機能材料 発売日・バックナンバー

著者一覧
今井昭夫　　テクノリエゾン事務所
船津公人　　奈良先端科学技術大学院大学　
小林定之　　東レ(株)　
石井佑弥　　京都工芸繊維大学　
丸山純　　(地独)大阪産業技術研究所　


目次
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【特集】ポリマーアロイによる高機能材料の創製と開発動向

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ポリマーアロイのモルフォロジー制御と相容化剤の分子設計
Polymer Alloy Morphology and Molecular Design of Compatibilizer

　ポリマーアロイのモルフォロジー制御に有効な相容化剤としては,非相溶系のポリマー相界面に選択的に存在できるようなブロック共重合体等が選択されてきた。中でも,混合混練中に異種高分子鎖間に化学結合を生じて生成する反応型相容化剤が工業的にも多用されてきた。近年では,このように生成した相容化剤がマトリックス相中にもナノサイズ分散して,特殊な機能を発現させるような新世代ポリマーアロイの開発がすすんでいる。

【目次】
1　はじめに
2　ポリマーの相溶化と相容化
　2.1　相溶と非相溶
　2.2　相溶化と相容化
3　相容化剤の種類
　3.1　非反応型相容化剤
　3.2　反応型相容化剤
4　リアクティブプロセッシングと相容化剤
　4.1　混練過程での相容化剤の生成
　4.2　ナノサイズ分散ポリマーアロイ
5　ボトムアップ戦略とナノサイズ相分離ポリマー
6　第四世代ポリマーアロイ
　
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プロセスインフォマティクスとポリマーアロイを題材とした有機材料の設計
Design of Organic Materials on the Subject of Process Informatics and Polymer Alloys
　
　高分子材料の開発においては,高分子のもととなるモノマー分子の設計や異なるモノマーの配合比率による共重合の設計が進んでいる。分子設計,材料設計というように目的物性に注目した構造設計も重要であるが,特にいくつかの原材料を配合して目的とする材料を作る場合,その作り方も最終的な物性を左右する重要な要因となる。つまり,何を作るかという時にその作り方まで同時に考慮することが求められる。この考え方をProcess informatics(プロセスインフォマティクス)と呼んでいる。さらに,目的のものを合成,製造している際に,リアルタイムに目的物性を監視し,目的物性を維持するように操作を制御する必要もある。ここではソフトセンサーと呼ばれる仕組みが重要な役割を果たしている。

【目次】
1　はじめに
2　プロセスも含めたポリマーアロイ設計戦略
3　新材料創出とその作り方の一体化:プロセスインフォマティクス
4　マテリアルズインフォマティクスは研究の仕方のフィロソフィーである
5　おわりに

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PBT/PC 共連続型高性能ナノアロイの開発と応用
Development and Industrialization of PBT/PC Co-Continuous High-Performance NanoAlloy

　ナノオーダーで3次元連続構造形成を実現し,飛躍的な高性能化を実現する技術開発に成功した。本技術を,ポリカーボネート(PC)樹脂とポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂のアロイに適用すると,ナノオーダーで共連続構造を形成し,耐衝撃性,耐薬品性,耐熱性,剛性,透明性等の特性を飛躍的に高めた新材料を実現した。

【目次】
1　はじめに
2　スピノーダル分解による相分離構造の形成機構
3　PBT/PC共連続型高性能ナノアロイ
4　PBT/PC共連続型高性能ナノアロイ開発と応用

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[Material Report-R&Dー]

1回で編みあげることが可能であり無給電で動作可能な編物型タッチ/圧力センサ
Active Signal-Generating Touch/Pressure Sensor Produced with Single Step Knitting

　1回で編みあげた編物からなり,無給電動作可能なタッチ/圧力センサを新規に開発した。本センサは,スペーサー構造を有し,糸のみからなる編構造体である。肌触りが良好であり,軽量かつ通気性に優れ,洗濯可能である。タッチ/圧力センシングには,環境中に常時放散されている電磁波を利用しているため無給電のセンシングが可能である。

【目次】
1　はじめに
2　開発したタッチ/圧力センサの構造
3　基本的な特徴
4　ヒトの指で接触および押込んだときの電圧出力特性
5　動作メカニズム
6　想定される活用事例と実用化に向けた課題
7　おわりに

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金属と窒素が添加された 3次元規則性多孔質炭素材料における触媒反応の選択性
Preference of Catalytic Reactions in Three-Dimensionally Ordered Porous Carbon Materials Doped with Metals and Nitrogen

　3次元的に規則性細孔構造を有する炭素材料は,理想的に配置された細孔が効果的に機能し,かつ導電性を有するため電極材料として有望である。また,金属を窒素とともに炭素材料中に添加すると触媒能が付与される。本研究では,炭素源として新たな有機化合物を合成し,3次元規則性細孔の形成と効率的な金属添加の両立に成功した。またこの金属種によって触媒反応が選択されることを明らかにした。

【目次】
1　はじめに
2　3次元規則的多孔質炭素材料の合成
3　3次元規則的多孔質炭素材料の構造とmetal-N-Cサイト
4　電気化学反応に対する触媒活性
5　終わりに

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[Market Data]

全固体電池用添加剤の動向

【目次】
1 　無機固体電解質(ガラス,ガラスセラミックス)
　1.1　概要
　1.2　硫化物系
　1.3　酸化物系
　1.4　錯体水素化物
2 　有機固体電解質
　2.1　概要
　2.2　高分子
　2.3　ゲル
　2.4　分子結晶(結晶性有機物)
3 　導電助剤

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積層セラミックコンデンサ(MLCC)の用途別動向

【目次】
1 　自動車
2 　スマートフォン・携帯電話
3 　タブレット端末
4 　ノートパソコン・パソコン
5 　薄型テレビ
6 　デジタルカメラ
7 　第5世代移動通信システム(5G)インフラ
8 　その他

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[Material Profile]

ポリカーボネートジオール
シクロヘキサノール

著者一覧
野寺明夫　　PSジャパン(株)
若山恵英　　大成建設(株)　
梅森浩　　　大成建設(株)　
郭碧濤　　晉一化工股份有限公司　　
山中翔　　(公財)鉄道総合技術研究所
伊藤幹彌　　(公財)鉄道総合技術研究所
望月政嗣　　元・京都工芸繊維大学　
天野義久　　神奈川工科大学　
井上秀雄　　神奈川工科大学


目次
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【特集】難燃剤・難燃材料の開発と活用動向

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5G向け低誘電性ノンハロゲン難燃ポリスチレン
Low-Dielectric Non-Halogen Flame-Retardant Polystyrene for 5G

　5Gなど高周波用途では材料の低誘電性が必要となり,通信システムの安全性や信頼性より難燃性が要求される。ポリスチレンは低誘電性に優れる材料であり,今回,NOR型HALSを使用し,低誘電性を阻害しないノンハロゲン難燃ポリスチレン材料を開発した。この材料は,透明性を保持し,耐候性や熱安定性,リサイクル特性に優れる。

【目次】
1　はじめに
2　NOR型HALSによるノンハロゲン難燃化
3　NOR型HALS系難燃PSの特性
4　リサイクル特性
5　おわりに
　
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木質材料用難燃塗布材の開発
Development of Fire Protection Coating for Wood Materials
　
　木材に塗布するだけで防火性能を向上できる難燃塗布材を開発した。本難燃塗布材は,ほぼ透明で木目を視認することが可能である。また,本難燃塗布材をスギCLT表面に塗布し,発熱性試験を実施した結果,準不燃性材料の基準を満たすことを確認できた。さらに本難燃塗布材を実建物の柱の仕上材であるCLT面に適用した。塗布は工場にて一般塗装に使用するスプレーにより行い,塗布後は自然乾燥後にラッピングを施した桟木を介して重ね積みを行い現場まで運搬した。実建物においては,若干白味があるが,ほぼ透明で木目をはっきりと視認でき,木質感を十分に感じられる仕上がりとなっていることを確認した。

【目次】
1　はじめに
2　既存材料との比較
3　CLTへの適用
4　実建物への適用
　4.1　実施適用建物の概要
　4.2　難燃塗布材の塗布
　4.3　養生と運搬
　4.4　塗布面の状況
5　まとめ

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低誘電ハロゲンフリー難燃剤「PQ-60」の特長と展望
Features and Prospects of Low Dielectric Halogen-free Flame Retardant “PQ-60”

　5Gと6G通信の分野における,プリント基板や半導体パッケージ材料に使用されるPPEや変性BMI,スチレン系樹脂では難燃性が不十分であり,難燃性を向上させるためには難燃剤の添加が必要である。PQ-60を加えた耐熱性高分子材料は,超低誘電損失,難燃性,低熱膨張などの機能を実現し,高周波通信部品やエネルギーモジュールの信頼性と安全性を確保する。

【目次】
1　はじめに
2　伝送遅延と伝送損失
3　誘電理論と分子設計
　3.1　比誘電率とClausius-Mossottiの式
　3.2　誘電正接とデバイ緩和
4　PQ-60難燃剤の特徵
5　PQ-60難燃剤の応用例
6　おわりに

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車両用材料の燃えにくさを定量的に評価する
Quantitatively Evaluation of the Flammability of Materials for Railway Rolling Stock

　鉄道車両の車体内装材に使用される材料(以下,車両用材料)には,火災に対する安全性の確保のため,燃えにくい性質が求められる。このため,車両用材料には国土交通省令によって,燃えにくさを示す基準として燃焼区分が定められている。例えば,炎は上方へと広がるため,天井や壁等の車内の高い位置にある材料ほど,より燃えにくい燃焼区分が必要になる。本稿では,車両用材料の燃焼区分に関する国土交通省令による基準や試験方法を紹介するとともに,燃焼区分を定量的に評価した結果および燃焼時に発生する有毒ガス量を測定する手法を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　車両用材料の燃えにくさとは
3　燃えにくさを定量的に評価する
　3.1　CCM試験とは
　3.2　試験方法
　3.3　評価項目
　　3.3.1　発熱速度
　　3.3.2　煙生成速度
　3.4　試験対象とした材料
　3.5　試験結果
4　燃焼区分の定量的な分類
5　有毒ガス評価への取り組み
　5.1　CCM-IR試験装置の概略
　5.2　CCM-IR試験装置による測定結果例
6　おわりに

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[Material Report-R&Dー]

プラスチックリサイクルの先進的モデルとしてのポリ乳酸
―自然界が有する真のリサイクルシステムへのリンク―
Polylactic Acid as An Advanced Model of Plastic Recycling Linking to Natural Carbon Cycle of True Recycling System

　これまでの石油系プラのPETボトルのマテリアルリサイクルなどはローカルな目先の対症療法に過ぎず,真の解決策とはなり得ない。本稿では,自然界が有する真のリサイクルシステムである物質循環(炭素循環)にリンクした生分解性バイオマスプラのポリ乳酸のリサイクルを地球的規模のグローバルな視点から論考する。

【目次】
1　はじめに
2　自然界が有する真のリサイクルシステムとは
　2.1　物質循環としての炭素循環
　2.2　バイオプラスチックの分類と識別表示制度
3　ポリ乳酸の物質循環(炭素循環)とリサイクル
　3.1　グローバルな視点から
　3.2　ローカルな視点から
　　3.2.1　バイオリサイクル…堆肥化(好気性下)又はバイオガス化(嫌気性下)
　　3.2.2　ケミカルリサイクル…熱分解による原料ラクチドへの還元
　　3.2.3　マテリアルリサイクル
4　ライフサイクルアセスメント(LCA)による環境負荷の客観的・定量的評価
5　真に持続可能な資源循環型社会へ
　5.1　生分解性プラスチックの理想像
　5.2　日本における先進的モデルとしての富良野市
6　おわりに

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自動運転用の仮想空間シミュレータ
A Virtual World Simulator for Autonomous Driving Cars

　世界の自動運転開発は既に社会実装(実用化)の段階に入っており,ここ数年の米中日の目まぐるしい動きを説明する。日本については国家プロジェクトが重要な役割を果たしており,その体制を説明する。筆者等の国プロ「DIVP」は,実車テストとはデジタルツインの関係になる「仮想空間シミュレータ」を開発し,現状では世界トップレベルの現実世界再現性を達成している。「仮想空間シミュレータ」は,単なるシミュレータの枠を超えて,自動運転開発を支える幅広い基盤技術へと発展しつつある。この現状を,2つの例で説明する。

【目次】
1　自動運転の社会実装を巡る,世界と日本の状況
2　自動運転車の開発には,なぜ仮想空間シミュレータが必須か?
3　仮想空間シミュレータは,自動運転車の「眼」であるセンサの,不完全さの再現が重要
4　仮想空間シミュレータの更なる応用①:複雑な統合センサシステムのための研究プラットフォーム
5　仮想空間シミュレータの更なる応用②:HILSコントローラ
6　まとめ

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[Market Data]

試薬工業の市場動向

　科学の発展や研究開発,環境分析などに貢献する試薬工業は,景気の変動に大きく左右されないといわれているが,景気回復に伴い増加傾向にあった医薬品製造業における研究費は,2021年は対前年比1.7%の減少となっている。近年はバイオ,環境,食品などの用途で新しい試薬が開発されているが,新型コロナウィルス感染症の拡大により,感染検査薬として試薬のニーズが高まっている。

【目次】
1 　概要
2 　需給動向

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タッチパネル工業の市場動向

　タッチパネルの需要は,スマートフォン向けを中心に堅調に拡大を続けていたが,2014年ごろからスマートフォンやタブレットPCの成長鈍化により,上げ幅が鈍化傾向となった。2021年もその傾向が続いたとみられる。インセル型,オンセル型の普及は着実に進んでいて,メーカーの淘汰,再編の動きは相変わらず活発であり,タッチパネル業界は依然として市場での生き残りを賭けた競争が続いている。

【目次】
1 　概要
2 　市場動向
3 　材料・開発動向
4 　企業動向

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[Material Profile]

液体アンモニア
ヨウ素
炭化ケイ素

桝井捷平　　MTO技術研究所　
近藤要　　出光ユニテック(株)
矢葺勉　　布施真空(株)
岸本学　　三菱ケミカル(株)
上村泰二郎　　(株)GSI クレオス
湊遥香　　信州大学
鈴木大介　　信州大学
田中慎二　　(国研)産業技術総合研究所　
小野英明　　(国研)産業技術総合研究所
吉田勝　　(国研)産業技術総合研究所


目次
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【特集】SDGs・CASE 対応!自動車内外装を中心としたプラスチック加飾・塗装代替技術の最新動向

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はじめに
Preface

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SDGs対応プラスチック加飾・塗装レス技術の最新動向
Latest Trends in Plastic Decoration and Paintless Technologies for SDGs

　近年,モノづくりの世界は“低コスト価格競争”から“高付加価値競争”への移行が進み,人の感性に訴えかける製品開発が求められている。2次品質(官能品質,質感)を向上させる手段として「加飾技術」への関心は,ますます高くなっている。現在,SDGs,COPなどの世界共通目標,ならびにCASE,MaaSなど自動車産業の共通目標があり,今後の加飾は,これらに対応したものになっていく必要があると考えられる。本稿では,SDGs,サステナブル対応に向けたプラスチック加飾技術・塗装代替技術の最新動向について説明する。

【目次】
1　今後の加飾に関連する国際社会の目標,自動車メーカー(産業)の目標
　1.1　国際社会の目標
　1.2　自動車メーカー(産業)の目標
2　今後の加飾
　2.1　塗装・めっき代替(塗装・めっきレス)加飾
　　2.1.1　加飾フィルム貼合による塗装代替
　　2.1.2　高外観原着材料によるモールドインカラー(MIC)
　　2.1.3　インモールド塗装(IMP)
　2.2　塗装代替以外の環境対応加飾技術
　　2.2.1　植物由来材料,植物由来繊維複合材料使用の加飾
　　2.2.2　軽量化と加飾,マルチマテリアルの加飾
　　2.2.3　易解体,モノマテリアル化,リサイクル材利用加飾
　2.3　高付加価値製品につながるその他の加飾
　　2.3.1　機能付加加飾
　　2.3.2　バイオミメティクスと構造色加飾
　　2.3.3　3Dプリント着色加飾
　　2.3.4　3次元形状品への直接インクジェット印刷
3　自動車内装部品への適用,展開
　3.1　各加飾技術の展開状況
　　3.1.1　フィルム加飾
　　3.1.2　NSD(Non Skin Decoration)
　　3.1.3　型内塗装
　　3.1.4　ソフト表面加飾
　　3.1.5　繊維複合材加飾
　　3.1.6　伝統工芸を用いた加飾
　　3.1.7　間接照明を利用した加飾
　3.2　次世代モビリティキャビン
4　塗装代替以外の自動車外装への適用,展開
　4.1　今後の自動車外装部品の代表例
　4.2　今後の自動車外装イメージ
5　まとめ(今後の加飾の予想)
6　おわりに
　
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高透明ポリプロピレンシートによるポリプロピレン成形品の機能性向上と環境負荷低減
Improvement Functionality and Reduction of Environmental Burdens of Polypropylene Parts with High Transparent Polypropylene Sheets

　我が社では,独自のポリプロピレン(PP)の結晶化コントロール技術による高透明PPシートを1981年に上市以来,食品包装を中心に展開してきた1)。高透明PPシートの特徴である優れた透明性,成形性に加え,屋外で使用可能な耐候性の付与や易接着機能,蓋材とのイージーピール性等の付与により,輸送機器(二輪車,自動車)や医薬品包装の分野へ展開している。近年では,プラスチックの資源循環への社会的要望の高まりに伴い,リサイクル特性に優れる高透明PPシートが注目されている。本稿では,高透明PPシートである出光加飾シートTMによるポリプロピレン成形品の機能性向上と環境負荷低減について紹介する。

【目次】
1　高透明PPシート・出光加飾シートの概要
　1.1　透明性と意匠表現性
　1.2　独自の結晶構造による優れた成形性と成形時の結晶化進展による物性向上
　1.3　出光加飾シートの表面硬度
2　出光加飾シートを用いた加飾成形によるPP成形品の塗装代替と環境負荷低減
　2.1　成形品塗装の環境負荷と塗装代替技術
　2.2　出光加飾シートをクリア層として用いた塗装代替
　2.3　出光加飾シートを用いた加飾成形品のリサイクル適性
3　出光加飾シートによるプラスチック成形品の高意匠化・高機能化
　3.1　出光加飾シートとテクスチャー転写成形の組み合わせによる高意匠成形品
　3.2　出光加飾シートの誘電特性を活かした用途展開
4　おわりに

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TOM 工法による自動車内外装の3次元表面加飾技術
3D Surface Decoration Technology for Automotive Interiors and Exteriors Using the TOM Method

　自動車の内装や外装部品には金属,非金属,プラスチック,複合材,ガラス等多くの素材が使用されており,しかも形状は平面だけではなく曲面を有したものも多く,これらの加飾には高意匠性に加えブランドの独自性とカーボンニュートラル社会の実現に向けた環境適合性が求められている。本稿では塗装の代替技術として注目されているTOM(Three dimension Overlay Method)工法を中心に自動車内装及び外装部品への3次元表面加飾技術について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　TOM(Three dimension Overlay Method=3次元表面被覆工法)
3　TOM工法を進化させたNeo-TOM工法
　3.1　Neo-TOM工法の原理
　3.2　Neo-TOM工法のプロセス
4　自動車へのTOM及びNeo-TOM工法の応用
　4.1　内装への応用
　4.2　外装への応用
　4.3　フィルム加飾による環境負荷の低減
5　TOM工法で使用されるフィルム(表皮材)
6　近未来の自動車工場
7　おわりに

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DURABIO (デュラビオ)の自動車内外装の塗装レス化と環境への対応
DURABIO’s Paintless Automotive Interiors and Exteriors and its Environmental Friendliness

　三菱ケミカルは,KAITEKIの実現に向けた取組みを推進する製品群として,枯渇しない原料,すなわちサスティナブルリソースを用いたバイオポリマーの開発と実用化に鋭意取り組んでおり,自然環境に負荷をかけない生分解性プラスチック「Bio PBSTM」に加え,植物由来の透明バイオエンジニアリングプラスチック「DURABIOTM(デュラビオ)」の開発と市場導入を推進してきている。

【目次】
1　はじめに
2　DURABIOTMとは
3　DURABIOTMの製造方法
4　DURABIOTMの材料特性
　4.1　光学特性
　4.2　耐光性・耐候性
　4.3　表面硬度・耐傷付き性
　4.4　衝撃特性
　4.5　耐薬品性
　4.6　意匠性
　4.7　成形性
　4.8　撥菌細菌低付着機能
5　用途展開
　5.1　自動車内外装材着部品への適用
　5.2　車載ディスプレイ用透明パネルカバーへの適用
　5.3　自動車分野以外への適用
6　DURABIOの環境特性
7　終わりに

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SDGsの観点からみる型内塗装技術の最新情報
In-Mold Coating Technology Latest Information from SDGs View

　ここ数年投稿記事や講演会,及び展示会などのメディア媒体を通じて独Krauss Maffei社が提唱する型内塗装技術(Color Form)による欧米の採用事例や機能・特徴について言及し,環境に優しい工法として紹介してきたが,既存のプラスチック塗装工程と比べた具体的なCO2削減効果の数値検証は十分ではなかった。最近になって先行する欧州でもColor Form設備を導入した顧客による協力を得て深く精査され,また国内においても自動車部品メーカー,並びに当社のパートナーであるプラスチック塗料専門メーカー武蔵塗料による協力を得て,対環境に焦点を当てたCO2削減効果の数値精査が進んでいる。今回の記事では型内塗装技術の欧米を中心とした最新の採用動向とSDGsの観点からみた本技術の特徴について展開する。

【目次】
1　最新の型内塗装採用事例
2　SDGs視点から見た型内塗装の優位性
3　スプレー塗装と比較したCO2削減効果
4　型内塗装技術の魅力

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[Material Report-R&Dー]

高分子微粒子を活用した新たなマテリアルリサイクルの実現
Sustainable Material Recycling Using Polymeric Microparticles

　高分子材料は私たちの生活を豊かにする一方,近年,環境汚染や資源の枯渇などの社会問題として取り上げられる。そのため,品質の高い製品をより長く使うだけでなく,効率的にリサイクルし,再利用することが求められている。そのような背景の中,本稿では,高分子微粒子を活用したクローズドループ可能なマテリアルリサイクルについて述べる。

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バイオポリエステル・バイオポリアミドマルチブロック共重合体の合成および評価
Synthesis and Characterization of Multiblock Copolymer Composed of Biopolyester and Biopolyamide

　高い生分解性をもつポリアミド4(PA4)と,ポリブチレンサクシネート(PBS)とのマルチブロック共重合体を合成した。PBSとPA4のブロックサイズを系統的に変えた共重合体のキャストフィルムの物性を評価した結果,透明で柔靭な機能を発現させることができた。広角X線回折により,この機能発現はフィルムの結晶化度に起因すると示唆された。

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[Market Data]

有機ゴム薬品工業の市場動向

　有機ゴム薬品はユーザー企業の海外生産シフトという構造的な問題のもとで,2009年以降生産量を減少させてきた。2017年,2018年は生産量,販売量ともに増加に転じたが,2019年,2020年は一転して減少となった。2021年は新型コロナ影響から経済が回復しつつあり,コロナ前の水準に戻りつつある。

【目次】
1 　需要動向
2 　新ゴムの需給動向
3 　有機ゴム薬品の輸出入推移
4 　メーカー動向・製品開発

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[Material Profile]

メタクリル酸クロライド

著者一覧
本塚智　　九州工業大学　
佐藤尚　　名古屋工業大学　
遠藤恭　　東北大学　
齋藤章彦　　大同特殊鋼(株)
久保田啓義　　(株)東北マグネットインスティテュート
熊谷宗修　　(株)東北マグネットインスティテュート
平本尚三　　(株)東北マグネットインスティテュート
峠哲雄　　JFEテクノリサーチ(株)
玉手亮多　　(国研)物質・材料研究機構
西川慶　　(国研)物質・材料研究機構
駒場京花　　筑波大学
後藤博正　　筑波大学


目次
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【特集】軟磁性材料の研究開発動向

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電磁気応用製品用鉄心への応用を指向した軟磁性鉄粉

Soft Magnetic Iron Powder for Soft Magnetic Composite

　周波数の低い領域で用いられる電磁気応用製品用の鉄心としては積層鉄心が圧倒的なシェアを占めている。しかし,世界的な運輸部門の電動化の進展やパワーエレクトロニクス技術の発達に伴って,積層鉄心とは異なるその特性から圧粉鉄心が再注目されている。本稿では圧粉鉄心およびその主要材料である軟磁性鉄粉と,その高性能化に関する研究開発の状況について概説する。

【目次】
1　はじめに
2　軟磁性鉄粉の種類とその特徴
3　磁性鉄粉の高機能化
4　おわりに　

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磁気ひずみの大きなソフト磁性薄膜材料の開発
Development of Large Magnetostrictive Soft Magnetic Films

　大きな磁気ひずみを有する薄膜形状のFe-Ga合金ではデバイス応用する上で,それらの軟・高周波磁気特性を著しく改善する必要がある。これらの課題を解決する方法の一つとして第三元素添加があげられる。本稿では,第三元素としてBを選択し,B添加したFe-Ga(Fe-Ga-B)膜の基本特性を検討した。その結果,Bを十分に添加すると良好な静・高周波磁気特性が得られることがわかった。したがって,Fe-Ga-B膜は次世代電磁気デバイスやマイクロ波磁気デバイスの有力な材料候補の一つである。

【目次】
1　はじめに
2　Bを添加したFe-Ga膜の構造
3　Bを添加したFe-Ga膜の静磁気特性
4　Bを添加したFe-Ga膜の静磁気特性
5　まとめ
　
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高感度・高磁束密度軟磁性帯鋼『MEN®PB, MEN®PC』
High-Sensitivity, High-Magnetic Permeability and High Magnetic Flux Density Material　『MENPB, MENPC』
　
　自動運転やxEV化やCASEに必須の自動車センサの高感度化や電装部品の小型化等のニーズが増大中である。特にセンサの高感度化・小型化が求められる。そこで,主にニッケル,その他の微量添加元素の成分バランスとプロセスの最適化を図り,パーマロイ系材料MENPB,MENPC系の高感度(高透磁率)・高磁束密度化に成功したので紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　開発の概要
3　開発の背景
4　開発の目標
5　開発の内容
　5.1　最適成分設計
　5.2　製造プロセスの最適化
　5.3　技術の特徴,従来技術との相違等
　5.4　従来技術の内容と問題点
6　開発した製品の特徴と用途
　6.1　高磁束密度高透磁率材MENPB-S
　6.2　超高透磁率材MENPC-2S
7　社会への波及効果
　7.1　開発材の産業界への貢献や波及効果
　7.2　開発成果の社会生活への貢献度
　7.3　開発材の将来性
8　おわりに

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ナノ結晶軟磁性材料NANOMET®の特徴
Features of Nanocrystalline Soft Magnetic Material NANOMET ®

　NANOMET®は,2009年に東北大学金属材料研究所のA. Makinoらによって発明されたナノ結晶軟磁性材料であり,電磁鋼板に匹敵する高い飽和磁束密度とアモルファス合金を超える低損失を兼備した従来材料にない特徴を持つ。その社会実装に向けて様々な取り組みが行われている。本章では,NANOMET®の特徴と応用例について紹介する。

【目次】
1　NANOMET®の開発
2　NANOMET®の製造
　2.1　アモルファス薄帯の鋳造
　2.2　NANOMET®の熱処理
3　半導体封止材料の高耐熱化技術

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軟磁性材料の特性評価
Characteristic Evaluation of Soft Magnetic Material

　軟磁性材料には様々な材料があり,自動車の電動化をはじめ,環境配慮・カーボンニュートラルへの貢献が期待されている。本稿では,代表的な軟磁性材料である電磁鋼板を中心に,要求される特性と評価方法を紹介する。また,材料開発や実機応用につなぐ観点でも,特性評価手法の最近の動向を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　軟磁性材料と電磁鋼板
3　軟磁性材料に要求される特性と評価方法
　3.1　リング試験片による磁気特性試験
　3.2　エプスタイン試験
　3.3　単板磁気特性試験
　3.4　高磁場・高周波での磁気特性試験
　3.5　層間抵抗と占積率
4　材料開発や実機応用に関わる特性評価
　4.1　応力下での磁気特性試験
　4.2　磁気特性の温度変化
　4.3　結晶方位解析へのEBSD活用
5　おわりに

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[Material Report-R&Dー]

高い力学強度をもつ高分子ゲル電解質の創製とリチウム金属負極保護被膜への適用
Fabrication of Polymer Gel Electrolytes with High Mechanical Strength and Their Application to Artificial Protective Layer of Lithium Metal Anode

　次世代リチウム二次電池の負極材料として期待されるリチウム金属負極は,充放電サイクル寿命や安全性に問題がある。本研究では高濃度リチウム塩を含む電解液と水素結合性高分子から形成される非常に高強度なゲル電解質を創製し,リチウム金属負極の保護被膜に適用することで,リチウム金属電池のサイクル性能を大幅に向上した。

【目次】
1　はじめに
2　高強度な高分子ゲル電解質の開発
3　ゲル電解質のリチウム金属負極人工保護被膜への適用
4　おわりに

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温泉水中でのポリアニリンおよびポリアニリン/繊維コンポジットの合成
Synthesis of Polyaniline/Textile Composites in Volcanic Water

　温泉水は,地下から湧水する水資源である。温泉は人々に安らぎや健康を与える。美容や食物,エネルギーなどの分野にも利用されるが,物質化学への応用は未発達である。本研究では,日本各地の酸性温泉水を用いて導電性高分子の一種であるポリアニリンの合成を行った。酸の強い温泉水ほど高い電気伝導度が得られることが分かった。

【目次】
1　はじめに
　1.1　温泉とは
　1.2　ポリアニリン
2　使用した温泉水
　2.1　玉川温泉
　2.2　蔵王温泉
　2.3　箱根温泉
　2.4　草津温泉
　2.5　那須湯本温泉
3　ポリアニリンおよびポリアニリン/繊維コンポジットの合成
　3.1　ポリアニリンの合成
　3.2　ポリアニリン/繊維コンポジットの合成
4　得られたポリアニリンおよびポリアニリン/繊維コンポジットの特徴
　4.1　分子構造
　4.2　分光測定
　4.3　電気伝導度
　4.4　ヨウ素吸着材料への応用
5 　おわりに

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[Market Data]

有機顔料工業の市場動向

　2021年の有機顔料の生産量は前年比106.0%の1万2,135トンとなった。有機顔料の主要需要分野である印刷インキや塗料への需要はここ数年低迷していたが,2021年には回復傾向がみえ,フタロシアニン系顔料,アゾ顔料ともに生産量は増加した。また,原材料となる基礎有機化学品の価格が上昇していることに加え,有機顔料の生産大国である中国とインドにおいて,排水処理等の環境対策の強化が進み,製造コストの上昇が続いている。原料価格の上昇は今後も続く可能性があり,各メーカーともに原料の安定供給が求められる。今後は新興国への販売拡張に向けた生産拠点の整備と顧客のニーズへの対応が求められるだろう。

【目次】
1 　生産概要
　1.1　フタロシアニン系顔料
　　1.1.1　銅フタロシアニンブルー
　　1.1.2　銅フタロシアニングリーン
　1.2　アゾ顔料
　　1.2.1　不溶性アゾ顔料
　　1.2.2　溶性アゾ顔料
2 　需要先概要
　2.1　印刷インキ関係
　2.2　塗料関係
　2.3　プラスチック関係
　2.4　繊維関係
　2.5　IT関係
　2.6　その他
3 　輸出入の概要
4 　メーカー動向
5 　製品開発動向
6 　環境問題への対応

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水処理薬品工業の市場動向

　上下水道処理をはじめ製紙工程や工業用水などで利用される水処理薬品。いずれも原水の性質に応じて各種薬品が選択されているが,基本的な機能は,凝集・沈澱・ろ過の3つであり,さらに下水・排水処理では殺菌も行われる。国内の凝集剤市場の9割を占める硫酸アルミニウムとポリ塩化アルミニウムの2021年の需要は,硫酸アルミニウムが前年比3%増,ポリ塩化アルミニウムは1%の増加だった。同じく無機系凝集剤であるポリ硫酸第二鉄は,その使いやすさから応用範囲を広げている。次亜塩素酸ソーダ生産量は前年比2%増となった。活性炭の生産量は前年比3%減となり,長期低落傾向が続く。高分子凝集剤の2021年の需要は前年と同水準だった。

【目次】
1 　概要
2 　硫酸アルミニウム(硫酸バンド)
　2.1　概要
　2.2　市場動向
　2.3　企業動向
　2.4　価格
3 　ポリ塩化アルミニウム(PAC)
　3.1　概要
　3.2　市場動向
　3.3　企業動向
　3.4　価格
4 　ポリ硫酸第二鉄(「ポリテツ」)
　4.1　概要
　4.2　市場動向
　4.3　価格
5 　次亜塩素酸ソーダ
　5.1　概要
　5.2　市場動向
　5.3　企業動向
　5.4　価格
6 　活性炭
　6.1　概要
　6.2　市場動向
　6.3　用途動向
　6.4　企業動向
　6.5　価格
7 　高分子凝集剤
　7.1　概要
　7.2　市場動向
　7.3　企業動向
　7.4　価格　

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[Material Profile]

ゼオライト

著者一覧
野村和宏　　NBリサーチ　
木田紀行　　三菱ケミカル㈱
中村吉伸　　大阪工業大学
平井智康　　大阪工業大学
藤井秀司　　大阪工業大学
田中祐介　　住友ベークライト㈱
川野真太郎　　(地独)大阪産業技術研究所　
望月政嗣　　元・京都工芸繊維大学　


目次
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【特集】エレクトロニクス分野におけるエポキシ樹脂の活用

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半導体封止材における高周波対応
Semiconductor Encapsulants Technology for High Frequency Application

　基板や封止材には現在エポキシ樹脂が広く適用されており,この樹脂は環境耐性や電気特性において優れた性能を有しているのだが,高周波に対応するための低誘電特性は有していない。そこでエポキシ樹脂を高周波用途に使用するために硬化剤や添加剤,希釈剤などに対して新しい技術が開発されてきている。本稿では,そのいくつかを紹介する事とする。

【目次】
1　はじめに
2　高周波による伝送損失
3　化学構造と誘電特性
4　低誘電エポキシ樹脂のための材料技術　
　4.1　活性エステル
　4.2　ポリフェニレンエーテル(PPE)の硬化剤としての可能性
　4.3　低誘電エポキシモノマー
　4.4　低誘電酸無水物
5　低誘電半導体封止材の開発　
　5.1　低誘電 NCF
　5.2　低誘電封止材
6　まとめ

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高周波対応に向けたエポキシ樹脂の低誘電化技術
Low Dielectric Technology of Epoxy Resin for High-Frequency Applications

　エポキシ樹脂は良好な機械物性とデバイスへの加工性を併せ持つため,プリント基板の素材として使われてきた。近年,通信および計算の高速大容量化により,電子機器の高周波対応(低伝送損失)が強く求められている。最も重視される特性が低誘電性であり,エポキシ樹脂が不得意な領域である。他方,エポキシ樹脂は設計自由度が広い材料でもあるため,筆者らは低誘電エポキシ樹脂の開発に取り組んでいる。本稿では,低誘電エポキシ樹脂の設計手法および開発事例を解説する。

【目次】
1　はじめに
2　低誘電エポキシ樹脂とその硬化物の設計
　2.1　低誘電エポキシ樹脂の設計手法
　2.2　エポキシ樹脂の低誘電硬化システム
3　低誘電エポキシ樹脂の実際の開発事例
　3.1　低分子タイプ
　　3.1.1　フッ素原子含有エポキシ樹脂 YX7760
　　3.1.2　フッ素原子非含有エポキシ樹脂 YL9133
　3.2　中分子タイプ
　3.3　高分子タイプ
4　おわりに

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エポキシ樹脂のフィラーと界面の設計
Optimum Modification of Epoxy Composite Using Silane Coupling Agent
　
　充てんエポキシ樹脂の強度向上や吸水率低減のためのシランカップリング剤変性について検討した。目的に対するシランカップリング剤の最適分子構造,添加方法の影響(前処理とインテグラルブレンド法),界面の接着とマトリックスの改質効果を比較した。インテグラルブレンド法やマトリックス改質の有用性が分かった。

【目次】
1　はじめに
2　充てんエポキシ樹脂の強度
3　熱膨張係数の低減
4　吸水率の低減
5　おわりに

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先端PKGに対する半導体封止用エポキシ樹脂成形材料の展開
Development of Epoxy Molding Compound for Advanced PKGs

　次世代半導体素子のSiCや GaNを用いたパワーデバイスには高耐熱性などの特性が要求される。著者らは,パワーデバイス用エポキシ樹脂モールドコンパウンド(EMC)において,樹脂の分子運動の抑制によりHTRBなどの信頼性を向上させ,EMCとPKG部品のCTE調整にて温度サイクル試験での剥離を防止させ,さらに,高Tgと高耐熱性を両立できる新型エポキシ樹脂と硬化剤を見出した。

【目次】
1　はじめに
2　先端半導体向け封止材料の開発コンセプト
　2.1　半導体封止材料の高耐熱化
　2.2　HTRB耐性向上(High Temperature Reverse Bias:高温逆バイアス)
　2.3　CTI(Comparative Tracking Index:耐トラッキング指数)特性向上
　2.4　放熱性向上
　2.5　半導体封止材料の耐温度サイクル性向上
3　半導体封止材料の高耐熱化技術
　3.1　レジンの高耐熱化技術
　3.2　新規高Tg・低吸水レジンを用いた封止材料の開発
4　おわりに

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[Material Report-R&Dー]

シクロデキストリンと光機能性クマリンのホスト-ゲスト架橋ハイドロゲルの創出
Fabrication of Host-Guest Crosslinked Hydrogels Using Cyclodextrin and Photo-Functional Coumarin

　アクチュエーターなどに応用可能な高分子ハイドロゲルは,柔軟性・高弾性に加え,メンテナンスフリーな機能が求められる。本稿では,ハイドロゲル架橋部位に,ホスト-ゲスト包接錯体として,光反応性のゲスト分子をホスト内に包接させた超分子構造を導入し,光・熱に応答した粘弾性の制御や自己修復が可能なハイドロゲルの創出事例について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　ホスト-ゲスト超分子架橋系の導入例と光反応場の構築
3　1:2包接錯体の化学量論と光機能性ゲスト分子の特性評価
4　1:2三元系超分子架橋剤のin situ重合で得られるハイドロゲルの刺激
応答粘弾性制御
　4.1　ハイドロゲルの作製と光応答性粘弾性制御
　4.2　三元系超分子架橋ゲルの動的粘弾性測定による自己修復性評価
　4.3　温度に応答した三元系架橋ハイドロゲルの粘弾性制御
5　おわりに

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ポリ乳酸の生分解機構から理解する長期使用耐久性と抗菌・防カビ性の発現
Long-term Durability and Anti-Bacterial/Fungal Activity of Polylactic Acid Understandable from Its Biodegradation Mechanism

　微生物産生ポリエステルに代表される酵素分解型生分解性プラスチックは,生分解性と長期使用耐久性や抗菌・防カビ性はトレードオフの関係にあるのに対し,非酵素分解(加水分解)型のポリ乳酸は 2段階2様式の特異的な生分解機構から,生分解性であるにもかかわらず長期使用耐久性や抗菌・防カビ性を両立させることが可能である。

【目次】
1　はじめに
2　生分解性プラスチックの生分解機構
3　ポリ乳酸の生分解機構
　3.1　非酵素分解(加水分解)型…2段階2様式の特異的な生分解機構
　3.2　ポリ乳酸が内包する分解制御機構…生分解性と耐久性の両立
4　生分解性プラスチックの分解速度と製品寿命
　4.1　生分解性プラスチックの理想像とは
　4.2　ポリ乳酸の分解速度の制御と長期使用耐久性(10年以上)
5 　ポリ乳酸が内包する抗菌・防カビ性と発現機序
　5.1　プラスチックのカビ抵抗性試験(JIS Z-2911)
　5.2　抗菌防臭加工新基準…繊維製品新機能性評価協議会
　5.3　ポリ乳酸の抗菌・防カビ性発現機序
6 　おわりに

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[Market Data]

石油製品添加剤工業の市場動向

　石油製品添加剤の需要は,その用途先となる燃料油や潤滑油などの需要に大きく左右される。2008年秋からの世界同時不況の影響で自動車,機械,電気機器などが大幅減産となり,その影響で石油製品,石油製品添加剤需要も落ち込みが続いた。2010年に回復の兆しが見られたものの,東日本大震災や景気低迷,エネルギー政策の迷走等により,先行きは不透明なものとなり,その後も需要は長く横ばい状態が続いている。

【目次】
1 　概要
2 　需給動向
　2.1　燃料油添加剤
　2.2　潤滑油添加剤
3 　添加剤メーカーの動向

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[Material Profile]

クロロメチルスチレン
酸化セリウム(IV)
酸化チタン(IV)

著者一覧
白須圭一　　東北大学　
水谷正義　　東北大学
安藤元彦　　日本アビオニクス(株)
梅木鉄平　　ナガセケムテックス(株)　
島本一正　　(国研)産業技術総合研究所　
首藤雄大　　(国研)産業技術総合研究所　
根岸雄一　　東京理科大学
ダス サイカット　　東京理科大学


目次
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【特集】異種材料接着・接合技術の最新動向

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3D積層造形した金属基板とCFRPを直接圧着した接合体の作製
CFRP/3D-Printed Titanium Alloy Adhesive Joint Prepared by Hot-Press-Aided Co-Bonding

　本稿では,3D造形したTi基板(3DP-Ti)と熱硬化性CFRPとのホットプレス接合に関する著者らの研究事例について紹介する。まず,3D金属積層造形によるTi基板の造形手法,形状・構造評価ついて簡単に述べ,この3DP-Ti基板に対してCFRPをホットプレスにて接合したマルチマテリアル化について著者らの結果を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　金属3D積層造形による基板作製
3　ホットプレスによるCFRPの直接接合
4　おわりに

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パルスヒート工法による樹脂と金属の直接接合
Direct Bonding of Resin and Metal by Pulse Heat Method

　近年,マルチマテリアル化を実現する樹脂と金属の異種材接合が盛んに研究開発されている。本稿では当社製品であるパルスヒートユニットを応用して開発した,樹脂と金属を直接接合する異種材接合技術の概略と特徴,装置,接合事例を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　異種材接合技術の概要と特徴
3　異種材接合プロセスの適用例
4　今後の展開

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異材接着向け環境配慮型エポキシ接着剤
Eco-friendly Epoxy Adhesive for Bonding Dissimilar Materials

　地球環境の保全は,今や国際社会が直面する喫緊の課題であり,製品開発活動においても,いかに環境に配慮した製品であるかが問われている。そこで,弊社で開発中の環境配慮型エポキシ接着剤として,常温硬化系に新たな価値を加えた機能性常温硬化接着剤と,植物由来の原材料を使用したバイオベース接着剤の取り組みをご紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　異材接着(マルチマテリアル接合)
3　常温硬化型接着剤
　3.1　高接着タイプ(DENATITE ASA-3000)
　3.2　高靭性(高弾性&高伸び)タイプ(DENATITE ASA-3001)
　3.3　高伸びタイプ(DENATITE ASA-3002)
　3.4　高放熱タイプ(DENATITE ASA-3003)
4　バイオベースエポキシ接着剤
5　まとめと今後の展開

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接着接合部の破断時における強度分布の推定手法の開発
Development of a Method for Estimating the Strength Distribution of Adhesive Joints

　接着接合の構造体等への適用が敬遠される理由の一つに長期耐久性への不安が挙げられる。長期耐久性保証につながる技術として,本稿では耐久性に特に大きな影響を与えることが知られている水に起因した接着接合部の強度低下に関して,接着面内の接着強度分布を推定する手法について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　水が接着接合部に与える影響
3　接着剤層への水の拡散
4　実験
　4.1　実験手順
　4.2　材料
　4.3　接着剤硬化物(バルク)試験片
　4.4　引張試験およびIR測定
5　実験結果および考察
　5.1　引張試験およびIR測定結果
　5.2　機械学習によるモデル化
6　おわりに

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[Material Report-R&Dー]

Mn-Coプルシアンブルー類似体を用いた水蒸気を含むガスからの純メタノールの回収
Mn-Co Prussian Blue Analogue for the Purification of Pure Methanol from Moist Gas

　水蒸気を含むメタノールガスからメタノールを効率的に除去できる吸着材,Mn-Coプルシアンブルー類似体(MnHCC)を開発した。従来の吸着材では,水蒸気が存在する条件下ではメタノールをほとんど吸着できないという課題があった。しかしMnHCCは水蒸気を含んでいても,吸着脱離にて高濃度のメタノール(95%)として回収ができた。

【目次】
1　はじめに
2　MnHCCの特性評価
3　MnHCCのメタノール吸着脱離特性
4　MnHCCのメタノール濃縮プロセスエネルギー
5　終わりに

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新規トポロジーを有する3次元COF『TUS-84』の合成と活用
Synthesis and Application of Three-dimensional COF “TUS-84” with Novel Topology

　相互貫入型のscu(scu-c)トポロジーを持つ新たな3次元共有結合性有機構造体,すなわちTUS-84の合成に成功した。得られたTUS-84は,秩序あるマイクロポーラス構造と優れた安定性のため,ドラッグデリバリー媒体として高い可能性を有していることが明らかとなった。

【目次】
1　はじめに
2　合成と構造解析
3　ドラッグデリバリーへの応用
4　まとめ

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[Market Data]

接着剤工業の市場動向

2021年の接着剤の生産量は前年比100.4%の85万4,751トンとなり,出荷金額は前年比102.3%の2,419億円となった。2015年以降は合板など建築用途で需要が増加し,全体的な生産量は増加の傾向にあったが,2020年は,新型コロナウイルス感染症による景気の停滞により,生産量,出荷金額は減少した。2021年は,経済の回復傾向から生産量・出荷金額とも微増した。

【目次】
1 　需給概要
2 　品目別概要
3 　需要動向
4 　輸出入の概要
5 　業界動向
6 　環境問題への対応

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水素エネルギーの動向

【目次】
1 　概要
2 　開発動向
3 　市場動向
4 　業界・企業動向

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燃料電池の動向

【目次】
1 　概要
2 　開発動向
3 　市場動向
4 　業界・企業動向

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排熱利用の動向

【目次】
1 　概要
2 　開発動向
3 　市場動向
4 　業界・企業動向

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[Material Profile]

カーボンナノチューブ
カーボンブラック

著者一覧
馬場正　　東京農業大学　
大槻みどり　　住友ベークライト(株)
大槻彰良　　住友ベークライト(株)
山口啓太　　住友ベークライト(株)
黒沢高博　　東洋製罐(株)　
吉田卓真　　旭化成(株)　
向田雅一　　(国研)産業技術総合研究所　
福井彰　　(株)半導体熱研究所　


目次
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【特集】食品ロス削減に向けた食品包装の鮮度保持技術

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Active MA 包装による青果物の品質保持
Active Modified Atmosphere Packaging to Improve the Keeping Quality of Fruits and Vegetables

　収穫した青果物の品質保持技術のひとつに,包装内を品質保持に適したガス組成に人為的に改変する方法があり,Active MA包装と呼ばれる。中でも大気よりも高い濃度の酸素を利用したActive MA包装は,今までにない消費期限の延長効果が認められる。高濃度酸素を利用したActive MA包装の効果を,収穫後青果物の品質劣化要因である異臭と褐変の抑制の観点から概説した。

【目次】
1　はじめに
2　異臭の発生抑制
3　酵素的褐変の抑制
4　まとめ　

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鮮度保持フィルム(P-プラス  ®・おいしさスキン®)
Freshness Preserving Films (P-Plus® & Skin Pack)

　近年,環境に対する意識と高まる中,社会の重要課題であるフードロス削減に貢献することが可能な青果物鮮度保持用のMA包装資材「P-プラス®」と,精肉・加工食品用のバリアスキンパックフィルム「おいしさスキン®」の2製品について,特徴や効果の一例について説明する。

【目次】
1　青果物用鮮度保持フィルム「P-プラス®」について
　1.1　はじめに
　1.2　青果物の鮮度保持
　　1.2.1　環境ガス組成
　　1.2.2　温度
　　1.2.3　湿度
　　1.2.4　微生物
　1.3　鮮度保持フィルムの種類
　　1.3.1　MA包装
　　1.3.2　抗菌フィルム
　　1.3.3　活性フィルム
　1.4　サステイナブル(持続可能)な生産消費体制の構築
　1.5　事例紹介
　　1.5.1　かんしょ
　　1.5.2　メロン
　1.6　まとめと今後の課題
2　スキンパックフィルム「おいしさスキン®」について
　2.1　はじめに
　2.2　スキンパック包装について
　2.3　スキンパック用の包装フィルムについて
　2.4　スキンパックの鮮度保持効果について
　　2.4.1　牛サーロイン
　　2.4.2　牛モモ
　2.5　バリアスキンパックの採用事例
　2.6　まとめと今後の課題

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酸素吸収オキシガード®容器による品質の保持
Quality Maintenance with Oxygen-Absorbing OXYGUARD®
Containers
　
　東洋製罐では,常温流通,長期保存可能な機能性樹脂容器として「オキシガード®」技術を用いた無菌包装米飯向けトレイやレトルト殺菌可能なカップ及びパウチを製造している。これらの長期保存可能な容器は食品ロス削減の一助になっていると考えている。本稿では「オキシガード®」技術とその特徴について述べ,賞味期限延長による食品ロス削減について考察する。

【目次】
1　はじめに
2　「オキシガード®」技術
　2.1　パッシブバリア技術とアクティブバリア技術
　2.2　「オキシガード®」技術とその特徴
3　「オキシガード®」容器の進化
4　「オキシガード®」容器の賞味期限延長による食品ロス削減の考察
　4.1　食品ロスの現状
　4.2　食品ロスが引き起こす問題
　4.3　賞味期限延長の食品ロス削減効果
5　結び

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青果物鮮度保持技術によるフードサプライチェーンのスマート化
Smartification of Food Supply Chains with Freshness Retention Technologies

　旭化成㈱が開発したクラウド型生鮮品物流ソリューション「Fresh LogiTM(フレッシュ・ロジ)」は,常温環境下において,エネルギーを使わずに青果物の鮮度保持を可能にする。現在,冷蔵機能に依存した青果物物流において,「Fresh LogiTM」はモーダルシフトや貨客混載,常温品・冷蔵品混載を可能にすることで,来る物流危機への解決策を提供する。

【目次】
1　流通過程でのフードロス
　1.1　生産地から消費地への輸送力不足
　1.2　流通過程での鮮度劣化
　1.3　消費地での廃棄
2　クラウド型生鮮品物流ソリューション「Fresh LogiTM(フレッシュ・ロジ)」
　2.1　密閉ボックス
　2.2　鮮度予測・管理システム
3　Fresh LogiTMの活用
　3.1　密閉ボックスの活用事例
　3.2　鮮度予測・管理システムの活用事例
4　今後の展望

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[Material Report-R&Dー]

リチウムイオン二次電池の充電ができ電源使用も可能な多層型有機熱電素子の開発
Development of Laminated Organic Thermoelectric Modules for Lithium-ion Battery Charging and Power Source Applications

　熱電変換は,熱エネルギーから直接電気エネルギーを得る方法である。耐熱性の観点から,無機材料を用いた熱電変換素子の開発がすすめられてきたが,高温廃熱はほぼ再利用されつくされた。未利用のまま残された廃熱の多くは200℃以下となり,有機材料を用いた素子開発が進んでいる。本稿では,産総研で開発してきた,IT機器等の低消費電力機器の電源として利用でき,さらにはそれらのバッテリーの充電にも使える有機熱電素子の研究成果について説明する。

【目次】
1　はじめに
2　有機熱電材料の発電原理と構造
3　有機熱電素子の設計
4　IoTセンサー用電源に60℃の熱源で利用できる有機熱電素子
5　まとめ

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EV 車用のサイズとコストを 1/10 に低減した空冷 SiCインバーターシステムのための接合技術
Bonding Technology for Air-Cooled SiC Inverter System Reducing Size and Cost to 1/10 for Implementing Electric Vehicle (EV Car)

　種々の電動車で使用するために安価な空冷インバーターが検討されているが,その開発は難航している。本稿では,EV 車用のサイズとコストを1/10に低減した空冷SiCインバーターシステムの要素技術として当社が開発した,高い熱伝導性と高温のヒートサイクル耐性を兼ね備え,低コストで実施することができる新たな接合技術を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　電気自動車(EV車)用インバーターシステムの開発の経緯
3　SiCデバイスを搭載したインバーターシステムの現状
4　当社が設計した空冷SiCインバーターシステム
5　空冷SiCインバーターシステムにおける接合の要素技術
　5.1　ダイボンド
　　5.1.1　ダイボンド
　　5.1.2　ナノAg,粉末Ag/Cu
　　5.1.3　当社が開発した新ダイボンド
　5.2 　TIM
　　5.2.1　従来のTIM
　　5.2.2　当社が開発した新TIM
6　特許出願,市場,価格
7　まとめ

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[Market Data]

プラスチック添加剤工業の動向

【目次】
1 　概要
2 　添加剤の需給動向
　2.1　可塑剤
　2.2　安定剤
　2.3　酸化防止剤
　2.4　紫外線吸収剤・光安定剤
　2.5　難燃剤
　2.6　その他の添加剤

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太陽光発電の市場動向

【目次】
1 　概要
2 　開発動向
　2.1　脱FIT化
　2.2　 FIP制度
　2.3　 卒FITビジネスの動向
　2.4　発電技術の動向
3　市場動向
　3.1　市場環境
　3.2　需要動向
　3.3　供給動向
4　業界・企業動向
　4.1　国内メーカー
　4.2　海外メーカー
　4.3　リサイクル,リユースサービス

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風力発電の市場動向

【目次】
1 　概要
2 　開発動向
3 　市場動向
4 　業界・企業動向
　4.1　発電事業者
　4.2　風力発電機メーカー

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[Material Profile]

4-ヒドロキシブチルアクリレート
不織布

著者一覧
磯村孝人　　ポリプラスチックス(株)
高尾和希　　豊田合成(株)
鈴木洋介　　キーコム(株)　
時枝幸伸　　JRCモビリティ(株)　
星将広　　JRCモビリティ(株)
赤池幸紀　　(国研)産業技術総合研究所
細貝拓也　　(国研)産業技術総合研究所
小野裕太郎　　筑波大学　
鶴田諒平　　筑波大学
山田洋一　　筑波大学
渡辺義見　　名古屋工業大学　
湯浅友暉　　名古屋工業大学
佐藤尚　　名古屋工業大学
大久保智　　(地独)東京都立産業技術研究センター
藤巻研吾　　(地独)東京都立産業技術研究センター
塚本眞幸　　名古屋大学
若林知紀　　名古屋大学
尾山公一　　名古屋大学


目次
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【特集】自動運転社会に向けた車載ミリ波レーダ技術

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レーダー部品に求められる特性とジュラネックス ®
Characteristics Required for Radar Parts, and Introduce of DURANEX®

　ミリ波レーダーのエンプラ部品には,「アンテナ基板を保護し車両と締結されるケース」,「アンテナ基板を保護し電波を透過させるレドーム」,「誤検知抑制のための電磁波吸収部品(Absorber)」がある。これらの部品の要求特性について述べ,「長期信頼性」,「レーザー溶着性」,「電磁波吸収性」のそれぞれに優れたジュラネックス®PBTを紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　ポリブチレンテレフタレート(PBT)
3　ミリ波レーダーのエンプラ部品と必要特性
　3.1　ケース
　3.2　レドーム
　3.3　電磁波吸収部品(Absorber)
4　おわりに　

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ミリ波レーダー対応ガーニッシュ開発のこれまでと今後の方向性
Development and Future Direction of Garnish for Millimeter-Wave Radar

　近年,道路交通法の改定により自動運転を解禁する動きが加速しており,各OEMともに自動運転化を見据え,自動車の安全性を高めるための予防安全システムを普及させようとしており,予防安全システム市場は今後も拡大していくと予想される。本稿では予防安全システムの1つであるミリ波レーダーに対応したガーニッシュの開発事例と今後の動向を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　製品の概要
3　これまでのニーズ
4　製品の特徴
　4.1　ミリ波透過性への対応
　4.2　広角検知への対応
　4.3　低コスト化への対応
　4.4　寒冷地への対応
5　BEV・自動運転化に伴うミリ波透過製品開発の方向性
6　おわりに

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自動車用ミリ波レーダーを支える表面処理技術
Surface Finishing Technology for Improving a Radar Performance on Automobile
　
　ミリ波レーダーのアンテナ前面にはミリ波レーダーを保護するがミリ波は通すレドームがある。このレドームの前には多くの場合,自動車のマークの入ったエンブレムやカバーがあり,それらもミリ波を通し,しかもミリ波を曲げたり拡散したりしてはいけない。一方,例えばエンブレムの後ろのレーダーを囲む材料はエンブレムからの反射波を吸収した方が好ましい。これらに用いる表面処理技術とその評価方法について述べる。

【目次】
1　レドームやカバーの最適厚さ,反射防止膜の設計法およびその評価法
　1.1　最適厚さ
　1.2　反射防止膜の最適化
　1.3　評価法
2　エンブレムの構造と評価法
　2.1　電波が透過する金属皮膜
　2.2　電波透過性の試験
3　レーダーを囲む材料の電波吸収とその評価法
　3.1　試作シートの複素誘電率測定
　3.2　電波吸収率の測定
4　別な電波吸収法とその測定法
5　撥水処理法
6　親水化処理法
7　まとめ

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ミリ波レーダによる速度情報に着目した物標識別
Target Classification Based on Velocity Information Acquired by Millimeter-Wave Rada

　自動運転の実現において,車両,構造物,人物の物標識別は歩行者保護の観点で重要な機能である。昨今,ディープラーニングによる人工知能技術が飛躍的に進歩していることから,カメラ画像を用いた物標識別の研究開発が活発に進んでいる。多くの画素から構成される画像による物標識別に膨大な演算を要することに対し,レーダの検出情報を利用すると小規模の人工知能(AI)で物標識別を実現することが可能である。本稿では,ミリ波レーダによる速度情報を利用した物標識別について報告する。

【目次】
1　はじめに
2　ミリ波レーダによる物標識別
　2.1　レーダ検知処理
　　2.1.1　速度検出原理
　　2.1.2　速度検出処理
　2.2　物標識別処理
　　2.2.1　歩行者の速度成分
　　2.2.2　人工知能による識別
3　評価結果
　3.1　特徴量の有効性
　3.2　屋外識別実験
4　まとめ

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[Material Report-R&Dー]

極性植物分子を用いた仕事関数制御
Controlling Work Function by Utilizing a Polar Phytochemical

　有機デバイスの持続可能な普及には,廃棄環境負荷を考慮したデバイス作りが欠かせない。本研究では,コーヒーなどの植物に普遍的に存在するカフェ酸を電極上に選択的に配向させることで,様々な電極の仕事関数を0.5eV程度増加できることを見出した。カフェ酸修飾電極を用いると,有機半導体に流れる電流密度が大幅に増加し,バイオ材料の可能性を実証した。

【目次】
1　研究の背景
2　電極修飾層への応用
3　仕事関数の増加と分子配向
4　電流密度増加の検証
5　まとめ

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ヘテロ凝固理論に基づく積層造形用ステンレス鋼粉末の開発
Development of Stainless Steel Powder for Additive Manufacturing
Based on Heterogeneous Nucleation Theory

　ヘテロ凝固理論を積層造形に応用すれば,結晶粒の微細化,凝固の均一化および欠陥発生の抑制が期待され,造形性の向上が見込まれる。さらに,積層造形における繰り返し加熱による結晶粒の粗大化も,ヘテロ凝固核粒子のピン止めにより阻止できる。本稿では,SrOヘテロ凝固核粒子を添加したSUS316Lステンレス鋼粉末の積層造形について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　ヘテロ凝固核の探索
3　粉末の作製と評価
4　ヘテロ凝固核粒子を添加した積層造形
5　ヘテロ凝固核粒子のピン止め効果
6　おわりに

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ビスマレイミドへの炭素求核剤のマイケル付加反応によって生成するポリイミド
Polyimides Formed by the Michael Addition Reaction of Carbon Nucleophiles to Bismaleimides

　ビスマレイミド系樹脂は,繊維強化複合材料のマトリックス樹脂などとして産業界で重要な役割を担っている。この基盤となっているのは,電子受容体としてのビスマレイミドが織りなす多彩な反応である。マレイミド部の二重結合は,ジアミンとのマイケル付加反応,アリル化合物とのエン反応,ジエンとのディールス・アルダー反応などに関与する。本稿では,アルコキシベンゼンを二つ持つ求核剤のビスマレイミドへのマイケル付加反応によって生成する新規なポリイミドについて紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　マイケル付加反応によるポリイミドの合成
3　ポリイミド7aの構造決定
4　ポリイミドの物性
5　まとめ

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[Market Data]

難燃剤の概要と市場動向

【目次】
1 　難燃剤の概要
　1.1　難燃剤のメカニズム
　1.2　難燃剤の種類
　1.3　有機難燃剤
　　1.3.1　ハロゲン系難燃剤
　　1.3.2　リン系難燃剤
　　1.3.3　窒素系難燃剤
　1.4　無機系難燃剤
　　1.4.1　水酸化アルミニウム
　　1.4.2　水酸化マグネシウム
　　1.4.3　三酸化アンチモン/アンチモン化合物
　　1.4.4　スズ酸亜鉛
　　1.4.5　ホウ酸亜鉛/ホウ酸化合物
　　1.4.6　その他フィラー系難燃剤
2 　難燃剤の市場動向
　2.1　ハロゲン系難燃剤
　　2.1.1　臭素系難燃剤
　　2.1.2　塩素系難燃剤
　2.2　リン系難燃剤
　2.3　窒素系難燃剤
　2.4　無機系難燃剤
3 　主要難燃剤の適用樹脂

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[Material Profile]

ブロモベンゼン

著者一覧
太田裕道　　北海道大学
森孝雄　　(国研)物質・材料研究機構　
片瀬貴義　　東京工業大学　
神谷利夫　　東京工業大学
永岡章　　宮崎大学　
山科雅裕　　東京工業大学　
豊田真司　　東京工業大学
上谷幸治郎　　東京理科大学　


目次
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【特集】熱電変換技術の開発と応用

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Ba1/3CoO2 ―高温・空気中で安定した性能を示す実用的な熱電変換材料―
Ba1/3CoO2 ―A Practical Thermoelectric Material that Exhibits Reliable Properties at High-Temperatures in Air―

　層状コバルト酸化物は,1990 年代から高温熱電材料候補として期待されているが,カルコゲン化物と比較して性能指数ZTが小さく,高温空気中では不安定性という問題があった。本稿では,筆者らが見出した,空気中,600℃でZT=0.55を示し,かつ安定な層状コバルト酸化物Ba1/3CoO2について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　Ba1/3CoO2エピタキシャル薄膜の作製
3　Ba1/3CoO2エピタキシャル薄膜の熱的安定性
4　Ba1/3CoO2エピタキシャル薄膜の熱電特性
5　おわりに

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熱電発電・ペルチェ冷却の半世紀以上チャンピオンビスマステルルに匹敵・凌駕する Mg-Sb 系材料の開発
Development of Mg-Sb Materials for Thermoelectric Power Generation and Peltier Cooling which Rival and Exceed the Half Century Champion Bismuth Telluride

　界面制御および欠陥制御の新原理により,Mg-Sb系材料において電荷の輸送,すなわち電気伝導率,およびフォノンの輸送,すなわち格子が運ぶ熱伝導率を高度に制御することに成功して,熱伝導率の低い多結晶試料でありながら,単結晶並みの高移動度を実現し,熱電高性能化を達成した。熱電発電およびペルチェ冷却応用において,半世紀以上チャンピオンとして君臨したビスマステルルに初めて匹敵・凌駕する新規材料を開発した。

【目次】
1　はじめに
2　Mg3Sb2系の欠陥・界面の制御による高性能化,デバイス実証
3　Mg3(Bi,Sb)2系による室温近傍の高性能化,熱電発電およびペルチェ冷却デバイス実証
4　まとめ

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電気伝導度と熱起電力のトレードオフ解消による酸化物熱電変換材料の高性能化
Breaking the Trade-off Problem of Thermoelectric Materials to Improve Energy Conversion Efficiency
　
　無毒で資源量が豊富な酸化物熱電変換材料は熱的・化学的に安定であり,長期メンテナンスフリーの熱電変換素子への応用が期待されるが,熱電変換効率は未だ低いままである。本稿では,酸化物の人工構造を利用して,性能向上の妨げになっている電気伝導度と熱起電力(ゼーベック係数)のトレードオフを解消し,熱電特性を大きく高める新手法について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　熱電変換性能を制限する電気伝導度と熱起電力のトレードオフ問題
3　酸化物に歪みを加えて電気伝導度とゼーベック係数のトレードオフを解消
4　圧縮歪みによってσとSのトレードオフが破れる起源
5　フォノンドラッグ効果:低温のゼーベック係数を増大させるアプローチ
6　金属と絶縁体を重ねてフォノンドラッグ効果を増強:ゼーベック係数を10倍に増大
7　おわりに

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廃熱を有効活用する環境調和型熱電変換デバイスの開発
Environmentally Friendly Thermoelectric Device for Waste Heat Recovery

　カーボンニュートラルを実現するためには今後ますます熱エネルギーの積極的な利用が求められる。特に身の回りの廃熱を電気エネルギーとして再利用する熱電発電が注目されている。本稿では有毒元素やレアメタルを使わずに高い熱電性能指数を示す環境調和型熱電材料をベースとしたデバイスの開発と本分野の現状について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　身の回りの熱エネルギー
3　熱電材料の開発
4　環境調和型熱電デバイスの開発
5　今後の課題
6　まとめ

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[Material Report-R&Dー]

レアメタルを使わない巨大人工分子の新たな構築法
New Construction Method of Giant Artificial Molecules without Rare Metals

　レアメタルは有機分子同士の継ぎ手となることで,既存の有機合成では達成できないような巨大分子の構築を可能とする。一方著者らは,複数のピンセット形の有機分子に「互いをつかませる」ことで,直径約2ナノメートルの環状集合体が形成されることを見出した。また,この環状集合体をさらに集積させてウイルスを模した巨大な球状集合体の構築にも成功した。

【目次】
1　はじめに
2　モノマー分子設計と環状6量体の構築
3　環状6量体の選択性と物性評価
4　階層的自己組織化による巨大球状集合体の構築
5　おわりに

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熱拡散の面内指向性を制御した複合材料フィルムの開発
Development of Composite Films with Enhanced In-Plane Anisotropy of Thermal Diffusion

　柔軟な薄型電子デバイス(ペーパー・エレクトロニクス)の高密度実装に伴う排熱問題を解消するため,近接熱源間の熱干渉を避けつつ熱拡散が可能な,高い面内指向性を有した熱拡散フィルムが有望と考えられる。本稿では2次元フィルムの面内で熱拡散方向を制御した複合フィルムとその放熱性能について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　一軸配向フィルムの調製と機能
3　ELデバイスにおける放熱性能
4　近接熱源に対する放熱性
5　フィラーの抽出と再利用性
6　おわりに

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[Market Data]

電池用材料・ケミカルスの市場動向

　2021年の一次電池・二次電池の合計出荷数量は,前年比18%増の46億7,100万個となった。二次電池は,2010年の民生需要の回復,車載用リチウムイオン電池市場の立ち上がりなどにより,高い成長を達成していたが,2011年の東日本大震災の影響により,生産量が減少した。現在では環境負荷軽減の要請が高く,今後もHV,EV車需要の拡大とそれに伴う二次電池の需要増加が期待されている。一方,一次電池は環境負荷軽減や二酸化炭素排出削減対策として,二次電池へのシフトが起こっており,低い水準で推移している。電池用構成材料は,使用される電池の出荷数量にほぼ比例した推移となっており,ハイブリット自動車向けの需要拡大に加え,電気自動車向けの需要がより拡大しているリチウムイオン電池向けの構成材料に大きな期待が寄せられている。

1 　電池市場の概要
　1.1　一次電池
　1.2　二次電池
2 　開発動向と構成材料
　2.1　一次電池
　2.2　二次電池
3 　二次電池構成材料の市場動向
　3.1　リチウムイオン電池構成材料の市場
　　3.1.1　正極材
　　3.1.2　負極材
　　3.1.3　電解液
　　3.1.4　セパレータ
　3.2　ニッケル水素電池構成材料の市場

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[Material Profile]

エチレンカーボネート
ジメチルカーボネート

著者一覧
須賀良介　　青山学院大学　
大谷知行　　(国研)理化学研究所　
彌田智一　　同志社大学　
藤田真男　　マクセル(株)　
竹田裕孝　　ユニチカ(株)　
中嶋孝宏　　(株)KRI　
紀太悠　　大阪市立大学　
天尾豊　　大阪公立大学
勝木友洋　　新潟大学　
坪ノ内優太　　新潟大学
Zaki Zahran　　新潟大学
八木政行　　新潟大学


目次
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【特集】更なる高周波化に向けた電波吸収材料の開発

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電波吸収体の動作原理およびその設計
Foundation of Radio Wave Absorber and its Design

　近年,IoT,5G,空間伝送型ワイヤレス電力伝送などの新しいワイヤレスシステムの実用化の進む中,電波吸収体に対する需要や期待は今後も高まっていくと考えられる。本稿では,この電波吸収体の動作原理とその設計例について概説する。

【目次】
1　はじめに
2　電波吸収体の分類と設計パラメータ
3　動作原理と設計手法
4　設計例
5　まとめ

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藻類由来金属微小コイル分散を用いたギガヘルツ・テラヘルツ帯電波吸収材料
Radio Absorbing Material in Gigahertz and Terahertz Frequencies with
Dispersed Metallic Microcoils Derived from Spirulina

　螺旋型藍藻類であるスピルリナの表面に金属めっき被膜したマイクロコイルを用いて製作したミリ波・テラヘルツ波吸収体の研究開発について述べる。試作した吸収体は広い帯域で優れた低反射性を有し,超高速無線通信Beyond5G/6Gの帯域の良好な吸収体として期待される。

【目次】
1　はじめに
2　藻類由来金属微小コイルを用いたミリ波・テラヘルツ波吸収体
3　今後の課題と展望

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テラヘルツ帯域に向けた透明電波吸収シート

Transparent Electromagnetic-wave Absorber for Terahertz Band
　
　275～450 GHzなど様々な超高周波帯域が想定される今後の通信環境では,不要な電波(EM波)の放射を抑える方法が求められる。ここでは透明性と可撓性を備えた電波吸収シートを開発し,特に300 GHz帯および,400 GHz帯をターゲットとするテラヘルツ帯域での電波吸収シートを解説する。

【目次】
1　はじめに
2　テラヘルツ帯域電波吸収シートの基礎
3　テラヘルツ帯域電波吸収シートの開発
4　アプリケーション用途
5　今後の展開

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磁性ナノワイヤーの高周波向け電波吸収体への応用
Application of Magnetic Nanowires to Electromagnetic Wave Absorbers in the Gigahertz to Terahertz Range

　コバルト,鉄,ニッケルの強磁性金属を主成分とする磁性ナノワイヤー(ナノ繊維状物質)は,高アスペクト比(長さ/径)の形状に由来する特性により,球状やフレーク状の磁性粒子とは異なる用途展開が期待できる。今回は,無線通信を中心にトレンドであるギガヘルツ帯以上の電磁波を使用する際に発生する高周波ノイズに対する電波吸収体への応用について報告する。

【目次】
1　はじめに
2　高周波(GHz～THz帯)のノイズ対策
3　電波吸収体の設計
4　磁性ナノワイヤー複合材料の作製
5　5Gおよび高分解能ミリ波レーダー向け電波吸収体の開発
6　6G向け電波吸収体の開発
7　おわりに

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GHz 帯用広帯域電磁波吸収材
Wide Band Electromagnetic Wave Absorption Materials at GHz region

　GHz帯の高周波の電磁波を吸収するためには,低周波とは異なる材料の設計が必要となる。この帯域の吸収材として,樹脂にカーボン系フィラーを添加したもの等が知られているが,吸収する帯域が狭かったり,厚みや形状が限定されたりするという課題がある。著者は,樹脂中でのフィラーの分散状態を制御するという手法によって,これまでになかった広帯域の電磁波吸収材を開発中である。本稿では,その設計コンセプトや開発品の性能について述べる。

【目次】
1　はじめに
2　従来の電磁波吸収材と課題
3　広帯域の吸収材開発の狙いと設計コンセプト
4　電磁波吸収フィラーの分散状態制御
5　フィラーの分散状態を制御した材料の作製と評価
6　開発品の性能
7　まとめと今後の展望

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[Material Report-R&Dー]

可視光利用による二酸化炭素およびアセトンを原料とした生分解性プラスチック原材料合成
Synthesis of Biodegradable Polymer Raw Material from CO2 and Acetone under Visible-light Irradiation

　再生可能エネルギーである太陽光を利用し,二酸化炭素を生分解性プラスチック原材料等の有価物質へと変換する技術は新たな人工光合成技術として期待される。本稿では,光合成細菌中に発現させた2種の生体触媒および可視光駆動型NADH再生系を複合化し,二酸化炭素およびアセトンから生分解性プラスチックのモノマーが合成可能な光化学合成系について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　炭酸水素イオンを原料としたワンポット3-ヒドロキシ酪酸合成
　2.1　酵素抽出液に含まれるAC酵素活性
　2.2　酵素抽出液に含まれるHBDH酵素活性
　2.3　炭酸水素イオンを原料としたワンポット3-ヒドロキシ酪酸合成系
3　可視光駆動型ワンポット3-ヒドロキシ酪酸合成系への展開
　3.1　可視光駆動型アセト酢酸還元系
　3.2　可視光駆動型ワンポット3-ヒドロキシ酪酸合成系
　3.3　CO2を出発物質とした可視光駆動型ワンポット3-ヒドロキシ酪酸合成系
4　まとめ

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カーボンニュートラル社会の実現に向けた太陽光グリーン水素製造システムの開発
Development of Green Hydrogen Production Systems Based on Solar Water Splitting toward Realizing a Sustainable Carbon-neutral Society

　持続可能なカーボンニュートラルの実現に向けて,太陽光などの再生可能エネルギー由来の電力を用いた水電解水素製造(グリーン水素製造)技術は重要である。本稿では,著者らが独自に開発した混合金属酸化物膜合成法と,それにより合成したFeNiWOxアノードの酸素発生触媒性能について紹介し,FeNiWOxアノードを搭載した水電解セルを太陽電池と組み合わせた高効率な太陽光水分解水素製造システムについて解説する。

【目次】
1　はじめに
2　混合金属酸化物FeNiWOxアノード
　2.1　MiMIC法を用いたFeNiWOxアノードの作製
　2.2　FeNiWOxアノードの酸素発生触媒性能
3　高効率な太陽光水分解水素製造システム
　3.1　太陽光水分解水素製造システムの設計指針
　3.2　FeNiWOxアノード用いた水電解セルの作製と性能評価
　3.3　太陽光水分解水素製造システムの作製と性能評価
4　おわりに

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[Market Data]

レアアース工業の市場動向

1 　概要
2 　需給動向
　2.1　酸化セリウム(CeO2)・セリウム化合物
　2.2　酸化イットリウム(Y2O3)・酸化ユーロピウム(Eu2O3)
　2.3　酸化ランタン(La2O3)
　2.4　ミッシュメタル
　2.5　その他製品
3 　業界動向
　3.1　供給先確保
　　3.1.1　双日
　　3.1.2　豊田通商
　　3.1.3　その他
　3.2　リサイクル関連
　　3.2.1　日立グループ
　　3.2.2　プロテリアル
　　3.2.3　三菱電機
　　3.2.4　信越化学工業
　　3.2.5　三菱マテリアル
　　3.2.6　トヨタ自動車
　　3.2.7　本田技術研究所
　　3.2.8　日本原子力研究開発機構(シーエムシー技術開発)
　3.3　使用量低減・代替材料関連
　　3.3.1　愛知製鋼
　　3.3.2　トヨタ自動車
　　3.3.3　大同特殊鋼/本田技研工業
　　3.3.4　日本電産
　　3.3.5　TDK

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[Material Profile]

ネオジム
ランタン

著者一覧
山本裕紹　　宇都宮大学　
中野宏人　　日本カーバイド工業(株)
小泉直也　　電気通信大学　
水野慎士　　愛知工業大学　
代工康宏　　凸版印刷(株)
増田紘士　　東京大学
吉田英弘　　東京大学
牧浦理恵　　大阪公立大学　
新地智昭　　DIC(株)


目次
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【特集】空中ディスプレイの開発動向と展開

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空中ディスプレイの基礎と社会実装の最新動向
Fundamentals and Social Implementations of Aerial Display

　空中ディスプレイ技術は,広い範囲から光を集めることで,何もない空間に映像を表示する技術である。空中ディスプレイの基本原理と再帰反射による空中結像の光学系について,国際標準化の動向とともに解説する。さらに,自動車,アミューズメント,公衆向け空中ディスプレイなどの社会実装の取り組みについて紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　空中ディスプレイの分類
　2.1　広義の空中ディスプレイ
　2.2　狭義の空中ディスプレイ
　2.3　空中ディスプレイの構成
3　空中ディスプレイの光学系の実際
　3.1　再帰反射による空中結像(AIRR)
　3.2　空中ディスプレイの機能化
4　社会実装に向けた取り組み
5　おわりに

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空中ディスプレイ用リフレクター
Aerial Display Reflector

　何もない空中に鮮明な映像を再表示させることができる「空中ディスプレイ用リフレクター」。近未来を先取りしたようなこの技術は,自動車などの工業製品への搭載をはじめ,エンタテインメントの分野,さらに,パネルなどに直接触れず空中で操作でき,衛生面にも優れることから,医療や食品業界でも注目を集めている。今後,必ず訪れるデジタルサイネージ時代。その一翼を担い,お客様のニーズに幅広く応えていきたい。

【目次】
1　はじめに
2　再帰反射シートの構造と特徴
　2.1　プリズム型再帰反射シート
　2.2　プリズム素子の形状
　2.3　プリズム型再帰反射シートの種類
　　2.3.1　内部全反射タイプのプリズム型再帰反射シート
　　2.3.2　鏡面反射タイプのプリズム型再帰反射シート
3　再帰反射性能の評価
4　空中ディスプレイ用リフレクター
　4.1　リフレクターの設計
　4.2　リフレクターの表面処理
　4.3　空中ディスプレイ装置の各材料配置
　4.4　空中ディスプレイ装置の応用
5　まとめ

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光沢平面上に直立空中像を表示する可搬式光学系

Portable Optical System for Displaying Upright Mid-Air Images on a Glossy Plane
　
　本稿では,空中像を光沢平面上に反射させて表示する環境反射型空中像光学系に関して,その設計の狙いや実装に関して述べる。その上で,再帰透過光学素子,位相板,ルーバーフィルムなどの各種機能材料を組み合わせ,それを可搬式にした例を説明する。

【目次】
1　はじめに
2　再帰透過光学素子の原理
3　直立空中像の提示手法例
4　可搬型光学系の設計
5　レイトレーシングによる設計の改良
6　おわりに

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空中立体視CG映像の表示と直接的インタラクション技術
Displaying and Direct Interaction Technology of Mid-Air Stereoscopic CG Images

　本稿では,マイクロミラーアレイプレート(MMAP)による空中映像に運動視差を組み合わせることで,空中への立体視三次元CG映像の表示を実現する手法を紹介する。この手法では,ユーザの指先位置に応じてCG物体の移動,変形,生成を行うなど,空中立体視三次元CG映像との直接的なインタラクションも可能である。さらに,プロジェクションマッピングを組み合わせることで,操作中の手と空中立体視三次元CG映像との正しいオクルージョンも実現している。システムを実装した実験では,空中に立体的なCG物体が実在するような感覚で,観察したり変形したりできることを確認した。

【目次】
1　はじめに
2　マイクロミラーアレイプレート(MMAP)について
3　空中立体視CG映像の表示と手による直接的インタラクションの実現方法
　3.1　概要
　3.2　システム構成
　3.3　空中立体視CG映像表示の実現方法
　3.4　直接的インタラクションの実現法
4　空中三次元CG物体と手とのオクルージョン矛盾の発生とその解消手法
　4.1　オクルージョン矛盾の発生について
　4.2　オクルージョン矛盾の解消手法の概要
　4.3　システム構成
　4.4　実現方法
5　実装と実験
　5.1　実装
　5.2　実験
　5.3　空中CG物体と手との相互作用の明確化
6　おわりに

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非接触で衛生的空間をデザインするLa+touchTM～空中像インタラクションシステム～
La+touch™, an Aerial Image Interaction System for Contactless and Hygienic Space Design

　空中表示は何もない空中に映像を生成する技術である。凸版印刷では新たなユーザーインターフェースとして,空中像の操作でインタラクションを可能とするシステムの研究を進めている。その一つの成果として,独自設計により操作画面の視認性が高く,また省スペースが求められる環境でも設置可能な空中像インタラクションシステム「La+touch™(ラプラスタッチ)」を開発した。本稿で展開を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　先行する空中像結像技術
　2.1　2面直交リフレクタアレイ方式
　2.2　2面コーナーリフレクタアレイ方式
　2.3　再帰反射方式
　2.4　マイクロレンズ方式
3　凸版印刷の空中像インタラクションシステム
　3.1　光学方式
　　3.1.1　小型化(薄型化)
　　3.1.2　広視野角
　　3.1.3　表示性能
　3.2　センサ素子
　3.3　システム
4　採用事例
5　今後の展開

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[Material Report-R&Dー]

通電焼結技術を利用した柔軟なセラミックスの創出
Elastically Flexible Ceramics Obtained by a Flash Sintering Technique

　セラミックスは硬くて脆い性質をもつ材料であるが,通電焼結技術を利用することで,硬度を維持しつつ弾性的に柔軟な性質をもち得ることが明らかとなった。本稿では,この著者らの発見のきっかけとなったフラッシュ焼結技術と,そこから得られた柔軟なセラミックスの創出事例および将来展望について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　フラッシュ焼結技術
3　柔軟なセラミックスの創出
4　将来展望
5　おわりに

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多孔性ナノシート材料の水面合成と機能
Synthesis and Functions of Porous Nanosheets Assembled at the Water Surface

　厚さが数ナノ～十数ナノメートルのシート状のナノ材料は,ナノシートと呼ばれ,究極に薄い機能材料として,小型化,省資源性の観点から注目を集めている。常温常圧下で水面上にナノシートの構成要素となる有機分子を含む溶液を滴下するという極めて簡便な方法で,結晶性かつ多孔質の配位高分子(MOF: metal-organic framework)や,有機分子が水素結合により連結した水素結合フレームワーク(HOF: hydrogen-bonded organic framework)のナノシートを作製する方法とその機能に関して紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　ポルフィリンを有するMOFナノシート
3　トリフェニレン誘導体を有する導電性MOFナノシート
　3.1　気水界面におけるナノシート合成
　3.2　フレームワーク構造の直接観察
　3.3　高い電気伝導と光透過能
　3.4　放射光を用いたナノシートの構造評価と高い電気伝導実現の理由
4　気水界面で特異に形成するHOFナノシート
　4.1　参照バルク結晶の単結晶構造解析
　4.2　気水界面におけるHOFナノシート(LINAS-1)の形成とその場X線回折測定
　4.3　固体基板に転写後のHOFナノシート(LINAS-1)の同定と評価
　4.4　HOFナノシート(LINAS-1)の細孔評価と分子吸着特性
5　気水界面により2次元ナノ材料合成の特異性と優位性
6　まとめと今後の展開

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速硬化炭素繊維強化プリプレグDICARBO® LF の開発と展望
Development and Prospects of Fast Curable Carbon Fiber Reinforced Prepreg “DICARBO® LF”

　速硬化炭素繊維強化プリプレグ「DICARBO® LF」は,炭素繊維複合材料(CFRP)の中間基材である熱硬化型プリプレグとして長年の課題であった生産性を解決する素材として開発した。本稿では,その技術的特長(速硬化,低温硬化,良好な保管安定性,低い金型汚染性等)とハイサイクル成形例について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　「DICARBO® LF」の特長―速硬化・低温硬化・良好な保管安定性・低い金型汚染性―
3　「DICARBO® LF」の成形例
　3.1　金型プレス成形
　3.2　オートクレーブ成形
　3.3　3シートワィンディング成形
　3.4　ダブルベルトプレス成形
4　今後の展望

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[Market Data]

プリンター用ケミカルスの市場動向

1　世界のプリンター市場
2　国内プリンター市場
3　プリンター用ケミカルスの市場動向
　3.1　インクジェット用色素
　3.2　電子写真プリンター用材料
　3.3　感熱記録用材料
　3.4　感圧記録用材料

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[Material Profile]

三フッ化窒素

著者一覧
久保若奈　　東京農工大学　
田中拓男　　(国研)理化学研究所　
山本崇史　　工学院大学　
玉山泰宏　　長岡技術科学大学　
江南俊夫　　積水化学工業(株)　
野本博之　　積水化学工業(株)
内村弘志　　京セラ(株)　
平松信樹　　京セラ(株)
吉川博道　　京セラ(株)
舟橋正浩　　香川大学　
寺崎正　　(国研)産業技術総合研究所　
菊永和也　　(国研)産業技術総合研究所


目次
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【新春特集】メタマテリアルの応用展開

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メタマテリアル熱電変換
Metamaterial Thermoelectric Conversion

　均一な熱輻射環境における熱電発電素子を実現した。赤外吸収メタマテリアルを熱電変換デバイスの片側の電極のみに装着すると,メタマテリアルは周囲の熱輻射を吸収し,吸収損失として局所的な熱を生成する。その局所的な熱は伝導熱伝搬により熱電変換素子に伝搬し,熱電変換素子上に新たな温度勾配を形成する。

【目次】
1　はじめに
2　メタマテリアル熱電変換の実験検証
　2.1　メタマテリアル熱電変換素子の作製
　2.2　均一な熱輻射環境における,メタマテリアル熱電変換素子の熱電発電特性
　2.3　均一な熱輻射環境におけるメタマテリアル熱電変換素子の発電機構
　2.4　メタマテリアル電極の局所熱温度
　2.5　メタマテリアルの必要性
3　まとめ

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遮音性能向上を実現する音響メタマテリアル
Acoustic Metamaterial to Enhance Sound Transmission Loss

　自然界に存在する均質材料では実現できない,特異な応答を示す人工構造材料であるメタマテリアルが注目されている。メタマテリアルは共振・共鳴を含む波長以下のユニット構造による周期構造となっている。本稿では,レゾネーターを用いてコインシデンスあるいは共鳴透過による性能低下を抑制する音響メタマテリアルを紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　ヘルムホルツレゾネーターを用いた一重壁音響メタマテリアル
3　ヘルムホルツレゾネーターの底面を薄膜化した二重壁音響メタマテリアル
4　まとめ

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プラズマの生成および消滅を利用した動的メタマテリアルの設計と作製
Design and Fabrication of Dynamic Metamaterials Based on Generation and Annihilation of Plasma

　外部信号により動的に特性が変化させられるような媒質を用いると,電磁波の変調やビーム操作等の能動的な制御が行えるようになる。そのような技術を発展させるために,動的メタマテリアルについて様々な研究がなされている。ここでは,電磁波による電磁波の制御を可能とする動的メタマテリアルとして,プラズマを構成要素として含むようなメタマテリアルの設計法や作製法,および,その特性の評価結果について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　動的メタマテリアル設計の考え方
3　電気回路モデルを用いた動的メタマテリアルの設計
4　動的メタマテリアルの作製と評価
5　まとめ

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透明フレキシブル電波反射フィルムのsub-THz帯における反射特性
Experimental Evaluations with Transparent Flexible Reflectors at Sub-THz
　
　近年,PC,スマートフォン,ウェアラブル端末などの急速な普及と動画像伝送利用の拡大により,移動体通信のデータトラヒックが急増している。今後さらにセンシングデータの活用が進むことによる,社会的なデマンド増加が見込まれる中,次世代移動体通信として第5世代移動通信システム(5G)の導入が進んでいる。5Gに用いられる高周波は直進性が高いため,アンテナ見通し外への通信に難がある。一般的には,安定したリンクを形成するために反射板を用いて電波を反射する方法で解決が図られるが,それら反射板は基本的に金属材料であり,重大な景観負荷が避けられない。そこで我々は,電波を拡散反射する透明なメタマテリアルを用いて,アンテナ見通し外のエリアに5Gの電波を届ける,透明フレキシブル反射フィルムを開発した。本稿では,透明性といった特長と,28GHz,39GHz,120GHz,144GHz帯域の異なる周波数における透過損失と反射特性を,一般的な室内材(天井タイル,乾式壁,合板,金属)との比較を交えて報告する。

【目次】
1　背景
2　開発品の概要
3　電波環境改善効果についての検証実験(電波死角評価シミュレーション)
4　透過損失および反射特性評価
　4.1　透過損失評価
　4.2　反射特性評価
5　まとめ
6　今後の予定

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メタマテリアルによる小形・薄形アンテナの開発
Development of Small and Low-Profile Antenna Using Metamaterial

　金属上でも利用できるアンテナを開発するために,メタマテリアルの1種である人工磁気導体(AMC)に着目した。AMCを構成する単位セルの小型化と数セルAMC基板の小型化を検討した。その結果,AMC基板の対向する一対の側面を電気壁にすることで小型化できた。また,この電気壁付AMC基板に直接給電して,金属上でも放射効率が低下しない小形・薄形アンテナ:Amcenna®(アムセナ)を開発した。

【目次】
1　はじめに
2　代表的なAMCの特性
　2.1　無限セルAMCの特性と単位セルの小型化
　2.2　数セルAMCの特性
3　AMC基板の小型化
　3.1　電気壁付AMCの特性
　3.2　数セルAMCの電界分布
4　Amcenna®
　4.1　Amcennaの構造と特性
　4.2　Amcennaの電磁界
　4.3　Amcennaの試作と評価
5　おわりに

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[Material Report-R&Dー]

ナノ相分離型電子活性液晶材料の電気化学機能材料への展開
Application of Nanosegregated Electroactive Liquid Crystal Materials to Electrochemical Functional Materials

　側鎖に重合性のシクロテトラシロキサン環とイオンに配位するトリエチレンオキシド鎖やクラウンエーテル環を導入することにより,液晶相においてイオン種が透過可能なイオンチャンネルと電子輸送性のπスタックが形成された混合伝導体薄膜を作製できた。重合・不溶化した薄膜は電解質溶液中でエレクトロクロミズムを示した。

【目次】
1　序論
2　ナノ相分離型液晶性半導体
3　酸蒸気暴露による薄膜の不溶化
4　ナノ相分離による液晶性混合伝導体
5　クラウンエーテル環を導入した液晶性ペリレンビスイミドのエレクトロクロミズム
6　結論と展望

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静電気を可視化する機能性材料―静電気発光材料―
Static Electricity Induced Luminescent (SEL) Material

　我々はこれまでにない“静電気に作用して発光する機能材料”を発見した。電荷が発光に関与する既知発光物質を系統的に探索し,ある種の SrAl2O4:Eu2+(機能性セラミック材料)が空気中のイオンや帯電粒子などの微弱な電気に反応して発光する静電気発光(SEL)材料として機能することを世界で初めて見いだした。本稿では,見つかったばかりの静電気発光材料を紹介する。

【目次】
1　緒言
2　静電気発光性SrAl2O4:Eu2+セラミック材料
3　静電気発光センサと発光挙動
4　結言

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[Market Data]

エポキシ樹脂の応用分野別市場・メーカー動向

1　半導体/電子材料
　1.1　プリント配線板
　1.2　半導体封止材
2　エポキシ樹脂系接着剤
3　エポキシ樹脂系塗料
　3.1　日本ペイント
　3.2　関西ペイント
　3.3　エスケー化研
　3.4　中国塗料
　3.5　大日本塗料
　3.6　日本特殊塗料
　3.7　アサヒペン
　3.8　アトミクス
　3.9　その他のエポキシ樹脂系塗料メーカー
4　エポキシ複合材料
　4.1　東レ
　4.2　三菱ケミカル
　4.3　ヘクセル(Hexcel)
　4.4　帝人
　4.5　SGLカーボン
　4.6　フォルモサ
　4.7　ソルベイ(Solvay)
　4.8　ダウアクサ(DowAksa)
　4.9　ヒョソン先端素材
　4.10　中国の5大炭素繊維メーカー

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[Material Profile]

ガリウムヒ素
トリクロロエチルホスフェート

著者一覧
西岡季穂　　大阪大学　
中西周次　　大阪大学　
松田翔一　　(国研)物質・材料研究機構　
植村豪　　北海道大学　
藤原直子　　(国研)産業技術総合研究所　
藪浩　　東北大学　
鎌田隼　　(国研)情報通信研究機構　
小林文人　　共同印刷(株)
吉住渉　　共同印刷(株)
寺田暁　　共同印刷(株)
山本光　　共同印刷(株)


目次
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【特集】リチウム空気電池・金属空気電池―“究極の二次電池”の技術動向を探る―

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リチウム-酸素電池の研究開発動向
Recent Trends on the Studies of Lithium-Oxygen Secondary Batteries

　リチウム酸素電池は種々の二次電池の中で最も高い理論重量エネルギー密度を有し,リチウムイオン電池を大きく超える500 Wh kg-1のエネルギー密度の実現が期待されている。本稿では,高い重量エネルギー密度を実現する上で重点的に取り組むべき課題を明確化し,関連する開発事項の最近の研究動向について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　リチウム酸素電池の原理
3　高い重量エネルギー密度を実現するための条件
4　易分解性Li2O2の形成
5　LOBにおける電解液開発
6　おわりに

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高エネルギー密度なリチウム空気電池セルの開発と長期サイクル実現に向けた材料探索
Development of High-Energy-Density Lithium-Air Batteries with Long-Term Cycle Life

　リチウム空気電池は,現行のリチウムイオン電池の重量エネルギー密度を大きく上回る500 Wh/kg級セルの室温での充放電反応が実現されており,次世代蓄電池の最有力候補である。本稿では,高エネルギー密度なリチウム空気電池を開発する上での課題を整理し,その解決に対する材料開発動向について概説する。

【目次】
1　はじめに
2　高エネルギー密度なリチウム空気電池セルの開発
3　リチウム空気電池の劣化要因解析
4　サイクル数向上を実現する新規電解液材料開発
5　おわりに

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リチウム空気電池内の輸送現象に関する研究
Study on Transport Phenomena in a Lithium-Air Battery
　
　リチウム空気電池は理論エネルギー密度が極めて高い二次電池であるが,電池内部で生じる物資輸送抵抗に起因して,高レートでの放電ができていない。本稿では特に正極内部で生じる酸素の輸送現象に着目し,正極内の酸素濃度分布の計測や,酸素の輸送抵抗低減に向けた方策について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　水系リチウム空気電池内の輸送現象
3　リチウム空気電池正極内の酸素濃度分布計測
4　実験結果と考察
　4.1　経時変化する酸素濃度の計測
　4.2　正極内の酸素濃度分布の計測
5　酸素の輸送抵抗を低減するための方策
6　おわりに

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亜鉛空気電池の可逆空気極における耐久性向上の研究
Enhanced Durability of Reversible Air Electrodes for Zinc-Air Batteries

　安価な亜鉛と水系電解液を用いる亜鉛空気電池の二次電池化には,空気極の酸素還元・酸素発生に対する可逆性と耐久性向上が求められる。この高耐久性可逆空気極の開発のための著者らの取り組みとして,固体高分子型空気極と非炭素系空気極の研究例を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　亜鉛空気電池の二次電池化における課題
　2.1　可逆空気極触媒
　2.2　ガス拡散性の電極構造
　2.3　大気中のCO2の影響
　2.4　金属負極の影響
3　固体高分子型空気極の耐CO2特性
4　非炭素系可逆空気極による耐久性向上
5　おわりに

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海洋・畜産バイオマスを用いた金属空気電池用高性能空気極の開発
Development of High Performance Cathode Catalysts of Metal-Air Batteries Based on Marine and Livestock Biomass Resources

　再生可能エネルギーや余剰電力の平準化に向け,容量の大きい金属空気電池が着目されている。その実用化・普及のためには,充放電反応である酸素還元・酸素発生の両反応を触媒する安価で高性能な非レアメタル正極触媒の開発が急務となっている。本稿では廃棄バイオマスから合成される「ナノ血炭」金属空気電池用正極触媒について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　大量に廃棄されるバイオマス資源
3　バイオマス由来材料を用いた電極触媒
4　おわりに

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[Material Report-R&Dー]

高効率な可視光用有機電気光学ポリマー光変調器
Highly Efficient Organic Electro-Optic Polymer Optical Modulator for Visible Wavelength

　通信波長よりも短い波長で動作する光デバイスは,自動運転用LiDARやバイオセンシング,量子コンピューティングなどの分野への応用が期待されている。光変調器は電気信号を光信号に変換する必要不可欠な素子である。波長1000 nm以下においては,これまで変調効率が十分な変調器は開発されていなかった。本研究では,有機電気光学ポリマーを用いて,波長640 nmで動作する VπL=0.52Vcmの高効率光変調器の開発に成功した。

【目次】
1　はじめに
2　有機電気光学ポリマー
3　デバイス設計
4　光変調器特性
5　結論

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発熱繊維用樹脂ペレットの開発
Development of Exthotermic Resin Pellet for Smart Textile

　これまでに培った印刷技術を転用利用して繊維用発熱ペレットを開発した。機能材として,透明性・光熱変換性に優れる住友金属鉱山㈱のCWO®を用い,淡色から濃色まで幅広い色彩表現を可能とした。アパレル業界において,光発熱衣類・赤外線盗撮防止等のスマートテキスタイルとしての利用や,環境対応素材としての活用が期待される。

【目次】
1　はじめに
2　当社の色・材料に関する研究
3　繊維用発熱ペレットの開発
4　繊維用発熱ペレットの特長
5　使用方法
6　期待される効果と検証結果
　6.1　発熱効果
　6.2　速乾性
　6.3　赤外線透過撮影からの保護
　6.4　近赤外線による肌老化の防止(近赤外線カット効果)
7　今後の展開
8　終わりに

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[Market Data]

フラットパネルディスプレイ用ケミカルスの市場動向

　フラットパネルの世界市場は,約12.4兆円である。そのうち約70%を液晶ディスプレイが占めるが,有機ELディスプレイとの競合がテレビなどの大型パネルのみならずスマートフォンの中小型市場においても激しさを増し,かつては90%以上を占めていたシェアも約20%下がった。また,液晶は中国メーカーが完全に主導権を握り,同じ兆候が有機 EL ディスプレイにも見られるようになってきた。

1　フラットパネルディスプレイ市場
2　液晶ディスプレイ市場
3　有機EL市場
4　電子ペーパー市場
5　液晶ディスプレイ構成材料
6　有機EL構成材料

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[Material Profile]

炭素繊維
モノシラン
ジシラン

著者一覧
大木義路　　早稲田大学　
小迫雅裕　　九州工業大学　
高明天　　太陽インキ製造(株)
高橋泰典　　住友ベークライト(株)
伊藤隆彦　　(株)フロロテクノロジー　
三村研史　　三菱電機(株)
佐藤崇紀　　(株)伊藤園　
鈴木宗泰　　(国研)産業技術総合研究所
銘苅春隆　　(国研)産業技術総合研究所
牛島洋史　　(国研)産業技術総合研究所


目次
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【特集】高分子絶縁材料の開発動向

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有機高分子絶縁材料の絶縁破壊・劣化メカニズム
Mechanisms of Dielectric Breakdown and Degradation of Polymeric Insulating Materials

高電圧電力機器のみならず,パワーエレクトロニクスを利用して出力制御を行う電気機器に使われている有機高分子絶縁体において重要な絶縁破壊および部分放電劣化,トラッキング,エレクトロケミカルマイグレーションといった絶縁劣化の機構や特性を概観したのち,それらの発生を防止する対策の具体例をいくつか示した。

【目次】
1　はじめに
2　絶縁破壊
3　絶縁劣化
　3.1　電圧印加による絶縁劣化
　3.2　部分放電劣化　
　3.3　エレクトロケミカルマイグレーション(イオンマイグレーション)
　3.4　トラッキング
　3.5　トリーイング(電気トリーと水トリー)
4　絶縁破壊および絶縁劣化の防止
5　まとめ

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ナノコンポジット絶縁材料の高機能化
Innovative Functional Electrical Insulating Nanocomposite Materials

　近年,有機/無機ナノコンポジット技術の導入により,ポリマー母材,およびマイクロサイズのフィラーが充填された複合材料の電気絶縁性を大幅に向上させることが可能となってきた。本稿では,その研究開発事例を紹介する。現時点ではまだ開発途上の技術であるが,将来的にはテーラーメイドな材料開発に繋がるナノコンポジット技術であると確信している。

【目次】
1　はじめに
2　ナノ・マイクロコンポジットの作製方法
3　ナノ・マイクロコンポジットの熱伝導率
4　ナノ・マイクロコンポジットの電気絶縁性
　4.1　絶縁破壊強度
　4.2　耐部分放電性
　4.3　耐電気トリー性
5　フィラー配向とナノコンポジットのハイブリッド
　5.1　フィラー電界配向制御
　5.2　フィラー配向におけるナノコンポジットの効果
6　複合材料バリスタの開発
7　ナノアルミナコーティングによる機能性絶縁材料の開発
8　フラーレン添加による機能性絶縁材料の開発
9　おわりに

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熱硬化型層間絶縁フィルム
Thermosetting Interlayer Insulation Film
　
　熱硬化型層間絶縁フィルムはフリップチップ技術を用いた半導体パッケージ基板のビルドアップ層として主に用いられる。エポキシ樹脂を用いた層間絶縁フィルムは当該用途に必要な諸特性を備えることで広く普及している。一方,5Gによる高周波向けには,エポキシ樹脂より低誘電損失である新規樹脂を用いた層間絶縁フィルムが開発されている。

【目次】
1　はじめに
2　エポキシ樹脂を用いた熱硬化型層間絶縁フィルム
3　低Dk/Dfを特徴とする新規樹脂を用いた熱硬化型層間絶縁フィルム
4　まとめ

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高透明・高耐光の感光性絶縁材料の開発
Development of High Transparent and High Light Resistance Photosensitive Dielectric Material

　COVID-19の影響によるリモートワークの広がり,5G技術の広がりによるAR/VR技術の拡大によりディスプレイへの注目が集まる中,フレキシブルディスプレイなどの次世代ディスプレイに適用が期待されるミニ/マイクロLEDの研究開発が活発に行われている。それに伴いミニ/マイクロLED製造に向けたプロセス,材料開発も進んでいる。
　本稿では,ミニ/マイクロLEDへの適用が期待される高透明・高耐光性を有する感光性絶縁材料を紹介する。

【目次】
1　緒言
2　高透明・高耐光性の設計
3　実験
　3.1　サンプル作製
　3.2　透過率,耐光性評価
　3.3　耐熱性評価
　3.4　加工性評価
　3.5　膜物性評価
　3.6　密着性評価
　3.7　絶縁信頼性評価
4　評価結果と考察
　4.1　透可率,耐光構成表価
　4.2　耐熱性評価
　4.3　加工性評価
　4.4　膜物性評価
　4.5　密着性評価
　4.6　絶縁信頼性評価
　4.7　平坦塗布性評価
5　まとめ

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常温型フッ素系コーティング剤による電子部品・実装基板の絶縁性・防水性付与
Insulation and Waterproofing of Electronic Components and Mounting Substrates with Room Temperature Fluoridepolymer Coating Agents

　ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を代表とするフッ素樹脂は,基本機能として,高絶縁性,低表面エネルギー,耐酸,耐薬品性,耐熱性,低摩擦性などの特異的な機能を発揮し,工業的に非常に有用であることが知られている。しかし,この樹脂は結晶性が高いために透明性がなく白濁樹脂であり,また,各種溶媒には溶解せず,皮膜を形成するには粉体で塗装した後,300℃以上の高熱で溶解させる工程が必要であった。このことより電子部品や実装基板などエレクトロニクス関連部材に使用するには難しかった。
　このフッ素樹脂のメリットを生かしながらも,常温にて透明な皮膜を形成することのできるフッ素系撥水撥油処理剤が40年以上前から何種類か上市されている。これらの製品のコーティング膜は撥水撥油性や電気特性に優れているが,皮膜の機械的強度が低く脆弱という欠点があり,膜厚を5μm以上にて皮膜形成した場合に冷熱サイクルによってクラックが入ってしまうことが多々発生した。膜厚と絶縁性・防水性能は比例するため,高い絶縁性や防水性を求めるには不向きであった。
　弊社では,2003年に業界で初めて,この問題を解決し実装基板や電子部品の防湿や防水コーティング専用に設計されたフッ素系絶縁防湿コーティング剤「フロロサーフ®FG3000シリーズ」を発売開始し,以来着実に市場での実績を築いてきた。本稿ではこのフッ素系防湿コーティング剤について述べたい。

【目次】
1　概要
2　皮膜特性面での優位点
　2.1　他樹脂の防湿コーティング剤に比較して電気特性(防湿性・絶縁性)が高性能
　2.2　皮膜不燃性
　2.3　高信頼性
3　現場での使用メリット
4　使用例
　4.1　防湿・イオンマイグレーション防止・リーク防止
　4.2　リチウムイオン電池電解液対策
　4.3　LED の劣化防止(硫化防止性)
5　今後の方向性と環境への配慮

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樹脂絶縁材料の高熱伝導化
Improvement of the Thermal Conductivity of the Resin Composite Materials

　近年,電気機器において高性能化,コンパクト化が進展し,内部から発生する熱が増大している。そのため機器に用いられる絶縁材料には,絶縁性とともに放熱性が求められるようになり,電気絶縁性で高熱伝導性を有する無機の粒子(フィラー)を配合した樹脂複合材料の開発が進められている。本稿では,エポキシ樹脂に熱伝導フィラーとして窒化ホウ素や窒化アルミニウムを用いて高熱伝導化を検討した結果,さらには熱伝導率に異方性を持つ窒化ホウ素粒子の配向を制御したときの熱伝導率に及ぼす影響について検討した結果を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　樹脂複合材料の放熱性の付与
3　鱗片形状 BN フィラー配合による高熱伝導化
4　窒化アルミニウム(AlN)フィラー配合による高熱伝導化
5　凝集 BN フィラー配合による BN粒子の配向制御での高熱伝導化
6　おわりに

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[Material Report-R&Dー]

茶粕(廃棄物)を茶殻 (有価物 )へ　アップサイクルの取り組み
Shift Someone’s Perception from “Wasted Tea Leaves” to “Used Tea Leaves Valuable”,
Efforts of “UPCYCLING” to Add Value to Waste

　茶系飲料の生産工程で排出される茶殻は,ほとんどが元の製品よりも価値が下がる肥料や飼料等に有効利用されている(ダウンサイクル)。しかし,茶殻にはカテキン等の有用成分が残存しているため,伊藤園では茶殻を茶粕(廃棄物)ではなく有価物(未利用資源)と捉えて,建材・紙・樹脂製品等にアップサイクルする取り組みを行っている。

【目次】
1　はじめに
2　食品廃棄物等の再生利用の実態
3　茶殻ならびに茶成分の機能性
　3.1 茶殻に残存するカテキン量
　3.2 茶殻の消臭試験
　3.3 カテキンの抗菌試験
　3.4 期待できる茶殻の機能性
4　茶殻のアップサイクル方法の検討
　4.1 茶殻の問題点
　4.2 含水茶殻を使用する利点
　4.3 茶殻混抄紙の製造方法の検討
　4.4 茶殻混抄紙の機能性(抗菌効果)
　4.5 木材自給率と茶殻活用の利点
5　まとめ

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高密度化した電極によるフレキシブル全固体電池
Flexible All-Solid-State Battery With High-Density Electrode Mixture Layer

　我々は「人に蓄電池があることを感じさせない」新たな技術の創出を目指して,可撓性を備えた全固体電池の実現に向けた研究開発を推進している。ここでは,脆性材料を破砕や塑性変形させずに高密度プレス成型体が得られる新たな室温プロセス「メガプレスフォーミング(MF)法」を開発したので参考にされたい。

【目次】
1　はじめに
2　MF法の基本原理
3　アルミナ粒子によるMF法の原理確認
4　PZTのMF膜の微細構造と強誘電性
5　MF膜を活用した折れた形状の全固体電池
6　まとめ

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[Market Data]

合成染料工業の動向

　合成染料の2020年の国内生産量は1万2,626トンで,前年比77.4%と減少し,輸出量も6,335トンで前年比84.9%と減少した。国内向け販売量,国内出荷量,国内投入量も軒並み減少となった。メーカーの海外生産へのシフトや長引く需要低迷を背景に,合成染料の国内生産は,ここ数年時折回復傾向を見せる年もあるが減少傾向にあり,2020年はほぼすべての分野で減少した。国内外とも新型コロナ感染症の影響が多くみられる。高級衣料分野を中心に付加価値の高い染料が求められていることを背景に,先端分野の機能性色素で新たな市場の開拓が期待される。

1　生産概要
2　輸出入の概要
3　メーカー動向
4　開発動向

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[Material Profile]

ジクロロシラン

著者一覧
大久保雅章　　大阪公立大学　
上坂裕之　　岐阜大学　
池田慎吾　　(地独)大阪産業技術研究所
中谷真大　　(地独)大阪産業技術研究所
小林靖之　　(地独)大阪産業技術研究所　 　
安井利明　　豊橋技術科学大学　
石﨑貴裕　　芝浦工業大学
安藤総一郎　　芝浦工業大学
神藤高広　　(株) FUJI　
田中修吉　　日本電気(株)
安井浩治　　NEC プラットフォームズ(株) 　


目次
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【特集】プラズマによる材料の表面改質技術の動向

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特集にあたって
Introduction to Special Issue

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大気圧プラズマによる樹脂・ガラスの表面処理技術
Atmospheric-pressure Plasma Technologies for the Surface Treatment of Plastics and Glass

　大気圧プラズマによる樹脂・ガラスの表面処理技術について,筆者らが開発したプラズマ複合処理またはプラズマハイブリッド処理の一例である「大気圧プラズマグラフト重合処理」の原理と装置の概要を説明する。本処理方法でフッ素樹脂に対して達成した5N/mm以上の剥離強度の値は,フッ素樹脂自体を変色させない方法としては他に類例を見ない高い値である。

【目次】
1　はじめに
2　プラズマ処理の方法
　2.1　プラズマ処理の電極系の例
　2.2　プラズマ処理の親水化原理
3　大気圧プラズマグラフト重合処理
　3.1　プラズマ表面処理とプラズマグラフト重合処理の効果
　3.2　プラズマグラフト重合と接着性向上の原理
　3.3　装置概要と接着可能なフッ素樹脂の製作方法
4　フィルム接着の性能試験
　4.1　T型剥離試験の方法と結果
　4.2　T型剥離試験の結果と考察
　4.3　各種フッ素樹脂に対するT型剥離試験の結果
5　フィルムとガラスの接着
　5.1　プラズマ複合処理によるガラスの表面改質
　5.2　PTFEと表面処理したガラスの接着ならびに剥離試験結果
6　おわりに

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プラズマ・表面加工による接触界面の機械的特性制御
Mechanical Property Control of Contact Interface by Plasma and Surface Processing

　摩擦や付着などの,相対運動する部材間の機械的応答特性を制御するために,プラズマ合成材料やプラズマ処理が活用される。本稿では,そのような目的のために高密度プラズマを有効活用した事例を紹介する。特にマイクロ波プラズマを活用した硬質炭素膜の超高速成膜やゴム材料表面の低付着化処理について論じる。

【目次】
1　緒言
2　マイクロ波励起・高密度プラズマによる基材包囲型・超高速成膜・表面処理技術
　2.1　プラズマ生成原理
　2.2　超高速DLC成膜への応用
　2.3　超高速成膜によるSi-DLC膜の摩擦特性評価
　2.4　実用成膜装置の開発
3　高密度酸素プラズマ処理による医療用ゴム材料(CIIRシート)とステンレス鋼との付着力低減
4　最後に

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プラズマ表面改質によるフッ素樹脂と銅の直接接着
Plasma-induced Surface Modification of Fluoropolymer for Direct Laminating Profile-free Cu Foil

　高周波向け高速通信用回路基板材料の製造に向けて,平滑界面を維持したまま低誘電樹脂と銅箔を直接接着する技術が求められている。本稿では,低誘電特性に優れたフッ素樹脂フィルムを減圧プラズマ処理により表面改質することで,無粗化の圧延銅箔と高密着強度で直接接着する方法について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　フッ素樹脂の表面改質
3　フッ素樹脂のプラズマ表面改質
　3.1　プラズマ表面改質時のガス種の影響
　3.2　窒素系ガスを用いたプラズマ表面改質の効果
4　フッ素樹脂と銅の直接接着
　4.1　接着界面の粗さ
　4.2　90°剥離試験による密着強度評価
　4.3　プラズマ処理効果の持続性
5　まとめと今後への展望

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低電力大気圧マイクロ波プラズマ溶射による樹脂基材への金属・セラミックス成膜
Low Power Atmospheric Pressure Microwave Plasma Spray for Deposition of Metal and Ceramics on Resin Substrate

　溶射は金属やセラミックの厚膜の高速成膜を可能とするが,樹脂基材に対しては基材の溶融や皮膜の酸化などの問題がある。特にセラミックス成膜に用いられるプラズマ溶射は数十～数百kWもの電力で溶射を行うため,基材への入熱が大きく樹脂のような低融点基材に直接溶射するのは困難であった。このため,低電力で安定したプラズマ溶射が可能なプラズマ源が求められている。本報告では,筆者らが開発している1kW以下の低電力で溶射が可能な大気圧マイクロ波プラズマ溶射を紹介すると共に樹脂基材への金属やセラミックスの皮膜の成膜事例を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　低電力大気圧マイクロ波プラズマ溶射
　2.1　プラズマ溶射法
　2.2　マイクロ波プラズマ溶射
3　樹脂基材への溶射成膜
　3.1　樹脂基材への溶射成膜の問題点
　3.2　マイクロ波プラズマ溶射による樹脂基材への成膜
4　おわりに

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ソリューションプラズマプロセスによるWO3へのCu2O担持技術の開発
Development of Supporting Technology of Cu2O to WO3 by Solution Plasma Process

　光触媒は光を吸収して有害物質を分解できるため,水質浄化,空気浄化やセルフクリーニング・防汚など環境分野で応用されている。本稿では,ソリューションプラズマ(SP)を利用して,可視光応答型光触媒の一つであるCu2O担持WO3を作製するための,WO3へのCu2Oの担持方法と作製したCu2O担持WO3の光触媒性能について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　SP法の原理
3　SPによるWO3へのCu2O担持方法
4　Cu2O担持WO3の物理化学的特性
5　光触媒特性評価
6　おわりに

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大気圧プラズマによる接着・接合前処理技術

Adhesion and Bonding Preprocessing Technology Using Atmospheric Pressure Plasma

　ものづくりの,接着・接合工程で関心が高い大気圧プラズマによる表面改質技術について,その原理からメカニズムを様々な評価や分析結果から説明する。大気圧プラズマは,樹脂や金属などに付着した有機汚れの分解除去と同時に官能基を付与させ表面改質を行う。本稿では実用時の注意事項も交えながら大気圧プラズマ技術について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　プラズマについて
　2.1　プラズマとは
　2.2　プラズマによる表面改質
3　樹脂の表面改質について
　3.1　水接触角での変化
　3.2　引張せん断接着強さ試験
　3.3　XPS表面分析
　3.4　接着メカニズム説明
　3.5　樹脂材料へのプラズマ照射時の注意事項
　　3.5.1　適正な処理条件
4　金属の表面改質
　4.1　金属の表面改質評価
　4.2　メカニズム説明
5 金属表面の有機物除去
　5.1　金属の表面洗浄
　5.2　表面分析による有機物除去の確認
6 異種材料への活用
　6.1　複合材料
　6.2　複合材料の水接触角評価
　6.3　異種材料の接合
7 おわりに
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[Material Report-R&Dー]

セルロース系バイオ素材NeCycleの特長と展開
Cellulosic Biomaterial NeCycle, Features and Development

　NECでは,非可食バイオマスであるセルロースをベースとするバイオ素材NeCycleを開発し,NECプラットフォームズ㈱による量産提供を開始した。本素材は,優れた環境調和性に加え,抗菌・抗ウイルス性,さらには日本伝統の漆器の美しさを塗装レスで実現する新たな付加価値を有している。

【目次】
1　はじめに
2　NeCycleの環境調和性
　2.1　非可食性バイオマスの利用
　2.2　自然環境中での長期的な生分解性
　2.3　二酸化炭素の排出削減効果とリサイクル性
　2.4　抗菌性・抗ウイルス性
3　漆ブラック調の光学特性の達成
4　NeCycle　の物性と今後の展開

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[Market Data]

印刷インキ工業の市場動向

　2020年の印刷インキ生産量は前年比87.9%の約27.9万トン,出荷量は前年比89.1%の約31.8万トン,出荷額は前年比92.7%の2,565億2,500万円と大幅に減った。新型コロナウイルスの影響による経済活動の停滞を受け,各種インキの減産,出荷減となっている。特にオフセットインキや新聞インキの減少は大きい。

1 需要動向
2 製品別動向
3 輸出入動向
4 メーカー動向
5 環境対応製品開発動向

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[Material Profile]

1,4-ジヒドロキシナフタレン
フッ化アンモニウム