わが国の石油化学工業が大規模製造から高品質製造へと進む過程で、国内企業の浸透度が低く、これまで新素材分野で革新的な成果が次々と生まれ、自国の二、ポリオレフィンエラストマー（POE）、炭素繊維、炭素繊維、生分解性プラスチックなどの新素材の状況は刺激的だ。4月20日、上海で開催された第6回学校と企業の科学研究作業交流・ドッキング会議と中国石油化学工業連合会が出席し、石油化学連合会科学技術設備部の羅啓明副部長が、新素材の整理と棚卸を行った。
主要な有機原料が飛躍的な進歩を遂げた
アジポニトリルはナイロン66の重要な原料であり、技術的に生産が困難です。これまで、製品市場はインビスタ社が独占していました。近年、化学繊維、エンジニアリングプラスチックなどの分野の急速な発展に伴い、ナイロン66の応用分野はますます広がり、多くの国内企業がアジポニトリルの研究開発と産業化において画期的な成果を上げ、アジポニトリル関連プロジェクトが始動しています。
羅奇明氏は、国内のアジプジニトリルの研究開発には、アジプジン酸法とブタジエン法という2つの主な技術ルートがあると紹介した。
重慶華豊グループは、アジプジン酸プロセスを利用して、2020年に完成予定の10万トンのアジプジニトリル工場をベースに、20万トンのアジプジニトリル工場を建設している。
ブタジエンプロセスはインビスタ社も採用している技術で、工程が短く、原材料コストが低く、製品品質が良いという利点があります。長年の研究開発を経て、中国化学天晨七郷新材料有限公司は、ブタジエン直接シアン化水素化技術を用いた年間20万トンのアジポニトリル製造装置の建設に着手し、産業チェーン全体の開拓に成功しました。
記者によると、50トン/年のブタジエン法アジプジニトリルプロジェクトの建設の何割かは今年末にも稼働を開始する予定だという。
ポリオレフィン高級品種の国産化
「気液二酸化ポリエチレン法と管状ポリプロピレン法は、いずれも我が国で独自に知的財産権を有しています。POEやUHMWPE（超高分子量ポリエチレン）といった高級ポリオレフィン製品は、生産の『アクセルボタン』を押しているのです」と、羅奇明氏は高級ポリオレフィン品種の開発について語った。
POEは合成材料の中で最も低密度の材料の一つであり、次世代太陽光発電フィルムの製造における重要な中核材料です。20年前にPOEの産業化技術の探求を開始したSinopecは、今やその恩恵を享受しています。記者が入手した情報によると、Sinopecは先日閉幕した第35回中国国際ゴム・プラスチック博覧会において、POEエラストマーを含む一連の新製品を発表し、POEに関する完全な自主知的財産権を有する初の中国技術特許プロバイダーとなりました。
同時に、万華化工をはじめとする企業もPOEの産業化に向けた条件を整備しています。データによると、2023年3月時点で、中国国内で建設予定の生産能力は210万トンに達しています。今後2～3年で、わが国はPOEの生産ブームを迎えるでしょう。
UHMWPEは近年、その優れた製品性能により、石油化学およびエネルギー企業からますます注目を集めています。記者によると、2022年7月以降、大慶石油化工、江蘇省スターバン、上海化学研究所が新規生産またはエネルギー拡張の形でUHMWPE業界に参入しています。そのうち、大慶石油化工の製品の方向性は主にリチウム電池の隔膜です。江蘇省サーボンの年間2万トン設置の製品方向性も、主にリチウム電池の隔膜と繊維材料に基づいています。繊維材料、リチウム電池の隔膜材料、溶融紡糸樹脂が主です。
ちょうど3月、上海化学研究所の3万トン静止リング管用UHMWPE装置が生産を開始し、我が国が世界初の職人技と技術において大きな進歩を遂げたことを示しています。高繊維とリチウム電池用隔膜が基礎樹脂を提供しています。
最先端の生分解性材料技術
プラスチック規制の実施は、生分解性材料の開発と生産に「火」を灯しました。羅啓明氏によると、我が国はポリコール酸（PGA）、ポリオキシエチレンボノール（PBS）、ポリオキシエチレンボノール（PBAT）、ポリステム酸（PLA）、ポリオキシエチレンボノール（PCL）、ポリカーボネート（PPC）、ポリオキシ脂肪酸エステル（PHA）などの工業生産技術を習得し、生分解性プラスチックの主要カテゴリーを網羅し、世界有数の生分解性プラスチック品種と完全な産業システムを構築しました。
PLAは現在、研究・応用分野において最も分解性に優れた材料です。中国では主要技術の飛躍的な進歩が見られ、輸入品と十分に競合できるレベルに達しています。さらに、PGA、ポリベンゾナイトジレート（PBST）、そして我が国初の生分解性ポリエステルゴム「エッセンス」など、我が国で初めて開発された様々な種類の分解性樹脂も開発されています。
記者によると、上海東庚公司は、エチルエステル開孔法の合法的なPGAルートで独自の技術を確立し、医療グレードのPGAを製造できる。北京化学工学大学の先進的弾性体材料研究センターは、高相対分子量の多様化が進む一般的なポリマーゴムの連続生産プロセスを突破し、ポリエステルゴム材料を分解する生物基質を開発し、数千トンのパイロットテストを完了した。
合成ゴムの新しいプロセスがそのギャップを埋める
溶解性ポリスチレンブタジエンゴムの機能改質は、溶解性ポリスチレンブタジエンゴムの分野でホットな話題であり、ゴム製品の特性を大幅に向上させることができますが、中国ではまだ工業製品化されていません。2021年5月、石油中国、同済大学、大連理工大学は共同で機能性溶解性ポリスチレンブタジエンゴム合成技術を開発し、中国の独山子石油化工で最初の機能性溶解性ポリスチレンブタジエンゴム装置を完成させました。この製品はグリーンタイヤのトレッドゴムに応用されています。
ネオプレンゴムは、国民経済と国防産業における重要な戦略物資の一つです。しかし、ブタジエンを用いたネオプレンゴム生産プロセスは複雑で、コア設備の技術も難解です。上海金教高科技有限公司はこの「難題」を解決し、ブタジエンネオプレンゴムの新プロセスを開発し、パイロットテストを完了しました。「当社の従来の炭化カルシウムプロセスと比較して、このプロセスは生産コストと製品品質の両面で全面的に優位に立つことができます」と羅啓明氏は述べています。
エンジニアリングプラスチックと特殊繊維のハイライトが際立っています
「新材料の王」と呼ばれる炭素繊維は、国民経済と国防建設に欠かせない戦略的新素材です。我が国は現在、日本、米国に続き、高性能炭素繊維技術を持つ3番目の国となっています。羅啓明氏は、「我が国のT300レベルの炭素繊維は、すでに海外の同種製品と同等の水準に達しています。T700、T800レベルの炭素繊維は工業生産を達成し、T1000、M55Jレベルの炭素繊維のキーテクノロジーは、キーテクノロジーの突破口を開き、すでに生産を開始しました」と述べました。
高強度・高プロファイルポリタミド繊維は、航空、宇宙、電子、防護などのハイエンド分野において幅広い応用可能性を秘めています。北京化学工学大学は、高強度・高プロファイルポリタミド繊維の生産技術を開発し、国内外で初となる高強度・高プロファイルポリタミド繊維生産ラインを構築し、シリーズ製品化に成功しました。
また、大連理工大学と中国科学院大連化学が開発したフェノール性ポリフォードエーテルケトンも世界初であり、すべて産業用装置が組み込まれている。
電子化学の進歩は速い
新エネルギー産業の急速な台頭は電子化学品に発展のチャンスをもたらし、多くの国内企業の電子化学技術推進の競争が急速に進み始めました。
近年、我が国の工業用および食品用リン酸塩の生産能力は過剰状態にあるものの、超高純度電子用リン酸塩などのチップ生産の主要原料は全面的に輸入に依存してきました。10年以上にわたる不断の努力の結果、星発グループの超高純度電子用リン酸塩は、リン酸塩純度が「3.9」から「9.9」まで向上しました。
電子グレードのフッ化水素酸は、主に集積回路および大規模集積回路チップの洗浄および腐食に使用されます。国内の電子化学大手の一社は、2022年5月に正式にTSMCの認定サプライヤー制度に加盟し、検討を開始しました。主に半導体グレードのフッ化水素酸を主とする高純度電子化学材料の一括納品を行っています。
さらに、蘇州景瑞が開発・生産した過酸化水素や硫酸、豪華ガス、中船718研究所の三フッ化窒素、太和ガスの高純度塩素ガスや塩化水素、江蘇省ジャックの前駆体特殊ガス、湖北省定龍の研磨パッドなどの湿式電子化学品も、先端プロセスチップ製造の要件を満たしている。
「最先端プロセスチップ用のフッ化アルゴンフォトレジストの開発は最も難しく、依然として課題となっている」と羅啓明氏は述べた。国内には樹脂モノマー、光開始剤、溶剤からフォトレジストに至るまで、産業チェーン全体に取り組んでいる企業が多いものの、現在は下流企業の試験に投入されているのは一部の製品のみだ。
投稿日時: 2023年5月8日