株式会社レゾナック・ホールディングス 研究開発活動 (2023年12月期)

当社グループは、2023年1月に昭和電工㈱と昭和電工マテリアルズ㈱が統合してレゾナックとなり、「統合新会社の長期ビジョン」に基づき、当社グループの成長の中心となる事業に研究開発資源を集中し、シナジーの顕現に繋がる新規事業パイプライン創出に重点を置いた施策を進めています。
「世界No.1技術・製品を生み出し続ける」と言うビジョンのもと、技術の染み出しによるイノベーションの実現、事業本部を横断する技術開発の牽引、社会を変える長期R&Dの推進、という3つのミッションを掲げ、私たちの強み(コアコンピタンス)である、「作る化学」「混ぜる化学」「考える化学」の技術共鳴(レゾナンス)によるシナジー創出を図りながら、最短かつ確実に社会課題にお応えできるよう、研究開発活動に取り組んでいます。またオープンイノベーションやM&Aを活用し、必要な技術を社外からも積極的に導入していくことで、将来の成長を牽引する事業の早期の成果顕現、多様な技術・事業を通じたSDGsへの貢献に注力しています。
なお、当連結会計年度における研究開発費の総額は、42,697百万円であります。
セグメントごとの研究開発活動は次のとおりであります。
(半導体・電子材料)
半導体・電子材料分野では、次世代事業のコアとなる基礎・基盤技術の研究開発、事業部門協働による新製品・新事業創出、社会を変える長期R&Dを目的として、研究開発部門との密接な連携の下に研究開発を推進しています。
一例としては、半導体デバイスの微細な回路形成を実現する半導体前工程材料(情報電子化学品(電子材料用高純度ガス・機能薬品)、半導体回路平坦化用研磨材料)、半導体後工程材料(エポキシ封止材、ダイボンディング材料、銅張積層板、感光性フィルム、感光性ソルダーレジスト)、デバイスソリューション(ハードディスク、SiCエピタキシャルウェハー(以下、SiCエピウェハー)、化合物半導体(LED))等の付加価値を高める開発をしました。
半導体前工程分野では、半導体製造プロセス材料として各種エッチングガス、クリーニングガス、成膜材料及び洗浄剤、溶剤の開発を進め、市場展開しています。今後も引き続き、低環境負荷、高性能化に寄与する研究開発を進めます。
半導体後工程分野では、プリント配線板用高機能積層材料に関し、低そり性や高耐熱特性を実現する高い技術力が評価された結果、一般社団法人日本化学工業協会より表彰されました。今後の半導体デバイスの微細化、大面積化に対応する優れた半導体パッケージ材料の開発を推進します。また、オープンイノベーションの活動として、当社が中心となり設立した国内の材料・装置メーカー13社で共同研究を進める次世代半導体パッケージ実装技術開発のコンソーシアムにおける研究開発の成果を発表しました。さらには、米国カリフォルニア州のシリコンバレーに半導体のパッケージング及び材料の研究開発センターの開設を予定し、導入設備などの調査、準備を開始しました。
ハードディスクについては、唯一のハードディスク外販メーカーとして、市場をリードする新技術の開発を継続しており、世界に先駆けて実用化した垂直磁気記録方式での高性能化を進めるとともに、次世代ハードディスクへの高密度記録となるシングルド記録(瓦書記録)、マイクロ波アシスト記録、熱アシスト記録の開発により更なる高性能化に向けた取り組みを行っており、Seagate Singapore International Headquarters Pte. Ltd.と熱アシスト磁気記録に対応した次世代ハードディスクの共同開発を継続実施しています。世界最大の記録容量である第10世代として、シングルド記録方式に対応し、アルミ基板を用いて当社の最新磁性層設計及び結晶微細化技術を導入することで、業界最大となる1枚あたり2.6テラバイトハードディスクの出荷をしています。
SiCエピウェハーについては、世界最大の外販メーカーとして、最高水準の品質の製品を提供し、国内外のデバイスメーカーから高い評価を得ています。当社製品は、㈱デンソー製のインバーターの駆動素子に採用されました。同インバーターはトヨタ自動車㈱が発表したLEXUS初のバッテリーEV(BEV)専用モデル、新型「RZ」に搭載されています。インバーターの駆動素子へのSiCエピウェハーの採用はLEXUSとして初となります。また、Infineon Technologies AG と新たな複数年の供給・協力契約を締結し、共同開発を含む提携関係を強化するなどの取り組みを継続的に行っています。また、現在量産中の第2世代製品の品質をさらに高めた第3世代ハイグレードSiCエピウェハーを開発し、量産を開始しました。本製品は、第29回半導体・オブ・ザ・イヤー2023において半導体用電子材料部門の優秀賞を受賞しました。さらに、SiCエピウェハーを構成する6インチのSiC基板の量産について、2022年日経優秀製品・サービス賞の最優秀賞を受賞しました。2022年に開始した、当社製基板を用いた8インチSiCエピウェハーのサンプル出荷を進めるとともに、さらなる品質向上に向けて、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(以下、NEDO)の「グリーンイノベーション基金事業」において研究開発を進めています。今後も高性能で高い信頼性の製品を供給することで、SiCパワー半導体の普及に貢献します。
化合物半導体を用いた発光素子・材料では、高効率化、高出力化をターゲットとしたLED製品の開発に注力しており、従来の反射型LEDの2倍近い出力の「ダブルジャンクション反射型LED」を開発しました。成長する車載センサーや高性能フォトカプラなどの赤外領域の発光デバイスを主ターゲットに業界トップの品質とカスタマイズ力によりお客様の要望に応える製品を提供しています。
当連結会計年度における半導体・電子材料セグメントの研究開発費は、18,508百万円であります。
(モビリティ)
モビリティ分野では、CASEの進展などに伴う自動運転化、電動化、軽量化、電装化、冷却性、安全性に関係する市場ニーズに幅広い材料ソリューション力で応えるとともに、企業の社会的責任としてカーボンニュートラルへの取り組みをより一層進めるため、リサイクル性、バイオプラスチックの適用検討を開発に取り込み推進しています。
現在上市中の樹脂ギヤ、樹脂バックドア、負極材、ブレーキパッド、粉末冶金等の製品は変化する市場動向にいち早く適応するべく開発を継続推進中ですが、それらに加えて新たに自動運転化のためのセンサー対応技術として「ミリ波透過コーティング」、車載デバイスの軽量化と冷却性を両立、向上させた新コンセプト冷却ユニットの「樹脂ウォータージャケット」、その他の製品技術の開発及び資源循環型材料の開発を進めています。
また、顧客である主要カーメーカーやTier1において既に主流である、自動車システム全体から末端部品の機能や必要性能をモデル上でシミュレートするモデルベース開発手法(MBD)の導入を継続推進しています。開発初期段階において3Dモデルと計算科学を用いて仮想試作・仮想評価をすることで、自社や顧客での開発時間を大幅に短縮できます。また、これまでにない新システムに必要となる解析手法や評価方法は、社内の計算情報科学研究センターや大学と開発中です。また、2050年のカーボンニュートラルに向けた長期R&Dテーマとして、資源循環型材料の開発も大学との共同研究中です。
先端電池材料については、各種電気自動車用に加えスマートフォン等の携帯用など多様なリチウムイオン電池に必要な、導電助剤である気相法炭素繊維「VGCF-H」、外装材であるアルミラミネートフィルム「SPALF」などの素材・部材の開発・販売を引き続き進めています。
当連結会計年度におけるモビリティセグメントの研究開発費は、5,659百万円であります。
(イノベーション材料)
イノベーション材料分野では、広範多岐にわたる需要、個々のお客様の要望に迅速に応え、お客様の新製品開発の鍵となる材料をタイムリーに提案することを目的として、光機能材料、高機能ゲル、化粧品原料、インフラケミカルズ、エネルギー関連、アルミニウム及びセラミックスの研究開発を推進しています。
テレビなどの大型液晶ディスプレイに使用される各種製品は、市場で高い評価を受けています。市場が中国シフトする中で2020年6月に増設を完了した上海においても生産・供給を開始し、現地需要の取り込みに向けお客様の要望に即した新規開発品を複数市場に投入しています。また、電子材料、光学材料や歯科材料などに使用されるイソシアネートモノマー「カレンズMOI」や機能性アクリレート・メタクリレート「ファンクリルFAシリーズ」の開発、生産能力の強化を行い、販売を継続しています。特に「ファンクリルFA500シリーズ(脂環式モノマー)」の耐熱性及び高信頼性の特徴を生かし、車載用途への横展開を行い、事業拡大を図っています。
高速液体クロマトグラフィー用「ショウデックスカラム」では、先進国向けを主体に、最先端技術へ適用できるカラムを開発し、並行して新興国の市場開発を積極的に進めています。次世代医薬品に位置付けられている核酸医薬品の高感度分析を従来よりも簡易な条件で行うことが可能な内径1mmのHILIC(親水性相互作用クロマトグラフィー)用充填カラムを製品化し、アプリケーションで有用性を示しながら市場浸透を図っています。環境関連では国際的に規制強化が進むPFASやハロゲン酸化物の高感度分析を可能とする各種カラムの市場展開を推進しています。今後も特にバイオ・医薬分野、迅速・省溶媒、高感度・高分離に重点を置いたゲル(充填剤)やカラムの研究開発を促進します。
化粧品原料では、オンリーワン製品であるビタミンC誘導体「アプレシエ」及びビタミンE誘導体「TPNa」を中心に、未知の機能の探索・検証に注力し、市場ニーズの高いアンチエイジング、保湿、アイケア、ヘアケアの分野で新機能を見出しています。それらのエビデンスデータをお客様にご提供し、お客様の製品企画のきっかけを作ることで市場の拡大を図っています。
インフラケミカルズでは、耐用年数が寿命を迎えた下水道管の補修用不飽和ポリエステル樹脂「リゴラック」の光硬化タイプに注力し、技術開発を継続しています。
エネルギー関連では、電力モーターの高性能化による高電圧・耐サージ性に応じられる、xEV向け高耐熱絶縁ワニスの技術開発を継続しています。
リチウムイオン電池負極材用水系バインダー樹脂「ポリゾールLBシリーズ」の持つ、低抵抗性、優れた温度特性などが認められ、急速充電対応を求められる車載用途に国内で納入が開始されました。またリチウムイオン電池の最大需要地である中国での生産体制を構築し、一部供給を開始しました。今後もさらに市場ニーズを見据えつつ研究開発を加速し、車載用途への拡大を推進していきます。リチウムイオン電池用セパレーターのセラミック耐熱層用バインダーとして最適化したポリ-N-ビニルアセトアミド「PNVA」は、電池の安定性向上に寄与し、市場展開を継続しています。
アルミニウムでは、市場から要望されている軽量、高強度、高機能の材料、部品及び製品の開発を進めるとともに、これらの製造プロセスに係る基盤技術の研究にも注力しています。素形材関連では、昨今の自動車における軽量化ニーズの高まりを受け、サスペンションや駆動部品を始めとした自動車用部品でアルミ製品の採用が拡大しており、今後も需要は堅調に増加することが見込まれています。また、カーボンニュートラル対応プロセス技術の量産適用、シミュレーションを活用した機械的特性の予測などにも取り組んでいます。冷却器関連では、パワーデバイス向けモジュール提案に向けた熱マネジメントシステムの開発・評価を強化し、次世代冷却器の開発に取り組んでいます。
確実な成長が見込まれる半導体市場において、セラミックス関連では、半導体の研磨プロセスに使用されるセラミックス砥粒や、半導体用封止材の誘電率を制御するためのフィラーの研究開発に注力しています。当社グループの基盤技術である分子設計から原料を「作る技術」と、原料を配合し機能を設計する「混ぜる技術」の融合により、次世代の顧客ニーズに合致した性能を有する複合材料の提供を目指します。
電子デバイス、パワーデバイス市場向けには、デバイスの高密度化、高性能化に対応した高い放熱性と電気絶縁性を併せ持つフィラー材料(アルミナ、窒化ホウ素、窒化アルミニウム)の開発を行っています。高熱伝導材料の開発と評価技術の深化により、放熱部材向けのフィラーとしての性能向上を実現し、パワーモジュール等の用途への展開を進めています。
また、スマートフォンなど多くの電子機器に用いられる積層セラミックコンデンサー(MLCC)の用途では、MLCCの更なる小型化・高容量化に貢献すべく、原料である超微粒子酸化チタンの材料開発に取り組んでいます。
当連結会計年度におけるイノベーション材料セグメントの研究開発費は、3,451百万円であります。
(ケミカル)
ケミカル分野では、石油化学・基礎化学で、さまざまな産業の起点・インフラとなる製品を提供するとともに、製造工場のCO2排出量削減などカーボンニュートラルに向けた技術開発に取り組んでいます。
石油化学においては、コア技術である触媒、有機合成、高分子合成の技術を集積し、電子・電気機器、輸送機器、食品包装などの分野において、多様な市場ニーズに応えるための研究開発を推進しています。主要な誘導品事業であるアセチル及びアリルアルコール製品群では、自社開発した製造プロセスの優位性を伸長させるため、触媒の性能向上と新触媒の開発を進めています。大分コンビナートの酢酸エチル、酢酸ビニル、酢酸アリルのプラントは、更なるコスト競争力の強化と生産性の向上を達成すべく、触媒性能の向上を追求しています。
長期R&Dの取組みとして、NEDOの「グリーンイノベーション基金事業/CO2の分離回収等技術開発プロジェクト」において、日本製鉄㈱とともに、低圧・低濃度のCO2を低コストで分離回収するための技術開発及び、回収したCO2を原料に化学品を製造する技術検証に取り組み、カーボンニュートラルの実現に貢献していきます。また、内閣府総合科学技術・イノベーション会議(CSTI)による戦略的イノベーション創造プログラム(SIP)「アンモニア・水素利用分散型エネルギーシステム」において、岐阜大学、三菱化工機㈱とともに、アンモニア燃焼器用改質器ユニット及び燃料電池用改質器ユニットの研究開発で協働し、アンモニア分解技術を活用した化学品事業のビジネスモデルの創出を目指します。
当連結会計年度におけるケミカルセグメントの研究開発費は、1,867百万円であります。
(その他)
計算科学・情報科学の技術力強化と材料開発への適用に積極的に取り組んできました。半導体前工程材料のCMPスラリーの研磨機構を、ニューラルネットワークポテンシャルを用いた分子動力学計算を実施して計算結果を仮想現実技術で解析することで解明しました。
Enthought Inc.とのマテリアルズ・インフォマティクス(MI)推進プログラムを開始して、MI解析ツール開発、プラットフォーム開発、MLOps(機械学習オペレーション)に長けた人材育成をより強化しました。
ディープラーニング技術を用いたAIの進化と膨大な蓄積データを用いるケモインフォマティクスアプリを自社開発し、運用を開始しました。情報科学による予測技術を活用することで、新しい化合物の開発における物性計算などの時間が大幅に短縮することが可能となりました。
世の中のニーズや社会の声を聴き、社会課題を解決するため、当社グループのR&Dの中核となるオープンイノベーションの拠点「共創の舞台」(神奈川県横浜市)を設立しました。当社グループの強みである「計算情報科学」「材料解析」「量産化技術・設備管理」「化学品安全管理・評価」の機能を持つ組織が集積し活動しています。「共創の舞台」で活動を行っている、「次世代高速通信材料」テーマでは、2023年より6G向け半導体の新材料開発を開始しました。
当連結会計年度における報告セグメントに含まれない「その他」の研究開発費は全社共通を含め13,213百万円であります。