出版社内容情報
★最前線を行く研究室，企業の「ナノコン」を紹介
★若手研究者，海外のDr．による最新技術を結集
★樹脂別に製法・特性を詳しく解説，また注目の次世代ポリマーまでも網羅
【刊行にあたって】
本書『ポリマー系ナノコンポジットの新技術と用途展開』はナノコンポジットの最新の情報をいち早く読者に伝えるために刊行されたものである。本書はこの分野における最新の状況を総括的に網羅していると思われるので，直接ナノコンポジット研究に携わっておられる方々のみならず，他分野の研究者，技術者，そしてこれからのポリマー系ナノコンポジット材料の研究・開発に関心を持っておられる方々にとっても必ず役立つものと信じている。
しかし，ナノコンポジットは世界規模で急速な発展をしている最先端研究分野であるため情報を総括し，知識の構造化を進める間にも世の中は進歩しつづけ，流れに追いつけないのが現状である。事実本書のタイトルでもある『ポリマー系ナノコンポジット』に関する研究報告を1996年まで遡った過去８年間において検索してみると，驚くことに1800件近くもある。今や『ナノコンブーム』ともいえるほど，研究の活発化の一途をたどっている。
数年後には本書の情報は新鮮さを失った魅力のない陳腐なものになっているかもしれないが，今見出されている普遍的な現象は今後の新技術開発には役立つ知見となるであろう。つまり新技術開発の裏には必ず理屈があり，それはサイエンスの力で論理的に説明ができるからである。
序章「技術開発の現状と将来展望」で紹介したように，ナノコンポジット技術はマヤ時代（ＢＣ1550－ＡＤ900年）から存在していた。当時は新しい耐腐食技術のみに興味があり，インターカレーションなるサイエンスとは無縁の世界である。しかしマヤ人が優れた技術を生み出す機会に巡り会っていたとしたら，それは何であろうか。マヤ文明は高度な数学，天文学の知識を持っていたことがよく知られている。それはおそらく偶然というよりは知識の構造化ではないのかと推察する次第である。
本書第1，2編ではそれぞれ「基礎技術：製法と特性」と「応用：製品と機能」をその専門の方々に解説して頂いた。そして本書の最後には読者のさらなる理解を深めるために，項目別論文リスト５００件を付け加えた。第１，２編では若手の研究者，技術者からも執筆を得ることができたことは，この分野の今後の発展について期待するところ大である。ナノコンポジット研究・開発にかける「情熱」を持ち続けることが実用化へのキーワードである。
最後に本書の刊行にあたり，国内外で活躍されておられるその分野での第一人者に執筆を御願いし，快くご執筆頂いたことに，編集者としてあらためて深く感謝いたします。また企画，出版に関しては（株）シーエムシー出版編集部の門脇孝子氏の熱意とご尽力に厚くお礼申し上げる。
2004年11月 岡本正巳
【執筆者一覧（執筆順）】
岡本 正巳 豊田工業大学 大学院工学研究科 講師
Tie Lan Nanocor,Inc. Technical Director
Ying Liang Nanocor,Inc.
野中 裕文 宇部興産（株）ナイロン樹脂ビジネスユニット ナイロンテクニカルグループ 主席部員
祢宜 行成 ユニチカ（株） 樹脂事業本部 樹脂開発技術課
上田 一恵 ユニチカ（株） 中央研究所 開発２グループ グループ長
丸尾 和生 三菱ガス化学（株） 平塚研究所 研究グループ 主任研究員
安彦 聡也 出光興産（株） 知的財産室 技術戦略主幹スタッフ
中野 充 （株）豊田中央研究所 材料分野 有機材料研究室 推進責任者
岡本 和明 名古屋市工業研究所 材料技術部 有機材料研究室 研究員
宇山 浩 大阪大学 大学院工学研究科 物質化学専攻 教授
Sang-Soo Lee Polymer Hybrids Research Center, Korea Institute of Science and Technology Senior Researcher
Young Tae Ma Department of Chemical Engineering, Sokang University
Junkyung Kim Polymer Hybrids Research Center, Korea Institute of Science and Technology
弘中 克彦 帝人化成（株） プラスチックステクニカルセンター グループリーダー
原口 和敏 (財)川村理化学研究所 理事
清水 博 (独)産業技術総合研究所 ナノテクノロジー研究部門 高分子成形加工研究グループ グループ長
主任研究員
李 勇進 (独)産業技術総合研究所 ナノテクノロジー研究部門 高分子成形加工研究グループ 研究員
長谷川喜一 大阪市立工業研究所 加工技術課 高性能樹脂研究室 研究副主幹
山田 英介 愛知工業大学 工学部 応用化学科 応用化学専攻 教授
越智 光一 関西大学 工学部 応用化学科 教授
大谷 朝男 群馬大学 大学院工学研究科 教授
池田 正紀 旭化成（株） 研究開発本部 チーフ・サイエンティスト
Brenhard Schartel Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM)
合田 秀樹 荒川化学工業（株） 新事業企画開発部 ハイブリッドＧ テクニカルチームリーダー
【構成および内容】
序章 技術開発の現状と将来展望 岡本正巳
１．はじめに ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・1
２．ナノコンポジットの種類とナノフィラー ・・・・・・・・・・・・・・・・・・2
３．ポリマー・クレイナノコンポジットの歴史 ・・・・・・・・・・・・・・・・5
４．ポリマー・クレイナノコンポジットにおけるナノ構造制御の新展開 ・・・7
４．１ 層間挿入
４．２ 端面結合の制御
４．３ クレイ結晶層面を利用した高分子鎖の高次構造制御
５．レオロジー・成形加工面からの新展開 ・・・・・・・・・・・・・・・18
６．物理化学的性質の新展開 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・20
６．１ 分解性制御型ナノコンポジット
６．２ 力学モデルおよびナノ構造のシミュレーション
６．３ ナノコンポジットのPVT測定
７．将来展望と課題 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・25
第１編 基礎技術編－製法と特性
第１章 クレイ系ナノコンポジット
１．Nanoclays for plastic nanocomposites ・・・・・・・・・・・・・・・33 Tie Lan, Ying Liang
１．１ Introduction
１．２ Nanoclays
１．３ Nano Effects
１．４ Nanoclay Concentrates
１．５ Summary
２．層間挿入法 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・42 野中裕文
２．１ はじめに
２．２ 層間挿入法の分類
２．３ 適用例
２．３．１ ポリアミド系
２．３．２ その他
３．ポリアミド系ナノコンポジット ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・47 祢宜行成，上田一恵
３．１ はじめに
３．２ ポリアミド６/粘土鉱物ナノコンポジットの物性
３．２．１ 機械的物性
３．２．２ バリア性
３．３ ポリアミド６/粘土鉱物ナノコンポジットの応用
３．３．１ 成形加工性
３．３．２ 具体的用途
３．４ おわりに
４．芳香族ポリアミド系ナノコンポジット ・・・・・・・・・・・・・・・・・・54 丸尾和生
４．１ はじめに
４．２ Impermの基本性質
４．３ Impermのガスバリア性
４．４ PET多層ボトルへの利用
４．４．１ 多層ボトルの成形
４．４．２ Imperm１０３/PET多層ボトルの性質
４．５ 安全衛生性
４．６ おわりに
５．ポリオレフィン系ナノコンポジット ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・61
～研究開発の現状・動向と具体的な分散技術～ 安彦聡也
５．１ はじめに
５．２ PP系ナノコンポジット
５．２．１ 研究開発概況
５．２．２ 重合法によるナノコンポジット
５．２．３ 溶融混練によるナノコンポジット
５．２．４ ナノコンポジット構造の熱安定性
５．２．５ TPO系ナノコンポジット
５．３ ポリマークレイナノコンポジット製造における分散制御技術
５．３．１ 粘土と有機化粘土
５．３．２ 樹脂側の工夫
５．３．３ 混練技術の工夫
５．４ 課題
５．５ おわりに
６．生分解性ポリマー系ナノコンポジット ・・・・・・・・・・・・・・・・・82
６．１ 総論 岡本正巳
６．１．１ 概要
６．１．２ 将来展望
６．２ ポリ乳酸ナノコンポジット 中野 充
６．２．１ はじめに
６．２．２ アルキルアンモニウム塩で修飾したクレイとのナノコンポジット
６．２．３ 水酸基を有するアンモニウム塩で修飾したクレイとのナノコンポジット
６．２．４ まとめと今後の展望
６．３ ポリブチレンサクシネートナノコンポジット 岡本和明
６．３．１ はじめに
６．３．２ PBS/クレイナノコンポジットの調整方法
６．３．３ PBS/クレイナノコンポジットのモルフォロジ
６．３．４ PBS/クレイナノコンポジットの物性
６．３．５ 生分解性
６．３．６ おわりに
６．４ 大豆油由来ポリマーナノコンポジット 宇山 浩
６．４．１ はじめに
６．４．２ 植物油脂－クレイナノコンポジット
６．４．３ 植物油脂－シリカナノコンポジット
６．４．４ おわりに
７．Novel preparation of polyester nanocomposites using cyclic oligomers ・・・121
Sang-Soo Lee, Young Tae Ma, Junkyung Kim
７．１ Abstract
７．２ Introduction
７．３ Experimental
７．３．１ Materialｓ
７．３．２ Preparation of cyclic oligomers
７．３．３ Preparation of nanocomposites
７．３．４ Characterization
７．４ Results and Discussion
７．５ Conclusion
７．６ Acknowledgement
８．ポリカーボネートナノコンポジット ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・139 弘中克彦
８．１ ポリカーボネートのナノコンポジット化
８．２ 溶融混練法ポリカーボネート/クレイナノコンポジット
８．２．１ クレイの有機化処理とポリカーボネートの分解
８．２．２ 層間挿入型ポリカーボネート/クレイナノコンポジット
８．３ ポリカーボネート/クレイナノコンポジットの用途展開
９．ナノコンポジットゲル ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・152 原口和敏
９．１ はじめに
９．２ ナノコンポジットゲルの創出
９．３ NCゲルの合成と有機/無機ネットワーク構造の形成
９．４ NCゲルの力学物性と膨潤/収縮特性
９．４．１ 力学物性
９．４．２ 膨潤/収縮特性
９．５ おわりに
１０．ポリマーブレンド系ナノコンポジット ・・・・・・・・・・・・・・・・・・163 清水 博，李 勇進
１０．１ はじめに
１０．２ PPO/PA６ブレンド系ナノコンポジットの調整
１０．３ PPO分散相サイズの低減化
１０．４ 共連続構造の形成
１０．５ クレイの分散状態の解析
１０．６ モルフォロジーに及ぼすクレイの効果
１０．７ おわりに
第２章 その他のナノコンポジット
１．熱硬化性樹脂系ナノコンポジット ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・172 長谷川喜一
１．１ はじめに
１．２ ナノコンポジットの構造と製造方法
１．３ フェノール樹脂系ナノコンポジット
１．４ エポキシ樹脂系ナノコンポジット
１．５ エポキシ系IPNナノコンポジット
１．６ ポリイミド系ナノコンポジット
１．７ おわりに
２．エラストマー系ナノコンポジット ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・184 山田英介
２．１ はじめに
２．２ in situ重合法を用いたナノコンポジット
２．３ ゾルーゲル法を用いたナノコンポジット
２．４ 直接分散法を用いたナノコンポジット
２．５ 層状化合物を用いたナノコンポジット（有機化クレー系ナノコンポジット）
２．５．１ 架橋エラストマー系ナノコンポジット
２．５．２ 熱可塑性エラストマー(TPE)系ナノコンポジット
３．エポキシ樹脂系ナノハイブリッド材料 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・199 越智光一
３．１ はじめに
３．２ エポキシ樹脂系ナノハイブリッド体の調整
３．３ エポキシ樹脂系ナノハイブリッド体の熱的・力学的性質
３．３．１ ゾルーゲル法によるハイブリッド体の特性
３．３．２ 層状粘土鉱物へのインターカレーションを利用したハイブリッド材料の特性
３．４ おわりに
４．補強用ナノカーボン調整のためのポリマーブレンド技術 ・・・211 大谷朝男
４．１ はじめに
４．２ ポリマーブレンド法によるデザイニングの考え方
４．３ カーボンナノファイバ
４．３．１ 非晶質カーボンナノファイバ
４．３．２ 高結晶性カーボンナノファイバ
４．４ カーボンナノチューブ
４．５ ポリマーブレンド法のメリットとデメリット
４．６ おわりに
第２編 応用編－製品と機能
第１章 耐熱, 長期耐久性ポリ乳酸ナノコンポジット 上田一恵
１．はじめに ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・225
２．PLAへの耐熱性の付与 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・226
３．PLAへの耐久性の付与 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・226
４．耐久グレードPLAの生分解性 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・230
５．おわりに ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・230
第２章 籠型シルセスキオキサン変性PPE 池田正紀
１．はじめに ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・232
２．籠型シルセスキオキサンの構造と期待特性 ・・・・・・・・・・233
３．籠型シルセスキオキサンによるポリフェニレンエーテル(PPE)の改質 ・・・234
３．１ 背景
３．２ 籠型シルセスキオキサンによるPPEの改質効果
３．３ 難燃性の改善
３．４ 溶融流動性の改善
４．おわりに ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・240
第３章 Fire retardancy based on polymer layered silicate nanocomposites
Bernhard Schartel
１．Introduction ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・242
２．The influence of morphology ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・243
３．Fire retardancy mechanisms based on layered silicate ・・・245
３．１ Inert filler and char formation
３．２ Thermal stability
３．３ Viscosity
３．４ Barrier formation
４．Assessment of fire retardancy ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・252
５．Future trends ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・254
第４章 コンポセラン 合田秀樹
１．ゾルーゲルハイブリッド ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・258
２．分子ハイブリッドの分子設計 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・259
３．融けないプラスチック～エポキシ樹脂系ハイブリッド ・・・261
４．強靭な樹脂～フェノール樹脂系ハイブリッド ・・・・・・・・・262
５．柔らかいシリカハイブリッド～ウレタン系ハイブリッド ・・・263
６．イミドに代わる安価エンプラ～アミドイミド系ハイブリッド ・・・263
７．無電解めっき可能なイミド（イミド系ハイブリッド） ・・・・・265
付 録
Ｃｏｎｔｅｎｔｓ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・269
Ｌｉｓｔ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・273
目次
技術開発の現状と将来展望
第１編 基礎技術編―製法と特性（クレイ系ナノコンポジット；その他のナノコンポジット）
第２編 応用編―製品と機能（耐熱、長期耐久性ポリ乳酸ナノコンポジット；篭型シルセスキオキサン変性ＰＰＥ；Ｆｉｒｅ ｒｅｔａｒｄａｎｃｙ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｐｏｌｙｍｅｒ ｌａｙｅｒｅｄ ｓｉｌｉｃａｔｅ ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ；コンポセラン）
著者等紹介
岡本正巳［オカモトマサミ］
豊田工業大学大学院工学研究科講師
※書籍に掲載されている著者及び編者、訳者、監修者、イラストレーターなどの紹介情報です。
