hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
デッサンによる教育効果の定量的評価

造形教育ではデッサン教育は重要視され、専門の大学等で実践されている。しかし、この教育の効果について科学的に検討した報告はない。本研究では、アイマークレコーダを用いて視線計測を行い、その視線データを比較することによって、1)学習経験の長さの差がある実験参加者の制作中の視線計測、2)初学者数人への段階的な学習、3)学習経験の差のある制作物の画像処理計測、を行った。成果として、1)学習経験の長いとモチーフとその周辺を長く見る、モチーフとパネルとの視線の行き来の回数が多い。2)学習経験が短いと狭い範囲に視線が集中し、モチーフとパネルとの視線の行き来の回数が少ない、等の傾向が示された。平成26年度は、研究テーマであるアイマークレコーダを使用した静物モチーフを対象としたデッサンの制作中の視線行動の検討と、(1)デッサン画の画像処理計測による学習経験の差についてデッサン基本評価項目の評価の検討を、実験参加者2名(初心者と熟練者)および、(2)実験参加者5名(学習経験約1年7年)を対象とした実験を実施した。これらの実験に関しては、結果、分析、考察を行い、国内の関連学会において、研究成果の発表を行った。また、(3)実験参加者3名(全員初心者)の時系列的な学習経験が増加してゆく経年変化についての実験は2回分の実施を行い、各参加者の視線行動の検討と、デッサン画の画像処理計測による学習経験の差についてのデッサン基本評価項目の評価の検討を行った。成果として次の傾向が示唆された。(1)の検討からは、初心者と熟練者とのアイマークレコーダで得られた視線データ(ゲイズプロット、ヒートマップ、クラスター)の比較検討から、熟練者の方がモチーフとデッサンを描いているパネルに貼った用紙を行き来する回数がかなり多い。モチーフを見ている時間が長い。モチーフ以外の周囲の空間を見ている範囲が広い。(2)の検討からも、(1)と同じ傾向の成果が得られた。(3)については、2回目が終了し、実験参加者3名の視線データの分析と、描かれたデッサン画の画像処理計測を行っている。(1)、(2)結果データの分析及び検討を行い、「デッサンの制作中の視線行動」の定量的な感性情報の基礎データを得ることができた。また、「デッサンの制作」、「アイマークレコーダによる視線行動」について、文献資料の調査と収集、美術大学等の専門教育機関を訪問し、専門家との意見交換を行うことができた。そして、当該研究の成果の一部を日本感性工学会の大会で発表を行った。本研究では、静物デッサンを対象としたアイマークレコーダによる視線行動の観察と分析を行い、デッサンの学習経験の長い場合と短い場合の視線行動に、どのような差や特徴があるのか調べることを目的とする。デッサン制作時の視線行動の差や特徴を明らかにすることで、科学的根拠に基づいたデッサン教育にすることが期待できる。本研究では、デッサン制作中の制作者の視線行動をアイマークレコーダで記録し、学習経験の長さの差異による視線行動の差を調べた(実験1)。また、実験参加者は一人の熟練者と学習経験に差のある4人の生徒で、実験はそれぞれ3時間、個別に実施した。デッサン教育の学習経験のない学生3人に対し、1年間のデッサン教育を行い、段階的なモチーフを見方の変化を調べた(実験2)。そして、デッサン教育の学習経験の長さの差が、描画された制作物にどのような差異を生じるのか、画像処理計測により調べる(実験3)。実験1の結果として、ヒートマップ等の7種類の視線データをもとに分析した結果、(1)学習経験の長い場合は、モチーフ周辺をみている時間が長く、モチーフ方向とパネルとの視線の行き来の回数が多い。(2)学習経験の短い場合は、狭い範囲に視線が集中しており、モチーフだけに偏った見方をする。また、モチーフ方向とパネルとの視線の行き来の回数が少ない。という傾向が示唆された。これらの傾向は、学習経験が長い実験参加者ほど、デッサン制作に必要な制作方法や技術を体得している傾向にあり、その結果が視線行動に現れたものと考えられる。実験2の結果は、現在分析を終えており、考察中である。実験3により、学習経験の長い程、遠近法やモチーフのプロポーションの正確さ、明度バランスの良さが高くなる傾向が示された。平成26年度の達成目標の研究内容であるアイマークレコーダを使用した静物モチーフを対象としたデッサンの制作中の視線行動の検討について、実験1とこの結果に基づく実験2の途中まで行うことである。

実験1については、(1)アイマークレコーダを使用した視線計測と、デッサン画の画像処理計測による学習経験の差についてデッサン基本評価項目の評価の検討を、実験参加者2名(未学習者と学習経験者熟練者)で実施した。また、(1)の学習経験の差をより詳細に行うために、(2)実験参加者5名(学習経験約1年7年)を対象とした実験を実施した。そして、これらの2つの実験に関しては、結果、分析、考察を行い、研究成果の発表を行った。また、(3)実験参加者3名(全員初心者)の時系列的な学習経験が増加してゆく経年変化についての実験は2回分の実施を行い、各参加者の視線行動の検討と、デッサン画の画像処理計測による学習経験の差についてのデッサン基本評価項目の評価の検討を行った。以上より、予定内容及び、それに追加した実験を実施し、検討することができた。デザイン学平成27年度は、平成26年度で進めた実験2の後半の2回の実験を行う。アイマークレコーダを用いて1年間継続して得られた視線データと、連携研究者の長によって複数のデッサン画の画像計測処理を行い、造形的評価項目について定量的な評価と検討を行う。また、連携研究者の小林と研究代表者の木下によって、情報伝達評価項目について定量的な評価と検討を行う。本研究の基本的なテーマに関連するデッサン教育により、涵養されると考えるビジュアル・コミュニケーション能力やイメージの情報伝達能力の差が生じるかどうかの検討を行いたいという研究代表者の木下の要望が出た。このことから、この実験を可能とする認知心理学の連携研究者に追加する必要性が生じ、課題となった。しかし、これについては、関連する学会を通じ、他大学に所属する専門家の協力を得ることが予定されている。雇用予定であった、本研究テーマの遂行上に必要な専門性を備えた大学院博士後期課程修了の学術研究員の候補者1名が、研究が始まる直前に就職が決まり、雇用できなくなった。このため、別途、学術研究員を探したが雇用条件や専門的な適応者がいなかったため、学術研究員の雇用を断念した。これを補うために、大学院の修士課程の学生を数名雇用して謝金を支払ったが、当初予定していた学術研究員1名分の支出にならなかった。26年度の研究成果が複数あるので、これらの成果を国際会議(オーストラリア)で当初予定していた件数よりも多く発表を行い、出張する発表者を増やす。また、海外の美術教育機関(イギリス)へ、本研究の成果についての国際的なPRと議論のため出張する旅費を支出する。当初の予定に含まなかったが、本研究の基本的なテーマに関連するデッサン教育により、涵養されると考えるビジュアル・コミュニケーション能力やイメージの情報伝達能力の差が生じるかどうかの検討を行うため、この実験を可能とする認知心理学の連携研究者に追加する。他大学に所属する専門家との打ち合わせのための旅費を支出する。
コンクリート表層部に形成される脆弱層の性状に及ぼすブリーディングの影響

小型試験体および大型試験体において,表層部には脆弱層が形成され,脆弱層は断面厚が増すと,また部材高さが増すとその品質は低下し,脆弱層の厚さは1050mm程度と推測された。脆弱層の品質低下はブリーディングの影響が大きいが,型枠の側面に沿って上昇するブリーディング水は均一には上昇せず,したがって表層部の品質低下も均一とはならず,各種試験の測定値はばらつきの大きい結果となった。1.小型試験体の脆弱層の性状音速,透気係数,表面吸水速度は内部と表層部の値は異なり,表層部には脆弱層が形成され,この傾向は断面厚の増加によって顕著となった。音速から推測される脆弱層の厚さは2853mm程度であり,ブリーディング量が増加すると脆弱層の厚さは増加すると推測された。スケーリング量および中性化深さは,内部に比べて表層部の値は増加し,断面厚が増すと増加することが認められた。空隙率は内部より表層部の値が大きく,空隙率から推測される脆弱層の厚さは2550mm程度であると考えられた。2.大型試験体の脆弱層の性状音速,透気係数,表面吸水速度は内部と表層部の値は異なり,表層部には脆弱層が形成されると考えられた。これらの傾向は測定高さおよび試験体高さが増すと著しく,ブリーディング量が増すと顕著となり,部材上部ほど脆弱層の品質は劣ることが認められた。また音速から推測される脆弱層の厚さは2550mm程度であると推測された。スケーリング量および中性化深さにおいても同様な傾向が得られ,部材上部ほど脆弱層の劣化抵抗性は劣ることが認められた。密度および空隙率は,表面からの深さ2550mmあるいは1025mmで変化するケースがあり,ブリーディング量が多い試験体においては測定高さおよび試験体高さが増すと脆弱層の密度は減少し,空隙率は増加する傾向を示して,脆弱層の品質は低下することが認められた。コンクリート側面の表層部には脆弱層が形成され,断面内部と比べるとその品質は劣る。また,脆弱層の品質は,部材の高さ方向や水平方向の部材端部と中央部とでも異なる。さらに,脆弱層の品質は部材の厚さによっても異なる。これまでの研究により,脆弱層が形成される主要因はブリーディングの影響が大きいことを明らかにしたが,本研究では,コンクリート表層部の脆弱層の形成とその品質をブリーディングとの関係から定量的に明らかにすることを目的として検討を進めた。試験体の断面厚を変えた試験では,高さHを300mm一定とし,幅Wおよび断面厚Dを100300mmまで50mmごとに変化させた5種類の試験体を作製した。本実験での基準ブリーディング量は0.098cm3/cm2と少なく,断面厚が増加してもブリーディング量に大きな変化は認められず,透気係数および表面法による音速には大きな変化は見られなかった。しかし,透過法による音速では断面厚が増加すると減少傾向を示し,試験体中央部よりも試験体端部の方が音速は低くなったことから,表層部に脆弱層が存在することが推察された。試験体の高さを変えた試験では,高さHを500, 1000, 1500mmに変化させ,幅Wを300mm,断面厚Dを300mmに固定して3種類の試験体を作製した。本実験での基準ブリーディング量は0.38cm3/cm2と少なく,試験体の高さが変化してもブリーディング量に差がみられず,透気係数および表面法による音速には大きな変化は見られなかった。しかし,透過法による音速ではいずれの試験体においても試験体中央部に比べて試験体端部の値は小さくなる傾向を示し,試験体端部である表層部においては脆弱層が存在するものと考えられた。今後はブリーディング量の多いコンクリートを対象として試験する予定である。平成28年度の研究実施計画に従い,おおむね予定通りの研究を進めた。また,脆弱層の品質は,部材の厚さや高さ方向によって異なる。本年度は、小型試験体および大型試験体を作製し、表層部脆弱層の性状について非破壊試験の適用により検討し、以下の結論を得た。(1)反発度は,断面厚増加により小型試験体では減少し脆弱層における品質の低下傾向を示し,大型試験体では増加し品質低下は示さなかった。これより反発度は,質量の影響を受けることから,断面厚を統一して試験を行う必要がある。(2)音速は,断面厚増加により小型試験体および大型試験体ともに減少し,脆弱層における品質の低下傾向を示した。また,音速と断面厚は高い相関関係にあることが確認され,音速は,脆弱層の品質評価を対象物の大きさに影響されず適切に行えると考えられる。加えて,本実験で適用した音速表面法は,脆弱層の品質評価に適切である。(3)プルオフ強度は,断面厚増加により小型試験体および大型試験体ともに減少し,脆弱層における品質の低下傾向を示した。しかし,値にばらつきが見られ,ブリーディング水の上昇・滞留による不均質部の形成や,コアスリットによる破断状況の悪さ,エポキシ樹脂の接着不良などの影響が原因として考えられる。

(4)トレント透気係数は,断面厚増加により小型試験体および大型試験体ともに増加し,脆弱層における品質の低下傾向を示した。しかし,値にばらつきが見られ,その原因としてブリーディング水の上昇・滞留による不均質部の形成や表面状態などの影響が考えられる。また,トレント法は,表層の状態を敏感にとらえる試験であるため値のばらつきがあったと考えられる。上記結果より、コンクリート表層部の脆弱層は部材の断面厚および高さ方向によって品質が異なることを示し、また、各種非破壊試験の脆弱層評価のための適用性を明らかにした。平成29年度の研究計画に従い、おおむね予定通りの研究を進めた。小型試験体および大型試験体において,表層部には脆弱層が形成され,脆弱層は断面厚が増すと,また部材高さが増すとその品質は低下し,脆弱層の厚さは1050mm程度と推測された。脆弱層の品質低下はブリーディングの影響が大きいが,型枠の側面に沿って上昇するブリーディング水は均一には上昇せず,したがって表層部の品質低下も均一とはならず,各種試験の測定値はばらつきの大きい結果となった。1.小型試験体の脆弱層の性状音速,透気係数,表面吸水速度は内部と表層部の値は異なり,表層部には脆弱層が形成され,この傾向は断面厚の増加によって顕著となった。音速から推測される脆弱層の厚さは2853mm程度であり,ブリーディング量が増加すると脆弱層の厚さは増加すると推測された。スケーリング量および中性化深さは,内部に比べて表層部の値は増加し,断面厚が増すと増加することが認められた。空隙率は内部より表層部の値が大きく,空隙率から推測される脆弱層の厚さは2550mm程度であると考えられた。2.大型試験体の脆弱層の性状音速,透気係数,表面吸水速度は内部と表層部の値は異なり,表層部には脆弱層が形成されると考えられた。これらの傾向は測定高さおよび試験体高さが増すと著しく,ブリーディング量が増すと顕著となり,部材上部ほど脆弱層の品質は劣ることが認められた。また音速から推測される脆弱層の厚さは2550mm程度であると推測された。スケーリング量および中性化深さにおいても同様な傾向が得られ,部材上部ほど脆弱層の劣化抵抗性は劣ることが認められた。密度および空隙率は,表面からの深さ2550mmあるいは1025mmで変化するケースがあり,ブリーディング量が多い試験体においては測定高さおよび試験体高さが増すと脆弱層の密度は減少し,空隙率は増加する傾向を示して,脆弱層の品質は低下することが認められた。平成28年度は,ブリーディング量が少ないコンクリートを作製し,ブリーディング量が少なければ表層部には脆弱層は形成されにくいことを確認したことから,今後はブリーディング量の多いコンクリートを作製して,当初の研究実施計画に従い研究を遂行する。これまでの研究成果をもとに今後の実験計画を確認して実験を遂行する。また、研究の最終年度にあたるため、研究の総括と成果の発表を行い、コンクリート表層部の重要性を提言する。
境界層レーダー観測による降水雲の組織化に関する研究

梅雨季の九州地方では、中間規模低気圧および前線の出現等に伴いメソスケール(100km)内で降水システムが発生・発達を繰り返し、局地的な対流活動が長時間持続する。その中でも、特に地形の影響による停滞性降水系が長時間局地的な降水をもたらす.このような短時間に複雑に変化する降水系の背景場とその内部構造を詳しく調べるために、昨年に引続き2001年6月10日7月5日に鹿児島県薩摩郡上甑島において境界層レーダー観測を実施した。また、降水システム出現時には、GPSゾンデを放球し、上空の複雑な温度・湿度高度プロファイルを取得した。その結果、甑島に起因した地形性降水系は、下層での南風の強化時に発生し、それは中層の強い西風との合成成分によって北東方向に走向を持っていた。GPSゾンデ放球データから、地形性降水内では降水エコー頂高度以下で中立成層が確認された。さらに今年度はメンスケール内に、本研究で用いた境界層レーダーと気象研究所の2台のウインドプロファイラーによる同時観測が4時程度行われた。それらのデータを用いてメンスケール内の収束場を30分毎に調べた結果、観測領域には移動性降水帯しか現われなかったが、発達した降水システムの前面では収束域が、その内部では降水に対応した発散成分が卓越していた。また、収束場から降水システムの発達・維持機構メカニズムに関わる鉛直流成分を見積り、降水システム内およびその周辺の風速成分の振舞いを調べることができた。これらの結果の一部について、気象研究所主催の研究集会「豪雨・豪雪をもたらす気象擾乱」で報告を行った。梅雨季の日本付近では、中間規模低気圧および前線の出現等に伴い対流活動が活発化し、各地に激しい降雨をもたらす。特に九州地方では、このような時期に集中豪雨が発生する。本研究では京都大学が開発したS帯境界層レーダーを中心手段とした九州地方での降水システムの観測を行い、地形性の停滞降水系と中間規模擾乱に伴った移動性降水系の合流による局地的降雨の発達・維持メカニズムを明らかにすることを目的とする。2000年6月18日7月9日に鹿児島県の上甑島にS帯境界層レーダーを設置し、降水システムの観測を行った。また降水システムが接近・通過時には下甑島でGPSゾンデを放球した。今回の観測期間中には、下層の風速が弱かったため地形性の降水システムを発生しなかったが、前線の接近・通過に伴い移動性の発達した降水帯を数例観測することができた。また、海上で形成された線状降水帯の内部構造を観測した。これらの解析には、境界層レーダーデータと気象衛星画像、現業気象レーダーデータ、AMeDASデータとの比較・結合を行い、降水雲の空間分布・変化に伴う降水システムの複雑な風速変動を調べることができた。また、線状降水帯内部では、数十分(メソγスケール)の南西風の強化が存在することが明らかになった。さらに、境界層レーダーから得られた降水強度・降水落下速度から、降水システム内の鉛直流を見積もり、降水システムの発達・維持機構メカニズムの考察に役立てた。これらの結果の一部について、2000年秋季日本気象学会で報告を行った。
曲線がなす距離空間におけるエネルギー勾配流の構成とその応用

本研究の概要は,曲線に対して定まる汎関数に対するより一般の意味での勾配流を構成することである.曲線に対して定まる汎関数は,曲線の長さや囲む面積などに加えて,曲率の二乗を曲線にそって積分した量として定まる弾性エネルギー,その二乗をp乗へと一般化したp-弾性エネルギー等が挙げられる.これまでの研究では,函数と函数の積の積分として定まるL2内積を基準としたL2勾配流を構成することが主流であった.本研究では,函数同士の積の積分に函数の一階微分同士の内積の積分を加えたもので定まるH1内積や,二階微分同士の積の積分まで含めたH2内積の意味での勾配流を構成する.本研究の概要は,曲線に対して定まる汎関数に対するより一般の意味での勾配流を構成することである.曲線に対して定まる汎関数は,曲線の長さや囲む面積などに加えて,曲率の二乗を曲線にそって積分した量として定まる弾性エネルギー,その二乗をp乗へと一般化したp-弾性エネルギー等が挙げられる.これまでの研究では,函数と函数の積の積分として定まるL2内積を基準としたL2勾配流を構成することが主流であった.本研究では,函数同士の積の積分に函数の一階微分同士の内積の積分を加えたもので定まるH1内積や,二階微分同士の積の積分まで含めたH2内積の意味での勾配流を構成する.
自己株式の取得および処分に関連して生じてきた新たな課税問題に対する現代的考察

本研究は、主に自己株式の取得に関連して最近生じてきている課税問題を取り上げ、どちらかといえば立法論の視点から検討したものである。すなわち、1主として株主側における課税の問題、2主として法人側における課税の問題、3外形標準課税における問題を取り上げた。各結論をごく簡潔に述べるなら、1比例的な自己株式の取得を配当として扱うような規定を置くべきである、2法人税法施行令8条1項1号を削除するとともに、それに応じて同119条1項10号を改正すべきである、3事業税の外形標準課税に関して、市場を通じた自己株式の取得により資本金等の額が不当に減少されないように規定を整備すべきである、となる。本年は、主として、自己株式の取得に関連して最近生じてきている問題を取り上げ、これらをどちらかといえば立法論の視点から検討した。具体的には次の3つの項目((1)主として株主側における課税の問題、(2)主として法人側における課税の問題、(3)外形標準課税における問題に関する項目)を取り上げて、検討を行った。最初に取り上げた項目は、自己株式が比例的に取得されるケースである。事案としては、日産事件として知られる東京地裁平成24年11月28日判決を題材とした。自己株式取得に関する課税ついて、会社法上の分配可能額規制を無視しないという立場をとる限り、日産事件における株式譲渡損失を解釈によって否認することは困難であり、比例的分配を配当として扱うような立法の改正が望まれることが判明した。2番目の項目として、適格株式移転において、既に保有していた自己株式に割り当てられた株式移転完全親法人株式の取得価額がゼロとされる問題を扱った。事案としては、東京地裁平成23年10月11日判決(特種東海製紙事件)を取り上げ、立法論として、法人税法施行令8条1項1号ヘを削除するとともに、それと整合性を保つために同119条1項10号に「自己が有していた自己の株式を株式移転完全親法人に取得された場合を除く」という内容の一文を挿入することを提唱した。最後の項目として、市場を通した自己株式の取得が地方税法の外形標準課税に与える影響について取り上げ、市場(特にToSTNeT-3)を通した自己株式取得により、法人の資本金等の額の額が大幅に減少し、それに伴って一定程度の事業税が減額されるような場合については、それに対処するための立法上の手当を考えるべきという結論に至った。企業は、自己株式を取得した後、それを役員に対するインセンティブ報酬として処分する場合がある。インセンティブ報酬は、大きく分けて、業績や株価といった一定の指標に基づいて金銭を交付するものと、エクイティ・ベースによるものがあり、エクイティ・ベースによるものは、株式を付与するもの(株式型)と、株式を購入する権利、すなわちストック・オプションを付与するもの(オプション型)とに区別されるが、本課題との関係では、エクイティ・ベースの株式型が問題となる。株式型の典型例が、いわゆるリストリクテッド・ストックであり、一般的には、一定期間の譲渡制限が付された株式報酬と説明される。リストリクテッド・ストックについては、役員側の課税について幾つか裁判例があり、現段階では、所得種類としては給与所得、課税時期としては制限解除時とするものが多い。これはストック・オプションに関する最高裁平成17年1月25日判決と同様の考え方に立脚しているように思われる(ただし、リストリクテッド・ストックに関する個々の契約条件により結論が異なる場合がありうると考える)。本課題との関係でより重要なのは、法人側の課税である。すなわち、自己株式を処分した法人側で損金算入ができるか否かという問題がある。課税上、自己株の処分は新株発行と同じように扱われることを原則とするならば、一見、損金算入はできないようにもみえる。しかし、役員側は法人から給与を支給されたとして課税されるのであるから、損金算入が一切できないというのもおかしい。実際、アメリカ法では給与として課税された金額と同額の損金算入が認められている。平成28年3月31日までの法人税法34条を前提とする限り、損金算入は一切できないと考えるべきであるが、平成28年度改正により一定額の損金算入が可能となると予想される。しかし、その金額は役員が課税された金額と同額ではない。自己株式処分を含めたインセンティブ報酬に関する課税関係(損金算入)は、当初、ここまで大きな問題になるとは認識していなかったが、平成28年度の税制改正で取り上げられたことからみても、本課題との関係で必ず検討しておくべき対象であった。その意味では、平成27年度において扱うことが適切であったと思われる。ただし、この問題は、法改正後の検討も重要であり、ここで終わりにするのではなく、引き続き考察の対象としておく必要がある。同時に、本年度に一部検討しておくべき課題であった資本金基準については、来年度に扱うべき部分が残ったことになる。しかし、本年度においても、既に中小企業向け特例措置との関係で少しは検討しているので、大きな遅れが出ているというほどのことではないと認識している。自己株式を用いたインセンティブ報酬については、平成28年度税制改正において、一定のリストリクテッド・ストック(譲渡制限付株式)に対する課税ルールが導入されたが、これは既に存在しているストック・オプションの場合とほぼ同様のルールとなった。したがって、法人側と役員側で、タイミング(損金算入が認められる時期と所得課税を受ける時期)は一致するが、金額(損金算入額と収入金額)は一致しないという問題が依然として残ることになる。

これに対して、アメリカ法では、エクイティ報酬の譲受側と支払側において課税(所得種類とタイミング)を一致させる制度である。リストリクテッド・ストック等に関する日本のルールが、企業の報酬設計を阻害していることにならないか、十分な検討が必要である。自己株式の取得行為は、租税回避に利用されることがある。同族会社等の行為計算否認規定の適用が否定されたIBM事件(東京地裁判平成26年5月9日判タ1415号186頁、東京高裁平成27年3月25日判決訟月61巻11号1995頁)のスキームは、自己株式の取得を利用した人為的な損失の作出を行うものと考えられる。しかし、当時は平成22年度改正前であったために、法人税法23条3項によって、このような租税回避を否認することはできなかった。現在では、平成22年度改正により、IBM事件の問題は立法的に解決されているといえるが、現行法人税法23条3項で否認できるのは、自己株式として取得されることを予定された株式でなければならないから、そのような予定がない場合への対処は不十分である。これを不都合と考えるのであれば、(立法論としては)益金不算入となった額だけ株式の取得価額を引き下げる等の法改正を行う必要があるなお、IBM事件で問題となった租税回避は、BEPSプロジェクトが行動2で取り上げたハイブリッド・ミスマッチ防止との関係でも重要である。平成28年度開始時まで概ね順調に進捗していた。しかし、平成29年度税制改正大綱が平成28年12月22日に公表され、役員給与や組織再編税制に関する重要な法改正が平成29年度におい予定されていることが判明した。これらの法改正は、これまでの研究のとりまとめを行うにあたり、自己株式の取得および処分に関連して生じる課税問題の延長線上にある発展的・補助的な検討課題として位置づけられるため、今少しの研究期間をとって検討する必要がある。法人税法22条5項が、出資を資本等取引として非課税にしている理由について検討した。出資により株式を発行する法人には、株主に対して配当、残余財産の分配さらには議決権を行使させる義務等を負っていることになる。つまり、無償で出資金を受け取っているのではなく、義務と引き替えに株式を発行しているのだから、そもそも課税される取引ではないと考えることが一応は可能である。これは借入によって金銭を取得する場合と同じように、受け入れた金銭と同額の債務が生じるため課税されないという考え方である。しかし、配当や残余財産分配義務については、出資を受け入れた段階で債務が確定しているとはいえないし、議決権を行使させる義務は抽象的で金銭的な評価は難しい。これらの諸義務と株主の出資額が等価であるというのは観念的に過ぎる。実定法にみなし規定があればよいが、実際には存在しない。また、なぜ同法22条5項が存在するのかという問いにも晒される。もし債務と発行された株式の価値が等しいとするならば、同法22条5項によって、わざわざ出資を非課税とする理由はない。仮に、同法22条5項を確認規定として捉えると、法人にとって支払配当が損金に算入できないことを説明することも困難となる。
超分子複合体のための高精度X線回析強度測定法の開発

生体超分子複合体の結晶はその単位格子が通常のタンパク質に比べて、1桁ないし2桁大きいために、回析強度データ収集にさまざまな問題点が生じてくる。この研究では、大きな格子定数を持つ生体超分子複合体結晶の回析強度データ収集法を確立するために研究を行った。格子定数が大きくなることによって生じる問題は、回析斑点間の距離が狭くなり、その分離が困難になることと、回析強度が弱くなるために精密な強度データを得ることが難しくなることである。これらを如何に克服するかがこの研究の最大の課題であった。この研究で得られた成果は要約すると「生体超分子複合体結晶の回析強度データ収集は、軸を立てないで振動角を小さくすれば、少なくとも格子定数が500Åまでならば十分良いデータを得ることができる。」である。回析強度測定の際の振動角を小さくすることによって、斑点間の重なりを減らすことができるだけでなく、回析強度のS/Nも高めることができる。また軸を立てない測定をすることによって、系統誤差の少ない回析強度データを得ることができる。そのための吸収補正プログラムも作成した。生体超分子複合体の結晶はモザイク幅が、大きいと思われているために、振動幅を小さくすると部分反射が増えるために強度データの精度が落ちることが懸念された。しかし、実際には生体超分子複合体結晶も通常のタンパク質と変わらないモザイク幅でその懸念はなかった。軸を立てた方が吸収の影響が少ないと思われがちであるが、実際にはそうでなく軸を立てると、等価な反射の吸収が等しくなるに過ぎず吸収補正はむしろ困難になる。軸を立てない方法で、ローカルスケーリングによって吸収補正を行なうことによって吸収による系統的な誤差を減らすことができた。」である。放射光を用いるとカメラ半径の大きい振動カメラでは班点間の分離も良く500Åを超える格子の場合でも測定を行なえるが、未だ問題も多く残っている。超分子複合体の構造決定に有効な回折強度の測定には回折班点の分離能の高い、強度測定精度の高い装置の開発が不可欠である。結晶格子が大きくなればなるほど回折班点の間隔が狭まる上に、回折線の強度も弱くなり精度の高い測定が困難になる。測定精度の低下は構造解析結果の精度に影響を与えるだけでなく、構造解析自体を困難にする。超分子複合体を対象にする場合はこの点で有利な方法を開発する必要に迫られている。これを克服するために静止法が有効である。これまでに、マツクサイエンス社のDIP200Sを購入して静止及び振動両用のカメラの作製した。振動カメラの読み取りの高速化及び、回折強度処理システムの構築は、Yale大学のOtwinoskiによって開発されたDENZOを中心に据えて行なった。まだコンピュータの容量が十分でないために完全な静止法のみによる回折強度収集は出来ていないが、静止法の可能性を実証するために、振動範囲を狭めて強度測定を行なった。格子定数がa=189.1Å,b=219.5Å,c=178.6Å,α=β=γ=90°で非対称単位の分子量が約100万のチトクロム酸化酵素の結晶では、振動範囲の広いときに比べて高い精度のデータを得ることが出来た。回折強度測定の精度をあげることは、単に得られる電子密度の精度を高めるには止まらず、位相決定の可能性を拡げる。振動法による強度測定の精度を下げている主要な要因は、振動幅の大きさである。ウシ心筋チロクロム酸化酵素の結晶では、高エネルギー研究所放射光実験施設のBL6A2で得られた回折斑点のモザイク幅は0.1°以下であった。従って、もし2.0°の振動幅をとれば、一つの斑点について1.9°はノイズを積算するだけで、測定精度の低下をもたらしている。

振動幅を少なくすれば精度の向上を期待できるが、処理すべきイメジングプレート(IP)の枚数が増加する。また、振動幅がモザイク幅に近ずくと部分反射が増えて回折斑点の処理が困難になる。そこで、これらが妥協できる実験条件を設定した。ウシ心筋チトクロム酸化酵素の2.8Åの強度測定では、振動幅を1.0°に設定して1個の結晶で90枚のIPを処理した。その結果、Native結晶では2.8ÅでRmerge=7.8%の回折強度を得た。3種の重原子誘導体とのRisoは3.0Å分解能でそれぞれ7.3%,5.7%,9.0%と小さかったが、差のパタ-ソン関数は導入した重原子に由来する明瞭なピークを与えた。非対称単位は40万を超える分子量を含んでいたが、測定精度をあげた結果、通常の重原子同型置換法によって構造決定を行なうことが出来た。ウシ心筋のチトクロムc酸化酵素の2.8Å分解能の結晶構造解析によって、2つのヘム、CuA部位、CuB部位及びZn部位を確定した。13種のサブユニットをすべて構造決定することもできた。この結晶構造解析では分子量40万の2量体の構造を決定したことになり、最も大きな分子の構造決定の一つである。また電子伝達の経路も見つかった。生体超分子複合体の結晶はその単位格子が通常のタンパク質に比べて、1桁ないし2桁大きいために、回折強度データ収集にさまざまな問題点が生じてくる。この研究では、大きな格子定数を持つ生体超分子複合体結晶の回折強度データ収集法を確立するために研究を行った。格子定数が大きくなることによって生じる問題は、回折斑点間の距離が狭くなり、その分離が困難になることと、回折強度が弱くなるために精密な強度データを得ることが難しくなることである。これらを如何に克服するかがこの研究の最大の課題であった。この研究で得られた成果は要約すると「生体超分子複合体結晶の回折強度データ収集は、軸を立てないで振動角を小さくすれば、少なくとも格子定数が500Åまでならば十分良いデータを得ることができる。」である。回折強度測定の際の振動角を小さくすることによって、斑点間の重なりを減らすことができるだけでなく、回折強度のS/Nも高めることができる。また軸を立てない測定をすることによって、系統誤差の少ない回折強度データを得ることができる。そのための吸収補正プログラムも作成した。生体超分子複合体の結晶はモザイク幅が、大きいと思われているために、振動幅を小さくすると部分反射が増えるために強度データの精度が落ちることが懸念された。しかし、実際には生体超分子複合結晶も通常のタンパク質と変わらないモザイク幅でその懸念はなかった。軸を立てた方が吸収の影響が少ないと思われがちであるが、実際にはそうでなく軸を立てると、等価な反射の吸収が等しくなるに過ぎず吸収補正はむしろ困難になる。軸を立てない方法で,ローカルスケーリングによって吸収補正を行うことによって吸収による系統的な誤差を減らすことができた。
国際法上の自衛権ー国家実行から見た自衛権の現代的変遷

2年間の自衛に関する国家実行と国際判例の収集、整理作業とそれを基礎にした分析、考察を一応終えたが、その成果として、以下のような理論枠組を構成することができた。まず、前提的考察として、国内法上の正当防衛と国際法上の自衛の比較を行い、ついで、武力不行使原則の成立前後における自衛の主張の法的要件の相違で自衛概念そのもの及びその適用に変化があることを示唆する。本論として、第1に自衛権行使に外在的制限要素があることを指摘するため、冷戦の終焉等の国際関係の変動を検討し、また、民族自決権や人道的干渉といった、武力行使を許容する新しい権原の登場を見て、さらに核兵器等の開発のような兵器に関する科学技術の発展が自衛概念に影響していることを指摘する。第2に、自衛権行使の内在的制限要素として、まず緊急避難、復仇、不可抗力という3つの隣接概念との相違をとりあげる。そして自衛概念に含まれる3つの基本的要素のそれぞれについて問題点を取り扱う。すなわち、先制自衛や小規模な地域的衝突の例を指摘して、武力攻撃の定義自体の限界を明らかにし、次に、緊急性の要素を具体的事件について評価することの困難さを示す。最後に自衛における比例性は、一般に考えられているような量的比例ではなく、質的比例であると示唆する。この間収集した事例及び文献については、それぞれ報告書に「資料:第2次大戦後の武力行使とその正当化事由」及び「自衛権欧文参考文献目録」として添付してある。なお、今後もこの構成により成果を発表して行く予定である。昨年度の研究で自衛概念の問題の一端を示しえたが、本年度はさらに、(1)違法性阻却事由としての自衛を、他の近似する概念から区別するための基準に注目して、国家実行の検討を行なうと共に、(2)自衛概念における比例性要件の特徴を明らかにしようと努めた。(1)につき、一応次の様に区分できる。自衛の主張の合法性基準として各事例を再考察する作業が必要である。(2)は、昨年度に「ニカラグア対米国事件」で触れるところがあったが、国際法委員会アゴ-報告の検討や国家実行の分析からは、これまで理解されているような攻撃(侵略)迎撃(自衛)の量的比例ではなく、攻撃を阻止するという目的とそのために用いられる迎撃行動との質的比例であることが明らかになった。本年度は、自衛に関する国家実行一覧表及び自衛権関係文献リストをほぼ作成し終えた。これらの分析はまだ完全に終了したわけではないが、前2年と本年にわたる研究に基づいて、下記のような項目で理論分析枠組を構成することができる。I.前提的考察1.国内法上の正当防衛と国際法上の自衛の比較2.武力不行使原則の成立前後における自衛の自張の法的要件の相違II.自衛権行使の外在的制限要素1)国際関係の変動(冷戦の後焉)2)武力行使を許容する新しい権原の登場(民族自決権、人道的干渉、人権保護)3)科学技術の発展(核兵器の実際的軍事的価値ー抑止力)III.自衛権行使の内在的制限要素1)前提条件としての武力攻撃の定義(小規模な武力行使、当事国の戦闘意図、武力によらない「侵略」の可能性)2)緊急性の評価(国連安全保障理事会の判断権限)3)比例性の要件(量的比例ではなく質的比例)IV.結論的考察この約20年間の自衛権の援用事例は極めて多岐にわたっている。また、武力行使禁止の原則が一般に強行規範と考えらているにも拘らず、武力の使用は瀕発しており、とりわけII.2)やIII.1)の問題は、この原則自体の存在意義を左右する可能性がある。従って上記の様な内外両面での制限要素を明らかにすることによって、現代国際法上の自衛概念を実証しえたと考える。今後この構成にしたがって順次成果を発表して行く予定である。(なおI.2.及びIII.3)の一部は既に成果を発表している。)
蛍光蛋白質を用いた、高速作動性の膜電位プローブの研究開発

候補となるコンストラクトを多数作製した。cRNAをin vitro transcriptionにより合成し、アフリカツメガエル卵(xenopus oocyte)にインジェクションし、テストコンストラクトの発現を確認後、2電極による膜電位固定実験(Two electrode voltage clamp; TEVC)と光電子増倍管(PMT)を用いた蛍光測定を同時に行い、蛍光シグナルの膜電位依存性の評価を行なった。ほとんどのテストコンストラクトで無反応であったが、僅かな電位依存的応答を見せるコンストラクトが見つかった。しかしながら、その振幅は極微小であり、そのまま実用的に使える物ではなかった。しかし、今後の展開で、実用的なものにまで発展する可能性も残されていると考えている。また、そのシグナルが直接に膜電位に応答したものなのか、あるいは二時的環境要因の変化に起因するものなのか、調べる必要がある。この検証を厳密に行なう事は難しいが、二時要因としては、pHの可能性が最も高いと思われるので、例えばpHに対する感受性が異なる変異体などを使い、その結果を精緻に比較する事で、ある程度の推測が可能であると考えている。現在、信号は極微でも、細胞性理学的には興味深い現象を捉えているので、残りの時間で、出来るだけ詳細な検討を行ないたい。このような現象の理解は、優れた性能のプローブの開発に今後役立つと考えている。さまざまな蛍光蛋白質のライブラリーにおいて、結晶構造から、プログラムGraspを用いて、電気双極子モーメントを計算機上で推定した。結晶構造が得られていないものに関しては、構造情報があり、尚且つ系統的に最も近縁と考えられるもののアミノ酸側鎖を改変し構造最適化を行う事により推定した。単量体あたり、多くのものは100400Debye(1Debye=3.33564x10^<-30>C m)であると推測されたが、中には700Debyeに達すると推測されるものがあり、またそれは、生理学的な条件化で多量体形成が非常に起こり難い分子でもあるので、今回の目的に有用であると考えた。その蛋白質に、分子生理学的手法により、さらにDipoleを増大し、尚且つ、発色団形成能を損なわないようなアミノ酸変異を複数導入することに成功した。作製した蛍光蛋白質を、HEK293T細胞において形質膜直下にターゲットして発現させ、その配向の膜電位感受性を直線偏光での励起により測定したが、その変化は未だ測定できていない。細胞での評価は、より実際的ではあるものの、多くのサンプルを試す場合には効率がわるい。そこで、インビトロでの評価ができるよう、微小電極ギャップを持つチャンバーを用いた測定系を構築した。また、細胞において、配向の測定に直線偏光で励起するという方法では、平滑な膜を光学的に十分な解像度の元で観察しなければならない。Hela細胞のように、形質膜膜が微細構造をもつ場合、そうでなくても、低倍率下で複数の細胞集団に対して測定する場合にはこの方法を用いる事はできない。これらの場合にも適応するため、異なる波長特性とDipoleを持った二つの蛍光蛋白質を、セリンやグリシンといった柔らかいアミノ酸側鎖で構成されたリンカーで繋ぎ、蛍光エネルギー移動により配向変化が検知できる可能性がある分子群を多種作製した。
費用対効果を重視した高生体親和性セメントの開発

試薬炭酸カルシウム(CaCO3)と市販珪藻土(SiO2)から電気炉での焼成によりケイ酸カルシウムを合成し、成分同定と物性検討を行った。まず、合成後の試料を試料水平型多目的X線回折装置(XRD)により解析し、MTAを比較対照に成分同定を行った結果、水と練和後のMTAには、ケイ酸カルシウムと、水酸化カルシウムのピークが認められ、これと比較して、本研究で合成した試料でも同様の、ケイ酸カルシウムのピークが認められたことから、今回実施した合成法でケイ酸カルシウムが得られていることが確認できた。次いで、セメントとして使用する際の性質として重要な硬化時間を水との練和後に検討したが、合成ケイ酸カルシウム単体では硬化しないため、硬化材として歯科用α-石膏を添加し、セメントの圧縮強さを測定したところ、試作セメントは石膏の添加量に依存して圧縮強さが有意に向上し、MTAとほぼ同等の圧縮強さが示された。さらに、生体親和性を検討するため細胞培養系を用いた評価を行った。そのため、まず、これらのセメントを培地に浸漬し、セメントからの溶出物を含む培地を作製して歯髄由来幹細胞を培養し、セメントの細胞親和性を評価した。石膏添加型ケイ酸カルシウムセメントからの溶出物は培地のpHを上昇させたが、石膏添加量の調節によりpHの上昇を抑えることが可能であった。そして、石膏添加型ケイ酸カルシウムセメントからの溶出物は細胞毒性を示さず、細胞増殖抑制作用も石膏添加量の調節により改善した。以上より、石膏添加量を調節することで硬化時間及び圧縮強さが改善したことから、操作性を調節することが可能と考えられた。また、細胞親和性についても石膏の添加により培地のpH上昇が抑えられ、細胞増殖を阻害しない親和性に優れたケイ酸カルシウムセメントを作製可能であると考えられた。本年度は試薬炭酸カルシウム(CaCO3)と市販珪藻土(SiO2)から電気炉での焼成によりケイ酸カルシウムを合成し、成分同定と物性検討を行った。まず合成後の試料を試料水平型多目的X線回折装置(XRD)により解析し、MTAを比較対照に成分同定を行った結果、水と練和後のMTAには、ケイ酸カルシウムと、水酸化カルシウムのピークが認められ、これと比較して、本研究で合成した試料でも同様の、ケイ酸カルシウムのピークが認められたことから、今回実施した合成法でケイ酸カルシウムが得られていることが確認できた。また、この試料を水と練和後に解析すると、水酸化カルシウムのピークもみられた。次いで、セメントとして使用する際の性質として重要な硬化時間を水との練和後に検討したが、合成ケイ酸カルシウム単体では硬化しないため、硬化材として歯科用α-石膏を添加し各セメントの石膏配合比と混水比を以下のように設定した。ケイ酸カルシウム粉末のみを純水で練和するS群、ケイ酸カルシウム粉末に,純度100%硬質石膏を重量比3:1で添加したものをA群,2:1で添加したものをB群、3:2で添加したものをC群とした。比較対照にはMTAを用い、M群とした。さらに、各群の混水比を0.4と0.5の条件で検討した。これらのセメントの硬化時間を測定したところA,B,C群は、およそ35分60分で硬化し、2時間以上を要したM群と比較して、石膏添加によりA,B,C群の硬化時間が短縮されていた。また、混水比0.4の条件で硬化が早くなり、とくに、硬質石膏の割合の多いC群で硬化時間が短縮された。この結果から、今後は混水比0.4の条件でセメントを作製し、評価することとし、圧縮強さを測定したところ、S群と比較して、A,B,C群は石膏の添加量に依存して圧縮強さが有意に向上し、とくに石膏添加量を増やしたB群とC群ではMTAとほぼ同等の圧縮強さが示された。歯科用α-石膏を添加することで、硬化機構が得られ、圧縮強さも既存の歯内療法材料であるMTAと同等であったことから、セメントとしての応用の可能性に見通しを得たため、次年度は予定通り生体親和性等の実験を行う。本年度は合成したケイ酸カルシウムの歯科用セメントとしての物性検討と細胞培養系を用いた評価を行った。合成ケイ酸カルシウムをセメントとして使用するにあたり硬化材として歯科用α-石膏を添加し各セメントの石膏配合比と混水比を以下のように設定した。これらのセメントの圧縮強さを測定したところ、S群と比較して、A,B,C群は石膏の添加量に依存して圧縮強さが有意に向上し、とくに石膏添加量を増やしたB群とC群ではMTAとほぼ同等の圧縮強さが示された。次いで、これらのセメントを培地に浸漬し、セメントからの溶出物を含む培地を作製して歯髄由来幹細胞を培養し、セメントの細胞親和性を評価した。

石膏添加型ケイ酸カルシウムセメントからの溶出物は培地のpHを上昇させたが、石膏添加量の調節によりpHの上昇を抑えることが可能であった。そして、石膏添加型ケイ酸カルシウムセメントからの溶出物は細胞毒性を示さず、細胞増殖抑制作用も石膏添加量の調節により改善した。以上より、石膏添加量を調節することで硬化時間及び圧縮強さが改善したことから、操作性を調節することが可能と考えられた。また、細胞親和性についても石膏の添加により培地のpH上昇が抑えられ、細胞増殖を阻害しない親和性に優れたケイ酸カルシウムセメントを作製可能であると考えられた。歯科用α-石膏の添加量を調節することで、セメント溶出物を含む培地のpH上昇を抑えられ、歯髄由来幹細胞の増殖を抑制しなかったことから、歯科用セメントとしての応用の可能性に見通しを得たため、次年度は細胞培養系で、さらに詳細な細胞応答の検討を行う。試薬炭酸カルシウム(CaCO3)と市販珪藻土(SiO2)から電気炉での焼成によりケイ酸カルシウムを合成し、成分同定と物性検討を行った。まず、合成後の試料を試料水平型多目的X線回折装置(XRD)により解析し、MTAを比較対照に成分同定を行った結果、水と練和後のMTAには、ケイ酸カルシウムと、水酸化カルシウムのピークが認められ、これと比較して、本研究で合成した試料でも同様の、ケイ酸カルシウムのピークが認められたことから、今回実施した合成法でケイ酸カルシウムが得られていることが確認できた。次いで、セメントとして使用する際の性質として重要な硬化時間を水との練和後に検討したが、合成ケイ酸カルシウム単体では硬化しないため、硬化材として歯科用α-石膏を添加し、セメントの圧縮強さを測定したところ、試作セメントは石膏の添加量に依存して圧縮強さが有意に向上し、MTAとほぼ同等の圧縮強さが示された。さらに、生体親和性を検討するため細胞培養系を用いた評価を行った。そのため、まず、これらのセメントを培地に浸漬し、セメントからの溶出物を含む培地を作製して歯髄由来幹細胞を培養し、セメントの細胞親和性を評価した。本年度の結果をふまえ、石膏添加型ケイ酸カルシウムセメントの歯内療法材としての応用を目指して、当初の計画通り以下のように培養細胞系での生体親和性検討を中心に研究を進める。(1)細胞接着に対する試作セメントの作用の検討試作セメントをアクリルリング内に充填し、硬化後のセメント上にヒト歯髄由来幹細胞(hDPSC)やヒト骨髄由来幹細胞(hBMSC)を播種し、接着細胞数の検討および細胞形態を検討する。また、セメントを浸漬した培地を作製して、細胞接着におけるセメントからの溶出成分の影響も検討する。比較対照として、既存のMTAセメントおよび水酸化カルシウム製剤を用いる。(2)細胞増殖および分化に対する試作セメントの作用の検討(1)と同様にhDPSCやhBMSCを培養し、細胞増殖について経時的に検討する。比較対照はMTAセメントおよび水酸化カルシウム製剤を用いる。本年度の結果をふまえ、石膏添加型ケイ酸カルシウムセメントCAの有用性についてさらに解析を進めるために当初の計画通り以下のように研究を進める。
溶液中の枝分かれ高分子のスケーリング理論

本研究で我々は最も単純な星型高分子の性質を既知として、希薄溶液中の任意の形状の高分子ネットワークの性質を予言するスケーリング理論を構築することを目標として研究を進めてきた。我々は繰り込み群などを用いた系統的な解析により、静的性質に関しては既にスケーリング理論の構築を完成した。平成5年夏にはドイツのマインツ大学に1ケ月滞在し、Kurt Binder教授との共同研究を行い、星型高分子のモンテカルロ・シミュレーションを行った。特に、幾つかの空間分布関数と空間分布の非球対称性(asphericity)さらにシェアに関する緩和時間の性質を調べた。排除体積効果を含むRouse模型を考え、クラマ-ス・ポテンシャルの方法により静的量を計算する手法を用いて緩和時間のような動的量を調べることが出来る可能性について調べた。特に、我々の開発したエンリッチメント法に基づくモンテカルロ法と、Binder教授のグループの開発したボンドクラクチュエーション模型に基づくモンテカルロ法の二つのシミュレーションを行い、クラマ-ス・ポテンシャルの方法で緩和時間を見積り、星型高分子の腕の数依存性に関するGrest等の理論的予想値と誤差の範囲で一致する結果を得た。クラマ-ス・ポテンシャルの方法によれば、任意のトポロジーを持つ高分子ネットワークのシェアに関する緩和時間に対するスケーリング理論を構築するための基盤が得られるが、さらなる考察が必要である。また、ABブロックコポリマーで、AがBに比べて十分長く、Bが互いに結合し易い条件下(溶媒がAに対して良、Bに対して貧)の場合には高分子ミセルが形成されるが、この系の統計力学が星型高分子希薄溶液の性質にどのように関係しているかを調べた。我々は、平成5年度および平成6年度の本科学研究費で購入した専用計算機上での簡単な高分子ネットワークのシミュレーションを行い、大型計算機用のアルゴリズムの開発を行ってきた。枝分かれ高分子は一本の高分子鎖に比べて高い膨潤性、吸水性を示すことが理論的に予想されることや界面活性剤・ミセル等との関連から、高分子先端材料としてその実用性、応用性が広いものと期待される。星型高分子のモンテカルロ・シミュレーションに関しては、腕の数6本までの解析が報告されていたが、32本という多数の腕を持つ星型高分子をモンテカルロ法で扱ったのは我々が初めてである。本年度行った独国マインツ大学のクルト・ビンダー教授と私との共同研究によると、このエントロピー情報は、長さの長い親水性Aブロックと長さの短い疎水性BブロックからなるABブロック・コポリマー水溶液のミセル形成濃度を調べる際の重要なファクタとなる。そこで、臨界ミセル濃度およびミセル当たりの平均枝分かれ度の振る舞いを調べた。この中間結果は、総合研究A(大阪大学寺本先生代表)研究会で報告し、3月末の日本物理学会でも報告予定である。系のエントロピーに関する情報まで信頼性の高いデータを得るためにはモンテカルロ法が有効である。特に、準静的な流れ場中でのシェアを記述するためにクラマース・ポテンシャル中での空間分布を計算した。これにより、ラウス模型の範囲内で、シェアに対する比較的速い緩和時間を見積もることが出来る。また、同時に、星型高分子に対して非球形度などの計算も新たに行い、繰り込み群による予想との極めて良い一致を得た。本研究で考察するスケーリング理論は、溶液中の任意の形状の高分子ネットワークの平均的な空間分布や緩和時間などの(各鎖が長い極限での)漸近的性質を基本的な星型高分子の漸近的性質を既知として予言する画期的なものであるが、全配置数に関するスケーリング理論は既に完成している。本研究で、我々は最も単純な星型高分子の性質を既知として、希薄溶液中での任意の形状の高分子ネットワークの性質を予言するスケーリング理論を構築することを最終目標として研究を進めてきた。

我々は、繰り込み群の方法などを用いた系統的な解析により、静的性質に関しては既にスケーリング理論の構築を完成した。平成6年度は、星型高分子のモンテカルロ・シミュレーションを行い、幾つかの空間分布関数と空間分布の非球対称性(asphericity)さらにシェアに関する緩和時間の振る舞いを調べた。Rouse模型に排除体積効果を含み入れたモデルを考え、クラマ-ス・ポテンシャルの方法により静的な物理量を計算する手法を用いて緩和時間のような動的な物理量を調べることが出来る可能性について調べた。特に、我々の開発したエンリッチメント法に基づくモンテカルロ・シミュレーションと、Binder教授のグループの開発したボンド・フラクチュエーション・モデルに基づくモンテカルロ・シミュレーションを行い、クラマ-ス・ポテンシャルの方法で緩和時間を見積もり、星型高分子の腕の数依存性に関するGrestらの理論的予想値と誤差の範囲で一致する結果を得た。クラマ-ス・ポテンシャルの方法によれば、任意のトポロジーを持つ高分子ネットワークのシェアに関する緩和時間に関するスケーリング理論を構築するための基盤が得られるが、さらなる考察が必要である。また、ABブロックコポリマーで、AがBに比べ十分長く、Bが互いに結合し易い条件下(溶媒がAに対して良、Bに対して貧)の場合には、高分子ミセル溶液が形成されるが、この系の統計力学が星型高分子希薄溶液の性質にどのように関係しているかを調べた。我々は、平成5年度および平成6年度の本科学研究費で購入した専用計算機上での簡単な高分子ネットワークのシミュレーションを行い、大型計算機用のアルゴリズムの開発を行ってきた。