昨日のＮＨＫ「あさイチ」で「よく伸びる餅」の作り方を紹介していた。そしてどの程度伸びるのか、それを指導した先生がビデオで見せて、１７０ｃｍ以上も伸びます、とやっていた。
ところがスタジオで用意されたその餅を男性ゲストが、「僕の身長は１８０cmですから」、とやってみたら、ぷつんときれて伸びない。柳沢さんから「やり方が悪いんじゃない」といわれ、再度へらを斜めにしてようやく、そこそこ長く伸びたところであわてて伸ばすのをやめた。
そしたら、柳沢さんの手に餅がベチャリとついて、あわててそれを柳沢さんはなめていたが、手はきれいだったのか？NHKらしからぬシーンがお茶の間に飛び込んできた。
この欄で取り上げたのは、最近のNHKらしからぬ放送を批判するためではない。初老のアナウンサーが洗っていない指についた餅をなめたところでさほど問題ではないが、「なぜスタジオの餅は伸びなかったか」が、本欄で取り上げた理由である。
ビデオで紹介された餅は、おそらくその状態から２ｍ以上は伸びたかもしれないが、スタジオの餅は、明らかにそれと違っていた。餅が伸ばされて行く状態をTVで見ていた先生も気がついたかもしれない。
我が家のTVは、４Kの効果かどうか知らないが、明確にスタジオの餅とビデオの餅の違いを映し出していた。また、それは男性ゲストの伸ばし方も一部影響していたが、明らかにプロセシングの効果が伸びない原因ではないかと伺われた。面白い話なので、明日もう少し詳しく述べる。
ちなみに、男性ゲストが混練技術を知っていたら、そして高分子の可塑化という現象を知っていたならば忖度してあたかも長く伸びるような伸ばし方をしたかもしれない。このあたりも説明する。
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見た目の悪いペレットの高次構造に対して、R社担当者から形式知でいろいろと説明してもらったが、へりくつにしか聞こえなかった。ただ、へりくつにしか聞こえない説明でもゴムの混練と樹脂の混練という技術について、その考え方が大きく異なることが見えてきた。
経験知によれば、ゴムの混練では、「高分子を練り上げる」である。しかし、へりくつから見えてきた樹脂の混練では、「高分子をうまく混ぜる」作業だ。すなわち、樹脂では高分子が練れている必要はない、ということだ。
同じ高分子というカテゴリーの材料のプロセシングでも樹脂とゴムの混練に対する考え方の違いは、面白かった。しかし、混練の形式知をまとめた教科書には、このあたりについて詳しく書かれていない。
ゴムの経験知から、樹脂の経験知不足を不安に感じ、徹底的に調査した。その結果分かってきたのは、混練について高分子材料の視点から見て当方の知的欲望を満たしてくれる教科書が無い、と言うことだ。高価な混練に関する教科書を３冊ほど買い込んだが、どれも欲求不満となる内容だった。もちろんそれらの教科書には、当方の発明したカオス混合装置のことなど触れていない。
技術開発では、形式知と経験知の整理ができていることは大切である。技術開発の過程で様々な現象に遭遇することになる。それらの現象の中には、科学で解明されていない現象も多く存在する。
科学で解明されていない現象に遭遇したときに、形式知ではなく経験知で処理をすることになる。この時、うまく行くかどうか保証されていない。さらには、目の前で起きている現象が、過去の経験知と異なる経験知を要求してくる場合がある。
形式知は、教科書で簡単に補うことが可能だが、迅速に経験知不足を補うことは難しい。ゆえに技術開発を行うときに、この経験知不足の問題をどのように克服するのか、いつも考えておかなければいけない。経験知でも短時間で補う方法があるのだ。これは技術開発のノウハウだ。
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中間転写ベルトの処方は、ＰＰＳと６ナイロン、カーボン２種の単純な構成だった。これを、外部のＲ社が二軸混練機で混練してペレット形状で写真会社へ納入していた。
形式知に反せず、ＰＰＳと６ナイロンは相分離しており、その島相が巨大化しないように６ナイロンの添加量は設計されていた。また、カーボンを２種類使用していたのは、抵抗安定化のため、という説明だった。
業務を引き継ぐときには、この処方がすでに確定した処方であり、製品化に向けて処方変更は不可能なところまで開発ステージは進んでいた。
さらに、パーコレーション転移の制御を行なわなければいけないのに、６ナイロンの島相が活かされていないところが気にいらなかった。また、カーボンを２種類使用しているところは、当方の経験知から意味不明だった。
コンパウンド設計の視点で、当時のペレットの高次構造は、「適当な処方をただ混ぜてできた構造」であり、そこに工夫の痕跡は無かった。しかし、外部のコンパウンダーは、いろいろ工夫した結果だという。
形式知の観点からいろいろと説明してくれたが、ペレットの高次構造の見た目が悪ければ、設計されていないのと同じである。今、お見合いはあまり歓迎されていないが、いくら肩書きがよくても見てくれが悪ければ、その段階で躊躇するはずだ。
技術開発も同様で、形式知の観点からいくら妥当性があったとしても、高次構造の見た目が悪ければ、まず疑問を持たなければいけない。これは樹脂補強ゴムを開発したときの経験知である。
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科学的方法による技術開発は日本中で行われている。ここでは科学誕生以前から行われてきた”かもしれない”技術開発のやり方をPPS中間転写べルトの開発を事例に説明したい。
まず、開発目標（ゴール）を明確に具体化する。業務を引き継いだ時に言われたゴールは、「押出成形で問題になっているウェルド部の表面比抵抗の偏差を小さくすること」だった。
タグチメソッドをここで使用するならば、基本機能をベルトの抵抗にして、電圧と電流の動特性を用い開発を進めることになるのだが、残念なことに、業務を引き継いだ時のシステムに対して、タグチメソッドを使っても、せいぜい歩留まりを数％改善できる成果しか得られない状況だった。
一人前の技術者ならば、何が何でもすぐにタグチメソッドを使う、というような愚を行ってはいけない。
タグチメソッドは良い方法だが、使用するタイミングが悪いと、十分な成果を出せない場合がある。例えばシステムが悪い時である。システムに問題がある場合には、いくら最適化を行っても満足な結果は得られない。
ところが故田口先生は、システム選択は技術者の責任、と言い残されて他界している。目の前のシステムがよいシステムか悪いシステムかを判断する方法を遺言で残しておいてほしかった。３年ほど田口先生に直接ご指導いただいたが、システム選択は技術者の責任という姿勢を変えられなかった。
それでは、良いシステムをどのように選んだらよいのか、あるいはどのように組み上げたらよいのだろうか。当方が行っている方法は、自分の経験知で不足している部分をまず整理し、その不足部分を補う作業から始める。すなわち、自分の知識不足を補う情報調査が大切である。
前任者がすでに情報収集を行っていた場合でも、自分の経験知を基準に、情報調査をやり直すべきである。情報収集を専門に行っている会社があるのでそこに依頼する方法もあるのだが、これはお勧めしない。
すでに開発が進行している段階のテーマを引き継いだ時などでは、前任者の説明を鵜呑みにしてはいけない。その開発が、本当に成功するのかどうかの正しい判断を再度「自分で」下さなければいけない。
だから総花的な情報はあまり役立たない。自分の弱点を補強できる情報こそ必要である。仮に多くの情報が集められている状態でも、それらの情報を自分の知識の弱点を中心に再度整理しなおす努力を惜しんではいけない。特に形式知の視点よりも経験知の視点が優先される。
１年以上ある学術分野の業務を担当した経験があれば、その分野の形式知など身に着けているはずだが、経験知は、実際に経験しなければ身につかない。情報の大半は形式知であるが、経験知の視点でそれらを眺めると、仮に科学的に書かれた論文でさえも不思議な論文というものがある。
PPS中間転写ベルトの開発では、PPSに関する情報やそのコンパウンディングに関する情報（注）を収集整理した。また、不思議に感じた論文の著者である大学の先生２名にヒアリングも行っている。ただし、これらは、単身赴任前に実施している。（サラリーマン技術者の心得として、異動が決まったら移動先の仕事について、知識を整理しておくことは常識である。赴任してから勉強している人が多いが、「働く」という視点でみるとそれは間違っている。）
この時、樹脂の配合設計の考え方とゴムの配合設計の考え方に違いのあることが分かった。ゴムの配合設計では、必ずプロセス因子も取り込むが、樹脂で配合設計と言えば単に組成の設計のような考え方である。また、賦形プロセスに関する考え方もゴムと樹脂で微妙に異なっていた。
（注）樹脂のコンパウンディング技術は、この時が初体験であり、外部業者から「素人は黙っとれ」とまで言われたぐらいである。だから単身赴任してからも徹底して情報収集した。その道の専門家にもヒアリングしたり、自費でセミナーに参加したりしている。そして、コンパウンド工場を設計できるまで形式知や経験知の吸収とその整理に努めた。こうした活動ができたのも、単身赴任前に窓際族だったからである。５０過ぎて、豊富な自由時間と給与をもらえる窓際は、ある意味で特権である。これを無駄にしてはいけない。給与を自分に投資するのである。成果は奪われたりするが、身につけた知識を誰も奪うことはできない。
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１９８０年前後に高分子の難燃化に関する形式知の方向がほぼ整理されてきた。すなわち、燃焼という現象の前に高分子を不燃化する技術、というのは経済的にナンセンスであるという考え方に基づき、１．燃焼時に高分子を溶融させて火を消すアイデア、や２．燃焼時に空気を遮断し火を消すアイデア、３．火炎から逃げるように高分子を変形させ、初期火災の燃焼を防ぐアイデアなどである。
また、これらのアイデアを実現するための研究が加速し始めたのもこの時代である。同時に評価技術も業界における火災の状況に応じて制定された。燃焼に必要な最低限の酸素濃度を指数にした極限酸素指数値（LOI）は１９８０年代にJIS化されている。
この時代に登場した難燃化手法で今ではその考え方が否定されている３のアイデアや評価技術などが存在していた事実は、難燃化技術を科学で取り扱うときの難しさを示している。
建築の難燃化基準だったJIS難燃２級という試験法では、変形して炎から逃げるような材料でも合格とする試験法だった。その結果、燃焼時の熱で餅のように膨らみ変形して燃焼試験の炎から逃げるプラスチック天井材が難燃基準合格品として市場に普及していった。
また、アカデミアの先生もこのような材料がよいアイデア、と発言したこともあって各社が燃えやすい材料で変形して炎から逃げる天井材が開発されたので、防火基準に沿って建設された新しい建築で火事が多発し社会問題になっている。
社会問題化する前に当方は社内にあった天井材のLOIを測定し、その低い値に驚き、フェノール樹脂発泡体の開発を企画している。誤った形式知が正された時代という見方もできるが、高分子の難燃化技術は科学で取り扱いにくい（科学ではなく技術としてとらえるべき）と捉えたほうがよい。
ちなみに当時問題となった硬質ポリウレタン発泡体天井材料は、建築研究所で天井材の難燃基準が見直され、新しい準不燃規格が制定されたので規格外となり、市場から消えた。そして、フェノール樹脂発泡体天井材が新しいプラ天井材として採用されていった。このフェノール樹脂発泡体の研究過程で半導体用高純度SiC前駆体技術が誕生している。
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前回まで当時の様子を書いてきたが、高分子の難燃化技術について誰かに指導を受けたとか、テーマ担当前に特に勉強をしたとかいう機会はなく、いきなり実戦で戦った状態である。
樹脂補強ゴムについては、技術の神様のような指導社員のおかげで、毎朝座学で午後実験という大変恵まれた日々だったが、難燃性軟質ポリウレタンフォームの開発では、美人の上司に仕え、ただ一生懸命頑張る以外に道はなかった。
当時なぜ当方が始末書を書かなければいけないのか疑問にも思ったが、それでやる気を無くすと言うよりも上司の「頼りにしてる」という一言で次の目標を提案するぐらい前向きで活性が高くなる日々だった。
この上司のもとで高純度ＳｉＣの最初の企画「高分子から高純度セラミックス」を立案しているが、多くの新しいアイデアがわき出てきたのは、若さゆえに職場環境の影響を受けて活性化された能力のおかげである。
そして、特に誰かに指導されるというわけでもなく、「デキル男」を目指し、マラソンの川内選手のように、ただひたすらがむしゃらな努力で開発を進めてゆく過程で高分子の難燃化技術の極意を自然に体得した。
美人の上司は、溶融型の難燃化システムによる軟質ポリウレタンの開発が主担当業務だったが、これをお手伝いできた影響も大きい。
高分子の燃焼とは急激な酸化反応だが、これをモデル実験で定量化することは困難である。しかし、溶融型では、溶融エンタルピーを見積もることができ、溶融による吸熱を考察することでその難燃化現象を見える化できた。
代表的な高分子の難燃化システムである炭化促進型システムと溶融型システムの実際について同時に評価し研究を進めることができた。さらに新製品の開発と高分子の難燃化研究がコンカレントに進行したので、大変に勉強になった。
新入社員故に残業代無しで、あいかわらずの過重労働という大変な毎日ではあったが、この苦労のおかげで両方のシステムの特徴を十分に理解することができた。高分子の難燃化技術の獲得は、まさにＯＪＴの賜である。
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プロトタイプの難燃性軟質ポリウレタンフォームは簡単にできたが、商品として評価したときに幾つか問題があった。新人発表までにそれら問題解決することが主要な仕事になった。
しかし、反応性など量産化に制約を受ける問題は軽微であり、新人発表までに工場試作を成功させている。これが大問題を引き起こした。
すなわち工場試作に成功したので原材料の調達方法をまとめなければいけなくなり、原料のホスファゼンをどのように購入したら良いのか分からなかった。
国内で数社事業を開始しようとしているところはあったが、ホスファゼンのジアミノ体を販売している会社はおろか、原料のホスファゼンを販売している会社も無かった。
このことが原因で大問題となり、その責任が新入社員の小生に回ってきた。責任を取ると言っても、まだ会社を辞めるところまで考えなくても良いとか、いろいろ言われ結局始末書を書くことになった。
このあたりは以前この欄で書いているので詳細を省略するが、始末書で新たな難燃化技術提案をしている。始末書で提案したことで是が非でも成功させなければいけない状態になり、好むと好まざるとにかかわらず、毎日が残業代の無い過重労働の日々となった。しかし、楽しかった。
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ポリウレタンの変性剤となるホスファゼンの分子設計は、アルバイトで大量合成を行っていたときに、学会へ投稿する論文としてまとめていた新規化合物のジアミノ体を用いることにした。
新規物質であったが論文にまとめるために各種特性値の評価も終わっていたので当方にとって扱いやすかった。またジアミノ体であり、イソシアネート化合物とのプレポリマー化も容易だった。
実際に軟質ポリウレタンの原料として汎用的に用いられるＴＤＩ－８０との反応性を評価してみると、ジアミノホスファゼンが４官能であるにもかかわらず、２官能化合物として振る舞ったので軟質ポリウレタンフォームの変性剤として適していた。
１ｋｇのホスファゼンは、大学院修了後の上京するまでのおよそ３０日間を遊ばずに大学の研究室のために無料奉仕したご褒美を頂いたような気持ちだった。プレポリマー化から軟質ポリウレタン発泡体合成に成功するまでに１ケ月もかからなかった。
軟質ポリウレタンフォームの企画ができると同時にプロﾄタイプの難燃性発泡体も合成できた。ゆえに美人の上司も安心してこの企画を課長である主任研究員に説明したので、新人発表テーマとして登録された。
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高分子の難燃化技術について少し連載として書いてみたい。本技術開発を初めて担当したのはゴム会社に入社して１年も満たない入社翌年の１月である。
前年度の１０月１日に配属された部署で、１年間の担当予定だったテーマ「樹脂補強ゴムによる防振ゴム設計」を３ケ月で仕上げてしまったからだ。所属部署の上長から人事異動時にそのような説明を受けた。
異動先である高分子合成研究室は、ダンフレームＢという防火性硬質ポリウレタンフォームの商品化に成功して勢いのある状態で、軟質ポリウレタンフォームの難燃化研究をスタートするために人員補強した、と説明を受けた。
それではその期待に応えようと、異動翌日ホスファゼン変性ポリウレタンフォームの企画アイデアを新しい指導社員である美人の女性上司（３０歳）に話した。「簡単にできるの？」と質問されて、思わず「半年で何とかなります」、と答えたように記憶している。
チームリーダーに相当する方が無理をしなくて良いと言われたが、新入社員発表会に間に合うなら面白いのでは、という女性上司の一言で詳しい企画を作成することになった。
原料のホスファゼンは、先端材料で市販されていなかったが、大学院修了後就職するまでの１ケ月間に無料奉仕で大量合成した材料をアルバイト代として先生から１ｋｇほどもらった記念品を使うことにした。これが間違いの始まりだったが、社会人１年目でやる気に燃えていた当方は前に進むこと以外考えていなかった。
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東レの子会社がタイヤコードのデータ改ざんを行った、というニュースが流れている。神戸製鋼や三菱マテリアルに続いてまたもや材料メーカーの品質データに関する不祥事で、さっそくお決まりの謝罪が行われた。
ところが、材料メーカーの品質データ改ざんはやってはいけないことであり、それをやってしまったから謝罪する、という対応だけでは解決できない問題を含んでいる。そろそろ材料メーカーと部品メーカーあるいは製品メーカーとの間で本音の品質管理を行わなければいけない時代である。
特効薬は、材料の品質データに問題があったにもかかわらず、特採を行って部品や製品に問題が発生しなかったならば、お互いに取り決めた材料の品質管理項目から外し、材料メーカーの内部データとして扱うことを部品メーカーが了解することだ。
そして、その内部データを必要に応じて部品あるいは製品メーカーに材料メーカーが開示するルールにすれば、品質データ改ざんの必要性は無くなる。すなわちQMSに則って品質管理の運用方法を改めるのだ。
このように書くと部品メーカーから反論が出てくるかもしれない。しかし、高分子や合金、セラミックスなどの材料は、材料段階で完璧な部品品質あるいは製品品質の保証を行おうとすると、その技術開発に膨大な時間と費用がかかる。その結果材料コストは上昇する。
また、部品メーカーや製品メーカーにとって、材料メーカーにそれが可能となるように協力すると、内部の技術を開示する必要が出て、組み立てノウハウが漏洩するリスクを抱えることになる。
このリスクの大きさは、経済産業省の音頭取りで材料メーカーが部材メーカーへ変貌したことから、ますます大きくなっている。材料メーカーが部品メーカー、あるいは製品メーカーへ変貌する時代である。
かつては、このようなリスクは小さかったので、部品メーカーの立場では、材料品質のばらつきは部品品質のばらつきにつながるのでどうしても材料の品質管理項目に厳しくしてきた。しかし、材料のどの品質項目が部品品質や製品品質にどの程度の寄与があり、どのような材料品質の管理を行えばよいのか、部品メーカーには完璧な技術が無いために、それを追求した結果、材料メーカーに過剰品質の生産を強いてきたのである。
このあたりを両者が話し合って、品質管理の運用方法を実態に合わせて改善していかない限り、品質データの改ざん問題は今後も起こる可能性がある。一部マスコミが材料メーカーのおごりと言っていたが、必ずしも正しくない。当方が製品メーカーの立場で接していた、東レという会社は、誠実で真摯な材料メーカーである。
そのような会社で起きた今回の問題を是非製品メーカーや部品メーカーは、深刻に考えていただきたい。さらに、東レは、川上から川下まで事業を展開可能な技術力を持っている会社でもある。データ改竄を悪いことだとわかっていても改竄を「しなければいけない、と考えてしまう」状況を作り出している品質管理は「おかしい」のである。
以前この欄で紹介したが、当方が複写機の部品を製造するために立ち上げたコンパウンド工場では製品の品質まで保証できる品質管理項目を採用した厳格な品質管理体制でスタートしている。
しかし、生産の安定性が確認されてから、当方の退職までに、たとえ担当を離れても、それらの品質管理項目を順番に見直しすべて撤廃している。理由は品質管理にコストがかかっていたからだ。また、撤廃しても各部署の了解が得られたのは、当方が責任を持って業務を進めたからである。
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