The Japan Research and Development Center for Metals

財団法人

TODAY

ISSN0913‑0020．
16
82000.10 No
No．
168

金属系材料研究開発センター

・創立 1 5 年を祝して ..................................................... P 2
JRCM REPORT
・ 新製鋼プロセス・ フォーラムの研究成果概要 ............................ P 3
新製鋼プロセス・・ 材料分野の産業技術戦略策定基盤調査結果−概要− ...................... P 6

ＪＲＣＭ
創立
ＪＲＣＭ創立
15 周年を迎えて査研究に基づくプロジェクトの企画・提案、③研究開発の実行推進と生産性向上、事業化への道づくり。
ＪＲＣＭは関係する方々とともに、この使命と役
割を強く認識し力を合わせて組織力を高めていきたい。また国が行う研究開発運営管理のなかで、機会を逃さず、
ＪＲＣＭ独自の強みを生かした発信を行い、信念をもって活動していきたいと思います。
2. 事業の進め方とその心 ─ JRCM の強みの発揮─
①細分化された専門の統合と全体のなかの材料技術の関係把握、②共同研究の意味合いの明確化（コスト、技術機会、スピード等)、③ＩＴ革命による事
業構造、生産システムの変化と材料技術の位置づけ研究、④効果的な実証試験・システム研究と経済性評価、⑤取り組む分野の重点化（環境・エネ
ルギー・資源・情報、機能材、長寿命化、設計分野への参画)、⑥ＪＲＣＭ集団の特色（優秀なスタッフ、タテヨコ柔軟な組み合わせ、現場からの発信と創造、知的インフラの整備・ネットワーク化）を生かす。
3 . ニューＪＲＣＭのアイデンティティ

財団法人金属系材料研究開発センター

理事長

藤 原 俊 朗当センターは、本年 10 月創立 15 周年を迎えました。この間事業は着実に進展し、多くの成果を上げ、金属系材料の研究開発を推進する機関として、わが国の産業技術の発展に微力ではありますが貢献できるようになりました。
ＪＲＣＭ創立後今日まで、産学官関係の皆様の温かいご指導とご協力に対して、また献身的にご努力された研究者・事務局職員の方々に厚くお礼を申し上げます。
さて、世界・日本の政治・経済・社会情勢及びわが国の産業環境は、センター創立当時に比して大きく変化し、幾多の克服すべき課題を抱え対応が急がれています。特に科学技術政策の革新、国際競争力の強化、新産業の創出等は、私たちの事業に密接に関係します。15 周年を迎えるにあたって、
ＪＲＣＭは今まで以上にわが国の産業技術発展に貢献すべく、21世紀型の体質に進化し、厳しく積極的に事業を展開する決意であります。
1. ＪＲＣＭの新しい使命と役割 ─組織力の強化─

当センターは創立時から３つのＩをモットーとして活動してきました。15 周年を機に 21 世紀に向けてのニューＪＲＣＭアイデンティティを紹介したい。
①大学・会員とともに常に新しい価値を創り社会へ提供する。
②多様な文化と価値観と学術の融合と創発。
③オープンで人の絆を大切にする。
④視野と領域の広い人材育成の場。
以上15周年を迎えるにあたって、
私たちＪＲＣＭは危機感をもって甘えることなく、
ＪＲＣＭ固有の機能を発揮して、わが国のイノベーションに貢献する考えです。そのためには「思い込み」から脱し、常に自己革新に努め、体質の強化を行わねばなりません。
最後になりましたが、関係する産学官の皆様方に今後とも、
ご指導ご鞭撻をお願い申し上げます。

使命：産業の基盤である材料技術の研究開発の推進と有効な成果を出し、産業競争力の強化に貢献
役割：①材料技術戦略と重要課題への提言、②調

1

創立１５年を祝して材であると同時に、常に新素材でもあります。金属系材料に対する期待に応えるため、本センターに期待される役割はますます大きなものとなりつつあるのではないでしょうか。
政府では、本年４月に、産業競争力の強化、生産性の向上を目指し、また、地球規模の環境・資源問題の克服等を目指し、「国家産業技術戦略」を産学官の英知を結集して策定したところです。
今後の産業技術力強化の重点は、キャッチアップ時代の終焉、従来システ
ムの機能不全という状況をふまえ、
フロントランナー
として技術革新を持続的に起こすシステムづくりにおかれています。
また、国の研究開発は重点化・効率化が以前にも増して必要とされています。
この国家産業技術戦略の一部である「材料技術戦略」は、本センターが事務局となりとりまとめに貢献されました。
材料戦略検討機能の強化、研究開発の重点化、産学官連携の一層の強化等の提言がなされましたが、今後は材料技術戦略に沿って、研究開発活動等の一層の強化が期待されるところであります。
材料産業技術はあらゆる産業技術の基本となるべきものです。情報化、バイオといった次世代の基盤技術
も、その実現の基礎を支えているのは材料産業技術であると言っても過言ではありません。
（財）
金属系材料研究
開発センターがその事業を通じて、広範なユーザー分
野に技術革新をもたらし、多大な貢献をされますことを祈念いたしましてお祝いの言葉とさせていただきます。

通商産業省基礎産業局
鉄鋼課技術振興室 室長

板 谷 憲 次

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このたび、
財団法人金属系材料研究開発センターが創立15周年を迎えられたことに対し、心からお慶び申し上げますとともに、理事長をはじめ、これまで本センターの事業に携わってこられました役職員、関係者の皆様方のご努力に対して深く敬意を表する次第であります。
（財）
金属系材料研究開発センターは、「金属系材料の製造及び利用に関する研究開発を行い、金属系材料に係る新機能の付与、品質の改善向上、利用の拡大、製造プロセスの革新等を図ることにより、金属系材料に関連する産業を振興し、もって我が国経済の発展と国民生活の向上に資すること」を目的としております。申し上げるまでもなく、鉄鋼をはじめとする金属系材料
は、産業の基礎素材として社会のあらゆるところで広く使用されており、人類の文明にとって欠くことのできないものとなっております。
金属系材料に要求される機能、性能は、資源・エネルギー制約、環境問題、情報化、社会の安全・安心といった変化していく社会のニーズに合わせて、ますます高度化、複雑化しつつあります。
こうした状況下で、金属系材料は、常に基礎基盤素

生産性の低迷が言われております。
こういった問題に対応するべく、戦略的な技術開発を行い、産業競争力を高めることを目的として、本年４月には、「国家産業技術戦略」が産学官の連携により策定され、材料産業
技術分野の状況として、
プロセス技術の国際優位性、高機能な材料の開発の将来性等が示されるとともに、技術革新の問題点として、産学官連携の希薄さ等が指摘されました。
また、産学官が連携した産業競争力会議、日本新生会議等が開催され、経済社会の新生に寄与する技術開発のうち今後の重点化施策として、材料技術は、
ＩＴ等の情報技術、環境、高齢化対応技術と並び、４本柱の一つとして挙げられる等、各種産業分野の基盤をなす技術として大きくクローズアップされているところです。
こういった研究開発を取り巻く環境変化のなか、貴財団が、金属材料技術分野に求められるニーズを的確にとらえ、研究開発の戦略性、方向性を示し、産学官連携の研究開発の舵をとり、わが国の産業技術力の向上にさらに貢献されますことを期待しております。

通商産業省基礎産業局
非鉄金属課 課長

塚

本

修

このたび、
財団法人金属系材料研究開発センターが創立15年を迎えられたことに対し、心からお慶び申し上げますとともに、藤原理事長をはじめ、創立以来これまでの役職員、関係者の皆様のご尽力に対して深く敬意を表する次第です。
（財）
金属系材料研究開発センターは、金属系の材料に関する知識を結集し、新たな材料分野の技術開発の進展を促進することを目的として、昭和60年10月に設立されました。以来15年間、金属素材のリサイクル技術
等の各種研究開発活動において多くの成果を上げられ、貴財団は、名実ともに金属系材料開発の中核機関として活動してこられました。
昨今の日本の産業は、産業技術の競争力の低下及び

2

JRCM REPORT

新製鋼プロセス･ フォーラムの研究成果概要
新製鋼プロセス･
新製鋼技術研究推進室

山内秀樹

三輪

守

小林日登志

ーラム（環境調和型金属系素材回生利

市販のスクラップ中には塩ビ、プラス

用基盤技術の研究）』の総まとめとも

チック、オイル等の種々雑多な非金属いえる「総合システム評価研究」の成類が混入している。このような物質が高度情報化等、新たなフロンティアを

果概要について述べる。

混入したスクラップを加熱･熔解する

切り開き経済社会の変革を促す一方で、

２． プロジェクトの概要と環境を汚染する恐れがある。従って、

１． はじめに
産業技術の発展は、20世紀末に至りスクラップの熔解にあたっては、これ「環境問題」「エネルギー」及び「資源の不足」といった問題を生み出してきた。

2 . 1 プロジェクトの背景

らの有害物質の発生を抑制する技術開さらに、経済活動の基盤であるエネル

鉄鋼製造では、鉄鉱石を還元する高発が必要となる。

ギーに関しても、石油輸入依存度が依炉法とスクラップを電気炉で熔解する

2 . 2 プロジェクトの概要

然として約５割と高く、これまで以上

電炉法の２つの方法が主流である。ス

これらの３つの課題を総合的に取りに安定的なエネルギー需要構造に、社

クラップを熔解する電炉法は、鉄鉱石組む場として、1991年度に通商産業省

会全体として取り組む必要性も大きくを還元する高炉法に比べて消費エネルの補助金を新エネルギー･産業技術総指摘されてきた。

ギーは約 1/3 で、二酸化炭素発生量も合開発機構(ＮＥＤＯ)が受けて、国家

このような環境制約や資源制約問題

少なくできる。現在、国内で発生する

プロジェクト「環境調和型金属系素材に対して、産業技術が果たすべき役割

スクラップはほぼ全量リサイクルされ回生利用基盤技術の研究」が発足した。

認識に基づき、鉄鋼製造技術体系の環ており、電炉法のシェアも国内粗鋼生

このうち1991年度から94年度までの「総

境調和型変革を目指す本プロジェクト

産量約１億トンの３割を占めている。

合基礎調査研究」は、ＮＥＤＯからの委では、21 世紀初頭以降、多量に発生す

しかし、スクラップのリサイクルに託を受けた(財)地球環境産業技術研究機ることが予想される老廃スクラップのはいくつかの課題があり、その１つが構(ＲＩＴＥ)のもとに、
ＪＲＣＭ及び鉄

再利用に柔軟に対応でき、同時に環境「老廃スクラップ中の不純物」である。

鋼企業９社が参画して実施した。

保全に貢献できる「総合的なスクラップ

スクラップ中に混入しやすい銅や錫は、

また、「総合基礎調査研究」をふまえ回生･利用技術の開発」を行ってきた。

現在の製鋼技術では原理的に除去できた「スクラップ回生、環境調和型熔解

すなわち、この老廃スクラップの回ないため、全量が鋼製品に移行し品質

プロセス、新製鋼総合プロセスに関す

生･利用技術（有用資源問題としてのに悪影響を及ぼす。スクラップは今後る研究」は、ＮＥＤＯからの委託及び共課題）を通じて、鉄鋼製造過程で排出さらに増加すると予測されており、こ同研究としてＪＲＣＭが日仏の鉄鋼メーされる二酸化炭素を低減し、併せて老れらスクラップを有効利用するために

カー 12 社と共同して実施した。

廃スクラップ中に混在する有機物に起は、スクラップ中の銅や錫を除去する

因する有害生成物の低減も図り、地球技術を開発しておく必要がある。

本プロジェクトでは、スクラップから銅、錫等の不純物を除去し、この回

環境保全（環境問題としての課題）に

２つ目の課題は「スクラップ熔解エ

生されたスクラップを新たに開発した

寄与すること、並びに省エネルギーや

ネルギー源」である。現在の電炉法は、マルチエネルギー（電力／石炭）型熔

スクラップ熔解工程で必要とされる電所要エネルギーの約６割が電力であり、解炉で効率的に熔解し、併せて発生す

力 = 石油エネルギーを、他の化石燃料

国内の電力供給量の約１割に相当する。

る排ガスを無害化する技術体系を構築に代替するエネルギー選択裕度の問題

石油代替エネルギー化が強く叫ばれてするため、回生に関しては①スクラッ（エネルギー問題としての課題）にもいる昨今、スクラップ熔解エネルギー

プ中の銅を 54%、錫を 29% 除去し、予貢献する技術を、〝総合的なシステム 〟についても、電力と石炭等を効率的に熱･熔解については②スクラップ熔解として構築することを目指した。

組み合わせたマルチエネルギーによるエネルギーを一次エネルギー換算で25

熔解技術の開発が望まれている。

% 削減する、等の開発目標を掲げ研究

本稿では、1991年から９年間にわたって実施した『新製鋼プロセス･フォ

３つ目の課題は「環境保全」である。

3を推進した。

ズマ･トーチの大型化が待たれる。

材を併用し、また効率的なスクラップ予

3.2

総合システム評価研究の成果

熱方法との組み合わせによって、電気棟（君津製鐵所構内）に、総合システ

1998年度から本格的に開始した総合

エネルギーの削減と高速熔解が実現でム評価研究設備の建設を始め97年度末

システム評価研究では、予熱・熔解・きる条件を明らかにすることにあった。

に完工した。設備立ち上げ試運転のの排ガス処理技術それぞれの要素研究成101 ヒートの試験操業での着熱挙動

ち、98年7月から99年10月まで総合的

果を一貫設備のなかで実証するととも解析等に基づいて、最大の熱効率で熔なプロセス評価試験を逐次実施した。

に、ＦＳによって産業技術としての意

解エネルギーが最小となるための投入義を評価することを目的とした。この

電力量や昇熱期二次燃焼率等の適正条ため要素研究成果のなかから工業的に件を明らかにした。また、Ｅ炉は密閉実現可能性の高い技術を選択し、それ炉体構造・浴深大・強攪拌という特徴

らを設備要素として研究設備に組み込があり、従来電気炉では得られなかっんだ。

た高い着炭効率や冶金メリットの享受(1)熔解技術も可能となった。

96年度までの要素研究の成果をふまえて、新日本製鐵㈱技術開発本部実験

３．
総合システム評価研究
３．総合システム評価研究3 . 1 プロジェクトの技術構成
本プロジェクトの技術はブロック
Ａ、Ｂ、Ｃの３領域から構成されている。ブロックＡはスクラップの事前回
生処理で、スクラップを液体窒素に浸漬したあと、シュレッダー機で破砕し次世代型電気炉を想定したＥ炉の狙

一方、攪拌浴型（転炉型）のＳ炉試

いは、安価な化石エネルギーである炭験では47ヒートの一連の試験操業を行（低温破砕技術）、破砕された鉄中に混在する非鉄類（銅等）は自動識別分離装置で除去する研究を実施した。開発の結果、低温破砕処理による銅屑の分
離は 96% 以上の性能、またシュレッダ
ー処理後のスクラップの色相差識別分

ブロックＡ

ブロックＢ
( S S E 研究)
ブロックＢ(
研究)

原料(ｽｸﾗｯﾌﾟ)

識別・選別

ヘビー屑
廃車・缶
新断
切削屑

低温破砕
脱 Cu

自家発生屑
LNG

離システムでは銅屑の分離は 90% 以上

冷媒の性能を確認した。

酸素・炭材 予熱ｽｸ
ﾗｯﾌﾟ
電極

ブロックＢの研究を行う総合システ
ム評価研究設備は、スクラップ予熱炉とスクラップ熔解炉（熔解能力 15ﾄﾝ/

ブロックＣいる。スクラップ予熱炉はシャフト型

スクラップ

高性能集塵

予熱炉
(Shaft F ce)+De‑Zn、
De‑Sn

排ガス処理
(ﾀﾞｲｵｷｼﾝ)+ 二次燃焼急冷

予熱炉
Rotary kiln
+ 二次燃焼排ガス
スクラップ熔解炉
ダストリサイクル(高速、高性能熔解)

真空処理
脱 Cu

時）及び排ガス無害化設備からなってクリーンガス

ダスト処理
脱 Znとロータリー型の２方式、熔解炉は電気炉型Ｅ炉、攪拌浴型Ｓ炉、充填層型

図−１

新製鋼プロセス研究開発の技術構成

Ｐ炉の３方式で構成されている。本設

基本熔解能力：1 5 t / h r
基本熔解能力：備を用いて排ガスによるスクラップ高温予熱技術の開発、電力と化石エネル

ユーティリティギーの組み合わせの最適化及び排ガス

電力

有害物質の排出抑制技術等の総合的な

酸素
空気評価研究を行った。開発成果を次節で述べる。

ｽｸﾗｯﾌﾟ

シャフト炉 (乾式系)

IDF
冷却塔

HCY

副原料

吸着塔
燃焼塔

ブロックＣでは、ブロックＡで除去(湿式系)

しきれなかった銅や錫が、スクラップ

乾式集塵

IDF

間接冷却

とともにブロックＢの熔解炉で熔鋼中

粉炭吹き込みに熔解してしまった場合に、これを除

ｶﾞｽ
吹き冷却

去する技術の開発を目的にした。開発

Ｏ2の結果、脱銅効果は確認できたものの、Ｎ2実用に供するためには大出力真空プラ

ロータリー炉
ＲＳＷ

炉底電極
図−２

熔解炉

総合システム評価研究設備の概要
4

排ガス処理設備い、化石エネルギーのうちで最も安価

さらなる高温予熱を実現する予熱炉をータリー炉では、スクラップ、排ガス

な石炭を用いてスクラップの連続予開発する目的で要素研究を行い、総合及び炉耐火物間の輻射伝熱とスクラッ

熱･連続投入を行いながら、最小の熔システム評価研究設備にはシャフト炉

プ・炉耐火物間の接触熱伝達に支配さ解エネルギーによって熔鉄を得る条件

及びロータリー炉型の２通りの予熱炉れており、一方シャフト炉ではスクラを明らかにした。

を組み込んだ。特に、ロータリー炉型

ップ・排ガスの充填層内対流熱伝達に竪型炉のもつ高い熱効率に着目した

予熱炉はシュレッダー屑のような小片支配されていると考えられた。

Ｐ炉では、さらにコークス装入方法のはもとより、
ダライ屑を1,000℃の高温

また、高温でもスクラップが融着し工夫（装入分布制御）、コークスの石炭で予熱してもスクラップ間の融着は発ないロータリー炉を用いて、スクラップへの置換や酸素の効果的な利用技術を生せず、新しい高温型スクラップ予熱

中の不純元素である錫をインラインで開発することによって、100ヒート相当装置であることを実証した。

除去し回生する技術を検証した結果、の試験操業を通じて低いエネルギー原試験データの解析にあたっては、予

酸化脱錫あるいは硫化脱錫のいずれの単位で効率高くスクラップを熔解する

熱炉の伝熱機構を数学モデル化し、ス

場合も30％程度の除去が可能であるこ条件を明らかにした。

クラップの予熱実績を満足するようにとがわかった。このスクラップ予熱中(2) 予熱技術および加熱脱錫技術

スクラップ、排ガス及び炉耐火物間のの脱錫技術は回生設備を新たに設置す

熱移動機構を同定した。その結果、ロる必要がないため、老廃スクラップの本プロジェクトでは、スクラップの溶鋼製造 溶銑製造 排ガス回収非 回 収

既存製鉄所適用

電力レスＥ炉想定

溶銑合併法評価

スクラップ熔解の高効率化にはスク
ラップ予熱プロセスが必須であるが、溶銑製造プロセス評価

高炉一貫立地

50 〜 100

評価方法●

対通常電気炉200 〜 400●

シン挙動は必ずしも明確ではなかった。
50 〜 100●

ヒートサイズを一定(100 トン /Heat)とした技術諸元比較●●

対高炉、転炉法(ｽｸﾗｯﾌﾟ20％増配合)

図 ‑3

予熱時の排ガス挙動とりわけダイオキ

転炉インフラ利用の高炉補足鉄源想定

想定生産規模(万トン / 年)

炭材の一次エネルギー
炭材の一次エネルギー( M c a l / t )ラップ予熱・熔解条件とダイオキシン
発生挙動との関係及び排ガス処理設備
におけるダイオキシン除去性能を明ら

Base
△ 25％

S(RK)PCR
25%‑45%HMかにした。その結果、予熱・熔解炉から発生するダイオキシン濃度は排ガス酸

P 35%‑50%PCR

素濃度と温度に依存し、スクラップのE(ADFonly)E(IC40%)E(IC60%)予熱・熔解・排ガス処理設備の一貫系において、排ガス処理条件を適切に制E(CVF‑RK)

E(ADF‑RK)

御すれば排出濃度を0.1ng‑ＴＥＱ/Ｎm3

CVF+P40%HM未満にすることができる見通しを得た。

E(IC80%)(4) 工業化ＦＳ

CVF

200.0

実機規模を想定したＥ炉、Ｓ炉及びＰ炉システムのＦＳでは、総合システム

25%
0.0
0.0

200.0

400.0

600.0

800.0

1000.0（ 電 力 ＋ 酸 素 ） の一次エネルギーの一次エネルギー( M c a l / t )図 ‑4

冷方式、乾式間接冷却方式及び湿式急験で排出される排ガスを分析し、スク

E
S
P

BOF20%SCR
S(PCR35%)

400.0

件を明らかにし、総合システム評価研

Ｅ炉、Ｓ炉及びＰ炉の予熱・熔解試

Advanced EAF
Conventional EAF

600.0を把握するとともに除去設備の具備条

冷方式の３つの処理ルートを設計した。

1200.0800.0

小型試験装置でダイオキシン発生条件

究設備の排ガス処理設備として乾式急送酸速度を一定(20,000Nm 3 /Hr)とした技術諸元比較

工業化 FS の検討マップ

1000.0(3) 排ガス処理技術

既存電炉との組み合わせ

溶鋼製造プロセス評価

電炉立地

再資源化の面で大きな利点がある。

Ｐ炉

Ｓ炉

Ｅ炉

既存電気炉法と比べた熔解の一次エネルギー削減効果
51200.0評価研究で得た個々のシステムのデータに基づきプロジェクト目標に対する

達成度を評価するとともに、これに 3方式の特徴が最も生きる適用先立地ケースに応じたシステムの技術評価も実施した。
検討にあたっては、プロセス・コン
セプトとしての①低級老廃スクラップの資源化再利用、②電力依存度低減、③トータル・エネルギーミニマム化、④排ガス無害化、⑤エミッション・レス(ダスト低減)及び⑥炭酸ガス発生抑制等を実機規模設備の計画仕様及び設計技術、不純物元素の影響を軽減で

4 . おわりにスクラップのリサイクルを完璧なものとするには、本プロジェクトの技術
開発以前に「スクラップの回収、再利用に関しての社会的認識を一層高め、廃棄・収集段階での分別が徹底されるような社会体制の整備」が不可欠である。もちろん、スクラップの発生を抑制する諸対策、例えば「鋼材製品の寿命を延長させるような方策」も重要である。また、「リサイクルしやすい材料

きる材料設計技術」等もリサイクルを支えるもう一方の重要な技術になる。
これらの対策が実施されれば安定した鉄スクラップ・リサイクル社会が実現し、資源の有効活用が可能となるだ
けでなく、所要エネルギーや二酸化炭素の削減にも貢献できる。このような効果を享受するためにも、その基盤体制の確立と技術の一刻も早い普及が望まれる。

操業条件に反映させた。
ＦＳの結果、エネルギー面ではスクラップ予熱のない従来型電気炉に比べて、各炉方式とも熔解用一次エネルギーを25％以上削減できるほか、化石燃料とＪＲＣＭ組織の変更｢新製鋼技術研究推進室｣が閉室の併用により電力負荷も従来電気炉の平成11年度末で終了した新製鋼プ

は、９月 30 日をもって閉室した。

80〜30％の範囲で自由度をもたせるこ

ロセス・フォーラム(環境調和型金属系素材回生利用基盤技術の研究)

なお、これまで｢新製鋼技術研究推進室｣が担当していた｢電磁気力に対する、通商産業省工業技術院での第三者評価委員会による評価が、プロジェクト(電磁気力利用によるエネルギー使用合理化金属製造プロ

９月までに好評裏に終了した。このため、今まで本プロジェクトを担当してきた｢ 新製鋼技術研究推進室｣

セスの研究開発)｣は、研究開発部が担当する。

とができ、適用先立地ケースに応じた最適なスクラップ熔解システムの選択に資すことができた。特に、熔解エネ
ルギーについては、稼働中の先進電気炉の一次エネルギー削減分を上回る目標を達成した。また、排ガス等の環境対応にも有効性をもつことも確認した。

材料分野の産業技術戦略策定基盤調査結果
総務部

白井善久

−概要−

嶋田雅生
（現(株)神戸製鋼所技術開発本部開発企画部）

１．
はじめに
１．はじめにわが国の金属、無機、有機・高分子
及び繊維等の材料産業は、わが国の基
幹産業の一つである重要な産業である。

して、その目標達成に必要な手段を技

雄 電子技術総合研究所材料科学部長]、

術戦略として提言することを目的としＷＧ４(産学官の連携強化)[主査：井て調査を始めた。

口泰孝 東北大学教授]の４つのＷＧ

２．
調査体制
２．調査体制を設置した。さらに、通商産業省関連

近年の産業のグローバル化のなかで、ＪＲＣＭに、大学、企業、国立研究所

材料産業は低収益体質になりつつあり、の代表者からなる材料国家産業技術戦

競争力強化と社会的要請への対応が望略検討委員会[委員長：岸 輝雄 産業

まれている。

技術融合領域研究所長」、及びワーキ各課室からの参加もいただき、①産業
競争力と技術の現状、②技術革新を阻害している課題、③将来展望及びそれを実現するための総合的戦略等を調査・検討した。

そこで、材料分野における技術動向

ンググループ(ＷＧ)１(戦略の体制整の変化、産業競争力及び技術競争力の備)[主査：福田 裕 川崎製鉄(株)技術

現状分析と見通し等、技術戦略の提言

総括部主査]、ＷＧ 2(重点化技術の抽に資する調査を行い、材料分野が今後出)[主査：足立芳寛 東京大学教授]、

製造業全体に占める材料産業の割合

対応すべき社会的課題や目標を明確に

ＷＧ３(ネットワーク)[主査：荒井和を見ると、1997年現在、出荷額29％(936３．
材料産業及び
３．材料産業及び産業技術の現状

兆円）(図−１)、従業員数 28％(282 万ける研究者数の伸びはさらに著しいたて、表−１に示すものが期待される。

人)、付加価値額33％(40兆円）である。

め、ドイツ同様、製造業全体に占める

これらは、材料間で競争的であること

いずれも製造業全体の30％程度を占め

割合は低減している(図−２)。

が望ましい。
(２)社会的要請・制約への対応ていることから、材料産業はわが国の以上のように、現在の材料産業はわ

基幹産業の一つであり、雇用確保や産が国の基幹産業の一つであり、世界に

社会的要請・制約の観点から技術革業基盤としての役割の観点から欠かす

最も通用する技術を有しているものの、新が期待される分野、及び材料産業とことのできない重要な産業である。し近年になって、製造業全体に占める出して今後市場の拡大が期待できる分野

かし、60 年(出荷額 45％(図−１)、従荷額、生産性や研究開発等の割合が低として、表−２に示す代表的な技術領

業員数 47％、付加価値額 44％)と比べ減してきており、産業競争力の低下が域を抽出した。

ると、現在はいずれも低減している。

懸念される。

材料産業における研究費は、1970年

循環型社会の構築のためには、法的

４．
技術革新を
４．技術革新を整備を含めたシステム設計(法規制と規制緩和）が最も重要ではあるが、その4,066億円から97年には2兆6,796億円と 6.6 倍に増加している。売上高に阻害している課題

れを裏打ちする技術開発の推進ととも占める研究費比率について、化学 5.2

材料分野の学識者・技術者に対するに、結果を正当に評価するために LCA％、ゴム製品 3.8％は製造全体の平均

産業技術に関するアンケートを実施し、(ライフサイクル・アセスメント)のデ(3.7％)より高いものの、その他の材料現在の材料産業において技術革新を阻

ータベース化と情報公開も重要である。

産業は1.5〜2.9％と低い。また、製造業害している課題について整理した。

(３)材料産業技術戦略全体の研究費に占める材料産業の割合５．
今後の展望と
５．今後の展望とは、70年34.2％、80年32.9％、90年30.2％、
97年27.3％と徐々に低減している。
材料産業(民間)の研究者数は、1980

材料産業技術戦略(１)材料技術革新の展望

年の69,952人から98年には101,888人

今後の材料分野において、技術革新と増加している。しかし、他産業におが行われるために必要な基盤技術とし2010年までに、材料産業が十分な研究開発投資を行えるまでの企業体質に改善させ、世界最高の材料技術革新を生み出させることを材料共通の認識とする。
産業技術政策と科学技術政策の連携

表− 1 材料分野において技術革新が行われるために必要な基盤技術

必 要 な 基 盤 技 術

化学
繊維
123
123
窯業・土石製品 123 金属
その他

事

例

① Process(Cost)
Process(Cost)：プロセス(製造）技術が競 次世代コークス製造技術、アルミニウム新接合争力の鍵となる。プロセス技術推進の主な理由 技術、大型複合材料製造技術、低温焼結技術、は低コスト化であるが、今後は、低環境負荷の 超大型金属系部材鍛造技術等。

100

観点からも重要である。Factor4（資源・エネル
ギー効率 4 倍）を目指す。

割合 ％( )

80

② AtomAtom：解析技術、操作技術等の進歩により、 スーパーメタルの実現(結晶粒径を 1/10 →強度

60

微粒子→分子→原子→電子レベルへとミクロ を 2 倍)、高効率レーザー発振ガラス、マイクロ40の時代に移行していく。環境との調和が求めら カプセル材料、ナノ構造超高感度センサー、原20

れるなか、ナノ粒子等それぞれのレベルで新た 子レベルでの設計・評価技術等。
な機能発現の萌芽が存在する。

01960 1970 1980 1990 1995 1997
年 代
図‑1 製造業全体に占める材料産業の出荷額割合
50
割合 ％( )

40
30

日本
米国
ﾄﾞｲﾂ
ﾌﾗﾝｽ

20
10
0

1970 1980 1990 1996 1998
年 代
図‑2 製造業全体に占める材料産業の研究者
割合③ Pure&Complex
Pure&Complex：未知の材料機能探索から 高純度化：純度 6N(99.9999％)の錆びない鉄等。
の高純度化と、より適切な機能性の組み合わせ 複合化：抗菌性金属とセラミックスの複合化、からの複合化との双方のアプローチが一つの柱 超高透過率ガラス、長繊維複合材料等。
となる。
④ SmartSmart：機能性を重視した材料への発展が期 環境浄化酸化チタン触媒、自己劣化診断・修復
待されており、構造材についても安価かつ大量 機能、超格子材料、シナジーセラミックス、超だけでなく、機能性を付与させる。

高温オプトメカニカル複合材料等。

⑤ Surface(Coating)Surface(Coating)：バルクとして機能と構 酸化チタン膜、セラミックス膜、先端電子材料
造を求めるのではなく、表面に機能を付加させ 用電気めっき等の表面処理、超低欠陥薄膜材料、る表面処理技術が進む。

酸化物エレクトロニクス薄膜、表面コーティン
グ材の設計・評価等。

⑥ Computer
Computer：計算機科学の進展に伴い、材料 知的基盤で整備されたデータを駆使したコンのデータ蓄積や、これらを用いた設計、製造、 ピュータシミュレーションによる新素材、新製加工等あらゆる場面でコンピュータの利用が必 造技術の開発、界面の構造解明や化学反応のシ須となる。

ミュレーション等。

7

のもと、材料分野の産業技術戦略は表−３に示す取り組みをもって推進する①材料を俯瞰した戦略の策定及び国へ

２)について目標をブレイクダウンし、の提言②戦略策定による産学官の共通認識ののが望ましい。

目標ごとに材料技術の技術シーズを書き込む手法を試み、大きく６つのキー

醸成

６．
戦略の具体化
６．戦略の具体化方法として、４つの社会ニーズ(表−③産・産(異材料産業間や異業種材料

ワード

上記の材料産業技術戦略を受けて、間)、産・学(ニーズとシーズの交・マテリアルデバイス技術

4 ＷＧにおいて具体的検討を行い、以換)、学・官(学術の産業政策への・環境再生型材料

下の提案がなされた。

反映)、産・官等、交流を通じての・新エネルギー創出材料(１)戦略の体制整備

人的ネットワークの形成

・環境循環型材料

今後も材料産業を俯瞰した材料産業(２)材料産業技術の重点化

・エネルギー効率改善型技術
・ヒューマン(フレンドリー)材料

技術戦略を策定・更新するために、次国の公的資金を配分すべき重点技術の３点を目的とする「材料産業技術戦略を抽出すること、及び研究開発の達成で大括りできた。これらを材料産業技フォーラム(仮称)」の設置を検討する。

時期は2010年を前提とした。重点化の術の重点化技術として提言する。

表− 2 社会的要請・制約への今後の対応

社会的
要請・制約

代表的な技術領域

事

例・廃棄物の排出抑制のための技術：樹脂や合金の種類の低減、ユニ・マテリアル化、Mg 等の金属の利用拡大、①環境と調

廃棄物ゼロと経済成長和した循環とを両立する経済社会

型経済社会

の実現

・リサイクル技術の開発：樹脂(PET､FRP)、建材(サッシ､内装材)、セメント原料化技術等。

の構築

需要拡大のためのリサ・再生アルミニウムの自動車への利用、鉄鋼スラグの護岸材利用、エコセメントの利用、スクラップの高度化

イクル製品の市場創造
有害化学物質のリスクを低減し 100％管理する②エネルギ

ガラスの無色化等。

利用等。
・有害物質の排出抑制：ダイオキシン排出抑制技術(電炉、Al、塩化ビニール等）、フッ素・ホウ素除去技術(めっきの排水対策等）、廃棄物最終処分の硝子化技術。

経済社会の実現・有害物質を含む製品の転換：ポイズンフリー技術(はんだ、ブラウン管シールガラス等)。

材料産業はエネルギー

・高効率生産プロセス技術：次世代化学プロセス、次世代高効率鉄鋼製造プロセス、超臨界流体利用、Al や伸銅

ー安定供給、 多消費型であることか品の連続鋳造技術、Ti の直接還元等。

地球環境保ら、産業部門でのエネ・耐熱向上技術：次世代高効率火力発電用耐熱材料技術。

全及び経済

ルギー効率を高める技

・材料機能を活用した排熱等､未利用エネルギーの有効活用技術：熱電素子システムの開発等。

成長の実現

術開発

・超低損失電力素子：SiC、SOI(耐高温)や無機膜等を用いた高効率分離システムの開発。

民生部門では機能提供

・機能提供：照明分野(高効率電光変換化合物半導体：21 世紀のあかり)、液晶分野(超低消費電力液晶用材料)、技術で、運輸部門でも軽量材料の観点からの
技術開発
③経済社会

電子部品材料の開発

電源分野(分散型電源、電池等)の材料開発等。
・軽量化：超高張力鋼、Al、Mg、Ti 等を用いた自動車軽量化の推進や航空機用機体軽量化材料(複合材料)の開発等。
・情報通信機器､AV 機器の小型化､高機能化に対応した材料開発(セラミックスコンデンサー等）。

の新生の基・超高周波化する電子機器の開発に伴い、不要電波の吸収を目的とした材料開発。

盤となる高・膨大化する情報量に対応した記憶素子用材料(Si 等の高度化等）やレーザー発振材料(化合物半導体、セラミックス等）の開発。

度情報化社

・表示機能特性を向上させるための材料開発(液晶、発光ダイオード等）。

会の実現

・インフラ整備の観点からは、長距離化、大容量化、ネットワーク化に対応した通信インフラ用材料の開発（光ケーブル、電線共同溝化等）。
④安全・安

安心して暮らせる環境

心で質の高づくりのための開発

・災害に強い(ライフラインを含む)、高寿命・免震性に優れた材料の開発(次世代 100 年住宅用鋼材等)及びその利用による街づくり。

い生活を送・海洋域への生活の拡大に伴い、メガフロート用鋼材、メンテナンスフリーの材料の開発。

ることがで・材料の劣化(疲労、クリープ、腐食等)の診断技術の開発。

きる社会の・高度交通インフラ(橋梁等を含む)の整備に資する高強度鋼材の開発。

形成

・完全防音用建築材料の開発。
・安全・安心に資する利用技術(接合、潤滑等)の開発。
健康の保持、寿命の延・福祉・介護機具の軽量化に資する低価格軽量材料の開発・提供。

伸のための開発

・高度医療の発展に資する人工臓器、人工皮膚、人工骨等に利用可能な生体適合材料の開発。
・抗菌、滅菌材料の開発。

8

(３)ネットワーク化

表−３ 材料分野の産業技術戦略

産学官の連携強化による材料研究開

戦

略

取

り

組

み

発の効率化を進め、産業競争力強化や①材料技術戦略の 基礎研究の共同化等、研究開発の効率化を図り、戦略的に研究開発資源を集

新産業創出・育成を推進するため、｢創策定学官の役割分担等の共通認識を醸成する。特に、材料全体を鳥瞰した戦略を造｣ ｢ 開発｣ ｢ 調達｣ ｢ 標準｣ の４ネット
ワークからなる｢材料産業技術ネット
ワーク｣を構築する。

中投資するため、産学官が連携して戦略を策定し、ロードマップの策定や産策定できるような体制及び制度構築を図る。

②産学官の連携強 ○独立行政法人化に伴う連携強化化

大学においては基礎研究と人材育成を担い、国研においては知的基盤整備や先端研究を視野に入れた積極的なミッション研究を指向し、産業界の要請を(４)産学官の連携強化

柔軟に取り込むことができるようにする。独立行政法人に移行する国研は、今後、産学官がさらに連携していく

民間の基礎研究の委託・共同研究を実施できる機関となることが期待されために、役割分担を明確にし、連携す界に向けて情報発信できるような研究の中心的な存在となるための体制整備

る。また、各地域の民間の研究機関や大学と連携しながら、各材料ごとに世を図る。

べき領域の設定や連携の方法、場所、○材料研究所ネットワークの構築（材料バーチャルラボラトリー）

さらに人材教育について調査・提言を

研究資源の二重投資等の弊害を排除し、研究開発の効率化、集約化を図るた行った。

め、材料開発に関する技術情報の交換や人的交流を深め、産学官の研究機関

７．
まとめ
７．まとめ

を有機的に結ぶネットワーク網を構築する。特に、金属・化学・セラミック
ス等各個別材料ごとの研究者が一堂に会し、情報交換が行われるような場の材料分野における産業競争力の現状分析等、技術戦略の提言に資する調査及びアンケートを行い、材料分野の産設定について検討を行う。
③知的基盤の整備 既存材料(特許、論文等)については、データ項目の統一を図り(フォーマ及び標準化戦略ットを作成し)、民間主導でデータの整備を進める。有望な次世代新技術については、大学・国研等を中心にプロジェクト方式を採用して、新材料開発の業技術が今後対応すべき社会的課題やための共通基盤的情報として材料特性等のデータベースを整備する。材料の組成分析等に必要な標準物質や試験評価方法についても、整備方法、必要な目標を明確にして、その目標達成に必体制等の検討・整備を行う。

要な手段を技術戦略として提言し、そ④知的財産権改革 判例のデータベース化、審査・訴訟の迅速化、損害賠償限度額の引き上げ、の戦略の具体化のための検討を行っ

審査基準の明確化等を図る。TLO 制度等の活用を含め、大学の研究成果に関すた。

る特許化の促進を検討する。
⑤資源戦略（資源 わが国の材料産業は海外資源にそのほとんどを依存しており、環境(廃棄物)輸入の最小化：リ 問題を含めた今後の資源戦略として、国内資源の有効活用を図ることが重要

本調査は新エネルギー･産業技術総合開発機構(NEDO)の「平成 11 年度長期エネ
ルギー技術戦略等に関する調査」の一環とサイクル、廃棄物 である。特に、高度経済成長を経て膨大な資源を製品等として国内に蓄積し減量化の推進）ており、これらを廃棄物としてではなく再資源化することにより有効利用を図ることが必要である。

して行われたものである。

9

第 1 1 回四次元サロンの
お知らせ
開催月日
10 月 11 日

会議・イベント 場
会議・所
第 11 回JRCM 会議室
四次元サロン

11 月 3 〜 5 日 JRCM 事務所
移転
平成 13 年
第３回
１月29、30 日 スーパーメタル
シンポジウム

虎ノ門→
西新橋へ
東京国立オリンピック記念青少年総合センター

日時：平成 12 年 10 月 11 日(水)

備
考
岡野工業㈱
代表社員( 社長)
岡野雅行 氏11 月 6 日より新事務所(財)次世代金属・複合材料研究開発協会(ＲＩＭＣＯＦ)と
共催

担
当
研究開発部
総務部
研究開発部
アルミニウムリサイクル技術推進部

15:00 〜 17:30
場所：ＪＲＣＭ会議室
話題：「中小企業と町工場の違い」
提供：岡野工業㈱ 代表社員(社長)岡野雅行 氏詳しくはＪＲＣＭホームページをご覧ください。

ＪＲＣＭ 事務所を移転します
当センターでは、現在の虎ノ門の事務所を移転し、11月６日(月)より下

千代田線 霞ヶ関駅
国会通り
●

本
館

日石
三菱

大和 横浜
銀行 銀行

さくら

西新橋一丁目
交差点
●

●

西新橋
交差点

三菱信託銀行

岡三證券

住友銀行●

烏森通り

●

と、いつも困惑してしまう。
IBM のガースナー会長は、会議に先立ってペーパー 2 、3 枚の企画書を提出させ、ここで徹底的に質問するという。自ら深く考え、十分納得したうえで決断するために。
非ペーパー系メディア媒体全盛の流れのなかで、ペーパー系メディア媒体たる『JRCM NEWS』の在り方を示唆？(S)JRCM NEWS/ 第 168 号

外掘通り

●富士銀行

広場

JR
新
橋
駅

●

ﾆｭｰ新橋ﾋﾞﾙ

広 報 委 員 会 委 員 長 川崎敏夫
委員 佐藤

駿 / 小泉明

岸野邦彦 / 大塚研一
佐野英夫
事 務 局 白井善久

発
行 2000 年 10 月 1 日
編 集 人 財団法人 金属 系材料研究開発センター広報委員会
発 行 人 小島 彰
発 行 所 財団法人 金属系材料研究開発センター〒 105‑OO01 東京都港区虎ノ門一丁目 26 番 5 号

内容に関するご意見、ご質問は事務局までお寄せください。
本誌は地球環境保全を考慮し再生紙を使用しています。

銀座線
新橋駅

●八洲電気

交番

The Japan Research and Development Center for Metals

三田線
内幸町駅

銀行

日比谷通り

当センターは、今年、創立 15 周年。
15 年前といえば「ニューメディア」なる言葉が人口に膾炙していたころ。そして今、世はマルチメディア、IT の時代。最近では、社内の企画説明等も、チャートやグラフ等をパソコン画面に呼び出して行われている。プレゼンのスマートさには毎々感心させられるのだが、これを基に決断を下す段になる

第一ﾎﾃﾙ
東京

東京

銀座線
虎ノ門駅

ＪＲ新橋駅より６分

編集後記

Depot)
至

虎ノ門
交差点

愛宕下通り

千代田線霞ヶ関駅より４分
都営三田線内幸町駅より２分

中央三井
信託銀行

桜田通り

【交

(1 階は Office

日石ＧＳ●日土地ビルどおりです。

第 11 東洋海事ビル６階
通】銀座線虎ノ門駅より３分

第 11 東洋海事ビル 6 階

日比谷国際 日比谷

日本長期 ﾋﾞﾙﾁﾞﾝｸﾞ シティ
信用銀行

●郵政省

の際はお立ち寄りください。なお、
電話番号及びＦＡＸ番号はいままで【新住所】〒 105‑0003 東京都港区
西新橋一丁目５番 11 号

別館

通産省

最寄りの各駅や通商産業省へ、より近くなりますので、お近くにお越し

東京三菱
日本ﾌﾟﾚｽ 富国生命
銀行
ｾﾝﾀｰﾋﾞﾙ ビル

飯野ビル

記の新事務所で業務を行うこととな
りましたので、ご案内申し上げます。

虎ノ門 1 7 森ビル 6 階

T E L( 0 3 ) 3 5 9 2 ‑ 1 2 8 2 ( 代) / F A X ( 0 3 ) 3 5 9 2 ‑ 1 2 8 5
ホームページ U R L
http://www.jrcm.or.jp/
E‑mail jrcm@oak.ocn.ne.jp

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