界面活性剤の選択方法と利用技術
【使用目的・対象物質別】
[コードNo.07STA019]

■体裁/ B5判上製本 533ページ
■発刊/ 2007年 12月 26日 サイエンス&テクノロジー(株)
■定価/ 69,300円(税込価格)

使用目的別の界面活性剤の利用方法・調製方法が記載!
界面活性剤を幅広く利用するための技術者による技術者のための手引書!

書籍趣旨
 界面活性剤は衣類用、食器用、住居用、皮膚および頭髪用等の洗浄剤や石鹸等をのぞいて、主剤または主原料となることは少ない。しかし、日常生活を見回すと、洗剤以外に、化粧品をはじめ、医薬品、食品、農薬、塗料、土木、エネルギー(配管抵抗減少剤、燃料)等のあらゆる産業分野の製品のなかで、界面活性剤は、その配合量こそごく僅かであるが、乳化剤、分散剤、可溶化剤等のとして重要な役割を担っている。特に、乳化製剤の場合、乳化剤(界面活性剤)がなければ、それらの製剤はありえないといても過言であるまい。界面活性剤は少量、添加するだけで、所期の機能を得ることが可能ではあるが、ただ闇雲に、任意の界面活性剤を配合しても、満足いく製剤は決してできない。界面活性剤を利用し、その機能・効果を最大限に発現させるためには、界面活性剤の構造要因と機能との関係を理解することが重要である。また、異種の界面活性剤を配合すると、ある機能が増強する場合がある。この様な場合、界面活性剤分子の(親水性/疎水性)比が指標値として評価できるなら、界面活性剤を利用する上で、大変便利である。
(第1章より抜粋)

<著 者>
堀内照夫神奈川大学
池田直哲横浜国立大学
荒牧賢治横浜国立大学
岡本亨(株)資生堂
戸堀悦雄ライオン(株)
田村幸永旭化成ケミカルズ(株)
関口範夫旭化成ケミカルズ(株)
嶋田昌彦日油(株)
水田元就日油(株)
宮坂広夫ライオン(株)
角田光雄文化女子大学
大和田薫文化女子大学
三浦太裕東レ・ダウコーニング(株)
曽建任東レ・ダウコーニング(株)
高野聖史大日本インキ化学工業(株)
兼井典子曽田香料(株)
喜多泰夫大阪市立工業研究所
間宮富士雄間宮技術士事務所
松村吉信関西大学
後藤至誠日本製紙(株)
岩井秀隆花王(株)
内田重二日華化学(株)
高尾道生[元 東京インキ株式会社]
若原章博ビックケミー・ジャパン(株)
大友直也三菱化学フーズ(株)
川上亘作(独)物質・材料研究機構
川島和夫花王(株)
堀家尚文サンノプコ(株)
藤田稔石油分析化学研究所
木之下光男竹本油脂(株)
永田公一京セラ(株)
中村正樹大阪市立工業研究所
三浦千明ライオン(株)

目  次
第1章 界面活性剤について(現在の最新動向を踏まえて)
1はじめに
2界面活性剤とは
2.1界面活性剤の分類
2.1.1アニオン界面活性剤
2.1.2カチオン界面活性剤
2.1.3非イオン界面活性剤
2.1.4両性界面活性剤
2.2合成界面活性剤の製造ルート
3界面活性剤水溶液の物理化学的性質
3.1界面活性剤の構造要因とその性質・作用
3.2界面活性剤分子の親水基/疎水性比の指標値
3.2.1HLB方式
3.2.2有機概念図法
3.2.3Davies方式
3.2.4溶解度パラメーターとHLB値
3.3界面活性剤の溶解挙動
3.3.1界面活性剤の溶解度曲線
3.3.2汎用界面活性剤のクラフト点と溶解性
3.3.3非イオン界面活性剤の曇点と溶解性
3.4界面活性剤の分子集合状態
3.5球状ミセル
3.5.1臨界ミセル濃度
3.5.2界面活性剤の吸着挙動
3.5.3ミセル形成に対する要因
3.5.4ESRスピンプローブ法によるミセルの分子集合状態
3.6複合界面活性剤による機能の創製
3.6.1anion-cation surfactantによる表面張力低下作用
3.6.2混合界面活性剤による無機塩の溶解性向上
3.6.3混合界面活性剤によるタンパク変性抑制効果
3.7棒状ミセル
3.7.1棒状ミセルの性質
3.7.2ESRスピンプローブ法による棒状ミセルの分子集合状態
3.7.3棒状ミセルによる「流体」制御
3.8界面活性剤の高次分子集合体
3.8.1液晶について
3.8.2液晶二分子膜の分子集合状態
4水溶性高分子/界面活性剤相互作用
4.1増粘作用
4.2界面活性作用
4.2.1界面活性高分子の化学構造と特徴
4.2.2表面張力低下作用
4.2.3可溶化作用
第2章 目的別に応じた界面活性剤の選択方法と利用・調製技術
第1節乳化
〔1〕大学研究機関の立場から
1エマルションの特徴と不安定化機構
1.1エマルションの種類と性質
1.2エマルションの安定性と崩壊機構
2乳化剤としての界面活性剤の最適選定の基礎
2.1界面活性剤の種類
2.2界面活性剤の溶解挙動
2.3水/油/界面活性剤混合系の相挙動
2.4界面活性剤の親水性-親油性バランス(HLB)
2.5HLB温度 (PIT : Phase-Inversion Temperature)
3各種乳化法と乳化重合
3.1転相乳化法(反転乳化法)
3.2PIT(転相温度)乳化法
3.3D相乳化法
3.4高内相比エマルション
3.5乳化重合
〔2〕企業の立場から
1界面活性剤の選択
2O/Wエマルション
2.1転相乳化法
2.2HLB温度乳化法
2.3D相乳化法
2.4ナノエマルション
2.4.1ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンランダム共重合体ジメチルエーテルによるナノエマルション
2.4.2可溶化領域を用いたナノエマルション
2.4.3高圧ホモジナイザーを用いたナノエマルション
2.5界面で生成する会合体を活用した乳化
2.5.1界面活性剤-高級アルコール会合体を用いたエマルション
2.5.2液晶乳化法
2.5.3油/水界面で生成する液晶を利用したエマルション
3W/Oエマルション
3.1アミノ酸ゲル乳化法
3.2有機変成粘土鉱物を用いたW/O乳化法
4エマルションの応用技術
4.1ナノエマルションの応用事例
4.1.1ワックスナノディスパージョン
4.1.2増粘したエマルション(乳液・クリーム)のナノ粒子化
4.2マクロエマルション
4.3マルチプルエマルション
第2節分散
1分散工程から見た界面活性剤の作用
2粒子間相互作用力と分散・凝集
3界面活性剤の吸着と分散
4イオン性界面活性剤の吸着とその作用
5非イオン性活性剤の性質とその作用
第3節湿潤・ぬれ・浸透
1ぬれ・湿潤
a)付着(接着)ぬれ: adhesional wetting
b)浸透(浸漬)ぬれ: immersion wetting
c)拡張ぬれ: spreading wetting
2浸透
3まとめ
第4節洗浄
1皮膚洗浄剤
1.1皮膚洗浄の特異性
1.2皮膚洗浄のメカニズム
1.3皮膚洗浄に用いられる洗浄成分の種類
1.4皮膚洗浄における選択洗浄性
2ドライクリーニング
3床、壁
4浴室
5車両
5.1鉄道車両
5.2自動車
6金属、機械
第5節柔軟
〔1〕衣類の柔軟について
1柔軟仕上げ剤の種類
1.1繊維工業用柔軟仕上げ剤と家庭用柔軟仕上げ剤
1.1.1繊維工業用柔軟仕上げ剤
1.1.2家庭用柔軟仕上げ剤
1.1.2.1リンスサイクル用柔軟仕上げ剤
1.1.2.2ドライサイクル用柔軟仕上げ剤
1.1.2.3柔軟性付与洗剤
2柔軟基材の種類
2.1従来タイプの柔軟基材
2.2エステルタイプの柔軟基材
2.3その他の柔軟基材
3カチオン性界面活性剤の柔軟性能15)
3.1カチオン性界面活性剤の疎水基の効果
3.2カチオン性界面活性剤の機能発現メカニズム
3.3柔軟仕上げ剤の製剤化29),30)
4機能性柔軟仕上げ剤
4.1香り多様化・残香
4.2吸水
4.3抗菌
4.4洗濯じわ軽減、衣類ケア
4.5外観透明
4.6防臭
4.7速乾
4.8乾燥・敏感肌用
〔2〕毛髪の柔軟について
1洗浄(シャンプー)
2毛髪の柔軟性における界面活性剤の利用
3ダメージ毛の修復
4まとめ
第6節起泡
1泡と分散
2表面・界面と泡
3表面張力−泡に関する表面の基本的な性質−
4泡の生成
4.1泡の定義と泡立ち
4.2泡の曲面に関するラプラスの理論
4.3泡の生成と液に溶解している物質
4.4有機液体系の泡立ち
5泡の安定性
5.1泡の粘弾性と泡の安定性
5.2泡膜中の廃液
5.3泡膜を通っての気体の拡散
5.4泡膜の界面電気的な作用
5.5温度・蒸発と泡の安定性
5.6粉体を利用した安定化
6界面活性剤と起泡性
7起泡性に関する評価
7.1表面張力
7.2起泡力の評価
第7節消泡
1泡の生成と安定化
2消泡機構
2.1化学的消泡とは
2.2Bridging-Dewetting、Bridging-Stretchingメカニズム
2.2.1進入障害と固体粒子の役割
2.3Kulkarniのメカニズム
3消泡剤
3.1有機系消泡剤の種類
3.2シリコーン系消泡剤
3.2.1非水系に於けるポリジメチルシロキサン(PDMS)による消泡
3.2.2水系に於ける消泡
3.2.3変性シリコーン
3.2.4シリコーン消泡剤の応用
第8節平滑・潤滑
1界面活性剤の定義
2本節での平滑性と潤滑性の定義
3平滑性(レベリング性)
3.1界面活性剤中の疎水性基の選択
3.2平滑性発現機構(1)〜 表・界面張力のコントロール
3.3平滑性発現機構(2)〜 動的表面張力のコントロール
3.4平滑性発現機構(3)〜 溶剤蒸発速度のコントロール
3.5平滑性発現機構(4)〜 マトリックス材料との相溶性
4潤滑性
4.1潤滑性を生み出す官能基
4.2潤滑性発現機構
4.3含フッ素基を用いた表面改質
第9節可溶化
1可溶化とミセル
2被可溶化物の可溶化部位
3界面活性剤と可溶化
3.1界面活性剤の種類と可溶化
3.2界面活性剤の構造と可溶化
4被可溶化物の構造と可溶化
5可溶化に及ぼす添加物の影響
5.1アルコールの添加
5.2多価アルコールの添加
5.3無機塩の添加
6可溶化に及ぼす温度の影響
7可溶化の調整法
8可溶化量を増大させるためには
9可溶化の利用
第10節帯電防止
1帯電防止剤への要求性能
1.1帯電防止性能
1.2帯電防止以外の要求性能
1.2.1他種添加剤の機能発現
1.2.2プラスチック本来の物性保持
1.2.3二次加工性保持
1.2.4安全性の確保
2帯電防止剤の作用機構
2.1帯電防止剤の作用機構
2.2帯電防止剤の移行性
2.2.1プラスチックとの相容性
2.2.2プラスチックの分子運動
2.2.3プラスチックの結晶性
2.2.4その他の因子
3帯電防止剤の種類と特徴
3.1界面活性剤型帯電防止剤の種類と特徴
3.2界面活性剤型帯電防止剤の問題点
3.3高分子型帯電防止剤
第11節防錆
1油溶性防錆剤
2以上の防錆油に用いられる腐食抑制剤としての界面活性剤を分類
2.1カルボン酸
2.2カルボン酸塩およびスルホン酸塩
2.3アミン
2.4エステル
2.5燐酸エステル
2.6その他
3水溶性防錆剤
3.1ホスホン酸塩
3.2フィチン酸塩
3.3その他
4気化性防錆剤
4.1鉄鋼用
4.2銅用
4.3亜鉛用
5切削油用界面活性剤
5.1不水溶性切削油
5.1.1鉱物油
5.1.2極圧添加剤
5.1.3油性向上剤
5.1.4防食剤
5.2水溶性切削油
5.2.1乳化剤・可溶化剤
5.2.2腐食抑制剤
5.2.3防腐剤
第12節殺菌
1界面活性剤の種類と抗菌性
1.1陽イオン性界面活性剤
1.1.1第4アンモニウム塩系界面活性剤
1.1.2ホスホニウム塩系陽イオン性界面活性剤
1.1.3ジェミニ型陽イオン性界面活性剤
1.2両性界面活性剤
1.2.1Tego 51
1.3陰イオン性界面活性剤
1.4非イオン性界面活性剤
1.5生物由来の界面活性剤
2界面活性剤の抗菌作用機構
2.1細胞による界面活性剤の取込みとその局在性
2.2界面活性剤による細胞への影響
2.3酵素タンパク質への作用
3界面活性剤耐性菌と耐性機構
3.1細胞表層構造の変化による耐性化
3.2薬剤排出系による界面活性剤耐性化
3.3界面活性剤の生分解による無毒化
第3章 業態別に応じた界面活性剤の選択方法と利用・調製技術
第1節紙・パルプ
1紙パルプ産業における界面活性剤の利用
2パルプの製造工程における界面活性剤
2.1蒸解・漂白工程の特徴
2.2消泡剤
3紙の製造工程における界面活性剤
3.1抄紙・塗工工程の特徴
3.2嵩高剤
3.3抄紙工程での消泡剤
4古紙リサイクル工程における界面活性剤
4.1脱墨工程の特徴
4.2脱墨剤
4.2.1脱墨工程での脱墨剤の働き
4.2.2インキ剥離に適した脱墨剤の選択
4.2.3インキ除去に適した脱墨剤の選択
4.3古紙に合わせた脱墨剤利用技術
第2節化粧品
1皮膚保湿効果の高いラメラジェル
1.1皮膚の保湿と細胞間脂質
1.2脂質間の相互作用と人工細胞間脂質の調製
1.3ラメラジェルの調製と特性
2油性ゲルファンデーション
3高含油液晶を利用したクレンジング料
3.1クレンジング料の設計と高含油液晶ジェルの生成
3.2高含油液晶のクレンジング横構と特性
第3節繊維
1精練剤
1.1精練剤としての界面活性剤
1.2精練剤の評価方法
2染色
2.1均染剤及び分散均染剤
2.1.1ナイロン繊維用均染剤
2.1.2ポリエステル繊維用分散均染剤
2.2浴中品質向上剤
2.3耐光向上剤
2.4オリゴマー除去剤
2.5湿潤堅牢度向上剤
3捺染
3.1染料溶解剤
3.2濃染剤
3.2.1ポリエステル繊維捺染用濃染剤
3.2.2アクリル、アセテート繊維用濃染剤
3.3その他捺染用薬剤
4ソーピング剤および白場汚染防止剤
4.1ポリエステル繊維用ソーピング剤
4.2アクリル繊維捺染用ソーピング剤
4.3ナイロン繊維捺染のソーピング剤
5仕上加工剤
5.1柔軟剤
5.2帯電防止剤
5.3抗菌防臭・制菌加工剤
5.4撥水剤
5.5難燃加工剤
5.6オイリング剤
5.7SR加工剤
第4節インキ
1水性インキ用界面活性剤
1.1水性インキと界面活性剤
1.2消泡剤とポリマーの相互作用
1.3アセチレングリコールと印刷適性
1.4アセチレングリコールとポリマーとの相互作用
1.5ニュージェミニ型活性剤の開発
1.6デンドリマー型界面活性剤
2分散剤
2.1分散剤としての界面活性剤
2.2顔料の表面改質剤としての分散剤
2.3高分子分散剤の合成技術
第5節塗料
1分散工程における界面活性剤
2塗装工程における界面活性剤
1)シリコン系
2)アクリル系
3)その他の有機系
第6節食品
1食品エマルションの複雑性
2食品用乳化剤
2.1グリセリン脂肪酸エステル
2.2ショ糖脂肪酸エステル
2.3ソルビタン脂肪酸エステル
2.4プロピレングリコール脂肪酸エステル
2.5天然乳化成分
3乳化剤応用のための基礎的事項
3.1食品用乳化剤の物性値
3.1.1Hydrophilic-Lipophilic Balance (HLB)
3.1.2表面張力、界面張力
3.1.3その他の物性値
3.2乳化剤の構造
4加工食品産業における問題解決の考え方
5食品の問題解決の実例
5.1油脂結晶の制御
5.2チョコレートの粘度低下
5.3ホイップクリーム
5.4炭酸カルシウムの水中分散
5.5乳化剤の微生物生育に対する作用
5.6消泡
5.7魚餌への応用
6食品用乳化剤の食品以外での応用
第7節医薬品
1界面活性剤ミセルによる薬物の可溶化
1.1界面活性剤/薬物の性状と可溶化との関係
1.2可溶化製剤の具体例
1.3界面活性剤と有機溶媒の併用について
2経口剤における界面活性剤の利用
2.1難水溶性薬物に対する一般的な対処法
2.2可溶化製剤と自己乳化型製剤
3その他の投与ルートにおける界面活性剤の利用
3.1注射剤への利用
3.2外用剤への利用
3.3点眼剤への利用
4人体に対する界面活性剤の影響
4.1吸収促進作用
4.2薬物トランスポータへの影響
4.3その他の影響
5コロイドキャリアの利用
5.1コロイドキャリアの役割
5.2エマルション
5.3リポソーム
5.4その他のコロイドキャリア
第8節農薬
1農薬製剤における界面活性剤
1.1農薬製剤の動向
1.2農薬製剤における界面活性剤の機能と役割
1.3主要な農薬製剤の特長と課題
1.3.1乳剤
1.3.2水和剤
1.3.3顆粒水和剤
1.3.4フロアブル
1.3.5粒剤
1.3.6その他
2展着剤における界面活性剤
2.1展着剤の分類
2.2界面活性剤の機能
2.3アジュバントの作用特性
3農業分野にける今後の課題
第9節ゴム・プラスチック
1帯電防止剤
1.1帯電防止の方法
1.2帯電防止剤の種類
1.2.1低分子型帯電防止剤
1.2.1.1プラスチックとの相溶性
1.2.1.2プラスチックの結晶性
1.2.1.3プラスチックのガラス転移点
1.2.2高分子型帯電防止剤
2防曇剤
2.1防曇剤の種類
3分散剤
3.1分散剤の役割と種類
3.1.1ポリマー変性によるフィラー複合材料
第10節燃料油・潤滑油
1燃料油の添加剤
1.1オクタン価向上剤
1.2清浄剤
1.3酸化防止剤
1.4金属不活性化剤
1.5腐食防止剤
1.6氷結防止剤
1.7帯電防止剤
1.8セタン価向上剤
1.9低温流動性向上剤
1.10潤滑性向上剤
1.11微生物抑制剤
1.12黒煙防止剤
1.13灰分改質剤
1.14助燃剤
1.15スラッジ分散剤
1.16エマルション破壊剤
1.17標識剤
2潤滑油の添加剤
2.1酸化防止剤
2.2粘度指数向上剤
2.3流動点降下剤
2.4清浄分散剤
2.4.1金属系清浄分散剤
2.4.2無灰清浄分散剤
2.5腐食防止剤
2.6さび止め剤
2.7極圧添加剤
2.8油性向上剤
2.9消泡剤
2.10乳化剤
2.10.1切削油剤
2.10.2圧延油
2.10.3作動液
2.11摩擦調整剤
2.12防腐剤(水溶性工作油剤用)
2.13抗乳化剤
3合成潤滑油
第11節土木・建築
1コンクリート用化学混和剤
1.1コンクリートの一般的性質
1.1.1コンクリートの構成材料
1.1.2コンクリートが固まる理由
1.1.3コンクリートの強度を支配する因子
1.1.4鉄筋コンクリート
1.2コンクリート用化学混和剤の種類
1.3化学混和剤の変遷
1.4空気連行(AE)剤
1.5減水剤・AE減水剤
1.6高性能減水剤・流動化剤
1.7高性能AE減水剤
1.7.1高性能AE減水剤の開発の経緯とJIS規格
1.7.2高性能AE減水剤の種類
1.7.3高性能AE減水剤の合成方法
1.7.4高性能AE減水剤の作用機構
1.7.5高性能AE減水剤の使用目的と用途
(1)単位水量規制対策
(2)高流動コンクリートへの適用
(3)高強度・超高強度コンクリートへの適用
1.8その他の補助的な化学混和剤
(a)凝結遅延剤・超遅延剤
(b)収縮低減剤
(c)分離低減剤、増粘剤
(d)消泡剤
(e)前記以外の化学混和剤
2地盤改良ソイルセメント用化学混和剤
2.1ソイルセメントの構成材料、土の粒度組成
2.2ソイルセメント用分散剤
2.3凝結遅延剤
2.4増粘剤
3その他の用途の界面活性剤
3.1高炉水砕スラグ用固結防止剤
3.2石膏用分散剤
3.3油井掘削、石油回収
3.4アスファルト乳剤
4土木・建築材料用界面活性剤のまとめ
第12節セラミックス
1ファインセラミックスの成形方法
2グリーンシートとバインダー、界面活性剤(分散剤)
2.1非水系
2.1.1官能基
2.1.2分子量
2.2水系
第13節金属・機械
1金属加工のはじめに
2洗浄方式の種類
3洗浄剤について
3.1洗浄性に影響する汚れと鋼板表面の状況
3.2汚れの鋼板表面からの除去.
3.3洗浄剤の必要条件
4アルカリ洗浄剤
4.1アルカリ剤
4.2キレートビルダー
4.3界面活性剤
4.4その他
4.4.1消泡剤
4.4.2可溶化剤
5酸洗い抑制剤について
第4章 製品中の界面活性剤の評価・分析・試験方法における留意点と
     トラブル事例
1界面活性剤含有製品の分析概論
2揮発成分の分析
2.1キシレン共沸法
2.2水溶性溶剤の分析
2.3水不溶性溶剤の分析
3蒸発残分の分析
4無機材料、高分子化合物からの界面活性剤の分離
5キレート剤、高分子化合物の分析
5.1糊剤などの高分子量化合物の分析
5.2有機キレート剤の分析
6界面活性剤と低極性有機化合物との分離分析
6.1高極性化合物と低極性化合部の二相抽出分離
7ヘキサン抽出物質の分離分析
8含水アルコール層の分析
8.1メチレンブルー法
8.2逆メチレンブルー法
9界面活性剤混合系の単離と分析
9.1イオン交換樹脂法
9.2アルミナカラム法
9.3薄層クロマトグラフィー(TLC)法
9.4シリカゲルカラム法
10台所用洗剤中の界面活性剤の分離分析
11界面活性剤混合物の誘導体化による分析
12界面活性剤混合物の機器分析における注意点
13界面活性剤のHPLC分析
第5章 界面活性剤利用についての留意点
1関連法規等への対応
1.1特定化学物質の環境への排出量の把握等及び
管理の改善の促進に関する法律(化学物質排出把握管理促進法,PRTR法)
1)化学物質の環境への排出量等の届出
(PRTR;Pollutant Release and Transfer Register制度)
2)化学物質等安全データシートの提供(MSDS制度)
1.2化学品の分類および表示に関する世界調和システム
(The Globally Harmonized System ofClassification and Labelling of Chemicals);GHS
1.3家庭用品品質表示法
1.4食品衛生法
2安全な使用
2.1安全性の担保
2.2商品設計と安全性
2.3表示および情報伝達
3排出、廃棄
3.1水生生物
3.2下水処理による除去

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