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2021.01/10 高純度SiCの開発(5)

ホスファゼン変性ポリウレタンフォームでは、ホスファゼンを2官能のジアミノ体としてデザインしたのでイソシアネート化合物との反応は、科学的に説明しやすかった。

 

 

また、ジアミノホスファゼンとイソシアネート化合物とのプレポリマーとして配合したので反応化学の形式知があれば、ポリウレタン発泡体の研究者には大変わかりやすい技術だった。

 

 

しかし、ホウ酸とジオール類との反応でホウ酸エステルを合成したのだが、単なるジオールでは加水分解が早く使い物にならなかった。このようなことは1日実験を行えば見通すことができる。わざわざ研究するほどの問題ではない。

 

 

また、ジエタノールアミンを用いてNがBに配位したホウ酸エステルを合成すれば耐水性の高い化合物となる、というヒューリスティックな解をすぐに気がつかなければ、大学で配位化合物の形式知を学んだ意味がない。

 

 

そこで、ホウ酸エステルのデザインや、その他の技術について、単なるパーツとみなして、いきなり配合設計をして、ホウ酸エステル変性ポリウレタンフォームを合成したのだが、このようなアジャイル開発手法は、当時まだ知られていない手法だった。

 

 

当方は混練の神様と呼びたくなるような指導社員からこのような配合設計手法を学んでいたので、それを活用しただけだったが、これが上司の反感を買った。なぜ研究をしないのか、という問いかけをされたのだ。

 

 

上司の言い分は、ジエタノールアミンを用いたホウ酸エステルの設計についての研究や、それとイソシアネートとの反応についてなどの研究を行い、科学的に技術パーツの素性を解明してから、ホウ酸エステル変性フォームを開発する流れを想像していたらしい。

 

 

このあたりの上司との対話を機会があればここに書きたいが、研究しなくても自明な技術、あるいはホスファゼン変性ポリウレタンの開発経験から予想される知識までも丁寧に研究することを提案してきた。

 

 

ここは企業の研究所なので、迅速にモノをまず生み出すことが重要ではないか、また、すでに目の前にモノができている、などと当方は研究を後回しにした理由を説明したが、とにかく研究データを揃えろ、と押し切られた。

 

 

仕方がないので、研究の香りがあふれ出すような研究テーマを短期間に企画し、それを手早く行い上司に納得していただいたが、それは上司に指示された各パーツの研究テーマではなく、ホウ酸エステルの構造とホウ酸エステルがどのように難燃剤として機能しているのかを示した、上司の考えていなかった機能中心の研究内容だった。

 

 

例えばジエタノールアミンはジオールではあるが、アミノ基にも活性な水素があり、3官能と見なすとホウ酸との反応では、多数の構造のエステルができる可能性があった。

 

 

そのためその構造推定を行った研究や50種類ほど難燃剤パーツの組み合わせを変えた発泡体を合成し、得られた難燃性データについて多変量解析を行って、マテリアルインフォマティクスもどきの研究などを行っている。

 

 

この研究ではコンピュータが不可欠ではあるが、独身寮で遊びに使っていたMZ80Kを使用して、休日に多変量解析の計算をしている。しかし、研究報告書を読まれた上司はこのような小生の隠れた努力と過重労働に気づいていただけなかった。

 

 

まとめられた研究報告書を読まれた上司は納得され、すぐに工場試作をしようと言いだしたので、ホスファゼン変性ポリウレタンフォームの悪夢が思い出され、始末書はもう書きたくないと応えている。

 

 

工場試作後、それはこのホウ酸エステル変性ポリウレタン発泡体の開発を始めて半年後となるが、後工程へ移管された。そして工場にはホウ酸エステル合成用の小さな反応釜が設置され、製品が上市された。

カテゴリー : 一般 高分子

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2021.01/09 高純度SiCの開発(4)

ポリエチルシリケートとフェノール樹脂の組み合わせについて、科学的視点から発想するには難しいが、経験知があれば容易かもしれない。

 

当方は新入社員の時に、難燃性ホスファゼン変性ポリウレタン発泡体の工場試作に成功している。半年間の研究で工場試作まで行ったのだから、本来は褒められてよいはずなのだが、始末書を書かされた。

 

当方は始末書を書くような野暮な仕事をしたつもりはなかったので、もめた末に始末書で、ホウ酸エステル変性ポリウレタン発泡体の企画提案を行っている。

 

これも半年後には工場試作を行っているが、とりあえず上市されたので始末書とはならなかった。しかし、この仕事の次に担当したフェノール樹脂発泡体天井材の開発では成果を出したが、300円同期より給与が下がった。

 

今でもこの時の給与明細書を保管しているが、サービス残業までして成果を出して、残業代が出ないだけでなく、給与査定も悪いという最悪の明細書である。

 

給与明細書は最悪だったが、この時の経験知はその後の当方の技術者人生に大変役立っている。また、上司が学会の世話人をやっていたので、当方の研究成果はすぐに学会発表させられた。

 

そのため、形式知としての整理がなされていたので、経験知も明確になった。形式知の整理の重要性はここにある、ということを学んだ。

 

ホスファゼン変性ポリウレタン発泡体やホウ酸エステル変性ポリウレタン発泡体、シリカ変性フェノール樹脂天井材などから獲得し、整理された経験知があったので、科学的には否定されるフェノール樹脂とポリエチルシリケートの組み合わせでもチャレンジする強い動機になった、と思っている。

 

しかし一番大きいのは、成果を出しても評価されなかっただけでなく給与も増えなかった悔しさかもしれない。給与明細書を取り出して今眺めてみると、よくモラールを維持できたものだと感心している。

 

一方で、成果を出しても評価してくれなかっただけでなく、責任のない新入社員に始末書を書かせたダメな上司のおかげでホウ酸エステル変性ポリウレタン発泡体技術が生まれたので、ダメ上司ではなく感謝しなければいけないのか、と不思議な気持ちになる。

 

おそらく当時の上司は商品化部隊から、すぐに商品化できる新たな難燃化技術を求められていたのかもしれない。

 

だから、半年もかからずに工場試作が成功したホスファゼン技術を易しい技術と勘違いし、すぐに経営会議で発表したのかもしれない。毎晩徹夜し日夜奮闘努力していた新入社員のことを忘れていたのだろう。

 

なんやかやと悪い思い出も出てきてしまうが、企業で研究開発した成果をすぐに学会発表できたことは、数少ない幸運の一つだったのかもしれない。当方の発表の部屋は常に満員だったのは、時代のニーズに適合していた研究だったからだろう。

 

セラミックスフィーバーが起き始めていた時代であり、無機材料と有機材料の分子レベルのハイブリッドという先端技術を惜しげもなく学会発表させてくれた上司は、おそらく技術の価値など分かっていなかったのかもしれない。

 

当方は、高純度SiCの開発を一人で担当しなければいけなくなったときに、学会発表はすべてやめている。反応速度論解析がゴム会社最後の学会発表である。ここまでのネタで小出ししながらの学会活動に絞っている。

カテゴリー : 一般

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2021.01/08 高純度SiC開発(3)

A法の1成分とB法の一成分を組み合わせC法を発明するアイデア創出法をPPAP式発想法と当方は呼んでいる。

 

PPAPでは、リンゴとペンを組み合わせる論理的必然性あるいは科学的根拠は無いが、それをとりあえず組み合わせてみる。ついでにパイナップルも組み合わせてみる。最後は全部意味もないモノを組み合わせてみたが、完成した全体を眺めてみると言葉遊びになっているという優れた流れである。

 

二匹目のどじょうを狙ったブンブンは流行しなかったが、技術を考えるときにPPAP式発想を取り入れてみるのは、悪くはない。とりあえず組み合わせてみて全体を眺めて考察してみる、という行為は無駄ではない。確率は低いが新しい発見の場合にPPAP同様にホームランとなる可能性がある。

 

ポリエチルシリケートとフェノール樹脂の組み合わせは、科学を御存じであれば組み合わせ検討することはない。フローリー・ハギンズ理論から相分離して無駄な作業であることが実験をしなくても理解できる。

 

そこをあえてPPAP式発想法で考案したポリエチルシリケートとフェノール樹脂との組み合わせ(C法)を検討したのだが、この組み合わせからSiC前駆体を生み出すためには、少し技術的センスが必要となる。

 

技術的センス、といってもそれほど高度なことではない。科学的に考えると、実現性について否定され、仮にそこを越えたとしても他のA法やB法が実用化されていない現実がある、それを見てどのように判断するのか、という視点をもつことである。

 

技術的センスのない人は、ほとんど考えようとしない。ばかげた視点かもしれないが、一度その視点でPPAPを眺めて笑ってみるぐらいの柔軟さが欲しい。これが当方の言いたい技術的センスである。

 

技術が科学と大きく異なるのは、それが何千年も前から行ってきた人間の営みであることだ。遺跡を探すと古代人の技術成果のいくつかを見出すことができる。

 

ファーガソンの技術論を持ち出すまでもなく、「C法でゲル化してシリカと炭素が分子レベルで均一に混合された固体が得られれば、理想的な前駆体」となるあるべき姿を科学的視点で否定されても、一度眺めて考えてみて、そこを目指す判断は、科学者ではできないが、技術者ならできる。

 

さらに、仮にあるべき姿を目指した視点を持てたとしても、考察を科学の世界で進めていくと、膨大な実験が必要となる問題が見えてくる。

 

これを乗り越える勇気があるかどうかという技術的センスもまた求められる。しかし、これを科学的ではないという理由で愚かな考え方と思ってはいけない。

 

あのiPS細胞の山中先生も、このような科学にとらわれない柔軟な考え方でノーベル賞を受賞されているのだ。

 

ただし、ノーベル賞の実験に必要な知識ほど難しい内容ではない。ゼリーや寒天、煮凝りに興味を持たれた方なら容易にアイデアを出すことが可能である。

 

カテゴリー : 一般

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2021.01/07 若者の思いやりの心に期待したい

緊急事態宣言が発令されるという。また、昨日は東京都の感染者数が新記録となった。全国では6001人となった。感染症を防ぐには、人との接触を避ける事、これは昔から知られていることである。

 

コロナ禍では、「3密(英語では3C)」という日本語がグローバルスタンダードとなり、8割おじさんという有名人も誕生した。

 

感染者が増え続けているというのに、年末の人出は減少しなかった。一方で、TVは恐怖感をあおるので自殺者が増えている、という批判まで飛び出した。

 

昔ジンメルの「自殺論」を社会学の授業で研究したが、感染症の流行だけでなく不況とかなんでも社会不安があると自殺者は増えるそうだ。TVがあおらなくても、ジンメルの説に従えばコロナの流行だけで自殺者は増えるのである。

 

「正しく恐れましょう」などという奇妙なフレーズを言っていたお医者がいたが、過度に怖がるかどうかは、個人的資質も影響する。

 

それよりも、これだけ感染症が流行しているというのに、無関心を装い、人混みを作っている人は、何を考えているのだろうか。風俗で性病がうつると分かっていても懲りずに風俗へ通う人は一定数いるようだ。

 

今や性病で死ぬことは無くなったが、コロナで40代以上は、死ぬ可能性を考えて行動するのが「正しい恐れ方」である。先月も国会議員がコロナに感染して急死している。

 

20代、30代の若僧にとって、コロナは単なる風邪かもしれないが、年寄りは40倍も死ぬ確率が高いのだ。

 

インフルエンザにかかってもすぐに死を考えないが、コロナにかかったら死を覚悟しなければいけない年齢が多数いる現実を理解していたなら、東京都の一日の感染者数が1000人を超えることはなかったと思っている。

 

もうここまで広がると個人の努力では防げない状況だ。郵便物からも感染する可能性が高くなった。電気やガス、水道の検針を恐怖と感じなければいけない日常である。

 

これは、ニュースで報じられているので過度の恐怖をあおっているのではなく現在の事実である。思慮の無い国会議員はともかく、常識的な高齢者はこの1年近く蟄居生活を強いられている。しかし、まじめに自粛していても感染する広がり方である。

 

カテゴリー : 一般

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2021.01/06 高純度SiC開発(2)

アチソン法は、SiCの生産方法としてエジソンの時代に開発された生産技術である。石英と炭素、おがくずなどを混ぜて積み上げた山に電気でこの山ごと高温に加熱し、SiC化の反応を行う。

 

このプロセスでαSiCのインゴットを製造後、それを粉砕し粉を製造する。そして何段階かの精製プロセスを経て98%から99%の純度とし、それを昇華法で高純度化するのがレイリー法である。レイリー法ではシリカ還元法で製造されたβSiCも用いることが可能である。

 

それならば、最初に100%の純度の原料を用いてシリカ還元法を行えば、100%の純度のSiCができるのでは、と誰もが考えるので、1980年頃この視点による特許が多数出願されていた。

 

その中には、ポリエチルシリケートと高純度カーボンの組み合わせ(これをA法)や高純度シリカと高純度フェノール樹脂の組み合わせ(これをB法)を原料とする製造法の発明があったが、ポリエチルシリケートと高純度フェノール樹脂の組み合わせ(これをC法)は特許として出願されていなかった。

 

高分子について知識があれば、この組み合わせではフローリー・ハギンズ理論のχが大きいので相分離し、前駆体として用いることができないことに気がつく。

 

これは、科学の視点で当たり前の考え方である。だから特許として出願されていないのだろうと理解し、納得している人は、AIと同じで21世紀において創造的な発明は難しい。

 

また、A法やB法が実用化されていないことから、C法も実用化が難しいだろう、と簡単にあきらめる人は、頭は良くてもおそらくアイデアの出にくい人だ。

 

C法が理想的にできたならば、シリカとカーボンが分子レベルで混合された固体となり、A法やB法で製造された前駆体の状態とは大きく異なる。

 

そしてこの前駆体を用いれば、当時シリカ還元法において誰もなしえていない均一固相反応でSiC化の反応を行うことができる。

 

このことがどれほど科学の世界において斬新かつ重要であったかは、約10年後当方がまとめた研究を勝手に論文投稿したアカデミアの先生がおられたことから理解できるかもしれない。すなわちパイロットプラントができた当時でさえ未発表の内容が数年後でも科学の視点で鮮度を失っていなかった。

 

カテゴリー : 一般 電気/電子材料 高分子

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2021.01/05 高純度SiC開発(1)

表題の企画をしたのは、40年近く前である。ゴム会社の社長が交代し、新社長がCIを導入すると同時に、1.電池、2.メカトロニクス、3.ファインセラミックスを3本の柱とした全社方針を発表された。

 

このころ、世間ではファインセラミックスフィーバーが吹き荒れ、TVで先端技術であるファインセラミックスの話題を報道しない日が無かった。

 

NHKでは、まだ学生だった宮崎緑氏をナビゲーターに起用した特別番組「日本の先端技術」を放送し、いすゞ自動車が開発したオールセラミックスエンジン車「セラミックスアスカ」の公道を走る様子が紹介された。

 

トヨタや日産自動車は、ガスタービン車の開発や、ガスタービンとモーターを組み合わせたハイブリッド車の開発を発表していた。ファインセラミックスフェアーが毎年国際展示場で開催され、これらは目玉の展示として扱われていた。

 

SiCやSi3N4、サイアロン、高靭性ジルコニアが当時新素材として扱われ、その高純度化技術は、開発目標となっていた。

 

セラミックスの高純度化は、それが高温まで安定という理由でコストがかかった。例えばSiCについては、2300℃以上の温度で昇華再結晶を行うレイリー法が知られていただけである。

 

プラズマやレーザーを使い、高純度SiCを合成する手法も研究されていたが、レイリー方法ほど一般化していなかった。また、量産プロセスとしてコストの問題を抱えていた。

 

カテゴリー : 一般 電気/電子材料

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2021.01/04 箱根駅伝

お正月は3日間毎日駅伝が放送される。1日は社会人で2日と3日は学生の駅伝である。この駅伝の面白さは、必ずしも選手の実力だけで順位が決まらない点である。

 

すなわち、駅伝参加選手のベストタイムを合計して比較しても、必ずしもその順序で勝敗が決まらない面白さがある。

 

例えば総合優勝こそ逃したが、往路優勝の創価大学の躍進を予想された方はどれだけいただろうか。11月伊勢で開催された全国大学駅伝では、書類審査で落選したチームである。

 

また、監督がTVに出てくるのでご存知の方が多いと思うが、上位の常連校青学が、往路でまさかのシード圏外である。

 

まだ復路が残っているのに早々と青学監督は敗北宣言を出した。しかし、ドラマが待っていた。総合優勝チームと2秒差で復路優勝したのである。

 

駅伝の面白さは、このようなところにあるのだが、技術開発も同様である。科学の形式知で考えている限り、当たり前の結果しか期待できないが、自由な発想で、E.S.ファーガソンが指摘した技術屋の心眼で現象を眺めると、ドラマチックなアイデアが生まれる。

 

高純度SiCの合成技術や、PPSと6ナイロンを相溶させた中間転写ベルト、ゾルをミセルに用いたラテックス重合技術で実現できた高靭性ゼラチン、酸化スズゾルを用いた帯電防止層、電気粘性流体の耐久性改善技術、電気粘性流体用3種の特殊構造粒子などいずれも科学的に考えていては生まれなかった成果である。

 

科学にとらわれない自由な発想こそ新たなイノベーションを引き起こす原動力になる。成果が出たところで科学的に解析し、形式知としてまとめ、伝承する。このような手順に関心のあるかたはご相談ください。

 

蛇足だが、TVで聞こえてきた駒大監督の「男だろ」という檄は、ハラスメントになるのかならないのか、ふと考えてしまいました。ただ、この檄で3分以上あった10区の差がひっくり返り、駒大の総合優勝となったのだが。

 

アンカーは檄に応えて無事「男」となったのだが、難しい時代です。檄とか気合とかで底知れぬ力が発揮されることを経験された方は多いと思う。

 

当方は無機材研の電気炉の前でひたすら神に祈り、その祈りが通じたのか、電気炉が制御をはずれ暴走して、SiC化のための理想的な温度パターンが得られた科学では説明できない不思議な体験がある。

 

カテゴリー : 一般

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2021.01/03 今年注目したいカメラ(3)

ペンタックスの新製品K3Ⅲは、フォーマットがAPS-Cであるが、性能は、ニコンのD6に負けないスペックのようだ。そして値段はおそらくD6の半分以下の可能性がある。

 

D6よりも優れているらしい特徴はファインダーである。APS-Cでありながらフルサイズ並みの見え方という前評判だ。

 

実際にファインダーを見たことが無いのでわくわくするが、ホームページで語られている説明を聞くかぎり、APS-C一眼レフでは、最高傑作のカメラになる可能性がある。

 

それよりも面白いのは、カメラそのもの市場が縮小し、事業を売却するメーカーまで現れて、さらにレンズ交換式カメラが一眼レフからミラーレスへ移行している時代に、高性能な、それもフルサイズではなくAPS-Cで一眼レフを製品化しようという意気込みである。

 

意気込みだけではない。そこには一眼レフで写真を撮る楽しみを市場に訴えようとするチャレンジがある。公開されたシャッター音までニコンのそれを超えている。

 

すなわち、カメラに関わる性能の進歩はこの数年、インスタグラムを見ればわかるように、携帯電話に付属しているカメラでレンズ交換式カメラ並みの写真を撮影できるようになってきた。

 

ペンタックスは、このような時代に、写真を撮る楽しみを道具で満たそうといわんばかりの新製品を売り出すのだ。「このカメラでなければ写真を撮りたくない」と感じさせるカメラを出そうとしている。

 

この目論見が成功するかどうか知らないが、もしこの新製品がヒットしたならば、これまでのモノ造りの考え方にイノベーションを起こすことは必至である。(これは、日本のモノ造りが目指すべき方向とも思われるので、ぜひ成功してほしい。)

 

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2021.01/02 今年注目したいカメラ(2)

ペンタックスはブランドだけ残っていくのかと思っていたら、ペンタックスらしい新製品の開発を進めていた。

 

 

小型軽量で使い勝手の良いコスパに優れた一眼レフ、がペンタックスカメラの特徴である。大型重量級で性能も良いが値段も高いニコンの対極に位置するカメラだと思っている。

 

 

レンズ交換式カメラとしてシステムを揃えたときに、ペンタックスではニコンの30%以上低価格で写りの良いシステムを揃えることができる。

 

 

学生時代から愛用してきたペンタックスに加えニコンのカメラを2000年から使ってきたが、撮影大会で一位を取ることができたのは、ペンタックスである。

 

 

ボディーペインティング国際大会が開催された時、その一部門で国際写真展があり、そこでの成績である。パープルフリンジと格闘しながらモノにした1枚である。

 

 

一方ニコンカメラで最高位の体験は、ある住宅展示場で行われたキャノン協賛の撮影大会でニコンF100を持ち込み参戦して2位である。この時の一位はキャノンKISSで撮影された写真だった。

 

 

ニコンらしいくっきりとした写りであり、フィルムの無駄も無く傑作が何枚も撮れて、その中の1枚だったので、一位と思っていたが2位だった。キャノン協賛ということを忘れていた。

 

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2021.01/01 製造業に期待したいこと

ドラッカーは30年ごとに事業の再定義の必要性を指摘していた。その意味は彼の著書を読んでいただきたいが、昨年から今年にかけては新規事業を起業するには大変良いタイミングだと思っている。

 

昨年あるお客さんから技術相談を受けたが、アジャイル開発で今年夏前には製品を出すくらいの覚悟で技術開発を行わないと失敗する、とアドバイスした。

 

その結果、当方は自分の首を絞めることになり、牛突猛進で元旦から仕事をしている。もっとも実験が趣味なので苦にならないが、お客さんがやるべき実験を秋葉原で調達したジャンク品を改良し昨年暮れから実験をしているので、コンサル料からみれば大赤字である。

 

しかし、お客様の実験の進捗が遅いので、アジャイル開発を行うためには、正月明けにプロトタイプを作る必要があり、赤字と分かっていても当方が走らなければいけない状態だ。

 

実験をやりながら、日本の製造業が科学に束縛される問題に気がついた。なぜなら当方の実験は、非科学的だからである。すなわち、機能確認を重視した実験であり、仮説設定などしていないので進捗は早い。

 

できるかどうかわからない、動作するかどうかわからない機能について、機能が発揮されるように試行錯誤で実験を行っているのだ。

 

科学のない時代の腕のある職人は、試行錯誤で新技術を開発していたはずである。科学者が登場したので、今の職人は、それをする必要が無くなった。

 

しかし、日本の製造業の現場には知識労働者と呼べるような職人がいる。もし、そのような人材を集めて新たな機能の製品を開発させたなら、研究所のスタッフでも想像できないような製品を創造するかもしれない。

 

例えば、退職前にカオス混合プロセスのコンパウンド製造プラントを半年もかけず立ち上げているが、その中心人物は腕のいいカメラの組み立て職人だった。

 

当方は中途採用の若者とこの職人を組み合わせたチームでマネジメントを行い、Wパーコレーションを制御したコンパウンドを生産可能なプラントを短期間に立ち上げている。

 

基盤技術も何もない会社で、アジャイル開発によりコンパウンドメーカーよりも優れたプラントを生み出したのだが、成功の要因は人材と絶妙なマネジメントにあったと思っている。事業の再定義を行う時に日本の製造業の現場には優れた人材がいることを忘れないでほしい。

 

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