全球首創！開發出大幅提升矽氧烷固化用鐵觸媒耐空氣性的封裝技術

新聞稿資訊 標題: 全球首創，開發出大幅提升矽氧烷固化用鐵觸媒耐空氣性的封裝技術 副標題: 公司名稱: 產業: 本文（開頭8000字）: 作為NEDO「官民合作青年研究員發掘支援計畫」（以下簡稱「Wakasapo」）的一部分，北里大學神谷昌宏講師等研究團隊與富士高分子工業株式會社共同開發了一種技術，透過使用矽氧烷樹脂封裝矽氧烷固化用鐵觸媒，顯著提升了其耐空氣性（封裝鐵觸媒）。

此外，我們對所開發的封裝鐵觸媒應用於矽氧烷TIM（熱介面材料）的製造進行了技術驗證，並證實其可在使用鉑觸媒的傳統製造設備和生產環境下進行量產。富士高分子工業將開始提供所開發的TIM樣品。

同時滿足固化適應性和長期儲存穩定性的鐵觸媒開發為全球首創，有望促進鐵觸媒在矽氧烷製造中的普及。這將有助於減少對稀有金屬的依賴，並為建立永續且穩定的矽氧烷產品產業基礎做出貢獻。

圖1 以封裝鐵觸媒製造的矽氧烷TIM

1. 背景

以稀有金屬鉑作為觸媒的硬化矽氧烷材料製造方法，廣泛應用於脫模塗層劑和矽氧烷橡膠產品，從工業用途到醫療材料、炊具等生活相關用品。特別是近年來，矽氧烷基TIM被應用於電動汽車電池和中央處理器（CPU）散熱材料領域。為了滿足產品低成本化和更高功能化的要求，利用廉價且資源豐富的鐵等作為觸媒的研發活動日益活躍。為了響應這些產業需求，NEDO從2014財年到2021財年（項目*1）推進了有機矽功能化學品製造工藝技術的開發，並作為其中一部分，致力於矽氧烷固化用鐵觸媒的技術開發。2026年1月，所開發的鐵觸媒已由東京化成工業株式會社作為「全球首個適用於矽氧烷固化的觸媒」開始銷售（*2）。該鐵觸媒亦可應用於製造含有雜原子（*3）的部件，而這些部件難以使用鉑觸媒製造，因此有望用於開發更高性能的新材料。另一方面，上述鐵觸媒在實際環境和量產規模下的長期儲存穩定性方面仍存在問題，這一直是鐵觸媒矽氧烷產品普及的障礙。

在這種背景下，北里大學於2022財年起參與NEDO Wakasapo *4的媒合支援階段，並自2024財年起在共同研究階段與富士高分子工業合作，推進實際環境下的驗證實驗，致力於開發適合實用化的矽氧烷材料製造技術。

2. 本次成果

(1) 封裝鐵觸媒的開發

自2026年1月開始銷售的矽氧烷固化用鐵觸媒，雖然可用於短時間計量和固化驗證，但如果暴露於空氣中30分鐘以上，它會分解並失去其觸媒性能（矽氧烷製造能力）（圖2左）。為此，我們成功開發了一種技術（封裝鐵觸媒），透過使用矽氧烷樹脂進行封裝，顯著提升了耐空氣性（1萬倍以上）。我們還證明，所開發的封裝鐵觸媒在空氣中、室溫下可維持高觸媒性能超過一年而不會分解。這標誌著全球首次成功開發出具有在實際環境下大規模生產所需的長期儲存穩定性的鐵觸媒（*5）。

圖2 長期空氣暴露時的變化：鐵觸媒（左）與封裝鐵觸媒（右）

(2) 矽氧烷TIM製造中量產適應性的驗證

利用所開發的封裝鐵觸媒，在與傳統鉑觸媒相同的設備和環境下，驗證了其在TIM製造中的量產適應性，並獲得了與使用鉑時性能相當的TIM。透過這次驗證，我們確認了從鉑觸媒轉換為鐵觸媒無需額外投資新設備。此外，隨著封裝鐵觸媒的普及和實用化，預計相關產業對稀有金屬的依賴度將降低，製造成本也將降低。

圖3 矽氧烷TIM製造中量產適應性已獲證實的製程

3. 未來計畫

NEDO、北里大學和富士高分子工業的目標是將新開發的封裝鐵觸媒推向社會實踐。作為第一步，富士高分子工業將開始提供所開發TIM的樣品。北里大學和富士高分子工業將繼續合作，推進利用封裝鐵觸媒的實證實驗及其產品化，從而幫助降低矽氧烷產業對稀有金屬的依賴，並建立永續且穩定的產業基礎。

[註釋]

*1 2014財年至2021財年項目

項目名稱：有機矽功能化學品製造工藝技術開發

項目期間：2014財年 – 2021財年

項目概要：有機矽功能化學品製造工藝 關鍵字: