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月刊バイオインダストリー 2016年6月号
￥3,960
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【特集】バイオテクノロジーが育む頭髪の未来
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臨床発毛医学の現状と展望
Current State of Clinical Hair Growth Medicine and Future
松山淳 (国際抗老化再生医療学会;日本臨床医学発毛協会;松寿会)
健康長寿社会が進む現代社会において, アンチエイジングという概念も様々な分野で浸透し, 健康長寿はもちろん, 近年, 「見た目の若さ」も重要な要素となってきている。なかでも, 薄毛や脱毛は男女共通の悩みとして, 関心を集めている。本稿では脱毛症の基礎, 現在の治療法, 今後の治療の発展や可能性などについて臨床的観点から述べたい。
【目次】
1. はじめに
2. 男性型脱毛症(AGA)とは
3. 診断
4. 治療
5. 内服療法
6. 注射療法
7. 実際のHARG(R)治療
8. 効果的な治療介入の時期と治療効果の判定時期
9. 今後の展望
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5-アミノレブリン酸ALAの発毛促進作用
Promotion of Hair Regrowth with 5-Aminolevulinic Acid
松崎貴 (島根大学)
皮膚に適切な濃度の5-アミノレブリン酸(ALA)を塗布すると発毛が促される。本稿ではその作用機序が従来の発毛・育毛剤とは異なることを示すとともに, 投与されたALAがヘムに変換されてATP生成を促進している可能性, および毛周期調節機構に関わっている可能性について解説する。
【目次】
1. はじめに
2. 毛母細胞の細胞活性と毛周期の関係
3. 5-アミノレブリン酸(ALA)と細胞増殖
4. ALAの発毛促進効果
5. ALAの作用機序
6. ヘムタンパク質と毛周期
7. 今後の課題
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ガゴメ昆布由来フコイダンの育毛効果
Effect of Fucoidan from Kjellmaniella crassifolia on Hair Growth
大野木宏 (タカラバイオ(株))
海藻と毛髪に関する伝承は古くから存在するが, 科学的な検証が十分進んでいない。最近の研究において, 昆布に含まれるフコイダンが様々な増殖因子の産生を促進することで育毛効果を発揮することがわかってきた。本稿ではガゴメ昆布由来のフコイダンに関する基礎研究結果と製品応用例を紹介する。
【目次】
1. フコイダンと毛髪
2. ガゴメ昆布由来フコイダンのHGF産生促進作用
3. ガゴメ昆布由来フコイダンのFGF-7産生促進作用
4. ガゴメ昆布由来フコイダンの育毛領域での応用
5. 今後の展望
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フラーレンの持つ抗酸化作用と育毛効果
Effect of the Fullerene on Hair Growth
伊藤雅之 (ビタミンC60 バイオリサーチ(株))
乾重樹 (心斎橋いぬい皮フ科;大阪大学)
フラーレンは, 抗酸化成分としてスキンケア用途で使用されており, 昨年で発売から10年となった。主にシミ・ニキビ・毛穴目立ちなどの肌トラブルに対してフラーレンが用いられているが, 近年, 頭皮・頭髪への効果を期待する声が多くなっている。本稿では, フラーレンが毛成長促進に有効である事を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 化粧品原料としてのフラーレン
2.1 フラーレンの発見
2.2 フラーレンの抗酸化力
2.3 フラーレンの化粧品への応用
2.4 フラーレンによる活性酸素対策と美容効果
2.5 フラーレンの安全性
3. フラーレンの毛成長に対する効果
3.1 実験方法
3.2 結果
3.3 考察
4. おわりに
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AGAのメカニズムと治療
Mechanism and Treatment of AGA
乾重樹 (心斎橋いぬい皮フ科;大阪大学)
AGAのメカニズムについて, 近年の遺伝学的研究から得られる示唆と, アンドロゲンの基礎医学的研究から得られるアンドロゲンの関与の仕方の面から議論する。さらに日本皮膚科学会男性型脱毛症診療ガイドラインで強く勧められている治療である, フィナステリド内服とミノキシジル外用について臨床医学的な見地から概説する。
【目次】
1. はじめに
2. AGAの遺伝
3. AGAの病態メカニズム
3.1 毛器官の男性ホルモンに対する感受性の調節因子
3.1.1 5α-還元酵素(5α-reductase)
3.1.2 アンドロゲン受容体(AR)
3.1.3 アンドロゲン受容体共役因子(androgen receptor coregulator)
3.2 AGAの病態に関わるメディエーター
4. AGAの治療
4.1 フィナステリド内服薬
4.1.1 作用機序
4.1.2 用法・適応
4.1.3 効果
4.1.4 副作用
4.2 ミノキシジルローション
4.2.1 作用機序
4.2.2 効能・効果
4.2.3 副作用
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AGA治療におけるデュタステリド(ザガーロ(R)カプセル)の作用
Effects of Dutasteride(Zagallo(R)capsule)on AGA Treatment
畠中俊樹 (グラクソ・スミスクライン(株))
男性における男性型脱毛症(androgenetic alopecia;AGA)の主な原因要因として, ジヒドロテストステロン(DHT)が深く関与することが明らかとなっている。DHTは生体内において, テストステロンから5α-還元酵素により変換され, 生成される。5α-還元酵素阻害薬であるデュタステリドは, 毛髪の毛包部においてDHTの生成を抑制することでヘアサイクルにおける成長期を延長させ, AGAに対して有効性を示すと考えられる。本稿では, デュタステリド(ザガーロ(R)カプセル)の開発経緯とともに, その作用機序, 有効性および安全性に関する臨床試験成績, およびDHT濃度に対する影響を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. デュタステリドのAGA治療薬としての開発経緯
3. AGAのヘアサイクルとデュタステリドの作用機序
4. デュタステリドの臨床試験成績
4.1 第Ⅱ/Ⅲ相二重盲検比較試験(国際共同試験)
4.2 国内臨床試験(長期投与試験)
4.3 海外第Ⅱ相試験
5. デュタステリドのDHT濃度に対する影響
6. おわりに
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α-リポ酸誘導体の抗がん剤誘発脱毛に対する抑制効果
Inhibitory Effect of α-Lipoic Acid Derivative on Chemotherapy-Induced Alopecia
平塚孝宏 (大分大学医学部附属病院;大分大学)
中嶋健太郎 (大分大学医学部附属病院;大分大学)
圓福真一朗 (大分大学医学部附属病院;大分大学)
河野洋平 (豊後大野市民病院)
麻生結子 (大分大学医学部附属病院;大分大学)
猪股雅史 (大分大学医学部附属病院;大分大学)
北野正剛 (大分大学)
抗がん剤誘発脱毛は抗がん剤による最も心的ダメージの大きな副作用であるにもかかわらずその効果的な治療法はいまだに存在しない。今回我々は新規抗酸化剤であるα-リポ酸誘導体が抗がん剤誘発脱毛抑制効果を有することを明らかにした。その詳細と臨床応用へ向けた取り組みについて解説する。
【目次】
1. はじめに
2. ラット抗がん剤誘発脱毛モデルを用いた基礎研究
3. 乳がん患者を対象とした臨床研究
4. 多施設共同臨床試験
5. おわりに
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発毛・育毛ビジネスの進展と未来
Progress and the Future of Hair Growth Business
伊藤憲男 ((株)アデランス)
現在は脱毛のメカニズムが解明されてきており, その対処方法も実に様々なものがある。医療機関での治療方法も数多く存在しているが, 一方で手術や医薬品の使用に抵抗のある, あるいはまだその段階ではないと考える人も少なくない。本稿ではそれらの人たちを対象に実践されている脱毛への対処を中心に, その周辺と将来の展望について考察する。
【目次】
1. 髪の悩み
2. 脱毛進行の分類と市場
3. 医療機関における対処法
3.1 内服薬または外用薬
3.2 植毛術(自毛植毛)
3.3 GF カクテル注入
3.4 HARG療法
4. 医療機関以外
4.1 育毛剤
4.2 ヘアケア・スカルプケア機器
4.3 スカルプケア系シャンプー類
4.4 スカルプケアサロン
5. 今後の展望
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BIO R&D
ウシ唾液はセルロース分解を促進する
Enhancement of Cellulose Degradation by Cattle Saliva
坂口謙吾 (東京理科大学)
金井良博 (東京理科大学発ベンチャー アクテイブ(株))
関泰隆 (東京理科大学)
草食動物の唾液は咀嚼や反すうの際に植物繊維を分解補助する。難分解性であるセルロースを効率的に酵素分解するため, ウシの唾液が及ぼす影響を調べた。その結果, 唾液によって分解が促進され, セルラーゼ使用量の低減ができる可能性が見出された。バイオマス資源の糖化技術において, 酵素コストは実用化を遅らせている主要因の一つであり, その部分への貢献が期待される。
【目次】
1. はじめに
2. 非生物系と生物系の素材の融合が必要な背景
3. 研究の概要と成果
4. 結論
5. まとめと展望
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TOPICS
環境DNA を用いて水中の生物相を知る
Aquatic species census using environmental DNA
源利文 (神戸大学)
近年, 環境中のDNA情報を用いて生物の分布情報を得る「環境DNA分析」と呼ばれる手法が発展している。本稿では主に, 環境水中のDNA情報を用いて魚類や両生類などの大型生物の分布情報を明らかにする取り組みについて, 研究開発の経緯を概説するとともに, 種特異的な検出法および環境DNAメタバーコーディング法の二つの手法について技術的なポイントを解説する。
【目次】
1. はじめに
2. 環境DNA分析の流れ
3. 種特異的な検出と定量
4. 環境DNAメタバーコーディング
5. 環境DNA分析手法の課題
6. 今後の展望
7. おわりに
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BIO PRODUCTS
ポリL-乳酸
Poly-L-lactic Acid, PLLA
【目次】
1. 概要
2. 毒性
3. 製法
4. 生産
5. 需要
6. 価格・荷姿
7. 市場予測 -
月刊機能材料2024年4月号（電子版）
￥4,620
【特集】電池電極スラリーの研究開発動向
★電池電極の製造において,活物質や導電助剤,バインダーを分散させたスラリーは性能に大きな影響を及ぼすことから,スラリーの分散性の向上や粘度制御,評価技術が注目されております。本特集では,電極スラリーの特長や性質,評価・解析等に関する動向を紹介いたします。
＜著者一覧＞
立花和宏 山形大学
鈴木崇弘 大阪大学
津島将司 大阪大学
四反田功 東京理科大学
山縣義文 (株)アントンパール・ジャパン
宮本圭介 (株)アントンパール・ジャパン
滝本大裕 琉球大学
宇都甲一郎 (国研)物質・材料研究機構
荏原充宏 (国研)物質・材料研究機構
秋根茂久 金沢大学
尾松孝茂 千葉大学
柚山健一 大阪公立大学
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【特集】電池電極スラリーの研究開発動向
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電池電極スラリーの調整,分散,塗工技術が電池性能に及ぼす影響
Effects of Battery Electrode Slurry Preparation, Dispersion, and Coating Technology on Battery Performance
内部抵抗を減らし,発熱を抑え,寿命を延ばし,エネルギー密度を上げ,品質を管理し,コストを抑え,環境負荷も抑える。これらの電池性能要求に対する最適解をLIBの電極スラリーの調整,分散,塗工に見出すには,それらの工程と電池性能がどのように紐づいているのかを把握する必要がある。
【目次】
1 はじめに
2 電池性能
2.1 電池のエネルギー変換効率と電池の内部抵抗
2.2 電池の容量とエネルギー密度
2.3 電池の寿命
2.4 製造コストと環境負荷
3 電池電極の動作
3.1 活物質の酸化還元反応
3.2 電子伝導パス
3.3 イオン電導パス
3.4 三相界面とコンタクトライン
4 電極スラリーの調整,分散,塗工
4.1 合材電極と合材スラリー
4.2 パーコレーション理論と電極スラリーの組成
4.3 活物質の比表面積と電極スラリーの組成
4.4 活物質と導電助剤の分散
4.5 電極厚みと塗工と乾燥
4.6 電極スラリーの不純物
5 おわりに
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電極スラリー乾燥過程のその場計測と物質移動解析
In-situ Measurements and Mass Transport Analysis of Electrode Slurries during Drying
多孔質電極は電極材料を液中に分散させた電極スラリーを塗布・乾燥することにより作製される。この乾燥過程においては,分散媒の蒸発に伴い,材料の移動現象によって多孔質構造が形成されるが,濃厚・多分散な電極スラリーの非定常過程における構造形成のメカニズムは明らかになっていない。本稿では,固体高分子形燃料電池用の電極スラリーにおける乾燥過程のその場計測と物質移動解析による現象解明と電極構造制御に向けた取り組みを紹介する。
【目次】
1 固体高分子形燃料電池用電極スラリーの特徴と乾燥過程の電極材料移動現象
2 乾燥速度の評価と表面イメージング
3 乾燥過程その場インピーダンス計測
4 物質移動解析
5 乾燥と構造形成
6 まとめ
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レオ・インピーダンス法によるカーボンスラリーの分散性評価
Dispersibility Evaluation of Carbon Slurry by Rheo-impedance Method
リチウムイオンや燃料電池に用いられるカーボン分散液(スラリー)の分散性は,電極特性に大きく影響する。このため,電極スラリーの分散性の評価は重要である。我々は最近,レオメーターでせん断応力を与えながら,電気化学インピーダンスを測定することでスラリーの分散性を評価する新たな手法を開発した。本稿では,インピーダンスの基礎からレオ・インピーダンス法を用いたスラリー分散評価法について概説する。
【目次】
1 はじめに
2 電気化学インピーダンス法
3 レオ・インピーダンス法
4 カーボンスラリーの分散性評価
5 まとめ
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ナノ空間にレドックス活性分子を束縛させたスラリー電極の開発
Development of Slurry Electrodes with Redox-Active Molecules Confined in Nanospace
本稿では,レドックスフローバッテリーの電極反応場として,1nm未満という極めて狭いナノ空間反応場について概説する。ナノ空間に束縛させたキノン誘導体分子の電極反応速度は,物質拡散律速から電荷移動律速に変化するため,見かけの電極反応速度が速くなることがわかった。本稿の最後には,バッテリー性能の更なる向上に向け,取組むべき技術開発について説明する。
【目次】
1 はじめに
2 キノン誘導体の電極反応特性
3 ナノ空間の特異的な現象
4 ナノ空間に起因する特異的な電極応答の検討
5 マイクロポア中におけるBQDSの吸着状態
6 高速充放電型レドックスフロー流動電極
7 優れたパワー・エネルギー密度を達成しうるスラリー電極の設計指針
8 まとめ
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[Material Report-R&Dー]
湿度に応答して形状記憶効果を発動するポリマーコンポジット材料の開発とヘアスタイリング剤への応用
Development and Application of Polymer Composite Materials with Humidity-Responsive Shape Memory Effects in Hair Styling Product
天然由来のセルロース微結晶(CM)の強固な「分子内・分子間水素結合」ネットワーク形成能と,ポリビニルアルコール(PVA)が有する湿度に応答し発現する「形状記憶効果」をうまく融合することで,湿度応答性形状記憶コンポジットを作製し,形状記憶効果を有する新奇スタイリング用材料としての応用について検討した。
【目次】
1 はじめに
2 ポリビニルアルコール(PVA)とセルロース材料
3 ポリビニルアルコール(PVA)/セルロース微結晶(CM)コンポジット材料の開発
4 PVA/CMコンポジット材料の吸湿性と力学特性の評価
5 PVA/CMコンポジット材料の湿度応答性形状記憶効果
6 PVA/CMコンポジット材料の髪の毛への応用
7 おわりに
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三重らせん型メタロクリプタンドにおけるキラリティー反転速度の制御
Control of Chirality Inversion Kinetics of Triple-helical Metallocryptands
動的なキラリティー反転の速度を自在に制御できる分子として,三重らせん構造とゲスト認識場を併せ持つメタロクリプタンドを設計・合成した。クリプタンド内部空孔でのゲスト包接によるキラリティー反転の加速・減速や骨格金属上での配位子交換によるキラリティー反転の時間プロファイルの制御について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 ホスト-ゲスト錯形成によるP/Mキラリティー反転速度の制御
2.1 空孔内でのゲスト包接によるラセミ化の抑制とキラルメモリー
2.2 アルカリ金属イオンの包接によるキラリティー反転の加速と減速
3 配位子交換反応によるP/Mキラリティー反転速度の制御
3.1 アミン配位子の交換に駆動されるキラリティーの制御
3.2 アミン配位子の交換によるラセミ化の際の一時的なキラリティー反転
4 結論
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光渦レーザー誘起前方転写法
Optical Vortex Laser Induced Forward Transfer
螺旋波面に由来する軌道角運動量を持つ光渦を印刷したいドナー材料に照射すると,自転しながら直線飛翔するドナー液滴が吐出し,高精細な印刷が可能になる。このような技術を光渦レーザー前方転写法と呼ぶ。光渦レーザー前方転写法は,ドナー材料の粘度を選ばない。また,ドナーと印刷したい基板(レシーバー)間の作動距離を大きくとれる。光渦レーザー前方転写法は,次世代のプリンタブルエレクトロニクス・フォトニクス,さらには,バイオプリンティングを支える基盤印刷技術となりうる可能性を秘めている。
【目次】
1 はじめに
2 光渦
3 光渦レーザー誘起前方転写法(OV-LIFT)
4 まとめ
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[Market Data]
プリンター用ケミカルスの市場動向
2021年のプリンターの世界市場は,対前年比99%とほぼ横ばいであった。すべての方式でマイナスとなったが,市場の縮小自体は小さい。プリンター市場はここ数年横ばいが続いており停滞している。
【目次】
1 世界のプリンター市場
2 国内プリンター市場
3 プリンター用ケミカルスの市場動向
3.1 インクジェット用色素
3.2 電子写真プリンター用材料
3.3 感熱記録用材料
3.4 感圧記録用材料
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[Material Profile]
フルオレン -
月刊機能材料2024年3月号（電子版）
￥4,620
【特集】セラミックスの製造・開発と活用動向
★セラミックスは様々な元素の組み合わせにより多様な特性を実現することが可能であり,耐熱性,耐食性,電気絶縁性などに優れた性質を有しております。本特集では,様々な領域での活躍が期待されているセラミックスに関して,製造・開発や活用動向を紹介しております。
＜著者一覧＞
伊藤暁彦 横浜国立大学
井上遼 東京理科大学
新井優太郎 東京理科大学
鴨田紀一 (株)リコー
田中諭 長岡技術科学大学
青山慎治 東京工業大学
ロレンツォ カッティ 東京工業大学
吉沢道⼈ 東京工業大学
澤原馨登 筑波大学
川波肇 (国研)産業技術総合研究所
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【特集】セラミックスの製造・開発と活用動向
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透明セラミックス結晶の高効率製造
Rapid Production Process for Transparent Ceramic Thick Films
化学気相析出プロセスをレーザー照射により活性化することで,透明セラミックス結晶の高効率製造を実現できる。ガーネット型シンチレータ結晶では,従来製法を凌駕する発光収率を達成し,放射線撮像装置の高分解能化や低コスト化に貢献する。一方,機能性セラミックス結晶の迅速探索研究など,様々な用途への展開が期待できる。
【目次】
1 緒言
2 高分解能X線撮像向け透明セラミックス
3 化学気相析出法
4 透明セラミックス結晶の高速CVD
4.1 希土類アルミネート系蛍光体
4.2 フェライト系磁性体
5 結論
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多元素セラミックスの設計とその性能の可能性
Prospective for Design and Performance of Compositionally Complex Ceramics
近年,5種類以上の元素をおよそ等量含む合金であるハイエントロピー合金の設計思想を応用した多元素セラミックスの研究・開発が国際的に盛んである。本稿では多元素セラミックスを設計するうえで重要な「ハイエントロピー」という概念と著者らが取り組んでいる多元素セラミックスの研究について解説する。
【目次】
1 「ハイエントロピー」とは何か?
2 セラミックスにおける「ハイエントロピー」を定義する
3 耐熱構造材料としての多元素セラミックス
3.1 耐熱多元素セラミックスが求められる背景
3.2 計算熱力学を応用した耐熱多元素セラミックス複合材料の創成
4 転写した薄膜の損傷を抑制するPt保護層の形成
5 終わりに
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リコーが挑む構造用セラミックス三次元造形技術の開発と特徴
Ricoh’s Challenge for Structural Ceramics 3D Printing Technology
本稿では,リコーが研究開発を行っている構造用セラミックスの製造を目的とした粒子均質化モデリング(PHM)法を紹介する。これは,バインダージェッティング法と呼ばれる造形法を発展させた新しい方法である。既存技術では困難であった厚さ10mmから30mmの部品の造形と焼結・評価を通して,本技術の特徴と造形時の挙動について解説する。
【目次】
1 イントロダクション
1.1 背景
1.2 粒子均質化造形法の構想
2 実験目的
2.1 材料
2.2 造形
2.3 乾燥,脱脂,焼結
2.4 造形物の解析
3 結果と考察
3.1 グリーン体の緻密化挙動
3.2 PHM 法の仮説検証
4 結論
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セラミックス製造プロセスにおける三次元可視化評価技術
Three-Dimensional Visualization Evaluation Technology in Ceramic Powder Processing
セラミックスの特性に影響を及ぼしかねない重要な構造は,従来の二次元観察に加えて,三次元で観察すべきである。本稿では,緻密体及び成形体のような多孔質体での三次元観察手法について,その方法や観察事例を用いて概説する。三次元観察に工程や時間の次元を加えた多次元観察が“新たな気づき”をもたらすはずである。
【目次】
1 はじめに
2 パウダープロセス
3 セラミックス成形体及び焼結体の欠陥構造の三次元可視化
3.1 光学顕微鏡による薄片及び浸液含浸した試料の透過観察
3.2 共焦点走査型レーザー顕微鏡による浸液含浸した試料の三次元観察
3.3 X線コンピュータトモグラフィ(CT)による試料の三次元可視化
4 三次元可視化技術を用いたパウダープロセスでの構造発達の解明
4.1 浸液透光法による脱脂前後での三次元観察
4.2 浸液透光法による焼結途中での三次元観察
4.3 X線CTによる焼結中の三次元観察
4.4 共焦点走査型レーザー顕微鏡によるスラリー中粒子運動の三次元観察
5 おわりに
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[Material Report-R&Dー]
超難溶性ポリマーのナノカプセル化による水溶化の実現
Water Solubilization of Virtually Insoluble Polymers through Encapsulation by Aromatic Micelles
芳香環骨格を主軸に持つポリマーは高機能性材料の原料として注目されているが,置換基の導入なしでは,高い剛直性と強い凝集性から水や有機溶媒に溶解しない。今回,無置換の芳香環ポリマーとV型両親媒性分子の混合により,ナノカプセル化を介した効率的な水溶化に初めて成功した。また,薄層フィルムが簡便に作製できる新ポリマー加工法を開発した。
【目次】
1 はじめに
2 ナノカプセルによる芳香環ポリマーの水溶化
3 芳香環ポリマーの構造解析と物性評価
4 芳香環ポリマーの薄層フィルム作製
5 まとめと今後の展開
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フロー式によるギ酸からの発電システムの開発
Power Generation by the Flow Type Hydrogen Production from Formic Acid
新たなギ酸脱水素化用の固定化触媒を開発し,フロー式による連続した水素生成システムを開発した。その水素を用いて燃料電池による発電を実証した。固定化触媒は,従来の均一系イリジウム触媒と同等の高活性を維持しつつ,2000時間以上の長時間運転を実現し,生成ガス中の一酸化炭素濃度も0.2ppm以下を達成した。
【目次】
1 はじめに
2 固定化触媒の開発
3 触媒活性評価
4 発電試験
5 まとめ
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[Market Data]
レアアース工業の市場動向
レアアースの需要は,ここ数年増減を繰り返している。2021年に新型コロナの影響型回復したレアアース(希土類)の国内需要は,2022年ふたたび低下した。セリウム,ミッシュメタル等における需要の減少は,半導体不足に伴う自動車の生産量の低下などの要因に起因している。
【目次】
1 概要
2 需給動向
2.1 酸化セリウム(CeO2)・セリウム化合物
2.2 酸化イットリウム(Y2O3)・酸化ユーロピウム(Eu2O3)
2.3 酸化ランタン(La2O3)
2.4 ミッシュメタル
2.5 その他製品
3 業界動向
3.1 供給先確保
3.2 リサイクル関連
3.3 使用量低減・代替材料関連
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[Material Profile]
酸化マグネシウム
水酸化マグネシウム -
ナノワイヤ最新技術の基礎と応用展開(普及版)
￥3,190
2013年刊「ナノワイヤ最新技術の基礎と応用展開」の普及版。「ナノワイヤ」の基礎(成長、物性・理論)から、太陽電池をはじめ発光ダイオード、レーザー、センサー、光検出器など、デバイスへの応用を網羅!!
（監修：福井孝志）
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2013年当時のものを使用しております。
福井孝志 北海道大学
比留間健之 (株)日立製作所
竹田精治 大阪大学産業科学研究所
清水智弘 関西大学
小田俊理 東京工業大学
舘野功太 NTT物性科学基礎研究所
池尻圭太郎 北海道大学
山口雅史 名古屋大学
原真二郎 北海道大学
岡田龍雄 九州大学
中村大輔 九州大学
本久順一 北海道大学
深田直樹 (独)物質・材料研究機構
河口研一 (株)富士通研究所
荒川泰彦 東京大学
有田宗貴 東京大学
舘林 潤 東京大学
八井 崇 東京大学大学院
秋山 亨 三重大学
広瀬賢二 日本電気(株)
小林伸彦 筑波大学
岸野克巳 上智大学
和保孝夫 上智大学
冨岡克広 北海道大学量;(独)科学技術振興機構
柳田 剛 大阪大学
吉村正利 北海道大学
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＜＜目次＞＞
序章 ナノワイヤ研究の最新動向
【第I編 成長】
第1章 ナノワイヤ成長の概論
1 はじめに ―ナノワイヤのルーツ:ホイスカー ―
2 ホイスカーからナノワイヤへ
3 ナノワイヤの成長機構
3.1 中軸ラセン転位による成長
3.2 気相-液相-固相(Vapor-Liquid-Solid)成長
3.3 ナノワイヤの選択成長
3.4 ナノワイヤ成長における原料原子の表面拡散効果
3.5 異種材料接合におけるナノワイヤ成長
4 まとめ
第2章 VLSシリコンナノワイヤー成長
1 はじめに
2 VLS法によるシリコン・ナノワイヤー成長を決める因子
3 VLS法によるシリコン・ナノワイヤー成長の実際
4 触媒となる金シリコンナノ液滴
5 シリコン・ナノワイヤーの核形成
6 シリコン・ナノワイヤー成長過程の解析
7 おわりに
第3章 テンプレート成長法について
1 はじめに
2 テンプレートについて
3 テンプレート中での成長方法について
4 自己組織形成テンプレートを用いたナノワイヤの成長
第4章 VLS Geナノワイヤ成長
1 はじめに
2 VLS成長
3 種々の触媒金属
4 垂直成長
5 Ge-NW成長の精密制御
6 Ge-NWの低温成長
7 デバイス応用
8 おわりに
第5章 VLS法によるIII-V族ナノワイヤ成長
1 はじめに
2 長波長帯発光ナノワイヤ
3 GaAs(311)B基板上横成長GaAsナノワイヤ
4 自己触媒VLS法によるInPナノワイヤ
5 InAsナノワイヤの超伝導量子デバイスへの応用展開
6 まとめ
第6章 選択成長法によるIII-V族化合物半導体ナノワイヤ
1 はじめに
2 MOVPE選択成長法によるナノワイヤ形成プロセス
3 選択成長によるナノワイヤの形状および結晶構造解析
3.1 選択成長におけるファセッティング成長(GaAs選択成長基板面方位依存性)
3.2 選択成長によるナノワイヤの成長特性
3.3 ナノワイヤの形状制御技術 成長の縦・横方向制御
3.4 ナノワイヤの結晶構造解析
4 ナノワイヤにおける結晶構造の変化
5 ナノワイヤの成長機構モデル
6 Si基板上のナノワイヤ選択成長
7 おわりに
第7章 III-Vナノワイヤon Si
1 はじめに
2 Si基板上無触媒(自己触媒)VLS法による化合物半導体ナノワイヤ
3 Ga供給量依存性
4 As供給量依存性
5 成長中断の効果
6 GaAs/AlxGa1-xAsのコア・シェルヘテロ構造
7 まとめ
第8章 強磁性体/半導体複合ナノワイヤ
1 はじめに
2 作製プロセス
3 強磁性体ナノクラスタの選択形成
4 強磁性体/半導体複合ナノワイヤの選択形成
5 電気特性
6 おわりに
第9章 ZnOナノワイヤ成長
1 はじめに
2 ZnOナノ結晶の成長
2.1 CVD
2.2 熱炭素CVD
2.3 パルスレーザー堆積法
2.4 水熱法
2.5 電着法
3 制御法
3.1 成長方向制御
3.2 結晶サイズの制御
3.3 密度制御
3.4 成長位置
4 導電性制御
5 まとめ
【第II編 物性・理論】
第1章 光物性
1 はじめに
2 ナノワイヤ光導波路と共振器効果
3 光学異方性
4 結晶構造転移と光学特性
5 ナノワイヤアレイにおける光吸収
6 ヘテロ構造半導体ナノワイヤの発光特性
7 光励起による誘導放出およびレーザ発振
8 ナノワイヤ発光素子
9 おわりに
第2章 ドーピング
1 はじめに
2 ドーピング方法
2.1 成長時ドーピング
2.2 イオン注入を利用したドーピング
3 ドーピング評価
3.1 結合・電子状態
3.2 不純物分布
3.3 不純物の挙動
4 まとめ
第3章 径方向量子井戸・量子ドットナノワイヤ構造と光学特性
1 はじめに
2 ナノワイヤに形成可能な量子ヘテロ構造
3 径方向量子井戸ナノワイヤの物性
4 径方向量子ドットナノワイヤの物性
5 まとめ
第4章 ナノワイヤ量子ドットの光学特性
1 はじめに
2 位置制御された単一GaN/AlGaNナノワイヤ量子ドットの結晶成長と光学特性
3 InGaAs/GaAsナノワイヤ量子ドットの結晶成長と光学特性
4 InGaAs/GaAsナノワイヤ積層量子ドットの結晶成長と光学特性
5 おわりに
第5章 ZnOナノロッド量子井戸構造を用いたナノフォトニックデバイスの進展
1 まえがき
2 ZnOナノロッド量子井戸構造
3 近接場エネルギー移動の制御
4 近接場光の協調現象の観測
5 むすび
第6章 形成機構計算
1 はじめに
2 ナノワイヤの結晶構造
3 ナノワイヤにおける閃亜鉛鉱-ウルツ鉱構造相対的安定性
4 二次元核形成にもとづくナノワイヤ形成機構
5 エピタキシャル成長条件を考慮したナノワイヤ形成機構
6 ナノワイヤ形状の成長条件依存性
7 まとめ
第7章 熱伝導、熱電性能
1 ナノワイヤの熱伝導実験
2 ナノワイヤの熱伝導計算
3 低温での普遍的な熱伝導の振舞い
4 熱電エネルギー変換と熱電性能指数
4.1 熱電性能の物性・理論
4.2 ナノワイヤの熱電性能増大の可能性
4.3 シリコンナノワイヤの熱電性能実験
4.4 シリコンナノワイヤの熱電性能計算
5 まとめ
【第III編 デバイス】
第1章 GaN ナノコラム発光デバイス
1 はじめに
2 GaN 系発光デバイスの直面する課題
3 ナノコラムとナノ結晶効果
4 規則配列ナノコラムとナノコラムLED
5 発光色制御と集積型LED
6 まとめ
第2章 回路応用
1 はじめに
2 デジタル回路
3 アナログ回路
4 ナノワイヤの配置制御技術
5 むすび
第3章 ナノワイヤのトランジスタ応用
1 はじめに
2 ナノワイヤトランジスタの技術動向
3 Si基板上のIII-Vナノワイヤ選択成長
4 ナノワイヤ縦型トランジスタの作製
5 InGaAs/InP/InAlAs/InGaAsコアマルチシェルナノワイヤチャネル
6 まとめ
第4章 ナノワイヤを活用した不揮発性メモリ―ナノワイヤメモリスタ―
1 はじめに
2 自己組織化酸化物ナノワイヤを用いたプレーナー型メモリスタ素子
3 ナノワイヤメモリスタを用いた極微素子特性の解明
4 ナノワイヤメモリスタ素子を用いた動作起源の解明
5 おわりに
第5章 III-V族化合物半導体ナノワイヤ太陽電池
1 はじめに
2 ナノワイヤの特長
2.1 光トラッピング
2.2 電子正孔対分離の改善
2.3 格子不整合の緩和
2.4 省資源化
3 III-V族化合物半導体ナノワイヤ太陽電池の動向
4 今後の展開
4.1 高効率化
4.2 低コスト化
5 まとめ -
次世代蛍光体材料の開発《普及版》
￥4,400
2016年刊「次世代蛍光体材料の開発」の普及版。高色純度、あるいは環境配慮型の蛍光体材料など、市場が拡大している蛍光体材料の技術とその応用展開を詳説した1冊!
（監修：磯部徹彦）
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2016年当時のものを使用しております。
磯部徹彦 慶應義塾大学
武田隆史 物質・材料研究機構
佐藤泰史 岡山理科大学
冨田恒之 東海大学
小林亮 東北大学
加藤英樹 東北大学
垣花眞人 東北大学
金善旭 新潟大学
長谷川拓哉 新潟大学
戸田健司 新潟大学
佐藤峰夫 新潟大学
大倉央 メルク(株)
石垣雅 鳥取大学
大観光徳 鳥取大学
三上昌義 (株)MCHC R&Dシナジーセンター
正岡顕一郎 日本放送協会
楠木常夫 デクセリアルズ(株)
伊藤靖 デクセリアルズ(株)
宮永昭治 NSマテリアルズ(株)
和泉真 シャープ(株)
吉村健一 シャープ(株)
小笠原一禎 関西学院大学
島村清史 物質・材料研究機構
Encarnacion G Villora 物質・材料研究機構
猪股大介 (株)タムラ製作所
飯塚和幸 (株)タムラ製作所
吉川彰 東北大学
神隆 理化学研究所
上田純平 京都大学大学院
田部勢津久 京都大学大学院
徐超男 産業技術総合研究所
立山博 産業技術総合研究所
松枝直人 愛媛大学大学院
松嶋雄太 山形大学
磯由樹 慶應義塾大学
王浩浩 東京工業大学
和田裕之 東京工業大学
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＜＜目次＞＞
【第1編 次世代蛍光体の探索法】
第1章 単粒子診断法
1 はじめに
2 新蛍光体母体を用いた新蛍光体開発
3 単粒子診断法
4 単粒子診断法を用いた新蛍光体開発の実際
4.1 Ba3N2‐Si3N4‐AlN擬三元系
4.2 Ba3N2‐Si3N4‐AlN‐Li3N擬四元系
5 まとめと展望
第2章 結晶サイト工学を用いた蛍光体の物質探索法―Eu2+賦活オルソシリケート蛍光体を例として―
1 はじめに
2 「結晶サイト工学」の概念と蛍光体物質探索への適用
3 試料の合成手順と評価方法
4 結晶サイト工学を用いた新規酸化物蛍光体の探索と発光特性の評価
4.1 Ca2SiO4系における結晶多形とその制御
4.2 Eu2+賦活Ca2SiO4でのβ→α′L相転移と発光波長の長波長シフト
4.3 高濃度Eu2+賦活α′L‐Ca2SiO4における赤色発光の発現
4.4 Eu2+を高濃度に賦活したα′L‐Ca2SiO4の赤色発光とEu2+が占有する結晶サイトとの関係
4.5 Eu2+を高濃度に賦活したα′L‐Ca2SiO4の赤色発光の起源
4.6 Sr2SiO4:Eu2+における結晶サイトと発光波長の長波長化
5 おわりに
第3章 メルト合成法による白色LED用新規蛍光体の高速探索法
1 はじめに
2 メルト法
3 集光炉(光溶融アークイメージ炉)
4 メルト法による新規蛍光体の高速探索
第4章 マイクロリアクター法による組成・合成条件の最適化法
1 はじめに
2 MR・コンビナトリアル合成装置の特徴
3 MR・コンビナトリアル合成装置を利用した新規多元化合物蛍光体の探索例
4 MR法によるYAG:Ceの合成と粒子サイズの制御
5 MR法によるYVO4:Bi,Euナノ粒子蛍光体の合成
6 まとめ
第5章 理論的探索法
1 はじめに
2 Ce3+/Eu2+ 4f・5d準位の決定要因
3 母体硬さと温度特性に関する再考
4 Eu2+/Ce3+付活モデル計算によるアプローチ
4.1 Ba3Si6O12N2:Eu2+とBa3Si6O9N4:Eu2+の場合
4.2 La3Si6N11:Ce3+とLaSi3N5:Ce3+の場合
5 今後の方向性に関する私見
【第2編 次世代エレクトロニクス用蛍光体】
第1章 UHDTV広色域表色系とディスプレイの設計
1 はじめに
2 UHDTV表色系
2.1 要求条件
2.2 広色域化の方法選定
2.3 設計
2.3.1 現行映像システムの色域包含
2.3.2 等色相条件
2.3.3 デバイス実現可能性
2.4 標準化
3 広色域ディスプレイの開発
3.1 非単波長RGB光源の色度シミュレーション
3.2 実在する色の包含
4 色域包含率計算基準
5 まとめ
第2章 広色域LCDを実現する蛍光体シート
1 はじめに
2 広色域を実現する為の蛍光体シートの活用
3 硫化物蛍光体シートとその特性
4 色域と輝度効率の両立
5 蛍光体シート用硫化物蛍光体について
6 硫化物蛍光体合成方法
7 硫化物蛍光体光学特性
7.1 発光特性
7.2 温度特性
8 信頼性
9 おわりに
第3章 次世代ディスプレイを実現する量子ドット蛍光体
1 はじめに
2 量子ドットとは
3 QDの作製と設計
4 液晶ディスプレイ(LCD)向け白色バックライトへのQD応用
5 量子ドットを用いた直接発光型ディスプレイQLED(量子ドットLED)について
6 課題とまとめ
第4章 フッ化物赤色KSF蛍光体:バックライトLEDへの適用
1 はじめに
2 KSF蛍光体(K2SiF6:Mn4+)
3 KSF蛍光体の液晶バックライトLED応用
4 Sharp βサイアロン蛍光体とKSF蛍光体を組み合わせたバックライトLED
4.1 Sharp βサイアロンの合成
4.2 ディスプレイ特性の試算
4.3 KSF蛍光体とSharp βサイアロン蛍光体を用いたバックライトLEDの試作
5 おわりに
第5章 新規Mn4+賦活酸化物蛍光体の材料設計に向けた多重項エネルギーダイアグラムの第一原理計算に基づく構築
1 はじめに
2 d3イオンのエネルギー準位構造
3 第一原理計算によるダイアグラムの作成
4 DVME法
5 CrO6クラスターのダイアグラム
6 共有結合性と電子相関の効果
7 MnO6クラスターのダイアグラム
8 おわりに
第6章 高輝度白色照明用の単結晶蛍光体
1 はじめに
2 単結晶蛍光体という新しいコンセプト:単結晶蛍光体
3 黄色の単結晶蛍光体
4 緑色の単結晶蛍光体
5 赤色の単結晶蛍光体を目指して
6 粉末状単結晶蛍光体
7 高強度青色照射下での温度安定性
8 まとめ
【第3編 次世代機能性蛍光体】
第1章 放射線検出用無機シンチレータ
1 はじめに
2 シンチレータ(scintillator)
2.1 無機シンチレータの発光原理
2.2 X線、γ線用シンチレータ
2.2.1 NaI、CsI単結晶
2.2.2 CWO、PWO単結晶
2.2.3 BGO単結晶
2.2.4 希土類5d‐4f遷移Ce系、Pr系、Eu系単結晶
2.2.5 高速応答する無機シンチレータ結晶
2.2.6 セラミックス
第2章 近赤外蛍光イメージング用量子ドット
1 はじめに
2 近赤外発光量子ドットの合成法
2.1 CdSeTe/CdS量子ドット
2.2 PbS量子ドット
3 生体蛍光イメージングへの応用1 (生体の第1光学窓)
4 生体蛍光イメージングへの応用2 (生体の第2光学窓)
4.1 リンパ節
4.2 脳血管
4.3 免疫細胞
5 おわりに
第3章 青色蓄光可能なCe3+添加ガーネット長残光蛍光体
1 長残光蛍光体とは
2 長残光蛍光体の課題
2.1 蓄光可能励起波長の長波長化
2.2 残光色のバリエーション
2.3 長残光輝度と残光時間の向上
2.4 化学的耐久性
3 Ce3+添加ガーネット蛍光体
4 電子トラップ中心
5 Y3Al5‐xGaxO12:Ce3+‐Cr3+長残光蛍光体
6 おわりに
第4章 応力発光体の誕生からその応用展開
1 はじめに
2 応力発光のメカニズム
3 紫外光から近赤外光まで発光する応力発光体の多色性
4 応力発光センサの測定原理
5 応力発光センサの種類
6 応力発光センサを用いた応力発光計測システムの構築
7 金属構造体の破壊予知のための応力発光計測システムを用いた疲労亀裂の可視化
8 トンネル内岩盤崩落予知を目的とした応力発光計測システムによる安全管理
9 応力計測システムを用いた供用中の橋梁リアルタイム監視
10 地震に対する応力発光計測システムを用いた構造体の損傷評価
11 今後の展開
第5章 レアアースフリー銀含有ゼオライト蛍光体
1 はじめに
2 ゼオライトの構造および性質
3 銀担持ゼオライトの発光挙動
3.1 銀クラスターの発光
3.2 銀担持ゼオライトの発光
第6章 レアアースフリー3d遷移金属蛍光体
1 3d遷移金属蛍光体と希土類蛍光体
2 代表的な3d遷移金属蛍光体
2.1 d‐d遷移に基づく3d遷移金属蛍光体: 発光中心 Cr3+, Mn2+, Mn4+, Fe3+
2.2 バナジン酸塩化合物蛍光体: 発光中心 VO43‐, V2O74‐, VO3‐
2.3 酸化亜鉛蛍光体
3 青色光(450 nm)励起への応用
4 最後に
【第4編 次世代ナノ蛍光体】
第1章 CdフリーCuInS2量子ドット
1 CIS量子ドットの蛍光メカニズム
2 CIS量子ドットの液相合成
3 CIS量子ドットの高耐光性化
4 まとめ
第2章 ドープ型量子ドット
1 はじめに
2 成長ドーピング法
3 核生成ドーピング法
4 まとめ
第3章 ナノシート蛍光体
1 はじめに
2 ナノシート蛍光体の作製方法
2.1 ボトムアップ法
2.2 トップダウン法
3 ナノシート蛍光体を利用した波長変換膜の作製事例
4 ナノシート蛍光体の展望
第4章 酸窒化物・窒化物ナノ蛍光体 Oxynitride and Nitride Nanophosphor
1 はじめに
2 Ca2Si5N8:Eu2+,Tm3+ナノ粒子
2.1 ナノ粒子生成
2.2 光学特性
3 Ca‐α‐SiAlON:Eu2+ナノ粒子
3.1 ナノ粒子生成
3.2 光学特性
4 AlN:Eu2+ナノ粒子
4.1 ナノ粒子生成
4.2 光学特性
5 応用
6 まとめ
-
泡の生成メカニズムと応用展開《普及版》
￥3,850
2017年刊「泡の生成メカニズムと応用展開」の普及版。洗浄料・化粧品・食品・医薬品などさまざまな分野で利用されている泡について、その評価法、応用展開までをまとめた1冊!
（監修：野々村美宗）
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2017年当時のものを使用しております。
野々村美宗 山形大学
坂井隆也 花王(株)
村上 良 甲南大学
幕田寿典 山形大学
伊藤豊文 川研ファインケミカル(株)
小山匡子 太陽化学(株)
森垣篤典 ライオン(株)
吉村倫一 奈良女子大学
脇田和晃 日油(株)
兼井典子 曽田香料(株)
遠藤知佳 ライオン(株)
吉川貴士 三洋貿易(株)
柿澤恭史 ライオン(株)
角本次郎 日進化学(株)
鈴木 亮 帝京大学
小俣大樹 帝京大学
小田雄介 帝京大学
丸山一雄 帝京大学
土屋好司 東京理科大学
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＜＜目次＞＞
第Ⅰ編 泡に関する最新研究動向
第1章 泡の生成・消滅プロセス
第2章 起泡力と泡安定性
1 はじめに
2 起泡力と泡安定性
3 起泡力
3. 1 泡沫体積の時間変化という考え方
3. 2 少ない力で立つ泡という考え方(動的表面張力と起泡力)
3. 3 動的表面張力の考え方と取扱い
4 泡安定性
4. 1 排液に影響を与える因子
5 起泡力と泡安定性の測定
5. 1 Ross-Miles 試験
5. 2 起泡力の測定
6 おわりに
第3章 微粒子で安定化された泡およびドライリキッド
1 はじめに
2 微粒子の流体界面吸着
3 微粒子の濡れ性と微粒子で安定化された分散系のタイプの関係
4 空気-水分散系の安定化と転相現象
5 空気-水分散系の安定化に対する界面活性剤の添加や水相のpH および塩濃度変化の効果
5. 1 親水的な微粒子の界面活性剤吸着に伴う疎水化
5. 2 疎水的な微粒子の界面活性剤吸着に伴う親水化
5. 3 水相のpH および塩濃度変化
6 カタストロフィック転相
7 空気-液体分散系の安定化:ドライオイルや油の泡
8 L/A 分散系の応用例
8. 1 ドライリキッドを用いたエマルションの作製
8. 2 マルチプルドライリキッド
9 おわりに
第4章 泡による洗浄機能の革新
1 はじめに
2 泡と皮膚へのマイルド性
3 泡と皮脂の洗浄力
4 おわりに
第5章 マイクロバブル
1 はじめに
2 超音波を利用したマイクロバブルの生成メカニズム
2. 1 マイクロバブル生成現象
2. 2 界面の時間的挙動と気泡生成メカニズム
3 超音波ホーンを利用したマイクロバブル発生
4 超音波マイクロバブルを利用して作る中空マイクロカプセル
4. 1 シアノアクリレート中空マイクロカプセル製法の概要
4. 2 中空マイクロカプセル調製結果
5 おわりに
第Ⅱ編 起泡性製剤の原料
第6章 アミノ酸系界面活性剤
1 はじめに
2 主要なアシルアミノ酸塩
2. 1 アシルグルタミン酸塩
2. 2 アシルグリシン塩
2. 3 アシルサルコシン塩
2. 4 アシルメチル-β-アラニン塩
2. 5 アシルアスパラギン酸塩
2. 6 アシルシルクアミノ酸塩
2. 7 新規アニオン性界面活性剤
3 パーソナルケアへの応用
3. 1 泡立ちと泡質
3. 2 配合時の粘度
3. 3 コアセルベートの形成
4 その他の用途
第7章 アルキルリン酸塩
1 はじめに
2 アルキルリン酸塩の界面化学的性質
3 アルキルリン酸塩による液晶形成とエマルションの安定化
4 アルキルリン酸塩の洗浄・起泡力
5 おわりに
第8章 ポリグリセリン系界面活性剤
1 はじめに
2 ポリグリセリンの構造
3 ポリグリセリン脂肪酸エステル(PGFE)の特徴
3. 1 PGFE の曇点
3. 2 臨界ミセル濃度(CMC)
3. 3 PGFE-水2 成分の相図
3. 4 PGFE の起泡性
4 起泡性ラウリン酸デカグリセリンの特長
5 テトラグリセリンラウリルエーテルの特長
6 まとめ
第9章 アルファスルホ脂肪酸エステルナトリウム
1 はじめに
2 α-SFE の基本物性と界面活性能
2. 1 α-SFE の製法
3 α-SFE の家庭用粉末洗剤への応用
第10章 ジェミニ型界面活性剤
1 はじめに
2 ジェミニ型界面活性剤
3 四級アンモニウム塩ジェミニ型カチオン界面活性剤
4 カルボン酸塩ジェミニ型アニオン界面活性剤
5 ベタイン系ジェミニ型両性界面活性剤
6 異種親水基を含むヘテロジェミニ型界面活性剤
7 異種疎水鎖を含むハイブリッドジェミニ型界面活性剤
8 糖含有ジェミニ型非イオン界面活性剤
9 おわりに
第11章 長鎖PEG を有する非イオン性活性剤の泡質改善
1 はじめに
2 ラウリン酸PEG-80 ソルビタン(PSL)の泡質改善効果
3 ポリオキシエチレンアルキルエーテル(PAE)を用いた泡物性評価
3. 1 使用したPAE とそれらの物性
3. 2 泡弾性のひずみ依存性測定
3. 3 泡の粘弾性測定
3. 4 IR による泡膜測定
4 泡質改善メカニズム関する考察
5 おわりに
第12 章 界面活性剤水溶液の起泡性に及ぼす香料の影響
1 はじめに
2 香料
2. 1 香料とは
2. 2 界面活性剤水溶液への香料の可溶化
3 SDS水溶液の起泡性に及ぼす香料化合物の影響
3. 1 SDS水溶液の泡立ちに及ぼす香料化合物の影響
3. 2 SDS水溶液の泡の安定性に及ぼす香料化合物の影響
4 SDS水溶液の起泡性に及ぼす調合香料の影響
5 シャンプーの起泡性に及ぼす香料の影響
6 おわりに
第13章 消泡剤
1 はじめに
2 泡の消えるプロセスとそのコントロール
3 物理的な消泡技術
4 化学的な消泡技術
5 新しい消泡剤とそのメカニズム
6 おわりに
第Ⅲ編 泡の評価法
第14章 動的表面張力
1 はじめに
2 起泡に関わる物理的因子
3 動的表面張力の測定方法
3. 1 振動ジェット法(振動液柱法)
3. 2 最大泡圧法(バブルプレッシャー法)
4 表面吸着速度の解析理論
5 界面活性剤水溶液の起泡性の評価
第15章 泡安定性の測定
1 はじめに
2 泡安定性の注意点
3 測定法
3. 1 泡体積の目視測定
3. 2 ロス=マイルス試験法
3. 3 泡の大きさの評価
3. 4 泡からの液の排出の評価
4 泡安定性の自動評価
5 おわりに
第16章 表面粘弾性の測定
1 はじめに
2 Gibbs 弾性とMarangoni 効果
3 表面粘弾性の測定方法
4 おわりに
第17章 レオロジー
1 はじめに
2 レオロジーの基本
2. 1 レオロジーとは
2. 2 弾性・粘性,粘弾性
3 定常流測定
3. 1 実際の測定
3. 2 泡の測定例
4 動的粘弾性測定
4. 1 実際の測定
4. 2 泡の測定例
5 時間とともに消える泡の動的粘弾性測定
5. 1 泡の寿命の数値化
5. 2 泡の寿命測定と感触
6 時間とともに消える泡の定常流測定
6. 1 泡の特徴時間の測定
6. 2 泡の特徴時間と感触
7 まとめ
第18章 シャンプー・ボディソープ等身体洗浄剤の使用感に関わる泡の評価法
1 はじめに
2 身体洗浄剤の種類と泡の特徴
2. 1 ボディソープ
2. 2 ヘアシャンプー
3 身体洗浄剤の使用感に関わる泡の評価法
3. 1 官能評価
3. 2 起泡力の評価
3. 3 泡沫安定性の評価
3. 4 泡沫のレオロジー
4 おわりに
第Ⅳ編 化粧品、医薬品等における応用展開
第19章 エアゾール製品の泡と化粧品への応用
1 エアゾール製品とは
2 エアゾール製品に使用する噴射剤
3 エアゾール製品の泡
4 クラッキングフォーム
5 炭酸ガスを用いた泡状エアゾール製品の開発
6 炭酸ガスの作用
7 炭酸ガスを泡の中に閉じ込める技術
8 炭酸ガスによる肌質改善効果
9 おわりに
第20章 マイクロバブル・ナノバブルの医療への応用
1 はじめに
2 超音波イメージング
3 超音波造影剤(マイクロバブル)
4 標的指向型超音波造影剤の開発
5 ナノバブルの開発
6 微小気泡を利用した超音波抗がん剤デリバリー
7 脳への薬物デリバリー
8 おわりに
第21章 マイクロバブル
1 はじめに
2 超音波診断
3 超音波診断用造影剤
4 抗体標識微小気泡を用いた超音波分子イメージング
4. 1 超音波診断用造影バブルの微小化
4. 2 抗体標識微小気泡の肝癌細胞への集積性
5 おわりに
第22章 起泡性化粧品の処方設計
1 処方設計の考え方
2 起泡剤
2. 1 アニオン界面活性剤
2. 2 両性界面活性剤
2. 3 ノニオン界面活性剤
3 増泡剤
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フローマイクロ合成の実用化への展望《普及版》
￥3,520
2017年刊「フローマイクロ合成の実用化への展望」の普及版。フローマイクロ合成の実用化に向けて、化学・製薬・香料・合成樹脂メーカーによる実例解説および、ポンプ・装置・電機・食品・鉄鋼メーカーによるデバイス開発技術を収載した1冊。
（監修：吉田潤一）
<a href="http://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=9282"target=”_blank”>この本の紙版「フローマイクロ合成の実用化への展望(普及版)」の販売ページはこちら（別サイトが開きます）</a>
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2017年当時のものを使用しております。
吉田潤一 京都大学
富樫盛典 (株)日立製作所
三宅亮 東京大学
荒井秀紀 (株)タクミナ
伊藤寿英 (株)タクミナ
島崎寿也 (株)タクミナ
橘内卓児 富士テクノ工業(株)
前澤真 (株)ワイエムシィ
野村伸志 (株)中村超硬
嶋田茂人 (株)ナード研究所
野一色公二 (株)神戸製鋼所
中原祐一 味の素(株)
豊田倶透 (株)カネカ
小沢征巳 日産化学工業(株)
安川隼也 三菱レイヨン(株)
二宮航 三菱レイヨン(株)
星野学 三菱レイヨン(株)
中﨑義晃 (株)ナノ・キューブ・ジャパン
山本哲也 高砂香料工業(株)
田口麻衣 ダイキン工業(株)
中谷英樹 ダイキン工業(株)
臼谷弘次 武田薬品工業(株)
松山一雄 花王(株)
浅野由花子 (株)日立製作所
佐藤忠久 (株)ナノイノベーション研究所
高山正己 塩野義製薬(株)
金熙珍 京都大学
永木愛一郎 京都大学
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＜＜目次＞＞
【第I編 デバイス開発】
第1章 3Dプリンターによるデバイス作製
1 フローマイクロデバイス
2 フローマイクロデバイスの材質と特徴
3 デバイス加工のデジタル化の歴史
4 3Dプリンターによるデバイス加工の方法
5 3Dプリンターによるフローマイクロデバイスの作製事例
第2章 フローマイクロ合成研究者が知っておくべき各種ポンプの違いと特長
1 はじめに
2 ポンプの種類について
2.1 非容積式ポンプ
2.1.1 遠心ポンプ
2.1.2 軸流ポンプおよび斜流ポンプ
2.2 容積式ポンプ
2.2.1 容積式ポンプ:往復式ポンプ
2.2.2 容積式ポンプ:回転式ポンプ
3 フローマイクロ合成研究者が用いるポンプ
3.1 スムーズフローポンプ
3.2 スムーズフローポンプの特徴について
3.3 生産機適正について
3.4 フローマイクロ合成の研究で用いられるポンプ
3.4.1 シリンジポンプ
3.4.2 プランジャポンプ
3.4.3 ダイヤフラムポンプ
3.4.4 小流量の実験における注意点
4 最後に
第3章 高定量性の3連式無脈動定量プランジャーポンプ
1 マイクロプロセスに必要な液体供給の要素
2 マイクロプロセスに必要な液体供給機器
2.1 精密ギヤーポンプ
2.2 一軸偏心ねじポンプ(モーノポンプ)
2.3 高速液体クロマトグラフィー(high performance liquid chromatography,略称:HPLC)用ポンプ
2.4 シリンジポンプ
2.5 2連式無脈動定量プランジャーポンプ(産業用)
2.6 ダイヤフラムポンプ
3 3連式無脈動定量プランジャーポンプ
3.1 往復動ポンプ
3.2 従来の往復動ポンプ
3.3 2連式無脈動定量プランジャーポンプ
3.4 3連式プランジャーポンプ
3.5 当社製3連式無脈動定量プランジャーポンプ
3.6 当社製3連式無脈動定量プランジャーポンプの性能
4 3連式無脈動定量プランジャーポンプのマイクロプロセスにおける適応性
4.1 性能
4.2 外気遮断性
4.3 耐蝕性
4.4 耐スラリー液性
4.5 操作性及び制御の拡張
4.6 ブチルリチウムの連続運転
第4章 医薬品を中心とした少量・中規模マイクロリアクタシステム
1 はじめに
2 YMC製マイクロミキサの特徴
3 YMC製マイクロリアクタについて
3.1 KeyChem-Basic,L/LPの特徴
3.2 KeyChem-H,水素吸蔵合金キャニスター,5%Pd/SCの特徴
3.3 KeyChem-Lumino2の特徴,光源の紹介
4 KeyChem-Integralの特徴,紹介
5 おわりに
第5章 連続フロー式マイクロリアクターシステム
1 はじめに
2 連続フロー式マイクロリアクターシステム
2.1 X-1αの基本システム構成・機能
2.2 代表的反応における実証データ
3 各種デバイスによる拡張性
3.1 ミキサー
3.2 気体流量制御装置
3.3 光反応用ユニット
4 おわりに
第6章 撹拌子を有する多段連続式撹拌槽型反応器
1 はじめに
2 流通型反応器
3 Coflore ACR(Agitated Cell Reactor)
4 Coflore ATR(Agitated Tube Reactor)
5 鈴木-宮浦クロスカップリング反応
6 スラリーの連続フロープロセス
7 接触水素化脱塩素反応
8 高圧条件での接触水素化反応
9 カーボンナノチューブの効率的な化学修飾
10 生体触媒による酸化反応
11 連続晶析
12 おわりに
第7章 積層型多流路反応器(SMCR(R))
1 はじめに
2 バルク生産用マイクロリアクターの基本概念
3 バルク生産用熱交換器から大容量MCRへ
4 大容量MCR 積層型多流路反応器(SMCR(R))について
5 SMCR(R)の適用事例
5.1 抽出用途への適用検討
5.2 実験内容および結果
5.3 SMCR(R)による商業化事例
6 分解型SMCR(R)での適用用途拡大
7 おわりに
第8章 フローマイクロリアクターを用いた連続合成プロセスの構築
1 はじめに
1.1 化学合成におけるフローマイクロリアクターの特長
1.2 フローマイクロリアクターの課題
1.2.1 化学合成と化学工学の融合による反応場の構築
1.2.2 パラメータの多さによる開発スピードの遅延
1.2.3 安定な連続化プロセスの構築
1.3 京都大学マイクロ化学生産研究コンソーシアムにおける取り組み
2 フローマイクロリアクターによる高分子合成
3 フローマイクロリアクターによるアニオン重合システムの構築
3.1 連続反応システムの構築とシステムの検証
3.2 モノマー/開始剤の比率がポリマー分子量に及ぼす影響の評価
3.3 アニオン重合によるポリスチレン連続運転システムの検証
4 おわりに
【第II編 企業の実例】
第1章 マイクロリアクターを用いたイソブチレンのリビングカチオン重合
1 はじめに
2 リビング重合とマイクロリアクター
3 イソブチレン系樹脂と現行プロセスの課題
4 マイクロリアクターを用いた連続重合検討
4.1 反応機構解析
4.2 速度論解析・反応速度シミュレーション
4.3 ラボ実証実験
4.4 高活性触媒
4.5 連続化がもたらすエネルギーメリット
5 おわりに
第2章 フローリアクターでの香月シャープレス不斉エポキシ化
1 はじめに
2 香月シャープレス不斉エポキシ化(KSAE)反応
3 スケールアップ課題
4 フロー検討用装置
5 シンナミルアルコールの不斉エポキシ化
5.1 フロー系への置き換え
5.2 バッチ反応との比較
6 メタリルアルコールの不斉エポキシ化
7 クエンチ連続化
8 スケールアップ
8.1 除熱限界
9 w/o MSフロー法の基質適用性
10 結論
11 おわりに
第3章 マイクロ化学プロセスを利用する新規アクリルモノマー製造技術の開発
1 はじめに
2 ピルビン酸エステルの合成へのマイクロリアクターの利用
2.1 ラボスケールのマイクロリアクターでの操作方法
2.2 ベンチスケールのマイクロリアクターでの操作方法
2.3 結果
2.4 ピルビン酸エステルの合成まとめ
3 α-アシロキシアクリレートの合成
3.1 ラボスケールのバッチ反応での検討
3.2 ラボスケールのマイクロリアクターでの検討
3.3 ベンチスケールマイクロリアクターでの検討
3.4 α-アシロキシアクリレート合成まとめ
4 α-アシロキシアクリレートの製造プロセスの提案
4.1 検討方法
5 終わりに
第4章 マイクロリアクターを用いたシングルナノ粒子の製造
1 はじめに
2 ITO代替導電性材料
3 ドーパントの検討
3.1 ドーピング化学種の検討
3.2 計算結果と考察
3.3 ドーピング量の検討
3.4 ドーピングSnO2のバンド構造
4 マイクロ化学プロセスを用いた合成
4.1 ドーピング用マイクロリアクターの設計
4.2 マイクロ化学プラントの試作(マイクロ化学プロセス,周辺装置試作)
4.3 合成条件の検討
4.4 透明性
5 まとめ
第5章 不斉水素化反応へのマイクロリアクターの適応
1 はじめに
2 マイクロリアクターの特徴
3 高速不斉水素化触媒RUCY(R)を用いた不斉水素化反応へのマイクロリアクターの適応
3.1 小スケール検討
3.2 速度論解析による流路長最適化
3.3 流路径の反応に対する影響
3.4 気液導入部の最適化
3.5 触媒溶液の安定性改善
3.6 温度コントロール
3.7 React IRによる流動状態の評価
4 まとめ
第6章 マイクロリアクターを用いた含フッ素ファインケミカル製品の合成
1 はじめに
2 フッ素化合物とフッ素ファインケミカル製品
3 フッ素化合物の合成方法
4 フッ素系ケミカル製品のマイクロリアクターを用いた事例
4.1 マイクロリアクターを用いた直接フッ素化反応
4.2 マイクロリアクターを用いたビルディングブロック法
4.3 マイクロリアクターを用いたエポキシ化反応
4.4 マイクロリアクターを用いたハロゲン-リチウム交換反応
4.5 マイクロリアクターの生産設備としての利用可能性
5 おわりに
第7章 フローケミストリー技術を用いたスケールアップ
1 はじめに
2 医薬品製造におけるフローケミストリーの適用
3 不安定活性種の発生と応用
4 フローケミストリーを用いた有機リチウム反応のボロン酸合成への適用
5 フローケミストリーを用いたプロセス開発
6 フローケミストリーを用いたスケールアップ検討
7 ボロン酸Xの製造
8 最後に
第8章 高速混合を利用した高効率微細乳化
1 はじめに
2 空間のマイクロ化の効果
2.1 層流におけるミリ秒混合の必要条件
2.2 乱流におけるミリ秒混合の必要条件
2.3 液液混合における空間のマイクロ化の効果
3 マイクロミキサー開発事例
4 高効率微細乳化プロセスの提案
4.1 微細乳化の課題と着目点
4.2 実験と結果
5 おわりに
第9章 フローマイクロリアクターシステムによる製造プロセス
1 はじめに
2 マイクロリアクターの導入プロセス
3 マイクロリアクターの適用事例
3.1 水分離用マイクロリアクター
3.2 抽出用マイクロリアクター
3.3 濃縮用マイクロリアクター
4 マイクロリアクターシステムの開発事例
4.1 ラボ・少量生産用マイクロリアクターシステム(MPS-α200)
4.2 反応・乳化用マイクロリアクタープラント
4.2.1 中量産用マイクロリアクタープラント
4.2.2 量産用マイクロリアクタープラント
5 おわりに
第10章 大量物質生産を目指したマイクロリアクターシステム
1 はじめに
2 マイクロ化学プラント
2.1 マイクロ化学プラントのサイズについて
2.2 マイクロ化学プラントのフレキシブル性
2.3 マイクロ化学プラントによる工業化検討対象について
3 工業化する上での重要な留意点
3.1 生産性を考慮したマイクロ化学プラント設計
3.2 工業化を検討する反応の反応速度について
4 工業化において重要な技術
4.1 送液制御技術
4.1.1 無脈動もしくは低脈動送液技術
4.1.2 送液流量の均等分配技術
4.2 マイクロ流路閉塞防止技術
4.2.1 マイクロ流路構造による閉塞防止(「イコーリングアップ」技術)
4.2.2 マイクロ流路径拡大による閉塞抑制(「疑似イコーリングアップ」技術)
4.2.3 自動化技術による閉塞防止
4.2.4 反応媒体流の急激な圧力変化による閉塞防止
5 工業化検討の現状と将来展望
【第III編 産業界の動向】
第1章 フローマイクロリアクターの製薬業界の動向
1 はじめに
2 製薬業界での使いどころと利点
3 医薬品研究での実例
4 医薬品業界におけるフロー・マイクロ合成技術の展望
第2章 フローマイクロリアクターの化学業界の動向
1 はじめに
2 実用化の例1:DSM社でのアクリルアミドの生産
3 実用化の例2:Xi’an Huian Chemical社でのトリニトログリセリンの生産
4 実用化の例3:Sigma-Aldrich社でのレチノールの生産
5 実用化の例4:Clariant社でのフェニルボロン酸の生産
6 おわりに
-
微粒子分散・凝集ハンドブック（普及版）
￥2,695
2014年刊「微粒子分散・凝集ハンドブック」の普及版。
微粒子の分散・凝集技術について、基礎から工業、環境、先端ナノテクノロジーまで、各分野の詳細研究内容を徹底解説している。
（監修：川口春馬）
<a href="https://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=8093"target=”_blank”>この本の紙版「微粒子分散・凝集ハンドブック(普及版)」の販売ページはこちら（別サイトが開きます）</a>
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＜＜著者一覧＞＞
執筆者の所属表記は、2014年発行当時のものを使用しております。
芝田隼次 関西大学
大坪泰文 千葉大学
大島広行 東京理科大学
森隆昌 法政大学
種谷真一 種谷技術士事務所
石井利博 アシザワ・ファインテック(株)
光石一太 倉敷ファッションセンター(株)
木俣光正 山形大学
山田保治 神奈川大学
前畑英雄 富士ゼロックス(株)
松村保雄 富士ゼロックス(株)
野口弘道 インクジェットコンサルタント
竹村泰彦 (公社)高分子学会;ゴム技術フォーラム ; 元JSR(株) ; 元(社)日本ゴム協会
坂井悦郎 東京工業大学
岩井和史 (株)レニアス
渡辺実 栗田工業(株)
三浦和彦 東京理科大学
小林大祐 東京理科大学
寺坂宏一 慶應義塾大学
野々村美宗 山形大学
那須昭夫 (株)資生堂
白木賢太郎 筑波大学
岩下和輝 筑波大学
角田裕三 (有)スミタ化学技術研究所
遠藤洋史 東京理科大学
河合武司 東京理科大学
倉島義博 日本ゼオン(株)
矢野浩之 京都大学
河崎雅行 日本製紙(株)
佐藤明弘 星光PMC(株)
伏見速雄 王子ホールディングス(株)
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＜＜目次＞＞
第1章 微粒子分散・凝集の工学
1 水系・非水系における分散・凝集制御
1.1 ゼータ電位と粒子間相互作用
1.1.1 粒子の荷電の原因
1.1.2 ゼータ電位とは
1.1.3 粒子間の距離と引力・反発力エネルギー
1.1.4 ゼータ電位による凝集・分散の制御
1.2 非水系での凝集・分散
1.2.1 無極性非水溶媒中の凝集・分散
1.2.2 極性のある非水溶媒中での凝集・分散
2 凝集分散系のレオロジー
2.1 はじめに
2.2 凝集分散系の基本的なレオロジー挙動
2.2.1 擬塑性流動と降伏応力
2.2.2 凝集分散系の動的粘弾性
2.3 凝集分散系におけるチクソトロピー挙動
2.3.1 粘度の時間依存性と履歴挙動
2.3.2 チクソトロピー挙動の測定
2.4 特異な粒子間相互作用の導入と分散系のレオロジーコントロール
2.4.1 高分子と界面活性剤の併用によるレオロジーコントロール
2.4.2 会合性高分子によるレオロジーコントロール
2.5 おわりに
3 凝集速度の制御
3.1 はじめに
3.2 自由拡散による凝集速度
3.3 粒子間の相互作用
3.4 相互作用場における凝集速度と安定度比
3.5 2次極小を考慮した凝集
3.6 おわりに
第2章 分散・凝集技術
1 分散・凝集の計測と評価 1.1 沈降による評価
1.2 沈降静水圧による評価
1.3 浸透圧による評価
1.4 顕微鏡による直接観察
1.5 分散・凝集評価において注意すべき点
1.5.1 粒子径分布との対応
1.5.2 粘度との対応
2 混合・分散装置
2.1 分散系の流動分散の理論的背景
2.1.1 変形と流動
2.1.2 軌道理論による凝集粒子の分散
2.2 普通撹拌機による分散
2.2.1 回転翼の長さ
2.2.2 粒子の浮遊限界撹拌速度式
2.3 粒子-液系における物質移動
2.4 高速撹拌機による分散
2.5 コロイドミルによる分散
2.6 メディア(媒体)式分散機
2.6.1 メディア式分散機の形態
2.6.2 運転方法
2.7 超音波分散機
3 ビーズミルでの分散技術
3.1 はじめに
3.2 ビーズミルの分散原理
3.3 ビーズミルの運転方法
3.4 ビーズミルの分散効率に影響を与える因子
3.4.1 ビーズ径
3.4.2 ビーズ充填率およびアジテータ周速
3.5 過分散とマイルド分散
3.5.1 過分散
3.5.2 マイルド分散
3.6 ナノ粒子分散大量生産用ビーズミル
3.7 おわりに
4 フィラー分散技術
4.1 はじめに
4.2 フィラーの表面処理技術
4.2.1 シラン剤
4.2.2 チタネート剤
4.2.3 その他のカップリング剤
4.3 フィラー形状が複合材料の特性に及ぼす影響
4.4 フィラーの表面処理手法
4.4.1 湿式加熱法
4.4.2 湿式濾過法
4.4.3 乾式撹拌法
4.4.4 インテグレルブレンド法
4.4.5 スプレードライ法
4.5 フィラーと樹脂の混練分散技術
4.5.1 樹脂とフィラーとの混練性
4.5.2 ナノフィラーを取扱う際の留意点
5 スラリーの調製・分散技術
5.1 はじめに
5.2 付着力
5.3 界面活性剤および水溶性高分子のスラリー分散効果
5.3.1 マグネタイト粒子への吸着
5.3.2 沈降試験
5.3.3 分散スラリーの調製
5.4 おわりに
6 シランカップリング剤の活用
6.1 はじめに
6.2 シランカップリング剤の構造と機能
6.2.1 なぜ有機-無機材料界面の制御が必要か
6.2.2 シランカップリング剤の構造
6.2.3 シランカップリング剤の反応
6.2.4 シランカップリング剤の作用機構
6.2.5 シランカップリング剤の処理効果
6.3 シランカップリング剤の使用・選択法
6.3.1 シランカップリング剤の使用法
6.3.2 シランカップリング剤の使用量
6.3.3 シランカップリング剤の選択基準
6.4 効果的なシランカップリング剤処理法
6.4.1 無機材料表面に薄層(単分子層)を形成させる
6.4.2 溶解度パラメーター(SP値)をそろえる
6.5 おわりに
第3章 工業における分散・凝集
1 トナーの製造における分散制御技術
1.1 はじめに
1.2 電子写真法とトナー製法の変遷
1.3 代表的なケミカルトナープロセスとその特徴
1.3.1 懸濁重合法
1.3.2 乳化重合凝集法
1.3.3 溶解懸濁法
1.3.4 エステル伸長重合法
1.4 ケミカルトナーの画質特性
1.5 おわりに
2 インクジェット(IJ)インクの分散と凝集の制御
2.1 インク機能の3要素
2.2 顔料分散
2.3 インクの調製
2.4 分散状態の測定
2.5 容器内及び装置上の安定性
3 ゴム・エラストマーにおけるフィラー分散制御
3.1 はじめに
3.2 工業的に行われている一般的なゴムへのフィラー分散技術
3.3 無機フィラーのゴム中へのナノ分散系
3.3.1 CB,シリカのナノ分散系
3.3.2 クレーのナノ分散系
3.3.3 カーボンナノチューブ(CNT)のナノ分散系
3.4 有機フィラーのゴム中へのナノ分散系
3.4.1 ゴム中でのin situ有機フィラー合成
3.4.2 セルロースナノファイバー(CNF)のナノ分散系
3.5 おわりに
4 セメントの分散制御とコンクリートの流動性制御
4.1 はじめに
4.2 化学混和剤
4.3 セメント系分散剤
4.4 分散剤によるセメントの分散機構
4.5 ポリカルボン酸系分散剤について
4.6 セメント系材料の粉体設計
4.7 おわりに
5 ハードコート材へのフィラー分散
5.1 はじめに
5.2 赤外線遮蔽ハードコートの設計コンセプト
5.3 赤外線遮蔽機能付与プライマーコートの検討
5.3.1 赤外線遮蔽機能付与プライマーコートの調製
5.3.2 赤外線遮蔽効果の最適化
5.3.3 塗料の保管における注意点
5.4 赤外線遮蔽ハードコートの性能
5.5 まとめ
第4章 環境と生活における分散・凝集
1 排水処理における凝集剤の利用法
1.1 はじめに
1.2 凝集処理の概要
1.3 無機凝結剤の種類と特徴
1.4 有機凝結剤の種類と特徴
1.5 排水処理用高分子凝集剤の種類と特徴
1.6 汚泥処理の概要と脱水用高分子凝集剤
1.7 排水処理の効果的なシステム
2 大気エアロゾル(PM2.5)の生成プロセス
2.1 大気エアロゾル
2.2 エアロゾル粒子の大きさ(粒径)
2.3 粒径分布
2.4 生成プロセス(1) 分散による生成
2.4.1 地表面から発生するエアロゾル粒子(土壌粒子)
2.4.2 海面から発生するエアロゾル粒子(海塩粒子)
2.5 生成プロセス(2) 気体の粒子化による生成
2.5.1 単成分単相粒子生成
2.5.2 多成分単相粒子生成
3 マイクロバブル群の超音波場における凝集と再分散
3.1 マイクロバブル
3.2 拡大視野下でのマイクロバブルの動的挙動の観察
3.2.1 実験装置
3.2.2 超音波照射がマイクロバブルの動的挙動におよぼす影響
3.3 超音波場でのマイクロバブルの凝集・合一
3.4 超音波によるマイクロバブルの急速脱泡
3.4.1 実験装置
3.4.2 超音波が脱泡速度におよぼす影響
3.5 おわりに
4 粉体化粧料における微粒子の分散・成型
4.1 はじめに
4.2 粉体化粧料に配合される微粒子とその役割
4.3 化粧料における微粒子の分散・成型技術
4.3.1 表面処理
4.3.2 界面活性剤の配合
4.3.3 粉体成型
4.4 おわりに
5 紫外線散乱剤の分散技術
5.1 はじめに
5.2 分散安定化の考え方
5.3 紫外線散乱剤分散系の評価方法
5.3.1 紫外線防御性に及ぼす分散状態の影響
5.3.2 レオロジー解析の妥当性および必要性
5.3.3 紫外線散乱剤サスペンションのレオロジー解析
5.3.4 紫外線防御性とレオロジー特性との相関性
5.4 おわりに
6 タンパク質の凝集:モデルと測定法
6.1 はじめに
6.2 タンパク質凝集のモデル
6.3 昇温にともなうタンパク質凝集
6.4 一定温度でのタンパク質の加熱凝集
6.5 タンパク質凝集の測定法
6.6 最後に
第5章 先端ナノテクノロジーにおける分散・凝集
1 カーボンナノチューブの液相および固相分散技術
1.1 はじめに
1.2 カーボンナノチューブの分散における留意点
1.2.1 CNTの観点から
1.2.2 マトリックス(分散媒)の観点から
1.2.3 濡れ剤と分散剤の観点から
1.2.4 分散機の観点から
1.2.5 分散終点の判定
1.3 カーボンナノチューブの分散事例
1.3.1 水中での液相分散
1.3.2 超臨界二酸化炭素を用いたポリカーボネート樹脂中でのCNT分散
1.3.3 亜臨界水を用いた熱可塑性樹脂中でのCNT分散(湿式亜臨界解砕法)
1.3.4 弾性混練法によるCNT/ゴムセルレーション複合材料
1.4 おわりに
2 グラフェンの樹脂分散技術
2.1 はじめに
2.2 グラフェンの特性
2.2.1 グラフェンの分子構造
2.2.2 グラフェンとCNTの比較
2.3 グラフェンおよび酸化グラフェンの製造
2.3.1 グラフェンおよび酸化グラフェンの合成方法
2.3.2 グラフェン類縁体の分類
2.4 グラフェンおよび酸化グラフェンの分散制御
2.4.1 両グラフェンの化学修飾
2.4.2 両グラフェンとポリマーの複合•分散化
2.4.3 ポリイオンコンプレックス形成を利用した酸化グラフェンの自在成形
2.5 おわりに
3 リチウムイオン二次電池のバインダー分散技術
3.1 はじめに
3.2 負極用バインダー
3.2.1 負極用バインダーの種類と特徴
3.2.2 スラリー作製上の留意点
3.2.3 乾燥工程上の留意点
3.3 正極用バインダー
3.3.1 正極用水系バインダー
3.3.2 水系バインダーの分散性
3.3.3 水系正極用バインダーを用いた電池の性能
3.4 まとめ
4 セルロースナノファイバーの製造と分散技術
4.1 はじめに
4.2 セルロースナノファイバーの構造と物性
4.3 セルロースナノファイバーおよびウィスカーの製造
4.4 セルロースナノファイバーおよびウィスカーによるラテックス補強
4.5 構造用セルロースナノファイバー強化材料
4.6 透明ナノコンポジット
4.7 セルロースナノファイバーの染色
4.8 おわりに
5 TEMPO酸化セルロースナノファイバーの分散性について
5.1 はじめに
5.2 CSNFの製造方法とナノ分散化のメカニズム
5.2.1 樹木の階層構造とセルロースミクロフィブリルのナノ分散
5.2.2 CSNFの製造方法
5.3 CSNFの水中における分散性
5.3.1 分散状態の評価法
5.3.2 カルボキシル基量の影響
5.3.3 樹種による影響
5.3.4 分散液中の塩濃度による影響
5.4 CSNFの特長と分散剤としての利用
5.4.1 CSNFの特長と主な用途
5.4.2 CSNFの粘弾性特性
5.4.3 CSNFの分散剤としての利用
5.5 おわりに
6 変性・改質によるセルロースナノファイバーの分散・凝集状態の制御と熱可塑性樹脂との複合化
6.1 はじめに
6.2 CNFの変性・改質について
6.3 静電相互作用を利用したCNFの変性・改質
6.4 変性CNF強化樹脂
6.5 おわりに
7 セルロースナノファイバーの製造と透明シート化技術
7.1 はじめに
7.2 CNF製造技術
7.2.1 酸化処理
7.2.2 エステル化
7.3 CNFの透明シート化技術とその物性
7.3.1 CNFの透明シート化技術
7.3.2 CNF透明シートの物性
7.4 CNF樹脂コンポジットの開発
7.5 おわりに
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月刊バイオインダストリー 2023年6月号（電子版）
￥4,950
＜著者一覧＞
雑賀 高 工学院大学
湯田恵美 東北大学
杉浦元亮 東北大学
鳴瀧彩絵 名古屋大学
園木和典 弘前大学
樋口雄大 弘前大学
竹内大介 弘前大学
吉川琢也 帯広畜産大学
上村直史 長岡技術科学大学
政井英司 長岡技術科学大学
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BIO ENERGY
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エネルギーキャリアとしての尿素の可能性と研究開発の現状
Possibility of Urea as an Energy Carrier and the Current Status of Research and Development
水素エネルギー社会の構築のためには，再生可能エネルギーから生成された水素を輸送・貯蔵する必要がある。そのための水素キャリアとしてアンモニアや尿素などが考えられる。アンモニア（NH3）は窒素と水素の化合物で，常温常圧では空気より軽く，無色で刺激臭の気体である。NH3の低発熱量は18.8 MJ/kgであり，メタノールやエタノールに近い値であるので，内燃機関や燃料電池用の代替燃料としての可能性を持っている。標準状態（25℃，101.3 kPa）における密度は0.7016 kg/m3であるが，25℃のもとで1 MPaまで加圧すれば603 kg/m3となり，あるいは101.3 kPaのもとで冷却すれば680 kg/m3となる。この時，純水素より非常に高いエネルギー密度を得ることができる1）。アンモニアが有毒であるのに対して，尿素（（NH2）2CO）は毒性のない化学物質であり，安価な肥料として広く使用されているので，水素キャリアとしての利点をいくつか持っている。尿素はまた，排水およびヒト・動物の尿中の主要成分であり，高いエネルギー密度を持っている。尿素の密度は，70 MPaの圧縮水素の2倍あり，液体水素よりも約70％大きい。さらに，ディーゼルエンジンのNOx処理システムとして実用化されている尿素SCR（Selective catalytic reduction）には，32.5％の尿素水であるAdBlueが用いられ，既存のインフラを使用して，AdBlueは世界中で広く利用可能である。
尿素をエネルギー源とした場合，尿素から水素を生成して，燃料電池やエンジンシステムを稼働するシステムが考えられる。図1に示すように，尿素水や尿などから直接的･間接的に発電や動力を得る方法について，現在の研究状況と今後の展望についてまとめる。
【目次】
1 尿素の概要
2 エネルギーキャリアとしての新たな尿素製造/回収方法
2.1 廃プラスチックを原料としたNH3による製造
2.2 人体・家畜などからの尿素の回収による尿素製造
2.3 下水道からの尿素およびNH3の回収
3 尿素からの水素生成
4 尿素エネルギーシステム
4.1 尿素の電気分解による水素生成
4.2 排水中の尿素からの水素生成
4.3 尿素エネルギー発電システム
4.4 直接尿素燃料電池システム
4.5 車両搭載用尿素燃料電池システム
5 エクセルギー解析を用いた燃料の検討
6 おわりに
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BIO REVIEW
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脳と心拍の交信：心拍変動解析を用いた脳の状態推定と計算可能性
Communication between Brain and Heart：Eestimation and Computability of Brain States Using Heart Rate Variability Analysis.
脳と心臓は，神経伝達物質や生理学的な機序を介して互いに連絡を取り合うことでそれぞれの機能を調整している。ストレスや疲労，情動は脳から心臓に伝わり，心拍数や血圧が上昇する（生理的反応，physiological responses）。多くの場合，情報は神経系や内分泌系によって媒介され，特定の刺激に反応して生体中で変化を生じさせる。このメカニズムは生存や環境適応に不可欠であり，ストレスや危険を察知した際に生じる闘争・逃走反応は，生理的反応として知られている。心臓もまた，神経系を通じてさまざまな情報を脳に伝えている。脳は迷走神経を通じて心拍数に関する情報を受け取り，必要性に応じて心臓に必要な信号を送ることによって心拍を調整する。心臓が1分間に送り出す血液の量（心拍出量）の情報もまた，心臓から脳に伝送されている。この情報をもとに，脳は心拍数や血圧を調節して必要量を満たすように制御している。動脈（頸動脈洞）と大動脈（大動脈弓）に存在する圧受容器（baroreceptor）を通じて，血圧や血中酸素濃度に関する情報を受け取り，血流や呼吸の調節を行なっている。このように，脳は心臓から多くの情報を受け取り，生理的反応をコントロールすることで恒常性を維持している。そして，脳と心拍の交信は，ヒトの生理学的機能の維持に重要な役割を担っている。本稿では，脳と心拍の交信ついて，脳心臓軸 （heart－brain axis， HBA） とクロストーク，心拍変動 （heart rate variability， HRV）解析からの自律神経状態推定を中心に概説し，重要な情報伝達における脳と心拍の交信モデルについて考察する。
【目次】
1 脳心臓軸（heart－brain axis, HBA）
2 心拍変動解析を用いた自律神経機能
3 マイクロニューログラフィによる神経活動記録
4 クロストークと計算可能性
5 おわりに
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小口径人工血管の創製に向けた組換エラスチンの開発
Development of Recombinant Elastin for Small-diameter Vascular Grafts
エラスチンに見られるアミノ酸配列を単純化して作製した組換エラスチンGPGは，37℃の水中で自己集合してナノファイバーやハイドロゲルを形成する。我々は，小口径人工血管を人工材料から構築することを目指し，内皮細胞接着配列GREDVを付加した組換エラスチンGPG－REDVを作製した。GPG－REDVは，人工血管が満たすべき生物学的特性である抗血栓性，血管内皮細胞接着性および増殖性，血管平滑筋細胞の表現型維持と過増殖抑制を満足する新素材であることが示された。
【目次】
1 はじめに
2 組換エラスチン
3 小口径人工血管への応用を目指した組換エラスチンGPG－REDVの開発
4 おわりに
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化学とバイオが連携したリグニンからの芳香族ポリマー合成
Interdisciplinary Approach to the Synthesis of Poly（ethylene vanillate）from Sulfite Lign
自然界に最も多く存在する芳香族化合物であるリグニンを芳香族ポリマーの合成原料として活用するためには，その剛直で不均一な構造に対応できる技術の創出が求められる。本稿では工業リグニンの1つであるサルファイトリグニンから芳香族ポリマー原料としての活用が提案されているバニリン酸（VA）を生産し，そしてそのリグニン由来のVAからpoly（ethylene terephthalate）の代替材料として注目されているpoly（ethylene vanillate）の合成を実験室レベルで実証した事例を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 不均一触媒を用いたリグニンの化学分解
3 微生物反応を利用した均質化
4 リグニン由来のVAからのpoly（ethylene vanillate）の合成
5 おわりに
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BIO BUSINESS
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焼酎と泡盛の市場動向
【目次】
1 概要
2 本格焼酎の酒類と主な銘柄
3 生産需要動向
4 メーカー動向
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食品添加物工業
高齢化や人口減少が進むわが国において，食品添加物市場は成熟化が進んでおり，近年横ばいに推移している。消費者の健康・安全への関心の高まりから一部の食品添加物に対しては忌避傾向がみられる一方，健康志向の高まり，高齢者や共働きの増加，日本食ブーム，インバウンド需要，アルコール離れ，災害用備蓄などの時勢の変化に対応した商品群は市場を拡大しており，これらに関連する食品添加物の需要は堅調に推移している。食品添加物公定書第9 版が2017 年11 月30 日に告示された。2007 年の第8 版発行から約10年ぶりの改定となり，この間に指定された89 品目が新たに収載された。2022 年6 月，指定添加物472 品目，既存添加物357 品目，天然香料612 品目が指定されている。
【目次】
1 概要
2 需給動向
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脂肪酸工業
脂肪酸は脂質を構成するほか，生体内のエネルギー源にもなる。その工業面での用途はゴム工業，塩ビ安定剤，金属石けん，界面活性剤など多岐にわたっている。わが国の脂肪酸工業は2011 年に発生した東日本大震災やそれに続く原子力発電所の稼働停止，油糧種子生産国における異常気象の頻発，原油価格の高騰，欧州債務危機による世界経済への影響，長期にわたる円高などの要因により長く低迷していた。2013 年には立ち直りの兆しが見え，生産，販売実績ともに大幅な改善を示したが，それ以降は漸減傾向が続いている。
【目次】
1 需要概要
2 輸出入動向
3 原料動向
4 メーカー概要
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飼料・飼料添加物工業
飼料の需要量は，飼養頭数に大きく左右される。畜産は飼養者の高齢化などによる廃業が進み，一戸あたりの飼養頭数は増加傾向にあるが，全体としては徐々に減少が続いている。配合飼料は，主原料であるトウモロコシが2021 年度，米国は豊作だったがブラジルは天候不順により生産量が少なくなり，アルゼンチン産のシェアが増加した。また，飼養頭数の増加による労働力不足と利便性により，円安などによる高騰にもかかわらず，輸入飼料原料に頼る傾向にある。畜産などの成長促進に不可欠な添加物の重要性は高まり，とくに飼料用アミノ酸は，動物の排泄物による汚染解決に貢献する添加物として市場が拡大している。また，安全な国産飼料供給のためエコフィード（食品循環資源利用飼料）認証制度により飼料自給率の上昇を期待されている。
【目次】
1 概要
2 需給動向
3 飼料原料の動向
4 飼料添加物の動向
5 飼料会社の動向
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BIO PRODUCTS
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アスタキサンチン(Astaxanthin)
SOD(Super oxide dismutase)
バイオポリエチレンテレフタレート(Biopolyethylene terephthalate)
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高分子の架橋と分解III(普及版)
￥2,915
2012年刊「高分子の架橋と分解III」の普及版!高分子の架橋と分解について基礎および最新動向をまとめた1冊!架橋と分解の理論および反応例だけでなく架橋分子の架橋構造解析を紹介!
（監修：角岡正弘・白井正充）
<a href="https://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=5467"target=”_blank”>この本の紙版「高分子の架橋と分解III《普及版》」の販売ページはこちら（別サイトが開きます）</a>
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2012年当時のものを使用しております。
角岡正弘 大阪府立大学名誉教授
白井正充 大阪府立大学
中山雍晴 元 関西ペイント（株）
三好理子 （株）東レリサーチセンター
阿久津幹夫 前 カシュー（株）
村山智 日本ポリウレタン工業（株）
村田保幸 三菱化学（株）
高田泰廣 DIC（株）
瀬川正志 サンビック（株）
岩崎和男 岩崎技術士事務所
小山靖人 東京工業大学
高田十志和 東京工業大学
クリスティアン・ルスリム アドバンスト・ソフトマテリアルズ（株）
田畑智 アドバンスト・ソフトマテリアルズ（株）
西田治男 九州工業大学
橋本保 福井大学
増谷一成 京都工芸繊維大学
木村良晴 京都工芸繊維大学
宇山浩 大阪大学
薮内尚哉 日本ビー・ケミカル（株）
大塚英幸 九州大学
吉江尚子 東京大学
松川公洋 （地独）大阪市立工業研究所
大山俊幸 横浜国立大学
戸塚智貴 和光純薬工業（株）
佐々木健夫 東京理科大学
松本章一 大阪市立大学
佐藤絵理子 大阪市立大学
岡崎栄一 東亞合成（株）
桐野学 （株）スリーボンド
冨田育義 東京工業大学
中川佳樹 （株）カネカ
三宅弘人 （株）ダイセル
湯川隆生 （株）ダイセル
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＜＜目次＞＞
第1章 高分子の架橋と分解
1 高分子の架橋と分解を取り巻く状況
1.1 はじめに
1.2 架橋と分解の基礎概念
1.2.1 架橋の概念
1.2.2 分解の概念
1.2.3 架橋構造の解析
1.3 架橋と分解の活用
1.3.1 架橋を活用する高分子機能材料
1.3.2 分解を活用する高分子機能材料
1.3.3 架橋と分解を併用する高分子機能材料
1.4 おわりに
2 架橋高分子の基礎―架橋剤の種類,反応および応用例
2.1 ハードな架橋
2.1.1 酸化重合による架橋
2.1.2 炭素-炭素2重結合の重合による架橋
2.1.3 アミノ樹脂による架橋
2.1.4 イソシアネート基による架橋
2.1.5 ブロックイソシアネートによる架橋
2.1.6 エポキシ基による架橋
2.1.7 シラノール基による架橋
2.1.8 ヒドラジドによる架橋
2.1.9 カルボジイミドによる架橋
2.1.10 その他の架橋
2.2 ソフトな架橋
2.2.1 必要に応じて逆反応する架橋
2.2.2 結合と解離を繰り返す架橋
2.2.3 固定されない架橋
第2章 高分子の架橋と分析・評価
1 固体NMR による架橋高分子の構造・劣化評価―LED 封止樹脂,シリコーン樹脂を中心に
1.1 はじめに
1.2 エポキシ系LED封止樹脂の構造解析
1.3 シリコーン系封止樹脂の構造解析
1.4 熱劣化による架橋シリコーンゴムの化学構造変化
1.5 おわりに
2 超微小硬度計を使ったUV硬化型ハードコート材の開発方法
2.1 はじめに
2.2 高い耐擦傷と耐熱性を兼ね備える必要性の背景
2.3 予備試験,開発方法のコンセプトと材料探査
2.3.1 UV照射時の素材表面の温度の測定
2.3.2 様々な硬度計の調査と開発方法のコンセプト
2.3.3 上記コンセプトに基づく超微小硬度試験機による材料の探査
2.4 探査された材料の試験結果
2.5 まとめ
第3章 架橋型ポリマーの特徴と活用法
1 ポリウレタンの高次構造による物性制御
1.1 ポリウレタンの架橋構造
1.2 ポリウレタンの一次構造
1.3 一次構造,高次構造,物性の関係
1.4 まとめ
2 エポキシ樹脂の合成・樹脂設計と活用法
2.1 エポキシ樹脂の概要と特徴
2.1.1 エポキシ樹脂の一般的特性
2.1.2 エポキシ樹脂の種類と分類
2.2 エポキシ樹脂の合成
2.2.1 グリシジル化(一段法)
2.2.2 二段法
2.2.3 その他のエポキシ化方法
2.2.4 エポキシ樹脂の変性
2.2.5 その他のプロセス
2.3 エポキシ樹脂の構造と物性
2.4 エポキシ樹脂の活用法
2.4.1 エポキシ樹脂の選択
2.4.2 硬化剤の選択
2.4.3 その他の添加剤
2.5 まとめ
3 高耐候性UV硬化型樹脂の設計とその用途展開
3.1 はじめに
3.2 UV硬化型無機-有機ハイブリッド樹脂の設計
3.2.1 樹脂合成方法
3.2.2 塗料設計
3.2.3 硬化塗膜サンプルの作製方法
3.2.4 硬化塗膜の一般物性
3.3 硬化塗膜の耐候性評価
3.3.1 促進耐候試験結果
3.3.2 屋外曝露試験結果
3.3.3 耐候性発現のメカニズム
3.4 プラスチック保護コートとしての用途展開
3.4.1 太陽電池用フロントシート
3.4.2 高耐候ハードコートフィルム
3.4.3 ナノインプリント反射防止フィルム
3.5 おわりに
4 太陽電池用封止剤EVAの開発・高性能化
4.1 太陽電池モジュールの構造
4.2 EVA樹脂に関して
4.2.1 EVA樹脂の生産量
4.2.2 EVA樹脂の分類
4.3 結晶系シリコンセルの封止向けEVA封止材について
4.3.1 EVA封止材の組成と架橋・接着の原理
4.3.2 結晶系シリコン太陽電池モジュールの製造方法
4.3.3 太陽電池用ラミネーターの条件設定に関して
4.4 EVA封止材の耐久性に関して
4.5 まとめ
5 架橋を伴う発泡成形
5.1 はじめに
5.2 発泡成形における架橋の意義
5.2.1 架橋の目的(狙い)
5.2.2 発泡成形法の分類
5.2.3 発泡成形における架橋方法の分類
5.3 重合反応架橋法の応用例
5.3.1 重合反応架橋法による架橋反応
5.3.2 化学量論の概念(考え方)
5.3.3 ポリウレタンフォームの場合の架橋反応
5.3.4 フェノールフォームの場合の架橋反応
5.3.5 重合反応架橋法の発泡体の製造工程
5.3.6 重合反応架橋法の発泡体の性質及び用途例
5.4 化学架橋法の応用例
5.4.1 化学架橋法による架橋反応
5.4.2 化学架橋法による架橋発泡体の製造工程
5.4.3 化学架橋法による架橋の発泡体の性質および用途例
5.5 電子線架橋法の応用例
5.5.1 電子線架橋法による架橋反応
5.5.2 電子線架橋法による架橋発泡体の製造工程
5.5.3 電子線架橋法による架橋発泡体の性質および用途例
5.6 その他の発泡成形法
5.6.1 無架橋法によるポリオレフィン系フォーム
5.6.2 固相発泡成形法によるフォーム
5.7 おわりに
第4章 新しい架橋反応とその応用
1 ニトリルオキシドを用いる高効率架橋
1.1 はじめに
1.2 ニトリルオキシドの化学
1.3 単官能性安定ニトリルオキシドを用いた高分子の修飾反応
1.4 2官能性安定ニトリルオキシドの合成と架橋反応
1.5 無溶媒条件下での架橋反応
1.6 アンビデント反応剤を用いる架橋
1.7 おわりに
2 可動な架橋点を持つポリロタキサンの塗料への応用
2.1 はじめに
2.2 PRの合成と分子設計
2.2.1 量産に適した合成
2.2.2 PRの分子設計
2.3 SRMとその物性
2.3.1 スライドリングゲル(SRG)
2.3.2 SRMエラストマー
2.3.3 SRMの用途
2.4 SRMの塗料への応用
2.4.1 塗料用材料検討に関する構造最適化
2.4.2 SRMクリア塗膜の特徴
2.5 おわりに
第5章 ポリマーのリサイクル技術
1 リサイクルを意図したポリマーの開発
1.1 はじめに
1.2 リサイクルを可能とする要因―ヘテロ原子を主鎖に有するポリマーを中心にして
1.2.1 熱力学的要因
1.2.2 構造的要因
1.3 分解制御可能な結合の導入によるリサイクル性ポリマーの合成
1.3.1 ポリオレフィン類似リサイクル性ポリマーの合成
1.3.2 各種制御可能な化学結合を持った新規リサイクル性ポリマーの合成
1.4 バイオマス由来ポリマーのリサイクル性制御
1.4.1 ポリ乳酸の物性および解重合性の制御
1.4.2 ポリ-3-ヒドロキシ酪酸からの選択的ビニルモノマー変換と酵素法による再重合
1.5 ポリマーアロイからの選択的リサイクル分離
1.6 おわりに
2 ケミカルリサイクル用ポリマーとしてのアセタール結合を導入したポリウレタン材料とエポキシ樹脂
2.1 はじめに
2.2 アセタール結合を有するポリウレタン材料
2.3 アセタール結合を有するエポキシ樹脂
2.4 おわりに
第6章 植物由来材料の利用
1 バイオベースポリマーの分子・材料設計
1.1 はじめに
1.2 バイオベースポリマー
1.3 新しいバイオベースポリマー
1.4 機能性バイオベースポリマーの開発
1.5 バイオリファイナリー
1.6 生分解性とバイオマス度
1.7 ポリ乳酸
1.8 ステレオコンプレックス型ポリ乳酸
1.9 おわりに
2 植物由来高性能バイオベースポリマー材料の開発
2.1 はじめに
2.2 柔軟性に優れた油脂架橋ポリマー
2.3 油脂架橋ポリマー/バイオファイバー複合材料
2.4 酸無水物を硬化剤に用いる油脂架橋ポリマー
2.5 エポキシ化油脂を用いる屋根用塗料の実用化
2.6 おわりに
3 星型ポリ乳酸ポリオールの2液硬化型およびUV硬化型塗料への応用
3.1 はじめに
3.2 実験
3.2.1 星型PLAポリオールの合成
3.2.2 多官能星型PLAオリゴマーの合成
3.2.3 塗膜作製方法
3.2.4 塗膜評価方法
3.3 結果と考察
3.4 まとめ
第7章 可逆的な架橋・分解可能なポリマー
1 ラジカルプロセスに基づく架橋高分子の合成と反応
1.1 はじめに
1.2 熱刺激を利用するラジカルプロセスに基づく架橋高分子の合成と反応
1.3 光刺激を利用するラジカルプロセスに基づく架橋高分子の合成と反応
1.4 おわりに
2 動的架橋を利用したネットワークポリマーの機能化―硬軟物性変換性と修復性
2.1 はじめに
2.2 動的結合を有する結晶性ネットワークポリマーの硬軟物性変換
2.2.1 架橋反応と結晶化の動的過程がネットワークポリマーの構造と物性に与える影響
2.2.2 プレポリマー分子量が硬軟物性変換に与える影響
2.2.3 架橋と結晶化制御による更なる機械特性チューニング
2.3 動的結合を有するネットワークポリマーの修復性
2.3.1 柔軟な非晶性ネットワークポリマーの修復性
2.3.2 結晶性と修復性
2.3.3 修復性DAポリマーの耐熱性の改善
2.4 おわりに
第8章 ポリマーの分解を活用する機能性材料
1 光分解性ポリシランブロック共重合体を用いたハイブリッド材料の開発
1.1 はじめに
1.2 ポリシランブロック共重合体の合成
1.3 ポリシラン-シリカハイブリッド薄膜の作製
1.4 ポリシラン-シリカハイブリッドの屈折率変調薄膜
1.5 ポリシラン-シリカハイブリッド薄膜の光誘起異方性
1.6 ポリシラン-ジルコニアハイブリッドのサーモクロミズム抑制と熱光学特性
1.7 ポリシラン共重合体の化学吸着と金ナノ粒子の作製
1.8 おわりに
2 高分子の分解・反応を利用した微細パターン形成法―反応現像画像形成
2.1 はじめに
2.2 ポジ型反応現像画像形成
2.2.1 アミン含有現像液を用いたパターン形成
2.2.2 アルカリ水溶液現像によるパターン形成
2.3 ネガ型反応現像画像形成
2.3.1 OH-を求核剤として用いた感光性ポリイミド
2.3.2 アルカリ水溶液現像によるパターン形成
2.4 おわりに
3 高分子アゾ重合開始剤を用いたブロックポリマーへの応用
3.1 はじめに
3.2 高分子アゾ開始剤の原理
3.3 高分子アゾ開始剤の合成
3.4 高分子アゾ開始剤を用いたブロック共重合体の特性
3.4.1 ブロック共重合体の合成
3.4.2 ブロック共重合体の特性
3.5 おわりに
4 光塩基発生剤を利用した光解重合性ポリオレフィンスルホン
4.1 はじめに
4.2 光塩基発生剤を組み込んだポリオレフィンスルホンの光解重合
4.3 塩基増殖反応を利用した高感度化
4.4 塩基遊離型の光塩基発生剤を用いた場合
4.5 露光部が揮発する高分子
4.6 光照射で剥離する接着剤への応用
4.7 おわりに
5 アクリル系ブロックポリマーを用いる易解体性接着材料の開発
5.1 はじめに
5.2 ポリアクリル酸t-ブチルの側鎖反応挙動
5.3 ポリアクリル酸ブロック共重合体の接着特性
5.4 二重刺激応答性のポリアクリル酸エステル粘着剤の設計
5.5 高性能二重刺激応答型易解体性粘着材料の設計
第9章 UV硬化と微細加工
1 UV硬化における話題と課題
1.1 はじめに
1.2 UV-LEDの現状と課題
1.3 UV-LED用開始剤の開発―UVラジカル開始剤およびUVカチオン開始剤用増感剤
1.4 酸素の硬化阻害と汚れにくい表面加工技術
1.5 ハイパーブランチオリゴマーおよび分解性モノマーを利用する硬化収縮抑制対策
1.6 高耐侯性UV硬化型塗料―無機・有機ハイブリッドの利用
1.7 高分子量光開始剤―食品包装材用インクの開始剤
1.8 実用化が期待される光塩基発生剤
1.9 おわりに
2 マレイミドアクリレートを利用したUV硬化材料
2.1 はじめに
2.2 マレイミド化合物の光化学
2.2.1 マレイミドとビニルエーテルの交互共重合
2.2.2 マレイミドとアクリル系モノマー・オリゴマーの混合系の反応
2.2.3 マレイミド単独の反応
2.2.4 マレイミド環の置換基による反応性の差異
2.3 マレイミドアクリレートの特性
2.3.1 ラマン分光法を利用したマレイミド基の反応性解析
2.3.2 コーティング剤への応用
2.4 マレイミドアクリレートポリマーの特性
3 アミンイミドを基本骨格とした熱,光塩基発生剤の開発と架橋剤としての利用
3.1 はじめに
3.2 アミンイミドの合成
3.2.1 熱活性を向上させたアミンイミドの合成
3.2.2 光活性を向上させたアミンイミドの合成
3.2.3 BFIの芳香環パラ位への置換基の導入と熱,光活性
3.3 BFIの光ラジカル開始剤としての特性
3.4 BFIを架橋剤として利用した接着剤の開発
3.4.1 エポキシ樹脂の単独硬化システム
3.4.2 エポキシ樹脂とポリチオールからなる硬化システム
3.4.3 エポキシ樹脂とアクリレート樹脂からなる光-熱デュアル硬化システム
3.5 おわりに
4 UV硬化型テレケリックポリアクリレート
4.1 はじめに
4.2 テレケリックポリアクリレートの概略
4.3 テレケリックポリアクリレートの合成
4.4 テレケリックポリアクリレートのUV硬化
4.5 UV硬化型テレケリックポリアクリレートの特徴
4.6 おわりに
5 UVインプリント材料の開発
5.1 はじめに
5.2 UVインプリントについて
5.3 UV硬化性樹脂の特徴
5.3.1 ラジカル硬化系
5.3.2 イオン硬化系
5.4 UV硬化樹脂のインプリントへの適用性
5.4.1 インプリント用途への取り組み
5.4.2 インプリント用UV硬化性樹脂
5.5 おわりに
6 リワーク型アクリル系モノマーの開発とUVインプリント材料への応用
6.1 はじめに
6.2 リワーク型多官能アクリル系モノマーの分子設計
6.3 UV硬化と分解・可溶化
6.4 UVインプリント材料への応用
6.5 おわりに -
実用化に向けたソフトアクチュエータの開発と応用・制御技術《普及版》
￥3,960
2017年刊「実用化に向けたソフトアクチュエータの開発と応用・制御技術」の普及版。ソフトアクチュエータの基礎・開発・応用研究について、それぞれの専門家の解説をまとめた1冊。
（編集：シーエムシー出版）
<a href="http://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=9301"target=”_blank”>この本の紙版「実用化に向けたソフトアクチュエータの開発と応用・制御技術(普及版)」の販売ページはこちら（別サイトが開きます）</a>
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2017年当時のものを使用しております。
千葉正毅 千葉科学研究所
杉野卓司 (国研)産業技術総合研究所
岩曽一恭 大阪大学
高島義徳 大阪大学
原田明 大阪大学
三俣哲 新潟大学
梅原康宏 (公財)鉄道総合技術研究所
白須圭一 東北大学
山本剛 東北大学
橋田俊之 東北大学
高木賢太郎 名古屋大学
荒川武士 名古屋大学
釜道紀浩 東京電機大学
舛屋賢 九州大学
田原健二 九州大学
安積欣志 (国研)産業技術総合研究所
今井郷充 日本大学
嵯峨宣彦 関西学院大学
上杉薫 大阪大学
森島圭祐 大阪大学
都井裕 東京大学
中村太郎 中央大学
戸森央貴 山形大学
田實佳郎 関西大学
和氣美紀夫 (有)Wits
脇元修一 岡山大学
谷口浩成 大阪工業大学
李毅 信州大学
橋本稔 信州大学
山内健 新潟大学
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＜＜目次＞＞
【総論編】
第1章 ソフトアクチュエータの開発状況
1 概要
2 研究開発の状況
2.1 高分子材料を利用するアクチュエータ
2.2 形状記憶材料を利用するアクチュエータ
2.3 空気圧を利用するアクチュエータ
2.4 静電力を利用するアクチュエータ
3 企業動向
【基礎研究編 ソフトアクチュエータの材料・動力別分類】
第1章 誘電エラストマーアクチュエータ
1 はじめに
2 誘電エラストマーの原理
2.1 DEアクチュエータの素材,性能および開発動向
2.2 DE素材の性能
2.2.1 ヒステリシスおよびクリープ
2.2.2 漏れ電流と抵抗値
3 DEアクチューターの開発状況
4 DEセンサー
5 DE発電
5.1 DEの発電理論
5.2 DE発電の数式モデル
6 おわりに
第2章 ナノカーボン高分子アクチュエータ
1 はじめに
2 ナノカーボン高分子アクチュエータの構成
3 ナノカーボン高分子アクチュエータの特性評価法
4 ナノカーボン高分子アクチュエータの変形メカニズム
5 ナノカーボン高分子アクチュエータの応答特性の改善
5.1 添加物による電極の改良
5.2 耐久性の改善
6 ナノカーボン高分子アクチュエータの実用化に向けた取組み
7 おわりに
第3章 超分子アクチュエータ
1 はじめに
2 分子マシン
3 超分子マシンエレメント
4 分子シャトル
5 分子ローター
6 カテナン
7 刺し違い2量体(Daisy Chain)
8 超分子マシン
9 分子マシンから巨視的なアクチュエータの設計
9.1 クラウンエーテルを含むDaisy Chainポリマー
9.2 分子モーターの回転により収縮するポリマー
9.3 超分子錯体の形成,解離を駆動力とするアクチュエータ
9.4 分子マシンのスライドを駆動力とするアクチュエータ
10 まとめ
第4章 磁場で駆動するソフトアクチュエータ
1 はじめに
2 磁性ソフトアクチュエータ
3 磁性ゲルの可変粘弾性
4 磁性エラストマーの可変粘弾性
5 鉄道車両への応用
6 おわりに
第5章 CNT/エポキシ複合材料を用いた熱バイモルフ
1 はじめに
2 配向CNT/エポキシ複合材料の作製と線膨張係数の評価
3 アクチュエータのたわみ量と発生力
4 熱バイモルフのたわみ量と発生力の評価
5 おわりに
第6章 釣糸人工筋アクチュエータ
1 はじめに
2 コイル形状の釣糸人工筋アクチュエータ(TCPA)の物理原理
2.1 温度変化に基づく応答の原理
2.2 釣糸人工筋アクチュエータの形状と作製方法
3 TCPAの作製とジュール加熱による電場駆動
3.1 コイル形状の釣糸人工筋アクチュエータの作製
3.2 ニクロム線によるジュール加熱
4 電圧駆動される釣糸人工筋アクチュエータのモデル化
4.1 モデル化
4.2 実験データを用いたシステム同定
5 おわりに
第7章 形状記憶ポリマーアクチュエータ
1 形状記憶ポリマーの概要
1.1 形状記憶ポリマーの特徴
1.2 形状記憶のメカニズム
1.3 形状記憶ポリマーの種類と応用例
2 形状記憶ポリマーのアクチュエータへの応用
2.1 設計のための検討項目
2.2 形状記憶ポリマーのみによる2方向動作
2.2.1 方向動作のメカニズム
2.2.2 ポリウレタン系形状記憶ポリマーの温度特性
2.2.3 アクチュエータの構造
2.2.3 アクチュエータの特性
第8章 低圧駆動型空気圧人工筋アクチュエータ
1 はじめに
2 軸方向強化型空気圧人工筋アクチュエータ
2.1 実験概要
2.2 基礎特性
2.3 空気圧人工筋アクチュエータの生物学的特性
2.3.1 等張性収縮特性
2.3.2 等尺性収縮特性
3 空気圧バルーンを用いた腱駆動アクチュエータ
3.1 基本構造と駆動原理
3.2 基礎特性
3.3 腱駆動アクチュエータの生物学的特性
3.3.1 等張性収縮特性
3.3.2 等尺性収縮特性
4 まとめ
第9章 マイクロナノマシンとソフトマテリアルが拓く生命機械融合ソフト&ウェットロボティクス
1 はじめに
2 筋細胞を用いたバイオアクチュエータ
3 耐環境性に優れたバイオアクチュエータ
4 筋細胞の3 次元組織構築によるバイオアクチュエータとその応用
4.1 心筋ゲルアクチュエータ
4.2 培養神経ネットワークによる筋組織の運動制御
5 筋細胞バイオアクチュエータの光制御
6 力学刺激を用いたバイオアクチュエータの高性能化
7 バイオアクチュエータの力学的特性評価
8 今後の展開
【開発研究編 実用化に向けたモデリング・理論】
第1章 高分子アクチュエータ/センサの計算モデリング
1 形状記憶ポリマーの概要
2 導電性高分子アクチュエータ
3 導電性高分子アクチュエータの電気化学・多孔質弾性応答の計算モデリング
3.1 多孔質弾性体の剛性方程式
3.2 圧力に対するポアソン方程式
3.3 体積ひずみの発展方程式
3.4 イオン輸送方程式
3.5 計算手順
4 固体電解質ポリピロールアクチュエータの電気化学・多孔質弾性応答解析
5 導電性高分子センサ
6 導電性高分子を用いた力学センサの数値シミュレーション
7 まとめ
第2章 特性変動を考慮した高分子アクチュエータの制御
1 はじめに
2 IPMCアクチュエータの制御
3 セルフチューニング制御
3.1 制御則
3.2 逐次最小二乗法に基づくパラメータ更新
3.3 適用結果
4 セルラーアクチュエータ制御
4.1 制御則
4.2 適用結果
第3章 高出力型空気圧人工筋肉と機能性流体デバイスを用いた可変粘弾性関節による瞬発力発生機構とその応用
1 はじめに
2 可変粘弾性マニピュレータ
2.1 空気圧人工筋肉
2.2.1 空気圧人工筋肉の特徴
2.2.2 空気圧人工筋肉の種類
2.2 MRブレーキ
2.3 人工筋肉とMRブレーキを用いた可変粘弾性機構
2.3.1 可変粘弾性関節機構の意味
2.3.2 空気圧人工筋肉とMRブレーキを用いた可変粘弾性関節機構
3 応用例
3.1 投てきロボット
3.2 ジャンプロボット
4 おわりに
【応用研究編 ソフトアクチュエータの応用事例紹介】
第1章 圧電性高分子から圧電ファブリックへ
1 はじめに
2 圧電性
3 圧電ファブリック
3.1 圧電ファブリックとは
3.2 圧電ファブリックからの圧電信号とデバイス
3.3 圧電ファブリックの特徴
4 おわりに
第2章 誘電エラストマ人工筋肉の応用
1 はじめに
2 アクチュエータへの応用例
2.1 産業ロボットの開発
2.2 DEモータの製作
2.3 医療用への展開
2.4 医療センサへの応用事例
2.5 透明アクチュータの開発
3 発電デバイスへの応用
3.1 波を利用した発電システム
3.2 海流・水流による発電
3.3 新しいアイデアを用いた風力発電へのチャレンジ
3.4 床発電システム
4 おわりに
第3章 空気圧ソフトアクチュエータの医療応用
1 空気圧ソフトアクチュエータの医療応用について
2 2方向湾曲型空気圧アクチュエータの開発とイレウスチューブへの応用
2.1 背景
2.2 2方向湾曲アクチュエータ
2.3 イレウスチューブへの適用
2.4 まとめ
3 空気圧バックアクチュエータを用いた足関節拘縮予防装置の開発
3.1 背景
3.2 足関節の関節可動域運動
3.3 空気圧バックアクチュエータ
3.4 関節可動域運動試験
3.5 まとめ
第4章 PVCゲル人工筋肉のウェアラブルロボットへの応用
1 はじめに
2 積層型PVCゲル人工筋肉
2.1 PVCゲルと駆動原理
2.2 PVCゲル人工筋肉の構造
2.3 駆動特性
3 歩行アシストウェアへの応用
3.1 引張り型モジュール構造
3.2 アシストウェアの構造
3.3 歩行アシスト
3.4 設計と試作
4 アシスト効果の検証実験
4.1 実験方法
4.2 実験結果
5 おわりに
第5章 生物の問題解決法を活用したソフトアクチュエータの開発
1 はじめに
2 生物を模倣した材料の設計-TRIZというアイデア創出法-
3 多孔質構造を有するソフトアクチュエータの開発
4 おわりに