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【新春特集】セルロースナノファイバー実用化の最新動向

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特集にあたって
Introduction

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セルロースナノファイバーの機械加工と高圧ジェットミル処理の最新動向
Latest Trend of Machining of Cellulose Nanofibers and High Pressure Jet Milling

　次世代の高機能性素材として期待されるセルロースナノファイバーの開発や実用化において,セルロースをナノサイズの太さに加工できる機械技術の発展は必要不可欠である。ここでは,機械加工の中でも,高圧ジェットミルで加工されるセルロースナノファイバーの特性とその応用について述べる。

【目次】
1. はじめに
2. セルロースナノ加工品の分類と機械加工
3. 高圧ジェットミルによるセルロースナノファイバー加工と特徴
　3.1　高圧ジェットミル
　3.2　高圧ジェットミルによるセルロースナノファイバー加工
　3.3　セルロースナノファイバーの粘度特性および分散安定性の向上について
4. セルロースナノファイバー透明膜および複合膜への応用
　4.1　セルロースナノファイバー透明膜
　4.2　透明複合膜
5. セルロースナノファイバーの表面処理およびフィルタへの応用
　5.1　表面処理(撥水化)
　5.2　表面処理(表面電位変化)セルロースナノファイバーを用いた花粉除去フィルタ
　5.3　自由曲面フレネルの成形方法と留意点
6. 結び

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TEMPO酸化セルロースナノファイバーの開発と応用展開
Development and Application of TEMPO Oxidized Cellulose Nanofibers

　第一工業製薬(株)では,TEMPO酸化セルロースナノファイバー(TOCNF)からなる水系増粘剤「レオクリスタ(R)」を製造販売している。TOCNF は高い増粘性,優れた乳化・分散安定性,高い擬塑性流動性など,ユニークな特徴を有している。本稿ではこれらの特徴の詳細や,水性ゲルインクボールペンへの実用化などの開発事例について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. セルロースの新たな利用方法,セルロースナノファイバー
　2.1　CNFの調製方法
　2.2　TEMPO酸化によるCNFの調製
3. 増粘剤としてのTEMPO酸化CNFの特徴
　3.1　ネットワーク構造の形成
　　3.1.1　高い増粘性
　　3.1.2　乳化安定性
　　3.1.3　分散安定性
　3.2　ネットワーク構造のせん断による破壊と再構築
　　3.2.1　スプレー可能でタレないゲル
　3.3　皮膜形成能
　　3.3.1　微粒子の乾燥時の凝集抑制
　　3.3.2　ゲル状皮膜の形成
4. 開発状況と応用事例
　4.1　水性ゲルインクボールペンのインクとしての実用化
5. おわりに

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セルロースナノファイバーを利用したテキスタイルの改質
Functionalization of Textiles with Cellulose Nanofibers

　植物由来のセルロースナノファイバー(CNF)は,その極細形状に由来する全く新しい機能が期待され,様々な産業分野での応用研究が進んでいる。著者らは繊維産業の衣料分野でのCNFの活用に着目し,セルロース系繊維から成るテキスタイルに対してCNFを塗布することにより,その改質と新たな機能化を検討している。

【目次】
1. はじめに
2. 植物由来の繊維
3. セルロースナノファイバー(CNF)
4. CNFの調製法
5. CNFの応用研究
6. CNFのテキスタイルへの応用
　6.1　織物・不織布へのCNF塗布による特性変化
　6.2　TEMPO酸化処理布へのCNF塗布の効果
　6.3　CNF塗布テキスタイルのインクジェット捺染適性
7. 最後に

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セルロースナノファイバーを使用した“スピーカー用振動板”の開発と製品化
Development and Commercialization of“ Speaker Diaphragm” Using Cellulose Nanofibers

　セルロースナノファイバーを使用したスピーカー用振動板の開発に世界で初めて成功。セルロースナノファイバーの特徴は軽くて強いことであり,また,スピーカー用振動板にも軽くて強いことが求められている。セルロースナノファイバーをスピーカー振動板に適用した場合の効果等やそれらを用いて開発製品化したスピーカーやヘッドホンについて解説する。

【目次】
1. スピーカー用振動板とは
　1.1　スピーカーの構造
　1.2　スピーカー用振動板に求められるもの
2. セルロースナノファイバーのスピーカー用振動板への適応
3. 製品化
　3.1　Onkyo SC-3(B)と振動板
　3.2　Pioneer S-PM50(D),S-PM30(D)と振動板
　3.3　ヘッドホンPioneer SE-MONITOR5と振動板
　3.4　Onkyo桐スピーカーと振動板
4. 今後の展開

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CNFを用いた自己修復性防食コーティング
Development and Commercialization of“ Speaker Diaphragm” Using Cellulose Nanofibers

　金属材料の腐食を防止するために,各種の塗料による防食コーティングが行われる。防食コーティングにおいては,欠陥が生じた場合に新たな防食皮膜が自然に形成する自己修復性が有効である。本稿では,疑似血管としてセルロースナノファイバー(CNF)および腐食抑制剤の吸脱着制御による自己修復性防食コーティングの開発について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 金属の腐食と防食コーティング
3. 自己修復性防食コーティングの構造
4. コーティングの評価方法
5. 自己修復性防食コーティングの開発
　5.1　セルロースナノファイバーを用いた自己修復性防食コーティング
　5.2　セルロースナノファイバーを用いた自己修復性防食コーティングにおける各種腐食抑制剤の影響
　5.3　セルロースナノファイバーを用いた自己修復性防食コーティングにおけるコーティング内pHの影響
6. まとめ


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[ Material Report -R&D- ]

イリジウム錯体触媒を活用する効率的な有機ハイドライド水素貯蔵システム
Development of Efficient Hydrogen Storage System Based on Organic Hydride Technology Using Iridium Complexes as Catalyst

　低炭素社会における理想的なエネルギー源として期待の大きい水素の利用拡大を図るために,安全で効率的な水素貯蔵法の開発が求められている。本稿では,著者らがこれまでに取り組んできた,有機ハイドライド水素貯蔵システムの開発に関する研究成果を紹介する。

【目次】
1. 背景
2. 機能性配位子を有するイリジウム錯体触媒による有機分子の脱水素化
3. テトラヒドロキナルジンを有機ハイドライドとする水素貯蔵システム
4. デカヒドロナフチリジン誘導体を有機ハイドライドとする水素貯蔵システム
5. ピペラジン誘導体を有機ハイドライドとする水素貯蔵システム
6. まとめ

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表面テクスチャリング技術の最新動向とトピックス(1)

表面テクスチャリングに期待される効果
Expectation for Performance Improvement of Sliding Surface by Surface Texturing

　表面テクスチャリングは摺動面のトライボロジー特性を向上させる極めて有効な手法であり,国内外を問わず多くの研究がなされている。本稿では,特に流体潤滑下および弾性流体潤滑下におけるテクスチャの効果に焦点を当て,その潤滑特性の向上メカニズムの解説とともに近年の研究事例の紹介を行う。

【目次】
1. はじめに
2. 流体潤滑域におけるテクスチャの効果
3. 弾性流体潤滑域におけるテクスチャの効果
4. おわりに

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[ 機能材料マーケットデータ ]

紙・パルプ用化学薬品工業の市場動向
Strain-Induced On-Surface Synthesis for Fabrication of Functional Organic Molecules

　製紙用薬剤は,紙・板紙の製造において様々な用途で用いられる。国内需要は紙・板紙の成熟市場に連動して縮小傾向にあるが,製紙用薬剤メーカー各社は,ニーズの高機能化に取り組むとともに,中国や東南アジア地域の発展をにらみ,同地域における市場展開・生産体制の強化を行っている。

【目次】
1. 概要
2. 紙・板紙需要動向
　2.1　紙
　2.2　板紙
3. 製紙パルプ需要動向
4. 古紙需要動向
5. 製紙用薬剤需要動向
　5.1　主要薬剤の動向
　　5.1.1　製紙パルプ用薬品
　　5.1.2　古紙処理工程用薬剤
　　5.1.3　抄紙工程用薬剤
　　5.1.4　二次加工用薬品
　　5.1.5　その他
6. 製紙用薬剤メーカーの動向
　6.1　国内メーカーの中国,東南アジア地域への進出
　6.2　各社の国内動向