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2022.04/03 化学という学問

科学誕生以前から化学という学問が存在していた。化学に限らず物理学も数学も科学誕生以前から存在していた。この当たり前の事実に気がついていない人が多い。


このようなことをあえて指摘する理由は、科学的方法以外の考え方が存在すること、そしてその方法が現象の理解や問題解決に科学的方法と同じように役立つことに気づいてほしいからである。


学校では科学的方法が唯一の方法のように教えられている。それが戦後長らく続いてきたが、最近はプログラミング教育が導入されたのでそれを通して非科学的方法を学べる環境ができてきた。


実はプログラミング教育以外でも科学によらない考え方を教える機会があっても教育指導要領の制約から教えられてこなかった。


高校生の時に、数学でユークリッド幾何学を学んだ。教科書は教師の手作りによるところが新鮮だった。物理でもニュートン力学として学んでいる。ところが化学はまるで暗記課目のような授業だった。


「水兵リーベーー」から「ふっくらーー」などただひたすらお経のように唱えながら周期律表を記憶している。本当はもう少し面白い教え方があったはずである。生徒として不満だった。


第二次オイルショックもあり、就職先の心配があったので教職の単位も学生時代取得している。高校で教育実習を行ったとき、2週間教科書を離れた教材の授業が許された。


しかし、結局化学の何たるかを今ほど考えていなかったので、生徒に迷惑をかけた授業になった、と反省している。化学で重要なことは、現象の変化をよく観察して、そこに機能している物質の変化(これが化学である)を見出すことだと大学院を修了する頃より考えるようになった。


大学4年の時にシクラメンの香りの合成経路について開発でき、アメリカ化学会誌に紹介されているが、それができて化学という学問について科学的でない側面に気がつき、大学4年から考えるようになっていたのかもしれない。


科学的には物理的変化と分類されても化学変化としてとらえた方がアイデアを発展できる現象がある。例えば吸着では、物理吸着と化学吸着がある。


物理吸着だけを扱っていては面白い製品開発が難しいが、化学吸着まで広げてアイデアを展開するという事例を説明すれば申し上げたいことが伝わるだろうか。


大学4年時に有機金属錯体の研究をしており、その時当時の触媒化学が前時代的学問のように感じられた。学会で議論を聞いていても有機金属化学における議論よりもレベルが低かったように思われた。


今はどうか知らないが、そんなこともあり、研究室がつぶされたときに大学院進学が決まっていたので思い切って無機化学の勉強をしようとSiCウィスカーを研究している講座へ進学している。


ただ、SiCウィスカーというものを本当に理解できたのは無機材質研究所に留学した時であり、ここでも学問の進化を実体験することになった。40年近く前は、同じ化学という領域内でも研究者によるレベル差が存在し、そこから学問の進歩を感じることができた時代である。


今も学会の発表を聞くと研究者による研究のレベル差が存在するが、それが学問の進歩ではなく不勉強によるものだと感じるのは年を取ったせいだろうか。

カテゴリー : 一般

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2022.04/02 PETの成形(1)

PETは結晶化速度が遅く、射出成形に不向きなためフィルムやブロー成型、インフレーション成形用に使用されてきた。


フィルム用途では一軸延伸や二軸延伸により結晶化を行い、それなりの腰のあるフィルムを提供できるので、印刷用写真フィルムやレントゲン写真用フィルムとして使われてきた。


最近PETを射出成形に使用したいという希望が増えている。PETは射出成形しにくいが、結晶化速度を速める添加剤を添加すれば、狭いオペレーションウィンドウながらそれなりの射出成形体が得られる。


10年ほど前に結晶化速度を速める添加剤を用いずに良好な射出成形体を得ることに成功し、電子写真用部品として実用化された。


PETボトルのリサイクル材を用いた技術で、退職後に社長賞を受賞した、と言うことで記念品のPETボトルを1ダース送られてきたのでびっくりするとともに当方のことに気遣ってくれたメンバーに感謝した。


高純度SiCの事業化ではこのような良い思い出は無いが、写真会社の早期退職では、退職日が2011年3月11日であった不運が引っ掛かる思い出だが、FDを壊されるという人為的な災害ではないのでPETボトル1ダースを受け取った時には涙が出てきた。

カテゴリー : 一般 高分子

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2022.04/01 本日から新年度

日本では桜の季節に新年度が始まる。本日新入社員の出社式をWEBで行う会社もあるかもしれないが、気になるニュースがある。第二新卒が話題となり、若者の転職が問題にされてかなり経つが、当時に比較して最近の若者の退職理由が大きく変わったという。


最近はぬるま湯的な会社の雰囲気に社会人としての成長ができないので、より厳しい会社へ転職するというニュースを読んだ。


このニュース以外に、最近若者の自己実現意欲に関わる話題が多い。偽りのない自分の姿で好きなことをして、それが社会貢献につながる状態が自己実現であるが、現代においてこの状態に至るにはそれなりの知識や経験が必要となる。


ゆえに、若者はそれを身につけることができる環境を求めて転職するという解説を最近読んだが、本当だろうか。石の上にも3年というが、現代の高度なキャリアが要求される社会ではとりあえず1か所に3年がむしゃらに努力してみることをお勧めする。


当方の新入社員時代、4月に入社し、半年間の集合研修をえて10月に配属された。初めて担当した1年間の新入社員テーマ、樹脂補強ゴムの開発をがむしゃらに仕事をして3か月でまとめた。


指導社員が極めて優秀な人で、毎朝3時間座学で高分子の基礎を指導してくださったおかげだが、この3か月の仕事のおかげで写真会社でカオス混合技術を開発できた。当方は新入社員の時に運が良かったのだろう。

カテゴリー : 一般

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2022.03/31 明日から新ルール

昨年6月に公告となった高分子材料の環境問題に対する日本政府の回答が施行される。環境省のホームページにはRenewableと4つ目のRが示されている。


2015年に海洋ゴミの問題が世界で認識され、その30%前後が日本製だったため、日本に対する風当たりが強くなるとともに、「脱高分子」が叫ばれるようになった。


それまで、3Rが環境問題解決のキーワードとされたが、そこに新たな「R」、Refuseが加えられた。日本では、ポリエチレン製買い物袋が有料化あるいは廃止されたため、買い物袋の携帯が必須となった。


それだけではない。プラ製トレイは紙製になるなど、高分子材料排除の動きが世界の潮流となった。しかし、これが経済的にも技術的にも環境問題解決に最適な解となっていないことは明らかで、Refuseに代わる新たなRの提案を当方は環境と高分子のセミナーで訴えてきた。


今回の法律ではRenewableが4つ目のRの提案となっており、これから海洋ゴミ削減の国際ルール作りが始まるので、日本の提案がどこまで国際的に評価されるのか注目される。


実は15年以上前に名古屋市は、プラごみに関して細かい分別回収を行い、日本政府に各自治体も見習うように提案したところ、環境省からそこまでやらなくてよい、という回答が返されたので、時の河村市長が噛みついた歴史がある。


最近は金メダルに嚙みついて有名になった河村市長だが、今回の法律についても是非噛みついて頂きたい。なぜなら今回の法律では河村市長が目指された目標が単なる努力目標にされているのだ。


河村市長は軽い人物と誤解されているが、実は広い視野で先進的な思考ができる数少ない政治家である。15年以上前に明日からの法律に適合する取り組みができたのもその表れであり、河村市長の環境省への突っ込みに期待したい。


恐らく、Renewableに関しては、これまでの実績から河村市長が自治体の首長の中で最も造詣が深いと思っている。弊社に一声かけていただければ、いつでもご協力いたします。

カテゴリー : 一般 高分子

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2022.03/30 SiCの強度

SiCの引張強度あるいは曲強度は、成形体(焼結体)製造のために用いた粉末の結晶系により左右される。ただし、成形体密度が99%前後の成形体密度のときであるが。


また成形体製造温度が2000℃以上であると3CのSiC(βSiC)は6Hへ転移するためにその差も分からなくなる。1960-2000℃の温度で制御した場合に原料粉末の結晶系の差が見られる。


成形体製造に高度な技術が要求されるが、注意深く制御しながら成形体を製造すると、3Cの結晶系の原料を用いた場合に6Hの結晶系の原料を用いた場合よりも強度は1-2割ほど向上する。


この原因は、3C結晶系が熱膨張に関し等方的であるのに対し、6H結晶系が異方性であるためだ。これは40年以上前に科学的に確認され、当方の学位論文に6H結晶系の異方性について実験データとともに考察している。


高分子材料も含め、材料強度評価は、成形体製造技術や評価技術の影響も受けるので、原材料の影響だけを正しく評価することが難しい。しかし、すべての材料物性は原材料製造プロセスから成形体製造プロセスまですべての履歴の影響を受ける、ということを知っておくことは重要である。


高分子材料については製造プロセスの履歴の影響が良く知られているが、セラミックスや金属では、高分子よりもその影響が小さくなるので話題にならない時もある。

カテゴリー : 一般 電気/電子材料

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2022.03/29 高分子の混練技術

高分子の成形体を製造するにあたり、高分子には何らかの添加剤が混合される、と以前この欄で書いている。その時、重要となるのは混練技術である、と説明している。


混練技術とは、混ぜることと練ることの両方で高分子を変性し機能を向上する技術なのだが、その説明が難しい。難しい理由は、形式知よりも経験知の占める割合が大きいからだ。


この経験知が占める割合が大きい、ということさえ、理解していない技術者も多いので困る。原因は適当な混練機で一応コンパウンドができてしまうからである。


高機能を要求しなければ、そのように製造された適当なコンパウンドでも成形体を製造可能なので、混練技術をあまく適当に捉えることになる。


適当なコンパウンドで満足してきた技術者に二軸混練機の混練能力が不十分である話をすると、素人は黙っとれ、と言われる。これは実際の体験談である。


謙虚に現象を眺めれば、高機能を要求されないコンパウンドでも、十分な混練ができていないことを物性の計測から知ることができるのだが、物事を甘く考える技術者には成形体物性の評価もいい加減である。

カテゴリー : 一般 電気/電子材料 高分子

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2022.03/28 学ぶ

99歳で大学卒業、という朝のニュース。放送大学を17年かけて卒業をされた、大正11年生まれの99歳の学生が紹介された。インタビューに”勉強に終わりはないのでこれからも勉強したい”、と答えている。頭が下がる。


11年前に100歳で父が亡くなったが、亡父の口癖も同じような内容だった。亡くなった時にも机の上には、新聞に入っていたチラシの裏に書きかけのお経があった。写経を行っていたようで、遺品を整理したところ段ボール二箱以上の写経が出てきた。


紙の変色状態から10年20年前ではないことが伺われた。大量の蔵書とともに改めて知への飢餓感を知った。恐らくニュースで紹介された99歳の学生も知への欲求が高いのだろう。


放送大学は卒業証書も発行されて、知を学ぶ目標が明確であり、学びには数少ないよい制度である。情報化が進行した結果、書店がかつての半分に減少しただけでなく、知に関する雑誌も少なくなった。


かつては、雑誌”工業材料”はじめ、技術関係だけでも10誌以上あったように記憶している。少年ジャンプの5倍から10倍程度の価格だったが、読者がいたのだろう。発刊日に書店にはそれぞれ2-3冊おかれていたように思う。


当方は工業材料をよく購入していたが、定期購入ではなく、書店で他の雑誌を物色した後購入するのが習慣だった。ゴム会社の図書室にも同様の雑誌は置かれていたが、図書室に並ぶのは1か月遅れであった。


すなわち、新刊は管理職に回覧された後に図書室に並んでいたのだが、せっかく回覧されていてもそれを読んでいない管理職もいたので、知への欲求には個人差があることを上司の姿から知った。


当方の新入社員当時の上司は、知への欲求が高いようなそぶりをしていたが、本を読むのが嫌いだったようで、英文の雑誌だけでなく和文の雑誌についても、要旨を報告する役目をよく指示された。


本人が読んでいないだけでなく、部下育成の目的と言いつつそうでないことは、部下育成と明らかに無関係の記事などもあって迷惑だった記憶の方が多い。


ただし、今思いだしてみると知識の幅は広がったので、勉強嫌いの上司は部下育成がうまいという法則になるのかもしれない。しかし、要旨を報告してもそれが右から左へ受け流し状態ではモラールも下がったので、マネージャーとしての力量は他のメンバーの評価どおりだったのだろう。


ただし、当方は右から左へ何でも鮮やかに受け流す技には感心していた。右から左だけでなく、上から落ちてきた責任までも、見事に下へ受け流していた。


入社間もない時に訳の分からない始末書を書かされた記憶は今でもこの上司の秀逸な能力として思い出す。ホウ酸エステル変性フォームはこのおかげで誕生している。

カテゴリー : 一般

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2022.03/27 伸長流動のセミナー紹介

 混練は伸長流動と剪断流動で進行する。ウトラッキーにより1995年 に発表された伸長流動装置は,ナノ分散を実現したが,量産性に難があ った。その後コニカミノルタで開発された伸長流動装置(カオス混合装置) はその問題を解決するとともに,二軸混練機で宿命的な混練の不均一性を 解決できる装置で,樹脂の品質を向上するとともにフローリーハギンズ 理論で相溶が否定されたPPS・6ナイロンの系を相溶する能力を発揮した。3人の講師による伸長流動に関するセミナーが下記のように企画されております。受講希望者は弊社へご相談ください。


1.主催     技術情報協会

2.開催日時  2022年3月30日(水) 10:30~16:30

3.セミナー形式 WEBセミナー

4.表題    プラスチック,フィルム分野における伸長流動」の考え方,その測定法と応用

5.講師(当方以外の2名)

(1)長岡技術科学大学 工学研究科 機械創造工学専攻 教授 工学博士 高橋 勉 氏

(2)(株)プライムポリマー 研究開発部 産包材研究所 樹脂開発チーム 上席主席 博士(工学) 大槻 安彦 氏

カテゴリー : 学会講習会情報

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2022.03/26 Renewable

4月1日から施行される新たな法律について、環境省から説明資料が公開された。動画も公開されているそうだが探しても見当たらない。

さて、環境問題について地域環境問題から地球規模の環境問題となり21世紀となる直前に、環境基本法はじめ様々な法律が出されて日本も国際標準の環境問題取り組みにかかったのもつかの間、2015年に海洋ゴミが国際問題となった。

さらに海洋ゴミの3割が日本製ということもあり、環境問題において日本に対して風あたりが強くなった。日本の取り組みが遅れていることに対し、2019年に当時の小泉環境大臣が「セクシーに取り組む」と回答したことが、日本のマスコミに叩かれた。

日本のマスコミはセクシーの意味を取り違えたのだが、小泉大臣は大まじめに的確な回答をしたのである。当方はセミナーの中で小泉大臣にエールを送る意味もあってセクシーの意味を余談として解説している。

しかし、日本への風あたりよりも大問題となったのは、脱プラスチックという思想が国際世論となったことである。

すなわち、それまで環境問題では3Rが合言葉であり、2015年以降4つ目のRとして「Refuse]が国際世論として形成されつつある。身近ではレジ袋の有料化やプラスチックストローが紙ストローになったりする変化として現れた。

しかし、これは行き過ぎである。そこで当方はこのような環境問題に対する行き過ぎた考え方に対して企業が環境問題対策として新たなRを提案すべきと4年ほど前からセミナーを行ってきた。

この声が届いたのかどうか知らないが、環境省はRefuseではなくRenewableとして4つ目のRを新たに提案している。詳細は弊社へお問い合わせください。

カテゴリー : 未分類

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2022.03/25 混練プロセス

専門の話になるが、高分子材料は成形されて機能が発揮されるが、その時必ず成形前に添加剤が混合される。高分子合成時に必要な添加剤を加える方法もあるが多くは合成後の高分子に必要な添加剤が混合されている。


ラテックスのような低粘度の材料の処理プロセスでは溶融せずに高速攪拌可能だが、多くは高温度で一度高分子を溶融させて添加剤と混合する。


この時、練りも同時に行うと高分子の物性は改良される。練りとは、高分子1本1本の絡み合いを進めるプロセスである。加硫ゴムではこの1本1本の高分子の絡み合いが十分に行われない場合に、力学物性が極端に悪くなるので、ゴム材料を扱う技術者は練りの重要性を理解している。


しかし、圧力をかけて固める射出成形では、この練りの効果は表れにくい。練りの効果が全く現れないのではなく、樹脂材料技術者が気がつかないケースが多い。


ある射出成形技術を研究されているアカデミアの先生に研究の目標を尋ねたところ、どのようなコンパウンドでも良好な射出成形体を得る技術を確立すること、と答えられた。


当方はその先生に、恐らく永遠にゴールへたどり着けないのでテーマに困りませんね、と応えている。射出成形技術においてもコンパウンドの性能が極端に低ければどうにもならないケースは存在する。


高性能加硫ゴム材料を扱っている技術者は皆コンパウンドの混練プロセスの重要性を理解している。加硫ゴムの押出成形では、コンパウンド性能が成形体にそのまま表れるそうだ。これは樹脂の押出成形も同様である。


15年以上前になるが、半導体無端ベルトの押出成形を担当することになって自力でコンパウンド工場を半年で立ち上げた経験があることをこの欄で以前書いたが、睡眠時間を4時間以下に削って過重労働をしなければいけなかったのは、コンパウンド供給会社の技術者が混練プロセスの重要性を知らなかったからだ。


当時コンパウンド会社の技術者に素人は黙っとれ、と言われてコンパウンド工場建設の決心をしているが、樹脂技術者ももう少し混練プロセスについて勉強すべきだろう。来週30日に技術情報協会で講師3人によるセミナーが開催されます。お問い合わせください。

カテゴリー : 高分子

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