高分子材料は熱伝導性が悪い。ゆえに熱伝導性を向上するためには、熱伝導性の良好な微粒子を添加することになる。この時にもパーコレーション転移が問題となる。ただ、絶縁体である高分子に導電性を賦与する場合と異なるのは、微粒子の物性があまり大きく影響しない（注）。
すなわち、ある微粒子Ａと熱伝導性が２０倍３０倍良好な微粒子Ｂとを高分子に添加してその熱伝導性の変化を比較しても、同じような挙動を示す。あたかも微粒子の熱伝導性の差の影響が無いような変化である。
あるセミナーに参加した時には、熱伝導性樹脂を設計する時に微粒子の熱伝導性はあまり影響しない、とはっきり言われた。熱伝導性樹脂を開発された経験のある方は、大抵は同様の体験をしている。
導電性の場合とどこが異なるのかと言うと、電子伝導ではトンネル効果で微粒子の接触抵抗の影響が小さくなるが、すなわち接触していなくてもホッピング伝導で電流は流れるが、フォノンではトンネル効果を利用できないので、十分な接触が無いと伝熱ができないという説明がもっともらしい。
すなわち、熱伝導性樹脂では微粒子どおしの接触状態が重要になる。そこで、粒度分布を制御したりして熱伝導を改善する、というアイデアが生まれ、過去にそのような発明が公開されたりしている。
しかし、それでも大きな改善は難しいし、このアイデアでは力学物性の制御が難しくなる場合も出てくる。そこで高分子そのものの熱伝導性を改良しようというアイデアが生まれ、幾つか熱伝導性の良好な高分子が開発されている。ただこのような高分子はえてして他の物性がダメな場合があり、結局汎用高分子に熱伝導性フィラーの分散技術の開発となる。またコストも安くなる。
（注）絶縁体と導電体では、材料の電気抵抗は10の14乗倍異なる。しかし、材料の熱伝導率の差はせいぜい10000倍程度である。ここでは、フィラーの電気抵抗を10倍、1000倍と変えるとパーコレーション転移の様子が大きく変化するが、フィラーの熱伝導率を10倍、1000倍と変えても同じようなパーコレーションの様子を示すという意味である。
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高分子の大半は絶縁体である。ゆえに世界で初めて導電性高分子を発明した白川先生はノーベル賞を受賞された。絶縁体高分子に導電性を与えるためには、導電性のフィラーを添加すればよい。多くの場合コストが安いカーボン粉末が使われ、１０００Ωｃｍ程度まで抵抗をさげることができる。
ところが、１０の１０乗レベルの抵抗を有する半導体をこの方法で製造しようとすると大変難しい。パーコレーション転移が起きるために、抵抗が下がり過ぎたり、抵抗があがったりするからである。もしカーボンの導電性が低く、１０の５乗前後であればこの変動を小さくできる。
この微粒子を高分子に分散し、目標とする抵抗の半導体物質を安定に製造するための微粒子の抵抗やその分散状態については、科学で推定可能で、技術目標まで科学的に立てることが可能である。すなわち、パーコレーション転移のシミュレーションプログラムを科学的に作ることが可能で、現実の現象をコンピューターで予測することができる。
このプログラムでカーボンのような導電性が良い微粒子を用いて、安定に１０の１０Ωｃｍの半導体を製造するには、微粒子の弱い凝集体を高分子中に発生させればよいことが示される。すなわち、弱い凝集体が１０の５乗Ωｃｍ程度の半導体微粒子として機能し、パーコレーション転移による変動を小さくする。
科学では、このようにパーコレーション転移を制御し高分子の高次構造設計目標まで示すことができるが、実際にこの高次構造を実現しようとすると大変である。科学では易しい問題でも技術ではかなり難しい問題となる。混練技術が科学で完全に解明されていないからだ。
カーボン超微粒子の弱い凝集体を均一の大きさで高分子中に均一に分散させるためには、分配混合を進めればよいことが教科書には書かれている。そのためのスクリューセグメントも経験的に知られている。しかし、それでもうまくゆかないのだ。
１０年ほど前、日本を代表する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。すなわち素人では理解できない世界であるというのが当業者の認識である。ところがそのコンパウンドメーカーを信頼していたら、とんでもないことになり、半年で自前の混練工場を建てなければいけない事態になった。
教科書に書かれていた混練技術は役に立たなかったが、ゴム会社で３ケ月間担当した樹脂補強ゴムの開発経験は大変役立った。残業代も出ない新入社員時代であったが、徹夜したり、サービス残業の毎日が定年前の開発で役立った。
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研究テーマの設定は難しい。特に企業においては商品開発テーマと同等評価が得られるような研究テーマ企画と言うのは、それなりの実務経験がないと企画できないのではないか。
１０年後を見据えた基礎研究です、というのは怪しいテーマが多い。しかし３０年前はこのような企画を多く見かけた。ゴム会社だけでなく多くの企業でこのような研究企画が多数推進されていたのではないか。
高純度ＳｉＣの企画も最初提案した時には、怪しい企画が多く推進されていたにもかかわらず、それらの企画以下に扱われた。最初に提案してから３年後に無機材質研究所留学として実現したのだが、昇進試験の答案に書いたところ０点をつけられたので留学が島流しではないかと不安に思ったりした。
この企画は３０年以上たった今でも事業として継続されているので、企業の研究企画としては優れた企画だと思う。また、この企画の中の小テーマの一つにＳｉＣ合成の反応速度論があり、２０００万円かけて超高速熱天秤を開発し、生産に寄与する研究成果を出している。そして学位論文にもなっている。
しかし、ゴム会社の研究部門では、この企画は全然評価されなかった。評価されなかったどころか、昇進試験に落とされるぐらいのマイナス評価だった。
昇進試験に落ちた結果、研究を完成させる機会が得られたのだから、複雑な気持ちだが、とにかく研究部門における研究テーマの評価として低かったことは確かだろう。
しかし、無機材質研究所長はじめ留学でお世話になった先生方には、研究テーマとして高い評価を頂いた。当時セラミックスフィーバーの最中で留学希望者が多く、この評価が無ければ無機材質研究所への留学は実現しなかった。
ゴム会社の研究部門では散々な評価だったが、ゴム会社の故服部社長には大変褒めていただいた。「なぜ研究部門でこのような企画ができないのか」とまで酒の席で言われた。不思議に思い後日上司に尋ねたら、新事業部門の企画として最初説明されたらしいとのこと。
早い話が、当時の研究部門管理職の方々は、この研究テーマに関わりたくなかったと思われる。この研究テーマに関しては３０年以上事業が続いている「不思議さ」以外にFD事件も含め奇妙な体験は多い。ただ、若い時の企業に貢献したいという「思い」の強さが成功に結び付いたと思っている。
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少し驚いたのは、ソニーがリチウム二次電池事業を村田製作所へ売却したと２８日のニュースで報じられたことだ。ただ、そのニュースで複雑な気持ちになったのは、ソニーがリチウム二次電池を世界で初めて開発した、と書かれていた点である。
リチウム二次電池の実用化であれば、ポリアニリンリチウム二次電池の開発として、昭和６３年に日本化学会化学技術賞をブリヂストンは受賞している。すなわち、ブリヂストンが世界初である。
なぜ、ブリヂストンが世界初と報じられないのかご興味ある方は問い合わせていただきたいが、ブリヂストンではリチウム二次電池の火災の問題にも早くから取り組み、電解質の難燃剤であるホスファゼンを実用化している。この電解質に添加するホスファゼン化合物については、日本化学工業で事業が継承されている。
このようなことから、ソニーのニュースについて本欄で触れるかどうか悩んだが、リチウム二次電池事業の状況を示す重要なニュースとして書くことにした。
ハイブリッド車そして次世代の電気自動車に必要な軽量二次電池の開発競争は激しさを増している。また、その二次電池新製品の商品としてのライフサイクルは短い。次から次へと高性能の電池が登場している。このような状況では体力勝負となり、メーカーとして体力が落ちてきたソニーには少々きつい事業となったのだろう。
ブリヂストンでは、日本化学会から技術賞を受賞すると早々と事業を辞めてしまっている。社内では酸化物系セラミックスの正極開発も進められていたので当時は残念に思ったが、今回のニュースを読む限り、経営の判断として正しかったのだろう。
当時のブリヂストンでは、電池とメカトロニクス、ファインセラミックスを３本の柱として位置づけ、新事業開発に取り組んでいた。高純度SiC事業を提案した当方は、最初にテストマーケティングを始め、駄馬の先走りと言われたりしたが、おかげで大きな市場は無いが将来必ず成長するという確信を得ることができた。
そして、いわゆる開発の死の谷を一人で歩くことになるが、死の谷を歩きながら、他の二本柱の技術開発のお手伝いをしていた。どのような技術を開発したかは自慢話になるのでここで書かないが、電池や電気粘性流体の仕事でいくつか成果を出したために、住友金属工業と高純度SiCに関するJVを立ち上げながらも写真会社へ転職することになった。
ブリヂストンの三本の柱の方針は、半導体治工具用高純度SiC事業として化工品部門に移管され現在も続いている。また、リチウムイオン電池電解質の難燃剤は、日本化学工業で事業が続いている。
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一般に高分子材料は導電性や熱伝導性がわるい。ゆえに樹脂の導電性の改良には、カーボンなどの導電性フィラーを添加し、熱伝導性の改良にはダイヤモンドやBNなどの熱伝導性フィラーを添加する。
このような高分子材料へフィラーを添加する物性改良方法では、パーコレーション転移が観察される。面白いのは導電性の改良時に現れるパーコレーション転移の挙動と熱伝導性材料で観察される挙動が異なることだ。
熱伝導性材料で観察されるパーコレーション転移の挙動は、弾性率の変化で観察されるそれと近い。理由を知りたい方は弊社へ問い合わせていただきたいが、古典的には、複合材料の教科書には、混合則として十把一絡げで説明されている。
また、少し手の込んだ方法としてMaxwell-Euckenの理論式やNielsenの理論式が知られている。しかし、高分子材料にフィラーを添加したときには、クラスター生成を確率的に捉えるスタウファーらによるパーコレーションの考え方で、統一的に理解可能である。
面白いのは、導電性材料で観察される不安定さでは、パーコレーションという現象を直感的に理解していただけるが、熱伝導や弾性率の問題では、ぴんとこない人が多い。
この理由は、例えばフィラーの熱伝導性が大きく変化しているのに、添加量と複合材料の熱伝導率の関係が一つの曲線上にプロットされたり、アスペクト比の効果が導電性ほど顕著に現れなかったりと導電性材料とは少し異なった挙動となるからだ。
現象を科学的に正しく理解できないと材料開発を進めることができないので、年に２－３件はこの関連の質問がある。科学的にはフィラーの分散をパーコレーションで説明でき、パーコレーションによる考察が可能となれば、あとは技術で改良するだけである。
ただし、科学的な美しいデータが得られないこともある。科学と技術の違いを理解できておれば難しい問題ではないのだが。また、熱伝導性フィラーとしてダイヤモンドが要求される場面は少なく、シリカやアルミナ程度でフィラーとして十分目的を達成できる場合が多い。
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今時PCを自作する人は減ったのだろう。書店に並んでいた自作PCファンのための雑誌がほとんどなくなった。また、久しぶりに秋葉原を歩いてみると、自作マニア向けの店も減少しており、マザーボードメーカーも数社になっていた。
最近のマザーボードは安くなったと思う。マザーボード一枚あれば、その他のインターフェースカードを買わなくてもよい。昔は、ビデオボードからサウンドカード、さらにはハードディスクを接続するSCSIIカードまで買わなければいけない時代もあった。
自宅で使用しているPCは、30年近く前から自作PCで常に先端のCPUが稼働していたが、この10年ほどは2台自作しただけである。CPUの進化に併せてPCを組み立てていたころに比べると、CPUの速度変化がOSに隠れてしまったので新しいPCが欲しくなる気持ちも薄らいできた。
昨年組み立てたPCと7年前組み立てたPCの2台使用しているが、日常の使用において速度感にそれほどの違いは無い。
最も昨年組み立てたPCには最上位のCPUではなく、Core－i７の安価なCPUであり、CPUの能力そのものが7年前の2.5倍程度なので、OSを介した速度は7年前の4コアのCPUと比較しても速度差が見えにくいのだろう。おまけに古いPCには、高価なビデオボードがついているので、WINDOWSの動きは、新しいPCよりも動作が良い。
しかし、サウンドカードの音質は２台のPCで少し異なっている。昨年組み立てたPCには、SE-200PCI-LTDが、古いPCには、SE-200PCIがつけてある。実は、昨年SE-300PCIを購入したのだが、SE-200PCI-LTDのほうが音質が良かったので、古いPCにつけていたボードを使いまわしで新しいPCにつけた。ところが、古いPCにSE-300PCIを取り付けることができない。
古いPCのマザーボードにSE-300PCIの規格にあうソケットが無いためだ。仕方がないので、SE-200PCIをつけている。SE-200PCIでも当時のマザーボードのサウンドチップよりいい音がするからだ。改めてSE-200PCIとSE-200PCI-LTDと比較して聞いてみると、音の奥行き感や楽器の輪郭のようなものが明らかにSE-200PCI-LTDのほうが優れている。
ONKYOに期待してSE-300PCIを購入したのだが、これがはずれだった。確かにSE-200PCIよりも音はよいのだが、SE-200PCI-LTDに比較すると、楽器の輪郭のようなものがやや甘い。例えばポールサイモンの古いレコードからの録音を聞くと、ギターの指板で擦る音ではSE-200PCI-LTDのような生々しさが無く、SE-300PCIでは少し優しい音がする。
フィルラーモンがどのようなニュアンスでレコーディングしたのか知らないが、レコード盤から聞く音に近いのがSE-200PCI-LTDの場合であることを考慮するとSE-200PCI-LTDのほうがSE-300PCIよりも再生装置として優れていることになる。
しかしネットオークションを見て驚いた。SE-300PCIが新品よりも高い値段で販売されているのだ。SE-300PCIは2年前に生産中止になったので、すべて中古品である。ゆえに新品より価格が下がって当然と思っていたら、当方の購入価格よりも皆高価な値段が付けられている。ここだけの話だが同じ中古品を購入するのなら、SE-200PCI-LTDのほうがお買い得である。Windows10でもトラブルなく動作している。
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フェノール樹脂の廃棄処理作業を利用して行った実験では、実用的な条件を見出せなかったが、フェノール樹脂とポリエチルシリケートとを混合して、シリカが沈殿せずいつまでも透明になっている液体を創りだすことができた。この１ケ月後には無機材質研究所への留学を控えていた。実験の続きは、２年間の留学を終えてから実施するつもりでいた。
しかし、留学したその年にその実験の機会が訪れたことは、一年ほど前の活動報告に書いたので、ここでは省略する。高純度ＳｉＣの前駆体ポリマーはこのように試行錯誤の結果完成したのだが、この前駆体ポリマーの合成条件については再現性やロバストも高く、実用性の高い技術であった。
ただ前駆体ポリマーの品質管理方法の問題が残っていた。すなわち、前駆体ポリマーが本当に均質であり、それを炭化した時にシリカが分子状態でカーボンに分散しているかどうかを科学的に証明（注1）するとともに、一定の品質を管理する方法を考えなくてはいけなかった。
この点については、最初から炭化物についてＳｉＣ化の反応を動力学的に解析してやろうと決めていた。すなわち、ＳｉＣ化の反応速度論について、形式知として結論を出してやろうという野心をもっていた。
当時シリカ還元法の反応機構については諸説あり、ＳｉＣ化の活性化エネルギーも形式知として存在していなかった。ゆえに、この形式知が定まっていない状態を科学的に終結させれば学位を取得できると考え、学位取得をめざしていた。
しかし、ＳｉＣ化の反応をモニターするためには２０００℃まで短時間に昇温可能な熱天秤（ＴＧＡ）が必要だが市販品に無かったので新たに自分で製作しなければいけないという壁にぶつかった。この壁は２０００万円かけて熱天秤を手作りして乗り越えたが、自作した高性能超高温熱天秤が完成して、美しいデータを見た時には感動した。
解析結果は、当方の学位論文を読んでいただきたいが、ＳｉＣの前駆体ポリマーの効果がそのまま現れているきれいなデータである。ただし、これは捏造ではない。熱天秤の生データも載せているので見ていただきたい。わずかであるが、プログラムで取りきれなかったデジタルノイズがでている。
アナログデータを出力し、チャートから解析する方法もあったが、速度論の解析をアナログチャートを使って人為的に行うとやや恣意的な解析も可能となるので、すべてコンピューターに解析をやらせた。すなわち、科学的研究では真理こそ真摯に追及すべきゴールなので、客観的なデータ処理(注２)に徹底して拘った。おかげで、Ｃ言語のプログラミングスキルを身に着けることができた。当時気軽に使えたＮ８８ＢＡＳＩＣは計算精度とその処理速度に問題があったので、処理速度の遅いパソコンで計測制御を行うためには、アッセンブラーかＣ言語をどうしても学ぶ必要があった。
（注１）電子顕微鏡では、フェノール樹脂とポリエチルシリケートのコポリマー及びそれから製造された炭化物についてシリカが粒子として析出していないことを確認していた。また、SiOはフッ酸で除去できるので、表面をケミカルエッチングした状態も観察していた。しかし、電子顕微鏡観察という手法は、極めて狭い領域観察であり、科学的な証明に用いることができても、実際の生産になると、大きな領域での均一性が問題になる。そのためマクロ的な均一性をどのように確認するのかという問題が発生する。TGAの実験は、数百マイクログラムまでの量の均一性を評価したり、加熱条件の違いで反応がどのように変化するのか確認できた。すなわち品質管理に必要な装置であったが、SiC化の反応炉設計のためにも重要な設備だった。
（注２）STAP細胞の騒動では、論文データの扱いについてどこまで捏造なのか議論になった。４０年前の学位論文を見ていただければ分かるが、その時の議論を当時の学位論文に適用したら、捏造と言われても仕方がない論文は多数存在する。ちなみに当初ゴム会社が国立T大に多額の奨学金をお支払いしていたので学位の面倒を見ていただいたが、お手本のためにみた学位論文にはひどいものがいくつか存在した。生チャートをそのまま載せるのではなく、写し取ったグラフを載せているのだが、本来存在すべきシグナルが何故か存在しないチャートを平気で載せている論文もあった。たまたまリン系の化合物について多数分析していたので気がついたのだが、それでも許された時代があったのだ。また許された、というよりもチャートから写しとって掲載するように指導もされた。ご指導されたとおり論文に掲載したが、今のようなデジタル処理ができない時代には、何でもありの時代だった。研究者が善人ばかりの時代の良き思い出であるが、疑問に感じていたので、データ収集から解析まですべてプログラムで処理する方法を選んだ。データ処理をどこまで凝るのかというのは、本質とのバランスだろうが、現代は４０年前よりもデータ処理に関しては厳しく管理すべき時代と思う。
(注３)学位は子供の頃からの目標と夢であり、学位論文にはこだわりがあった。以前の活動報告に少し書いたが、わけあって国立T大で学位を辞退することになった。英文で学位は完成していたのだが、中部大学では、英文ではコピペを見落とすので全部日本語で書くように指導された。しかし驚いたのは、細部に至り厳しいチェックを何度も受けたことだ。見本でみた学位論文の品質から十分にそのレベルを満たしていた、と思った論文に容赦なく赤ペンが入り、書き直しを何度もすることになった。だから、STAP細胞の騒動で露見した学位論文の問題にはびっくりするとともに、学位とは何か、という問題を改めて深く考えさせられた。学位とは指導者にとっても責任を問われる作業なのだが、それを正しく理解していない先生がおられるのだろう。価値ある学位とは、授与する側とされる側が科学の真理に対し、誠実で真摯に対応したかどうかで決まる、と思っている。国立T大で受けた指導時間と中部大学で受けた指導時間では圧倒的に後者が長かったが、審査料８万円という金額で恐縮した。
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フェノール樹脂天井材の開発は、一年という短期決戦だったので、物量の投入スケールはものすごかった。ポリエチルシリケートの残量は、１００ｋｇ程度であったが、フェノール樹脂については、世界中のフェノール樹脂メーカーから集められたあらゆる種類のサンプルがあった。恐らく廃棄処理したフェノール樹脂は１ｔ以上だったように記憶している。酸触媒も３０種類以上あり、すべてゲル化させるためには、２日ほどかかりそうだったので、徹夜覚悟で実験を行った。
試行錯誤の実験で成功するためには、考えられる実験条件をすべて実施することである。そしてそれを効率的に行う手段として、ラテン方格を用いる実験計画法があった。フェノール樹脂はすべてレゾールタイプであり、分子量で３グループに分けることができた。また、酸触媒もグループ分けができた。ポリエチルシリケートについては、低分子量のテトラエチルシリケートなども検討する必要があったが、ごみ処理のために購入することはできなかった。
結局材料と時間の都合で、すべての実験条件を実施することはできなかったが、フェノール樹脂とポリエチルシリケートと酸触媒を混合した時に透明な液体ができる条件をいくつか見出した。残る問題はゲル化だったが、このゲル化条件について最適条件をこの日見つけることができなかった。しかし、天井材の開発を行っていた時には、フェノール樹脂とポリエチルシリケートを混合した時に透明になる条件を見出すことができなかったので、大きな収穫だった。
８組ほど透明になった液体をドラフトに保管し、他はすべて廃棄処理場へ運んだ。翌日ドラフトに保管したサンプルを観察したところ、二つほど半透明のままゲル化していたサンプルがあり、実験の成功を確信した。後はゲル化時間を短くするだけである。
フェノール樹脂にはメチロール基があり、ポリエチルシリケートは酸触媒が存在するとフェノール樹脂に含まれているわずかな水分で加水分解し、シラノールを生成する。メチロール基とシラノール基あるいはフェノール性水酸基とシラノール基は反応する可能性があり、わずかな形式知からリアクティブブレンドの成功可能性は存在した。
しかし、ポリエチルシリケートとフェノール樹脂のχは大きいので、両者の反応前に相分離する問題があった。しかし混合撹拌しているときに両者の反応活性点がうまく衝突すれば反応し相分離しなくなる。ただそのような都合の良い条件があるという形式知が存在しなかった。
都合の良い条件について考察するための仮説については幾つか考えることは可能である。科学的に実験を行う場合には、そのいくつかの仮説を確認しながら進めることになるが、酸触媒の量とか反応温度とか撹拌条件とか考えなければいけない因子が多すぎる。仮説を確認しながら進めると言っても、結局は、ある特定の条件における確認作業になってしまう。形式知が少ない時の科学的な仮説に基づく実験の危うい部分である。
フェノール樹脂を廃棄するために行った実験の結果から、天井材開発で得られたデータを見直してみると、１年前は最適条件からかなり外れたところで検討していたことがわかった。ポリエチルシリケートが加水分解してシリカが析出する条件と、ポリエチルシリケートとフェノール樹脂とのコポリマーが生成し透明な液体となる条件とは大きく異なっていた。これは実験データを蓄積しなければわからないことで、科学的に見出すためには、多くの形式知を新たに蓄積する必要があった。
(補足)ｉＰＳ細胞を作るために必要な４つの遺伝子を発見した山中博士も、遺伝子の全てを一つ一つ確認していてはこちらの命がもたない、と言って非科学的方法で実験を進めている。なんでもかんでも科学的に進めなければいけない、という硬直した考え方ではイノベーションを起こせない。しかし、非科学的方法で昔ながらの試行錯誤では、科学誕生以前の技術の進歩と同じ速度になってしまう。効率的な非科学的方法というものが存在し、弊社はその指導を行っています。すでに中国で実績が出ており、アジャイル開発も新材料の市場投入で成功させています。
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論理で仕事を組み立て、その結果見落としが生じても気がつかないということは、形式知の情報が乏しい時によく起きる。このような場合には、形式知重視の進め方だけでなく、思い切ってすべてのケースについて実践知に基づく実験を進めた方が良いという事例をERFの体験で書いたが、高純度SiCの発明プロセスに話を戻す。開発に用いたフェノール樹脂の処分作業がどうして楽しかったのかという4日前の話の続きである。
フェノール樹脂やポリエチルシリケートの反応に関する形式知は、当時実用性の乏しい内容しか公開されていなかった。フェノール樹脂発泡体を用いた天井材の開発では、酸触媒により反応速度が異なることは、形式知から理解できていても、フェノール樹脂に添加剤が入って複雑な処方になると、その形式知は活用できず試行錯誤で発泡とゲル化のバランスをとることになる。科学的な反応解析も可能であるが、合理的な試行錯誤の実験方法であるクラチメソッドのほうが効率がよい。
ところが、主任研究員である上司から、試行錯誤ではいけない、科学的に仕事を進めよ、と言われていたので、最適化実験以外に、ゲル化速度のデータを収集したり、発泡速度が系の内部温度で決まる、という仮説を支持するデータを集めたりしなければいけなかった。しかし、このようなデータは一年と言う短期の開発では、研究成果を活かすことができない。（注１）
しかし、役に立たない、と言ったならば、基礎研究をやれと言われ仕事が増えることは経験から学んでいたので、片手間に集めたデータに速度論の色をつけて、試行錯誤で出来上がった技術の説明に利用していた。この時運よく、パチンコ玉を使ったゲル化速度測定法に関する論文を見つけた。
これは、アメリカの技術者によるややインチキ臭い論文だったが、反応速度論など十分に理解していない上司には、歓迎された。このような状況では、試行錯誤による開発成果をあたかも形式知で出来上がったかのように組み立て説明すると上司を満足させることができた（注２）ので、そのおかげで反応速度論については深く勉強する機会となった。
不燃天井材の開発は、科学的な成果を求める上司と技術で短期に仕事を解決したい担当者の思いとのジレンマで悩むこととなったが、これは、技術と科学の違いについて企業のモノつくり哲学を深めるために良い体験だった。
この体験のおかげで、フェノール樹脂とポリエチルシリケートとの相溶を否定するフローリーハギンズ理論という形式知など怖くは無かった。現象の一部しか占めていない形式知で否定されたとしても、天井材の開発で行ってきたような試行錯誤ですべての条件で実験を進め、形式知から漏れた条件を見つければよいだけである。
幸いなことに天井材の開発に使用し余ったフェノール樹脂やポリエチルシリケートは大量にあった。さらに、ごみ処理業務なので科学的なレポートをまとめる必要もなかった。フェノール樹脂とポリエチルシリケートが相溶し透明になった状態だけを目標にひたすら混合すればよいだけだった。
（注１）研究としてまとまったときには、すでに天井材の配合が完成していた。すなわち研究と開発が同時進行で進むコンカレントエンジニアリングというとかっこよいが、研究のための研究を開発データから流用し、まとめていただけである。科学一筋の人は研究を先に行うかもしれないが、研究で解明される結果と、開発で望んでいる結果が異なっていた、という事態になる。この場合、ゲル化と発泡反応のバランスをとる界面活性剤と酸触媒が必要なのだが、研究成果では、それぞれが反応に及ぼす効果を示す結果しか得られない。そこから最適な組み合わせが分かるのかというと、残念ながら研究成果と実際の結果は異なることになる。しかし、報告書は、研究報告書と開発報告書が同時に作成され、このような作業で作成された報告書は、あたかも研究成果はすばらしく、開発にそのまま活かされているようなレポートを作成することが可能である。研究は千ミツと言われているが、すなわち１０００個研究して３つ成功すれば良いそうだが、このような研究レポート作成法は開発が必ず成功する研究を約束する。このとき、無駄な作業をやらされている、という気持ちが強かったが、言われたことをサービス残業の連続で遂行してみて、良かったと思っている。すなわち、研究と開発をコンカレントに行う必要がなく、研究報告書が必要であれば、開発を完了してから研究報告書を作成すると、同じようなレポートを作成することが可能となる。そうすると開発を１００％成功できる研究のやりかた、となる。じつはこれは大切なことで、開発で得られた実践知の中から形式知をまとめておく、という作業であり、技術の伝承のために重要なことである。
（注２）科学のまずいところは、あたかも論理的に正しい議論に組み立てると、それが真として定まってしまうことである。この時の上司への説明では、データの捏造をやっていない。また、捏造ではない証拠に、その時の論理的説明のとおりに技術ができあがり、工場で安定に生産できているのである。しかし、説明している当方は、捏造に近い恥ずかしさがあった。例えば、熱分解の速度論では、TGAのグラフで接線を引いて値を求めたりするが、当時はアナログデータしか取得できなかったので、チャート紙の上で、自分の好きな傾きで接線を引いても問題にならない時代だった。ただこの時の気恥ずかしさから、高純度SiC生成の反応速度論の解析では、２０００万円かけて当時の技術レベルでほぼ完璧といえる熱天秤を自力で開発している。学位論文にその天秤の仕組みと解析データが掲載されているのでご興味のある方はご一読ください。ちなみに当時１０００℃までのTGAならば５００万円以下で購入できた時代である。しかし、２０００℃まで短時間に温度を上げることが可能な熱天秤など存在しなかったので４倍の値段をかけてでも会社から許可が出たのである。科学をまじめに追究するのはお金がかかる。ちなみにSTAP細胞の研究費は１億４５００万円かかったそうだ。
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３００種類の界面活性剤について、カタログデータを用いて主成分分析を行うと、それらを幾つかの群に分類することができた。この処理で得られた結果は、統計的に偶然得られた関係である。これが科学的に意味のある関係かどうか、すなわち形式知として認められるかどうかは、統計的な意味と科学的な意味とのすりあわせ考察を行い、そこに普遍的な関係を見出だし、実証実験を行い、形式知として、改めて考察しなおさなければいけない。
しかし、技術開発に使うだけであれば、この分類された結果を一つの「機能分類表」と捉えノウハウあるいは実践知としてそのまま活用可能である。軟質ポリウレタンフォームの報告書を書くために作成した界面活性剤の分類マップをＥＲＦの劣化問題でも活用した。すなわち、増粘したＥＲＦを２００個の試薬ビンに分けとり（注１）、それぞれにすべての群から選ばれた界面活性剤を一種類ずつ添加し変化を観察したのである。
この作業を形式知としてよく用いられるＨＬＢ値だけを頼りに行うと、昨日説明したような理由で最適な界面活性剤を見落とすことになる（注２）。実践知を用いて、すべての条件を実験するという姿勢が大切である。
また、界面活性剤はいろいろな分野で用いられるキー素材であり、等しいＨＬＢ値でも分野が異なると用いられる界面活性剤の分子構造が大きく異なっている場合も多い。表面界面の科学は２１世紀の今日でも新しい研究論文が出ているような分野なので、形式知だけですべてを語ることは難しい、と思った方が良い。その道の職人の意見の方が、アカデミアの先生の意見よりも正しい時がある。
研究として界面活性剤の検討を真面目に行うと大変な工数がかかるが、界面活性剤の特定の機能だけを調べたいのであれば、実験計画そのものを簡単にできる。
ＥＲＦの劣化問題では、粘度を下げることができる界面活性剤を見つけるだけ(注３)なので、２００個の試薬ビンを一晩静置し、翌朝粘度の下がっている試薬ビンを見つければよいだけである。この探し方も、目の前で試薬ビンを振り観察するだけの簡単な作業で済む。目視で粘度変化が分かるくらいの効果が現れない界面活性剤では、実際に用いることができない。
ところで、軟質ポリウレタン発泡体の場合には、界面活性剤とイソシアネート以外の成分をあらかじめ大量に混合しておき、ここから紙コップで分取して、紙コップの中で界面活性剤とイソシアネートを添加した時の反応を観察するだけの簡単な作業で簡単に最適な界面活性剤を見出すことができた。
以上のように、形式知に頼り真面目に実験を行っても、漏れがあったならば、長時間かけて否定的な結論しか得られないが、漏れがないようにすべてのケースについて（その結果、実験数は膨大になるが）実践知を活用して機能だけを追求する（その結果、実験時間を短縮できる）ような実験を行えば、短期間で技術シーズを見出すことができる。
この連載で伝えたいことは、何でも科学的に行おうという考え方をそろそろ見直したほうが良いのではないか、と言うことである。科学は技術者にとって便利で大切な哲学であるが、形式知が不足している分野では、それを使って問題解決できない場合も出てくる。しかし非科学的な方法で問題解決できるならば、それは良い方法で活用すべきである。iPS細胞の研究も非科学的問題解決法から始まっている。
（注１）この時手元には２００種類の界面活性剤しか用意していなかった。
（注２）実際に複数のスタッフが一年以上界面活性剤の検討を行ったが、この問題を解決できる界面活性剤を見つけることができなかった。ＨＬＢ値を頼りに１００種の界面活性剤について実験を行ったそうだが、それでも見落としているのである（当方は偶然二倍の量だったが実験は一晩である）。科学は普遍的な真理を提供してくれるが、それは自然現象をモデル化したある側面の真理であることを忘れてはいけない。
（注３）繰り返しになるが、ゴムに封入されたERFの機能が喪失した現象を問題として捉えるときに、（１）増粘しているERFに着目する、（２）ゴムに着目する、（３）ゴムとERFの界面に着目するという３つの視点がある。当方にお手伝いの依頼が来たときには、（１）の視点については解決策が無い、という結論が出され、難しい（２）と（３）の視点で問題解決しようという方針が立てられていたようだ。しかし、そのような方針すら知らされなかったので、まず一番解決しやすいと思われる（それゆえ依頼してきたマネージャーも最初に取り組み否定証明で解決策無しという結論をだした。）（１）の視点で実験に取り組んだ。同じ部門でありながら、奇妙な秘密主義のおかげで問題解決が早くできた。
カテゴリー : 一般 連載 電気/電子材料 高分子
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