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2014.06/01 高純度βSiC合成法の開発(11)

人事部長との面接は2時間以上の長丁場だった。人事部長も当方のガス抜きは大変だろうと時間を取ってくださっていたのだ。この時の人事部長はその後子会社の社長として栄転されるのだが、企業人としてお手本になる人だった。難解な技術の話でも熱心に傾聴してくださり、的確な仕事の進め方や対応のアドバイスをしてくださった。

 

32年間のサラリーマン生活で何があっても腐らず貢献と自己実現を実践できたのはこの時の面談が大きく影響している。サラリーマンとしての一大事に親身になって状況へ真摯に向き合いアドバイスしてくださったのだ。悔しさや腹立たしさが、自分の未熟さの反省に変わる気づきを与えてくれた。

 

翌年の昇進試験では、会社の先行投資も決まった後であり合格することはわかっていた。試験官はリクエストどおり前年度と同じ方だと伝えられた。同じ内容の答案に今度は100点という最高点がついていたという。その試験官とは直属の部下になって仕事をしたことは無かったが、その心意気が気に入った。会社では昇進試験だけの接点であったが、良い印象を持っている。

 

この時の会社の風土は、CIを導入していた時期であり、前向きで建設的な動きが感じられた。ゆえに昇進試験の問題のような解決方法がなされたのだろう。しかし、7年後研究の妨害のためが起きたときは、全く異なる風土になっていた。世界5位の会社が3位の会社を買収し、世界1位を目指そうと血みどろの戦いをしているときであった。

 

バブルがはじける前に激しいリストラの嵐が吹き荒れていた。どの部門の管理職も血眼になって仕事をしている様子が担当者にも伝わっていた。そのような風土に変化していてもマイペースで他社とジョイントベンチャーにより半導体冶工具の事業を立ち上げた姿が周囲から反感をかってもおかしくない状況であった。この劣悪な風土は、新聞や週刊紙で大きく報じられたあの騒動まで続いたそうだ。

 

何か社内で問題が起きたときに、会社に裁判所は無いのである。その会社の組織風土がその問題を裁くことになる。会社には規則や規程はあるがその運用は経営者にゆだねられている。ゆえに会社内で問題に遭遇した場合には、決して自分で動いてはいけない。第三者も巻き込み、信頼できる管理者に動いてもらい問題を解決するのが良い。誰も動かなかったのなら、何もしない解決というのがサラリーマンの知恵である。問題解決に動けば動くほど誠実で真摯に対応したいのであれば、問題を明確にして会社を辞める以外に道は無い状態になっていった。

 

しかし、昇進の問題では当方が無鉄砲な動きをしても会社に留まれるような環境が次々と作られていった。社長の前でプレゼンテーションしてその場で2億4千万円の先行投資が決まったり、社長との飲食や、ファインセラミックスのための特別な研究棟が建設されたり、と会社の動きは速かった。その結果、3年でも留学していいよ、と言われた状態から今すぐ研究所に戻ってこいという状態まで当方の周囲の環境整備が進められた(続く)。

 

 

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2014.05/28 高純度βSiC合成法の開発(8)

当時ゴム会社では、係長職と管理職(社内の呼称は異なる)の選抜に筆記試験が課せられていた。しかしこの試験については過去問題や予想問題が受験者に流れていたり、裏の噂もあったりした。無機材質研究所へ留学して3ケ月経過したときに受験案内が人事部から届いた。また研究所の友人からは予想問題が届いていた。不合格になるとは思えない状況だった。

 

筆記試験の問題は数題ある試験問題から一題選択し、3時間の試験時間でA4用紙3枚程度にまとめるというものだった。新規事業のシナリオや過去の業務について考察しまとめるなどの試験対策をして臨んだ。びっくりしたのは予想問題と称されていた問題がそのまま出ていたことだ。合格したと思った。

 

10月になり、人事部長から昇進試験不合格の知らせを無機材質研究所で受け取った。意外であった。入社後担当したテーマでは、必ずゴールを期限内に達成していた。また商品化テーマも3件担当していた。0件でも研究所では合格ラインであり、1件担当すれば絶対に合格とも噂されていたので何らかの意図を感じた。

 

電話の応対を見ておられた、総合研究官I先生と主任研究員T先生が心配され、当方が描いているビジョンを実現するための実験を無機材研で一週間だけ行ってよい、と言ってくださった。当方のモラールダウンを心配してのことである。すぐに当方は、ゴム会社の研究所元同僚に電話をかけ、事情を話し、ドラフトで実験できるように準備して頂いた。高純度SiC前駆体高分子を合成するためである。

 

人事部長にも無機材質研究所のご配慮をお話しし、1日だけ研究所へ出張し実験を行うとの連絡をした。フェノール樹脂の廃棄作業で反応条件についてデータを収集していた実験ノートのデータが役立った。元同僚は、丁寧にドラフトの中に試薬関係をすべて準備してくださっていた。また、フェノール樹脂についても、素性の分かっている樹脂を3種類ほど緊急で取り寄せるなど至れり尽くせりであった。

 

 

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2014.05/27 高純度βSiC合成法の開発(7)

無機材質研究所で最初に担当したテーマは、αSiC単結晶の異方性がどれくらいあるのか実測する研究だった。四軸回折計に単結晶を取り付け、それをYAGレーザーで直接加熱し、2000℃までの線膨張を測定する仕事だった。ところが2000℃まで耐える接着剤が世の中に無いので、結晶を高温度で固定することができず、1000℃前後までしか測定できない。また、その温度領域までならYAGレーザーも不要であった。

 

このような状況だったので最初の仕事は接着剤開発となった。この仕事では天井材開発でフェノール樹脂を扱った経験が生きた。すなわち特別に配合したフェノール樹脂で結晶をカーボンロッドに固定し、それを窒素下で炭化する。処理後石英管に封入しゴニオヘッドに取り付けて2000℃までの測定が可能となった。

 

石英管への封入は学生時代のガラス細工の経験が生きた。フェノール樹脂の処方については、残炭素率をあげ、さらに熱処理でひび割れしないように材料設計する必要があったが、いずれも高防火性フェノール樹脂天井材の開発で経験した改善項目である。入所後1週間でαSiCの線膨張率測定が2000℃まで可能となったので周囲がびっくりされた。

 

この線膨張率測定のテーマ以外にSiCのスタッキングシミュレーションのソフトウェア-開発を行った。SiCには積層の形態の違いで多数の結晶系ができ(多形)るのでこれをシミュレーションするプログラムである。当時16ビットのPCが主流だったがフロッピーを使用することができたので、50層程度まで積層で生じる多形のスタッキングデータを集めることができた。これは計算が安定してできるまでに1年近くかかった。

 

半年間はこうしてSiCの単結晶についてじっくりと研究することができた。留学し半年が経過して、昇進試験の結果を人事部長から知らされるまで幸せな毎日が過ぎていった。また、ゴム会社から義務として命じられていなかったが、I先生がT所長室での面談時の状況を心配され、月に1回報告書を持って人事部へ出張したらどうか、と言われていた。そこで定期的に本社へ出かけた。留学中の所属は人事部だったので、人事部長から研究所へ報告書が回覧されていた。しかし報告書のフィードバックは一切無かった。

 

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2014.05/26 高純度βSiC合成法の開発(6)

無機材質研究所から帰路の社有車の中で話題になった、バッテル研究所と無機材研T所長の見解との相違は、事業としてみているコンサル会社とアカデミアの楽観的見方との違いだろう、という結論になった。2:1であったので多数決としての結果である。

 

当方は、経営的な見方や考え方について参考になったが、30年以上経過してその社有車の中で行われた議論を振り返ってみると、技術のイノベーションに対する感度が経営判断を左右する問題が大きいと思った。これまでの技術の歴史というものを十分に理解しないで、ステレオタイプ的にアカデミアの見解を批判するのは危険である。アカデミアにも凄い先生がいらっしゃるのだ。高い金を払ったバッテル研究所のレポートを信じたい気持ちも分かるが。

 

バッテル研究所の調査レポートは、過去から現在の科学的情報を基にその延長線上の未来を予測した内容である。T所長の予測は、科学的情報を基にしているが、未来の社会における無機材料のあるべき姿を語った内容である。両者の違いは、予測不可能なイノベーションの存在を認めているかどうか、という点である。

 

社有車の中では、T所長の予測は経済性を考えていないから学者の意見だ、と簡単に切り捨てられていた。当方は、地球上のクラーク数や、単結晶育成技術の進歩などT所長の発言の中にも経済性の要素が語られていた、と思っていたが、それらは他の2名によれば教科書の上での話で実現されていない、と否定された。

 

当方の高分子前駆体による高純度化技術についてもまだ実現できていない、という理由で事業判断のまな板に載せられない、と排除された。道路が渋滞していたため、社有車の中で2時間以上企業における事業企画の考え方を教育された。

 

この社有車の中の勉強で、かつて同期のKが言っていたことを思い出した。50周年記念論文のようなイベントは、従業員に夢を語らせる施策なので実現性よりも多くの事業を生み出す可能性を感じさせるコンセプトで訴えることが重要になってくる。今実行できる研究開発企画を書いても、そのイノベーションの要素が大きければ博打にしか見えないので研究所にも判断できる人などいないが、今実行できる内容ゆえに専門外の人間には小さな夢にしか見えない、といった言葉である。

 

30年以上経って、当時のバッテル研究所の予測とT所長の予測では、SiCに限定すれば、後者が正しかったことを歴史が証明している。そしてそのT所長の言葉を信じて住友金属工業とJVを起業するまで頑張ってみて言えることは、世の中にイノベーションを引き起こす企画の立て方を書いた満足な書が無い、ということだ。

 

技術とは機能を実現するために科学の進歩を貪欲にとりいれるものだ。科学は真理を追究し、その論理を正確に積み上げていくので進歩の速度には限界がある。新しい発見が無いと科学の飛躍的な進歩を望めないのである。だから科学に基づくバッテル研究所のレポートは無難なシナリオになっていた。

 

新しい発見が科学の世界で起きると、その先の進歩は技術の進歩が圧倒的に早い。iPS細胞のヤマナカファクターの発見で大人の細胞をリセットできる技術が開発されたが、まだ科学としての進歩は遅い。iPS細胞で今進んでいるのは技術開発である。もし科学の進歩が早かったならばSTAP細胞の発見について有益な寄与ができたはずである。T所長の予測は科学と技術の違いを認識した研究開発企画の良い例だった。T所長もI先生もそのキャリアが示すように企業の研究開発の問題をよくご存じの方であった。

 

 

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2014.05/23 高純度βSiC合成法の開発(5)

無機材質研究所へ留学するための手続きを兼ねてゴム会社の役員と直属の上司、当方と3人で終日出張した。T所長が特別に2時間面会してくださり、高純度SiCの将来性について講義してくださった。それから30年のSiCという材料の歴史を振り返ってみると、時間の尺度を除き、ほぼこの時の予想は当たっている。うれしかったのは、そのイノベーションに当方のビジョンが一役買う、と持ち上げてくださったことだ。

 

役員は、彼の論文は、あまりにも生々しいので会社ではボツになったが、わはは、と笑っていた。ここは笑うところではないだろう、と内心思ったが、直属の上司は、続けて、2年という話になっているが、3年4年と御指導して頂いて良いですから、と、当方が心配になるような冗談が飛び出した。そしたら無機材質研究所のグループ長I先生が、ここは学校ではないから長期間いても学位を取れないので、会社のサポートが重要ですよ、と真顔で答えてくださった。

 

I先生ならずとも一番びっくりしたのは当方で、まるで厄介者払いのように思われているのではないか、と心配になってきた。帰りの社有車の中で、本当に3年以上留学していて良いのか尋ねたら、海外留学には皆3年程度行っているので構わない、とあっさりとした回答だった。そしてT所長のお話と、バッテル研究所の調査レポートとの差異の議論になった。

 

バッテル研究所の調査レポートはゴム会社の企画部がまとめた市場調査レポートの種本のことであった。T所長が話された高純度SiCの将来性については、その調査レポートで軽く扱われており、高純度化のコストが負の要因として述べられていた。すなわちアチソン法で合成されたSiCをいくら低価格化できても、昇華法を数度繰り返して製造される高純度SiCは大変高価な材料になるとの予想がされていた。

 

フェノール樹脂300円、ポリエチルシリケート800円の原料を用いれば高くても1万円/kg以下で製造できる、と回答したら、直属の上司は、完全に相溶した前駆体ができているのかどうか分かっていないでしょう、と日頃言われたことのない発言をされたのでびっくりした。実験ノートをよく読んでいたのだ。

 

 

 

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2014.05/20 高純度βSiC合成法の開発(2)

人事部から海外留学の内示を受けたが、直属の上司から数日話が無く不思議に思っていた。突然上司である主任研究員から呼び出しがあり、天井材はいつできる、と聞かれた。当方は入社してまだ2年程度の若輩なので不明である、と答えた。そしたら半年後までに仕上げよ、という。材料の基本処方もできていなくて、さらに天井材の商品仕様も決まっていない段階で答えられない、と述べたら、おもむろに海外留学の企画書を前に出して、この話が無くなるよ、と言い出した。

 

当時フェノール樹脂の天井材は、3人のプロジェクトで進められていたが、係長クラスのリーダーが長期病欠で、同じ年齢で社歴が5年先輩のAさんと二人で担当していた。当方は基礎技術担当でAさんは応用技術担当と仕事が分かれていたが、迷走状態であった。そもそもプロジェクトの最初にあった説明は調査研究のはずであったが、いつの間にか商品化研究テーマになっていた。

 

リーダーは長期休暇で、プロジェクトの全体計画も分からず、月一回の課内会議でプロジェクトのゴールだけが変わっていった。ある日後工程の部署がトラックで研究所まで乗りつけ、実験室にあったフェノール樹脂発泡体の設備一式を持って行ってしまった。

 

Aさんは仕事ができなくなるから困る、と抵抗していたが、後工程の課長が主任研究員からの指示で動いている、と一方的であった。上司と部下のコミュニケーションの問題であるが少々乱暴である。実験装置が無くなったので翌日からどうしようか、とAさんと相談したら、Aさんが大至急簡易実験装置を組み立てる、と言ってくれた。頼りになる先輩であった。当方は一連の動きが海外留学の内示とも関係していることが分かっていたが、内示段階なのでAさんに言えなかった。

 

Aさんは器用な人で社内にあった遊休設備を集めてきてとりあえず実験を行う事ができる環境を整えてくれた。そこへ主任研究員が現れ、天井材の評価技術1テーマだけ行えば良いことを伝えてきた。具体的な仕事の内容については、後工程のMさんと打ち合わせよ、との指示であった。相変わらず一方的な指示であった(注)。

 

翌日から仕事の内容が変わったので、集めてあった多数のフェノール樹脂材料を処分しなければならなかった。この処分について、液状物の社内処理ではコストと時間がかるのですべて固体で処理するように指示がきた。自ら志願してその担当を引き受けた。

 

(注)現場の状況を考えず、手配師のように仕事を進めるマネージャーがいる。仕事の中身がよく分かっていない管理職の場合、とにかく周囲との調整で仕事を流してゆくやり方を行う。主任研究員も天井材の商品仕様と材料設計の関係について理解していなかった。外部のレジンメーカーから樹脂を購入すれば簡単にできる、と勘違いしていたのである。この勘違いは係長のリーダーが長期病欠となる原因でもあった。当時フェノール樹脂発泡体は先端素材で、天井材の商品仕様を満たす材料は、それなりに高価であった。レジン販売を行わず、発泡体を完成品として販売している例もあった。安価な汎用レゾール樹脂で高防火性の発泡体システムを開発するのが課題であったが、当初掲げられたこの課題はいつの間にかどこかへ消え、外部のレジンメーカーの商品性能を評価する仕事になっていた。コストが合わなくなることが分かっていたので、ヤミ実験で安価なシステム開発を進めた。そしてそれが最終的に採用され、M社の天井材として販売された。成果は出たが、サービス残業で仕事を進めなければいけない辛い仕事であった。それにも関わらず、賞与を見て分かったことだが、その成果も評価されず逆にマイナス査定になっていた。ただ、この程度のことは主任研究員の場合には当たり前だ、と言われる人がいた。仕事を理解できていない管理職なので、理解していない仕事で正しい評価などできるわけがない、と慰めてくれる同僚がいたが、妙に説得力があった。サラリーマンはどのような環境でも腐ってはいけないのである。貢献と自己実現が働く意味であり、日々努力を続けられる環境がある限り前向きに働く努力が重要である。

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2014.05/19 高純度βSiC合成法の開発(1)

多くの企業の研究開発では、ステージゲート法あるいはそれに近い方法が導入されていると思われる。30年以上前にアメリカで話題になり日本に導入された方法だが、そのような研究開発の管理が成されていなかった頃の話である。

 

1980年代に新事業ブームがあり、各社異業種への参入が相次いだ。そのような時代にセラミックスフィーバーが起きたので、セラミックス市場への新規参入は1000社を越えたという。ゴム会社も創業50周年を迎え、CIを導入して社名からタイヤをはずし、ファインセラミックス、電池、メカトロニクスの三本の柱が社長方針として出され新規事業への意欲を従業員および社会に示した。

 

創業50周年記念を機会に、新規事業への関心を高めるための行事が幾つか行われたが、その一つに記念論文の募集があった。一席は10万円の賞金付きである。まだ新入社員の香りの残っていた当方は素直に応募した。しかし、同期のKは当方の論文を一読し、これでは10万円は取れないと言った。

 

内容は、ポリマーアロイを前駆体に用いて高純度セラミックスを合成し、ファインセラミックス市場へ参入する具体的な戦術(注)であったが戦略論は無くむしろ学術論文に近かった。実現方法が具体的に書かかれ、半導体市場をターゲットにした論文のような、まじめな内容ではこの会社の審査員には選ばれない、というのが同期のKの見解であった。

 

だったら一席を取れるような見本の論文を書いてみよ、と言ったらおもむろに事務局へ電話をかけて、どれだけ応募があるのか尋ね、呆れたことに〆切を延ばすように交渉していた。ところがすんなりと〆切が一週間延びた。理由は、〆切前日において応募件数がたったの一件で、今事務局が各部署へ応募を促しているところだ、という。たったの1件は、当方の論文である。

 

その後事務局の努力の甲斐があって50周年記念論文が多数集まったようだが、何と一席にはKの論文が選ばれた。一席から佳作の論文まで夢のような内容だったが、実現の可能性の高い現実的な当方の論文は佳作にも選ばれなかった。表彰式の後、Kは手にした10万円で当方を誘って二人だけのお祝いと残念会をした。

 

当方は正直に悔しいと告げ、Kが論文に書いていたブタと牛の合いの子のトンギューを育成するバイオ技術や、蓄熱ポリマーを用いた省エネ技術の具体的アイデアを尋ねてみた。

 

専門家ではないからそんな具体的なことは考えていない、と意外な答えであった。すなわち事業コンセプトを伝えることが大切で、大企業が記念論文募集で求める内容とはそんなものだ、とあっけらかんとしていた。これには脱帽であった。Kの企画マンとしての能力に驚くとともに学生気分が一気に吹っ飛び頭の中が180度回転する出来事だった。この飲み会の数日後人事部から電話が入り、海外留学の内示を受けた。

 

(注)当時軟質ポリウレタンフォームにガラス成分を安定なアルコキシドの状態で添加し、燃焼時にガラスを生成するコンセプトの難燃化技術を完成し、フェノール樹脂に水ガラスから抽出したケイ酸をナノ分散する技術を検討していた。M社向けプラスチック断熱材を使った天井材の開発を担当し、係長に相当するリーダーが長期病欠だったため、大変苦労していた時期である。

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2014.04/24 燃料電池(2)

燃料電池の電極には白金系の触媒が用いられる。これがこの電池の泣き所で白金の使用量を少なくする技術開発も重要課題であると同時に白金以外の触媒探索は今でも行われている。

 

すでに固体高分子型燃料電池は実用化されているがリサイクルシステムが重要となっている。リサイクルシステムがうまく機能すれば、貴金属を使用していてもコストダウンが可能になる。例えば銀塩を使用していた写真感材では、銀回収システムがうまく機能しかつて100円以上したプリント1枚が10円プリントなどという安価なレベルまで下がった。

 

ところで白金の代替になりそうな触媒であるが、東工大を最近退官されたS先生のクラスター触媒が面白い。S先生のコンセプトの説明では、二核錯体で酵素反応をまねすることだとおっしゃっていたが、酸化還元もこのクラスター触媒で起こすことが可能である。残念なのはご研究半ばで退官されたことで、現在開発されている触媒は有機溶媒中の反応が確認されているだけである。

 

これまで固体触媒の研究は、触媒を専門とする研究者により推進されてきた。自動車用廃ガス触媒システムも彼らの成果であり、燃料電池の触媒探しも彼らにより行われている。しかし30年以上探索が行われてきても触媒量を減らすことはできたが、代替触媒は見つかっていない。

 

かつてディーゼルエンジンが発生するススをセラミックスフォームで、トラップレストラップ方式により取り除く開発のお手伝いをしたことがある。そのときススの酸化触媒には銅が用いられた。面白かったのは触媒研究の専門家は表面科学に強いが有機化学反応機構という分野に詳しくなかったことだ。ディーゼルエンジンに含まれるススには芳香族系の様々な化合物が含まれている。乱暴な表現で叱られるかもしれないが、彼らは十把一絡げにそれらを捉え考察していた。

 

このような研究の進め方ではS先生のコンセプトは生まれないと思う。S先生のコンセプトは、有機電子論に基づき論理的に発想された美しいアイデアに基づいている。最終講義を聴いていてその美しい論理展開に夢心地になり燃料電池の電極でS先生の触媒が作用している光景が見えた。

 

学生時代に有機金属合成の講座で一年間研究したが、固体触媒の研究文化と明らかに違っていた。燃料電池の電極反応の研究に異分野の研究者によるチャレンジが必要ではないのか。

 

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2014.04/15 薄膜塗布技術(3)

水を溶媒に用いた塗布液について考えてみる。塗膜を形成するバインダーはラテックスあるいは水に溶解するPVAやゼラチンとなる。ここへ機能性粒子を分散し機能性薄膜にするのだが、ラテックスとゼラチンでは生成する薄膜の高次構造が大きく異なった結果となる。これは塗布技術を経験された方ならば容易に想像がつくだろう。

 

機能性粒子として導電性粒子を用いた場合では、導電性微粒子が形成するクラスターの構造に依存して薄膜の導電性が変化する。いわゆるパーコレーション転移である。大雑把に現象の違いを述べれば、ラテックスではパーコレーション転移の閾値が微粒子添加量で30vol%以下で生じ、ゼラチンの場合にはそれ以上になる。

 

しかし、ゼラチンの場合には塗布液の調整方法や塗布時の塗布液温度でこの閾値は大きく変化する。ラテックスの場合にも変化するのだが、ゼラチンの場合には閾値の変化の幅が大きいのである。ざっくりといえば、ゼラチンの場合20vol%から60vol%まで変化させた経験がある。

 

ラテックスでは、その変化幅はせいぜい10vol%前後であるからこの変化幅の大きさには驚いた。何も考えずゼラチン水溶液を扱うと閾値は40vol%以上となる。すなわちパーコレーション転移が起きにくい。しかし、分散方法その他を制御すると微粒子の添加量がを少なくてもパーコレーション転移が起きるようになるのだ。詳細は問い合わせて頂きたいが、これは塗布液の組成や調整条件で塗膜の高次構造が影響を受けている実例である。

 

転職したときに驚いたのはこのようなノウハウを担当者が知らなかったことである。ゴム会社でセラミックス材料開発を担当し、半導体用高純度SiC事業を立ち上げたが6年かかった。その6年間に様々な企画を行ったが、機能性セラミックス薄膜の企画では実際に塗布などの実験を行い、塗布工程よりも塗布液の調整方法の奥深さを学んでいた。

 

塗布工程はknow whoにより外部調達可能だが、塗布液の調整技術は文献にも簡単に書かれているだけである。複雑な機能性薄膜になってくると教科書通りではその実現が難しくなる。伝承された技術など無いから試行錯誤で塗布液の調整を行う事になり、我流ではあるが様々なノウハウを生み出した。写真会社に転職したときにすぐ研究開発に貢献できた背景には、セラミックス薄膜の研究開発で獲得したノウハウがあったからである。

 

 

 

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2014.04/09 樹脂の熱膨張あるいは熱収縮(6)

材料の熱膨張と熱収縮を測定するとヒステリシスが必ず現れるのか、というとそうではない。例えばSiC。6HSiCは結晶系が異方性なのでa軸とc軸の線膨張率が異なる。この単結晶の線膨張率を2000℃まで計測してもそれぞれの軸にヒステリシスは観察されない。

 

それは、6HSiCの膨張と収縮が化学結合の膨張と収縮の結果であり、その構造からシミュレーションした値と実測値がうまく適合する。また、6HSiCから製造した焼結体の線膨張率については、結晶で計測された値の平均値として観察される。

 

ただし、これは、助剤としてBを0.2%、Cを2%用いたときの実験結果である。助剤がかわり粒界にガラス相が形成されると線膨張率にその影響が観察される。セラミックスでは熱膨張や熱収縮は大変分かりやすい現象である。

 

しかし高分子の熱膨張や熱収縮では、自由体積の影響、結晶化度の影響、アモルファス相が均一になっていない影響など複雑である。ゆえに樹脂の熱膨張や熱収縮ではわずかなヒステリシスが観察されたりする。高分子複合材料系になればもっと複雑な変化となる。

 

TMAはこれら複雑な変化を検出する実験装置であり、最近は熱膨張や熱収縮を実験できるだけでなく粘弾性の実験もできるように工夫した装置も発売されている。高分子材料の開発を行う場合には是非1台揃えておきたい装置である。

 

樹脂の熱膨張や熱収縮によるヒステリシスに時間のファクターが含まれていることは昇温速度を変えた実験を行いある程度理解することができる。この影響は熱衝撃による疲労に現れる。長時間熱衝撃の存在する環境で樹脂を使用していると変形やひび割れなどが成形体に現れる。微粒子分散系では靱性が下がるので破壊という結果になる。TMAを使い、これらの予測技術を開発することもできる。

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