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* 熱・化学23:ナイロン(1936年:カロザース)

Q76: 米国デュポン社は1939年、ナイロン繊維の誕生を発表した。この時のうたい文句は「○○より強く、□□のように細い、ナイロン繊維」であったが、さて、何と比較してその優秀さを誇っただろう?

ナイロンの発明者で米デュポン社の天才化学者カロザース(Wallace Hume Carothers、米、1896~1937年)はナイロン誕生が発表されるちょうど2年前、ホテルの一室で青酸カリ服毒により自殺した。享年41歳、新婚2年目の春の日の悲劇だった。その7ヶ月後、娘ジェーンが誕生する。カロザースは1896年アイオア州バーリントンで4人兄弟の長男(弟と2人の妹)として生まれた。子供の頃は機械いじりに夢中になる少年で、学校では内気な生徒として有名だった。父親が副校長をやっていた関係で、商科大学に進学するが、ここを19歳で卒業した後、ミズーリー州のターキオ大に入る。最初は言語学を学ぶが、化学者パーディー(Arthur M. Pardee)と出会い専攻を化学に変え、24歳で卒業。さらにイリノイ大大学院に入り25歳で修士号を得る。その後1年間パーディーが教授職で移った南ダコタ大で研究を行い、再度イリノイ大に戻りロジャー・アダムス(Roger Adams、米、1889~1971年) の研究助手をしながらPhDを28歳で取得。30歳でハーバード大の講師になり、高分子化学の基礎研究を精力的に行っていた。

 カロザースは講義が苦手であった。内気な上、うつ気質を持っていたため、人前で話すことが苦痛でしかたなかったのである。丁度その頃、米デュポン社は新たな化学の時代に向けた研究者を求めており、若き天才カロザースに目を付けていた。しかし民間企業では自分の目指す基礎研究を行う自由さが無いことや、持病のうつ病が企業活動に適さないと考え、彼らの招聘を断っていた。しかし強い説得に折れ、1928年31歳の時デュポン研究所の研究部長待遇で(ハーバード時代の2倍の給料で!)移ることになる。そこでカロザースは化学の基礎的純粋研究を行うことを許された、そして彼は樹脂の分子構造の解明をテーマに選ぶ。当時、「ゴムなどの樹脂は小さな単位分子(モノマー)が鎖のようにつながり高分子(ポリマー)を構成している」との説があったものの、誰もそれを証明した人はいなかったのである。

 彼のグループは、小さなモノマーをどんどん重合させて、できるだけ長い高分子を作る実験を始めた。そして1931年には世界初の合成ゴムを、さらに1935年には世界初の合成繊維を発明するのである。共に革新的な成果であり、しかもそこにいたる物語はなかなかドラマチックであった。まずカロザースが入社した1年後に、大恐慌が発生、ニューヨークの株式暴落を引き金に世界中に経済危機が走る。デュポン社も基礎研究を天才に与えている余裕は無くなり、新しい研究所のボスがカロザースに彼の意志に反する「実用化研究」を命じたのである。

まず生産に耐えうる人工ゴムを作れ、という指令が降りた。コリンズという研究者がこれを担当、彼はそれまで人工ゴムの作成を何度も試みたが、失敗が続き、カロザースのラボに派遣されて来たのである。カロザースの基礎研究、重合の手法がそこで生かされた。当時ゴムの原料とされていたイソプレンを使うことをやめ、近い材料のブタジエンとアセチレンを重合させてみた。するとクロロプレンと呼ぶ、ゴム状のものが得られた。しかし保存中に勝手に重合が進み劣化したり、強烈な悪臭を放つなど実用化は困難を極める。ここでグループ外からの研究者たちの協力もあり、1931年、「ネオプレン」と呼ぶゴムが完成した。

さらに次の指令は、絹のような優れた人工繊維を作れ、というさらに困難なものであった。当時、綿や麻、そして日本から輸入され評判の良い絹などの天然繊維が衣料品に使われていた。これを人工繊維で置き換えようという壮大な目標である。実は、カロザースの下で、すでにヒルという研究者がエステルのポリ化を試みていて、ポリエステル繊維の試作に成功していた。しかしその試作品は、熱湯に弱く実用に耐えられないものであった。そこでカロザース達は様々な物質の重合に精力的にチャレンジをする、1934年ついにナイロンの素材となるポリアミドの合成に成功、繊維状の長くて強い糸を引くことが確認された。カロザースはこの成果に自信があった。しかし、その作成プロセスにかかるコストが高く、実用的ではないと経営層から却下され、またも振り出しに戻ってしまう。

当時カロザースは多くの仕事で多忙だった上、既婚女性との恋愛問題や実家の財政上の問題も抱え、うつ状態がひどくなっていた。そんな中ラボメンバーたちの努力は続いた、そして1935年2月ついに商品化できそうな「ポリアミド66」の合成に成功したのである。加えて、カロザースは1936年2月デュポン特許部の女性と結婚、4月には名誉ある米国化学学会メンバーに産業界から初めて選ばれる。が、しかしこれらの喜びも彼のうつ状態改善の薬にはならなかった。6月には入院、9月に退院して研究所に現れるものの、実務に就ける状態ではなかった。1937年1月、彼の妹イザベルが死亡。そして同年4月、会社に姿を現した後、翌日ホテルで自殺をする。遺書は無かった。ただ「自分は能力も衰え、何もたいした仕事ができていない」と悔やみ、アルコールに浸る日々を送っていたらしい。

宿題76)カロザースの研究助手によると、彼は「ゴムや繊維を作ろうとしていたのではありません」、「とてつもない○○を作ろうとしていたのです」。彼の夢は何だったか?

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