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ナノ マイクロカプセル 書籍

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★「コア」「シェル」の最適な選定・設計
★いかにして「粒径」「粒子形状」を制御するか?
★各種「刺激応答性」 「コントロールリリース」 「長期間安定保持」のために

マイクロ/ナノカプセル
新規調製
次世代製品開発技術
−高機能・高付加価値化に向けた設計指針−

Manufacture and product development technology of a micro/ nano capsule

■発刊 2008年2月29日   ■体裁:B5判 上製本 367頁     ■定価 84,000(税抜)



【執筆者 敬称略】  監修・新潟大学 田中 眞人

新潟大学
東京理科大学名誉教授
日本大学
(独)産業技術総合研究所
福岡大学
同志社大学
東京大学
東京大学
東京理科大学
トッパン・フォームズ(株)
山形大学
東京農工大学
富士フイルム(株)
岡山大学
三菱製紙(株)
化研テック(株)
(株)スリーボンド
(独)海上技術安全研究所
鈴木油脂工業(株)
田中 眞人
小石 眞純
矢野 彰一郎
藤原 正浩
三島 健司
渡辺 好章
冨安 文武乃進
尾張 真則
二瓶 好正
江藤 桂
川口 正剛
神谷 秀博
五十嵐 明
稲葉 英男
火置 信也
池田 将平
高橋 秀樹
高橋 一比古
鈴木 和哉

長谷川香料(株)
長谷川香料(株)
(株)成和化成
森下仁丹(株)
ライオン(株)
(株)ホソカワ粉体技術研究所
鹿児島大学
鹿児島大学
鹿児島大学
大阪電気通信大学
大阪電気通信大学
信州大学
東京大学
東京工業大学
積水化学工業(株)
三菱鉛筆(株)
宮崎大学
都城工業高等専門学校

鈴木 寿嗣
中村 哲也
植田 有香
浅田 雅宣
安江 良司
辻本 広行
幡手 泰雄
吉田 昌弘
武井 孝行
添田 晴生
升谷 保博
剱持 潔
赤松 憲樹
山口 猛央
川口 泰広
荻原 康明
塩盛 弘一郎
清山 史朗



【目  次】

第1章  マイクロカプセル化・複合化による
            高付加価値素材調製の可能性

  1.マイクロカプセル化による機能付与の課題
     1.1 マイクロカプセル化の技法展開と課題
     1.2 マイクロカプセル化の技法展開における周辺技術と可能性

  2.マイクロカプセル化による機能付与の想定
     ・カプセル化法からみた幅広い想定とは


第2章 マイクロカプセルにおける研究・技術動向

 

第3章 マイクロカプセル化のプロセス

□第1節 マイクロカプセル化のプロセス

  1.化学的方法
     1.1 懸濁重合法
     1.2 ミニエマルション重合法
     1.3 エマルション重合法
     1.4 ソープフリー重合法
     1.5 分散重合法
     1.6 界面重縮合反応法
     1.7 液中硬化法

  2.物理化学的方法
     2.1 液中乾燥法
     2.2 転相乳化法
     2.3 コアセルベーション法
     2.4 ヘテロ凝集法

  3.機械的方法
     3.1 スプレードライ法
     3.2 ハイブリダイゼーション法


□第2節 有機・無機ハイブリッド型マイクロカプセルの
                  調製と電気粘性流体への応用

  1.有機・無機ハイブリッド型マイクロカプセルの調製
     1.1 液滴法
     1.2 ゾル-ゲル法

  2.有機・無機ハイブリッド型マイクロカプセルの電気粘性効果


□第3節 シリカ・マイクロカプセル−合成と展開−

  1.シリカ・マイクロカプセル

  2.界面反応法によるシリカ・マイクロカプセルの合成

  3.特異な殻を持つシリカ・マイクロカプセルの合成


□第4節 高速攪拌技術によるマイクロカプセルの製造

  1.攪拌技術とマイクロカプセル

  2.超臨界流体

  3.超臨界二酸化炭素を用いたマイクロカプセル化

  4.超臨界二酸化炭素中での物質の分散

 

第4章 粒径制御法・評価法

□第1節 粒径制御法・評価法

  1.評価技術総論
     1.1 シェル厚
     1.2 マイクロカプセル径と機械的強度
     1.3 マイクロカプセル化効率
     1.4 徐放特性

  2.分裂法における粒径制御

  3.成長法における粒径制御


□第2節 超音波駆動された水中マイクロカプセルの挙動観測
           −高速度ビデオカメラによる観測−

   観測手法と光学的観測システム
    ・観測対象気泡の固定方法
    ・光学的観測システムの基本原理
    ・高速度ビデオカメラによる観測
    ・ストリークカメラによる実時間観察


□第3節 マイクロビームアナリシス法を用いた分析・評価

  1.電子ビームを利用したマイクロビームアナリシス法

  2.イオンビームを利用したマイクロビームアナリシス法

 

第5章 マイクロカプセル化による主な効果

  1.形態改変:液体状および気体状芯物質の固体粉末化・液滴化

  2.芯物質の保護隔離

  3.芯物質の保存・コントロールリリース

  4.芯物質表面の改質

  5.マトリックス材の体積・密度調整

  6.その他期待できる効果

 

第6章 マイクロカプセルを用いた機能性材料の開発,製品への採用事例

□第1節 マイクロカプセル化技術を利用した
               商品設計と開発のポイント

  1.防鼠剤マイクロカプセル

  2.UV硬化型マイクロカプセルインキ

  3.防虫剤マイクロカプセル
     ・徐放性の評価
     ・耐熱性の評価
     ・繊維加工

  4.殺菌剤マイクロカプセル

  5.香りのマイクロカプセルペン


□第2節 【表示・記録材料】

  1.電気泳動表示用機能性微粒子の設計とカプセル化

      1.1 非極性媒体中での高屈折率高分子微粒子の設計と評価
      1.2 微粒子の帯電制御法
      1.3 TiO2微粒子のカプセル化技術
      1.4 カプセル化の設計指針


  2.ナノ粒子内包型マイクロカプセルにおける
                有機/無機界面構造設計

      2.1 表示デバイスへの応用と研究開発課題
      2.2 表示機能向上のためのナノ粒子界面構造設計
      2.3 多様化するナノ粒子有機/無機界面設計,カプセル化技術


  3.熱応答性マイクロカプセルと記録材料への応用

      3.1 熱応答性マイクロカプセル
      3.2 熱応答性発現メカニズム
      3.3 熱応答性マイクロカプセルの製法
      3.4 透明感熱記録フィルム
      3.5 フルカラー感熱記録紙(TAペーパー)


  4.顔料のマイクロカプセル化

      4.1 ソープフリー重合によるマイクロカプセル化
      4.2 ミニエマルション重合によるマイクロカプセル化
      4.3 コアセルベーション法(表面堆積法)によるマイクロカプセル化
      4.4 表面反応法によるマイクロカプセル化
      4.5 転相乳化−液中乾燥法によるマイクロカプセル化


□第3節 【潜熱・蓄熱】

  1.潜熱マイクロカプセルスラリーの管内流動と熱伝達率

      1.1 冷房用潜熱マイクロカプセルスラリーの構造と物性

      1.2 潜熱スラリーの水平直円管内の蓄冷熱特性
          1.2.1 実験装置と計算方法の説明
          1.2.2 管摩擦係数
          1.2.3 試験円管壁面での局所熱伝達率
               ・潜熱スラリ−の管内平均流速の影響
               ・円管壁面温度の影響
               ・潜熱スラリ−中の潜熱蓄熱材濃度の影響
               ・潜熱蓄熱材種類の影響
               ・潜熱マイクロカプセル粒子径の影響
          1.2.4 潜熱スラリ−搬送動力と交換熱量の検討


  2.蓄熱材マイクロカプセル「サーモメモリー」による
                      定温保持および熱対策

      2.1 蓄熱材マイクロカプセルの特徴

      2.2 「サーモメモリー」の各種形態
          2.2.1 パウダーおよびペレット
          2.2.2 スラリー
          2.2.3 ゲル

      2.3 「サーモメモリー」による定温保持
          2.3.1 想定用途
          2.3.2 定温保持実験
               ・実験方法
               ・実験結果
          2.3.3 定温保持を達成するための留意点
          2.3.4 「サーモメモリー」が定温保持に適している理由

      2.4 「サーモメモリー」による電子機器類の熱対策
          2.4.1 サーモメモリーゲルの温度平準化効果
          2.4.2 「熱対策」の持続時間
          2.4.3 「熱対策」が成立するための温度要件


  3.吸油性ポリマーを利用した蓄熱マイクロカプセル


□第4節 【粘/接着・塗料】

  1.接着と剥離を両立した高機能接着剤
     「はがせる接着剤エコセパラ」―製品リサイクル用途,仮固定用途における使用例―

      1.1 エコセパラの剥離メカニズム

      1.2 エコセパラの特徴と使用例
          1.2.1 ホットメルトタイプ
          1.2.2 エポキシタイプ
          1.2.3 アクリルタイプ


  2.表面き裂検出用塗料による疲労き裂の検出

      2.1 表面き裂検出材の必要性

      2.2 塗布方法
          2.2.1 表面き裂検出用塗料
               ・マイクロカプセルの調整
          2.2.2 塗料および塗布方法

      2.3 実 験
          2.3.1 平板試験片を用いた性能試験
               ・供試材および試験片
               ・試験方法
               ・試験結果
          2.3.2 溶接継手試験片を用いた性能試験
               ・供試材および試験片
               ・試験方法
               ・試験結果
          2.3.3 耐候性試験(発色保持性)
               ・供試材および試験片
               ・試験方法
               ・試験結果

      2.4 課題と今後の展望


□第5節 【化粧品・香料・食品】

  1.生活分野・化粧品分野におけるマイクロカプセル化技術

      1.1 無機質マイクロカプセル

      1.2 生活分野における無機質マイクロカプセルの利用
          1.2.1 抗菌剤内包カプセル
          1.2.2 害虫忌避剤内包カプセル

      1.3 化粧品分野におけるマイクロカプセル化技術
          1.3.1 化粧品原料としての機能と特性
               ・シリカマイクロカプセル
               ・無機質複合化マイクロカプセル
               ・無機質複合化カプセルの特性


  2.マイクロカプセル化による香料の高機能化

      2.1 食品香料とは

      2.2 マイクロカプセル化香料とは

      2.3 マイクロカプセル化香料に要求される機能性
          2.3.1 フレーバーのリリースコントロール
               ・速放性
               ・持続性
          2.3.2 耐熱性
          2.3.3 溶解状態・溶解性
               ・透明溶解性
               ・溶解時の香料インパクト強化

      2.4 保存安定性


  3.紫外線吸収剤内包マイクロカプセルの化粧品への応用

      3.1 紫外線吸収剤内包マイクロカプセルとは

      3.2 紫外線吸収剤内包マイクロカプセルの特性
          3.2.1 電子顕微鏡観察
          3.2.2 光学顕微鏡によるカプセルの構造確認
          3.2.3 耐剪断力試験
          3.2.4 経時安定性試験
          3.2.5 安全性試験
               ・レーザー顕微鏡観察
               ・皮膚浸透試験

      3.3 化粧品製剤への応用
          3.3.1 肌への負担が少ない処方の検討
          3.3.2 ヘアケア製剤への応用
               ・紫外線照射による毛髪損傷の観察
               ・ヘアカラーの褪色防止効果


  4.有用生菌のシームレスカプセル化技術

      4.1 シームレスカプセルの製造方法

      4.2 凍結乾燥ビフィズス菌カプセル
          4.2.1 乾燥ビフィズス菌のカプセル化
          4.2.2 ビフィズス菌カプセルの特徴

      4.3 生ビフィズス菌のカプセル化

      4.4 新皮膜カプセルとその可能性
          4.4.1 新皮膜カプセルの利点
          4.4.2 新皮膜カプセルの調製


  5.食品分野におけるマイクロカプセル化技術

      5.1 マイクロカプセルの目的と機能

      5.2 マイクロカプセル化法
          5.2.1 液中硬化法
               ・ノズル滴下法
               ・滴間合一法
          5.2.2 液中乾燥法 疎水性タンパク質による
                  生理活性物質のマイクロカプセル化
          5.2.3 油脂類包含ナノ液膜カプセルの調製
          5.2.4 溶融分散冷却法
          5.2.5 スプレードライ法


  6.パーム油カロチンマイクロカプセルの開発と
       フルイドゲルを活用したマイクロカプセルの分散

      6.1 パーム油カロチンマイクロカプセルの調製
          6.1.1 パーム油カロチンとは
          6.1.2 マイクロカプセルの調製方法

      6.2 パーム油カロチンマイクロカプセルの特性

      6.3 フルイドゲルを活用したマイクロカプセルの分散
          6.3.1 フルイドゲルとは
          6.3.2 マイクロカプセルの分散


□第6節 【医療】

  生体適合性PLGAナノ粒子のDDSへの応用

    1. PLGAナノ粒子の調製とDDS実用のためのナノコンポジット化

    2. PLGA ナノ粒子を利用したナノメディシンに関する研究例
       2.1 DDSコンセプトの機能性化粧品への応用
       2.2 経皮製剤への応用
       2.3 経肺製剤への応用
       2.4 医療デバイス(ステント)への応用


□第7節 【農業】

  農業分野への応用展開を目指したマイクロカプセル化製剤
   ・昆虫フェロモンのマイクロカプセル化製剤
   ・有用微生物のマイクロカプセル化製剤


□第8節 【応用展開に向けて】

  1.マイクロカプセル潜熱蓄熱材(MEPCM)を用いた
                       温度調整技術の応用

      1.1 潜熱蓄熱(PCM)壁ボードの研究事例とMEPCMの適用

      1.2 マイクロカプセルPCM(MEPCM)を用いたレスキューダミーの体温模擬
          1.2.1 レスキュー機器と技能の評価を目的としたレスキューダミー
          1.2.2 MEPCM複合材料の開発
          1.2.3 MEPCM複合材料の表面温度調整性能に関する実験
          1.2.4 MEPCM複合樹脂材料を用いたダミー腕部の体温模擬評価実験


  2.マイクロカプセルと繊維強化プラスチックの
             統合による新機能性材料の創製

      2.1 質量則を超える遮音材料
          2.1.1 街路樹の遮音効果の工学的模倣
               ・モデル化
               ・数値計算例
          2.1.2 実験室レベルの遮音測定装置の試作と試験結果

      2.2 粒子内包マイクロカプセル分散FPRの耐衝撃性

      2.3 治癒材内包マイクロカプセル分散FRPの自己修復性
          ・ジシクロペンタジエン(DCPD)内包マイクロカプセル

      2.4 その他のマイクロカプセル分散FRPの新機能性材料
          2.4.1 木材と同等の吸放湿材料
          2.4.2 耐汚・消臭性材料


  3.環境応答マイクロカプセル

      3.1 環境応答マイクロカプセルと封入物質放出制御

      3.2 環境応答マイクロカプセル型リアクタと反応性制御


  4.熱膨張性マイクロカプセルの特性とその利用に関する技術

      4.1 熱膨張性マイクロカプセルの特徴
          4.1.1 モデリング
          4.1.2 モデルの妥当性検証(温度の影響)
          4.1.3 結果と考察

      4.2 成形用途に適した熱膨張性マイクロカプセルについて
          4.2.1 TMAによる発泡特性
          4.2.2 ブラベンダープラストミルによる発泡特性
               ・配合
               ・条件
               ・結果及び考察

      4.3 成形用途に適した熱膨張性マイクロカプセルの応用技術
                              −射出成形における適用−
          4.3.1 マスターバッチの作製
          4.3.2 成形評価
               ・成形条件
               ・配合
               ・評価項目
               ・結果および考察


  5.筆記具におけるナノ・マイクロカプセルの活用

      5.1 ナノカプセルの応用
          5.1.1 染料のナノカプセル化技術
               ・ナノカプセルの調製方法
               ・染料のカプセル化効率の向上
          5.1.2 製品への応用

      5.2 マイクロカプセルの応用
          5.2.1 熱変色カプセルの応用
          5.2.2 熱変色カプセルの変色特性
          5.2.3 熱変色カプセルの性能
          5.2.4 その他

      5.3 将来の技術展開


  6.抽出機能マイクロカプセル

      6.1 抽出剤内包マイクロカプセル
          6.1.1 TOA内包マイクロカプセルの抽出特性と貴金属分離
          6.1.2 TOA内包マイクロカプセルの抽出速度
          6.1.3 ミリサイズTOA内包カプセル

      6.2 生体高分子のマイクロカプセル化と物質分離への応用
          6.2.1 大豆タンパク質のマイクロカプセル化特性およびAuの吸着
          6.2.2 マイクロカプセル化DNAによる有害物質の吸着分離
          6.2.3 マイクロカプセル化DNAによる金属吸着特性

 

 


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