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気体分離膜・透過膜・バリア膜の最新技術
Gas Separation,Permeation and Barrier Membranes
[コードNo.2007T556]

■監修/ 永井一清(明治大学 教授)
■体裁/ B5判 335ページ
■発行/ 2007年 4月 (株)シーエムシー出版
■定価/ 70,200円(税込価格)

分離膜・透過膜・バリア膜を包括して解説している成書は本書だけ!
化学、食品、電機・電子、医療・医薬品、エネルギー、プラント、環境、分析・評価など、様々な分野における気体用膜技術の最新動向を解説!
若手社員や他分野から勉強される技術者、学生などの入門書としても最適の一冊!

※ 本書籍はご試読頂けません ※

刊行のねらい
 膜は、気体を透過させたり遮断する特性を有する。その気体の透過や遮断特性を利用して開発された製品が、私たちの暮らしの中に満ち溢れている。
 膜は、私たちの暮らしの中に無くてはならない重要なものの一つに成長しているのである。そして各特性の向上により、私たちの生活はより豊かなものになっていくことであろう。求められる機能が反対な透過膜とバリア膜、その総合としての分離膜に関する研究は、編者の恩師である故仲川勤明治大学名誉教授が膜分野の創成期である昭和30年代から長年にわたり行われてきたものである。意外であったのは、各膜についての本は数多く出版されているが、分離膜、透過膜、バリア膜を並べて解説しているものは無いことであった。産業界や学術分野が独立して発展してきた歴史のためであろうか。
 本書は、膜技術の中の気体分離・透過・バリア特性を基礎、分析・評価、応用の観点からまとめあげたものである。基礎面では、膜のメカニズムと膜材料について、各専門分野において長年に渡りご研究をなされている方々による実用的な説明がなされている。分析・評価面では、膜の分離性、透過性、バリア性の分析・評価の説明を系統的にまとめあげるとともに、市販装置を用いた分析・評価の実用例が分析・装置メーカーの方々により紹介されている。応用面では、膜が利用されている分野を容器用途、医療・化粧品用途、エレクトロニクス用途、化学・エネルギー分野用途の4つに大別し、企業および公的研究機関の研究者により実務に基づいた解説がなされている。
 この様に包括した内容は、化学、食品、電機・電子、医療・医薬品、プラント、分析等の企業の情報源として有用である。知りたいことがあったときに、どこをどの様な観点から調べれば良いのかがわかる、いわゆる手引書としても活用できる。また、これから膜産業分野を勉強する企業の若手社員や大学生・大学院生の入門書としても使えるものである。本書が膜学の研究者に何かしらの役に立つことを切に願っている。そして本書を故仲川勤明治大学名誉教授に捧げたい。
(「はじめに」より抜粋)
2007年3月 永井一清(明治大学 教授)

執筆者一覧(執筆順)
永井一清明治大学 理工学部 応用化学科 教授
辻田義治名古屋工業大学 先端機能材料研究所 プロジェクト教授
平田雄一信州大学 繊維学部 素材開発化学科 助手
鹿毛剛鹿毛技術士事務所 所長
葛良忠彦包装科学研究所 主席研究員
真野弘(財)地球環境産業技術研究機構 化学研究グループ 主任研究員
大須賀弘日本食品包装協会 顧問
松井誉敏(財)地球環境産業技術研究機構 化学研究グループ 研究員
風間伸吾(財)地球環境産業技術研究機構 化学研究グループ 主任研究員
中田和彦(株)メニコン 総合研究所 所長
猪狩恭一郎バリア材料技術研究会 主宰
大谷新太郎(株)日立ハイテクノロジーズ バイオシステム営業本部 テクニカルサポート;(有)ホーセンテクノ 取締役
松原哲也八洲貿易(株) 第一事業本部
竹本信一郎ツクバリカセイキ(株) 技術部 顧問
阿部浩二(株)ユーテック 開発グループ
溝上員章(株)日本エイピーアイ 代表取締役社長
辻井弘次ジーティーアールテック(株) 企画開発部 部長
穴澤昇旭化成ライフ&リビング(株) パッケージング事業部 パッケージング技術部 部長;主席研究員
渡辺琢旭化成ライフ&リビング(株) パッケージング事業部 パッケージング技術部 フィルム技術グループ 主幹研究員
尾下竜也(株)クラレ エバール事業部 研究開発部 開発主管
中町浩司東洋製罐(株) 開発本部 ペットボトル開発部 材料開発グループ
中谷正樹キリンビール(株) 技術開発部 パッケージング研究所
豊栖健太郎日本合成化学工業(株) 営業本部 事業企画部 課長
中島寛幸日本合成化学工業(株) 営業本部 基礎化学品部門 機能フィルム部 担当課長
星優リンテック(株) 技術統括本部 研究所 ヘルスケア製品研究室 室長代理
沓名貴昭三菱ガス化学(株) 芳香族化学品カンパニー 企画開発部
仲川和秀三菱ガス化学(株) 特殊機能材カンパニー 脱酸素剤事業部 企画開発グループ 担当課長
浜西利彦三菱樹脂(株) 包装容器事業部 CVF開発チーム チームリーダー
沼田幸裕東洋紡績(株) 総合研究所 化成品開発研究所 フィルム開発プロジェクト
山根和行(株)クレハ PGA技術開発プロジェクト グループリーダー
押山広明テルモ(株) 研究開発センター 次席研究員
佐藤耕司郎富士システムズ(株) 機能性膜研究室 室長
作田晃司信越化学工業(株) シリコーン電子材料技術研究所 第1部開発室 主席研究員
西原義和松下電器産業(株) 松下ホームアプライアンス社 エアコンビジネスユニット 先行開発グループ 主任技師
大垣豊日本バイリーン(株) 空調資材本部 技術部 部長
橋本勝之帝人デュポンフィルム(株) 基盤技術開発部 加工開発室
池田功一日本ゼオン(株) 総合開発センター 高機能樹脂研究所
平野裕司(株)ノリタケカンパニーリミテド 開発・技術本部 研究開発センター 機能膜2G グループリーダー
小島隆二NOK(株) 技術本部 材料技術部 専門主事
古澤已千雄永柳工業(株) 製造部 製造第4グループ グループ長;課長
滝田耕太郎東燃化学那須(株) 製品開発・技術サービス部
山田一博東燃化学那須(株) 製品開発・技術サービス部
中西俊介宇部興産(株) 機能品技術開発部 ガス分離膜グループ グループリーダー
樋口寿臣エアープロダクツジャパン(株) 工業ガス・機器事業本部 マネージャー

構成および内容
第1章膜のメカニズム
1均質膜(辻田義治)
1.1はじめに
1.2拡散
1.3ガラス状高分子膜の気体透過
1.4結晶性高分子膜の拡散・透過
1.5メゾフェイズ膜の調整と有機蒸気の優先収着
1.6磁場配向α form結晶のCO2透過
2ラミネート膜の透過メカニズム(平田雄一)
2.1はじめに
2.2多層膜の気体透過式とその誘導
2.3ラミネート膜中のバリアー層の相対湿度
2.4親水性膜と疎水性膜の貼り合わせ膜の透湿性
2.5無機物の層を含むラミネート膜
3大気圧イオン化質量分析器によるハイバリアPETボトルおよびハイバリアフィルムの酸素透過度の迅速測定(鹿毛剛)
3.1はじめに
3.2容器中の酸素濃度測定
3.3ハイバリアフィルムの酸素透過度の測定
3.4今後の課題
4アクティブバリア膜(葛良忠彦)
4.1はじめに
4.2アクティブ・パッケージングとは
4.3脱酸素剤・アクティブバリア包材開発の歴史
4.4アクティブバリア材料の種類とその酸素吸収機構
4.5アクティブバリアPETボトル
4.6アクティブバリアフィルム包材の適用状況
5キャリア輸送膜(真野弘)
5.1キャリア輸送膜による気体分離の透過機構
5.2キャリア輸送膜の形態とキャリアの選定
5.3キャリア輸送膜における気体透過の特徴
5.4キャリア輸送膜技術の展開
6保香性膜(大須賀弘)
6.1「におい」
6.2「におい」の透過性の理論
第2章膜材料
1膜構造と分離性、透過性、バリア性(永井一清)
1.1はじめに
1.2膜構造と分離性、透過性、バリア性
1.3おわりに
2気体分離膜材料(松井誉敏、風間伸吾)
2.1はじめに
2.2ポリエチレンオキシド変性ポリマー
2.3ガラス状高分子膜
2.4促進輸送膜
2.5炭素膜
2.6おわりに
3気体透過膜材料(中田和彦)
3.1はじめに
3.2眼科用気体透過材料の気体透過性
3.3眼科用気体透過性材料の化学構造
3.4眼科用気体透過性材料の開発動向
3.5気体透過性シリコーンハイドロゲル
3.6おわりに
4各種バリア膜材料(猪狩恭一郎)
4.1はじめに
4.2バリア材料の誕生と発展および現在の動向
4.3高分子材料中のガスの透過
4.4主要なバリア材料
4.5バリア材料の応用
4.6おわりに
第3章膜の解析と評価方法
1膜の分離性、透過性、バリア性評価(永井一清)
1.1はじめに
1.2膜の評価用語と評価値の単位
1.3気体透過度の測定方法の分類
1.4差圧法による気体透過度測定
1.5等圧法による気体透過度測定
1.6測定上の注意点
1.7おわりに
2市販装置を用いた評価・分析実用例
2.1MOCON社製ガスバリア試験装置によるガス透過度の最新評価方法と測定精度向上について(大谷新太郎)
2.1.1はじめに
2.1.2装置の概要と測定原理
2.1.3評価の信頼性
2.1.4包装材料と商品形状での測定方法
2.1.5測定条件と感度の拡張
2.1.6おわりに
2.2Lyssy法による水蒸気、酸素透過度測定(松原哲也)
2.2.1はじめに
2.2.2L80-5000型水蒸気透過度計
2.2.3OPT-5000型酸素透過度計
2.3気体透過率測定装置(竹本信一郎)
2.3.1はじめに
2.3.2装置概要
2.3.3特長
2.3.4装置構成・仕様・フロー
2.3.5おわりに
2.4大気圧イオン化質量分析計を用いた気体透過度試験装置(阿部浩二、溝上員章)
2.4.1大気圧イオン化質量分析法の原理
2.4.2装置構成
2.5ガスクロ法を用いたガス・蒸気・液体透過率測定装置(辻井弘次)
2.5.1装置の特徴
2.5.2測定方法
第4章容器用途
1ラミネート用PVDC系延伸フィルム「サラン®-UB」(穴澤昇、渡辺琢)
1.1はじめに
1.2サラン®-UB開発の経緯
1.3サラン®-UBの特徴・用途展開
1.4塩素系樹脂とダイオキシンについて
1.5おわりに
2レトルト食品包材用ガスバリア性フィルム(尾下竜也)
2.1はじめに
2.2EVOHフィルム
2.3PVDCフィルム
2.4共押出多層フィルム
2.5透明蒸着フィルム
2.6コーティングフィルム
2.7脱酸素フィルム
3多層型遮蔽性PETボトル(中町浩司)
3.1はじめに
3.2ハイバリアーPETボトル
4薄膜コーティングPETボトル(中谷正樹)
4.1プラスチック容器とガス透過
4.2高ガスバリア性PETボトルへのニーズ
4.3DLCコーティングによるガスバリア性向上
4.4PETボトルへのDLCコーティング技術
4.5今後のガスバリア性薄膜技術の展開
5ビニルアルコール系樹脂包装材料
5.1エチレンビニルアルコール樹脂(EVOH)(豊栖健太郎)
5.1.1概要
5.1.2ソアノール®のグレード
5.1.3技術動向
5.1.4環境対策・安全問題への対応
5.2二軸延伸ポリビニルアルコールフィルム「ボブロン®」(中島寛幸)
5.2.1エチレンビニルアルコール樹脂とポリビニルアルコール樹脂
5.2.2二軸延伸ポリビニルアルコールフィルム「ボブロン®
5.2.3「ボブロン®」の諸物性
5.2.4「ボブロン®」の用途
5.2.5「ボブロン®」の安全性
5.2.6「ボブロン®」の利用動向
6抗菌・防カビシート、ラベル(星優)
6.1はじめに
6.2AITについて
6.3AITの高分子膜透過性
6.4徐放製剤の製造方法
6.5ワサオーロ®製品
6.6抗菌・防カビ以外への応用
7ガスバリア性接着剤「マクシーブ®」(沓名貴昭)
7.1はじめに
7.2マクシーブ使用時のメリット
7.3マクシーブの特徴
7.4マクシーブの用途展開
7.5今後の展開
8脱酸素フィルム「エージレス・オーマック®」の特長と用途展開について(仲川和秀)
8.1はじめに
8.2基本原理と特性
8.3有効性の実証
8.4適用(用途)例と適用効果
8.5使用上の注意点
8.6今後と展開
9透明蒸着バリアフィルム(浜西利彦)
9.1はじめに
9.2透明蒸着バリアフィルムの開発
9.3今後の課題と展望
10二元蒸着透明バリアフィルムの特徴と応用(沼田幸裕)
10.1はじめに
10.2無機二元蒸着フィルム
10.3製作方法
10.4ナイロンフィルムへの適用
10.5ハイバリア化の検討
10.6まとめ
11ポリグリコール酸(山根和行)
11.1製品概要・特徴
11.2特性
11.3用途・応用
11.4環境負荷について
11.5今後の展開
第5章医療・化粧品用途
1人工肺(押山広明)
1.1人工肺総論
1.2膜型人工肺によるガス交換
1.3人工肺膜への表面処理
1.4おわりに
2人工えらと液体呼吸(佐藤耕司郎)
2.1はじめに
2.2シリコーン膜を用いた人工エラ
2.3簾状シリコーンフォローファイバーの開発
2.4新しい呼吸方法で呼吸不全の治療
2.5おわりに
3コンタクトレンズ(中田和彦)
3.1はじめに
3.2コンタクトレンズ材料の変遷
3.3コントクトレンズ材料への要求性能
3.4安全なCL装用と酸素透過性
3.5酸素透過性の測定法
3.6おわりに
4生理活性物質徐放製剤(星優)
4.1はじめに
4.2経皮吸収型製剤
4.3経皮吸収型製剤の設計
4.4経皮吸収型製剤製品例
5化粧品(作田晃司)
5.1はじめに
5.2マニキュア用シリコーン
5.3ファンデーション用シリコーン
5.4おわりに
第6章エレクトロニクス用途
1酸素富化エアコン(西原義和)
1.1はじめに
1.2酸素富化膜の概要
1.3酸素富化システム
1.4酸素富化による効果
1.5まとめ
2空気清浄用エアフィルタ(大垣豊)
2.1はじめに
2.2エアフィルタの一般的機能
2.3エアフィルタの高性能化
2.4HEPA/ULPAフィルタ(超高性能微粒子除去フィルタ)
2.5ケミカルフィルタ
2.6クリーンルーム用フィルタ
2.7エアフィルタの環境適合性
2.8おわりに
3PENフィルムのディスプレイへの応用(橋本勝之)
3.1はじめに
3.2ポリエステルフィルムの製造工程と構造発現
3.3透明プラスチックフィルムの用途と要求特性
3.4高透明PENフィルム
3.5今後の開発動向と課題
4光学フィルム(池田功一)
4.1シクロオレフィンポリマー(COP)
4.2ZEONEX®(ゼオネックス)
4.3ZEONER®(ゼオノア)
4.4おわりに
第7章化学・エネルギー分野用途
1酸素分離膜(平野裕司)
1.1はじめに
1.2酸素分離膜の基本構成
1.3酸素分離膜の分離特性
1.4まとめ
2高温水素分離膜モジュール(小島隆二)
2.1はじめに
2.2多孔質キャピラリー基材の調整
2.3モジュール製作
2.4おわりに
3二酸化炭素分離(風間伸吾、松井誉敏)
3.1はじめに
3.2二酸化炭素分離膜の歴史
3.3天然ガス中のCO2の除去
3.4EOR随伴ガスからのCO2回収
3.5燃焼排ガスからのCO2分離
3.6水性ガスシフト反応生成物からのCO2分離
3.7おわりに
4シリコーン中空糸膜を用いた分離技術(古澤已千雄)
4.1シリコーンゴムの特性
4.2「NAGASEP」シリコーン中空糸分離膜モジュール
4.3「NAGASEP」の利用分野
5微多孔膜(二次電池用セパレーターへの応用)(滝田耕太郎、山田一博)
5.1はじめに
5.2二次電池用セパレーター
5.3ニッケル・水素二次電池用セパレーター
5.4リチウムイオン二次電池用セパレーター
5.5東燃化学(株)製リチウムイオン二次電池用セパレーター「セティーラ™」の例
5.6おわりに
6芳香族ポリイミドガス分離膜の実用化(中西俊介)
6.1
6.2ガス分離膜
6.3ガス分離モジュール
6.4ガス分離膜の実用化例
7PRISM®膜分離システム(樋口寿臣)
7.1はじめに
7.2PRISM®膜の概要
7.3空気分離以外の用途

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