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高機能マテリアル技術・市場動向レポート Vol.2

★高機能フィルム展にて毎回大好評を博している高機能マテリアル技術・市場動向レポートの第2弾。
 今回も本業界の技術のスぺシャリスト4名による書下ろし!
★2019年の下半期以降の高機能フィルム、高機能プラスチック、食品包装材料、生分解プラスチックの技術動向と展示会視察レポート
 

番号 ET009
監修
出版社 株式会社AndTech
発行年月 2019/12/04
体裁 A4判,125ページ
定価 5,500円(本体5,000円+消費税、送料込)

発刊にあたって

高機能フィルム・高機能性プラスチック、食品包装の注目技術&市場動向はもちろんのこと、今、注目の生分解性プラスチックと話題の「セルロースフィルム」にも焦点を当て、市場の全体像について分かり易く解説しております。

 

執筆者

第1章 KT POLYMER 代表 金井 俊孝 氏 
第2章 (株)AndTech 顧問 今井 昭夫 氏
第3章 住本技術士事務所 技術士(経営工学)・包装管理士 住本 充弘 氏 
第4章 フタムラ化学(株) 中部統括 開発グループ グループリーダー 花市 岳 氏

目次

 

第 1 章 機能性フィルムの最近の技術動向と成形加工・評価技術

初めに
1. 包装・容器の出荷動向およびフィルムの生産動向
2. 機能性包装用・医療用・IT 用フィルム・シート
 2.1 包装用延伸フィルム
 2.2 バリアフィルム 
 2.3 易裂性・バリアフィルム  
 2.4 コート、蒸着 PVDC コート(K-コート)、PVA コート、防曇性(冷凍食品)
 2.5 チャック袋 易開封性、再利用 
 2.6 医療用フィルム 
 2,7 Li イオン電池用フィルムとコンデンサフィルム 
 2.8 IT・ディスプレイ用フィルム 
 2.9 太陽電池用フィルム・シート 
 2.10 ウェアラブルデバイス用フィルム 
 2.11 加飾フィルム 
 2.12 高周波特性の優れたフレキシブルプリント基板(5G 用 FPC) 
3. 機能性包装用プラスチックボトル・容器・缶
 3.1 ハイバリア PET ボトル
 3.2 炭酸飲料用 PET ボトルの軽量化 
 3.3 高透明 PP シートおよび電子レンジ容器 
 3.4 鮮度保持の醤油容器 
 3.5 PVDC 系高バリア容器
 3.6 金属缶代替プラスチック容器
4.フィルム成形技術および評価技術
 4.1 T ダイキャスト成形 
 4.2 インフレーション成形 
 4.3 二軸延伸機 
 4.4 ラミネーション 
 4.5 延伸評価技術 
 4.6 CAE 技術
 4.7 バリア性の評価技術
 4.8 フィルム用材料
5.今後の包装フィルム・容器
終わりに 

第2章 高機能フィルム・高機能ポリマーの注目技術、市場動向、将来予測

初めに
1.プラスチック製品市場の動向
 1.1  プラスチック製品の自動車部材用途市場の変化
  1.2  プラスチック製品の電子・光学情報用途/電子機器市場の変化
  1.3  プラスチック製品の包装材用途/生活資材用途市場の変化 
2.ポリマー素材製造企業の動向
 2.1 化学企業のポリマー素材製品戦略と開発製品
  2.2 その他の企業のポリマー素材製品戦略
3.機能性フィルム・シート・繊維メーカーの戦
4. 機能性フィルム・シートメーカーの開発事例
 4.1 表示材料分野・光学機能特性分野のフィルムの高機能化
 4.2 電子・電気機器、電池分野での熱制御/導電性制御シート・フィルム 
 4.3 住生活分野のフィルムの高機能
5.接着剤、表面処理剤と関連技術の進展
 5.1 接着剤
 5.2 異材接合技術
6.高機能フィラー、添加剤、改質剤、配合物 
 6.1 セルロースナノファイバー(CNF)  
 6.2 カーボンファイバー、ナノファイバー、ナノチューブ  
 6.3 ナノゼオライト 
 6.4 成形改良材、成形機洗浄剤  
 6.5 イオン性液体
  6.6 機能性マスターバッチ、機能剤
  6.7 難燃剤 
7. 成形・加工機械設備
8. 塗料分野の高機能化
9. 海洋プラスチック汚染問題と対応
10. 今後の樹脂分野の技術・製品・事業の変化 
まとめ

第 3 章 SDGs 達成に向け変化する包装と市場動向 

1.SDGs理解
 1.1 「持続可能な開発目標」(SDGs)Sustainable Development Goals 
2. プラスチックに対する欧州・世界の対応状況 
 2.1  規制の動き 
 2.2  サーキュラーエコノミー
3.バイオポリマー及び生分解性樹脂の動き ·
  3.1  バイオポリマーへの緩やかな移行と事例
  3.2  生分解性樹脂の利用の動きと課題 
4.SDGs対応の包装設計
 4.1 ニーズの変化と多様化
  4.2 再生可能原材料由来の包装設計
  4.3 再生再利用技術の現状
  4.4 水性化対応 
 4.5 SDGs及びプラスチック問題への対応事例
5.デジタル印刷対応(既存のグラビア、フレキソ、オフセット印刷との共存体制)
  5.1 軟包装のデジタル化
  5.2 紙器・ラベルのデジタル印刷対応
  5.3 容器へのデジタル印刷対応(PET ボトル、金属缶、ガラス瓶、チューブの事例)
  5.4 デジタル印刷から最終形態までの一貫対応システム(プラットフォーム構築が勝負)
6.interactive package 対応
7.偽造防止技術
  7.1 偽造防止パッケージでの留意事項
  7.2 scripturas®肉眼では見えないマーカーをスマホでスキャンし認証する U-nica
  7.3 ローリング・オプティックス(RO)の3D映像製品 
 7.4 凸版印刷、ホログラム発色で真贋判定
  7.5 二次元コードの利用例 
8.チャイルドレジスタント包装 
9.機能性包装
  9.1 開封後の鮮度維持及び品質保持
  9.2 易開封性
10.時短調理・時短食材用のパッケージ 
 10.1 耐寒性と耐ピンホール性を併せ持った冷凍食品用包装フィルム
 10.2 焼き上げた加工食品の加熱処理 
終わり

第 4 章 植物由来の透明な紙「セルロースフィルム」の環境適性と包装材への応用117 

初めに
1.セルロースフィルム「セロハン」の歴史
2.セルロースフィルムの製造方法
 2.1  ビスコースの製造過程
  2.2  フィルムの製膜工程 
3.セルロースフィルムの特徴
4.新たなセルロースフィルムの設計
 4.1  フィルムのバイオマス度 
 4.2  フィルムの生分解性 
 4.3  フィルムのバリア性 
 4.4  NatureFlex の循環サイクル 
 4.5  ネイチャーフレックの使用例
終わりに 

数量
小計 5,500円(消費税込)

5G・ミリ波対応に向けたアンテナ・高周波対応基板の基礎・材料開発と評価

   

番号
監修
出版社
発行年月 2019/12/13
体裁
定価

発刊にあたって

執筆者

目次

数量
小計 0円(消費税込)

フィルムの機能性向上と成形加工・評価Ⅲ

★ディスプレイ用フィルム、食品・医療包装、各種電池用フィルム、環境対応、加飾フィルム、5G通信用フレキシブル基板フィルムなど、「今のトレンド」を捉えた製品において、開発部門の一線で活躍する執筆陣!
★フィルム成形の基本的な考え方と実際の製品を製造するための成形技術・材料の両方を理解し、高機能フィルム開発に役立てる!

番号 AND025
監修 KT Polymer 代表 金井俊孝
出版社 株式会社AndTech
発行年月 2019/07/31
体裁 B5判, 540ページ
定価 71,500円(本体65,000円+消費税、送料込)となります)

発刊にあたって

 高度な製品を生み出すために部材の製造技術が必須であるが、 その加工現場はまだまだ泥臭い経験に頼った世界が多いが、 高分子加工の考え方の基本をしっかり把握しておけば、 材料の性質、 物性の発現やいろいろな不良現象の理解と対策、 そして高分子材料の特性に合った加工条件を見出し、 優れた品質を有する製品を生み出すことができる。そういった意味で、 この分野のレオロジーの基礎知識、 成形加工、 高次構造、 物性を結びつける理論的な理解が必要である。
 そこで、本書はフィルム成形分野を専門にしている方々にフィルムの基礎技術を修得できるように、押出機(単軸、二軸)、T ダイキャスト法、インフレーション法、二軸延伸法、さらに評価技術として伸長粘度、添加剤や延伸性評価技術を取り上げた。さらに、最近注目されている機能性フィルム・材料に関する内容について、ディスプレイ用フィルム、食品・医療包装、各種電池用フィルム、環境対応、加飾フィルム、5G通信用フレキシブル基板フィルムなど各部門の一線で、製品開発でご活躍されている方々に執筆をお願いした。フィルム成形の基本的な考え方と実際の製品を製造するための成形技術・材料の両方を理解し、高機能フィルム開発に役立てるよう本書を活用してもらえたら、幸いである(KT Polymer  金井 俊孝 「はじめに」より抜粋)

執筆者

KT Polymer 金井 俊孝
元(株)日本製鋼所 田村 幸夫
(株)日本製鋼所 板持 雄介
静岡大学 酒井 忠基
(株)日本製鋼所 富山 秀樹
山形大学 杉本 昌隆
(株)日立ハイテクサイエンス 鈴木 裕志
(株)日立ハイテクサイエンス 神田 孝重
元出光ユニテック(株)  田中 義勝
東京工業大学 多加谷 明広
東洋紡(株) 佐々木 靖 
東洋紡(株) 鈴木 利武
(株)ダイセル 林 正樹
三菱ケミカル(株) 魚津 吉弘
東洋紡(株) 前田 郷司
(株)クラレ 砂本 辰也
プライムポリマー(株) 田村 聡
東レ(株) 伊藤 達也 
興人フィルム&ケミカルズ(株) 永江 修一
藤森工業(株) 飯塚 宏和
大日本印刷(株)
藤森工業(株) 鈴木 豊明
三菱ケミカル(株) 松岡 滋
(株)クラレ 黒崎 一裕
凸版印刷(株) 山本 俊巳
住友ベークライト(株) 溝添 孝陽
デュポン(株) 半田 昌史
フタムラ化学(株) 花市 岳
大倉工業(株) 西尾 祥
大倉工業(株) 木村 浩司
大倉工業(株) 辻 幸二郎
大倉工業(株) 天野 詠一
大倉工業(株) 上原 英幹
大日本印刷(株) 後藤 大介
日本ゼオン(株) 竹下 誠
MIPコンサルタント事務所 岩崎 誠 
JXTGエネルギー(株) 鷲野 豪介
MirasoLab 竹田 諭司
出光興産(株) 武部 智明
三菱ケミカル(株) 佐野 浩

目次

第1章 機能性フィルムの最近の技術

はじめに
 1.包装・容器の出荷動向およびフィルムの生産動向
 2.機能性包装用・医療用・IT 用フィルム・シート
  2-1 包装用延伸フィルム
  2-2 バリアフィルム
  2-3 易裂性・バリアフィルム
  2-4 コート、蒸着  PVDCコート(K-コート)、PVAコート、防曇性(冷凍食品)
  2-5 チャック袋 易開封性、再利用
  2-6 医療用フィルム
  2-7 Li イオン電池用フィルムとコンデンサーフィルム
  2-8 IT・ディスプレイ用フィルム
   2-8-1 液晶ディスプレイと有機ELディスプレイ
   2-8-2 有機無機ハイブリッド超バリアフィルム
  2-9 太陽電池用フィルム・シート
   2-9-1 封止材
   2-9-2 太陽電池用バックシート
   2-9-3 有機薄膜太陽電池
  2-10 ウェアラブルデバイス用フィルム
  2-11 加飾フィルム
 3.機能性包装用プラスチックボトル・容器・缶
  3-1 ハイバリアPETボトル
  3-2 炭酸飲料用PETボトルの軽量化
  3-3 高透明PPシートおよび電子レンジ容器
  3-4 鮮度保持の?油容器
  3-5 PVDC系高バリア容器
  3-6 金属缶代替プラスチック容器
 4.フィルム成形技術および評価技術
  4-1 Tダイキャスト成形
  4-2 インフレーション成形
  4-3 二軸延伸機
  4-4 ラミネーション
  4-5 延伸評価技術
  4-6 CAE技術
  4-7 バリア性の評価技術
  4-8 フィルム用材料
 5.今後の包装フィルム・容器
 おわりに


第2章 フィルム加工における押出成形および延伸加工技術
第1節 高機能フィルム・シート用単軸押出機の最新技術
 1.フィルム・シート成形で使用される押出機
 2.単軸押出機の構造
 3.各種単軸押出機の構造と機能
  3-1 フルフライトスクリュでの樹脂の溶融形態
  3-2 バリヤ型スクリュの溶融形態
  3-3 バリヤ型スクリュ設計上の留意点
  3-4 非円形シリンダ(HMシリンダ)を持つ押出機の溶融形態
 4.単軸押出機に必要とされる副機能
  4-1 スクリュへの樹脂巻き付き現象
  4-2 混練・分散性向上
  4-3 気泡発生の防止
  4-4 樹脂劣化防止
  4-5 摩耗防止、摩耗性向上
 5.押出機下流の装置に関する注意事項
  5-1 押出機下流装置での注意事項


第2節 高機能フィルム・シート用二軸スクリュ押出機
 はじめに
 1.押出成形に用いられる二軸スクリュ押出機の種類
 2.二軸スクリュ押出機の性能向上
 3.二軸スクリュ押出機におけるプラスチックの混練・分散機構
 4.二軸スクリュ押出機の混練・分散に対する調整方法
 5.二軸スクリュ押出機に対する押出特性の理論的な算出
 6.フィルム・シート押出成形時のトラブルと押出機のスクリュ構造
 7.ギアポンプの使用と押出特性との関連
 8.ベント部の構造
 9.二軸スクリュ押出機のスケールアップの概念
 おわりに


第3節  高機能フィルム・シート製造装置の最新技術と二軸延伸成形技術、セパレータ成形技術
 はじめに
 1.Tダイ
 2.冷却装置
 3.二軸延伸装置
 4.延伸用オーブン
 5.巻取機
 6.プロセス例 ~リチウムイオン電池用セパレータフィルム~


第4節 Tダイキャスト成形
 はじめに
 1.Tダイキャストの変形理論
 2.成形性の評価法
 3.冷却
 4.フィルムの物性
 5.スケールアップ
 おわりに


第5節 インフレーションフィルム成形法
 はじめに
 1.インフレーション成形の理論
 2.インフレーション成形の大型化
 3.フィルム物性
 4.インフレーション成形の成形性
 おわりに


第3章 フィルム加工における評価技術および添加剤技術
第1節 伸長粘度評価技術
 はじめに
 1.測定方法
 2.測定データの見方
 3.伸長粘度挙動の改良と加工性への影響
 4.伸長粘度挙動の改良と加工性への影響


第2節 延伸評価技術
 はじめに
 1.テーブルテンター試験機による延伸性評価
 2.高次構造同時計測可能な二軸延伸試験機による延伸性評価


第3節 MOCON 社製ガスバリア試験装置水蒸気透過率及び酸素透過率測定
 はじめに
 1.水蒸気透過率測定装置 204
  1-1 超高感度水蒸気バリア試験装置「AQUATRAN 3」
  1-2 スタンダード水蒸気透過率測定装置「 PERMATRAN-W 3/34 G」
  1-3 ハイスループット型水蒸気透過率測定装置「 PERMATRAN-W 3/61」
 2.酸素透過率測定装置 209
  2-1 超高感度クーロメトリック酸素透過率測定装置「OX-TRAN 2/22 10x」
  2-2  酸素透過率測定装置の新スタンダード「OX-TRAN 2/22 L」、「OX-TRAN 2/22 H」
  2-3 ハイスループット型酸素透過率測定装置「OX-TRAN 2/61」
 3.NIST認証標準フィルム
 4.アクセサリ
  4-1 5.64 cm2セル
  4-2 エッジ効果対策セル
  4-3 高温高湿試験システム
  4-4 各種パッケージアダプタ
 5.先端アプリケーション
 おわりに


第4節 フイルム加工における添加剤の作用機構とブリードアウト現象解析
 はじめに
 1.中和剤
  1-1 金属セッケン
  1-2 DHT?4A(ハイドロタルサイト類)
  1-3 その他の中和剤
  1-4 DHT?4Aによる厚み精度の向上
 2.酸化防止剤
  2-1 自動酸化反応
  2-2 酸化防止剤の種類
   2-2-1 ヒンダードフェノール系酸化防止剤
   2-2-2 リン系酸化防止剤
   2-2-3 イオウ系酸化防止剤
  2-3 自動酸化反応と安定化
  2-4 添加剤処方事例
   2-4-1 LLDPE用処方
   2-4-2 HDPE用処方
   2-4-3 PP用処方
 3.スリップ剤
  3-1 スリップ剤の種類と働き
  3-2 スリップ剤表面移行の考え方
   3-2-1 2 段階移行モデル
   3-2-2 添加剤のブリード実験
   3-2-3 2 段階移行モデルを用いたスリップ剤のブリート解析
  3-3 ブリードアウト現象の解析
   3-3-1 ドライラミ後の滑り性低下原因と対策
   3-3-2 ブロックPPフィルム用スリップ剤処方
   3-3-3 LLDPEフイルムにおける帯電防止性能の密度依存性
 4.アンチブロッキング剤
  4-1 アンチブロッキング剤の働きと種類
  4-2 アンチブロッキング性の支配因子
   4-2-1 フィルム剛性とベトツキ成分の影響(ランダムPPフイルム)
   4-2-2 成形方法の影響(LLDPEフィルム)
  4-3 合成シリカの取り扱い注意
  4-4 合成ゼオライトの屈折率と透明性の関係
 おわりに


第4章 機能性フィルムの応用展開
第1節 超複屈折フィルムの提案と液晶ディスプレイへの応用
 ~超複屈折フィルムの提案と液晶ディスプレイの視認性改善~
 はじめに
 1.従来の液晶ディスプレイの視認性改善方法
 2.超複屈折フィルムの提案と液晶ディスプレイの視認性改善
  2-1 干渉色
  2-2  干渉色の原理による液晶ディスプレイの視認性改善と超複屈折フィルムの提案
  2-3 超複屈折フィルムによる液晶ディスプレイの視認性改善の実証
 おわりに


第2節 超複屈折PET フィルムの開発と偏光子保護フィルムへの応用
 はじめに
 1.COSMOSHINE SRFRの特性
 2.COSMOSHINE SRFRの構造
 3.偏光子保護フィルムへの応用
 おわりに


第3節 表面構造制御による防眩フィルムの低ギラツキ化とその展開
 はじめに
 1.防眩処理とギラツキ
 2.AGフィルムの製法
  2-1 フィラー分散による凹凸形成
  2-2 相分離によるAG凹凸形成
   2-2-1 斥力相互作用
   2-2-2 配合組成と相分離温度
 3.低ギラツキAGフィルムの特長
 4.ギラツキ評価技術への取り組み
  4-1 ギラツキ評価技術の重要性
  4-2 原理
  4-3 目視評価と定量評価の相関比較
 5.共連続構造を有するAGフィルムの適用効果
 おわりに


第4節 モスアイ型高機能フィルムの開発と特性、応用、今後の展開
 はじめに
 1.従来の反射防止フィルム
 2.モスアイ構造と従来の製造技術
 3.ポーラスアルミナを用いたモスアイ金型とナノインプリントによるモスアイ構造の作製技術
 4.モスアイ型反射防止フィルムの光学特性
 5.モスアイ型反射防止フィルムのその他の特性
 おわりに


第5節  高耐熱・低線膨張ポリイミドフィルムの特性とフレキシブルデバイスへの応用
 はじめに
 1.ポリイミド
 2.XENOMAXRの特性
  2-1 CTE:線膨張係数
  2-2 粘弾性特性
  2-3 機械特性、熱収縮率、電気特性
  2-4 耐薬品性
  2-5 難燃性
 3.XENOMAXRのフレキシブルデバイスへの応用
  3-1 フレキシブル・ディスプレイ用基板への要求特性
  3-2 バックパネル用フィルム基板の要求特性を満たすための技術課題
  3-3 フレキシブル・ディスプレイ用バックパネルの製造における課題
  3-4 コーティング-デボンディング法
  3-5 ボンディング-デボンディング法
 おわりに


第6節  LCP系高周波基板(液晶ポリマーフィルムの高周波特性向上と回路基板への応用)
 はじめに
 1.液晶ポリマーと<ベクスター>
 2.熱特性と寸法安定性
 3.力学特性と粘弾性
 4.吸湿性と寸法安定性
 5.電気特性と吸湿性
 6.耐折性
 7.環境適合性(ノンハロゲン、リサイクル性)
 8.基板用途
  8-1 銅張積層板
  8-2 多層回路
  8-3 伝送特性に与える影響
 おわりに


第7節 PP 延伸フィルムの微細表面凹凸制御
 はじめに
 1.クレーターの生成機構
 2.クレーターの制御(製膜条件)
 3.クレーターの制御(樹脂性状)
 おわりに


第8節 Li イオン電池用セパレータの開発とその動向
 はじめに
 1.LIB用セパレータの製法及び機能
  1-1 セパレータに用いる微多孔膜の製法
  1-2 セパレータへの機能要求
  1-3 セパレータの基本物性
 2.PEセパレータ製品“ セティーラ”
 3.共押出技術を用いた高機能セパレータ
  3-1 特殊ポリオレフィンを用いた共押出技術
  3-2 メルトダウン温度を上げる
  3-3 共押出多層セパレータによる高機能化
 4.コーテイング技術を用いた高機能セパレータ
  4-1 コーテイング技術
  4-2 耐熱ポリマーコーテイング
 おわりに


第9節  二軸延伸ポリブチレンテレフタレートフィルム(商品名:ボブレット)の開発と応用展開
 はじめに
 1.OPBT(商品名:ボブレット)の製造方法とフィルム特性
  1-1 OPBTの製造方法
  1-2 OPBTのフィルム物性と特徴
 2.食品を中心とした軟包装用途への展開
  2-1 ボイル・レトルトパウチ
  2-2 業務用重量袋、バックインボックス
  2-3 冷凍用袋
  2-4 アセプティック
  2-5 その他用途
 3.成型用途への展開
  3-1 冷間成形用途
  3-2 熱成形用途
 4.その他期待される応用展開
  4-1 放射線滅菌用包材
  4-2 キャスト未延伸PBTフィルム代替
 5.採用事例
 6.今後の開発
  6-1 酸素ガスバリアタイプ
  6-2 他素材との複合による機能性付与


第10節 メタシール/タブフィルムの開発(LiB用タブリードフィルム)
 はじめに 335
 1.パウチ型電池(電気化学素子)について
  1-1 パウチ型電池の初期
  1-2 リチウム二次電池の登場
 2.リチウム二次電池用タブリードについて
  2-1 タブリードの初期
  2-2 大型電池用タブリード
  2-3 タブリード接着フィルム
  2-4 タブリード接着フィルムの金属端子接着メカニズム考察
  2-5 タブリード接着フィルムの製造方法
  2-6 タブリードの製造方法
  2-7 タブリードとアルミラミネートフィルムとの熱接合時の注意点
 3.まとめ
 4.接着フィルムの可能性について
 おわりに


第11節 プラスチック加飾フィルムの開発
 はじめに
 1.グラビア印刷
 2.プラスチック加飾工法
  2-1 水圧転写工法
  2-2 インモールド転写工法
  2-3 サーモジェクト工法
  2-4 インサート工法
 3.フィルム工法で表現される意匠
  3-1 金属調表現
   3-1-1 グラビア印刷による金属調意匠表現
   3-1-2 フィルム蒸着による金属調意匠表現
   3-1-3 凹凸賦型金属意匠
  3-2 木目調意匠
   3-2-1 天然木照りの表現
   3-2-2 天然木導管の表現
  3-3 幾何学、カーボン調意匠と触感の付与
 4.機能の付与
 おわりに


第12節 医薬品PTP用シートの開発・吸着低溶出薬液ソフトバッグの開発
 はじめに
 1.機能性PTP
  1-1 やわらかプスパTM
  1-2 やわらかプスパTMの押出し性
 2.薬液バッグ
  2-1 溶出に関して
  2-2 溶出物の原因
  2-3 吸着に関して
 おわりに


第13節 パッケージによる食品の消費期限延長とおいしさの長持ち実現
 はじめに
 1.消費期限の決め方
  1-1 消費期限に影響する三因子
  1-2 微生物的検証
  1-3 理化学的検証
  1-4 おいしさの検証
  1-5 総合的な消費期限の決定
 2.従来型パッケージの特徴
  2-1 従来型パッケージの方式
  2-2 従来型パッケージの鮮度維持機能
 3.消費期限延長の手法
  3-1 温度による消費期限延長
  3-2 MAP(ガス置換包装)による消費期限延長
  3-3 殺菌による消費期限延長
 4.今後の方向性
  4-1 ハードル理論による消費期限延長
  4-2 予測微生物学による消費期限設定の平準化
  4-3 パッケージのアクティブ化


第14節 食品のシェルフライフ延長・食品ロス削減に貢献するバリア材料
 はじめに
 1.バリア材料と包装設計
  1-1 各種プラスチックとバリア性
  1-2 最適包装設計
 2.バリア性の理論
  2-1 ガス透過理論
  2-2 溶解度パラメータ(SP値)
  2-3 ポリマー構造
  2-4 温度の影響
  2-5 湿度の影響
  2-6 多層構造体のガス透過速度
 3.バリア材料の貢献事例
  3-1 包装による食品ロス削減、その他要望への貢献
  3-2 缶・ビンのプラスチック化
  3-3 穀物保存袋
 4.バリア材EVOHの開発事例
  4-1 「エバールR」SPシリーズ
  4-2 「エバールR」APシリーズ
   4-2-1 概要
   4-2-2 特性
   4-2-3 用途
 おわりに


第15節 バリアフィルムの最新動向と市場展開
 はじめに
 1.バリアフィルムについて
  1-1 バリアフィルムの役割
  1-2 バリアフィルムの種類と特徴
  1-3 透明蒸着フィルムについて
 2.バリアフィルムを取り巻く市場動向について
  2-1 環境問題対応
  2-2 フードロス対応
  2-3 電子レンジ対応
  2-4 包装用途以外への展開
 3.トッパンの取り組みについて
  3-1 GL BARRIERについて
   3-1-1 GL FILM
   3-1-2 PRIME BARRIER
   3-1-3 FRESHLIGHT
  3-2 テーマ別取り組み状況について
   3-2-1 環境問題対応
   3-2-2 フードロス対応
   3-2-3 電子レンジ対応
   3-2-4 産業部材用途対応
 おわりに


第16節  カット野菜向けミクロ穴加工を行った鮮度保持フィルムと鮮度保持評価
 はじめに
 1.青果物の鮮度
 2.青果物用鮮度保持フィルムP?プラスについて
 3.カット野菜の品質管理について
 4.米国のカット野菜事情
 おわりに


第17節 ポリエステル系イージーピールフィルムの開発
 はじめに
 1.MylarR 包装用途の歴史
 2.MylarR イージーピール用途展開「手軽においしく健康的な食事」
  2-1 TVディナー
  2-2 レディーミール用途
  2-3 省力化・省人・時短が可能な新しいフィルム包装
   2-3-1 MylarR COOK/BAKE
   2-3-2 スチームクッキングパウチ
   2-3-3 Harvest Fresh Lidding Films 野菜・果物トレーフタ材
   2-3-4 Harvest Fresh Lidding Films カンゴウ蓋代替
 3.MylarRシーラントフィルムとその特徴
  3-1 イージーピールグレード MylarR OL/RL/ CL
   3-1-1 MylarR OL/RL/CLのメリット
   3-1-2 MylarR OL/RL/CLの用途
  3-2 MylarR 850 インラインヒートシール
 4.マイクロプラスチック等 環境汚染対応
  4-1 EU Strategy for Plastics in a Circular Economy(EUの取り組み)
 5.循環型社会に変革する取り組み
  5-1 PCR(Post Consumer recycling)
  5-2 rPET(PCR使用PETフィルム)
  5-3 rPETの包装用以外への展開
 6.その他の環境に対する取り組み
  6-1 プラスチックゴミの軽量化(カンゴウ蓋からトップシールへ)
  6-2 物流効率の改善
  6-3 OPRL(The On-pack Recycling Label)への参加
 おわりに


第18節  セルロースからなる生分解性フィルムの特徴とその包装材料への応用
 はじめに
 1.セルロースフィルム「セロハン」の歴史
 2.セルロースフィルムの製造方法
  2-1 ビスコースの製造過程
  2-2 フィルムの製膜工程
 3.セルロースフィルムの特徴
 4.新たなセルロースフィルムの設計
  4-1 フィルムのバイオマス度
  4-2 フィルムの生分解性
   4-2-1 セルロースフィルム
   4-2-2 NatureFlex
  4-3 フィルムのバリア性
  4-4 NatureFlex の循環サイクル
  4-5 ネイチャーフレックの使用例
 おわりに


第19節 機能性マルチフィルムの特徴とその効果
 はじめに
 1.農業用フィルムと機能性マルチフィルム
 2.保温マルチフィルム
  2-1 各種マルチフィルムの性能比較
  2-2 生産性
 3.地温抑制マルチフィルム(雑草防止機能有)
  3-1 光線反射性能
  3-2 地温上昇抑制効果
  3-3 雑草防止効果
 4.害虫忌避フィルム
  4-1 飛来虫
  4-2 徘徊虫
 5.生分解マルチフィルム
  5-1 生分解マルチフィルムの使用
  5-2 分解性
 おわりに


第20節 農業用フィルム(反射保湿フィルム)の開発と育成促進技術
 はじめに
 1.製品コンセプトと特徴
 2.DNP反射フィルム・リフレモRの性能
  2-1 フィルムの反射分光特性
  2-2 防汚性
  2-3 耐候性
  2-4 その他
 3.DNP反射フィルム・リフレモRの効果検証、実証例
  3-1 DNP反射フィルム・リフレモRの効果検証例(トマト長期多段栽培)
  3-2  DNP 反射フィルム・リフレモRの効果検証例(環境制御型ハウスイチゴ水耕栽培)
  3-3  DNP 反射フィルム・リフレモRの効果検証例
  (ビニールハウスでのイチゴ水耕栽培)
  3-4  DNP 反射フィルム・リフレモRの効果検証例
  (人工光植物工場カーテン利用)
まとめ


第5章 新規注目材料~フィルムへの展開を視野に入れた~
第1節 カーボンナノチューブ合成法とその応用
 はじめに
 1.CNTの種類と特徴
 2.CNT合成技術
 3.CNT複合材料
  3-1 CNT分散技術
  3-2 SGCNT/樹脂複合材料
 4.SGCNT産業応用に向けた取り組み


第2節 セルロースナノファイバー(フィルムシート)と複合材料化
 はじめに
 1.日本の CNF研究開発の状況
 2.木材中でのCNFの存在形態とセルロースとの比較
 3.ナノセルロース(CNFやCNC)の製造
  3-1 各種ナノセルロースの製造方法とその比較
  3-2 スタート原料の影響および特徴
  3-3 主な製紙メーカーでの製造方法の現状
 4.CNFの各種特性と日本における応用開発状況
  4-1 CNFの各種特性
  4-2 日本におけるCNF特性別の応用開発状況
 5.世界の動向(北欧、北米、その他)
 6.課題


第3節 低誘電正接化を実現した次世代液晶ポリマーの開発
 はじめに
 1.高周波電波の利用における材料の低誘電正接化の重要性
 2.液晶ポリマー
 3.分子設計による液晶ポリマーの低誘電率化・低誘電正接化
 4.低誘電正接LCPの詳細な誘電正接評価
  4-1 10GHzにおける誘電正接評価
  4-2 より高い周波数帯での誘電正接評価
  4-3 36GHzにおける誘電正接の温度依存性評価
  4-4 伝送特性評価
  4-5 熱処理による更なる低誘電正接化
 まとめ


第4節  フッ素化合物の特徴と太陽光発電、大型膜構造物および5G通信への応用
 はじめに
 1.フッ素化合物の基本特性
 2.フッ素樹脂製品の特徴
  2-1 エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体( ETFE)
   2-1-1 太陽光発電
   2-1-2 大型膜構造物
  2-2 高周波基板材料
 おわりに


第5節  低立体規則性ポリプロブレンの特徴とそのフィルム分野での用途展開
 はじめに
 1.シリレン二架橋錯体を用いた低立体規則性ポリオレフィンの合成
 2.低立体規則性ポリプロピレンの樹脂特性
  2-1 立体規則性が融点に及ぼす影響
  2-2  アイソタクチックポリプロピレン/低立体規則性ポリプロピレンブレンドの結晶化速度
 3.二軸延伸フィルム用途
  3-1 延伸原反の高次構造と透明性
  3-2 低立体規則性ポリプロピレンによる降伏応力低下
  3-3 結晶ラメラ構造に及ぼす低立体規則性ポリプロピレンの効果
  3-4 低立体規則性ポリプロピレンを添加した二軸延伸フィルムの物性
 4.弾性フィルム用途
  4-1 応力-ひずみヒステリシス曲線
  4-2 時分割小角・広角X線散乱法を用いた高次構造変形のその場観察
  4-3 伸長-回復過程における構造変化についての考察
 おわりに


第6節 バイオプラスチックの展開と各種応用展開
はじめに 517
 1.プラスチックが支えた社会と課題
 2.バイオマスプラスチック
  2-1 プラスチック原料としてのバイオマス
  2-2 既存プラスチックの置き換え用途
  2-3 バイオマス化によって機能が賦与されたプラスチック
  2-4 バイオマスプラスチックの課題とアプローチ
 3.生分解性プラスチック
  3-1 プラスチック廃棄物の問題と生分解性プラスチック
  3-2 生分解性プラスチックの用途と種類
   3-2-1 合成系生分解性プラスチック
   3-2-2 生物が生産する高分子を活用した生分解性プラスチック
  3-3 生分解性プラスチックの課題とアプローチ
おわりに

数量
小計 71,500円(消費税込)

高機能性高分子複合材料ー要素技術と応用開発の動向ー

★産官学の著名な研究者・技術者による、要素技術毎の最先端の内容を記述した開発に携わる方々に向けた2020年代以降の高機能高分子複合材料が向かう方向についてのガイドブック!

番号 AND026
監修 (株) AndTech 顧問 今井 昭夫
出版社 株式会社AndTech
発行年月 2019/09/17
体裁 B5判,294ページ
定価 66,000円(本体60,000円+消費税、送料込)

発刊にあたって

 21世紀に入って産業構造や市場環境の変化が促進され、地球環境問題への対応や情報通信 量の増大・自動車の電動化・自動化への対応など高分子複合材料への要求の質と量とが急変しつつあり、特に2010年代の終期に当たる現在、これらの要請に対応しうる材料の開発が急がれている。また国際的な産業構造変化に対応すべく、製品事業の抜本的見直し、いわゆるイノベーションも求められている。
 本書では、それぞれの著者の方々に、要素技術毎の現状をその発現原理や作用機構を踏まえて解説いただくとともに、産業界の方には現実に工業化された主要な製品についての紹介も合わせてお願いし、掲載することとした。
 本書は、読者の専門性や興味次第でどの節から読み始めていただくこともできる構成となっている。手元に置いて、研究・技術開発や製品・事業構想の参考にしていただければ幸いである。

((株)AndTech 顧問  今井 昭夫 「刊行にあたって」より抜粋)

執筆者

(株)AndTech 今井 昭夫
大阪府立大学 松本 章一
日油(株) 美馬 和晃
(株)PPIテクノリサーチ 長岡 猛
樹脂添加剤コンサルタント 八児 真一
BASFジャパン 中南 宇史
西澤技術研究所 西澤 仁
帝人(株) 山中 克浩
アルケマ(株) 有浦 芙美
(株)プライムポリマー 小林 豊
帝人フロンティア(株) 滋野 治雄
(地独)京都市産業技術研究所 仙波 健
三菱ケミカル(株) 杉浦 直樹
三井化学(株) 植草 貴行
三井化学(株) 中島 友則
東京大学 植村 卓史
大阪大学 中澤 慶久
(株)クラレ 佐々木 啓光
山根健オフィス 山根 健

目次

序章 高分子複合材料の技術変遷と最近の展開

はじめに
1.高分子複合材料の歴史
 1-1 合成樹脂の複合材料
 1-2 樹脂複合材料の要求特性
 1-3 ゴム・エラストマーの複合材料
2.高分子複合材料関連要素技術の動向と本書の構成
おわりに


第1章 高分子合成技術の進展とポリマーアロイ
第1節 重合触媒と精密重合
第1項 重合体の分子設計技術の進展

はじめに
1.メタロセン触媒重合
 1-1 メタロセン錯体触媒
 1-2 メタロセン触媒による新規な重合体の開発
2.リビング重合
 2-1 1990年代以前のリビング重合
 2-2 2000年代以降のリビング重合
おわりに


第2項 リビングラジカル重合による高機能性アクリルブロックポリマーの設計

はじめに
1.アダマンチル基を含むアクリル酸エステルブロックポリマーの合成
2.ポリフマル酸エステルのリビングラジカル重合
3.RAFT重合によるポリフマル酸エステルの構造制御
4.アダマンチル基を含むポリフマル酸エステルブロックポリマーの合成
おわりに


第2節 ポリマーアロイ技術の進展:第四世代ポリマーアロイ
第1項 ミクロ分散とナノ分散

はじめに
1 ポリマーの相溶化と相容化
 1-1 相溶と非相溶
 1-2 相溶化と相容化
2 相容化剤の種類
 2-1 非反応性相容化剤
 2-2 反応性相容化剤
3 リアクティブプロセッシングと相容化剤
4 ナノサイズレベルの分散と第四世代ポリマーアロイ
5 相容化剤を用いた高分子複合材料
おわりに


第2項 グラフトコポリマーを使用した樹脂改質

はじめに
1 日油(株)のグラフトコポリマー
 1-1 グラフトコポリマーの製造方法
 1-2 グラフトコポリマーの組成および用途
2 モディパー® A,Cシリーズの添加効果と適用例
 2-1 ポリマーアロイの相容性改良
 2-2 耐衝撃性の改良
 2-3 摺動性の改良
 2-4 異音防止性の改良
おわりに


第2章 高分子複合材料の混練・成形技術

はじめに
1.ポリマー(樹脂)の混練技術
 1-1 ポリマーの混練の基礎
 1-2 バッチ式混練機におけるポリマーの混練
 1-3 充塡材、フィラーの分散
  1-3-1 充塡材、フィラーの傾向
  1-3-2 無機充塡材の分散混練
  1-3- 3 フィラーの分散に及ぼす粒子径の影響
 1-4 粘度差のあるポリマーの混練
2.ポリマーの混練装置
 2-1 連続式混練機
 2-2 ポリマーの混練メカニズム
  2-2-1 ローターによるせん断作用
  2-2-2 ポリマーの混練に及ぼすローターの形状、寸法の影響
3 新しいポリマー混練技術
 3-1 VCMT(Various Clearance Mixing Technology)の概念
 3-2 フィラー充塡コンパウンドでの応用
 3-3 ローターセグメントとニーディングデスクの比較
4 繊維強化樹脂の混練
 4-1 はじめに
 4-2 繊維強化熱可塑性樹脂
 4-3 無機繊維強化樹脂の製造(コンパウンディング装置)
  4-3-1 無機短繊維強化樹脂のコンパウンディング
 4-4 無機長繊維強化樹脂の製造(コンパウンディング)
  4-4-1 従来方式
  4-4-2 新方式(撚り付与方式)
  4-4-3 天然繊維強化樹脂の製造(コンパウンデング装置)
おわりに


第3章 高分子複合材料の劣化と安定化
第1節 高分子材料の劣化機構と安定化機構

1 高分子の劣化
 1-1 劣化因子と劣化現象
 1-2 劣化機構
  1-2-1 自動酸化機構
  1-2-2 C‒H結合の結合解離エネルギー
  1-2-3 自動酸化機構の検証
  1-2-4 光酸化劣化機構
  1-2-5 Chromophore
2 高分子の安定化
 2-1 安定剤の機能別分類
 2-2 安定化機構
 2-3 酸化防止剤(AO)の安定化メカニズム
  2-3-1 フェノール系酸化防止剤(AO)の安定化メカニズム
  2-3-2 ラジカル連鎖禁止機構の検証
  2-3-3 アミン系酸化防止剤(AO)の安定化メカニズム
  2-3-4 リン系酸化防止剤(AO)の安定化メカニズム
  2-3-5 イオウ系酸化防止剤(AO)の安定化メカニズム
 2-4 光安定剤の安定化メカニズム
  2-4-1 紫外線吸収剤(UVA)の安定化メカニズム
  2-4-2 Niクエンチャーの安定化メカニズム
  2-4-3 HALSの安定化メカニズム
   2-4-3-1 Klemchukの安定化メカニズム
 2-5 金属不活性化剤の安定化メカニズム
 2-6 熱劣化防止剤
  2-6-1 熱劣化と熱酸化劣化
  2-6-2 熱劣化防止剤(Sumilizer GM)の安定化のメカニズム


第2節  酸化防止剤と熱劣化防止剤の特性と選定、劣化対策に効果的な使用法

1 添加剤の性能評価フロー
2 相乗作用と拮抗作用
3 加工安定処方
 3-1 基本的考え方
 3-2 押出機を用いたSBS樹脂の加工安定性(事例)
 3-3 押出機を用いたPP加工安定性(事例)
4 耐熱処方
 4-1 基本的考え方
 4-2 ギヤオーブンを用いたPP耐熱性(事例)


第3節 耐候安定剤の特性と選定、劣化対策に効果的な使用法

はじめに
1.紫外線吸収剤(UVA)
 1-1 超高耐候性を実現するヒドロキシフェニルトリアジン(HPT)系紫外線 吸収剤
 1-2 紫外線吸収剤の水系塗料・コーティング剤への適用
2.光安定剤(HALS / ハルス)
 2-1 HALSの塩基性
 2-2 超高耐候性を実現するHALS
 2-3 HALSの水系塗料・コーティング剤への適用
おわりに


第4節 難燃剤の特性と選定、効果的な使用法

はじめに
1.難燃機構から見た難燃効率の向上
 1-1 気相における難燃化機構と難燃効果の高い難燃剤
 1-2 固相における難燃化機構と難燃効果の高い難燃剤
2 難燃剤の種類と難燃剤の特性、特徴、使い方
 2-1 難燃剤の種類、化学構造、特性
 2-2 難燃剤の今後の方向


第5節 高度な難燃化を達成するリン系難燃剤の分子設計
はじめに
1 高分子材料の燃焼機構と難燃機構
2 ファイヤガード® FCX‒210の特徴
3 ファイヤガード® FCX‒210の難燃効果
 3-1 スチレン系樹脂への適応
 3-2 アクリル樹脂への適応
 3-3 透明ポリアミド樹脂への適応
 3-4 ポリエステル樹脂への適応
 3-5 バイオプラスチックへの適応
4 難燃性塗料 「ランデックスコート 難燃クリア®」
おわりに


第4章 高分子複合材料の技術開発と応用展開
第1節 繊維強化複合材料
第1項 アクリル系現場重合型熱可塑性コンポジットマトリクス

はじめに
1 アクリル系現場重合型熱可塑性マトリクスELIUM®
2 Elium® 樹脂及び複合材の基本特性
 2-1 繊維の選択
 2-2 Elium®複合材の基本特性
 2-3 Elium®複合材の衝撃特性および層間剝離靱性
 2-4 疲労特性
3 Elium®の成形
 3-1 インフュージョン成形
 3-2 RTM成形
 3-3 引抜成形
 3-4 フィラメントワインディング‒光/熱デュアルキュア
4 Elium®のリサイクル性
おわりに


第2項 ガラス繊維強化複合材料(GFRTP)の特性と応用

はじめに
1 GFRTPとは
 1-1 GFRTPの構成要素
 1-2 FRPとの違い
 1-3 GF‒PPを事例とした加工技術
  1-3-1 GMT‒PP
  1-3-2 Unidirectional シート
  1-3-3 KPシート
  1-3-4 D‒LFT(Direct long fiber reinforced thermoplastic)
  1-3-5 LGF‒PP
  1-3-6 GF‒PP
2 GFRTPの特性
 2-1 GFの性状
 2-2 界面特性
 2-3 モルフォロジー
3 GFRTPの開発と用途
 3-1 エンプラ系GFRTPの開発と用途
  3-1-1 ポリカーボネート系GFRTPの開発と用途
  3-1-2 シンジオタクチックポリスチレン系GFRTPの開発と用途
 3-2 ポリプロピレン系GFRTPの開発と用途
おわりに


第3項 有機繊維複合材料の特性と応用

はじめに
1 複合材料に使用される有機繊維
 1-1 アラミド繊維
 1-2 PBO繊維
 1-3 ポリエステル繊維
 1-4 ナイロン繊維
 1-5 ポリビニルアルコール繊維
2 有機繊維補強プラスチック複合材料
3 有機繊維補強ゴム複合材料
4 有機繊維補強コンクリート複合材料
おわりに


第4項 セルロースナノファイバーの特徴を活かした高分子複合材料

はじめに
1.CNFの高分子(プラスチック)補強繊維としての欠点と改良
2.CNFの高強度、軽量性を活かした複合材料
3.CNFのフレキシビリティーを活かした複合材料
4.CNFの熱特性を活かした複合材料
5.CNFの核剤効果を利用した複合材料
6.CNFの増粘効果を利用した複合材料
おわりに


第5項 炭素繊維樹脂複合材料(CFRP)の特性と応用

はじめに
1 炭素繊維樹脂複合材料(CFRP)について
2 CFRPの軽量化効果:比強度、比剛性について
3 炭素繊維及びCFRPの機械的性能の異方性
4 PAN系炭素繊維の特徴を活かした用途展開
 4-1 航空機用途
 4-2 自動車用途:車体など
 4-3 圧力タンク用途
 4-4 電線ケーブル用途
5 ピッチ系炭素繊維の特徴を活かした用途展開
 5-1 軽量・高剛性
 5-2 高熱伝導率
 5-3 ゼロ熱膨張


第2節 高機能性高分子複合材料
第1項 室温にガラス転移温度を有するポリオレフィンの特性と複合化

はじめに
1 室温にガラス転移温度を持たせるための材料設計
2 熱可塑性オレフィン系共重合体 ABSORTOMER®(アブソートマー®)
 2-1 ABSORTOMER®(アブソートマー®)の特徴
 2-2 ABSORTOMER®(アブソートマー®)の動的粘弾性
 2-3 ABSORTOMER®(アブソートマー®)の応力緩和性
3 ABSORTOMER®とEPDMの複合化
 3-1 材料特性と低反発性
 3-2 動的粘弾性特性
4 ABSORTOMER®とTPVの複合化
 4-1 材料特性と動的粘弾性挙動
 4-2 応力緩和性
おわりに


第2項 MOF(金属−有機複合材料)の特性と応用

はじめに
1 MOFの空間設計
 1-1 空間サイズや形状の精密制御
 1-2 活性サイト・相互作用サイトの導入
 1-3 動的柔軟骨格
 1-4 モルフォロジー
2 MOFの細孔機能
 2-1 吸着
 2-2 分離
 2-3 反応場
 2-4 高分子材料創製
おわりに


第3節 植物由来樹脂複合材料
第1項 トチュウエラストマー(トランスポリイソプレン)の開発と応用

はじめに
1.トチュウエラストマー(ENP)とは
2.トチュウエラストマーの特徴
 2-1 特性および物性
 2-2 ENPと合成樹脂とのブレンド
 2-3 バイオ由来ポリマーの耐衝撃性向上(PLAとENP)
3.ENPの商品化事例
4.トチュウプラスチック
おわりに


第2項  バイオ由来原料を用いた水素添加スチレン系エラストマーの開発と応用

はじめに
1 「セプトン」BIO‒シリーズ
 1-1 「セプトン」BIO‒シリーズの応用物性
おわりに


第4節 自動車分野に求められる高分子材料

はじめに
1.今日の自動車に求められている技術課題
 1-1 主要な自動車「規制」
 1-2 CO2規制動向
 1-3 CO2削減対応技術
2.自動車軽量化技術
 2-1 車体材料の転換
  2-1-1 鋼材の高張力化
  2-1-2 軽合金の採用
  2-1-3 繊維強化樹脂
  2-1-4 量産型CFRP車体
  2-1-5 BMWの電気自動車用CFRP車体
  2-1-6 マルチマテリアル
3.自動車に使用されている樹脂部材
 3-1 車体外装
 3-2 エンジン、パワートレイン
 3-3 インテリア
4.今後の自動車用材料

数量
小計 66,000円(消費税込)

5G高周波対応用誘電エラストマの最新技術と応用展開

★高周波を利用した各種システムでは、電波環境のコントロールは重要な課題の1つとなっているが、これらの技術を応用することで、障害物の影響や他システムからの干渉改善などを行うことが可能になってきた
★設置場所により環境が変わり、それにより発生するような問題であっても、現場で対応が可能なことから、研究開発や製造現場以外でも、設置・保守・メンテンスや障害調査・対策など、幅広い場面で活用が可能な技術である!

番号
監修
出版社
発行年月 2019/12/13
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執筆者

目次

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小計 0円(消費税込)

5G時代に向けた電波吸収材料の開発動向と今後の展望

【シーエムシー出版・AndTech 共催セミナー】
★5G通信のスタートにより変わる電波吸収体に求められる特性と今後の課題は?

番号
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発行年月 2019/12/13
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小計 0円(消費税込)

(特別講師割引)自動車ウィンドウにおける透明遮熱・断熱技術・要求特性とスマート化

★電磁波透過性を持つ材料技術とは?
★調光、熱線遮蔽ウィンドウ、自動車の安全性を高めるヘッドアップディスプレイや電熱風防ウィンドウ、高速・大容量通信を支援する透明ガラスアンテナなど様々な提案・技術開発が進展する自動車ウィンドウ!
★自動車窓材料に求められる特性およびその具体的評価方法についてわかり易く解説!
★自動車室内の快適性を更に向上させるスマートウィンドウ技術の現状と技術動向および今後について述べる!  

番号
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発行年月 2019/12/13
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リチウムイオン二次電池用シリコン系負極材の開発動向

★ 現行の黒鉛負極の約10倍の理論容量を有し,次世代負極材料の最有力候補と目される「シリコン(Si)」!
★ 課題となる膨張収縮の制御や不可逆容量の低減に向けた,Siの構造制御・プレドープ・合金化技術などについて詳述!
★ Si負極用バインダー・集電体・電解液などのデバイス化技術についても解説!

番号 T1134
監修 監修: 境 哲男
出版社 株式会社シーエムシー出版
発行年月 2019/11/29
体裁 B5判上製、251ページ
定価 69,300円 (本体63,000円+消費税、送料込)

発刊にあたって

 世界的な環境規制の強化の中で、自動車の電動化が強力に進められている。車載用電池の生産量は、2018年には100GWhであるが、2025年には300GWhまで拡大すると予想されている。蓄電池の大量生産により、高性能化と低コスト化が急激に進展して、太陽光発電など自然再生可能エネルギーの電力貯蔵用など、従来はコスト的に採算が取れなかった分野にまで蓄電池の利用が広がりつつある。

 EV用電池の高エネルギー密度化と急速充放電特性の向上、広い使用温度範囲を実現するために、シリコン系負極材料(シリコン、シリコン合金、SiOなど)が注目されている。電気容量は、カーボン系負極材料の5~10倍にもなり、飛躍的な高容量化が可能ではあるが、リチウムとの合金化による体積変化が、2~4倍にもなることから実用化は容易ではない。強力なバインダーの開発、体積変化を緩和できる複合材料の開発、高強度な集電材料の開発、体積変化に追従するため電解液に代えて柔らかい固体電解質を利用するなど、多様な材料開発が行われている。

(本書「はじめに」より抜粋)

執筆者

境哲男  山形大学 / 産業技術総合研究所
春田正和  同志社大学
稲葉稔  同志社大学
松本健俊  大阪大学
閻紀旺  慶應義塾大学
江原祥隆  エルケム・ジャパン㈱
吉澤啓典  エルケム・ジャパン㈱
三好義洋  ㈱Nanomakers Japan
ヨハンアウダート  Nanomakers France SA
間宮幹人  産業技術総合研究所
秋本順二  産業技術総合研究所
太田遼至  東京大学
神原淳  東京大学
齋藤守弘  成蹊大学
小島健治  JSR㈱
山野晃裕  山形大学
杣直彦  ㈱ワイヤード
大澤善美  愛知工業大学
糸井弘行  愛知工業大学
千葉啓貴  日産自動車㈱ 
木村優太  大同特殊鋼㈱
南和希  大同特殊鋼㈱
森井浩一  大同特殊鋼㈱
中山剛成  宇部興産㈱
向井孝志  ATTACCATO合同会社
池内勇太  ATTACCATO合同会社
山下直人  ATTACCATO合同会社
坂本太地  ATTACCATO合同会社
木下智博  ㈱本田技術研究所
髙橋牧子  ㈱本田技術研究所
田名網潔  ㈱本田技術研究所
青柳真太郎  ㈱本田技術研究所
清水雅裕  信州大学
新井進  信州大学
海野裕人  日鉄ケミカル&マテリアル㈱
藤本直樹  日鉄ケミカル&マテリアル㈱
高橋武寛  日本製鉄㈱
後藤靖人  日本製鉄㈱
永田辰夫  日本製鉄㈱
道見康弘  鳥取大学
薄井洋行  鳥取大学
坂口裕樹  鳥取大学
太田鳴海  物質・材料研究機構
木村宏  ㈱住化分析センター マテリアル事業部
森脇博文  ㈱東レリサーチセンター
中本順子  ㈱KRI

目次

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【第 I 編 負極開発】
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第1章 鱗片状アモルファスSi粉末(Si LeafPowderⓇ)の負極特性
1 はじめに
2 鱗片状Si粉末の作製
3 鱗片状Si負極のサイクル特性
4 充放電サイクルによる鱗片状Si電極の形態変化
5 Siの酸化と充放電特性および電極形態変化への影響
6 まとめ

第2章 切粉由来シリコンナノ粒子の負極応用
1 はじめに
2 シリコン切粉
3 シリコン切粉電極
 3.1 シリコン切粉電極を用いたセルの作製
 3.2 シリコン切粉電極を用いたセルの特性
 3.3 充放電曲線の解析による反応メカニズムの解明
 3.4 炭素材料を用いたシリコン切粉電極の特性向上
4 おわりに

第3章 レーザ照射による廃シリコン粉末からのマイクロピラー形成とその負極特性
1 はじめに
2 廃Si粉末の形成
3 Siマイクロピラーの形成原理と大きさ制御
4 実験装置と方法
5 結果および考察
 5.1 塗布膜厚によるピラー大きさ制御
 5.2 負極の電気化学特性
 5.3 充放電による負極形態の変化
 5.4 充放電後の電極成分
 5.5 充放電後の負極形態における塗布膜厚の影響
6 おわりに

第4章 シリコン(Si)系負極材料の開発に向けたエルケムシルグレインの開発
1 はじめに
2 シリコン製造に関して
 2.1 冶金グレードのSi
 2.2 エルケム社でのシリコン製造方法(エルケムシルグレンⓇ)
 2.3 微粉末シリコンについて
3 負極材に向けたシリコン粉末の開発と電池特性
 3.1 負極材向けの開発について
 3.2 電池特性に関して
4 おわりに

第5章 ナノシリコンの合成と負極特性
1 序文
2 Nanomakersとレーザー熱分解法
3 なぜ電池にシリコンが使用されるようになるのか
4 なぜレーザー熱分解法でシリコンに炭素コーティングが行われるのか
5 結論と今後の展望

第6章 SiOナノ薄膜の形成と負極への応用
1 はじめに
2 蒸着膜の生成
3 導電助剤膜の積層
4 ハーフセルでの充放電特性
5 製品化への課題
6 おわりに

第7章 プラズマスプレーPVDによるSi系ナノ粒子の高次構造化
1 はじめに
2 電極材料製造法におけるPS-PVDの位置づけ
3 PS-PVDによるSiナノ粒子作製
 3.1 ナノ粒子作製および評価手順
 3.2 Si系ナノ粒子
 3.3 SiO系ナノ粒子
4 おわりに

第8章 Liプレドープ法によるSi負極の効果的アクティベーションと界面安定化
1 はじめに
2 Liプレドープ法
 2.1 炭素負極へのLiプレドープ
 2.2 Si負極へのLiプレドープ
3 LiプレドープがSi負極へ及ぼす効果
 3.1 LiプレドープSi負極の充放電特性
 3.2 LiプレドープによるSi負極・粒子の形態変化
 3.3 Liプレドープ反応の速度と深度
 3.4 LiプレドープによるSEI皮膜形成と界面安定化
 3.5 アクティベーションと界面安定化のメカニズム
4 おわりに

第9章 ロールtoロールLiプレドープ技術
1 プレドープについて
2 プレドープの効果
3 ロールtoロールLiプレドープ技術
 3.1 設備概要(装置構成)
 3.2 ロールtoロールLiプレドープ技術の主な特長
4 今後の展開

第10章 リチウムプリドーピングを容易にするシリコン電極穿孔技術
1 はじめに
2 シリコン系負極に適したレーザ連続穿孔技術
 2.1 穿孔技術開発
 2.2 従来のレーザ加工技術について
 2.3 独自の光学設計と新型スキャナ
3 レーザ穿孔電極を用いたリチウムプリドーピングプロセスと電池製造技術
 3.1 レーザ穿孔電極を用いた電池構成
 3.2 リチウムプリドーピングとプリドーピング進行度の確認
4 Si負極へのリチウムプリドーピングと電池特性
5 SiO負極へのリチウムプリドーピングと電池特性
6 おわりに

第11章 負極用炭素へのシリコン/熱分解炭素コーティング
1 CVD法による負極材料へのシリコン/熱分解炭素コーティング
2 難黒鉛化性炭素繊維/シリコン膜/熱分解炭素膜からなる複合負極材料の合成と評価
 2.1 試料の合成,特性評価と条件
 2.2 構造,電気化学的特性の解析
3 天然黒鉛粒子/シリコン膜/熱分解炭素膜からなる複合負極材料の合成と評価
 3.1 試料の合成,特性評価と条件
 3.2 構造,電気化学的特性の解析
4 シリコンナノ粒子/熱分解炭素膜からなる複合負極材料の合成と評価
 4.1 試料の合成,特性評価と条件
 4.2 構造,電気化学的特性の解析

第12章 高容量Si-Sn-Ti合金負極の研究開発
1 緒言
2 急冷凝固法によるSi相アモルファス化の検討
 2.1 実験方法
 2.2 Si合金のアモルファス形成能の計算方法
 2.3 Si-Sn-Ti合金組成違いでの耐久性評価結果および考察
3 急冷凝固法+MA法でのアモルファス化の検討
 3.1 実験方法
 3.2 急冷凝固での析出シミュレーション計算方法
 3.3 急冷条件違い品のMAでの耐久性向上結果,および,考察
4 高容量と高サイクル耐久性を両立できるSi合金
 4.1 実験方法
 4.2 急冷法とMA法の組み合わせで作製したSi65Sn5Ti30合金の評価結果
 4.3 合金微細組織・構造による高容量と高耐久性の両立の考察
5 まとめ

第13章 アトマイズ法により作製したLiイオン電池負極材用Si合金粉末の高特性化
1 はじめに
2 ガスアトマイズ法によるSi合金粉末の作製
 2.1 Siの合金化について
 2.2 ガスアトマイズ法によるSi合金粉末の作製
3 合金系と電極特性の関係
 3.1 合金系と構成相
 3.2 合金の電極特性評価結果
 3.3 複合化した相の物性とSi合金の電極特性への影響
4 複合化する相の割合の最適化
5 おわりに

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【第 II 編 デバイス応用】
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第1章 シリコン負極用ポリイミドバインダー(UPIA/ユピア)
1 ポリイミドとは
2 シリコン負極用バインダーに対する要求特性
3 脱有機溶剤ポリイミドバインダーへの期待
4 炭素・黒鉛/シリコン系負極の特性について
 4.1 電池特性評価(ハーフセル)
 4.2 電池特性評価(ラミネート型フルセル)
5 シリコン系負極の特性について
 5.1 電池特性評価(ハーフセル)
 5.2 電池特性評価(コイン型フルセル)
 5.3 電池特性評価(ラミネート型フルセル)

第2章 シリコン負極用無機ケイ酸系バインダー
1 はじめに
2 無機ケイ酸系バインダーの特徴
3 無機ケイ酸系バインダーをコートしたSi負極の熱処理温度
4 おわりに

第3章 シリコン負極用高比表面積銅系集電体
1 はじめに
2 電気めっき法によるカーボンナノチューブの基板表面への固定化
3 カーボンナノチューブ複合基板の電気化学的挙動
4 Cu/VGCF複合集電体のSi負極への適用
5 おわりに

第4章 高容量負極用鉄系金属箔集電体
1 緒言
2 LIBの構造と集電体
3 電解液中での耐食性と集電体の候補材料
4 Niめっき鋼板の諸特性
5 LIBの高エネルギー密度化に向けた取り組み
 5.1 高容量負極と集電体に求められる機械的特性
 5.2 鉄系金属箔の優れた機械的特性を活かした高容量負極の実現
 5.3 鉄系金属箔集電体の厚み
6 鉄系金属箔の電気的特性
7 LIBの安全性や信頼性向上に向けた取り組み
8 結言

第5章 電極-電解質界面の最適化
1 はじめに
2 実験方法
3 容量規制条件下におけるSi系電極のサイクル寿命
4 充放電サイクルにともなうSi系電極の厚さの推移
5 電極断面におけるSiとLiとの反応部位の分布
6 充放電試験前後におけるSi系電極の表面形状の変化
7 Li-Si合金相の相転移挙動
8 Li+拡散係数の違い
9 おわりに

第6章 固体電池へのシリコン負極の適用
1 はじめに
2 充放電時に体積変化を経験する負極活物質の課題
3 有機電解液に替えて無機固体電解質を用いることによる活物質・電解質界面の安定化
4 ナノ多孔構造導入による活物質材の微粉化回避
5 おわりに

第7章 Liイオン二次電池における合剤分散性評価およびin situ顕微鏡観察(Liイオン拡散,膨張収縮,デンドライト発生)
1 電極合剤の分散状態が信頼性に及ぼす影響
2 負極断面における合剤分散性の観察
3 in situ顕微鏡観察によるLIB内部の解析
 3. 1 電極断面のin situ顕微鏡観察
 3. 2 グラファイト負極における充放電の色変化観察
 3. 3 グラファイト負極の過充電によるLiデンドライト発生過程の観察
 3. 4 グラファイト/SiO系負極の充放電による厚み変化解析

第8章 サイクル試験による耐久試験後のSiO/炭素系負極のSEI被膜,負極合剤層の分布評価
1 はじめに
2 LIB負極の劣化分析
 2.1 試料前処理と測定手法
3 サイクル試験におけるSiO/炭素系負極の劣化分析事例
 3.1 分析に使用した試作セルの詳細
 3.2 SEI被膜の構造解析
 3.3 活物質粒子の劣化分析
4 おわりに

第9章 SEM,ECCS,AFMによる電極観察
1 はじめに
2 SEMによる観察
3 ECCSによる観察
4 AFMによる観察
5 さいごに

数量
小計 69,300円(消費税込)

生分解性プラスチックの環境配慮設計指針

★マイクロプラスチックによる海洋汚染問題を契機に今再び注目を集める「生分解性プラスチック」!
★各種生分解性プラスチックの分解機構や合成・高性能化,規制・標準化動向,生分解性評価,プラスチック分解酵素について詳述!
★生分解性プラスチックを取り巻く環境と現状の課題から,今後の製品設計・開発方針が見えてくる!

番号 T1136
監修 監修: 岩田忠久  阿部英喜
出版社 株式会社シーエムシー出版
発行年月 2019/11/29
体裁 B5判上製、291ページ
定価 72,600円 (本体66,000円+消費税、送料込)

発刊にあたって

20世紀に生み出された画期的な新素材であるプラスチックは,軽くて,丈夫で,長持ちし,様々な形に成形加工でき,大量生産が可能であることから,私たちの生活に欠かせない材料として,生活を豊かにしてきました。しかし現在,環境中で生分解されない,非生分解性プラスチックによる環境破壊および生態系への影響が,世界的な解決すべき課題として取り上げられています。その中でも近年,海洋マイクロプラスチック問題が特にクローズアップされ,世界レベルで早急に対策を検討しなければならない最重要課題として認識されています。

海洋マイクロプラスチックを将来的に解決する手段の一つとして,海洋中の微生物が分泌する分解酵素によって二酸化炭素と水にまで完全に分解される「海洋生分解性プラスチック」の開発が望まれています。1980年代に今と同じようなプラスチックのごみ処理問題が大きな課題となり,多くの「生分解性プラスチック」が開発されるとともに,その土壌,川,湖などにおける環境分解性についても,産学官民が一体となり検討されてきました。国際標準化機構(ISO)による多くの生分解性試験法においても,1990年代にコンポスト,土壌,河川水などを想定して作られてきました。現在,海洋および深海を想定した生分解性試験法の確立が検討されています。

本書は,これまで開発されてきた生分解性プラスチックの微生物学的手法あるいは化学的手法による合成,基礎物性,高性能部材化技術について詳細に解説しています。さらに,分解酵素による分解のメカニズムを分子レベルで解明することにより,今後の新規な海洋生分解性プラスチック創製に向けた酵素学的観点からの材料設計についても提案しています。海洋プラスチック問題は,各国の法的枠組みや循環型経済(サーキュラーエコノミー)も考慮し,研究開発を進めなければなりません。本書では,生分解性プラスチックの国際標準化,今後の生分解性プラスチックに求められることを整理し,世界的な取り組みについても紹介しています。

本書は本分野の第一線で活躍する専門家および企業研究者の方々に執筆していただきました。今後生分解性プラスチックの研究開発に携わりたいと考えている多くの学生・企業研究者・アカデミア研究者のお役に立つことを願っています。

最後に本書の刊行に多大なるご尽力を頂いた執筆者各位ならびに,シーエムシー出版編集部の渡邊翔氏に厚く御礼申し上げます。

(本書「まえがき」より) 

執筆者

岩田忠久 東京大学
阿部英喜 理化学研究所
府川伊三郎 ㈱旭リサーチセンター
新井喜博 ㈱旭リサーチセンター
藤島義之 新エネルギー・産業技術総合開発機構
島村道代 海洋研究開発機構
国岡正雄 産業技術総合研究所
植松正吾 植松技術事務所
糸賀公人 八幡物産㈱
水野匠詞 東京工業大学
柘植丈治 東京工業大学
松本謙一郎 北海道大学
田口精一 東京農業大学
鈴木美和 群馬大学理工学部
橘 熊野 群馬大学大学院
粕谷健一 群馬大学大学院
中山敦好 産業技術総合研究所
大倉徹雄 ㈱カネカ
辻 秀人 豊橋技術科学大学
中山祐正 広島大学
塩野 毅 広島大学
金子達雄 北陸先端科学技術大学院大学
岡島麻衣子 北陸先端科学技術大学院大学
鈴木義紀 ㈱クレハ
熊木洋介 ㈱クラレ
鈴木理浩 ㈱クラレ
寺本好邦 京都大学
西田治男 九州工業大学
久野玉雄 理化学研究所
中島敏明 筑波大学
平石知裕 理化学研究所
吉田昭介 奈良先端科学技術大学院大学

目次

【第1編 生分解性プラスチックの現状と国際標準化】
第1章 マイクロプラスチックとプラスチックリサイクル
1 海洋プラスチックごみとマイクロプラスチック(MPs)
1.1 ポリマー生産と海洋プラスチックごみの量
1.2 世界的に問題視され,規制が始まったシングルユース プラスチック製品
1.3 海洋プラスチックごみの問題点と対策
1.4 マイクロプラスチック(MPs)
1.5 マイクロプラスチック(MPs)の問題点の一例
1.6 マイクロプラスチック(MPs)の法規制
1.7 海洋を漂流するマイクロプラスチック(MPs)の海洋密度測定
2 マイクロプラスチック(MPs)の生成と行方
3 海洋プラスチック問題とプラスチック循環経済に関する活発な国際的動き
4 バイオポリマー(バイオマスプラスチックと生分解性プラスチック)
5 日本のプラスチック廃棄物のリサイクルと処理の現状
5.1 概要
5.2 求められるプラスチックのリサイクル率の大幅アップ

第2章 バイオエコノミーというトレンド,エコマテリアルとの重なり,日本のバイオ戦略
1 バイオエコノミーの定義
2 バイオエコノミーの歴史
3 国際的議論と海外の特徴
4 エコマテリアルとの接点
5 バイオ戦略2019とこれからの展望

第3章 海洋プラスチック問題―科学的事実と循環型社会―
1 はじめに
2 海洋プラスチック問題:科学的事実
2.1 海にプラスチックごみがあることの,一体何が問題か。海辺のごみと深海のごみ
2.2 海洋マイクロプラスチック問題
2.3 環境中へ排出されやすいプラスチックとされにくいプラスチック
2.4 生分解性プラスチックはMP問題の鍵となるのか
3 問題を取り巻く社会の状況
3.1 海洋における問題の特殊性
3.2 欧州の「予防原則」と「循環型経済」
3.3 G20と日本の状況「プラスチック資源循環戦略」
4 おわりに

第4章 生分解性プラスチックの国内外の標準化動向
1 標準化の意義
2 生分解に関わるISO国際標準化の国内・国際審議体制
3 国際標準化の道筋
4 生分解に関わるISO国際標準
5 その他の国際標準化動向
6 生分解性プラスチック製品の認証制度
7 海洋生分解評価方法のISO国際標準化

第5章 海水中における生分解性プラスチックの生分解度測定
1 生分解度の測定法
2 生分解性試験法と栄養塩
3 測定装置
4 海水と堆積物の採取
5 海水の温度
6 海水のpH
7 生分解度測定の実際
7.1 材料および方法
7.2 結果および考察
8 おわりに

第6章 今,生分解性プラスチックに求められること
1 生分解性プラスチックとは
2 生分解性プラスチックに求められること
2.1 生分解性プラスチックの種類を増やす
2.2 環境分解性の正確な認識
2.3 生分解性開始機能と生分解性速度のコントロール
2.4 酵素分解・微生物分解・環境分解の知見を基にした分解酵素・分解微生物のデータベースの確立
2.5 化学構造および分子構造からの生分解性プラスチックのシミュレーション
2.6 本当の意味でのマイクロプラスチックおよびナノプラスチック問題の解決
2.7 非生分解性プラスチックを分解する人工酵素の開発
2.8 生分解性高強度繊維の必要性
2.9 環境応答型生分解性プラスチック
2.10 酵素内包生分解性プラスチック
3 おわりに

【第2編 微生物産生ポリエステルの生合成と生分解性】
第1章 中鎖PHAホモポリマーの生合成と生分解性
1 はじめに
2 微生物ポリエステルPHA
3 中鎖PHAホモポリマーの生合成
4 MCL-PHAホモポリマーの材料物性
5 中鎖PHAの生分解性
6 おわりに

第2章 非天然型ポリヒドロキシアルカン酸の分解性とその評価方法
1 天然型・非天然型PHAの構造
2 2HA重合酵素の発見と2HAベースPHA
3 高分子が分解されるための条件とその評価方法
4 酵素的加水分解の第一段階:酵素の分泌
5 第二段階:高分子鎖の加水分解
6 第三段階:分解産物の資化・無機化
7 非天然型PHAの生分解性評価方法のまとめ
8 非酵素的加水分解性を有するポリエステルの分解

第3章 高強度繊維の作製と生分解性
1 生分解性高強度繊維の必要性
2 高強度繊維の作製
2.1 超高分子量ポリエステルからの高強度繊維
2.2 野生株産生ポリエステルからの高強度繊維
3 高強度繊維の構造解析
3.1 分子鎖構造解析
3.2 局所的構造解析(マイクロビームX線回折)
3.3 繊維内部の非破壊的観察(X線トモグラフィー)
4 高強度繊維の海洋および環境水分解と酵素分解性
4.1 海洋および環境水分解
4.2 酵素分解性
5 おわりに

第4章 生分解性制御技術の開発
1 はじめに
2 生分解性に及ぼすPHAの分子構造効果
3 生分解性に及ぼすPHAの固体構造効果
4 まとめと今後の展望

第5章 PHAの菌体外生分解機構
1 はじめに
2 菌体外PHAの生分解機構
3 PHAの環境分解性
4 PHAの微生物分解
5 P(3HB)の酵素分解機構
6 おわりに

第6章 微生物産生ポリエステルの海水生分解
1 海洋プラスチックの現状と対策の動き
2 生分解性プラスチックとその評価
3 海水中でのP3HBの生分解性
4 実環境下での生分解性

第7章 カネカ生分解性ポリマーPHBHの海水中における生分解性
1 評価1: 海水中でのBOD試験(国立研究開発法人産業技術総合研究所との共同研究)
2 評価2: 海水中でのフィルム崩壊性試験
3 評価3: 海水中での射出成形体崩壊性試験

【第3編 ポリ乳酸の高性能化と生分解性】
第1章 構造制御による高性能化と生分解性制御
1 緒言
2 高性能化
3 分解制御
4 PLAおよび置換型PLAのSC形成
5 結言

第2章 高性能なコポリエステルの合成と生分解性
1 はじめに
2 生分解性を有する熱可塑性エラストマーの設計と合成
3 配列が制御された脂肪族芳香族コポリエステル
4 おわりに

第3章 多元ポリ乳酸の合成/分解の交差点:「オリゴマー」
1 PHAの生合成システム
2 多元ポリ乳酸の創製
3 オリゴマーが鍵:乳酸重合の超えるべきライン
4 多元ポリ乳酸の物性
5 「オリゴマー」が鍵:PHAおよび多元ポリ乳酸の分解機構

【第4編 さまざまな生分解性プラスチックとその生分解性】
第1章 ポリアミド4(ナイロン4)の合成と海洋生分解性
1 はじめに
2 合成と物性
3 ポリアミド4(ナイロン4)の生分解性
4 海水中での分解

第2章 イタコン酸を用いたバイオナイロンの合成と生分解性
1 はじめに
2 イタコン酸由来バイオナイロンの作製
3 おわりに

第3章 ポリグリコール酸の特性と生分解性
1 はじめに
2 KureduxⓇの原料と製法
3 KureduxⓇの特性
3.1 基本特性
3.2 生分解性
3.3 機械特性
3.4 ガスバリア性
4 KureduxⓇの用途例
4.1 PET共押出多層ボトル
4.2 PLA共押出多層ボトル
4.3 繊維
4.4 シェールガス・オイル掘削部材
5 KureduxⓇの環境適性
6 おわりに

第4章 ポリビニルアルコールの生分解
1 はじめに
2 PVAの水中での生分解機構
3 固体状PVAの生分解
4 褐色腐朽菌・キチリメンタケによるPVA生分解
5 まとめ

第5章 多糖エステル誘導体の生分解性:セルロース誘導体が循環型社会の実現に貢献するには?
1 はじめに
2 セルロース産業のメインストリームである製紙産業:規模,価格,リサイクル
3 セルロース誘導体の概観
4 セルロース誘導体の工業生産
5 CAの工業利用
6 CAの可塑化とブレンド設計
7 セルロース誘導体の製品価格
8 CAの生分解
8.1 はじめに
8.2 規格に基づいたCAの生分解データ:2017年の報告
8.3 CAの生分解を裏打ちする学術研究
8.4 人為的な微生物処理
8.5 CA分解に関与する酵素の研究
8.6 エステラーゼの関与とセルロースアセテートエステラーゼの発見
8.7 ヘミセルロース分解酵素と位置選択的脱アセチル化
8.8 まとめ
9 セルロース誘導体が循環型社会の実現に貢献するには?
10 おわりに

【第5編 プラスチックの分解酵素】
第1章 プラスチック分解微生物の分布と分解機構
1 はじめに
2 分解微生物の環境分布
2.1 クリアーゾーン法による評価
2.2 クリアーゾーン法による好気および嫌気分解微生物の環境分布
2.3 コロニー/クリアーゾーン形成曲線に基づく分解微生物の多様性と分解誘導期間
2.4 分解微生物の系統樹解析による分類学的分布
3 分解微生物のプラスチック分解機構
3.1 結晶化度の影響
3.2 コロニー形成の伴う分解機構
3.3 表面モルフォロジーの影響
3.4 プラスチック表面の結晶サイズの影響
3.5 完全微生物分解
4 分解微生物は化学合成プラスチックを何と見做しているのか?
5 まとめ

第2章 高分子の環境分解性発現
1 はじめに
2 生分解性プラスチックの環境分解性
3 化学合成脂肪族ポリエステル分解酵素
4 ポリヒドロキシアルカン酸(PHA)分解酵素
5 おわりに

第3章 微生物産生ポリエステル分解酵素の構造と機能
1 微生物産生ポリエステル分解酵素
2 細胞外dPHB分解酵素
2.1 触媒ドメイン(CD)
2.2 PHB結合ドメイン(SBD)
2.3 リンカードメイン(LD)
3 細胞内nPHB分解酵素

第4章 脂肪族-芳香族ポリエステル分解酵素の構造と機能
1 脂肪族-芳香族系生分解性プラスチック
2 脂肪族-芳香族ポリエステル系生分解性プラスチックの微生物分解
3 脂肪族-芳香族ポリエステル系生分解性プラスチック分解酵素
4 脂肪族および脂肪族-芳香族コポリエステルの酵素分解メカニズム

第5章 ポリアスパラギン酸分解酵素の構造と機能
1 ポリアスパラギン酸(PAA)およびその誘導体
2 tPAA分解微生物
3 Sphingomonas sp. KT-1の生産するPAA分解酵素群
4 Pedobacter sp. KP-2由来PAA分解酵素(PahZ1KP-2)
5 tPAAの微生物分解機構
6 PAA分解酵素に類似した機能や構造を有する酵素

第6章 ポリエチレンテレフタレート(PET)分解酵素の発見と構造解析
1 PET資化細菌Ideonella sakaiensis
2 I. sakaiensisのPET分解酵素
2.1 PET加水分解酵素
2.2 MHET加水分解酵素
3 I. sakaiensisによるPET代謝

第7章 ナイロン分解微生物とその酵素の性質
1 はじめに
2 ナイロン分解微生物
3 ナイロン分解酵素
4 まとめと今後の展望

数量
小計 72,600円(消費税込)

プラスチックの資源循環に向けたグリーンケミストリーの要素技術

★海洋への廃プラスチック流出問題の改善に向けた資源循環技術の本格専門書!
★グリーンケミストリーに根ざした高分子素材の合成・リサイクル手法について詳述!
★国内で取り組まれているマテリアルリサイクルやケミカルリサイクルの実状を一挙公開!

番号 T1131
監修 監修: 澤口孝志
出版社 株式会社シーエムシー出版
発行年月 2019/11/20
体裁 B5判上製、336ページ
定価 68,200円 (本体62,000円+消費税、送料込)

発刊にあたって

 合成樹脂(プラスチック)、合成ゴム、合成繊維、塗料、接着剤などに応用される合成高分子は20世紀の新素材である。50年代に開発されたZiegler-Natta触媒によって産業が急速に発展し、今や石油(原油)の4~6%を原料として、その世界生産量は4億トンを超えている。しかしながら、高度な物質文明を支えるこれらの合成高分子素材は70年代の第一次オイルショック(化石資源枯渇)、90年代における温暖化による地球環境保全(気候変動)に加え、昨今、海洋プラスチックごみ(生物多様性)に端を発し、G20サミットでも取り上げられた喫緊の諸問題として、世界的な解決に向けた生産(廃棄)量の抜本的な削減対策が求められているだけでなく、その存在意義が問われている。

 本書ではこれらの諸問題を本質的に解決できると期待される、高分子素材のリデュース活動、軽量化、耐久性向上による長期使用のための高性能化、廃プラのマテリアル(材料)リサイクルおよびモノマーや重合性オリゴマーに戻すケミカルリサイクル、さらには再生可能資源として期待される天然素材(原料や高分子)などのバイオプラスチックに関する科学と技術に焦点を当て、グリーンケミストリー(Green Chemistry、GC)の観点から注目される要素技術を紹介する。具体的には、第1編の総論において資源循環の現状について俯瞰し、第2編はプラスチックなどに利用される高分子素材の合成に関するGCの要素技術をピックアップした。第3編と4編ではマテリアルリサイクルとケミカルリサイクルの実際と題してできるだけ現業をそれぞれ取り上げた。さらに第5編は再々注目されている再生可能バイオプラスチック(バイオベースプラスチックと生分解性プラスチック)の科学と技術に注目した。

澤口孝志
(本書「刊行にあたって」より抜粋)

執筆者

澤口孝志  元 日本大学(㈱エクステクス)
吉岡敏明  東北大学
熊谷将吾  東北大学
齋藤優子  東北大学
村内一夫  村内技術士事務所
加茂徹  (国研)産業技術総合研究所
本多俊一  国際連合環境計画
岩本正和  早稲田大学
松方正彦  早稲田大学
青山忠  日本大学
上道芳夫  室蘭工業大学
神田康晴  室蘭工業大学
塩野毅  広島大学
佐々木大輔  ㈱三栄興業
橋本保  福井大学
池田凌麻  福井大学
漆﨑美智遠  福井大学
阪口壽一  福井大学
附木貴行  金沢工業大学
山下博  金沢工業大学
福嶋容子  シャープ㈱
隅田憲武  元 シャープ㈱
徳植義人  リコーテクノロジーズ㈱
関口良隆  リコーテクノロジーズ㈱
鈴木明  リコーテクノロジーズ㈱
河済博文  近畿大学
西田治男  九州工業大学
本九町卓  長崎大学
岡島いづみ  静岡大学
佐古猛  静岡大学
多賀谷英幸  山形大学
中谷久之  長崎大学
岩村武  東京都市大学
井口雅夫  日本製鉄㈱
新井隆  ㈱ダイセル;金沢大学
堤聖晴  ㈱ダイセル
山崎則次  ㈱ダイセル
冨重圭一  東北大学
中川善直  東北大学
春見隆文  日本大学
荻原淳  日本大学
中山祐正  広島大学
中嶋元  Macromolecular Chemistry and New Polymeric Materials, Zernike Institute for Advanced Materials, University of Groningen, Guest scientist
木村良晴  京都工芸繊維大学
田口精一  東京農業大学
宇山浩  大阪大学

目次

目次

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【第 I 編 総論-資源循環の現状-】
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第1章 プラスチックの資源循環の課題
1 はじめに
2 プラスチックの取巻く現状
3 海外にけるプラスチック処理の状況
4 国内のプラスチックリサイクルの現状
5 廃プラスチックリサイクルの新しい道筋
6 おわりに

第2章 プラスチックを取り巻く環境問題・リサイクル問題
1 はじめに
2 容器包装における環境問題・リサイクル問題
3 「海洋プラスチック問題」とプラスチックの環境問題
4 欧州発のサーキュラー・エコノミー(循環経済)の考え方
5 欧州におけるニュー・プラスチック・エコノミーの概要と最新動向
6 EUにおける使い捨てプラスチックの容器包装に対する規制
7 日本国内における先進的な取り組み事例
8 プラスチックのリサイクル問題

第3章 繊維強化プラスチック(FRP)のリサイクルの最新動向
1 背景
2 GFRPのリサイクル
3 CFRPのリサイクル
 3.1 熱分解法
 3.2 ソルボリシス法
 3.3 電解酸化
 3.4 機械的手法
4 まとめ

第4章 国際的なプラスチック管理の最新動向
1 はじめに
2 国際的なプラスチック管理の最新動向
 2.1 世界のプラスチック廃棄物の現状について
 2.2 国際的な枠組み
 2.3 各国対策状況
 2.4 民間企業や企業間連携の事例
3 国際的なプラスチック廃棄物問題について
 3.1 プラスチック廃棄物問題はなぜ起こったのか?
 3.2 プラスチック対策について
4 プラスチック問題解決に向けて

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【第 II 編 合成】
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第5章 バイオエタノール由来プロピレンを基幹とする炭素資源循環
1 はじめに
2 開発触媒の活性
 2.1 ニッケルイオン担持シリカメゾ多孔体(Ni-M41)
 2.2 酸化イットリウム-酸化セリウム固溶体(Y2O3-CeO2)
 2.3 スカンジウム担持酸化インジウム(Sc/In2O3)
3 エタノールがプロピレンへ転換する機構
 3.1 Sc/In2O3
 3.2 Ni-M41およびY2O3-CeO2
4 おわりに

第6章 無機固体担持試薬を用いるアクリルアミド類の選択的合成
1 はじめに
2 アクリルアミド類
3 アクリルアミドの工業的製法
4 N-置換アクリルアミドの合成
 4.1 アクリロイルクロリドを用いる手法
 4.2 Ritter反応を用いる手法
5 おわりに

第7章 ポリオレフィンの接触分解による低級オレフィンおよび芳香族炭化水素の選択的合成
1 はじめに
2 ポリオレフィンの分解における触媒の効果
3 高選択性触媒の開発
4 低級オレフィン化触媒
5 触媒活性と酸性質
6 芳香族化触媒
7 ポリプロピレンの分解
8 化学工業の変遷とケミカルリサイクル
9 おわりに

第8章 精密熱分解による末端反応性オリゴマーの選択合成に関する新機構
1 はじめに
2 精密熱分解法の特徴と末端反応性オリゴマー生成機構
3 選択合成ための新熱分解機構
4 まとめ

第9章 重合技術によるポリプロピレンの高性能化・高機能化
1 はじめに
2 isoPP連鎖を有するブロック共重合体の合成と性質
 2.1 ビス(フェノキシケチミン)チタン錯体
 2.2 ジアミンビス(フェノキシ)ジルコニウム錯体
 2.3 (シクロペンダジエニル)アミジナートジルコニウム(ハフニウム)錯体
 2.4 ピリジルアミドハフニウム錯体
 2.5 C2対称ニッケルジイミン錯体
3 官能基化isoPPの合成と応用
 3.1 保護処理を施した極性モノマーとの共重合による極性基の導入
 3.2 非極性官能基を有するコモノマーとの共重合
4 おわりに

第10章 両末端反応性ポリプロピレンを用いた新規共重合体の開発
1 はじめに
2 両末端反応性ポリプロピレンについて
 2.1 イソタクチックポリプロピレンの特性の本質
 2.2 精密熱分解による両末端二重結合
 2.3 両末端官能基化ポリプロピレン
3 新規共重合体の合成
 3.1 逐次重合による共重合体の合成
 3.2 リビングアニオン開環重合による共重合体の合成
 3.3 リビングラジカル重合による共重合体の合成
4 おわりに

第11章 ポリスチレンの2サイクルケミカルリサイクル:ポリスチレン熱分解物スチレンダイマーとスチレントリマーからなるポリマーの熱分解
1 緒言
2 実験
 2.1 試薬
 2.2 操作
 2.3 測定
3 結果と考察
 3.1 SDとMMI,CHMI,PMI,MPMI,または,APMIとのラジカル共重合,STとPMIとのラジカル共重合,およびStとPMIとのラジカル共重合による各コポリマーの合成
 3.2 poly(SD-co-MMI),poly(SD-co-CHMI)とpoly(SD-co-PMI)の熱分解
 3.3 poly(SD-co-MPMI)とpoly(SD-co-APMI)の熱分解
 3.4 poly(ST-co-PMI)とpoly(St-co-PMI)の熱分解
4 結論

第12章 求核体を用いたポリ塩化ビニルの化学修飾
1 はじめに
2 PVCの脱塩素反応と置換反応
 2.1 PVCの脱塩素反応
 2.2 PVCの置換反応
3 KSCNを用いたPVCの化学修飾
 3.1 FT-IRによる構造解析
 3.2 脱離反応の進行
 3.3 反応温度の影響
 3.4 THFとDMSOの混合比の影響
 3.5 KSCN濃度の影響
 3.6 反応時間の影響
 3.7 TBAB添加の影響
4 おわりに

第13章 新規相溶化剤を用いたリグノセルロース繊維複合材料とリサイクル炭素繊維複合材料の開発
1 はじめに
2 バイオマス繊維とリサイクル炭素繊維
 2.1 バイオマス繊維
 2.2 リサイクル炭素繊維
3 相溶化剤
 3.1 新規相溶化剤(アイソタクチックポリプロピレン-ポリアクリル酸)
4 繊維強化複合材料
 4.1 二軸押出機を利用したバイオマス繊維のワンポットプロセスの開発
 4.2 LCNF/プラスチック複合化
 4.3 LCNF/PP複合材料の力学物性
5 CF/PP複合材料の新規相溶化剤iPP-PAAの界面接着性の効果
 5.1 相溶化剤/PP複合化
 5.2 マイクロドロップレット(Microdroplet:MD)法
 5.3 フラグメンテーションテスト(Fragmentation test:FT)法
6 おわりに

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【第 III 編 マテリアルリサイクルの実際】
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第14章 家電系廃ポリプロピレンの自己循環型マテリアルリサイクル技術
1 はじめに
2 廃プラスチックマテリアルリサイクルの概要
 2.1 資源循環型マテリアルリサイクル
 2.2 プラスチックの劣化と安定化
 2.3 自己循環型マテリアルリサイクルの課題
3 自己循環型マテリアルリサイクル技術
 3.1 余寿命評価と寿命改善
 3.2 リサイクル材料の品質管理
4 繰り返しマテリアルリサイクルの検証
5 異樹脂の相容化技術
 5.1 PP純度による物性の変化
 5.2 SEBSの配合効果
6 おわりに

第15章 事務機器製品における資源循環促進とマテリアルリサイクルの現状と課題
1 はじめに
2 環境適合設計技術の取り組み
3 回収プロセスを効率化するシステム技術
4 リユース向け再生技術
 4.1 消去技術の開発(セキュリティ技術)
 4.2 ドライ洗浄技術
 4.3 循環型エコ包装の活用
 4.4 余寿命診断の評価技術
 4.5 保守部品リユースへの展開
 4.6 リユース製品(再生機)による効果
5 マテリアルリサイクルの現状と課題
 5.1 OA機器へ再生プラスチック搭載の変遷
 5.2 回収した自社機を活かしたプラスチッククローズドマテリアルリサイクル(PCMR)技術
 5.3 市販回収材を活用した再生プラスチック技術
 5.4 省資源化材料としてのバイオマスプラスチック技術
 5.5 今後の展開

第16章 家電・自動車リサイクル法での最終残渣プラスチックのマテリアルリサイクル
1 はじめに
2 廃家電由来混合破砕プラスチックのリサイクル
 2.1 対象物の性状
 2.2 選別処理フロー
 2.3 高度選別技術
 2.4 再生樹脂の評価
3 ASR由来プラスチックのリサイクル
 3.1 対象物の性状
 3.2 選別処理フロー
 3.3 再生樹脂の評価
4 まとめ

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【第 IV 編 ケミカルリサイクルの実際】
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第17章 ポリエステルのケミカルリサイクル
1 はじめに
2 資源循環特性に優れたポリエステル
3 ケミカルリサイクル性材料としてのポリ乳酸
 3.1 加水分解によるケミカルリサイクル
 3.2 高温高圧水によるケミカルリサイクル
 3.3 常圧過熱水蒸気によるケミカルリサイクル
4 熱分解によるリサイクル
 4.1 ポリエステルの熱分解の特徴
 4.2 ポリエステルの解重合触媒
 4.3 ラセミ化の制御
 4.4 難燃性とケミカルリサイクルの両立
5 複合体からの選択的解重合
 5.1 ステレオコンプレックスからの選択的解重合
 5.2 ポリマーブレンドからの選択的解重合
6 まとめ

第18章 ポリウレタンならびにポリウレアの炭酸を用いたケミカルリサイクル
1 はじめに
2 ケミカルリサイクルにむけたポリウレタンおよびポリウレア(PUA)の分解法
 2.1 酸としての炭酸
 2.2 炭酸を用いたポリウレタンの加水分解
 2.3 炭酸を用いたポリウレア(PUA)の加水分解
 2.4 従来法と炭酸を用いた加水分解法との比較
3 おわりに

第19章 亜臨界・超臨界水によるポリアミドのケミカルリサイクル
1 はじめに
2 ナイロン6のモノマー化
3 アラミドのモノマー化
4 おわりに

第20章 架橋高分子の分解による資源化
1 はじめに
2 ICパッケージの再資源化
 2.1 物理的破砕
 2.2 焼却処理
 2.3 ICパッケージ(B)の高温水処理
 2.4 ICパッケージ(B)の高温水処理
 2.5 ICパッケージ(C)の高温水処理
 2.6 ICパッケージ(B)のアルコール処理
 2.7 ICパッケージの脂肪族アルコール処理
 2.8 エポキシ樹脂に対するアルコールの作用機構
3 フェノール樹脂成形材料の反応
 3.1 フェノール樹脂モデル化合物の反応
 3.2 発泡フェノール樹脂の反応
 3.3 脂肪族アルコールを用いた反応
 3.4 脂肪族アルコールによるフェノール樹脂の分解反応機構
4 おわりに

第21章 プラスチックの知能化リサイクルを目指したハイブリット分解システムの開発
1 知能化リサイクルとは
2 自動酸化劣化とドーマント種
3 ポリウレタンの知能化リサイクル
4 ポリスチレン中のヘキサブロモシクロドデカンの選択的分解

第22章 分子レゴブロックを基盤とする高分子のケミカルリサイクルシステムの開発
1 はじめに
2 分子レゴブロックを利用した重合/解重合性高分子の合成
 2.1 分子レゴブロックの合成
 2.2 分子レゴブロックポリマーの合成
 2.3 分子レゴブロックポリマーの解重合
 2.4 飽和炭化水素鎖を有する分子レゴブロックポリマーと芳香族系分子レゴブロックの組み換え反応
3 おわりに

第23章 使用済み電子機器に使用されているプラスチックのリサイクル
1 電気電子製品に使用されているプラスチック
2 電子機器に使用されている筐体や絶縁材の熱分解
3 エポキシ基板の熱分解
4 水蒸気ガス化による電子基板の再資源化
5 さいごに

第24章 コークス炉化学原料化法によるプラスチックリサイクル
1 はじめに
2 コークス炉化学原料化法の概要
3 コークス炉の概要と特徴(石炭の熱分解)
4 プラスチックの熱分解挙動
 4.1 プラスチックの熱分解挙動
 4.2 プラスチックの歩留まり
 4.3 廃プラスチック処理の課題と対応
5 資源削減効果
6 最後に

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【第 V 編 バイオプラスチック】
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第25章 バイオと触媒で作る基幹化成品
1 はじめに
2 研究内容
 2.1 バイオ技術内容
 2.2 触媒技術内容
3 本研究の経済性・実現性
4 まとめ

第26章 バイオマス由来TPEの合成
1 はじめに
2 バイオマス由来のソフトセグメントを用いたPLA含有共重合体
3 部分的にバイオマス由来のソフトセグメントを用いたPLA含有共重合体
4 非バイオマス由来のソフトセグメントを用いたPLA含有共重合体
5 おわりに

第27章 ポリ乳酸の新展開
1 ポリ乳酸について
 1.1 ポリ乳酸の生産量拡大
 1.2 ポリ乳酸の合成法
 1.3 様々なポリ乳酸(ポリ乳酸の多様性)
2 ポリ乳酸の高性能化
 2.1 触媒の開発(開環重合)
 2.2 ポリ乳酸共重合体の開発:バイオベースラクトン類
 2.3 ポリ乳酸のブロック共重合体
 2.4 ステレオコンプレックスポリ乳酸(sc-PLA)
 2.5 その他の耐熱性ポリ乳酸の開発
3 スペシャリティポリ乳酸について
4 まとめ

第28章 「多元ポリ乳酸」生合成の新展開:オリゴマー分泌の発見によるプロセス革新
1 はじめに
2 多元ポリ乳酸の進展(1):プロトタイプの創製
3 多元ポリ乳酸の進展(2):完全ポリ乳酸の合成は可能か?
4 多元ポリ乳酸の進展(3):配列制御ポリマーの合成は可能か?
5 多元ポリ乳酸の進展(4):乳酸オリゴマーが分泌した!
6 多元ポリ乳酸の進展(5):実バイオマスからの一貫生産プロセス
7 多元ポリ乳酸の進展(6):基礎物性・部材化・生分解性
8 おわりに

第29章 バイオプラスチックの新展開―バイオリファイナリーと高性能・高機能ケミカルの開発―
1 はじめに―バイオリファイナリー―
2 トチュウエラストマー
3 植物油脂を用いるバイオポリウレタン
4 おわりに

数量
小計 68,200円(消費税込)

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