2017.03/07 高分子材料（５１）

粘弾性試験機は、高分子材料の動的粘度あるいは弾性率の周波数分散を求めるためだけの装置だけではない。高分子が紐状の分子であることから描かれる妄想についてこの装置をうまく用いた実験で確認することが可能である。

PPS中間転写ベルト用コンパウンドの生産ラインを立ち上げたときに、フローリーハギンズの理論で否定されるPPSと６ナイロンが相溶している状態をどのように品質管理するのか問題になった。

高分子の専門家がいなかったので、迅速に世界初のカオス混合プロセスを立ち上げることができた。これが専門家集団の中での提案だったなら、その検証のために数年が費やされたかもしれない。

科学の知識が少ない集団では、非科学的な内容の技術を立ち上げることは、誰も判断することができないという理由で容易である。これが科学者集団であるとSTAP細胞のような騒動になる。

山中先生もｉＰＳ細胞の技術を発見されたときにはその発表の仕方に大変気を使われていたそうだが、科学者が多い組織では、時として技術立ち上げがうまくゆかないことが多い。

科学が分からない集団の組織では、非科学的なことであろうと何だろうと簡単にできるならやってしまえという体育会系のノリで仕事を進めることができる。カオス混合プロセスもそんなノリで、開発が進められた。

ただそのような状況でも品質管理には慎重になる。ＰＰＳと６ナイロンの相溶をコンパウンド段階で管理せよとの声があがった。言い出すことは簡単であるが、それを実行するには難しい事象はビジネスプロセスでよくある。

えてして難しい問題になればなるほど皆わからないから騒ぎ出す。この相溶の問題も誰も理解していなかったので、コンパウンド段階における相溶の品質管理という大合唱が起きた。

量産まで３ケ月しかない段階で、手軽に相溶状態を管理する評価技術開発が求められた。二成分だけならばヘイズは一つの品質管理の指標になるがカーボンが分散しているために不透明で,相容状態の判定に光の透過性を使用できない。

この時粘弾性試験機をトリッキーに使用し品質管理する手法を思いついた。詳細は省略するが妄想から作り出した評価技術だが、タグチメソッドのＳＮ比の概念も採用した手法で周囲を納得させやすいパラメーターを見つけることができた。

驚くべきことに、力学パラメーターなのに中間転写ベルトの周方向の抵抗ばらつきという電気的なパラメーターと相関したのだ。これにはびっくりしたが、高次構造が媒介変数になっているのかもしれないと思い、電子顕微鏡写真も動員して並べたところ、妄想が妄想ではなくなって、相関することが当然であるとの考察が可能となった。

高分子材料のような科学的解明が遅れている分野ではこのような妄想あるいは心眼による技術開発が重要であり、科学、科学と叫んでいても解けない問題の時に、この開発手法で簡単に解決できることがある。

コンパウンドの粘弾性測定により、押出成形で無端ベルトを生産するときの品質管理技術としたのだが、これが高分子の高次構造を粘弾性試験により評価している点については想定内だったが、その高次構造がベルトの周方向の抵抗ばらつきまで関係しており、その結果、力学測定で電気特性の品質管理を行うという面白い技術ができあがった。

カテゴリー : 高分子