
近日,西铁城手表有限公司与三菱化学合作开发生物基聚碳酸酯二醇(Polycarbonatediol,简称PCD)合成生物基聚氨酯用于手表表带,该材料有助于从总体水平上提高聚氨酯的耐久性,高耐用性和环保,西铁城手表以其在陆地、海上和极端户外环境下的卓越耐用性和可靠性而闻名,这次公司选择将此材料用于PROMASTER款表带。
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PCD产业发展概况
PCD是一种具有碳酸酯结构并在两端具有羟基的多元醇,是生产树脂,聚氨酯、丙烯酸树脂以及聚酯的原料。这些产品拥有优异的耐久性,可用于汽车内饰材料 ( 例如座套和仪表板合成革) 、汽车表面涂层以及电子产品的树脂涂布 ( 例如智能手机和个人电脑) 。三菱化学预计,环保型水性聚氨酯树脂对该新型聚碳酸酯二醇的需求将表现强劲发展趋势。
随着汽车、家电、建材等行业的不断发展,对高性能材料的需求也在增加,这为聚碳酸酯二醇提供了广阔的市场空间。预计2029年全球聚碳酸酯二醇市场规模将达到2.3亿美元,未来几年年复合增长率CAGR为3.4%,全球范围内聚碳酸酯二醇生产商主要包括UBE Chemical、AsahiKasei、Covestro、Tosoh、三菱化学、Perstorp 等,2021年,全球前四大厂商占有大约73.0%的市场份额。
数据来源:QrResearch、生物基能源与材料整理
聚碳酸酯二醇行业的市场发展受政策和环保要求的影响,在环境保护意识不断提高的背景下,聚碳酸酯二醇行业将面临更严格的环境监管要求,这对企业来说既是挑战也是机遇,符合环保要求的企业更容易得到政府支持和市场认可。
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生物基PCD开发与应用
与石油衍生的聚碳酸酯二醇相比,生物基来源的PCD可以减少二氧化碳排放并有助于可持续制造的材料,而且耐用性和耐化学性优于传统的石油基 PCD,可以用作聚氨酯树脂的生产,用在汽车、家具、户外装备等的油漆和涂料、弹性体以及合成革和人造革的材料领域。
三菱化学是全球首个开发生物基PCD的公司,公司采用其独家制造工艺生产的这种新型产品,生物基含量高达93%,成分与市场上现有的聚碳酸酯二醇完全不一样。其产品硬度高,具备优异的机械性能、耐低温性、耐化学性以及耐磨性,这些性能都是市场现有聚碳酸酯二醇产品难以达到的。
除了用作西铁城手表表带案例,三菱化还将生物基PCD用于装饰涂料体系之中。生物基PCD作为成膜树脂具有透明、耐污染、耐化学品、耐久、耐候和韧性,成膜后赋予涂层十足的触感。据悉不久前,罗森与三菱化学合作,采用三菱化学出品的生物基PCD用于其日本北海道便利店的室内外木器装饰涂料。罗森与三菱化学的装饰涂料合作案例,是日本涂料和建筑行业绿色转型的先进范例。
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三菱化学可持续发展战略
三年前,三菱化学决定在未来数年内退出石油化工和煤化工业务,引领该国基础化工行业向碳中和方向整合。同年三菱化学对外发布2050年实现碳中和的相关计划,准备到2050年前,为面向碳中和的研发和设备投资提供补贴等方式,持续优化制造工艺,充分运用生物质和二氧化碳原料,并积极开展碳补偿工作,到2050年实现净零排放,公司预计到2030年将投资约1000亿日元。
从三菱化学近年来在可持续产品领域获奖情况来看,多数产品都在围绕原料环保,产品生命中的降解以及回收这三大主题展开,三菱化学开发的生物基与降解材料以及生物基制品正在与各大行业伙伴合作陆续进入应用市场。
数据来源:三菱化学、生物基能源与材料整理
(1)材料:
生物基原料PTMG:该原料生物基含量超过92%,PTMG主要用于聚氨酯弹性纤维(氨纶),三菱化学计划将其产能提高到3000吨/年。与石油基产品相比,BioPTMG预计将在其生命周期内减少约40%的温室气体排放。
生物基 1,4–丁二醇:通过将饱和化合物转化为氢化物的步骤,以侧流形式在另一蒸馏步骤中获得精制的 1,4–丁二醇。
Bio-PBS:生物降解树脂“BioPBS™”,公司开发并拥有基本专利,由三菱化学与泰国PTT Global Chemical各占一半股权的PTT MCC Biochem Company Limited制造的植物来源生物降解树脂。
(2)制品:
生物基透湿薄膜:Green KTF™这款使用植物原料的透湿薄膜凭借公司全新开发的自主工艺制造而成,是全球范围内别具一格的产品。
PYOLAN™胶带:聚乙烯交叉养护胶带“PYOLAN™胶带”(※1)进行更新换代,从2021年夏季开始推出使用环保型生物质塑料的产品。DIATEX 每年养护胶带产销量约为30百万㎡。
采用异山梨醇吸音面板:该面板是一种由异山梨醇制成的生物工程塑料,异山梨醇是一种可再生植物来源的原材料。
全球化工产业的升级,最终将会集中在新材料行业的升级,在碳中和大趋势下,很多化工企业的转型方向也集中在生物基化学品与材料领域,全球化工巨头将会在未来实现多元化混合并购,主要围绕其战略发展方向展开,这也会驱动化工巨头的战略方向快速发展,以及快速形成产业集中度。未来,三菱化学将在碳减排的基础上,将进一步提高在化学品、聚合物、薄膜和成型材料等功能材料与下游制品应用领域的竞争力。
内容来源:生物基能源与材料