温室効果ガス（GHG）の排出
化学製品の製造工程で大量のエネルギーを消費し、CO2などの温室効果ガスを排出。特に石油由来の原料を使う工程での排出が多い
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素材・化学業界
多様な原材料に化学反応技術を施し
幅広い素材・製品を製造する基盤産業
幅広い素材・製品を製造する基盤産業
環境に配慮した化学物質の開発と
製造プロセスの自動化をめざす
製造プロセスの自動化をめざす
化学メーカーは、AI技術の発展により半導体や電子部品の需要が高まる中、それらの製造に必要な素材を供給する重要な役割を担っています。バッテリーやICチップなど電子機器、EV等自動車部材の製造にも不可欠なため、グローバル市場においても大幅な成長を遂げており、今後も拡大が続くと予想されています。
市場全体では、脱炭素社会の実現や電動車両の普及、再生可能エネルギーの拡大が成長エンジンとなり、高機能かつ環境対応型素材への注目が集まっています。
素材・化学業界の環境課題
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プラスチックごみ、マイクロプラスチックの流出プラスチック製品や包装材の多くが適切にリサイクルされておらず、海洋汚染などを引き起こしている。微細化したマイクロプラスチックの生態系への影響も懸念される -
有害化学物質の流出化学製品の製造、使用、廃棄に伴い、有害物質の流出リスクがある。PFASなど新たに規制対象となる物質も増えている -
サプライチェーン全体での環境対応Scope3排出量（自社以外の取引先などが排出するCO2）の削減も重要視されつつある。原料の調達から廃棄に至るまで、全体の環境負荷を見える化し、対策を講じる必要がある
このような課題・ニーズはありませんか？
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有害物質を無害化できる触媒開発を進めたい -
半導体、自動車、電子部品など、テクノロジーの進化と持続可能性を両立できる材料開発、生産技術開発を検討している
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GHG規制やRoHS指令など環境規制に対応していくためにどのような技術があるのか、効率的な管理方法も知りたい
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バイオプラスチックやリサイクルプラスチックの性能や加工性を高めてもっと用途を広げたい
日立ハイテクはこのような課題をお持ちのお客さまの強力なパートナーです。
素材・化学業界における日立ハイテクのアプローチ
環境モニタリングで環境負荷低減
解決課題ネイチャーポジティブ鉛やカドミウムなどの有害元素を非破壊・迅速に検出
- RoHS規制、REACH規制に対応
- 製品開発から品質保証、出荷前検査まで確実な規制対応をサポート
解決課題ネイチャーポジティブ環境リスクをナノレベルで可視化・分析
- 製造工程や製品の使用・廃棄に伴う微粒子や有害物質のナノレベル分析で、環境リスクの科学的評価を実現
・排出物中の微粒子の構造や組成の分析
・触媒の吸着材の劣化状態の観察
・プラスチックなどの素材が分解・劣化する過程の追跡
・アスベストや重金属粒子の同定など
解決課題サーキュラーエコノミー無機材料や化学製品に含まれる主成分、微量成分を正確に把握
- 無機材料や化学製品に含まれる元素を、多元素逐次で、迅速かつ高精度に分析
- 幅広い用途で活用可
・原料や製品中の微量元素の定量など
・排水・廃棄物中の有害金属のモニタリング
・製造工程での製錬、精製等のモニタリング - 製品の安全性確保や環境規制（RoHS規制・PEACH規制など）に対応
- 製品プロセスにおける排出物の成分管理や、リサイクル材の品質評価にも有効
解決課題ネイチャーポジティブフタル酸エステル類などの有害物質の検出に有効
- 可塑剤を含む材料に対し、RoHS指令に対応したスクリーニング検査が可能
- 1サンプル当たり約10分で測定、最大50サンプルまで自動で連続測定が可能
- 生産現場での迅速な品質チェックを実現し、作業効率の向上に貢献
- 有機溶剤を使用せずに測定できるため、廃液が発生しない
解決課題ネイチャーポジティブ製品の品質管理、RoHS、REACHなど環境規制に対応
- 鉛やカドミウムなどの有害金属を正確に分析
→環境規制に準拠した安全な製品づくりに貢献 - 製造工程で発生する排水や廃液に含まれる金属を正確に分析
→適切な処理や再利用が可能に - リサイクル材に含まれる不純物を分析
→資源の有効活用に貢献 - 工場周辺の土壌や水質を定期的に調査
→環境汚染の予防や早期対応に有効
解決課題サーキュラーエコノミー品質の安定化と環境負荷の低減、双方に貢献
- 水質分析装置・・・排水に含まれるpH、導電率、重金属イオンなどを正確に測定
→環境基準への適合をサポート - 滴定装置・・・化学反応に必要な試薬の量を正確にコントロール
→薬品の無駄を防ぎ、廃液の削減に寄与 - 水分測定装置・・・素材や化学製品の乾燥工程を最適化
→エネルギー消費とCO2排出量を抑えつつ、品質の安定化に貢献
解決課題ネイチャーポジティブ微量の有害物質を高精度で検出、「グリーンケミストリー」の実現に寄与
- 製品や原材料に含まれる微量の有機化合物等、有害物質を高精度で検出
- 工場などから排出される成分を正確に測定、水質保全に有効
- HPLCは、バイオマス素材の品質評価の手段として活用可。再生可能資源の有効活用に貢献
- 不良の早期発見や工程条件の調整による製造プロセス最適化で、原材料の無駄を削減し、廃棄物削減に貢献
解決課題ネイチャーポジティブPFAS対策のバリューチェーン全体へのアプローチ
- 耐熱性・耐水性・耐油性・非粘着性といった特性を持つPFASは、人体や環境への影響が懸念される
- 代替材料の開発やより効果的な処理技術の確立が急務
- 分析装置や検査技術をコアに、検出から除去、分解、廃棄までPFAS対策のバリューチェーン全体へのアプローチを推進
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高機能材料開発・製造を支援
解決課題サーキュラーエコノミー研究開発から量産技術の確立まで包括的にサポート
- 新素材の開発例
・自動車などの燃費向上やCO2排出量削減に有効な部材の開発
・電動車両におけるバッテリーの性能向上
・バイオプラスチック・生分解性プラスチックの活用促進など - データの集約・分析や性能予測により、材料開発を高度化
・マテリアルズインフォマティクス（MI）
・ケミカルズインフォマティクス（CI） - 製造プロセス最適化に寄与
・プロセスインフォマティクス（PI）でサポート
解決課題脱炭素軽量・高耐久・長寿命の特性を持つ高機能樹脂材料開発に有効
- さまざまな測定に対応
・DSCによるガラス転移温度
・TGAによる熱分解挙動の解析
・TMA、DMAによる温度依存の機械特性など - 炭素繊維強化PEEKやガラス繊維強化PP、CFPRなどの高機能樹脂材料は多くの環境対応製品に活用されている
解決課題サーキュラーエコノミー材料開発の効率化、資源やエネルギーの無駄を削減
- 試料を繰り返し使用でき、廃棄物の低減に貢献
- 再生素材や環境対応型材料の評価にも対応
- 活用例
・高分子材料の表面物性評価を実施
→製品不良の原因解明することで、材料ロス削減・品質安定化を実現
・先端材料であるグラフェンなどの観察
→次世代環境対応材料の開発を支援
解決課題サーキュラーエコノミー材料の性能向上に貢献
- 「表面形状」や「透明体の膜厚」を非接触・非破壊で高精度に計測・解析。さらなる微細化が求められる部材の性能向上に寄与
- 活用例
・半導体材料の微細構造測定
・自動車部品材料（タイヤや精密部品など）の層内異物混入
・表面形状等の評価
・プラスチックやフィルムの層構造解析
・アルミ溶接のコーティング膜計測
・潤滑油のトライポロジー評価など - 製造工程では不良品の原因解析や異物混入の非破壊検査を支え、廃棄物の削減に寄与
解決課題脱炭素精密な工程管理と安定した品質で支える、環境負荷の少ない高機能材料製造
- AIを活用した高度な運転制御や異常検知・予知保全により、製造工程の安定化と最適化を実現し、エネルギー使用量の削減とCO2排出量の低減に貢献
- 製造工程の複雑化に伴う不良品の発生を抑制し、再処理や廃棄物の低減を通じて環境負荷を軽減
- 高品質な製品を安定して供給することで、持続可能な生産体制の構築を支援
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エコマテリアル開発を支援
解決課題サーキュラーエコノミー安全性と機能性を持つ先端材料の研究開発に貢献
- フッ素系材料・アスベストなどの代替材料や、セルロースナノファイバー（CNF）など、材料特性の最適化や機能発現メカニズムを解明に貢献
→ 環境負荷の低減と安全性・機能性の両立に寄与 - ナノスケールでの繊維構造、粒子分散、界面状態、結晶性など高精度な可視化・分析が可能
→ 材料特性の最適化や機能発現メカニズムの解明に貢献
解決課題サーキュラーエコノミー再生材料の開発、品質評価に不可欠な装置
- バイオプラスチックや再生PETなどのエコマテリアル開発で熱安定性や機械特性を的確に把握
- 再生材の信頼性向上や配合設計、加工条件の最適化に貢献
解決課題サーキュラーエコノミー資源の有効活用、異材混入の防止、製品品質の安定化に貢献
- リサイクル金属やスクラップ材など、金属材料の組成確認に力を発揮
- さまざまな合金の微量有害元素や不純物の検出に有効に変更
解決課題サーキュラーエコノミー再生材活用の障壁を独自の評価技術で解決
- リサイクルプラスチック特有の「ロットごとの品質のばらつき」や「金属異物の混入」を独自の評価技術で解決
- センサー技術を活用した材料評価システムを提供
→製造現場での不良品の自動検出が可能
→成形条件の最適化が可能
→歩留まりの向上と環境負荷の低減に貢献
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触媒開発を支援
解決課題脱炭素触媒の性能評価にはナノスケールでの観察が不可欠
- グリーン水素製造の水分解用光触媒の研究に寄与する強力な観察/分析ツール
- 触媒表面の微細構造や粒子分析、反応後の変化観察や劣化メカニズム解明などナノスケールで構造や組成を評価
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出荷・受け入れ検査を現場で分析
解決課題サーキュラーエコノミー金属資源の迅速な識別と選別が可能
- 環境対応と資源効率の向上を支える現場分析ツール
- 都市鉱山リサイクルに力を発揮
- プラチナ、パラジウム、ロジウムをはじめ、自動車部材、電子機器や小型家電に含まれる金属資源の迅速な識別と選別が可能
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サステナブルな装置利用
解決課題サーキュラーエコノミー日立ハイテクの半導体製造装置・評価装置や電子顕微鏡装置のリユース事業を推進
- 長期使用装置に対し、装置の延命を目的とした維持サポートを提供
- 長期使用が難しい装置についてはリプレースを提案
- 消耗品・定期交換部品のエクスチェンジ品（イオン源・ターボ分子ポンプなど）によるコスト・廃棄物削減を支援
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サステナブル電池であるLIBの材料研究開発を支援
解決課題サーキュラーエコノミー研究開発から業務支援まで、幅広いフェーズで価値を提供
- 新材料開発を加速する、精度とスピードを両立した分析・解析技術
- 材料の観察・分析やセル試作の受託も対応。専門知識と設備でサポート
- 研究開発時の課題の可視化や業務効率化に役立つ、データ分析ツール
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