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榮獲2025年諾貝爾化學獎的「金屬有機框架(Metal Organic Framework; MOF)」新型材料，日本長期投入此領域研究並具有領先地位。如今MOF正逐步走出實驗室，朝向龐大的產業應用與商業市場邁進。MOF具有將空氣中的二氧化碳轉換為可利用資源的潛力，甚至顛覆電池材料、接著劑等既有技術的基本概念。從降低環境負荷到材料性能的提升，此項技術正在多項產業領域掀起變革。
量產佈局半導體與防衛市場
2025年諾貝爾化學獎讓「金屬有機框架(MOF)」受到高度關注，其商業化應用持續推進中。成立於2013 年的美國西北大學衍生新創公司Numat Technologies已在威斯康辛州建置一座年產能最高可達300噸的MOF量產製造基地，藉由規模化生產大幅降低MOF成本。Numat最大的優勢在於能將一般需要3至4家公司分工完成的流程，全部整合在同一公司內達到一貫完成。從材料設計、量產到應用開發，再至最終產品的製造與銷售，皆採取一站式整合模式。相較於其他業者，Numat具有壓倒性的速度優勢。
在學術研究領域中，往往將焦點放在「特殊機能性」上，因此對於成本結構與法規限制的考量相對不足。Numat則以量產為前提設計MOF，刻意選擇價格較低的金屬與有機配位子。以目前的生產規模而言，MOF仍屬於「特殊材料」的範疇，但隨著CO₂回收等脫碳化的大規模市場逐步成形，MOF的量產化全面推進，Numat預期單價可望下降至每公斤10~20美元。然而，Numat並非以銷售MOF材料本身為目標，而是將重心放在各個市場所需的最終產品開發與供應，透過銷售內含MOF的工業製品創造收益。MOF是由金屬離子與有機配位子構成的多孔性材料，亦稱為多孔性配位高分子(PCP)，其奈米尺度孔洞可透過分子間作用力有效吸附氣體與特定分子。Numat運用此特性，率先將MOF材料商用化，並導入半導體製造與防衛產業。
透過MOF的高吸附能力，Numat開發出可在低於1大氣壓條件下儲存與運輸半導體製造所需之氣體的鋼瓶「ION-X」，即使在低壓狀態下仍能有效儲氣，大幅降低氣體洩漏風險，也是世界上第一個將MOF商業化應用於製造業的案例。目前已導入美國、台灣、韓國、日本等地的半導體工廠，實際應用於製造現場。在防衛產業領域，Numat則將MOF混入濾材，開發可吸附有毒物質的防毒面具濾芯，並進一步將MOF織入布料中，製成可同時應用於軍事與工業領域的個人防護服（圖一）。既有防護服大多仰賴有機氟化合物(PFAS)作為阻隔有毒物質的「屏障」。相較之下，MOF基材具有「吸附並分解有害物質」的特性，因此可望實現PFAS-Free且透過主動吸附與無害化機制以保護人體的全新防護方式，在環境與安全面更具優勢。
圖一、Numat利用MOF技術，開發適用於半導體、國防工業等領域之產品
MOF塗層切入半導體設備市場
基於MOF具有奈米尺度多孔結構，能有效吸附特定物質的特性，國際間MOF商業化動向也日趨活躍；相較之下，日本多數企業仍認為其實用化尚需時間。然而，其實NIPPON FUSSO早在2020年即已達到MOF添加型氟樹脂塗佈材料的商業化。除了既有氟樹脂體系之外，NIPPON FUSSO亦同步推動不使用氟樹脂之 MOF添加塗膜研究，以作為因應PFAS管制趨勢的中長期佈局。多孔性材料MOF能在塗層中發揮吸附並分散滲入水蒸氣的作用。一般塗佈材料在水蒸氣滲入後，容易因塗層表面（接觸藥液側）與外部溫差，而在母材與塗膜界面產生凝集，形成類似水泡的膨起「泡體(Blister)」，並由母材側頂起塗層，進而導致塗層剝離。NIPPON FUSSO則透過在塗層內部混入MOF，促使水蒸氣被吸附並均勻分散，從根本上抑制泡體的生成 ---以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。