hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ナノスケール液液二相系における電荷移動共役の機構解析と分離化学への応用

ナノスケール液液2相系における電荷移動共役を明らかにするために、系の基礎的性質の解明と異なる液液系の構築に重点を置いて研究し、また、それに付随して明らかになった新しい事実・現象・法則である液液界面の電気化学的不安定性に関する研究を展開した。電荷移動共役のもっとも単純な系として、表面が分子レベルで規定された自己組織化単分子膜上に展開したイオン液体薄膜を用いるイオン移動-電荷移動共役系を構築し、その挙動を明らかにした。2.微小液液界面における電荷移動を、(1)イオン液体エマルションにおける電位決定機構、(2)ガラスピペット尖端に形成した微小液液界面におけるイオン移動-電子移動共役を利用する電子移動速度の決定、(3)AOTを利用した逆ミセル空間における蛍光分子周辺の溶媒ダイナミクス、(4)巨大ユニラメラベシクルにおける電位制御下でのイオン移動、の四つの側面から研究した。また、この研究の過程で明らかになってきた界面の電気化学的不安定性が界面の熱力学的安定条件からの逸脱であることを証明し、この不安定性が多くの系で見いだされることを明らかにした。もうひとつの大きな派生的成果は、疎水性イオン液体と水からなる新規な2相系の電気化学的性質の解明である。この界面電位差の性質を理論的に基礎付け、同時に立証した、また、界面の構造に関する研究を展開した。これらの基礎研究は実用に直接結びつくものであり、イオン液体塩橋はその好例であることを示した。すなわち、本研究の過程で発見した概念的に新しいイオン液体塩橋がこれまで100年の間、使われ続けてきた塩化カリウム塩橋に取って代わる可能性を持つことを実証した。また、イオン液体薄膜等、ナノスケール電荷移動共役に用いるシステム構築のための基板として有用な、ナノスケールで配列が制御された自己組織化単分子膜の研究を展開し、多くの知見を得た。今年度は、研究体制を形成することを第一義的な目標とし、装置の導入と運用経験の蓄積、解析法の習得を行うとともに、新しい系の開発に取り組んだ。金属の単結晶表面の上に形成される自己組織膜を用いた薄膜をデザインするために必要な表面に存在する分子の振動スペクトルを得るために、偏光変調赤外分光装置(PM-FTIR)を導入した。これを用いて、金単結晶上に吸着した芳香族系チオール分子の配向解析を行い、芳香環に存在する置換基が配向に与える効果を明確にした。この結果は、別に求めた広帯域和周波発生スペクトル解析結果とよく一致する。微小液液2相系を構築する新しい流体である常温溶融塩(RTMS)を合成し、RTMSと水との界面の電気化学的性質を詳しく検討した。1-オクチル-3-メチルイミダゾリウムとビストリフルオロメチルイミドをそれぞれ構成カチオンとアニオンとするRTMSでは、RTMS|W界面は非分極性であるが、より疎水性のカチオンであるテトラヘキシルアンモニウムイオンなどを用いると、界面を外部から分極できることを明らかにした。分極できる電位窓は約300mVであり、この範囲に標準イオン移動電位を持つイオンのイオン移動をサイクリックボルタンメトリー(CV)で記録できることを示した。金表面に形成させたRTMS薄膜に酸化還元活性なデカメチルフェロセンを溶かし、この基板を電解質水溶液に浸してCVを記録した。この挙動の解析から、RTMS|W界面の電位応答を詳しく調べることができた。また、薄膜の厚みを購入したエリプソメータを用いて解析した。

今年度は、昨年度に確立した実験系を用いて、常温溶融塩(RTMS)|水(W)界面の分極性の検討、電位応答の検討、イオン移動反応の検討を中心に行った。同時に、新しいいくつかのRTMSの合成を試みた。また、抽出系にも重要な役割を果たすと期待されるRTMS微粒子系の創成とその基礎的性質の検討を行った。金表面に重層した1-methyl-8-octylimidazoliumカチオンとbis(trifluoromethylsulfonyl)imideあるはbis(perfluoroethylsulfonyl)imideアニオンからなるRTMS膜に酸化還元活性種を溶かしてサイクリックボルタモグラム(CV)を記録することにより、RTMS|W界面の電位応答をCVのピーク電位のシフトとして検出した。電位がW相中に存在するRTMS構成イオンの活量に対してネルンスト応答することを確認できた。CV記録時にRTMS|W界面を横切る電流がRTMS|W界面の電位をシフトさせることに注意を払う必要がある。いくつかの分極性RTMS|W界面についてイオン移動をCV測定により調べた。RTMS相の大きな溶液抵抗の効果を無視しうるためには、外径数ミクロン程度のガラス毛細管の先端に作ったRTMS|W界面を用いることが有効であることがわかった。新しく合成した常温溶融塩のうち、diisooctylsulfosuccnate(DOSS^-)をアニオンとし4級アンモニウムイオンをカチオンとする新規RTMSを、微粒子として水溶液中に分散させ、ゼータサイザーに新しく追加した電気泳動測定装置を用いて、電気泳動度を測定した。別にもとめた界面電位差と比較し、界面へのDOSS^-の吸着が界面電位差に依存して生じ、移動度に影響を与えることを明らかにした。今年度は、常温溶融塩(RTMS)水|(W)界面の電気二重層の研究、参照電極用の塩橋として実際に応用可能なゲル化RTMSの電位応答の検討、分極性RTMS|W界面を横切るイオン移動並びに促進イオン移動の研究を行った。また、昨年度に確立したRTMS微粒子を用いる電気二重層構造とゼータ電位との関係について研究した。RTMSに溶解したフェロセン及びその誘導体とW相に溶かしたフェリシアンイオンとの間の電子移動反応速度を、両相に溶かした電位決定イオンの分配比を変えて測定する事に初めて成功した。興味深いことに、RTMS|W界面における電子移動速度定数は、1,2-dichloroethane|W界面の場合より一桁程度大きい。4級アンモニウムをカチオン、bis(2-ethylhexyl)sulfosuccinate(BEHSS)をアニオンとするRTMS微粒子のゼータ電位をRTMS|W界面の電位差と関連づけて解析した。
親の離婚を経験した子どもたちの心理学的理解とケアのあり方に関する研究

本研究は、1両親の離婚を経験した子どもたちの心理的苦境やそのプロセスを、回想的インタビュー調査等による子どもたちの語りを通じて理解し、2子どもたちのリジリエンスや回復力につながる要因を分析し、3学校現場等をはじめとして、子どもたちに関わる対人援助職による適切なケアや支援のあり方を探求し、4わが国における子どもたちのケア・プログラムの導入を試みたものである。結果として、離婚の悪影響が深刻化する悪循環プロセスおよび子どもたちのリジリエンス要因が明らかとなり、そのような子どもたちへの適切なケアのあり方が検討され、米国で開発された親の離婚を経験した子どもたちへのケア・プログラムの導入が着手された。研究2年目に当たる当該年度においては、1.親の離婚を経験した子どもたちへのインタビュー調査による質的研究の完遂、2.その結果を主要な枠組みとしての研究代表者・研究協力者等による臨床的援助やケア実践例の検討、3.学校教育現場で子どもたちにかかわる教員らへの質問紙調査、インタビュー調査、4.親の離婚を経た子どもたちに対する国内外のケア・プログラムの調査、視察等を行った。その結果、1.質的研究により子どもたちの不調や不適応、さらには回復力につながる要因が詳細に分析され、2.その結果を踏まえ、学校現場や家庭裁判所などの実践現場における子どもたちへの配慮やケアのありかたが検討された。また、3.教員らに対する質問紙調査やインタビュー調査により、親の離婚を体験している子どもたちへの教員のケアの意識のありようが明らかとなった。さらに、4.米国における離婚の移行期にある家族や子どもへの代表的なケア・プログラムであるFIT(Family In Transition)を視察、ファシリテーター養成訓練を受講し、我が国へのFIT(日本版はFAIT)導入の試み(マニュアル翻訳、プログラム試行実践、ワークショップ開催など)に着手した。当該年度の研究成果により、親の離婚を経験した子どもたちに対する適切な理解がなされ、心理的ケアや支援のありかたが具体的に示され、さらに、それを踏まえることによって実際の臨床実践におおいに役立ち、ケア・プログラムの導入にまで着手できたことに鑑み、重要かつ意義のある成果があがっていると考えられる。研究初年度に当たる当該年度においては、1.両親の離婚を経験した子どもたちの心理的苦境やそのプロセスを子どもたちの語りを通じて、実情に即して共感的に理解し、2.子どもたちの不調や不適応、さらには回復力につながる要因を詳細に分析することに主眼をおいた。方法は、主としてとしてインタビュー調査による質的研究である。その結果、離婚の悪影響が深刻化するプロセスとして、<子どもの家族関係修復への献身的な試み、親への気遣い、配慮、忠誠心などが報われない>⇒<無力感、自責の念、恥の感情、自己効力感や自尊感情の低下>⇒<周囲の子どもたちとの隔たりや孤立、しばしば教師からも否定的に見られる、大人全般への不信>⇒<学校や社会からの閉じこもり→非常に低い自己評価、強い無力感、希望の喪失>といった悪循環が見出され、それは同時に、離婚にまつわる子どもの語りや言葉が奪われてゆくプロセスでもあることが明らかとなった。その結果を踏まえて、援助のポイントとしては、1.離婚の悪影響の深刻化のプロセスを理解していること、2.子どもの関係改善への献身的な試み、親への気遣い、配慮、忠誠心、などが少なくとも誰かに承認され、親の離婚にまつわる子どもの「語り」が、配慮や思いやりのもとで聴き入れられること、3.人への信頼や人との出会いにある程度は開かれ、先生や友人など家庭外での対人関係や居場所に支えられること、4.いわゆるインテンシブな心理療法よりも、さりげない援助や声かけ、自尊感情が保たれるような日常生活場面でのやりとりが大切なこと、などが考えられた。当該年度の研究成果により、親の離婚を経験した子どもたちに対する適切な理解がなされ、心理的ケアや支援のあり方の可能性が具体的に示されたという点で、重要かつ意義のある結果であると考えられる。研究の最終年度である当該年度においては、1.親の離婚を経験した子どもたちへのインタビュー調査による質的研究の最終的なまとめ、2.学校教育現場で子どもたちにかかわる教員らへの質問紙調査・インタビュー調査の最終的なまとめ、3.離婚移行期にある子どもや家族に対するケア・プログラム日本版(FAIT ; Family In Transition)の地方公共団体における試行実践などを行い、以上の具体的研究や活動に関する学会発表や研究論文作成を行った。また、研究代表者や研究協力者らが関与する小学校や中学校における教員研修、教育相談担当教員や養護教員のための研修会、家庭裁判所調査官や調停委員のための研修会等において、本研究結果に即した啓蒙的活動を行った。

本研究により、親の離婚や長引く夫婦間葛藤がなどの一連のプロセスが、どのように子どもたちの心理社会的困難につながってゆくのかが明らかにされたとともに、そこからの子どもたちの回復プロセスの実際、および、いかなる要因が子どもたちのリジリエンスや回復のための資源になりうるのかが詳細に分析、考察された。一方で、子どもたちの主たる支援資源である学校教員らの認識としても、親の離婚を経験している子どもたちに対するケアの必要性を実感しており、実際、志ある教員の熱意や思いやり、個人的なかかわりに助けられている子どもたちは少なくないが、学校システム全体の問題として、子どもたちの心理社会的困難の実情やニーズが共有されていないという課題も示された。結論として、本研究の知見は、子どもたちの支援にかかわる実践現場における具体的かつ効果的なケアや支援に活かされ、親の離婚を経験した子どもたちのケア・プログラムの立ち上げにも貢献したというという点で、意義あるものであったと考える。臨床心理学当初、当該年度においては、1.研究初年度の親の離婚を経験した子どもたちへのインタビュー調査による質的研究の完遂、2.その結果を主要な枠組みとしての研究代表者・研究協力者等による臨床的援助やケア実践例の検討、3.学校教育現場で子どもたちにかかわる教員らへの質問紙調査・インタビュー調査、4.親の離婚を経た子どもたちに対する国内外のケア・プログラムの視察・調査が予定されていた。研究実績の概要に記載した通り、14のすべてがおおむね順調に推移している。当初、研究初年度である当該年度においては、1.基礎的調査研究、2.インタビュー調査、3.研究協力者らとの援助実践例研究の準備、着手が予定されていた。このうち、2.インタビュー調査に関しては順調に進展しており、既に来年度の達成目標に近い成果を挙げている。さらには3.援助実践例に関する研究も着手されている。ただし、1.基礎的調査研究のうち、海外のケア・プログラム等の調査・視察等に関しては、スケジュール調整が困難等の理由で十分に実施されているとはいえない。平成26年度においては、これまでの研究を総括した総合的検討・考察を行うとともに、各研究成果を家族心理学会、家族心理学研究等に発表してゆく。同時に、研究代表者・研究協力者による臨床実践や啓蒙的活動を通じて、研究結果を実践現場に還元し、援助ニーズの高い子どもたちを支援してゆく。また、離婚を経験している家族や子どものケア・プログラムの紹介や導入の試みを進め、必要に応じて海外の研究者の招へいによる当該テーマに関するワークショップの開催を行う。平成25年度においては、1.平成24年度に十分に実施できなかった、国内外のケア・プログラム等の調査・視察を行うとともに、引き続き必要に応じて文献研究等を追加して行う。2.子どもに対するインタビュー調査に関しては、質的研究の最終段階にあり、作業終了後直ちに、学会学術誌への投稿の手続きに入る。3.研究代表者、各研究協力者による臨床的援助やケア実践例の分析・検討を進める。4.学校教育現場で子どもたちにかかわる教員へのインタビュー調査、質問紙調査を試みる。これは、前年度における研究代表者・研究協力者間の研究ミーティングで提起されたものである。5.なお、研究協力者に関しては、転勤、配置換えなどの事情に応じて、適宜、相応の者への協力を要請する。
病害虫拡散予測および制御に関わる順応的最適化システムの構築と社会実装

森林資源環境を取り巻く諸問題は複雑で、木材生産のみならず、生態系サービスへの関心も強まる中、現場における意思決定が難しくなっている。そのような現状で、意思決定をサポートするため、本研究では、病害虫の拡散を把握した上で、その被害を制御するためにどのように環境資源を管理していくかを提案するためのシステム構築を目指している。本研究は、過去の被害履歴や制御履歴のはっきりしているナラ枯れを対象とした。当初は、山形県森林研究研修センター協力のもと、山形県のみを対象とする予定だったが、新潟県森林研究所の協力も得られることになった。平成31年度は、主にデータ収集と、拡散モデル構築に向けたデータ準備を行なった。山形県森林研究研修センターが管理する林地において、無人小型航空機UAV(ドローン)による空撮を行い、高解像度のナラ枯れ画像を入手した。2018年に枯れた樹木を把握するため、8月下旬から9月中旬にかけて空撮を行ない、2017年までに枯れた、葉のついていない枯れ木と、2018年に枯れた葉の付いた枯れ木を、画像上で区別できるようにした。さらに、ドローン空撮に合わせて、現地調査を行い、樹種・直径・樹高に加え、ナラ枯れをもたらすキクイ虫であるカシノナガキクイムシの穿孔数、樹木の生死を記録した。また、基盤地図上で解析していくため、ドローン空撮画像から、歪みを補正したオルソフォトを作成した。オルソフォトから枯れを抽出し、その成果は第130回日本森林学会大会で発表した。この、ドローン空撮画像から枯れを抽出する技術は、本研究のみならず、林地の現状把握等に現場で広く使える手法であると考える。教師データ・検証データとして利用するための継続調査データは、これまで山形県森林研究研修センターより提供を受けていた過去30年分の枯れ現地調査データ(メッシュデータ)に加え、その元になるより詳細なデータを入手した。さらに、新潟県森林研究所からも、過去数十年分の現地調査データ(メッシュデータ)の提供を受けることになっている。また当初は、スペクトルカメラを搭載したドローンによって空撮し、NDVI (Normalized Difference Vegetation Index:正規化植生指数)により枯れを抽出する予定だったが、今回はドローンに標準搭載されているRGBカメラを利用した。RGB画像で解析できれば、より汎用的な手法を確立できると考え、植生らしさの指標となるVARI (Visible Atmospherically Resistant Index)や、深層学習を用いて枯れ抽出を試み、手法を比較した。RGB画像を使った解析に時間を費やしてしまったものの、概ね予定通り進んでいる。山形県、新潟県のミズナラ・コナラ林において、およそ8時期をカバーする衛星画像を入手する予定であり、ドローン空撮画像で得られた枯れを元に2018年の枯れを特定し、それを教師データとして深層学習を用いて時系列枯れデータを構築する。その時系列データからセルオートマトン法を用いた拡散モデルを用いて将来の時空間変動を仮定し、拡散パターンを予測する。セルオートマトン法は、格子状のセルを用いて自然現象を模する離散的計算モデルで、様々な条件が複雑に関わって拡散する際に、その空間的な拡散メカニズムを記述することを得意とする。そして、被害費用及び制御コストを、県や市町村が公開している各種統計資料、現地での聞き取り調査をもとに収集し、ナラ枯れ拡散を最小コストで制御するための最適な管理の時空間配置に向けた分析を行う。最終的には、GISを基盤として、上記の結果を地理情報システムと連動させ、出力・可視化する。そして、制御管理計画を県庁に提案する見込みである。

平成31年度は、主にデータ収集と、拡散モデル構築に向けたデータ準備を行なった。当初は、山形県森林研究研修センター協力のもと、山形県のみを対象とする予定だったが、新潟県森林研究所の協力も得られることになった。教師データ・検証データとして利用するための継続調査データは、これまで山形県森林研究研修センターより提供を受けていた過去30年分の枯れ現地調査データ(メッシュデータ)に加え、その元になるより詳細なデータを入手した。さらに、新潟県森林研究所からも、過去数十年分の現地調査データ(メッシュデータ)の提供を受けることになっている。また当初は、スペクトルカメラを搭載したドローンによって空撮し、NDVI (Normalized Difference Vegetation Index:正規化植生指数)により枯れを抽出する予定だったが、今回はドローンに標準搭載されているRGBカメラを利用した。RGB画像で解析できれば、より汎用的な手法を確立できると考え、植生らしさの指標となるVARI (Visible Atmospherically Resistant Index)や、深層学習を用いて枯れ抽出を試み、手法を比較した。RGB画像を使った解析に時間を費やしてしまったものの、概ね予定通り進んでいる。山形県、新潟県のミズナラ・コナラ林において、およそ8時期をカバーする衛星画像を入手する予定であり、ドローン空撮画像で得られた枯れを元に2018年の枯れを特定し、それを教師データとして深層学習を用いて時系列枯れデータを構築する。その時系列データからセルオートマトン法を用いた拡散モデルを用いて将来の時空間変動を仮定し、拡散パターンを予測する。セルオートマトン法は、格子状のセルを用いて自然現象を模する離散的計算モデルで、様々な条件が複雑に関わって拡散する際に、その空間的な拡散メカニズムを記述することを得意とする。そして、被害費用及び制御コストを、県や市町村が公開している各種統計資料、現地での聞き取り調査をもとに収集し、ナラ枯れ拡散を最小コストで制御するための最適な管理の時空間配置に向けた分析を行う。最終的には、GISを基盤として、上記の結果を地理情報システムと連動させ、出力・可視化する。そして、制御管理計画を県庁に提案する見込みである。当初は空間解析用のソフトウェアを購入する予定だったが、所属が変わったためにアカデミック価格を利用できなかったため、次年度に持ち越して正規価格で購入する。支出が多くなった分は、打ち合わせと調査を一括で行い旅費の支出を抑えるので、次年度使用額に支障はない。
社会教育における美術教育プログラム開発プロジェクト

本年度は萌芽研究の最後となり、これまでの研究・実践に対する総括の時期となった。これまで美術鑑賞プログラム開発(平成14年度)とワークシートの作成、学生教育のためのワークショップ実施を中心に、昨年度は「越後妻有トリエンナーレ」への参加を行うことができた。特にワークショップの実践は、島根県立美術館を場とし、美術館学芸員の協力を得て行うことができた。今年度はこのワークショッププログラムの確立と学生教育(人材養成カリキュラム)の側面の充実を中心に研究を行った。平成16年7月31日8月23日までのほぼ毎週末、島根県立美術館において「ポコッと発掘!現代化石」というオープンスタジオ形式のワークショップを実施(参加者300名以上)することができた。ワークショップの企画・立案、試作品の製作、広報用ポスター、チラシのデザイン、ワークショップの実施マニュアル、事前シミュレーション、ワークショップの実施、という一連の流れを人材養成のカリキュラム化することができた。美術館学芸員とワークショップの日程、目的、活動の方向性を事前に確認することにより、美術館側にも迷惑をかけることなく上記のカリキュラムを消化できたことは本プロジェクトの有効性を証明する大きな成果であろう。全てを教員側が決定するのではなく、学生の企画を発表・討議させることにより、自分たちの企画という意識を生じさせたことはワークショップの成功に大きな原動力となった。また、本研究は本学部生涯学習課程造形美術コースの「造形美術社会実習」とリンクしている。来年度で最後を迎える「実習」をまとめる形で研究の成果を論文にする予定である。本年度の研究は,現在島根県立美術館の協力の下に実施している「造形美術社会実習」の内容を充実させ,来年度以降実施する社会教育施設でのワークショップ(以下W.S)の内容検討とその環境整備を行った。(1)「造形美術社会実習」の内容については県立美術館における企画展「世界遺産ポンペイ展」の関連事業「モザイク工房」の準備・運営として実施した。オープンスタジオ形式のW.Sの実施に関してその準備と試作品の制作等を含めた教材の検討,実際の指導場面でのノウハウ等を積み上げることができた。学生教育の面でもまたW.S参加者の感想からも概ね好評な結果が得られた。来年度以降のW.Sについてはこの研究成果をもとに美術館での実践はもちろんのこと美術館以外での場における可能性を考える段階にきていると思われる。(2)環境整備については,本年度は主にグラフィックデザインが可能なパソコンとそのソフトの購入を重点的に行った。学生のパソコンへの習熟については早い段階から実施することが望まれる。環境が整備されたことによって今後の研究に応用できるだけの技能を持った学生が育成されつつある。これは本プロジェクトのもうひとつの側面である学生教育と人材養成という面で成果を見せつつある。今後はW.Sに活用するチラシやポスター,ワークシートのデザイン,そしてプロジェクターを活用したビジュアルな映像教材の開発も視野に入れている。なお,本年度の「造形美術社会実習」の概要と問題点等については島根大学教育学部紀要第36号に『社会教育における美術教育の可能性について-島根県立美術館との連携による造形美術社会実習の試みから-』(川路,石上共著)において報告している。本年度の研究は,昨年度から継続している島根県立美術館における「造形美術社会実習」の内容を充実させる研究とともに,小谷、石上の両名による「越後妻有アートトリエンナーレ2003」への学生との協同参加に関する研究の2つを行った。(1)「造形美術社会実習」の内容については県立美術館における企画展「斎藤義重展」の関連事業「うきうき絵画」の準備・運営として実施した。小学生中学生を対象とした人数・時間の制限を設けたW.Sの実施に関してその準備と試作品の制作等を含めた教材の検討,実際の指導場面でのノウハウ等を積み上げることができた。今年度は特に斎藤義重という作家を通じて、現代美術というものを体験的に理解するために、学生教育の面でも学芸員による現代美術についての講義を実施するとともに、W.S参加者に伝えるための指導者マニュアル作りに力点を置いた。(2)本年度は美術館以外での美術を通しての社会教育実践として「越後妻有アートトリエンナーレ2003」に参加した。美術や造形活動の本質となるものが<人と人>との相互の関係性を基盤に成り立っているという認識のもと、学生が作品の制作、準備、運搬、展示、ワークショップ、地域やボランティアとの関わり等様々な場面を通して相互に教育されていくプロセスについて実践を通して検証した。教官と学生の共同作業として行われたこのプロジェクトは、成形したアクリルを「磨く」という単純で基本的な繰り返し作業の中から生まれた、硬直化した「芸術」概念に対するアンチテーゼであった。里親(磨き役)となった学生が、それを持ってトリエンナーレに参加し、展示、ワークショップや日々の生活の中で他者と関わることによって、<モノ>を介在した<コト>の生成に挑戦した。このプロジェクトには多くの学生が参加するとともに、トリエンナーレという「場」において自らが制作し、和「美術」を介した教育活動が実践できたことは大きな成果であった。

平成16年7月31日8月23日までのほぼ毎週末、島根県立美術館において「ポコッと発掘!現代化石」というオープンスタジオ形式のワークショップを実施(参加者300名以上)することができた。ワークショップの企画・立案、試作品の製作、広報用ポスター、チラシのデザイン、ワークショップの実施マニュアル、事前シミュレーション、ワークショップの実施、という一連の流れを人材養成のカリキュラム化することができた。美術館学芸員とワークショップの日程、目的、活動の方向性を事前に確認することにより、美術館側にも迷惑をかけることなく上記のカリキュラムを消化できたことは本プロジェクトの有効性を証明する大きな成果であろう。全てを教員側が決定するのではなく、学生の企画を発表・討議させることにより、自分たちの企画という意識を生じさせたことはワークショップの成功に大きな原動力となった。また、本研究は本学部生涯学習課程造形美術コースの「造形美術社会実習」とリンクしている。来年度で最後を迎える「実習」をまとめる形で研究の成果を論文にする予定である。
北海道における海女出稼ぎ漁と磯まわり漁業の関係史研究

本研究は、明治期から昭和戦前期の北海道利尻島・礼文島、松前小島における海女の活動に焦点を当てて、海女出稼ぎ漁の歴史、および海女の道具・技術、さらには海女が採取した海産物の流通・利用、資源保全の実態などを、歴史学・民俗学の双方向から調査・分析を行う。その上で、北海道における海女出稼ぎ漁の歴史を明らかにするとともに、磯まわり資源の保全を取り巻く様々な環境の変化と、こうした状況への対応を考察することを目的としている。平成30年度は、大正初期に利尻・礼文島沿岸で実施されたアワビ貝移殖事業に関する報告書(『利尻郡鬼脇村仙法志村鮑移殖復命書』(1913年)など、北海道立総合研究機構水産研究本部中央水産試験場専門図書館所蔵)から、同事業において、志摩地方出身で利尻島在住の海女が雇われ、「種アワビ」の採取及び利尻・礼文島沿岸域への放入に従事したことを確認した。また、明治期から大正期の『小樽新聞』、『樺太日々新聞』掲載のコンブやアワビ、テングサなどの磯まわり資源に関する記事を収集・整理するとともに、記事内容のデータベース化を行った。新聞資料調査から、明治期から大正期の北海道日本海沿岸地域、樺太亜庭湾沿岸地域における採取物の種類・採取期ごとの漁況や、採取物の加工商品の流通・販売、道内外の商況など、海女出稼ぎ漁を取り巻く環境を再検討する作業を進めることができた。今後も引き続き新聞資料調査を継続して、海女出稼ぎ漁に関する記事の収集を続ける必要がある。平成30年度は、研究代表者が勤務する博物館における業務が予想以上に錯綜したこともあり、当初に予定していた本州・北海道内における現地調査を十分に実施することができなかった。以上の理由により、現在までの進捗状況は遅れている令和元年度は現地調査等の研究の実施期間を十分に確保するとともに、平成30年度の計画で実施できなかった調査については適宜修正を行い、調査を実施することで研究を推進させる。本研究は、明治期から昭和戦前期の北海道利尻・礼文島、松前小島における海女の活動に焦点を当てて、海女出稼ぎ漁の歴史、および海女の道具・技術、さらには海女が採取した海産物の流通・利用および資源保全の実態などを、歴史学・民俗学の双方向から調査・分析を行う。その上で、北海道における海女漁の歴史を明らかにするとともに、磯資源の保全を取り巻く様々な環境の変化と、こうした状況への対応を考察することを目的とする。平成28年度は、研究代表者が勤務する北海道博物館において、同館所蔵の磯まわり漁具の再調査を実施した。また、北海道立図書館、函館市中央図書館において明治から大正期の『小樽新聞』、『函館日日新聞』、『樺太日日新聞』調査、市立函館博物館において函館地方の磯まわり漁具の調査を実施した。新聞資料調査では、明治から大正期における磯まわり漁業や磯まわり資源の採取・加工・利用、海産物市況に関する記事を中心に調査を行ない、記事内容のデータベース化を進めた。新聞資料調査の結果、北海道の漁業・水産業に関するもの、とりわけ、ニシン漁・ニシン粕生産に関するもの、コンブなど磯まわり資源に関連する記事を筆頭に、漁種・漁期ごとの漁況や、加工商品の生産・流通、その商況、他地域の動向、北海道への経済波及などを報じる新聞記事を収集することができた。『函館日日新聞』の閲覧調査は、北海道松前小島で出稼ぎ漁を行っていた石川県舳倉島の海女の記事を収集するためのものであり、『小樽小樽新聞』の調査は、北海道利尻・礼文島の海女出稼ぎ漁に関する情報を収集するためのものである。今後も引き続き閲覧調査を継続して、舳倉島の海女に関する記事の収集を続ける必要がある。平成28年度は、研究代表者が勤務する博物館内における業務が予想以上に錯綜したこともあり、当初に計画していた現地調査を十分に実施することができなかった。以上の理由により、現在までの進捗状況はやや遅れている。平成29年度は、研究代表者が勤務する北海道博物館において、同館所蔵の磯まわり漁具の再調査を実施して、それぞれの資料が有する特徴などの整理を行った。『小樽新聞』の調査は、主に小樽・積丹半島を中心とする地域の磯まわり漁や海産物の加工・販売、商況、北海道利尻島・礼文島の海女出稼ぎ漁に関する情報を収集するためのものである。『樺太日々新聞』の調査は、樺太亜庭湾沿岸地域の磯まわり漁などに関する情報を収集するためのものである。

平成29年度は、研究代表者が勤務する博物館における業務が予想以上に錯綜したこともあり、当初に予定していた本州・北海道内における現地調査を十分に実施することができなかった。以上の理由により、現在までの進捗状況は遅れている。本研究は、明治期から昭和戦前期の北海道利尻島・礼文島、松前小島における海女の活動に焦点を当てて、海女出稼ぎ漁の歴史、および海女の道具・技術、さらには海女が採取した海産物の流通・利用、資源保全の実態などを、歴史学・民俗学の双方向から調査・分析を行う。その上で、北海道における海女出稼ぎ漁の歴史を明らかにするとともに、磯まわり資源の保全を取り巻く様々な環境の変化と、こうした状況への対応を考察することを目的としている。平成30年度は、大正初期に利尻・礼文島沿岸で実施されたアワビ貝移殖事業に関する報告書(『利尻郡鬼脇村仙法志村鮑移殖復命書』(1913年)など、北海道立総合研究機構水産研究本部中央水産試験場専門図書館所蔵)から、同事業において、志摩地方出身で利尻島在住の海女が雇われ、「種アワビ」の採取及び利尻・礼文島沿岸域への放入に従事したことを確認した。また、明治期から大正期の『小樽新聞』、『樺太日々新聞』掲載のコンブやアワビ、テングサなどの磯まわり資源に関する記事を収集・整理するとともに、記事内容のデータベース化を行った。新聞資料調査から、明治期から大正期の北海道日本海沿岸地域、樺太亜庭湾沿岸地域における採取物の種類・採取期ごとの漁況や、採取物の加工商品の流通・販売、道内外の商況など、海女出稼ぎ漁を取り巻く環境を再検討する作業を進めることができた。今後も引き続き新聞資料調査を継続して、海女出稼ぎ漁に関する記事の収集を続ける必要がある。平成30年度は、研究代表者が勤務する博物館における業務が予想以上に錯綜したこともあり、当初に予定していた本州・北海道内における現地調査を十分に実施することができなかった。以上の理由により、現在までの進捗状況は遅れている平成29年度には、当初計画通りに現地調査の実施期間を十分に確保するとともに、平成28年度計画で実施できなかった調査を実施することで、研究を推進させる。平成30年度は現地調査等の研究の実施期間を十分に確保するとともに、平成29年度の計画で実施できなかった調査については適宜修正を行い、調査を実施することで研究を推進させる。令和元年度は現地調査等の研究の実施期間を十分に確保するとともに、平成30年度の計画で実施できなかった調査については適宜修正を行い、調査を実施することで研究を推進させる。平成28年度当初に計画していた現地調査を十分に実施することができなかったため、次年度使用額が生じた。(理由)平成29年度当初に計画していた北海道・本州での現地調査を十分に実施することができなかったため、次年度使用額が生じた。(使用計画)発生した次年度使用額は、当初の計画では主に現地調査を実施するための旅費・研究補助費である。平成30年度においては、現地調査の期間を十分に確保するとともに、研究計画を修正して、計画通りに研究補助者を確保して研究を推進する予定である。(理由)平成30年度当初に計画していた北海道・本州での現地調査を十分に実施することができなかったため、次年度使用額が生じた。
ペリオスチンに着目した歯周病分子標的予防法の開発に関する基礎的研究

ペリオスチンは培養ヒト歯肉上皮細胞においてE-cadherinのタンパク発現を低下させた。このことからペリオスチンは歯肉上皮組織のバリア機能を低下させることが示唆された。Th2サイトカイン刺激下の上皮細胞が分泌するペリオスチンがTGFシグナルを活性化することが報告されている。そこでTGF-betaの歯肉上皮細胞に対する作用について検討したところ,TGF-betaはsmad2を介してミトコンドリア依存性アポトーシスを誘導した。アポトーシスは細胞間接着の低下を引き起こすことから,ペリオスチンによる上皮細胞バリア低下にTGF/smad2シグナルおよびアポトーシスが関与する可能性が示唆された。歯周病の慢性化への移行するスパイラルの標的分子として,近年アトピー性皮膚炎の慢性化メカニズムに関与していると報告があるペリオスチンに着目し,ペリオスチンが歯周炎の発症,慢性化に関与していくメカニズムについて解明することを目的とする。まず,マウス歯周炎モデルを作成するために,マウスの臼歯部に絹糸を結紮し炎症性歯周組織破壊モデルの作成を行った。結紮側の歯肉所見として,腫脹,発赤が認められ,歯周炎の所見が認められた。またHE染色で,歯周組織の破壊,すなわち歯肉上皮の剥離,好中球を主体とする炎症細胞の浸潤,歯槽骨の吸収が認められた。また,ペリオスチン抗体を用いた免疫染色を行い,ポジティブコントロールである歯根膜組織での発現は確認した。炎症歯周組織の歯肉上皮,結合組織におけるペリオスチンの発現について現在検討中である。またin vitroでの研究では,リコンビナントペリオスチンを作用させた培養ヒト歯肉上皮細胞において,細胞間接着因子であるE-cadherinのタンパク発現が低下した。したがって,炎症によって誘導されたペリオスチンが歯肉上皮に作用し,歯肉上皮組織の防御機能を低下されることが示唆された。歯周病の慢性化への移行するスパイラルの標的分子として,近年アトピー性皮膚炎の慢性化メカニズムに関与していると報告があるペリオスチンに着目し,ペリオスチンが慢性炎症のキーファクターであるTh2の活性化に関与していくメカニズムについて解明することを目的とした。in vitroの実験では,リコンビナントペリオスチンを作用させた培養ヒト歯肉上皮細胞において,細胞間接着因子であるE-cadherinのタンパク発現が低下した。このことからペリオスチンが歯肉上皮に作用し,歯肉上皮組織のバリア機能を低下させることが示唆された。Th2サイトカイン刺激によって上皮細胞が分泌するペリオスチンがTGFシグナルを活性化することが報告されている。そこでTGF-betaの歯肉上皮細胞に対する作用について検討したところ,TGF-betaはsmad2 signalingを介してapoptosisを誘導した。この結果から,ペリオスチンによる上皮細胞バリア低下には,TGF/smad2シグナルおよびapoptosisが関与することが示唆された。一方で,このペリオスチンが炎症歯肉線維芽細胞から誘導されるかどうかを検討するため,炎症性サイトカインIL-1betaを歯肉線維芽細胞に作用させたが,mRNAでの発現の変化,さらにスプライシングバリアントにも差が認められなかった。また昨年度作成したマウス臼歯結紮歯周炎モデルで,ペリオスチン抗体を用いた免疫染色を行ったところ,結合組織において,コントロール群,歯周炎群ともに歯根膜組織から連続した陽性細胞が認められたが,両群間において顕著な差は認められなかった。これらのことから,炎症歯肉結合組織においてはペリオスチンの誘導は確認されなかった。以上の結果から,ペリオスチンによる上皮細胞のバリア機能の低下にはTGF-betaが関与する可能性が示唆されたが,ペリオスチンの由来に関しては更なる検討が必要とされる。歯周病学主にin vivoでの研究を中心に計画していたが,モデルマウスの作成に成功しており,今後,免疫染色等を今年度行うことで概ね計画通り遂行できると考えられる。歯周炎の動物モデルを作成したため,今後免疫染色等によりペリオスチンの局在を検討する。また,今年度はin vitroでの解析を中心に行う。残額が少額であるため,次年度に繰り越して使用する予定である。今年度予算と併せて使用する予定である。
アストロサイトの部位特異的機能分子の同定とその神経機能調節機構

申請者らは,アストロサイトが様々な脳内部位において異なる機能を有することを想定し,その相違を分子レベルで証明することを目的に解析を行ってきた。昨年までに,凍結ラット脳切片を迅速免疫組織染色法によって抗GFAP抗体にて染色し,laser microdissection(LMD)法を用いて各脳内部位からGFAP陽性細胞のみを採取し,遺伝子発現の違いをDNA microarray(Agilent社製)を用いて比較した。その中で大脳皮質と線条体において有意に発現の違いを認めた遺伝子,12個を見いだした。そこで,今年度は詳細な観察を行うため,大脳皮質で発現が高かった水の輸送に関与するアクアポリン4(AQP4)の発現について注目し解析を行った。空間的,時間的多様性を調べるために年齢別,部位別に凍結ラット脳切片を用いた免疫組織染色を行った。また,年齢別,部位別のアストロサイト培養細胞を用いた免疫細胞染色を行い,細胞培養系においても脳内部位特異性が保持されるか検討した。その結果,少なくとも大脳皮質と線条体においてアストロサイトにおけるAQP4の染色性が異なることがわかり,それは部位特異的に均一な細胞集団であるというより,部位特異的にヘテロな細胞集団の構成が異なることが考えられた。本研究課題では、アストロサイトの部位特異性を担う機能分子(アストロサイトの膜表面のレセプター、トランスポーター、チャネル、細胞接着因子類、あるいはアストロサイト産生性の神経栄養因子)の同定を行い、その発現量の差異が神経機能の調節にどのように関わっているか解明することを目的に研究を進めている。迅速免疫組織染色法とlaser microdissection (LMD)法を用いて凍結切片から脳内部位別にアストロサイトを採取し、遺伝子発現をDNA microarrayにて比較した。8週齢の雄Wistar ratより脳全体を取り出し、ブレインマトリックスでスライスした後OCTコンパウンドで包埋し、6μmの凍結切片を作製した。一次抗体に抗GFAPを用い、ニチレイ、シンプルステインキットにて染色した。染色後、LMDにて大脳皮質と線条体から1000個ずつアストロサイトの細胞体部分を切除し、RNAを抽出、DNA microarrayにて比較を試みた。この方法で、大脳皮質と線条体間で2倍以上の発現の違いが見いだされた遺伝子について、in situ hybridizationを用い確認作業を進めている。その結果、水チャネルであるaquaporin 4とaquaporin 9の発現が、両者とも大脳皮質で発現が高く、線条体では低い傾向にあることが確認された。今後、免疫組織染色、RT-PCR等を用いてさらに確認を進める予定である。
スルフォラファン含有食品による消化管がん予防に関するトランスレーショナルリサーチ

【背景・目的】ブロッコリースプラウト(BS)に豊富に含まれるスルフォラファン(SFN)はnrf2を介して生体の酸化ストレス応答能を強化することにより発癌を予防する可能性が示唆される.本研究では、SFN含有食品であるBSの摂食が(1)H.pylori(Hp)感染マウス、及びヒトHp感染者において、胃炎を軽減させるか、(2)発がん剤により惹起されるマウスの大腸腫瘍、ならびにヒトの大腸腺腫発症を抑制するかについて検討した。【方法】(1)Hp胃炎に及ぼす影響A.マウスでの検討:Hp感染マウス(野生型、およびnrf2-/-)に対して高塩分食を投与して胃炎を増悪させた。一部のマウスにはBSを同時に摂食させ、胃炎の程度、胃粘膜の抗酸化酵素発現を検討した。B.ヒトでの検討:Hp感染者25名にSFNを含むBS70g/日を8週間毎日摂食させ、摂食前後に便中Hp抗原値と血清ペプシノゲン(PG)値を測定し、Hp菌量と胃炎の程度を評価した。(2)大腸腫瘍の発症予防効果A.発がん剤による大腸腫瘍発症マウス(野生型とnrf2欠損マウスに対してDSS+AOM投与)において、SFNを含むBSを連日投与し、大腸腫瘍発症予防効果を検討した。B.大腸腺腫症の患者に対して、BSを1年間摂食させ、内視鏡的に新しく発症する大腸腺腫数を計測する臨床試験を企画した。【成績】(1)A.野生型マウスではBS投与により胃粘膜の抗酸化酵素は上昇し、Hp菌数は減少、胃炎は軽減した。BS投与の影響はnrf2-/-マウスでは認められなかった。B.BS投与により摂食後にHp菌量、胃炎の軽快が認められた。(2)A. BS投与により大腸炎と大腸腫瘍の発症が認められたが、その程度はnrf2欠損型マウスよりも野生型で著明であった。B.上記の臨床試験が現在進行中である。(H21.2.現在)【結論】BSの継続摂取によるHp胃炎軽減効果(マウス、ヒト)、大腸腫瘍発症予防効果(マウス)が確認され、SFN含有食品による胃癌・大腸癌の発症予防の可能性が示唆された。【背景・目的】ブロッコリースプラウト(新芽)に豊富に含まれるスルフォラファンは酸化ストレス応答転写因子nrf2を活性化することにより細胞内の抗酸化酵素群を誘導し、酸化ストレスによる細胞障害を強力に防止する.一方スルフォラファンはin vitroにおいてH.pyloriに対して抗菌作用を発揮する.今年度は、H.pylori感染マウス、及びヒトH.pylori感染者において、スルフォラファン含有食品であるブロッコリースプラウト(以下BS)の摂食により胃炎が軽減されるか否か検討した。【方法】A.マウスでの検討:H.pylori感染C57/BL6マウス(野生型、およびnrf2-/-)に対して高塩分食(7.5%NaCl)を2ヶ月間摂取させた。一部のマウスにはBSを同時に摂食させ、胃炎の程度、胃粘膜の抗酸化酵素GST、IL-1β,TNF-α発現,DNA damage(8-OHdG含有量)を検討した。

B.ヒトでの検討:H.pylori感染者25名にスルフォラファン180mgを含むBS70g/日を8週間毎日摂食させ、摂食前後に便中Hp抗原(HpSA)値と血清ペプシノゲン(PG)値を測定し、H.pylori菌量と胃炎の程度を評価した。【成績】A.マウスでの成績:野生型マウスではBS投与により胃粘膜のGSTは上昇、TNF-α,IL-1β,8-OHdGは減少した。これに伴いH.pylori菌数は減少し、胃炎は軽減し胃粘膜萎縮の進行は阻止された。BS投与によるこれらの変化はnrf2-/-マウスでは認められなかった。B.ヒトでの成績:BS投与により摂食8週後にHpSA値、PG II値の低下が認められた。【結論】BSの継続摂取によるH.pylori胃炎軽減効果がマウスおよびヒトにおいて確認され、スルフォラファン含有食品による胃癌予防の可能性が示唆された。【背景】スルフォラファンはnrf2を介して抗酸化酵素を活性化し、マウスの胃腫瘍発生を抑制する。スルフォラファンは新鮮なブロッコリースプラウトを経口摂取するときに口腔内で咀嚼することにより活性化される。我々はこれまでにスルフォラファンがH.pylori感染マウスにおいて高塩分食投与により惹起される胃炎を軽減させることを報告した。これまでスルフォラファンの大腸粘膜に及ぼす影響に関する検討はみられない。本研究では、スルフォラファンが炎症惹起物質DSSと発がん剤AOMの同時投与により誘発されるマウスの大腸炎と大腸腫瘍の発症を抑制するか否かについて検討した。【方法】野生型とnrf2欠損マウス各20匹に対して、3%DSSを1週間経口投与した後、AOMを腹腔内に投与した。引き続き、半数のマウスにのみ2.5mMスルフォラファンを含むブロッコリースプラウトを連日投与し、2ヶ月間飼育した後、大腸を摘出し、大腸炎の程度、腫瘍の数、大きさ、及び大腸粘膜における抗酸化酵素GST活性、DNA傷害、IL-1β発現について検討した。【成績】1.AOM+DSS投与により、すべてのマウスにおいて大腸炎と大腸腫瘍の発症が認められた。その程度は、野生型よりもnrf2欠損型マウスでより著明であった。2.野生型マウスでは、ブロッコリースプラウト投与により大腸炎の軽減と大腸腫瘍発症の抑制効果が認められ、大腸粘膜におけるGST活性の上昇、DNA傷害の軽減、IL-1β発現の低下が認められた。3.Nrf2欠損マウスでは、ブロッコリースプラウト投与による上記指標の変化は確認されなかった。【結論】以上の成績より、マウスにおいて、スルフォラファン含有食品であるブロッコリースプラウトの投与により、DSS+AOMにより惹起される慢性大腸炎と大腸腫瘍の発症が抑制されることが明らかになった。今回の成績から、ヒトにおいても、スルフォラファン含有食品の継続的摂取により大腸癌発症の予防効果が期待されるところである。【背景・目的】機能性食品の計画的摂取による消化器がんの発症予防策を確立するために、ブロッコリーの新芽(Broccoli Sprout:BS)に含まれる抗酸化成分、スルフォラファン(SFN)の胃癌、大腸癌予防効果について基礎的並びに臨床的に検討した。【基礎的検討】方法:(1)野生型マウス、および酸化ストレス応答遺伝子nrf2欠損マウスにH.pyloriを接種し高塩分食を負荷して、胃炎を作製した。(2)別のマウスにはdextransodium sulfate(DSS)+Azoxymethane(AOM)を投与して、潰瘍性大腸炎+大腸癌発症モデルを作製した。
炭素過剰金属欠乏星に拠る銀河系ハローの星・連星系形成史の解読と銀河形成の研究

銀河系ハローの金属欠乏星について、その多く(20%以上)を占める炭素過剰金属欠乏(CEMP)星の分析から、我々は、現存する低質量星は連星系の伴星として誕生、CEMP星は漸近巨星分枝(AGB)星に進化する中質量星を主星とし、周期、質量比の異なる3種の連星系を母胎とすることを示した。本研究では、これらの成果を基礎に、SAGA databaseに集積した観測データと構築したAGB星の進化・核種合成の理論との照合を通して、CEMP星の親連星系の形成時の特性を導出、その金属量依存性から星・連星系の形成史、その物理機構を解読する。それを通して、銀河系ハローの形成・初期進化の全体像の解明を目指す。
新しい硬化システムを用いたFRP船成形・修復技術の高度化の研究

FRP成形は、樹脂粘度、ゲル化時間の予測・調整を誤ると含浸完了前に増粘・硬化が始まり欠陥を生じる。そこで、樹脂硬化剤を封入したマイクロカプセルを樹脂中に分散させ、含浸完了後に、熱、外力などによりカプセルを破壊し、硬化を開始させる手法について検討した。カプセルにはメチルセルロースを用い、液中硬化法で調整した。この硬化剤の貯蔵安定性、硬化性能を確認し、FRPの特性を調べた。さらに二次接着、模型ハル成形に適用し、有効性を確認した。本課題ではマイクロカプセル技術を応用した樹脂硬化システムを開発し、船体の新規成形や補修への適用可能性を検証する。マイクロカプセル封入硬化剤の製作に関する研究では、はじめに専門セミナーへの参加、特許情報の調査等により基本的な製法の把握を行った。その成果を元に、マイクロカプセルを試作するための装置設計・製作を行い、懸濁重合法、乳化重合法、界面重合法等の化学的方法を試みた。特に、本研究の目的である熱破壊性マイクロカプセル壁膜材にはポリウレタン系材料が可能性の高いことから、これに適した界面重合法に重点をおき、よるカプセル製作技術の習熟のため、油滴を芯物質としたマイクロカプセル調整実験から開始した。その結果、カプセル径のコントロール、収量向上についての特性を得た。さらに装置の改良を加えて、新物質を硬化剤に変更するとともに、製造したマイクロカプセルの効率的な精製分離法の検討を行った。マイクロカプセル硬化剤による樹脂の硬化に関する研究では、ポリエステル樹脂等の高粘度液体中での粒子分散技術に関する調査ならびに、ホモジナイザーを用いての粒子分散試験を行った。また、エポキシ樹脂硬化剤封入マイクロカプセルについて、標準硬化剤との貯蔵安定性、硬化反応性の比較試験を行い、必要混入量、加熱条件等の基本データを得た。さらに、得られた硬化樹脂の強度評価試験を実施し、従来品と同程度の強度特性を示すことを確認するとともに、あわせて、粒子分散複合材であるシンタクティックフォームについても曲げ・圧縮強度評価を行った。マイクロカプセル封入硬化剤の製作に関する研究では、アルギン酸ソーダ、PVA等をゲル化剤である塩化カルシウム水溶液に滴下する液中硬化法によるカプセル化実験を行い、液滴の均一係数を制御するための攪拌速度・時間との関係把握に努めた。また、カプセル封入硬化剤の大量生産を可能とするため、逆相分散させ、分散相にゲル化剤を吹き込む方式を検討した結果、メチルセルロースとタンニン酸の脱水縮合反応を利用した膜生成システムを適用し、大豆レシチンを界面活性剤としたMEKPO乳化液によるカプセル化法を開発した。さらに、超音波破砕機を用いたカプセルの破壊制御のための調査を行った。マイクロカプセル封入硬化剤を用いたFRPの試作では、エポキシ系樹脂によるマイクロカプセル硬化FRPの試作し、加熱成形温度の感受性を混入カプセル量との関係で調査するとともに、アフターキュアー温度との関係を求めた。曲げ強度試験、デュロメータ硬さ試験の実施・解析の結果、カプセル含有率の上昇に伴い硬さは漸減するが、強度の変化は認められないことがわかった。実船適用の検証では、軽量増量剤の使用についての現行技術基準の調査を行い、FRP船の損傷修理技術を分類して、マイクロカプセル硬化システムが適用できる範囲を検討した。そして、FRP船の外板の破口修理を念頭に置き、RI成形法と組み合わせた手法による作業手順を考慮してカプセル入り樹脂を用いた積層接着試験板を製作し、曲げ剥離試験により十分な強度保持を確認した。また、RI成形で許容されるカプセル粒径の検討と、その粒径まで分散させるための技術の調査により、ホモジナイザーによるカプセル粒径の制御には少なくとも10000rpm、30minが必要で、空気の巻き込みを防ぐことの重要性を把握した。最終年度にあたる本年度はマイクロカプセル封入硬化剤のインフュージョン成形への適用について検証した。マイクロカプセル封入硬化剤を用いたFRPの試作では、これまでに試作したマイクロカプセル封入硬化剤を用いて、インフュージョン法によりFRP単板を制作した。強化材は580g/m^2のガラスロービングクロス2plyと600g/m^2チョソプドストランドマット3plyの認構成、並びにWFC8045ノンクリンプファブリック2plyの2種類、樹脂にはビニルエステル樹脂を用いた。繊維含有率はいずれもおよそ50wt%であった。また、マイクロカプセルの破壊は超音波破砕機と型加熱を併用した。強度試験の結果、破断強さについてはカプセル硬化剤使用の影響はほとんど見られないが、弾性率はカプセル硬化剤を用いることにより、汎用硬化剤の約6割に低下した。曲げ強度特性では、強さ、弾性率とも、カプセル硬化剤を用いたものは、汎用硬化剤のものの約8割に低下した。

これらはカプセル残骸の存在が影響しているものと考えられるので、これまでの液中硬化法によるカプセルよりも微細化(φ0.1mm以下)が可能であり、またほぼ均一なものが得られる液滴合一法によるカプセルの製造を行った。ただし、微細化に伴い膜厚が薄くなり長期保存性に問題が生じる可能性があるため、低分子量メチルセルロースを膜材とした実験も行い、良好な結果を得た。さらに、より熱応答性に優れ、カプセル径をコントロールしやすい手法として、液中乾燥法によるカプセル硬化剤の製造を試行した。実船適用の検証では、アルミ製模型ボートハル成形型を整備(加熱シートの貼付、断熱覆いの製作、温度コントロールシステムの調整、型表面の研磨、離型処理、面状発熱体の設置等)し、インフュージョン法による製作実験試験を行って、作業手順及び成形性の検証を行った。また、1/16テーパー突き合わせ補修継ぎ手にカプセル硬化材入り樹脂を適用し、引張せん断、曲げせん断試験を行って、その有効性を確認した。