高機能・ライフサイエンス・原料・素材

旭硝子財団　ブループラネット賞決定、ティルマン教授ら2人

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2020年6月17日

　旭硝子財団はこのほど、ブループラネット賞（地球環境国際賞）の2020年の受賞者に、デイビッド・ティルマン教授とサイモン・スチュアート博士を決定したと発表した。

　同賞は地球環境の修復を願い、地球サミットが開催された1992年に設立され、今年で29回目を迎えた。地球環境問題の解決に関して、社会科学、自然科学／技術、応用の面で著しい貢献をした、個人または組織の業績を称える国際的な賞。今回は国内488人、海外795人のノミネーターから127件の受賞候補者が推薦され、その中から2人が選ばれた。

デイビッド・ティルマン教授（米国）
デイビッド・ティルマン教授（米国）

　受賞者のうち、デイビッド・ティルマン教授は米国出身で、ミネソタ大学教授・大学理事、カリフォルニア大学サンタバーバラ校卓越教授。農業と食習慣が健康と環境に与える影響について精査し、植物ベースの食物は人間の健康と環境の両方に利があるのに対し、赤身の肉類は人間の健康にも環境にも悪影響を与えることを示した。密接に関連している食習慣・環境・健康のトリレンマを地球規模の問題と捉え、人間の健康にも、地球環境にもよい農業の実践と食習慣への移行を唱道している。

サイモン・スチュアート博士（英国）
サイモン・スチュアート博士（英国）

　サイモン・スチュアート博士は英国出身で、シンクロニシティ・アース戦略的保全部長、元IUCN（国際自然保護連合）種の保存委員会議長。IUCN絶滅危惧種レッドリストのためのカテゴリーと定量的な基準の開発を主導し、評価対象種の拡大に顕著な貢献があった。この堅固な科学的基盤により、レッドリストは、最も信頼性が高く、広く利用される種の絶滅リスクに関する情報源となっている。また、世界両生類アセスメントを立ち上げ、統括し、両生類の減少はその生息場所だけでなく、自然環境が損なわれつつあることを示していると警鐘を鳴らした。

　なお、表彰式は10月7日に東京會舘（東京都千代田区）で行われ、賞状とトロフィー、副賞5000万円が贈られる。その後、翌8日に国際連合大学、10日に京都大学で受賞者による記念講演会が開催される予定。

JXTGホールディングス　バイオ分野で協業、光合成で低炭素社会に貢献

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2020年6月17日

　JXTGホールディングスはこのほど、CHITOSE BIO EVOLUTIONと、藻類バイオマスを広く活用する社会の構築に向けて、藻類バイオマスの培養規模拡大と藻由来の製品開発について協業に関する契約を締結したと発表した。これを機に、JXTGグループとちとせグループは、光合成を活用した低炭素・循環型社会の実現のため様々なバイオ分野で協業していく方針だ。なお、今回の協業に先立ち今年3月末、JXTGはJXTGイノベーションパートナーズを通じ、ちとせに資本参画している。

　JXTGグループは、「2040年長期ビジョン」で掲げた「低炭素・循環型社会への貢献」の実現に向けた取り組みを推進。2040年には、自社のCO2排出をカーボンニュートラルにすることを目指し、環境配慮型商品の開発に積極的に取り組んでいる。

　一方、ちとせグループは、太陽エネルギーの光合成利用を最大限活用した藻類の大規模培養技術をはじめ、微生物、藻類、動物細胞などの微細な生き物を活用する技術に強みを持つバイオベンチャー。国内のみならず、マレーシア、シンガポールなどの東南アジアで農業や食品、エネルギーなどの幅広い分野で事業を展開している。ただ、藻類バイオマスを広く社会で活用するためには、藻類バイオマスを大規模に安定的に生産し、そのバイオマスを原料とした様々な製品を開発することが大きな課題となっている。

　今回の協業では、太陽エネルギーが豊富な赤道直下の東南アジアに位置するマレーシアで、藻類培養の規模拡大に取り組むとともに、そこで生産した藻類を由来とする燃料、ケミカル、飼料、機能性素材などの多様な製品の開発に取り組み、事業化を目指していく。

　両社は今後、光合成を活用した低炭素・循環型社会の実現に向けて、藻類事業だけでなく様々なバイオ分野での協業を検討し、社会の発展と活力のある未来づくりに貢献していく。

住友ベーク　先端技術の活用で生産効率を向上、NECと共創

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2020年6月17日

　住友ベークライトは16日、NECと生産技術のデジタル化に向けて共創し、製造工程にAI、IoTなどの最先端のテクノロジーを導入することで、製造工程の自律制御を実現したと発表した。

　住友ベークライトは、国内基幹工場の主力生産ラインで、デジタル化による生産効率20％向上を実現し、国内の他の生産拠点・生産ラインへの展開を図る。さらには、海外拠点への導入に向けた環境整備を進めていく考えだ。

　少子化による生産年齢人口の減少に伴い、ものづくりの現場では人手不足が深刻化。また、熟練技術者の高齢化が進む中、技術・経験・ノウハウを伝承するとともに、ICTの活用により、これらの〝技〟を「見える化」していくことが求められている。このように製造業ではデジタル技術の活用で業務の変革を進めていくことが喫緊の課題だ。

　住友ベークライトは、NECと共創し、静岡工場などの国内主力4工場内の装置の稼働情報などを、IoTを用いて可視化するとともに、AIが各工程の制御ルールを分析することで、従来難しかった機能性化学品のバッチ連続型生産ラインでのデジタル化を実現した。

　生産技術のデジタル化の特長として、①エッジコンピューティング領域ソフト「Edgecross」活用による通信規格の異なるデータの収集、②AI（NECの「インバリアント分析技術」を活用したデータ分析と異常の見える化、③AIを活用し、暗黙知を「見える化」した制御ルールの設定、などが挙げられる。

　新型コロナウイルスへの対応にもつながる3密防止の生産体制の確立は、今後海外拠点にも展開していく計画。さらに、住友ベークライトは、NECとの共創を通じて、ITとケミカルの両方に精通するITケミストの育成にも取り組んでいく。

　両社は今後、デジタルトランスフォーメーションが急速に進展する中、AI、IoTなどのデジタル技術を積極的に活用し、引き続き製造業のデジタル化を加速していく考えだ。

住友ベークライト静岡工場
住友ベークライト静岡工場

SEMI　半導体ファブ装置投資、年後半から上昇

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2020年6月17日

コロナ禍が懸念材料も、デジタル化が成長けん引

　半導体のファブ装置投資額は、2020年はコロナ禍が響き前半を中心に想定以上の落ち込みとなるが、後半から徐々に上昇し、来年には急成長を見せて過去最高額を上回る見通しだ。

　SEMIはこのほど、最新の「World Fab Forecast」レポートに基づき、2021年の半導体前工程ファブ装置投資額の予測を発表。ファブ装置の投資額は前年比24％増の677億ドルに達するとし、前回（2月発行）の予測額を10％上方修正した。

　レポートによると、来年は、全ての製品分野で堅調な成長が見込まれる。なかでもメモリーファブの投資額が最大の300億ドルとなり、最先端ロジックおよびファウンドリがこれに続く290億ドルとなる。メモリーファブでは、3D NANDの投資額が同17％増、DRAMファブは同50％増となり急成長をけん引する。ロジックおよびファウンドリの投資も、メモリーと同様に来年の回復が期待され、最先端ラインを中心に同16％の上昇となる。さらに、投資額は小さいものの高い成長率を示す製品群も貢献。イメージセンサーは同36％増、アナログおよびミクストシグナルは同13％増、パワー関連デバイスは同67％増となり、それぞれ一段の飛躍が予測される。

　一方、2020年の投資額については、2月予測（同3％増）から同4％減に下方修正した。コロナ禍により先行き不透明感が強まり、投資を控える動きが出ていることが背景にある。そのためメモリーのDRAMファブは同11％減、最先端ロジックおよびファウンドリも同11％減を想定している。

　こうした中、コロナ感染拡大によるステイホームの動きから、ウイルス対策として安全在庫を積み上げる企業が出てきている。データセンター向けなどに需要が伸びることから、3DNANDの投資額は同30％増を見込んだ。また、今年後半に投資が上昇することを予測しているが、パンデミックの影響で米国だけでも4000万人の労働者が失職しており（5月時点）、企業倒産の影響がコンシューマ市場や裁量的支出に波及することが懸念される。

　こうした下降気流の中にあっても、デジタル化やコミュニケーションのニーズが半導体産業の成長をけん引し、クラウドサーバー、サーバーストレージ、ゲーム機、ヘルスケア機器などが、メモリーやIT関連機器の需要を押し上げると分析している。

 

NEDO　室温付近で高性能を示す熱電変換材料を開発

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2020年6月16日

　NEDOはこのほど、産総研、未利用熱エネルギー革新的活用技術研究組合（TherMAT）と共同で、セレン化銀（Ag2Se）を使用した、室温で高い性能を示す熱電変換材料を開発した。

　熱と電気を相互変換できる熱電変換技術は、熱エネルギーを電気に変換する熱電発電デバイスと電気で冷却する熱電冷却デバイスに応用できる。熱電発電は、自動車や工場から排出される高温（400℃以上）の未利用熱を対象に研究開発が進められてきたが、産業分野では低温（200℃未満）の未利用熱量が総未利用熱量の76％を占めていることから、低温の未利用熱の利用が求められている。またスマート技術の発展で、電子機器用の自立電源や熱制御が課題となり、室温・高効率の熱電発電、熱電冷却デバイスへの期待が高い。

　室温付近（100℃以下）で使用できる唯一の実用熱電変換材料としてテルル化ビスマス（Bi2Te3）があるが、熱電変換技術の普及には変換効率の向上が不可欠。熱電性能指数ZTは、熱電出力因子が高く熱伝導率が低いほど高くなる。Ag2Seは熱伝導率が低いことからn型熱電変換材料として近年注目されているが、熱電出力因子が低いためZTは低い。

　今回、Ag2Seの走査型透過電子顕微鏡を用いた観察により、直方晶系構造中にある微量の単斜晶系構造が電荷キャリアの移動を妨げていることと、キャリア濃度が熱電変換材料としては高すぎることが分かった。単斜晶系構造の抑制を熱力学的に検討した結果、Seをわずかに過剰にし、硫黄（S）をわずかに添加することで、結晶構造を直方晶系に安定化させることができた。

　これによりキャリア移動度が増加するとともにキャリア濃度も減少。熱電出力因子は改善し、Bi2Te3と同等レベルのTZを達成した。ナノスケールでの結晶構造制御で、電荷移送キャリアの移動度の向上とキャリア濃度を最適化し、高い性能を実現。材料設計指針として、ナノメートル領域での構造制御が有用であることを実証した。

　今後、IoT用電子機器などの自立電源や電気機器の局所冷却などへの利用が期待される。

花王　CNF疎水化技術、複合高機能樹脂の提供を開始

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2020年6月16日

　花王はこのほど、バイオマス由来のセルロースナノファイバー（CNF）を改質し、各用途の樹脂に配合することで、少量でも樹脂の強度や寸法安定性を向上させることを可能にした。この改質CNF配合高機能樹脂を、ユーザーニーズにあわせてカスタマイズした「LUNAFLEX（ルナフレックス）」シリーズとして提供を開始する。今後、改質CNF配合による物性向上が資源の効率的利用に寄与し、社会のサステナビリティに貢献することが期待される。

　CNFは、植物中でセルロース分子の束を形成しており、サステナブルな高機能素材として世界中でその有効活用が望まれている。高強度・高弾性など様々な機能を持つことに加え、樹脂に配合すると、樹脂の強度や靱性、寸法安定性の向上効果がある。

　しかし、分子間や分子内で強固に水素結合をしているため、ナノファイバーとして単離することは非常に難しい。　また単離した後もその表面は強い親水性を示すため、油性溶媒にはなじみが悪く、分散安定化は非常に困難だった。さらに、樹脂への配合の際にCNFが凝集してしまうなどの不具合が生じてしまうことが多く、樹脂中への均一ナノ分散には種々のノウハウが必要となる。

　こうした中、花王は独自に積み上げた界面制御技術に基づき、CNFの表面に様々な官能基を付加することで発現する機能を探索。その結果、親水性のCNF表面を疎水表面へと改質することが可能となり、CNFを樹脂へ均一ナノ分散することに成功した。

　同社は、複合化原料の提供だけにとどまらず、改質CNF配合樹脂を「LUNAFLEX」シリーズとして提供する取り組みを開始。表面改質を施して樹脂への分散・混合性を向上した改質CNFを光硬化性アクリル樹脂、熱硬化性エポキシ樹脂、および熱可塑性フェノキシ樹脂に対して配合したところ、顕著な物性の向上が認められている。

　同社は今後も、ユーザーが使用する様々な樹脂や使用場面に対して同社CNFが有効活用されるよう、新たな製品、性能を提案していく考えだ。

トクヤマ　水素利用の定置式FC発電機、実証運転を開始

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2020年6月16日

　トクヤマは15日、トヨタ自動車と、燃料電池自動車（FCV）の燃料電池システム（FCシステム）を活用した定置式の燃料電池発電機（FC発電機）を山口県周南市のトクヤマ徳山製造所内に設置して、電解による副生水素を利用した実証運転を開始したと発表した。実証運転は、2022年3月末までを予定している。

FC発電機の外観
FC発電機の外観

　FC発電機は、FCV「MIRAI」に搭載されているFCスタック、パワーコントロールユニット（PCU）、2次電池などのFCシステムを活用することにより、高性能で安価な機器の製造を目指して、トヨタとトヨタエナジーソリューションズが共同で開発している。

　今回導入したFC発電機は、昨年9月より、愛知県豊田市のトヨタ本社工場内で実証運転中の定格出力100kWのFC発電機をベースに、定格出力を50kWに変更し、部品レイアウトの見直しなどによりメンテナンス性向上などの改良を加えた。実証運転は、トクヤマが食塩電解法でカセイソーダを製造する際に副次的に発生する副生水素をFC発電機の燃料として活用する。トクヤマは、副生水素を安定供給する役割を担い、FC発電機で発電した電力は、定格出力50kWで徳山製造所内へ供給する。

　トヨタは、水素使用量当たりの発電量などのエネルギー効率、発電出力の安定性、耐久性、メンテナンス性、海風による塩害の影響などの検証･評価を行う。さらに、副生水素活用による発電性能への影響や水素を外部購入した場合と比べた燃料代などの経済性を試算する。

　今後、トクヤマは、国内有数の高純度な副生水素供給能力を持つ総合化学メーカーとして、副生水素を活用した地域貢献モデル事業の検討を進める。トヨタは、FC発電機の普及に向けて出力ラインナップの拡大、エネルギー効率や耐久性向上･コンパクト化･コスト低減などの商品力強化に向けた研究･開発とビジネスモデルの検討を行う。

　両社は、今回の実証を通じて水素社会の実現を目指した取り組みをさらに進めていく考えだ。

 

クラレ　マスクフィルター用不織布の国内生産体制を強化

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2020年6月16日

　クラレは15日、不織布と不織布製品の製造・販売会社であるクラレクラフレックスで現在増設中の、岡山工場（岡山県岡山市南区）メルトブローン不織布の生産設備について、マスクフィルターも生産可能な設備に変更すると発表した。

　マスクフィルター用不織布の需要増大に対応するため設備を増設し、メルトブローン不織布の生産能力を年産900tから2700tに引き上げる。マスク換算で年産約3億枚の原反の増産体制を整えることで、新型コロナウイルスの感染拡大防止に貢献していく考えだ。今年11月末の稼働を予定。

　メルトブローン不織布は、バインダーを使わず原料ポリマー100％からなる不織布で、極細繊維の緻密な構造により、マスク用をはじめ各種フィルターに使用されている。新型コロナウイルス感染対策として国内のマスクの需要が急速に拡大する一方で、マスクフィルターは不足しており、とりわけ医療用途で使用される高性能なフィルターの不足は深刻な問題となっている。

　同社はメルトブローン不織布をフェイスマスクや食品・飲料ろ過フィルター、エアフィルターなど、様々な用途に展開しているが、既存設備は、昨今の新型コロナウイルス感染拡大に伴う、マスクフィルター需要のひっ迫を受け、フル生産が続いている。こうした状況の下、現在増設工事を行っているメルトブローン不織布設備の、マスクフィルターが生産可能な設備への変更を決めた。

　今後も、クラレグループは「世のため人のため、他人（ひと）のやれないことをやる」という使命の下、独自の技術で世の中に役立つ製品を提供していく。

昭和電工　上海でVE・EMライン増設を完了、生産能力を2倍に拡張

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2020年6月16日

　昭和電工は15日、同社グループの中国法人・上海昭和高分子（SSHP）が、ビニルエステル樹脂（VE）と合成樹脂エマルジョン（EM）の生産ライン増設を完了し生産を開始したと発表した。中国での機能性樹脂事業の拡大を図るため、生産能力を約2倍に引き上げた。

　第5世代移動通信（5G）の進展など情報通信分野の発展による液晶ディスプレイやタッチパネルなどの電子材料市場の拡大に伴い、これらの部材の生産に使用されるVEの中国国内需要も急速に拡大している。さらに、VEは優れた耐食性と耐薬品性を持つことから、大気汚染防止のために導入が進んでいる火力発電所の排煙脱硫装置、電子材料工場の排水処理設備、ごみ処理設備や化学品貯蔵タンクなどの腐食防止内面ライニング用としても需要拡大が続いている。

　また中国では、環境保護強化の一環として2015年から始まったVOC（揮発性有機化合物）規制により、有機溶剤を使用した塗料や接着剤などの利用が厳しく制限されていることを背景に、水系の塗料や接着剤への切り替えが進み、それらに使用されるEMの需要も拡大している。こうした中、SSHPでは今回、VE・EM共に生産能力を約2倍に引き上げる増設工事を実施した。

　昭和電工グループは、収益性と安定性を高レベルで維持できる個性派事業の連合体〝個性派企業〟を実現し、世界トップレベルの機能性化学メーカーになることを目標としている。今後も成長する中国市場に社会的価値の高い製品やサービスを提供して事業を拡大し、個性派事業の確立を目指す。

上海昭和高分子(SSHP)の外観
上海昭和高分子(SSHP)の外観

 

三菱ケミカル　独社と業務提携、3D樹脂パウダーに進出

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2020年6月16日

　三菱ケミカルは15日、3Dプリンティング用樹脂パウダーを製造販売するAM Polymers社（AMP社：ドイツ・ヴィリッヒ市）と、PBT（ポリブチレンテレフタレート）パウダーの共同開発と販売に関する独占的な業務提携に合意したと発表した。これにより、三菱ケミカルは、3Dプリンティング用樹脂パウダーの製造販売事業に初進出する。

　一方、AMP社は、3Dプリンティングの製法の1つである粉末造形法に使用される樹脂パウダーを専門に取り扱う。3Dプリンタの市場が拡大している欧州を中心に顧客基盤を確立しており、ポリプロピレンやポリエチレンなどの樹脂を粉末化する過程で、3Dプリンティング用に造形性・物性を強化する技術に優れる。

　同提携に基づき、三菱ケミカルでは、PBTを組成段階から3Dプリンティング用にカスタマイズし、難燃性などの物性を付与できるパウダーを共同開発。開発品のPBTは、樹脂パウダーとして主流となっているPA12（ナイロン12）に比べて吸水性が低いため、造形時の取り扱いが容易といった特長がある。近日中に顧客評価のための試作品を欧州で順次提供していく予定だ。粉末造形法による3Dリンティングは、パウダーから造形するため複雑な形状が可能で、造形時間も短いため、量産性が必要とされる自動車や航空機部品への採用が期待されている。

　三菱ケミカルは、今回の提携を通じて3Dプリンティング用の樹脂パウダーの開発と販売ネットワークを強化し、積極的に事業を展開していく。

3D中面用写真2　PBTパウダーによる粉末造形3Dプリンタ造形品サンプル
PBTパウダーによる粉末造形3Dプリンタ造形品サンプル