第1章：序論 ― なぜ今C4ケミカルなのか
「C4ケミカル」と聞いて、すぐにイメージできる人は化学業界においても少数派かもしれません。しかしこの4つの炭素を持つ炭化水素群（C4分画）は、実は世界の石油化学の根幹を支える縁の下の力持ちです。身近なタイヤからスマートフォンの樹脂部品、さらには日用品の包装材に至るまで、C4ケミカルを原料とした製品は私たちの生活に深く入り込んでいます。
なぜ今、このC4ケミカルが注目されているのでしょうか？その理由は単純ではありません。
まず、グローバルなエネルギー構造の変化。米国のシェール革命によって、従来ナフサクラッカー由来だったC4原料の供給地図が塗り替えられました。さらに、中国では石炭由来のオレフィン生産（CTO）が台頭し、C4誘導品の輸出攻勢が欧米市場に大きな影響を与えています。
次に、カーボンニュートラルへの圧力です。従来は副産物扱いされていたC4留分の高度利用が求められ、再生可能原料からのC4化合物の開発が進んでいます。ブタジエンやイソブテンといった中核物質は、単なる工業原料から、今や”グリーン素材”へと進化を遂げつつあるのです。
さらに、企業戦略の視点からも、C4ケミカルはきわめて示唆に富む領域です。例えば、BASFはC4製品群において垂直統合されたサプライチェーンを構築し、価格競争力と高機能化を両立させています。Evonikは差別化製品に特化し、収益率の高いニッチ市場を制覇。一方、中国のSinopecは数量と価格で勝負し、アジア市場のゲームチェンジャーとなっています。
本稿では、C4ケミカルがなぜ「石油化学の中核を担う」とされるのかを、供給構造・用途展開・企業戦略・持続可能性という4つの切り口から多角的に解き明かしていきます。読み終えた頃には、「C4ケミカル」という言葉が、単なるマニアックな専門用語ではなく、産業と生活をつなぐ重要なキーワードとして、読者の記憶に深く刻まれることを目指します。
さあ、C4ケミカルという“見えない主役”の世界へ一緒に足を踏み入れましょう。
第2章：C4ケミカルの基礎とバリューチェーン
C4ケミカルとは、炭素数が4つの炭化水素やその誘導体の総称です。主にナフサクラッカーや流動接触分解装置（FCC）、天然ガス液（NGL）から副生する「C4留分（C4カット）」に含まれる化合物群であり、これらは抽出・分離された後にさまざまな化学製品へと変換されます。
1. 主なC4基礎化学品
| 化合物 | 構造式 | 主な用途 |
|---|---|---|
| ブタジエン | CH2=CH–CH=CH2 | 合成ゴム、ABS樹脂、ナイロン中間体 |
| イソブテン | (CH3)2–C=CH2 | ブチルゴム、MTBE（メチルターシャリーブチルエーテル）、ポリイソブチレン |
| 1-ブテン | CH2=CH–CH2–CH3 | LLDPE、ポリブテン、可塑剤 |
| n-ブタン | CH3–CH2–CH2–CH3 | BDO（1,4-ブタンジオール）、THF、マレイン酸 |
| イソブタン | (CH3)3–CH | アルキル化ガソリン、TBA（tert-ブチルアルコール） |
| 2-ブテン | CH3–CH=CH–CH3 (cis/trans) | クラッキング原料、1-ブテン原料 |
これらのC4化合物は、量的にも工業的にも意義が大きく、特にブタジエン・イソブテン・1-ブテンの3つは“中核”とされるほどの存在です。
2. バリューチェーンの全体像
C4ケミカルのバリューチェーンは、原料 → 基礎化学品 → 誘導体 → 最終製品と段階的に広がっていきます。たとえば：
- ブタジエン → SBR・BR合成ゴム → 自動車用タイヤ
- イソブテン → MTBE（メチルターシャリーブチルエーテル） → ガソリン（オクタン価向上）
- 1-ブテン → LLDPE → 包装フィルム・日用品
これらの化合物は単独での市場も大きく、また複数の派生ルートを持つため、事業ポートフォリオの柔軟性を生みます。結果として、C4ケミカルは企業にとって極めて重要な戦略資産とされるのです。
3. 収率と副産物の管理
C4分画の処理には、化合物ごとの抽出効率、異性体の選別、そして副産物の活用戦略が求められます。特にcis/trans-2-ブテンやイソブタンなど、一見ニッチに思える成分も、再クラッキングや異性化、酸化反応などによって付加価値製品へと変換されます。
つまり、C4ケミカルは「高機能製品の原料」という側面だけでなく、「副産物を無駄にしないスマートな資源循環」の観点からも、石油化学における競争力の核となっているのです。
第3章：原料供給構造と地域差
C4ケミカルの安定供給と価格競争力は、原料となるC4分画の入手経路と地域的特徴に大きく左右されます。ここでは、主要原料の違いと地域間の供給構造の差異について解説します。
1. ナフサクラッカー vs. NGLクラッカー
従来、C4分画は主にナフサ（石油由来）を熱分解するクラッカー装置から副生していました。ナフサクラッカーはエチレンとともに、C3（プロピレン）、C4（ブタジエン、ブテン類）、C5以上の分画をバランスよく供給します。
一方、米国を中心にシェール革命が進んだことで、天然ガス液（NGL）を原料とするクラッカーが主流化。これにより、C2（エタン→エチレン）とC3は豊富に得られる一方、C4の供給量は減少する傾向にあります。つまり、NGL原料化はC4供給にとって逆風にもなりうるのです。
2. 地域別の供給構造
- 米国： シェールガス由来のNGLを活用したクラッカーが主力。C4生成量は相対的に少なく、C4製品は多くが輸入依存または副産物用途。
- 欧州： ナフサクラッカーが多く、C4製品の自給率が高い。高機能誘導体（TBA、ポリイソブチレンなど）への展開で差別化。
- 中国： CTO（Coal to Olefins、石炭からのオレフィン製造）技術により、ブタジエンや1-ブテンを含むC4誘導体の大量生産が可能。輸出も活発。
- 日本・韓国： ナフサクラッカー中心だが、収益性の低下により縮小・再編傾向。高純度品への特化や統合再編が進行中。
CTO（Coal to Olefins）技術とは
CTOとは、石炭をガス化して得られる合成ガス（CO + H₂）を出発原料とし、メタノールを経由してオレフィン（エチレン、プロピレン、C4化合物など）を製造するプロセスです。中国では豊富な石炭資源を活用し、石油依存度を低減する国家戦略の一環として導入が進みました。
CTO由来のC4化合物の例としては、以下のような流れがあります：
- 石炭 → 合成ガス → メタノール → メタノール・トゥ・オレフィン（MTO） → C4分画抽出（例：ブタジエン）
MTO工程で得られるオレフィン混合物にはC4成分も含まれており、これを分離・抽出することでブタジエンや1-ブテンなどの製造が可能となります。これにより、中国では石炭由来のC4ケミカル供給体制が確立され、グローバル市場への輸出競争力を高めています。
3. 原料価格と競争力への影響
原料構成の違いは、企業の競争力に直結します。NGL原料はコスト競争力に優れる一方、C4留分が得にくいため、C4製品の収率と収益性に課題があります。一方ナフサクラッカーは副産物として多様な分画が得られるため、複合的な製品展開が可能です。
このように、C4ケミカルは単に製品の問題ではなく、原料選択や地域のエネルギー政策、設備構成とも密接に関わっているのです。
第4章：グローバル企業の戦略比較
C4ケミカル市場においては、企業ごとに原料構造・製品ポートフォリオ・地理的展開・差別化戦略が大きく異なります。本章では、主要なグローバル企業の戦略を比較し、それぞれの強みとリスクを明らかにしていきます。
4.1 BASF：統合型戦略と付加価値の最大化
BASFは世界最大の化学企業として、C4ケミカルでも圧倒的な存在感を放っています。その特徴は、原料から高機能誘導体までを一貫して扱う「垂直統合型サプライチェーン」にあります。
同社のC4製品群は、ブタジエン、イソブテン、1-ブテン、n-ブタンなどを起点に、ポリイソブチレン（PIB）、tert-ブチルアルコール（TBA）、1,4-ブタンジオール（BDO）など多様な高付加価値製品へと展開されています。これにより、単なるスケールメリットに留まらず、製品群間の相乗効果と原料効率の最大化を図ることが可能です。
また、ドイツのルートヴィッヒスハーフェン拠点を中心とした「フェアブンド（Verbund）戦略」により、C4分画の副産物も含めた最適利用が徹底されています。たとえば、TBAの一部はメタクリル酸メチル（MMA）や界面活性剤の製造に転用され、収益性の向上と資源循環が両立されています。
加えて、BASFはISO C4（高純度イソブテン）に関する革新的分離技術を確立し、2021年にはOMVとの合弁によりブルクハウゼンで新プラントを稼働。燃料添加剤や高機能樹脂の分野での競争力をさらに高めています。
BASFのC4戦略は、単に製品を「売る」ことにとどまらず、「どのように組み合わせ、どのように価値を創出するか」を追求する高度なポートフォリオマネジメントの実践といえるでしょう。
4.2 Evonik：差別化と特殊誘導体への集中
Evonikは「スペシャルティケミカルの雄」として知られ、C4ケミカルの分野でもその特性を色濃く反映しています。ブタジエンやイソブテンといった基礎化学品自体の販売よりも、それらを出発原料とする高機能・高収益な特殊誘導体の開発と供給に注力しているのが大きな特徴です。
代表的なのが、イソブテンから製造される**ポリイソブチレン（PIB）やイソブテン誘導体（メタクリル酸ブチルなど）**です。Evonikはこの分野で世界有数のシェアを持ち、自動車、潤滑油、接着剤、医薬品分野などで重要な原材料を提供しています。
同社のマルル（Marl）工場群では、ブタジエンを起点としたTBA（tert-ブチルアルコール）、MTBE（メチルターシャリーブチルエーテル）、TBA誘導品（TBAエーテルなど）へと展開する垂直的な一貫体制が構築されています。
また、Evonikはライセンスビジネスでも強みを発揮しており、TBA法（TBAを原料としたメタクリル酸メチルの製法）などの技術提供を通じて、他社の誘導体製造にも関与しています。これは単なる製品供給を超えた「技術を売る」ビジネスモデルの好例です。
EvonikのC4戦略は、数量ではなく価値に重きを置いたモデルであり、「いかに他社が真似できない製品・技術を確立し続けるか」が勝負所といえます。BASFと同様、垂直統合された生産体制を持ちながらも、その目的は「差別化による利益率の最大化」に明確に振り切られている点が際立ちます。
BASFがスケールと汎用性を武器にC4製品群を事業基盤に組み込んでいるのに対し、Evonikはあくまでも選択と集中により、高収益なニッチ市場にリソースを集中的に投下しています。この**「幅広く構えるBASF」と「狭く深く攻めるEvonik」**という戦略の違いは、C4ケミカルにおける競争軸の多様性を象徴しています。
4.3 LyondellBasell：北米優位と効率性の追求
LyondellBasellは、北米における豊富なNGL（天然ガス液）資源を最大限に活用し、高効率・低コストのC4ケミカル供給体制を築いています。特に米国テキサス州周辺に集中するエチレンクラック施設群は、エタン中心のフィードストック構成をベースに、C3やC4も副産的に生成。これを活用して、ブタジエンや1-ブテンなどの抽出・精製を効率的に行っています。
同社のC4製品群は、ブタジエン、1-ブテン、MTBE（メチルターシャリーブチルエーテル）などの汎用品が中心であり、その大半を北米市場で消費またはグローバルに輸出しています。特に、1-ブテンは同社のポリエチレン（LLDPE）製品の共重合原料として重要な役割を担っており、川上と川下の一体運用によるコスト最適化が特徴です。
LyondellBasellは、Evonikのような高機能誘導体路線ではなく、効率性とスケール経済を徹底的に追求するスタイルで知られています。そのため、製品自体の差別化よりも、安定供給と低コスト構造による競争優位の確立に重点が置かれています。
また、同社は近年、循環型経済への対応としてリサイクル原料やバイオベース原料の導入も進めており、サステナビリティの面でも一定の進展を見せています。ただし、C4ケミカルにおいては依然として石油・ガス由来原料が主力であり、再生可能由来品への転換は今後の課題でもあります。
LyondellBasellのC4ビジネスは、資源立地・設備競争力・物流網といった「インフラ優位」を背景にした、極めて実利的かつ堅実な戦略といえるでしょう。
4.4 Sinopec：中国内需とスケール戦略の両立
中国最大の石油化学企業であるSinopec（中国石化集団）は、C4ケミカル市場においてもその圧倒的なスケールを活かし、内需と輸出を両立させた独自の成長戦略を展開しています。
Sinopecの最大の特徴は、巨大な国内需要に基づく設備稼働の安定性です。中国では自動車産業や包装資材、建築資材などにおいてC4誘導体の需要が急拡大しており、これを背景にSinopecはブタジエンやイソブテン、1-ブテンなどの基礎化学品からポリマーやゴム製品に至るまでの一貫体制を構築しています。
特筆すべきは、同社が**石炭からのC4製造（CTO：Coal to Olefins）**にも力を入れている点です。このルートにより、原油価格やナフサ供給の影響を受けにくい独立した供給網を形成し、中国国内での安定供給を実現しています。さらに、CTOを活用した低コスト生産によって、C4誘導体をアジア全体へ輸出する競争力も高まっています。
Sinopecのもう一つの強みは、地方政府との連携による補助金やインフラ支援です。中国各地に展開された石化コンプレックスでは、自治体の支援を受けて大型投資が次々と実行され、スピーディーな設備建設と運用が可能になっています。
一方で、SinopecのC4戦略にはいくつかの課題も存在します。例えば、ブタジエンやイソブテンの高機能誘導体への展開では、欧米企業に比べて技術や品質の面でやや劣るとされており、今後は量から質への転換が問われる段階に入っています。
総じて、Sinopecは「巨大な内需をベースに、スケールで価格競争力を確保し、技術力の底上げによって世界市場での存在感を高める」という、中国型の総力戦モデルをC4ケミカル分野でも体現しています。
4.5 日系企業：収益重視と構造転換への挑戦
日本のC4ケミカル産業は、BASFやSinopecのような圧倒的スケールやEvonikのようなニッチ支配型ではなく、収益性・選択と集中・戦略的撤退を重視した構造転換期にあります。
かつては三菱化学（現：三菱ケミカルグループ）、ENEOS、住友化学などが国内に複数のナフサクラッカーを展開し、C4分画を活用してブタジエン、イソブテン、1-ブテンなどを生産してきました。しかし国内需要の低迷、原料コストの上昇、国際競争力の低下を受け、現在は老朽設備の停止や設備統廃合が進行中です。
たとえば三菱ケミカルは、ブタジエンやブチルゴムの一部製品については国内での製造を終了し、シンガポールや米国など海外拠点に機能を集約する方針をとっています。またENEOSは、川崎のナフサクラッカーを共同運営するエチレンコンプレックスの再編に注力し、限られた資源を高収益品目に集中させる戦略を推進しています。
一方で、日本企業の強みは、高純度グレード品の供給能力や品質安定性、顧客との長期的関係性にあります。たとえば高純度1-ブテンやポリブテンなどは、自動車・電子材料といった高信頼性が求められる用途で重宝されており、中国品との差別化要因となっています。
また、住友化学や東ソーなどは、C4ケミカルから誘導される特殊ゴムや可塑剤の分野で、独自の技術力と安定供給体制を維持しています。これにより、日本企業は「量ではなく質で勝負」という軸をぶらさず、選択的にグローバル展開を続けています。
総じて日系企業のC4戦略は、「全体としての縮小」ではなく、「強みを残し、勝てる市場に資源を集中する」方向に進化しており、今後は共創・提携・海外生産とのハイブリッドモデルによる再成長の可能性が期待されます。
第5章：製品別市場動向と価格メカニズム
C4ケミカルは単なる中間原料ではなく、各製品ごとに異なる用途・需給構造・価格形成メカニズムを持つ「多様な市場の集合体」としての顔を持っています。本章では、代表的なC4誘導体ごとに市場の特性と価格の動きを解説し、読者にとって実務的な視点を提供します。
5.1 ブタジエン：合成ゴムと自動車産業のバロメーター
ブタジエン（1,3-ブタジエン）はC4ケミカルの中でも最も重要な基礎化学品の一つであり、その最大の用途は**合成ゴム（SBR、BR、NBRなど）です。特に自動車用タイヤの原料として不可欠であり、ブタジエン市場はしばしば“タイヤ需要指数”**とも呼ばれます。
市場動向
世界のブタジエン需要は、中国、インドなどの自動車需要の成長と連動しています。特にSBR（スチレン・ブタジエンゴム）は乗用車タイヤに広く用いられ、欧米の燃費規制やアジアの量的需要増加により長期的な安定成長が見込まれています。
一方で、2020年以降はコロナ禍の影響による自動車減産、EVシフトによるタイヤ構造の変化などにより、需要構造の変動も見られるようになりました。さらに、ABS樹脂やナイロン中間体といった非ゴム系用途も着実に需要を支えています。
価格形成メカニズム
ブタジエンの価格は、基本的にナフサクラッカーの稼働率とエチレン需要に連動して変動します。というのも、ブタジエンはエチレン製造時の副産物であるため、クラッカーが稼働している限り一定量が供給されてしまいます。これにより、“需要が弱くても供給される”副産物特有の価格変動性を持っています。
価格指標としては、アジアではCFR（Cost and Freight）価格、中国・韓国・台湾間のスポット価格、欧州ではFD NWE（Free Delivered Northwest Europe）、米国では合同販売価格（CP）などが指標として用いられています。
今後の展望
シェール由来のNGLクラッカーの増加により、C4留分の供給減少＝ブタジエンのタイト化が懸念される一方、タイヤの構造改革やリサイクルゴムの活用が進めば需要にも影響が及びます。また、バイオ由来ブタジエン（バイオブタジエン）の開発も進行しており、将来的には持続可能性を軸とした価格プレミアムの形成が予想されます。
ブタジエンは単なる化学原料ではなく、マクロ経済・エネルギー・自動車市場の動向を鋭敏に反映する“経済の鏡”としての側面を持つ極めて戦略的な製品です。
5.2 イソブテン：燃料添加剤から高機能ポリマーまで
イソブテン（Isobutene、2-メチルプロペン）は、その高反応性と分岐構造を活かして、さまざまな高付加価値製品の原料として用いられるC4化学品です。最大用途は燃料添加剤（MTBE）でしたが、近年はポリイソブチレン（PIB）やブチルゴム、さらには香料や医薬品の中間体などへと用途が広がっています。
市場動向
従来、イソブテンの主用途はMTBE（メチルターシャリーブチルエーテル）であり、ガソリンのオクタン価向上剤として各国で広く使用されてきました。しかし、欧米ではMTBEの環境規制（地下水汚染リスクなど）によって使用が縮小傾向にあり、現在ではPIB（潤滑油添加剤や粘着剤）や合成ゴム（ブチルゴム）の原料としての需要が拡大しています。
中国・中東・インドでは依然としてMTBEの需要が根強く、製油所との連携を活かした大型設備の稼働が続いています。一方、欧米や日本ではPIBや機能性モノマーへの展開が主流です。
価格形成メカニズム
イソブテンの価格は、C4留分中からの分離効率と副産ブタジエンの需給によって影響を受けます。通常、イソブテンはC4カット中の比較的反応性の高い成分であり、抽出・精製には高い設備技術が求められます。そのため、供給元の設備構成と技術力が価格競争力に直結します。
また、PIBやTBA（tert-ブチルアルコール）といった誘導品市場の動きも、イソブテンの需要を間接的に左右します。TBAは主に溶剤、界面活性剤、酸化防止剤、香料中間体などに利用されており、特にメタクリル酸メチル（MMA）の製造にも用いられる重要な中間体です。これは、TBAが水とエタノールの両方に可溶であり、かつ高い沸点と安定な構造を持つことから、他のC4化合物よりも化学的処理がしやすく、安全性や加工性の面でも優れているためです。
今後の展望
イソブテンは、バイオマスや廃棄物ガス化由来の原料からも製造可能であり、近年はグリーンケミカルとしての展開も注目されています。また、PIBやブチルゴムの需要が自動車・包装・建材分野で引き続き拡大していることから、“燃料から素材へ”という構造転換の象徴的な製品といえるでしょう。
将来的には、バイオイソブテンやリサイクル系PIBとの組み合わせによって、イソブテンの市場は環境適合型の高付加価値市場としてさらなる広がりを見せると期待されます。
5.3 1-ブテン：ポリエチレン共重合材と機能性樹脂の要
1-ブテン（1-Butene）は、C4ケミカルの中でも最もポリマー用途に直結した製品のひとつであり、その代表的用途はLLDPE（直鎖状低密度ポリエチレン）、ELVAX（酢酸ビニル・エチレン共重合体）、EPR（エチレン・プロピレンゴム）などの共重合材です。可塑剤やポリブテンなどの原料としても利用され、包装、電線被覆、自動車部材など幅広い市場に浸透しています。
市場動向
世界のLLDPE需要が増加する中で、1-ブテンの需要も比例して拡大しており、特にアジア地域では包装材の需要に後押しされています。1-ブテンは、LLDPEやELVAX、EPRといった共重合体に添加されることで、柔軟性、耐衝撃性、シール性などの物性が向上し、特にフィルム製品や高機能樹脂用途において重要な役割を果たします。
一方で、1-ブテンは1-オクテンや1-ヘキセンといった高級α-オレフィンとの競合もあり、これら高級α-オレフィンはより長い側鎖を持つことでポリマーに一層の柔軟性や耐熱性を付与できるため、特に高性能フィルムや高付加価値用途においては1-ブテンと競合します。
価格形成メカニズム
1-ブテンの価格は、ナフサクラッカーから得られるC4分画中での収率と、ブタジエン・イソブテンとの競合抽出構成によって大きく影響を受けます。ブタジエンの価格が高騰する局面では、1-ブテンの抽出が制限されることもあり、逆に供給が減少して価格が上昇する傾向があります。
価格指標はアジアではCFRアジア、欧州ではFD NWE、米国では米ドル/ポンド単位のスポット取引価格が基準とされています。
今後の展望
今後、バイオPEの需要拡大や分子設計型ポリマーの台頭により、1-ブテンは単なる共重合材から「性能制御材」としての役割を強めていくと考えられます。また、グレード別（高純度 vs 汎用）の価格差も拡大傾向にあり、メーカー側には高品位化や安定供給への投資が求められています。
結果として、1-ブテンは「数量ではなく質」で勝負する時代に突入しており、その用途展開力とサプライチェーン設計力が今後の競争力のカギを握ります。
5.4 n-ブタン：酸化化学の起点とエネルギー用途の二面性
n-ブタン（ノルマルブタン）は、C4炭化水素の中でも最も単純な直鎖構造を持つ飽和炭化水素であり、エネルギー源と化学品原料という2つの顔を持っています。
市場動向
工業的には、n-ブタンは酸化反応によってマレイン酸、無水マレイン酸（MA）、フマル酸、1,4-ブタンジオール（BDO）などを製造するための重要な原料とされています。特に無水マレイン酸は、不飽和ポリエステル樹脂や添加剤の製造に広く使用されており、建材や自動車分野の複合材料における需要が根強いです。
もう一つの用途は、LPG（液化石油ガス）の成分としてのエネルギー利用です。n-ブタンはプロパンとともにLPGに含まれ、加熱用燃料や調理用ガスとして用いられるほか、ブタンライターや携帯燃料としても利用されています。
価格形成メカニズム
n-ブタンの価格は、主に原油価格とプロパンなど他のLPG成分との相対価格に影響されます。また、化学原料としての需要が高まる局面では、LPG用途との間で**用途間競合（フレキシビリティ）**が生じ、需給バランスによって価格が振れやすくなります。
地域ごとに供給構造が異なり、米国ではシェール由来のNGLに豊富に含まれることから供給が潤沢であり、価格も比較的安定しています。一方で、アジア市場では冬場の暖房需要により価格が上昇しやすい傾向があります。
今後の展望
今後、n-ブタンの需要は化学品用途とエネルギー用途の需給バランスに大きく依存すると見られています。再生可能原料からの酸化誘導体生産（グリーンBDOなど）の動きが進む一方で、LPGとしての安定需要は今後も続くと予想されます。
また、アジアや中東での酸化プロセス新設や技術革新により、化学品原料としての価値が再評価されつつあり、低炭素社会に向けたC4資源の最適活用が今後の課題となります。
5.5 イソブタン：アルキル化と合成アルコールの原料として
イソブタン（i-ブタン、2-メチルプロパン）は、分岐構造を持つ飽和炭化水素であり、石油精製・燃料分野から化学合成分野まで幅広い用途で利用されるC4成分です。
市場動向
最も代表的な用途は、アルキル化反応による高オクタン価ガソリン成分（アルキレート）の製造です。イソブタンは通常、ブテン（1-ブテン、2-ブテン）やプロピレンといったオレフィンと硫酸またはフッ化水素などの強酸触媒下で反応し、分岐構造を持つ高密度・低揮発性の炭化水素（アルキレート）を生成します。これは、環境規制対応型の自動車用ガソリンにおいて欠かせないコンポーネントとされています。アルキレートは、MTBE（メチルターシャリーブチルエーテル）や芳香族混合物（トルエン、キシレン）など他の高オクタン価成分と比べて、燃焼時のNOₓやPM排出が少なく、エンジン保護性能にも優れるとされており、“クリーンなオクタン源”として高く評価されています。
もう一つの重要な用途は、tert-ブチルアルコール（TBA）やtert-ブチルヒドロペルオキシド（TBHP）などの酸素含有化合物の製造です。これらは溶剤、酸化剤、界面活性剤の中間体などとして応用されており、EvonikやBASFなどが高純度イソブタンを原料に製造を行っています。
価格形成メカニズム
イソブタンの価格は、LPGバスケット内での構成比率、プロパンやn-ブタンとの相対価格、製油所でのアルキレート需要などによって決まります。また、抽出・精製コストが高いため、高純度品になるほど価格は上昇します。
北米ではシェール由来NGLに含まれるイソブタンの供給が豊富であり、価格競争力に優れる一方、アジアでは供給が限られており、ガソリン需要期には価格が急騰することもあります。
今後の展望
今後は、**航空燃料への応用（SAF原料）**や（イソブタンはC4分岐飽和炭化水素であり、イソパラフィン構造を持つSAFコンポーネントの合成に適している。ブテンやプロピレンとのオリゴマー化・水素化反応によりC8〜C16のジェット燃料が得られ、既存の製油プロセスとも親和性が高い。また、Gevoなどがバイオイソブタンの発酵製造からSAFを実用化し、ASTM D7566規格にも準拠している）バイオマス由来イソブタンの商業化といった新たな展開も期待されます。また、アルキル化装置の増強や触媒改良によって、イソブタンの反応効率向上や低炭素製品群への応用が進むと予測されています。
イソブタンは、従来の“ガソリン強化材”から、化学合成の中間体としてのポテンシャルを広げつつある「変化するC4成分」の一つといえるでしょう。
5.6 2-ブテン：構造異性体としての影と光
2-ブテン（2-Butene）は、シス（cis）型とトランス（trans）型の構造異性体を持つC4オレフィンであり、ブタジエンや1-ブテンの製造過程で副産物として得られるケースが多い成分です。単体での需要は限られますが、その再利用・転換技術がC4分画全体の効率に大きく関わります。
市場動向
2-ブテンは、主にクラッカー原料として再投入されるか、脱水素や異性化反応により1-ブテンやブタジエンに転換される用途が主流です。直接的な用途としては、MTBE製造や酸化反応によるブタン酸・酢酸などの誘導体製造に活用される例もありますが、市場規模としては限られています。
一方、構造異性体であることから、分離・精製コストが高く、用途の幅広さよりも処理の効率性と統合プロセス内でのバランスが問われる製品です。特にcis/trans比率の制御が難しく、目的製品に応じた精製選択が必要となります。
価格形成メカニズム
2-ブテンの価格は、抽出の難しさと用途の限られた特性から、供給よりも「処理余剰分」としての取引が主となることが多く、明確な市場価格を持たない場合もあります。価格形成は、1-ブテンやブタジエンの価格との相関が強く、クラッカー内での選別比率やエネルギーコストが影響します。
今後の展望
今後の展望としては、2-ブテンを起点とした高効率な脱水素・酸化プロセスの開発が期待されています。また、再生可能炭素源からのオレフィン製造（例：バイオブテン）においても、2-ブテンを経由中間体とする経路が研究されており、**副産物を積極的に活用する“C4全体最適”**の概念が重視される中で、その存在価値が見直される可能性があります。
2-ブテンは、単独での華やかな市場こそ持たないものの、C4ケミカルの裏方として極めて戦略的なポジションにあることは間違いありません。
第6章：環境対応と持続可能性――脱炭素社会におけるC4ケミカルの未来
C4ケミカルは、石油化学の副産物としての性質から、従来は「安価な中間原料」として捉えられてきました。しかし、カーボンニュートラルの潮流が加速する現在、その資源的ポテンシャルと循環性を活かし、脱炭素社会に貢献するための戦略的素材として再評価が進んでいます。
1. カーボンニュートラルへの貢献可能性
C4ケミカルの多くは燃料用途にも転用可能な性質を持ち、炭素再資源化や合成燃料化において鍵となる分子構造を有します。特に、イソブタンや1-ブテン、ブタジエンなどは、脱水素や水素化、オリゴマー化といった反応制御がしやすく、CO₂からC4へ、C4からCO₂削減へという双方向の素材設計が可能です。
また、再生可能炭素源（バイオマス、廃プラ、CO₂）からの製造技術も進化しており、バイオブタジエン、バイオイソブテン、グリーンBDOといった製品が既に実用段階に入っています。これらは既存品と同等の性能を持ちながらも、製造時のGHG排出量を大幅に削減できる点で注目されています。
2. 欧州REACH規制や米国TSCAへの対応
環境規制の強化は、C4ケミカルの製造・使用・輸送のあらゆる段階に影響を与えています。たとえば、ブタジエンは発がん性の懸念から**欧州REACHで高懸念物質（SVHC）**に指定されており、作業環境・含有濃度・廃棄方法に関する厳格な管理が求められます。
一方で、これらの規制対応は「環境コスト」と見なされがちですが、裏を返せば高度な環境対応が競争優位になる時代が到来しています。企業はサプライチェーン全体での環境情報開示やLCA（ライフサイクルアセスメント）対応を求められており、**“トレーサブルでクリーンなC4”**を提供できる体制がビジネスの成否を分けつつあります。
3. 将来への展望と課題
C4ケミカルのグリーン化は、単に原料由来の置換にとどまらず、製造プロセスの電化、触媒の高効率化、副生成物の再利用、そして製品の設計段階からの循環性確保といったシステム全体の革新を伴います。
今後は、石油依存からの脱却を目指す国家・企業によるインセンティブ政策やクレジット制度の導入も、C4ビジネスの在り方を変える可能性があります。水素との組み合わせや、合成燃料への転用による航空・輸送分野との連携も、価値創造のフロンティアといえるでしょう。
C4ケミカルは、従来の「副産物」から「戦略素材」へと変貌を遂げつつあります。環境規制を“足かせ”と見るのではなく、“成長エンジン”とする視点が、企業・業界の未来を左右することになるのです。
第7章：日本のC4戦略とこれからの選択肢
グローバルで再編が進むC4ケミカル市場において、日本の化学メーカーは、規模で勝負することが難しい現実を直視しながらも、独自の強みを活かした戦略転換を模索しています。本章では、国内企業のC4戦略の現状を整理し、今後の方向性と可能性を展望します。
1. 国内生産の再編と機能集約
日本では、かつて各地にナフサクラッカーが点在し、それに伴いC4留分の生産も分散されていました。しかし、人口減少や製造業の空洞化により、国内C4製品の需要はピークアウトし、多くの企業が老朽設備の統廃合や生産拠点の海外移転を進めています。
一例として、三菱ケミカルはブチルゴムなどC4誘導体の生産を国内からシンガポールに移管し、グローバル市場での競争力を高めています。ENEOSは川崎地区でのクラッカー運営の合理化を図り、ブタジエンや1-ブテンなどの供給体制を再構築中です。
2. 高機能材料・差別化分野への転換
規模の競争に巻き込まれないため、日本企業は「量より質」の戦略にシフトしています。たとえば、住友化学や東ソーは、C4誘導体から製造される高純度ポリブテンや機能性ゴムに注力し、自動車・電子部品といった高信頼性市場でのプレゼンスを維持しています。
また、旭化成はブタジエン誘導体を起点とする高性能ポリマーの研究開発を進めており、環境適合性を備えたグレード開発を通じて海外競合との差別化を図っています。これらの取り組みは、国内市場の成熟化を逆手に取った戦略といえるでしょう。
3. 脱炭素とバイオ戦略の融合
日本政府は「2050年カーボンニュートラル」を掲げており、化学産業においてもCO₂排出削減・再生可能炭素の活用が求められています。C4ケミカル分野では、バイオイソブテンやグリーンBDOといった素材の国内開発が始まっており、大学・研究機関・スタートアップとの連携も進んでいます。バイオイソブテンは主に糖類を原料とする発酵法で製造され、グリーンBDOはバイオサクシン酸（コハク酸）や再生可能ガスを原料とする水素化反応によって合成されます。
この流れは、「エネルギーコストが高い日本」だからこそ求められる高効率・高付加価値型のC4生産モデルの模索につながっています。グローバルな脱炭素競争を生き抜くためには、補助金制度や規制緩和といった政策支援との連動も不可欠です。
4. 今後の選択肢と提言
今後、日本のC4産業が取るべき道は次のような選択肢に集約されます：
- 「特化型・高機能化」： 世界トップレベルの品質で差別化を図る。
- 「アジア連携型」： 中国・ASEANといった近隣成長市場への供給体制を強化。
- 「技術ライセンス型」： 国内生産ではなく、技術や製品設計ノウハウを外販。
- 「脱炭素対応型」： LCA・GHG管理が可能な透明性あるC4サプライチェーンの確立（LCA：ライフサイクルアセスメントとは、原料調達から製造、使用、廃棄に至るまでの環境負荷を定量的に評価する手法であり、GHG管理とは温室効果ガスの排出量を追跡・削減するための仕組みを指す）。
これらの戦略を単独で採用するのではなく、**複合的・段階的に展開する「動的戦略」**が求められています。
C4ケミカルにおける日本の役割は、もはや“追随”ではなく“選択と集中による創造”です。多くを持たないが、深くを持てる――その可能性にこそ、次世代日本の競争力が宿っているのです。
第8章：まとめ――C4ケミカルの可能性を再定義する
本稿では、C4ケミカルという一見ニッチに見える分野が、実は石油化学の核心に位置し、かつ脱炭素・分散型経済における新たな成長軸となり得ることを明らかにしてきました。
グローバル企業は、C4を単なる副産物として扱わず、高機能材・戦略資源・持続可能素材として位置づけ、バリューチェーン全体での差別化と効率化を図っています。欧州勢ではBASFやEvonikが、フェアブンド（統合型）生産やバイオ原料を用いたグリーンケミカル開発により、技術力と環境対応の両立を図っています。米国のLyondellBasellは、シェール由来NGLを活かした低コスト大量生産に加え、モノマーからポリマーまでの垂直統合を通じてスケールとインフラの優位性を発揮。一方、中国のSinopecやPetroChinaは、地場消費に対応するC4コンプレックスを急速に拡張し、CTO（Coal to Olefins）などの独自技術を武器に供給力を高めています。日本では旭化成や住友化学が、ポリブテンや機能性ゴム、透明性の高いサプライチェーン対応といった“質”にこだわった戦略展開に注力し、海外との差別化を図ることで、ニッチだが不可欠なポジションを維持しています。たとえば、旭化成のポリブテンは自動車の密閉部材や電子部品に欠かせず、住友化学は高純度1-ブテンでグローバルな競争優位を築いています。
いま求められているのは、「副産物的思考」から「起点材料的思考」への転換です。脱炭素と経済合理性を両立させる**“トレーサブルでクリーンなC4”**の設計と、それを支える社会的・政策的・技術的な仕組みづくりこそが、次の時代の競争力となるでしょう。
C4ケミカルを理解することは、石油化学の未来を読むこと。戦略、環境、技術が交差するこの分野は、今後も世界の変化を映し出す“鏡”として、ますますその存在感を増していくに違いありません。
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