科学の視点でPPSと６ナイロンが相溶しない理由を説明すると、まず極性と分子構造が異なるので、それぞれの分子間相互作用の種類が異なる。
例えば、PPSは、芳香族主鎖で、非極性〜弱極性、剛直・結晶性高いが、6ナイロンは脂肪族主鎖で、強極性（アミド結合）で水素結合が支配的である。
また、 溶解度パラメータが大きく異なり、Flory–Hugginsのパラメータ χ が大きく、混合エンタルピーが正になる。
さらに、PPSは高融点で高結晶化速度であり、6ナイロンは比較的低融点で水の吸収で結晶化が影響を受けたりして 結晶化挙動が全く異なる。
ゆえに、溶融混練しても、技術的工夫が無ければ、冷却時に別々に結晶化して明確な相界面が形成される。
ところが、脆いPPSの靭性を改善する目的で、反応性相溶化剤である無水マレイン酸変性ポリマーやエポキシ官能基含有樹脂を用いたり、ブロック／グラフト共重合体を添加し、両者の相溶を目指した特許が存在する。
高いレベルの高分子技術持っているコンパウンドメーカーの特許には、相溶化剤を添加した特許もあれば、相溶化剤を添加していない特許も存在する。ここが面白い。ただし、いずれも２０年以上前の出願であり、今では公知技術となっている。
カテゴリー : 一般
pagetop
ゴム会社に入社してよかったことが幾つかある。ERFさえ担当しなければ転職していなかった可能性が高い。よかったことの中でトップに来るのが、混練の神様と呼びたくなるような技術者に3か月間直接ご指導いただいたことである。
おそらくこれまでの人生で出合った社会人で、最もレオロジーと実務との関係を理解されており、オブジェクト指向による材料開発を志向していた技術者かもしれない。ただし、世間に対し少し斜に構え、みかけ一生懸命仕事をされていないところが気になった。
昇進が遅れていたのは、おそらくこの一点が原因ではないかと思って他の方に聞いたら、若いころと雰囲気が変わった、とのこと。
研究所の風土はアカデミックさが充満していたが、この方は製品化に注力したほうが良い、と小生にご指導くださった。すなわち、製品から研究テーマを企画するようにご指導くださった。
午前中は座学で、午後は学んだ知識をもとにロール混練を中心とした業務という毎日だった。回転速度の異なる二本のロールがただ動いているだけであるが、運転条件とスキルによりカオス混合が可能になるという。
ニップ上のバンクは単なるゴムだまりではない。この塊の中でもゴムの流動が起きており、良好なロールバンクの状態を維持する技術を最初に学んだ。
すなわち、ロールのクリアランスと投入量、ロール温度などの条件設定により、混練効率は大きく影響を受けるので、それをまず「実感」することがロール混練の基本という考え方からである。
ロールに巻き付いたバンドを見ているだけではだめなのだ。また、返し技も重要で、これがスキルの必要な危険作業となる。樹脂補強ゴムという混練が難しい配合でロール混練の技を磨くことができた。
カテゴリー : 一般
pagetop
科学ではχが０とならない系では相溶しないことになっているのに、５種類のナイロンとPPSの組み合わせそれぞれで透明になったのである。腰を抜かしたことで、中途採用の若者が優秀であると理解できたが、同時に当方を信用していなかったことに落胆した。
おそらく、相溶してからスピノーダル分解が生じるので、ナイロンに分散しやすいカーボンがソフト凝集を起こす。そしてそのソフト凝集を起こした、高抵抗体がパーコレーション転移を生じるので、カーボンが高度に分散して生じるパーコレーションよりも抵抗変動が小さくなる、とホワイトボードで説明したことを信じていなかった可能性が高い。
業務がひと段落したところで、改めて、配合を変更せず、何故このプロセスでうまくゆくのか質問してみた。ＰＰＳと複数の種類のナイロン樹脂とが当方の予言どおりにストランドの状態で透明になった衝撃が大きかったのか、カオス混合技術を当方がどうして知っていたのか、この若者は逆に質問してきた。
そこで、ゴム会社に入社した時の最初の指導社員が混練の神様のような人で、当方に二軸混練機でカオス混合を実現する方法を考え出すことが宿題と言われた話をしている。
カテゴリー : 一般
pagetop
１１日に行われた全国女子駅伝で信じられないハプニングがあったそうだ。その謝罪が昨日ハプニングを起こした選手と大会関係者とで行われた。
まず、ハプニングの内容だが、４区と５区のたすきリレーで、５区の選手が準備をしていなかったので、４区の選手が中継点で２６秒間選手を探したという。
謝罪会見で違和感を覚えたのは大会関係者まで一緒に謝罪していたことだ。駅伝のルール上５区の選手一人の責任である。
ところが、この５区の選手は、番号が呼ばれなかった、とか通路が狭くてよく見えなかった、とか言い訳を述べ、大会関係者は、審判の読み上げた番号を聞き逃したかもしれないので、とか選手をかばっていた。
とりあえず選手は謝罪をしているが、大会の審判を疑っており、責任感が無いことは明白である。また、大会関係者は、はっきりと選手の責任を述べ、再発防止のための対策をいうべきだった。
このように書くと厳しいと思われるかもしれないが、１０００人以上も走っていないのである。中継点に来る選手一人一人を１００人まで数えることは難しいわけではない。
もし、１０人も数えることに集中できない能力の欠陥があると思っていたなら、それなりの対策をとり選手は大会に臨むべきだった。
２００５年に３カ月でコンパウンド工場を建てた話を今書いているが、３カ月でカオス混合のコンパウンド工場が建つことを疑っている人がいるかもしれない。
正直に申せば５カ月である。８月にコンパウンドメーカーから自分でラインを作って生産しろ、と言われた時に、実は頭の中が真っ白になっている。
すなわち、２００６年４月からの量産は歩留まり１０％未満を覚悟しなければいけなかったからである。そこで、根津にある混練設備を扱っている会社の社長に相談した。
その社長の御厚意で、埼玉県のある企業の倉庫を借りて、コンパウンド工場建設予定地の枠を床に描き、ライン建設をスタートしている。
子会社の敷地にラインを納入できる環境が整うまでにそこで中古機と一部新品の設備を組み合わせてラインを立ち上げて実験を行っている。
当方は、土日そこへ私費で通い、進捗管理や実験を行いながら、コンパウンド工場を少なくとも量産開始２か月前までには立ち上げられるよう全力で頑張ったのである。
サラリーマンとして異常な仕事のやり方ではあったが、責任感から２０１０年に早期退職する決意でこの仕事を行っている。言い訳は考えなかった。何か問題があれば責任をとって退職することまで考えていた。
２０１０年になり早期退職しようとしたら、２０１１年の新製品に安価な環境対応樹脂が必要とある役員から頼まれ、２０１１年３月１１日を退職日に指定して仕事を引き受けているが、この仕事はアイデアとして実行したかったデータ駆動の実験を実施できたので楽しかった。
カテゴリー : 未分類
pagetop
東工大扇沢研究室から発表されたPPS/4,6ナイロンの相溶に関する研究論文に人生をかけてみた。科学論文なので、また東工大扇沢研究室の研究ならば間違いないだろうという期待を利用し、コンパウンド工場を建てている。
４，６ナイロンが相溶するならば、４のついていない６ナイロンも相溶すると、素人なら誰でも思うだろう。その論文を印籠代わりにプレゼンテーションしたら、誰も疑わなかった。
コンパウンド工場を３か月で立ち上げるために、中途採用で優秀な高分子に詳しい若手技術者を一人獲得している。彼と退職間際の技能員、当方の３人でプロジェクトチームを編成した。そして根津の中小企業に依頼し、ラインを立ち上げたのだが、ラインができたときにPPSと各種ナイロンとをコンパウンディングしている。
驚くべきことに、すべての種類で透明なストランドを弾くことができた。今でも忘れられないのは、中途採用の若者が、最初に樹脂液が透明になって出て来たので、腰を抜かしたことである。あやうく労災となるところだった。
カテゴリー : 一般
pagetop
鮮やかな攻撃でアメリカ側の損害を最小限に目的を実現したトランプ大統領について、アメリカ国内外で賛否両論がある。少なくとも世界平和の常識から、やってはいけないことをやってしまったのである。
彼は、自分の良心で今回も含め実行している、と傲慢なことを述べている。たとえ相手が悪くとも、ルールを守る、という大原則が、崩れた。
WEBに流れるニュースでは、現在の状況を説明するために第二次世界大戦前夜を持ち出す記事が多い。しかし、今ほど国際ルールが明確であり、ほぼ世界中が地球のあるべき姿に向けて歩んでいた時代は無いので、必ずしも当てはまらないのではないかと思う。
まず一つ期待したいのがアメリカ国内の民意である。ポストトランプの動きが出ることを願っているが、次の大統領選までに今以上の悲劇が起きなければよいが—-
かつて、社長印が押された契約書で住友金属工業とのJVが始まったとき、担当者が当方一人という問題以外すべてがルール通りに動いていたおかげで社外とのJVをスムーズに実行できた。
しかし、本部長が交代し、電気粘性流体（ERF）の事業化テーマが買収したファイアーストーン社とのシナジーを生む、と位置づけ、当方にもその仕事を命じてきた。当時ゴムからのブリード物でERFがヘドロ状態となり、事業化どころかその機能さえ研究開発しなければいけないほど、研究の完成度が低かった。
それに対し、「界面活性剤を用いてERFの耐久性問題を解くことができない」という科学的に正しく技術的視点では誤っている否定証明の大論文を提出した研究者がいた。それを新しい本部長は世界初と高く評価し、当方に加硫剤も可塑剤も老化防止剤も何も入っていないゴムを開発せよ、と無茶苦茶な命令をしてきた。
１９７９年に指導された伝家の宝刀であるマテリアルズインフォマティクスを使い、一晩で耐久性問題を解決できる界面活性剤をデザインした。そして、それは見事にERFの耐久性問題を解決し、実用化へ一歩近づいた。
さらにその効果発現機構がわからず材料設計ができなかった粒子に対して、傾斜機能粒子はじめ3種のデザインされた粒子を合成し、ERFを設計したところ、世界一の応答性を示す実用化可能な流体ができた。
するとFDが突然壊れはじめ、その他おぞましい事件が起きて、２人の若者と当方が転職しなければいけない状況に流れたのだが、犯人の謝罪はなく、うやむやにされ隠蔽化された。
その数年後、転職先で社長室乱入事件をニュースで知ったが、一人の人間の良心が法律となった世界とは、独裁と変わらないのである。その重大さに気づくまでに、小さな社会でもルールを守ろうとすれば声なき大きな犠牲が払われる。
日本は、国際社会のあるべき姿に向かって進むべきであり、ここは安易にトランプ支持を出すべきではない。アメリカ第一主義で突っ走るトランプについて行ったところで、国際社会から軽蔑されるだけである。
カテゴリー : 一般
pagetop
PPSと6ナイロンは、科学を信じる限り基本的に相溶しません。これは高分子科学でほぼ確立した見解です。ゆえに、Wパーコレーション転移制御技術をシミュレーションによりデータマイニングして見出した研究（注）を高分子学会技術賞の審査会でプレゼンテーションしても落ちてます。
せっかく有名な先生にご推薦頂いたのだが、申し訳ないことをしたと、今でもこの技術開発について反省している。
・
恐らく国内トップメーカーのコンパウンドで量産に成功していたなら、そのメーカーと共同で審査会に臨み、技術賞を受賞していたかもしれない、と思っている。但し、その場合には歩留まり１０％前後で大赤字となっていた。
２０年間このコンパウンドの量産が続いているが、トラブル無しで安定しているそうだ。そのベルトのDSCを測定するとTgは一つだけ現れる。
PPS／６ナイロンの配合でポリマーアロイをカオス混合で製造すると透明なストランドが得られたので、退職まで眺めていたが、５年間透明だった。
・
（注）パーコレーションを理解できておれば、世界トップレベルの高分子技術で知られるコンパウンドメーカーの研究者でもデータマイニングできる簡単な方法である。マテリアルズインフォマティクスが常識となった今なら誰でも行える、というよりもその動機が出ないといけない。動悸と息切れが常態化した年齢になったが、独創的なアイデアを出すためには、強い動機が不可欠ではないか、と思うようになった。残念ながら、マテリアルズインフォマティクスの日本におけるブームは２０１５年頃からだが、当方は１９８０年代からマテリアルズインフォマティクスを実践していた。そしてそれが問題となり、ゴム会社から写真会社へ転職している。マテリアルズインフォマティクスが研究所では嫌われる、廃仏主義の視点でみられる時代があったのだ。しかし、科学を唯一の方法とみている時代は終焉しつつある。科学を道具として使い、その他の非科学の道具も積極的に活用できる時代になったのだ。技術者にPythonは常識である。Pythonの入門程度の内容であれば、無料のWEBセミナーを用意してますのでお問い合わせください。
カテゴリー : 一般
pagetop
単純なこの３成分の配合だが、コンパウンディングプロセスの設計で全く異なる２種のコンパウンドを作り分けることができる。そのコンパウンドの一つで押出成形を行った時に、無端ベルトを製造すると、抵抗変動のほとんど起きない安定な状態となる。
しかし、このコンパウンドは科学の視点では説明の難しいポリマーアロイである。科学の視点で１００点満点のコンパウンドの場合には、押出成形でかなりの工夫をしない限り、周方向の抵抗を安定化できない。ほとんどが、１０００倍以上抵抗変動のあるベルトとなる。
国内トップメーカーの技術者に、使い物にならないコンパウンドをカオス混合で改良して欲しい、とお願いしたら、「素人は黙っとれ、勝手にコンパウンドラインを作って生産しろ」だったか忘れたが、これに近いひどい言い方をされた。
半年後に、押出成形で歩留まりを７０％以上で半導体無端ベルトを製造しなければいけないのである。責任者の立場では必死になる。その結果、昨日書いたように３カ月でコンパウンド工場を立ち上げ、まったく同一の配合で全く異なるコンパウンドを量産しなければいけなかった。
この苦労は、コンパウンディングをご存知の方であれば想像がつくと思う。もし、想像ができないのであれば、問い合わせていただきたい。２０年前の苦労話をWEB会議でお話しいたします。
・
ちなみに、コンパウンドメーカーの名前とカオス混合の掛け算で特許検索をしていただくと２００７年以降数件の特許が出てきます。
カテゴリー : 一般
pagetop
これは20年ほど前の話だが、今でも難題だと思う。国内トップメーカーのコンパウンドで数年研究開発を続けてきたPPS半導体無端ベルトの押出成形技術の話。
これが歩留まり10％前後なのに、半年後には量産できる、という前提でプロジェクトが進んでいた。突然リーダーが、窓際だった当方にリーダーを交代してくれ、と言ってきたのだ。
そして、単身赴任して最初のコンパウンドメーカーとの打ち合わせで、コンパウンドの改良をお願いしたところ、「素人は黙っとれ、勝手に自分で工場でも立ててコンパウンドを生産してみろ」とコンパウンドメーカーの部長に言われ、コンパウンドの改良以外歩留まり向上策が無いテーマで、いきなり暗礁に乗り上げた。
QMSの問題があり、サプライチェーンや配合、その他の変更は難しい状況で、半年以内に問題解決できるのか。当時の当方のアクションは一つの正解だと思っている。
QMSの対象となっていない子会社の敷地にコンパウンド工場を3か月で立ち上げ、残り3か月で量産までの手続きをすべて行い、歩留まり100％となった半導体無端ベルトの量産を開始したのである。
これは実話である。しかし、非科学的方法で問題解決している。科学的にはコンパウンドメーカー部長の当時の見解は正しかった。しかし、それでは歩留まりが上がらないのである。
科学的に正しくても技術的に成立しない解決策では、生産はできない。このあたりは、科学の時代にあって、なかなかご理解いただけない方が多い。今年はこのような難題について科学を道具に使う方法を提案したい。
弊社は、15年間数々の難題を解決してきた。その手法も今年は公開してゆきます。ちなみに、20年前のこの難題は、PPSと６ナイロンを相溶し、わずかなスピノーダル分解で生じる力を利用し、カーボンのソフト凝集体を生成させて、そのパーコレーション制御により問題解決している。すなわち、カーボンのソフト凝集もパーコレーション転移の結果であり、これはWパーコレーション転移制御技術というとんでもない技術がわずか3か月で出来上がったのである。その後、当方の提案を拒否したコンパウンドメーカーからカオス混合技術の特許が数件出ている。特許を出願するくらいなら、最初当方が提案したときに実行していただければ、当方が私財をなげうって仕事をしなくてもよかった。毎週東京と豊橋の新幹線往復はお金がかかった。昨年は、某クライアントからの相談でこの技術を他の高分子マトリックスで再現させて問題解決している。ただし、この時はカオス混合ではなく伸張流動を活用した分散である。
カテゴリー : 一般
pagetop
シリコーンLIMS（以下LIMS）は１９７０年代に信越化学から商品名として登場している。無機高分子研究会では創立当時から研究発表があったので、１９８０年代に急速に普及したのだろう。
現在LIMSを提供しているメーカーは、信越化学、モメンティブ、東レ系（Dow Toray、Dupon Toray）、Wacker Chemie AG（ドイツ）、Dow Inc.（米）、Elkem Silicones（ノルウェー）、Evonik（独）、その他とサプライヤーは多い。
注意しなければいけないのは、同じLIMSでも反応後生成されるシリコーンゴムの架橋状態が異なる点である。老舗信越化学は２官能のシリコーン化合物と架橋剤との混合物であるが、２官能化合物と多官能化合物の組み合わせや多官能化合物の組み合わせなど多数のLIMS配合設計の流儀がある。
特許を読むと２０００年前後まで各社の特徴が明確だったが、２０１０年以降は、各社それぞれの製品を揃えている。信越化学は老舗で、その反応を理解しやすいLIMSを提供しているが、他社は多官能シリコーン化合物を用いるLIMSであり、何ができるか分からない。
何ができるか分からないからダメなのか、というとそうではない。ズボラなプロセシングでもそこそこのシリコーンゴムができるので侮れない。逆に信越シリコーンの場合には、その反応比率を厳格に管理しない時に物性が著しく落ちる問題がある。
ただ、弾性率の低いシリコーンゴムを作りたいなら、信越シリコーン一択になる。多官能のシリコーンを用いたLIMSでは到達できない弾性率のシリコーンゴムを製造することが可能だ。
カテゴリー : 一般
pagetop
