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次世代のポリマー・高分子開発、新しい用途展開と将来展望


定価 ¥ 88,000(税込)
販売価格 ¥ 88,000(税込)
商品番号:dg0023
ISBN: 978-4-86104-738-1


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■販売者:パテントテック社

■出版社:株式会社 技術情報協会
■資料体裁:A4版、608頁
■発刊日:2019年2月28日

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◎ 2030年代に求められる樹脂やプラスチックの超高付加価値化 , 柔軟性を要する製品への活用
◎ 完全生分解性による環境負荷低減 , 海外の化学メジャーにも勝てる新しい分子設計を詳説!

■本書のポイント

・熱や光などの刺激に反応するポリマーとその活用
・ナゼ傷が復元されるのか?自己修復ポリマーの仕組みと応用
・超分子や共役系など超性能を発揮する分子設計
・計算科学による新素材開発の高効率化

・軽くて鉄より強いポリマー
・透明性や屈折率を自由にコントロール出来るポリマー
・複数種の材料を混ぜることで二律背反の機能を実現

・薬物伝達材料としてのゲルやフィルム製剤などに使われる新素材
・癌マーカーや手術用材料の可能性

・海洋プラスチック問題の解決策としての生分解性性樹脂の可能性
・自動車,家電へのバイオプラ採用拡大
・生物やDNAの構造や機構,生態を模倣した新しいポリマー材料

■執筆者(敬称略)

香川大学 磯田恭佑 東北大学 早瀬元
香川大学 佐藤結香 藤倉化成(株) 櫻井 宏治
香川大学 池永歩美 北海道大学 栢野健太郎
香川大学 松原未和 北海道大学 角五彰
(国研)産業技術総合研究所 杉野卓司 (株)KRI 藤本康治
(国研)産業技術総合研究所 安積欣志 (株)KRI 鈴木一子
千葉科学研究所 千葉正毅 (株)KRI 福井俊巳
(有)Wits 和氣美紀夫 山形大学 千葉一生
新潟大学 三俣哲 山形大学 松村吉将
千葉大学 小林範久 山形大学 落合文吾
参天製薬(株) 田坂文孝 東京大学 伊藤大知
参天製薬(株) 岡部高明 (国研)産業技術総合研究所 須丸公雄
(国研)物質・材料研究機構 新谷紀雄 (国研)産業技術総合研究所 高木俊之
北陸先端科学技術大学院大学 山口政之 (国研)産業技術総合研究所 金森敏幸
大阪大学 高島義徳 九州大学 田中 賢
大阪大学 大﨑基史 クラレノリタケデンタル(株)  岡田浩一
富山県立大学 真田和昭 近畿大学 福田誠
鹿児島大学 吉田昌弘 早稲田大学 酒井清孝
鹿児島大学 武井孝行 芝浦工業大学 吉見靖男
鹿児島大学 大角義浩 宇都宮大学 刈込道徳
広島大学 矢吹彰広 広島大学 田中亮
大阪大学 小林裕一郎 広島大学 塩野毅
大阪大学 山口浩靖 東京工業大学 松本英俊
大阪大学 原田明 名古屋市工業研究所 相羽誉礼
千葉大学 矢貝史樹 三井化学(株) 山崎聡
デンカ(株) 小林拓司 (株)日立製作所 香川博之
千葉大学 北本雄一 住友ベークライト(株) 宮内啓行
金沢大学 酒田陽子 (公財)地球環境産業技術研究機構 乾将行
金沢大学 秋根茂久 岡山大学 新史紀
宇都宮大学 為末真吾 岡山大学 木村邦生
長岡技術科学大学  今久保達郎 神奈川大学 木原伸浩
関西学院大学 森崎泰弘 北陸先端科学技術大学院大学 高田健司
北海道大学 中野環 北陸先端科学技術大学院大学 金子達雄
北海道大学 角五彰 東京大学 岩田忠久
崇城大学 米村弘明 東京大学 木村聡
防衛大学校 林正太郎 甲南大学 長濱宏治
上智大学  竹岡裕子 リスパック(株) 水谷善教
上智大学  陸川政弘 (株)フジクラ 中司徹
福井大学 阪口壽一 シャープ(株) 福嶋容子 
立命館大学 前田大光 日本大学 赤星栄志
立命館大学 羽毛田洋平 信州大学  鮑力民
テクノリエゾン 今井昭夫 日本ペイントマリン(株) 山盛直樹
(株)HSPテクノロジーズ 清水博 日本ペイントマリン(株) 松田雅之
山陽小野田市立山口東京理科大学 白石幸英 三菱ケミカル(株) 魚津吉弘
山陽小野田市立山口東京理科大学 大島啓佑 千葉大学 桑折道済
山口東京理科大学 戸嶋直樹 電気通信大学 牧昌次郎
東京大学 吉田亮 横浜国立大学 上田一義





◇第1章 刺激応答高分子の種類と構造,メカニズム,その応用◇

第1節 刺激応答性発光材料の開発とその可能性

 1. 刺激応答型発光性N-Heteroacene誘導体
 2.固体材料
 3.液体材料


第2節 電気活性高分子を用いた高分子アクチュエータの種類と構造,変形メカニズムとその応用について

 1. 高分子アクチュエータの分類と特徴
 2. 各種EAPアクチュエータ
  2.1 イオン導電性高分子アクチュエータ
  2.2 導電性高分子アクチュエータ
  2.3 ナノカーボン高分子(NCP)アクチュエータ
  2.4 誘電エラストマーアクチュエータ
  2.5 圧電性高分子アクチュエータ,強誘電性高分子アクチュエータ
 3.EAPアクチュエータの応用例


第3節 誘電エラストマ材料とパワーアシスト製品,人工筋肉駆動系への応用

 1.誘電エラストマとは
  1.1 DEの製作法に関して
  1.2 DEアクチュエータの数式モデル
  1.3 DE素材の性能.
   1.3.1 漏れ電流の存在
   1.3.2 ヒステリシス
 2.DEの研究・開発状況
  2.1 産業ロボットの開発
  2.2 医療・介護器具・ライフサイセンス等への応用
 3.DEセンサ
 4.DE発電(ロボットのバックアップ電源等)
  4.1 DEの発電理論
  4.2 ロボット,人や動物の動きで発電
 5.DEの未来


第4節 磁場応答性ソフトマテリアルの機能と応用

 1.磁性ソフトマテリアルのアクチュエータ
 2.磁性ソフトマテリアルの可変粘弾性


第5節 エレクトロクロミズムを有するポリマー材料とその応用展開

 1.エレクトロクロミズムの特徴と材料
  1.1 金属酸化物系EC材料
  1.2 有機系EC材料
  1.3 金属電着系EC材料
 2.エレクトロクロミズムの応用展開
  2.1 調光素子,スマートウィンドウとしての応用
  2.2 反射型ディスプレイ(電子ペーパー),ファッションとしての応用


第6節 刺激応答性ポリマーの眼科用剤への応用

 1.刺激応答性ポリマーを用いた点眼剤
  1.1 チモプトールRXE点眼液0.25%・0.5%
  1.2 リズモンRTG点眼液0.25%・0.5%
 2. 眼局所注射剤における投与ルートと投与目的
  2.1 結膜下投与
   2.1.1 硝子体内投与
  2.2 眼局所注射剤に用いられる刺激応答性ポリマー製剤の要件
   2.2.1 通針性
   2.2.2 投与部位での滞留性
   2.2.3 安全性
  2.3 刺激応答性ポリマーを用いた眼局所DDS注射剤
   2.3.1 温度応答性ポリマーの応用例
   2.3.2 化学的ポリマー架橋
   2.3.3 その他の刺激応答性ポリマー

◇第2章 自己修復ポリマーおよび形状記憶ポリマーの機能発現のメカニズム,その応用◇

第1節 自己修復ポリマー,形状記憶ポリマーの種類と構造,メカニズム

 1.構造用自己修復ポリマーの種類・修復メカニズムの概要および応用例
  1.1 修復剤内包カプセルを分散させた構造用自己修復ポリマー
  1.2 架橋の再結合を利用したポリマーの修復
  1.3 イオン結合を利用した自己修復ポリマー
 2.表面コーティング用ポリマーの自己修復メカニズムと応用
  2.1 擦り傷の自己修復
  2.2 切り傷の自己修復
 3.その他の自己修復ポリマー
 4.形状記憶ポリマー
  4.1 形状記憶ポリマーのメカニズム
  4.2 主要な形状記憶ポリマーとその特性・応用
  4.3 形状記憶ポリマーの研究開発・特許


第2節 分子運動を利用した自己修復性高分子材料の設計

 1.分子運動と自己修復
 2.ダングリング鎖を利用した自己修復材料
 3.結晶性高分子の利用
 4.ブロック共重合体の利用
 5.表面可塑化現象の利用

第3節 超分子形成でキズを復元する自己修復高分子材料とその応用・展開

 1.シクロデキストリンとホストゲスト相互作用
 2.CDを用いたホストゲスト超分子架橋による自己修復材料
 3.CD修飾ポリマーとゲスト修飾ポリマーによる刺激応答性自己修復マテリアル
 4.CD修飾モノマーとゲスト分子修飾モノマーの包接錯体の重合による自己修復マテリアルの作製

第4節 炭素繊維強化ポリマーへの自己修復性付与の取り組みとその可能性

 1. FRPへの自己修復性付与の手法
 2.マイクロカプセルを用いた自己修復CFRPの研究開発
  2.1 界面剥離に対する自己修復性付与
  2.2 層間剥離に対する自己修復性付与


第5節 修復剤入りマイクロカプセルを用いた自己修復材料とその可能性

 1.マイクロカプセルの調製および自己修復機構の設計指針
 2.マイクロカプセルを導入したエポキシ樹脂の自己修復能力の評価


第6節 修復剤やナノファイバーを添加した自己修復性防食ポリマーコーティングの開発

 1.金属の腐食と防食
 2.自己修復性防食ポリマーコーティングの開発思想
  2.1 修復剤
  2.2 ナノファイバーを添加したポリマーコーティングの構造
  2.3 修復剤放出のドライビングフォース
 3.セルロースナノファイバーを用いた自己修復性防食ポリマーコーティング
 4.自己修復性防食ポリマーコーティングにおけるコーティング内pHの影響

◇第3章 超分子ポリマーの種類と構造,メカニズム,その応用◇

第1節 超分子ポリマーの種類と構造,メカニズム,その応用

 1.超分子ポリマー(主鎖型)
  1.1 AA/BBモノマータイプ超分子ポリマー
  1.2 ABモノマータイプ超分子ポリマー
 2.超分子を用いたネットワークポリマー(側鎖型)
  2.1 ポリマー-ポリマー混合型
  2.2 重合型
  2.3 低分子-ポリマー混合型
 3. ロタキサンとカテナン
  3.1 ロタキサンの合成と機能化
  3.2 ポリロタキサン
  3.3 カテナン


第2節 発光性メカノクロミズムを示す超分子材料

 1.両親媒性を有するpush-pull型π共役色素のデザイン
 2.機械的刺激による相転移
 3.液晶→結晶相転移を利用したイメージング
 4.光による結晶成長の制御


第3節 開閉できる応答性超分子の設計とその応用展開

 1.内容物の出し入れ可能な「分化の容器」
 2.分子の容器の化学「ホスト・ゲスト化学」における分子の出入り
 3.刺激を応答してゲストの出入りを可能とするホスト分子
  3.1 熱力学的な制御によるゲストの取り込み・放出
  3.2 速度論的な制御によるゲストの取り込み・放出


第4節「超分子的な相互作用を高分子の構造内に組み込むソフトマテリアル」の設計とその応用展開,今後の可能性

 1.ホスト-ゲス ト相互作用を高分子の構造内に組み込んだソフトマテリアルの設計
  1.1 包接錯体超分子パーツを側鎖として持つ高分子によって形成される刺激応答性ゾル-ゲル材料
  1.2 アダマンタンとシクロデキストリンを組み込んだ高分子を用いた超高強度ヒドロゲル材料
  1.3 アルキル鎖修飾高分子と物理的にシクロデキストリンを修飾した炭素繊維材料カーボンナノチューブから
    形成される複合ゲルの作製
  1.4 シクロデキストリンとアゾベンゼンを側鎖として持つ高分子の混合によって形成される光刺激応答性ヒドロゲル材料
  1.5 シクロデキストリンとフェロセンを修飾することで形成される酸化還元応答性ヒドロゲル材料
  1.6 シクロデキストリンとゲスト分子を修飾したヒドロゲルによる巨視的自己集合
  1.7 シクロデキストリンとアゾベンゼンを修飾したヒドロゲルによる光刺激応答性を持った巨視的自己集合
  1.8 自己修復材料の実現
  1.9 超分子的な構造を利用した自己修復材料の実現
  1.10 自己修復性オルガノゲルの作製
  1.11 超分子部位をもつ高分子ゲルとガラス基板との接着
  1.12 ホスト分子としての機能を有する多糖を用いた複合型ゲルの設計
 2.多点水素結合を構造内に組み込んだ高分子ソフトマテリアルの設計
  2.1 水素結合によって末端を連結された高分子鎖による超分子的ゴム材料の作製
  2.2 DNA2本鎖を高分子間架橋に利用したヒドロゲル材料
  2.3 水素結合部位を高分子主鎖に有する有機ガラスの自己修復挙動
 3.多点イオン結合を構造内に組み込んだ高分子ソフトマテリアルの設計
  3.1 両イオン性官能基の形成する静電相互作用を利用した高分子ゲル
  3.2 多点イオン結合を利用した有機無機複合ゲル
  4.金属配位子を導入した高分子によるソフトマテリアルの特性
  4.1 金属配位子を末端に導入した高分子による高分子フィルムの作製
  4.2 金属配位子を導入した高分子ゲルを用いた金属選択的な接着


第5節 超分子構造を活用した有機伝導体の合成と機能開発

 1.有機伝導体の結晶構造
 2.有機伝導体の結晶設計
  2.1 分子間力の選択
  2.2 ヨウ素結合とハロゲン結合
 3.TTF誘導体の合成とカチオンラジカル塩の単結晶育成
 4.ヨウ素結合を用いた超分子有機伝導体の創製
  4.1 有機伝導体へのヨウ素結合の導入
  4.2 超分子有機超伝導体の開発
  4.3 in situでのアニオン合成と新結晶の開拓
 5.超分子構造を活用した有機伝導体の機能開発
  5.1 六方晶系の構築とリサイクル性の獲得
  5.2 超分子構造を利用した有機伝導体のバンドフィリング制御
  5.3 超分子有機伝導体を用いた単結晶メモリー

◇第4章 新しい共役高分子の種類と構造,メカニズム,その応用◇

第1節 シクロファンを用いたπ共役系の積層による円偏光発光材料

  1.キラル二置換パラシクロファンの合成と光学活性π共役系積層分子
 2.キラル4,7,12,15-四置換パラシクロファンを基軸とする光学活性π共役系積層分子と円偏光発光
  2.1 4,7,12,15-四置換パラシクロファンを用いる光学活性π共役系
  2.2 Bis-(para)-pseudo-ortho-四置換[2.2]パラシクロファンを用いる光学活性π共役系


第2節 有機透明導電材料を目指す-スタック型高分子の設計と可能性

 1.Poly(DBF)および誘導体
  1.1 モノマーの構造と反応性
  1.2 πスタック型構造の証明:アニオン重合体の構造解析
  1.3 重合法による立体構造の変化:ラジカル重合,カチオン重合
  1.4 Poly(DBF)の光物理的性質
  1.5 Poly(DBF)の電子物性
  1.6 Poly(DBF)の溶解性向上のための構造設計
  1.7 πスタック型高分子のキラリティー
 2.ポリ(N-ビニルカルバゾール)
 3.フォルダマーおよびシクロファン含有高分子
 4.DNA:天然の?-スタック型高分子


第3節 磁場と金属ナノ粒子を活用したポリマーの光機能デバイスへの応用

 1.磁場を用いた共役ポリマーからなる材料のナノ構造制御や光機能制御
  1.1 強磁場によるカーボンナノチューブとポリマーの複合体の配向制御
  1.2 強磁場によるポリチオフェンから成るナノワイヤーの配向制御
  1.3 共役ポリマー薄膜における光機能の磁場制御
 2.ポリマー薄膜における金属ナノ粒子の局在表面プラズモン共鳴を活用した光アップコンバージョンの効率化
  2.1 溶液における金属ナノ粒子の局在表面プラズモン共鳴を活用した光アップコンバージョンの効率化
  2.2 ポリマー薄膜における金ナノ粒子の局在表面プラズモン共鳴を活用した光アップコンバージョンの効率化


第4節 π共役系分子からなるエラスティック結晶:結晶工学を基盤としたπ電子系繊維材料設計

  1.柔軟な有機結晶
  1.1 π共役系分子の設計によるエラスティック結晶の創生
  1.2 π共役系分子からなるエラスティック結晶の物性
  1.3 分子設計と弾力性の関係
 2.繊維構造を基としたエラスティック結晶
  2.1 弾力性と繊維構造が引き出す機械加工性
  2.2 様々なFibril Lamella構造結晶の機械加工
 3.π共役系分子からなるエラスティック結晶の可能性
  3.1 発光ウェーブガイド
  3.2 フレキシブル導電体
  3.3メカノ発光クロミズム


第5節 π共役系高分子を用いたバイオセンシング

 1.ホスホニウムポリフルオレンの合成
 2.ホスホニウムポリフルオレンの核酸センシング能の評価
  2.1 核酸塩基の種類
  2.2 DNAの鎖長依存性
  2.3 Poly(C)20の濃度依存性評価


第6節 共役系高分子であるポリ置換アセチレンを利用した発光性材料,気体分離膜」の設計とその応用展開,今後の可能性

 1.ポリ(ジフェニルアセチレン)類の発光特性
  1.1 置換基のポジションによる影響
  1.2 アルキル鎖長の影響
 2.高分子反応によるポリ(ジフェニルアセチレン)の改質
  2.1 トリメチルシリル基を有するポリ(ジフェニルアセチレン)膜の脱シリル化
  2.2 ポリ(ジフェニルアセチレン)のスルホン化
 3.ポリ(ジフェニルアセチレン)の刺激応答性
  3.1 膨潤溶剤に対する応答
  3.2 界面活性剤に対する応答
  3.3 温度による刺激
  3.4 物理的な刺激
 4.ポリ(ジフェニルアセチレン)類の二酸化炭素透過能
  4.1 ポリ(ジフェニルアセチレン)膜へのポリエチレングリコールの付与
  4.2 ポリ(ジフェニルアセチレン)へのイミダゾリウム塩の付与
 5. ポリ(ジフェニルアセチレン)の応用の可能性
  5.1 センサー
  5.2 気体分離膜


第7節 π電子系イオンの配列制御による次元制御型集合体の創製

 1. 会合型π電子系アニオンを基盤としたイオンペア集合体
  1.1 アニオン応答性π電子系の合成と結晶中におけるイオンペア集合体
  1.2 会合型π電子系アニオンを基盤とした次元制御型集合体の形成
  1.3 アニオン応答性π電子系と会合するアニオンの修飾による次元制御型集合体
  1.4 会合型π電子系アニオンの対カチオンの修飾による次元制御型集合体
 2.π電子系のプロトン化・脱プロトン化によるイオンペア集合体形成
 3.真のπ電子系イオンを基盤とした次元制御型集合体

◇第5章 ナノポリマーアロイ・ブレンド,ポリマーと無機材料との複合材料の設計とその応用◇

第1節 ナノポリマーアロイ,第四世代ポリマーアロイの分散制御と相容化剤の選定

 1.ポリマーアロイ設計技術の進展
  1.1 トップダウン戦略によるポリマーアロイ設計
  1.2 第一・第二世代ポリマーアロイ
  1.3 相溶性と相容性
 2.リアクティブプロセッシングと第三世代ポリマーアロイ
  2.1 リアクティブプロセッシング技術の特徴と展開
  2.2 リアクティブプロセッシング技術の特徴と反応解析
  2.3 架橋反応を伴うリアクティブプロセッシング―動的加硫
  2.4 リアクティブプロセッシングとミクロモルフォロジ―制御
 3.相溶化剤/相容化剤
  3.1 ポリマーアロイと相容化剤
  3.2 相溶化/相容化機構に関する界面熱力学的解析
  3.3 非反応性相容化剤
  3.4 反応性相容化剤
  3.5 相容化剤の選定と設計
 4.ボトムアップ戦略によるポリマーアロイ
  4.1 ブロック共重合体の合成設計
  4.2 相溶性を制御した重合体の合成設計
 5.ナノ分散ポリマーアロイ
 6.第四世代ポリマーアロイの出現と工業化


第2節 高せん断成形加工により作製した強誘電性ナノポリマーアロイ

 1.高せん断成形加工法の概要
 2.PVDF/PA11アロイにおけるナノ構造形成
 3.PVDF/PA11アロイにおいてナノ構造形成により向上した力学物性
 4.PVDF/PA11アロイ系の強誘電性


第3節 高せん断成形加工により作製したバイオポリマーアロイ

 1.高せん断成形加工技術の開発とその概要
 2.高せん断場と反応場との統合
 3.Bio-PE/PLLAアロイの創製


第4節 高せん断成形加工により作製した透明ナノポリマーアロイ

 1.PC/PMMA透明ナノポリマーアロイの創製
 2.PC/PMMA透明ナノポリマーブレンドの自動車用窓材等各種部材への利用と実用性能
  2.1 自動車用窓材等への利用と実用性能
  2.2 各種透明パネル等への利用と実用性能


第5節 無機有機ハイブリッドを用いた熱電変換材料への応用,その可能性について

 1.有機熱電変換材料
  1.1 導電性高分子
   1.1.1 ポリアニリン
   1.1.2 ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)
 2. PEDOT-PSS/金属ナノ粒子複合膜
  2.1 金属ナノ粒子の合成
  2.2 PEDOT-PSS/金属ナノ粒子複合膜の作成
 3. CNT/高分子錯体ナノ粒子ハイブリッド熱電材料の創製
  3.1 nano-PETTの調製
  3.2 nano-PETT/CNT/PVC三元複合膜の調製

◇第6章 高分子ゲルや柔軟性を有する高分子・ポリマーの構造,設計,その応用◇

第1節 自律機能材料としての高分子ゲル(自励振動ゲル)の開発,その応用・可能性

 1.自励振動ゲルの設計とその化学・物理構造設計による振動挙動制御
 2.生体模倣アクチュエータへの応用
 3.自動物質輸送システムの構築
  3.1 ゲルの蠕動運動による物質輸送や拍動流の生起
  3.2 自励振動ポリマーブラシ表面の創製
 4. 自律性を有する高分子溶液・機能流体への展開
  4.1 高分子溶液および微粒子懸濁液の透過率振動および粘性振動
  4.2 周期的な自己集合構造の変化:自励振動ブロック共重合体が生み出す時空間構造
   4.2.1 自励振動ミセル
   4.2.2 自励振動ベシクル(非架橋型および架橋型)
   4.2.3 自励振動コロイドソーム
   4.2.4 粘性振幅を増加させるための自励振動高分子のマルチブロック化
   4.2.5 人工アメーバ:自律的にゾル-ゲル転移する自励振動高分子溶液


第2節 シリコーン組成マクロ多孔体とその可能性

 1.マシュマロゲルの作製と基本的物性
 2.マシュマロゲルの物性と応用
  2.1 マシュマロゲル表面の利用
   2.1.1 疎水性を利用した油-水分離
   2.1.2 マシュマロゲルを利用したジャイアントベシクル(リポソーム)分散液作製
   2.1.3 超撥油性マシュマロゲル
  2.2 マシュマロゲル細孔の利用


第3節 ERゲル(電場に応答する機能性粘着素子)

 1.ERゲルの構成,電極構造
  1.1 ERゲルの構成
  1.2 ERゲル電極の構造
 2.ERゲル動作。原理
  2.1 ERゲルの動作
  2.2 ERゲル動作現象の観察
  2.3 粘着力発生の原理
  2.4 粘着力測定
  2.5 片側電極タイプのERゲルを用いた各種素材への粘着特性
 3.ERゲルの応用例


第4節 高分子ゲルを用いた生体分子モーターとその応用,その可能性について

 1.生体分子モーターの能動的自己組織化
  1.1 生体分子モーターの能動的自己組織化による集合体形成
  1.2 微小管リング状集合体のサイズ分散と回転方向制御
  1.3 生体分子モーターの長寿命化
  1.4 自己組織化の時空間的制御によるサイズ分散の小さいリング状微小管集合体の形成
 2.生体分子モーターを用いた集団運動
  2.1 生体分子モーターを用いた集団運動の再現
  2.2 物理的制限が能動的自己組織化に及ぼす影響
 3.生体分子モーターによるスワーム型分子ロボットの作製
  3.1 分子ロボットの作製
  3.2 分子ロボットによる群れの実演
  3.3 スワーム型ロボットの課題と応用例
 4. 生体分子モーターがもたらすその他の特性
  4.1 生体分子モーターが駆動する結晶材料への運動特性の付与
  4.2 生体分子モーターが駆動するソフトマテリアル表面のセンシング


第5節 柔軟性を有するナノファイバーの作製技術とロボット皮膚の実現

 1.ナノファイバー形成
  1.1 電界紡糸法によるポリマーナノファイバー作成
  1.2 繊維配列の制御
  1.3 ナノファイバー膜の特徴
 2.ナノファイバー感圧センサの作製
  2.1 感圧センサの構成とその駆動試験
  2.2 感圧センサとしての特徴
 3. ロボット皮膚の作製


第6節 可撓性を有する耐熱性透明フィルムの構造,特性とその応用展開

 1.耐熱性と可撓性・透明性を両立するために
 2.ハイブリッドフィルムの特性
  2.1 ハイブリッド材料の外観と光学特性
  2.2 ハイブリッド材料の機械特性
  2.3 ハイブリッド材料の熱特性
 3.想定される応用展開


第7節 透明かつ強靱で折り曲げられる新規ポリマーの開発とその応用の可能性

 1.強靭ポリマーネットワークの合成とフィルムの作製
 2.透明強靭性強靭フィルムの力学特性

◇第7章 医療用高分子・ポリマーの設計,その応用と可能性◇

第1節 スターブロックコポリマーを用いたinjectable医用ハイドロゲル材料の開発

 1.カルシウムイオン架橋可能なスターブロックコポリマーゲルの開発
  1.1 ポリマーの分子設計コンセプト
  1.2 カルシウムイオンによるゲル化
 2.鉄イオンによる架橋とインクジェットプロセスへの応用


第2節 PAGポリマー担持基材を用いた培養細胞の光自在プロセシング

 1.PAGポリマー担持培養基材による細胞殺傷
 2.光追記パターニング技術との組み合わせ
 3.細胞単層の光応答剥離
 4.細胞単層の光切断・細分化


第3節 次世代先進医療機器開発を支える生体親和性ソフトマテリアル

 1.はじめに
  -医療製品表面の乾燥状態から含水状態への変化
 2.生体成分と高分子材料の接触面で起こる界面現象
 3.高分子材料に含水した水和構造と運動性の解析
 4.中間水が観測される高分子: 生体分子および生体親和性合成高分子
 5.バイオ界面に存在する界面水としての中間水の役割
 6.中間水量の変化による選択的細胞背着と分離
 7.次世代医療製品-ソフトエレクトロニクス・ソフトロボティクス


第4節 歯科用修復材料としての高分子材料開発

 1.高分子材料の歯科材料への応用
 2.治療形態
 3.高分子系歯科材料の要求特性
 4.歯科用接着材
  4.1 歯質への接着
  4.2 金属への接着
  4.3 セラミックスへの接着
 5.歯科用コンポジットレジン
  5.1 歯科用コンポジットレジンの構造
  5.2 CAD/CAM冠用レジンブロック


第5節 血液浄化に用いられている高分子膜の高次構造因子と機能設計

 1.中空糸型透析器(中空糸膜)と積層型透析器(平膜)
 2.本邦医療機器産業における透析器の位置づけ
 3.高分子膜材料の種類と変遷
 4.高分子膜の製膜と孔構造形成原理
  4.1 再生セルロース膜の製膜方法
  4.2 銅アンモニアセルロース溶液のゲル化構造
 5.高分子膜材料の高次構造因子が機能に及ぼす影響
  5.1 透析膜の機能に影響する高次構造因子
  5.2 膜孔構造の概念(模式図)
  5.3 疎水性高分子膜における親水化剤ポリビニルピロリドンの役割

◇第8章 新しい構造,新しい機能を有する高分子・ポリマーの構造,合成,その可能性◇

第1節 分子インプリント高分子を固定した電極によるセンサ技術

 1.ゲート効果を用いたセンシング
 2.ゲート効果を用いた薬物モニタリング


第2節 ヘリセンおよび関連するらせん型分子の合成とその応用展開,今後の可能性

 1.ヘリセン誘導体の合成反応
  1.1 酸化的光環反応によるヘリセン誘導体の合成
  1.2 有機遷移金属錯体を用いたヘリセン誘導体の合成
 2.マルチプルヘリセン誘導体
  2.1 ダブルヘリセン誘導体
  2.2 トリプルヘリセン誘導体およびマルチヘリセン誘導体
 3.π拡張ヘリセン誘導体
 4.ヘテロリセン誘導体
 5.不斉触媒としての利用
 6.らせん構造の分子認識へ応用


第3節 配位重合によるステレオブロックポリマーの合成とその性質

 1.ステレオブロックポリプロピレン
 2.ステレオブロックポリ共役ジエン


第4節 リキッドマーブルを利用した気相中でのコアシェルミリカプセルの作製

 1.コアシェルカプセルの作製
 2.リキッドマーブルを回転させる時間の妥当性の検証


第5節 ナノ相分離構造を導入した滑落性に優れるフッ素フリー撥水撥油材料

 1.フッ素フリー撥水撥油材料の作製
 2.フッ素フリー撥水撥油材料の特徴
  2.1 ナノ相分離構造
  2.2 機械特性
  2.3 耐熱性
  2.4プライマリーフリーでの成膜性


第6節 ナノ構造制御に基づく高分子分離膜の高機能化

 1.高分子鎖間の相互作用に基づくナノ構造の制御
 2.ナノ材料を利用した輸送チャネル構築と分離機能層薄膜化
 3.ナノファイバーの利用


第7節 「機能性ポリマーを利用した高気体透過膜」の設計とその応用展開,今後の可能性

 1.ポリ置換アセチレン
  1.1 かさ高い置換基を有する高気体透過性ポリ置換アセチレン
  1.2 脱離反応による膜性能の改良
  1.3 極性基を組み込んだ二酸化炭素分離膜
 2.微細孔を有する高気体透過性膜
  2.1 ねじれた主鎖骨格を有するポリマー膜
  2.2 PIM改良
 3.混合マトリックス分離膜
  3.1 非多孔性微粒子
  3.2 多孔性微粒子

◇第9章 生分解性高分子,植物由来ポリマーの種類と構造,メカニズム,その応用◇

第1節 新規なバイオイソシアネートである1,5-ペンタメチレンジイソシアネートを用いたポリウレタン

 1.実験
  1.1 1,5-ペンタメチレンジイソシアネート(スタビオRPDIR)の性状
  1.2 スタビオRPDIRを用いたイソシアヌレートの合成および反応性
  1.3 高温での硬化性試験
  1.4 室温での硬化性試験
  1.5 塗膜物性.
 2.結果と考察
  2.1 スタビオRPDIRの性状
  2.2 スタビオRPDIRイソシアヌレートの合成および反応性
  2.3 イソシアヌレートの硬化性
  2.4 室温での硬化性試験
  2.5 塗膜物性


第2節 リグニン硬化エポキシ樹脂の電気・電子機器への適用可能性

 1.リグニンの熱硬化性樹脂への利用
 2.水蒸気爆砕リグニンの性状
 3.リグニンを硬化剤に用いたエポキシ樹脂硬化物の性状
 4.リグニンを硬化剤に用いたエポキシ樹脂硬化物の応用
  4.1 プリント回路基板への応用
  4.2 モールド樹脂としての応用


第3節 植物由来フェノールの開発と耐熱素材としての応用,その可能性

 1.フェノール樹脂について
 2.フェノール樹脂の利用分野と技術動向
  2.1 工業用フェノール樹脂
   2.1.1 シェルモールド用途
   2.1.2 摩擦材用途
   2.1.3 断熱材用途
   2.1.4 フォトレジスト用途
   2.1.5 エネルギーデバイス用途
  2.2 成形材料
   2.2.1 自動車部品用途
   2.2.2 電子・電気機器用途
 3. 植物由来フェノールの量産化技術
  3.1 フェノールの植物由来化の重要性
  3.2 バイオプロセスの生産性向上
   3.2.1 高生産性RITEバイオプロセス
   3.2.2 2段工程法
  3.3 植物由来フェノール樹脂の特性


第4節 バイオ材料由来の「スーパーエンジニアリングプラスチック」の開発とその可能性

 1.スーパーエンジニアリングプラスチックの開発
 2.バイオマス由来のエンジニアリングプラスチック
 3.バイオマス由来の芳香族化合物を原料としたエンジニアリングプラスチック
  3.1 フラン誘導体を原料としたエンジニアリングプラスチック
   3.1.1 フラン系全芳香族ポリエステル
   3.1.2 フラン系アラミド
   3.1.3 フラン系芳香族ポリアゾメチン
   3.1.4 フラン系芳香族ポリエーテルケトン
   3.1.5 フラン系ポリベンゾイミダゾール
 3.2 ヒドロキシ桂皮酸類を原料としたエンジニアリングプラスチック
   3.2.1 ヒドロキシ桂皮酸を原料としたエンジニアリングプラスチック
   3.2.2 ヒドロキシカルボン酸を原料としたエンジニアリングプラスチック
 4. 他のバイオマスモノマーを用いたエンジニアリングプラスチック
  4.1 4-アミノ桂皮酸誘導体を原料とするポリアミドとポリイミド
  4.2 イソソルビドを原料としたエンジニアリングプラスチック


第5節 非天然の刺激によって高速に分解する高強度高分子材料:酸化分解性ポリマー

 1.ジアシルヒドラジン
 2.ポリ(ジアシルヒドラジン)
 3.酸化分解性エポキシ樹脂(接着剤)
 4.可逆的架橋-脱架橋系
 5.酸化分解性高密度架橋体


第6節 微生物生産新奇物質をベースとした高性能バイオプラスチックとその可能性

 1.微生物生産新奇物質の分子設計
 2.バイオポリイミドの開発
  2.1 バイオポリイミドの耐熱性と物性
  2.2 溶解性バイオポリイミド
  2.3 ポリイミドコンポジット材料
 3.バイオポリアミドの開発
 4.バイオポリウレアの開発
 5.バイオポリベンゾオキサゾールの開発


第7節 虫歯菌がつくる高分子多糖類からの高耐熱性バイオプラスチックとその可能性

 1.虫歯菌の酵素を用いたα-1,3-グルカンの試験管内合成
 2.α-1,3-グルカンの生産性と分子量の制御
 3.高耐熱性プラスチック化


第8節 生命分子-合成高分子ハイブリッドの開発と バイオマテリアル,その可能性

 1.生命分子-合成高分子ハイブリッド開発の現状
 2.食用植物由来生命分子-合成高分子ハイブリッド
 3.乳酸菌由来生命高分子-合成高分子ハイブリッド
 4.細胞-合成高分子ハイブリッド


第9節 バイオマスプラスチック食品容器の現状と今後の展望

 1.PLA製容器の開発経緯
 2.ハイブリッド容器の開発経緯
 3.PLAの鮮度保持機能について


第10節 ポリ乳酸の長期劣化特性と電線・ケーブル材料への応用について

 1.ポリ乳酸を用いた電線
  1.1 ポリ乳酸電線
  1.2 初期諸特性
  1.3 長期特性
   1.3.1 耐水特性
   1.3.2 耐熱特性
   1.3.3 耐温水特性
   1.3.4 ポリ乳酸電線の劣化
 2.ポリ乳酸を用いた電線の課題
 3.その他バイオプラスチック電線


第11節 バイオマス材料の開発と家電製品への展開

 1.汎用プラスチックとポリ乳酸のブレンド材料の開発
  1.1 PP+PLAブレンド材料の開発
  1.2 ABS+PLAブレンド材料の開発
   1.2.1 ABS樹脂とPLAの相容化
   1.2.2 ABS+PLAブレンド材料の劣化傾向
   1.2.3 ABS+PLAブレンド材料の耐久性向上
  1.3 家電製品への展開
 2.エステル化デンプン塗料の開発
  2.1 塗料ベース樹脂材料の開発
  2.2 バイオマス塗料の開発
  2.3 家電製品への応用
 3.ロジン系トナーの開発
  3.1 ロジン系トナーの開発
  3.2 耐久性の検討


第12節 麻複合樹脂の欧州車内装材への応用

 1.ヘンプが注目されたわけ
 2.ヘンプ繊維の特徴
  2.1 ヘンプ繊維の構造
  2.2 ヘンプ繊維の分離方法
  2.3 複合材料としてのヘンプ繊維
 3.自動車内装材の採用事例
  3.1 ベンツやBMW等の熱硬化性樹脂の採用事例
  3.2 熱可塑性樹脂の採用事例
 4.国産バイオ複合素材「INASO樹脂」
  4.1 INASO樹脂の特徴
  4.2 INASO樹脂の成形法
 5.再び植物利用の時代へ 

◇第10章 生物模倣技術を用いた新しい高分子・ポリマー材料の種類と構造,その応用◇

第1節 バイオミメティック・デザインによる高強度軽量構造体の開発

 1.節付きCFRP薄肉円筒
 2.強化WEBを有するCFRPサンドイッチ構造


第2節 海洋生物の皮膚を模倣した低摩擦塗料の開発とその応用,その可能性について

 1.最近の船底防汚塗料
  1.1 拡散型防汚塗料
  1.2 自己研磨型防汚塗料
  1.3 崩壊型防汚塗料
 2.高速遊泳能力を持つ海洋生物の知恵に学ぶ
  2.1 サメ
  2.2 ペンギン
  2.3 イルカ
  2.4 マグロ
 3.低摩擦船底防汚塗料
  3.1 社会的背景
  3.2 バイオミメティックから塗料へ
  3.3 船舶の抵抗成分
  3.4 低摩擦船底塗料(LFC)
   3.4.1 円筒を用いた摩擦抵抗試験
   3.4.2 数式模型船による摩擦抵抗計測
  3.5 超低摩擦船底塗料(A-LFC)
   3.5.1 深江丸での実船試験12)
   3.5.2 外航船による実船評価
  3.6 ヒドロゲルによる燃費低減効果の推定メカニズム


第3節 蛾の目を模倣した反射防止フィルムとその応用について


第4節 鳥類の羽毛の発色機構を模倣した構造発色材料とその応用

 1.自然界での構造発色におけるメラニンの重要性
 2.人工メラニン粒子の集積による構造色の発現
 3.階層型人工メラニン粒子による構造色の高視認化
 4.本系の特徴と色材としての可能性
  4.1 構造色の角度依存性を制御可能
  4.2 中間構造色の発現が可能
  4.3 構造色インクとしての可能性


第5節 生物機能模倣による,発光イメージング技術が 拓く次世代医療技術

 1.背景とニーズ:生体内深部の精密可視化
 2.基質デザイン:構造活性相関
 3.近赤外発光材料の実用化:”AkaLumine”と”TokeOni”
 4.中・大型動物への応用:ブタの光イメージングとマーモセット
 5.次世代可視化技術:”SeMpai”,ウィルスのin vivoイメージング
 6.マウス肝臓発光とその展望:ヒトへの応用

◇第11章 新しい高分子・ポリマー研究における計算科学・MIの活用◇

第1節 計算科学を用いた「セルロース,高分子材料」などの構造や機能の検討

 1.計算機化学を用いたセルロース誘導体による光学異性体の分離機構の考察
  1.1 光学異性体分子の光学分割(トレガー塩基の例)
  1.2 光学異性体分子の光学分割(メフォバルビタールの例)
  1.3 アキラル分子の分割
 2.計算機化学を用いた高分子の溶解性の検討
  2.1 セルルース誘導体の溶解性の検討
  2.2 CTAの塩化メチレンとメタノールの各単独溶媒中での挙動
  2.3 CTAの塩化メチレン/メタノール混合溶媒中での挙動
  2.4 ポリイミドの溶解性の検討
  2.5 ポリイミドの溶媒和自由エネルギーによる溶解性の評価