第1編 基幹産業における界面化学 Surface Chemistry in Important Technologies

 薬剤学における界面化学
1.
2.薬物の表面活性
3.処方および安定性における薬物の表面活性の影響
4.分散コロイドシステムを用いたドラッグデリバリー
4.1エマルション
4.2リポソーム
4.2.1非経口投与
4.2.2リポソームを用いてのターゲッティング
4.2.3局所投与
4.2.4遺伝子治療
4.3分散脂質粒子
4.3.1分散液晶相
4.3.2分散固体脂質粒子
4.4分散高分子粒子
4.5エアロゾル
5.熱力学的な安定系を用いたドラッグデリバリー
 
5.1ミセル
5.2シクロデキストリン溶液
5.3マイクロエマルション
5.3.1経口投与製剤
5.3.2局所投与製剤
5.3.3注射用製剤
5.4液晶相
5.5ゲル
6.応答性システム
6.1感熱応答性システム
6.2静電およびpH応答性システム
7.生分解性システム
7.1固体システム
7.2高分子ゲル
7.3表面コーティング
8.謝辞
 

 食品と飼料における界面化学
1.
2.液体中のコロイド
2.1化学的に均一な分散系
2.2化学的に不均一な分散系
2.2.1エマルション
2.2.2サスペンション
2.2.3
3.液体中の粒子間相互作用
3.1ファンデルワールス力
3.2静電的反発
3.3水和相互作用
3.4溶媒の構造
 
3.5高分子由来の相互作用
3.6液体による架橋
4.界面活性成分
4.1脂質
4.2タンパク質
4.3糖類
5.空気中の粒子と界面
5.1濡れ性
5.2接着性および反発性表面間相互作用
5.3界面の化学組成
5.4粉体表面の特性評価
6.結論
 

 洗浄の界面化学
1.
2.表面張力と濡れ性
3.固/液界面での吸着
4.錯化とイオン交換
 
5.液/液界面
6.界面活性剤系の相挙動
7.起泡性
 

 農薬における界面化学
1.
2.乳剤における界面化学
3.エマルション剤における界面化学
 
4.懸濁製剤における界面化学
5.農薬散布における界面化学
 

 写真技術における界面・コロイド化学
1.
1.1支持体
1.2帯電防止層
1.3オーバーコート
1.4乳剤層
1.5塗布方法
1.6白黒写真
1.7カラーネガ写真
1.8その他の写真要素
2.写真技術における表面と粒子
2.1長さスケール
2.2特徴的な材料
2.3現像
2.4カップリングの化学量論と反応性
3.写真技術における粒子とコロイド
 
3.1ハロゲン化銀
3.2表面電荷
3.3化学増感
3.4増感色素の吸着
3.5分光増感
4.カプラーの分散
4.1乳化
4.2混合ミセル化
4.3ナノ結晶カプラーの分散
5.吸着色素とフィルター色素
5.1光の取り扱い
5.2色素分散
5.3分散動電学
6.マット粒子
 

 塗料工業における界面化学
1.
2.界面活性剤の競争吸着
3.バインダーエマルション合成とフィルム形成
3.1ラテックス
3.2後乳化バインダー
3.2.1界面活性剤の役割
3.2.2短油アルキドの乳化
 
4.顔料分散
4.1塗料用顔料
4.2顔料分散剤
4.2.1水性塗料のための分散剤
4.2.2溶剤型塗料のための分散剤
5.下地の濡れ性
6.特別な界面活性剤の使用
 

 製紙工業における界面化学
1.
2.繊維の性質
3.紙の形成
3.1抄紙機とシートの形成
3.2凝集と歩留り
3.3粒子間相互作用のコントロール
3.3.1コロイドの安定性と表面力
3.3.2ポリマーの吸着
3.3.3コロイド相互作用と歩留りに及ぼすポリマーの影響
4.紙の内添サイジング
4.1サイズ処理の効果と副作用
4.2内添サイジング添加プロセス
4.2.1サイズ剤の歩留り
4.2.2紙表面でのサイズ剤分子の再分布
4.2.3サイズ剤の反応と副反応
4.2.4紙中のサイズ剤成分の分析
5.紙の乾燥および湿潤強度
5.1乾燥強度
5.2湿潤強度
6.紙の表面処理
6.1なぜ塗工紙か?
6.2塗工液組成
6.2.1顔料
6.2.2分散剤
6.2.3増粘剤およびレオロジー改質剤
6.2.4コバインダーとしての澱粉
6.2.5バインダー
 
6.3レオロジー
6.3.1一定剪断
6.3.2粘弾性
6.4脱水
6.5表面サイズ処理とバリア塗工
6.5.1表面サイズ処理
6.5.2バリア塗工
7.紙の濡れと吸収性
7.1基本概念
7.1.1凹凸のある表面と化学的に不均一な表面の濡れ
7.1.2濡れの動力学
7.1.3接着
7.2紙の濡れ性と表面エネルギー特性
7.3毛管上昇と流動動力学
7.4紙への液体や溶液の吸収
8.紙の性質のキャラクタリゼーション
8.1表面の化学的性質
8.1.1X線光電子分光法
8.1.2二次イオン質量分光法
8.1.3赤外およびラマン分光法
8.2表面形状
8.2.1実験的手法
8.3多孔性
8.3.1ガスの吸着
8.3.2水銀圧入法
8.3.3顕微鏡
9.謝辞
 

 エマルションの重合における界面化学
1.
2.関連する熱力学
3.乳化
3.1一般的考察
3.2粉砕法によるエマルションの調製・エマルションの構造
3.3粉砕法によるエマルションの調製・実用的な考察
3.4凝縮法によるエマルションの調製
 
4.エマルションの安定性
5.粉砕法と凝縮法の違い
6.モノマーエマルションの重合
6.1懸濁重合の特徴
6.2乳化重合の特徴
6.3ミニエマルション重合の特徴
7.ラジカル重合によるエマルションの固定・事実か幻想か
 

 セラミックスのコロイドプロセス
1.
2.セラミックスの粉体プロセス
2.1コロイドプロセス
3.粒子間力とコロイド安定性
3.1ファンデルワールス力
3.2電気二重層
3.3ポリマーの立体効果
4.凝集体の細分と分散
5.セラミックス懸濁液のレオロジー特性
5.1基礎概念
5.2安定フロキュレーション懸濁液
 
5.3粒子量の効果
5.4圧縮性レオロジー
6.成形
6.1鋳込み成形法
6.2電気泳動堆積法
6.3押出し成形と射出成形
6.4乾式成形
6.5直接成形法
6.6固体の自由形状製作
7.乾燥とバインダーの脱脂
8.謝辞
 

 分散,凝集,浮遊選鉱における界面化学
1.
2.界面化学特性
2.1表面電荷獲得メカニズム
2.2表面電荷の測定
3.電気二重層
3.1Helmholtzモデル
3.2Gouy-Chapmanモデル
3.3Stern-Grahamモデル
4.ゼータ電位 (動電電位)
4.1ゼータ電位測定
4.2ゼータ電位の操作
5.静電力
5.1静電力の計算
5.1.1境界条件
5.1.2Poisson-Boltzmann方程式の線形化
5.1.3解析的な公式
6.高分子吸着による表面挙動の操作
6.1高分子の溶液挙動
 
6.2粒子表面における高分子吸着
6.3高分子吸着における表面の化学特性と構造の役割
7.界面活性剤吸着による表面挙動の操作
7.1固/液界面における界面活性剤の吸着
7.1.1吸着のメカニズム
7.1.2吸着エネルギーへの寄与
7.2固/液界面の界面活性剤構造
8.粒子の取り扱い
8.1粒子の分散
8.1.1分散状態の特徴
8.1.2表面の化学的性質を通じての分散状態の制御
8.2粒子の選択的凝結
8.2.1表面の化学特性に基づいた選択的試薬の選択
8.2.2選択性強化のための表面化学特性と構造の改質
8.3浮遊選鉱
8.3.1表面電荷からの捕収剤選択
8.3.2表面反応からの捕収剤選択
 

 石油産業における界面化学
1.
2.基礎
2.1吸着膜
2.2界面活性剤分子の自己集合
2.3接触角と濡れ
2.4泡沫
2.5エマルション
2.5.1親水−疎水バランス(HLB)
2.5.2Winsor R比
2.5.3転相温度
2.5.4界面活性剤の親和力差
2.5.5マイクロエマルション
3.応用
 
3.1掘削泥水
3.2原油増進回収法
3.2.1マイセラー/ポリマー攻法
3.2.2原油増進回収法に使われる泡
3.2.3坑井刺激のための酸によるフラクチュアリング
3.3発泡抑制と消泡
3.4腐食抑制
3.5流出油処理
3.6ビチュメンの流動化
3.7アスファルトエマルション
3.8油と水の分離と原油の脱水
4.総括
 
第2編 界面活性剤 Surfactants

 陰イオン界面活性剤
1.
2.石鹸
3.アルキル硫酸塩
4.アルキルエーテル硫酸塩
5.アルキルエーテルカルボン酸塩
6.α-オレフィンスルホン酸塩
7.α-スルホ脂肪酸メチルエステル
8.脂肪酸エステルおよび脂肪酸アミド
9.石油硫酸塩
10.アルキルベンゼンスルホン酸塩
11.アルカンスルホン酸塩
11.1スルホクロロ化
11.2スルホキシド化
11.3アルカンスルホン酸塩の特性と用途
 
12.リン酸エステル
12.1リン酸化アルコールおよびポリリン酸化アルコール
12.2ポリオキシアルキレンリン酸エステル
12.3リン含有界面活性剤の用途
13.スルホコハク酸塩
14.特殊な性質を有する陰イオン界面活性剤
14.1開裂性界面活性剤
14.2短鎖スルホン酸塩
14.3陰イオン界面活性金属イオン封鎖剤
14.4フッ素系界面活性剤
14.5シリコーン界面活性剤
14.6リグニンスルホン酸塩
15.謝辞
 

 非イオン界面活性剤
1.
2.疎水基材料
2.1第一級アルコール
2.2アルキルフェノール
2.3アルキレンオキシド
2.4アミン
2.5エステル
2.6脂肪酸
2.7奇数鎖長と偶数鎖長
2.8分岐
2.9平均分子量/炭素鎖長の分布
3.親水基材料
3.1エチレンオキシド
3.1.1エトキシマの分布
3.2プロピレンオキシド
3.3炭水化物
4.主な非イオン界面活性剤
4.1アルコールエトキシレート
4.1.1用途
4.1.2製法
4.1.3利点/欠点
4.1.4分子構造と物性
4.2アルキルフェノールエトキシレート
4.2.1用途
4.2.2製法
4.2.3利点/欠点
4.2.4分子構造と物性
4.3エチレンオキシド/プロピレンオキシドブロック共重合体
4.3.1用途
4.3.2製法
4.3.3利点/欠点
 
4.3.4分子構造と物性
4.4アルキルポリグリコシド
4.4.1用途
4.4.2製法
4.4.3利点/欠点
4.4.4分子構造と物性
4.5アルキルN-メチルグルカミド
4.5.1用途
4.5.2製法
4.7.3利点/欠点
4.7.4分子構造と物性
4.8アミンエトキシレート
4.8.1用途
4.8.2製法
4.8.3利点/欠点
4.8.4分子構造と物性
4.9メチルエステルエトキシレート
4.9.1用途
4.9.2製法
4.9.3利点/欠点
4.9.4分子構造と物性
4.10その他の界面活性剤
4.5.3利点/欠点
4.5.4分子構造と物性
4.6アミンオキシド
4.6.1用途
4.6.2製法
4.6.3利点/欠点
4.6.4分子構造と物性
4.7アルカノールアミド
4.7.1用途
4.7.2製法
 

 陽イオン界面活性剤
1.
2.陽イオン界面活性剤の合成と製法(Maurice Devy)
3.繊維柔軟剤における陽イオン界面活性剤(Joe Zachwieja)
3.1
3.2柔軟剤として有効な分子
3.2.1ジアルキルジメチル第四級アンモニウム化合物
3.2.2ジエチレントリアミン誘導体
3.2.3エステル第四級アンモニウム化合物
3.3柔軟仕上げ剤製品の動向
4.殺菌剤としての陽イオン界面活性剤(Johan Tiedink)
4.1
4.2脂肪族アミンとその誘導体
4.3殺菌
4.4抗微生物活性
4.5殺菌活性
4.5.1木材保存
4.5.2一時的な保護
4.5.3永久の保護
4.6木材保存剤
5.硬質表面洗浄における陽イオン界面活性剤(Eva Cassel, Magnus Franck)
5.1
5.2ヒドロトロープ
5.3増粘
5.4起泡
5.5濡れ
6.洗濯洗剤における陽イオン界面活性剤(Jeff Chang)
6.1アミンオキシド
6.2エトキシ化アミン
6.3グルカミド
6.4アミドプロピルアミン
6.5第四級アンモニウム化合物
6.6窒素含有高分子
7.パーソナルケアにおける陽イオン界面活性剤 (Diana Tang)
7.1
7.2毛髪と皮膚に関する陽イオン界面活性剤の機能
7.2.1毛髪
7.2.2皮膚
7.3陽イオン界面活性剤の化学とその応用
 
7.3.1アルキルアミン
7.3.2エトキシ化アミン
7.3.3第四級アンモニウム化合物
8.紙処理における陽イオン界面活性剤(Karin Bergstrom)
9.コンベアー潤滑剤における陽イオン界面活性剤(Andress Doyle)
9.1チェーン潤滑剤としての陽イオン界面活性剤
9.2チェーン潤滑剤中の添加物としての陽イオン界面活性剤
10.道路建設における陽イオン界面活性剤(Alan James)
10.1接着増進剤
10.1.1接着増進剤の熱安定性
11.ビスコース/レーヨン生産における陽イオン界面活性剤(Anders Cassel)
11.1苛性処理,キサントゲン化,溶解と熟成過程
11.2紡糸,再生,水洗,後処理
12.油田における陽イオン界面活性剤(James Gadberry)
12.1レオロジー
12.2防錆
12.3他の応用
12.4最近の動向と今後の展開
12.4.1環境関連
12.4.2界面活性剤を基剤とする破砕用圧入流体
12.4.3水和物抑制剤
12.4.4油田関連の様々な応用
13.農業製剤における陽イオン界面活性剤(Bodil Gustavsson)
13.1アジュバント(効果増強剤,機能性展着剤)
14.有機化クレーにおける陽イオン界面活性剤(Mike Hoey)
15.鉱業における陽イオン界面活性剤(Lan-Olof Gustavsson)
15.1酸化物鉱物(oxide minerals)
15.1.1方解石からのケイ酸塩
15.1.2鉄鉱石からのケイ酸塩
15.1.3石英からの長石
15.2カリウム鉱物
15.2.1カリ岩塩の浮遊選鉱
15.2.2岩塩の浮遊選鉱
16.謝辞
 

 双性イオンおよび両性界面活性剤
1.
2.双性イオン界面活性剤の化学
2.1カルボキシベタイン
2.2特殊なカルボキシベタイン
2.3スルホベタインとホスホベタイン
3.両性界面活性剤の化学
3.1アミノエチルエタノールアミン誘導体の両性物質
3.2 無塩系のアミノエチルエタノールアミン誘導体の両性物質
3.3他の両性物質
4.双性イオンおよび両性界面活性剤の分析
5.物理化学的性質
5.1ミセル形成
5.2表面張力
6.双性イオン界面活性剤および両性界面活性剤の生態学的性質,および毒性
 
6.1生態学的な評価
6.2毒性の概略
6.3毒性の評価
7.応用に関連する性質
7.1耐アルカリ性と化学的安定性
7.2泡立ちと粘度
8.応用
8.1固い表面の洗浄剤
8.2洗濯用製品
8.3消毒剤と殺菌剤
8.4パーソナルケア用の洗浄剤およびシャンプー
8.5化粧品
8.6オーラルケア商品
8.7製薬産業
8.8他の産業への応用
 

 高分子界面活性剤
1.
2.高分子界面活性剤溶液の性質
2.1熱力学的取り扱い
2.2溶解性因子と凝集エネルギー密度
2.3溶液中におけるポリマーの大きさと形状
3.界面における高分子界面活性剤の吸着とコンホメーション
 
4.高分子界面活性剤による分散系の安定化
4.1混合相互作用
4.2弾性的相互作用
4.3効果的な立体安定化の要件
 

 特殊界面活性剤
1.ジェミニ界面活性剤
1.1
1.2合成
1.3ミセル化と気/液界面における挙動
1.4ミセルの形状とジェミニ界面活性剤溶液のレオロジーに及ぼす影響
1.5結論
2.分解性界面活性剤
2.1
2.2酸分解性界面活性剤
2.2.1環状アセタール
2.2.2非環式アセタール
2.2.3ケタール
2.2.4オルトエステル
2.3アルカリ分解性界面活性剤
 
2.3.1標準的なエステル四級アンモニウム塩
2.3.2ベタインエステル
2.4結論
3.重合性界面活性剤
3.1
3.2界面活性剤の重合様式
3.2.1単独重合と共重合
3.2.2自動酸化重合と非自動酸化重合
3.2.3重合反応基の位置
3.3重合性界面活性剤の応用
3.3.1乳化重合
3.3.2アルキドエマルション
3.3.3表面修飾
3.4結論
 

 ヒドロトロープ
1.
2.ヒドロトロープ化合物の構造
3.機能と作用機構
3.1最小ヒドロトロープ濃度
3.2ヒドロトロープ溶液中での会合構造
3.3界面活性剤とヒドロトロープの比較
3.4ヒドロトロープ効果に対する分子構造の影響
3.5カップリング剤としてのヒドロトロープ
4.応用
 
4.1洗剤/液体洗浄剤
4.2分離過程
4.2.1抽出による分離
4.2.2蒸留
4.2.3結晶化
4.3高分子とヒドロトロープ
4.4化学反応
4.5ベシクルの調製
4.6医薬品の可溶化
 

 界面活性剤の物理化学的性質
1.様々な界面活性剤系
2.界面活性剤は臨界ミセル濃度(CMC)でのミセル形成を始める
3.CMCは化学構造に依存する
4.温度と共溶質はCMCに影響を与える
5.界面活性剤の溶解度は強い温度依存性を示す
6.ミセル形成の駆動力と熱力学的モデル
6.1疎水性相互作用
6.2相分離モデル
6.3質量作用の法則モデル
6.4多段階(多重)平衡モデル
7.会合過程と対イオン結合はNMRスペクトルにより調べることができる
8.疎水的化合性はミセルに溶解される
9.ミセルのサイズと構造は変化する
 
10.分子鎖の充填についての幾何学的考察は有用である
11.ミセル形成のキネティクス
12.水以外の溶媒での凝集体の形成
12.1極性溶媒
12.2非極性溶媒
13.両親媒性分子の自己会合での一般的注釈
14.ミセルの型とサイズは濃度変化に伴って変化する
15.ミセル成長は系により異なる
16.不連続もしくは無限自己会合によって形成される相
17.非イオン性オキシエチレン界面活性剤は特異な温度効果を示す
18.曇点現象はポリオキシエチレンベース界面活性剤系に見られる共通の特徴である
 

 界面活性剤/高分子混合系
1.
2.高分子は界面活性剤の会合を誘起する
3.高分子/界面活性剤間の引力的な相互作用は,高分子,界面活性剤の双方に依存する
4.界面活性な高分子への界面活性剤の会合は強くなりうる
5.界面活性剤と界面活性高分子間の相互作用は,混合ミセル形成に類似している
6.高分子/界面活性剤混合系の相挙動は,高分子混合溶液の相挙動に類似する
6.2電荷の導入
 
6.3混合イオン性システム
7.高分子/界面活性剤混合系の相挙動と高分子/高分子混合系もしくは界面活性剤/界面活性剤混合系との関連
8.高分子電解質/界面活性剤混合系は複雑な挙動を示す
9.高分子は無限に大きい界面活性剤自己集合体の相挙動を変化させる
10.界面活性剤の結合は化学架橋ゲルの膨潤に強い影響を与える
11.高分子/界面活性剤混合系の応用
 

 界面活性剤液晶
1.
2.液晶
3.界面活性剤溶液:ミセル
4.液晶の構造
4.1ラメラ相(Lα)
4.2ヘキサゴナル相 (H1,H2)
4.3キュービック相
4.4ネマチック相
4.5ゲル相 (Lβ)
4.6中間相
5.界面活性剤液晶形成の起源・水連続相
6.界面活性剤液晶形成の起源・逆相
 
7.非イオン界面活性剤の相挙動
8.ブロックコポリマー非イオン界面活性剤
9.双イオン界面活性剤
10.イオン性界面活性剤
11.第3成分の影響−補助界面活性剤,混合界面活性剤,油剤,ヒドロトロープ,電解質と代替溶剤
11.1補助界面活性剤
11.2混合界面活性剤
11.3油剤
11.4ヒドロトロープ
11.5電解質
11.6代替溶媒
12.結論と今後の展望
 

 界面活性剤と環境
1.
2.界面活性剤の使用分野と環境との関連性
2.1洗剤とクリーニング用洗剤
2.2化粧品と医薬品
2.3繊維産業
2.4採鉱と石油発掘/精製
2.5金属加工産業
2.6染色,塗料,プラスチック
2.7食品産業
2.8皮革毛皮産業
2.9紙パルプ産業
3.環境規制
4.環境中の界面活性剤分析
5.生態影響評価と生物試験に関する基準
5.1生分解
5.2機械的,化学的,物理化学的除去
5.3水生生物毒性
5.4有害代謝物の生成
5.5生物蓄積性と生物移行性
 
5.6下水汚泥,土壌,植物における界面活性剤の挙動
6.陰イオン界面活性剤
6.1一般所見
6.2生分解
6.3水生生物毒性
7.非イオン界面活性剤
7.1一般所見
7.2生分解
7.3水生生物毒性
8.陽イオン界面活性剤
8.1一般所見
8.2生分解
8.3水生生物毒性
9.両性界面活性剤
9.1一般所見
9.2生分解
9.3水生生物毒性
10.実環境での挙動とリスクアセスメント
 

 界面活性剤の分子動力学−コンピュータ・シミュレーション
1.
2.表面と界面に吸着した界面活性剤
3.分子動力学法
3.1力場
3.2AMBER力場の関数
3.3エネルギーカットオフと周期境界条件
3.4分子動力学の手順
4.空気/水界面,および油/水界面における界面活性剤単層膜の分子動力学コンピュータ・シミュレーション
 
4.1空気/水界面におけるC12E5
4.2水/油界面におけるC12E5の配向
5.ミセルの分子動力学コンピュータ・シミュレーション
6.散逸粒子動力学法
7.界面活性剤シミュレーションの分子動力学法の限界と制約
 
第3編 コロイド系と表面における層構造形成 Colloidal Systems and Layer Structures at Surfaces

 固体分散系
1.
2.固体粒子の合成
2.1金属イオンの加水分解
2.2シリカ粒子
2.3ラテックス粒子
2.4粘土
2.5気相法とエアロゾル法
2.6逆相マイクロエマルションを用いた粒子の調製
 
3.表面電気特性
4.固体粒子の安定性
5.静電的相互作用
6.凝集過程
6.1凝結速度の多分散性の影響
6.2オルトキネティック凝結
7.レオロジー
 

 泡と起泡
1.序と背景
2.泡安定性の分類
2.1不安定な(一時的な)泡と安定な(準安定な)泡
3.液体薄膜が破れる機構
4.泡安定性の理論
4.1バルク粘度の上昇による安定性の増加
4.2表面粘度の上昇による安定性の増加
4.3吸着界面活性剤膜は表面層の粘度をコントロールする
4.4Gibbs/Marangoni効果,表面弾性と粘性
4.5表面力によって安定化される薄膜(希薄界面活性剤溶液の静的平衡状態)
4.6界面活性剤高濃度(>CMC)領域における泡膜の安定化−薄膜中の層状構造化および長距離秩序構造形成
4.7液晶による泡の安定化
4.8界面活性剤の混合(混合膜)による泡膜の安定化
4.9泡の安定性はエマルションおよび擬似エマルション膜によって制御される
4.10相図を活用することによる安定化の増進
 
5.泡安定性の試験法
5.1ガラス容器による振盪法
5.2円筒カラムを用いるBikerman試験(噴霧管法)
5.3漏斗型試験
5.4流下試験(Ross-Miles試験)
5.5回転ミキサーによる泡立て
6.泡安定性を研究するための技術
6.1顕微鏡および写真撮影法
6.2光ファイバー・プローブ法
6.3泡容器のヘッドスペース部の測定
6.4泡圧低下法
6.5泡膜の排液
6.6電気伝導度
6.7後方光散乱法
6.8薄膜寿命
7.工業用および食品の泡
7.1高分子泡製品
7.2多孔性金属フォーム
7.3低密度セメントフォーム
7.4食品の泡
 

 ベシクル
1.
2.ベシクルの性質
3.相構造と相転移
4.ベシクルに関係した動的過程
5.ベシクルの形成
 
5.1ベシクル中での高分子重合
6.リン脂質ベシクルと脂肪酸
7.リン脂質と脂肪酸との相互作用:自己生成についての考察
8.まとめ
 

 マイクロエマルション
1.
1.1現象論と定義
2.相挙動
2.1単一非イオン界面活性剤
2.2非イオン界面活性剤混合物(商業品の界面活性剤)
2.3イオン性界面活性剤:塩とアルコール補助界面活性剤の役割
2.4非イオン+イオン性界面活性剤
2.5他のタイプの界面活性剤,油類,そして非水系混合物
 
2.6高分子の添加
2.7圧縮性の超臨界流体を用いたマイクロエマルション
2.8マイクロエマルション調製の実用ガイド
3.相挙動,微細構造および界面張力の関係
3.1自発的曲率と特性サイズ
3.2界面張力
3.3動的過程
4.マイクロエマルションの応用
 

 Langmuir-Blodgett膜
1.Langmuir-Blodgett膜
1.1何がLB膜を魅力的にしているか?
1.2積層過程の詳細
1.3ナノ微粒子に基づく新しいタイプのLB膜
1.4まとめ
2.機能を有する分子集合体
2.1二次光学効果に基づく非線形光学デバイス
2.1.1研究の背景
2.1.2モデル系
2.1.3超分極率(hyperpolarizability)と光吸収の二律背反
 
2.1.4低出力ダイオードレーザ光の周波数ダブラー
2.1.5電気光学
2.1.6将来有望な方向
2.2センサー
2.3コマンド表面(command surface)
2.4分子エレクトロニクス
2.4.1分子整流器
2.4.2挑戦とハードル
3.まとめ
 

 自己組織化単分子層−金上のアルカンチオール
1.
2.SAMの構造と評価
3.SAMによる界面特性制御
 
4.SAMのパターニング
5.SAMで被覆した金属微粒子
6.結論
 
第4編 界面化学現象 Phenomena in Surface Chemistry

 濡れ,広がり,浸透
1.
2.濡れの熱力学
2.1接触角,Laplaceの式とYoungの式
2.2Youngの式の修正
2.2.1膜圧の概念
2.2.2線張力のアプローチ
2.3拡張係数,凝集力と接着力の仕事
2.4固体表面の濡れ性
2.4.1臨界表面張力
2.4.2相乗平均結合則
2.4.3固/液界面張力に対する状態方程式からのアプローチ
2.4.4表面張力成分によるアプローチ
2.5理想的ではない固体表面上の接触角
 
2.5.1粗い表面での平衡接触角
2.5.2化学的に不均一な表面上での平衡接触角
2.5.3接触角履歴の原因
2.5.4接触角の様々な定義
3.濡れ広がりの動力学
3.1Tannerの法則
3.2前駆膜
3.3不均質な表面における広がり
3.4溶液の広がり
4.毛管浸透による濡れ
4.1毛管浸透への原動力
4.2浸透の動力学
4.3多孔固体の濡れ性
 

 泡の破壊−水系消泡剤の基礎
1.
1.1背景
1.2市販の消泡剤
2.消泡剤の種類とそれらのメカニズム
2.1粘性低下と排液促進をもたらすであろう液体系の消泡剤
2.2界面活性剤を析出させる消泡剤
2.3可溶性薬剤
2.4ミセル状凝集体の安定性の変化による破泡
2.5曇点消泡剤
 
2.6油滴とオイルレンズの形成
2.7超拡張剤
2.8表面張力勾配の除去
2.9粒子
2.10粒子と油の混合物
2.11エマルションと擬エマルション膜
2.12電解質
3.消泡剤の破泡効果低下
4.破泡の物理的方法
4.1超音波
 

 可溶化
1.
2.2成分溶液系への可溶化
2.1水中の小さなミセル
2.2可溶化の結果
2.3Jo・nssonのモデル-イオン性界面活性剤会合体中の溶質分子とそれに関連する相境界
2.4立体効果が支配的な場合:非イオン界面活性剤と非イオン性溶質
2.5油中水型マイクロエマルション中への水の最大可溶化量
2.6平らな界面の場合:水中に分散した二分子膜中への溶質の可溶化
 
3.3成分既存系への可溶化
3.1この場合の可溶化の定義
3.2柔らかい系:揺らぎが支配的な曲げやすい系
3.2.1水方向に湾曲した曲率
3.2.2油方向に湾曲した曲率と双連続的相
3.3硬い界面を持つ硬い界面活性剤系
3.3.1水方向に湾曲した曲率
3.3.2硬い界面を持つ他の事例:油が形成する硬い界面とラメラ相を持つ水中油型小滴を指向する曲率
4.結論:未解決の問題
 

 界面活性剤相のレオロジー的性質
1.
1.1凝縮系のレオロジー的性質
1.2水溶液中の界面活性剤の挙動
2.界面活性剤水溶液のレオロジー的挙動
2.1相互作用のないミセル系
2.2絡み合いを持つ棒状ミセル溶液の粘弾性
2.3棒状ミセルを持つ界面活性剤溶液のレオロジー
2.4棒状ミセルのレオロジー挙動の機構
 
3.二分子膜相のレオロジー
3.1種々の二分子膜相のレオロジー特性
3.2ラメラ相の剪断弾性率に対するモデル
4.立方晶相のレオロジー特性
5.界面活性剤溶液における剪断誘起現象
5.1剪断下における棒状ミセルを持つ界面活性剤溶液
5.2ラメラ相における剪断誘起現象
 
第5編 界面化学における分析/解析法 Analysis and Characterization in Surface Chemistry

 平衡表面張力の測定
1.
1.1限界
2.毛管上昇
3.Wilhelmy;ウィルヘルミープレート法
4.Du Nouy;ドュヌュイ円環法
 
5.滴重法
6.懸滴/静滴および懸泡/静泡法
7.スピニングドロップ法
8.最大泡圧法
9.結論
 

 動的表面張力の測定
1.
2.動的表面/界面張力測定法
3.最大泡圧法
4.振動ジェット法
5.滴容法
 
6.懸滴(泡)法
7.滴(泡)圧法
8.リングおよび平板法
9.謝辞
 

 臨界ミセル濃度の決定法
1.
2.CMCの重要性
3.CMCの決定法
3.1表面張力
3.2電気伝導度
3.3静的光散乱
3.4動的光散乱
3.5屈折率
3.6色素の可溶化
3.7色素ミセル化法
3.8分子の吸収スペクトル
3.9拡散係数
3.10粘度測定
 
3.11部分モル体積
3.12音速
3.13蒸気圧オスモメトリー
4.CMC決定における方法による相違
5.CMCに影響を及ぼす因子
5.1界面活性剤の構造
5.2電解質および対イオン
5.3有機物質
5.4温度
5.5圧力
6.非水溶媒中でのミセル形成
7.非水溶媒中でのCMCの決定
8.非水系でのCMCに影響を与える因子
 

 接触角測定
1.
2.背景となる理論
2.1毛管現象のLaplaceの式,そしてYoungの式
2.2状態方程式
3.接触角測定
3.1直接的な方法
 
3.1.1平らな表面
3.1.2円柱構造の固体
3.2間接的なアプローチ
3.2.1粉体,粒体,および多孔性の固体
4.謝辞
 

 ミセルの大きさと形状の計測
1.
2.NMR緩和と自己拡散
2.1NMR自己拡散
2.1.1パルス列
2.2実験上の検討事項
2.2.1勾配強度の較正
2.2.2温度勾配
2.2.3渦電流
 
2.2.4希薄なミセル溶液の自己拡散測定
2.2.5濃度依存性
2.2.6溶媒拡散
2.2.7PGSE NMRの時間スケール
2.3NMR緩和
3.蛍光法
4.小角散乱法(SANSとSAXS)
5.静的・動的光散乱
 

 リオトロピック液晶−いかなるメソフェーズかを識別する
1.序:液晶と結晶および融解体の比較
2.リオトロピックなメソフェーズ:曲率と1型および2型
2.1規則性のある相
2.1.1スメクチック相:ラメラ(ニート)メソフェーズ
2.1.2ゲルメソフェーズ(Lβ)
2.1.3ラメラメソフェーズ(Lα)
2.1.4カラムナーメソフェーズ
2.1.5球状メソフェーズ:不連続ミセル状構造(I1,I2)
2.1.6両連続(バイコンティニューアス)メソフェーズ
 
2.1.7メッシュメソフェーズ
2.1.8中間的なメソフェーズ(新しい種類の両連続および多重連続的に空間を区切る構造)
2.2秩序と無秩序の境界:空間的欠陥
2.2.1融解したメソフェーズ:マイクロエマルション(L1,L2)とスポンジメソフェーズ(L3)
2.3空間構造の証明:膨潤則
3.均一性を欠くリオトロープについて
4.液晶メソフェーズ中の分子の次元
5.謝辞
 

 マイクロエマルション構造のキャラクタリゼーション
1.
2.実験手法
2.1NMR自己拡散
2.2NMRスピン緩和
2.3電気伝導度
2.4小角散乱
2.5光散乱
2.6粘度
2.7電子顕微鏡
3.曲率と曲率エネルギー
3.1界面活性剤膜の曲率
3.2柔軟表面モデル
3.3競合し両立しない微細構造とそれらにおける曲率
4.有用な実験系:エチレンオキシド系界面活性剤
5.相挙動
5.1一般的な相平衡
6.構造の反転と微細構造の連続性
 
7.液滴型マイクロエマルションの特徴
7.1乳化失敗と真球状マイクロエマルション液滴
7.2曲率エネルギーからの可溶化限界
7.3実験系
7.4液滴径と体積分率
7.5自己拡散の値からの不連続液滴構造の証明
7.6流体力学半径
7.7粒径の濃度依存性と非依存性
7.8NMR緩和
7.9小角中性子散乱
7.10相互作用
7.11静的光散乱
7.12低ずり速度での粘度
7.13拡散
8.液滴の両連続構造への変化
9.スポンジ相
 

 光散乱法による粒子径測定
1.
2.粒子径分布
2.1いくつかの共通定義
2.2色々な平均とモーメント
2.3簡単な分布の表現方法
3.静的光散乱法
3.1光散乱測定の原理
3.2種々の光散乱領域
 
3.3測定例
4.動的光散乱法
4.1基本原理
4.2測定例
5.動的・静的光散乱の同時測定および時分割測定
5.1静的,動的光散乱同時測定による凝集モニター
6.まとめ
 

 界面化学における動電現象の測定
1.
2.動電現象の理論
2.1界面での電荷発生の起因
2.2電気二重層
2.3動電現象の起因
3.動電現象の測定
3.1電気泳動と電気浸透
 
3.1.1円筒形の電気泳動セル
3.1.2直方体型の電気泳動セル
3.1.3動電測定の限界
3.2流動電位
3.3沈降電位
4.表面の特性評価と動電現象
 

 表面間の相互作用の測定
1.
2.表面力測定の技術
2.1表面間距離とバネのたわみの測定
2.2力の測定
2.3表面の幾何学的配置
2.4表面変形の効果
2.5動的な相互作用の測定
3.空気中における固体表面間の相互作用の測定
3.1付着
3.2毛管凝縮
3.3摩擦力
 
3.4ファンデルワールス力
4.電解質水溶液中における相互作用の測定
4.1極性表面
4.2非極性表面
5.界面活性剤水溶液中における相互作用の測定
5.1極性表面
5.2界面活性剤高濃度系
5.3粒子と流体表面間の相互作用
5.4水溶性高分子溶液中での測定
5.5高分子電解質吸着層による相互作用
6.非水系での相互作用の測定
 

 液体薄膜に作用する力と安定性の測定
1.
2.液体薄膜における力の測定
2.1分離圧等温線測定
2.2薄膜バランス法
2.2.1歴史的背景
2.2.2基本操作
2.2.3膜厚測定
2.2.4光学系
2.2.5圧力測定
2.2.6直接圧力測定
2.2.7ラメラプロファイルによる圧力
2.2.8圧力系
2.2.9測定の工夫
3.分離圧 成分/解釈
 
3.1一般的なアプローチ
3.2電気二重層力
3.3分散力
3.4立体力(エントロピー力)
3.5超分子力
3.5.1ミセルの構造力
3.5.2二分子膜力ならびにラメラ構造力
3.5.3高分子ならびに高分子/界面活性剤を含む膜の構造と力
3.6疎水性力
4.通常の黒膜(Common Black Film)の安定性
4.1一般的描像
4.2空間的な揺らぎ
4.3界面活性剤密度の揺らぎ
 

 吸着の測定
1.
2.粒子表面での吸着
2.1バルク溶液からの粒子の分離
2.2界面活性剤濃度の決定
2.3屈折率
2.4紫外/可視スペクトル法
2.5電気伝導率
 
2.6ポテンシオメトリー
2.7表面張力
2.8漿液置換法
2.9クロマトグラフ保持率による吸着量の決定
2.10粒子表面への界面活性剤吸着の直接測定
3.巨視的固体表面における界面活性剤吸着の測定
 
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