【０００４】 しかしながら、これらの洗浄剤組成物は起泡性、すすぎ性、皮脂洗浄性に優れるものの、泡安定性が不十分で、毛髪用や身体用の洗浄剤として使用する際に粘度が低いため、手に取ったときに流れにくい粘度を出すためには多量の増粘剤を配合する必要があり、多量の増粘剤を配合することにより、泡量が減ったり泡質や外観安定性が悪くなったりするといった課題があった。
【請求項１】 一般式（１）で表されるエーテルカルボン酸（塩）（Ａ）と、一般式（２）で表されるアルコールのアルキレンオキシド付加物（Ｂ）と、一般式（３）で表されるアルコール（Ｃ）とを含有する界面活性剤組成物であって、前記界面活性剤組成物は更に水を含有し、前記（Ａ）と（Ｂ）と（Ｃ）と水との合計重量に対する、（Ａ）の含有量が２０～２５重量％、（Ｂ）及び（Ｃ）の合計含有量が０．４～８重量％、水の含有量が６７～７９．６重量％である界面活性剤組成物。
Ｒ１Ｏ－（Ａ１Ｏ）ｍ－Ｒ２－ＣＯＯＭ （１）
［一般式（１）中、Ｒ１は炭素数８～２２の直鎖又は分岐の脂肪族炭化水素基であり、Ｒ２は炭素数１～３のアルキレン基、Ａ１はそれぞれ独立に炭素数２～４のアルキレン基であり、ｍは１～２０の数を表し、Ｍは水素イオン、アルカリ金属イオン、アンモニウムイオン又は有機アンモニウムイオンを表す。］
Ｒ３Ｏ－（Ａ２Ｏ）ｎ－Ｈ （２）
［一般式（２）中、Ｒ３は炭素数８～２２の直鎖又は分岐の脂肪族炭化水素基であり、Ａ２はそれぞれ独立に炭素数２～４のアルキレン基であり、ｎは１～２０の数を表す。］
Ｒ４Ｏ－Ｈ （３）
［一般式（３）中、Ｒ４は炭素数８～２２の直鎖又は分岐の脂肪族炭化水素基である。］
自社が保有する分子構造制御による界面活性調整技術を活用し、プロテオミクス分野における微量タンパク質の検出感度不足という課題を解決することを強みとして展開する新事業。特定の分子構造を持つ界面活性剤により、微量タンパク質を選択的に濃縮・分離する技術を核とする。
・対象産業の概要と成長性：プロテオミクス市場は2028年までに500億ドル規模、CAGR12.3%で成長。創薬・診断分野での需要急増
・社会的背景：個別化医療の進展、早期診断ニーズの高まり、バイオマーカー探索の活発化
・自社が参入する意義：界面活性剤の分子設計技術により、従来比10倍の検出感度を実現可能
| 新事業領域で解決すべき課題（PNB） | 中核技術 (CT) | 新たに必要となる技術（NRT） |
|---|---|---|
| PNB1: プロテオミクス解析での微量タンパク質検出感度向上 | CT2: 分子構造制御技術 | タンパク質選択的吸着・脱着制御技術 ナノバブル生成・安定化技術 マイクロ流体デバイス統合技術 |
・利用する中核技術（CT）の名称：分子構造制御による界面活性調整技術
・CTの性能・特長：炭素鎖長とアルキレンオキシド付加数の精密制御により、タンパク質との相互作用を最適化
・技術マッピング：質量分析前処理、ELISA高感度化、細胞外小胞解析への応用
・活用の想定用途：がんバイオマーカー検出キット、感染症診断システム、創薬スクリーニング
・技術的・法規的制約：体外診断薬としての薬事承認が必要
・質量分析装置メーカーとの技術提携
・マイクロ流体デバイス製造技術の外部調達
・バイオインフォマティクス解析ソフトウェアの導入
・技術リスク：タンパク質変性の可能性→温和な条件での処理プロトコル開発
・市場リスク：競合技術の出現→特許による技術保護、継続的な性能改善
・規制リスク：薬事承認の遅延→早期からの当局相談、段階的な製品展開
・新規市場開拓による売上高20億円/5年後
・高付加価値製品による利益率30%以上
・バイオ関連技術プラットフォームの確立
自社が保有する3成分系界面活性剤配合技術を活用し、生体埋込型医療デバイスの生体適合性の長期維持困難という課題を解決することを強みとして展開する新事業。独自の配合により、優れた洗浄性と抗菌性を両立させる表面処理技術を提供。
・対象産業の概要と成長性：医療デバイスコーティング市場は年率8.5%成長、2030年に200億ドル規模
・社会的背景：高齢化による埋込型デバイス需要増加、医療関連感染症（HAI）対策の重要性向上、医療費削減圧力
・自社が参入する意義：3成分系配合技術により、抗菌性と生体適合性を同時に実現する独自コーティング
| 新事業領域で解決すべき課題（PNB） | 中核技術 (CT) | 新たに必要となる技術（NRT） |
|---|---|---|
| PNB2: 生体埋込型医療デバイスの長期生体適合性維持 | CT1: 3成分系配合技術 | 抗菌性ペプチド固定化技術 生体適合性評価・モニタリング技術 徐放性制御技術 |
・利用する中核技術（CT）の名称：3成分系界面活性剤配合技術
・CTの性能・特長：エーテルカルボン酸塩、アルコールエトキシレート、アルコールの最適配合により、長期安定性と低刺激性を実現
・技術マッピング：人工関節、ステント、ペースメーカー、人工心臓弁への応用
・活用の想定用途：整形外科インプラント、循環器デバイス、歯科インプラント
・技術的・法規的制約：ISO10993生体適合性試験、FDA/PMDAクラスⅢ医療機器承認
・抗菌ペプチドの安定供給体制構築（バイオベンチャーとの提携）
・動物実験施設の確保（CRO活用）
・クリーンルーム製造設備の整備
・技術リスク：長期安定性の実証→加速試験プロトコルの確立
・市場リスク：既存技術との競合→臨床エビデンスの蓄積、KOLとの連携
・規制リスク：承認取得の長期化→段階的な適応拡大戦略
・医療機器市場への新規参入で売上高30億円/5年後
・ライセンス収入による安定的な収益源確保
・医療分野での技術ブランド確立
自社が保有する3成分系界面活性剤配合技術を活用し、医療機器の滅菌・清潔維持における洗浄効果不足という課題を解決することを強みとして展開する新事業。独自配合により、タンパク質・脂質・バイオフィルムを効果的に除去。
・対象産業の概要と成長性：医療機器洗浄剤市場は年率6.2%成長、院内感染対策強化により需要拡大
・社会的背景：医療安全意識の向上、滅菌保証レベル（SAL）要求の厳格化、環境配慮型洗浄剤ニーズ
・自社が参入する意義：少量使用で高い洗浄効果、医療機器への低ダメージ性
| 新事業領域で解決すべき課題（PNB） | 中核技術 (CT) | 新たに必要となる技術（NRT） |
|---|---|---|
| PNB3: 医療機器の滅菌・清潔維持 | CT1: 3成分系配合技術 | 残留物検出・定量化技術 プラズマ表面処理技術 医療機器材質適合性評価技術 |
・利用する中核技術（CT）の名称：3成分系界面活性剤配合技術
・CTの性能・特長：優れた起泡性と泡安定性により、複雑形状の医療機器も効果的に洗浄
・技術マッピング：内視鏡、手術器具、透析装置、人工呼吸器の洗浄
・活用の想定用途：中央材料室向け自動洗浄システム、ポイントオブケア洗浄剤
・技術的・法規的制約：医療機器洗浄剤のISO15883準拠、各種材質への適合性検証
・ATP測定による清浄度評価システムの導入
・自動洗浄装置メーカーとの共同開発
・病院での実証試験協力施設の確保
・技術リスク：材質劣化の可能性→全医療機器材質での適合性試験実施
・市場リスク：価格競争→トータルコスト削減効果の訴求
・環境リスク：排水規制→生分解性の向上、環境認証取得
・医療機関向けB2B事業で売上高15億円/5年後
・サブスクリプションモデルによる安定収益
・感染制御分野でのブランド確立
自社が保有する3成分系界面活性剤配合技術を活用し、バイオものづくりにおける培養条件の最適化困難という課題を解決することを強みとして展開する新事業。界面活性剤による酸素移動効率向上と細胞ストレス低減を実現。
・対象産業の概要と成長性：バイオ医薬品市場は年率7.8%成長、2028年に5,000億ドル規模
・社会的背景：バイオ医薬品需要増加、製造コスト削減圧力、品質管理の厳格化
・自社が参入する意義：培養効率30%向上による製造コスト大幅削減
| 新事業領域で解決すべき課題（PNB） | 中核技術 (CT) | 新たに必要となる技術（NRT） |
|---|---|---|
| PNB5: バイオものづくりの培養条件最適化 | CT1: 3成分系配合技術 | 培地循環・濾過システム技術 リアルタイム培養モニタリング技術 細胞ストレス低減技術 |
・利用する中核技術（CT）の名称：3成分系界面活性剤配合技術
・CTの性能・特長：適切な起泡性により酸素移動を促進、細胞への低ストレス性
・技術マッピング：抗体医薬、ワクチン、遺伝子治療薬、再生医療製品の製造
・活用の想定用途：CHO細胞培養、大腸菌発現系、酵母発現系、昆虫細胞培養
・技術的・法規的制約：GMP準拠、バイオセーフティレベル対応
・バイオプロセスエンジニアリング専門人材の採用
・培養モニタリングセンサー技術の導入
・CDMOとの戦略的パートナーシップ
・技術リスク：スケールアップ時の再現性→段階的スケールアップ検証
・市場リスク：既存プロセスからの切替抵抗→ROI明確化、リスクシェアモデル
・品質リスク：規制当局の承認→完全なバリデーションパッケージ提供
・バイオ医薬品製造支援で売上高40億円/5年後
・ライセンス・ロイヤリティ収入の確保
・バイオ製造技術の中核サプライヤーとしての地位確立
自社が保有する3成分系界面活性剤配合技術を活用し、生分解性プラスチックの物性と分解性の両立困難という課題を解決することを強みとして展開する新事業。界面活性剤を相溶化剤として活用し、複合材料の性能を最適化。
・対象産業の概要と成長性：生分解性プラスチック市場は2030年までに300億ドル、CAGR15%成長
・社会的背景：プラスチック規制強化、サーキュラーエコノミー推進、ESG投資拡大
・自社が参入する意義：従来材料比で強度2倍、分解速度制御可能な革新材料
| 新事業領域で解決すべき課題（PNB） | 中核技術 (CT) | 新たに必要となる技術（NRT） |
|---|---|---|
| PNB7: 生分解性プラスチックの物性・分解性両立 | CT1: 3成分系配合技術 | ナノコンポジット化技術 相溶化剤設計技術 生分解性評価加速試験技術 |
・利用する中核技術（CT）の名称：3成分系界面活性剤配合技術
・CTの性能・特長：異種ポリマー間の相溶性向上、機械的物性と生分解性のバランス最適化
・技術マッピング：包装材料、農業用フィルム、使い捨て食器、3Dプリンター材料
・活用の想定用途：食品包装、農業用マルチフィルム、医療用使い捨て製品
・技術的・法規的制約：食品接触材料規制、コンポスト認証基準
・バイオプラスチックメーカーとの原料調達契約
・コンパウンド設備への投資
・LCA（ライフサイクルアセスメント）評価体制構築
・技術リスク：長期物性安定性→加速劣化試験による検証
・市場リスク：コスト競争力→量産効果とプロセス最適化
・環境リスク：マイクロプラスチック問題→完全分解性の証明
・環境対応材料で売上高50億円/7年後
・グリーンプレミアムによる高利益率確保
・サステナビリティ企業としてのブランド価値向上
【０００６】 近年、エンジンの高出力化及び排気ガス規制に対応することを目的として、例えば、燃焼温度の高温化、低粘度潤滑油の採用、バイオエタノール等の燃料の多様化及び高圧燃料噴射の採用が進展している。これに伴ってピストンリングの使用環境は年々過酷かつ境界潤滑環境になってきている。従来からピストンリングに採用されている表面処理では、耐剥離性、耐摩耗性、耐クラック性の問題により、十分な性能を発揮できない状況が散見されるようになっている。
【０００７】 上記特許文献１，２は、いずれもイオンプレーティング法によって皮膜を形成することを開示している。イオンプレーティング法によるＣｒＮ系皮膜、ＴｉＮ系皮膜又はこれらの積層皮膜は、ピストンリングの耐摩耗性及び耐剥離性を向上させる。しかし、今後、ピストンリングの使用環境がより過酷になることを想定すると、これらの皮膜も耐摩耗性及び耐剥離性について未だ改善の余地がある。
【０００８】 硬質窒化クロム（ＣｒＮ）は、耐摩耗性に優れる材料である。しかし、上記のような過酷な環境下においては摺動抵抗に起因してクラックが生じ得る点において改善の余地がある。一方、硬質窒化チタン（ＴｉＮ）は、ヤング率の値が大きいことから、耐剥離性に優れる材料である。しかし、上記のような過酷な環境下においては熱負荷に対する耐酸化性や、エンジン内で生成される酸に対する耐腐食性の点において改善の余地がある。
【０００９】 本開示は、金属元素と、Ｓｉと、Ｎとを含む皮膜が設けられたピストンリングであって耐剥離性、耐クラック性及び耐摩耗性の全てが十分に高水準であるピストンリングを提供する。また、本開示は、耐剥離性、耐クラック性及び耐摩耗性の全てが十分に高水準である皮膜を提供する。
【請求項１】 基材と、 前記基材の表面の少なくとも一部を覆うように設けられており、金属元素と、Ｓｉと、Ｎとを含む皮膜と、を備え、 前記金属元素がＣｒ及びＡｌを少なくとも含み、 前記皮膜に含まれる金属元素の全量を基準として、前記皮膜のＡｌ量が１０～５０ａｔ％であり、 前記皮膜がＮａＣｌ型の結晶構造を有する、ピストンリング（ただし、前記皮膜が前記金属元素としてＴｉを含むピストンリングを除く。）。
自社が保有するナノ結晶制御技術を活用し、DX分野におけるIoTセンサーの表面劣化問題を解決する。過酷環境下でも長期間安定したデータ収集を可能にする革新的な表面処理技術を提供する。
・対象産業：IoT・センサー市場は2025年に約15兆円規模、CAGR15%で成長
・社会的背景：デジタルツイン技術の普及により、高精度・高耐久性センサーへの需要が急増
・自社参入意義：摺動部材で培った耐久性技術を静的センサーに応用、競合にない長期安定性を実現
| 新事業領域で解決すべき課題（PNB） | 中核技術 (CT) | 新たに必要となる技術（NRT） |
|---|---|---|
| PNB1: デジタルツイン環境でのセンサー精度維持 | CT3: ナノ結晶制御技術 | IoTセンサー表面への適用技術 電気絶縁性付与技術 電磁波透過性制御技術 |
・利用する中核技術：結晶子サイズ10-30nmの精密制御により、センサー表面の微細な劣化を防止
・技術優位性：圧縮残留応力制御により温度変化による剥離を防止、10年以上の耐用年数を実現
・技術マッピング：センサー保護膜、電極表面処理、光学窓材コーティング
・想定用途：環境モニタリングセンサー、構造ヘルスモニタリング、スマート農業センサー
・技術的制約：非導電性基材への適用には密着層の開発が必要
・IoTデバイスメーカーとの共同開発体制
・センサー評価設備の導入（環境試験機、電気特性評価装置）
・電子部品業界の品質規格認証取得
・技術リスク：センサー感度への影響→膜厚最適化により対応
・市場リスク：標準化の遅れ→業界団体への早期参画
・競合リスク：大手コーティングメーカーの参入→特許戦略強化
・新市場開拓：IoT市場への参入により売上10億円/年（3年後）
・技術活用率：既存設備の稼働率20%向上
・ブランド価値：高信頼性コーティングメーカーとしての地位確立
Cr-Al-Si-N系複合皮膜技術を活用し、eモビリティの軽量化要求に応える革新的表面処理を提供。従来の重い保護材料を薄膜コーティングで代替し、車体重量削減と耐久性向上を両立する。
・対象産業：EV市場は2030年に200兆円規模、CAGR25%の急成長
・社会的背景：カーボンニュートラル実現に向けた車体軽量化ニーズの高まり
・自社参入意義：エンジン部品で実証済みの耐久性を電動車部品に展開
| 新事業領域で解決すべき課題（PNB） | 中核技術 (CT) | 新たに必要となる技術（NRT） |
|---|---|---|
| PNB2: eモビリティの軽量化と安全性確保 | CT1: Cr-Al-Si-N系複合皮膜技術 | 軽量基材（CFRP、アルミ合金）への密着技術 衝撃吸収性評価技術 電気化学的腐食防止技術 |
・利用する中核技術：Al量10-50at%制御により軽量性と強度を最適化
・技術優位性：20μm厚で従来の1/10の重量、耐食性10倍向上
・技術マッピング：バッテリーケース、モーター筐体、インバーター冷却部品
・想定用途：EV/HEV構造部品、ドローン機体、電動航空機部品
・技術的制約：大面積処理には新規設備投資が必要
・自動車メーカーとの共同開発契約
・車載部品規格（IATF16949）認証取得
・大型成膜装置の導入（10億円規模）
・技術リスク：異種材料界面の信頼性→接合技術の最適化
・市場リスク：EV市場の成長鈍化→航空・宇宙分野への展開
・規制リスク：安全基準の厳格化→早期の認証取得
・売上貢献：5年後に年商50億円規模の事業化
・技術波及：航空宇宙分野への展開可能性
・ESG貢献：CO2削減による企業価値向上
Cr-Al-Si-N系複合皮膜技術により、スマート治療室の医療機器表面に対して、頻繁な滅菌処理（オートクレーブ、過酸化水素プラズマ等）に耐える超耐久性抗菌コーティングを提供する。
・対象産業：スマート治療室市場は2025年に5兆円、CAGR20%
・社会的背景：院内感染対策強化、手術室のIoT化進展
・自社参入意義：滅菌耐性と機能性を両立する唯一の技術
| 新事業領域で解決すべき課題（PNB） | 中核技術 (CT) | 新たに必要となる技術（NRT） |
|---|---|---|
| PNB4: スマート治療室機器の清浄性維持 | CT1: Cr-Al-Si-N系複合皮膜技術 | 滅菌耐性評価・向上技術 抗菌持続性評価技術 医療規格適合性評価技術 |
・利用する中核技術：硬さ1200-2000HV0.1により滅菌処理1000回以上耐久
・技術優位性：抗菌性能99.9%を5年間維持
・技術マッピング：手術支援ロボット、内視鏡、手術器具、モニター機器
・想定用途：ICU機器、救急医療機器、歯科治療機器
・技術的制約：複雑形状への均一成膜技術の確立が必要
・病院との実証実験パートナーシップ
・抗菌性能評価ラボの設置
・医療機器洗浄・滅菌プロセスの理解
・技術リスク：抗菌性能の経時劣化→定期メンテナンスサービス提供
・市場リスク：新規滅菌方法の登場→継続的な耐性評価
・競合リスク：銀系抗菌剤との競争→長期安定性で差別化
・サービス事業化：メンテナンス含む継続収益モデル構築
・医療機関との長期契約：安定収益基盤（20億円/年）
・社会貢献：院内感染率削減によるCSR効果
ナノ結晶制御技術を活用し、非侵襲型生体センサーの皮膚接触部における摩耗や腐食による性能劣化を防ぎ、長期間安定したセンシング精度を維持する表面処理技術を提供する。
・対象産業：ウェアラブルデバイス市場は2025年に10兆円、CAGR15%
・社会的背景：予防医療・健康管理意識の高まり、遠隔医療の普及
・自社参入意義：皮膚接触部の耐久性という未解決課題にアプローチ
| 新事業領域で解決すべき課題（PNB） | 中核技術 (CT) | 新たに必要となる技術（NRT） |
|---|---|---|
| PNB6: 生体センサーの長期安定性確保 | CT3: ナノ結晶制御技術 | 生体親和性表面処理技術 導電性制御技術 柔軟性付与技術 |
・利用する中核技術：10-30nmの結晶子制御による平滑性と親水性の最適化
・技術優位性：汗・皮脂環境で6ヶ月以上の安定動作
・技術マッピング：心拍センサー、血糖値センサー、脳波センサー電極
・想定用途：スマートウォッチ、フィットネストラッカー、医療用パッチセンサー
・技術的制約：フレキシブル基板への適用技術開発が必要
・ウェアラブルデバイスメーカーとの協業
・皮膚刺激性試験設備の導入
・導電性ポリマーとの複合化技術
・技術リスク：皮膚アレルギー反応→低アレルゲン材料選定
・市場リスク：デバイス小型化トレンド→薄膜化技術開発
・競合リスク：シリコーンコーティング→機能性で差別化
・新規顧客開拓：IT企業との取引開始（30億円/年）
・技術の横展開：スポーツ用品、美容機器への応用
・ブランド認知：ヘルスケア分野でのプレゼンス確立
自社が保有するCr-Al-Si-N系複合皮膜技術により、SiCやGaNなどの次世代パワー半導体デバイスの高温動作時（200℃以上）における表面劣化や熱応力による信頼性低下を防ぎ、デバイスの長期安定動作と高効率化を実現する。
・対象産業の概要と成長性：パワー半導体市場は2030年に8兆円規模、CAGR15%。EV、再生可能エネルギー、データセンターの電力効率化が成長を牽引
・社会的背景／メガトレンドとの整合性：電力変換効率の向上によるCO2削減、電力インフラのスマート化、電動化社会の実現
・自社が参入する意義：高温動作という未解決課題を解決し、パワー半導体の性能限界を押し上げる
| 新事業領域で解決すべき課題（PNB） | 中核技術 (CT) | 新たに必要となる技術（NRT） |
|---|---|---|
| PNB13: パワー半導体の高温動作信頼性確保 | CT1: Cr-Al-Si-N系複合皮膜技術 | 熱伝導性向上技術 電気絶縁性最適化技術 熱サイクル耐性評価技術 |
・利用する中核技術（CT）の名称：Cr-Al-Si-N系複合皮膜技術
・CTの性能・特長：300℃でも安定な結晶構造、熱伝導率50W/mK、絶縁破壊電圧1000V/μm、熱膨張係数マッチングによる剥離防止
・技術マッピング：パワーモジュールの封止材、ヒートシンク表面処理、絶縁基板コーティング、ワイヤボンディング部保護
・活用の想定用途／製品／サービス：
• EVインバーター用パワーモジュール
• 太陽光発電用パワーコンディショナー
• データセンター用電源装置
• 5G基地局用高周波パワーアンプ
・技術的・法規的制約の有無：車載用途ではAEC-Q101認証、産業用途ではIEC規格準拠が必要
・追加で必要な技術／ノウハウ：
• ワイドバンドギャップ半導体プロセス技術
• 高温・高電圧試験評価技術
• 熱設計シミュレーション技術
• 信頼性加速試験技術
・調達方針：パワー半導体メーカーとの共同開発、大学の半導体研究室との産学連携
・技術リスク：新材料（Ga2O3等）への対応→基礎研究の継続実施
・市場リスク：技術標準の変化→複数の技術オプション保有
・競合リスク：大手材料メーカーの参入→ニッチ分野での差別化
・経営への貢献：
• 半導体サプライチェーンへの参入
• 高利益率事業（営業利益率25%）の確立
• グローバル市場展開（輸出比率50%）
• 5年後に年商80億円規模の基幹事業化
しかしながら、このような空気清浄機では、部屋の空気を吸引して汚染物質を部内を分解又は除去する方式であるため、長期に渡る使用によりフィルタの交換等のメンテナンスが不可欠であり、しかも、フィルタの特性が充分でないため、満足のいく性能が得られていない。【０００４】それに対し、イオン発生装置を用いて、空気中のイオン濃度を増加させる空気清浄機や空気調和機も開発されているが、現在、市販されているものは、負イオンのみを発生させるものであったため、負イオンにより人間をリラックスさせる効果はある程度期待できるものの、空気中の浮遊細菌の積極的な除去についてはほとんど効果が認められていない。【０００５】また、このような従来のイオン発生装置は、交流電圧方式やパルス高電圧方式を用いて負イオンを放電針から発生させているので、電圧として５ｋＶ以上の高電圧を必要とし、このため、製品や周辺の機器等にホコリが付着する問題が生じている。更に、高電圧を使用するために機器の安全性に課題があり、安全回路を設置する等の対策が必要であった。【０００６】このような問題に鑑み、本発明者らが鋭意研究を進めた結果、負イオンと正イオンの双方を同時に発生させるイオン発生装置をこの程開発し、これを空気清浄機等に搭載して負イオン及び正イオンを空間に送出することで、空気中の浮遊細菌を効率よく除去できることを確認した。【０００７】このイオン発生装置の原理について説明すると、絶縁体を挟んで対向する電極間に交流電圧を印加することにより、大気中で放電等の電離現象が起こり、正イオンと負イオンが同時に発生する。【０００８】このとき、発生する正イオンとしては、Ｈ+（Ｈ2Ｏ）n、負イオンとしてはＯ2-（Ｈ2Ｏ）nが最も安定に生成する。これらのイオンは、正イオン又は負イオン単独では、空気中の浮遊細菌に対する格別な滅菌効果はない。しかし、これらのイオンが同時に発生すると、化学反応によって活性種である過酸化水素Ｈ2Ｏ2又は水酸化ラジカル・ＯＨが生成する。このＨ2Ｏ2又は・ＯＨは極めて強力な活性を示すため、これらを空気中に送出することで、空気中の浮遊細菌を除去できる。【０００９】また、これらの活性種は、金属をも腐食するほどの極めて強い酸化力を有しているので、電極材料の選択は重要な問題であり、劣化の著しい材料では製品寿命が短くなるのは避けられなかった。【００１０】そこで、本発明は、充分な正イオン及び負イオンを発生でき、生成した活性種による電極の劣化の心配がないイオン発生装置を備えた空気清浄機及び空気調和機を提供することを目的とする。
【請求項１】 絶縁体を挟んで対向する第１電極と第２電極との間に交流電圧を印加することにより、正イオンと負イオンを同時に発生させるイオン発生装置を備えた空気清浄機において、 空気中に浮遊する浮遊細菌を除去する正イオンとしてＨ+（Ｈ2Ｏ）nと負イオンとしてＯ2-（Ｈ2Ｏ）nとを発生するイオン発生装置の前記第１電極及び前記第２電極に、目開き数が３０～６０ｍｅｓｈの範囲内のステンレスメッシュを用いることを特徴とするイオン発生装置を備えた空気清浄機。
生体内活性種発生型インプラントデバイス事業
自社が保有する正負イオン同時発生による活性種生成技術（CT1）を活用し、医療・健康・バイオ関連分野の機能補完/拡張医療技術（TGI4-2）が抱える生体適合性の長期安定性課題（CGI[TGI4-2-1]）を解決することを自社の強みとして展開する新事業。生体埋込型医療デバイスの表面に微小なイオン発生機構を組み込み、継続的に活性種を生成することで病原菌を除去し、感染症リスクを大幅に低減する。
• 対象産業の概要と成長性：世界のインプラント市場は2025年時点で約1,500億ドル規模、CAGR 7.2%で成長。特に高齢化により人工関節、ペースメーカー等の需要が急増
• 社会的背景／メガトレンド：超高齢社会の進展、医療機器関連感染症（年間約70万件）による医療費増大、QOL向上ニーズの高まり
• 自社が参入する意義：イオン発生による殺菌技術の実績を医療分野に応用。競合他社は抗菌コーティングが主流だが、自社技術は能動的な殺菌が可能で差別化優位
| 新事業領域で解決すべき課題（PNB） | 中核技術 (CT) | 新たに必要となる技術（NRT） |
|---|---|---|
| 生体埋込型医療デバイスの表面において、長期間にわたって生体適合性を維持するための活性種による生体内病原菌の継続的な除去が不十分 | CT1: 正負イオン同時発生による活性種生成技術 | 生体内での活性種生成量制御技術 生体適合性コーティング技術 小型化・省電力化技術 |
• 利用する中核技術（CT）の名称：正負イオン同時発生による活性種生成技術
• CTの性能・特長：H+(H2O)nとO2-(H2O)nを同時発生させ、過酸化水素・水酸化ラジカルを生成。3時間で92%の殺菌効果を実証済み。低電圧（1.1-1.4kV）で動作可能
• 技術マッピング：インプラント表面の局所的殺菌、術後感染予防、バイオフィルム形成防止に貢献
• 活用の想定用途／製品／サービス：人工関節、心臓ペースメーカー、人工血管、歯科インプラント、脊椎固定器具
• 技術的・法規的制約：医療機器認証（クラスⅢ）、生体適合性試験（ISO 10993）、長期安全性評価が必要
• 追加で必要な技術：生体内での活性種生成量制御技術（大学医学部と共同研究）、生体適合性コーティング技術（医療材料メーカーとの提携）、小型化・省電力化技術（MEMS技術企業との協業）
• 技術リスク：生体内での長期安定性未検証→動物実験から段階的に臨床試験実施
• 市場リスク：規制強化による開発遅延→薬事コンサルタント活用、早期相談制度利用
• 競合リスク：大手医療機器メーカーの参入→特許網構築、先行者利益確保
• 経営への貢献：医療分野への新規参入により事業ポートフォリオ多角化、高付加価値製品による利益率向上（目標営業利益率30%）、グローバル市場展開による成長加速
次世代スマート手術室空間殺菌システム事業
自社が保有する正負イオン同時発生による活性種生成技術（CT1）を活用し、医療・健康・バイオ関連分野のスマート治療室/先進医療機器技術（TGI4-5）が抱える手術室内の無菌環境維持課題（CGI[TGI4-5-1]）を解決することを自社の強みとして展開する新事業。手術室全体に最適配置したイオン発生装置により、リアルタイムで空間殺菌を実現。
• 対象産業の概要と成長性：手術室設備市場は2025年時点で約200億ドル、CAGR 8.5%。院内感染対策強化により需要拡大
• 社会的背景／メガトレンド：医療安全意識の高まり、手術部位感染症（SSI）による医療費増大（年間約100億ドル）、医療のDX化進展
• 自社が参入する意義：空気清浄機での実績を医療グレードに高度化。既存のHEPAフィルターシステムと異なり、能動的かつ連続的な殺菌が可能
| 新事業領域で解決すべき課題（PNB） | 中核技術 (CT) | 新たに必要となる技術（NRT） |
|---|---|---|
| 手術室内において、手術器具や医療機器表面の無菌状態を維持するための効果的な空間殺菌システムが不十分 | CT1: 正負イオン同時発生による活性種生成技術 | 空間イオン濃度分布制御技術 医療機器表面への適用技術 リアルタイム殺菌効果モニタリング技術 |
• 利用する中核技術（CT）の名称：正負イオン同時発生による活性種生成技術
• CTの性能・特長：20-40万個/ccの高濃度イオン発生、オゾン発生を最小限に抑制（30-60mesh構造）、3時間で浮遊細菌92%除去
• 技術マッピング：手術室空間殺菌、医療器具表面殺菌、術野周辺環境制御、クリーンルーム環境維持
• 活用の想定用途／製品／サービス：ハイブリッド手術室向けシステム、ICU環境制御システム、無菌調剤室、細胞培養施設
• 技術的・法規的制約：医療施設基準適合、電磁波干渉対策（医療機器との共存）、オゾン濃度規制対応
• 追加で必要な技術：空間イオン濃度分布制御技術（流体解析企業と共同開発）、リアルタイム殺菌効果モニタリング技術（バイオセンサー企業との提携）、AIによる最適制御システム
• 技術リスク：医療機器への電磁波影響→シールド技術導入、EMC試験徹底
• 市場リスク：既存システムからの置換困難→段階的導入プラン、既存設備との併用システム提案
• 規制リスク：新規技術への規制対応→医療機関との実証実験、エビデンス蓄積
• 経営への貢献：医療施設向けB2B事業確立、サブスクリプションモデルによる安定収益（月額30万円/室）、海外展開による市場拡大（アジア・中東重点）
バイオ医薬品製造向け選択的殺菌システム事業
自社が保有する正負イオン同時発生による活性種生成技術（CT1）を活用し、医療・健康・バイオ関連分野のスマートセル・バイオものづくり技術（TGI4-9）が抱える培養環境の精密制御課題（CGI[TGI4-9-2]）を解決することを自社の強みとして展開する新事業。目的菌を保護しながら汚染菌のみを選択的に除去。
• 対象産業の概要と成長性：バイオ医薬品市場は2025年時点で約4,000億ドル、CAGR 9.7%。細胞培養医薬品の需要急増
• 社会的背景／メガトレンド：個別化医療の進展、抗体医薬品・細胞治療薬の普及、製造コスト削減ニーズ
• 自社が参入する意義：イオン発生条件の精密制御により選択的殺菌を実現。培養ロス削減により製造効率を大幅改善
| 新事業領域で解決すべき課題（PNB） | 中核技術 (CT) | 新たに必要となる技術（NRT） |
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| バイオリアクター内の培養環境において、目的外微生物の混入を防ぎながら培養効率を維持する精密な環境制御が困難 | CT1: 正負イオン同時発生による活性種生成技術 | 選択的殺菌技術 培養液中でのイオン挙動制御技術 pHや溶存酸素への影響最小化技術 |
• 利用する中核技術（CT）の名称：正負イオン同時発生による活性種生成技術
• CTの性能・特長：活性種（H2O2、・OH）の生成量を精密制御、低電圧動作により培養環境への影響最小化
• 技術マッピング：バイオリアクター内環境制御、培養液の無菌化、クロスコンタミネーション防止
• 活用の想定用途／製品／サービス：抗体医薬品製造、細胞治療薬製造、遺伝子治療薬製造、ワクチン製造
• 技術的・法規的制約：GMP基準適合、バリデーション要求、培養細胞への影響評価
• 追加で必要な技術：選択的殺菌技術（バイオテック企業と共同研究）、培養液中イオン挙動シミュレーション（計算科学企業）、リアルタイムモニタリングシステム
• 技術リスク：目的細胞への影響→段階的な濃度制御、細胞種別の最適条件データベース構築
• 市場リスク：バイオ医薬品メーカーの保守性→小規模実証から開始、成功事例の横展開
• 品質リスク：製品品質への影響→徹底的な品質評価、第三者機関による検証
• 経営への貢献：バイオ医薬品製造分野への参入（市場規模1兆円）、高付加価値サービス展開、技術ライセンス収入確保
グリーン水素製造用高効率電解電極事業
自社が保有する耐酸化性電極材料による長寿命化技術（CT2）を活用し、環境・エネルギー関連分野の水素・アンモニア産業技術（TGI5-6）が抱える製造時のエネルギー効率課題（CGI[TGI5-6-1]）を解決することを自社の強みとして展開する新事業。高効率・長寿命の電解電極システムを提供。
• 対象産業の概要と成長性：水電解装置市場は2025年時点で約50億ドル、CAGR 25.8%。グリーン水素需要が爆発的に増加
• 社会的背景／メガトレンド：水素社会実現への国家戦略、再エネ余剰電力の有効活用、産業部門の脱炭素化要請
• 自社が参入する意義：耐酸化性電極技術により電解効率90%以上を実現。既存イリジウム電極の1/10コストで同等性能
| 新事業領域で解決すべき課題（PNB） | 中核技術 (CT) | 新たに必要となる技術（NRT） |
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| 水素製造用電解装置において、高効率電解反応を長期間維持するための耐酸化性電極材料と構造設計が不十分 | CT2: 耐酸化性電極材料による長寿命化技術 | 高電流密度対応電極構造設計技術 アルカリ・酸性電解質対応技術 電極触媒との複合化技術 |
• 利用する中核技術（CT）の名称：耐酸化性電極材料による長寿命化技術
• CTの性能・特長：高電流密度（2A/cm²）での安定動作、40,000時間連続運転実証、触媒担持量90%削減
• 技術マッピング：アルカリ水電解（AWE）、PEM水電解、AEM水電解、高温水蒸気電解（SOEC）への展開
• 活用の想定用途／製品／サービス：MW級水電解プラント、オンサイト水素ステーション、Power-to-Gas設備
• 技術的・法規的制約：高圧ガス保安法対応、水素脆化対策、爆発防止安全設計
• 追加で必要な技術：高電流密度対応構造設計（エンジニアリング企業）、電極触媒複合化技術（触媒メーカー）、システムインテグレーション技術
• 技術リスク：大電流での電極劣化→電流分布最適化、冷却システム統合
• 市場リスク：水素価格競争力→量産によるコスト削減、補助金活用
• 供給チェーンリスク：原材料調達→複数調達先確保、リサイクルシステム構築
• 経営への貢献：水素経済圏でのコア部材サプライヤー地位確立、グローバル展開（欧州・豪州市場）、2030年売上500億円目標
次世代パワー半導体用高信頼性電極事業
自社が保有する耐酸化性電極材料による長寿命化技術（CT2）を活用し、先端材料・製造プロセス関連分野のパワー半導体/次世代パワーエレクトロニクス技術（TGI8-4）が抱える高温動作時の信頼性課題（CGI[TGI8-4-1]）を解決することを自社の強みとして展開する新事業。
• 対象産業の概要と成長性：パワー半導体市場は2025年時点で約500億ドル、CAGR 12.5%。EV・再エネで需要爆発
• 社会的背景／メガトレンド：電動化社会、省エネルギー要求、SiC/GaNデバイス普及
• 自社が参入する意義：200℃以上の高温環境でも安定動作する電極技術。既存金電極の1/20コスト
| 新事業領域で解決すべき課題（PNB） | 中核技術 (CT) | 新たに必要となる技術（NRT） |
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| パワー半導体デバイスの電極において、高温動作環境下での酸化劣化を防ぎ、信頼性を向上させる電極材料技術が不十分 | CT2: 耐酸化性電極材料による長寿命化技術 | 高温動作対応電極接合技術 熱サイクル耐性評価技術 ワイドバンドギャップ半導体対応技術 |
• 利用する中核技術（CT）の名称：耐酸化性電極材料による長寿命化技術
• CTの性能・特長：250℃連続動作、熱サイクル10万回耐久、低接触抵抗（1mΩ・cm²以下）
• 技術マッピング：ゲート電極、ソース/ドレイン電極、配線、ダイボンディング
• 活用の想定用途／製品／サービス：EVインバータ、太陽光発電用パワコン、データセンター電源、5G基地局
• 技術的・法規的制約：車載信頼性規格（AEC-Q）、産業機器規格、熱管理設計
• 追加で必要な技術：電極接合技術（半導体装置メーカー）、信頼性評価（試験機関）、WBG対応プロセス（ファウンドリ）
• 技術リスク：プロセス適合性→既存プロセスとの互換性確保
• 市場リスク：採用までの時間→Tier2サプライヤーから段階的拡大
• 品質リスク：車載品質要求→品質管理体制強化、IATF16949取得
• 経営への貢献：パワー半導体サプライチェーン参入、高利益率事業（営業利益率25%）、技術ライセンス収入
