添加剤のブリードアウト現象を考察するときには、高分子を溶媒としてとらえている。そこで発生する問題に気がついているかどうかが、問題発生時にすぐアイデアが出てくる人とそうでない人に分かれる。
この分かれ道は頭の良し悪しではない。高分子の気持ちを忖度できるかどうかである。どちらかと言えば、その人の人間性とも関わるかもしれない。これは冗談ではなく、経験知に基づき書いている。
まず低分子溶媒に低分子を溶解するときの現象を復習していただきたい。物理化学の教科書を読むと理想溶液の話が出てくる。すなわち、低分子の溶解でも実際の現象が形式知からずれる場合があることを教科書は配慮して説明している。
低分子がつながって高分子になることを考慮すれば、教科書の溶解理論と実際が大きくずれてくることはすぐに想像ができる。いや、想像しなければいけない、と書き直す。
低分子の溶解性について熱力学で議論するが、そこではSPを理解する必要が出てくる。高分子の添加剤を選択するときにも高分子の一次構造からSPを計算するが、高分子のSPは実験で求めることをお勧めする。
計算で求めたSPが現象と一致する確率は６０％前後というのが当方の経験知である。ゆえに、計算でSPを求め配合設計したがブリードアウトの問題が発生して困っている、と嘆く必要はない。一致しない確率が４０％のパラメーターを用いた結果であると理解できれば安心できる。
ブリードアウトの問題については、まず、どのような手順で配合設計したのか振り返り、目の前で起きている現象を冷静に眺めるところから始める。
そして、コンパウンディングから射出成型あるいは押出成形プロセスで、高分子がどのような気持ちで添加剤の溶媒としてふるまっていたのか考えてみると原因が見えてくる。
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国会議員に配布されている公共交通機関の無料パスをプライベートな用事で使用した、そしてそのプライベートな用事とは８歳年下の異性に会いに行くためだった、と週刊誌に書かれて大騒ぎになっている。
山尾議員は、過去の不倫騒動の問題を充分に理解されていなかったようでもある。今回は公私混同を謝罪しただけでその他は沈黙を通している。国会議員の無料パスを私用で用いただけならば週刊誌は騒がなかったことに気がつかないのだろうか。
彼女のキャリア及び実績やその能力の高さから国会議員としての活躍に期待している国民は多い。前回の不倫騒動では愛知県のような保守的な風土にもかかわらず逆風の中の選挙に勝っている。今年の衆議院選挙では、東京へ国替えするとの噂である。
この山尾議員の問題は、企業で働く有能な社員でも似たような間違いを犯しがちでありながら、それになかなか気づかず、山尾議員のように取り返しのつかないところまで過ちを犯し、夢を実現できないことになるから他山の石としたい。
当方もゴム会社でFDを壊されて初めて気がついた。自分でいくら正しい行動と信じていても人の心には妬みやその他もろもろな負の要素が存在し、本当に正しい行動でも歪んでみられていることに気がつかなければいけない。
歪んでみている人間がおかしいと叫んでみても、歪んでみている人間がさらに歪を大きくし正しい行動の人間に災いをもたらすことまで思いが至らない。
当方の場合には、企業買収を成功させるために全社一つの事業に集中している時で、ゴム事業とは全く無関係の高純度SiCの新事業を推進している立場では、発生した問題に声をあげても不利になるだけであった。
政治家の場合に、国民の1票がその職業生命を左右するので直接手を下さなくてもあるいは法律に触れずその生命を絶つことができることに気がつくべきである。すなわち政治家が犯した問題を正しくとらえず歪んだ問題としてもそれを説明できなければ歪んだ問題が正しい問題のように変質してゆく。
前回の不倫騒動において、脇が甘い、などという程度のアドバイスがあったが、誠実真摯であることが政治家の理想であり、誠実真摯な行動とは何かをよく考えるべきだった。
仮に不倫相手とされた人物が業務上欠くべからざる人材であれば、仕事以外では面会しない、面会する場合には誰もが納得する場所で面会すべきである。公私混同した事案として無料パスだけを山尾議員は反省されていたが、この仕事のやり方も公私混同の視点で見直すべきだった。
ドラッカーは、頭の良い優秀な人がしばしば成果をあげられないのは、正しい問題を解かないからだと忠告していた。この指摘と通じるところがある。
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高分子の添加剤が表面に染み出して起きるブリードアウトという現象は、困った問題となるケースが多いが、この現象が無ければ困る分野もあるので悩ましい。
ブリードアウト現象を利用して高分子材料の機能性を上げている例には、帯電防止や摺動材料、防汚性向上、濡れ性改善、紫外線防止、難燃性向上などがある。皆表面界面の形式知が関わる分野である。
ところが表面界面の問題にとらわれていると経時による品質問題を引き起こすことがある。経時変化なので実験室で市場とよく似た環境を作り出す必要が生じる。
このとき厄介なのは温度である。温度時間換算側という経験知を形式知と勘違いしている人は多い。当方も学生時代に大学の授業で習ったので形式知と信じていた。
恐らく大学の先生の中にもこれを形式知と信じて学生に間違った知識を教えておられる先生が多いのかもしれない。義務教育や高校までは教員免許が必要だが、大学教育では教員免許は不要である。
もっとも教員免許があっても最近は警察の手を煩わせる先生が多くなったので、自動車免許ほどの価値しかないかもしれない。免許制度を今一度見直した方がいかもしれない。
話がずれたが、ブリードアウトを利用して高分子の機能を設計し品質問題に出会うと、このように話がずれていって対策が分からなくなるばかりか、そもそもの問題まで疑う必要が生じる。
しかし、教育者の資質を試験の点で測ろうとしている問題に気がついていないようにブリードアウトの経時の問題について評価法の間違いに気がついていないケースは多い。
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転職してびっくりしたことは多い。企業によりその風土の異なることは覚悟していたが、研究開発部門でありながら「企画をやりたい」と申し出る人が多かったことである。ゴム会社で受けた研修では、日々の仕事に革新の意欲をもって取り組んでほしい、と教えられた。
「かくしん」には「確信」もあるので聞き間違いだろう、と言われると困る。話の前後から、また研修内容から「革新」すなわちイノベーションであることは間違いない。当時イノベーションと言う横文字は今ほど使われていなかった。
そもそも、研究開発部門では、毎日の仕事にイノベーションの要素が必要なだけでなく、一つ実験を行う時にもそこには企画の要素が入ってくる。
そこが理解できておれば、企画部門に異動したい、などという不満が多くの人からでてこないはずだ。ところがいろいろ話を聞いてみると、日々の仕事は混ぜて塗っての繰り返し、と言うのである。大学院まで出てきた高学歴の社員が作業者のような感覚で仕事に取り組んでいたのだ。
確かに塗布技術において処方開発では、混ぜて塗っての繰り返し業務が増えるのは仕方がない。しかし、配合設計には、日々イノベーションが求められていることを理解していない。
そもそも配合設計という技術分野があることを転職した部門では、あまり意識されていなかった。タグチメソッドのブームの始まりの時期であり、イノベーションを起こすには転職者として良いタイミングだった。
ゴム会社で3か月防振ゴムの開発に取り組んだが、そこではダッシュポットとバネのモデルによるシミュレーション結果と配合設計技術とのつながりの悪さをつなげる工夫が必要だった。
すなわち科学的に研究開発を進めなければいけない環境において、技術開発をどのようにしてその香りにするのか、日々イノベーションが求められた。
今では素直に科学と技術では実験のやり方が、また現象の捉え方が異なる、と指導できる。しかし、20世紀の科学の時代には、猫も杓子も「科学、科学」と叫んでいた。大切なのは社会にイノベーションを起こしうる技術開発なのだ。科学は一つの哲学に過ぎない。
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実験計画法やタグチメソッドで用いるラテン方格は、試行錯誤を統計的に効率よく実施できるようになるので便利なツールである。当方は、高純度SiC前駆体の合成方法の開発や、電気粘性流体、SiC基切削チップの開発でラテン方格を用いた試行錯誤により、成果を出している。
試行錯誤というと科学的ではないという理由で軽蔑される人がいるが、科学的に業務を進めていては天文学的工数が必要となる仕事でも短期間に成果を出すことができる、侮れない方法である。
但し、そのためには少し頭を使う必要がある。頭の使い方として、ラテン方格はその一つである。ほかにもヘディングを含め頭を使う方法があるので、機会があればこの欄で紹介したいが、ラテン方格は、説明しやすく、また多くの人に納得いただけるツールである。
ここで、「多くの人」としたのは、世の中には「科学こそ命」と、科学的方法以外を排除する人がおられるので、少し気を遣った表現である。
ラテン方格の使い方は簡単であるが、試行錯誤でありながら実験の「計画」を立てる必要があるので少し面倒である。しかし、少しの手間暇かけただけの効果はある。
例えば、ＳｉＣ基切削チップの開発では、開発成果を用いて旋盤で鋳鉄を削ることに成功している。昔日本化学会で発表しているが、ほとんど注目されていないので、発表する場を間違えたと思っている。
ＳｉＣチップで鋳鉄を削れないことをそもそもご存じない方が多い、鉄とシリコンの化学反応が起きてあっという間にチップが摩耗し、その表面は独特の形状になる。昔、東京工業技術試験場の先生にご指導されながら、切削チップの評価を行ったが、ＳｉＣでは、鉄系の鋼材をほとんど削れなかった。
しかし、試行錯誤で見出したＳｉＣ基多成分セラミックスアロイ切削チップでは、面白いように鉄系の鋼材を削ることが可能だった。当時は、高純度ＳｉＣを用いていたが、その辺の研磨剤クラスのＳｉＣでも製造可能な切削チップなのでコストの安いセラミックスチップを提供可能である。
残念ながらこのテーマは、切削チップの事業を認められなかったので、試作までで終わっている。ご興味のあるかたは問い合わせていただきたいが、試行錯誤でもびっくりするような成果を出せる一例である。
この時、SiCに組み合わせるカーバイド系化合物をラテン方格に割り当てて組成を決定している。セラミックスの配合を決めるときに相図を使用するのが常識であるが、相図が不明な場合の科学的方法では時間がかかるので躊躇なくラテン方格を持ち出している。
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昨日のあさイチで廃プラ問題を扱っていた。日本人一人当たり年間30ｋｇ以上のプラごみを廃棄しているらしい。このプラごみは、海洋投棄されると50年以上たっても分解されず、そのまま海をさまよっているとのこと。
さて、そこでプラごみを少なくする生活とは、ということで、各国の取り組みなどが紹介されたが、全体の印象として当方の小学生（低学年）の経験と重なることが多いのにびっくりした。
昔、豆腐や生魚などは近所の豆腐屋なり魚屋へ鍋を持って買いに行った思い出がある。あるいは、近所の八百屋は、古新聞で作成した袋を持ってゆくと、10枚1円で購入してくれた。アンパン1個15円の時代であり、50枚袋を持ってゆけば、アンパンが10円で購入できることになる。10円は当時の子供の1日の平均的お小遣いの額だった。
古新聞半ページで袋を一つ作成する作業は子供でも簡単にできる作業であり、少し頑張れば、100枚ぐらいは1時間もあればできてしまった。包装容器にプラスチックなど高価なものは使われていなかった。名古屋市立科学館では射出成型機が見世物になっていた時代である。
振り返れば、当方の子供時代はプラ容器とは無縁の時代を過ごしていた。醤油や食酢などは一升瓶を持っていって購入する量り売りだった。また、洗剤の類は皆固形だった。容器は紙かブリキ、陶器、ガラスなどで作られていた。
さらに夏になれば殺虫剤が町内で配布されたが、それは町内会長のお宅へ何か空瓶を持って行って詰めてもらっていた記憶がある。それをブリキ製の噴霧器に水で希釈して入れて庭に噴霧していた。
サプライチェーンもこの時代は町内会が機能しており、容器が無ければ町内の誰かが適当な余った容器を使いまわすといった生活だった。環境問題とりわけプラごみ問題は昭和時代を振り返ると面白いアイデアが出てくるかもしれない。温故知新戦略で環境問題を解決できる！
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コロナ禍でマスクをつけるのが常識となり、新しいマスクの提案や、マスクの機能比較、さらには富岳によるシミュレーションなどマスクに関する話題が多い。
ここで日ごろ疑問に思っているポリウレタン製マスクは60％程度の飛沫を通過するだの、防御性能がマスクの中で一番低いなどという富岳のシミュレーション結果を基にしたコメントが多い。
あの富岳のシミュレーションがどのように行われたのか存じ上げないが、昔ディーゼルエンジンの煤を取り除く触媒開発を少し手伝った経験からシミュレーション結果に驚いている。
その時には、マスクに使われているポリウレタン発泡体よりも大きな開孔サイズでありながら100％近くナノオーダーの煤を取り除くというシミュレーション結果が出ている。そして実際に実証データも示されていたのでシミュレーション結果が正しいことが確認され開発が進められた。
この技術はトラップレストラップと名ずけられ、圧力損失の少ない触媒システムだった。富岳のシミュレーションに疑問を持ったのはこの時の経験知からである。科学的シミュレーションとNHKなどでも紹介されたが、実証データを未だに見たことが無い。
ポリウレタンマスクは他の一般的マスクに比較してカラフルであり、ファッション性が高い。また装着感も悪くない。ウィルスを取り除くためには、開孔率を下げなければだめだ、とか開孔面積を小さくするとかいろいろ書かれているが、これに従うと通気性が高く快適でありながらウィルスを透過しないマスクを開発できないことになる。
最近東工大名誉教授が発明した、と宣伝しているナノファイバーマスクは、装着してみると快適である。これで99.9％以上の微粒子をトラップするという。
富岳のシミュレーション結果ではポリウレタン発泡体マスクの性能が悪い結果であったが、実はポリウレタン発泡体製でも正しい実験を行えば富岳のシミュレーション結果よりも良い値が出るのではないか、と思っている。世の中には科学的なようで科学的ではない情報が溢れている。
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高分子材料技術において混練機は、技術者にとって何かと悩ましい装置の一つである。さらにこの装置について正しくわかりやすく説明できる技術者は少ないと思う。教科書さえも視点を変えると嘘が書かれていると言いたくなるような記述がある。
簡単そうに見える色材の分散でもばらつきを抑制するにはそれなりの技術が必要で、ポリマーブレンドあるいはポリマーアロイになると混練機の選択の段階から物性に影響する。
樹脂材料は二軸混練機で混練するのが当たり前、と思っている人が多いが、ロール混練やバンバリーあるいはニーダーで混練してもよい。ただこれらの混練機では生産性が悪くなる。
生産性は悪くなるが、二軸混練機では絶対に得られない物性の材料ができることがある。PPS中間転写ベルト用コンパウンド開発を担当した時に、バンバリーでコンパウンディングし、電気抵抗の面内ばらつきが極めて低い半導体ベルトを製造することに成功した。
この時のデータを見た関係者は、コンパウンドの問題の大きさに驚いた。すぐに何故今までその混練方法を検討しなかったのか、という議論になった。カオス混合装置の開発を提案しやすい雰囲気となった。
混練技術とは、ただ高分子を混ぜる技術ではないのだ。要求される機能を作りこむために高分子を混練するのだ。原料の高分子と混練されたコンパウンドとは主成分の高分子一次構造は同じでもその成形体の機能は変化している。
また、機能を向上するために混練をするのである。だから混練機の選定は重要な作業である。もっとも中国での経験だが、性能の低い混練機にカオス混合装置を取り付けたところ、性能が向上してびっくりした。びっくりした理由はここでは書けない。
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科学的に開発を進めるのは当たり前であるが、科学的に進めていたら長時間かかるような場合にどうするのか。すなわち科学的に進めておれば、目の前の開発テーマについてどれくらい時間がかかるのか、科学的に見積もることが可能である。そのために新QC7つ道具があり、アローダイアグラムでボトルネックとなる部分を検討したりする。
仮に科学的に研究開発を進めたときに3年かかると見通した時に、残された時間が半年ならばどうするか。一つの方法は、時間を短縮するために人や物、金を投入して3年と言う時間を半年にする方法を科学的に考える。
これは優等生がこれまでやってきた方法で、ヒトモノカネの経営資源を湯水のように投入して、可視化経営が叫ばれているのにコミュニケーション能力により、それを見えにくくして出世された方もいるかもしれない。
また、大企業の研究所では、経営資源をあらかじめ大量に使用する企画でなければチャレンジの価値が無い、と評価するところもあった。ただし、これは過去の高度成長時代ゆえに許された方法である。
今のような低成長時代には、経営資源の節約を研究開発部隊に求めているところが多いという。そうすると、ノーベル賞の山中博士がやられたようなもう一つの方法が、今の時代開発手法として重要になってくる。
すなわち、まず開発で成果を出しておいてから、科学的に研究を行う方法である。そんなことができるのか、と言うと小生はそのような方法で研究開発を行ってきて、学位も取得している。
この方法のコツはヒューリスティックな方法で解を求めるスキルを磨くことである。例えば多変量解析はそのスキルの一つで、小生はゴム会社に入社してからそのスキルを身に着けた。今弊社のサイトでは、よく利用される主成分分析と重回帰分析についてツールを無料公開している。
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科学と技術、芸術それぞれを比較した時に、科学の異質性が浮き彫りになる。やはり、科学は哲学であって、技術や芸術のように人間の営みの中に組み込まれ、連綿と伝承されている活動とは異なる。
技術や芸術では、形式知だけでなく経験知や暗黙知も重要視される。科学では形式知を如何に正確に論理展開できるのかが能力として重要になってくる。芸術では形式知など知らなくても、例えばジャズギターを弾こうと思ったならば、カルカッシギター教則本を読まなくても名演奏家になれる。
しかし、コードやリズムなど音楽の形式知と思われるものを知っていると、理知的なアドリブを展開でき、聴衆に理解されやすい。ただしその時でも科学のように厳密な形式知の展開が求められているわけではない。
ニュートンと同時代を生きたバッハが平均律を考案したように音楽も科学の影響を少なからず受けながら発展してきたように思われる。しかし、技術が科学の影響を受けるだけでなく科学に支配され急激な進歩をするような悲劇の時代を経たが、音楽はじめとした芸術は独自にゆっくりと発展している。
科学技術として技術が科学の支配を受けて急激な進歩を遂げたのは良いが、経験知と暗黙知を活用した自由な開発方法論を犠牲にした。科学の限界が見え始めた21世紀は改めて技術開発の方法論を考えなければいけない時代かもしれない。
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