みやぎ特許ビジネス市 2007/02/15 気孔任意制御を可能とした 気孔任意制御を可能とした 高機能多孔質体 高機能多孔質体 － Ｏｕｔｌｉｎｅ － ◆ 当センター紹介 ◆ 本特許に関連した市場規模 ◆ 本特許ならびに技術に関する概要 ◆ ビジネスプラン 宮城県産業技術総合センタ－ 阿部一彦 宮城県産業技術総合センターの概要 組織 ●72名（技術66名／事務6名） ◆人事、給与、予算、決算、庁舎管理 事務局 企画・知財班 所長 企画・ 事業推進部 副所長兼 事務局長 副所長 機械電子 情報技術部 副所長 基盤技術高度化 支援センター 工業系 知的財産センター 材料開発・ 分析技術部 食品 バイオ技術部 ◆企画・調整 ◆知的財産管理・成果普及 ◆情報収集・提供 ◆ネットワーク維持管理 基盤技術高度化支援班 ◆技術支援の総合窓口 ◆産学官連携 モノづくり設計支援班 ◆製品設計・ラピットプロトタイピング デバイス技術開発班 ◆磁性デバイス設計・解析技術 電子応用技術開発班 ◆EMC技術 ◆振動・環境試験 情報技術開発班 ◆電子機器設計・制御 ◆情報処理 機能材料開発班 ◆粉体成形焼結 ◆ 粉体焼結 ◆材料、成形加工 材料応用技術班 ◆超精密加工 ◆精密測定 分析評価班 ◆物性評価分析 ◆強度評価非破壊検査 食品機能班 ◆機能性成分の探索・食品衛生 プロセス応用班 微生物・バイオ応用班 ◆食品加工プロセス・食品物性評価 ◆微生物・酵母の探索 醸造 宮城県産業技術総合センターの概要 技術的支援メニュー 技術相談 （無料） 工業技術に関わる相談を承ります。 電話：022-377-8700（代表） 電子メール：[email protected] FAX：022-377-8712 （有料） 各種、試験・分析・測定・評価等を、 センター職員が行います。 施設・機器開放 （有料） お客様が、センター内の施設・機器等を利用して、 試験・分析・測定・解析等を行うものです。 技術改善支援 （有料） お客様の技術的課題に、 センター職員が一緒になって取り組みます。 実用化研究室 （有料） 試験分析 研究室を一定期間占有し、センターの技術支援を 受けながら、実用化研究を行っていただけます。 高機能多孔質体開発の基本背景 高機能多孔質体開発の基本背景 県内企業から多孔質体に関する技術相談 多孔質体の気孔任意制御に関する基本・関 連特許がなく、オリジナルの特許戦略が可能 幅広い多用途展開が可能 （水・油処理用 フィルタ－、排ガスフィルタ－、真空吸着プレ－ト、 通気性金型、 電極材料、…） 気孔を任意制御した多孔質体開発に着手 本特許に関連した多孔質材料の市場予測 本特許に関連した多孔質材料の市場予測 億円 （社）発明協会による調査 3500 構造部材（通気性金型材等） 3000 生体材料（人工骨、人工歯根 等） セラミックフィルター（精密濾過 用、浄化用フィルター等） 断熱材（断熱タイル等） 2500 2000 1500 排ガスフィルター（ディーゼル パティキュレート用等） 濃度センサー（空燃比セン サー、酸素センサー等） 触媒・触媒担体（部分酸化用 担体等） 1000 500 0 2006年 ２００７年 ２００８年 ２００９年 「多孔性セラミックスの新展開」 ：東レリサーチ出版 及び経済産業省工業統計「プラスチック型」金型生 産実績を基に予測 本特許の主たる特徴 本特許の主たる特徴 （モデル図） 開発品 従来品 気孔 通電加熱焼結法 ＜スポンジ型＞ 気孔分布： 不連続 気孔制御： 困難 通 気 性： 低い 結 合： 過焼結による粒内結合 製造時間*)： 長い（約２ｈ） *) φ50mm×5mm厚 ＜アグリゲ－ト型＞ 連続 可能 高い 粒子間ポイント結合 短い（約１ｈ） 高機能多孔質体の作製方法 高機能多孔質体の作製方法 従来の通電加熱焼結法は・・・ 完全な緻密構造 通電加熱焼結法の原理 ・ 電流、電圧、加圧力：大 P ・ 焼結温度：高 ・ 保持時間：長 低加圧・低温度、変位停止・・・ 粉体 接点部分の選択的焼結 → ・ 高い通気性 → 各種フィルタ－製品 ・ 高い機械的強度 P → 真空吸着プレ－ト、 通気性金型、・・・ 多孔質構造 気孔率と機械的特性との相関関係 気孔率と機械的特性との相関関係 従来品 気孔率 【％】＝通気性 開発品 従来の多孔質体と比べると．．． ・ 気孔率を高くできる ・ 気孔率も機械的強度も高くできる 本特許の活用 ・ 気孔率と機械的強度のバランスがとれる 機械的強度 【ＭＰａ】 開発成果 開発成果 １．通気性金型への適用例 １．通気性金型への適用例 【SUS440C系】 【SUS440C系】 【市販品】 R.D: 80.5 % 通気量:0.18L/min：、硬度：485.3HMV 2cm 【開発品】 R.D: 77.9 % 0.1mm 通気量:2.33L/min：、硬度：648.9HMV 通気量 硬度 １３．０倍 １．３倍 2cm 0.1mm ２．排ガスフィルターへの適用例 ２．排ガスフィルターへの適用例 【SiC】 【SiC】 エンジン側 多孔質フィルタ－部 ガス 排気 方向 排気管 フィルタ－材【開発品】 ２ｃｍ フィルタ－の構造 フィルタ－の構造 【ＳｉＣ】 【ＳｉＣ】 SiC + 0.5wt%Y2O3 、1700℃ - 30min、30MPa 【RD:52.6%】 表面状態 粒子界面状態 球状成形体 粒子間ネッキング形成 空隙（通気部） 500μｍ ＳｉＣ粒子間の隙間は、粒子状物質を確実にトラップ 構造体と球状成形体とのＷ効果 50μｍ オリジナル 特許要件 特許要件 ●発明の名称 無機質系多孔質体およびその製造方法（請求項：１６） ●出願日 ●公開番号 ●審査請求日 ●出願人 ●発明者 平成１３年１２月４日 特開２００３－１７１１８５ 平成１６年１１月２５日 宮城県 斎藤雅弘、阿部一彦 発明の構成 発明の構成 無機系多孔質体：請求項１ 無機系多孔質体：請求項１ 材料 隣接粒子が接点接合 → 連続する空隙を形成 製造方法：請求項１、４ 製造方法：請求項１、４ ・加圧・通電加熱処理 原料：請求項７、８、９ 原料：請求項７、８、９ ・易焼結性材料 ・難焼結性セラミックス系 ・高融点メタル系 応用 製造 ・焼結温度保持中に変位停止 製品例：請求項２、３ 製品例：請求項２、３ 真空吸着プレート 排ガスフィルター 変位制御条件：請求項５ 変位制御条件：請求項５ ・変位開始後１０分以内に停止 通気性金型 など 装置 ＋ 機器 （ 多孔質体） バインダー：請求項１０、 バインダー：請求項１０、 １１、１２、１３ １１、１２、１３ ・混合量１０％以下 ・均一にコーティング ・金属、絶縁材料 焼結条件：請求項６、１１、１４ 焼結条件：請求項６、１１、１４ ・加圧力≦１００MPa ・最高電圧２０V以下、低温焼結 ・昇温・降温速度≦５００℃／分 冶具：請求項１５ 冶具：請求項１５ ・電気抵抗：≧１０μΩ・ｍ 後処理：請求項１６ 後処理：請求項１６ ・平面研削、電解エッチング 2006,12月 TV放映、ネット配信中！！ http://www.co-ip.jp/modules/wordpress2/index.php?p=86 通電加熱焼結法（ＳＰＳ）を用いた特許展開 通電加熱焼結法（ＳＰＳ）を用いた特許展開 ＳＰＳ技術 応用製品（技術） バインダ－レス化 バインダ－レス化 （特許3853438号） 基礎 超高速焼結・量産化 超高速焼結・量産化 超高速拡散接合 超高速拡散接合 ポアフリ－化 ポアフリ－化 超塑性 超塑性 （特開2002-283239） （特願2006-131207） 出願 （特開平11-130523） 拒絶応答 焼結ギア、量産焼結品 大型焼結体、異種材料接合体 非球面レンズ金型、ダミ－プレ－ト （特開平10-087369） 権利放棄 応用 気孔任意制御 気孔任意制御 線膨張制御 線膨張制御 極薄化 極薄化 （特開2001-140003） 審査請求 耐高温部材、耐高温酸化部材 （特開2003-171185） 審査請求 （特開平11-021662） 審査請求 （特願2005-227983） 出願 フィルタ－、吸着プレ－ト、通気性金型 成膜装置用防着板 切断ブレ－ド、薄膜センサ－ 本特許が対象とする市場と競合品の動向 本特許が対象とする市場と競合品の動向 ●対象とする市場：焼結多孔質部材 （水・油処理用フィルタ－、排ガスフィルタ－、通気性金型、 電極材料、…） ●エンドユーザー：機械製造業、半導体製造業 等 ●既存の競合品：多孔質体としての基本特性が低い 真空吸着プレート：吸着力が低い 通気性金型 ： 耐久性が低い フィルタ－材 ： 通気量が低い 販売量伸び悩み 本特許による売り上げの大幅な伸びが期待される ビジネスプラン ビジネスプラン 市場・ビジネス戦略 営業利益 ： 1年目；△０．１ 営利 売上 市場 （社）発明協会による調査 2年目；１．４ ・０ ・15.7 ・32.7 ・0 ・5.2 ・10.6 ・0 ・2.4 ①触媒・触媒担体 ②濃度センサー ③排ガスフィルター ・市場規模： １６３６億円（200９年） ・市場規模： ５３２億円（200９年） ・市場規模： ２６０億円（200９年） ・5.2 ・0 ・1.4 単位：億円 3年目；６．０ ・3.0 ④セラミック フィルター ・市場規模： １５２億円（200９年） ・0 ・1.4 ・2.9 ・0 ・1.2 ・6.2 ⑤生体材料 ⑥構造部材 ・市場規模： １４３億円（200９年） ・市場規模： １２４億円（200９年） 無機多孔質体の応用製品、その製品の コア部品の製造販売 基本戦略 無機多孔質体の応用製品分野でニッチで高付加 価値製品のオンリー・ワン企業を狙いとする 機会 事業 と 事業 戦略 ◇今後益々発展する技術分 野である ◇トータル市場は巨大である ◇市場細分化戦略で小資本 でも参入可能。オンリー・ワン 企業になれる可能性がある 各種フィルタ－、 構造用部材への 解決すべき課題 ◇ターゲット分野における高いニーズと高付加価値が 期待できる商品の探索 ◇ニーズに合致した製品の実用化の研究・開発 ◇利益の出る量産体制の整備 展開が有望 まとめ まとめ 本特許による高機能多孔質体は・・・ 気孔径・分布の任意制御が可能 機械的強度を保ちつつ、高い通気性を確保 従来法より短時間（約1/2）で作製可能 材種を問わない（無機質系に限定） 真空吸着プレートのほか、フィルター、 通気性金型など、多用途展開が可能 求む 実用化をめざした試作パートナー 特許ライセンス条件について 特許ライセンス条件について ●ライセンスの形態 実施許諾 ●ライセンスに関連した支援事項 ※） １） スペックに応じた多孔質体の基本設計 ２） 気孔の形状、サイズ、分布を任意に制御した 多孔質体の試作ならびに委託開発 ３） ユーザー動向、市場動向の調査、ならびに 本発明に関連した技術開発 ４） 本特許に関連した技術研修 ※）上記は全て、県の規定に基づいた所定の費用が必要 連絡先 連絡先 ●宮城県産業技術総合センター 材料開発・分析技術部 機能材料開発班 阿部一彦 TEL：022－377－8700 FAX：022－377－8712 URL：http://www.mit.pref.miyagi.jp/ ●宮城県知的所有権センター 特許流通アドバイザー 菅原英州 TEL：022ー377－8725 URL：http://www.mit.pref.miyagi.jp/mipc/index.html ご清聴ありがとうございました
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