高分子の混練温度について誤解をしている人が多い。特に樹脂の混練経験者は、Tm以上にシリンダー温度を設定しなければ、混練できないと誤解している。
高分子はTgとTmの中間領域の温度でも混練できるのだ。ゴムのロール混練では、室温で混練した経験がある。
このような話をすると、ステレオタイプ的に分子の断裂を言い出す人がいる。実は、Tm以上で混練しても配合設計が悪ければ分子の断裂は起きる。混練で分子の断裂は起きるのだが、条件設定によりその程度は変化する。
すなわち、Tmの温度以下で二軸混練機を用いて混練するときに、各シリンダー温度の設定の仕方が重要になってくる。これはノウハウになるので詳しく書かないが、ご興味のあるかたは問い合わせていただきたい。
混練温度をTg以上で任意に設定できる技を身に着けると、二成分以上のポリマーブレンドをうまく混練できるようになる。
換言すれば、ブレンドしたい高分子の溶融時の粘度を揃える、あるいは近い温度で混練することが可能となる。これがどのような意味を持っているのかもご興味のあるかたは問い合わせていただきたい。
カテゴリー : 高分子
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前回の無料セミナーで某社のセミナーソフトの使い勝手が分かったので、別の会社のセミナーソフトを検討するために再度二時間程度の無料セミナーを企画している。
もし、この欄の読者でご希望のテーマがあれば、問い合わせフォームから提案していただけるとそれを二時間でまとめて実施します。ただし、前回同様テキストは有料となります。
テキストを購入されなくても参加できますので、セミナー聴講後テキストを購入することも、あるいはテキストを全く購入しなくてもかまいません。
高分子材料関係からセラミックス迄材料に関することならばなんでも取り扱います。また、企画スキルを磨くための内容や問題解決法、タグチメソッドなど技術開発手法についても実例をもとに講義可能です。実務のスキルアップのためのテーマでも構いません。
ちなみに、弊社創業時には問題解決法について数回セミナーを行っています。PRに限界があり、参加者が伸びず中断していますが、受講者の評判は悪くなかったです。
もし、何も読者からご提案が無ければ、難燃化技術かブリードアウト、カオス混合技術のいずれかを実施しようと考えています。
カテゴリー : 高分子
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made in JAPANは、高品質ブランドと50年間聞かされてきた。しかし、他国の製品でも、日本製の品質を凌ぐ製品が多くなった。
50年前の松岡良治工房製アリアギターは、演奏性が優れていただけでなく指板の仕上げも素晴らしく、さすが日本製と満足していた。
しかし、先日購入したアイバニーズブランドの中国製エレキギターの細部の品質をチェックした後、改めて５０年前の高級日本製ギターの品質チェックを行ったところ、今まで気が着かなかった隠れていた手抜き、例えば表板裏側の傷や接着剤のはみだしなどをいくつか見つけた。
このような日本製で大いに失望した体験は過去にもあり、********二世帯住宅を購入したときで、バブル崩壊後、日本製品の品質は徐々に地盤沈下していったのではないかと心配している。
一方で日本メーカーの海外生産が盛んになるにつれ、海外製であってもその品質は高くなった。そして、生産国のブランドよりもメーカーのブランドの方が信頼できるのではないかと思うようになった。
例えばペンタックスは、ベトナム生産をかなり前から行っているが、そのカメラの品質は日本製だったころと変わらない。ニコンも一部の製品以外は海外製となった。
日産自動車は、国内自動車メーカーの中でもグローバル化が進んでおり、例えば今回新発売されたキックスは、タイ製である。販売店で早速その品質を見てみたが、設計品質として気になる点を見つけた以外タイ製で特に品質が劣ると感じるような欠点は見つからなかった。
もっとも日産自動車はセレナ、キューブ、ジュークと乗り継いできて、毎回初期故障に悩まされてきたので、実際に購入してみないとわからない危うさがあると懸念している。
ただし、日産のクレーム対応の早さには感心している。例えば納車されて1か月後、家族でドライブに出かける途中にスピードメーターが故障し動かなくなった。
たまたま近くにあった開店前のディーラーで人影を見つけたので飛び込んだらすぐに修理してくれた。もちろん新車なので修理代はかからなかったばかりか、粗品まで頂いた。
その後も毎回新車時の初期故障で悩まされてきたが、気が着いたら日産車を乗り継いでいた。初期故障があっても迅速な対応とその後の品質に問題が無ければ顧客満足度は上がる。
クレームをいれても半年間放置し、挙句の果て虚偽の説明をされては大手でも信用は無くなる。社長が頭を下げて謝罪した杭打ち不正の問題など忘れてしまっていても、数千万もする買い物で粗雑に扱われると古い事件でも思い出す。
顧客の心理とはそのようなものだ。made in Japan の神話は崩れていると日本メーカーは考えるべき時代である。社長が海外逃亡するような会社でも末端の社員が愛社精神に溢れ働いている会社に顧客は魅力を感じるものだ。
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この２種の高分子は均一な混合が難しい。高速ラボミキサーで１０００回転以上で攪拌してもすぐに相分離する。混練機の中でどのようなことが生じるかを観察するためには面白い組み合わせである。
ポリエチルシリケートは、分子量により水のような液体から高粘度液体まで粘度は大きく変化する。
フェノール樹脂は、ノボラック型かレゾール型かでその分子構造は異なり、粘度も固体から液体まで変化する。分子量によりもちろん粘度は異なる。
両者の粘度差が小さい時に攪拌は難しくないが、粘度差が大きい時に低速攪拌では、目視で均一にできないことを容易に体感できる。
面白いのは、両者に溶解しうる酸触媒あるいはアルカリ触媒を用いたときで、粘度差があっても、低速で混合が進行する様子を観察できる。
この時粘度差があると目視でも不均一を確認できるような状態で硬化するが、粘度差がないと均一に見えるように硬化してゆく。
これを高速攪拌機で実施すると、驚くべきことに均一な透明液体が得られる時がある。さらに最適化すればそのまま硬化する。
フローリー・ハギンズ理論では、χが0でない時には相溶しないことが知られている。ただこれは平衡状態における話だ。それが教科書には明確に書かれていないので、高分子のブレンドを考えるときのアイデア創出の障害となる時がある。
高分子のブレンド系についてプロセス設計を行う時には、この理論にとらわれすぎないようにすることが賢明である。
χも一つの制御因子であるととらえることが重要で、χが０の組み合わせでも粘度差が大きいと実際のプロセスで相溶させることはできない。
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アイバニーズというギターブランドは、名古屋に本社がある星野楽器のブランドである。昔星野楽器はドラムセットTAMAが有名で、1970年代のフォークグループの多くはTAMAのドラムセットを使っていた。
アイバニーズはギターブームの時に星野楽器がスペインのギター工房から購入したブランドである。海外で知名度を増し、今ではエレキギターのブランドの一つとしてアリアプロ２よりも上になった。
アリアプロ２は、1980年代にレスポールモデルを基に演奏性を高めたオリジナルギターを発売し、made in Japan の力を世界に知らしめたブランドだ。
アリアギターも星野楽器もファブレス企業として知られた名古屋の老舗である。かつては、日本のギター工房だけに製造を委託してきたが、今は韓国や中国、最近はインドネシアの工房に製造を依頼している。
日本製は２０万円以上の価格がつけられているが、外国製は高くても15万円程度である。しかし驚くのはその品質だ。
以前ギブソンES335のひどい品質の話をこの欄で紹介している。店じまい直前の楽器店で新品１９万円で購入した商品なので、値段相応と言ってしまえばそれまでだが、そのひどい品質のギターが１６万円で買い取りされたのには驚いた。腐ってもタイである。
今回アイバニーズの外国製で最高ランクの型落ち品新品をネットで見つけ、交渉の末８万円で購入できたのだが、ES335よりも品質が月とすっぽんと表現しても良いくらいに優れていた。
サウンドの美しさについては昨日少し書いたが、ノイズも個性となるエレキギターの世界では、その品質を比較しにくい。しかし、外観については組み立て品質の比較が可能である。
ｆホールから内部を覗くと、美しい材木の造形が観察され、接着剤の滲みなど見られない。ｆホールの木口はセルでバインディングされ、触ってもES335のように木くずが指に刺さることはない。
ナットの加工も弦の太さに合わせて丁寧に削られている。驚くのはメープルの杢目の美しさだ。これはES335も美しいと思ったが、それを凌ぎ、人工的にデザインされたかのようである。
心配になってデジカメにマクロレンズをつけて撮影し、１００倍程度に拡大してみたが、ドットは現れず、正真正銘、天然杢目だった。
中国製だったが、その組み立て品質は日本製と変わらない。おそらく星野楽器が品質管理を厳しくしているのだろう。
修理中の１９７４年に購入した松岡良治工房のアコースティックギターの胴の中を調べてみたが、ES335同様のはみ出した接着剤や、小口の汚い力木を見つけた。
手工ギターと謳われた当時の高級品でさえ、見えない細部の品質は良くないのに、今回購入したアイバニーズのギターは、内部のセンターに用いられた材木まで美しかった。
それでもES335の売却価格の半額である。腐ったタイとヘシコとの比較になりそうな話だが、ブランドよりも品質の時代だろう。
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昔購入したギターを修理しているが、その間エレキギターを弾いている。２０年ほど前に購入したES335を手放したのでアイバニーズのメイプルのトラ目が美しい同タイプのギターを1週間ほど前に購入した。
ギターアンプ等は倉庫に保管していたので、それを使用している。LINE6のプリアンプPODも壊れていなかったのでプリアンプとして使用している。
２０年ほど前には思いつかなかったが、なぜギターをオーディオアンプにつながないのか不思議に思った。
もちろんギターのピックアップの出力は小さいのでそのままではオーディオアンプにつなげない。２０年前には深く考えなかったPODの出力切り替えスイッチが気になり、それを切り替えてオーディオアンプにつないでみた。
驚くべきことに大変美しい音がスピーカーから流れてきた。今回購入したギターはギターアンプにつないでもES335よりも美しい音がして感動したのだが、さらに美しくなったのだ。
ギターアンプには独特のノイズが乗った音に特徴があるが、オーディオアンプには、そのノイズ感が皆無である。これは当たり前のことなのかもしれない。
PODをジャズ・コーラスの設定にしてエフェクターを変量させてもギターアンプのような大きな変化は現れず、あくまでもその変化は穏やかだ。
おなじ増幅器でも、オーディオ用とエレキギター用ではアンプの設計が異なることを理解できたが、PODにはモデリングアンプの機能があるので、それで少し遊んでみようと思う。
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初めてギターを購入してから50年ほど経過した。最初のギターは、友人が欲しいといったので譲渡し、当方は現在修理中のギターを６万円で購入した。
当時6万円と言えば、大卒の初任給に近い。二度のオイルショック後当方が入社したゴム会社の大学院卒初任給が10万円ほどといえば、その4年ほど前の大卒の初任給をご理解いただけるか。
とにかく当方にとって高額な買い物だったわけだが、そのギターの下腹部が中年太りのように膨らんだ状態になっていた。先日書いたように木材のクリープという現象の結果であり、このまま使用を続けたら、恐らく表板にひび割れが入ったのかもしれない。
この膨らみを修理して50年という時間をリセットしてみようと考えた。人生100年である。残り約40年の人生を生きるにあたり、過去をリセットするのは断捨離よりも重要だと思った。
さて、ギターの下腹部は順調にへこみ、クリープ速度から恐らくあと2週間もすれば使えるようになると思われる。
ギターの修理と同時にレコードの整理も始めた。断捨離目的ではなくもう一度聞きなおすためである。
ボブディランの風に吹かれてS&Gの曲がアメリカから渡ってきて、日本では同時期に流行している。当方はディランよりもポールサイモンの楽曲が好きだった。サウンド・オブ・サイレンスを映画「卒業」（注）で聴き、すぐにファンになった。
この映画「卒業」の音楽監督はクロスオーバーの旗手デイブ・グルーシンである。フォークソングと、ブルース、ジャズ混然と一体になったブームが当時始まり、フュージョンとかクロスオーバーとかのカタカナで音楽シーンが語られるようになった。
音楽がカオス状態で、ゴム会社に入社してカオス混合である。高純度SiCの事業を立ち上げて、それでサラリーマン生活を送るつもりでいたら、写真会社で高分子技術の責任者となった。
その傍ら学位をまとめたが、その内容は、高純度SiCを軸に無機高分子変性軟質ポリウレタン発泡体の研究やLiイオン電解質の研究と研究対象はカオス状態である。
うまくまとめることができたのは中部大学渡辺先生のご指導の賜物であるが、学位取得後すぐに福井大学客員教授となっている。
客員教授時代に負の誘電率がキワモノであることを知り、研究内容をZの絶対値でごまかしていたら、今はセミナーで負の誘電率を講義している。そして、またギターを弾きたくなった。
（注）初体験が恋人の母親、というショッキングな映画が当方の高校時代に流行している。この映画、数回映画館で鑑賞したが、主人公の親戚が「プラスチック事業を始めよ」と語る内容がベッドシーンよりも印象的だった。1960年代のアメリカはプラスチック産業で成功をおさめる人が輩出した時代である。映画音楽はS＆Gの曲がふんだんに使われジャズがその隙間を埋めていた。
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アコースティックギターの取り扱いにおいて、演奏後はギター弦を緩めておくことがギター本体のために良い。
確かにギター弦を緩める行為は、ギター弦の寿命を短くする。特に1-3弦が切れやすい。しかし、ギター本体を傷めないためには緩めて保管する習慣をつけたい。
ちなみに、ギター弦を張りっぱなしにしておくとブリッヂが常に引っ張られる状態となり、表板に応力がかかってクリープが発生する。そしてブリッヂ下部部分が膨れてくる。
５年ほど張りっぱなしの状態で放置したら膨らんだギターの下腹部がそのままになった。それでも12フレットにおける弦高は３ｍｍ以下だったので、まだ弾くことはできたが、その後演奏後は緩めておいて10年近く放置したら、12フレットの弦高が3ｍｍを超えていた。
この高さになってくると、５フレット以下を押さえるときに指が痛くなるので修理が必要となる。そこで先週から膨れたギターの下腹部を６本の棒で傷がつかないように抑え込み、少しずつネジを締めて行った。
昨日６本の棒を外し、状態を確認したら、12フレットの弦高は３ｍｍ以下となっていたが、10分後にはギター下腹部が少し膨らみぎりぎり3ｍｍとなった。
半日放置しても弦高は3ｍｍと変わらなかったので、再度棒でギターの下腹部を締めあげ、放置して2週間後にもう一度確認してみようと思う。
ギターのブリッヂ下の膨らみは、表板やその裏に貼られた力木のクリープ変形であり、それは修理可能である。また修理しないで放っておくと、おそらく最後はひび割れを起こすと思われる。
さて、ギター弦を緩めておいたのに、なぜクリープが進んだのか。これは緩める量が少なかったからだ。ＷＥＢ情報では、チューニングペグを二回しほど緩める、とあるが、これでもまだブリッヂに応力がかかった状態である。
面倒でもほとんど応力がかかっていない状態まで緩める必要がある。特に長期保存するときには、弦を外しておいた方がよい。
ＷＥＢ情報には、ネックのためには弦を張っておいた方が良いとも書かれているが、トラスロッドでネックのそりを治せるが、ブリッヂ下方のクリープ変形は、結構修理が面倒である。
中年のぜい肉を落とす苦労と同じくらいに考えた方が良い。ギターを壊さないようにクリープ変形を修理するというのは難しい作業である。生まれて初めての作業ではあるが、クリープという現象を理解しているので、何とか作業が進んでいる。
同じ悩みを持たれている方はご相談ください。アコースティックギターのブリッヂ下部の膨らみは、進行するとひび割れ（クリープ破壊）を起こす可能性がある。早めの対処がギターを壊さないためには重要となってくる。
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高分子材料の体積固有抵抗のばらつきと粘弾性測定データとが相関する、と聞いてびっくりされる方がいるかもしれない。
また、それを品質管理に利用していた、などと話したら、科学を知らない人だと当方をバカにされる方もおられるかもしれない。
実は高分子材料では、その高次構造を媒介変数として電気特性と力学物性とが相関してもおかしくないのである。
例えば、PPSと６ナイロン、カーボンという配合システムでは、混練がうまくいっているときのカーボンの分散状態は、PPSと6ナイロンの高次構造に大きく影響を受ける。
そもそもカーボンの分散状態も高次構造の要素ではあるが、成形体の電気特性が、カーボンの分散状態の影響を受けることに気が着けば、この現象を容易に理解できる。
一方粘弾性について高分子材料の高次構造に影響を受けることは、一般に知られている。このことから、高分子の高次構造を媒介変数として、力学物性と電気物性とが相関する現象を理解できるはずだ。
マテリアルインフォマティクスは、このような観点で高分子材料を研究してみようという試みとも言えるが、カタカナ言葉の常で、何か高尚なことを研究しているような誤解を生みだしている。
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プラスチックごみを資源ごみとして分別回収しようという方針が決まったようだ。名古屋河村市長のご意見を拝見したい。
理由は、10年以上前、名古屋では廃プラについて細かく分類し、資源ごみとして回収していた実績があるからだ。
ところが当時政府の専門家委員会とやらがサーマルリサイクルが最も経済的、という方針を出したので、それに河村市長はかみついた。
河村市長の希望に近い形になるかどうかは知らないが、10年以上前に決まった政府方針とは異なる方針であることは確かで、名古屋市長がどのような対応を取られるのか興味深い。
プラごみのリサイクルで問題となるのはコンタミである。仮にきれいに洗浄でき、樹脂だけうまくとりだせたとしても、バージン材同様の純度まで上げるにはコストがかかる。
多種類の樹脂のブレンドでも性能が出る様な手法があればよいが、非相溶系のポリマーブレンドでは、海島構造となり、島相の性質によっては強度の出ない樹脂となる。
多成分のポリマーブレンドについて過去に実験した結果では、一般の二軸混練機で混練しても良い物性が得られなかったコンパウンドが、カオス混合すると実用に耐える物性になった。
ある添加剤を添加したところ、さらに性能が向上した。樹脂の電顕写真を観察したら、二軸混練機だけで混練したコンパウンドは大きなドメインを形成した相分離構造だった。
しかし、ある添加剤が添加されてカオス混合されたコンパウンドでは、サラミソーセージのような複雑な構造をしていた。
ブレンド系高分子の設計は、セラミックや金属などのブレンド技術よりも難しい。理由は、セラミックスや金属では、結晶を目標に設計してやれば、そこそこの材料が得られるが、高分子ではそのような設計方針を取ることができない。
しかし、難しいように見えるが、ある形式知に着目すると簡単に面白いアイデアが出てくる。ご興味のあるかたは問い合わせていただきたい。
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