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2015.02/24 イノベーション(15)戦略2と3

戦略2(オブジェクトの隠れた機能を探し出す。)を遂行して、Hが接着剤の必須成分ではないことを発見した。見かけの分子構造は接着機能に必須成分の様子ではあったが、薄層のレオロジー解析から可塑剤として機能していることがわかり、シミュレーション結果からもそのことが示された。

 

次に、可塑剤としての機能を取り払って、物質Hが添加された時のモルフォロジーを考察、すなわち戦略3(オブジェクトの特徴となっている機能を無くしてみる。構造は残す。)を遂行したら、ポリマーアロイ下引層のアイデアが出てきた。

 

脱Hというテーマは、ただHという物質を下引層から取り除くだけで簡単に完成した。ただし長年の苦労が新たな解析方法の導入で報われたようなプレゼンテーションを行った。そして新たなポリマーアロイ下引を開発するという大きなイノベーションを起こした、と説明した。長年の苦労に報いるために簡単にできたというプレゼンはするべきではないと考えた。

 

成果においても、脱Hで出来上がった下引層の品質はそれまで使用されていたラテックス下引と同等だった。ほとんどそのまま「真似」と言ってもよい成果であるが、下引層の設計技術において脱Hとポリマーアロイ下引というイノベーションを達成している。

 

後者については、特許出願を行い権利化できたので進歩性と新規性が認められている技術である。しかしこの技術開発はあまり話さないことにしてきた。ただ物質Hを取り除き、既存のラテックスの組み合わせを変えただけの仕事である。たいしたことは何もやってなく、一年間楽しんだテーマだった。

 

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2015.02/23 イノベーション(14)戦略2と3

フィルムの下引層とは、支持体(たとえばPET)と感光層である乳剤層とを接着するのが役目の層で、この接着層にHという作業環境に悪い物質が使用されていた。このHを使用しない技術開発の努力が長い間繰り返し行われてきたが問題解決できなかった。

 

このような難問について

戦略2:オブジェクトの隠れた機能を探し出す。

戦略3:オブジェクトの特徴となっている機能を無くしてみる。構造は残す。

という二つの戦略を実行した。

 

実はこの戦略で、脱Hの検討を開始して1週間で結果が出た。予想はしていたがあまりにも前任者の努力を小ばかにするような実験結果だった。そこでしばらく結果を公開しなかった。このような配慮は企業の研究開発で重要である。

 

脱Hができるという結果を科学的に示すために、1年間”遊ぶ”ことにした。まず丁寧にデータ収集を行い、架橋剤と言われていたHが単なる可塑剤であり、Hの添加量に依存して下引層の弾性率が変化しているデータを収集する。この結果を実際の薄膜のデータとして示すために使用する薄層の粘弾性測定装置を並行して開発する企画である。

 

物質Hは、エポキシ基が3つついていたので長い間架橋剤の機能がある、と信じられてきた。そこでこのエポキシ基を加水分解してつぶしたり、様々な条件で処理した化合物を添加した実験を行い、その結果隠れた機能である可塑化効果が見えてきた。戦略1も同時に行っていたのだが、この結果が見えたところでHを添加せず、膜厚だけを最適化して脱Hができるという確信を短期間で得た。

 

短期間で得られた物質Hの隠れた機能を改めて研究するという作業は、楽しい作業となった。楽しみついでに有限要素法にも取り組んだ。フィルムは積層体なので各層の弾性率が変化すると各層間に働く応力が変化する。この様子を有限要素法で計算し図示する作業である。これは二次元でもできる解析なので有限要素法など使わなくても結果を見通せるが、いわゆる”遊び”である。

 

ただこの遊びで新たなことも分かってきた。一部ノウハウもあるので詳細を省略させていただくが、戦略3を遂行した時、すなわち物質Hの可塑剤という機能を無くしたときにどのようなことが考えられるか多数のシミュレーションを行っている。このシミュレーション結果には予想していなかった現象も示されていた。

 

例えば、過去のデータを見たときに、可塑剤の域を通り越してHがかなりの量添加されている配合も存在した。そこでこの配合について、Hを可塑剤ではなくポリマーと想定してその配合の弾性率をシミュレーションしたのである。この作業の過程と結果から、ポリマーアロイで下引層を設計すればよい、という結論も出てきた。

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2015.02/22 イノベーション(13)戦略2と3

比較的簡単で誰にでもでき、当たればイノベーションという戦略が次の2つである。

戦略2:オブジェクトの隠れた機能を探し出す

戦略3:オブジェクトの特徴となっている機能を無くしてみる。構造は残す。

 

戦略2と3は、別々に実行されてもよいが、一対として実施する場合もあるので、ここで一度に紹介する。まず、当方の開発事例を簡単に紹介する。

 

転職して奇妙に感じたテーマは多かった。ゴム会社と写真会社の違いと言ってしまえばそれまでだが、この事例ぐらい奇妙に感じたテーマは無かった。すなわち皮膚感作性のある物質Hを感材の下引層からなくそうと企画されたテーマである。

 

工場の作業環境において物質Hは問題になっていた。そのため毎年工場から脱Hという開発テーマ依頼が来ていた。しかし、このような依頼テーマがあるのに、新製品開発では必ずHが使われていた。理由はHを使わないとPETと乳剤の接着力が弱くなるためである。

 

開発の最初に脱Hも目標の一つに入れて開発を始めるのだが、乳剤と支持体PETとの接着の役割をしている下引層からHを取り除くと接着力が弱くなり、製品の仕様を満たせない。結局開発期間の最終週あたりでHを添加し製品を完成するという繰り返しが行われてきた。

 

脱Hだけを取り上げたテーマをやらなかったのか、というと過去に何度もトライして失敗し、結局新製品の時に一緒に技術開発する習慣になったという。たしかに失敗のリスクが高いテーマを製品開発テーマに忍ばせて行う方法は頭がよい、と感心した。一方そのようなテーマの取り上げ方だったので解決するわけがなかった。(続く)

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2015.02/21 イノベーション(12)戦略1の結論

シリカゾルをミセルにしてラテックスを重合する技術は簡単にできた。あまりにも簡単にできたので公知技術と思っていた。しかしその5年後ある専門誌にゾルをミセルにして水にオイルを分散した科学論文が紹介されており、世界初と書かれていたので慌てた。

 

一応特許を出願していたのだが、それはあくまでもラテックスに関する特許で、ゾルをミセルに使う方法を権利化する特許では無かった。高分子学会技術賞の審査でも某有名大学の教授が、誰でも知っている技術だ、と批判されたので、当たり前の技術だと思っていた。しかしその論文に書いてあったように、ゾルをミセルにする技術は大変新しい技術だったのだ。著名な大学教授に適当な発言を審査会でされたために技術の価値が下がった、と思っている。

 

しかし、デジタル化の波が押し寄せ、フィルム事業の終焉を迎え、その技術で生産されていた材料も消えたが、この技術は、超微粒子を高分子に分散する方法として簡便な技術である。もし超微粒子でゾルを製造することができれば、混練時に超微粒子を分散する技術としても使用可能である。ご興味のある方は相談していただきたい。喜んで技術を伝承いたします。

 

さて戦略1は当方が初めて言い出したことではなく、科学が生まれる前の技術の発展史にもその痕跡を伺うことが可能である。例えばライト兄弟が初めて飛行に成功したのは、科学の力であるが、科学が生まれるその時の学者ガリレオ以前にも人類の発明による模型飛行機の存在は知られている。例えばダビンチのスケッチにも飛行機が描かれている。古くはダイダロスとイカルス親子が空を飛んだ、とギリシャ神話に書かれている。

 

もっともギリシャ神話の話では鳥の羽を集めろう付けした羽なのでこれを技術として扱ってよいのかどうか異論はあるかもしれないが、鳥が空を飛べるのは羽の機能によることが古くから知られていた証拠にはなる。そしてその機能をそのまま真似たのがギリシャ神話なら、その後の人類史で登場する、鳥の羽とは異なる構造の飛行機は、すべて戦略1(開発対象(オブジェクト)の特徴になっている機能をそれがすでに実現された製品とは異なる構造で実現する方法)で生み出されてきたことになる。

 

すなわち戦略1は、当方が初めて言い出したことではなく、1世紀以上前の人類も技術開発において用いていた方法である。ちなみに、科学は1500年から1600年ごろにかけて生まれた哲学と言われているが、技術は人類誕生から今日まで脈々と営まれてきた人類の活動の一つである。捏造などが騒がれているように科学の発展の勢いが衰えてきた今、技術の方法論を見直してみるのも大切である。

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2015.02/20 イノベーション(11)戦略1の続き

基本特許がライバル会社から公開された時に,ライバル会社と全く異なるコンセプトの技術で対抗するとイノベーションを引き起こすことができる。全く異なるコンセプトを生み出す方法の一つとして戦略1(オブジェクトの特徴となっている機能を異なる構造で実現する)は有効である。

 

ライバル会社の基本特許をそのまま真似ても特許抜けすることは難しいが、ライバル会社の技術の特徴となっている機能を真似てその実現方法を変え全く異なる構造を創りだせば、ライバル技術の模倣によりイノベーションを引き起こすことが可能である。

 

コアシェルラテックスでは、ゼラチンのマトリックスの中にシリカゾルが全く凝集しない構造になるように、シリカをコアにしてラテックスをシェルにした。これを真似てコアとシェルを逆転させると、ラテックスをコアにシリカをシェルにした構造が浮かぶ。しかしシリカをシェルにするとシリカ粒子が凝集した構造となるので靱性を上げることはできない。

 

コアシェルラテックスの一番の味噌は、シリカが凝集しないようにラテックスで被覆している機能である。シリカが凝集しないようにラテックスと共存させる機能をコアシェルラテックス以外の方法で実現できるのか、という問いが思い浮かぶ。難しいことではない。それはシリカをミセルにしてラテックスを重合すればよいだけである。

 

シリカゾルで安定なミセルを創りだし、その中でラテックスを重合すれば、シリカが凝集しないでラテックスと共存したゾルを創りだすことができ、そこへゼラチンを混ぜて塗布すればゼラチンをマトリックスとしてシリカが全く凝集していない膜を創りだすことができる。(続く)

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2015.02/19 イノベーション(10)戦略1の続き

ライバル会社からシリカをコアにしてその周囲をラテックスで被覆したコアシェルラテックスが商品化された。ちょうどそのタイミングで転職したので研究管理者として大変に勉強できる体験をした。ライバル会社から新技術が登場すると当然それに対抗した技術開発が行われる。この時どのような戦略を立てたらよいのか。

 

担当者はお決まりの方法として、関連する特許を調査しリバースエンジニアリングを行い、類似技術の開発を進めていた。もしコアシェルラテックスが20年以上前から存在していたならば、コアシェルラテックスの類似技術を開発しても特許に抵触しない技術を開発できる可能性がある。

 

しかし、その技術がまったく新規のカテゴリーであった場合には、基本特許が公開されても、基本特許の展開された膨大な数の未公開のサブマリン特許の存在を疑わなければならない。実際にライバル会社からは次々と関連特許が公開されている状態で、そのたびに開発計画を見直す、と言うことが行われていた。

 

酸化スズゾルの技術では、昭和35年の特許のおかげで開発を始めた時に膨大な公知技術が存在し、その公知技術の上で開発を進めることができた。しかしコアシェルラテックスのような学会でも取り上げられたばかりの技術では、公知技術は少なくライバル会社の特許群を完全に避けることはできないと予想される。実際に1年間眺めていたが、特許抜けを行うことは不可能な状態だった。

 

このような場合には、特許を買うか全く新規なコンセプトによる技術開発戦略を展開するのか早期に決断をしなければいけない。特許を購入する交渉をしないで同じカテゴリーの技術開発を進めても成功の可能性は極めて小さくなる。むしろ特許を購入する前提でライバル会社と同様の技術開発を進めたほうが良い。(続く)

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2015.02/18 イノベーション(9)戦略1

スパイスを利かせた模倣によるイノベーションでは従来の技術革新と訳されていたそれと異なり、成功確率が高くなるだけでなく、事業展開のスピードも速くなる。ゴム会社で破壊的な技術革新をめざし苦労した経験から、写真会社では模倣によるイノベーションの方法を探った。

 

温故知新はさすが賢人の言葉だけあり、いつでも使える戦略である。同様に不易流行に着目するのも良い方法だと思っている。そのほかに、開発対象(オブジェクト)の特徴になっている機能をそれがすでに実現された製品とは異なる構造で実現する方法(戦略1)もある。

 

写真学会から賞を頂いた高い靱性のゼラチン薄膜製造技術を例にこの方法を説明する。写真フィルムにゼラチンは重要な素材であるが脆いという問題と現像処理時に柔らかくなり傷がつきやすい問題があり、古くからその解決方法として硬いシリカゾルと柔らかいラテックスを併用してバランスを取る方法が使われてきた。

 

しかし、異なる表面状態のコロイド溶液を混合すると超微粒子が凝集し沈殿したり塗布溶液の安定性が悪くなったりする。すなわち溶液の安定性を保つ手段を講じなければシリカゾルあるいはラテックス粒子が沈殿する。しかし、沈殿を防止できてもわずかな凝集の生成を防止できず、この方法には限界があった。

 

この限界を克服する方法として、シリカ超微粒子をコアとしてその周囲をラテックスで被覆する技術がライバル会社から実用化されていた。このコアシェルラテックスを分散したゼラチン溶液では、シリカの超微粒子がラテックスで被覆されているので凝集できず、従来技術では実現できないレベルの高靱性ゼラチンを製造することに成功している。(明日に続く)

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2015.02/17 イノベーション(8)

イノベーションとは何か、と問われたときに、今は技術革新と答えないことにしている。「革新」という言葉の響きから従来技術の破壊的イメージを与えてしまうからだ。イノベーションをこのような狭い意味でとらえるとイノベーションを起こしにくい環境を創りだしてしまう。

 

従来技術にささやかな新機軸を打ち出しただけでもイノベーションと呼んでもいいのではないか。新機軸でなくてもよく、不易流行の言葉が示すように、それまで気がつかなかった共通コンセプトを改めて具現化してもそれはイノベーションと思っている。

 

イノベーションをこのようにとらえてみると、模倣によるイノベーションという方法も存在することに気がつく。もちろんまるっきりそのままコピーしたのではイノベーションにならない。ここでいう模倣とは、大半を模倣し少しだけスパイスを利かせるような模倣である。

 

酸化第二スズゾルとラテックスによる帯電防止層の技術は、特公昭35-6614の再現であり、すなわち模倣であるが、単なる模倣ではない。誰もが再現できなかった技術をパーコレーション転移のシミュレーションプログラムと新評価技術でロバストの高い製造プロセスを明らかにし、特許の実施例を誰でもできるようにしたのである。

 

このような技術は、その革新の程度が分かりにくい。しかし30年以上前の優れた技術でありながら活用されてこなかった原因を明確にすると「コロイドでは生じにくいパーコレーション転移を制御できるプロセシング技術」が開発されていなかったことに気がつく。

 

この場合はソフトウェア―の技術だったが、この考え方を応用してイオン導電性高分子を保護コロイドとしたラテックスで新たな帯電防止層を開発できた。古い技術をスパイスを利かせた模倣で新機軸の技術によみがえらせて、それを用いて異なる技術を生み出すことができたのだから一連の技術開発行為はイノベーションと呼んでもいいと思っている。

 

ちなみにイオン導電性高分子の保護コロイドを用いた帯電防止層は、酸化スズゾルを用いたそれよりも価格が安い。ただ現像処理後に両者の帯電防止性能に若干の差が存在する。現像処理前には明確になっていないイオン導電性と電子伝導性の差が現れるのだ。また透明性のレベルも酸化第二スズゾルを用いた帯電防止層のほうが高い。写真フィルムが生産されていた時には商品の要求品質に応じて使い分けられていた。

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2015.02/16 イノベーション(7)

酸化第二スズゾルを用いた帯電防止層の開発は、温故知新の精神で進められたが、過去の類似技術の開発の歴史を特許から学んでみると、パーコレーション転移という現象が不易流行のごとく見え隠れした。

 

温故知新はイノベーションを起こすためによい方針だが、不易流行という技術の流れに対する視点はイノベーションのヒントを得るよい手段になると思われる。

 

技術開発競争が激しい分野では、日々新しい技術が生まれ、それに打ち勝つため新たな技術を開発しなければならない技術者にとって、不易流行を味わっている余裕などないかもしれないが、隘路にはまった時などは、思い切って今の仕事を辞めてしまうのもよい選択である。

 

そして頭の中をリセットし、過去の開発の歴史を眺めてみるのである。新技術を生み出していたつもりが、実は見落としていた理想の機能を無意識に追及していたかもしれない。

 

異業種に移るという円満退社の転職で強制的なリセットが働いた。そのおかげで、帯電防止層の開発の歴史を真っ白な気持ちで眺めることができた。そしてパーコレーション転移という数学の本で読んだ現象を思い出した。

 

さらに温故知新を心掛けていたのでライバル会社の特許に書かれていた自社の古い特許を見つけることができた。見つけた時には、その内容よりも、先輩社員のすぐれた業績であるにもかかわらず周囲のだれもが知らない特許だったことにビックリした。

 

技術の伝承の問題を放置しておくとこのような問題が発生する。研究報告書や特許を一生懸命管理していても、肝心の技術そのものを軽視する風土ではこのような問題が発生する。事務の標準化が進み、業務は合理化されたが、今後は次世代に伝えるべき技術を整理することが重要と思われる。

 

この点についてコア技術という視点がすぐに言われるが、技術を生み出しているのが人間である以上、コア人材という視点が重要である。その技術を本当に生み出した人材までさかのぼると不易流行のヒントも得られる。

 

特公昭35-6616を発見した時、その発明に関係した人を捜し求めたが、実際に発明した人までたどり着けなかった。しかし、その過程で帯電防止層について、科学的ではない、独自の考え方に接することができた。帯電という現象は、一部の金属について科学的な証明がなされているだけで、実際は複雑である。

 

複雑な現象を科学的に解明しようとする努力は大切であるが、一方で経験論から技術的に解決する工夫も重要である。交流を用いた評価技術のヒントは経験論から生まれ、福井大学客員教授時代に青木先生のご指導で数値計算による科学的な証明にも成功した。

 

帯電の評価法が直流の視点で組み立てられていた時代に、インピーダンス法はささやかなイノベーションである。そしてインピーダンス法はパーコレーション転移の閾値検出の感度が高く、パーコレーション転移の制御技術開発に重要な役割をした。温故知新で巡り合った帯電現象の評価技術と不易流行のパーコレーションという現象とが結びついた。

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2015.02/15 イノベーション(6)

特公昭35-6616特許に書かれた実施例の内容は、透明導電性微粒子と高分子バインダーを組み合わせて透明導電性薄膜を製造した、当時では世界初の技術である。今となっては昔の話になるが、かつて写真業界では現像処理後も安定である透明導電性薄膜の技術が、帯電防止技術の目標となっていた。

 

その目標はATO(アンチモンドープの酸化第二錫)を用いて、ライバル会社から最初に商品化されたが、やや青みがかっている問題があった。この技術が発表される20年以上前に、完璧に透明な帯電防止層ができていたにもかかわらず、その技術を再現することができなかったので、問題を抱えたまま商品化されたのだ。

 

もっともライバル会社の特許にはやや青みがかった問題など書かれていない。また多少青みがかっていてもその色味を消すこともできたので問題は無いともいえるが、昭和35年の技術を再現し、その透明度に接すると、ライバル会社の技術とはいえため息が出た。

 

ATOを用いた帯電防止層の特許は100件以上出願されていた。関係特許も含めると1000件近くに上る。しかし昭和35年の特許のおかげで、ライバルのATOを用いた技術に抵触しない優れた技術で透明帯電防止層を実用化することができたので、これもイノベーションの一つである。

 

ライバル会社の多数の特許を読みながら、パーコレーション転移という現象が理解されていなかっただけで技術開発に膨大な時間がかかっていた現実と不易流行という言葉の妙を味わっていた。

 

昭和35年の技術では非晶質導電体が帯電防止層に使われていた。しかし、パーコレーション転移の制御方法が書かれていなかったために未完成の技術と決めつけられ、ライバル会社では結晶質の導電体を用いてその実用化の努力が20年以上行われた。

 

ライバル会社の膨大な特許は、さすがにトップ企業なので優秀な技術陣によりうまく書かれており、それらを読むとその長い開発の努力の中でパーコレーション転移を制御する技術の開発を意識せず長く不変に続けられてきた様子がよくわかる。まさに不易流行の世界である。

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