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【創刊30周年特集】時代を動かす機能材料最前線
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HEV・EV 用カーエレクトロニクス製品と樹脂材料技術
Resin for Automotive Electronics of HEV and EV
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神谷有弘((株)デンソー 電子機器事業グループ 電子基盤技術開発部 基盤技術開発室 室長)
自動車制御の電子化が進展している。車両に搭載されるECUの個数が100個以上になり,電子製品にはより小型に,より軽くが求められている。また,それぞれが高機能・複雑化しており,単品での消費電力も増加傾向にある。そのため,電子製品設計において,放熱設計の重要性が高まっている。それらを実現するために放熱構造設計とともに放熱材料の役割が重要になっている。HEV・EVにおいては,大電流モータ制御を実現する小型PCUのさまざまな構造が提案されている。それらを支える樹脂材料の特性を整理して論ずる。
【目次】
1.はじめに
2.車載エレクトロニクスの動向
3.車載エレクトロニクスの導入分野
4.HEV・EV化の動向
5.車載エレクトロニクス製品の基本構成とその放熱,耐熱実装技術
(1) アクチュエータ制御製品の放熱設計事例
(2) ECUの事例と実装技術
6.HEV車インバータの放熱構造
(1) 放熱経路の低熱抵抗化の例
(2) 放熱経路の拡張,拡大化の例
7.車載エレクトロニクスの放熱材料への要求特性
(1) 高放熱性
(2) 電気特性
(3) 高信頼性
(4) 低汚染性
(5) 密着性
(6) 価格
8.まとめ
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難燃性マグネシウム
Non-combustible Magnesium Alloy
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坂本 満((独)産業技術総合研究所 サステナブルマテリアル研究部門 主幹研究員)
輸送機器の省エネルギーと二酸化炭素排出量の低減に直結する軽量材料であり,難燃性ゆえに安全・安心な基幹材料候補である難燃性マグネシウム合金の現状について紹介する。次世代の高速輸送システムであるエアロトレインの機体構造として,押出し形材による大型溶接構造体の製作例を中心に実用化の現状を解説する。
【目次】
1.研究の背景
2.生産者目線ではなく消費者目線の技術開発
3.マグネシウムにおける最大の課題―カルシウム添加による難燃性の発見―
4.技術研究の現状
4.1 次世代の高速輸送システム「エアロトレイン」
4.2 アプリケーションからの技術開発―エアロトレイン機体構造体化―
5.今後の課題
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銀塩写真技術を応用した透明導電性フィルム「EXCLEAR」
Transparent Conductive Film Incorporating Silver Halide Photographic Technologies
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中台加津男(富士フイルム(株) 産業機材事業部 技術担当部長)
富士フイルムの開発した銀塩写真技術を応用した透明導電性フィルム「エクスクリア(EXCLEAR)」は,フィルム上に微細な銀メッシュ構造を形成することにより,きわめて低い表面抵抗と高い光透過性を実現した。本稿では,透明電極材料や透明シールド材料などの応用事例を通じて,従来の透明導電性フィルムでは実現できなかったフレキシブル性や立体成型技術への応用などの特徴を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.銀塩写真技術を応用した透明導電性フィルムの原理
3.全面導電化技術と無機EL電極への応用
4.3次元成型加工と組み合わせた透明シールド材料としての応用
5.おわりに
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耐熱・高加工性透明材料
Heat Resistance and High Processability Transparent Material
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岩浜隆裕(ダイセル化学工業(株) 新事業企画開発室 主任部員)
当社で進めているオプトデバイスマテリアルに関する展開状況を紹介する。特に,光学部品向けのUV/熱硬化型光学用耐熱透明材料と,各種フィルムや成型品向けの微細加工用UV硬化型材料を中心に取り上げ,市場要求に対する課題と当社アプローチ,その特徴について解説する。
【目次】
1. はじめに
2.内 容
2.1 UV/熱硬化型光学用耐熱透明材料
(1) 硬化収縮率と硬化速度
(2) 強靭化
2.2 微細加工用UV硬化型材料
3.おわりに
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LED用途におけるLCPの高反射率・放熱技術
High Refl ective and Thermal Conductive LCP Technologies for the High Power LED Application
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岡本 敏(住友化学(株) 情報電子化学品研究所 スーパーエンプラグループ 上席研究員 グループマネージャー)
LEDの用途展開は,照明,車載へと開発がシフトし,高出力LEDが不可欠な開発要素となっている。具体的にパッケージに用いる高耐熱性樹脂の高反射率化,実装材料の放熱化などが課題となっており,当社では独自の技術,触媒法による白色化やLCPの可溶化などを駆使して,それぞれパッケージ筐体,放熱基板への取り組みを開始しており,本稿にて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.LCPの高反射率技術
2.1 LCPの触媒法による重合技術
2.2 LCP白色グレードとLED用途への展開
2.3 LEDパッケージ用コンパウンドグレード
3.LCPの放熱技術
3.1 LEDにおける放熱材料の役割
3.2 LCPの配向と高熱伝導化
3.2.1 LCPの配向と熱伝導性
3.2.2 LCPの高熱伝導性フィラーとのコンポジット化
3.3 LCPの可溶化技術と放熱基板
3.3.1 LCPの可溶化
3.3.2 可溶性LCPを絶縁層に用いた放熱基板
4.おわりに
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電極間を高い信頼性で接合する熱硬化性接合材
Thermosetting Joint Material with High Joint Reliability of Interelectrode
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中林孝氏((株)タムラ製作所 電子化学事業本部 開発部 開発統括部 マネージャー)
スマートフォンやノートパソコンなどの電子部品実装や,モジュール間をつなぐ基板電極の接合のほか,太陽電池,LEDの各電極間接合用として実績がある「低圧・低温で接合と樹脂補強が同時にできる鉛フリー・VOCフリー・ハロゲンフリーの熱硬化性接合材料」について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.熱硬化性接合材
2.1 部品接合用/SAM10
2.2 モジュール間接合用/SAM30
3.まとめと今後の課題
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Material Report R&D
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新しい自動車内装表皮用PVCパウダースラッシュ材料
New PVC Powder Slush Compound for Automotive Interior Skin
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柳井康一(日本ゼオン(株) 総合開発センター 加工品開発研究所 所長)
パウダースラッシュ成形は,自動車内装表皮材のような比較的大型で複雑な形状が賦型できる成形方法である。今回開発した新しいPVCパウダースラッシュ材料は,自動車助手席エアバッグ部分のシームレス化に対応した,従来に無い優れた耐熱性・耐寒性を有する材料である。本稿ではパウダースラッシュ成形について概説するとともに,この新しいPVC材料の特徴について述べる。
【目次】
1.はじめに
2.インストルメントパネルの構造
3.パウダースラッシュ成形とは
4.パウダースラッシュ材料
5.新しいPVCパウダースラッシュ材料の開発経緯
6.新しいPVCパウダースラッシュ材の特徴
(1) 耐熱性
(2) 耐寒性
(3) まとめ
7.今後の展開について
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人工アースデバイス“スマートリファレンス”の開発
Development of Artifi cial Earth Device “Smart Reference”
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滝口清昭(東京大学 生産技術研究所 機械・生体系部門 特任准教授)
河野賢司(東京大学 生産技術研究所 機械・生体系部門 特任研究員)
車両など移動体を利用した近接場通信またはセンシングを行う際,固定機器と異なり移動体では接地が困難なため,安定した基準電位の確保が課題であった。我々は,多重極構造の電極配置に対して印加する電界を制御することで相対的に電界が限りなくゼロとなる領域に着目し,この積極的に生成されたゼロの領域を仮想的な基準電位として用いるデバイスの試作,原理確認を行った。
【目次】
1.開発背景
2.スマートリファレンスの原理
2.1 多重極構造
2.2 構造体と波長の関係
3.スマートリファレンスの原理試作
3.1 シミュレーションによる確認
3.2 試作による確認
4.応用分野
(1) 通信分野
(2) センシング
(3) 医療分野
5.今後の課題
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SERIES 先進国型情報化社会に貢献するヒューマンシグナルインターフェース
安心,安全,健康生活のためのセンサ開発(5)
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液流センサを用いた高齢者見守りシステムの開発
Development of Liquid Flow Sensor System to Confi rm Safety of Elderly Person
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三田地成幸(東京工科大学 コンピュータサイエンス学部 大学院バイオ・情報メディア研究科 教授)
三田地研では安心,安全,健康生活のための各種センサの開発(ヒューマンシグナルインターフェースの研究開発)を行っている。今回は,高齢者の間接的安否確認を目的とした液流センサを用いた高齢者見守りシステムの開発を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.液流検出センサの原理と構造
3.回転型液流検出センサ試作品の評価
4.回転型液流検出センサによる独居高齢者を想定した現場実験
5.液流センサのLAN 接続によるアラーム送信実験
6.乱流型液流センサの試作と現場試験結果
7.まとめ
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海外‘Niche’ビジネスレポート
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韓国の家庭用精米機市場
Rice Polisher Market in South Korea
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Global IBIS 編集部
【目次】
1.韓国の米消費量
2.韓国における精米
3.韓国の家庭用精米機メーカー
(1) LEE HWA 産業社
(2) 韓国NARACK 販売(株)
(3) (株)SUNG SAN 企業
4.今後の家庭用精米機市場
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機能材料マーケットデータ
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コージェネレーションシステムの市場動向
Market Trend of Cogeneration System
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【目次】
1. 概要
2. 種類
2.1 内燃機関系
(1) ディーゼルエンジン方式
(2) ガスエンジン方式
(3) ガスタービン方式
2.2 燃料電池システム
(1) PEFC
(2) PAFC
(3) MCFC
(4) SOFC
3.市場規模
4.企業動向
(1) 東京ガス
(2) 大阪ガス
(3) 川崎重工業
(4) ホンダ(本田技研工業)
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HEV・EV 用カーエレクトロニクス製品と樹脂材料技術
Resin for Automotive Electronics of HEV and EV
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神谷有弘((株)デンソー 電子機器事業グループ 電子基盤技術開発部 基盤技術開発室 室長)
自動車制御の電子化が進展している。車両に搭載されるECUの個数が100個以上になり,電子製品にはより小型に,より軽くが求められている。また,それぞれが高機能・複雑化しており,単品での消費電力も増加傾向にある。そのため,電子製品設計において,放熱設計の重要性が高まっている。それらを実現するために放熱構造設計とともに放熱材料の役割が重要になっている。HEV・EVにおいては,大電流モータ制御を実現する小型PCUのさまざまな構造が提案されている。それらを支える樹脂材料の特性を整理して論ずる。
【目次】
1.はじめに
2.車載エレクトロニクスの動向
3.車載エレクトロニクスの導入分野
4.HEV・EV化の動向
5.車載エレクトロニクス製品の基本構成とその放熱,耐熱実装技術
(1) アクチュエータ制御製品の放熱設計事例
(2) ECUの事例と実装技術
6.HEV車インバータの放熱構造
(1) 放熱経路の低熱抵抗化の例
(2) 放熱経路の拡張,拡大化の例
7.車載エレクトロニクスの放熱材料への要求特性
(1) 高放熱性
(2) 電気特性
(3) 高信頼性
(4) 低汚染性
(5) 密着性
(6) 価格
8.まとめ
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難燃性マグネシウム
Non-combustible Magnesium Alloy
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坂本 満((独)産業技術総合研究所 サステナブルマテリアル研究部門 主幹研究員)
輸送機器の省エネルギーと二酸化炭素排出量の低減に直結する軽量材料であり,難燃性ゆえに安全・安心な基幹材料候補である難燃性マグネシウム合金の現状について紹介する。次世代の高速輸送システムであるエアロトレインの機体構造として,押出し形材による大型溶接構造体の製作例を中心に実用化の現状を解説する。
【目次】
1.研究の背景
2.生産者目線ではなく消費者目線の技術開発
3.マグネシウムにおける最大の課題―カルシウム添加による難燃性の発見―
4.技術研究の現状
4.1 次世代の高速輸送システム「エアロトレイン」
4.2 アプリケーションからの技術開発―エアロトレイン機体構造体化―
5.今後の課題
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銀塩写真技術を応用した透明導電性フィルム「EXCLEAR」
Transparent Conductive Film Incorporating Silver Halide Photographic Technologies
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中台加津男(富士フイルム(株) 産業機材事業部 技術担当部長)
富士フイルムの開発した銀塩写真技術を応用した透明導電性フィルム「エクスクリア(EXCLEAR)」は,フィルム上に微細な銀メッシュ構造を形成することにより,きわめて低い表面抵抗と高い光透過性を実現した。本稿では,透明電極材料や透明シールド材料などの応用事例を通じて,従来の透明導電性フィルムでは実現できなかったフレキシブル性や立体成型技術への応用などの特徴を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.銀塩写真技術を応用した透明導電性フィルムの原理
3.全面導電化技術と無機EL電極への応用
4.3次元成型加工と組み合わせた透明シールド材料としての応用
5.おわりに
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耐熱・高加工性透明材料
Heat Resistance and High Processability Transparent Material
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岩浜隆裕(ダイセル化学工業(株) 新事業企画開発室 主任部員)
当社で進めているオプトデバイスマテリアルに関する展開状況を紹介する。特に,光学部品向けのUV/熱硬化型光学用耐熱透明材料と,各種フィルムや成型品向けの微細加工用UV硬化型材料を中心に取り上げ,市場要求に対する課題と当社アプローチ,その特徴について解説する。
【目次】
1. はじめに
2.内 容
2.1 UV/熱硬化型光学用耐熱透明材料
(1) 硬化収縮率と硬化速度
(2) 強靭化
2.2 微細加工用UV硬化型材料
3.おわりに
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LED用途におけるLCPの高反射率・放熱技術
High Refl ective and Thermal Conductive LCP Technologies for the High Power LED Application
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岡本 敏(住友化学(株) 情報電子化学品研究所 スーパーエンプラグループ 上席研究員 グループマネージャー)
LEDの用途展開は,照明,車載へと開発がシフトし,高出力LEDが不可欠な開発要素となっている。具体的にパッケージに用いる高耐熱性樹脂の高反射率化,実装材料の放熱化などが課題となっており,当社では独自の技術,触媒法による白色化やLCPの可溶化などを駆使して,それぞれパッケージ筐体,放熱基板への取り組みを開始しており,本稿にて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.LCPの高反射率技術
2.1 LCPの触媒法による重合技術
2.2 LCP白色グレードとLED用途への展開
2.3 LEDパッケージ用コンパウンドグレード
3.LCPの放熱技術
3.1 LEDにおける放熱材料の役割
3.2 LCPの配向と高熱伝導化
3.2.1 LCPの配向と熱伝導性
3.2.2 LCPの高熱伝導性フィラーとのコンポジット化
3.3 LCPの可溶化技術と放熱基板
3.3.1 LCPの可溶化
3.3.2 可溶性LCPを絶縁層に用いた放熱基板
4.おわりに
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電極間を高い信頼性で接合する熱硬化性接合材
Thermosetting Joint Material with High Joint Reliability of Interelectrode
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中林孝氏((株)タムラ製作所 電子化学事業本部 開発部 開発統括部 マネージャー)
スマートフォンやノートパソコンなどの電子部品実装や,モジュール間をつなぐ基板電極の接合のほか,太陽電池,LEDの各電極間接合用として実績がある「低圧・低温で接合と樹脂補強が同時にできる鉛フリー・VOCフリー・ハロゲンフリーの熱硬化性接合材料」について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.熱硬化性接合材
2.1 部品接合用/SAM10
2.2 モジュール間接合用/SAM30
3.まとめと今後の課題
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Material Report R&D
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新しい自動車内装表皮用PVCパウダースラッシュ材料
New PVC Powder Slush Compound for Automotive Interior Skin
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柳井康一(日本ゼオン(株) 総合開発センター 加工品開発研究所 所長)
パウダースラッシュ成形は,自動車内装表皮材のような比較的大型で複雑な形状が賦型できる成形方法である。今回開発した新しいPVCパウダースラッシュ材料は,自動車助手席エアバッグ部分のシームレス化に対応した,従来に無い優れた耐熱性・耐寒性を有する材料である。本稿ではパウダースラッシュ成形について概説するとともに,この新しいPVC材料の特徴について述べる。
【目次】
1.はじめに
2.インストルメントパネルの構造
3.パウダースラッシュ成形とは
4.パウダースラッシュ材料
5.新しいPVCパウダースラッシュ材料の開発経緯
6.新しいPVCパウダースラッシュ材の特徴
(1) 耐熱性
(2) 耐寒性
(3) まとめ
7.今後の展開について
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人工アースデバイス“スマートリファレンス”の開発
Development of Artifi cial Earth Device “Smart Reference”
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滝口清昭(東京大学 生産技術研究所 機械・生体系部門 特任准教授)
河野賢司(東京大学 生産技術研究所 機械・生体系部門 特任研究員)
車両など移動体を利用した近接場通信またはセンシングを行う際,固定機器と異なり移動体では接地が困難なため,安定した基準電位の確保が課題であった。我々は,多重極構造の電極配置に対して印加する電界を制御することで相対的に電界が限りなくゼロとなる領域に着目し,この積極的に生成されたゼロの領域を仮想的な基準電位として用いるデバイスの試作,原理確認を行った。
【目次】
1.開発背景
2.スマートリファレンスの原理
2.1 多重極構造
2.2 構造体と波長の関係
3.スマートリファレンスの原理試作
3.1 シミュレーションによる確認
3.2 試作による確認
4.応用分野
(1) 通信分野
(2) センシング
(3) 医療分野
5.今後の課題
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SERIES 先進国型情報化社会に貢献するヒューマンシグナルインターフェース
安心,安全,健康生活のためのセンサ開発(5)
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液流センサを用いた高齢者見守りシステムの開発
Development of Liquid Flow Sensor System to Confi rm Safety of Elderly Person
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三田地成幸(東京工科大学 コンピュータサイエンス学部 大学院バイオ・情報メディア研究科 教授)
三田地研では安心,安全,健康生活のための各種センサの開発(ヒューマンシグナルインターフェースの研究開発)を行っている。今回は,高齢者の間接的安否確認を目的とした液流センサを用いた高齢者見守りシステムの開発を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.液流検出センサの原理と構造
3.回転型液流検出センサ試作品の評価
4.回転型液流検出センサによる独居高齢者を想定した現場実験
5.液流センサのLAN 接続によるアラーム送信実験
6.乱流型液流センサの試作と現場試験結果
7.まとめ
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海外‘Niche’ビジネスレポート
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韓国の家庭用精米機市場
Rice Polisher Market in South Korea
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Global IBIS 編集部
【目次】
1.韓国の米消費量
2.韓国における精米
3.韓国の家庭用精米機メーカー
(1) LEE HWA 産業社
(2) 韓国NARACK 販売(株)
(3) (株)SUNG SAN 企業
4.今後の家庭用精米機市場
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機能材料マーケットデータ
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コージェネレーションシステムの市場動向
Market Trend of Cogeneration System
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【目次】
1. 概要
2. 種類
2.1 内燃機関系
(1) ディーゼルエンジン方式
(2) ガスエンジン方式
(3) ガスタービン方式
2.2 燃料電池システム
(1) PEFC
(2) PAFC
(3) MCFC
(4) SOFC
3.市場規模
4.企業動向
(1) 東京ガス
(2) 大阪ガス
(3) 川崎重工業
(4) ホンダ(本田技研工業)
