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月刊ファインケミカル 2014年12月号

【特集】自己修復性ポリマーの最新技術と産業への展開

商品コード: F1412

  • 発行日: 2014年12月15日発行
  • 価格(税込): 7,560 円
  • 体裁: B5判
  • ISBNコード: 0913-6150

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目次

【特集】自己修復性ポリマーの最新技術と産業への展開
Advanced Technology of Self-Healing polymers and the Application to Industry
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特集にあたって
Introduction

伊藤耕三(東京大学)


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環動高分子材料がもたらす機能とその実用化
Functions and Applications of Slide-Ring Material

野田結実樹 (アドバンスト・ソフトマテリアルズ(株))

 ポリロタキサンの環状分子同士を架橋した環動高子分子材料は, 架橋点が自由に動くことで, 従来の化学架橋高分子とは異なる特異的な物性を示すことがわかってきている。本稿では環動高分子材料の特徴をはじめ, 最近急速に実用化が進んでいる応用製品について解説する。

【目次】
1. はじめに
2. 環動高分子材料の特徴
3. ポリロタキサン製品
4. 傷修復性塗料への応用
5. その他の応用事例
6. おわりに


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動的共有結合を利用した完全自己修復性ポリマーの開発
Autonomously Self-Healing Polymeric Materials with Dynamic Covalent Bonds

今任景一 (東京工業大学)
後関頼太 (東京工業大学)
大塚英幸 (東京工業大学)

 高分子材料での自己修復実現に向けて, その一つのシステムである動的共有結合を利用したアプローチが注目を集めている。本稿では, その中でも特殊な室温・空気中で平衡系にある動的共有結合に着目し, この動的共有結合の特異性と, この結合を有する化学ゲルの自己修復特性に関連した最近の研究成果を紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 自己修復性高分子材料開発へのアプローチ
3. 室温・空気中で解離・結合の平衡状態にある動的共有結合
4. 架橋高分子中の動的共有結合の組み換え反応とネットワークの構造再編成
5. 完全自己修復性の化学ゲル
6. おわりに


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ポリフランジメチレンサクシネートのビスマレイミドによる架橋体の修復性
 -架橋剤の柔軟性と架橋密度がポリマーの修復性に与える影響-
Healing Ability of Poly(2,5-Furandimethylene Succinate)Crosslinked with Bis-Maleimide : Effects of Mobility of Crosslinker and Crosslink Density on Healing

吉江尚子(東京大学)

 ポリ(2,5-フランジメチレンサクシネート)をビスマレイミドで架橋したネットワークポリマーについて, ビスマレイミドの剛直性や架橋密度と自己修復性(室温自発修復性)の関係を整理し, 自己修復のために必要とされる分子運動性について考察する。また, 外部刺激を利用した修復についても述べ, ネットワークポリマーが修復性をもつための条件を議論する。

【目次】
1. はじめに
2. 架橋反応
3. 架橋体の機械特性
4. 架橋体の自己修復性
5. 溶媒膨潤による修復性の向上
6. 修復性に対する架橋体の化学構造の影響
7. ビスマレイミド溶液を修復剤とする修復性
8. 加熱修復
9. おわりに


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シクロデキストリンによるホスト-ゲスト相互作用を用いた自己修復ポリマーの開発
Development of Self-Healing Polymers Using Host-Guest Interactions of Cyclodextrins

原田明 (大阪大学)

 近年, 自己修復材料に多大の関心が寄せられている。これは資源やエネルギー, 環境の問題を軽減する一つの方法として有効であると考えられるからである。わたしたちはシクロデキストリンとゲスト分子をポリマー鎖に組み込むことにより, 切断しても, 元に戻る材料を開発することができたので紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. シクロデキストリンによる高分子鎖の認識
2.1 高分子主鎖の認識
2.2 高分子側鎖の認識
3. ホストポリマーとゲストポリマーによる超分子ゲルの形成
4. 超分子ゲルの自己修復
5. 外部刺激による自己修復機能の制御
6. CDとアダマンタンを側鎖に有するポリマーによる完全自己修復
7. 分子認識による巨視的自己組織化
8. 光による巨視的自己組織化の制御
9. 溶媒によるスイッチング
10. 光によるヒドロゲルの伸縮
11. おわりに


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ダングリング鎖の分子運動を利用した自己修復性ポリマーの開発
Study on Self-Healing Behavior of a Weak Gel with Dangling Chains

山口政之 (北陸先端科学技術大学院大学)

 高分子は分子拡散により自己修復性を示す。これは絡み合い相互作用により接着面がただちに剥離しないことに基づいており, クラックヒーリングと呼ばれている。ただし, 一般的には修復が生じる条件で巨視的な流動も発生する。一方, ダングリング鎖に富む緩い架橋体であれば巨視的な流動を示すことなく自己修復性を示す。

【目次】
1. クラックヒーリング
2. ダングリング鎖の利用
3. おわりに


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有機-無機ネットワークからなるナノコンポジットゲルの自己修復
Self-Healing in Nanocomposite Gels Consisting of Organic-Inorganic Network

原口和敏 (日本大学)

 近年, 安全性・耐久性に革新的な進歩をもたらす“自己修復能”に対する注目度が高まり, 高分子から無機材料に至る広い分野で研究が進められている。本稿では, 自己修復性を発現する高分子および高分子ヒドロゲルについて概説した後, 特に有機-無機ネットワーク構造を有するナノコンポジットゲルの自己修復能について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 人工材料の自己修復性
3. 強靱な高分子ヒドロゲルの開発と自己修復性
4. NCゲルのネットワーク構造と物性
4.1 NCゲルのネットワーク構造
4.1.1 クレイの層状剥離と均一分散
4.1.2 高分子鎖形態
4.1.3 架橋(ネットワーク)形成
4.1.4 架橋密度および架橋形態
4.1.5 ネットワークの変形
4.1.6 ダングリング・ループ鎖の存在
4.1.7 高分子鎖の特徴
4.2 NCゲルの自己修復性
5.おわりに


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高い磁気転移温度を持つハーフメタル酸化物新材料
A New Half-Metallic A-and-B-Site-Ordered Perovskite Oxide with a High Transition Temperature

島川祐一 (京都大学)

 室温よりもはるかに高い磁気転移温度をもつ新しいフェリ磁性材料, A-Bサイト秩序型ペロブスカイト構造酸化物CaCu3Fe2Re2O12の合成に高圧法を用いて成功した。この材料は, 伝導電子のスピンが一方向に揃ったハーフメタルである可能性が電子状態計算から示唆され, 実際に磁気抵抗効果が観測される。このような高い転移温度をもつ伝導性磁性酸化物は, 将来のスピントロニクスを支える材料になる可能性を秘めている。得られた新材料の合成と基礎物性について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. A-Bサイト秩序型ペロブスカイト酸化物CaCu3Fe2Re2O12
3. CaCu3Fe2Re2O12の物性と磁気構造,電子状態
4. CaCu3Fe2Re2O12の応用展開に向けた注目点


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<連載講座>
医薬品開発の流れと製薬業界の動向~品質管理の重要性とプロセス制御~ 第14回

GMPと品質

橋本光紀 (医薬研究開発コンサルテイング)

【目次】
1. はじめに
2. デザインスペース
3. GMPの歴史
4. GMP組織と責任
5. 品質保証
6. GMP適合性評価
7. 委受託における品質保証
8. おわりに


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ケミカルプロフィル


ジビニルベンゼン(Divinyl benzene)
ペンタメチルジエチレントリアミン(N,N,N',N'',N''-Pentamethyl diethylene triamine)


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ニュースダイジェスト

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