바이오/재료/화학

Fine Chemical_2016.10 특집 (p5~67)

고성능 겔화제의 최전선


●디카르복시산 아미드형 오일 겔화제
(Synthesis and Gel Properties of Dicarboxamide Type Oil Gelators)
Naoji Tokai 외 1인 / 오사카시립 공업연구소 유기재료연구부 연구주임

디카르복시산 아미드형 오일 겔화제는, 단순한 분자 구조로 간단히 합성 가능하며, 다양한 기름을 저농도로 겔화할 수 있다. 이들 겔화제는 탄화수소 사슬길이에 의해 겔화 능력이 변화한다. 또한 탄화수소 사슬길이가 다른 2종류의 겔화제를 혼합함으로써, 2종류의 분자가 혼합한 회합체가 형성된다.

1. 머리말
2. 디카르복시산 아미드형 오일겔화제의 합성과 겔화
3. 디카르복시산 아미드형 오일겔화제의 분자구조와 오일겔의 온도 특성
4. 디카르복시산 아미드형 오일겔화제의 혼합에 의한 겔의 온도 특성 효과
5. 맺음말


 ●Sodium Alkoxides와 Furanone류(類)로 구성되는 2성분 오일겔화제의 개발 
(Investigation of Self-Assembly of Two-Component Organogel System Based on Sodium Alkoxides and Cyclohepta[b]fran-2-one Derivatives)
Masashi Hashimoto / 죠사이(城西)대학 이학부 화학과 준교수

필자들은 8-위(位)에 hydroxy기(基)를 가진 Cyclohepta[b]fran-2-one류(類)와 Sodium Alkoxides의 조합이, 가열공정의 필요 없이 다양한 유기용매를 겔화할 수 있는 2성분계(系)의 겔화제로서 기능하는 것을 발견하였다. 본고에서는, 그 겔화 기구의 해명과 2성분계 겔화제의 겔화 성능에 대해 논한다.

1. 머리말
2. 저분자 오일 겔화제
3. 가열공정이 필요하지 않은 겔화제
4. 이온첨가를 방아쇠로 하는 2성분 겔화제
5. 맺음말


●폴리글리세린 지방산 에스테르의 겔화제에의 응용
(Synthesis of Polyglycerol Fatty Acid Esters as Gelatinizing Agent)
Noriyuki Nakajima 외 1인 / 도야마현립대학 공학부 생물공학과 교수

폴리글리세린 지방산 에스테르는 클리세린을 축합(縮合)한 폴리글리세린과 지방산을 에스테르 결합시킨 식품용 유화제이다. 이것은 식품첨가물로서, HLB의 폭이 넓기 때문에 다른 유화제와 비교하여 보다 넓은 범위에서 이용되고 있다. 필자들은, 정밀유기합성 방법을 사용하여, 단일 중합도(重合度)를 갖는 고순도의 곧은 사슬모양(Straight Chain) 및 고리모양 폴리글리세린과 그 지방산 에스테르의 합성검토를 시행해 왔다. 본고에서는 곧은 사슬 모양 지방산 에스테르의 특성과 겔화제에의 응용을 정리하여 보고한다.

1. 머리말
2. 중합도나 입체화학을 제어한 폴리글리세린 및 각종지방산 에스테르 합성
3. 폴리글리세린 지방산 에스테르의 특성과 유지 겔화 작용
4. triglycerol di 지방산 에스테르의 경피흡수 촉진작용에의 검토
5. 맺음말


●광중합성(光重合性) 오르가노겔의 특성과 전망
(Properties and Outlook on Photopolymerizable Organogels)
Kenichi Aoki / 도쿄이과대학 이학부제2부 화학과 부교수

본고에서는 유기용매 안에서 분자 집적에 의해 물리겔을 형성하고, 그 후의 광조사(光照射)에 의해 중합반응을 일으키는「광중합성 오르가노겔화제」에 대해 개관한다. 디아세틸렌 계 오르가노 겔화제는 그 대표적인 예이며, 발생한 겔에의 자외(紫外) 광조사에 의해 1,4-부가중합을 일으키고, 겔 안에 π공역(共役) 중합체인 폴리디 아세틸렌이 형성된다. 여기서는 디아세틸렌 겔화제에 관한 연구의 역사적 배경에서 출발하여, 필자들에 의해 근년 발견된 새로운 디아세틸렌 겔화제의 특성이나 응용 전개의 가능성에 대해 서술한다. 또한, 메타크릴 계 광중합성 겔화제에 대해서도 언급하며, 이들 겔화제를 이용한 분자배열상태의 고정화나 새로운 디바이스 구축 등, 의미 깊은 사례에 대해서도 소개한다.

1. 머리말
2. 디아세틸렌형 오르가노겔화제
3. 그 외의 광중합겔과 응용전개 예
4. 맺음말


●셀룰로스 계 증점제(增粘劑)의 배터리에의 응용 전개
(Applied Development to the Battery of the Cellulose-based Thickener)
Atsushi Sanuki 외 1인 / 제일공업제약㈜ 기능화학품개발연구부 응용그룹 주임연구원

카르복시메틸 셀룰로스(CMC)는 수용성 셀룰로스 유도체이며, 그 뛰어난 분산증점 특성 때문에 지금까지 많은 분야에 응용되어 왔다. 근년에는 모바일 기기나 전기자동차 등의 보급에 따라 시장의 성장이 주목되는 리튬이온 2차배터리(LiB)에도 사용되고 있다. LiB에 있어서의 CMC의 역할과 성능에의 기여에 대해서 정리했다.

1. CMC의 기초적 성질
2. CMC와 LiB
3. LiB용 CMC에 요구되는 성능
4. 전극 제작
5. LiB용 고점도 CMC의 성능
6. 맺음말


●이온성 고분자 겔화제의 개발
(Development of Ionic Polymer Gelator)
Mikihiro Takasaki / 간토(關東)화학㈜ 기술·개발본부 중앙연구소 제3연구실 연구원

전기화학 디바이스에의 응용을 목표로, 이온성 고분자 겔화제를 발표했다. 이 겔화제는 아미노기를 갖는 고분자와 가교제(架橋劑)(다가(多價)의 TFSA화합물, TFSA : (Bis (trifluoromethanesulfonyl) amide))로 구성된다. 양자를 용매 안에서 혼합하면, 고분자와 가교제가 반응하여, 가교부가 TFSA를 대(對)이온(counter ion)으로 하는 오늄염(onium salts)을 형성하여 겔화한다. 이 겔화제로 얻을 수 있는 전해액 겔은 전해액 본래의 도전율(導電率)을 유지하면서, 또한 고온에서도 겔을 유지 가능한 특성을 보인다.

1. 머리말
2. 겔화제의 설계
3. 전기화학 디바이스에의 응용을 위한 평가
4. 다양한 용매에의 적용
5. 맺음말


[Market Report]

●배터리용 재료·케미칼 시장 2015

2015년의 1차배터리·2차배터리의 합계 출하수량은, 전년 대비 1.4% 늘어난 43억 400만개였다. 2차배터리는 2010년에 민생수요 회복, 차량탑재용 리튬이온 배터리의 시장이 열리면서 높은 성장을 달성했지만, 2011년은 동일본대지진의 영향으로 인해 전년 대비 생산량이 감소했다. 2012년은 에코카 보조금의 영향으로 자동차생산은 증가하고, 2013년은 반동으로 약간 감소했다. 그러나 환경부하경감에 대한 요청은 높고, 2013년을 바닥으로 증가로 돌아섰다. 1차배터리도 하락 추세는 멈추었다. 배터리용 구성 재료는 사용되는 배터리의 출하수량에 거의 비례한 추이를 보인다. 다양한 휴대기기에 사용되고 있는 리튬이온 배터리용 구성 재료나 하이브리드 자동차용 수요 확대에 추가하여, 전기자동차 용 수요에 큰 기대가 모이고 있다.

1. 배터리 시장의 개요
2. 개발 동향과 구성 재료
3. 2차 배터리 구성 재료 시장

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