鈴木正浩 信州大学
英謙二 信州大学
小野文靖 九州大学
渡邊久幸 日産化学工業㈱;九州大学
新海征治 九州大学;崇城大学
中島範行 富山県立大学
濱田昌弘 富山県立大学
春藤淳臣 九州大学
田中敬二 九州大学
佐藤久子 愛媛大学
矢島知子 お茶の水女子大学
武野宏之 群馬大学
西山桂 島根大学
中野万敬 名古屋市工業研究所
山中基資 名古屋市工業研究所
伊原博隆 熊本大学
高藤誠 熊本大学
桑原穣 熊本大学
龍直哉 熊本県産業技術センター
伊村くらら 中央大学
河合武司 東京理科大学
伊藤和明 山形大学
安藤倫朗 山形大学
酒井秀樹 東京理科大学
大背戸豊 九州大学
久保勘二 北海学園大学
森田由紀 山口大学
岡本浩明 山口大学
丸山達生 神戸大学
後藤雅宏 九州大学
橋崎要 日本大学
今井美湖 日本大学
藤井まき子 日本大学
那須将樹 信州大学
亀田直弘 (国研)産業技術総合研究所
山中正道 静岡大学
矢嶋摂子 和歌山大学
太刀川達也 埼玉大学
宮地伸英 日産化学工業㈱
井本鷹行 日産化学工業㈱
菓子野翼 日産化学工業㈱
岩間武久 日産化学工業㈱
押村英子 味の素㈱
鈴木挙直 千葉製粉㈱
柴田雅史 東京工科大学
低分子ゲル化剤に関する研究が活発に行われるようになって20 年以上が経ち、様々な種類の低分子ゲル化剤が開発されてきた。それと同時に、多様な応用展開がなされている。毎年4000報以上の低分子ゲル化剤・超分子ゲルに関連した学術論文が報告されており、低分子ゲル化剤ならびにそれらによって形成される超分子ゲルの有用性がうかがえる。また、特徴的な性質を持つため、油処理用途、化粧品、医薬品、医療用途、食品、文房具、塗料・インク、電子・デバイス、バイオマテリアルなどの多くの分野への応用展開が検討されている。いくつかの低分子ゲル化剤は実用化され、我々の生活の一部を担っている。しかしながら、多くの優れた研究の成果を考慮すると、実用化したゲル化剤はそれほど多くない。また、低分子ゲル化剤に関する著書は、欧文書として多く発売されているにもかかわらず、日本語での著書は驚くほど少ない。今回、本書『低分子ゲルの開発と応用』が企画され、低分子ゲルに関する最新情報をお伝えできる良書と思っている。
本書第1編では、これまで低分子ゲルに接する機会が少なかった読者にも配慮しつつ、低分子ゲルの基本的な概念を論じた。第2編では、ゲル化剤の合成、第3編では、低分子ゲル化剤および低分子ゲルの分析に関するいくつかの研究成果等を載せた。そして、第4編は、本書の大きな特徴の一つとなっている、応用研究に関して述べている。様々な角度から低分子ゲルを模索し、電子デバイス、バイオマテリアル、センサーなどへの応用研究を紹介した。加えて、実用化されている低分子ゲルにも言及した。本書は、低分子ゲルの開発における寄与を1つの目的としているが、特に第3編は、いろいろな低分子ゲルの開発や応用に関する研究の即戦力となるであろう。
低分子ゲルの関連領域の第一線で活躍する執筆者による本書は、最先端の情報や知見を専門以外の研究者でも理解できるように解説している。それぞれの章は、先端研究者だからこその知見や方法論なども多彩に盛り込まれており、独立して貴重な資料となっているが、本書を通読すれば、低分子ゲルの全体像を把握できる。私としては、低分子ゲルの研究者のみならず、これから研究を始める若手研究者や技術者にお薦めしたいと思っており、本書を利用して低分子ゲルを利用した新しい画期的な製品開発にも活用していただきたいと思っている。
2016年5月
信州大学
鈴木正浩
【第1編 低分子ゲル化剤の基礎】 (英謙二)
1 はじめに
2 ゲル化と結晶化の類似性
3 ゲル化駆動部位という概念
4 ポリマー型ゲル化剤
5 ゲル化剤に関する研究の最近の潮流;おわりにかえて
【第2編 合成】
第1章 糖誘導体を用いたスーパーゲル化剤 (小野文靖、渡邊久幸、新海征治)
1 はじめに
2 単糖の4,6位ベンジリデンアセタール化
3 低分子ゲル化剤としての単糖誘導体
4 おわりに
第2章 L-リシン型低分子ゲル化剤 (鈴木正浩、英謙二)
1 はじめに
2 オルガノゲル化剤
3 ハイドロゲル化剤
4 両親媒性ゲル化剤
5 おわりに
第3章 ポリグリセリン脂肪酸エステルゲル化剤の合成 (中島範行、濱田昌弘)
1 はじめに
2 直鎖状ポリグリセリンの合成
2.1 単量体ユニットの合成
2.2 2量体ユニットの合成
2.3 3量体ユニットの合成
2.4 偶数鎖長伸長による直鎖デカグリセリンの合成
2.5 効率的直鎖デカグリセリンの合成
3 ポリグリセリン脂肪酸エステルの合成
3.1 ポリグリセリン脂肪酸エステルの合成
3.2 トリグリセリンステアリン酸エステル類の合成
3.3 鎖長の異なるトリグリセリンジ脂肪酸エステル類の合成
3.4 トリグリセリンジ脂肪酸エステル類の簡便合成
4 まとめ
【第3編 分析】
第4章 超分子ヒドロゲルの局所領域におけるレオロジー特性 (春藤淳臣、田中敬二)
1 はじめに
2 粒子追跡法
3 サイズ依存的な空間不均一性
4 ゾル-ゲル転移過程における空間不均一性
5 おわりに
第5章 振動円二色性分光法によるゲル形成過程の解析 (佐藤久子、矢島知子)
1 はじめに
2 ゲルへの振動円二色性法の応用における基本方針
3 ゲル構造への振動円二色性分光法の適用
3.1 ゲル状態による振動円二色性シグナルの増大とゲル構造予測
3.2 溶液,固体,ゲル状態における振動円二色性スペクトルの比較
3.3 パーフルオロアルキル基をもつゲルの形成過程への応用
4 まとめと今後の課題
第6章 小角散乱法を用いた低分子オルガノゲルの構造解析 (武野宏之)
1 はじめに
2 小角散乱による低分子オルガノゲルの階層構造解析
2.1 長面間隔と短面間隔
2.2 ファイバー状集合体断面の構造
2.3 ファイバー長
2.4 ファイバー高次構造
3 低分子オルガノゲルの構造形成過程
4 おわりに
第7章 オルガノゲル中に高濃度で分散させた希土類錯体の光化学的性質 (西山桂)
1 「低分子オルガノゲル」の特徴
2 フェノール+AOTゲルの構造と物性
3 発光カラーチューニング用ゲル媒質としての展開
4 ゲルを用いた強発光体の開発
5 今後の展望
【第4編 応用】
第8章 低分子のゲル化現象を利用した超撥水表面の作製 (中野万敬、山中基資)
1 はじめに
2 低分子ゲル化剤を用いた超撥水表面の作製
2.1 コンセプト
2.2 含フッ素ゲル化剤のゲル化能
2.3 含フッ素ゲル化剤を用いた超撥水表面作製
3 低分子ゲル化剤と結晶性化合物を用いた超撥水表面の作製
3.1 コンセプト
3.2 ひまし硬化油と脂肪酸を用いた超撥水表面作製
3.3 低分子ゲル化剤と脂肪酸を用いた超撥水表面作製
3.4 超撥水段ボールの開発
4 まとめ
第9章 超分子ゲル含有ポリマーフィルム (伊原博隆、高藤誠、桑原穣、龍直哉)
1 はじめに
2 ボトムアップナノフィラーとしての超分子ゲル
2.1 超分子ゲル
2.2 超分子ゲル形成ツールとしてのグルタミド誘導体
2.3 グルタミド系超分子ゲルの基本機能
3 超分子ゲルのポリマー中への複合化
4 超分子ゲル・ポリマー複合膜を用いる光変調材への展開
5 おわりに
第10章 低分子ゲル化剤との融合によるエマルションゲル (伊村くらら、河合武司)
1 エマルションの特徴
2 従来のエマルションゲルの種類
3 低分子ゲル化剤と融合した新規エマルションゲル
3.1 油中および水中での超分子挙動
3.2 水中油滴型エマルションの粘度におよぼす超分子の影響
4 まとめ
第11章 刺激応答性ゲル
1 低分子ゲルのゲル化挙動と溶媒効果 (伊藤和明、安藤倫朗)
1.1 はじめに
1.2 ポリ(アリールエーテル)型デンドロン誘導体のゲル化挙動
1.3 ピレン誘導体とナフタレンジイミド誘導体との二成分系ゲル化剤のゲル化挙動と溶媒効果
1.4 おわりに
2 界面活性剤が形成する光刺激応答性粘弾性水溶液 (酒井秀樹)
2.1 はじめに
2.2 界面活性剤水溶液による粘弾性制御のコンセプト
2.3 アゾベンゼン修飾カチオン界面活性剤(AZTMA)を用いた粘弾性の光制御
2.4 桂皮酸ナトリウムをスイッチング分子とした粘弾性の光制御
2.5 光開裂性界面活性剤を用いた粘弾性の制御
2.6 おわりに
3 低分子ゲル化剤の混合によるチキソトロピー性超分子ゲル (大背戸豊)
3.1 はじめに
3.2 新たな低分子ゲル化剤とそれらの混合による物性向上
3.3 混合系超分子ゲルのチキソトロピー性
3.4 混合系超分子ゲル内のネットワーク構造
3.5 チキソトロピー性超分子ゲルの応用
3.6 まとめ
第12章 光・電子材料
1 ゲル化能を持つ液晶分子 (久保勘二)
1.1 はじめに
1.2 オイルゲル化能を持つコレステリック液晶分子
1.3 オイルゲル化能を持つカラムナー液晶分子
1.4 オイルゲル化能を持つ棒状液晶分子
2 イオン液体のゲル化とイオン液体ゲルの特性 (森田由紀、岡本浩明)
2.1 はじめに
2.2 糖脂質誘導体
2.3 アミノ酸誘導体ならびに関連化合物
2.4 アミド基などを有する化合物
2.5 12-ヒドロキシステアリン酸を用いたイオン液体ゲルの応用例
2.6 その他の低分子ゲル化剤
2.7 おわりに
3 イオン液体用ベンゼントリカルボキシアミド型ゲル化剤 (丸山達生)
3.1 ベンゼントリカルボキシアミド型低分子ゲル化剤
3.2 低分子ゲルと高分子ゲルによるダブルネットワーク型イオノゲル
3.3 今後の展望
第13章 バイオマテリアル
1 細胞死を誘導する超分子ゲル (丸山達生)
2 両親媒性ペプチド脂質を用いて形成した超分子ゲルのDDSへの応用 (後藤雅宏)
2.1 はじめに
2.2 ペプチド性ゲル化剤と超分子ゲル形成
2.3 経皮吸収DDS基材としての超分子ゲル
2.4 超分子ゲルの経皮吸収促進機能
2.5 超分子ゲル基材の経皮吸収メカニズム
2.6 おわりに
3 レシチン逆紐状ミセルからなるゲル状体の皮膚適用製剤への応用 (橋崎要、今井美湖、藤井まき子)
3.1 はじめに
3.2 レシチン逆紐状ミセルの形成メカニズム
3.3 レシチン逆紐状ミセルからなるゲル状体の皮膚適用製剤への応用
4 2次元培養基材 (鈴木正浩、那須将樹、英謙二)
4.1 はじめに
4.2 ゲル化剤の選択,ゲル化特性および基材の作製
4.3 細胞培養基材としての評価
4.4 おわりに
5 ナノチューブゲルのバイオ応用 (亀田直弘)
5.1 はじめに
5.2 ナノチューブハイドロゲルの創製
5.3 ゲストタンパク質に対する安定化機能とリフォールディング促進機能
5.4 タンパク質に対する半定量目視センシング機能
5.5 ナノチューブオルガノゲルの光捕集アンテナ機能
5.6 おわりに
6 超分子ヒドロゲルを担体としたタンパク質電気泳動 (山中正道)
6.1 はじめに
6.2 超分子ヒドロゲルを担体とした変性タンパク質の電気泳動(SDS-SUGE)
6.3 超分子ヒドロゲルを担体とした未変性タンパク質の電気泳動(Native-SUGE)
6.4 おわりに
第14章 化学センサー
1 低分子ゲル化剤を用いた爆発物センサー (英謙二)
1.1 はじめに
1.2 スチルベン含有ゲル化剤の合成とゲル化能
1.3 キセロゲル薄膜による爆発物TNTの検出
1.4 キセロゲル薄膜による爆発物RDXの検出
1.5 キセロゲル薄膜のモルホロジー
1.6 おわりに
2 低分子ゲル化剤のイオンセンサーへの応用 (矢嶋摂子)
2.1 はじめに
2.2 イオンセンサー
2.3 低分子ゲル化剤を感応膜材料に用いたイオンセンサー
2.4 おわりに
3 機能性色素ゲル化剤とセンサーへの応用 (太刀川達也)
3.1 はじめに
3.2 機能性色素ゲル線量計
3.3 機能性色素ゲル化剤
3.4 機能性色素ゲル化剤のゲル化能の評価
3.5 機能性色素ゲル線量計へのγ線照射
3.6 発色体の拡散挙動
3.7 機能性色素ゲル線量計の経時安定性
3.8 まとめ
第15章 産業利用ゲル
1 ナノファイバージェル® (宮地伸英、井本鷹行、菓子野翼、岩間武久)
1.1 はじめに
1.2 開発背景
1.3 ナノファイバージェルの基本的な性質
1.4 製品化に向けての課題
1.5 高含水弱酸性スティック用プレミックスの創製
1.6 医薬品向けプレミックスの創製
1.7 結語
2 アミノ酸系油ゲル化剤 (押村英子)
2.1 はじめに
2.2 発見から産業利用に至るまで
2.3 LGBA,EHGBAの特長とパーソナルケア用途における利用
2.4 水をゲル化するアミノ酸誘導体
2.5 おわりに
3 デキストリン系及びイヌリン系油ゲル化剤 (鈴木挙直)
3.1 はじめに
3.2 パルミチン酸デキストリン
3.3 デキストリン脂肪酸エステル
3.4 イヌリン脂肪酸エステル
3.5 化粧料への応用
3.6 さいごに
4 ワックスゲル (柴田雅史)
4.1 はじめに
4.2 カードハウス型ワックスゲルと網状オルガノゲルの相違点
4.3 ワックスゲルの種類
4.4 ワックスゲルの微細構造
4.5 ワックスゲルの硬度発現機構
4.6 オイルゲル塗膜の物性制御
