S T R AT E G Y

FOCUS

WEBTiの素材のチカラで、サステナビリティに貢献する技術

研究開発事例CASE 1

未 来の金 属「チタン」の価値を高める研究開発
東邦チタニウムグループは、お客様の顕在化されたニーズにに積み上げ、事業領域を広げてきました。さらに今、地球環境確実にお応えするとともに、軽くて強く、人体に優しいといった負荷の低減や資源活用、クリーンエネルギーの普及に貢献する

さまざまな特性を持つチタンの価値を高める技術開発を地道新製品の開発を推進し、持続可能な社会の発展に貢献します。

チタンのメリット

チタンの課題軽い

熱膨張率が小さい

比重4.51は鉄（普通鋼）の約60%

意匠性酸化皮膜の厚みを変えることで得られる様々な色調

製造コストが高く、環境負荷が大きい
強い

比強度は鉄（普通鋼）の約2倍

人体に優しいチタン新製錬法

軽量・高強度・高耐食性などの特徴をもつチタンの用途は、の基礎科学力を活用して、高温製錬反応や溶融塩電解の高難年々広がっています。チタン鉱石は世の中に広く存在しますが、度技術課題の解決と工業化に適した工程設計、設備設計を行これを金属チタンに変換するために、現在はクロール法とよばう必要があります。当社は、保有する高度な専門技術を駆使れる特殊な方法をベースとする製錬工程が採用されています。

し、全力で開発に当たることで、新製錬技術の2025年度中の

しかし、この方法は大量の電力を消費するため、工程から排実用化を目指しています。さらに、新製錬技術を中核とする施出されるCO 2と電力由来のCO 2を合わせると、1トンのチタン策により、2030年には2018年比で40％のCO 2 排出量削減、を生産するのに約9トンのCO 2が排出されることになります。
こ

2050年にはカーボンニュートラル（CO 2 排出量実質的ゼロ）れまでクロール法に代わるさまざまな製錬方法が研究されての達成をグループ全体で目指していきます。

きましたが、未だ実用に至っていません。低炭素社会構築に向けて、製錬工程のCO 2排出量削減が急務となっています。

チタンは切削やプレス加工、溶接が難しいという難点があります。
また、熱伝導率が低いため加工時に熱が逃げず、切削熱が蓄積し、工具が摩耗しやすくなったり、金属火災が起こりやすくなります。そのため、加工材の特徴に合わせた工法や、高い技術が必要です。

優れた
生体適合性

低エネルギー・高 効 率の新 製 錬 技 術 確 立へ

現行のチタン製錬（クロール法）では、バッチ生産で、複雑なプロセスで加 工が困 難

海水に対する優れた耐食性など

CO2排出量の削減

あり、大量の電力を消費するため、製造コストが高くなってしまいます。
また、コークスを燃焼させるため、大量のCO2が発生してしまいます。

錆びないp.27

カーボンニュートラル社会の実現を目指す

期待される効果

東邦チタニウムが米国のUniversal Achemetal Titanium,●チ タン製錬工程からの直接CO 2排出量をゼロにします。
●新製錬法の導入により、金属チタン製造に必要な国内消費電力を最大でLLC（UAT社）と共同開発中の新しい製錬技術は、CO2の発生を75％低減できる可能性があり、大きな省エネ効果が見込まれます。

限りなくゼロに近づけることができる可能性を持った製錬方法●本開発技術で製造されたチタン製品は、使用材料まで含めた、名実一体です。電力消費量をおよそ75%削減することを目指しています。の低環境負荷製品の実現に貢献します。

この開発では、熱力学、電気化学、機械工学、電気工学など新プロセスの技術詳細
現行法よりも簡易な工程で、危険物をほとん

東 邦チタニウムが誇る「サステナブル技術」
CO2排出量の削減●新技術を導入して、省エネルギー型のチタン製造プロセスへ●チタンおよび関連技術製品の提供を通じて、お客様のバリューチェーンにおけるCO2排出量を低減

資源の有効活用

クロール法
（現行法）
6

➡
➡

しないという、優れた製錬法として期待されて消費電力多い➡

※ただし、鉱石、アルミ、塩浴など使用物質の製造電力は非考慮➡

原則、不使用➡

ゼロ

本技術は大きく分けて2工程からなり、第1工程でチタン鉱石を導電性物質へ変換し、第2工研究開発体制当社の研究開発は、「 質の追求による経営基盤の強化・確立」という方針のもとで実施されています。各事業部のエンジニアと連携しながら、技術戦略本部が経営戦略に沿って新技術・新製品開発を主導しています。

技術戦略
本部

新エネルギーの創出の除去を行います。

Al2O3
CO2発生ゼロ

アルミニウムを含む導 電 性のチタン合 金をことができます。

還元Mg

電力
消費量

省電力

低カーボンAl／
カーボンフリーAl
抽出
高O, 高Al含有金属チタン
電解精製

浴分離

塩浴

真空分離

MgCl2

純チタン（スポンジ）

Al含有チタン・純チタン（粒）❷独自の電解精製プロセスにより、チタン合金か製錬法電析純チタン

ら主にチタンが塩浴に溶け出し、陰極上に樹ギーなど、次世代エネルギーの創出を各事業部枝状の固体として析出します。真空分離や水洗を行い、市販の純チタンと同等の不純物のI N T E G R AT E D R E P O R T 2 0 2 3

塩化高純度TiCl4

電解蛍石
CaF2

粗TiCl4

ぜ合わせ、高温で反応させることで、酸素と少ない金属チタンが得られます。

29

コークス（C）
CO2
発生

新プロセス
4
クロール法の1/5〜1/4

高品位チタン鉱石

高品位チタン鉱石

蒸留・精留するため、チタン合金のみを容易に回収する
経営企画部

発生する

Cl2

❶一 例として、まず粒状のチタン鉱石とフッ化

生 成します。副 生する酸 化アルミニウムと●再 生 可 能 エネルギ ー や 水 素 エネル
支える

CO2発生

使用する

（Cl2ガス、溶融金属Mg、TiCl4など）

程でそれを電解精製します。そして最後に塩浴

フッ化カルシウムから成るスラグは浮遊分離
技術開発
センター

危険物使用

カルシウム（ 蛍 石 ）、金 属アルミニウムを混代表取締役社長

新規プロセス・新商品の開発を通じて材料ロス削減へ

工程数います。

●既存プロセス・製品の改良改善や、●チタンスクラップの再利用を促進

ど使用せず、消費電力も1/4程度でCO 2が発生

溶解

溶解

AI含有チタン 純チタンIG
合金IG

I N T E G R AT E D R E P O R T 2 0 2 3溶解

溶解

AI含有チタン 純チタンIG
合金IG

30

研究開発事例INTELLECTUAL
PROPERTY
STRATEGY

CASE 2

CO2排出量の削減

資源の有効活用知財戦略

チタン箔の製造工程を大幅省略
平滑電析法によるチタン箔直接製造

高度なチタン関連技術をコアコンピタンスとする当社にとって、知的財産の確保と活用は競

一般的にチタン箔は、スポンジチタンなどの原料を溶解し、争力の核とも言うべき重要な取り組みです。知的財産部では、戦略的な特許出願、エンジニアも可能であり、省資源化につながります。

鍛造した後、熱間圧延や冷間圧延など、多くの加工工程を経て製造されます。

への知財教育、地道な発明発掘活動を継続的に実施しています。

この製法によって、現時点で、A4寸法・約100μm厚のチタン知財が果たす役割は、大きく分けて２つあります。
１つ目は、当社が開発した発明について適箔製造技術を確立できており、引き続き、商業実用化を目指し当社が開発中の「平滑電析法」は、溶融塩電解により原料をて開発を行っていきます。チタンの高耐食性を活かして、PEM箔状に電解析出させることで、加工工程を大幅に省略できる

水電解水素製造装置の双極板や鋼構造建造物の防食用フィ製造プロセスであり、製造工程の省エネルギー化によるCO 2ルムなどへの採用が想定され、社会インフラの維持・保全への排出量の削減が見込めます。
さらに、電解析出には精製効果も貢献が期待できます。

鍛造

熱間圧延

平滑電析
スポンジチタン
低廉スクラップ等

溶融塩

冷間圧延

箔

Ti2＋Ti2＋Ti2＋

発の成果を当社の競争優位性に結実させるべく、中長期の事業成長の観点も重視して、戦略的な知財活用をリードしていきます。

定量・定性目標の設定

大幅省略

陰 極

陽 極

Ti2＋Ti2＋Ti2＋負荷の低減に貢献するサステナブルな材料やその製造方法の観点も非常に重要です。研究開

生澤 正克

電析チタン箔

電 源

して、有望な事業領域からの新規事業の探索・企画に貢献することです。
これらの際には、環境A4寸法の電析チタン箔

「平滑電析法」により、チタン箔の製造工程を大幅省略溶解切な特許網を構築して、事業の優位性を確保することです。2つ目は、IPランドスケープを駆使技術戦略本部 知的財産部 部長あるため、低廉なチタンスクラップを原料として利用すること

スポンジチタンなど競 争力の核として、事 業の発 展に貢献する「 攻めの知 財 」を目指します。

230mm

チ タン 製 消 耗 陽 極からTiイオンが溶出し、陰 極 上 にチタンが平滑な箔状に析出する。

300mm

知財教育

特許出願に関しては、事業戦略や開発テーマの進捗状況を2022年度は、エンジニアへの知財教育を4回実施しまし踏まえて、毎年、出願件数やノウハウ取得件数の目標値を設定た。また、これまでは社内知財教育の対象者は、発明者と成りしています。2022年度は42件の日本特許権を取得しました。

得るエンジニアのみでしたが、2023年度からは、さらに営業

海外特許権の取得要否の判断では、当該国における競合他社担当者への知財教育を開始しています。の製造・販売拠点の有無、競争の激しさ等を、チェックリストを内容は、特許法や著作権法等の基本的知識に加えて、サン用いて確認し、コストパフォーマンスの観点から総合判断してプル出 荷 時 、拡 販 営 業 時 、います。

特許保証契約時など、営業

IPランドスケープの活用する状 況に関 連したもので活動において高頻度で発生

CASE 3

CO2排出量の削減

新エネルギーの創出

既存の製品について、IPランドスケープを用いて、競合他社との知財力比較や、今後取得すべき特許の内容等の具体化を行っています。

全 固 体 電 池でクリーンエネルギーの普及を促進

また、技術戦略本部の月例報告会や経営陣への報告会におLLTO™技術がリチウムイオン電池を高性能化いて、現時点の知財力の状況、知財力の経時変化等について

SDGsの目標7「エネルギーをみんなに そしてクリーンに」

次世代リチウムイオン電池用酸化物系固体電解質LLTO™

情報共有を図っています。
「 知財で事業を創造する」という意で謳われているクリーンエネルギー、すなわち再生可能エネル

は、現 時 点では板 状で2 7 ℃におけるイオン伝 導 度 5×1 0-4

気込みのもと、事業部に対する特許取得の提言、新規事業のギーによる発電や同由来の電気の展開を拡大するためには、Scm -1を達成しており、酸化物系固体電解質の中ではイオン探索・絞り込みへの提案を積極的に行い、経営に貢献していき高容量・高性能で安全性に優れた電池が必要不可欠です。従

伝導度が高いという特性を発揮しています。全固体電池の実ます。

来、広く用いられてきたリチウムイオン電池は、電解質に液体用化に向けて、今後も開発を継続していきます。

が使用されており、容量や安全性の面で課題がありました。そこで次世代電池として最も注目されているのが、固体電解質を使用する全固体電池です。

LLTO™を用いた全個体電池の構造

当社は、チタン酸化物系固体電解質であるランタンリチウムチタネイト（LLTO™）に着目し、開発に取り組んできました。化
学的に非常に安定しており、今後、積層型（チップ型）全固体電池や車載用大型電池への適用が期待できます。

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I N T E G R AT E D R E P O R T 2 0 2 3

板状LLTO™
正極活物質
固体電解質：LLTO™

負極活物質

す。想 定 事 例も交えて関 連
知識の解説なども行っています。

営業部員への知財教育資料

研究開発におけるデジタル活用
当社の研究開発の内容や段階にマッチした適切なデジタルツールを導入して、研究開発速度の向上、研究開発成果の質の向上を図っています。具体的には、各種シミュレーションソフトを積極的に導入しており、適切な実験条件の絞り込みや条件と特性との因果関係の解明などの成果も得られています。

オープンイノベーションの推進

さらに、知財業務の省力化とスピード向上、高度化も図って技術開発では、開発促進と成果の早期事業化を最重要視しいます。例えば、過去の論文・文献の探索では、従来、膨大なており、そのためには自社開発に拘らず、足りない技術を積極量の文献を1件ずつ確認するという手間がかかっていました。

的に外部から導入することも検討、実施しています。例えば、そこで、探索する対象キーワードに関連性が深い順番に記事

親会社であるJX金属とは、技術発表会を通じた技術交流に加が収集・表示されるAIツールを導入することで、極めて速いスえて、複数の個別テーマで共同研究を行っています。また、海ピードで必要な文献を入手できるようになり、作業時間の大外のスタートアップ企業と協働で金属系材料の開発を進める

幅短縮を実現することができ、部員の仕事の質向上にもつなほか、複数の大学との共同研究が進行しています。

がっています。

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