共同開発

産総研と北海道大学　CO2からのブタノール連続生産を達成

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2021年9月29日

　産業技術総合研究所（産総研）と北海道大学はこのほど、CO2を原料に、アルコールの一種であるブタノールを連続生産する技術を共同開発した。CO2を直接原料として使う、新たな化学品合成プロセスとして期待される。

　年間1000万t以上のアルコールやアルデヒドが、プロピレンなどの不飽和炭化水素、CO、水素を原料にしたヒドロホルミル化反応（オキソ反応）により、コバルトやロジウム錯体触媒を使ったバッチ式反応で製造されている。金属錯体触媒は生成物との分離や再利用に課題がある。固体担体に固定化する手法が提案されてきたが、反応性が変化し、耐熱性が低下してしまう。

　産総研は、ルテニウム錯体がCO2をCOに変換する触媒機能をもつことに着目し、毒性の高いCOの代わりにCO2を使うオキソ反応を世界に先駆けて開発した。しかし錯体触媒は有機溶媒に溶解させて使うため、耐圧反応容器を使うバッチ式反応プロセスが必要であった。

　今回イオン液体を使って、ルテニウム錯体触媒をシリカゲル表面に薄膜状に固定化した触媒を開発。薄膜状のイオン液体中のルテニウム錯体触媒は、有機溶媒中と同様に反応する上、外観はシリカゲルと同じ粉体であるため、一般的な固体触媒と同様に扱える。

　またイオン液体は、オキソ反応温度域では揮発しないので、触媒を担体上に安定に保持できる。これにより、CO2と水素とプロピレンから、ブタノールを連続的に生産することが可能になった。高圧フロー式反応装置で反応圧8・6M㎩、反応温度170℃、約8時間の反応では、従来のバッチ式反応プロセスに比べ、時間当たりの収率は10倍になった。

　今後は主生成物の選択性と触媒の耐久性の向上のため、新たな金属錯体触媒やイオン液体の改良を行っていく。また、幅広く他の原料への適用可能性も検討していく。

今回開発したCO2を原料としたアルコール合成プロセス

 

日本ゼオン　AIを活用し物性を予測、機能性材料の開発加速

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2021年9月1日

　日本ゼオンはこのほど、2017年から参画している新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）の「超先端材料超高速開発基盤技術プロジェクト」を通じて、AIにより材料の構造画像を生成し、高速・高精度で物性の予測を可能とする技術を共同開発したと発表した。なお、同プロジェクトには同社のほか、先端素材高速開発技術研究組合（ADMAT）、産業技術総合研究所（産総研）が参画している。

　昨今、材料開発のさらなる高度化・高速化の要求が高まり、ディープラーニング（深層学習）などの情報処理技術を利活用する動きが活発化している。これは、様々な材料データをコンピュータに学習させることで、高性能な新しい材料の提案を可能とするAI技術で、人の勘や経験に頼る従来の材料開発を高度化することができる。しかし、コンピュータ上で扱える材料は構造が定義できる低分子化合物や周期構造をもつ金属、無機化合物に限定されることが大きな課題だった。

　こうした背景の下、同プロジェクトではカーボンナノチューブ（CNT）をはじめとする機能性材料開発の高速化を目指し、データ駆動を活用した研究を推進。3者は共同で、より汎用性の高い材料へディープラーニングを適用する手法を開発した。

　今回の技術では、まず複雑な構造をもつCNT膜の構造画像と物性をAIに学習させる。その上で、種類の異なるCNTを任意の配合で混合した様々なCNT膜の構造画像をコンピュータ上で生成することで、その物性の高精度な予測を可能にした。この技術は、従来のAIでは適応できなかった複雑な構造をもつ材料の組成選定・加工・評価といった一連の実験作業をコンピュータ上で高速・高精度に再現（仮想実験）することを可能にするもので、材料開発のさらなる加速化が期待できる。

　日本ゼオンは、今後も同プロジェクトを通じ、CNTをはじめとするナノ材料と高分子材料との複合材料を対象としたAI開発技術に取り組むとともに、幅広い材料へ適用可能な技術開発につなげ、新技術と新材料開発の可能性拡大に貢献していく。

産総研と豊実精工　セラミックコートでクロムメッキ代替

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2021年7月20日

　産業技術総合研究所（産総研）と豊実精工（岐阜県加茂郡）はこのほど、常温衝撃固化現象を活用したエアロゾルデポジション（AD）法を最適化し、3次元的表面に防錆性と耐摩耗性を付与できる低環境負荷の常温セラミックコーティング技術を共同開発した。

　機械部品の防錆加工に汎用される硬質クロムめっきは、硬度と処理コストに優れるが、特定有害物質の六価クロムを使用し、欧州のRoHS指令など多くの規制を受けるため、機械的耐久性や防錆性に優れた六価クロムフリーの表面処理技術が求められている。代替技術の三価クロムめっきや溶射法は、密着性や耐摩耗性、膜厚制御性などが劣っている。

　今回AD法を活用し、平面と3次元形状の鉄系部品表面への高い防錆性・耐摩耗性の量産レベルのセラミックコーティング「ERIN処理」技術を開発。ドライコーティング非溶液プロセスで、溶射法のようにセラミック微粒子を溶かさないため、凝固収縮に伴うクラックやポアが発生せず、高い硬度と密着力をもつセラミック膜を形成し、高い防錆性や耐摩耗性が期待できる。

　基材に吹き付けられたセラミック微粒子は、衝撃でナノサイズの微細結晶片に破砕し、流動、再結合して強固な密着力と機械強度をもち、厚みのある緻密なセラミック膜を形成。成膜速度は速く常温処理であるため、熱に弱いプラスチックなど様々な基材へも適用できる。ピンホールやクラックの抑制にはセラミック粒子が均質なナノスケールの微細結晶片に破砕されることが重要で、基材の表面粗さ（凹凸形状）、セラミックコーティングの膜厚、基材の硬度、吹き付け角度の設定により、複雑な3次元構造体表面にも剥離のない均質な被膜を形成することを実証した。

　今後、豊実精工は防錆性や耐摩耗性が要求される小型精密機構部品などの年内の製造販売を目指すとともに、六価クロムフリーの機能めっき代替技術としての事業展開を図る。

　産総研は、原料粉末の合成や高度化などで同技術の量産性を向上し、低コスト化や大型構造物への適用拡大を検討するとともに、欠陥のない緻密3次元セラミックコーティング技術として、電子部品やエネルギー関連部材用途への応用展開を進めていく。

 

中外製薬など　製薬業界向けDS育成プログラムを共同開発

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2021年7月9日

　中外製薬とアルベルトはこのほど、製薬業界向けデータサイエンティスト（DS）育成プログラムを共同で開発したと発表した。中外製薬が今年4月よりスタートしたデジタル人財育成プログラム「CHUGAI DIGITAL ACADEMY（CDA）」の取り組みの1つとして、医薬特有要素を含むデータ利活用スキルの習得によるDXの推進を目指し、同社グループ社員を対象に6月から展開している。

　ヘルスケア産業では、予防医療や診断支援、個別化医療、新たな治療法・新薬の開発、健康寿命の伸長など、様々な分野でデータ分析・AIの活用が期待されている。データの高度な解析技術や統計の専門スキルをもった人財の育成が重要な課題だが、製薬業界特有のスキルも必要となる。

　中外製薬は基本戦略のひとつに「デジタル基盤の強化」を掲げ、デジタル人財育成の体系的な仕組みCDAを今年4月からスタート。これにより社内デジタル人財の育成強化に取り組むとともに、社外還元による採用力強化・外部との連携促進、エコシステム形成を目指している。

　一方、アルベルトは250名を超えるDSが在籍。社内人財育成で培ったノウハウを活用し、また現役のDSが講師を務めることで、より実践的なプログラムである「DS育成支援」を各産業に提供し、さらに、業界特化型の育成プログラムの構築にも取り組んできた。今回、両社は製薬業界向けDS育成プログラムを共同で開発し、DSの育成に強みをもつアルベルトの支援の下、中外製薬はDXを推進する人財の育成を強化していく。

　今後、アルベルトは引き続き中外製薬グループのデジタル人財基盤の強化に取り組むとともに、共同開発したプログラムの外部提供の可能性も見据え、外部コミュニティとの連携や人財交流など製薬業界におけるDX推進を志す人々が広く活用できる仕組みづくりを目指す。

ブルーイノベーションなど、移動ロボット活用ソリューションを共同で開発

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2021年7月7日

　ブルーイノベーション（BI）とDoogはこのほど、移動ロボットを活用した法人向けソリューションの共同開発について業務提携した。この提携により、BIのデバイス統合プラットフォーム「ブルー・アース・プラットフォーム（BEP）」と、Doogの自動走行ベースユニット「サウザーシリーズ」を連携させ、物流や点検、警備などに関するオートメーション化、DX化をはじめとした法人向けソリューションの共同開発を進める。

移動ロボットの自動制御・連携
移動ロボットの自動制御・連携

　BIは、複数のドローンを遠隔・目視外で自動制御・連携させ、様々な業務を自動遂行させる独自のデバイス統合プラットフォームの開発を推進。近年では点検や物流など対象業務に合わせて「BEP」の機能やデバイスを組み合わせ最適化した「業務・目的別BEPパッケージ」を開発し、作業効率の改善や安全性の確保など、様々なソリューションを提供している。

　一方、Doogの「サウザーシリーズ」は、運用の簡単さやカスタマイズ性が高く評価され、製造現場、物流倉庫だけでなく、鉄道・航空整備場や、施設内バックヤード搬送など様々なフィールドで活用されている。また、レーザセンサーによる高精度な障害物検知・衝突回避の能力をもつため、空港、ホテル、図書館、介護といったフィールドに向けても導入が進む。さらに、自動追従機能、手動操縦機能、ライントレース機能（ハイウェイ機能）、メモリトレース機能など複数の動作形態を組み合わせることも可能で、各現場に最適な運用を構築することができる。

　両社は、技術や製品、ノウハウを融合し、「BEP」により複数台の「サウザーシリーズ」を同時に、かつ複数台を自動制御・連携させることで、物流や点検、警備などのBtoB領域で移動ロボット単体では成し得なかったソリューション開発を積極的に進め、業務のオートメーション化やDX化の実現、ひいては事業課題の解決に貢献していく。

 

帝人　ティア1の研究組織に参画、炭素繊維材を共同開発

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2021年6月16日

　帝人は15日、米国スピリットエアロシステムズの研究組織である「エアロスペース・イノベーション・センター（AIC）」に参画すると発表した。帝人は、スピリット社およびAICメンバー各社と、次世代航空機向けの革新的な炭素繊維材料を共同開発することが可能となる。

　航空機用部品を製造する世界最大規模のティア1メーカーであるスピリット社は、米国、英国、フランス、マレーシアに拠点を配している。主力製品は航空機の胴体や翼などの部品で、革新的な複合材料とアルミニウムの製造ソリューションを世界中の顧客に向けて提供している。その研究組織であるAICは、スコットランドのプレストウィックにある敷地面積が約8万5000平方フィートの研究センターで、スピリット社のエンジニアリング設計や製造に関する専門知識、およびメンバー企業との共同研究に必要な先進的な製造設備を提供している。帝人グループは、今回のAICへの参画により、スピリット社やメンバー企業との革新的な技術開発を実現し、持続可能な未来の構築への貢献を目指していく。

　帝人グループは中期経営計画の中で、航空機向け炭素繊維中間材料の開発を「将来の収益源育成」と位置づけており、幅広く用途開発を推進。今後、航空機向け炭素繊維製品のマーケットリーダーとして、ソリューション提案力を一層強化し、長期ビジョンである「未来の社会を支える会社」を目指していく。

 

昭和電工　次世代記録技術対応HD、共同開発契約を締結

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2021年6月11日

　昭和電工は10日、シーゲイト社とハードディスクドライブ（HDD）の次世代記録技術である熱アシスト磁気記録（HAMR）に対応した次世代ハードディスク（HD）メディアを共同開発する契約を締結したと発表した。

　昭和電工は、HAMRに対応した技術として従来のHDメディアでは実現困難とみられていたFePt合金の超高温規則化温度を実現しつつ量産を可能とするメディア製造技術にめどをつけ、FePt新磁性体を開発。シーゲイト社は、HDD業界でHAMR対応HDDの技術開発を長年リードしてきている。今回の共同開発契約に基づき、FePt新磁性体および両社が将来共同で開発する同磁性体を評価する。この協業により、両社のHAMR対応HDD関連技術の開発スピードを一層加速する考えだ。

　5Gのサービス開始、IoTの普及やテレワークの浸透、DXの進展・拡大などにより、新たに生成されるデータ量は今後とも飛躍的に増大することが見込まれる。それに伴いそれらのデータを保管するデータセンター向けHDDは1台当たりの記憶容量の増大がこれまで以上に重要な課題となっている。

　昭和電工グループは、個性派企業（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）の実現をVision（目指す姿）としており、HD事業を個性派事業のコアの1つと位置づけている。今後も〝ベスト・イン・クラス〟をモットーに、世界最大のHDメディア専業メーカーとして、HAMR、MAMR（マイクロ波アシスト記録方式）などの次世代記録技術に対応した業界最高クラスの製品をいち早く市場に投入し、HDDの高容量化に貢献していく。

三井化学　共同開発の新規3Dインナーマスク販売開始

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2021年4月28日

　三井化学はこのほど、名古屋大学大学院工学研究科の堀克敏教授、同大学発ベンチャー・フレンドマイクローブ（フレンド社）の3者で新規3Dインナーマスク「タートル」を共同開発し、フレンド社が生産・販売を開始したと発表した。すでに東海地区に多数の店舗を展開する美容室グループの旗艦店では、美容師やスタッフへの採用も決定している。

インナーマスク『タートル』。中央部は交換できる不織布フィルター
インナーマスク「タートル」。中央部は交換できる不織布フィルター

　3者は昨年7月に、「タートル」の前身で、「マスク本体」と「不織布フィルター」からなる新規3Dマスク「θ（シータ）」を共同開発。「タートル」は、「シータ」を薄型にした進化形で、普段使いの布製やウレタン製のマスクと併せて使うインナータイプになる。

　使い捨てマスクのプラゴミ問題が顕在化する中、環境への配慮から、繰り返し使用する本体は生分解性のあるポリ乳酸（PLA）製とし、使い捨てフィルターの不織布についても従来品との比較で10分の1の削減が期待できる仕様とした。そのほかの主な特長として、本体が樹脂製のため洗浄など衛生管理が容易なこと、また3D設計により皮膚への接触が少ないことから、装着時の蒸れや化粧移りを抑え、口の周りの空間によりマスク会食時に使いやすいなどの利点が挙げられる。

インナーマスクとしての装着イメージ
インナーマスクとしての装着イメージ

　現在、国内のマスク需給バランスは改善し、マスクの2重使いやインナーマスクの装着も見られている。しかし、不織布製マスクに比べ、布マスクやウレタンマスク単体でのウイルス除去率は一般的には低いとされており、ウイルス感染予防の観点からその効果は限定的だ。

　今回、堀教授はマネキンを使用した独自の性能評価装置を作成、実験用ウイルスによる「タートル」の性能評価を実施した。ウレタンマスクの内側に同製品を装着することで、ウレタンマスク単体使用時のウイルス除去率が約24％だったのに対し、「タートル」との複合使用では90％近くの除去率を発揮。ウイルス除去効果が大幅に改善されることを確認した。

　3者は、今後も同製品の普及を通じ、ウイルス感染のリスクを下げ、広く人々の安全・健康に貢献していく考えだ。販売価格は30日分交換用不織布がセットで2750円（税込）。フレンド社のウェブサイト、アマゾンなどで販売を行っている。三井化学は、フィルター用の交換用不織布を提供する。

宇部興産など、舶用アンモニア燃料供給と拠点整備に合意

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2021年3月15日

　宇部興産はこのほど、日本国内での舶用アンモニア燃料の供給および供給拠点の整備について、共同開発することに合意したと発表した。なお、合意した各社は、伊藤忠商事、伊藤忠エネクス、上野トランステックの3社。

　世界的に脱炭素化の気運が高まる中、海運では、国際海事機関（IMO）が温室効果ガス（GHG）削減戦略の中で、2030年までに2008年比40％効率改善、2050年までに同50％総量削減、さらには今世紀中できるだけ早期にGHG排出フェーズアウト（ゼロ・エミッション）を掲げている。

　これらの目標達成に向け、ゼロ・エミッション船を目指した船舶の早期開発が期待され、代替燃料の候補としてアンモニアが各方面で注目を集めている。アンモニアを主燃料とする船舶の開発を具体化するためには、舶用アンモニア燃料の安定供給と供給拠点の整備が必要不可欠。宇部興産は、国内最大手のアンモニア生産者としての知見を生かし、今回の共同開発では燃料供給および供給に必要な陸上設備の検討を担当する。

　同社グループは「環境ビジョン2050」を定め、自然と調和した企業活動の推進に取り組み、2050年までにGHG排出量の80％削減を目指している。また、中期経営計画では、基本方針の一つに「資源・エネルギー・地球環境問題への対応と貢献」を掲げており、さらなるGHG排出量の削減や、環境負荷低減に貢献する新たな技術・製品の創出と拡大に取り組んでいく考えだ。

大日本住友製薬　米ファイザーと抗がん剤で共同開発を提携

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2021年1月7日

　大日本住友製薬はこのほど、米・連結子会社マイオバント・サイエンシズが、米ファイザー社との間で、ゴナドトロピン放出ホルモン（GnRH）受容体阻害剤レルゴリクスについて、がん領域と婦人科領域における北米（米国、カナダ）での共同開発と共同販売に関する契約を締結したと発表した。マイオバント社はファイザー社に対し、がん領域について北米と一部のアジアを除く地域でのレルゴリクスの販売に関する独占的なオプション権を許諾する。

　同契約締結の対価として、マイオバント社はファイザー社より、契約一時金として6億5000万ドル（約670億円）を受領。さらに、配合剤の米国承認時マイルストンとして2億ドル（約210億円）、レルゴリクスの前立腺がんに係る売上収益、子宮筋腫と子宮内膜症に係る売上収益のそれぞれが25億ドルに達するまで段階的に支払われる販売マイルストンを加え、総額で最大42億ドル（約4350億円）を受け取る可能性がある。

　また、ファイザー社ががん領域での北米と一部のアジアを除く地域でレルゴリクスの販売に関するオプション権を行使した場合、マイオバント社はファイザー社から5000万ドル（約50億円）を受領し、売上収益に対して2桁台のロイヤリティを受領する。