しかし、技術開発に使える問題解決法は、人類の歴史をたどってみると科学だけではないことに気がつく。確かに科学は技術開発のスピードを速めたが、人類の過去の歴史を見てみると、少し極論かもしれないが、科学は教育という手段で普及するために便利な問題解決法だったにすぎないことが分かる。
科学が生まれる前の時代は天才的な技術者が、試行錯誤や風が吹けば方式の論理展開で技術を発明し、人類の生活を便利にしてきた。そして獲得された新技術が伝承され、それにさらに磨きがかかり、より生産性の高い便利な道具を生み出すとともに技術を高度化してきた。
科学で明らかな現象から導き出される機能だけを使って技術開発を行うのであれば、科学的方法が最も良いと思われるが、科学で解明されていない現象から新たな技術を生み出さなければいけないときに、科学の無い時代の人類が行っていた方法は、技術開発のスピードを上げる。
例えば電気粘性流体の耐久性が問題になった時に、科学的方法でアプローチした人たちは、界面活性剤で耐久性の問題を解くことができない、という否定証明を見事に行っていた。当方は、その結果を見て、科学的方法ではこの問題を解けないことを知り、科学の無い時代の天才が行っていた方法で問題解決を行った。
当方は試行錯誤で電気粘性流体の耐久性を向上できる界面活性剤を見つけただけだが、試行錯誤と言っては馬鹿にされると思い、「１５世紀の天才が行った方法で見いだした。」と冗談半分に答えただけだった。電気粘性流体の耐久性の問題の解は、界面活性剤以外の方法ではゴムから添加材を抜いてゆくというナンセンスな手段になる。界面活性剤以外の良い解が無いならば、界面活性剤で何とかして解決するのが技術の問題解決法である。
ところが、難しい問題について、できない、という証明はいつでも科学で簡単にできてしまう。異なるＨＬＢ値の界面活性剤をいくつか添加して解決できないことを示せばよいのである。報告書を読むと多くの種類の市販されている界面活性剤を検討し、界面化学では問題を解くことができない、と結論が出されていた。しかし、界面活性剤で問題解決できたのである。それも非科学的アプローチによってである。（続く）
カテゴリー : 一般
pagetop
E．S．ファーガソンは、「技術屋の心眼」で技術が科学とは異なる行為であることを述べている。ただこの書で残念なのは、科学偏重の大学教育に対する批判で終わっていることだ。大学の使命を考えたときに、そこで行われる教育が科学偏重になるのは仕方のないことである。
もし、大学のあるべき姿をたずねたら、科学を追究することだと多くの人は答えるだろうし、当方もそのように思っている。もし大学で技術を扱うならば、工学部で技術なるものを科学的に研究することになるであろう。
最近大学でも面白い試みが行われており、例えば京都工芸繊維大学では漆という伝統工芸を科学の視点で研究している（注１）。そしてその研究のアプローチの方法として職人の動きまでに着目し美が生まれる仕組みについて迫ろうとしている。工学部でも技術に対してこのような取り組みが必要に思っている。当方が学んだ工学部は理学部との境界が無い状態だった。
この欄で当方の科学に対する考え方を何度も書いているが、科学は一つの哲学である。それも真理を追究する方法として、それだけで技術開発できる領域は極めて狭いが（注２）人類が考案した現在最良の問題解決法とみることもできる。論理展開についても技術では許される風が吹けば方式の論理は、科学では許されない。その厳密さから必ず誰がその知識を用いても一つの真理に到達することが可能である。
厳密に定義されているから、だれでもその定義を身につけ学んでいけば、科学の知識を身につけることができる。習得にかかる時間の問題を除けば科学は誰でも身につけることが可能な知識の体系である。だから科学で記述された技術の伝承は確実となり、容易なので、技術を科学的に開発することが２０世紀の大ブームとなった。（続く）
（注１）濱田先生が工芸を科学で研究するというアプローチで進めており、大学で理系を選択していない職人が学位取得まで行っているユニークな研究だ。この大学は、一度見学されると面白いと思う。
（注２）科学以外の体系だった問題解決法が重要な理由である。
カテゴリー : 一般
pagetop
事務所の窓際に鉢植えが３つ飾ってある。実は、この鉢植え、太陽光が当たると動くおもちゃである。１００円ショップで見つけて飾ってみた。太陽電池とムーブメントがついて１００円という価格に驚かされた。
機能性高分子の開発は、高分子でも面白い分野の一つである。ただ難しいのは、その応用となる出口である。多数のアイデアが生まれ消えていった過去の歴史を思うと、今更夢の機能性高分子の開発など特別に面白い分野には見えない。しかし、研究としては高分子材料の可能性を考えるときに面白いテーマで高分子の年会にゆくと新しいアイデア提案が一つや二つ必ずある。
技術の応用分野というとすぐに産業用途に目を向けるが、おもちゃも新素材や新技術の重要なマーケットの一つと思う。昔新素材だったシリコーンゴムは大人のおもちゃへすぐに展開されバカ売れしたそうだ。そんなある意味ショッキングな話を若いときに聞かされて材料の応用分野として産業用途だけでなくおもちゃも考える習慣となった。
ただ、おもちゃの泣き所は昔のダッコチャンのように売れるときと売れないときの落差が大きいことだ。また売り方も大事だ。楽しいと思わせる仕掛けが重要になってくる。さらに楽しい以外に癒やしもおもちゃに必要な要素だ。
工業用品の機能は明確でニーズに合わせた商品を企画すれば必ずある規模で売れる。しかし、おもちゃは顧客の「楽しい」とか「癒やされる」という機能が抽象的であり、その売れ行きを見込んだ商品企画は難しい。コンピューターゲームですらそのトレンドが大きく変わりつつあり、事業環境が厳しくなっているという。おもちゃを企業で新規事業として立ち上げるのは難しいが、大学であれば教材も兼ねて事業として立ち上げる方法がある。
カテゴリー : 電気/電子材料 高分子
pagetop
シリコーンLIMSは、１９８０年代に急速に普及したシリコーンゴムの技術である。ポリウレタンのRIMとよく似ているが、ポリウレタンと大きく異なるのは、低分子量のシリコーン化合物をA液とB液の二成分にわけ、それを混合して用いる点である。
A液とB液の二つの成分をスタティックミキサーや二軸混練機、一軸混練機などで混合して射出成形したり、注型後加熱して成形する。ミラブルタイプのシリコーンゴムよりも生産性が高いので一気に普及した。また、シリコーンメーカーの間で激しい技術開発競争が起き、特許には各メーカーの棲み分けがくっきりと描き出されている。
例えば信越、東レ／ダウ、モメンティブの御三家のLIMSは、A液B液にそれぞれ特徴があり、その結果各社技術の限界が存在する。どのような限界があるのか弊社に問い合わせていただきたいが、科学と技術の違いを学ぶのに良い題材である。すなわち科学では真理は一つだが、技術における機能実現の方法は一つではない、という典型例である。
多機能複写機の定着ローラにおけるシェアは、上記の順番であり、信越化学がトップである。LIMSの設計に無理が無い点が優位に働いているのだろう。しかし、死角は存在し、他の二社はそこを攻めれば勝てる可能性がある。単身赴任早々福建に出張しなければいけなかったのは、まさにその死角が原因だった。
シリコーンポリマーの分野は、原料を安価に調達可能な御三家の寡占状態だが、最近伸びているシリコーン製食器のように素材の市場は今でも拡大しているので、新規参入可能な分野に思える。また、２０世紀に開発された、特許の権利が切れた技術を用いても物性の良いシリコーンゴムを提供可能なLIMSを開発可能である。
中間転写ベルトの開発を行いながら、単身赴任という気楽さもあり、粘弾性の測定装置を買い込んで研究をしてみた。ワークライフバランスが叫ばれているが、研究が趣味の場合に仕事との境界が怪しくなり、バランスの取り方が難しくなる。単身赴任は家族と離れて寂しい環境であったが、家族に気兼ねなく研究のできる時間がたっぷりあった五年間でもある。シリコーンゴムは辛い単身赴任の状態で一服の清涼剤の位置づけとなった。
カテゴリー : 電気/電子材料 高分子
pagetop
(昨日からの続き)シリコーンLIMSを使用した定着ローラで品質問題が発生した。問題を解析するには一つの真理が保証される科学的方法が便利である。そこで科学的に原因を推定すると可能性のある３つの原因が考えられた。真理は一つなので、発生している問題の現象を科学的に解析するとこの３つ以外に無い、と考えたが、定着ローラを製造している会社の技術者から、この３つの原因を否定された。製造現場で技術的に何か複雑な現象があるのかもしれないと推定した。そこで、急遽現場を見るために単身赴任してすぐに福建へゆくことになった。
福建の工場の現場で新たな発見があった。定着ローラメーカーの技術者がシリコーンLIMSと言う材料を単なる経験だけでとらえており、過去に問題が無かったので今も問題が無い、と経験主義の技術者がよく陥る誤りを犯していた。
加硫工程のトンネル炉の中を覗いたところ、空気のゆらぎがおかしい。温度が均一ならば対流は簡単な目視で観察されないはずだが、空気層に明確な境界が存在するかのようなゆらぎが観察された。あきらかに下側数ｃｍの領域の温度が低い！と直感で思いつき、トンネル炉の出口に指を突っ込んでみた。
１８０℃に設定されている、と聞いていたが熱くない。おそるおそる指を高い位置に移動してみたところ、３０ｃｍ程度の高さで我慢ができなくなった。コンベアベルトを触ってみたところ生暖かい。そこで思い切って腕を突っ込んだところ、現場監督者が慌てて飛んできた。
やけどはしなかった。直感が正しく、ベルトから１５ｃｍ程度は生ぬるい程度である。トンネル炉内部にはファンがついており空気を攪拌しているのでそれはおかしい、と一度否定されたが、目の前でほほえみながら腕を突っ込んでいる当方を見て、それ以上の議論へ発展しなかった。
なぜだ、ということになり、現場観察を行ったところ、エアコンの風向きが怪しい、と言うことになった。エアコンはその年の始めから設置されていたらしい。反対側にあるトンネル炉の入り口のコンベアベルトは、きわめて冷たかった。
トンネル炉内部の温度分布が不均一のため、定着ローラの端部において加硫不足が起きる現象を考慮しなければいけない。加硫不足は科学的に推定していた原因の一つだったが、技術者の経験では起こり得ない現象だった。エアコンが技術者の経験を狂わせていたのだ。定着ローラの品質故障が必ず端部で起きているという市場の問題と一致し、さらに故障した端部が濡れたようになっている現象を裏付ける大発見である。
科学で真理は一つだが、その真理を技術者の経験から否定したくなる場合がある。その時は現場で、科学の真理を頼りにその原因を探ると早く見つけることが可能となる。データとともに確定している科学の真理は揺るぎない。トンネル炉を覗いたら技術者の経験のように空気が揺らいでいた。
カテゴリー : 電気/電子材料 高分子
pagetop
主鎖がSiOで構成されているシリコーンゴムは無機高分子の代表的素材である。工業的に使用されているのは、ミラブルタイプとLIMSタイプの二種類である。前者は、高分子量のシリコーンを架橋したゴムで、後者は低分子量体を反応させて高分子量化するとともに架橋を同時に進行させて製造したゴムである。
１９８０年代に普及が始まったシリコーンLIMSは、瞬く間にシリコーンゴムの主流になった。身近に接するシリコーンゴムの大半はシリコーンLIMSである。ただやっかいなのは、この分野の情報は特許情報が最先端であり、最近は科学論文であまり取り上げられない。理由は過去のシリコーンの科学でその理解ができるぐらいに２０世紀に研究が進んだからである。
但し理解はできるが、技術内容が複雑なため誤解も多い。退職前の５年間PPS・ナイロン中間転写ベルト事業立ち上げのため、豊川へ単身赴任したが狐にだまされて転写ベルト以外に様々な仕事をすることになった。このシリコーンゴムの仕事もその一つだが、単身赴任してすぐに福建へゆくことになりびっくりした。
福建はウーロンティーで有名であるが中国マフィアの巣窟とも言われている。そこで定着ローラーを生産している日系企業の指導をすることになった。高分子学会の無機高分子研究会でシリコーンゴムについて勉強していたので予備知識があり苦労はしなかったが、困ったのは現場技術者の無理解である。技術として長年開発をやり続けてきた自信から、科学的知識を馬鹿にする。
科学では真理は一つだが、技術では技術者の数だけ真理が存在する。機能が実現できれば、その機能を支える自然現象の理解は自由だ。科学で理解を進めれば真理は一つになるが、技術者の勘と経験の世界からの理解では真理は技術者の数となる。当方は技術者の真理を尊重しているのに相手は科学の真理を馬鹿にする。これでは話が進まない。それで現場で説明をすることになり、福建へ急遽ゆくことになった（続く）。
カテゴリー : 電気/電子材料 高分子
pagetop
科学における問題解決の手法は、小学校から学ぶので誰もが身につけている。だから、風が吹けば桶屋が儲かる話を笑うことができる。逆に技術の問題解決プロセスについては、メーカーに勤めない限りは学ぶ機会も無いのが日本の現状である。弊社はこれを研究開発必勝法プログラムとして販売している。
科学が存在しない時代にも技術開発が行われていたことはマッハ力学史に書かれているが、意外にもこの重要性が知られていない。ヒューマンプロセスによるその方法は、どんどん今の時代の問題解決法にも活用すべきである。科学的問題解決法だけが優れた方法ではないのである。
科学的問題解決法の利点は、真理が一つ、という大前提を使うことができる点で、これを技術開発に安直に持ち込むと痛い目に遭う。技術開発では、機能を実現する方法はいくらでもあるからである。ゆえに特許がたくさん出願される背景になっている。特許を読むと技術が科学だけではないことをすぐに理解できる。
３２年間の技術開発成果において世間に自慢したい技術が二つある。自慢したい理由は、科学的に問題解決しなかった成果だからである。その他の技術開発成果には、どこか科学的問題解決法が使われている。詳細な問題解決方法については弊社へ問い合わせていただきたい。また一部は未来技術研究所（http://www.miragiken.com）でも公開しているのでそちらもご覧頂きたい。
さてその二つの技術とは、ゴム会社が日本化学会技術賞を受賞している技術の主要部分を占める高純度SiCの合成技術と昨年高分子学会から招待講演を依頼されたカオス混合技術である。この二つの技術では、思考実験と試行錯誤というヒューマンプロセスをほとんどの開発プロセスで用いた。いずれも科学の成果であるフローリー・ハギンズ理論を使えなかったからである。
高純度SiCの合成技術では、前駆体高分子の合成についてはカプセル化し、それが炭化された部分について科学的に扱い学位を取得している。カオス混合技術では、なぜそこに至ったかは講演で一部を説明したが、やはり大半をカプセル化し、その混合技術で製造されたPPSとナイロンの相容について科学的に説明している。
カテゴリー : 一般
pagetop
２０世紀に科学は飛躍的な進歩をとげたように見えるが、未だ解明されていない現象は多い。そのため昨年のSTAP細胞の騒動に見られるように科学で未解明の現象を扱うときにはとんでもないことが起きる。この事件では、未熟な科学者の責任が問われたり、世界的な科学者が自殺したりと散々な騒動になった。
さらに学位論文のコピペの問題が大きく取り上げられたりもしたが、４０年近く前、大学の生協で購入した無機材料の教科書に、１０ページ近くアメリカの学者の総説をそのまま日本語に翻訳した部分があったことを見つけた経験があったので、あまり驚かなかった。
教科書は複数の教授の共著であり、全体をとりまとめていた大御所の先生が気がつかれていなかったいい加減さに当時びっくりした。当時の当方を指導してくださっていた先生は当方の勉強熱心さを褒めてくださったが、本来は大御所の先生を批判すべきところではないかと思ったりもして、アカデミアでも大人の対応が必要なことを学んだ。
今日のこの欄では、昨日の補足の補足を書いてみたいと思い書き出したが、高分子ではなくSTAP細胞の話で書き出してしまい、改めて昨年の科学分野における騒動が当方のトラウマになっていることに気がついた。
今年は、投稿された論文に使われたマウスにES細胞が見つかった謎を解明する目的で警察へ訴える人まで出てきたが、そもそもあの騒動は技術と科学を同じまな板の上で処理しようとしたことが原因で発生しており、警察へ訴えるような問題ではなく、山中先生の巧みな問題解決法を多くの研究者や技術者が見直す機会としてとらえるべきだと思う。
STAP細胞のように、科学者が科学の研究と技術開発を同時に行わなければいけない状況になったときに、科学の姿勢と技術開発の姿勢を明確に区別すべきである。山中先生はそれをうまく行いノーベル賞受賞に至った。すなわち技術の部分をうまくカプセル化し一つの完成したオブジェクトとして扱い、そのオブジェクトの振る舞いを科学的に研究されたのである。技術開発では、この逆で科学の未解明な真理をカプセル化した機能をオブジェクトとして扱う方法となり、これがヒューマンプロセスによる技術開発となる。
もしSTAP細胞もそのように進めていたらあのような騒動にならなかった、と思っている。研究で真理が見つかるまでカプセル化すべき部分を早い段階ですべてさらけ出し、オブジェクトとしてその振る舞いを明確にすべきSTAP細胞について、研究を怠り、ES細胞でお茶を濁したのが例のマウスの実体ではないか。警察へ訴えるまでもない一部の研究者が想像しているとおりである。
高分子自由討論会の最初に行われた名大の先生の発表は科学者としての姿勢で研究が進められていた。自然界の現象には科学で未解明な事柄が多すぎるので、あのような真摯な研究は重要である。もしこの真理が３０年以上前に分かっていたら、ひしゃくを５回使用するプロセスを考案した技術者は、処方を見直したかもしれない。
なぜなら当方は４元系のラテックスの処方を考えた２０年近く前にある方法で必ず４成分がコポリマーとして反応するようにデザインしたのである。必ずしも今回の発表の真理に近い内容ではなかったが、科学で未解明の事柄としてカプセル化したヒューマンプロセスで問題解決を行ったのである。
カテゴリー : 一般
pagetop
昨日高分子自由討論会で頭がすっきりした話を書いた。すっきりしたのはポリカーボネートの問題だけではない。ほかにもいくつかあるが、母校の名古屋大学の先生が発表された３元系の共重合体ブレンドの講演は、先日この欄で紹介したラテックス生産プロセスでひしゃくを使った問題の理解に役だった。
今は使用されていないが、３０年以上前に開発された写真会社のラテックスAは４元系で奇妙な分子設計だった。勝手な想像だが、３元系ラテックスの混合物ができているのではないか、と疑っていた。
２０年前当方が担当して開発したラテックスBも少し難しい４元系のラテックスだった。しかし、これは必ず４元系になるようにいろいろと工夫した。過去に開発されたラテックスがあまりにも複雑であり、自分が担当したからには、と意気込んだが、特許を回避しようとしていたら結局４元系の複雑なラテックスになってしまった。
ラテックスAの製造釜を覗くと、表面に光が当たった時にいつもきれいな模様が観察される。ゴム会社に勤務していたときに出席した塗料のセミナーで人間の目はナノオーダーまで見ている、という話を聞いた。実際にナノオーダーが見えているのかというとそうではなく、ナノオーダーレベルの構造を変化させたときに表面の模様の変化として人間の目が認識するという意味だ。
ラテックスAでは偶然結晶構造のラテックスが一部できていたのかもしれない。名大の先生の講演は開会直後の最初の講演でまだ眠くなるような位置づけではないが、難解でありさらに技術としてどのような応用が考えられるのか分からない科学の講演だった。しかし、一つの真理を示しており、その真理のおかげで、ひしゃくを使った思い出が居眠りをしている頭の中に描かれた。
昨今では技術として応用できない研究を軽視する風潮があるが、自然界の新しい真理を生み出す科学の研究は実用性が無くても重要である。なぜなら技術は自然界の現象から人間に有用な機能を取り出し活用する行為であり、自然界の理解が不可欠だからである。
技術では、必要であれば科学で理解できていない現象から取り出された機能でも使わなければいけない状況もある。そのような状況における技術開発では新たな科学が生み出される可能性があるのだが、ラテックスAの事例から分かるように、たいていはほったらかしになっているのが現実である。
そして開発した担当者が行方不明になれば、技術は単なる行為として伝承されるがその意味が不明のためノウハウとして生かされなくなる。以前科学と技術で書いたが、技術を正しく効率よく伝承するためにはその科学的理解が大切である。そのために真理を導き出してさえいれば、科学の研究はそれだけでも価値がある、というとらえ方はいつの時代でも必要ではないか。
ひしゃくの使用回数を５回とした昔の技術者が直感で優れた人物と感じたのは間違っていなかった。ラテックスAでは、ラテックスBよりも規則正しい構造ができる可能性が極めて高い。ラテックスBよりもラテックスAでは必然的に捨て材が多かったはずだ。
（補足）ラテックスの合成を経験されていない方にはさっぱり分からない内容かも知れない。またその経験のある方でも４元系などの複雑怪奇な系を合成されていない方には馬鹿な話に見えるのかもしれない。技術開発で組み立てられ機能を発揮しているシステムの中には、その機能がなぜ発揮されているのか不明の技術が製品に使用されている例、として読んでいただければありがたい。当方は半導体用高純度SiCの技術を開発後、このような技術について科学で説明できることと説明できないことを分類しながら技術開発を行ってきたが、材料技術には科学で説明できないことが大変多いことにびっくりしている。最後に担当した電子写真システムは帯電現象を情報の書き込みに利用している。すべての部品を単純化したシステムではそのメカニズムの説明に成功しているが、実際に使用されている部品は複合材料であり、その帯電現象は複雑怪奇である。例えば当方の開発に成功した中間転写ベルト（PPS／ナイロン／カーボンの設計は前任者。当方はプロセシング設計と立ち上げを担当）は、押出成形で製造されているにもかかわらず、キャスト成膜で製造されるPI並以上の性能を発揮している。なぜ性能が良いのか不明である。科学で未解明な現象から機能を取り出し利用するという行為は、科学成立以前、すなわちニュートンが生まれる前の時代に人間が営みとして行っていたヒューマンプロセスである。弊社ではこのヒューマンプロセスの見直しを行っている。
カテゴリー : 電気/電子材料 高分子
pagetop
これは６月末に参加した高分子自由討論会で勉強した結果であるが、ポリカーボネートという樹脂は高分子のからみあいが原因で面白い特性が観察されるという。T大O教授の講演であるが、当方も昨日紹介したいきさつがあり、ご発表といくつか一致するデータを持っていた。
この先生のご発表は実務に直結する話題が多く、高分子自由討論会の楽しみの一つである。発表内容含めここで書くわけにはいかないので、ご興味のある方は弊社へ問い合わせていただくか、来年度参加されてはいかが？まことに自由な討論会で楽しい。参加費も巷のセミナー費よりも安い。
さて、この先生のご発表を公開するわけにはいかないが、以下は受け売りであることを前提に読んでいただきたい。早い話が当方のこれまで悶々としていた問題を明快に解いてくださったその結果を当方の責任で書く。
まず、PCの難燃化について。一部のPCを除き、PCの難燃性は高く難燃剤を添加しなくとも自己消火性を示す。しかし、これがポリマーアロイになると難燃剤が必要になる。ところが混練条件により難燃性が変化するのである。PCマトリックスにおける難燃剤の分散状態が変わるため、と予想していたが、「なぜ」が分かっていなかった。
難燃剤の分散状態にPCの絡み合い密度が関係している可能性があり、混練条件によりそれが変化するため、と勝手な想像をしてみた。昨年行った実験結果を見てみると、その傾向が出ていた。この絡み合い密度の問題は難燃剤の分散状態に影響があるだけではない。
射出成形性にも影響がでる。これは極端なサンプル比較を行うとわかりやすい。例えばカオス混合を行ったPC/ABSと行わなかったPC/ABSでは、前者の方が射出成形のOWが広くなる。これは、粘弾性の周波数分散を見ても理解できるが、O教授の考察を拝借すれば見事に説明できる。
科学は技術開発で遭遇する現象を解明してくれる。科学において技術とは全く異なる実験の場で出されたデータとその考察を技術開発の現場で用いることができるのは、真理が一つという信頼があるからである。
カテゴリー : 高分子
pagetop
