hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
心筋細胞におけるミトコンドリアと興奮-収縮連関の機能協関に関する研究

細胞膜permeabirization後、0Na^+,300n MCa^<2+>の液を還流するとRhod-2 signalは増加し定常状態に達した。このミトコンドリアCaの増加はミトコンドリアCa^<2+> uniporter阻害剤(ruthenium red)で阻害され、Ca^<2+>uniporterを介するCa^<2+>フラックス増加に起因すると考えられる。その後、外液を0Ca^<2+>,6mM Na^+に交換するとRhod-2 signalは減少した。細胞質Na^+非存在下には、Rhod-2蛍光はほぼ一定に保たれることから、ミトコンドリアCa^<2+>の排出の主たるメカニズムはNa^+/Ca^<2+>交換であることが明らかになった。細胞質Na^+濃度を変えて測定したところ、細胞質Na^+に対するNa^+/Ca^<2+>交換の半飽和濃度は1.3mMであった。上記実験データをもとに、ミトコンドリアNa^+-Ca^<2+>交換のコンピュータモデル化を開始した。心筋ミトコンドリアNa+/Ca2+交換機能はミトコンドリア内膜電位に依存すると考えられてきた。これを検証する目的で以下の実験を行った。ラット心室筋細胞のミトコンドリアにRhod-2AMを負荷した後、サポニンを用いて細胞膜を透過性にすることで、ミトコンドリア内Ca2+を測定するシステムを確立した。蛍光は共焦点顕微鏡を用いて観察した。300 nM Ca2+を含む溶液を灌流しミトコンドリア内Ca2+を増加させた後、無Ca液に交換することでミトコンドリアNa+/Ca2+交換を活性化すると、細胞質Na+濃度依存性にミトコンドリアCa2+は減少した。TMREを負荷した心室筋細胞においてミトコンドリア内膜電位を測定したところ、同じミトコンドリアNa+/Ca2+交換活性化プロトコールにおいて、内膜電位はほとんど変化しなかった。このことはミトコンドリアNa+/Ca2+交換の起電性がほとんど無いことを示唆する。次に、ミトコンドリア内膜電位を脱分極させたときの、ミトコンドリアNa+/Ca2+交換を介するCa2+排出速度を測定した。内膜の脱分極は、NS1619(BKチャネル開口薬)、FCCP(H+イオノフォア)、またはミトコンドリア基質(ピルビン酸、コハク酸等)除去により誘発し、それぞれ、脱分極は10分以内に定常に達した。これらの実験条件におけるミトコンドリアNa+/Ca2+交換を介するCa2+排出速度は生理的膜電位が維持されている時と比べて有意な差は無かった。これらの実験データは、心室筋細胞ミトコンドリアNa+/Ca2+交換の、ミトコンドリア内膜電位に対する依存性はほとんど無いことを示す。
DVのエスカレートを防ぐ：関係性への予防科学的アプローチ

配偶者や恋人といった親密な関係で生じる暴力(以下、DV)の減少に向け、DVを未然に防ぐ一次予防の充実が必要である。本研究課題では、DVの生起しやすい相互作用プロセスに焦点をあて、それに対して当事者のもつ影響、ならびに周囲のネットワーク他者が与える影響を解明する。そして、その検証結果を踏まえた上で、予防プログラムへと実装を展開し効果を検証する。
情報科学的手法を用いた格子欠陥構造と物性間の相関性の解明

様々なデバイスの小型化に伴い,材料の局所的な原子及び電子構造の解析は材料科学においてますます重要になりつつある.特に電池や触媒では界面や表面が重要な役割を果たす.このようなナノ・原子レベルの原子・電子構造を解析するには内殻電子励起分光法が非常に強力である.内殻電子励起分光法は,内殻軌道の電子が非占有軌道へ励起するのに必要なエネルギーを測定しており,測定されたスペクトル(core-lossスペクトル)の形状は非占有軌道の形状を反映する.しかしそのスペクトル形状は局所的な原子構造や化学結合により複雑に変化するためスペクトルを解釈する,つまりスペクトルから原子構造や化学結合の情報を抽出するのは非常に難しい.また,実験スペクトルを解釈するには理論計算により得られたスペクトルと比較し物質を同定する必要がある.さらに近年では,装置の発展により非常に優れた時空間分解でcore-lossスペクトルを取得することが可能である.結果一度の実験で何千ものスペクトルが取得可能となる.一方でこれらすべてを従来のように理論計算を併用して解釈するのは現実的ではない.そこで本研究では,2つの課題に取り組んだ.1.機械学習を用いたcore-lossスペクトルの予測2.機械学習を用いたcore-lossスペクトルのからの物性定量化両課題に関してニューラルネットワークを用いた.また本研究では,SiO2の酸素K端を対象とした.課題1では基底状態の部分状態密度の情報のみでcore-lossスペクトルを予測することに成功した.課題2では,core-lossスペクトルから直接物性を予測した.その結果結合距離やMulliken電荷を非常に高精度ので予測可能なモデルを構築することに成功した.また本モデルを用いてノイズを含むような実験スペクトルを入力として物性定量化を試みたところ,非常に高精度に予測することに成功した.1年で2つの課題解決を行うことができた.また1つ目の成果に課してはすでに論文として投稿しており,2つ目の成果に関してもすでに投稿する準備ができており,本研究は順調に進呈してるといえる.今回はSiO2結晶の酸素K端だけを対象としたが,この手法を様々な結晶構造や吸収端に拡張する.また実験への適用を行っていく.様々なデバイスの小型化に伴い,材料の局所的な原子及び電子構造の解析は材料科学においてますます重要になりつつある.特に電池や触媒では界面や表面が重要な役割を果たす.このようなナノ・原子レベルの原子・電子構造を解析するには内殻電子励起分光法が非常に強力である.内殻電子励起分光法は,内殻軌道の電子が非占有軌道へ励起するのに必要なエネルギーを測定しており,測定されたスペクトル(core-lossスペクトル)の形状は非占有軌道の形状を反映する.しかしそのスペクトル形状は局所的な原子構造や化学結合により複雑に変化するためスペクトルを解釈する,つまりスペクトルから原子構造や化学結合の情報を抽出するのは非常に難しい.また,実験スペクトルを解釈するには理論計算により得られたスペクトルと比較し物質を同定する必要がある.さらに近年では,装置の発展により非常に優れた時空間分解でcore-lossスペクトルを取得することが可能である.結果一度の実験で何千ものスペクトルが取得可能となる.一方でこれらすべてを従来のように理論計算を併用して解釈するのは現実的ではない.そこで本研究では,2つの課題に取り組んだ.1.機械学習を用いたcore-lossスペクトルの予測2.機械学習を用いたcore-lossスペクトルのからの物性定量化両課題に関してニューラルネットワークを用いた.また本研究では,SiO2の酸素K端を対象とした.課題1では基底状態の部分状態密度の情報のみでcore-lossスペクトルを予測することに成功した.課題2では,core-lossスペクトルから直接物性を予測した.その結果結合距離やMulliken電荷を非常に高精度ので予測可能なモデルを構築することに成功した.また本モデルを用いてノイズを含むような実験スペクトルを入力として物性定量化を試みたところ,非常に高精度に予測することに成功した.1年で2つの課題解決を行うことができた.また1つ目の成果に課してはすでに論文として投稿しており,2つ目の成果に関してもすでに投稿する準備ができており,本研究は順調に進呈してるといえる.今回はSiO2結晶の酸素K端だけを対象としたが,この手法を様々な結晶構造や吸収端に拡張する.また実験への適用を行っていく.
メタボリックシンドロームが非B非C型肝がん発生に寄与するメカニズムの探索

肝細胞癌の原因として、ウイルス性肝炎、アルコール多飲歴などはよく知られている。近年はC型肝炎ウイルスの減少に伴って、肝炎ウイルスを背景とした肝細胞癌は減少しているが、その一方で非アルコール性脂肪肝炎(NASH)を背景とした肝細胞癌が増加している。NASHからの発癌メカニズムは現在明らかにされていないため、そのメカニズムについての探索的研究を行った。NASHとメタボリックシンドロームは密接に関係しているため、肥満、糖尿病患者の肝臓において出現することが知られている、Proinsulin産生骨髄由来細胞(Proinsulin(PI)-producing bonemarrow-derived cells; PI-BMDCs)が、肝発癌に関与している可能性を模索した。平成30年度は、NASHにおける肝細胞癌患者の切除標本(パラフィン切片)を用いて、PI-BMDCsの発現頻度を検討した。免疫染色を繰り返し施行したが有意な染色が得られず、洗浄バッファー、抗体希釈液、抗原賦活化液、ブロッキング液などの調整、インキュベートやブロッキング温度、時間の調整を行なった。現在は、免疫染色プロトコールが完成し、NASH肝細胞癌患者の切除検体において追加染色を行う予定である。PI-BMDCsの肝細胞癌組織における発現頻度、背景肝組織(正常肝組織)における発現頻度を検討し、再発、予後との関連を検討する。また、ウイルス性、アルコール性肝細胞癌との発現頻度の相違を検討し、NASH肝細胞癌に特異的に発現しているかの検討も行う。完成した免疫染色プロトコールを用いて、NASH肝細胞癌患者のパラフィン切片の染色を行い、再発、予後との関連性を検討する。支出の端数であり、次年度の物品購入費用として使用予定である。
2次曲線の公式や、漸近線と領域の考えでグラフをかく考え方の教材化の研究

私はまず「グラフの概形について考える-領域と漸近線の考えを使って-」と「一般的な2次曲線の接線の公式」という2つの研究内容を、教材の内容として完成させた。そして完成された内容を研究会などで発表し、そこで出された意見などを参考に、さらに教材の内容としての完成度を高めた。今年度、癸表をした主な研究会は、8月の全国算数・数学教育研究(神奈川)大会と9月の兵庫県数学教育会高等学校部会研究発表会である。さらに、これら2つの内容について、高校生に対して授業を行えるように、教材研究を進めた。総合学習の時間などを利用して授業を行い、また補習授業を利用して行ったりした。生徒には授業後、アンケート調査などを行い、その結果の取り扱いには十分注意をはらいながら、アンケート調査の結果をもとに、さらに授業を行うに当たっての問題点などを洗い出し、工夫研究を重ねたものを、別クラスにおいて再度授業を行うなどして、よりよい授業の教材の開発のために活用した。このようにして授業を行う環境や、コンピュータの使用場面、そのためのソフトの開発、指導時期、指導時間、使用教材の作成など、実際に授業を行うに当たっての問題点を克服していくための研究を行った。このような授業の実践の内容と成果を、別の研究会において報告し、そこでの意見をもとにさらに授業の実施の改善を行ってきた。今後、こうして行ってきた授業の実践の報告を、様々な学会等で発表を行っていく予定である。
慢性酸化ストレス負荷糖尿病性腎症モデルの作製及び解析

糖尿病性腎症における酸化ストレスの役割を解明し、病態進行への関わりを検討するため、酸化ストレス関連転写因子であるNrf2のノックアウトマウスに糖尿病を発症させ,その経過を観察した。1.糖尿病性腎症マウスの作製(1)Nrf2ノックアウトマウス(KO群)と野生型マウス(wild群)それぞれ30匹にstreptozotocin(STZ)を投与し、糖尿病マウスを作製した。2.STZモデルの評価(1)糖尿病の評価。KO群とwild群の両群はSTZにて誘導以後、糖尿病を発症継続した。KO群は対照群とwild群に比べ、体重の減少が著しく、24週での体重は30.3g±3.6gを呈した(KO対照群38.8g±2.2g)(wild群とwild対照群:33.1g±3.7g、37.4g±2.9g)。また、KO群では50%生存率が24.4週とwild群の52.9週と比較し,著しく短縮し,死亡率の上昇が認められた(両群の対照群ではいずれも60週以上)。(2)腎障害の評価:両群の腎機能については,STZ投与前では有意差はなかったが,投与2週目では,血清クレアチニンがKO群では0.430mg/dlとwild群(0.293mg/dl)に比べ有意に上昇し,以後継続して上昇を呈した。以上よりKO群では糖尿病発症により体重減少など衰弱が進行し、生存率の低下、腎障害の進行が認められた。腎障害進行の原因検索のため、尿中のNO測定及びCarbamoyl-PROXYL(CP)用いたスピンプローブ法により体内酸化ストレス状態の評価を行った。その結果、STZ投与2週後において両群とも尿中NOx排泄量は増加し,KO群ではより顕著であった。また、スピンプローブ法によるin vivo ESR測定の結果では、wild群では投与後2週目にCP半減期が投与前より減少し3週目に延長に転じた。KO群ではこの変化は1週ずつ早く観察された。CP半減期の短縮は両群マウスともSOD全身投与により解消されたため、CP半減期短縮は、O_2^-を起源とする・OHの産生亢進がもたらしたと推察された。これは、ONOO^-の関与を示唆する結果となった。以上の結果より、KO群では、NO、O_2^-両者の産生亢進がwild群に比べ顕著であるため、ONOO^-と引き続く・OHの産生亢進による腎障害がwild群に比べ早期に出現したと推測される。現在、中長期のデータを確認し、これらを踏まえて学術雑誌に投稿の予定である。糖尿病及び糖尿病性腎症における酸化ストレスの役割を解明し、病態進行への関わりを検討するため,酸化ストレス関連転写因子であるNrf2のノックアウトマウスに糖尿病を発症させ,その経過を観察した。1.糖尿病性腎症マウスの作製Nrf2ノックアウトマウス(KO群)と野生型マウス(wild群)それぞれ30匹にSTZをクエン酸溶液混合液にて150mg/kgの容量で腹腔内投与し,その後血糖値が300mg/dl以上を随時維持したマウスのみ使用。また,両群の対照群にはクエン酸溶液のみ投与し,検討した。2.STZモデルの評価(1)糖尿病の評価KO群とwild群の両群はSTZにて誘導以後、血糖値は500mg/dl以上を持続し、糖尿病を発症継続した。しかし、KO群では対照群とwild群に比べ、体重の減少が著しく、24週での体重は30.3g±3.6gを呈した(KO対照群38.8g±2.2g)(wild群とwild対照群:33.1g±3.7g、37.4g±2.9g)。以上よりNrf2 KO群では糖尿病誘導により体重減少など衰弱が進行し、生存率の低下、腎障害の進行が認められた。これらの原因としては、Nrf2欠損に伴い、酸化ストレスの増加によるものが考えられ、平成16年度では酸化ストレスマーカー(AGE、酸化ストレス関連遺伝子)の解析及び病態への関与の検討を中心に進めていく予定である。KO群は対照群とwild群に比べ、体重の減少が著しく、24週での体重は30.3g±3.6gを呈した(KO対照群38.8g±2.2g)

(wild群とwild対照群:33.1g±3.7g、37.4g±2.9g)。また、KO群では50%生存率が24.4週とwild群の52.9週と比較し,著しく短縮し,死亡率の上昇が認められた(両群の対照群ではいずれも60週以上)。(2)腎障害の評価:両群の腎機能については,STZ投与前では有意差はなかったが,投与2週目では,血清クレアチニンがKO群では0.430mg/dlとwild群(0.293mg/dl)に比べ有意に上昇し,以後継続して上昇を呈した。以上よりKO群では糖尿病発症により体重減少など衰弱が進行し、生存率の低下、腎障害の進行が認められた。腎障害進行の原因検索のため、尿中のNO測定及びCarbamoyl-PROXYL(CP)用いたスピンプローブ法により体内酸化ストレス状態の評価を行った。その結果、STZ投与2週後において両群とも尿中NOx排泄量は増加し,KO群ではより顕著であった。また、スピンプローブ法によるin vivo ESR測定の結果では、wild群では投与後2週目にCP半減期が投与前より減少し3週目に延長に転じた。KO群ではこの変化は1週ずつ早く観察された。CP半減期の短縮は両群マウスともSOD全身投与により解消されたため、CP半減期短縮は、O_2^-を起源とする・OHの産生亢進がもたらしたと推察された。これは、ONOO^-の関与を示唆する結果となった。以上の結果より、KO群では、NO、O_2^-両者の産生亢進がwild群に比べ顕著であるため、ONOO^-と引き続く・OHの産生亢進による腎障害がwild群に比べ早期に出現したと推測される。現在、中長期のデータを確認し、これらを踏まえて学術雑誌に投稿の予定である。
ミャンマー国肝癌発生要因としてのサラセミア症の鉄過剰症と輸血関連疾患の調査研究

本研究は若年者の肝細胞癌が多いミヤンマー国において,肝細胞癌の発生と鉄過剰症の関係,さらに,B,C型肝炎の広がりについても明らかにすることを目的として企図された.1996年12月24日より1997年1月7日までの期間と1997年12月17日27日の期間で,ミヤンマー国立医学研究所の生化学部門,病理部門,および国立ヤンゴン総合病院血液疾患部門,肝臓疾患部門,国立ヤンゴン小児病院血液部門にて調査研究を行なった.対象患者は肝臓疾患部門の患者104名内肝細胞癌28名,血液疾患部門のサラセミア患者22名,小児病院血液部門のサラセミア患者16名,患者とは別個に20例の肝癌手術例の病理組織標本の提供をうけた.結果として,1)肝疾患患者の大部分はB型肝炎ウイルス感染の既往を有しているが,持統B型肝炎ウイルス感染を意味するHBs抗体陽性者は検索者102名中36名(35%)であり,持続C型肝炎ウイルス感染を意味するHCV-RNA陽性者は全抗C型肝炎抗体陽性者40名の79%に相当する32名(31%)と推定される.肝癌患者28名に絞ってみると,B型肝炎ウイルスのみが関与していると思われる者13名(46%),B型肝炎ウイルスとC型肝炎ウイルスの両者が関与していると思われる者2名(7%),C型肝炎ウイルスのみが関係していると思われる者6名(21.4%)であった.2)患者血清の鉄過剰状態の検索:検索した患者グループ全てに鉄代謝には強い異常が見られた.肝疾患者の約2/3はTIBCの低下を示していた.サラセミア患者には鉄飽和度の上昇と血清フェリチン,自由の強い上昇が見られた.3)異常ヘモグロビン,手術材料より鉄関連蛋白,癌関連遺伝子異常を検索した.鉄過剰は調査疾患に非常に多いことが判明した.輸血以外の鉄過剰の原因を調べるとともに,疾患の進展に及ぼす影響を評価する必要がある.この調査研究により,これらの地域ではC肝炎が非常に多いことが始めて見いだされた.サブタイプは1b型であり,治療抵抗性であると考えられる.早急に蔓延防止の対策を講じることが必要である.本研究は若年者の肝細胞癌が多いミヤンマー国において,肝細胞癌の発生と鉄過剰症の関係,さらに,B,C型肝炎の広がりについても明らかにすることを目的として企図された.1996年12月24日より1997年1月7日までの期間と1997年12月17日27日の期間で,ミヤンマー国立医学研究所の生化学部門,病理部門,および国立ヤンゴン総合病院血液疾患部門,肝臓疾患部門,国立ヤンゴン小児病院血液部門にて調査研究を行なった.対象患者は肝臓疾患部門の患者104名内肝細胞癌28名,血液疾患部門のサラセミア患者22名,小児病院血液部門のサラセミア患者16名,患者とは別個に20例の肝癌手術例の病理組織標本の提供をうけた.結果として,1)肝疾患患者の大部分はB型肝炎ウイルス感染の既往を有しているが,持統B型肝炎ウイルス感染を意味するHBs抗体陽性者は検索者102名中36名(35%)であり,持続C型肝炎ウイルス感染を意味するHCV-RNA陽性者は全抗C型肝炎抗体陽性者40名の79%に相当する32名(31%)と推定される.肝癌患者28名に絞ってみると,B型肝炎ウイルスのみが関与していると思われる者13名(46%),B型肝炎ウイルスとC型肝炎ウイルスの両者が関与していると思われる者2名(7%),C型肝炎ウイルスのみが関係していると思われる者6名(21.4%)であった.2)患者血清の鉄過剰状態の検索:検索した患者グループ全てに鉄代謝には強い異常が見られた.肝疾患者の約2/3はTIBCの低下を示していた.サラセミア患者には鉄飽和度の上昇と血清フェリチン,自由の強い上昇が見られた.3)異常ヘモグロビン,手術材料より鉄関連蛋白,癌関連遺伝子異常を検索した.鉄過剰は調査疾患に非常に多いことが判明した.輸血以外の鉄過剰の原因を調べるとともに,疾患の進展に及ぼす影響を評価する必要がある.この調査研究により,これらの地域ではC肝炎が非常に多いことが始めて見いだされた.サブタイプは1b型であり,治療抵抗性であると考えられる.早急に蔓延防止の対策を講じることが必要である.平成8年12月24日より30日まで(中根,石川,小路),平成9年1月6日まで(岡田),あるいは平成9年1月8日まで(武田,霧生),ミヤンマー国立医学研究所の生化学部門,病理部門,および国立ヤンゴン総合病院血液疾患部門,肝臓疾患部門,および国立ヤンゴン小児病院血液部門の患者を調査し.対象患者は小児病院血液部門の重症サラセミア患者9名,ヤンゴン総合病院血液疾患部門の患者18名,肝臓疾患部門の患者53名(肝細胞癌12名,肝硬変37名(内2名にβ-サラセミラ),慢性肝炎4名)であった.サラセミア患者について年齢,性別,輸血開始時期,輸血回数,脾臓摘出術の有無,肝脾腫の有無などを記載した.肝疾患患者については臨床所見を聞き取り,すべての患者の採決をおこなった.

患者とは別個に肝癌手術例の病理組織標本の提供をうけた.すべての血清は日本に運び,鉄負荷状態の検索として,血清鉄,総鉄結合能,血清フェリチン,自由鉄(Gutteridge法)を定量する.肝機能・肝炎・肝癌の検査として,亜鉛混濁反応(ZnTT),GOT,GPT,α-フェトプロテイン,ウイルス肝炎マーカー検査を行なった.ヘモグロビンは電気泳動により,異常ヘモグロビンの電気泳動も予定.肝癌組織については,鉄沈着状態,肝癌マーカーの組織学的検索を行い,ブロックよりDNAの抽出し,癌関連遺伝子の検索を行う予定.新たな手術症例があった場合は,凍結保存を行い,鉄関連遺伝子の検索も行う予定にしている.これまで得られた検索結果:肝硬変の患者に2名のサラセミア患者がいたが,いずれも22歳,23歳(共にHBs抗原,HBc抗体が陽性)と若年であった.肝疾患の53名中23名において,血清フェリチン値は正常上限の200ng/dlを越しており,1,000ng/dlを越す者も多い.サラセミア患者26名(1名は疑診)のうち,重症サラセミア23名全員の血清フェリチン値は正常上限の200ng/dlを越しており,6,000ng/dl以上に達する患者もみられる.これらの患者には肝脾腫があり,肝臓は特に硬度を増していた.亜鉛混濁反応は高値を示すものが多く,小児9名の結果では全員17単位以上であった(正常限界は12単位以下).慢性の肝障害を示している.本研究は若年者の肝細胞癌が多いミヤンマー国において,肝細胞癌の発生と鉄過剰症の関係,さらに,B,C型肝炎の広がりについても明らかにすることを目的として企図された.1997年12月17日27日の期間で,ミヤンマー国立医学研究所の生化学部門,病理部門,および国立ヤンゴン総合病院血液疾患部門,肝臓疾患部門,国立ヤンゴン小児病院血液部門にて調査研究を行なった.対象患者は小児病院血液部門のサラセミア患者10名(血清解析6名),ヤンゴン総合病院血液疾患部門の患者6名,肝臓疾患部門の患者52名(肝細胞癌15名,肝硬変34名,慢性肝炎3名)であった.患者とは別個に20例の肝癌手術例の病理組織標本の提供をうけた.その結果2)患者血清の鉄過剰状態の検索:血清鉄飽和度50%以上の患者は肝疾患で29%,小児サラセミア100%,血液疾患67%であった.血清フェリチン値の正常値(200ng/dl以下)を示した者は肝疾患患者の16名のみであった.3)異常ヘモグロビン,手術材料より鉄関連淡白,癌関連遺伝子異常などは現在検索中である.鉄過剰は調査疾患に非常に多いことが判明した.輸血以外の鉄過剰の原因を調べるとともに,疾患の進展に及ぼす影響は評価する必要がある.この調査研究により,これらの地域ではC肝炎が非常に多いことが始めて見いだされた.サブタイプは1b型であり,治療抵抗性であると考えられる.早急に蔓延防止の対策を講じることが必要である.
放射光からの高エネルギーX線(10-100keV)用高性能2次元位置検出器の開発

本研究では、放射光からの10-100keVといった高エネルギーX線に対する、初期電子ドリフト方式による高性能位置検出器を開発するための基礎研究をおこなった。主たる研究成果は次の通り。1)制限比例領域における高気圧比例計数管の動作機構に関して(a)高気圧下制限比例領域での特徴ある検出器応答である特性X線によるHalo(暈)効果を定量的に解明し論文(1)にまとめた。Halo効果は位置分解能を悪化させるが、高気圧下では波高選別によりこのHaloイベントを排除できることを明らかにした。このことは、実用上大きな利点と成り得ることを示した。(b)我々は既に、初期電子雲の構造変化が引金になって特異的放電モード遷移が発生することを見出していたが、異なる計数ガス(7気圧Ar+30%CH_4)においてもこの現象が存在することを確認した。この結果を論文(2)にまとめた。(c)我々の開発した位置検出器が、荷電粒子加速器を利用した微量元素分析(PIXE)法での高精度エネルギー分析に応用出来ることを示し、論文(4)にまとめた。更に、高エネルギー研放射光施設で10-60keV領域の高エネルギーX線に対する検出器応答を調査し、20keVX線に対して122μm(FWHM)、35keVに対して140μmの良好な位置分解能を得た。この時の結果の一部を論文(3)に示した。2)ドリフト方式X線用位置感応型検出器の試作に関して(a)110×110mm^2の大きな有効窓面積を有するドリフト方式位置検出器を試作した。まずドリフト方向のみの大面積1次元検出器を製作した。ドリフト方向には25層のフィールドワイヤー層、カウンター深さ方向には2、4、6、8mm厚の4層構造となっている。この4層それぞれに対して、4本のアノードワイヤーが張ってある。(b)検出器内部の電位分布を計算した。その結果、6mm層については電位分布が十分平坦で良好なドリフト領域を形成していること、アノードワイヤー近傍の電位分布の挙動が初期電子の効果的収集には重要であることが判った。(c)5-7MeV陽子ビームを使用してテスト実験を行った。検出器窓等によるビームの広がりが大きく、得られた位置分解能は満足いくものではなかったが、解析の結果位置分解能の悪化原因はすべて荷電粒子ビーム特有のものであり、X線ビームに対しては問題とならないことが判った。放射光での本格的実験を本年6月に行うが、良い位置分解能が期待できる結果であった。本年度は、高気圧ガスハンドリングシステム及び検出器本体の設計製作を中心に行った。各段階で予備実験を行いながら進めている。

1.高気圧ガスハンドリングシステムの整備:脱酸素、脱水カラムを備えたガス純化装置、計数ガスの種類、混合比を変化させることが出来る高気圧ガス混合回路、空気中酸素のback diffusionを軽減化できる検出器用ガス回路、これらすべてを新たに設計作製し完成させた。現在これらのガス関係装置を組み上げ、オイルフリーターボポンプと組み合わせる作業を行っている。2.検出器本体の製作:250×250mm^2、厚さ60mmのステンレス製検出器容器、及び2種類の窓構造を設計製作し完成させた。高エネルギーX線用としては130×130mm^2、厚さ5mmのベリリウム板を有するものを入射面、背面に配した。予備実験の結果、高エネルギーX線が背面を叩くことによる妨害効果は無視できるほど小さいことが判った。荷電粒子用としては、6μm厚アルミマイラーを用いて多数の2mmφ以下の小面積窓構造を持つものを製作した。予備テストの結果、10気圧の高気圧下でも十分安全かつリ-クがなく使えることが判った。検出器内部構造は多層化を達成するための微細な加工を行った。各層の厚みを2,4,6,8mmとできるように工夫してある。当初案どうり多層化構造が達成できる見通しである。3.本年度予備実験の成果:計画は、ほぼ当初案通りに進行している。設計製作に始まり、各部品、装置がそろって総合的組み上げの時期であるが、各段階で予備実験を行っている。その結果、特異的放電モードとSQS放電との関係、高エネルギー光電子による位置分解能の劣化の効果等を明らかにし、本年度論文発表した(II研究発表の欄参照)。更に、高気圧下での空間電荷効果が引き起こす検出器応答について新たな知見が得られている。つまり、特性X線によって引き起こされたイベント(Halo event)に対して、電子雪崩の大きさと位置分解能との間に明確な相関関係があることを見出した。この成果を「Effect of self-induced space charge in high pressure position-sensitive proportional counter」として論文を準備中である。2年度に亘る本研究は、初年度において検出器本体の設計製作及び高気圧ガスハンドリングシステム等の周辺装置の製作、整備を行ってきた。最終年度の本年度は、検出器本体の特性調査に重点をおいて開発を精力的に進めてきた。本年度の研究実績の概要は次の通りである。1.電位分布計算:初期電子のドリフト領域及びアノード電極近傍の電位分布計算を、反復計算可能な表計算ソフトを使用して種々のフィールドワイヤーの配置の異なる電極構造に対して行った。その結果、当初の電極配置より優れた配置を見出す事に成功した。検出器内部構造は各層の厚みが2,4,6,8mmの4層構造となっていて、各層が独立に作動するよう設計した。これは、検出効率の向上及び高計数率化達成を目的としているからである。電位分布計算の結果、6mm厚層が最も初期電子収集効率が高い事を見出した。これたの結果に基づき電極配置を改良し、X線発生装置からのX線、Sr-90からのβ線、加速器からの荷電粒子による検出器応答を調査したところ、計算結果と一致することが判り、この電位分布計算は電極配置の決定にあたっておおいに威力を発揮した。2.荷電粒子を用いた本番測定:京大理学部のタンデム加速器からの7MeV陽子ビームを用いて、ドリフト速度、信号特性、位置分解能等の本格的特性調査を数回行った。
発達障害児の家族支援システム構築に向けた「社会的ケア」に関する研究

本研究は、発達障害児の家族支援システム構築へ向けた研究の一部であり、発達障害児の家族の「社会的ケア」を検証することを目的としている。第1にマクロレベルでケア供給に関わる政策の明確化、第2にメゾレベルにおいてケア供給に関わる地域構造の明確化、第3にミクロレベルにおいてケア供給に関する家族の選択構造の明確化、の3つを研究課題としている。また日本の比較対象として、家族支援先進国であるイギリスを選定し、日英両国の「社会的ケア」について重層的に検討することとしている。平成30年度は、(1)家族へのケア供給実態について都城市における調査、分析、(2)イギリスにおける家族へのケア供給実態に関する調査、(3)関連領域の研究者との研究会を行った。(1)については、都城市で継続的に実施している母親のグループインタビュー調査を行い、あわせて親の会の代表やリーダー層に対する調査を実施した。これらの調査に基づき、社会的ケアにおける親の会の役割について分析を行い、親の会が多くの役割を果たしていることを明らかにした。これについては、8月の日本社会分析学会において口頭発表した。(2)については、イギリスロンドンにおける複数の親の会の代表の調査を実施し、社会的ケアの中で親の会が果たしている役割についてや、母親のニーズなどに関する聞き取りを行った。分析は来年度に行う予定である。またイギリスにおけるケアラー支援の実態について、九州大学人間環境学研究院・人間科学部門共生社会学講座『人間科学共生社会学』第9号(2019年3月発行)に論文として掲載した。(3)については、国内における複数の研究者と発達障害児の母親に対する社会的ケアの状況について研究会を実施した。さらに、イギリスの研究者とも意見交換を実施した。平成30年度は、平成28年度、平成29年度で実施した、国内地域におけるケア供給についての調査、家族支援先進国のイギリスでのケア供給についての調査を引きつづき実施した。また収集したデータに基づき、分析を行い、口頭発表、論文として発表することができた。さらに関連する研究者とのネットワークを広げ、研究会を実施し、研究の進捗にとって有用な機会を得た。以上の経過により平成30年度においても、研究は概ね順調に進捗したと考える。本研究の目的は、発達障害児の家族の「社会的ケア」の実態を検証することであり、初年度である平成28年度は、家族の選択構造の量的分析のまとめ、イギリスにおけるケア供給実態についての調査、日本の地域ケア供給に関わる調査を2地域で実施した。2年目となる平成29年度は、新たに家族ケアに関する理論的検討に取り組み、また家族のケア供給実態についての国内の調査分析を引き続き行った。3年目となった平成30年度は、日本とイギリスにおいて地域ケア供給に関わる調査と分析を継続的に行った。最終年度となる平成31年度は、これまでの調査を継続するとともに、研究のまとめを行い、社会的ケアについての実態について、総括を行う予定である。これらは研究分担者(根來秀樹・奈良教育大学)との連携、協力によって進めることとしている。研究課題としては、第1にケア供給に関わる政策の明確化、第2にケア供給に関わる地域構造の明確化、第3にケア供給に関する家族の選択構造の明確化、を設定した。平成28年度は、(1)家族の選択構造の量的分析のまとめ、(2)イギリスにおけるケア供給実態についての調査、(3)ケア供給に関わる地域構造について奈良市・都城市調査を実施した。(1)については、前年度に実施した発達障害児の母親の分析をまとめ、母親が主なケア役割を担っており、ケア役割が不均等に配分されていること、ソーシャル・サポートのうち、社会情緒的サポートについては、ほとんどの回答者がサポートを得ており、親の会の仲間・同じような障害をもった子どもの親、配偶者、保育園・幼稚園・学校の教職員が有効なサポート源となっていることを指摘した。この分析結果は九州大学人間環境学研究院・人間科学部門共生社会学講座『人間科学共生社会学』第7号(2016年9月発行)に論文として掲載した。(2)については、イギリスのケア供給の実態について、イギリスの地方自治体、福祉機関、チャリティで聞き取り調査を行い、またあわせて資料収集を行った。(3)については、地域における保護者向けサービスの実態について奈良県奈良市、宮崎県都城市で調査を実施した。初年度である平成28年度は、家族支援先進国のイギリスでのケア供給についての調査、国内地域におけるケア供給に関する調査を実施したことから、計画していた調査を遂行しデータを収集することができたと思われる。またケア供給に関する家族の選択の実態分析の一部として論文としてもとめることができた。以上の経過により平成28年度においては、研究は概ね順調に進捗したと考える。

研究課題としては、第1にケア供給に関わる政策の明確化、第2にケア供給に関わる地域構造の明確化、第3にケア供給に関する家族の選択構造の明確化、を設定した。また日本の比較対象として、家族支援先進国であるイギリスを選定し、日英両国の「社会的ケア」について重層的に検討することとしている。平成29年度は、(1)家族ケアに関する理論的検討を行い、(2)家族のケア供給実態について前年度に引き続き都城市における調査、分析を実施した。(1)については、日本における障害児の母親に関する代表的研究において、ケアを行う母親がどのように分析されているかレビューした。その結果、母親たちは、近代家族における母親役割としてケアや世話を行っていること、また母親が障害児の福祉的主体として位置づけられており、母親のケアを前提に障害児の生活が成立している枠組みがあることが明らかになった。一方、これまでに生活構造論的分析はなく、この視点から母親の実態を明らかにする必要性が示された。この分析結果は九州大学人間環境学研究院・人間科学部門共生社会学講座『人間科学共生社会学』第8号(2018年2月発行)に論文として掲載した。(2)については、地域における保護者向けサービスの実態について前年度に引き続き宮崎県都城市で調査を実施した。またあわせて社会的ケアとして親の会が果たしている役割についても分析、検討を行い、障害児家族メンバーに生起する多様なニーズを充足する支援機能などがあることを示した。これについては、11月の日本社会学会において口頭発表した。本研究は、発達障害児の家族支援システム構築へ向けた研究の一部であり、発達障害児の家族の「社会的ケア」を検証することを目的としている。平成28年度で実施した、家族支援先進国のイギリスでのケア供給についての調査、国内地域におけるケア供給に関する調査に引き続き、平成29年度はケア供給に関する分析を異なる観点から行い、さらに理論的検討も実施した。ケア供給に関してより重層的な観点から分析でき、研究をさらに進めることができた。また理論的検討に関しては本研究の研究意義について改めて検討することができ、論文としてまとめることができた。以上の経過により平成29年度においても、研究は概ね順調に進捗したと考える。第1にマクロレベルでケア供給に関わる政策の明確化、第2にメゾレベルにおいてケア供給に関わる地域構造の明確化、第3にミクロレベルにおいてケア供給に関する家族の選択構造の明確化、の3つを研究課題としている。平成30年度は、(1)家族へのケア供給実態について都城市における調査、分析、(2)イギリスにおける家族へのケア供給実態に関する調査、(3)関連領域の研究者との研究会を行った。(1)については、都城市で継続的に実施している母親のグループインタビュー調査を行い、あわせて親の会の代表やリーダー層に対する調査を実施した。
バイカル湖における種多様性、進化系統と環境変動に関する研究

本研究では、以下の5研究課題が、日本人研究者14名とロシアを含む外国研究者12名によって実施された。(1)水深約200mのアカデミアンリッジで淡水海綿を調査し、分類学的研究を実施した。同時に、海綿に形成される成長層を年齢指標に用いて、生活史の解析をした。(2)バイカル湖固有のヨコエビ類について、バイカル湖で採集した標本と博物館標本を用いて、分類学的研究を実施した。特に、Eulimnogammarus cyaneusについては、集団遺伝的類似性から、種分化の過程について検討した。(3)バイカル湖に生息しているカジカ類のうち、標本の入手可能な16種類についてmtDNAの16SrRNAを用いて類縁関係の解析を行い、予備的結果を得た。現在、ロシアの研究者の協力によって得られた新たな種類の標本も加味して、カジカ類の進化系統について再検討を行った。(4)バイカルアザラシの近縁種であるカスピカイアザラシを調査して、形態、生活史、遺伝学的情報、病理学的情報を収集し、本種の特性を明らかにすると同時に、これまで得られたバイカルアザラシとの比較検討を行った。(5)バイカルアザラシ、カスピカイアザラシに蓄積している有機塩素系化合物(PCBs,DDTs,HCHsなど)や重金属類を分析して、バイカル湖やカスピ海の人工有害化学物質による汚染状況を明らかにした。これらの研究成果は、59編が学会発表で報告され、17編の学術雑誌、5編の著書、および10編の報告書で公表された。国際シンポジウム「バイカル湖における生物多様性、進化系統、環境」を1998年11月8-10日の3日間、箱根で開催した。8ヶ国から約50名の研究者が参加し、バイカル湖に関する最新情報を交換した。本年度の研究活動は次の5課題に集約される。(1)バイカル湖固有の淡水海綿の分類学的研究、(2)ヨコエビ類の進化系統学的研究、(3)カジカ類の進化系統学的研究、(4)バイカルアザラシに近縁なカスピカイアザラシの生活史研究、(5)バイカル湖とその周辺海域の水汚染に関する研究。上記の課題に関する研究成果と今後の課題を以下に記す。(1)水深約200mもアカデミアンリッジで調査したところ、これまで知られていない種類が採集され、現在、新種の記載を進めている。同時に、海綿に形成される成長層を年齢指標に用いて、生活史の解析をしている。(2)バイカル湖固有のヨコエビ類の1種であるEulimnogammarus cyaneusをバイカル湖全域から採集し、遺伝的な類似性を比較した。その結果、アンガラ川の河口域を境に、南北に分かれる遺伝的集団の存在を明らかにした。現在、その種分化の過程について、推定分岐年代を用いて様々な角度から検討している。(3)バイカル湖に生息しているカジカ類のうち、標本の入手可能な16種類について、mtDNAの16SrRNAを用いて類縁関係の解析を行い、予備的結果を得た。現在、ロシアの研究者の協力によって得られら新たな種類の標本も加味して、カジカ類の進化系統について再検討を行っている。(4)バイカルアザラシの近縁種であるカスピカアザラシを調査して、形態、生活史、遺伝学的情報、病理学的情報を収集し、本種の特性を明らかにすると同時に、これまで得られたバイカルアザラシとの比較検討を行っている。

(5)バイカルアザラシ、カスプカアザラシに蓄積している有機塩素系化合物(PCBs,DDTs,HCHsなど)や重金属類を分析して、バイカル湖やカスピ海の人工有害化学物質による汚染状況を明らかにした。本研究は、日本人研究者13名および外国人研究者6名で実施された。次に、その調査・研究内容を示す。1)月、バイカル湖のバイカルアザラシおよびバイカル湖周辺域の渡り鳥を採取し、これらの動物体内に蓄積している人工有害化学物質(PCB、DDT、BHC窓)を分析し、バイカル湖とその周辺域の環境モニタリング調査を実施した。2)8月、バイカル湖でソコミジンコの調査を実施し、種多様性の発生機構の調査を実施した。3)8-9月。バイカル湖全域でヨコエビ類を採集し、種分化に関する研究を行った。特に、アイソザイムを用いた遺伝的形質の特徴から、Eulimnogammarus cyaneusの個体群は約6万年前にアンガラ川を境にして南北に分化したと推定された。4)8月、バイカル湖で海綿の調盃を実施し、淡水海綿の生活様式を明かにした。5)9月、カスピ海のパール島に上陸しているカスピヵイアザラシにアルゴスを装着し、本種の分布、移動、潜水行動を調査した。同時に、カスピカイアザラシの体内に蓄積している有害化学物質や放射性核種(Pu、Sr、Osなど)を分析し、カスピ海の環境モニタリング調査を行った。6)カジカ類の胸部筋肉の比較研究をサントペテルスブルグにある動物学研究所にて実施し、コメフォラス科魚類は本系統的に進化してきていることを明らかにした。7)平成10年11月5-10日に、バイカル湖に関心を持っているロシア・アメリカ・イギリス・スイス・ベルギー・ドイツ・フィンランド・インド・オーストラリア・日本の研究者約200名が一堂に会し、横浜・箱根でバイカル湖に関する国際シンポジウム「BICER,BDP and DIWPA joint International Symposium on Lake Baikal」が開催された。本研究分担者はそれぞれの研究分野のトピックスを発表し、その成果をもとに今後の研究計画を議論した。
森林生態系における酸性負荷・浄化作用に関する研究

集水域の生物地球化学を研究する上で、inputとなる湿性および乾性沈着の見積もりは重要である。特に、森林生態系では林内雨沈着を評価することが重要課題である。また、窒素沈着によって引き起こされる森林の酸性化および窒素飽和現象についての研究が昨今注目される。森林生態系における窒素の収入で有機態窒素(DON)は無視出来ない役割を果たしている場合がある。本研究では、窒素飽和が報告されている多摩丘陵や鎌倉と山間部の奥秩父において、スギの樹冠で窒素の無機態および有機態の量的寄与を明らかにすることを目的とした。また、窒素飽和が報告されている丘陵地と対照地において、対象木としてスギCryptomeria japonicaを用い、nss-SO_4^<2->とNO_3^-との関係からNO_3^-の樹冠溶脱について検討した。スギ樹冠通過雨では、多摩丘陵ではDINが27.6kg N ha yr-^1、DONが4.6となり、鎌倉ではDINが42.4kg N ha yr-^1、DONが4.3と無機態窒素が全窒素のほとんどであることがわかった。一方、奥秩父ではDINが7.5kg N ha yr-^1、DONが2.9であり、溶存有機態窒素の占める割合が高く28%であった。DINは都市近郊と山間部では大きな違いが見られ、都市近郊では乾性沈着の影響によってDINが増大していると推測された。一方、DONでは調査地毎で違いがなく、樹齢によってわずかに増大している傾向があった。奥秩父では硝酸の樹冠吸着、多摩では硝酸が樹冠溶脱している報告があるが、人為起源物質の影響が少ないと思われる奥秩父については、有機態窒素の収入の役割は大きく、特に樹幹流ではその割合は大きかった。一方、窒素飽和現象の見られる都市近郊では、逆に有機態窒素の収入は少なく、森林の窒素飽和現象に有機態窒素の寄与は小さいと考えられた。また、無機態窒素のNO_3^-について、奥秩父では樹冠吸着、多摩では樹冠溶脱が認められた。人為起源物質の影響が少ないと思われる奥秩父では、降水中のNO_3^-のような窒素成分は葉から樹木へ養分として吸収される可能性がある。一方、多摩では近年25年間に降水中の無機態窒素が増大していることが報告されており、その影響によって、多摩では過剰の窒素が樹冠から溶脱していると考えられる。
溶媒抽出法を用いる金属アルコキシドの新製造法

金属塩化物水溶液に特定の抽出剤を接触させ、対象金属の塩化物錯体を抽出した有機溶媒から共抽出された付加水および付加塩素イオンを減圧蒸留除去した後、有機溶媒にアルコールとアンモニアを添加させることにより、従来法と全く異なる方法による金属アルコキシドの新製造法を、主として抽出特性の良好なFe(III)を対象金属として基礎的研究を行い、下記の研究結果を得た最適抽出剤としては、1)低沸点で蒸留分離が容易。2)塩基度が高く低塩酸濃度で抽出し、抽出種は水を含まない。3)金属アルコキシドと弱い結合力。4)水に対して低溶解度。これらの条件をみたす抽出剤の選択は非常に困難であるが、溶媒和抽出剤としてTOPO,IPE,塩基性抽出剤としてはTOAが使用できることが判った。金属アルコキシド製造プロセスの各工程に関しては、抽出工程-高塩酸濃度、有機相中高金属濃度で、有機相中の水分は減少できるが、高金属濃度の方が効果は大きい。TOPO,TOAは無水錯体を抽出できる。減圧蒸留工程-IPEはエタノールの共沸効果で段数3で十分水分除去でき、金属アルコキシド合成に供与できる。合成工程-低温合成が有利。分離工程-鉄のエトキシドアンモニア化物生成によりTOPO,TOAとの分離は可能、減圧蒸留により低沸点抽出剤と合成アルコキシドとの分離はできる。本研究の総合的結果として、各種金属成分を含む塩化物水溶液から特定の抽出剤を使用して、対象金属のみ選択的に無水抽出種として抽出分離し、低温でアルコールとアンモニアとの接触合成反応により、金属アルコキシドを製造する可能性を見出した。平成2年度の研究実施計画に基づき,現在までの研究実績から各種抽出剤の中から、溶媒和抽出剤が本研究に対して適切と考え,対象金属としてはその抽出特性が良好と考えられる鉄をとり上げ,供試水溶液として塩化第二鉄水溶液を用いた。抽出剤としてはメチルイソブチルケトン(MIBK)とイソプロピルエ-テル(ISPE)を希釈せずにそのまゝ用い,抽出特性に及ぼす要因の検討を行った。新らたに得られた知見として,1)塩酸濃度の増大とともに鉄の分配比は増大するが,8モル塩酸濃度より高い濃度では水相と有機相の相互溶解度が大きくなり,MIBK,ISPEともに同じ挙動を示し,水相中の鉄濃度の増加に伴い,有機相の鉄濃度は増大し,最高有機相中の鉄濃度100g/lが得られた。2)鉄濃度が有機相中1g/lまでは両抽出剤とも傾き4の直線関係で,有機相中の水分濃度が増大する。しかし1g/l以上になると,MIBKでは傾き3に減少し,一方ISPEでは鉄濃度の増加とともに減少する。3)有機相中での鉄1分子当り結合している抽出剤分子数はMIBKでは4.5,ISPEでは4である。4)MIBK,ISPEいずれの抽出剤においても,1モルの鉄につき,塩化物イオン4モルの割合で統合した化学種が抽出される。このプロセスの問題点は,金属の抽出と同時に、水と塩化物イオンが抽出されることである。この問題解決のために減圧濃縮を行った。得られた新らたな知見として,5)鉄を抽出した有機相の減圧濃縮操作で,両抽出剤ともにCl/FeよりH_2O/Feの方が,濃縮後の鉄濃度の増加とともに急激に減少する。6)Cl/Feの変化はMIBKの方が大きく,比の値2まで減少できる。7)H_2O/Feの変化はISPEの方が変化が急激であり,比の値0.2まで減少でき,一方MIBKでは0.5まで減少できる。平成2年度の研究成果から各種抽出剤の中から,溶媒和抽出剤が本研究に対して最適であることを確めている。

対象金属として平成2年度は鉄をとり上げたが,本年度は亜鉛をとり上げ,研究実施計画に基づき,供試水溶液として塩化亜鉛水溶液を用い,抽出剤としてはメチルイソブチルケトン(MIBK)とシクロヘキサノンを希釈せずに用い,Znの抽出特性,有機相中にZnと共抽出される水,塩素イオンの減圧濃度操作における挙動に及ぼす要因の検討を行った。新らたに得られた知見としては,1)塩酸濃度の増大とともにZnの分配比は増大するが最大抽出量はMIBKでは75kg/m^3,シクロヘキサノンでは50kg/m^3である。2)MIBKでは1モルのZnにつき,塩化物イオン4モル,シクロヘキサノンでは1モルのZnにつき,塩化物イオン2モルの割合で結合した化学種が抽出されると考えられる。3)有機相中のZn濃度と水分濃度との関係から,MIBKでは1モルのZnにつき水9モル,シクロヘキサノンでは11モルの割合で結合した化学種が有機相中に抽出され,Fe(III)の場合と比較する水の付加モル数が非常に大きくなっている。4)MIBKではZn(Hcl)_2,シクロヘキサノンではZnCl_2(H_2O)_2の四面体構造の錯体に水分子9個付加して抽出されると考えられる。5)Znを抽出したMIBK,シクロヘキサノンの減圧濃縮操作でH_2O/ZnはMIBKでは0になり完全に除去できるが,シクロヘキサノンでは2以下に減少できない。6)Cl/ZnはMIBKでは4から2まで減少できるが,シクロヘキサノンでは2のまゝで変化しない。7)錯体に付加している水分子および塩酸の結合は弱く減圧蒸発操作により除去できるが,錯体内の水分子は結合が強く除去は困難である。平成2年度および3年度の研究成果に基づき,適正と考えられる5種の抽出剤を用いて塩酸溶液からFe(III)を抽出し、その有機相を金属アルコキシド合成に供与することにより,新しい金属アルコキシド製造プロセスの各工程;抽出,減圧蒸留,合成および分離工程における最適条件の検討を行った。新らたに得られた知見としては,抽出工程1)抽出剤の特性により異なるが高塩酸濃度で抽出を行うことにより,有機相中の水分濃度を減少できる。2)有機相中の金属濃度の増大により水分濃度を減少できる。3)有機相の水分減少は高塩酸濃度よりも高金属濃度による効果が大きい。4)塩基度の高い抽出剤はより低い塩酸濃度から、水分を含まない金属錯体を抽出できる。減圧蒸留工程1)IPEはエタノールの共沸効果により段数3で水分除去可能であり,TOPO,TOA同様に金属アルコキシド合成に供与可能である。2)溶媒の過度の濃縮は抽出剤の変質をきたす。合成工程1)低温合成が金属アルコキシド合成に優れている。2)無水塩化鉄溶液と同様に,塩化鉄を抽出したIPE,TOPOおよびTOAは鉄エトキシド合成が行える。分離工程1)鉄のエトキシドアンモニア化物生成によりTOPO,TOAの様な高沸点抽出剤との分離は可能である。回收抽出剤は再度金属抽出できる。2)減圧蒸留により低沸点抽出剤と合成アルコキシドとの分離はできる。
新期なアクリル系多官能塗料用基体樹脂の開発研究

新規な塗料用基体樹脂になり得る多官能正低粘度樹脂を研究開発するという当初の研究目的はほぼ達成できた。具体的研究成果は下記の通りである。1.1-フェニール-1-(4-ビニルフェニル)エチレン(PVPE)とp-メチルスチレン(PMS)を、トリフルオロメタンスルホン酸を重合開始剤に用いて、高真空下、トルエン中、-78°Cで重合して、収率100%で共重合体(幹分子)を得た。2.1で得た幹分子中のPVPEのビニル基をn-BuLiで金属化して、多官能高分子開始剤を合成した。得られた高分子開始剤のリチウム化度を求めたところ、加えた開始剤の80%以上がビニル基に付加したことが判明した。3.リチウムアルコキシドを添加したトルエン中で、2で得た高分子剤を用いてメチルメタアクリレート(MMA)を高真空下、-78°Cで重合して、MMAをグラフト鎖に持つグラフト共重合体を合成した。停止剤にエチレンオキシドやCO_2を添加して、グラフト鎖末端に水酸基や酸の官能基を導入した。4.顔料への分散性を向上させる目的でグラフト鎖中への塩基性官能基の導入を試みた。まず3種類のアミノスチレンのアニオン重合性を検討して、任意の分子量を持つ分子量分布が狭い重合体を得る方法を確立した。次に、ポリアミノスチルアニオンを1,1-ジフェニルエチレンに付加させた後MMAを加えることにより、塩基性基とMMAのブロック共重合体を合成した。グラフト鎖中へ塩基性基を含有させるための基礎的知見を得た。5.1-3までの一連の合成を工業的規模で遂行するため、本学の特殊実験棟に設置されている大型重合装置(重合槽50l)を用いて多量合成を行なった。その結果、数kgのグラフト共重合体を同時に合成する方法を確立した。6.多量合成で得た試料を用いて、イソシアネートで架橋した塗膜の光沢は良好であった。耐衝撃性を向上させるにはn-ブチルアクリレートの使用が最善であることが今回の結果よりわかった。1ーフェニルー1ー(4ービニルフェニル)エチレン(PVPE)とPーメチルスチレン(PMS)の共重合体を合成して、PVPEの末反応のビニル基をリチウム化した。そこからメチルメタクリレート(MMA)をグラフト鎖として生長させてグラフト共重合体を合成するという62年度の研究計画は昨年度で達成できた。そこで本年度は下記の研究項目を遂行して良好な研究結果を得た。63年度の研究実施計画もほぼ達成できた。1.MMAのグラフト共重合反応を停止させる際、二酸化炭素を停止剤に使用してグラフト鎖の末端官能基をカルボン酸に変えた試料を合成した。エステル化により架橋可能な塗料用新樹脂の合成に成功した。2.グラフト共重合体を一貫工程で連続的に合成できるように、重合開始剤やモノマー、停止剤の導入方法をベンチスケールで検討した。3.2で得た結果を基に、本学の特殊実験棟に設置されている大型重合装置(蒸留槽100l、重合槽50l)を用いて、多量合成システムの開発研究を行なった。その結果分子量分布が狭い、任意の分子量の目的物を数Kg同時に合成できるシステムを確立した。

4.顔料への分散性を向上させる目的でグラフト鎖中への塩基性官能基の導入を試みた。まず3種類のアミノスチレンのアニオン重合性を検討して、任意の分子量を持ち分子量分布が狭い重合体を得る方法を確立した。次に、ポリアミノスチリルアニオンを1,1ージフェニルエチレンに付加した後MMAを加えることによりMMAと塩基性基のブロック共重合体を合成した。グラフト鎖中に塩基性基を含有するための基礎的知見を得た。5.多量合成して得た試料を用いて、ハイソリッド型および粉体塗料の試作や塗装工程の削減化を検討した。イソシアネート化合物で架橋した塗膜の光沢は良好であった。塗膜の耐衡撃性を向上させるには、nーブチルアクリレートの使用が最善であることが今回の結果より判明した。