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2022.03/15 今月セミナーご案内

各セミナー会社からご案内が出ておりますが、弊社へお問い合わせいただけますと特典がござます。弊社へ詳細をお問い合わせください。


1.高分子の環境問題の関するWEBセミナー

(1)タイトル:カーボンニュートラルに対応するためのプラスチックとゴムの環境問題とその解決策

(2)日時:3月25日10時30分ー16時30分

*R&D支援センター主催、講師1名のセミナーです。



2.高分子の混練に関するWEBセミナー

(1)タイトル:プラスチック、フィルム分野における「伸長流動」に対する考え方とその応用

(2)日時:3月30日10時30分ー16時30分

*技術情報協会主催、講師3名のセミナーです。

カテゴリー : 一般 学会講習会情報

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2022.03/14 e-Power

表題は日産自動車で開発されたハイブリッド機構の商標だが、トヨタ自動車のようなエンジンとモーターを協調動作させる複雑な機構ではなく、単純にエンジンを発電機として使い、動力はモーターだけで走る車である。


20世紀に、エンジンで発電し、その電力を使ってモーターで走行する車はエネルギー効率が悪いという理由で、トヨタ自動車のようなハイブリッド車が開発された。


これはエネルギー保存則を考慮すると正しく、e-Powerは、科学的な視点から燃費の観点で不利な仕組みとなる。しかし、自動車が等速で走る時の現象の説明としては正しいのだが、自動車はいつも等速で走っているわけではなく、時には赤信号で停車する。


その時ブレーキを踏む代わりに、発電する負荷を利用してスピードダウンし停車する技術が開発された。すなわちエネルギー回生システムである。さらに、内燃機関を発電機として利用するときには、エネルギー効率の高いところだけで運転できる。


これらの技術を合わせると、トヨタのような複雑なハイブリッド形式ではなく、単純な機構のe-Powerでも遜色のない燃費となる。


実は、1か月ほど前に日産自動車オーラ4駆を購入してその燃費の良さに驚いている。今までジューク4駆に乗っていたのだが、ターボ車だったために1lあたり10kmを切る燃費だった。


ところがオーラをスポーツモードで乗っていても15km以上の燃費で、遠出をすれば20kmまで伸びる。少なくとも1.5倍以上の燃費で加速感、特に発進時はターボ車よりも刺激的である。しかも静かだ。


科学的に考えると実用化アイデアとして20世紀に否定された技術だが、e-Powerは、100%電気自動車としての味わいもあり、自動車用動力として面白い仕組みである。燃料をバイオディーゼルあるいは水素とすればそのまま環境対応動力となる将来性を感じさせる技術だ。

カテゴリー : 一般

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2022.03/13 ウクライナ事変

ロシアによるウクライナ侵攻から16日が経過した。連日各放送局のニュースで状況が報じられており、プーチン大統領の暴走という見方が形成されつつある。さらにロシアからウクライナにおける米国が関わった細菌兵器の話が飛び出した。


戦争では昔から誤った情報で敵を攪乱する戦法が使われてきた。日本の戦国時代にも情報戦の記録があり、さらに「勝者により歴史は作られる」という名言があるように、戦争における真実はその後の学者による研究成果を待たなければいけない。


今確かなことは、ウクライナへのロシアの侵攻という事実とそれに対して国連に加盟する140ヵ国以上がロシア側の非を認め、その一部の国にによる経済制裁が厳しくなってきたことだけだろう。


TVやネットに映し出される戦闘シーンも真実かもしれないが、どのような視点で撮影されているのか明確でなければ、映像からの安直な判断は危ないのかもしれない。これだけ情報が公開されている戦争は初めてだ。


ただ国際世論において戦争を決断することそのことが悪いという見解が多いのは21世紀の光明だろう。そしてそのような国際世論があるにもかかわらず、ロシア人の大半が、ロシアの仕掛けた戦争を容認していることが不気味である。


あのプルシェンコのツイッター発言がいろいろとり沙汰されたりしているが、おそらくロシア人の多くがプーチン氏を支持しているらしいことは、16日間のデモ参加人数から真実かもしれない。


ここからは当方の推定になるが、この戦争はロシア人の大半が戦争反対という見解にならない限り終わらないのではないか、という懸念である。


攻め込まれているウクライナがどのような形で勝利するのか見えてこないが、ロシア国内で国民総意による戦争反対運動が起きない限り終わらないと仮定した場合に、戦争状態が長引く可能性があり、世界経済へ与える影響は大きい。


興味深いのは、ロシア寄りの中国が控えめの見解を述べている点である。ロシア支持を表明しているが積極的にこの戦争支持の見解を示していない。


中国とウクライナとの現代版シルクロード関係を指摘する意見があるが、それよりも国際世論への配慮が大きいように思われる。ロシアと同じ穴の貉に見られるのを避けているようにも感じられる。


ただ、ウクライナが追い詰められてゆく状況でも、欧米各国が第三次世界大戦だけは避けたいという思いが伝わってくるのは、救いである。

カテゴリー : 一般

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2022.03/12 ゴム屋と樹脂屋(6)

ゴム屋が一番びっくりするのは、樹脂屋のコンパウンドに対する考え方である。一言で表現すれば極めておおざっぱなのだ。ゴム屋は成形体の目標機能を実現できなければコンパウンド技術が未完成と捉えている。


しかし、樹脂屋はコンパウンドの分散混合さえ実現されておれば、それでコンパウンドの完成として満足している。それもペレット1個のほんの一部分の領域における分散状態で判断している。


押出成形でボツがあっても、押出機のフィルターワークが悪いからだという。その結果、小生が前任者から半導体無端ベルトの押出成形を引き継いだ時に押出機には、立派なフィルターがついていた。


前任者は、これはノウハウだから社外秘だという。恐らく完璧と思われるフィルターと思われたが、それでも正体不明のボツが発生していた。PETフィルム成膜で発生する目玉故障に近いボツだった。


原因が不明だが、コンパウンドが怪しい、と当方は疑っている。もう少し明確な事例として、半導体無端ベルトの周方向における抵抗ばらつきがある。


これは、パーコレーション転移のばらつきのために現れるので、コンパウンド段階でパーコレーション転移を制御し、安定化しておかない限り解決ができない問題である。


しかし、このような視点を素人だというのが樹脂屋である。組成で機能が決まる、などという間違った考え方をしている。高分子材料では、高次構造で機能が決まるので、コンパウンド段階で十分に高次構造を造りこんでおくのがゴム屋の作法であり思想である。


この辺りは、議論をしてもゴム屋と樹脂屋では議論が平行線となる。成形技術者は、コンパウンダーとしてどちらにコンパウンドの設計を依頼しますか?ゴム屋でも樹脂のコンパウンドを製造できます。

カテゴリー : 一般 高分子

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2022.03/10 ゴム屋と樹脂屋(5)

ゴム会社の研究所においても混練に対する考え方が異なっていた。ゴムのコンパウンディングを現場においてバンバリーとロールで行う以上、研究開発段階もそのプロセスで行うべき、という考え方は少数派だった。


研究開発段階は、簡便なニーダーでコンパウンディングを行っても問題なし、という見解が主流だった。科学的にもっともらしく聞こえる蘊蓄をこねる研究者もいたが、当方は高分子のプロセス依存性が大きいことを考慮すると、簡便なニーダー使用に賛成しかねた。


ゴム屋の中でも50年近く前このような状況だった。50年近く前に二軸混練機の高性能化の技術開発が始まっているが、未だに高性能ゴムを製造したいならばバンバリーとロール混練のレベルまで二軸混練機1発でコンパウンディングは不可能である。


二軸混練機に、当方のカオス混合機をつけただけでもコンパウンドの性能は向上するが、バンバリーとロール混練のレベルまで上がっている自信は無い。


さて未だにバッチプロセスと連続プロセスでは、コンパウンディングにその性能差が存在するが、射出成型の用途では高いコンパウンディング性能が要求されないので、高性能化された二軸混練機で十分な混練ができると信じている樹脂屋は多い。


20年近く前に、半導体無端ベルトの押出成形技術の開発を担当した時に、前任者から国内トップメーカーのコンパウンドだから完成度は高い、と言われた。しかし、そのコンパウンドを用いて半導体無端ベルトの押出成形を行うとパーコレーション転移によるばらつきが発生し、歩留まりが10%前後となった。


この原因について、コンパウンドメーカーの技術者は、押出成形技術が未熟なためと説明してきた。さらに、コンパウンドは十分に分散混合されて技術として完成している、と主張していた。

カテゴリー : 一般 電気/電子材料 高分子

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2022.03/08 ゴム屋と樹脂屋(3)

新入社員のテーマとして、当時最先端の樹脂補強ゴムを用いた防振ゴム用コンパウンドの開発をバンバリーとロール混練で行っている。


樹脂が海相でゴムが島相となったコンパウンドであるが、現在二軸混練機で動的加硫により製造される熱可塑性エラストマーとは圧縮永久歪や耐久性の点で大きな性能差が出るゴムを製造できる。


また、指導社員の指導で当方が開発し実用化されたコンパウンドは、ロール混練の条件でも物性が変化した極めて混練の難易度の高いコンパウンドである。


プロセス依存性の大きい難解なコンパウンドであったが、混練条件さえ再現できれば、樹脂とゴムの複合材料でありながら、圧縮永久歪が小さく耐久性の高い高性能ゴムを製造できた。


研究開発段階でバンバリーとロール混練プロセスを用いていたので、実用化の障壁は低く容易だった。久しぶりの研究所のアウトプットとなったが、なぜか開発グループは解散となった。


人生で本格的に混練を勉強したのは、この開発を担当した3か月間だけである。しかし、指導社員が熱心な方で、毎朝9時から12時まで混練の座学を行い、午後開発実務というスケジュールを組んでくださった。


3か月間ダッシュポットとバネのモデルと格闘しながら剪断流動と伸長流動の特徴はじめカオス混合まで習得できた。今レオロジーをダッシュポットとバネで説明されなくなったが、技術的ツールと捉えると現象理解には便利に使える。

カテゴリー : 一般 高分子

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2022.03/06 ゴム屋と樹脂屋(1)

動的加硫技術が開発されたので、ゴムの一部は二軸混練機でも製造されるようになったが、高性能ゴムは、未だにバンバリーとロールによるバッチプロセスを用いて混練される。


シリコーンゴムでも、LIMS はスタティックミキサーで製造されるが、ミラブルタイプはロールあるいはニーダーによるバッチ式で混練される場合が多い。


ところが樹脂材料は、その登場時から単軸押出機あるいは二軸混練機などの連続式自動混練機が使用される。樹脂材料をバッチプロセスで処理をしてはいけない、というルールは無い。


それどころか、樹脂材料でも高性能なコンパウンドを得たいならば、ロールを用いて混練すればよい。15年以上前、PPS半導体無端ベルト用のコンパウンドは、良い結果をとりあえず得たかったのでニーダーで混練している。


また、高性能パルプ樹脂複合材料のパイロットプラントは、バンバリーとロール混練で立ち上げている。プロセスコストがかかってもバッチプロセスは連続式プロセスよりも高性能コンパウンドを製造できる、という理由で、難易度の高いコンパウンドを混練したい時には試してみる価値がある。


ただし、ロール混練は危険作業に属するので、それなりの訓練と、設備については信頼できるメーカーを選ぶ必要がある。小平製作所は、創業時からロール混練機を扱っている老舗の一つであり、実験機では安全対策が他社よりも充実している。

カテゴリー : 一般 高分子

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2022.03/05 情報化時代の戦争

連日ウクライナの様子がTVで放映されている。日本で放映されている映像は、すべて真実と信じているが、ロシアとウクライナ双方が情報戦を繰り広げている、というレポーターの説明がなされるとすべて信じてはいけないのかと一瞬思う。


しかし、スマホで撮影された原子力発電所砲撃の映像は、異常なほど恐怖感を与える。当方でさえ怖いのだから、実際に福島原発の被害を経験された方は、映像そのものを見ることができないかもしれない。


いくら戦争が政治の最後の手段と説明されたとしても、原子力発電所の砲撃だけは禁じ手として頂きたい。今のところ大事には至ってないが、ロシア側の原子力発電所そのものは狙っていない、という説明を信じることができない。


映像は、原子力発電所の一部破壊された様子とミサイルがまだ飛んでいる様子だ。さすがに世界も危険に感じたのかIAEAが動き出した。


先日のTV討論で橋下氏が戦争回避をできなかった愚についてウクライナ人の政治評論家に語っていたが、もう起きている状態では空しい意見だろう。


戦争の難しさはどちらかが負けるか譲歩しない限り終わらない点にある。ところで、NHKの大河ドラマでは戦国時代を描くと視聴率が高いと言われている。


日本史について苦手意識があったせいか、織田信長から徳川家康の時代までの流れをうまく理解できず不思議に感じている。織田家にも豊臣家にもチャンスがあったのだ。


また、戦国時代の終りに淀君という女性が登場する点もこの時代の流れを複雑にしている。秀頼が本当に秀吉の子供であったのかどうかDNA鑑定で結論を出していただきたいが、当時の栄養状態と秀吉の過去の女性遍歴から推定しても秀頼は秀吉の実子ではない可能性が高い。


秀吉もそのことに気づいていたのではないか、と当方は想像している。色ボケした老人が朝鮮出兵など指示したりする様子がドラマで描かれたりするが、歴史をゆがめているように思う。


しかし、この時の秀吉の精神状態について何も記録は残っていないので、色ボケ老人説を否定できない。一方で、石田光成と加藤清正の不仲の原因を朝鮮出兵当時の光成のマネジメントにあった、とする説が残っている。


光成ほどの知恵者であれば、色ボケ老人をコントロールできた可能性が高いので、もし秀吉が色ボケ状態だったなら朝鮮出兵をもっとうまく終結できたに違いない。


未だ終結への道筋が見えないロシアとウクライナの戦争だが、大国ロシアの思慮を欠くクレージーともとれる破壊行為について、指示したリーダーの精神状態をどのように説明したらよいのか。

 

 

カテゴリー : 一般

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2022.03/04 トランスサイエンス

50年ほど前にある物理学者が表題の言葉を唱えている。そして日本において科学に対する懐疑論の本が多数出版され始めたが、バブル崩壊でこれらのムーブメントも消えてしまった。


ところで、トランスサイエンスとは以前この欄で紹介したが、科学に問うことができるが、科学で答えられない問題のことを言う。


2011年東日本大震災で福島原発の事故があり、この表題をタイトルとした本がベストセラーとなっている。ただ残念なのがこの本で技術について述べられていない。


科学で答えられない問題については技術で答えなければいけない。当方が新入社員の時にゴム会社のCTOが「科学でタイヤはできない、タイヤは技術で作る」と述べたが至言である。


さて、高分子の耐久性予測についても同様であり、アーレニウスプロットのように科学に問うことは可能だが、科学は市場品質について保証してくれない。


市場品質については技術でその保証をしなければいけない。そのために何をすべきかは当方のセミナーで説明している。来月以降これまでの内容をさらに分かり易く書き直したセミナーを予定しているので是非参加いただきたい。

カテゴリー : 一般

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2022.03/03 高分子の耐久劣化予測の落とし穴

高分子材料の耐久劣化試験で化学的因子についてアーレニウスプロットが良く用いられる。また、物理的因子については、時間温度換算則が用いられる。


科学に問い、答えを得る方法としてセミナーが多数行われている。弊社もこの手のセミナーでその手法を簡単に説明し紹介しているが、弊社のセミナーではこの方法で予測し、問題が発生した時の事例を中心に講義している。


その理由は簡単で、6時間もかけて例えばアーレニウスプロットの手法を説明しても実務に役立たないからである。実務で問題となるのは、これらの科学的予測法で予測しても品質の初期故障が引き起こされることだ。


それゆえ、科学的な予測手法よりも、その対策となる技術的手法を事例とともに解説している。例えばN社フィルムカメラの裏蓋フックがクリープ破壊した事例も説明しているので、N社の技術者にはぜひ当方のセミナーに参加していただきたいものである。


N社ファンの老人をニコ爺というそうだが、シェアが3位になったと言っても老人にN社のファンは多い。品質問題にあっても、C社やS社から魅力的なミラーレス一眼が出てもZ7を買ってしまうニコ爺の性をN社は大切にしていただきたい。


子供のころからペンタックスを愛用してきてもそのあこがれから、いつかは高価なN社のカメラをと思っている老人のカメラファンは少なからずいる。モーレツに働いたご褒美としてF100を購入しそれが防湿庫に保管していて壊れたのだ。


壊れたフックのフラクトグラフィーを行い、N社の技術者がクリープの破壊寿命予測を科学的に行っている様子を想像した。


高分子の一軸クリープ破壊挙動の推定にLarson-MillerのパラメーターKを速度論的根拠に基づくありがたいパラメーターとして用いているしたり顔のN社技術者の顔まで見えてきた。


しかし、1960年前後の線形破壊力学の成果で高分子材料の破壊を完璧に説明できないという理由で非線形破壊力学が1980年代に登場し、それがまだ完成していない。


さらに1970年頃に志ある材料メーカーからクリープ破壊速度が成形体密度の0.02程度の誤差で2倍になる問題を学会報告し、WEBに技術報告書として公開している。


この報告書を読むと、たとえ科学的にクリープ破壊寿命を予測できても安心できないことがすぐに理解できるのだ。また、科学的な予測は必要十分条件となっていないことに注意する必要がある。


セラミックスのような応力がかかってもその歪が小さい場合にクリープ破壊寿命が必要十分条件に近くなるが、高分子材料のようにクリープで歪が大きくなってから破壊する材料については、歪が大きくなった時に破壊に与える因子について吟味する必要がある。詳しくはセミナーで説明する。

カテゴリー : 一般 高分子

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