特公昭３５－６６１６に書かれた酸化スズゾルは、ライバル企業の科学的に正しくない特許で非晶性と決めつけられた。実は注意深い実験を行うと、特公昭３５－６６１６に書かれた合成法では、結晶性から非晶性まで様々な酸化スズゾルを合成できるので、この特許を証拠として、その後のライバル企業の特許のいくつかは公告になる前につぶせた。
もし当時老舗の写真会社に在職していたら、多くのライバル特許をそのまま成立させるようなことをしなかった。企業の技術者はいつもライバル会社の特許を監視しなければいけない。一方で科学論文も読まなければいけないので、アカデミアの研究者よりも忙しくなる。
ところが、会社で論文を読んでいると遊んでいるように思う不勉強な管理者もいるので、休日にこっそり読むことになる。技術者と言う職業は大変忙しい職業なのだ。また論文を読んでいる時間を労働時間に入れると日本における給与は安いということになる。
少し脱線したが、現代の科学の視点で特公昭３５－６６１６を眺めると、ある合成条件で製造された結晶性酸化スズの導電性については、科学的に説明することが可能で、暗電流を測定すると公知の準位の導電性のレベルが確認され、分析結果からサポートされる酸素欠陥の存在を示すデータを科学的にうまく取得できる。
しかし合成条件を変えて結晶化度を下げてゆくと、次第に導電性が複雑に変化し、科学的に未解明の準位の導電性レベルが観察されるようになる。驚くべきことに１０００Ωｃｍ未満の導電性を示す非晶質の酸化スズゾルを合成可能で、この導電機構については未だ科学的に解明されていない現象である。
特許の都合でこれまで公開してこなかったが、すでに当方の書いた基本特許も切れているので秘密にしておく必要もなくなった。そこで、ある事実を公開する。すなわち、当時の私的な分析結果を示すと、合成条件により結晶化度が低下するとともに、酸化スズが構造水のようなものを持つようになる（実は酸化スズの構造水という表現は科学的に正しくない。正しくないがそのように思いたくなる面白い現象である）。すると導電性が出てくる。科学的に厳密な研究をやっていないが、この材料で導電性が最も良いものについて某大学の先生に評価をお願いした導電性の解析結果も存在し、非晶質酸化スズゾルが絶縁体ではなく導電体であることが２０年以上前に証明されている。
しかしこれは内部文書なので公知の科学情報ではない。ゆえに非晶質の酸化スズゾルの物性については未だに科学的に解明されていないままである。さて科学的に未解明のことが多い状態では、どういうことが起きるか―――（明日に続く）
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業務において科学で未解明の現象を扱わなければいけないときに、科学的な問題解決法だけで取り組んでいるとおかしなことが起きる例を述べてみたい。これは実際に体験したことである。少し長い話になるので、数日に分けて書きたい。
２０年以上前に実用化した酸化スズゾルは、その性質が科学で未解明の材料の一つだ。高純度の結晶性酸化スズについては、セラミックスフィーバーのさなかに無機材質研究所でそのすべてが解明された。その結果、高純度酸化スズの単結晶は絶縁体であることがわかり、インジウムやアンチモンをドープしなければ導電性が発現しないこと、そしてその導電機構について、この時に世界で初めて科学的な説明がなされた。
実は１９６０年前後にインジウムをドープした酸化スズが高い導電性を持つことは発見されていた。そして、物理蒸着プロセスによる透明導電膜が実用化された。その頃日本の老舗フィルム会社で（この会社は日本で初めて写真事業をスタートした会社だが）世界初の塗布方式による透明導電膜の発明に成功している。
特公昭３５－６６１６がその発明による特許だが、これが公開されるとアメリカの写真会社や日本のベンチャーでスタートした写真会社から透明導電膜の特許が大量に出願されるようになった。老舗のフィルム会社は怖気づいたのか、一発花火のようにこの特許を一件出願しただけで、その後10年近く透明導電フィルムの出願をやめてしまった。
面白いのはベンチャーのフィルム会社の発明で、結晶化した酸化スズには導電性があって、特公昭３５－６６１６に書かれた非晶性酸化スズには導電性が無く、自分たちが初めて塗布による透明導電膜の製造に成功したと特許で主張していたことである。科学的に酸化スズの物性が解明されていなかった時代の出来事であり、技術の発明として特許出願され公告となった。もちろん現代の科学の視点から見れば正しくない内容の発明である。
その後、本来は特公昭３５―６６１６の改良特許の位置づけであったにも関わらず、この分野の特許出願状況は、ベンチャーの写真会社が酸化スズを用いた帯電防止技術の本家であるような展開になっていった。今の科学の常識から考えると特許の主張は間違っていたのだが、酸化スズについて科学で未解明の時代には、言ったもの勝ちとなる。（続く）
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パーコレーションという現象は、すべてが科学的に解釈されている訳ではない。特に微粒子分散系の高分子あるいは相分離した高分子において発生したパーコレーションの問題は個別に技術者の経験と勘で解決されている。しかし、日本のたいていの大企業がそうであるように、社内のプレゼンテーションで、勘と経験と度胸で問題解決しました、という内容では製品化にゴーサインはでない。
まれにゴム会社のようにKKDの成果でも許される場合があるが、それでも恥ずかしながら科学的香りを匂わせてKKDのプレゼンを行う。聞く方も了解しているからその点について突っ込んだ質問をしない。写真会社に転職して困ったのはこの点である。だから転職してすぐにパーコレーションの問題に遭遇したときにシミュレーションプログラムの開発を行った。また、導電性微粒子が分散した系で感度よくパーコレーション転移の閾値を評価できる技術も開発した。
シミュレーションプログラムと評価技術の開発を優先して行ったのは、パーコレーションという現象がすべて科学で説明できる現象ではないからだ。すなわち科学で未解明な事柄をカプセル化したオブジェクトの振る舞いを科学的に議論できるようにするためにシミュレーションプログラムと評価技術が必要だった。
酸化スズゾルを用いた帯電防止フィルムについては、技術的に開発が困難という科学的結論が出されていた。すなわち哲学者イムレラカトシュが言うところの科学的に容易な否定証明である。科学的に否定された事柄を技術者の勘と経験でできました、とやってしまったら馬鹿にされるのは雰囲気から理解できた。
おそらく日本の多くのメーカーがそうであるように科学的に問題解決された成果でなければ評価しない風土では、仮説とそれに基づく実験が重視される。ところが、そのような風土では否定証明が流行し、新しい技術の芽が生まれにくくなる。評価や分析では科学的問題解決法が便利で、また、その方法が一番良いと思うが、ものつくりでは、科学で未解明の現象から機能を取り出し利用することもあるので非科学的な問題解決プロセスも必要になる。
ｉＰＳ細胞の山中先生でもヤマナカファクターをＫＫＤで発見したことをＮＨＫで告白したのである。ＫＫＤを見直してもいいと思っている。ただし、ヤマカンやドカンはさすがにダメであり、ＫＫＤにも山中流のような由緒正しき流儀がある。
 
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昨日シームレスベルトの押出成形をコートハンガーダイで行うときにウェルドの問題が難しい、と書いたが、カーボンを分散し抵抗調整した中間転写ベルトを製造しようとしたときに、外観以外にウェルド部における抵抗変動という内部エラーの問題が極めて難しい。
高分子に微粒子を添加したときに生じるパーコレーション転移の問題だが、パーコレーションの現象を数学的に理解するための科学はほぼ完成している。ほぼ、と表現したのは、いまだ研究されているようだからだ。当方はどこにまだ数学の問題が残っているのか知らないが、実務の現象についてシミュレーション可能なソフトウェアーは２０年以上前にLATTICE C で開発したプログラムがある。
時間ができたらC#で書き直したいと思っているが、なかなか時間が無い。計算が必要になったときにはPC9801を立ち上げて計算している。計算結果はLAN経由でファイルサーバーに落とし、WINDOWS８で利用するという面倒な手続きだが、使用頻度が低いのでそのままになっている。しかし、生きている間にオブジェクト指向の処理系に書き直したいと思っている。
科学としてパーコレーションの数学上の研究課題については不明だが、実務上は問題解決できた、と思っている。ただ微粒子とマトリックスの相互作用までを含めた物理と化学の現象については、未だ科学的に未解明の事柄が多い。実務においては勘を働かせて問題解決する以外に無い。もしこれを科学的に解決できる、という人がいたら、それはペテン師だ。
高分子の微粒子分散系で観察されるパーコレーションという現象を普遍の科学的解を与え、実務で生じる問題解決は、その科学知識でできる、という人がいたら是非ご紹介して欲しい。パーコレーションという現象について数学で理解されている限りにおいて確率が関係していると言われているので、パーコレーションの現場の問題を解決するには、その確率を制御する方法を示した科学が実務では必要だ。概略は科学で語ることができるが、現実はその語られたとおりにならないケースが多い。パーコレーションという現象を制御するには未だ技術者の経験とそれに裏付けられた勘が必要である。
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２０世紀に科学の成果はどんどん実用化され、科学の恩恵が感じられたが、２１世紀に入り少し陰りが見えてきた、という人もいれば、一方で文教行政の見直しを唱える人もいる。現実には大学の独立行政法人化の効果が現れてきて、大学の研究環境は厳しくなってきた。
ただ忘れてはいけないのは、科学で未解明の自然現象が未だに多い、という現実である。大学の先生の中には、例えばﾀﾞｯｼｭﾎﾟｯﾄとﾊﾞﾈのモデルでレオロジーを研究してきた人のように、仕事が無くなった研究者もいる。いまでもこのモデルで高分子を研究しているとしたら大学の教員をやめて企業に行くべきである。企業には、そこそこ便利なこのモデルの技術ニーズがあるかもしれない。
高分子のレオロジーは、あまり注目されていないが、若い優秀な研究者はどんどんチャレンジできる面白い分野だ。もしこの分野が飛躍的に進歩したならば、高分子材料の現場で困っている大半の職人は大喜びする。技術者がうまく問題解決できない現象が多いためだ。
中間転写ベルトの開発を引き継いだときに金型をシンプルなコートハンガーダイに固定して問題解決した。シームレスベルトの押出成形に用いられるスパイラルやスパイダーなどの金型は、コートハンガーダイのウェルドの問題を解決するために考案されたようだが、その金型内部における樹脂の流動は複雑になる。
ウェルドの問題は残るが、シームレスベルトの押出成形に用いられるコートハンガーダイの内部における樹脂流動は大変シンプルで考えやすい。PETの成膜で用いられるTダイと同様の考え方もでき、問題解決が容易である。
実際にウェルドの問題を解決したら順調に量産が立ち上がった。ウェルドの問題は難しい、と敬遠されがちだが、難しい一個の問題と複数の訳の分からない問題とどちらを選んだら良いかは、趣味の問題もあるかもしれないが、当方は前者を選ぶ技術開発スタイルである。高分子の樹脂流動について科学で未解明の事柄は多いので一個の問題に集中する方が賢明である。
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超音速滑走体については、大学時代にお遊びの実験という批判があった。東海道新幹線でさえも早いと感じていた時代で、それより早い乗り物を希望するならば飛行機がある、という意見もあった。確かにロケットエンジンをつけて直線を走らせているだけの実験は、門外漢には実用化にほど遠く見える。しかし、陸上を音速以上で走る乗り物を実現できれば飛行機特有のリスクを解決できるので面白いアイデアの一つであり、研究に対する批判は夢の無い意見である。
大学に進学した時に新聞や雑誌からも超音速滑走体の文字がすっかり消えたので、昔の新聞の切り抜きを学生時代に処分した。名城大学の実験記事には子供のころ少し胸が熱くなったりもしたが、化学に興味があったので新聞の切り抜きを集める程度以上にはのめりこまなかった。だから鍋田干拓の実験場まで見学をした経験もない。
しかし研究の最盛期にはＴＶで実験の様子が毎日のように映し出されたりしたので今でも鮮明な記憶がある。マッハ2のスピードで滑走するロケットのような滑走体に亀を載せた実験では、滑走体がストッパーに激突したのに、奇跡的に亀は生きていた。なぜ亀なのか、と不思議に思ったこともあったが、東京-大阪間が12分で結ばれる時代とはいかなる世界か、と夢が膨らんだ。
今日本のリニアモーターカーが最も早い乗り物と騒がれているが、東京-大阪間は67分かかる。リニアモーターカーのニュースを見て、昔亀が人類よりも早い乗り物を体感したことを思い出し、当時なぜ亀を載せたのか今頃になって理解できた。
リニアモーターカーでも超音速滑走体の1/5以下のスピードである。技術が科学に追いついていない分野であるが、このような分野はいくらでもある、と最近思うようになった。一方で、物理の分野でも化学の分野でも技術のほうが先行し、科学がそのあとをおいかけるようなシーンがときおりみられる。
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20世紀は「科学の時代」と言われた。今「科学の時代」という言葉をあまり聞かない。科学が当たり前になってきたからかもしれない。一方でＳＴＡＰ細胞の騒動のようにこんなことも分かっていなかったのか、という事柄が突然飛び出しビックリしたりする。
ＳＴＡＰ細胞について動物ではありえないことになっている、ということを初めてあの騒動で知った。植物でカルスが話題になった時代にその現象を学んでいたからだが、そのとき動物では現在研究中となっていった。
昔先端技術のごとく書き立てられていたことがその後どうなったか調べてみたところ面白いことがわかった。機会があったらこの欄で書いてみたいが、ＳＴＡＰ細胞のような騒動が過去にもいくつもあったのだ。ただ、あそこまで大騒ぎにならず、一度科学雑誌などで話題になり、その後消えていった科学の成果がいくつかある。
社会人になった時にタイヤ会社に入社した関係で超音速滑走体の研究がその後どうなったのか少し調べたことがある。当時もう誰も見向きもされなくなっていたその研究は、当方が小学生の時に名城大学の某先生がご研究をされていた。
地元の中日新聞は実験があるたびにニュースとして取り上げていた。国の補助金が使われていたからかもしれないが、地球上を滑走するもっとも早い乗り物というのが当時のキャッチフレーズで新聞には鍋田干拓地の実験場の写真が一面に載っていたりした。当方が大学に入ったころにはその話題を聞かなくなった。（続く）
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昨日フェノール樹脂天井材の開発において、最初にポリエチルシリケートとフェノール樹脂のリアクティブブレンドを開発初期にチャレンジし成功した話を書いた。この検討を最初に行うかどうかで開発の見通しが変わるので最初に検討しようと提案したのだが、前例の無い反応なので科学的に成功するかどうか可能性を議論できない。すなわちやってみなければ分からない実験である。
フローリー・ハギンズ理論に反するブレンド技術だが、ポリウレタンRIMでは成功実績があると聞いていたので、科学で否定されるようなチャレンジでも臆することなく実験したいと思った。成功したときのメリットが大きかったからである。またポリエチルシリケートをせいぜい１５ｗｔ％程度ブレンドするだけだったので、何とかいける、と判断していた。また、そのための事前検討として水ガラスからケイ酸ポリマーを抽出しフェノール樹脂にブレンドするヤミ研も行っていた。
いろいろ前準備を行っていたので、仕事として取り組むときのリスクについて科学的な見通しは無かったが、経験の蓄積があり、自然と度胸はできていった。またチャレンジしようとしていることが科学で保証されていない実験であることも承知していたので、観察だけは注意深くしようという心構えもできていた。
技術者は、技術者としての心構えで準備を行えば、科学で未解明の現象からうまく機能を取り出すことができるのである。ただし、そのためにわずかばかりの度胸がいる。このあたりについてE.S.ファーガソンは心眼で思いを巡らす、と述べているが、その心眼は技術者の不断の努力により蓄積された経験知に基づくものだ。
昨年のSTAP細胞の騒動の原因は、科学と技術を同じまな板の上で料理したことだとこの欄で指摘したが、小保方氏は未熟な科学者であっただけでなく技術者としての訓練を受けていなかった悲劇も災いした。おそらく度胸はかなりの大きさであることはその行動からうかがわれたが、技術の重要性を理解していなかった。理研の偉い方々も技術開発が必要であることを分かっていなかった。
騒動の最中、たった一度でもSTAP細胞ができれば良い、と言っていた人がいたが、それは科学の立場である。技術の立場では、繰り返し再現性が重要になる。たった一度でも皆が見ている前でできれば、できたという真理ができ、科学としての証明の実験になるかもしれないが、これは技術ではない。しかし、STAP細胞では、技術ができている必要があった。すなわちその後の解析で複数の細胞が必要になるからで、もしその当たりに気がついて小保方氏が技術開発をこっそりとやっていたならあのような騒動にならなかった。科学者に度胸は不要である。
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高純度SiCの前駆体高分子をリアクティブブレンドで開発しようと考えた背景には、ポリウレタンRIMの成功体験が影響している。ポリウレタンRIMでは、SP値の差がある高分子でも均一にブレンドされたという。また、フローリー・ハギンズ理論のχパラメーターが正の場合に均一にブレンドできる唯一の方法と教えてもらった。
入社３年目に担当した高防火性フェノール樹脂発泡体技術開発では、フェノール樹脂発泡体の防火性をあげるために無機フィラーの添加が検討された。しかし、フェノール樹脂は脆性材料であり、そこへ無機フィラーを添加するとさらに脆くなる問題があり、防火性を改良しながら脆性も改善しなければいけないという二律背反の問題が生じた。
この問題解決において、ポリエチルシリケートの添加が検討された。この時は添加量が少なかったので反応バランスをとるのは容易にできた。そしてできあがったシリケート変性フェノール樹脂の脆性は改良されており防火性も高かった。この時分子レベルで均一になっていることが電子顕微鏡観察で証明されたが、超微粒子ではどうなるか、というある人のヤマ勘によるアイデアが出された。
今では超微粒子の靱性改善効果は公知の技術であるが、当時はまだ知られていなかった。超微粒子の安定な分散が難しかったからである。しかし、ポリエチルシリケートとフェノール樹脂のブレンドからは容易に製造することができたので、超微粒子の補強効果を容易に確認することができた。ヤマ勘を働かせた人はこの点に着目していた。そして、ここまでできるとすぐにコストダウンの話になるのがゴム会社の常である。開発のゴールがどんどん高くなった。
シリケート変性のフェノール樹脂でも発泡体なのでコスト的には問題の無い技術だったが、タイヤ会社で安価に入手できるシリカゾルに変更すれば安くなることは誰でも理解できた。また、商品化まで時間は十分にあった。結局シリカゾルの分散技術を開発することになり、それに成功し、特許出願まで行った。
たった半年で高防火性フェノール樹脂天井材の技術を開発することができた。開発当初は難しい技術に思われたが、成功体験を共有したKKDによるポリエチルシリケートの検討からスタートしたのが良かった。研究開発において検討スキームが多岐にわたる場合にどこからスタートするかがその後の開発の成否を左右する場合がある。研究開発においても戦略が重要な理由である。
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高純度SiCの技術基盤は、高防火性フェノール樹脂発泡体を用いた天井材の開発経験である。しかしこれだけではない。ポリウレタンRIMの技術開発の成功体験も活用している。ポリウレタンRIMの技術を知ったのは、研究所の大掃除の時にポリウレタンRIMで製造されたタイヤを見つけたことがきっかけである。
その製造技術に興味を持ち、その仕事を経験された二人の技術者にヒアリングした。一人の技術者は研究所の所長で、他の一人は研究管理の主幹研究員をされていた部長である。ポリウレタンRIMタイヤは商品にならなかったのだけれど、技術として成功した体験をお二人は丁寧に話してくださった。
面白かったのは、それぞれの技術者がお互いを尊敬しあっていたことである。その尊敬している表現が面白かった。担当していた仕事は、評価解析技術と合成技術でありそれぞれ異なっていたが、そこで生じる葛藤が面白かった。方やカミソリに例えられ、方ややかんである。話の前後が分からなければ、尊敬の雰囲気など伝わらない例えである。
実体験はしていないが、RIMという技術や、合成技術と評価技術を対にして技術開発を進めなければいけないということなど学ぶことができた。研究開発において商品化はゴールであり、それができれば大成功である。しかしすべてが商品につながるわけではなく、お蔵入りする成果もある。お蔵入りした場合にそれは短期的視点でそれは失敗かもしれないが、それがシーズとなり新たな技術が生まれた場合には、その研究開発は成功だった、といえる。
ポリウレタンRIMの技術は、タイヤを製造する目的で開発されたが、その後ゴムクローラやレーシングカート用タイヤなどに展開された。だからお二人の技術者は成功体験として話をされたのである。研究開発でゴールとした商品を実現できなかったときに、その開発を失敗とする経営者は多い。しかしそこで生み出された知価を大切に展開するようなマネジメントこそ重要である。
これはゴム会社の風土でもあり、高純度SiC開発における６年弱の死の谷を経営が我慢できた背景でもある。ゴム会社にはＢＲ０１の開発という合成ゴム会社が設立されるきっかけとなった成功体験が伝説のように語り継がれている。技術マネジメントとして暗黙知を後生に伝承する姿勢は大切である。一人の技術者により生み出されたシーズが事業に展開されるまでには様々な人がそれぞれの仕事や役割で関わることになる。優れた語り部たちの合成技術担当をやかん、評価技術担当をカミソリと呼び合っていたのは、それぞれの役割と仕事をうまく表していると今でも思っている。
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