Review
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【特集】 ポリマーナノアロイの最新技術
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特集にあたって
Introduction
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清水博((独)産業技術総合研究所 ナノシステム研究部門 招聘研究員)
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「テラマック」新規アロイグレードの開発
Development of “Terramac” New Alloy Grade
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上田一恵(ユニチカ(株) 中央研究所 研究開発グループ グループ長)
近年,環境問題からバイオマス由来材料が注目されている。ポリ乳酸はもっとも期待されている樹脂の一つだが性能,成形性の面から課題があった。この課題を克服するため,従来から使用されている主に石油系の樹脂とのアロイを試みた。さまざまな条件の検討の結果,バイオプラマークが取得でき,従来から使用されていた石油系樹脂と同等レベルの性能を有する「テラマック」アロイグレードを開発した。
【目次】
1. はじめに
2. 「テラマック」アロイグレード樹脂の特徴
3. 「テラマック」アロイグレード樹脂の採用事例
4. 今後の展開について
--------------------------------------------------------------------------------
変性PPE/ゴム直接接着技術とポリマーアロイ技術との接点
The Contact Point between Direct Bonding Technology and Polymer Alloy
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六田充輝(ダイセル・エボニック(株) テクニカルセンター 所長)
m-PPEとゴムの直接接着技術(K&K)の接着機構ならびに接着界面の分析結果について解説,ポリマーアロイにおける相容化技術との接点について考察を行った。また,K&K技術が実際に採用されているアプリケーションについても自動車関連分野を中心に紹介を行った。
【目次】
1. はじめに
2. 変性PPE/ゴム直接接着技術とは
2.1 変性PPEとスチレン系ゴムとの高分子拡散による接着
2.2 変性PPEとゴムとの,有機化酸化物による接着
3. アプリケーションへの応用例
4. まとめ
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全自動小型高せん断成形装置の開発
Development of the Full-Automatic Type High-Shear Processing Machine
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清水博((独)産業技術総合研究所 ナノシステム研究部門 招聘研究員)
高せん断流動場など物理的な場だけの利用により,余分な添加剤を使わない新規かつクリーンな高せん断成形技術を開発し,従来ナノレベルでは混合されることのなかった非相溶性ポリマーブレンドのナノ混合化に世界で初めて成功した。この技術はCNTなどナノサイズフィラーのポリマーへのナノ分散化も実現し,多様なナノコンポジット創製に道を開いた。最近,無人運転が可能な全自動型高せん断装置を上市した。
【目次】
1. はじめに
2. 全自動小型高せん断成形装置の開発
3. 非相溶性ポリマーブレンドのナノ混合化と相溶化
4. 透明ブレンド(PC/PMMA)の創製
5. 各種フィラーのナノ分散化とナノコンポジット創製
6. 高せん断場と反応場との統合による材料創製
7. おわりに
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ゴム相のナノ構造制御による熱可塑性エラストマーの創製
A Novel Thermoplastic Elastomer by Reaction-Induced Phase Decomposition from a Miscible Polymer Blend
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李勇進((独)産業技術総合研究所 ナノシステム研究部門 ナノ構造制御マテリアルグループ 研究員)
従来のエラストマーではゴム相の分散サイズが数μmレベルであるが,それをナノメーターレベルで制御することにより優れた物性が発現することが期待される。マトリクス中で分散するゴム相のナノレベル構造制御により調整された新規な熱可塑性エラストマーPVDF/ACM系の構造と物性について紹介した。
【目次】
1. はじめに
2. PVDF/ACM系エラストマーの調整方法
3. PVDF/ACM系エラストマーにおける相溶性の検証
4. PVDF/ACM系エラストマーの動的架橋とナノ構造形成
5. PVDF/ACM系エラストマーの特性
6. おわりに
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Material Report
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R&D
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現代技術社会におけるカオス磁力線のユビキタス性
Ubiquitous Chaotic Magnetic-Field-Lines in Modern Technological World
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細田誠(大阪市立大学 大学院工学研究科 電子情報系専攻 応用物理学講座 教授)
3次元的に交差した電線に電流が流れて磁場が発生する場合,電線の3次元配置によってはカオティックな磁力線(カオス磁力線)となることがある。本稿ではカオス磁力線の性質および発生原因について解説する。さらに,実際的な系でカオス磁力線がどのような場合に存在するかを考察し,現代の技術社会における各種の電子回路や集積回路内における配線の配置によってカオス磁力線が広範に発生していることを述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 交差円環電流によるカオス磁力線の発生
3. リング中心に直線電線が通った平行リング系
4. セパレートリング系
5. 実際の系
5.1 プリント基板やIC内配線
5.2 ツイスティッドペア・ケーブル
5.3 3次元的に少し離れた2つの直線電流
6. まとめと検討
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有機無機ハイブリッドナノ粒子―乾式ミリングによる調製と特性―
Organic-Inorganic Hybridized Nanoparticles―Their Preparation by Dry Grinding and Properties―
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市村國宏(東邦大学 理学部 特任教授)
有機結晶とシリカナノ粉体との混合物を乾式ビーズミリングすると,コアシェル型ナノ粉体が得られる。結晶性シェル層の厚みは数nmオーダーと見積もられ,有機結晶の最表面分子の割合が顕著に増大するために,融点降下やエキシマ蛍光の短波長シフト,さらには,結晶での光異性化反応,光エネルギー移動,光電子移動などのナノサイズ効果が発現する。
【目次】
1. はじめに
2. 有機結晶のメカノケミカル固相合成とナノサイズ化
3. 乾式ミリングによるビルドアップ型ナノ粒子化
4. 有機結晶とシリカ粉体からのナノハイブリッド粉体
5. 蛍光スペクトルにおけるナノサイズ効果
6. 融解挙動にみるナノサイズ効果
7. 有機結晶の表面に特異的な光化学的挙動
8. ナノハイブリッド化に伴う結晶混合
9. おわりに
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連載 人間×環境×マテリアル―ヒューマンアダプティブ・マテリアルの開拓(9)
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健康・医療用マテリアルとしてのβ-1,3-グルカン
Health-Care Application of β-1,3-Glucan,“Aquaβ”
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鈴木利雄(ダイソー(株) R&D本部 研究センター 次長)
長﨑健(大阪市立大学 大学院工学研究科 化学生物系専攻 教授)
黒酵母が産生するβ-1,3-1,6-グルカン「アクアβ」は側鎖分岐率が非常に高く水溶性に富み多種多様な生理活性を有している。本稿では生産法,安全性のほか,抗腫瘍作用,腸管免疫賦活作用,抗アレルギー作用,抗ストレス作用,腸管粘膜の保護作用などの生理活性機能を明らかにするとともに,止血剤や難水溶性薬物可溶化剤など医療用マテリアルへの展開の可能性についても紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 発酵法によるβ-1,3-1,6-グルカン「アクアβ」の生産
3. β-グルカン「アクアβ」の生理活性機能について
3.1 腸管免疫賦活効果について
3.2 抗腫瘍および抗癌転移効果について
3.3 抗I型アレルギー作用について
3.4 抗ストレス作用について
3.5 腸管粘膜保護作用について
4. β-1,3-グルカンの医療用マテリアルへの応用
4.1 止血剤用ハイドロゲル成分としてのβ-1,3-グルカン
4.2 難水溶性物質可溶化剤としてのβ-1,3-グルカン
5. おわりに
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連載 計算機による有機電子材料の分子設計(3)
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結晶軌道計算による分子性導電テープの電子状態解析とキャリア経路の特定
Identification of Carrier Pathway on the Poly-fused Porphyrin via Crystal Calculation Approach
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大森滋和(京都大学 ベンチャー・ビジネス・ラボラトリー 講師 中核的機関研究員(現 (独)産業技術総合研究所 ナノチューブ応用研究センター 産総研特別研究員))
川畑弘(広島大学 若手研究人材養成センター 特任教授)
分子を複数箇所で接合した縮環型ポリマーは電子材料としての利用が注目されている。ポリマーの主鎖方向に3つの接合箇所を有する縮環ポルフィリン類がいくつか合成されており,分光学的手法によりその電子状態が調べられている。本稿では,結晶軌道計算によりバンド構造における構成原子の寄与の推算,さらに最近我々が特に注力している結晶軌道重なり分析(COOP)を用いたホールと電子の移動経路の特定について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 分子軌道計算と結晶軌道計算の違い
3. 縮環ポルフィリンポリマーの電子状態
4. 結晶軌道重なり積分(COOP)
5. 縮環ポルフィリンポリマー上のキャリア経路解析
6. おわりに
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海外‘Niche’ビジネスレポート
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米国の小麦生産における衛星リモートセンシングの活用
Application of the Satellite Remote Sensing in the Wheat Production in USA
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Global IBIS 編集部
【目次】
1. 概況
2. 小麦農業における衛星リモートセンシング活用について
3. 米国の代表的なリモートセンシングソリューション企業
(1) Geoeye(米・バージニア州)
(2) Planalytics,Inc(米・ペンシルバニア州)
4. リモートセンシング活用における課題と今後
(1) 課題
(2) 精密(Precision)農業への関心の高まり
(3) 他国における小麦収穫高の把握
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Market data
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カーボンナノチューブの市場動向
Market Trend of Carbon Nanotube
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【目次】
1. 概要
2. 用途
3. 市場規模
4. 業界動向
(1) 単層CNTの技術開発
(2) 安全性の確保
5. 企業動向
(1) 昭和電工
(2) 独バイエルマテリアルサイエンス
(3) 清水建設
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特集にあたって
Introduction
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清水博((独)産業技術総合研究所 ナノシステム研究部門 招聘研究員)
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「テラマック」新規アロイグレードの開発
Development of “Terramac” New Alloy Grade
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上田一恵(ユニチカ(株) 中央研究所 研究開発グループ グループ長)
近年,環境問題からバイオマス由来材料が注目されている。ポリ乳酸はもっとも期待されている樹脂の一つだが性能,成形性の面から課題があった。この課題を克服するため,従来から使用されている主に石油系の樹脂とのアロイを試みた。さまざまな条件の検討の結果,バイオプラマークが取得でき,従来から使用されていた石油系樹脂と同等レベルの性能を有する「テラマック」アロイグレードを開発した。
【目次】
1. はじめに
2. 「テラマック」アロイグレード樹脂の特徴
3. 「テラマック」アロイグレード樹脂の採用事例
4. 今後の展開について
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変性PPE/ゴム直接接着技術とポリマーアロイ技術との接点
The Contact Point between Direct Bonding Technology and Polymer Alloy
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六田充輝(ダイセル・エボニック(株) テクニカルセンター 所長)
m-PPEとゴムの直接接着技術(K&K)の接着機構ならびに接着界面の分析結果について解説,ポリマーアロイにおける相容化技術との接点について考察を行った。また,K&K技術が実際に採用されているアプリケーションについても自動車関連分野を中心に紹介を行った。
【目次】
1. はじめに
2. 変性PPE/ゴム直接接着技術とは
2.1 変性PPEとスチレン系ゴムとの高分子拡散による接着
2.2 変性PPEとゴムとの,有機化酸化物による接着
3. アプリケーションへの応用例
4. まとめ
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全自動小型高せん断成形装置の開発
Development of the Full-Automatic Type High-Shear Processing Machine
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清水博((独)産業技術総合研究所 ナノシステム研究部門 招聘研究員)
高せん断流動場など物理的な場だけの利用により,余分な添加剤を使わない新規かつクリーンな高せん断成形技術を開発し,従来ナノレベルでは混合されることのなかった非相溶性ポリマーブレンドのナノ混合化に世界で初めて成功した。この技術はCNTなどナノサイズフィラーのポリマーへのナノ分散化も実現し,多様なナノコンポジット創製に道を開いた。最近,無人運転が可能な全自動型高せん断装置を上市した。
【目次】
1. はじめに
2. 全自動小型高せん断成形装置の開発
3. 非相溶性ポリマーブレンドのナノ混合化と相溶化
4. 透明ブレンド(PC/PMMA)の創製
5. 各種フィラーのナノ分散化とナノコンポジット創製
6. 高せん断場と反応場との統合による材料創製
7. おわりに
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ゴム相のナノ構造制御による熱可塑性エラストマーの創製
A Novel Thermoplastic Elastomer by Reaction-Induced Phase Decomposition from a Miscible Polymer Blend
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李勇進((独)産業技術総合研究所 ナノシステム研究部門 ナノ構造制御マテリアルグループ 研究員)
従来のエラストマーではゴム相の分散サイズが数μmレベルであるが,それをナノメーターレベルで制御することにより優れた物性が発現することが期待される。マトリクス中で分散するゴム相のナノレベル構造制御により調整された新規な熱可塑性エラストマーPVDF/ACM系の構造と物性について紹介した。
【目次】
1. はじめに
2. PVDF/ACM系エラストマーの調整方法
3. PVDF/ACM系エラストマーにおける相溶性の検証
4. PVDF/ACM系エラストマーの動的架橋とナノ構造形成
5. PVDF/ACM系エラストマーの特性
6. おわりに
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Material Report
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R&D
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現代技術社会におけるカオス磁力線のユビキタス性
Ubiquitous Chaotic Magnetic-Field-Lines in Modern Technological World
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細田誠(大阪市立大学 大学院工学研究科 電子情報系専攻 応用物理学講座 教授)
3次元的に交差した電線に電流が流れて磁場が発生する場合,電線の3次元配置によってはカオティックな磁力線(カオス磁力線)となることがある。本稿ではカオス磁力線の性質および発生原因について解説する。さらに,実際的な系でカオス磁力線がどのような場合に存在するかを考察し,現代の技術社会における各種の電子回路や集積回路内における配線の配置によってカオス磁力線が広範に発生していることを述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 交差円環電流によるカオス磁力線の発生
3. リング中心に直線電線が通った平行リング系
4. セパレートリング系
5. 実際の系
5.1 プリント基板やIC内配線
5.2 ツイスティッドペア・ケーブル
5.3 3次元的に少し離れた2つの直線電流
6. まとめと検討
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有機無機ハイブリッドナノ粒子―乾式ミリングによる調製と特性―
Organic-Inorganic Hybridized Nanoparticles―Their Preparation by Dry Grinding and Properties―
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市村國宏(東邦大学 理学部 特任教授)
有機結晶とシリカナノ粉体との混合物を乾式ビーズミリングすると,コアシェル型ナノ粉体が得られる。結晶性シェル層の厚みは数nmオーダーと見積もられ,有機結晶の最表面分子の割合が顕著に増大するために,融点降下やエキシマ蛍光の短波長シフト,さらには,結晶での光異性化反応,光エネルギー移動,光電子移動などのナノサイズ効果が発現する。
【目次】
1. はじめに
2. 有機結晶のメカノケミカル固相合成とナノサイズ化
3. 乾式ミリングによるビルドアップ型ナノ粒子化
4. 有機結晶とシリカ粉体からのナノハイブリッド粉体
5. 蛍光スペクトルにおけるナノサイズ効果
6. 融解挙動にみるナノサイズ効果
7. 有機結晶の表面に特異的な光化学的挙動
8. ナノハイブリッド化に伴う結晶混合
9. おわりに
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連載 人間×環境×マテリアル―ヒューマンアダプティブ・マテリアルの開拓(9)
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健康・医療用マテリアルとしてのβ-1,3-グルカン
Health-Care Application of β-1,3-Glucan,“Aquaβ”
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鈴木利雄(ダイソー(株) R&D本部 研究センター 次長)
長﨑健(大阪市立大学 大学院工学研究科 化学生物系専攻 教授)
黒酵母が産生するβ-1,3-1,6-グルカン「アクアβ」は側鎖分岐率が非常に高く水溶性に富み多種多様な生理活性を有している。本稿では生産法,安全性のほか,抗腫瘍作用,腸管免疫賦活作用,抗アレルギー作用,抗ストレス作用,腸管粘膜の保護作用などの生理活性機能を明らかにするとともに,止血剤や難水溶性薬物可溶化剤など医療用マテリアルへの展開の可能性についても紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 発酵法によるβ-1,3-1,6-グルカン「アクアβ」の生産
3. β-グルカン「アクアβ」の生理活性機能について
3.1 腸管免疫賦活効果について
3.2 抗腫瘍および抗癌転移効果について
3.3 抗I型アレルギー作用について
3.4 抗ストレス作用について
3.5 腸管粘膜保護作用について
4. β-1,3-グルカンの医療用マテリアルへの応用
4.1 止血剤用ハイドロゲル成分としてのβ-1,3-グルカン
4.2 難水溶性物質可溶化剤としてのβ-1,3-グルカン
5. おわりに
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連載 計算機による有機電子材料の分子設計(3)
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結晶軌道計算による分子性導電テープの電子状態解析とキャリア経路の特定
Identification of Carrier Pathway on the Poly-fused Porphyrin via Crystal Calculation Approach
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大森滋和(京都大学 ベンチャー・ビジネス・ラボラトリー 講師 中核的機関研究員(現 (独)産業技術総合研究所 ナノチューブ応用研究センター 産総研特別研究員))
川畑弘(広島大学 若手研究人材養成センター 特任教授)
分子を複数箇所で接合した縮環型ポリマーは電子材料としての利用が注目されている。ポリマーの主鎖方向に3つの接合箇所を有する縮環ポルフィリン類がいくつか合成されており,分光学的手法によりその電子状態が調べられている。本稿では,結晶軌道計算によりバンド構造における構成原子の寄与の推算,さらに最近我々が特に注力している結晶軌道重なり分析(COOP)を用いたホールと電子の移動経路の特定について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 分子軌道計算と結晶軌道計算の違い
3. 縮環ポルフィリンポリマーの電子状態
4. 結晶軌道重なり積分(COOP)
5. 縮環ポルフィリンポリマー上のキャリア経路解析
6. おわりに
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海外‘Niche’ビジネスレポート
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米国の小麦生産における衛星リモートセンシングの活用
Application of the Satellite Remote Sensing in the Wheat Production in USA
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Global IBIS 編集部
【目次】
1. 概況
2. 小麦農業における衛星リモートセンシング活用について
3. 米国の代表的なリモートセンシングソリューション企業
(1) Geoeye(米・バージニア州)
(2) Planalytics,Inc(米・ペンシルバニア州)
4. リモートセンシング活用における課題と今後
(1) 課題
(2) 精密(Precision)農業への関心の高まり
(3) 他国における小麦収穫高の把握
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Market data
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カーボンナノチューブの市場動向
Market Trend of Carbon Nanotube
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【目次】
1. 概要
2. 用途
3. 市場規模
4. 業界動向
(1) 単層CNTの技術開発
(2) 安全性の確保
5. 企業動向
(1) 昭和電工
(2) 独バイエルマテリアルサイエンス
(3) 清水建設
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