リン基礎品製造

燐化学工業株式会社

発表内容

1）会社紹介

2）リン基礎品製造

2-1）リン酸

2-2）リン酸塩

2-3）塩化リン

2-4）その他

3）おわりに

発表内容

1）会社紹介

2）リン基礎品製造

2-1）リン酸

2-2）リン酸塩

2-3）塩化リン

2-4）その他

3）おわりに

会社概要

本社 富山県射水市創立 1926年事業内容 リン製品

その他化学製品の製造販売株主 東ソー株式会社認証 ISO9001

ISO14001食添GMPハラール認証

製品フロー

黄リンP:100%

リン酸食添・工用リン酸

高純度リン酸

リン酸塩

赤リン系難燃剤 マスターバッチ

食品添加物耐火物

半導体・ＬＣＤ用エッチング剤

難燃剤 電線関連家電筐体

Na/K

不純物・パーティクル除去

樹脂/フィラー

食品添加物金属表面処理

赤リン

コーティング

発表内容

1）会社紹介

2）リン基礎品製造

2-1）リン酸

2-2）リン酸塩

2-3）塩化リン

2-4）その他

3）おわりに

リンフロー

原料 素材 主要用途

リン鉱石

黄リン

粗リン酸

精製リン酸高純度リン酸

リン酸アンモニウム

肥料用リン

工業用リン

リン酸塩

塩化リン

赤リン

五酸化二リン

8～9割

1～2割

リン鉱石

成分 重量%

P2O5 27.0-37.0

CaO 42.0-52.0

F 2.5-3.9

Al2O3 0.5-3.1

Fe2O3 0.6-3.4

SiO2 0.4-17.3

Na2O 0.1-0.8

K2O 0.1-0.6

MgO 0.1-0.3

出典：リン資源枯渇危機とはなにか

組成例

外観

第18回早稲田大学リンアトラス研究所セミナー

黄リン（製造フロー）

温水

精製黄リン

コンデンサー

電気集塵塵機

リン鉄

スラグ

電気炉

排ガス（ＣＯ他）

電極

コークス

ケイ石

リン鉱石

原料サイロ

ダスト

濾過機

粗黄リン

黄リン原単位（例）リン鉱石：約８ｔ、珪石：約2.6ｔ、コークス :約1.6ｔ電極 : 約30ｋｇ電気 ：14000kwh

出典：リンの事典（朝倉書店）

4Ca5(PO4)3F + 30C +21SiO2 → 3P4 + 30CO +20CaSiO3 + SiF4

黄燐

分析値例

項目 分析値

P4 99.9 ％以上

As 150 ppm以下

S 100 ppm以下

Fe 5 ppm以下

外観 淡黄色ロウ状

融点 44.1 ℃

沸点 280.5 ℃

密度 1.8 kg/L（固体）

発火点 30-45 ℃

毒物・自然発火性物質（危険物第3類）

性状

外観

製品・主要用途

工業用リン

食品添加物医薬品

難燃剤

可塑剤

リチウム

イオン電池

メッキ

電極

半導体

エッチング

LCDパネルエッチング

黄燐からの誘導体・用途

1次誘導品 2次誘導品 用途

リン酸半導体エッチング、金属表面処理剤，染色助剤，食品添加物

リン酸塩食品添加物，水処理剤，耐火物バインダー，歯磨き剤，生体材料，医薬,電池材料

ポリリン酸塩 難燃剤五酸化リン 縮合リン酸 燃料電池

三塩化リン 有機リン化合物殺虫剤，医薬，水処理剤，難燃剤，触媒，その他多数

五塩化リン 各種中間体オキシ塩化リン リン酸エステル プラスチック用安定剤，抗酸化剤，農薬中間体ホスフィン 半導体関連

亜リン酸 還元剤有機リン化合物 医薬中間体，配位子，水処理剤，難燃剤

次亜リン酸 無電解メッキ用還元剤，医薬品赤リン 医薬・農薬原料，難燃剤，マッチの側薬

リン化物 化合物半導体，ブレーキ材，他フッ化物 2次電池電解質

硫化リン 農薬、オイル添加剤

黄リン

発表内容

1）会社紹介

2）リン基礎品製造

2-1）リン酸

2-2）リン酸塩

2-3）塩化リン

2-4）リン化物

2-5）その他

3）おわりに

リン酸製造方法

リン鉱石

黄リン粗リン酸

加熱還元

燃焼・水和

精製

精製

硫酸分解

精製リン酸

エネルギー消費少ない

リン鉱石由来の金属・有機分含有

エネルギー消費多い

高純度化が可能

湿式法 乾式法

国内生産なし

P4 + 5O2 → P4O10

P4O10 + 6H2O → 4H3PO4Ca10(PO4)6F2 + 10H2SO4

+nH2O → 10CaSO4・nH2O + 2HF + 6H3PO4

0

2

4

6

8

10

12

14

0 1 2 3

pH

Na/P 比

H2PO4-

HPO42-

H2PO4- + HPO4

2-

リン酸の特徴

リン酸 H3PO4

密度 1.8 g/cm3

融点 42 ℃沸点 261 ℃強酸と弱酸の中間的な酸緩衝性能を有する75, 85, 89%の濃度で流通（外観はシロップ状の無色の液体）

水、ｱﾙｺｰﾙ、ｴｰﾃﾙに可溶

電離平衡

H3PO4 ⇆ H+ + H2PO4-

H2PO4- ⇆ H+ + HPO4

2-

HPO42- ⇆ H+ + PO4

3-

H3PO4 + H2PO4-

HPO42- + PO4

3-

Na/P 滴定曲線

リン酸 用途

用途別 最終用途等

リン酸塩 金属表面処理、食添、防錆、蛍光体 他

金属表面処理 自動車、コンデンサー 半導体 他

めっき・研磨 アルミホイール、他

医薬・染色・食品 炭酸飲料 他

その他 飼料、触媒、排水処理 他

高純度リン酸 用途

○エッチング薬液

組成 エッチング用途

リン酸 半導体のSiN膜剥離(Si3N4+6H2O→3SiO2+4NH3)

リン酸 + その他酸 FPDのAl膜LCD・OLEDの反射電極配線金属（Agなど）薄膜

開発動向金属多層膜の一括エッチング薬液の開発次世代FPD/パワー半導体などへの応用

○光学ガラス用メタリン酸塩原料

発表内容

1）会社紹介

2）リン基礎品製造

2-1）リン酸

2-2）リン酸塩

2-3）塩化リン

2-4）リン化物

2-5）その他

3）おわりに

リン酸塩の合成法

○合成方法（Na塩）

H3PO

4 + NaOH NaH

2PO

4 + H

2O

O

ONa

OH

O

P OH

ONa

O

P

O

ONa

OH

O

P O

ONa

O

P OH

ONa

O

P

n

O

P

P

O

O

P

O ONa

O

ONaO

NaO

n

-H2O-H

2O

-H2O

ポイント温度Na/P比

縮合塩は混合物製造法により含量は異なる

リン酸塩 用途

リン酸塩 用途

Na塩 食品添加物、清缶剤、電解研磨・金属表面処理、洗剤、染色、染料・顔料、防錆、アルカリ洗浄剤、耐火物、皮革加工

K塩 食品添加物、醸造用、医薬、膨張剤

NH4 塩 防火剤、染色助剤

Ca塩 食品添加剤、醸造用、歯磨き、医薬品、飼料研磨剤、セラミックス、ガラス用

Al塩 耐火物材料結合剤

出典：生物工学, 2012, 8

リン酸塩の機能と食品用途機能 細機能 利用分野 食品固有pHと緩衝力 酸 膨張剤 ベーカリー食品

日持ち向上 各種食品アルカリ かんすい 中華麺

蛋白溶解促進 魚肉、畜肉製品の桔着、保水増大

緩衝性 色・味・においの安定 各種食品の安定化イオン交換・キレート作用

有害金属の封鎖 酸化防止 油脂の酸化ビタミンＣの安定

変色防止 色素の安定(各種食品)イオン交換・封鎖 kカゼインCa→Na チーズの乳化

製造用水の軟化 煮豆、ゼリーの透明性改良等

結晶溶解 ストラバイト生成防止等（缶詰）

多価アニオンとしての作用

吸着 蛋白質の変性 畜肉・水産練り製品の保水性向上

分散・凝集防止 ミルク蛋白の分散 ミルクプリン、発酵乳ゼリー等

コロイド物質の懸濁安定 食用色素等の分散安定（飲料等）

陽イオンの作用 Ca、Fe 強化剤 強化食品

K、NH4、Ca 糊料 ゲル化食品（ゼリー等）

NH4、K イーストフード ベーカリー食品

出典：食品添加物基礎教育セミナーテキスト

HAp 用途

特性 細目 用途

構造特性 熱的安定構造 温度センサー

空洞構造 プロトン導電体

物理的性質 色（灰色） 高密度焼結体

電気抵抗（温度依存性） 湿度センサー

粉体・界面物性 水蒸気吸着 湿度センサー

液相吸着 分離用カラム（蛋白質、核酸）

イオン交換 イオン交換体

多孔体 人工生体材料

Fイオン・金属イオン捕集 排水処理(Pb, As, Cd等）

化学的安定性 水難溶解性 排水処理

塩液難溶解性 クロマトグラフ吸着剤

他材料組合せ 生体親和性 人工骨・人工歯

HAp (Ca10(PO4)6(OH)2)：ハイドロキシアパタイト

出典：生物工学, 2012, 8

高純度リン酸塩の用途

・光学系ガラス用途

低融点ガラス（Pb）の代替（メタリン酸塩 Al、Ba、Na等）

カメラ用：デジタルカメラ・ビデオ、携帯用カメラ

精密光学機器用：複写機、DVD、測定器

光通信用：光ファイバー、近赤外線吸収フィルター

硝材 ガラス転移点（℃）ケイ酸系（従来品） ホウ酸塩系 リン酸塩系

ＢＫ７ ５５９ ４７０ ３１０

ＳＫ７ ６５８ ５９０ ３９１

ＳＦ８ ４２３ ４８０ ４１０

Ｆ２ ４３２ ５００ ３４０

出典：Materials Integration, Vol18, No.10 (2005)

発表内容

1）会社紹介

2）リン基礎品製造

2-1）リン酸

2-2）リン酸塩

2-3）塩化リン

2-4）リン化物

2-5）その他

3）おわりに

塩化リン

性状

製造フロー

名称 三塩化リン 五塩化リン オキシ塩化リン 硫塩化リン

化学式 PCl3 PCl5 POCl5 PSCl3

外観 無色澄明液体 淡黄色結晶 無色澄明液体 無色澄明液体

融点 （℃） -112 167（分解） 1.25 -35

沸点 （℃） 76 160（昇華） 106 125

密度（ｋｇ/L) 1.6 2.1 1.65 1.6

O2

P4

反応 粗PCｌ3 反応 POCl３Cl2

PCl３

反応 PCl5

S 反応 PSCl３

難燃剤可塑剤酸化防止剤

(亜）リン酸エステルフォスファフェナントレンフォスファゼン

触媒（配位子） 有機ホスフィン

医薬中間体 抗生物質、ビタミンB群

リン誘導体あるいはリン酸塩にすることにより水溶性あるいは脂溶性を向上させる

その他 除草剤、殺虫剤、水処理剤、各種有機化合物中間体LIB電解質、界面活性剤

塩化リン誘導体の用途

3 PhOH + PCl3 → P(OPh)3 + 3 HCl

C2H5OH + PCl3 → P(OC2H5)3 + 3 HCl

3 PhMgBr + PCl3 → Ph3P + 3 MgBrCl

反応例

難燃剤の種類難燃剤 主たる

難燃効果主な特徴 2015年

需要量(千ｔ)

主製品

臭素系 気相におけるラジカルトラップ

低コストBrの不偏

三酸化アンチモンと併用環境有害性の懸念

41.3(29%)

ﾃﾄﾗﾌﾞﾛﾓﾋﾞｽﾌｪﾉｰﾙA(TBBPA)TBBPAオリゴマー

エチレンビスペンタブロモフェノール 他

リン系 固相におけるチャー生成による酸素遮断

環境有害性の懸念低いPの偏在 28.0

(20%)

リン酸エステル系フォスファフェナントレンフォスファゼン赤リン、APP 他

塩素系 臭素系と同様 臭素系と同様環境有害性高

4.6 (3%)

塩化パラフィン 他

無機系 固相における脱水（吸熱）による冷却

水酸化物は安全性が高い。

添加量多く樹脂物性への影響有

67.1(48%)

水酸化アルミニウム水酸化マグネシウム三酸化アンチモン他

出典（需要量）：化学工業日報

発表内容

1）会社紹介

2）リン基礎品製造

2-1）リン酸

2-2）リン酸塩

2-3）塩化リン

2-4）その他

3）おわりに

その他（ホスフィン）

黄リンを強アルカリ水溶液で加熱することで、ホスフィンと

次亜リン酸ソーダを得ることが出来る。

P4 + 3NaOH + 3H2O ⇒PH3 + 3NaH2PO2

用途例

外観 無色気体、腐魚臭

融点 -133 ℃

沸点 -87.7 ℃

密度 1.38 g/L（25℃）

発火点 149 ℃

可燃性ガス（微量P2H4を含むため自然発火）

性状

n型Siのドーピングガス

化合物半導体の原料

高純度赤リン原料

各種有機ホスフィンの原料

（潤滑油添加剤、イオン液体、帯電防止剤、抗菌剤）

その他（次亜リン酸ソーダ）

無電解ニッケルめっき用の還元剤として使用。

・電気ニッケルめっきに比べて硬く耐摩耗性に優れる。

・めっきの際に電流分布が無いので均一性が高い。

特徴

自動車工業 ピストン、軸、シリンダー、他

精密機器工業 時計、カメラ等の部品他

化学工業 反応槽、輸送管、バルブ

用途例

その他（赤リン）

構造 機能 用途

GaP 受発光機能 可視光発光ダイオード 他（DSP表示素子等）

InP 受発光機能耐放熱線

半導体レーザー（光通信）センサー・赤外カメラ太陽電池（人工衛星など）他

CuP(Cu-Sn) 脱酸加工性、電気伝導性向上

コネクター、スイッチ 他

※GaP、InPのリン原料は高純度赤リンを使用

CuPのリン原料は黄リンと赤リンから製造が可能。

製法：黄リンを 原料とし、無酸素雰囲気下で約２５０～３００℃に加熱され数時間から数日間保持し製造される。（P4 → Pn）

用途：難燃剤原料、化合物半導体用原料、など

化合物半導体例

その他電子デバイスへの応用（磁気抵抗効果）

構造

正極材 LiFePO4

電解質 液体：LiPF6

固体：LiS2-P2S5

電池材料

出典：日刊工業新聞

発表内容

1）会社紹介

2）リン基礎品製造

2-1）リン酸

2-2）リン酸塩

2-3）塩化リン

2-4）その他

3）おわりに

リンフロー

原料 素材 主要用途

リン鉱石

黄リン

粗リン酸

精製リン酸高純度リン酸

リン酸アンモニウム

肥料用リン

工業用リン

リン酸塩

塩化リン

赤リン

五酸化二リン

8～9割

1～2割

製品・主要用途

工業用リン

食品添加物医薬品

難燃剤

可塑剤

リチウム

イオン電池

メッキ

電極

半導体

エッチング

LCDパネルエッチング

ご清聴ありがとうございました