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2019.02/24 PPSと6ナイロンの相溶技術(7)

コンパウンドを外部から購入しなければいけないという制約があったので、子会社の空き地に工場を建てられるように交渉を始めたら、運が良いことに豊川の近くの袋井の子会社に空き地があるという。

 

下見をしたところ、二軸混練機を2ライン置ける広さの空き部屋が偶然見つかった。その部屋の図面をもらい、形状だけ写し取って、根津にある中小企業の社長にお願いして、埼玉にその写しの形状と同じ広さを取れる空き工場を探してもらった。

 

埼玉の空き工場に、中古の二軸混練機1台設置し、ラインを組み始めた。1ケ月ほどでカオス混合ラインは完成した。そのかわり土日の休日は全部潰れるとともに、新幹線代が個人負担になった。

 

このあたりを細かく書くと愚痴しか出てこないので、ここでやめるが、問題解決の方法が見つかっても組織の協力が得られない場合には、このような個人の犠牲を払うのか、問題解決をあきらめるかの選択になる。

 

犠牲を払ったとしてもサラリーマンとして報われないことが分かっていたが、世界初のカオス混合ラインという魅力に自腹を切る覚悟をし、新たなテーマ企画をDRにかけて審議してもらった。

 

秘密の混練ラインで生産したコンパウンドを用いたところ、リサイクルコンパウンドよりも歩留まりが向上し100%に到達した。しかし、最初の企画提案で行ったDRの資料には、押出成形工程で作ったコンパウンドのデータを用いて説明している。そして、この押出成形工程を子会社の敷地にコンパウンドラインとして作り上げ3ケ月で完成させるシナリオを審議してもらった。

 

コンパウンドの生産ライン建設に本当はどれだけかかるのか知っている人などいないので、無事この企画は通過した。センター長は8000万円の設備投資を許可してくれた。この設備投資の許可を受けて、二回目のDRでは、カオス混合プロセスによる本格的なコンパウンドライン建設提案を行っている。(続く)

カテゴリー : 一般 電気/電子材料 高分子

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2019.02/23 PPSと6ナイロンの相溶技術(6)

ゴミベルトが15kgほど集まったところでそれをハサミで切り刻み粉砕しコンパウンド代わりにベルト生産を行ったところ、歩留まりが一気に80%を超えた。

 

歩留まりが悪いので廃材リサイクルのテーマが以前から上がっていたが、それの見通しが立った、と部下の課長は喜んで今後のテーマについて話してくれた。その話をひっくり返すようで申し訳ないが、ベルトの製造ラインを使ってコンパウンドを生産しようと思う、と話したら、冗談でしょうとなった。

 

さらに、コンパウンドメーカーにお願いし、ここで使っている金型を混練機に取り付けてコンパウンド生産をしてもらおうと思っている、と続けたら、コンパウンドメーカーは承知しないでしょう、という回答が課長から返ってきた。

 

コンパウンドメーカーの担当者は承知しないだけでなかった。実際にコンパウンドメーカーとの打ち合わせの席でその話を出したら、コンパウンドメーカーの技術者から、素人は黙っとれ、と言われたのだ。

 

仕方がないので、自分でコンパウンド工場を立ち上げてコンパウンドを内製化しようと考えたら、部下の課長から、このテーマは外部からコンパウンドを購入して進めるようにDRで決まっている、とアドバイスがあった。

 

課長は真面目な人間で、堅実な仕事の進め方をしていた。歩留まり10%以下で、リサイクルコンパウンドを使えば、コストダウンが可能だという。しかしPIを用いたときよりもそれは少し改善できる程度だった。

 

彼は、それでも大きな進歩だという。量産開始までの残された時間を考慮すると、コンパウンドの生産など経験のない企業では内製化という判断は非常識だった。しかし、歩留まり10%以下の状態で量産を開始するというのも情けない。

 

リサイクルコンパウンドで歩留まりが80%を超えるならば、それを内製化コンパウンドにする考え方もある。コンパウンドメーカーが押出金型を二軸混練機に取り付けるのを拒否するのであれば、自分たちでそのようなラインを立ち上げれば問題解決できる。(続く)

カテゴリー : 一般 電気/電子材料 高分子

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2019.02/22 昨日東大で6時間講義を拝聴した

昨日東大横井英俊教授の最終講義を拝聴しました。安田講堂で6時間行われ修了証もいただきました。講義の内容は、過去にTVで紹介された、射出成形のその場観察による研究成果。

 

大変面白かった。射出成形プロセスで大変なことが起きていることをビデオで見て鳥肌が立ちました。また高分子融体が見せる流動場での複雑な挙動を想像できる映像は、混練プロセスの重要性を認識するのに十分な情報だった。

 

カーボンファイバーが射出成型機の中で折れる映像は、圧巻だった。必殺仕事人で首の骨を折るX線映像のように何かBGMを流したくなるような迫力だった。剪断流動下でフィラーが受ける力について映像があれば難しい式はいらない。

 

一般用のビデオ映像としても使われているらしく、女性のナレーションが流れたのはご愛敬だった。シルバーなどの成形故障もあのように映像とともに解説されると何か技術として利用できないかと考えたくなる。

 

しかし、久しぶりに6時間の長丁場の授業で疲れました。一日セミナーで自分が講演するときには疲労感は無いのだが、あれだけ興奮するビデオを見せられると居眠りする時間が無く大変である。DVDも販売されているというので、購入しようと予約した。

カテゴリー : 学会講習会情報

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2019.02/21 PPSと6ナイロンの相溶技術(5)

DSCの測定結果が出るまでに、金型の図面を精査した。詳細はここにかけないが、PETフィルムに用いるTダイと明らかに異なる構造が多数存在した。

 

担当者に説明を求めると6年間の開発成果だという。すなわち、コンパウンドに問題があるにもかかわらず、金型の改良で問題解決してきた結果だった。

 

担当者は、それぞれの改良ポイントを科学的に説明してくれた。もし、歩留まりが80%を超えていたならば、その説明は称賛されるような素晴らしい内容だった。

 

担当者の科学的に完璧な説明に関わらず、現実には歩留まりは10%以下と散々な状態である。6年間科学的に金型改良を進めた結果は、半年後に生産を控えている状態ではなかった。

 

それでも担当者は、改良した瞬間はその効果が現れた、と胸を張っていた。どうやらコンパウンドのロットが変わると改良効果が消えるので、コンパウンドのロットが変更になるたびにモグラたたきのごとく改良を進めてきたようだ。

 

「科学的に完璧な説明」については、転職の原因になった電気粘性流体の開発にかかわったというトラウマがあった。担当者の説明にむなしさを感じながらも表情には出さないように配慮した。

 

中間転写ベルトという複写機の部品で一番重要なスペックは、周方向で均一な電気抵抗になっている必要があった。それも10の10乗Ωという導電性カーボンで実現するには中途半端な値である。この値を実現するにはパーコレーション転移という現象を安定に制御する技術が必要だった。

 

詳細は省略するが、カーボンの分散が究極のレベルまで実現されておればカーボンの添加量に相当する抵抗となるが、分散が中途半端であるとプロセスの途中で分散が進み、抵抗が変動することになる。

 

金型の改良の歴史は、それを意図してはいなかったが、視点を変えると分散を進める様な工夫に見えた。その工夫の中で、カオス混合に相当する分散を実現できるような工夫があった。すなわち、その工夫を一つの機能性部品として捉え、二軸混練機に取り付ければ、汎用の二軸混練機を用いてカオス混合が可能になる、と考えた。

 

DSCのチャートを見て、歩留まり向上の問題解決方針ができたことを確信し、生産の最後に毎回行われる、速い押し出し速度によるシリンダー清掃で得られるゴミベルトを収集するように指示をだして東京へ帰宅した。

 

カテゴリー : 一般 電気/電子材料 高分子

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2019.02/20 NHK「いだてん」の低視聴率

中間転写ベルトの現場で起きている現象の続きを書こうとしていたが、WEBニュースでNHK「いだてん」の視聴率が悪いという話題を見つけて、少し思うところがあり、キーを叩いてみた。

 

この番組は結構面白いが、真剣に見ようとすると少し疲れるドラマである。初回を見たときにそのように感じて、適当に見ている。適当に見ていても笑えるドラマである。これは45分間真剣に見続けるドラマではない。たまたま世界記録を出したために、日本人初めてのオリンピック選手となり、その運命に従い使命を全うした四三さんの噺である。

 

但し、この人は、日本人初めてのオリンピック選手というチャンスを活かし後世にその名を遺すような最高の栄誉を得たわけでないらしい。だから織田信長とか徳川家康などと同列の扱いを受けていない。当方もその名前を知らなかった。こうして書いていても名字を思い出せないくらいである。

 

ところで、時々噺家の解説がはいるが、このような解説は適当に聞いて笑えばよい場面である。しかし、笑えないような噺もある。おそらく演出家は大河ドラマの視聴者が真面目であることを忘れているのかもしれない。

 

このドラマを従来の大河ドラマのような姿勢で見たらわけが分からなくなる。これは何かをしながら適当に見るドラマである。適当に「ながら視聴」していても物語を理解できる、いわゆるテキトーなドラマだ。

 

テキトーなドラマだが、その演出は結構凝っている。真剣に見ていると作り手が随所に仕掛けをしていることに気がつく。だから疲れるのである。視聴者はそのような仕掛けに期待をしていない。むしろ文句なく腹を抱えて笑えることだけを期待している視聴者の方が多いのではないか。

 

このドラマ、主人公には失礼だが、いっそのこと完全な漫画仕立てにしたら視聴率が上がると思う。垣間見える作り手の真面目さが今のドラマの障害になっているように思う。このドラマの背景となっている歴史については年配の視聴者なら皆知っている。だから小細工がつまらなく見えるのだ。

 

初回を見てこの番組が低視聴率になると、当方には予想された。いっそのこと低視聴率を無視して全話作り上げたら面白いと思う。おそらく総集編の視聴率はこれまでの大河と異なり高視聴率になるような気がする。アマチュアスポーツとは何かを考えるのに良い番組だから。

カテゴリー : 一般

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2019.02/19 PPSと6ナイロンの相溶技術(4)

高分子の相溶という現象は、フローリー・ハギンズ理論に従えばχ=0となる条件でなければ生じない。学生時代に授業で触れられていないのに試験に出てきて驚いたのでよく覚えている。

 

試験は満点を取った時よりもひどい点を取った時の方が勉強になる。人生も同じで、高い授業料と言われたりする「人生のちょっとしたつまづき」は、その深みを増したりする。

 

ただし、失敗を失敗として放置していては成長は無い。失敗したなら嘆いていないでその失敗から学ぶ努力をすべきである。

 

学生時代にフローリー・ハギンズ理論を教科書だけでなくオリジナルの文献まで読む努力をした結果、いろいろ疑問点を抱え、その結果、大学院進学は無機材料の講座へ進学している。

 

フローリー・ハギンズ理論は、当時から理論というには雑な内容と感じていた。当方のセミナーで説明するパーコレーションの説明よりもざる理論である。

 

これを授業で説明せずにテストに出す教授の無神経さには驚いた。ただ、授業で説明できないと教授が思っていたなら誠実な先生とも思える。

 

テストに出したのは授業では説明しないが、覚えておいた方がよい、という思いやりの心である。しかし、そのような場合には5点程度の配分にすべきで20点の配点はきつかった。

 

ところで、これまでの研究結果で、結晶では相溶現象は見つかっていない。すなわち、相溶はすべて非晶質で起きる現象といえる。高分子の非晶質はすべてガラスである。

 

一方、押出速度を早めた結果、サイジングダイにおける冷却は不十分となり、徐冷状態で断裁されることになる。自動断裁機は、その押出速度に同期できないので、生産時と異なり裁ちばさみを用いて二人がかりで断裁している。

 

徐冷状態なので安定生産時よりもPPSは結晶化しやすいはずであるが、工場で起きている音の変化は、逆にガラス状態のベルトを扱っているような現象が起きている。

 

また、二人がかりでベルトにしわができてもお構いなしに切り刻んでいることから、金属音ならば大きくなるはずである。それが鈍い音になっている。

 

すなおにこの現象を解釈すると、押し出し速度を速くしたところ、PPSと6ナイロンの相溶が起きて、その現象は徐冷状態でもガラスのまま結晶化しないくらいに安定であることを示している。

 

科学的視点からは笑われるが、教科書よりも現場で起きている現象を信じることにした。収集されたゴミベルトをもらい受けてとりあえずDSCを測定した。

 

驚くべきことに、PPSと6ナイロンのTgは別々に観察されず、それぞれの本来現れるべきTgの間にたった一つのTgの変曲点が観察された。これは、PPSと6ナイロンが相溶している証拠だった。(明日に続く)

カテゴリー : 一般

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2019.02/18 セミナーのご案内

昨日ニコン新製品Z6のストロボシューの破損でがっくりきて、一眼レフカメラの品質についてボヤキの様な事を書きましたが、3月にこのようなことが少なくなるように、信頼性工学についてセミナーを企画しております。セミナー内容は単なる従来の信頼性工学の枠にこだわらず、タグチメソッドによる開発設計段階におけるロバスト確保の手法はじめ開発手法まで講演します。

 

1.開発手法を中心にした信頼性工学の基礎

日時 2019年3月5日 (火)10時30分から16時30分

場所 千代田プラットフォームスクエアー

受講料 50,000円

 

 

2.高分子の難燃化技術

日時 2019年3月29日

場所 大井町きゅりあん

 

カテゴリー : 学会講習会情報

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2019.02/17 カメラの品質

ペンタックスの一眼レフを20歳の時購入して以来、45年間ペンタックスを使い続けてきた。しかし、デジタル化の流れの中で、安くなったニコンF100を購入し使い始めた。

 

ペンタックスと異なるシャッターを切った時の重厚感は、さすがはニコンF5弟と感じさせる感触である。

 

ある日ニコンD2Hが半額で投げ売りされていたのをみつけ衝動買いし、しばらくこのニコンカメラを使っていた。ペンタックスのデジカメも他社と遜色のない性能になってきたのでK20Dからペンタックスのデジイチを使い始めた。

 

その後投げ売りされていたペンタックスK7を購入した。このころのデジカメ新製品ラッシュと値崩れは、お客としてはうれしいが、メーカーの立場に立つと背筋が凍るようなところがある。

 

安売りにつられてカメラが増えた結果、運動不足の時にはニコンD3、遠出するときにはペンタックスK20DとK7の二台持ちと、状況に合わせて使うようになっていた。

 

八景島でボディーペイント世界大会が開催されたとき、その写真の部で一位を仕留めたのは、K20Dにリミテッド77mmレンズの組み合わせである。キャノンが協賛した某住宅メーカーのモデル撮影会では、あえてフィルムカメラF100に85mmf1.4レンズを組み合わせて参戦した。

 

このコンテストでは2位となり、キャノンの双眼鏡を頂いている。キャノンのデジタルカメラだったなら1位だった可能性はある、と言ってくださった人もおられたが、二位となった原因はフィルム選びの失敗にある、と当方は反省している。

(ちなみにその時の1位は、会場でPRしていたキャノンのデジカメ新製品「キス」で撮影された写真だった。)

 

この時のF100で用いたフィルムは「ママ撮って」という肌色が美しく映るコニカフィルムだった。ただその時のモデルは厚化粧であり、肌の表面に塗布された無機フィラーの影響がでたためと思われ、せっかくのこのフィルムの良さが生きていない写りになったのが残念。

 

「ママ撮って」で赤ちゃんを写すと本当にかわいく肌が健康的に写る。しかし、このフィルムで厚化粧の女性を写すと化粧品の影響と思われる色合いになってしまう。これは、美しい人は美しく、それなりの人はそれなりに写るフィルムとの品質の違いかフィルムの設計思想の違いかどうか分からないが、当時カラーフィルムを使用していてびっくりした現象だ。

 

ところで、写真フィルムの品質の違い以上にカメラの細かい部分の品質はメーカー間の違いが大きい。ペンタックスとニコンの両者を使ってきて思うのは、ペンタックスのカメラが価格のわりに高品質、と感じている。

 

なんといっても45年間ペンタックスを使ってきてクレーム0、撮影された作品がコンテストで高い評価を頂いた実績はプラスの印象になる。

 

しかし、ニコンのカメラについては、防湿庫に3年静置していたF100の裏蓋フックが触っていなくても自然と壊れたり、ブリードアウトでカメラがべたべたしてきたり、さらには6年前購入したストロボ用のほとんど使用していないコードが、ボロボロになって内部の線がでてきたり、と材料系のトラブルに悩まされ続けた。これでは、高価なニコンカメラの品質に対する印象が悪くなる。

 

いずれも品質期間を過ぎてからのトラブルなので、これらの困った問題でクレームをつけていないが、1ケ月ほど前にニコンZ6を購入したらD3で使用できていたストロボコマンダーがうまくストロボシューに入らないトラブルが発生し慌てた。

 

繰り返し脱着をおこなったらシューについていたスプリングが飛び出して壊れた。高い買い物なのに1ケ月で壊れたので冷や汗をかきながらサービスセンターに相談に行ったら、なんと品質保証期間を過ぎたコマンダーのシューの修理が必要という。

 

なんやかやと窓口で材料屋から見たときに明らかに材料の設計ミスと感じられる壊れたフックやボロボロ崩れるコードなど泣けてくる悲惨な話をしんみりとしたら、ようやくZ6のシューの部分を無償で検査修理するということになった。

 

このような体験から、ニコンのカメラは確かにペンタックスよりも優れた性能の部分があるが、使い勝手や値段を考慮したときの品質はペンタックスのほうが優れているような印象を偏見かもしれないが持っている。

 

また、ペンタックスカメラでニコンカメラより優れた写真が撮れたりする。すなわち安いから品質が悪いわけではない。安くても高品質という印象のペンタックスカメラが、なぜか世の中のシェアーと無関係に我が家では輝いている。

 

もし機会があればニコンの技術者に、高分子材料技術についてご指導させていただきたい。ニコンのくっきりとした男気のある写りは他社では味わえないので、ニコンカメラの弱点と当方が思っている材料関係の品質向上のために貢献をしたいと思っている。

 

今のままの品質ではソニーに抜かれるかもしれない。最近パナソニックもフルサイズミラーレスを販売したので、ツアイスだけでなくライカとも戦わなければいけなくなった。高分子材料技術が引き金となり、一気にシェアーを落とす可能性がある。

 

クリープ破壊で壊れたフックやゴムの配合設計に失敗したコードの被覆について、ちょうどよい事例としてセミナーでその問題をとりあげさせていただいた。また、デジカメの購入について相談を受けると迷わずペンタックスを勧めている。

 

ちなみに、今デジカメの御三家は、キャノンとニコン、ソニーでペンタックスのシェアは風前の灯状態である。しかしペンタックスは決して御三家に劣るような悪い製品ではなく、使いやすくて高品質である。おまけに低価格だ。

 

レンズやアクセサリーを廉価販売の店でそろえるとニコンの定価の半額程度で揃えられる。安いカメラであってもコンテストで優勝できるような写真が撮れるのでコストパフォーマンスは高いといえる。

 

高分子材料技術の観点で劣っていると感じたニコンカメラの話を書いて、キャノンやソニーについて欠点を書かないのは不公平と思われるので少しその体験を書く。

 

キャノンのデジカメをカメラ店で触っていたら、ファインダーカバーのゴム部分に亀裂を見つけた。ニコンD2Hが投げ売りされていた時である。亀裂が無ければキャノンのデジカメを買おうと思っていたのだが、ほんの一瞬問題を見つけたばかりに消費者の心理は変化した。

 

店頭品なのでお客の扱いが十分影響しているが、これ以外にもいくつか店頭品のカメラが破損しているのを見つけたので、キャノン製は壊れやすい、という誤った印象を持ってしまった。

 

壊れるぐらい多くの人が触り人気がある、と解釈もできるが、壊れている部分がもしかしたら設計起因ではないかと疑い始めるともう駄目である。

 

ソニー製品について同様のトラウマがある。初めて購入したペンタックスMEの買い替えを検討していたときに、木陰でモデルが水着を着替えるCMの影響もあり、思わずミノルタカメラを手に取っていた。しかし、プラスチックを多用したデザインが手にしっくりとこない。ふと見たら底部に傷が入っていた。

 

この時購買意欲が一気に沈み、その時安く売られていたペンタックスMEスーパーを購入し10年使い続けた。

 

キャノンやニコン、ソニーのデジタル一眼レフは、今や世界市場において寡占状態の商品である。一方で昔国民に愛されたペンタックスというブランドはどんどんシェアーを落としている。しかし、商品の品質について細かいところを見ると、必ずしもペンタックスの品質がこれほどシェアーを落とすほど悪いわけではない。

 

判官びいきではないが、キャノンやニコン、ソニーの商品には、ペンタックスに負けている一部の品質が改善されないまま現在の状態にあるように見えてくる。それが高分子材料技術の問題ならば、トップスリーのメーカーは弊社に相談された方が良い。

 

 

 

カテゴリー : 一般

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2019.02/16 PPSと6ナイロンの相溶技術(3)

無端ベルトの押出成形は、リップ部が円形のダイで行う。ベルトの内径を決めるため、冷却用のサイジングダイがリップ部の近くに取り付けてある。

 

このあたりはノウハウになるので詳細を書けないが、PETの成膜で用いるTダイとは少し構造が異なる。

 

写真会社ではフィルム開発を担当していたので、押出成形についてそれなりのスキルを持っていたが、無端ベルトの押出は、ダイの形状も異なるので現場に入る前に少し勉強していた。

 

ゆえに押出速度を早めているのに音の高さが低音側に変化するのは、ダイの構造から考察すると異常な現象ではないかとすぐに疑問がわいた。

 

押出速度が早めたためにPPSの結晶化が起きなくなった、すなわち非晶質PPSのまま安定に押し出されている状態は、ダイの構造以外に全体のプロセスから考えても説明がつかない。

 

ただ一つの現象として、それを説明できるのは非科学的ではあるがPPSと6ナイロンが相溶し非晶質状態で安定化している高次構造のベルトができている場合だ。

 

 

(月曜日に続く)

 

 

カテゴリー : 一般 電気/電子材料 高分子

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2019.02/15 PPSと6ナイロンの相溶技術(2)

中間転写ベルトの押出成形の現場でボーっと眺めていたら、突然工場内の騒音の音色が変わった。

 

この音色の変化に対して当方が敏感に対応できたのは、自宅で仕事をするときに、いつも音楽を聴きながら仕事をしていた習慣のおかげである。

 

金属音が中心の高域成分の多い工場内の騒音が、ボムボムという低域成分の多い音に変わった。イメージとして寺井尚子からロンカーターに変わったような感じだ。

 

この音の変化の原因は、一日の規定の生産本数を終了し、単軸押出機のシリンダー内に残ったコンパウンドを押し出したいために、押出速度を早めたからである。

 

PPSというポリマーは結晶化しやすいので、生産時の金属音はベルトが押出されて冷却後一本一本採取されるときや、押し出し後断裁されるときのほんの一瞬力がかかる時に出ている。

 

生産終了後は、一本一本丁寧に採取はしていないが、適当な長さになるとはさみで乱暴に切り取っている。すなわち、生産終了後のほうが本来金属音がうるさくなってもよいような状況だ。

 

本来騒々しくなってもよいような状況で、逆に金属音が無くなり落ち着いた音質に変化していた。現場の人たちはこの変化を日常の変化として慣れっこになっていたが、当方には大変不思議な変化に思われた。(明日に続く)

 

 

 

 

 

カテゴリー : 一般 電気/電子材料 高分子

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