高機能・ライフサイエンス・原料・素材

日本触媒　抗菌効果のある化粧品素材をファンケルと共同で開発

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2020年9月15日

　日本触媒は14日、ファンケルと、大気中の花粉やPM2.5など微粒子が肌や毛髪に付着することを防ぎ、かつ抗菌、抗ウイルス効果をもつ新規ポリマーの共同開発に成功したと発表した。この新規ポリマーは保湿効果もあり、様々な外的刺激因子から肌や毛髪を守ることを目的とした商品への応用が期待できる。

　肌の角層中に含まれる細胞間脂質は、水分保持機能とバリア機能をもつことが知られている。両社は、細胞間脂質が親水基と疎水基の両方から構成されていることに着目し、親水性モノマーと疎水性モノマーで構成される新規ポリマーを分子設計した。これに基づき日本触媒のポリマー合成技術を活用し、水分保持機能と被膜形成能を両立した新しいポリマーの開発に至った。

　開発した新規ポリマーは、①微粒子付着防止効果②保湿効果③抗菌・抗ウイルス作用の3つの効果を発揮する。同ポリマーを配合した化粧品は、肌や毛髪への微粒子の付着を防ぎ、様々な外的因子によるダメージから守るとともに、潤いを与えることが期待される。

　なお、今回の成果の一部は、今年3月に京都で開催された「日本薬学会第140年会」で発表。さらにオンラインで開催される「第31回IFSCC学術大会2020横浜大会」（10月21~30日）でも発表される予定だ。

花粉付着抑制効果（人工皮膚）
花粉付着抑制効果（人工皮膚）
PM2.5付着抑制効果（人工皮膚）
PM2.5付着抑制効果（人工皮膚）

三井化学　シンガ社3Dプリンター製品にコート剤が採用

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2020年9月15日

　三井化学は14日、同社の液状ポリオレフィン系接着剤「ユニストール」が、シーメンス社（シンガポール）の扱う3Dプリンター製医療用フェイスシールドフレームのコート剤に採用されたと発表した。

「ユニストール」がシーメンス社（シンガポール）の3Dプリンター製フェイスシールドに採用された。写真提供：Siemens Pte Ltd, Singapore
「ユニストール」がシーメンス社（シンガポール）の3Dプリンター製フェイスシールドに採用された。写真提供：Siemens Pte Ltd, Singapore

　デジタルトランスフォーメーションを推進する企業にガイダンスや研修などを提供するコンピテンスセンターであるシーメンス社のAMTCは、コロナ禍での迅速な貢献を行うため、わずか2カ月で医療用フェイスシールドの設計・開発・製造を行い、6月から同国タントクセン病院で試験導入を開始している。

　「ユニストール」は、三井化学の独自技術によりポリオレフィンに極性基を導入した変性ポリオレフィンを主成分とする液状プライマー・接着剤。従来、接着・密着しにくいといわれていたポリエチレンやポリプロピレンなどオレフィン系樹脂のみならず、各種エンジアリング樹脂など幅広い素材の塗料または接着剤のプライマー、あるいは接着剤そのものとして使用されている。

　今回採用された「ユニストールXPシリーズ」は、BTX（ベンゼン、トルエン、キシレン）フリーのヒートシール剤および耐薬品性ドライラミ接着剤。フェイスシールドのフレーム部分にコート剤として活用されている。フレームはAMTCの3Dプリンターで製造されているが、フレーム表面にミクロな空壁ができるため、その細孔にウイルス・細菌が残留する課題があった。

　「ユニストール」は、フレーム部分のコーティング剤として、①フレーム素材と良好に密着する性能に加え、②ウイルス・細菌の残留を抑える表面平滑性、③再利用のための消毒を可能にする耐アルコール性、④耐傷つき性、⑤弾性強化、⑥破砕防止、⑦耐低線量UV滅菌性を発現。3Dプリントフレームの表面をより滑らかにするだけでなく、より強く柔軟にし、滅菌処理も可能になったため、再利用性能を大きく向上させることができた。

　三井化学は、今後とも新型コロナウイルスの感染拡大防止に対して、製品の提供を通じて、社会課題の解決に貢献していく考えだ。

住友理工　フィラー塗布型の薄膜高断熱材を製品化

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2020年9月14日

　住友理工はこのほど、高断熱フィラーを塗料化した塗布型の薄膜高断熱材「ファインシュライト」を開発・製品化したと発表した。

薄膜高断熱材「ファインシュライト」（シートタイプ）
薄膜高断熱材「ファインシュライト」（シートタイプ）

　同社のコアコンピタンスである高分子材料技術を応用し、ナノサイズの微細細孔をもつ高断熱フィラー（シリカエアロゲル）を塗料化。不織布、成形樹脂などの基材にコーティングし、静止空気以上の高断熱性を発揮する薄くて柔軟な断熱材だ。

　熱の移動経路（対流、伝導、輻射）のうちの対流に着目。固体で最も熱伝導率の低いシリカエアロゲルは、内部細孔内の空気は動けず対流しないため熱伝導は低い。これを微細粉砕して断熱フィラーに加工。独自の高分子材料技術でフィラーを高密度状態のままで塗料化した。塗膜の熱伝導率は0.02W/mKで静止空気の0.026W/mKを下回る。なお発泡ウレタンは0.035、グラスウールは0.045である。

　同社は、「ファインシュライト」を不織布にコーティングしたシートタイプの供給を開始。隙間や狭い空間にも設置でき軽量であるため、自動車をはじめ、熱対策が必要な家電、住宅、保冷ボックスなど幅広い用途での断熱対策に有用だ。不織布以外の様々な基材にも適用でき、さらなる製品展開に向けた開発を進めていく。

ユーグレナなど　観光バスにバイオ燃料の使用を開始

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2020年9月14日

　ユーグレナとジェイアールバス関東は、成田空港を出発する定期観光バスに、微細藻類ユーグレナ（和名：ミドリムシ）と使用済み食用油を原料とする次世代バイオディーゼル燃料「ユーグレナバイオディーゼル燃料」を先月から導入している。バイオ燃料による観光バス運行の取り組みは、JR東日本グループでは初となる。

　JR東日本グループが、ESG経営で事業を通じた持続可能な開発目標（SDGs）達成に取り組む中、JRバス関東は日本をバイオ燃料先進国にすることを目指すユーグレナの「グリーンオイルジャパン」宣言に賛同。同社は、成田空港発の定期観光バスに同バイオ燃料を導入し、CO2排出削減を目指した取り組みを始めた。

　導入路線は「ウェルカム成田セレクトバスツアー・芝山コース」（1台）で、成田空港～芝山仁王尊～道の駅多古あじさい館～房総のむら～成田空港・成田駅を周遊する。9月いっぱいの土日に運行し、10月以降は内容変更の予定。4月から新型コロナウイルス感染症の影響で運休していたが、感染防止対策の上での一部再開に併わせ、同バイオ燃料の導入も開始した。定期観光バスを通じて地域の魅力と日本のサステナブルな取り組みの体感に貢献していく考えだ。

　バイオ燃料は、既存の化石燃料に比べ理論上CO2排出量の少ない再生可能な液体燃料であり、世界中で普及が進む。トウモロコシやサトウキビ、大豆、パームなどの可食原料は食料との競合・森林破壊などの問題が指摘されているが、「ユーグレナバイオディーゼル燃料」はユーグレナ油脂や使用済み食用油などを主原料とするため、食料との競合や森林破壊がなく持続可能性に優れる。既存のエンジンでも使用でき、水素や電気への移行に必要なインフラコストも不要で、利用拡大の可能性は高い。

ユーグレナ　グリーンオイルジャパン

住友化学と島根大学　CO2をメタノールに、炭素循環を実現

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2020年9月14日

　住友化学と島根大学はこのほど、CO2からメタノールを実用化に見合うレベルで高効率に合成する共同研究を推進すると発表した。

　メタノールは、エチレンやプロピレンといった低級オレフィンを製造する原料として広く使用されているほか、合成樹脂や接着剤、薬品、塗料など化学品の基礎原料。世界で年間約8000万tの需要があり、現在は、化石資源である天然ガスや石炭ガスを主原料に、高温高圧下で複数の製造工程を経て生産されている。

　気候変動対応が世界的に喫緊の課題となる中、企業やアカデミアは、温室効果ガス削減を目指して、炭素循環の実現に資する技術開発に取り組んでいる。メタノールについては、ごみの焼却処理により発生するCO2と再生可能エネルギー由来の水素を原料として合成すれば、温室効果ガス排出量の削減と有用な工業製品の生産を同時に達成することができる。

　また、合成ガス（CO、CO2および水素の混合ガス）からも製造ができるため、地域の使用済みプラスチックやバイオマス資源を合成ガスに変換し、この合成ガスを原料としてメタノールを得ることで、炭素循環の実現が可能となる。

　CO2を原料としたメタノール合成の実用化に向けた課題として、メタノールの収率が低いことや反応で副生する水蒸気による触媒劣化が知られているが、近年、この課題を克服する技術として、島根大学総合理工学部の小俣光司教授が開発する反応収率を向上させるプロセス技術が注目を集めている。

　今回の共同研究では、同大学は、引き続き触媒とプロセスの基礎技術開発を進め、住友化学は、その基礎技術をもとに触媒とプロセスの工業化に取り組み、高効率なメタノール合成反応の確立を目指す。

　両者は、共同研究を通じて高効率なメタノールの合成反応プロセスを完成させ、CO2と使用済みプラを資源とした炭素循環を確立し、持続可能な社会の構築に貢献していく。

CO2からメタノールを合成
CO2からメタノールを合成

宇部興産　データ駆動型のバイオ生産、NEDO事業に採択

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2020年9月14日

　宇部興産は11日、「データ駆動型統合バイオ生産マネジメントシステム（Data‐driven iBMS）の研究開発」を共同提案し、NEDO（新エネルギー・産業技術総合開発機構）の委託事業に採択されたと発表した。

　今回の提案はNEDOの「カーボンリサイクル実現を加速するバイオ由来製品生産技術の開発」プロジェクトに係る研究開発委託事業に公募したもので、委託期間は2020～2026年度の最大7年間となっている。

　同事業では、バイオ生産技術開発の各過程で取得されるあらゆる培養情報をデジタル化・標準化し、統合的に集積・共有できる体制を整え、各開発段階の全体連携を強化することで、バイオ生産の実用化障壁を下げ、社会実装できる確率を格段に向上させていく。これによりバイオ産業を活性化し、カーボンリサイクルを実現する持続可能な社会への貢献を目指す。

　同事業の中で宇部興産は、NEDOスマートセルプロジェクトで確立された微生物育種技術・代謝設計技術や代謝計測技術などを最大限に活用。培養情報をデジタル化・標準化し、新たに資源化できるバイオマスの拡充や工業化に向けたポリマー原料のバイオ生産プロセスを開発する。

　同社はこれらの技術開発を通して、バイオ由来製品の社会実装の加速とバイオエコノミーの活性化に貢献する考えだ。

バイオ由来製品　技術開発のイメージ
バイオ由来製品　技術開発のイメージ

東京大など　高製造性・高性能両立の有機半導体を開発

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2020年9月11日

　東京大学、富山高等専門学校、筑波大学、北里大学と産業技術総合研究所（産総研）はこのほど、特異な構造相転移挙動により高溶解性・高移動度・環境ストレス耐性をもち、高製造プロセス適性かつ高性能な有機半導体を開発したと発表した。その成果は、アメリカ化学会（ACS）学会誌のオンライン速報版で公開された。

　有機半導体は低分子間力の固体であり軽量・柔軟で、印刷で製造できるため低生産コスト・低環境負荷である。性能も市販アモルファスシリコンより1桁以上高い10㎠/Vs級の移動度をもち、次世代のプリンテッド・フレキシブルエレクトロニクス材料として期待される。しかし、高性能有機半導体分子の多くは有機溶媒への溶解性が乏しく、製造プロセスが限られることが課題であった。

　同研究グループが開発したデシル置換セレン架橋V字型分子C10-DNS-VWは、製造プロセス適性と高性能を両立している。SPring-8による構造解析で、高溶解性だが低電荷輸送性の1次元集合体構造と、高電荷輸送性だが低溶解性の2次元集合体構造の2種類の集合体構造を形成し、加熱処理により1次元から2次元に、良溶媒存在下では2次元から1次元へ相転移することが分かった。

　また分子動力学計算では基板表面では2次元集合体構造は1次元構造よりも安定であり、蒸着法や塗布結晶化法などの製造プロセスによらず、薄膜作製時に2次元構造が再現性よく得られた。一般的な芳香族溶媒に対して1重量%以上溶解するため、様々な印刷プロセスに適用できる。塗布プロセスで得られた単結晶薄膜を用いたトランジスタは、世界最高レベルの11㎠/Vsの移動度、良好な電荷注入特性、高環境ストレス耐性を示した。

　今回開発のC10-DNS-VWからなる有機半導体は、蒸着法や印刷法などの各種製造プロセスへの適合性が高い。電子タグやマルチセンサーなど各種ハイエンドデバイス開発を加速し、次世代プリンテッド・フレキシブルエレクトロニクス分野の起爆材料となることが期待される。

SABIC　銅張積層板用樹脂の能増で5Gをサポート

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2020年9月11日

　SABICはこのほど、5G基地局や高速サーバーに使われる高性能プリント基板（PCB）用の「NORYL SA9000」樹脂の生産能力を大幅に引き上げると発表した。昨年に続く今回の能力拡大で、生産量は昨年比でほぼ倍増、一昨年比で10倍になる見込み。将来の製品開発に向けた機能も備え現在インドで進行しており、年内に完了する予定だ。

　「NORYL SA9000」はポリフェニレン・エーテルベースの二官能変性オリゴマーで、トルエンやメチルエチルケトンなどの溶剤に溶解し、スチレン系、アリル系、アクリル系、マレイミド系、メタクリル系や、不飽和ポリエステルなどのモノマー・樹脂などの熱硬化性樹脂と配合可能。それにより耐熱性、寸法安定性、熱膨張率、高多層化がバランスした低損失銅張積層板（CCL）を既存工程で生産できる。

　無線ネットワーク用の高速、広帯域幅、低遅延の5Gインフラで使用されるハイエンドPCBには、高周波数による高速・低挿入損失の高性能CCLが要求され、「NORYL SA9000」は重要構成材料として世界中で使用されている。5Gインフラ市場の今後5年間の年平均成長率は53％との予測もあり、今回の生産能力増強で、ハイエンドCCL向け材料のリードタイムを短縮し、急激な需要変化にも柔軟に対応する。

　また、5G無線ネットワークには膨大な数のスモール・セル基地局などの特殊なインフラが必要。多入出力型基地局とアンテナはレドーム、ダイポール共振器、アンテナ・コンポーネント、ファスナー、ネジ、スタンドオフ、付属部品、位相器、無線周波数フィルター・ハウジングなどで構成され、いずれも機械的特性、物理的特性、誘電特性のバランスのとれた高性能材料が求められる。

　同社は、テクノロジー推進に必要な独自の材料ソリューション、射出成形ソリューションの提供に取り組み、スペシャリティ材料への投資を継続し、5Gネットワークのグローバルな導入促進に貢献していく考えだ。

日立化成　低損失・低変形の5G対応プリント板材料を量産

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2020年9月11日

　日立化成はこのほど、第5世代移動通信システム（5G）や先進運転支援システム（ADAS）、人工知能（AI）などの半導体実装基板に求められる低伝送損失と低そり性を実現するプリント配線板用高機能積層材料「MCL-HS200」の量産を3月より開始したと発表した。

　エレクトロニクス関連製品のIoT（モノのインターネット）化やADAS、AIなどの普及には高速・大容量で低遅延、多数接続が可能な5Gが不可欠だ。またコロナ禍の影響によるリモートワークの増加など、5Gの需要はますます拡大している。

　5GやADASでは、4Gより高い周波数帯を使用するため、電気信号の減衰（伝送損失）が大きい。高周波向け回路基板には伝送損失に加え、信号遅延も低く抑えることが重要。さらにスマートフォンなどデバイスの小型化・高機能化に伴い回路基板も薄型化し、実装時の低そり性も求められるが、これらの両立は難しく課題だった。

　同社は、低極性樹脂と低誘電ガラスクロスの使用で伝送損失を低く抑え（低誘電正接特性）、信号遅延を低減した（低比誘電率）。また、低熱膨張樹脂とフィラー高充填化で低そり性を実現（低熱膨張特性）。

　さらに同社の半導体パッケージ用基材の低熱膨張化技術と高速通信用の多層基板材料の低誘電率化技術を融合し、誘電正接0.0028（10GHz）、誘電率3.4（10GHz）、熱膨張係数10PPM/℃と、高次元で低伝送損失と低信号遅延、低そり性を両立した。薄型基板に対応する回路充填性（樹脂の流動性）をもち、薄型化構造に対応する極薄プリプレグも揃えた。

　日立化成は、さらなる低誘電率化と薄型化の実現に向けて開発を進めており、今後も高度な技術と新製品の開発を通じて、プリント配線板の高機能化に貢献していく考えだ。

宇部興産　生分解性材料の開発に出資、繭由来の天然素材

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2020年9月11日

　宇部興産は10日、カイコの繭に由来するタンパク質であるシルクプロテインの抽出・加工技術をもつながすな繭（京都府京丹後市）の第3者割当増資の引き受けによる出資を決定したと発表した。

　ながすな繭は、『「繭」の可能性を信じ、社会にその価値を届ける。』という経営理念の下、日本有数のシルク産業の地である京丹後市で、シルクプロテインの研究・開発と、その加工品などの製造・販売を行っている。

　シルクプロテインは、自然界の微生物によって分解される生分解性のある材料で、ながすな繭独自の抽出技術により、フィルムやスポンジ、粒子など幅広い形状へ加工できる。同社は、これらの技術により、医療機器や化粧品、繊維、コーティングなどの市場で、「人にも環境にやさしい、そして世の中に役立つものを」提供することを目指している。

　この取り組みに宇部興産が賛同し出資を決定。今後は両社で連携し、市場のニーズを把握しながらシルクプロテイン製品の品質向上やスピーディな量産立ち上げを行い、早期に事業を確立していく。同時に、共同研究を通じ、迅速に生分解材料の知見を蓄積するとともに、新たな用途の開拓に取り組み、将来にわたる両社の成長と事業の発展を目指す。