5ー2. 素材およびその他外部情報 2024~
会社案内
(9)2024年
*プラスチックリサイクルの効率化が可能なマイクロ波加熱の新たな制御技術を開発
マイクロ波の集中照射と均一加熱により、加熱時間を約3分の1に短縮し低消費電力化を実現
https://www.mitsubishielectric.co.jp/news/2024/1121.html
三菱電機 ニュースリリース
*三菱電機株式会社は、プラスチックのケミカルリサイクルに使用されるマイクロ波加熱において、効率的に加熱処理する制御技術を開発しました。マイクロ波を特定領域へ集中照射し、その領域内で均一に加熱する本技術により、加熱時間を約3分の1に短縮※1し、効率よく再生原料を取り出すことが可能になります。
*当社が今回開発した制御技術は、金属で囲まれた狭い空間におけるマイクロ波の強さと広がりを調整することで、特定領域へのマイクロ波の集中照射と、その領域内での均一加熱を可能にしました。これにより、加熱ムラがなくなり、外部加熱方式や従来のマイクロ波加熱に比べて約3分の1の加熱時間で、効率的に再生原料を取り出すことが可能になります。また、電磁波吸収板への世界初※3の独自構造の採用による電磁波吸収板の経年劣化の抑制や、反射波の影響を低減する回路の開発によるプラスチックリサイクルの低消費電力化により、カーボンニュートラルの実現に貢献します。
*##すごいプラスチックが開発された
*海水中で原料まで分解する超分子プラスチックを開発 理研など研究チーム
fab cross forエンジニア 2024/11/25
https://engineer.fabcross.jp/archeive/241125_riken.html
理化学研究所は2024年11月22日、東京大学などとの国際共同研究チームが、強靭(きょうじん)でありながら海水中などで容易に原料にまで分解し、生化学的に代謝される「超分子プラスチック」の開発に成功したと発表した。マイクロプラスチックによる環境汚染が問題となっているプラスチックの代替材料として期待される。
*研究チームは、リサイクル方法やマイクロプラスチックによる環境汚染が課題となっているプラスチックの代替材料として、超分子ポリマーに着目した。超分子ポリマーは結合の可逆性から原料モノマーに簡単に戻すことができるが、ゴムのような柔らかい材料にしか使えず、プラスチックの需要を満たす代替材料になることはできないと長い間考えられてきた。このため、超分子ポリマーをもとにした堅固なプラスチックの作製に取り組んだ。
*生化学的な物質代謝を受ける2種類のイオン性モノマーを室温の水中で混合した。すると、水素結合で強化された静電相互作用(塩橋)によって2種類の原料が互いに接着し、架橋構造体を形成すると同時に、混合物は上相と下相に相分離を起こし、上相(水相)は高密度の水にモノマーの無機対イオンを取り込み(脱塩)、下相は静電相互作用(塩橋)によって接着した架橋構造体を形成して凝縮相を作る。
*この相分離によって架橋構造が安定化し、塩を外部から添加しない限り、架橋構造体から原料への解離ができなくなるため、凝縮相を分離して乾燥させると、無色透明で超高密度(1.71gcm-3)のガラス状超分子プラスチックができることを発見した。
*さらに、硫酸グアニジニウムのモノマーの構造の設計によって、さまざまな物性の超分子プラスチックを作製することもできる。研究グループは、それぞれ異なるモノマー構造の硫酸グアニジニウムを用いて、耐熱性に優れた超分子プラスチック(耐熱温度315℃)と、硬度を備えた超分子プラスチック(ヤング率18GPa)、引張強度が高い超分子プラスチック(材料の破断に必要な力が36MPa)を作製した。
*開発した超分子プラスチックはいずれも、堅固でありながら、加熱により容易に成型加工でき、これまでのプラスチックと同様に複雑な形も作れる。一方で、海水などの塩水に入れると、原料モノマーにまで速やかに解離し、バクテリアなどによる生化学的な物質代謝が可能になる。
*原料モノマーの一つであるヘキサメタリン酸ナトリウムは安価なうえ、食品添加物や農業用途に広く用いられており、安全性が高い。もう一つの原料モノマーの硫酸グアニジニウムの一部は天然由来のアミンから合成できる。これらの原料モノマーに含まれているリンや窒素は肥料として重要で、リンは近海を除く海洋で不足している。
*作製された超分子プラスチックはリン原子があるため難燃性で、温室効果ガスも排出しない。遺伝毒性もなく、土壌の上に置いておけば、次第に土壌に吸収される。研究グループは「今後のプラスチックのあるべき姿を示している」としている。
*バイオマス由来の持続可能なプロピレン生産へ― 新たな触媒技術を開発
2024/09/06 大阪公立大学 プレスリリース https://www.omu.ac.jp/info/research_news/entry-13199.html
*大阪公立大学大学院理学研究科の竹本 真准教授、松坂 裕之教授らの研究グループは、常温常圧に近い穏やかな条件下でバイオプロピレンを選択的に合成することができる触媒技術を新たに開発しました。この触媒を使用することで、バイオディーゼルの製造過程で副産物として生成されるグリセリンから、バイオプロピレンを効率よく合成することができるようになります。
*住友化学・旭化成・三井化学…石化不況で構造改革、化学メーカーが新事業確立急ぐ
ニューススイッチ 2024/09/06 https://newswitch.jp/p/42849
*化学大手が素材の供給だけでなく、新たな事業モデルの確立に力を注いでいる。製造ライセンス供与に加え、デジタル技術を使ったサービスや、素材を生かしたソリューション提案など取り組みは多様だ。業界を支えてきた石油化学は大きな事業環境の変化が起きており、各社は新たな付加価値の創出が欠かせない。化学各社は技術力を生かした事業変革を目指し、持続的な成長に向けて知恵を絞る。
*国内の化学業界はこれまで起きていた景気循環の中で石化の市況回復を期待するのは難しいと見る。「不可逆的な変化が起こった前提で構造改革を進めることが重要だ」(旭化成の工藤幸四郎社長)との声が聞かれる。そのため、各社はカーボンニュートラル(温室効果ガス〈GHG〉排出量実質ゼロ)対応に向けたグリーン化や、石化の最適な生産体制構築に向けた連携の検討が進む。
*一方で「構造改革には成長戦略も含まれる」(住友化学の岩田圭一社長)と言うように新たな事業戦略の重要性も増している。持続可能な成長に向けた事業ポートフォリオの変革であり、強みの素材に関する技術力を生かし、新たなビジネスモデルをいかに構築するか。
*詳細は、本文を参照ください。
*自動車再生プラの欧州規制、日米欧がマテリアルよりケミカルリサイクルに軸足
日経XTECH 2024/08/20
https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/column/18/02886/081400011/
大手化学メーカーなどが、リサイクル事業に本腰を入れ始めた。欧州連合(EU)の欧州委員会が2023年7月に公表した、新車に必要なプラスチックの25%以上を再生品にするといった規則案が、いよいよ現実味を帯びてきたためだ。環境省はEUの規制強化に対応すべく、早ければ2024年9月にも自動車への再生プラスチック活用を促す産官学のコンソーシアムを立ち上げる。日本自動車工業会や化学メーカーなどが所属するプラスチック循環利用協会などが参画する見通しだ。
自動車向けのプラスチックを再生する上で有望な技術となりそうなのが、ケミカルリサイクルだ。使用済み製品から回収した廃プラスチック(以下、廃プラ)を化学的に分解して原料にまで戻し、新品(バージン材)と同等の品質にまで再生する技術で、欧州をはじめ世界各国で開発競争が繰り広げられている。ケミカルリサイクルはコストの面で課題はあるものの、粉砕して再生するマテリアルリサイクルと比べ、耐久性や意匠性といった品質面で軍配が上がる。
“多排出産業”という不名誉なレッテルを貼られている石油化学(石化)産業*1。カーボンニュートラル(温暖化ガス実質ゼロ)の実現に向けて、リサイクルを促進させたい化学メーカーの思惑と、欧州で新車が売れなくなるかもしれないという自動車メーカーの切迫感とが結びつき、サプライチェーン全体でのリサイクル活用がこれから一気に進む可能性がある。
*キノコの菌糸体からつくる、植物由来の新素材
マッシュルームレザーMYCL 知財図鑑845 https://chizaizukan.com/property/mycl
「マッシュルームレザーMYCL」とは、キノコの菌糸体を原料としてつくられるヴィーガンレザー。薄く培養して重ねたキノコの菌糸体がそのまま生地になっており、他の原材料などを混ぜ合わせていないため、100%自然に還る素材となっている。キノコが育つ過程で生じる色の濃淡と凹凸はレザーごとに異なり、他に同じ模様の無い唯一無二の表情が生まれる。持続可能なヴィーガン素材として家具やファブリックに、また、ボード状にすることで建築資材などへの活用が期待されている。
天然素材100%の原料
薄く重ねたキノコの菌糸体(キノコを構成している糸状の細胞の集まり)からつくられる。培養過程でプラスチック樹脂、石油由来や化学物質の使用を大幅に抑え、また、動物由来の原料を一切使用しないため、自然に還りやすい循環型の天然素材となっている。
菌糸由来の素材だからできる再循環
培養過程で生じる廃棄物をコンポスト化することで、農産物栽培などへの再利用を実現。また、マッシュルームレザーを収穫した後に残る土台を圧縮することで、建築材やインテリア資材として活用可能なマッシュルームボードを製造できる。
優れた肌触りとナチュラルな風合い
菌糸の特性を活かした、柔らかくて滑らかで、手に吸い付くような触り心地が特徴。柄と色の濃淡は自然発生により同じものが二つと存在しない一点ものとなる。また、独自の技術により高い強度と耐久性を持つ。
*金属代替性質を持つポリエチレンシート
フォルテ 知財図鑑 939
https://chizaizukan.com/property/forte
「フォルテ」とは、金属に代わる性質を持つポリエチレンシート。針金のように自在に形を変えることができる形状保持特性を持つ。ポリエチレンを高倍率で延伸させることで、金属さながらの耐久性、高弾性、加工性、形状維持性を実現した。また、材質がプラスチックのため錆や腐食がなく、高磁場な環境や金属探知機がある環境でも使用可能。マイクロスリットや打抜き加工、粘着加工などの二次加工も容易なため、多分野での活用が期待される。
優れた力学的特性を実現する一軸方向分子配列技術
「フォルテ」では、セキスイ独自の技術により、分子を一軸方向に配列している。そのため、配合方向の強度に優れており、針金のように曲げても形状を維持できる。
プラスチック由来のリサイクル性と軽量性
炭素・水素からなるポリオレフィン樹脂を原料としているため、リサイクルや焼却が容易に可能。さらに金属と比べて比重が小さく、水に浮くほどの軽さを実現した。
熱安定性による汎用性の高さ
フォルテは、線膨張率(熱による物質の膨張)が低く、熱安定性に優れている。そのため、パネルに貼り合わせることで、補強剤としても使用できる。
*化粧の常識を塗り替える、一本の糸で紡がれた「人工皮膚」形成技術
ファインファイバー技術 (Fine Fiber Technology)知財図鑑 200
https://chizaizukan.com/property/200
ファインファイバー技術は、非常に細い繊維(ファインファイバー、極細繊維)を肌に直接吹き付けることで、層状に積み重なった薄膜を肌表面に作る「人工皮膚」形成技術。花王の培った不織布の極細紡糸技術を応用して開発された。従来の不織布より通気性に優れ、化粧水などの液体を吸い取って保持したり、膜全体に液体を均一に広げたりする特長が強化されている。将来的にはスキンケアだけでなく創傷治癒、傷を隠すカバーメイキング、壊死組織再生など形成外科医療への応用も期待されている。
公共の場の個室トイレで、そんな気持ちになったことはないだろうか?感染症対策の側面からも、近年は特に物を介した他人との接触が気になる場面が増えているように感じる。そんな時、このファインファイバー技術を応用し、手軽に便座に吹き付けてコーティングすることができたらどうだろう?紙のシートのようにゴワゴワしないし、持ち運んでどこでも使うことができる。素材を水溶性にすれば、用を足したあとはペリッとはがしてトイレにそのまま流すことも可能だろう。同様の考え方で、物や肌をコーティングするさまざまな応用も考えられるため、現代の衛生観念に合った知財として、活用が広がるかもしれない。
*三菱ケミカルGが月面探査車向けの樹脂材、構造設計に素材の知見生かす 日経XTECH 2024/04/25
https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/news/24/00580/
三菱ケミカルグループは、月面探査車向けに軽量で高い剛性を持つ樹脂部材を開発した。材料選定にとどまらず、構造設計から射出成形まで手掛け、従来品と比べて耐衝撃性を向上させた。
弾性を持つ素材で製品を一体成形し、力や運動をしなやかに伝達するといった考え方
*持続可能性を追求する製品!SDGsへの関心の高まりを受け開発、PP(ポリプロピレン)素材向けの環境配慮型プライマー
PRTOMES 2024/04/09 https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000045.000119683.html
武蔵塗料は植物由来原料を使用したPP向けプライマー「VITA PANUCO PP(ヴィータ パナコ PP)」を開発。持続可能な未来への貢献を目指しています。
塗膜成分の内25%以上が植物成分になります。また、BTX(ベンゼン、トルエン、キシレン)フリー対応の設計になります。
このプライマーを使用することで、環境への負荷を軽減し、人体への健康リスクを低減するとともに、素材と上塗りに対して優れた密着性を発揮することで、製品の品質向上や持続可能性への貢献が見込まれます。
*カーボンニュートラルとは?各国の目標や日本の現状、できることを解説
朝日新聞SDGsアクション2024.04.09 https://www.asahi.com/sdgs/article/15222328
カーボンニュートラル関する全般的な解説記事で、カーボンニュートラルについて、あらためて自分で整理するのに適した記事です。
*「伸ばす・ねじる・折り畳む」ことが可能な高解像度ディスプレイ ストレッチャブルディスプレイ by LGディスプレイ 知財図鑑
https://chizaizukan.com/property/533
「ストレッチャブルディスプレイ by LGディスプレイ」とは、伸ばす・ねじる・折り畳むなどの変形が可能な高解像度ディスプレイ。伸縮性が高く、12インチの画面を14インチに引き延ばすことも可能。従来の伸縮性ディスプレイは概ね画面解像度が低かったが、「ストレッチャブルディスプレイ」はPCモニタと同等の解像度を実現している。薄いゴムのような材質で家具・建物の局面や、肌・衣服などに貼付け可能なため、ウェアラブルデバイスやモビリティ、点字スクリーンや災害現場など、様々な分野での活用が期待されている。
*Ikjet 4D Print 知財図鑑
https://chizaizukan.com/property/799
「Inkjet 4D Print」とは、複雑な多面体パターンをプリントした折紙を加熱するだけで立体的なプロダクトに自動変形させる技術。最大で十万本以上の折り目と数万個の面を持つ折紙を、約70度〜100度のお湯などに入れるだけで数十秒で完成させることができる。汎用のUVプリンタと熱収縮するシート状の素材があれば実現できるため、従来の3Dプリントよりも造形時間が短く保管や運搬に優れた次世代のファブリケーション手法として幅広く応用されることが期待されている。
*Fish Leather(フィッシュレザー) 知財図鑑
https://chizaizukan.com/property/fish-leather
「Fish Leather(フィッシュレザー)」とは、なめし処理をほどこした“魚の革”。魚特有の繊維がクロスハッチ構造による強度を持ち、魚ならではの美しい鱗模様が特徴的である。廃棄される魚の皮を原料とし、植物成分のタンニン皮に浸透させることでレザーへと加工する。
*金属を用いずに金属調光沢を実現し、電磁波を透過するフィルムPICASUS®(ピカサス) 知財図鑑
https://chizaizukan.com/property/picasus-r/
「PICASUS®(ピカサス)」とは、金属を用いずに金属調光沢を実現でき、光や電磁波の反射・透過の波長帯域を思い通りに制御できるフィルム。フィルム各層の厚みはナノメートルレベルで高精度に制御でき、数百層もの厚みを個別にデザインすることが可能。スマートフォン、パソコン、家電、車載など様々なアプリケーションの機能性加飾用途に最適であり、メッキ・塗装の代替、未来のインターフェイスの素材としての活用が期待されている。
*三菱ケミカルがコンプライアントメカニズムで設計した部材が月面探査車に採用 024/04/15 MONOist https://monoist.itmedia.co.jp/mn/articles/2404/15/news036.html
*三菱ケミカルグループでは、総合化学メーカーとしての強みである素材知見に、構造設計/最適化シミュレーション技術を融合した新たなアプローチとして、コンプライアントメカニズムを活用した製品開発を推進している。
*コンプライアントメカニズムとは、弾性を持つ素材で製品を一体的に成形することで、力や運動をしなやかに伝達し、機能を発現させる設計概念だ。
*コンプライアントメカニズムの概念を取り入れた設計を行い、素材から構造を見直すことで、重量増加を抑えつつも従来品と比較して耐衝撃性が向上したモデルの設計に成功した。さらに、三菱ケミカルグループで保有するFIM(Freedom Injection Molding)技術により、スーパーエンジニアリングプラスチックを用いた射出一体成形を実現した。
FIM技術とは3Dプリンタによりレジン型を造形しその型に樹脂を射出した後、レジン型を溶解除去して製品を得る成形方法だ。
*大日本印刷、CFP算定システムの第三者認証の取得範囲を拡大
PJ Web News 2024/04/15 http://www.pjl.co.jp/news/major/2024/04/17266.html
大日本印刷(株)は、自社製品のカーボンフットプリント(CFP)を算定・検証するシステムにおいて、一般社団法人サステナブル経営推進機構(以下:SuMPO)の「SuMPO/第三者認証型カーボンフットプリント包括算定制度」の認証取得範囲を拡大した。
*2022年4月に同認証を取得した3種のパッケージ製品群「紙器」「軟包装」「成形品」に加え、今回新たに「出版印刷物」「商業印刷物」「証券印刷物」「熱転写プリンターメディア」「建材用化粧シート」「自動車内外装用加飾フィルム」の6種の認証を取得した。
*持続可能性を追求する製品!SDGsへの関心の高まりを受け開発、PP(ポリプロピレン)素材向けの環境配慮型プライマー「VITA PANUCO PP EA-NVP81-」 PRTIMES 2024/04/09
https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000045.000119683.html
武蔵塗料は植物由来原料を使用したPP向けプライマー「VITA PANUCO PP(ヴィータ パナコ PP)」を開発。
VITA PANUCO PP EA-NVP81-は塗膜成分の内25%以上が植物成分になります。また、BTX(ベンゼン、トルエン、キシレン)フリー対応の設計になります。
このプライマーを使用することで、環境への負荷を軽減し、人体への健康リスクを低減するとともに、素材と上塗りに対して優れた密着性を発揮することで、製品の品質向上や持続可能性への貢献が見込まれます。
*カーボンニュートラルとは?各国の目標や日本の現状、できることを解説
朝日新聞SDGs ACTION! 2024/04/09
https://www.asahi.com/sdgs/article/15222328...
*カーボンニュートラルの全般的な解説
1.カーボンニュートラルとは
2.世界各国と日本のカーボンニュートラルの目標
3.カーボンニュートラル実現に向けた日本の現状
~
7.カーボンニュートラルはみんなの協力で実現
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