定化が可能となります。また、ジルコニアボールの長寿命化を実現し、ボール交換頻度の低減によるお客様の製造コストダウンと生産性向上に貢献します。さらに従来のジルコニアボール生産における焼結工程では1,500℃での高温処理が必要ですが、組成再設計によって1,300℃以下で焼結が可能となり、焼結温度低下によるCO2排出量削減にも貢献します。
　加えて、従来の一般的なジルコニアボールは、組成の一部にレアアースのイットリアが採用されていましたが、本開発品は産出国が限定されない非レアアースの素材を採用しており、原材料の調達不安の解消にも繋がります。

　2023年度初頭からサンプルワークを開始し、年度内の量産化を目指してまいります。また、高耐久性を活かし、ジルコニアボール表面の再研磨によるリサイクル利用も視野に入れ、お客様とともにSDGsの達成を目指したリサイクルシステムの検討を進めてまいります。

　東レは、コア技術である「有機合成化学」、「高分子化学」、「バイオテクノロジー」、「ナノテクノロジー」を駆使し、社会を本質的に変える力のある革新的な素材の研究・技術開発を推進することで、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まいります。