ゴムからの抽出物で電気粘性流体の增粘する問題について昨日からの続き。
開発グループの書棚に市販されている界面活性剤のカタログは、すべて取りそろえてあった。そのカタログ数値の幾つかをピックアップしてデータベースを作成し、多変量解析を行った。主成分分析で界面活性剤の分類も行ってみた。第Ⅰ主成分はHLB値と思われる値になったので、科学的に妥当な分類になっていると推定した。
見つけた界面活性剤について、第Ⅰ主成分と第Ⅱ主成分の軸で整理されたチャートへプロットしたら、ある群と重なった。相談に来た担当者にその群の界面活性剤の検討を行ったかどうか尋ねてみたら、１種類検討したが効果が無かった、という回答。
その群について他のパラメーターも入れて主成分分析を行ったところ、二つに分かれた（相談に来た担当者は運が悪かったのと汗をかきたくなかっただけである）。また第Ⅰ主成分は新たに導入したパラメーターとHLB値の積のような関係であった。この新たに導入したパラメーターは分子量で、高分子界面活性剤の特定のHLB値が問題の解決策を示すパラメーターとして浮かび上がった。
電気粘性流体の增粘の問題は、このように多変量解析を用いて問題解決を行ったが、必ずしも科学的な方法とは言えない。また多変量解析を行う前に、手当たり次第手元にあった試薬を增粘した電気粘性流体に添加して変化を観察している。方法は試行錯誤であり、まったく科学的とは言えない。手元に揃えてあった界面活性剤のキットの中に解があったので、むしろ運が良かったといえる。世間ではこのようにして解決策を得られる人をセレンディピティーがある、というがこんなことは誰でもできる。しかし、徹底してそれを最初から実行する人は少ない。
科学万能の時代では、まず科学的に考えようとする。科学的に考えて解決できそうな問題であれば科学的なアプローチは有効であるが、科学的な解決の糸口を見いだせない場合には、まず実験をやってみる、という姿勢が重要である。知恵のある人は知恵を出し、知恵の無い人は汗をだせ、という名言があるが、汗を出せば何か見つかる。何か見つかったら、その科学的意味を考える。
このような手順では、仮説設定など無い。可能性がありそうな（電気粘性流体の界面活性剤を見つけられなかった人のように、わけの分からないときに仮説で絞り込むと失敗する）手段や方法を「すべて」試してみる。これで兆候が見いだされなければ、「今」自分たちで問題解決できないのである。解決できる問題であれば必ず何か兆候がある。このあたりはヤマナカファクターの発見プロセスが参考になる。何が何でも問題解決したいときには、機能達成手段を無制限に広げ、可能性のある方法からすべて試みる以外に道は無い。コンサルタントや大学教授などの外部の有識者を活用するのも良い方法である。
但し、何か兆候が見つかったときに科学的意味を考えるかどうかは、技術を確立する時間に影響する。科学的意味が解明され、仮説設定できるようになると開発スピードはアップする。科学的に問題解決できるときには仮説設定して問題解決に当たった方が効率が良い。さすがに最初から最後までセレンディピティーでは、時間がかかる。一生運の良い人も稀にいるが、研究開発だけで運を使いたくない。最初に科学的に問題を考察し科学的に解決可能な問題であれば科学的に問題解決して大切な運を次の機会までとっておくこと。
＊本日の内容をマジメにそのまま実行しようとすると天文学的時間となることもある。それを効率良くするために弊社の研究開発必勝法がある。ご活用ください。
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電気粘性流体をゴムに封入したデバイス開発をそのテーマの途中で担当した話。
先日までオイルと高分子成形体の組み合わせで引き起こされるケミカルアタックの話を書いたが、ゴム会社では、オイルを封入でき耐久性のあるゴムを開発できるのだ。
ところがオイルを封入するゴムができても電気粘性流体が劣化する問題が発生し担当者はあせっていた。電気粘性流体はオイルと特殊な半導体粒子でできている。電場をかけると電極間に粒子が並び、あたかも固体のように変化する。電場を除去するとまた流体に戻る。すなわち電場のＯＮ－ＯＦＦで流体の物性と固体の物性とに制御できるデバイスであるが、使用中にゴムの添加剤が電気粘性流体のオイルの中に抽出されゲル化するという問題が発生したのだ。
ゴムの耐久性を最も心配していたらしいが、ゴムの配合物が流体に抽出されゲル化する問題を考えていなかったらしい。コロイド科学の問題なので界面活性剤で対応する、というのが定石であるが、市販の界面活性剤をすべて試しても良いモノが見つからなかった、とのこと。担当者が相談に来たときに「解説策は界面活性剤」、といったら「それは試したけどだめだったので他のアイデアを期待している。」といって部屋を出て行った。
他のアイデアといっても界面活性剤以外に対応の方法は無いはずである。とりあえず增粘した流体をもらい、その中に１％ずつ手元にあった界面活性剤を添加したら、ある種類の界面活性剤で增粘が改善された。
さっそく担当者に連絡して方法を教えたら、それは市販の界面活性剤ではない、と言い出した。確かに界面活性剤として購入した化合物では無いが、分子構造は親水性部分と疎水性部分が存在するのでれっきとした界面活性剤である。このようなミスを防ぐには弊社の研究開発必勝法プログラムを導入するとよい。
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樹脂の破壊機構は複雑であり、研究報告を読むと諸説あるように思われるが、共通している点を取り出すと次のようである。
１．高分子の構造的、形態的な不均一によって生じる歪みが拘束されて応力集中が生じる。
２．ボイドの形成を伴う局所的な塑性変形であるクレイズ発生。
３．クレイズをささえていた繊維状組織の強度（フィブリル強度）を越えたときにクラックが形成されて脆性破壊は開始。
構造材として使用され古くなった樹脂を観察するとクレイズが多数発生している時がある。一方古くてもほとんどクレイズが観察されない場合もある。添加剤などの樹脂の配合設計の効果が現れているのである。
ゴムや樹脂の配合設計では必ず耐久試験が行われるが、屋外暴露試験をマジメにやっていたかどうかが樹脂やゴムの実際の耐久性に現れる。「マジメ」と表現したのは、屋外暴露試験にもノウハウが存在するためである。樹脂やゴムの用途により屋外暴露試験も工夫しなければならない。
例えばわざわざ北海道や沖縄まで試験用サンプルを運び行う場合もある。タイヤの試験でわざわざヨーロッパまで持ち込みテストをしている話を新入社員の時に聞いてびっくりした。信頼できるタイヤというのは見えないところにお金がかかっている。
退職前に事務機の品質問題に関わったことがあるが、材料メーカーの耐久試験がどこまで行われているのか（あるいは耐久試験など行っていないのではないか）という疑問を感じたことがある。事務機の部品であれば多少故障が起きても命に影響することはないので気楽に考えているのではないか、と思ったりもした。あるいはコストのかかる耐久試験など最初から省略している可能性があるのかもしれない。
１００円ショップの樹脂製品の耐久性は様々である。１００円ショップでも品質保証をしているところがある。購入して１０日ほどで壊れたケースがあったので、試しに１００円ショップで交換をお願いしたら、レシートが無くても交換してくれた。お客様の責任などと言わず良心的である。
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破壊原因がケミカルアタックによるものであるか判定することは多くのケースで容易である。すなわち破壊箇所にオイルがついていて、膨潤したようになっていたらケミカルアタックによる破壊である。ゆえに問題が発生したときに樹脂の破壊箇所は解析が終了するまで汚染されないように保存をしなければならない。
破壊箇所についていたオイルを分析してそれがどこから由来したのかを推定し、工程で対策を行う、というのがケミカルアタックの一般的な工程対応の方法である。しかし、破壊箇所にオイルがついていなかった場合にどうするのか。
破壊箇所にオイルがついていなかった場合には、フラクトグラフィーにより破壊原因の解析を行う。そして破壊原因がオイル以外である可能性が高いならば、その対策を実施し問題解決する。オイルが付着し、それが揮発して分析時にはオイルが見つからなかった、というメカニズムではフラクトグラフィーを行った時にその痕跡が見つかる。しかし、その痕跡が見いだされなかったときには、オイル以外の要因を探す。
金型設計も含め成形技術要因であれば、管理された状態で実験を行うと再現可能である。ゆえにこの要因は最初につぶすことができる。難しいのは樹脂起因の場合である。フラクトグラフィーで破壊の起点が樹脂内部にあり、その起点情報から明確に樹脂起因であることが解る場合でも樹脂メーカーとの議論ではへりくつをつけてくる場合があるので慎重に原因解明を進める。
信頼できる樹脂メーカーの場合には彼らの協力を得ながら対策を行うが、信頼できない場合にはまず樹脂材料の問題解析を自分たちで行い、樹脂の問題をいくつか見いだしておく。また、樹脂の製造工程の見学を樹脂メーカーにお願いして実施し問題点の整理をしておく。そして樹脂の問題を明確にしてから樹脂メーカーとの議論を実施すると良い。
汎用樹脂についてはコストダウン競争が激しく日本の樹脂メーカーの中にも誠意の無い会社があるので注意を要する。かつて原材料メーカーの技術サービスは至れり尽くせりであった。しかし、退職前に出会った日本の樹脂メーカーの技術サービスはひどかった。巣のはいった樹脂を納入しながら、また解析結果すべてにへりくつをつけ、現場の混練機のシリンダー温度の異常な状態を写した写真までも無関係とし、樹脂の問題を最後まで認めずケミカルアタック説を押しつけてきたのである。
最後までオイルが見つからなかったケミカルアタックといういやな思い出であるが、「ケミカルアタック」という問題の難しさを示す事例でもある。またこの分野の高分子の評価技術がまだ不完全であることを示す事例でもあり、ケミカルアタックであるかどうかを判定する標準規格が必要である。
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昨日ケミカルアタックは樹脂のＳＰ値と関係があるが、ＳＰ値には、計算で求められた値と実験値が混在している話を書いた。そして重要なのは実験値であり、実際にＳＰ値既知の有機溶媒に樹脂を溶解し、正しいＳＰ値を求めて判断する、と説明した。しかし樹脂のＳＰ値では説明がつかないケミカルアタックも存在し、これが現場の混乱の基になる。
樹脂を実用化する場合には各種添加剤が添加される。また樹脂の物性や外観を向上させるために２種以上の樹脂をブレンドする場合がある。このとき油の樹脂への拡散は母材である樹脂のＳＰ値だけでなく添加剤や組み合わせに用いた樹脂の影響を受ける。さらに密度の影響も出てくる。
すなわち現実の樹脂では配合処方によりケミカルアタックという現象が複雑になるわけで、そのため実際にオイルを樹脂に１週間以上接触させた後の引張試験で現物を確認することが重要になってくる。しかしこれは樹脂メーカーの責任で行うべきで、カタログにケミカルアタックを起こしやすいオイル情報を記載すべきである。
そして樹脂に付着しても良いオイルも記載し品質保証すべき問題であるがそのような樹脂メーカーは少なく、ひどい樹脂メーカーになると原因がケミカルアタックでなくとも、ケミカルアタックを原因にして責任回避を行う場合があるので注意をする必要がある。
ここは調達担当が樹脂メーカーに次のようなことを一筆ケミカルアタックに対する対応を書かせておくと良い。すなわちケミカルアタックが発生した場合には、その原因解明に協力し、使用可能なオイルを明らかにします、と約束させるのである。おそらくこのような保証をしてくれる樹脂メーカーは良心的だと思うが、このような約束を条件にコストを上げるメーカーも出てくると思う。
ケミカルアタックは製品設計と現場管理で防ぐことが可能と思われる品質問題である。しかし科学的に発生しうる可能性があるときには対応可能であるが、ＦＭＥＡに現れない事象で発生した場合には新たな経験として対応するとともに伝承する努力をしなければ防止できない製造現場では厄介な問題であり、一度原因不明な状態になったら５Ｓの徹底など現場管理が重要となってくる。それでも発生するならば樹脂に問題があるのである。
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ケミカルアタックは、樹脂にオイルがついたまま放置すると樹脂がオイル（油）で膨潤し、オイルが可塑剤のように働き強度が低下する現象である。その名前から化学反応が起きているような錯覚を持つが、オイルの樹脂への浸透、拡散という物理現象である。
この現象は樹脂と油の組み合わせで起きるので、油に対する樹脂の溶解度を調べれば、ケミカルアタックを起こす油かどうかチェックできる。この溶解度についてはＳＰ値という値があり、その熱力学的意味も充分に研究されており科学的に式が導かれている。そして油や樹脂のＳＰ値の表ができている。似たような値にχパラメーターがあり、しばしばシミュレーションではχの値をＳＰ値から求めているが、科学的に厳密な意味では別モノである。しかし教科書に明確に書かれていないから問題である。
χはフローリーハギンズ理論で高分子の相溶を議論するために「定義」されたパラメーターである。ＳＰ値は低分子の溶解現象を説明するために理論的に導かれたパラメーターである。ゆえに科学的に厳密な議論をする場合に、高分子であればχで議論するのが科学的に正しい。但しこれも科学的に正しいだけで、実務的に正しい値が得られる、と言うことではないので注意する必要がある。
ＳＰ値に関しては、低分子でよく当てはまるが高分子量の分子や分子の形状が複雑になってくると外れる事が知られている。すなわち、高分子と低分子の組み合わせや、高分子と高分子の組み合わせをＳＰ値から推定すると外れる事が多くなる。経験的には６割前後の確率である。
だからケミカルアタックの品質問題を教科書に書かれたＳＰ値から推定すると失敗する場合がある。ゴム会社にいたとき指導社員から高分子のＳＰ値について必ずＳＰ値既知の有機溶媒に溶かしてみて決定するように指導された。ＳＰ値は加成性が成立するので計算で求めることが可能だが、実技上はＳＰ値既知の溶媒を用意し、その溶媒に高分子を溶解して決定する。溶媒には溶解度があるので、ＳＰ値の小数点以下の値は、ＳＰ値が１程度異なる２種の有機溶媒を混合し、その混合比率を変えてグラフを作成して決定する。
このように実際に低分子溶媒に高分子を溶かしてみて決められたＳＰ値が、ゴム業界で使用されているＳＰ値である。ところが公開されているＳＰ値の表の中には計算値で作成されている場合が存在するので注意が必要だ。
ケミカルアタックは、ＳＰ値がかけ離れた油と樹脂の組み合わせでは生じないが、これがどの程度離れていたら大丈夫なのかは樹脂により異なるので厄介だ。実技的には、強度測定用樹脂サンプルをオイルにつけておき、引張試験を行い安全な油と樹脂の組みあわせを求める。
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ケミカルアタックは、現象を科学的に説明できるが、その科学的説明でごまかすこともできるので注意が必要である。
実際の体験を話すと、ある樹脂メーカーの特定の樹脂でボス部分が壊れやすい、という品質問題が発生した。樹脂メーカーの技術サービスがケミカルアタック説で解説し現場を丸め込んだ。しかし現場の担当者から油を使用していないので納得できない、と相談があった。ペレットを調べたら巣が入ったような状態のペレットが多く見つかった。経験上混練時に温度が高いときなどこのようなペレットができやすくなる。その樹脂には難燃剤が入っていたので、もし混練時にエラーが発生していたらＤＳＣを調べたときに難燃剤の分解による吸熱が幅広く観察されるとの仮説で測定したらそのようなデータが出た。
また、巣のはいったペレットだけ集めて引張試験用のサンプルを作り引張試験を行ったところカタログ強度の半分のデータが得られた。明らかに樹脂の異常である。さっそく証拠固めのために射出成形体の強度データやＩＲ，電子顕微鏡写真、熱分析データなどを揃え、樹脂メーカーと議論した。驚いたことに当方の測定データをことごとく科学的説明で否定してきた。例えばＤＳＣについて測定方法が未熟でベースラインの揺らぎが観察されただけだ、と。
集められたデータすべてにエラーが観察されたのだが、それぞれのエラーについて科学的に樹脂のエラーでは無く評価法に問題がある、と説明してきたのである。誠意が感じられなかったので、最後にペレットの巣の問題と樹脂生産現場における温度異常を示す証拠写真を見せたら沈黙した。しかし後日この決定的な証拠にもへりくつをつけてきたが、巣のはいったペレットは確かに商品として好ましくないので、その点は改善すると回答してきた。そして巣とボス割れは無関係であるとの結論である。但し無関係を示す科学的データは無い。あるのは当方が巣を集めて作成したテストピースで異常に強度が低下するデータだけである。これすらも巣の入ったペレットだけを集めたデータなので恣意的な実験で科学的では無いと否定してきた。
最後まで樹脂メーカーはケミカルアタック説で押し通してきた。実は高分子の技術上の問題を科学的に完璧に説明できる現象は少なく現場で発生するエラーについて改善姿勢が無い限り、この場合のように集めたデータが無駄になることがある。当方も科学的限界を理解しているので、へりくつと解っていても認めざるを得ない。ケミカルアタックというエラーは樹脂の問題になったときに樹脂メーカーが改善姿勢を示さない限り、解析が難しい問題である。ケミカルアタックは油が無ければ発生しないが、油が無かったことを科学的に明らかにするのは難しく、問題解決のためには樹脂メーカーの協力が必要である。そのために誠意のある樹脂メーカーの製品を使う必要がある。成形工場の現場で全く油が無い状態を作り出す、ということは難しい。ゆえに樹脂のエラーとケミカルアタックの分離も樹脂メーカの協力が無い限り困難な問題となる。ちなみに体験談ではペレットの巣が無くなったら問題解決した。
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液晶用フィルムと言えばセルロースフィルムの独壇場であったが、最近ポリオレフィンフィルムがこの市場へ入ってきてセルロースフィルムメーカーは大変だと聞いた。ポリオレフィンフィルムはセルロースフィルムの製造工程で必要な有機溶媒を使用しない押出成形で製造されるのでＬＣＡの観点から有利である。セルロースフィルムメーカーもメチクロ溶媒を使用しない押出成形を研究開発しているようで、特許がこの十年たくさん出ている。
粘弾性の性質を調べればすぐに理解できるがＴＡＣやＤＡＣは射出成形や押出成形が難しい材料である。しかし似たような構造だが同じ多糖類でもミドリムシプラスチックスの物性は大きく異なり簡単に射出成形が可能だ。ＭＦＲの値を見てもＴＡＣやＤＡＣが可塑剤を多量に用いた値よりも良いデータが得られている。
今年のセルロース学会ですでに報告されたが、世間の反応は今ひとつである。藻の培養技術は健康食品会社においてすでに商業生産の実績があり、(株)デンソーではバイオディーゼルの開発に取り組んでいる。ミドリムシは「肥だめ」でも育つのである。試しにＰＥＴボトルの側面を切り取って簡易育成容器を作り育ててみると良い。元気によく育ちすぐに増える。
ミドリムシの育成は小学生の夏休みの宿題には格好のテーマとなる。さらに中学の科学クラブであればこのミドリムシから多糖類を抽出することは簡単にできる。理科実験のテーマに未来技術のバイオリファイナリーを取り入れてはいかが。
ミドリムシと名前にムシがついているが、藻の仲間でありムシという名前は無視してよい。ユーグレナと言った方が耳あたりが良いかもしれない。栄養食品でユーグレナという呼び名を使うのは飲みやすくするためか。材料の名前に用いるとユーグレナプラスチックスとなるが、夕暮れのイメージよりもミドリムシプラスチックスのほうがバイオ感あふれている。
なぜ光をあててミドリムシを育てると１種類の多糖類が１個体あたり５０％の収率でできるのかミドリムシの光合成における詳細な機構を知らないが、抽出して変性し利用する技術は、公知の方法で可能である。ミドリムシプラスチックスは科学の世界で考えても技術の世界で考えても面白い。
今週ミドリムシプラスチックスについて連載で書こうとしたが、都合により明日からはまたアイデアについて書く。但しここまで読まれてミドリムシプラスチックスに関心を持たれた方のお問い合わせにはお答えいたします。但し問い合わせは電子メールでお願いいたします。昨日電話がつながらなかった方にはお詫び申し上げます。
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今年の夏は暑かった。ミドリムシがよく育った。健康食品の会社ユーグレナは南方の島でミドリムシを培養しているそうだが、理由の一つがわかりました。ミドリムシは栄養を与えなくとも空気中の二酸化炭素を栄養としてよく育つ（光合成）。しかも光を与えて育てると、ある一種類の多糖類だけを選択的に作るという面白い性質がある。暗がりで育てればバイオディーゼルに使用できる脂肪酸を生成する。
この性質を利用すると、暗がりでできた脂肪酸と光合成でできた多糖類とを組み合わせて１００％ミドリムシの樹脂を製造可能である。但し実際には工業用脂肪酸が安価なのでこちらを使用した方が安くなり実用的にはセルロース系樹脂と同様にアセチル基やプロピル基で変性した材料になると思われる。
興味深いのは、同じ多糖類のセルロースの場合では植物からセルロースを抽出するときに多量にできるリグニンなどのアルデヒド類の処理が問題となるが、ミドリムシから多糖類を抽出するときにそれが不要な点である。これはセルロースに比較して大きなアドバンテージになる。また抽出方法も乾燥したミドリムシをある薬品で処理するだけで簡単に多糖類が沈殿として落ちてきて、ミドリムシ1固体あたり収率５０％という効率の良さだ。この実験は台所でもできる。
多糖類をベースにしたバイオケミストリーの研究は進んでおり、あとはコストだけ、と言う段階である。ミドリムシから抽出される多糖類は高分子量なのでそのままでも生分解樹脂としての応用が可能であるが側鎖を修飾することにより、セルロース化学と同様の展開が可能である。さらにセルロースでは難しかった押出成形や射出成形が可能な材料になる。すなわち液晶用フィルムＴＡＣはフィルム製造プロセスでメチクロという環境に悪い有機溶媒を使用しており、それを押出成形で製造する特許が多数出願され、いまだ実用化されていないが、それを解決できるようになる。化粧品を開発しながらミドリムシを育て健康食品と光学用部材を開発する、という技術シナリオは面白いと思う。
ここまでの話はすでに公開された情報であるが、ミドリムシから抽出される多糖類の性質を活用すると様々な応用展開が考えられる。夢ではなく既存の技術でそれが達成可能であり、あとは工業生産を行うだけ、と言う状況である。
昨日までアイデアを出すコツとしてＫＫＤの重要性を指摘してきたが、Ｄはともかくミドリムシについて調べるとＫＫの観点で極めて実用性の高い技術シーズであることに気がつく。特にＴＡＣやＤＡＣの押出成形で苦しんできた人がこの材料を扱うと驚くことになる。可塑剤が不要なのだ。ここまで読んで光学材料を扱ってきた人にアイデアが浮かばないとしたら、それはその人のＫＫに対する考え方に問題がある。
日頃ＫＫを整理する努力を怠ると良いシーズを見落としたり、悪いシーズに執着して開発を失敗したりする。セルロースの分子構造及びそれを熱分析したレオロジーデータ等からなぜ可塑剤を大量に添加しなければ射出成形や押出成形ができないのかは、科学的にも想像ができ技術的な解決策としてミドリムシから抽出される多糖類へ思いが至る。
ミドリムシの商業生産は最近株価が上がっている(株)ユーグレナが成功し、健康食品の事業を展開している。放置しておけば肥溜めでも緑色に染めてしまうミドリムシを大量生産する方法は難しくない。藻の仲間については(株)デンソーがバイオディーゼルの商業生産をめざして取り組んでいるように原料価格１５０円／ｋｇ前後を見込める技術だ。ミドリムシから５０％という高収率で１種類の多糖類が抽出されるのでさらに価格が下がる可能性はプラント開発を経験していれば技術的に想像がつく。
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写真会社へ転職して半年ほど自由な時間があった。セラミックスが専門と言うことで仕事に慣れるために会社が配慮してくれた。転職前からパーコレーション転移に興味があり、Lattice Cでシミュレーションプログラムを休日に開発していた。転職後は会社でもプログラムをコーディングする時間を取ることができたので転職後１ケ月してプログラムを完成させることができた。論文を書こうと文献調査を行ったら同じような考え方のプログラムが雑誌「炭素」から発表されたばかりであった。
同じ頃に同じようなことを考えていた人がいたわけである。アイデアが浮かんだ瞬間に世界に３人同じアイデアを持っている人がいると思え、と昔言われたことがある。すなわちアイデアが浮かんだらすぐ実行しないと他人に先を越される、という戒めである。プログラムのアイデアは１年以上前から持っていて、日曜日ごとにプログラミングしていたが、転職のゴタゴタで完成が遅れた。まさにアイデアが浮かんだらすぐに実行しなければいけない時代と感じた。また、材料分野で混合則からパーコレーション転移へ考え方が変わりつつある予感がした。
写真会社で帯電防止技術は基盤技術の一つのはずである。しかし、特許出願状況をみるとライバル会社に負けている。ライバル会社の技術を避けるような開発を行なわれていた。透明金属酸化物導電体をライバル会社は帯電防止層に使っていたが、転職した会社ではイオン導電体を使用していた。市場のワークフローが変わりつつある時代で、写真感材も画質以外の機能が重視されるようになってきた。また銀塩以外の感材ニーズも出てきており、感光層に影響を与えない透明金属酸化物導電体を用いた帯電防止層の技術が重要になってきた時代である。
特許を調べて驚いた。２０年間にライバル会社から１０００件以上も特許が出ていた。知財戦争は業界により様々であるが、ライバル会社の根性にびっくりした。特許を整理してこれまた驚いた。いわゆる戦略的にうまく出願されていた。特に酸化スズを用いた帯電防止技術について隙間は全く無く、転職した会社がなぜ金属酸化物を避けるように開発を進めていたのか理解できた。
１０００件以上の特許群を整理して気になったのは、初期の特許群に酸化スズゾルが比較例として使われているのに、新しいところでは酸化スズゾルまでも権利範囲のごとく書かれていたのである。すなわち特許範囲に関してある時期から方針が大きく変わっていた。戦略的特許出願は重要だが戦略があまりにも整然としているとライバルに読み取られる問題がある。これをうまく利用するとアイデアをひねり出す方法になる。すなわち「敵からアイデアを学ぶ」のである。０からアイデアを出すのは難しいがヒントの存在するところからアイデアを出すのは容易である。技術は機能を実現する方法なので敵の戦略と異なるコンセプトを立案すれば良いのである。興味のある方は弊社へご相談ください。
酸化スズゾルを中心に特許を整理したところ、写真感材の帯電防止層としてそれを使用した２０年以上前の特許があれば、ライバルの特許網に大穴を開けることができることを見いだした。さっそくセンター内でそのことを報告したら、だれもがそれを知っていた、という。酸化スズゾルで特許を回避できることに気がついたので実験を行ったら特許に書かれていたように性能が出ずダメだったのであきらめた、という。実験データも見せてくれた。ライバル特許の比較例を再現するデータばかりであった。しかし、酸化スズゾルから微粒子を取り出して電気特性を評価した人は一人もいなかった。
酸化スズゾルの合成は朝飯前であった。すぐに合成してドラフトに１週間放置したらゲルが得られた。それを乾燥したら粉末になった。錠剤成形機でペレットを作り電気特性を測定したところ１０００Ωcm程度の体積固有抵抗であった。これは帯電防止層に必要な１０の１０乗Ωcm以下を充分達成可能な導電性である。しかも電子伝導性であった。
ライバル会社も転職先の会社の担当者もパーコレーション転移を知らないだけだと思った。さっそく作ったばかりのシミュレーションプログラムを活用し、得られた結果をメンバーに説明して開発プロジェクトを立ち上げた。実験室では、ばらつきが大きく現象をうまく把握できないときにシミュレーションは便利な道具で、コンピューターという空間で管理された実験を行い、把握しにくい自然現象からアイデアをひねり出すことが可能となる。
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