材料と言えば、金属、無機及び有機材料を思い浮かべる。無機高分子材料はこれら材料の境界領域に位置している。境界領域の無機高分子材料は今日までに、工業的に生産販売され世の中で役立っていることは承知のことと思う。また現在市販されている以外にも今後更に新しい無機高分子材料の登場があると予想している。
さて、2009年に“無機高分子の開発最前線”がシーエムシー出版から発刊されて以来7年経過している。其の間に無機高分子の研究開発は日進月歩進歩発展している。この7年間にどのような無機高分子が実用化或いは企業化を目標に研究開発されているかを調べ、“先進無機高分子材料の開発”に該当する研究にスポットを当て、本書の監修を企画し、それらの研究に実際に従事している方々に原稿をお願いした結果、快諾を得ることが出来たので、発刊可能になったことは誠に喜ばしいことであります。ここに執筆者に心から御礼申し上げます。
本書に掲載することが出来なかった研究また更に新しい研究も出てくるので、無機高分子材料に関する出版を更に短い期間で企画するチャンスがあることを切望している。終わりに本書がこの分野の研究に関心或いは興味を持っている方々、これから研究を開始する方々及び研究開発の状況や情報と将来を創造するために役立つことを願っている。
本書に対するご意見、ご感想及びご批判をお聞かせ頂ければ幸いです。（本書「発刊にあたって」より抜粋）
著者一覧
梶原鳴雪 名古屋大学
西田亮一 (公財)地球環境産業技術研究機構
中尾真一 (公財)地球環境産業技術研究機構
酒井求 早稲田大学
松方正彦 早稲田大学
都留稔了 広島大学
Genghao Gong 広島大学
Waravut Puthai 広島大学
渡部修一 日本工業大学
川口雅弘 (地独)東京都立産業技術研究センター
伊藤省吾 兵庫県立大学
長谷川孝雄 (株)ヤマト;特定非営利活動法人ポリシリカ鉄協会
西重良一 (株)エコサイエンス
小池賢一 日本仮設(株)
共放鳴 (株)J&C
山下喜世次 (株)ノザワ
古川猛 (有)昭和窯材
正田武則 (株)AZMEC
山崎淳司 早稲田大学
三苫好治 県立広島大学
亀島欣一 岡山大学
西本俊介 岡山大学
三宅通博 岡山大学
岩宮陽子 超越ガラス化研(株)
原田幸明 (一社)サステイナビリティ技術設計機構
氏家伸介 (株)ホージュン
安藤裕史 東亞合成(株)
桐澤理恵 DIC(株)
松沢博 DIC(株)
岸田貴弘 (株)日興
岸本克巳 (株)トレードサービス
下村昭夫 (株)下村漆器店
古田尚正 東亞合成(株)
北村昭憲 東亞合成(株)
長谷川良雄 (株)アート科学
植村幸司 DIC(株)
佐熊範和 (地独)東京都立産業技術研究センター
目次
第1章 総論
1 緒言
2 国内外の無機高分子に関する総説,単行本及び会合
3 無機高分子材料化学の重要性
4 無機高分子と副生物の利用
5 無機オリゴマー及びポリマーと環境及びエネルギー
6 結語
第2章 無機高分子膜
1 水素を作る膜 ―無機系水素分離膜を用いたエネルギーキャリアの脱水素―
1.1 無機系分離膜
1.2 水素社会構築に向けた課題とエネルギーキャリア
1.3 シリカ膜など水素分離膜を用いた有機ハイドライドの脱水素
1.4 パラジウム膜を用いたアンモニアからの脱水素
1.5 おわりに
2 無機膜による炭化水素の分離
3 無機および有機無機ハイブリッド多孔膜の開発と水処理への応用
3.1 はじめに
3.2 無機膜および水処理用途の現状
3.3 無機ナノ濾過膜の開発
3.4 逆浸透膜の開発
3.5 まとめ
4 B-C-N系薄膜の合成とその特性評価
4.1 はじめに
4.2 C-N系
4.3 B-N系(c-BNを中心として)
4.4 B-C系
4.5 B-C-N系
5 アモルファス炭素膜の開発と今後の動向
5.1 はじめに
5.2 アモルファス炭素膜の構造と特性評価
5.3 成膜技術の紹介
5.4 適用事例と最新の研究成果
6 完全無機材料によるペロブスカイト太陽電池
6.1 はじめに
6.2 <ガラス基板/FTO/緻密TiO2/PVK/Au>
6.3 <ガラス基板/FTO/緻密TiO2/多孔質TiO2+PVK/PVK/Cu化合物/Au>
6.4 <ガラス基板/FTO/緻密TiO2/多孔質TiO2+perovskite/(多孔質ZrO2+) perovskite/C>
6.5 <ガラス基板/FTO/緻密TiO2/多孔質TiO2+PVK/多孔質ZrO2+perovskite/多孔質NiO+perovskite/C>
6.6 <ガラス基板/ITO/緻密NiO/perovskite/ZnO/Al>
6.7 まとめ
第3章 水溶性無機高分子,無機高分子凝集剤及び天然無機高分子の応用
1 鉄-シリカ無機高分子凝集剤
1.1 はじめに
1.2 PSIの開発
1.2.1 安定な重合ケイ酸の調製
1.2.2 金属塩の導入
1.3 PSIの水処理特性
1.3.1 凝集pH
1.3.2 溶解性有機物の除去
1.4 PSI汚泥の有効活用
1.5 おわりに
2 無機系中性凝集剤プラスト
3 天然鉱物主原料の凝集剤と水処理装置を用いたシステム
3.1 はじめに
3.2 天然鉱物主原料の凝集剤
3.3 高処理能力の水処理装置
3.3.1 仕様と構成
3.3.2 特徴
3.4 処理例
3.4.1 浚渫工
3.4.2 基礎掘削工
4 ケイ酸マグネシウムの農業利用
4.1 はじめに
4.2 農地土壌について
4.3 有機農業の推進について
4.4 ケイ酸マグネシウムの農業利用
5 無機高分子複合材料の潜在的応用
5.1 はじめに
5.2 ナノ粘土概要
5.3 ナノ粘土の添加による高分子基材の物性強化
5.3.1 ナノ粘土と高分子複合材料
5.3.2 気密性,防水性と耐溶剤性
5.3.3 紫外線防止
5.3.4 抗菌,防菌及び消臭効果
5.3.5 物性の強化
5.3.6 遠赤外線効用
5.3.7 サイズ安定性
5.3.8 難燃材料
5.4 包装におけるナノ粘土高分子複合材料の応用
5.4.1 主要議題
5.4.2 包装材料に新たな解決方案を提出する
5.4.3 商品実用化―ナノ保温びん
5.5 おわりに
第4章 無機高分子による放射性物質および汚染物質の除去
1 新規アルミノケイ酸塩ポリマー吸着剤の開発
1.1 はじめに
1.2 アルミノケイ酸塩ポリマー吸着剤の特徴
1.3 新規アルミノケイ酸塩ポリマー吸着剤の調製およびキャラクタリゼーション
1.4 アルミノケイ酸塩ポリマー吸着剤の各種原素の吸着特性
1.4.1 アルミノケイ酸塩ポリマー吸着剤の吸着特性
1.4.2 ストロンチウム処理用吸着剤の開発
1.5 おわりに
2 アドバンスクレイ(R)による放射性物質の除去
2.1 はじめに
2.2 アドバンスクレイ
2.2.1 概要
2.2.2 吸着機構
2.3 実証試験
2.4 採択実績
3 ナノ粒子化したカルシウム/鉄系ハイブリッド無機材料による放射性セシウム汚染土壌の乾式分級技術
3.1 はじめに
3.2 Fe-nCaの調製法と実汚染土壌処理
3.3 Fe-nCaによる除染原理と効果(磁力選別と固化)
3.4 実汚染土壌の処理
3.5 まとめと展望
4 層状複水酸化(LDH)を利用した環境浄化材料
4.1 はじめに
4.2 LDHナノシート溶液からのキセロゲルの調製
4.3 キセロゲルを用いた陰イオン除去
4.4 Mg-Fe系LDHによる過酸化水素分解
4.5 おわりに
5 シルクガラスの新たな挑戦:放射線遮蔽材への応用
5.1 経緯
5.2 シルクガラスとは
5.3 シルクガラスの形成反応と特性
5.4 固相界面との反応
5.5 放射線遮蔽シートへの応用
5.6 シルクガラスの柔軟性を生かした遮蔽概念の転換
5.6.1 環境放射線に対応するちりめん加工
5.6.2 被ばく量=暴露時間×線量
5.6.3 直接遮蔽能と実効遮蔽の違い
5.7 さいごに
6 廃棄物最終処分場におけるベントナイトを利用した遮水工法
6.1 はじめに
6.2 廃棄物最終処分場
6.3 ベントナイト混合土
6.3.1 工法の概要
6.3.2 施工方法
6.4 ベントナイト砕石工(ナチュラルブランケット工法)
6.4.1 工法の概要
6.4.2 施工方法
6.4.3 最新の研究
6.5 遮水シート
6.6 おわりに
第5章 無機高分子バインダー及びコート剤
1 耐熱性接着剤アロンセラミック
1.1 はじめに
1.2 無機系接着剤について
1.3 反応性無機接着剤について
1.3.1 結合剤
1.3.2 硬化剤
1.3.3 骨材
1.4 アロンセラミック
1.4.1 一般物性
1.4.2 線膨張率
1.4.3 耐水性
1.4.4 電気的性質
1.4.5 気密性
1.5 用途
1.5.1 接着用途
1.5.2 充填用途
1.5.3 コーティング用途
1.6 おわりに
2 無機-有機複合バインダー
2.1 無機-有機複合樹脂
2.2 耐候性
2.3 ポリシロキサン-アクリル複合樹脂
2.3.1 水性ポリシロキサン-アクリル複合樹脂
2.3.2 水性ポリシロキサン-アクリル複合樹脂塗膜の特徴
2.3.3 水性ポリシロキサン-アクリル複合樹脂塗膜の構造
2.4 ポリシロキサン-ポリウレタン複合樹脂
2.4.1 水性ポリシロキサン-ポリウレタン複合樹脂
2.4.2 水性ポリシロキサン-ポリウレタン複合樹脂塗膜の特徴
2.5 おわりに
3 高分子ナノ塗料「ナノコート」
3.1 はじめに
3.2 ナノコートとは
3.3 開発に至る経緯
3.4 防水透湿性塗料の開発
3.5 無機質での防水透湿性塗料
3.6 派生品 竹炭微粉末入り塗料「ホーマーNカラー」
3.7 新たな使用法「クリスタル床版防水工法」
3.8 課題と今後の展開
4 水性完全無機コート剤による防汚効果とその用途
4.1 はじめに
4.2 研究目的
4.3 水性完全無機コート剤のメカニズム
4.4 水性完全無機コート剤の被膜表面状況
4.4.1 無機基材上への塗布について
4.4.2 ガラス基材に於ける防汚被膜剤の条件
4.4.3 ステンレス基材に於ける防汚被膜剤の条件
4.4.4 陶器基材に於ける防汚被膜剤の条件
4.4.5 無機基材上への塗布方法について
4.4.6 水性完全無機コート剤の無機基材への塗布薬剤種類について
4.4.7 有機基材上への塗布
4.5 水性完全無機コート剤の用途開発について
4.6 今後の課題について
第6章 常温,加熱及び光硬化型無機高分子
1 革新的無機高分子ポリシラザンの実用化
1.1 はじめに
1.2 シリカ/PMMAハイブリッド薄膜
1.2.1 シリカ/PMMAハイブリッド薄膜の調製方法
1.2.2 シリカ/PMMAハイブリッド薄膜の評価
1.2.3 応用
1.3 まとめ
2 ケイ素含有無機高分子「SQシリーズ」の耐熱性用途への展開と宇宙材料の開発
2.1 はじめに
2.2 SQシリーズの特徴
2.3 耐熱性用途への展開
2.3.1 SQシリーズの耐熱性
2.3.2 耐熱性の改良
2.4 宇宙機用保護コーティング剤の開発
2.4.1 耐原子状酸素コーティングの必要性と現状
2.4.2 SQによる耐AOコーティング付PIフィルムの開発
2.4.3 SQコーティングにおける耐AO性能の発現メカニズム
2.4.4 MLI以外の用途での耐AOコーティング適用例
2.5 おわりに
3 加熱縮合型無機高分子
3.1 はじめに
3.2 SiC/SiC用無機高分子
3.2.1 SiC繊維の原料としてのポリカルボシラン
3.2.2 含浸用ポリカルボシラン
3.2.3 界面層用前駆体ポリマー
3.3 酸化物系複合材料用無機高分子
3.3.1 ポリアルミノキサン
3.3.2 ムライト前駆体ポリマー
3.4 まとめ
4 UV硬化型無機-有機高分子
4.1 UV硬化型無機-有機複合樹脂
4.2 UV硬化型無機-有機複合樹脂(MFG)の構造
4.3 UV硬化型無機-有機複合塗料(MFGコート)の特徴
4.3.1 デュアル硬化タイプの設計思想
4.3.2 デュアル硬化塗膜の作製方法
4.3.3 デュアル硬化塗膜の耐候性評価
4.3.4 デュアル硬化塗膜の耐摩耗性評価
4.3.5 1液UV硬化タイプの設計思想
4.3.6 1液UV硬化塗膜の作製方法
4.3.7 1液UV硬化塗膜の耐候性評価
4.4 プラスチック保護コートとしての用途展開
4.5 おわりに
5 UV硬化型無機-有機ハイブリッド材料の用途展開
5.1 はじめに
5.2 無機-有機ハイブリッド材料
5.3 ハイブリッド型ハードコーティング
5.4 機能性ハードコーティングへの展開
5.4.1 耐熱性ハードコート
5.4.2 防汚型ハードコート(撥水・撥油性,汚染除去性)
5.4.3 UV吸収性ハードコート
5.4.4 熱線遮蔽性ハードコート
5.4.5 屈折率制御型ハードコート
5.4.6 低熱膨張型耐熱性ハードコート
5.4.7 フィルム成型用ハードコート
5.4.8 ガラス代替え超高硬度ハードコート
5.5 おわりに
