株式会社イーコンプライアンス

　近年、新規電子デバイスの開発や既存製品の更なる小型化・集密化が求められる中、電子デバイスの故障や信頼性の低下に直結する発熱・放熱問題の対策が喫緊の課題となっており、高度な熱輸送・冷却技術の開発が急務となっています。一例としてスマートフォンに着目すると、次世代通信規格「5G」の導入に伴う情報通信の高速化・大容量化や高機能化、IoT機器の同時接続・処理数の増加などにより、旧型の端末機器と比較し発熱量が急増しています。そのため、従来の熱対策技術では到底賄いきれず、対策としてアプリケーションプロセッサ（AP）/メモリ（DRAM）/ディスプレイなど、各種パーツの一つ一つにサーマルマネジメント技術が必要となっています。

　本書は、各種電子デバイスの発熱・放熱問題解決の一助となりうる熱輸送・冷却技術について、従来から実用化が進められ、近年更に進化を続けている「ヒートパイプ」をはじめ、「沸騰冷却」「磁性流体」「電気流体力学（EHD）」を利用した各種熱輸送デバイスの原理・開発動向から高機能化について、専門家による解説を幅広く掲載しました。加えて昨今、新しい熱輸送現象として注目を集めている「表面フォノンポラリトン」による熱輸送現象に基づく新たな試みや、「5G対応スマートフォン / ミニ基地局」の放熱対策部品について、具体的な製品事例を紹介しています。

　本書が電子デバイスの発熱・放熱問題を解決する一助となり、電子デバイスの更なる開発・発展のお役に立つ1冊となれば幸いです。

　空気中の酸素を正極活物質として利用することにより高いエネルギー密度を有する金属空気電池。一次電池としては補聴器用のボタン型電池や非常用電池として既に市販されていますが、二次電池化に向けては多くの課題が残っています。近年、電気自動車や電子デバイスをはじめ、あらゆるモノに利用される電池に更なる性能向上が求められる中、金属空気二次電池はそのエネルギー密度の高さから「究極の二次電池」としてますます注目を集めています。
　本書では金属空気二次電池に関する最新の研究・開発動向について、負極材料別の各種金属空気二次電池の特徴・課題から、正極・電解質など部材毎の開発事例と高機能化への展開、電解質の種類によるセル形状の検討や機能最大化のためのスタック構造の設計、マテリアルズインフォマティクス（MI）を活用した電池材料の網羅的探索まで、専門家による解説を幅広く掲載しています。
　最後になりましたが、本書に快くご執筆賜りましたご執筆者の皆様に心から厚く御礼を申し上げますと共に、本書が金属空気二次電池の開発・発展のお役に立つ1冊となれば幸いです。

市場拡大が期待されるIoT／トリリオンセンサの自立電源として必須の環境発電
～各発電・デバイス技術、市場動向、国内各社の先進的な取り組み事例まで解説～

　　　◎2010年代中頃までのブームとその鎮静化を経て、見えてきた環境発電ビジネスの方向性とは
　　　◎各種発電技術の仕組みと応用面から見た長短所
　　　◎太陽電池，熱電変換，振動発電デバイスの開発動向
　　　◎発電デバイス・センサ・周辺機器・応用システム開発の国内13社の最新取り組み事例
　　　◎海外企業の栄古斉衰、近年の動向、失敗・成功例から見る事業拡大への道...etc

などなど、技術・応用開発の両面から環境発電の今を解説

◆LiBの高性能化に向けた技術動向と電動車・車載バッテリー業界動向を解説◆

＜技術解説編＞
▼LiBの可能性と課題
　・多様な材料の選択・組み合わせ、電極製造技術や充放電条件など、電池設計の組み合わせは無限大。
　　部材や材料の特性を理解しつつ、LiBの可能性を拡げるために―
　・現行電池が抱える安全性の問題。高温下でのサイクル劣化、断熱型暴走反応熱量計試験の結果から
　　熱暴走に至る過程・メカニズムを明らかに。

▼各種電極材料・電極スラリー製造技術の動向
　・炭素系負極材；天然黒鉛・人造黒鉛・ハードカーボン・ソフトカーボンの違い、特徴
　・チタン酸リチウム負極の高容量化研究
　・合金系・シリコン系負極材料の体積変化をいかに抑制するか
　・グラファイト系負極とシリコン系負極の短絡時の安全性比較
　・次世代材料、コンバージョン系負極の可能性、サイクル特性には電解液溶媒種が関係
　・ハイニッケル正極製造の課題に対応するスラリー調製方法
　・PVDF、SBR、アクリル系、PI、無機系バインダの特徴、活物質に合わせた開発マップ
　・良分散・均一な新規スラリー調製方法・装置、レート特性・高温耐久性・出力特性等を従来方法と比較
　・Si負極、SiC複合体、Liドープ、Al負極、導電助剤、セパレータレス電池等の開発動向　　　　　　　などなど！

＜業界動向編＞
▼規制対応で勢いを増す電動化路線、主要自動車メーカの今後の戦略の行方
　・欧州で実績を増やすテスラと迎え撃つドイツ勢、普及型EVはさらに激戦
　・加速するVWの電動化への投資、バッテリーサプライチェーンはどうなる
　・日系各自動車メーカの欧州・中国市場へのEV投入の今後

▼中国の補助金政策・NEV規制の改訂がもたらすもの
　・航続距離条件がよりシビアに―高エネルギー密度のLiBの必要性が高まる
　・HEV優遇で日本メーカに追い風、HEV向けバッテリーの需要高まる？
　・よりフェアな市場環境で期待される日韓バッテリーメーカの巻き返し

▼LiB各社の投資状況・車両メーカとの結びつき、2020年以降の勢力図は
　・補助金カットで苦境に立たされる中国ローカルEVメーカ・バッテリーメーカ
　・CATL、BYDはグローバル車両メーカとのビジネスに移行、安全・信頼性基準の向上が必須に。
　　中国の車載用LiB規格はどう変わったか。

▼中国バッテリー関連企業の動向
　・CATL、BYD／部材メーカの正極・負極・セパレータのトレンド概要
　・CATLのサプライチェーン上にある中国部材メーカ
　・2025年には35万トンとも予想される、中国のリサイクル対象バッテリー。
　　対応政策の状況とリサイクル＆リユースの管理体制、参画企業
　・上記の情報をまとめた中国の証券会社や調査機関の資料も閲覧可能です

最近、「100年に一度の変革期」、「ＣＡＳＥ」や「ＭａａＳ」（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ ａｓ ａ Ｓｅｒｖｉｃｅ）という言葉を、メディアでよく見聞きするようになっているかと思うが、その「ＣＡＳＥ」（コネクティッドカー、自動運転、シェアリング、サービス、電動化）という4つの新しい技術の潮流が自動車産業に押し寄せてきていて、従来の自動車会社も現在のビジネス形態を見直す動きが出始めている。

　この4つの新技術はお互いに関連が深く、そのうち電動車（特にＥＶ）は従来のエンジン車に比べて、主に電気モーターで車を動かすため、制御の応答性の良さや低速域での高トルクのため、自動運転との親和性が高いと言われていたり、更に短距離移動が主なシェアリングサービス（ＭａａＳの先駆的なビジネス）の場合、ランニングコストが少ない電動車（特にＥＶ）は最適であり、今後自動運転車やシェアリングサービス車にも電動車が多く使われていくと予測される。

　更に昨今は地球環境保護が強く叫ばれており、地球温暖化に大きな影響を及ぼす車のＣＯ２排出量の削減規制がグローバルに進んできており、今後増々規制が厳しくなっていく。本来は地球温暖化対策としては、燃料や電力を造りだす段階に発生するＣＯ２量から、車の排出ＣＯ２量までのＷｅｌｌ ｔｏ ＷｈｅｅｌでのトータルなＣＯ２量を削減していくことが必要であるが、現在は車の排出ＣＯ２量削減規制が先行して進んでおり、規制をクリヤーするために車の電動化が急速に進んでいくと予測される。

　本書では、電動化の大きな流れの背景である環境規制の動向や各国の今後の電動化政策の動向に始まり、車からの排出ＣＯ２量と密接に関係する内燃機関の熱効率向上技術や、車の軽量化技術、更には将来を見据えたパワートレーンの動力源ロードマップ、各電動化技術（ＨＥＶ、ＰＨＥＶ、ＢＥＶ（一般に言われる電気自動車）、ＦＣＶ(燃料電池車）等）の特徴と動向、更にＥＶ化で影響を受ける既存製品や新たに今後注目される新製品動向や、今後の電動化普及のキーとなる次世代電池の最新技術動向について、わかりやすく解説する。

電気電子機器の高度の発達に伴い、内部で発生する熱が引き起こす多様な問題が顕在化しています。その対策の有力な手段として、ゴムやプラスチック、接着剤やグリースに熱伝導性を与え、系外に熱を放散させる試みが展開されています。

　元来、ポリマーというのは熱伝導を妨げるという本質的な性質を有しています。その組成物に熱伝導性を付与することは、大きな矛盾への挑戦であり、更に技術的困難性という高い壁との戦いでもあります。この課題解決の一助として、2011年11月に「目からウロコの熱伝導性組成物　設計指南」と題されたセミナーが開かれ多数の参加がありました。セミナー終了後もご質問やご相談の類が続いたため、セミナーの内容をオンデマンドで参照できる技術資料として本講演録が企画されました。

　講演録では、時間の関係でセミナーでは時間をかけて説明できなかった部分や、プログラムから割愛された部分も、新たに稿を起こして組み込みました。配合設計から製造技術、熱伝導測定や理論的考察に至る、あらゆる技術要素の理解と確認が可能となる構成になっています。熱伝導性組成物の担当者ばかりでなく、熱対策に携わるすべての技術者にとって、有用であり示唆に富んだ講演録であると確信し、ここにご案内させていただきます。

　本書は、欧州からの新しい技術潮流である自動車用48V電源システムに対する、最新情報、技術解説、並び我が国に
おける市場戦略指南を盛り込んだ、新しい形の技術書である。本分野並びに他分野を見渡しても、コンサルタント会社に
よる市場動向書籍、並びに技術者による専門技術書は数多く出版されている。しかしながら、技術者、研究者の経験、
知識、実測データをベースに、市場動向予測まで架橋した書籍は数多の出版物の中にほとんど見ることがない。

　本書は、その新しい形の技術指南書として、技術分野と市場分野の隙間に切り込んでいくものである。堅固な技術力、
学会情報、新解析データを基盤として世界の自動車潮流の先を読み解く本書が、我が国の自動車業界における戦略の
一助となれば、著者としてこの上ない喜びである。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(はじめに より抜粋)

＜第４版：発刊にあたって＞

　２００６年の初版から１０年目に第４版を発刊することになりました。
　これほど長い間皆様に読まれるとは想像もできず、講義を聞いた人も６５００名を超えた位になりました。第３版の発行は２０１１年でしたので現在の仕事を始める前で会社員との二足のわらじでしたが、２０１３年に日本レオロジー学会の会長に就任し、会長としての世の中への恩返しを第２の人生で行うために、２０１４年に独立して上田レオロジー評価研究所の代表として、今まで以上に初学者のためのレオロジー入門講座に磨きをかけてきました。

　そのような状況の中で廃刊ではなく第４版の依頼を受けたことは大変幸せに思います。レオメーターを直ぐに触れる環境の中で便利に使えるようになった装置をより広く使ってもらいたいということから、過去の講座で重要視していた古い測定経験の継承というような色合いを少なくして、現在の環境で直ぐにでも使えるようにするという方法に変化してきています。

　レオロジー討論会と関連深い日本化学会のコロイドおよび界面化学部会の副部会長と日本レオロジー学会の会長を同じ時期に経験したことから、化粧品業界をターゲットとした感触とレオロジーを結びつけるサイコレオロジー研究会の設立、希薄溶液で起こるレオロジー現象を対象にした希薄溶液の流動学研究会の設立など分散系を中心にしたレオロジーに前にも増して軸足を移した活動を続けている現在、第4版となるこの本が食品分野、医療分野など従来関連性のない分野の人たちがレオロジーを始めるきっかけになれば存外の幸せです。

　第４版ではデータも最新となり、大幅に書き足したことで、初学者が少し興味を持って次の段階に進む時にでも役立つようにしてあります。最後に１０年もの間、根気強く出版、講演の支援をしてくださったサイエンス＆テクノロジー社に感謝の気持ちでいっぱいです。

２０１６年　上田 隆宣

-----＜ 本書のポイント ＞-----

■固体粒子の分散安定化の要望は、分野を問わず多い。非常に多い。
　裾野の広いテーマでもあり、技術者・研究者の共通の悩みどころでもありましょう。

　どのような粒子を用いるか？　どのような材料を他に加えるか？　どのようなプロセスで加工するか？　どのような環境下で用いるか？

　⇒ 本書は、材料やプロセスの因子など“実際の場面に即した形”で、現象理解と問題解決への糸口が満載。
　⇒ 図表も多く用い、また分散剤や表面調整剤などの化学構造を示し、その設計思想と特徴をも明らかに！


■本書は、分散安定化のみならず。

　添加した配合物にどんな物性面・作業性面で影響を与えるか？ 使用にあたってどのように添加剤を選ぶか？
　その基準あるいは物差しとなるものはあるのか？

　⇒ それには分散剤構造の理解が欠かせない。どう問題解決をはかるか？事例を挙げてアプローチも解説！
　⇒ また、ほとんどオリジナルデータであり、他の引用はない。


■さらに、分散剤以外の添加剤技術、評価方法、新しい分散剤も記述。

　なぜなら、スラリーやペースト・インキなど“塗布する段階での問題”も多いゆえ。
　せっかく分散体を作っても、きちんと塗布できないと評価もできない。
　その本来の性質も引き出すことができない。素材に十分濡れずはじいたり、泡が残ったりして不均一な塗布膜では、評価が定まらない。

　⇒ きちんと塗れてはじめて評価に値し、工業的に意味がある。
　⇒ 濡れ剤・消泡剤やレオロジーコントロール剤など、スラリー等の設計には不可欠の添加剤をも解説。



　本書では、分散実験をする研究者・配合設計者、あるいは分散剤そのもの構造と役割の理解、選定の方法を模索されている方々を対象として記述している。したがって分散に関する理論を説明するのが趣旨ではない。現象の理解と分散不具合の解決にむけて、分散剤を中心に糸口を提示したい。また分散体本来の特性を引き出すために、塗布性を向上させる添加剤技術に関しても述べる。いくつかの事例を通じて、分散配合の考え方を深めることを狙いとする。
2013年　若原 章博　

＜塗布欠陥対策の失敗は、“欠陥メカニズム”の理解が“うやむやなまま”対処してしまうこと！＞

４０年間、塗布の研究と実務に従事した著者が、豊富な図表と分かりやすい式で欠陥の対処・抜本対策を解説！
欠陥対策では、理論とその検証から導き出された「欠陥の発生メカニズム・原因」を考察、それに基づく対策法を解説！
本書を読んで、欠陥への不明瞭な対策への改善、薬品の添加等を行うといった対症療法的な手段から抜け出しましょう！

＜掲載している欠陥メカニズムの例＞
　「リビング」・・・その発生時には何が起こっている？どのような因子が発生要因となっているのか？

　「空気同伴」・・・生産性向上の大敵！同伴空気膜はどういうときに支持体と塗布液膜の間に入り込む？
　　　　　　　　　　理論とその検証から明らかにされたメカニズムの全体像と対策法

　「レべリング」・・塗布膜の表面張力、粘度、膜厚の各因子がどのように影響するか？防止策のアイデア例と考え方

　「段ムラ」・・・・いくつかの主な発生因子と、それぞれの因子と段ムラとの関係を知るための解析方法とは？
　　　　　　　　　　多層のスライド塗布で起こる段ムラ、例えば二層膜では上層と下層の粘度がどのように影響するのか？

　「スジ状欠陥」・・偶発的に発生した単発のスジ状欠陥。要因／原因箇所／欠陥の特徴の３つを整理して解決策を探る！

　「ハジキ」・・・・商品価値を損なうやっかいなハジキ！発生してしまう条件を数値解析から導き出す！