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2018.04/06 材料の信頼性に関する講演会他

この3ケ月間に下記講演会が予定されております。弊社主催ではございませんが、割引価格でご提供できますのでお問い合わせください。

「ゴム・プラスチックの劣化・破壊メカニズムと寿命予測および不具合対策」につきましては、弊社へ参加申し込みをしていただければ、すぐに請求書を発行させていただき、振込確認後参加証を送付させていただきます。

 

1.ゴム・プラスチックの劣化・破壊メカニズムと寿命予測および不具合対策

(1)日時:2018年04月17日(火)10:30~16:30

(2)場所:江東区産業会館 第1会議室

(3)主催:R&D支援センター

(4)参加費:弊社へお申し込みの場合には45,000円

 

2.高分子材料の難燃化技術と配合設計・プロセシング

(1) 日時:2018年5月18日(金)10:30~16:30

(開催場所、料金等後日掲載)

3.伸張流動に関する講演会

(1)日時:2018年5月30日(水)10:00-17:00

(2)場所:<東京・五反田>技術情報協会セミナー

(3)主催:技術情報協会

(4)参加費:弊社へお申し込みの場合には56,000円

(5)4人の講師による講演会です。当方はカオス混合について講演いたします。

4.ゴム樹脂の混練技術に関する講演会

カテゴリー : 学会講習会情報 宣伝 高分子

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2018.04/02 材料の信頼性講演会他

この3ケ月間に下記講演会が予定されております。弊社主催ではございませんが、割引価格でご提供できますのでお問い合わせください。

「ゴム・プラスチックの劣化・破壊メカニズムと寿命予測および不具合対策」につきましては、弊社へ参加申し込みをしていただければ、すぐに請求書を発行させていただき、振込確認後参加証を送付させていただきます。

 

1.ゴム・プラスチックの劣化・破壊メカニズムと寿命予測および不具合対策

(1)日時:2018年04月17日(火)10:30~16:30

(2)場所:江東区産業会館 第1会議室

(3)主催:R&D支援センター

(4)参加費:弊社へお申し込みの場合には45,000円

 

2.高分子材料の難燃化技術と配合設計・プロセシング

(1) 日時:2018年5月18日(金)10:30~16:30

(開催場所、料金等後日掲載)

3.伸張流動に関する講演会

4.ゴム樹脂の混練技術に関する講演会

カテゴリー : 学会講習会情報 宣伝 高分子

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2018.04/01 組織のために妥協は悪くない

貴乃花親方は妥協するタイミングを失っていた。あのような場合は、誰かがうまくコーチングにより妥協すべき方向と方法を示すべきだった。FD事件が起きたときの上司のアドバイスは「組織から出ていけ」だった(注)。すなわち、事業として立ち上がったので当方は不要である、というのだ。

 

一方その事件が起きる二年前に研究開発本部長だったU取締役からは、学位取得を勧められていた。SiCの速度論についてまとめ終わり学位としての体裁を整える自己実現努力の途中に事件は起きた。仮に貢献の役割は終わったとしても、自己実現のために問題を隠蔽化し妥協する考え方もサラリーマンとして残っていた。

 

そのようなアドバイスを当方にしてくださった方もいた。しかし、目の前に起きていた問題は過去に形を変えて繰り返されていた組織の問題だった。

 

妥協して異動すなわち組織を出ていく選択を考えていた時に、まったく専門分野が異なるので、それまでのキャリアを捨てることになるが、ヘッドハンティングのコンサルティング会社より写真会社を紹介された。

 

人事部に同期の担当者がいたことも決心の方向を決めることになった。転職の決意をして、彼にそれまでの組織で起きた事柄を一部始終話した。

 

それから20年以上たち、起業後この研究開発本部からお誘いを受け講演をする機会に恵まれたが、その時感じた雰囲気は、タイヤ開発部門で研修したときの印象に近かった。20年間に職場の風土が変わっていたのだ。

 

研究所長にはゴム会社の同期がその職に就いており、彼はタイヤ材料開発部門の出身で、問題のあった組織、すなわち研究開発本部の生え抜きではなかった。自己変革できる企業は持続的な成長が可能である。

 

今、社内で不祥事が発生すると些細なことでも社長が謝罪会見を開くようになった。その結果、社内では再発防止策を余儀なくされる。これは、ある意味、問題のある組織にとっては良いことである。

 

不祥事が起きない組織が理想だが、組織で活動しているのが人間である限り、過ちは避けられない。過ちを隠蔽することなく過ちとして認め、対策をすぐにとれるかどうかは誠実なリーダーが組織にいるかどうかに依存する。

 

ネット社会となり、不誠実なリーダーは内部告発に晒されるリスクが高くなった。しかし、不祥事があれば匿名で何でもかんでも内部告発する、という昨今の風潮は、健全な妥協の感覚を鈍らせ、貴乃花親方のような社員を生み出す懸念がある。もう少しこのあたりの知恵を社会で考えたほうが良いように思う。

 

(注)高分子学会賞を受賞したプラスチックロッドレンズの技術開発では、事業として日の目を見たときに開発の創始者が研究部門を異動していたという。受賞対象の筆頭となった三菱レーヨンU氏は、その人も受賞者の一人として加えたと高分子同友会で説明されていた。企業風土の品格の高さを示す逸話である。

 

 

カテゴリー : 一般 高分子

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2018.03/30 ブリードアウトの秘密(3)

PPS/6ナイロンのストランドがべとべとしていないのは、6ナイロン以外の添加剤がPPSに添加されていないからだ。そのうえ6ナイロンのTgが室温よりも十分に高いためである。

 

これは高分子添加剤がブリードアウト防止に使えるという一つのヒントを示している。しかし、高分子添加剤の問題点として常に改質対象となる高分子の改質ができるわけではないのだ。

 

換言すれば、改質したい高分子に相溶する高分子を見つけることが至難の業で、異なる高分子の組み合わせを相溶しようとしたときにフローリー・ハギンズ理論による制約をどのように乗り越えるのかという問題が出てくる。

 

そこで高分子の改質に低分子が用いられているのだが、なぜか低分子を用いるときにこのフローリー・ハギンズ理論を忘れている。少し物理化学に造詣のある人は、SP値でこの問題を考えようとする。

 

SP値で考えてることは、科学的視点で材料開発を行う時に間違ってはいない。しかし、SP値で選択された低分子を添加してもブリードアウトは起きてしまうのだ。

 

低分子では、室温以上で分子運動性が高分子よりも大きいので、改質しようとする高分子内部において拡散速度が速く、その結果内部に分散した低分子が、表面に移動してくることになる。

 

 

カテゴリー : 一般 高分子

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2018.03/29 ブリードアウトの秘密(2)

ブリードアウトという現象は、高分子材料で成形体を製造する時に、耐久性や加工性向上のため添加した成分が成形体の表面に滲みだしてくる現象である。

 

少量であれば問題とならないが、べとべと感を感じるまで出てくると商品として使えなくなる場合もある。電子マッサージ器の電極パッドのように常時べとべとしていてほしい場合にはブリードアウトは大切な機能だが、多くの商品では気持ちの悪い手触り感となり敬遠される。

 

ブリードアウトという現象は、高分子材料に添加剤を用いる限りそれを0とすることはできない厄介な問題である。解決方法はブリードアウトしても手触り感が悪く感じない程度に工夫する以外に方法は無い。

 

添加剤を用いる代わりに、その機能を高分子材料の一次構造にグラフとした化合物で代用する、という技術や、添加剤のブリードアウトを遅らせるために高分子材料を化学修飾する方法は、良い方法だがコストがかかる。前者は一応ブリードアウトを0にできるが、いつも使える方法ではない。

 

高分子材料が広く普及してから今日まで、ブリードアウトは困った品質問題としてその対策が検討されてきたが、いまだに解決できていないのが現状である。

 

単相だったPPS/6ナイロンが2相に分離した話を紹介した。この現象で面白いのは、6ナイロンがブリードアウトしていてもよいはずだが、白濁したストランドの表面を触ってみてもべとべとしていない。

 

 

カテゴリー : 一般 連載 高分子

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2018.03/27 ブリードアウトの秘密(1)

23日の内容に驚かれたアカデミアの方は何人いらっしゃるだろうか。科学的ではないばかげた信頼のない情報とかたずけられた人は、イノベーションを起こせるような研究はできない。

 

特殊な混練プロセスでPPSと6ナイロンが相溶し、透明になったのは事実で、その時のストランドには分析しても結晶らしきものは見当たらなかった。今手元にある白いストランドについては分析をしていないが、おそらくそこにはPPSの結晶と6ナイロン相が観察されるだろう。

 

分析して科学論文にし発表するだけの価値のある内容と思っているが、面倒なのでそれをしない。ただ多少は貢献の意欲があるのでこの欄に紹介している。しかし、当方もまだコンサルタントとして仕事をしたいので、すべての情報を書かない。

 

この欄では知らリズム(昔の流行語チラリズムのパクリ)で世間に興味を持っていただけるような内容を紹介しているが、特許になるぎりぎりのところに関するキモの情報を書いていない。

 

PPSと6ナイロンの相溶については10年以上前に特許出願し、特許として成立しているので書いているが、脆いPPSがしなやかな材料になっていた。

 

このフローリー・ハギンズ理論に反する実験結果は、ブリードアウトとも関係している。しかし、そのすべてをここで書くつもりはないが、まだ知られていないぎりぎりのアウトラインの輪郭を明日から書いてみたい。

 

カテゴリー : 一般 連載 高分子

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2018.03/24 セルロースナノファイバー

昨晩高分子同友会の勉強会でセルロースナノファイバーの講演を拝聴した。面白い内容だったが、聴講者が少なかった。せっかくの機会をもったいない、と感じた。実はセルロースナノファイバーは、今3度目のブームである。だから過去のブームを知っている人にはつまらないテーマに見えてしまう。

 

しかし、今回は少なくとも20年ほど前の菌セルロースのブームとは一味も二味も異なる。小生も理解しているつもりでいたが昨晩の講演を伺い、少し認識を変えた。目から鱗というわけではなく、過去のブームと大きく違うところである。どこが過去のブームと異なるか、大切な点は商売のネタになるのでここでは書かない。興味のある方は問い合わせてほしい。

 

昨日の講師の方は若かったので過去のブームを御存じなかった。まずそこから紹介する。実はファインセラミックスブームの時にナノセルロースのささやかなブームがあった。1990年代に入り、ティラミスのブームが去ったら若い女性たちがこぞって健康食としてナタデココを食べて火がついた、という流れである。

 

ナタデココと寒天の違いが判らない人は田舎者扱いされたぐらいである。ようやく味と名前を覚えたティラミスをデートで話題に出したら、今はナタデココと言われた。ナタデココになじんだら、菌セルロースのブームとなった。第一のブームから第二のナノセルロースへのつながりはスムーズで、様々な工業用品への応用が検討された。この時主に複合材料としての研究開発が行われている。

 

オンキョーのスピーカーはこの時の成果で、現在もその技術は使われている。当方も味の素からナノセルロースを提供していただき、ゼラチンとの複合材料を研究した。残念ながらコストの問題があり実用化には至らなかったが、ゼラチンの高靭性化と高弾性率化に成功している。

 

今は第3のブームでこれは本物である。2010年ごろ日本化学会から依頼され、「教育と化学」にセルロースの簡単な総説を書いたが、その最後に現在のブームを予告している。それが当たった。ナノセルロースの新展開が始まる。

カテゴリー : 一般 学会講習会情報 高分子

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2018.03/23 高分子の結晶化速度

高分子の結晶化速度論についてアブラミの式で解析されるが、いつも不思議に思っている。PPSを扱って10年以上になるが、この材料の結晶化速度は、単純にアブラミの式で解析できないのでは、と思ってしまう。

 

そもそも高分子の結晶化速度論は、無機材料の結晶化速度論からの借り物ではないか。無機の結晶について、その速度論の論文を読むとデータとの対応が美しくわかりやすい。SiCの速度論的解析を行ったときにもたいへんきれいなデータが得られ、解析結果もアブラミ式でうまく整理できた。

 

しかし、高分子の結晶化速度論の論文を読むと、速度式からのずれがすっきりと説明されない、という欲求不満になる。無機の結晶化に比較してその機構が複雑なためであるが、ここで一つ大きな問題が出てくる。

 

速度論の解析では、その結晶化の機構を暗黙のうちに仮定して行う。換言すれば、結晶化機構が不明な場合には、速度論の解析が難しくなる。

 

シリカ還元法によるβSiCの速度論的解析を当方が行うまで誰も成功しなかったのは、シリカとカーボンの均一な前駆体が無かったからで、不均一な場合にはSiOガスの発生など反応機構が複雑になり速度論の展開が難しくなる。

 

無機材料の場合、その単結晶はひずみを内蔵しているが、一応シャープなX線回折信号が得られる。しかし高分子結晶ではこのようなシャープな結果が得られない場合が多い。

 

13年ほど前にコンパウンディングしたPPS/6ナイロンの透明ストランドがいつの間にか真っ白になっていた。おそらくPPSが結晶化したためにスピノーダル分解が進行し6ナイロンが析出したためと思われるが、その結晶化速度は極めて遅い。

 

Tg以下でも結晶化するのか、と驚かれる方もいるかもしれないが、障子のノリに使用されるPVAが一年かけて球晶となる姿を観察していただくと、この事実を納得できると思う。朝目が覚めて頭がすっきりしていないときに書く話ではない、と思いながら書いている。

カテゴリー : 一般 高分子

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2018.03/22 高分子の難燃化におけるリンの効果

過去に高分子の難燃化についてこの欄で書いているが、リンについてその効果を今日は書いてみる。リン系難燃剤については大八化学が有名で1980年ころ縮合リン酸エステル系難燃剤を多数開発している。ポリウレタンの難燃化を2年間担当していた時に多くのサンプルを頂いた。

 

このリン酸エステル系難燃剤の大半は燃焼時に熱分解し揮発する。その分解挙動は様々だが、600℃まで熱処理を行ったときにほとんど残らない。それでもポリウレタンはじめ多くの高分子を難燃化できているので、300℃前後で炭化物生成反応が開始していそうなことが推定でき、たいていの教科書には、その触媒作用の機構が書かれている。

 

面白いのは、ホウ酸や水酸化アルミニウムなどを組み合わせてやるとホウ素やアルミがオルソリン酸と反応し、600℃に加熱しても難燃剤由来のリン酸が残っている。また、ホウ酸や水酸化アルミニウムの併用でリン酸エステル系難燃剤添加量も半分程度に減らすことが可能である。

 

ただこれには多少ノウハウが必要で、高分子材料を扱うスキルが低い場合には再現しないようだ。このような少し怪しい技術だが40年近く前にいろいろと実験を行い、科学的に正しそうな知見を得た。

 

まず、多くのリン酸エステル系難燃剤は、280℃前後で熱分解し、オルソリン酸を発生する。オルソリン酸はこのあたりが沸点なので600℃で難燃剤由来のリン酸のユニットが存在しない理由を説明できる。また、ホウ酸や水酸化アルミニウムが均一に分散しておればオルソリン酸と反応し、これを系内に保持することが可能である。

 

ボロンホスフェートは耐熱性が高いので600℃までリン酸ユニットを保持していることも説明可能である。面白いのは、ボロンホスフェートの構造でポリウレタンに添加しても難燃効果は低いが、ホウ酸と縮合リン酸エステルの組み合わせでは難燃効果が高くなることである。

 

これは、300℃前後でオルソリン酸の構造をとっていないと炭化促進の触媒効果を示さないのでは、ということを想像させる。オルソリン酸が炭化促進効果で触媒作用を示すことは知られており、この想像は間違ってはいないだろう。この想像を膨らませると未知の難燃剤システムを設計可能で、高分子の難燃化技術は奥が深いと改めて感じる。

カテゴリー : 一般 高分子

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2018.03/21 材料科学についてどこで学ぶか

学生時代に高分子科学の授業といえば高分子の合成が中心で、高分子物理については大学院2年間でその香りに触れることすらなかった。ただ、フローリー・ハギンズ理論が教科書に一言書かれていたという理由で、それが試験問題として出た。

 

これは、生涯忘れることのない高分子物理の苦い味だった。授業中に寝ていたのか、あるいは友人との交流に時間を取られ授業に出られなかったのか記憶にないが、授業では聞くことがなかったその言葉と試験用紙でいきなり遭遇し慌てた。

 

就職したゴム会社の研究所はアカデミアのような雰囲気で、知識の多さが第一という風土だった。ある日フローリー・ハギンズ理論について知っているか、と尋ねてきた先輩社員がいた。先輩社員は、当然当方のトラウマなど知らないので、完璧な説明にびっくりしていた。

 

1970年代の高分子科学の状況は社会人1年目でフローリー・ハギンズ理論を知っていることができる技術者の証の様な時代だった。今書店で大学の高分子科学に関する教科書になりそうな参考書を見れば、たいていは1ページ以上この理論の説明がある。

 

昔のように、一言教科書に触れていた程度の理論ではないのだ。高分子材料を扱う技術者には必須の知識の一つになっている。この40年間の高分子材料科学の進歩は著しい。

 

一方無機材料科学も1980年代のセラミックスフィーバーで著しい進歩をしたのだが、教科書の状況は高分子科学ほどの大きな変化はない。無機化学は、コットン・ウィルキンソンの著書である教科書に代表される錯体化学が中心のようである。

 

ただ、無機化学の教科書は、結晶関係やセラミックスなどが独立して存在し、おそらく大学の授業では基礎科学の一つとして授業が行われ、昔あったガラス工学などの授業は無くなったのだろう。

 

書店で教科書の類を眺めていると、実務で要求される材料科学という有機材料から無機材料まで俯瞰した優れた書籍が無い。一方で40年前優れた材料科学の教科書と言われた複合材料入門がいまだに書店に並んでいたりする。

 

結局材料技術については、セミナー会社が開催するセミナーでそれぞれの分野の技術について学ぶ以外に方法が無いようだ。セミナーの講師として呼ばれるときにはこのあたりの事情も考えて講義をしなければいけないと思っている。

カテゴリー : 一般 高分子

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