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【研究開発情報】
Report of Research & Development
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高機能化有機熱電変換材料の開発
Organic Thermoelectric Materials with High Performance
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戸嶋直樹(山口東京理科大学 工学部 応用化学科 教授;先進材料研究所 所長)
導電性高分子を無機ナノ粒子と組み合わせることで,従来にない高い熱電変換性能をもたせることに成功した。従来,無機半導体の独壇場だった熱電変換の分野に,フレキシブルで加工性に優れるという特徴をもった導電性高分子が活躍の場を広げている。ここでは,導電性高分子を用いた有機熱電変換材料の開発の歴史を踏まえつつ,無機ナノ粒子とのハイブリッド化による性能向上に関する最近の成果を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.有機熱電変換材料
3.ハイブリッド化による機能向上
4.おわりに
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R-(+)-α-リポ酸のγ-シクロデキストリンによる包接安定化
Stabilization of R-(+)-α-Lipoic Acid by Complexation with γ-Cyclodextrin
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生田直子((株)シクロケムバイオ)
上梶友記子((株)シクロケムバイオ)
石田善行((株)シクロケムバイオ)
中田大介((株)シクロケム)
浦野明人((株)シクロケム)
寺尾啓二((株)シクロケム)
α-リポ酸は生体のエネルギー生産反応において補酵素として働く不可欠な物質であるが,体内に存在するR-(+)-型はきわめて不安定であるため,R-(+)-型の遊離酸を安定に配合したサプリメントなどの製造は困難であった。本研究開発では,環状のオリゴ糖であるシクロデキストリン包接によるR-(+)-α-リポ酸の安定化を目的とし,α-リポ酸とα-CD,β-CD,γ-CD各包接複合体の熱と酸に対する安定性を評価したので報告する。
【目次】
1. はじめに
2.R-(+)-α-リポ酸/CD包接複合体の作製と包接化の確認
3.R-(+)-α-リポ酸/CD 包接複合体中のR-(+)-α-リポ酸の含有量の確認
4.R-(+)-α-リポ酸/CD 包接複合体の熱安定性試験
5.R-(+)-α-リポ酸/γ-CD 包接複合体の酸安定性試験
6.R-(+)-α-リポ酸/γ-CD 包接複合体の溶解性確認
7.R-(+)-α-リポ酸/γ-CD 包接複合体の急性毒性試験
8.おわりに
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伸縮性と高導電性を有する高分子フィルムの開発
Development of Elastic and Highly Conductive Polymer Films
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奥崎秀典(山梨大学 大学院 医学工学総合研究部 有機ロボティクス講座 准教授)
李 悦忱(山梨大学 大学院 医学工学総合研究部 有機ロボティクス講座 修士課程)
堀井辰衛(山梨大学 大学院 医学工学総合研究部 有機ロボティクス講座 修士課程)
PEDOT/PSSはコロイド分散可能な導電性高分子であり,プリンテッド・エレクトロニクスへの応用が期待されている。しかし,そのフィルムは伸縮性に乏しく脆弱であるという問題があった。最近,アラビトールのような可塑性を有する糖アルコールの添加・熱処理により,伸縮性と高導電性を併せ持つフィルムの作製に成功した。得られたフィルムの電気・力学特性ならびに構造変化について,これまで得られて知見を中心に紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.PEDOT/PSS
3.PEDOT/PSS/Araフィルムの作製と引張り特性
4.電気電導度
5.熱重量変化と熱機械特性
6.高次構造およびモルフォロジー
7.おわりに
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環境負荷の少ない繊維用リン系難燃剤の開発
Development of Eco.friendly Phosphorus.based Flame Retardants for Textile
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柘植好揮(日華化学(株) 研究開発本部 国際技術開発部 難燃グループ グループリーダー)
インテリアカーテンやカーシートにはポリエステル繊維が多用されている。それらは安全のために難燃基準を満たすことが求められており,難燃加工が行われている。従来は臭素系難燃剤が主に使用されてきたが,環境に対する懸念から臭素系難燃剤からリン系難燃剤へと移行してきている。本稿では新規に開発したリン系難燃剤について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.HBCDの規制動向
3.新規リン系難燃剤
4.難燃試験結果
4.1 試験A:インテリアカーテン
4.2 試験B:自動車内装材(カーシート)
5.おわりに
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生分解性プラスチックを素材とした多孔質膜の開発と応用
Development and Application of Porous Membranes of Biodegradable Plastics
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田中孝明(新潟大学 工学部 機能材料工学科 准教授)
近年,環境問題への関心の高まりから,生分解性プラスチックの応用が広がりつつある。本稿では,ポリ乳酸などの生分解性プラスチックを多孔質化することにより,マイクロメートルオーダーの粒子を分離可能な濾過膜を作製する技術と,その多孔質膜に荷電性高分子・無機粒子を複合化した生分解性吸着膜の開発研究を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.生分解性プラスチック
3.バイオ生産プロセスにおける濾過分離と生分解性プラスチック製濾過膜
4.生分解性プラスチックの多孔質化
5.ポリ乳酸製多孔質膜の作製と分解実験
6.ポリブチレンサクシネート製多孔質膜の作製
7.生分解性プラスチック製多孔質膜と生分解性吸着剤との複合化
8.おわりに
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可溶性羊毛タンパク質を用いた機能性パーマ剤の開発と応用
Development and Application of Functional Permanent Waving Agent using Soluble Wool Protein
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瀧上昭治(群馬大学 研究・産学連携戦略推進機構 機器分析センター 准教授)
羊毛にチオグリコール酸をアルカリ存在下で作用させると,S-S←→SH 交換反応機能を保持し可溶性羊毛タンパク質(CMADK)が合成される。低分子量のCMADKをパーマ還元液に添加したパーマ剤を用いて毛髪のブリーチとパーマ処理を行い,毛髪のダメージに及ぼすCMADKの効果を調べた。CMADKの添加によりキューティクル表面のダメージは著しく抑制され,毛髪の機械強度の低下も抑えられた。
【目次】
1. はじめに
2.可溶性羊毛タンパク質の調製とキャラクタリゼーション
3.可溶性羊毛タンパク質の機能性パーマ剤への応用
3.1 毛髪のブリーチとパーマ処理
3.2 ブリーチとパーマ処理した毛髪の表面形状
3.3 ブリーチとパーマ処理した毛髪の物性
3.4 パーマのウェーブ形状と毛髪物性に及ぼすCMADKの効果
4.おわりに
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光機能無機材料の粒子形態制御合成技術 ―光散乱制御による機能向上―
Particle Morphology Control Synthesis Techniques of Photo.Functional Inorganic Materials
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冨田恒之(東海大学 理学部 化学科 講師)
次世代固体照明として普及の始まった白色LED などで用いられている蛍光体は光機能無機材料の一種である。これらデバイスでは可視光の散乱による光の取り出し効率低下が一つの課題とされていた。そこで蛍光体のナノ粒子化による光散乱抑制とそれによる機能向上の可能性,ならびにそのような蛍光体粒子の形態制御合成技術について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.次世代固体照明(白色LED)
3.微粒子合成法
4.水熱・ソルボサーマル法
5.均一沈殿法
6.おわりに
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強制薄膜式マイクロリアクターを用いた開発と応用展望
Research on Forced Thin Film microReactor and its Applications
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前川昌輝(エム・テクニック(株) 研究開発グループ)
榎村眞一(エム・テクニック(株) 代表取締役社長)
日々進歩する各種の製品要求を満足するための材料および製造プロセスが常に研究されている。本稿では,新規材料開発ならびにプロセス革新に向けてわれわれが新しく開発した,強制薄膜式マイクロリアクターの原理とそれを用いた開発ならびに応用展望を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.強制薄膜式マイクロリアクターの原理と特徴
3.マイクロ流路の理論解析ならびに流れ解析
4.強制薄膜式マイクロリアクターを用いた開発
4.1 有機合成
4.2 金属微粒子の作製
4.3 エマルション
4.4 その他の微粒子の作製
5.強制薄膜式マイクロリアクターの応用展望
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連載講座 高活性安定化添加剤の創造と開発をめざして(5)
chap.1 酸素の功罪と自動酸化
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連鎖開始反応―光(酸化)劣化と動力学
Chain Initiating Reactions ― Photo(oxidative)Degradation and Kinetics
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大勝靖一(工学院大学名誉教授)
有機製品の自動酸化劣化において,連鎖開始反応に共通の重要な因子は熱と光である。これらの因子を比較し,光劣化の重要性を記述する。次いで,光劣化を防止するには主に紫外線吸収剤が使用されるが,この性能を評価し,新しい紫外線吸収剤を分子設計する目的があった場合,どのような研究法を用いればよいかについて議論する。
【目次】
1. はじめに
2.連鎖開始反応の重要な因子
3.光劣化開始反応の防止
4.光劣化開始反応の動力学
5.現行の劣化試験法の問題点を改善するには
6.おわりに
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連載 触媒からみる化学工業の未来(30)
原子力発電に用いられる水素爆発防止触媒
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室井髙城(アイシーラボ代表;早稲田大学 招聘研究員;神奈川大学 非常勤講師)
東日本大震災によってもたらされた福島第一原子力発電所の事故は,周辺地域と海洋の汚染を引き起こした。主原因は水素爆発による放射性物質の飛散。現在も原子炉の冷却作業が続いている。原子力発電所で用いられている気体廃棄処理系のトリチウムを含む水素除去触媒と,炉心冷却管喪失などの重大事故時の水素爆発防止触媒について紹介する。
【目次】
1.原子力発電所
2.沸騰水型原子炉(BWR)
3.加圧水型原子炉(PWR)
4.再結合器
4.1 再結合触媒
4.2 再結合器反応条件
4.3 触媒劣化
5.シビアアクシデント時の水素燃焼対策
5.1 可燃性ガス濃度制御システム
5.2 ヨウ素による触媒被毒
6.おわりに
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ケミカルプロフィル
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モルホリン
(Morphorine)
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【目次】
(1) 概要
(2) 毒性
(3) 製法
(4) 生産
(5) 需要
(6) 価格
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ニュースダイジェスト
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海外編
国内編
Report of Research & Development
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高機能化有機熱電変換材料の開発
Organic Thermoelectric Materials with High Performance
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戸嶋直樹(山口東京理科大学 工学部 応用化学科 教授;先進材料研究所 所長)
導電性高分子を無機ナノ粒子と組み合わせることで,従来にない高い熱電変換性能をもたせることに成功した。従来,無機半導体の独壇場だった熱電変換の分野に,フレキシブルで加工性に優れるという特徴をもった導電性高分子が活躍の場を広げている。ここでは,導電性高分子を用いた有機熱電変換材料の開発の歴史を踏まえつつ,無機ナノ粒子とのハイブリッド化による性能向上に関する最近の成果を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.有機熱電変換材料
3.ハイブリッド化による機能向上
4.おわりに
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R-(+)-α-リポ酸のγ-シクロデキストリンによる包接安定化
Stabilization of R-(+)-α-Lipoic Acid by Complexation with γ-Cyclodextrin
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生田直子((株)シクロケムバイオ)
上梶友記子((株)シクロケムバイオ)
石田善行((株)シクロケムバイオ)
中田大介((株)シクロケム)
浦野明人((株)シクロケム)
寺尾啓二((株)シクロケム)
α-リポ酸は生体のエネルギー生産反応において補酵素として働く不可欠な物質であるが,体内に存在するR-(+)-型はきわめて不安定であるため,R-(+)-型の遊離酸を安定に配合したサプリメントなどの製造は困難であった。本研究開発では,環状のオリゴ糖であるシクロデキストリン包接によるR-(+)-α-リポ酸の安定化を目的とし,α-リポ酸とα-CD,β-CD,γ-CD各包接複合体の熱と酸に対する安定性を評価したので報告する。
【目次】
1. はじめに
2.R-(+)-α-リポ酸/CD包接複合体の作製と包接化の確認
3.R-(+)-α-リポ酸/CD 包接複合体中のR-(+)-α-リポ酸の含有量の確認
4.R-(+)-α-リポ酸/CD 包接複合体の熱安定性試験
5.R-(+)-α-リポ酸/γ-CD 包接複合体の酸安定性試験
6.R-(+)-α-リポ酸/γ-CD 包接複合体の溶解性確認
7.R-(+)-α-リポ酸/γ-CD 包接複合体の急性毒性試験
8.おわりに
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伸縮性と高導電性を有する高分子フィルムの開発
Development of Elastic and Highly Conductive Polymer Films
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奥崎秀典(山梨大学 大学院 医学工学総合研究部 有機ロボティクス講座 准教授)
李 悦忱(山梨大学 大学院 医学工学総合研究部 有機ロボティクス講座 修士課程)
堀井辰衛(山梨大学 大学院 医学工学総合研究部 有機ロボティクス講座 修士課程)
PEDOT/PSSはコロイド分散可能な導電性高分子であり,プリンテッド・エレクトロニクスへの応用が期待されている。しかし,そのフィルムは伸縮性に乏しく脆弱であるという問題があった。最近,アラビトールのような可塑性を有する糖アルコールの添加・熱処理により,伸縮性と高導電性を併せ持つフィルムの作製に成功した。得られたフィルムの電気・力学特性ならびに構造変化について,これまで得られて知見を中心に紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.PEDOT/PSS
3.PEDOT/PSS/Araフィルムの作製と引張り特性
4.電気電導度
5.熱重量変化と熱機械特性
6.高次構造およびモルフォロジー
7.おわりに
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環境負荷の少ない繊維用リン系難燃剤の開発
Development of Eco.friendly Phosphorus.based Flame Retardants for Textile
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柘植好揮(日華化学(株) 研究開発本部 国際技術開発部 難燃グループ グループリーダー)
インテリアカーテンやカーシートにはポリエステル繊維が多用されている。それらは安全のために難燃基準を満たすことが求められており,難燃加工が行われている。従来は臭素系難燃剤が主に使用されてきたが,環境に対する懸念から臭素系難燃剤からリン系難燃剤へと移行してきている。本稿では新規に開発したリン系難燃剤について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.HBCDの規制動向
3.新規リン系難燃剤
4.難燃試験結果
4.1 試験A:インテリアカーテン
4.2 試験B:自動車内装材(カーシート)
5.おわりに
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生分解性プラスチックを素材とした多孔質膜の開発と応用
Development and Application of Porous Membranes of Biodegradable Plastics
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田中孝明(新潟大学 工学部 機能材料工学科 准教授)
近年,環境問題への関心の高まりから,生分解性プラスチックの応用が広がりつつある。本稿では,ポリ乳酸などの生分解性プラスチックを多孔質化することにより,マイクロメートルオーダーの粒子を分離可能な濾過膜を作製する技術と,その多孔質膜に荷電性高分子・無機粒子を複合化した生分解性吸着膜の開発研究を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.生分解性プラスチック
3.バイオ生産プロセスにおける濾過分離と生分解性プラスチック製濾過膜
4.生分解性プラスチックの多孔質化
5.ポリ乳酸製多孔質膜の作製と分解実験
6.ポリブチレンサクシネート製多孔質膜の作製
7.生分解性プラスチック製多孔質膜と生分解性吸着剤との複合化
8.おわりに
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可溶性羊毛タンパク質を用いた機能性パーマ剤の開発と応用
Development and Application of Functional Permanent Waving Agent using Soluble Wool Protein
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瀧上昭治(群馬大学 研究・産学連携戦略推進機構 機器分析センター 准教授)
羊毛にチオグリコール酸をアルカリ存在下で作用させると,S-S←→SH 交換反応機能を保持し可溶性羊毛タンパク質(CMADK)が合成される。低分子量のCMADKをパーマ還元液に添加したパーマ剤を用いて毛髪のブリーチとパーマ処理を行い,毛髪のダメージに及ぼすCMADKの効果を調べた。CMADKの添加によりキューティクル表面のダメージは著しく抑制され,毛髪の機械強度の低下も抑えられた。
【目次】
1. はじめに
2.可溶性羊毛タンパク質の調製とキャラクタリゼーション
3.可溶性羊毛タンパク質の機能性パーマ剤への応用
3.1 毛髪のブリーチとパーマ処理
3.2 ブリーチとパーマ処理した毛髪の表面形状
3.3 ブリーチとパーマ処理した毛髪の物性
3.4 パーマのウェーブ形状と毛髪物性に及ぼすCMADKの効果
4.おわりに
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光機能無機材料の粒子形態制御合成技術 ―光散乱制御による機能向上―
Particle Morphology Control Synthesis Techniques of Photo.Functional Inorganic Materials
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冨田恒之(東海大学 理学部 化学科 講師)
次世代固体照明として普及の始まった白色LED などで用いられている蛍光体は光機能無機材料の一種である。これらデバイスでは可視光の散乱による光の取り出し効率低下が一つの課題とされていた。そこで蛍光体のナノ粒子化による光散乱抑制とそれによる機能向上の可能性,ならびにそのような蛍光体粒子の形態制御合成技術について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.次世代固体照明(白色LED)
3.微粒子合成法
4.水熱・ソルボサーマル法
5.均一沈殿法
6.おわりに
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強制薄膜式マイクロリアクターを用いた開発と応用展望
Research on Forced Thin Film microReactor and its Applications
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前川昌輝(エム・テクニック(株) 研究開発グループ)
榎村眞一(エム・テクニック(株) 代表取締役社長)
日々進歩する各種の製品要求を満足するための材料および製造プロセスが常に研究されている。本稿では,新規材料開発ならびにプロセス革新に向けてわれわれが新しく開発した,強制薄膜式マイクロリアクターの原理とそれを用いた開発ならびに応用展望を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.強制薄膜式マイクロリアクターの原理と特徴
3.マイクロ流路の理論解析ならびに流れ解析
4.強制薄膜式マイクロリアクターを用いた開発
4.1 有機合成
4.2 金属微粒子の作製
4.3 エマルション
4.4 その他の微粒子の作製
5.強制薄膜式マイクロリアクターの応用展望
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連載講座 高活性安定化添加剤の創造と開発をめざして(5)
chap.1 酸素の功罪と自動酸化
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連鎖開始反応―光(酸化)劣化と動力学
Chain Initiating Reactions ― Photo(oxidative)Degradation and Kinetics
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大勝靖一(工学院大学名誉教授)
有機製品の自動酸化劣化において,連鎖開始反応に共通の重要な因子は熱と光である。これらの因子を比較し,光劣化の重要性を記述する。次いで,光劣化を防止するには主に紫外線吸収剤が使用されるが,この性能を評価し,新しい紫外線吸収剤を分子設計する目的があった場合,どのような研究法を用いればよいかについて議論する。
【目次】
1. はじめに
2.連鎖開始反応の重要な因子
3.光劣化開始反応の防止
4.光劣化開始反応の動力学
5.現行の劣化試験法の問題点を改善するには
6.おわりに
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連載 触媒からみる化学工業の未来(30)
原子力発電に用いられる水素爆発防止触媒
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室井髙城(アイシーラボ代表;早稲田大学 招聘研究員;神奈川大学 非常勤講師)
東日本大震災によってもたらされた福島第一原子力発電所の事故は,周辺地域と海洋の汚染を引き起こした。主原因は水素爆発による放射性物質の飛散。現在も原子炉の冷却作業が続いている。原子力発電所で用いられている気体廃棄処理系のトリチウムを含む水素除去触媒と,炉心冷却管喪失などの重大事故時の水素爆発防止触媒について紹介する。
【目次】
1.原子力発電所
2.沸騰水型原子炉(BWR)
3.加圧水型原子炉(PWR)
4.再結合器
4.1 再結合触媒
4.2 再結合器反応条件
4.3 触媒劣化
5.シビアアクシデント時の水素燃焼対策
5.1 可燃性ガス濃度制御システム
5.2 ヨウ素による触媒被毒
6.おわりに
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ケミカルプロフィル
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モルホリン
(Morphorine)
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【目次】
(1) 概要
(2) 毒性
(3) 製法
(4) 生産
(5) 需要
(6) 価格
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ニュースダイジェスト
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海外編
国内編
