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雑科学トピックス 学位論文 投稿論文・特許 等 Personal Data e-mail hr-inoueホーム

topimage
C60(フラーレン)の作る結晶いろいろ (特開2012-6777)



雑科学トピックス




雑科学トピックス −あ行−
色の話
三原色は人間の眼が決めたもの。様々な色の表現法。ディスプレイの色。星の色の話。
インピーダンスの話
交流回路は難しくない。インピーダンスの意味。測定法。回路解析や材料評価への利用。
液晶の話
液晶は固体と液体の中間状態。いろいろな液晶の形態や性質。液晶ディスプレイ。
音の話(その1)
音は縦波。音の3要素。硬くて軽いものほど音は速く伝わる。伝声管や糸電話の話
音の話(その2)
音の波としての性質 ー 屈折・反射・干渉。定在波の話。ダックボイスの謎。超音速。
雑科学トピックス −か行−
界面活性剤の話
界面活性の源は界面への吸着。洗浄、乳化、潤滑から選鉱まで、活躍いろいろ。LB膜の話。
化学結合の話
波動関数がわかれば化学結合がわかる。化学結合に迫る2つの方法ー原子価結合法と分子軌道法。
鏡の世界の話
鏡は左右を反転するが上下は反転しない? 自然界の鏡像。物理の世界の左右非対称。
カメラの話
基本はピンホールカメラ。回折現象で決まる解像度の限界。スリットカメラの話。
ガラスの話
ガラスは固体? 割れやすいのは何故か。いろいろなガラスの種類と作り方。
キノコの話
キノコは植物ではない。キノコの面白い形や生活環。毒キノコの話。
吸着の話
固体表面への分子の吸着。吸着等温線とは? 負吸着という一見奇妙な現象。
クロマトグラフィーの話
基本は2つの相への分配。カラムの中を進んで行くと・・・。いろいろなクロマトグラフィー
結晶の話
結晶の外形は基本の形とは違うこともある。宝石と結晶。透明性の話。準結晶。
顕微鏡の話
光学顕微鏡の像はなぜ見える? 光の吸収、散乱、回折による像。レーザー顕微鏡。
光学機器の話
レンズやプリズムのはたらき。望遠鏡,顕微鏡,カメラ,映写機。懐中電灯を使った投影機を作る。
ゴムの話
ゴムの弾性は他の物とはちょっと違う。ゴム状イオウの話。熱可塑性エラストマー。
雑科学トピックス −さ行−
SEMの話
走査型電子顕微鏡(SEM)はテレビに似ている。シャープな像とは。反射電子の利用。
磁石の話
磁場と電場、磁束密度と電束密度の対比。永久磁石ができるためのステップ。磁石の形と磁力。
湿式太陽電池の話
溶液中に浸した金属や半導体のエネルギー状態。湿式太陽電池の構造、動作原理。
真空の話
真空って本当に何もない? 真空中では風は吹かない。真空ポンプや真空計。ジャバラの活躍。
静電気の話
静電気の電圧はなぜ火花を飛ばすほどに高い? 静電気発生装置いろいろ。静電気の功罪。
静電場の話
一個の電荷が作る静電場。その静電場の中に置かれた電荷、双極子、四重極子の振舞い。
ゼオライトの話
ゼオライトの名前の由来、その基本構造と孔の大きさ。吸着力、用途。洗剤にゼオライト?
染料・顔料の話
可視光線の吸収が色を生む。発色するための条件とは? 染料と顔料はどこが違う?
雑科学トピックス −た行−
超臨界流体の話
超臨界流体は気体と液体の中間? 混合物も超臨界になる。いろいろな利用法。
ディスプレイの話
ディスプレイの基本は点描画。周囲に溢れる様々なディスプレイの原理と特徴。
電気分解の話
水の電気分解で、塩を入れる理由。電気分解の2つの壁と、壁の突破。アノードとカソード。
電子顕微鏡の話
透過型電子顕微鏡(TEM)の基本構造。電子銃、電磁レンズ。観察の成否を決める試料作り。
天体望遠鏡の話
望遠鏡の種類。地上望遠鏡との違い。シュミットカメラ。性能を決める口径。色収差。架台の話。
電池の話(その1)
電池の基本、ボルタの電池。電圧,容量,エネルギー。一次電池いろいろ。乾電池は充電できる?
電池の話(その2)
二次電池の基本は双方向。いろいろな二次電池。燃料電池の話。スピードならキャパシタ。
雑科学トピックス −な行−
熱の話
熱の出入りは手順によって変わる。温度とは? エントロピーは必ず増える・・・とは限らない?
粘弾性の話
粘性と弾性と粘弾性。模型による粘弾性の表現。動的粘弾性の実際。電気回路との比較。
雑科学トピックス −は行−
発光の話
発光はエネルギーの放射。熱,光,電気などのエネルギーを光に変える仕組み。生物発光。
ハードディスクの話
ハードディスクの今昔。装置の構造。ディスク、ヘッドの進歩。データ記録の妙味。
半導体の話
半導体は導体と絶縁体の中間? 半導体の電子構造。不純物の役割。p-n接合。半導体素子。
微細加工の話
リソグラフィーを使った半導体加工、マイクロマシン。メッキとの合せ技,LIGA。原子文字。
表面分析の話
表面は物質の顔。刺激と応答で分類した各種分析方法。フーリエ変換の話。不感時間の話。
微粒子分散系の話
身の回りの分散系。重い固体がなぜ分散? 粒子の帯電と電荷ゼロ点,等電点。分散系の粘性。
フラクタルの話
縮尺を変えても同じに見える図形。フラクタルの次元は小数にもなる。身の回りのフラクタル。
プラズマの話
プラズマは第4の状態。宇宙はプラズマだらけ。いろいろな放電とプラズマ。プラズマは熱い?
雑科学トピックス −ま行−
ミズカビの話
水中を泳ぐミズカビの胞子。ミズカビを釣る。カビは下等生物ではなく、リサイクルの先駆者。
モーターの話
直流型、誘導型など、いろいろなモーターの種類と原理。リニアモーター,超音波モーター。
雑科学トピックス −や行−
誘電体の話(その1)
絶縁体は誘電体で、その本質は分極。周波数で変わる誘電率。交流をかけた時の誘電体の振舞い。
誘電体の話(その2)
普通でない誘電体―圧電体,焦電体,強誘電体。センサーや発振器、メモリーなどでの活躍。
弓の話
アーチェリーと和弓の比較。矢がクネりながら飛ぶパラドックス。弓や矢の材質の変遷。
雑科学トピックス −ら行−
立体映像の話
3次元とは? 視差を利用した立体映像。おなじみの赤-青メガネ。ホログラム。
流動の話
粘性とは。粘度の測定法と、いろいろな流動のパターン。層流と乱流。手作り風洞。
量子論の話
光や電子はどこにいる? 生死半々の猫。量子テレポーテーション、量子コンピューター。
雑科学トピックス −わ行−



学位論文

卒業論文 修士論文 博士論文


卒業論文

軽水素核スピン異性体のナトリウムモルデナイトによる選択収着

 ゼオライトの一種であるナトリウムモルデナイトに対するオルト水素とパラ水素の収着現象を解析し、水素の収着熱と、オルト/パラ水素の収着性の違いについて、実験と理論の両面から検討。水素分子はモルデナイト細孔内で壁面のナトリウムイオンに対して水平に配向していること、分子の回転を束縛して配向を決めている主要因は四重極子と静電場の勾配との相互作用であることを実証。

卒業論文にまつわる よもやま話


修士論文

アモルファスシリコン電極の水溶液中における電気化学的挙動

 シランのグロー放電分解によって作製したアモルファスシリコンを、種々の酸化還元電位を持つ水溶液に浸し、暗時、および光照射時の電気化学的挙動を解析。アモルファスシリコンはn−型半導体の挙動を示し、適当な電気化学系において光起電力を示す。アモルファスシリコン表面は水溶液中で酸化され、それに伴って生じた表面準位によってFermi Level Pinningの現象を示すが、この過程は光電流によって加速される。また、液のpHと電極の電位に応じて、表面の可逆的な酸化・還元も起こるが、この変化は表面準位の生成を伴わない。
 別編として、シランのマイクロ波放電分解によるシリコン膜の作製についても記載。

修士論文にまつわる よもやま話


博士論文

磁気記録媒体用磁性塗料における磁性粒子の分散性に関する研究

 ハードディスク等に用いられる有機溶媒系の磁性塗料に関し、磁性粒子表面へのエポキシ樹脂分散剤の吸着に着目して磁性粒子の分散性を検討。エポキシ樹脂は、磁性粒子との混練工程で、粒子表面の水酸基に化学吸着する。その吸着層の状態を、吸着層に含まれる溶媒の量も含めて解析し、液中での吸着層の膜厚などを種々の条件下で決定。得られた実測データを基に、吸着層による立体反発力を理論的に計算し、磁気的相互作用、van der Waals相互作用と合わせて、磁性粒子間の相互作用エネルギーを算出して分散性との関係を検証。

博士論文にまつわる よもやま話




投稿論文・特許 等

論 文 解 説 書 籍 学会発表 講演 特 許


論 文
(1) S.Furuyama and H.Inoue :
"Preferential physisorption of orthohydrogen over parahydrogen by sodium mordenite at 77 and 90 K. The role of molecular quadrupole-field gradient interaction for the hindered rotation of sorbed hydrogen."
 J. Phys. Chem., 87, 1529 (1983)

 ゼオライトの一種であるナトリウムモルデナイト(NaM)に対するオルト水素とパラ水素の吸着性の違いを実験と理論計算から検討。
吸着エントロピーの解析から、水素分子はNaMの細孔中で一次元ガスのように振舞うことが判明した。90℃処理NaMに対する水素の収着平衡組成をガスクロマトグラフの手法で分析した結果、オルト水素とパラ水素の収着分離係数として、77Kで1.44、90Kで1.30という値が得られた。収着熱等の一連の理論計算により、NaM細孔中の分散エネルギーと反発エネルギーの和は1.6〜1.8kcal/molであること、誘起双極子と静電場の相互作用および四重極子と静電場の勾配の相互作用は、水素分子の配向に強く影響されること、四重極子と静電場の勾配の相互作用は、誘起双極子と静電場の相互作用よりも大きく、収着された水素の回転を束縛する主要因になること、その束縛回転の障壁値から理論的に求めた収着分離係数が実験値とよく一致することが確かめられた。

(2) S.Furuyama, M.Miyazaki and H.Inoue :
"Sorption of argon, oxygen, nitrogen, nitric oxide, and carbon monoxide by hydrogen mordenite, hydrogen ZSM-5 synthetic zeolite, and sodium hydrogen mordenites."
 J. phys. Chem., 88, 1741 (1984)

 種々のゼオライトに対する5種類のガスの収着性を、実験および理論計算により検討。
ゼオライトの一種である水素型モルデナイト(H-M)と水素型ZSM-5(H-ZSM-5)に対する各種ガスの収着性を、-60℃〜70℃で実験的に比較したところ、Ar≦O2≪N2<NO<COの順になった。またゼオライトのガス収着性という点では、H-MはNa-MとK-Mの中間で、H-ZSM-5はCs-Mよりも低かった。Ar、O2、N2、NO、COの等量収着熱は、被覆率0.02の時、H-Mに対しては、4.3、4.4、5.6、5.6、6.9 kcal/mol 、H-ZSM-5に対しては、3.5、3.6、4.3、4.4、5.1 kcal/mol であった。ナトリウム-水素型モルデナイト(NaH-M)に対するCOの収着熱は、Naの量が増加するに従ってS字型に増加した。分散エネルギー(ED)と反発エネルギー(ER)の和を、H-M、H-ZSM-5、および8〜12員環の細孔を持つ仮想的なゼオライトについて計算し、相互に比較検討した。その結果、ED+ERはゼオライト細孔のサイズと形状に強く依存することがわかった。ArのH-ZSM-5に対する収着熱とED+ER値の比較から、H-ZSM-5の格子酸素の有効電荷は、H-Mの有効電荷よりも小さいことが推察された。

(3) H.Inoue, H.Fukke, M.Katsumoto and K.Konno :
"Polymer adsorbed layer on an iron oxide particle surface in iron oxide/epoxy resin/solvent dispersion."
 J. Colloid Interface Sci., 138, 92 (1990)

 磁性粒子表面へのエポキシ樹脂の吸着に関して、吸着層の状態を、その中に含まれる溶媒も考慮して実験的に解析し、有機溶媒中での分散安定性との関係を考察。
異なるの量の樹脂を吸着した強磁性γ酸化鉄粒子を調製し、吸着層を特徴付ける種々のパラメーターを計測した。吸着樹脂量が増加すると吸着層の厚さは増加するが、吸着層中の樹脂濃度は一定値を保っていた。その樹脂濃度の値は、樹脂と溶媒との相溶性によって決まる。また、樹脂吸着量の増加によって、沈降速度の遅い、安定な分散系が得られることも明らかになった。

(4) H.Inoue, H.Fukke and M.Katsumoto :
"Effect of polymer adsorbed layer on magnetic particle dispersion."
 IEEE Trans. Magn., 26, 75 (1990)

 エポキシ樹脂を吸着した針状の強磁性γ酸化鉄粒子の分散性について、実験的、および理論的に検討。
分散系の作製条件によって、樹脂吸着量は30〜110mg/g、吸着層の厚さは6〜22nmの範囲で変化した。粒子の分散性を、沈降速度、および塗布膜の表面粗さで評価した結果、樹脂吸着量が増えるほど、溶媒とエポキシ樹脂の相溶性が増すほど、また粒子が小さくなるほど分散性が良くなることがわかった。磁気的引力、van der Waals反発力、および樹脂吸着層による立体反発力からなる、2個の円柱状粒子間の相互作用を計算した。粒子間距離の関数である相互作用エネルギーの曲線には、1次極小、極大、2次極小が現れる。極大エネルギーと2次極小エネルギーは分散安定性と密接に関係しており、相互作用エネルギー曲線の形状によって、分散安定性に関する実験事実を説明することができた。

(5) N.Kodama, H.Inoue, G.Spratt, Y.Uesaka and M.Katsumoto :
"Noise characteristics of barium ferrite particle rigid disks."
 J. Appl. Phys., 69, 4490 (1991)

 バリウムフェライトを用いた面内記録磁気ディスクにおいて、種々の反転磁界分布(SFD)を持つディスクに関し、ノイズ特性と磁気的性質との関係を検討。
逆dcイレーズノイズの消去磁界依存性(RDC)を表すグラフには、針状磁性粒子の塗布媒体ではディップ、薄膜媒体ではピークが現れるのに対し、バリウムフェライト媒体では、SFDの値によってどちらの形も現れる。ノイズと磁気的性質との関係を明らかにするために、バリウムフェライトの粒子間相互作用を検討した。逆dcイレーズ時の残留磁化やac-消磁の残留磁化を用いて評価した結果、バリウムフェライトでは正の粒子間相互作用があり、これが増加するとSFDが減少し、ノイズは増加することがわかった。バリウムフェライトの正の粒子間相互作用は、粒子が層状に重なるスタッキングに起因すると思われる。

(6) G.W.D.Spratt, N.Kodama, H.Inoue, Y.Uesaka and M.Katsumoto :
"Interparticle interactions and the switching field distribution of Barium Ferrite media."
 IEEE Trans. Magn., 27, 4660 (1991)

 粒子の充填密度が異なるバリウムフェライト磁気ディスクを用い、反転磁界分布(SFD)に対する粒子間相互作用の影響を検討。
粒子の充填密度が1.5〜35vol.%のバリウムフェライト磁気ディスクを用いて残留磁化曲線から粒子間相互作用を求めてSFDと比較した。その結果、粒子の充填密度が高くなるほどSFDは狭くなり、SFDの幅は粒子間相互作用と強い相関があることがわかった。また、電子顕微鏡による観察で、充填密度の低い媒体では、粒子のスタッキング同士の間隔が広く、充填密度の増加によってその間隔が狭くなることが明らかになった。従って、媒体の性質は、粒子間相互作用だけでなく、スタッキング同士の間隔にも影響されると考えられる。

(7) H.Inoue, H.Fukke and M.Katsumoto :
"The effect of adsorbed polymer molecular weight on magnetic particle dispersibility."
 J. Colloid Interface Sci., 148, 533 (1992)

 エポキシ樹脂を吸着させた磁性粒子の分散系に関して、吸着樹脂の分子量の効果を検討。
吸着樹脂の分子量と吸着層の特性、即ち、樹脂吸着量、溶媒吸着量、吸着層厚さ、との関係を調べた。分子量の大きいエポキシ樹脂は、溶媒を多量に含んだ厚い吸着層を形成する。このような厚い吸着層は、その立体反発効果により、分散を安定化するのに重要な役割を果たす。立体反発力は、2個の粒子間の相互作用エネルギーを計算することによって見積もることができる。分散性の樹脂分子量依存性も計算から予測することができ、実験事実を支持する結果が得られた。

(8) R.Horimizu, H.Inoue, I.Matsuyama and M.Katsumoto :
"Oxidation kinetics of acicular iron particles for magnetic recording media."
 J. Magn. Magn. Mater., 114, 202 (1992)

 鉄粉を磁気記録媒体に使用する際に問題となる鉄の酸化について、反応速度論的に解析。
針状の鉄磁性粉を種々の温度、湿度下に置き、飽和磁化の減少を測定することによって、酸化過程を追跡した。速度論的な解析により、酸化過程は拡散律速であり、水蒸気の存在によって活性化エネルギーが減少することが明らかになった。得られた反応速度定数を用いて、長期にわたる磁化の減少を見積もった。60℃、相対湿度90%の場合、500時間で20%の磁化の減少が起こる。これに対して25℃、相対湿度10%における磁気記録用鉄粉の寿命は、60℃、相対湿度90%の場合の数百倍である。

(9) N.Kodama, H.Inoue, G.Spratt, Y.Uesaka and M.Katsumoto :
"Media noise and interparticle interactions of barium ferrite particle rigid disks."
 J. Magn. Magn. Mater., 116, 291 (1992)

 粒子充填密度を変えた一連のバリウムフェライト面内記録媒体について、ノイズ特性と粒子間相互作用の関係を検討。
逆dcイレーズノイズの消去磁界依存性(RDC)を測定し、粒子間相互作用と比較した。正の粒子間相互作用が増えるに従って、RDCはディップ型からピーク型へと変化し、ピークはしだいに高くなった。正の粒子間相互作用、および粒子充填密度が増加すると、保磁力、および反転磁界分布(SFD)は減少する。バリウムフェライトディスクの磁気的相互作用は2つの機構からなる。一つは粒子のスッタキング内での正の粒子間相互作用であり、もう一つは、スタッキング同士の負の相互作用である。

(10) H.Inoue, H.Fukke, M.Akagi and M.Katsumoto :
"Polymer adsorption on a magnetic particle in a dispersion system."
 J. Magn. Magn. Mater., 118, 263 (1993)

 磁性粒子の分散系において、その作製条件と、磁性粒子表面への樹脂吸着量との関係を検討。
γ酸化鉄粒子、またはバリウムフェライト粒子とエポキシ樹脂とを溶媒と共に混練することで、磁性粒子の分散系を作製した。混練過程で磁性粒子表面に樹脂が吸着するが、その吸着には、機械的な剪断応力と温度の2つの要因があることが明らかになった。磁性粒子の凝集を破壊するには高い剪断応力が必要で、また、エポキシ樹脂と磁性粒子表面との化学反応を引き起こすのには高温が要求される。吸着樹脂は磁性粒子の分散安定性を高める働きをする。このことは、電子顕微鏡による分散液の観察や粘度測定、分散液を塗布した際の塗膜の表面粗さ測定などで確認された。

(11) H.Inoue, N.Kodama and M.Katsumoto :
"Interaction energy between magnetic particles in a dispersion system."
 J. Magn. Magn. Mater., 124, 213 (1993)

 磁性粒子分散系における磁性粒子間の相互作用を理論的に計算。
磁気的相互作用の計算では、磁性粒子を、それぞれ微小な磁気双極子を持ったセルに分割し、これらの微小双極子間の相互作用を積算することで全相互作用を求めた。磁性粒子表面に吸着した樹脂による立体反発、およびvan der Waals相互作用も考慮した。計算結果に基いて、磁性粒子の形状、大きさ、樹脂吸着層の厚さ、および磁化の大きさの効果を考察した。また、粒子同士だけでなく、粒子の凝集体と1個の粒子との相互作用についても検討し、板状の粒子が大きな凝集塊を形成しやすいことを明らかにした。

(12) H.Inoue and M.Katsumoto :
"Rheological study of magnetic particle dispersion"
 J. Magn. Magn. Mater., 125, 377 (1993)

 針状および板状の磁性粒子の分散系に関して、そのレオロジーを検討。
分散系のレオロジーを検討するに際して、ポリマー溶液と同様に、相対粘度、換算粘度、降伏値などを定義した。これらの特性を調べたところ、粒子の周りの樹脂吸着層も含めた固体成分の体積分率が、レオロジー特性を決める主因子であることがわかった。固体成分の体積分率が20%を超えると、相対粘度や換算粘度で示される粒子間相互作用が顕著になる。また降伏値は、相対粘度や換算粘度よりも低い体積分率から急激に立ち上がる。

(13) N.Kodama, H.Inoue, H.Fukke, Y.Uesaka and M.Katsumoto :
"Effects of particle size on read/write properties of Ba ferrite and Co-γFe2O3 coated media."
 J. Magn. Magn. Mater., 127, 241 (1993)

 バリウムフェライト、およびCo被着γ酸化鉄粒子を用いた磁気ディスクにおいて、粒子径と記録再生特性との関係を検討。
Co被着γ酸化鉄ディスクでは、粒子が小さくなる、即ち比表面積が大きくなると信号再生時の孤立波の半値幅が小さくなるが、バリウムフェライトディスクでは小さくならない。これは、バリウムフェライトの磁化容易軸方向の長さ、即ち板厚が、磁化遷移長よりも短いことによる。バリウムフェライトディスクの孤立波の半値幅はCo被着γ酸化鉄よりも小さい。これは、バリウムフェライトの反転磁界分布(SFD)が小さいことと、粒子の厚さが小さいことによって説明できる。また、記録密度に伴う信号/雑音比の減少傾向は、バリウムフェライトディスクの方がCo被着γ酸化鉄ディスクよりも小さい。逆dcイレーズノイズのピーク高さ、またはディップ深さも、Co被着γ酸化鉄ディスクの場合のディップ深さよりも小さい。

(14) 山中, 赤城, 長城, 井上, 勝本 :
"混練過程における磁性粒子によるエポキシ樹脂の変性"
 DENKI KAGAKU, 62, 407 (1994)

 磁性粒子とエポキシ樹脂を溶媒と共に混練する工程における、エポキシ基の吸着と変性に関して、脱離させた樹脂のGPCとFTIR測定により検討。
分子量の小さいエポキシ樹脂の方が分子量の大きい樹脂よりも吸着しやすく、混練工程でエポキシ樹脂の開環反応が起こっていることが実験的に確認された。この開環反応の速度は磁性粒子の種類によって変わり、高温になるほど速い。バリウムフェライト粒子は、Co被着γ酸化鉄粒子やγ酸化鉄粒子よりも開環反応を促進する。分子量の小さいエポキシ樹脂は、混練工程で、分子量の大きい樹脂よりも急速に重合する。これらの反応は、磁性粒子表面の触媒的な性質によって引き起こされていると考えられる。

(15) 井上, 今野, 河合, 勝本 :
"γ-Fe2O3粒子へのエポキシ樹脂およびポリ(ビニルブチラール)の競争および交換吸着"
 日本化学会誌, 1995, 358 (1995)

 エポキシ樹脂とポリビニルブチラール(PVB)の混合溶液に磁性粒子を分散させた際の吸着性を検討。
各樹脂を単独で吸着させるとLangmuir型の吸着等温線になり、貧溶媒を用いるほど吸着量は多くなる。両樹脂を混合して競争吸着させると、平衡濃度が0.5g/L以上でPVBの吸着量が減少する傾向が見られた。また、一方の樹脂を先に吸着させた後にもう一方の樹脂を添加して交換吸着させた場合、特定の濃度領域で置換が進行しなくなった。これらの特異現象は、異種樹脂間で、吸着性のない錯体が形成されるためであると考えられる。このことは、粘度やIR測定からも支持された。

(16) W.Yang, H.Inoue, Y.Nakazono, H.Samura and T.Saegusa :
"Preparation of copper sulfide and gold nanoparticles dispersed in hydroxypropylcellulose-silica film with gas diffusion method."
 Nanotechnology (Molecularly Designed Materials), ACS Symposium Series 622, Chapter 14, P.205 (1995)

 硫化銅、および金の微粒子を分散したシリカ膜を作製する新規な手法を開発。
ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)を相溶化剤として、前駆体をシリカ膜中に均一に溶解させ、その前駆体を硫化水素ガスと反応させることで硫化銅、および金の微粒子を生成させた。これらの膜は特徴的な色を持っており、透明である。粒子径、粒度分布、および膜の構造は、前駆体の濃度とマトリックスの組成に依存する。硫化銅を分散させた膜は、2.8×102Ω/□の導電性を示した。また、粒度分布の狭い金の微粒子が均一に分散したHPC-シリカ複合膜が、塩化白金酸から作製できた。この方法で、径3nmの金の微粒子が得られる。

(17) W.Yang, H.Inoue, T.Y.Chow, H.Samura and T.Saegusa :
"Metal oxide thin films containing Au nano-particles prepared with gas diffusion method"
 J. Sol-Gel Sci. Technol, 11, 117 (1998)

 硫化水素ガス拡散法により、塩化白金酸を含む前駆体から、金の微粒子が分散した金属酸化物膜を作製。
塩化白金酸は、ヒドロキシプロピルセルロースの働きにより、膜中に均一に溶解する。この塩化白金酸は、硫化水素ガスと接触することで直接に金に変化することがわかった。この方法で生成した金は、粒径が小さく、粒度分布が狭い。また、膜中に高密度に充填可能である。マトリックス中に酸化チタン成分を導入すると、金の表面プラズモン吸収は長波長側にシフトした。

(18) H.Inoue and K.Satoh :
"Properties and application feasibility of an osmium-oxygen thin film prepared by dc-glow-discharge deposition from osmium tetraoxide."
 Bull. Chem. Sos. Jpn., 72, 121 (1999)

 四酸化オスミウムガスのグロー放電分解によって作製したオスミウム膜の特性を評価。
生成した膜は均一なアモルファス状態で、10-4Ωcm オーダーの抵抗値を持つ。厚さ20nmの膜の可視光透過率は約80%で、ガラスやプラスティック上に透明導電膜を形成することが可能である。X線光電子分光測定により、この膜は30at.%のオスミウムと70at.%の酸素から成ることがわかった。このように酸素を含むことにより、膜は酸素プラズマによって容易にエッチングでき、また電気化学的に酸化を受けやすくなっていると考えられる。このオスミウム膜は、酸素によるプラズマエッチングや、半導体プロセスで一般的なリフトオフ法によって、容易にパターン形成することができる。従って、微小電極や微小配線の材料として使用できる可能性があり、また低温製膜が可能であることから、X線リソグラフィー用のマスク材としての利用が期待できる。

(19) H.Inoue, S.Kato, S.Kato and H.Taoda :
"Preparation of titanium oxide thin film by rapid expansion of supercritical solution (RESS) method."
 Proceedings of Joint ISHR & ICSTR, 525 (2000)

 二酸化炭素を媒質とする超臨界流体急速膨張法により、チタンアルコキシドを原料にして酸化チタン膜を形成。
膜の性状や厚さは、アルコキシドの濃度やその加水分解の程度、基板温度などによって変化する。アルコキシドの濃度が高く、加水分解が進行しているほど、また基板温度が低いほど、酸化チタン膜は厚く、粉末様になる。基板温度400℃以下で得られた膜はアモルファスで、400℃2時間の熱処理によりアナターゼ型の結晶を生じる。電子顕微鏡による観察により、この膜は、100nm以下の1次粒子が集合した10〜20μm径の球形粒子から構成されていることがわかった。このことは、径10〜20μmの液状の酸化チタン前駆体が、媒質である二酸化炭素の保護効果で、固化することなく基板まで到達し、過熱した基板上で反応したことを示している。



解 説
(1) 井上 :
"磁性粒子の分散系"
 日本化学会 コロイドおよび界面化学部会 ニュースレター, 15(1), 15 (1990)

 磁性粒子に樹脂を吸着させて有機溶媒中に分散させた濃厚分散系について概説
磁性粒子への樹脂吸着量の測定や、吸着層の状態の解析を行ない、分散性への影響を調べた。

(2) 安田, 楊, 井上, 佐村, 三枝 :
"有機/無機分子ハイブリッド材料の展開 III.KRIにおける有機/無機ハイブリッド材料研究への取組み"
 プラスチックエージ, 1996(1), 1 (1996)

 KRIの有機/無機ハイブリッド材料の研究について、学会活動を中心に紹介。
金属、半導体微粒子を分散させた薄膜や、感光性ハイブリッド材料、材料の分析技術などに言及。

(3) 楊, 井上, 佐村 :
"ナノ粒子およびクラスターの合成とその応用"
 新素材, 1996(4), 19 (1996)

 有機/無機ハイブリッド材料を中心にした、ナノ構造材料の概説。
ナノ構造材料の特性、合成法、用途などについて、具体的な例を引きながら説明。

(4) 井上 :
"超臨界流体急速膨張法による材料創製"
 高圧力の科学と技術, 12(4), 337 (2002)

 超臨界流体急速膨張法に関して、原理、特性、応用例について解説。
超臨界流体急速膨張(RESS)法は、超臨界流体中に適当な溶質を溶解させてノズルから噴射することにより、微粒子や薄膜を得る手法で、過飽和状態から一気に均一核生成が起こることが特徴である。このRESS法の基本的な特性や、有機薄膜の形成、無機粒子・薄膜の作製などの応用例について説明。

(5) 加藤, 黄, 尾路, 森吉, 井上 :
"超臨界流体を用いる微細パターニング技術"
 M&E, 2004(6), 182 (2004)

 超臨界流体急速膨張法の原理とこれによる微細パターン形成について解説。
解説(4)のパターニングに関する部分を中心に取り上げる。

(6) 井上 :
"カーボンナノチューブ分散液の開発とその応用"
 JETI, 60(1), 77 (2012)

 新規開発したカーボンナノチューブ分散塗料の紹介。
塗料・塗膜の外観、特性、応用可能性について解説。

(7) 井上 :
"高透明性・高導電性塗膜形成が可能なカーボンナノチューブ塗料の開発"
 工業材料, 60(5), 42 (2012)

 カーボンナノチューブ分散塗料の紹介。
分散プロセスや分散剤の選択に関するポイントを解説し、塗料・塗膜の特性、応用例を紹介。

(8) 井上 :
"カーボンナノチューブの液中分散と複合材への応用"
 MATERIAL STAGE, 16(8), 19 (2016)

 カーボンナノチューブの分散における問題点や特性、複合材への応用事例などを解説。
各種カーボンナノチューブの初期状態の比較、分散性を評価する方法、塗膜の導電性の詳細について説明。また、電池材料やセルロースナノファイバーとの複合材について紹介。



書 籍
(1) 井上 :
"透明導電膜 ー有力材料の実力と各種プロセス技術、実用、製品化ー", 情報機構 (2012)
 第2章, 第4節, 第2項, p212-219 高透明・高導電性MWCNT塗料の開発

(2) 井上 :
"透明性を損なわないフィルム・コ―ティング剤への機能性付与", 技術情報協会 (2012)
 第1部, 第3章, 第2節, p173-180 高透明性・高導電性コーティングのためのカーボンナノチューブの均一分散

(3) 井上 :
"ウェットプロセスによる精密薄膜コーティング技術", 技術情報協会 (2014)
 第1章, 第1節, [11], p70-p75 カーボンナノチューブの液中分散における留意点



主な学会発表
(1) "77K-90KでのNaモルデナイトによる軽水素核スピン異性体の選択収着"
 井上 均, 古山昌三
 第35回コロイドおよび界面化学討論会(桐生), 講演予稿集, p252 (1982)

 論文(1)参照。

(2) "酸化鉄磁性粉/エポキシ樹脂/溶媒 系における,磁性粉表面に形成された樹脂吸着層の評価"
 井上 均, 福家 元, 勝本正之, 今野紀二郎
 日本化学会第58春季年会(京都), 講演予稿集 I, p749 (1989)

 論文(3)参照。

(3) "Effect of polymer adsorbed layer on magnetic particle dispersion"
 H.Inoue, H.Fukke, M.Katsumoto
 International Conference on Magnetic Recording Media (MRM) '89(Rimini, Italy), (1989)

 論文(4)参照。

(4) "酸化鉄磁性粉の分散安定性に対する吸着樹脂分子量の影響"
 井上 均, 福家 元, 勝本正之
 第42回コロイドおよび界面化学討論会(甲府), 講演予稿集, p362 (1989)

 論文(7)参照。

(5) "高温高湿下における鉄磁性粉の酸化の速度論的解析"
 堀水ルミ子, 井上 均, 松山 厳, 勝本正之
 日本化学会第59春季年会(横浜), 講演予稿集 I, p552 (1990)

 論文(8)参照。

(6) "磁性粒子分散系の粘度特性"
 井上 均, 福家 元, 勝本正之
 第43回コロイドおよび界面化学討論会(高松), 講演予稿集, p160 (1990)

 論文(12)参照。

(7) "バリウムフェライト及びCo-γFe2O3粉塗布ディスクの媒体雑音の比較"
 兒玉直樹, 井上 均, G.Spratt, 上坂保太郎, 勝本正之
 第14回日本応用磁気学会学術講演会(松山), 講演予稿集, 11pB-11, p.450 (1990)

 論文(5)参照。

(8) "Noise characteristics of barium ferrite particulate rigid disks"
 N.Kodama, H.Inoue, G.Spratt, Y.Uesaka and M.Katsumoto
 35th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials(San Diego, USA), AA-10 (1990)

 論文(5)参照。

(9) "シクロヘキサノン中におけるγ-酸化鉄粒子へのポリマー吸着"
 河合武司, 尾野文治, 今野紀二郎, 勝本正之, 井上 均
 日本化学会第61春季年会(横浜), 講演予稿集 I, p165 (1991)

 論文(15)参照。

(10) "有機溶媒中に分散した磁性粒子の粒子間相互作用"
 井上 均, 勝本正之
 第44回コロイドおよび界面化学討論会(浦和), 講演予稿集, p298 (1991)

 論文(11)参照。

(11) "Interparticle Interactions and the switching field distribution of barium ferrite media"
 G.W.D.Spratt, N.Kodama, H.Inoue, Y.Uesaka and M.Katsumoto
 The 5th Joint MMM-Intermag Conference(Pittsburgh, USA), AA-08 (1991)

 論文(6)参照。

(12) "極性有機溶媒中におけるγ-酸化鉄粒子へのポリマー分散剤の吸着挙動"
 河合武司, 谷村俊之, 中山 剛, 今野紀二郎, 井上 均, 勝本正之, 赤城元男
 日本化学会第63春季年会(東大阪), 講演予稿集 I, p698 (1992)

 論文(15)参照。

(13) "極性有機溶媒中におけるγ-酸化鉄粒子への高分子分散剤の競争・置換吸着"
 河合武司, 谷村俊之, 中山 剛, 今野紀二郎, 井上 均, 勝本正之
 第45回コロイドおよび界面化学討論会(福岡), 講演予稿集, p88 (1992)

 論文(15)参照。

(14) "AFMによる軟質材料の表面形態観察"
 田中幸子, 井上 均, 楊 武, 周 徳元, 佐村秀夫, 三枝武夫
 日本化学会第69春季年会(京都), 講演予稿集 I, p203 (1995)

 コンタクトモードのAFMでは観察が困難なポリマーなどの軟質材料を、表面にオスミウム膜を形成することで硬化して観察。解説(2)参照。

(15) "有機-無機ハイブリッド材料 (7) 金ナノ粒子分散薄膜"
 楊 武, 井上 均, 佐村秀夫, 三枝武夫
 日本化学会第70春季年会(東京), 講演予稿集 I, p557 (1996)

 論文(16)(17)参照。

(16) "OsO4のグロー放電分解で形成したOs薄膜の物性およびパターン形成"
 井上 均, 佐村秀夫, 三枝武夫
 第43回応用物理学関係連合講演会(朝霞), 講演予稿集 2, p522 (1996)

 論文(18)参照。

(17) "有機-無機ハイブリッド材料 (15) 金ナノ粒子分散薄膜"
 楊 武, 井上 均, 佐村秀夫, 三枝武夫
 第43回応用物理学関係連合講演会(朝霞), 講演予稿集 3, p1323 (1996)

 論文(16)(17)参照。

(18) "有機-無機ハイブリッド材料 (17) 高規則性はしご状無機高分子材料"
 中薗 豊, 井上 均, 佐村秀夫, 三枝武夫
 第43回応用物理学関係連合講演会(朝霞), 講演予稿集 1, p88 (1996)

 シロキサン結合からなるはしご状高分子(ラダーポリマー)の合成と特性について報告。内側は無機性であるが外側は有機性で、有機溶媒に可溶な無機物質として利用できる。

(19) "四酸化オスミウムのグロー放電分解により形成したオスミウム薄膜の物性と応用展開"
 井上 均
 日本化学会第72春季年会(東京), 講演予稿集 I, p513 (1997)

 論文(18)参照。

(20) "LiV3O8を負極とした水系リチウムイオン電池"
 井上 均, 渕上智子, 上垣内寿和
 日本化学会第75秋季年会(松山), 講演予稿集 , p181 (1998)

 正極、負極にLi挿入電位の異なる含Li酸化物を用いることで、水溶液中で動作するリチウムイオン電池を作製。

(21) "Preparation of titanium oxide thin film by rapid expansion of supercritical solution (RESS) method"
 H.Inoue, S.Kato, S.Kato and H.Taoda
 Joint 6th International Symposium on Hydrothermal Reactions & 4th-International Conference on Solvo-Thermal Reactions(高知), Extended Abstract, P.183 (2000)

 論文(19)参照。

(22) "超臨界二酸化炭素/アセチルアセトン による金属の溶解"
 井上 均
 日本化学会第79春季年会(神戸), 講演予稿集, I, p614 (2001)

 超臨界二酸化炭素にアセチルアセトンを溶解させることで、各種金属表面の溶解洗浄が可能。通常の腐食と異なり、表面は金属光沢を保つ。

(23) "超臨界流体急速膨張法による金属酸化物薄膜の作製"
 井上 均
 日本化学会第80秋季年会(千葉), 講演予稿集, p190 (2001)

 超臨界二酸化炭素に各種金属アルコキシドを溶解させ、急速膨張法により金属酸化物薄膜を形成。通常のスプレー法と比べて高速に、付着性のよい膜が得られる。解説(4)参照。

(24) "超臨界二酸化炭素に対する金属アルコキシドの溶解性"
 井上 均, 林 拓道, 大竹勝人, 猪股 宏
 日本化学会第81春季年会(東京), 講演予稿集 I, p545 (2002)

 各種金属アルコキシドの超臨界二酸化炭素への溶解性を測定。アルコキシ基の種類を適当に選んでエントレーナーと組み合わせれば、大部分の金属アルコキシドの溶解が可能であることを示唆。
 解説(4)参照。

(25) "Carbon nanotube / Cellulose nanofiber Composite"
 H. Inoue
 日本化学会第96春季年会(京都), 講演予稿集 2 PA-112 (2016)

 カーボンナノチューブとセルロースナノファイバーを均一混合することで、導電性の複合材を開発。得られた材料は紙状で、折り畳むこともできる。SWCNTを50%混合することにより、体積導電率1000 S/cm以上の高い導電性が実現できた。



講 演
(1) "カーボンナノチューブ分散塗料の開発"
 大阪府地域結集型共同研究事業「ナノカーボン活用技術の創成」 第5回フェーズIII推進会議, 2012.10.15(大阪)

(2) "カーボンナノチューブ塗料の開発"
 大阪府表面処理技術研究会, 2013.03.29(大阪)

(3) "カーボンナノチューブの液中分散 ― その特徴・留意点・応用 ―"
 技術情報協会セミナー 「カーボンナノチューブの分散と導電性を活用した応用技術」, 2015.02.18(東京)

(4) "カーボンナノチューブの液中分散 ― 理論と分散の実際、および応用 ―"
 技術情報協会セミナー 「カーボンナノチューブの分散技術と最新実用化事例」, 2016.10.27(東京)

(5) "セルロースナノファイバー/カーボンナノチューブ 複合材の開発"
 セルロースナノファイバー活用セミナー in 九州, 2017.02.23 (福岡)



特 許
(1) 磁性塗料の製造方法
  特公平08-34000(特開昭63-124221)
(2) 磁性塗料の製造方法
  特許2119489
(3) 磁性塗料の製造方法およびそれを用いた磁気記録媒体
  特許2702948(特開平01-149224)
(4) 磁気記録媒体の製造方法
  特開平01-154320
(5) 磁気記録媒体の製造方法
  特開平01-155518
(6) 磁気ディスクの製造方法
  特開平01-171122
(7) 磁性塗料の製造方法およびそれを用いた磁気記録媒体と磁気記録再生装置
  特許2609656(特開平01-190768)
(8) 磁気記録媒体およびその製造方法
  特開平02-33726
(9) 磁気記録媒体
  特開平02-91811
(10) 磁気記録媒体の製造方法
  特許2656578(特開平02-123177)
(11) 磁気記録媒体とその製造方法及び評価方法
  特開平02-166615
(12) 磁気ディスク及びその製造方法並びにその製造装置
  特開平03-16023
(13) 塗布型磁気記録媒体
  特開平04-123311
(14) 磁性塗料の製造方法及びそれを用いた磁気記録媒体の製造方法並びに磁気記録媒体
  特開平04-186527
(15) 磁気記録媒体の製造方法、磁気記録媒体及びそれを用いた磁気記録再生装置
  特開平04-192118
(16) 磁気記録媒体の製造方法
  特開平05-081666
(17) 磁性塗料の製造方法
  特開平05-282669
(18) 磁気ディスク装置及びその評価方法
  特許3137772(特開平06-138093)
(19) 磁気ディスクの分析機構
  特開平07-211052
(20) 半導体装置の電極及び配線並びに半導体装置、並びに、半導体装置の電極及び配線の形成方法
  特開平09-181078
(21) 導電性を備えたポリマー組成物及びその製造方法
  特開平09-198926
(22) X線リソグラフィー用マスクのX線吸収体およびその製造方法
  特開平09-320946
(23) 親水性表面を有するポリマー成形品およびその製造方法
  特開平11-172149
(24) 眼用レンズ材料
  特開平11-287971
(25) 水系リチウムイオン電池
  特開2000-077073
(26) 水中または高含水土壌中の物質の回収方法およびその方法に使用する吸着組成物
  特開2000-140827
(27) 水系リチウムイオン電池
  特開2000-340256
(28) 二次電池用負極、その製造方法および該負極を用いた二次電池
  特開2001-143694
(29) 二次電池用電極、該電極を用いた二次電池およびそれらの製造方法
  特開2001-143697
(30) 二次電池用固体電解質、その製造方法および該電解質を用いた二次電池
  特開2001-143754
(31) ポリ(フルオロアルキルエーテル)の塗布方法
  特開2001-314810
(32) 超臨界流体による洗浄方法
  特開2002-1242
(33) プラスチックシート及びその製造方法
  特開2002-127232
(34) パターン形成方法
  特許4148658(特開2002-313750)
(35) インクジェット記録用インク、インクジェット記録方法、インクカートリッジ及びインクジェット記録装置
  特開2004-203968
(36) インクジェット記録用イエローインク、インクジェット記録方法、インクカートリッジ及びインクジェット記録装置
  特許4522646(特開2004-203969)
(37) インクジェット記録用マゼンタインク、これを用いたインクジェット記録方法、インクカートリッジ及びインクジェット記録装置
  特許4522647(特開2004-210825)
(38) インクジェット記録用ブラックインク、これを用いたインクジェット記録方法、インクカートリッジ及びインクジェット記録装置
  特許4522648(特開2004-210826)
(39) インクジェット記録用シアンインク、これを用いたインクジェット記録方法、インクカートリッジ及びインクジェット記録装置
  特許4522649(特開2004-210827)
(40) インクジェットプリンター用インク及びインクジェット記録方法
  特開2004-210864
(41) インクジェットプリンター用水性インク
  特開2004-210865
(42) インクジェット記録用インク、これを用いたインクジェット記録方法、インクカートリッジ及びインクジェット記録装置
  特開2004-210938
(43) インクジェット記録用インク、これを用いたインクジェット記録方法、インクカートリッジ及びインクジェット記録装置
  特開2004-210939
(44) インクジェット記録用インク、これを用いたインクジェット記録方法、インクカートリッジ及びインクジェット記録装置
  特許4215501(特開2004-210940)
(45) インクジェットプリンター用インク
  特許4549668(特開2004-217915)
(46) インクジェットプリンター用水性インク
  特開2004-323798
(47) インクジェットプリンター用水性インク
  特開2005-036029
(48) インクおよびインク吐出装置
  特開2005-082662
(49) インクジェット記録用インク、インクジェット記録方法、インクカートリッジおよびインクジェット記録装置
  特開2005-097364
(50) インクジェット記録用インク、インクジェット記録方法、インクカートリッジおよびインクジェット記録装置
  特許4390517(特開2005-105220)
(51) インクジェット記録用インク、インクジェット記録方法、インクカートリッジおよびインクジェット記録装置
  特許4510421(特開2005-120310)
(52) インクジェットプリンター用インクの製造方法およびインク
  特開2005-146183
(53) 水性着色剤用樹脂組成物、その製造方法、顔料分散体およびインクジェットプリンター用インク
  特許3990346(特開2005-162911)
(54) インク、これを用いたインク付与方法及び装置
  特開2005-163027
(55) 着色樹脂組成物、その製造方法、微粒子水不溶性染料分散体およびインクジェットプリンター用インク
  特許4365198(特開2005-171039)
(56) 水分散性微粒子顔料の製造方法およびそれを用いた顔料分散体、インクジェットプリンター用インク
  特開2005-314498
(57) インクジェット記録用インク、インクジェット記録方法、インクカートリッジおよびインクジェット記録装置
  特開2005-320378
(58) インクジェットプリンター用インク
  特許4623549(特開2005-320402)
(59) 着色分散液の製造方法、インクジェット記録用インク、インクジェット記録方法、インクカートリッジおよびインクジェット記録装置
  特許4608236(特開2005-325240)
(60) 着色分散液の製造方法、インクジェット記録用インク、インクジェット記録方法、インクカートリッジおよびインクジェット記録装置
  特許4703130(特開2005-325282)
(61) インクジェットプリンター用インク
  特開2006-8904
(62) 水性の微粒子分散組成物
  特許4727963(特開2006-83326)
(63) インクジェット記録用インクの製造方法、インクジェット記録用インク、インクジェット記録方法、インクカートリッジおよびインクジェット記録装置
  特開2006-143904
(64) 水性の微粒子分散組成物
  特開2006-152026
(65) 特殊な構造を有するフラーレン結晶およびその製造方法
  特開2012-6777
(66) カラーフィルター用顔料分散体、これを用いた顔料分散レジストおよびカラーフィルター
  特開2012-252207
(67) カーボンナノチューブ分散組成物およびそれを用いたカーボンナノチューブ含有組成物
  特開2013-14448



Personal Data
H.INOUE

 山口県出身
 岡山県立倉敷天城高等学校 卒業
 岡山大学理学部化学科 卒業
 岡山大学大学院理学研究科 修士課程 修了
 東京理科大学 博士(工学)
 職歴:
  1985年 日立製作所中央研究所
  1991年 日立製作所ストレージシステム事業部
  1993年 関西新技術研究所(現 KRI)
  1999年 かがわ産業支援財団付属 高温高圧流体技術研究所
  2002年 キヤノンファインテック化成品開発部
  2006年 日本資材 R&Dセンター
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 現在、滋賀県東近江市在住
hr-inoueホーム