高機能・ライフサイエンス・原料・素材

三井化学　クラウドを活用した次世代工場DX基盤を構築

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2021年8月27日

　三井化学は26日、データドリブンなビジネス推進を目指し、次世代工場DX基盤のプライベートクラウドとして、ニュータニックス社の「Nutanix Cloud Platform」を採用し、9月から大牟田工場で稼働を開始すると発表した。12月までに国内全製造拠点に導入し、センサーデータの集約、リアルタイム分析およびBCP（事業継続計画）向上を実現する。

エッジコンピューティング化での変化点
　エッジコンピューティング化での変化点

　同ソリューションの導入は、グループ長期経営方針の達成に導く、重要なDX戦略の一環。不確実性が増す環境下、三井化学は社会課題解決に向けた貢献と持続的成長を実現するためDXを全社に展開し、ビジネスモデル、業務プロセスなどの高度化を目指す考えだ。

　同社は現在、各拠点で試験的に少数のセンサー機器を導入し、運転高度化の準備をしているが、本格導入した場合、多数のセンサーやIoT機器類を設置することになり、膨大な情報が発生する。これらの情報をクラウドやデータセンターに直接転送すると拠点間の通信量が大幅に増加し、通信回線が圧迫され、ITシステム全体が不安定になる可能性がある。また、BCPの観点からも、災害激甚化による通信回線断絶や停電による拠点間通信の不通が想定され、すべての情報を1つのデータセンターにまとめておくことは大きなリスクだった。

　こうした中、同社は、国内の主要5工場と袖ケ浦研究センターに、本格的にIoTセンサーデバイス網を構築し運転のさらなる高度化を図る。その前段として、9月の大牟田工場を皮切りに12月末までに全拠点に前処理用のシステムとして同プラットフォームを導入、膨大な情報量を処理できるDX基盤の整備（エッジコンピューティング〈EC〉化）を決定した。

　導入メリットとして、①次世代工場DX基盤を構築しEC化を実現、②各製造拠点から、振動、ガス、圧力計など多数のセンサーデータを収集し、データレイク化やデータのリアルタイム分析が可能、③EC環境構築により、非常時に通信断絶が起きた場合のBCP向上、④サーバー上で稼働するため、高セキュリティ・高信頼・高パフォーマンスといった安定運用ができる基盤を実現、などが挙げられる。

ENEOS　水素SC構築の4件、NEDO事業に採択

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2021年8月27日

　ENEOSは26日、CO2フリー水素サプライチェーン（SC）の構築に向けて実施する4件の実証事業が、新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）の「グリーンイノベーション基金事業」として採択されたと発表した。

グリーンイノベーション基金を活用したCO2フリー水素サプライチェーン実証事業の全体図
グリーンイノベーション基金を活用したCO2フリー水素サプライチェーン実証事業の全体図

　今回採択された実証事業は、①MCH（メチルシクロヘキサン）SCの大規模実証、②直接MCH電解合成（Direct MCH）技術開発、③水素発電技術（専燃）実機実証、④液化水素SCの商用化実証、の4事業。なお、実証期間は2030年度末まで（④のみ2029年度末まで）を予定している。

　同社は、海外で製造した水素（ブルー・グリーン）のキャリア（輸送手段）として、ガソリンに組成が近く安定的に輸送・貯蔵ができるMCHに注目。2030年30円/N㎥の水素供給コスト達成に向け、既存設備を活用した脱水素技術や、MCHSCの構築を目指す。

　①については、協業検討に合意してきた豪州やマレーシアなどの現地企業と共同で、海外でのCO2フリー水素とMCH製造プラントの建設・運用、MCHの海上輸送、国内の製油所数カ所の既存設備を最大限活用したMCH受け入れ・貯蔵・水素製造について、年間数万tの商用規模の技術を実証する。また、MCHから製造した水素は、製油所内で石油製品の製造プロセスに利用するほか、近隣の発電所などへ供給することも検討する。

　②については、同社が独自開発し研究を進めてきた、再エネ由来のMCH製造の低コスト化（2050年20円／N㎥）を可能にする直接MCH電解合成技術の実用化を目指す。同技術を活用したMCH製造装置（電解槽）の大型化に向けた技術開発を行う。豪州では、商用規模の5MW級（水素製造能力：1000N㎥/h相当）の大型プラント技術の開発と実証運転に取り組む。

直接MCH電解合成（水電解との比較）

　③については、同社がもつガスタービンを活用し、国内で初めて大型の水素専焼発電技術の適用可能性を調査し実機実証を行う。水素は燃焼温度が高く排ガス中のサーマルNOx量の上昇が大きいことや、燃焼速度が速く逆火や燃焼振動が生じやすいという課題がある。発電機メーカーと協力してこれらの課題に対応した専用燃焼器を実機に実装した技術検証を実施する。併せて、①のMCHSCの大規模実証などを通じた水素を供給することで、同社電源のゼロエミッション化の実現可能性を検討する。

　④の実証では同社は水素キャリアとして液化水素にも取り組む。年間数万t規模のCO2フリー水素の製造、液化、出荷、海上輸送、受け入れまでの一貫した国際間の液化水素SC実証を、日本水素エネルギー（川崎重工業の100％出資）および岩谷産業と共同で行う。国内外を含め実証場所は未定だが、コンビナート地区など、パイプラインによる水素供給ポテンシャルが高い場所に受け入れ基地を設置し、近隣の発電所などへの供給インフラの構築を目指す。ENEOSは、SDGsの課題解決につながる同実証などを通じて、CO2フリー水素SCを構築し、脱炭素エネルギーの安定効率供給に取り組んでいく。

 

富士フイルム　銀塩増幅反応で新型コロナ抗原を高感度で検出

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2021年8月24日

　富士フイルムはこのほど、ハンディタイプの新型コロナウイルス抗原検査キットを体外診断用医薬品として、富士フイルムメディカルを通じて発売を開始した。

　検査キット「富士ドライケム IMMUNO AG（イムノ エージー）ハンディCOVID-19 Ag」は、写真の現像プロセスで使う銀塩増幅反応による高感度検出技術を応用した「銀増幅イムノクロマト法」によるもので、カートリッジに検体の抽出液を滴下すると10~13分で検査結果を目視確認することができ、専用の検査装置は不要だ。

　使用した抗体は横浜市立大学が開発したもので、従来のコロナウイルスやインフルエンザウイルスとは区別し、新型コロナウイルス抗原を高精度で検出。また変異の影響を受けにくいウイルス抗原部位を標的とした抗体であるため、アルファ株、ベータ株、ガンマ株などの変異株のウイルス抗原も高精度に検出できることを確認している。

　標識抗体は、この抗体に金コロイドを付けたもの。これと抗原が結合して抗原抗体複合体となり、それを検査キットの検出ラインに塗布した捕捉抗体が捕捉。そこに還元剤と銀イオンを共存させると、銀増幅反応により金コロイドの周囲でのみ銀イオンが還元して直径約6㎛の金属銀を形成する。目視検出能は約100倍に増幅され、ウイルス量が少ない場合でも検出が可能となる。同大学と共同で行った培養ウイルスや臨床検体を使った性能確認の結果、銀増幅を用いないイムノクロマト法と比べて高いウイルス検出能を示した。

　同製品の発売により、検査装置をもたない高齢者施設、企業、学校などでも新型コロナウイルスの検査を可能とし、さらなる検査体制の拡充と感染拡大の抑制に貢献できるとしている。

帝人フロンティア　防ダニ寝具・インテリア製品シリーズの販売開始

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2021年8月24日

　帝人フロンティアはこのほど、ダニを寄せ付けにくく、ダニの増殖を抑制する効果をもつ寝具・インタエリア製品を「ダニスト」シリーズとして展開すると発表した。掛け布団、敷き布団、枕の3アイテムについて、9月1日からテイジン公式オンラインショップ「くらし＠サイエンス」を通じて販売を開始し、その後、インテリア専門店やインターネット通販サイトへと販路を拡大していく。

　「ダニスト」シリーズの特長として、①高い防ダニ性能を発揮（ダニに対し一般製品と比べ99.9％忌避効果、増殖を99.9％抑制）、②制菌性能と防臭性能を発揮（細菌の増殖や、部屋干し臭を抑制）、③かさ高で軽量（中空でランダムなスパイラル構造の原糸を使用）、④環境にやさしい（リサイクルポリエステル繊維「エコペット」を使用）などが挙げられる。同社は今後、「ダニスト」シリーズとして、クッションやラグ、敷きパッドなどへと商品展開を拡大し、売上高として2021年度に5000万円、2022年度に1億5000万円を目指す。

横浜ゴム　ゴム・樹脂アロイでホースの大幅軽量化に成功

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2021年8月24日

　横浜ゴムはこのほど、自動車用エアコンホースの50％軽量化に成功したと発表した。2024年の本格的な事業展開を目指す。

　自動車産業は、CASE、MaaS、DXなど大変革の時代を迎えている。さらに世界各国は「2050年までのカーボンニュートラル（CN）達成」に向けて脱炭素化への動きを加速し、次世代環境対応車へのシフトが急進している。こうした中、航続距離の延長や燃費向上の観点から車両の軽量化は課題の1つで、搭載部品への軽量化ニーズはますます高まっている。

　今回、軽量化に成功したホースは、同社の独自技術を駆使して開発したゴム・樹脂ポリマーアロイ（海相が樹脂、島相がゴムの海島構造体）により、ゴムの柔軟性・耐熱性と樹脂の高いガスバリア性を生かし、従来比50％の大幅軽量化を実現。ホース製造には、多量の熱を使う加硫が不要で、CN達成にも貢献する。

　同社のホース配管事業ではゴム製、樹脂製の高圧ホースなど多くの産業用商品を生産販売しており、自動車用エアコンホースは日米などのカーメーカーに納入している。ホースと配管を一体化した設計・評価を強みとし、様々な要求や配管レイアウトに対応。配管はオール樹脂化を進め、ホースと配管の組み合わせでも大幅な軽量化が可能だ。

　今後は、実用化に向けた開発や他の自動車配管への参入など、次世代環境対応に向けて独創的なホース配管の開発を推進していく考えだ。

東亞合成　液状化対策複合ポリマー、実工事で強度確認

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2021年8月24日

　東亞合成はこのほど、新たな複合ポリマー「CXP」使った、初の試みとなる「CXPグラウト工法」による液状化対策工事を、高アルカリ性（pH10.3）、既設タンク直下の地盤で行い、十分な強度改善効果を確認したと発表した。同ポリマーと同工法は、京都大学大学院地球環境学堂の勝見武教授の技術指導の下、東亞合成と鴻池組が共同開発したもの。　

「CXP」はアクリル系薬剤と無機系薬剤を地盤内で結合させ、複合ポリマー を形成
「CXP」はアクリル系薬剤と無機系薬剤を地盤内で結合させ、複合ポリマー を形成

「CXP」はアクリル系薬剤と無機系薬剤を地盤内で結合させ、複合ポリマー（高強度ゲル）を形成する新しいタイプの地盤注入剤。従来の地盤改良剤と比べ、①酸性からアルカリ性まで広範囲な地盤に適用可能、②養生期間は従来の5分の1に短縮、③複合ポリマーは安定で強度・耐久性に優れる、④高い安全性で水生生物への影響が小さい、という特長がある。

 

東亞合成名古屋工場内にある既存タンク直下で、「CXPグラウト工法」による液状化対策工事を実施
東亞合成名古屋工場内にある既存タンク直下で、「CXPグラウト工法」による液状化対策工事を実施

今回、「CXPグラウト工法」による初めての実工事として、東亞合成名古屋工場内にある使用中のタンク直下での施工を実施。注入管を斜めから地盤に挿入して25tの「CXP」を注入した。地盤のpHは10以上と高アルカリ性だったが、施工後に採取した改良土の圧縮強度は液状化対策に十分な強度を示した。その結果、同工法による既設構造物直下地盤への適用性が明らかになるとともに、pH10を超えるアルカリ性地盤も十分に改良できることが実地盤で確認された。

　東亞合成は、すでに民間企業への紹介を開始しており、今後は、さらに工事実績を重ねて液状化被害を防止することで、地域の安全と国土強靭化に貢献していく考えだ。

産総研　固体酸化物形燃料電池で最高レベルの発電性能

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2021年8月23日

　産業技術総合研究所（産総研）のゼロエミッション国際共同研究センターはこのほど、ナノ構造制御した高性能空気極を開発し、固体酸化物形燃料電池（SOFC）単セルで世界最高レベルの出力密度を達成した。「固体酸化物エネルギー変換先端技術コンソーシアム（ASEC）」でプライマリ会員の大阪ガス、京セラ、デンソー、森村SOFCテクノロジー、三浦工業と産総研による「革新セルスタックプロジェクト」の取り組み。

　SOFCは他の燃料電池より発電効率が高くすでに市販化されているが、システムの大きさや製造コストが普及への課題だ。セルの出力密度向上を目的に、電極反応抵抗の小さな空気極の開発に取り組み、今回パルスレーザー堆積（PLD）法で自己組織化ナノ複合空気極と、その性能を十分に発揮するためのナノ柱状多孔質集電層、ナノ複合化燃料極機能層を開発・搭載した。

　従来の空気極材料には単一または複数の金属酸化物との混合物である多孔質焼成体が使われ、その粒子径は数百㎚から1㎛程度である。今回PLD法により、二種類の材料が太さ数10㎚程度の柱状構造の中に各々幅数㎚の縞状で存在する交互配置構造の作製に成功した。燃料極機能層は、水素の酸化反応を促進するために燃料極支持体と電解質の間にあり、サブミクロン程度のセラミック混合物が使われる。

　今回、噴霧熱分解法により、10㎚程度の一次粒子を凝集、二次粒子化した粉末を作製。セル全体の抵抗低減と緻密な薄膜電解質の形成を向上させる。空気極集電層は電極反応のための電子を供給する層で、通常1㎛程度の粒子からなる。今回PLD法で作ったナノ柱状多孔質集電層は、数十㎚程度の領域ごとに電気的接続をし、電極全体の効率を上げた。これらの新規材料を搭載した単セルは、電極反応抵抗率0.01Ω/㎠、700℃での出力密度4.5W/?以上、SOFCセルの一般的な作動電圧0・8Ⅴでの電流密度三A/㎠で、従来の一般的なセルの6～10倍の電流値を実現。これによりセル枚数は10分の1程度にでき、コストの大幅削減とシステムの小型化が見込まれる。

　6月から開始したASEC第2期では、構造安定化による電極の長寿命・高信頼性化や、量産化への適応性検討などを進めるとともに、これら部材を搭載する技術の早期実用化を図る。

岩谷産業など　CO2フリー水素とCNメタンの製造検討

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2021年8月23日

　岩谷産業はこのほど、関西電力と共同で「ハイドロエッジ」の液化水素製造プラントを活用したCO2フリー水素とカーボンニュートラル（CN）メタン製造の検討を開始したと発表した。新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）の委託事業「水素社会構築技術開発事業/地域水素利活用技術開発」で、製造方法とモデル構築を目指す。実施期間は今年度の1年間。

　水素はクリーンエネルギーとして脱炭素社会実現の切り札として期待されるが、現在国内で商業用に製造・供給されている水素は製造・輸送時にCO2を排出しており、CO2フリー水素の製造技術確立や製造コストの削減が求められる。

　今回、NEDO委託事業に「CO2フリー水素の製造に関する最適手法の検討およびモデル構築」と「メタネーションによるカーボンリサイクルの最適手法の検討およびモデル構築」が採択され、①水素の原材料である天然ガスのCO2フリー化のための証書の調達方法やコストなどの調査、②CO2回収のための脱炭装置などの導入・運転に要するコスト調査、③再生可能エネルギーによる水素製造のための電力調達方法や水電解装置などの設備構成やコスト調査、④CNメタン製造・供給のためCO2とCO2フリー水素によるメタネーションの適用可能性と、既設設備を最大限活用するCNメタンの輸送方法と最適製造・供給モデルの検討、を行う。

　なおハイドロエッジ（大阪府堺市）は岩谷産業と関西電力、堺LNGの合弁会社で、液化水素製造能力は3kl/時×3系列だ。

帝人フロンティア　特殊ファインセラミックスの遮熱塗料、販売開始

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2021年8月23日

　帝人フロンティアはこのほど、真球状特殊ファインセラミックスの使用により、高い遮熱性を示し、平滑できれいな塗装面を実現する遮熱塗料「ソルフリオ」の販売を開始すると発表した。

遮熱塗料「ソルフリオ」 塗装の一例
遮熱塗料「ソルフリオ」 塗装の一例

　同社は、環境戦略として「THINK ECO」を掲げ、衣料から産業資材までの幅広い用途で省エネに役立つ素材や製品を展開している。今回、販売を開始する「ソルフリオ」をはじめ、今後も省エネに貢献するソリューションの提供に注力していく考えだ。

　近年、地球温暖化による猛暑や、熱中症による健康被害の深刻化などにより、暑さ対策への関心とともに、遮熱製品に対するニーズが高まっている。中でも遮熱塗料は、暑さ対策に加え、省エネにも有効であることから、市場で高く評価されている。ただ、既存製品には、幅広い素材に対応し平滑できれいな塗装外観が得られるものは多くなかった。

　こうした中、同社は、幅広い素材に対して高い遮熱効果を発揮し、平滑できれいな塗装面が得られる遮熱塗料の開発に成功した。特長として、①真球状特殊ファインセラミックスが均質に配置された塗膜を形成することで太陽光の近赤外線を効率よく反射し塗装面の温度上昇を抑制する高い遮熱効果、②凹凸の少ない平滑で光沢のある塗装面を実現し、高いレベリング性を保有、③80㎛と薄い膜厚であり、表面硬度は鉛筆硬度3Hと高硬度、④無機素材や金属素材、プラスチックなど幅広い素材に対応可能、などが挙げられる。

　同社は今後、屋根や外壁、エアコン室外機、分電盤などの屋外設備向けに販売を開始。その後、屋外スポーツ施設・器具やコンテナ、金属製構造物など幅広い用途に展開していく。売上目標として、2021年度に5000万円、2024年度には3億円を目指す。

三菱ケミカル　シュガーエステルを増強、福岡事業所に新系列

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2021年8月23日

　三菱ケミカルは20日、福岡事業所（福岡県北九州市）に、シュガーエステルの新たな製造工場を建設することを決定したと発表した。製造能力は年産2000tで、2023年夏の稼働を予定している。

シュガーエステル
シュガーエステル

　シュガーエステルは、ショ糖と植物油脂由来の脂肪酸を主原料とした乳化剤で、水分と油分を均一に混合させる機能をもち、食品の加工や流通保管時の品質維持に役立つ製品。飲料（缶コーヒーなど）、乳製品（ホイップクリームなど）、菓子類（ケーキやチョコレートなど）といった加工食品をはじめとした幅広い分野で使用されている。

　近年、国内食品メーカー向けの安定した需要に加え、中国を中心とした海外需要が著しく伸長しており、今後も一層の成長が期待される。同社は現在、三重事業所（三重県四日市市）を拠点にシュガーエステルを製造しているが、増加する需要に対応するとともにサプライチェーンの強化を図るため、福岡事業所に新系列を設置することを決定した。