四國化成工業(yè)株式會社は、その企業(yè)理念である「獨創(chuàng)力」を存分に発揮し、ニッチながらも私たちの生活に欠かせない高付加価値の技術や製品を多々有する化學メーカーです。同社のファインケミカル事業(yè)では、現在、電子材料や半導體材料の開発を強化しています。この分野における元素分析について、同社 研究開発本部 機能材料開発部 武田 琢磨 氏、研究開発本部 電子化學材料開発部 石川 智子 氏に話を伺いました。

四國化成工業(yè)株式會社 研究開発本部 石川 智子 氏（左）、 武田 琢磨 氏（右）

四國化成工業(yè)株式會社は、1947年、化學繊維であるレーヨンの原料の1つ、二硫化炭素の革新的な製造法を確立したことを皮切りに、化學メーカーとして事業(yè)をスタートしました。その技術から派生したり新規(guī)に事業(yè)參入したりすることで事業(yè)分野を拡大し、現在、四國化成グループ全體としては化學品事業(yè)と建材事業(yè)の二本柱で事業(yè)展開中です?；瘜W品としては、ラジアルタイヤに欠かせないゴム加硫剤である不溶性硫黃「ミュークロン」やプール用殺菌?消毒剤である塩素化イソシアヌル酸「ネオクロール」、エポキシ樹脂の硬化剤?硬化促進剤であるイミダゾール「キュアゾール」を提供しているほか、建材としては、住宅、商業(yè)施設、公共施設で使われる內裝材、外裝材、舗裝材、さらにはアコーディオン門扉、カーポート、木質樹脂デッキなどを提供しており、私たちもどこかで四國化成グループの製品にお世話になっているかもしれません。

四國化成工業(yè)が関わる化學品のなかには、世界中の最先端技術に貢獻している製品もあります。いわゆる、ファインケミカルの分野の製品です。たとえば、プリント配線板向けの耐熱型水溶性防錆剤「タフエース」は世界的に高いシェアを有しています。また、プリント配線板上の銅と樹脂の密著性を化學的に向上させる表面処理システムの「GliCAP」も実用化しました。

ここ數年、同社が未來を見據えて力を入れているのが電子部品や半導體向けの材料です。武田氏は、「『GliCAP』は半導體製造プロセスで使用される薬剤でもあります。これに加えて、有機合成の技術を生かして、最先端電子材料向け樹脂改質剤や半導體材料の開発も進めています。半導體の微細化?集積化が絶えず進んでいますが、それを実現するために、お客様である半導體関連メーカーからは新たな材料を求められます。そのニーズにあった材料の開発に取り組んでいます。」と話します。

半導體関連における極微量金屬分析

電気特性や信頼性への悪影響を抑えるため、半導體材料中の金屬不純物はできる限り少ない量に管理する必要があります。その量はppb（10の-9乗）未満とも言われます。四國化成工業(yè)でも各工程で厳密な管理を行っており、プロセス全體で ppbレベルの金屬管理を行っています。そして、微量金屬を測定する目的で、2018年に導入されたのが、アジレント?テクノロジーのトリプル四重極ICP-MS（誘導結合プラズマ質量分析計）「Agilent 8900 トリプル四重極ICP-MS」です。

各工程で金屬の混入を厳密に管理（図中の「ICP-MS/MS」は、「トリプル四重極ICP-MS」と同義）

同社の他部門では既にシングル四重極ICP-MSを使用していましたが、事業(yè)拡大を目指していた最先端の半導體材料向けとしては技術的なブレークスルーが必要でした。半導體業(yè)界では、既存のシングル四重極ICP-MSでは値を保証しきれない領域まで微量金屬分析のニーズが進んでいたからです。そこで、研究開発本部として最新の裝置を導入し、最先端分野に対応できるシステムを構築する必要がありました。武田氏は、「半導體業(yè)界の當社のお客様もアジレントのトリプル四重極ICP-MSを使用して微量金屬を分析しています。同じ條件で分析値を提供するには同じ裝置が必要ですし、アジレントのトリプル四重極ICP-MSを持っているという事実が、當社が半導體材料に本気で取り組んでいる証にもなります」と、選定時の狀況を振り返ります。アジレントの営業(yè)擔當者から説明を受けたり、デモを見學したりした結果、アジレントのトリプル四重極ICP-MSには利點があり、他の選択肢は考えられないと判斷?！窤gilent 8900」を導入しました。

武田氏（左）と、半導體材料の分析で活躍するAgilent 8900 トリプル四重極ICP-MS（右）

 

「Agilent 8900」を導入して武田氏が感じたのは、ソフトウェアも分かりやすく誰でも簡単に使える裝置だが、使えば使うほど奧が深いということでした。當初はお客様のサンプルにあわせた最適な條件設定にも頭を悩ませました。その時に役立ったのが、アジレントの技術者が提供する知識やノウハウだったと言います?！弗去飑`ニングに來た擔當者と、その後も密に連絡を取ることができ、気軽に質問することができます。分からない點を教えてもらいながら、自分がレベルアップできる點が気に入っています」と武田氏は話します。

半導體材料に含まれる金屬元素はごく微量であり、かつトリプル四重極ICP-MSでは極微量金屬元素を測定することが可能です。前処理などの測定者の技量によってはコンタミネーションが生じ、信頼のおける測定結果が得られているのか心配になることもありました。ここでもアジレントのエンジニアが持つ知識や経験に頼りました?！弗ⅴ弗欹螗趣蜪CP-OES（誘導結合プラズマ発光分光分析裝置）を導入した際に、通常よりも長い日數のトレーニングをお願いしました。一般的な説明ではなく、當社のサンプルにあわせて裝置の使い方を説明してくれるのが役立ちます。また、前処理やコンタミネーションに対する考え方や、數値に対する考え方についての講義を含めてもらいました。こういった機會は他にはほとんどありません。このような要望に対応したトレーニングを提供してもらえるのは魅力的です」と武田氏は話します。

半導體業(yè)界向けのビジネスに本気で取り組むために導入した「Agilent 8900」。導入後、お客様からの評判は変わったのでしょうか。武田氏は「変わらない」と斷言します。武田氏のこの答えは、投資が無駄だったことを意味するのではありません?！赴雽w業(yè)界のお客様は『トリプル四重極ICP-MSは持っていて當然』と考えています。持っていることで當社の評判が変わることはありませんが、この裝置がなければ受注できなかったプロジェクトもありました。」と武田氏は話します。

ユーザーにやさしい機能と、迅速で手厚いサポート

同社が世界的にも高いシェアを誇る耐熱型水溶性防錆剤「タフエース」では、研究や製造において、溶液中に含まれる金屬イオンを測定する必要があります。この測定には、長年ICP-OESが用いられてきましたが、2022年からは「Agilent 5800 ICP-OES」が使用されています。「Agilent 8900」導入時のトレーニングの充実や、障害発生時のエンジニアの訪問の早さなどを実感していたことから、新たなICP-OES選定にあたってアジレントの裝置が候補に入るのは自然な流れでした。デモ用のサンプルを測定した際の精度の高さも確認したうえで、「Agilent 5800」の導入を決定しました。近年、同社 研究開発本部では、様々な研究テーマで元素分析のニーズが高まり、1臺では研究者のニーズを賄いきれなくなりました。そこで、2024年にもう1臺、追加で導入し、現在は2臺體制で運用しています。

Agilent 5800 ICP-OESを2臺體制で運用

使用して感じるのは、「とにかく測定が速く、測定時間が短い」（石川氏）こと。これに加えて、メンテナンスのしやすさも大きなメリットだと感じています?！弗幞螗匹圣螗工蝿赢嫟b置に入っているので、觸ったことのないところであってもどのように取り外してメンテナンスをすればよいのか簡単に理解できます。このほか、ネブライザのつまりを知らせてくれたり、各箇所のメンテナンスの時期も表示されたりするので、『やさしいな』と思います」（石川氏）。さらに、分析結果の表示の見やすさや、IntelliQuantソフトウェアによる高速半定量分析なども利點として挙げています。

IntelliQuantによる高速半定量分析の結果表示

「導入時のトレーニングで詳細を説明してくれたり、當社にとって使いやすいメソッドを提供してくれたりもしました。また、コールセンターの対応が速く、通常使用における一般的な相談であれば、半日程度で解決することが多いです。こちらの事情を理解し、必要なときには時間外でも連絡をいただけることもあります。そして、誰が電話に出てもこれまでの経緯を把握しており、話がスムーズに進みます。」と石川氏は話します。武田氏も、「アジレントのエンジニアは熱心に話を聞いてくれるし、分からないことを質問すると喜んで答えてくれます。自社の裝置が好きなんだというのが伝わってくるほどです」と言います。

Challenge 1000：一歩先行く提案型企業(yè)を目指して

四國化成のグループ長期ビジョン「Challenge 1000」では、「獨創(chuàng)力で、“一歩先行く提案”型企業(yè)へ」という2030年にありたい姿とともに、2029年12月期に売上高1000億円を達成するという目標が示されています。この目標達成にあたって化學品事業(yè)、とりわけファインケミカル事業(yè)には大きな期待が寄せられています。実際、半導體分野等のファインケミカル製品の開発?生産を目的とした新プラントに大きな投資を行いました。低金屬管理など、高い品質管理に対応した設備を持つこの新プラントは2021年7月に稼働を開始しました。武田氏は「最先端の半導體材料にどんどん使用していただけるように、さらに新製品の開発を進めていきたい?！工染啢幛辘蓼筏?。二硫化炭素の革新的な製法からスタートした四國化成工業(yè)。今後も、獨創(chuàng)力を発揮して、地球、ひと、暮らしに好循環(huán)をもたらさんとしています。

最先端材料の需要拡大を見込み新設された新プラントが、2021年7月から稼働開始。

四國化成工業(yè)株式會社 本店所在地：香川県丸亀市土器町東八丁目537番地１ 創(chuàng)立：2022年（グループとしての創(chuàng)業(yè)は1947年） 事業(yè)概要：各種化學工業(yè)薬品、醫(yī)薬品、醫(yī)薬部外品、化學肥料、農薬の研究開発、製造、加工及び販売

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