日本酸素ホールディングス株式会社 研究開発活動 (2021年3月期)

当社グループ(当社及び連結子会社)では、「進取と共創。ガスで未来を拓く。」を企業理念として、産業ガス事業の拡大を進め持続的な成長と企業価値の向上を目指しています。
研究開発において、独自のガステクノロジーを基盤とした、ガスアプリケーション、環境、ガス分離精製、エレクトロニクス、医療・ライフサイエンス、ファインマテリアル、先端技術分野に向けた新商品・新技術の開発に取組むことで収益拡大に貢献しています。またオープンイノベーションによる海外を含めたベンチャー企業との事業提携を通じ、成長分野における先端技術の取り込みと、コア技術を最大限に利用した商材開発を促進しています。
当連結会計年度に支出した研究開発費の総額は3,315百万円であり、その内訳は「国内ガス事業」に2,694百万円、「米国ガス事業」に589百万円、「サーモス事業」に32百万円となっております。主な研究開発活動の概要は次のとおりです。
※研究開発費には消費税等を含んでおりません。

〔国内ガス事業〕
国内ガス事業においては、当連結会計年度末現在、大陽日酸株式会社のつくば事業所、山梨事業所、SIイノベーションセンター及び京浜事業所の4拠点が連携して研究開発を実施しています。
(ファインマテリアル)
アディティブ・マニュファクチャリング(AM)は、グローバル規模で進む第4次産業革命の中心分野であり、当社グループとして注力する事業の一つです。コア技術開発と世界最先端の造形技術を有するプリンター販売及びトータルソリューション提案を軸とした事業戦略を推進しています。
・2020年10月に関連技術開発の中核拠点として、AMアドバンスドルームを山梨研究所内に開設しました。Velo3D社のSAPPHIREⓇプリンターを中心にOptomec社のLENSⓇや当社グループの独自技術を活用した3DProⓇ商材を設置し、お客様が直面する課題に対し、当社グループのトータルソリューションを具体的に提案する場として展開しております。
・新素材分野では、プリンテッドエレクトロニクスに対応したラインアンドスペース(L/S)200μm以下の微細配線に適用可能な銅ナノ粒子を用いた導電性インクを開発しました。
・エネルギー分野では、次世代の二次電池やリチウム金属電池、キャパシターに対する技術を獲得するため、液化ガス電解液ベンチャーのSouth8社と技術・事業提携しました。
(ガスアプリケーション)
燃焼分野、溶接・切断分野及び食品や医療分野をはじめとした低温技術を中心に、産業ガスの使用に関する様々な工業製品を開発しております。

・電気炉製鋼プロセスにおいて酸素アプリケーションとレーザー式ガス分析装置を連動させることにより酸素吹込みを最適化し、従来操業と比較して酸素原単位を約20%削減する「SCOPE-JetⓇ SCAN」を開発しました。
・流体の自励振動現象を応用して酸素噴流をスイングさせることで、ガラス製造プロセスの溶解炉において高効率化及び低NOx化を達成できる酸素富化技術「Innova-JetⓇ OxLance」を開発しました。

・大陽日酸株式会社と日酸TANAKA株式会社が共同で、遠隔操作やモニタリングが可能な溶接可視化カメラ「サンアークⓇアイ」について、機能を追加した新型カメラを開発しました。溶接開始前、溶接中準備作業のいずれの露光条件でも自動調節機構により鮮明な映像が得られ、カメラ筐体の約12%の軽量化を実現しております。

・0.1ケルビン(マイナス273℃)の超低温を、低振動・低電気ノイズで提供できる分離型無冷媒希釈冷凍機(e-DilutionⓇplus)を開発しました。
(環境関連)
・ガス生産工場等の液化ガスを製造する装置において、操業データの解析により装置毎に電力消費量が最小化となる技術を開発し、国内外の多くのガス生産工場へ展開しております。今期までに国内9工場及び海外2工場において、電力消費量削減を実証しました。
・大陽日酸株式会社で開発したネオンガス冷凍機「NeoKelvinⓇ-Turbo」は、高温超電導電力機器をマイナス200℃以下まで冷却可能であり、モスクワ市電力公社の超電導限流器向けに納入され、2019年から運用を継続しています。

(ガス分離精製)
・つくば事業所構内に大型低温実験装置が完成しました。当社グループの深冷空気分離装置の高性能化のため新しく開発した蒸留塔や熱交換器の性能検証を行っています。
・2021年1月に、0.7MPa以下の原料空気でも効率良く窒素ガスを製造できる吸着剤を新たに採用した新型PSA式窒素ガス発生装置「RZシリーズ」を上市しました。従来利用が難しかった低圧の余剰空気の活用によるコスト削減と、新機能「ヒートドライブモード」により、高温の設置環境や猛暑日でも安定した窒素ガスの供給を実現しました。
(エレクトロニクス)
エレクトロニクス分野では、社会のデジタル化の加速的な普及により半導体需要は拡大し、プロセス材料の使用量増加や半導体製造装置の大型化が進んでおります。これらの動きに積極的に対応し、電子材料ガスの国内トップシェアを維持しております。
・Matheson Tri-Gas, Inc.の子会社であるRasirc, Inc.社で製造・販売している無水ヒドラジンガスを安全・安定に供給できるBRUTE Hydrazine Vaporizerを用いて、既存窒化材の使用よりも良質な窒化チタン薄膜を高速、低温で形成できることを実証しました。
・国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)より助成を受けて取り組んだ「次世代パワーデバイス向け酸化ガリウム用の大口径量産型エピ成膜装置の研究開発」が初期の開発目標を達成し、NEDOのインキュベーション研究開発から2020年7月より実用化開発のフェーズへ移行しました。
・大陽日酸株式会社が開発した窒化アルミニウムや窒化ガリウムなどの紫外発光デバイス用及び先端デバイス用MOCVD(Metal organic chemical vapor deposition)が公益社団法人日本表面真空学会の「2020年度産業賞」を受賞しました。
(医療・ライフサイエンス)
・全自動凍結保存システム「クライオライブラリーⓇ」は、多様化する運用に対応できるように商品拡充を進め、これまでにバイアルボックス収納対応型や凍結バッグ収納対応型を開発しています。
・再生医療が研究段階から産業利用への移行期に入ることを鑑み、従来機よりも大量の細胞をまとめて予備凍結処理できる大型の液体窒素式プログラムフリーザー「CM-100」を製品化し販売を開始しました。
・理化学研究所との共同研究により従来の無細胞タンパク質合成系に低温ショックタンパク質(CSP)を添加することで、難発現タンパク質を低温で効率良く発現する方法の開発に成功しました。

〔米国ガス事業〕
米国ガス事業は、サービス提供の市場拡大とエレクトロニクス分野でのフットプリント拡大を目的とし、コロラド州ロングモントにあるAdvanced Technology Centerでの研究開発活動に投資しております。半導体市場については、電子チップの需要が加速しており、最先端のデバイスの製造需要が高まっているため、長期的な市場について有望視しています。これらの需要は主にFinFET、ゲートオールアラウンドロジックや3D-NANDメモリなどの3次元アーキテクチャであるため、これらのデバイスを製造するにはより多くのプロセス材料が必要であり、不活性ガス、エッチング、堆積、洗浄、ドーピングガスの需要の高まりがみられます。それらを半導体製造ツールに供給するための機器や、より小さくより強力なデバイスアーキテクチャも求められています。これらの主要なトレンドが続くと予想されるため(5G通信、人工知能、サーバーファーム、クラウド、フォトニクス、電気及び自動運転車、モバイルデバイスなど)、高純度ガスの製造、精製、分析、及び機器技術を開発しています。
グローバル市場で急速に変化するお客様のニーズに迅速に対応するため、グループ会社間でマーケティング、R&Dアウトプット、エンジニアリングデザインなどの活動を共有し、製造及びロジスティクスを含む最適化されたサプライチェーンを備えた高品質で高付加価値の製品を開発しています。お客様との緊密な協力により、ガスの純度、パッケージング、ガス供給に関するお客様のニーズを把握しています。米国ガス事業のR&Dは、既存製品の改善と顧客により良いサービスを提供する新製品の開発の両方に適用できる取り組みを進めています。
また、米国ガス事業の研究開発活動は、リスクを最小限に抑えながら経済的利益を最大化することが期待されるプロジェクトに焦点を当てています。当連結会計年度においては、米国及び韓国の生産工場におけるガス製造プロセスの品質向上に貢献してきました。また、モデリングとシックスシグマアプローチを使用して、プロセスのスループットを最適化し、ダウンタイムを最小限に抑えるための最適な方法を確立しました。ガス分析技術の範囲を拡大することにより、顧客向けの分析証明書に新しい成分ガス種を追加することができました。さらに、pptレベルで感度の高いトレース分析メソッドが開発され、メソッドの機能が実証されています。
米国ガス事業の研究開発は、次世代デバイスを求める顧客から求められる高純度の新製品や既存製品の開発においても重要な役割を果たしてきました。これらは、ガス合成アプローチ、不純物を除去するための精製戦略、シリンダーパッケージと準備アプローチ、新しい機器デリバリーシステムソリューション、及び製品の純度を確認するための新しい分析方法の開発とテストを通じて行われました。


〔サーモス事業〕
モーションカテゴリーでは真空断熱ポケットマグJOJ-120、180を開発しました。少ないパーツなのでお手入れカンタンで、取り外ししやすいパッキン付きです。また、小さめのカバンにもラクラク入る胴径4.5cmです。また、ポケットマグ用ポーチAPH-150/180を開発しました。ポケットマグにぴったりなポーチでフックを掛けられるループ付きです。手洗いもできます。
スポーツカテゴリーでは真空断熱ボトルFJH-720を開発しました。バッグにすっぽり入るサイズで、室内スポーツにもお勧めでコンパクトサイズのスポーツボトルです。軽量コンパクトで衝撃に強いソコカバー付き商品です。
スタイルカテゴリーでは、ストローボトルFHLシリーズのフルモデルチェンジであるFJM-350、450を開発しました。幅広いシーンで利用できるストローボトルです。スリムになって持ち歩きやすくなりました。日常の水分補給や、ウォーキング、スポーツ観戦に最適です。
クールウェーブカテゴリーでは、保冷ショッピングバッグRFA-025を開発しました。毎日のお買い物に便利な大容量のボックス型です。また、サーモス独自のアイソテック4層断熱構造の保冷機能付きで、しかもコンパクトにたためるうえに、小物の収納に便利なフロントポケット付きです。