ISSN 0914-4110

生きた技術情報をお届けします

花王ケミカルだより SPRING

2 0 0 4

NO.53

特　 　　　集 1

コンクリートの科学

産業あれこれ 6

漆器

業 界 最 前 線 8

風力発電

花王プロダクト 10

「ラテムル PD -104」

「ツインクル 100」

「スペシャリティ合成香料」

ト レ ン ド 15

熱音響現象を利用した冷凍機

花 王 だ よ り 16

1コンクリートの科学 特 集

6漆器 産業あれこれ

8風力発電 業 界 最 前 線

10「ラテムルPD-104」（乳化重合用反応性界面活性剤）

「ツインクル100」（電子･機械部品用洗浄剤）

「スペシャリティ合成香料」（合成香料）

花王プロダクト

12

14

15熱音響現象を利用した冷凍機 同志社大学工学部電子工学科 教授　工学博士　渡辺 好章

ト　レ　ン　ド

16●第4回「みんなの森づくり活動」 助成対象団体決定

●タイ花王で新工場の立柱式を開催

●「セミコンジャパン 2003」に出展

● 花王の家庭品：

すすいだ瞬間　キュッと実感 「ファミリー　キュッキュット」

● 花王の家庭品：

「ビオレu泡で出てくるハンドソープ」

花 王 だ より

表紙の写真： 写真の素材として上段に示したようなものを用意し、ついで上記のようにして得たのが表紙のデザイン画像です。 スキンケア用高機能保湿剤などの開発に際しては、素材の 写真に示したような例を含めて、皮膚と機能性製品との関わ りについてさまざまな角度から観察・研究しながら、スキンケア製品に最適な機能性素材製品などを開発しています。

表紙： 状況をイメージしながら、上の写真をデジタル処理して作成 した画像。

生きた技術情報をお届けします

花王ケミカルだより

素材： 溶剤でセラミドなどの細胞間脂質を強制的に除去した誘発荒れ肌の走査型電子顕微鏡写真例

建物を支える、 硬くて丈夫な構造材料

1

はじめに

セメントの歴史

　コンクリートは、骨材といわれる砂利（粗骨材）や砂（細骨

材）をセメントと水で固めたもので、強くて丈夫なものの代

名詞とされています。コンクリートは、セメントと水の両方が

なくては固まりません。砂と砂利がすき間無く混ざったも

のを、セメントと水とが反応したセメント水和物が砂利や

砂同士を接着することで、コンクリートは固まります。

　現在、超高層ビルや高速道路、地下鉄、トンネル、ダム

などさまざまなものが、コンクリートを用いてつくられてい

ます。ギリシャ、パルテノン神殿などの石造りの建造物は

美しい都市景観を生みだしますが、地震でも壊れない、

強くて丈夫な高層建築物をつくる材料として適した材料

とはいえません。コンクリートはさまざまな形をつくることが

でき、高強度で品質の高いコンクリートを鉄筋などで補

強することで、超高層ビルも建設可能となり、機能美あふ

れた美しい都市景観を生み出すことも不可能ではありま

せん。

　コンクリートの歴史は、骨材の接着剤であるセメントの歴

史ともいえますので、セメントの歴史について説明します。

　石器時代、石灰岩の上でたき火をしていたところ、雨

が降り出すとたき火をしていた跡が水に溶けてしまいま

した。ところが、いったんは溶けて水たまりに変わった

はずの石灰岩が、水が無くなるとともに徐々にまた固

まったのでした。現代の化学知識では、この現象は石灰

岩（CaCO3）がたき火で熱せられて、炭酸ガス（CO2）と生石

灰（CaO）に変化した。雨にあって消石灰〔Ca（OH）2〕に変化

した後、大気中の炭酸ガスと反応して石灰岩（CaCO3）に

変化したと説明できます。

　このように、水や炭酸ガスと反応して固まるものとし

て古くから知られていたものは、消石灰のほかには石こ

う（CaSO4･2H2O、二水石こうともいう）があります。石こう

を焼いて焼き石こう（CaSO4･1/2H2O）とした後、水で練

ると元の二水石こうになって固まります。この焼き石こう

や石灰を使って固めた遺物が見つかっていますので、古

くから利用されていたのでしょう。石灰も石こうも固まるの

ですが、ともに長い時間水と一緒に存在すると、固まっ

ていたものが溶けたり、あるいは接着効果が無くなった

りします。

　ローマ時代、ポゾリの近くから産出したピンク色の砂と

石灰を使うと、水に強く、強度の高いコンクリートができ

ました。このコンクリートを使って、ローマは水道橋など

の巨大設備を作ることが可能になり、強大なローマ帝国

の礎を築くことになりました。このコンクリートに使った

ピンクの砂に、シリカ（SiO2）やアルミナ（Al 2O3）が含まれ

ていたことで、現代のセメントに似た強いコンクリートが

できたのでした。

　産業革命にはいって、イギリスの土木技師スミートンは

火事で焼失した木造の灯台を再建するため、石造りで再

建する計画を立てました。灯台は岩礁の上にあり、基礎

部分の材料には荒波や、海水の作用に耐えられる強い

セメントが必要となりました。そこで、各地からさまざまな

石灰石や火山灰を集めて試したところ、粘土分を含んだ

石灰石とイタリア産の火山灰でつくるセメントが水硬性

コンクリートは、自由な形に固められる高強度な構造材料です。 超高層ビルや高速道路など、巨大な建築物にはなくてはならない コンクリートですが、用途や目的に応じてさまざまな種類があります。 さらに、新しい素材や技術の開発で、 コンクリートの重要性はますます高まっています。

特集

図1 石灰岩のセメント効果を示す化学反応式

CaCO3 CaO ＋ CO2

CaO ＋ H2O 　　　　 Ca（OH）2

Ca（OH）2 ＋ CO2　　 CaCO3 ＋ H2O

建物を支える、 硬くて丈夫な構造材料

･････････コンクリートの科学

にすぐれ、海水にも強いことを見いだしました。この発見に

おける重要なことは、従来は純度の高い石灰石から良質な

セメントができると考えられていたのを、粘土分を含む純度

の低い石灰石の方が、強いセメントの原料に適していること

を明らかにしたことです。粘土には、シリカやアルミナなどが

含まれており、これらの成分は良質のセメントには欠かせな

いものであったのです。なお、フランス人のビカーは粘土分を

含む石灰石を用いるのではなく、石灰石を焼いて消石灰とし

た後に粘土を混ぜて、再度焼成する方法を確立しました。

　1824年、イギリスのアスプディンはセメントの製造法に

ついての特許を取得し、「ポルトランドセメント」と名付けま

した。この製造方法はビカーのセメント製造方法と大差な

いものでした。

　ポルトランドセメントの名前は、生みの親のアスプディン

により名付けられましたが、当時建築用石材として珍重

され使われていた、ポルトランドストーン（イギリス南部

のポルトランド島から産出する石灰岩質の石材）にあやか

ったものでした。しかも、このセメントを使ったコンクリート

の硬さと肌合い、色（淡い黄色）などが、ポルトランドストーン

とよく似てもいました。

　淡い黄色というと、現在のポルトランドセメントではコン

クリートは灰色であり、アスプディンのものとは異なります。

これは焼成温度がおよそ1200℃と低く（現在ではおよそ

1450℃の高温で焼成）、いわゆる“生焼けのセメント”であっ

たからです。このため、十分にセメント鉱物は形成されず、

セメントの強度も現在のセメントに比べて低いものでした。

ポルトランドセメントの製造方法が確立したのは、およそ

20年後、イギリスのジョンソンによってでした。ジョンソンは、

石灰石と粘土の混合比率や焼成温度をさまざまに変えて

実験し、すぐれた品質のセメント製造方法を確立したのです。

　日本では、セメントの原料である石灰岩が豊富に産出し

ます。石灰岩から造られる消石灰は、ふのりに、あるいは

粘土に混ぜて漆喰として古くから使われていました。明治

維新のころ、造船所の建設などに使うセメントは輸入され

ており、非常に高価なものでした。1875年（明治8）、宇都

宮三郎により、外国人に頼ることなく、何度も何度も失敗を

繰り返した後、実用に耐えうるセメントが国産化されました。

　セメントの主な原料は石灰石と粘土、このほかに珪石、

酸化鉄原料、石こうの5種類です。石灰石と粘土、珪石、酸

化鉄原料をよく乾燥させ、一定の割合で混合・微粉砕し、

均一に混合した後、ロータリーキルンと呼ばれる回転窯

で14 50℃、半ば溶けた状態まで加熱焼成します（図２参

照）。焼成後、ただちに空気で急激に冷却してクリンカーが

できあがります。これに石こう（硫酸カルシウム）を3～6％

添加し、粉砕機で一定の粒度に微粉砕してセメントができ

あがります。

　焼成の過程で石灰石は生石灰と炭酸ガスに変わり、で

きた生石灰は、粘土や珪石、酸化鉄原料と反応し、水で

硬化する性質を持つセメントの主要成分を生成します（図3

参照）。各化合物の比率により、できあがったセメントの水

で固まる性質や発熱量など、大きく変化します。例えば、C3S

を多く含むとコンクリートは早く固まるようになり、C3Aでは

さらに早く固まります。また、C4AFを多く含みますと硫酸塩

などの化学物質に対する抵抗性が大きくなります。

特 集

2

セメントの製造法と主な化学組成

図2 原料調合

図3 セメントの原料と主要成分

石　灰　石 粘　　　土 珪　　　石 酸化鉄原料 石　こ　う

CaCO3 Al2O3 SiO2 Fe2O3 CaSO4･2H2O

3CaO･SiO2 2CaO･SiO2 3CaO･Al2O3 4CaO･Al2O3･Fe2O3

C3S C2S C3A　 セメント C4AF

ケイ酸三カルシウム ケイ酸二カルシウム アルミン酸三カルシウム 鉄アルミン酸四カルシウム

セメント原料

種　　類 略号 主要化学成分 主 要 化 合 物

クリンカー

石　灰　岩

酸化鉄原料 原料調合・粉砕 予備加熱 燃成 冷却 クリンカー

粘　　　土 セメント

採掘

採掘

粉砕

粉砕 混合 粉砕

石　こ　う 石 こ う

　セメントにはさまざまな性質のものがあります。大きく

分類すると、ポルトランドセメント、高炉スラグやフライ

アッシュなどを混合した混合セメント、特殊セメントがあ

り、用途と目的に応じて使い分けられています。

◆ポルトランドセメント系 ●普通ポルトランドセメント：最も多く使われている代表的

なセメント。 ●早強ポルトランドセメント：三日間で普通セメントの七日目

に相当する強度が発現する。主に工場製品に用いられる。 ●超早強ポルトランドセメント：一日で早強セメントの三日目

に相当する強度が発現する。緊急工事用に用いる。 ●中庸熱ポルトランドセメント：水和熱が小さく、長期強度の

大きなセメント。ダム、地下構造物、道路舗装用に用いら

れる。 ●耐硫酸塩ポルトランドセメント：硫酸塩に対して高い抵抗

性を持つ。土壌や地下水などの硫酸塩が多く含まれる環

境下で用いられる。 ●白色ポルトランドセメント：酸化第二鉄を極力減らした白

いセメント。塗装や装飾、人造大理石の製造に用いられる。

◆混合セメント系 ●高炉セメント：高炉スラグ微粉末を混合したセメント。高

炉スラグを多く含むものがダム、河川、港湾などの土木

工事で使われる。 ●シリカセメント：シリカ微粉などを混合した水密性が高

く、耐久性にすぐれたセメント。オートクレーブ養生する

製品向け。 ●フライアッシュセメント：火力発電所の微粉炭燃焼灰を混

合したセメント。水和熱が小さく、ダムなどのマスコンク

リート工事に用いられる。

◆特殊セメント系 ●アルミナセメント：ボーキサイトと石灰石を原料に造られ

るセメント。6～12時間で十分な強度が得られる。鉄道や

道路の改修などの緊急工事や耐火物用などに用いられる。 ●超速硬セメント：2～3時間で十分な強度が得られる。夜

間の緊急工事や吹きつけコンクリート、グラウト用に用いら

れる。 ●膨張性セメント：乾燥収縮によるひび割れの防止などに

用いられる。

　コンクリートは、鉄筋などが組み込まれた型枠の隅々

まで流しこまなければなりませんので、ある程度の流れや

すさが必要となります。また、コンクリートが固まるために

は、セメントと水が反応して砂や砂利をくっつけるのり（セ

メント水和物）ができることが必要です。コンクリートは

見た目には、あたかも表面が乾燥したようになって固まった

とも見えます。実は、水を無くしてしまえばコンクリートは

固まらず、砂や砂利の寄せ集めのように崩れてしまいます。

つまり、コンクリートをより使いやすく、より強固にするた

めには、水はなくてはならないものなのです。

　さて、コンクリートの強度はセメントの量に影響されます

が、水の量とも密接な関係があります。

〈コンクリートの強度と水の量（水セメント比）〉

　水とセメントの割合（水セメント比）がコンクリートの強度

と大きく関連することは、アメリカのエイブラムスによって

発見されました。エイブラムスにより1918年に発表され

た研究成果は、「適度の軟練りコンクリートが充分締め固

められていれば、その強度は水セメント容量比に逆比例

する」というものでした。この発見は、およそ5万本のコン

クリート供試体をつくっては壊すことで得られた結果から

でした。その後、1932年ノルウェーのリースにより、「コン

クリートの強度はセメント水重量比に比例する」と修正さ

れ、次に示す直線式が発表されました。

　この式は、「余分な水を使うほど、コンクリートの強度

は直線的に減少する」ことを明確に表しております。また、

それまでコンクリートの配合は体積（容量）で決めていまし

たが、これを重量比で行うことで精度が向上し、水の量

もあらかじめコンクリート配合の一部として決められ、質の

高いコンクリートがつくられるようになりました。

〈コンクリートの硬化と水和熱〉

　コンクリートが固まるのはセメントと水との水和反応です

から、反応に伴い熱（水和熱）が発生し、コンクリート内部の

温度は上昇します。温度が上がるといっても、コンクリートの

量が少ない場合には、水和熱はコンクリート表面から逃げ

ていき、ほとんど問題にはなりません。ところが、大きなダム

の建設などでは、大量のコンクリートで大きな固まりをつくり

ますので、水和熱は外部に逃げていかず、内部に蓄積され

て温度が上がり、大きな問題となってしまします。内部の温

度が上がってしまいますと、コンクリートは膨張して体積が

増加します。時間が経過して温度が下がったときには、コンク

リートが収縮してひび割れが発生することになり、ひどいと

きには水漏れを起こし兼ねないことになります。大量の水を

せき止めるダムの内部にひび割れがあると、巨大な水圧で

ダムが決壊するなどといった非常事態が引き起こされるかも

しれません。これ故に、ダム工事では発熱量の少ないセメント

を、できるだけ少量使った特殊なコンクリートを使用します。

3

コンクリートの科学

セメントの種類と特長

水の役割

コンクリートの強度＝A＋B×（セメントの重量／水の重量） （ただし、A,Bはある一定の値の定数）

〈コンクリートの作業性と水の量〉

　コンクリートは、水を多く使えば柔らかで流れやすいもの

になりますが、骨材など重いものが沈んで不均一になって

しまうこともあります。また、必要以上に水を使うと、コン

クリートの強度は高くならず、ひび割れたり、壊れやすくな

ったりします。一方、強度を高くするために水を減らすと、

コンクリートは流れにくくなってしまいます。そのため、型枠

にすき間の無いよう充填するのには、バイブレーターを使う

など、多くの労力が必要になります。最近では、水が少な

くても流動性が低下しないように、コンクリート用化学混和

剤の高性能減水剤が使われています。

　このように、高い品質のコンクリートには最適な水の量が

あります。セメントの水和反応に必要な水量は、セメント重

量のおよそ20～25％となります。一般的に、コンクリートを

練り混ぜるときには、セメント重量のおよそ45～65％の水を

練混ぜ水として加えます。この水量であれば、セメントの水

和に充分な量となりますが、コンクリートは空気中で乾燥し、

表面から水分が蒸散していきます。コンクリートが充分硬化す

るまで、表面が乾燥しすぎないよう、常に湿った状態に保

つ湿潤養生が施されます。つまり、コンクリートが充分に固

まる（水和反応が進む）には、表面が湿った状態にあること

が理想的な条件です。極端なことをいえば、コンクリートは

水の中であってもゆっくり固まるので、吊り橋の橋脚や河

川や海岸の護岸・防波堤などをつくることも可能です。た

だし、普通のコンクリートでは水に入るとすぐに広がってし

まうので、水溶性高分子化合物などの増粘剤を使用し、粘

度を高くした水中不分離コンクリートなどが使われます。

〈ゆっくり固まるコンクリート〉

　コンクリートは数時間で固まり始め、1日後にはほぼ

固まりますが、これで硬化（セメントの水和反応）が終わり

ではありません。コンクリートの硬化は、1ヶ月あるいは

1年以上かけて進み、徐々に水和反応は完結していくので

す。コンクリートの強度発現については、普通ポルトランド

セメントを使ったコンクリートの場合は、打ち込み後数時

間で固まり始め、おおよそ3日で20％、7日で40％、28日

で80％、3ヶ月で90％、1年で95％の強度が発現するとい

われています。コンクリートは、例えば水中に置かれている

など、水和反応が進行する条件さえ整っていれば、何十年

でも限りなく100％に向かって固まり続けます。

　コンクリートは、圧縮については高い強度を持ってい

ますが、曲げたり、引っ張ったりする力については弱く、

圧縮に対する強度（圧縮強度）の7～10％程度の力で折れ

て壊れてしまいます。このことは、自然の岩石が圧縮に

は強く、曲げや引っ張りには弱いのとよく似ています。

これは、コンクリートの70％を占める砂や砂利を、セメン

トで接着して固めたものであることからも納得できます。

　曲げや引っ張りに対してコンクリートを補強するひとつ

の方法として、引っ張りに強く、またコンクリートとの付

着性も高い鋼材（鉄筋）が使われます。この組合せを鉄筋

コンクリートといいます。

　コンクリートあるいはモルタルに鉄線や金網を入れたも

のは、19世紀半ばごろにはつくられていましたが、コンク

リートが引っ張りに弱いことを補強する目的ではありませ

んでした。1855年に開催されたパリ博覧会には、フラン

スのJ. L .ランボーが厚さ3～4cmの金網入りコンクリート

でつくった小舟を出展するとともに、コンクリートと鉄の

組合せに関する特許を取得しました。この金網は、補強

の目的というよりは形を整えるために使用するものでした。

　一方、ドイツのE.M.ケーネンは、破壊試験の結果に基

づき、1880年代の後半に「引張力を受け持つように鉄筋

を配置する」という当時としては画期的な考え方を発表し

ました。しかし、この考えは直ぐには受け入れられません

でした。フランスのH.アネビクが行った改良により、鉄筋

コンクリートはその真価を認められて大いに発展しました。

鉄筋コンクリートはReinforced Concrete（補強コンクリー

トの意味）と呼び、RCと表されます。鉄筋といっても、初

期には丸い鋼鉄の棒を使っていましたが、最近では付着

特 集

4

引っ張りに弱いコンクリートの補強は鉄筋で

曲げひび割れ

図4 コンクリートの補強

引張鉄筋

せん断 ひび割れ

圧縮鉄筋

性をよくするため、表面にでこぼこの突起をつけた異形

鉄筋が使われるようになりました。

　引っ張りに強い材料は、鉄だけではないのですが、鉄

筋が使われるのは

　熱膨張係数がほぼ同じこと

　付着力がよいこと

　破断までに大きく変形できること

　比較的安く、大量に供給されていること

などの理由からです。特に熱膨張係数がほぼ同じこと

は、気温が変化しても同じように長さが変化することであ

り、補強材料として大切な性質です。

　鉄筋が使われるもうひとつの理由は、コンクリートに埋

め込まれた鉄筋がコンクリートの強いアルカリ性により表

面に薄く緻密な被膜を形成し、腐食（さび）から保護され

ていることもあります。

　では、コンクリート構造物のどの位置に鉄筋を入れれば、補強

の効果が発揮できるのでしょうか。ここで、四角な棒状コンクリート

（例えば柱と柱とをつなぐ梁）について説明します（図4参照）。

鉄筋の入ってない梁は自重で中央部分の上側が圧縮され、

下側は引っ張られて下方に曲がろうとします。鉄筋は、引っ

張りに対してコンクリートを補強するのですから、梁の下側

に鉄筋を入れればよいことになります。この場合でも、鉄

筋の入っていない場合と同程度の荷重で小さなひび割れ

が発生しますが、さらに荷重が増してもひび割れの幅は大

きくならず、本数が増えるだけです。鉄筋が切断するような

大きな荷重がかかるまで梁は耐え、なおも荷重が加わると

ついには耐えきれずに破壊してしまいます。

　コンクリートの梁をさらに補強するため、梁の下側だけ

でなく、断面に沿って補助の鉄筋を入れたり、上側にも

鉄筋を入れたりすることも行われます。鉄筋をどのように

配置するか（配筋）は、コンクリートの果たす役割によって

も変わります。コンクリートの役割とは、建物でいえば上の

階を支える柱であり、梁や床（スラブ）、壁などです。なお、

鉄道や道路の高架橋などに見られる柱と梁からなる構造は、

ラーメン構造といいます。

　補強されたコンクリートには、鉄筋コンクリートのほかに引

張力を受ける部分にあらかじめ圧縮力が働くようにピアノ線

などで締めつけておく、プレストレストコンクリート（PC）が有

ります。これは、水道用配水池といわれる円筒形のコンクリ

ート製タンクや液化天然ガス（LNG）を貯蔵するタンクなど

の容器構造物や橋などをつくるのに使われています。

　最近、新幹線のトンネルの壁や高速道路の高架橋からコ

ンクリートが剥がれ落ちるという事故が起きました。自然にあ

る硬い岩石といえども、長い年月の間にはひび割れ、風化し、

砂利や砂あるいは泥になってしまいます。コンクリートは長

持ちするといっても、およそ10～100年は持つかもしれませ

んが、1000年を越えても長持ちするとは保証できません。

しかし、日本ではコンクリートが使われるようになってまだ100

年ほど過ぎたばかりですが、現在でも充分に役立っているコ

ンクリートがあります。コンクリート構造物は、補修や補強を

施せば100年を越えて長持ちする素材であるといえます。□

5

コンクリートの科学

コンクリートの耐久性

表1 コンクリート構造物の寿命

構造物の種類

特に高い耐久性を要する土木・建築構造物

一般の土木・建築構造物

耐用年数が短くてもよい建築構造物

100年

50年

30年

設計耐用期間

　漆器には、石川県輪島市の輪島塗や

福島県会津若松市の会津塗、京都府の

京都器など、日本各地に数多くの産地が

あります。漆器は、変形や狂いがでない

ように充分乾燥したけやきや栃、水目桜、

桂などの木をロクロで削り、漆を何度も

何度も塗り重ね、みがかれて、蒔絵や螺

鈿（らでん）、沈金などの装飾を施されて

できあがります。

　漆器に使われる漆は、樹齢14～15年

の「ウルシの木」の幹に、形成層に達す

るような深い傷をつけて、傷からにじみ

出してきた樹液（生漆）を掻き集めて精製

したものです。ウルシの木は、一年間に

渡りおよそ200gの生漆を採取できます

が、1年後にはもはや採取できなくなり、

木を切り倒してしまいます。これは、切り

株から芽がでて新しい木が育ち、10年後

には採取できるようになるからです（殺

掻き法）。このほかに、漆の採取方法に

は数年にわたって採取可能な養生掻き

法があります。

　現在、生漆の国内生産量はわずか２

％に過ぎず、90％以上が中国から輸入さ

れています。日本における生漆の産地は

岩手県や茨城県、新潟県、栃木県など

で、岩手県産が生産量の70％を占めて

います。漆の生産国は、日本や中国以外

ではベトナムとタイ、ミャンマーなどです。

これらの漆に含まれる主な成分は、産地

国により異なります（表１参照）。主成分

はウルシオール、または誘導体のラッコー

ル（ベトナム産）、チチオール（ミャンマー産）

ですが、この他に含窒素物とゴム質、水

分を含みます。

　漆は塗った後、乾燥して丈夫な塗膜

を作ります。この時、単に水分が飛ぶだ

けではなく、ラッカーゼという酵素の働き

でウルシオールなどの主成分が酸化重合

反応で編み目状高分子化合物をつくり、

緻密で硬い膜ができあがります。そのた

め、漆の乾燥工程では、このラッカーゼ

が活発に働くように適当な温度と湿度

（20～30℃、65～80％RH）に保つ必要が

あります。実際には、塗ったものを「うる

しぶろ」に入れて乾燥させます。ラッカー

ゼによる酸化重合反応でなく、120～

150℃で30～60分加熱することでも、ウ

ルシオールなどの主成分が熱重合反応

産業 産業 あ れ こ れ

6

奥床しさを湛える伝統工芸

漆について

漆器

を起こし、硬い塗膜をつくります。この方

法は、金属の表面装飾として、甲冑など

の武具に塗る場合に用いられていました。

　日本では、およそ6800年前の縄文時代

の遺跡から漆器が発見されています。世

界で最古のものとされているのは、中国

の殷時代の遺跡から出た漆器の破片で

す。出土したのは漆にベンガラや朱を混

ぜて塗った木工品（堅櫛など呪術者の

呪具）であり、漆は強い粘着性と保存性

持ってるといえます。また、７世紀につく

られた法隆寺の玉虫厨子のつややかさ

を見ると、漆は植物から採取される材料

にもかかわらず、すぐれた耐久性を持つ

素材だといえます。

　日本では、漆を使った加工は飛鳥時

代に始まり、奈良時代に基本的な加工

方法ができあがりました。平安時代に

は蒔絵が発達し、さらに室町時代に入

ってからはより複雑に誇張されるよう

になっていきました。その後、漆器に

関する技術は日本各地で発展し、輪島

塗（石川県）や会津塗（福島県）、若狭

塗（福井県）などとなりました。

　漆器は、狂いがでないように十分

乾燥した木で形を作り（木地）、生漆を

染み込ませます。節や割れは彫り込

みを入れ、木粉を混ぜた漆で補修（刻

苧：こくそ）し、さらに、縁などの割れや

すい部分に木綿の布（寒冷紗：かんれ

いしゃ）を貼って補強する場合もあり、

布の高さまで漆を塗って段差をなくし

ます。珪藻土を蒸し焼きにして細かく

砕いた地の粉を混ぜた漆を塗り、乾燥

した後、砥石で研ぎ、この作業を繰り

返します。砥石は次第に細かいものに

変え、最後は水研ぎして表面をなめら

かに仕上げていきます。次に黒目漆を

塗って乾燥、炭で研いてから、汚れと

油を拭き取り上塗りが施されます。乾

燥は塗った漆がたれないように回転

風呂に入れて行います。この後、呂色

炭で磨いてつやをだします。

　最後に、蒔絵（漆を筆で塗ってその

上に金・銀粉をまき、漆を重ね塗る）や

沈金（のみで彫り漆を塗った後、金箔

などを貼る）などの加飾を施せば、漆

器のできあがりです。

　漆器は 2 0 0 0年以上もの寿命を持

つ道具であり、適度な湿気を与え、て

いねいに取り扱えば、日常的な使用に

十分耐えるものです。漆器は、乾燥や

直射日光、熱などにより塗膜が劣化し

たり、はがれたり、木地が狂ってしま

うこともありますが、使ってすぐであれ

ば水洗いだけでも汚れは落ちやすく、

後片付けも簡単です。しかし、陶磁器

や金属製の食器とこすれたりぶつか

ったりすると、へこみや傷ができること

があるため、漆器を洗うときは他の食

器と別にして洗う心遣いが大切です。

使わないときは薄い布や和紙で包み、

日光の当たらないところに保管します。

使うことで水分が補給されますので、

かえって長持ちするのです。

　近年、漆器は取り扱いが面倒なも

のとされ、磁器やプラスチック製の食

器が広く使われるようになりました。

とは言っても、漆器は英語でJAPAN

と称されるほど、日本文化を代表する

ものであり、絶やすことなく存続すべ

き大切なものなのです。　　　　 □

7

図１ 漆器（椀）の製造工程例

荒木地

椀木地

（こくそ）

刻苧

木地固

地　付

地　研

中　塗

中塗研

拭き上

上　塗

または沈金

蒔　絵

拭 き 上：炭で研いで、油や汚れを拭き取ります。

上 塗：専用の漆（上塗漆）を刷毛目やほこ りが付かないように均一の厚さに 塗り上げます。 液がたれないように乾燥します

蒔 　絵：絵筆で模様を描き、金粉、銀粉な どを蒔いて仕上げます

沈 　金：専用の工具（沈金刀）を使って線や点 を彫り、絵を描いて漆を入れた後、 金箔・金粉・顔料を定着させます

地 　 付：地の粉をまぜた漆をヘラで塗り上 　　　　　げます。　　椀の縁など傷みやす 　　　　　い部分に布をはり補強することも 　　　　 あります

地 　 研：砥石で水研ぎして表面をなめらか 　　　　　にします　　何度も繰り返します

中　　塗：中塗漆で専用の刷毛で塗り上げ ます

中 塗 研：中塗漆が充分乾燥してからなめら かに研ぎます。

荒 木 地：半年以上かけて狂いがでないよう 　　　　　充分乾燥します

椀 木 地：ロクロで挽いて作ります

刻 　 苧：節や割れなどを小刀で削り、木粉 　　　　　と糊漆を混ぜたこそく漆で埋め、 　　　　　平らにして傷を直します

木 地 固：生漆を染み込ませ、木地を固めます

漆器の歴史

漆器の製造方法 漆器は丈夫で普段使える実用品

5.5

1.7

5.3

25.1 67.3（ウルシオール） 2.1

26.8 69.5（チチオール） 2.5

32.5 52.5（ラッコール） 2.0 13.0

生漆の種類

日　本　産

ミャンマー産

ベ ト ナ ム 産

中　国　語 27.5 65.0（ウルシオール） 2.2

組　　成　　例（％）

水分 主　　成　　分 含窒素 ゴム質

表１ 生漆の組成例 注）主成分の化学構造式

ラッコール チチオール

HO OH

C15H25 など

HO OH

C17H31 など

HO OH

C17H31 など

ウルシオール

凧揚げやシャボン玉あそびは、風にまつわる子供の頃の楽しい思い出ですが、 樹木さえ倒れてしまうような強風はありがたくないものです。 しかし、この風の力を上手に利用して電気を起こす風力発電は、 自然にやさしいクリーンなエネルギーとして注目され、 最近では一機あたりの発電出力が2000kWhを超える大規模なものも建設されています。

業界最前線 業界最前線

8

風と共に、クリーンで 快適な生活を。

　風の力は、帆船の動力やオランダの風車などとして、

古くから人々の生活の中で利用されてきました。最近で

は、地球温暖化やオゾン層の保護といった地球環境へ

の配慮から、自然にやさしいクリーンなエネルギーとして風

力発電に対する期待が高まっています。他にも、クリーン

なエネルギーとして、太陽光や水力（波の力）、地熱などさ

まざまなエネルギーが取り上げられています。これらのう

ち、風力と太陽光については、風力発電システムや太陽電

池パネルといったように、すでに身近なところでの利用

を含めて注目されています。ちょっと意外な実用例に、洗

面台で蛇口をひねると組み込まれたマイクロ水力発電機

が回り出し発電するというものがあります。この原理は、

上水道設備でも適用することが可能で、計画や事業化に

向けて検討が始められています。

　風力発電については、風車の高性能・大規模化、遠隔

地での風車塔建設方法の改良などにより、新たに風力発

電所を建設できる場所も増加しています。出力の大きな

プロペラ式風力発電機はプロペラの羽根（ブレード）が

100mを超すものとなり、騒音や景観について問題となる

こともあります。プロペラ式の風力発電機は、常に風の

方向に回転軸が向き、風の強さに最適な回転数になる

よう、風向計や風速計により得られた情報で制御され

ます。巨大な風力発電機の設置場所として最近注目さ

れているのは海上です。海上では安定した風が陸上より

２～３割強く吹くという利点があり、巨大な風車などを

輸送するにも便利であることから注目を集めているのです。

　プロペラ式風力発電機では、風向きと風車の軸の方

向を一致させる装置が必要ですが、最近風向きに対し

て垂直に回転する風車が注目を集めています。ちょっ

と分かりにくいかもしれませんが、風力計（パドル形風

車）を思い描いていただければ、分かりやすいでしょう。

この形にはフランス人のダリウス氏が開発したダリウス

形風車や、トイレの換気扇でよく使われていたクロスフロ

ー形風車、フィンランドのサボニウス氏が開発したサボ

ニウス形風車などがあります。なお、ダリウス形風車は

発電効率がおよそ35％と高く、アメリカでは発電用とし

て利用されています。また、重く大きな発電機を土台の

近くに置けるため、タワーの上に発電機が設置されるプロ

ペラ式風力発電機に比べて安定性が高いなどの利点を

もっています。しかし、回り始めるのに大きな風力が

発電機

変換器

トルク 検知器

翼・羽根

風速検出器

ダウリス形風車

9

風力発電

必要とされ、風が弱くなったり強くなったりするような

環境には不向きです。とはいっても、ダリウス形風車は

プロペラ形風車に比べて構造が単純であり、陸上よりも

強く一定の風の吹く海上発電に適しています。

　強い風がいつも吹くような人々が暮らすにはつらい場所

が、風力発電所に適した土地となります。しかし、発電さ

れた電気は、利用する家々に届けて、はじめて価値のあ

るものとなります。

水力発電も同じように、市街地から離れた川の上流や

山深くに建設されていますが、高圧送電線を通じて電

気が送られてきます。しかし、海上に風力発電所を建

設したとしても、送電線や発電機の設置工事には困難が

伴います。また、建設後は発電所のメンテナンスなど、人

による作業も必要となります。

　まだクリアしなければならない課題がある風力発電で

すが、地球にやさしいエネルギー源であり、今後さらなる

改良が行われることで、多くの風力発電所が建設される

でしょう。また、小型で効率のよい風力発電機が開発さ

れれば、燃料電気や太陽電池パネルなどと一緒に家庭

用発電機として利用されるようになるかもしれません。

近い将来、電気は電線を通して送られるものであったこ

となど、昔話となってしまうかもしれません。　　　　□

花王プロダクト

　　 さまざまな界面活性剤製品を取り

そろえられておられますね。

上　田：ええ。花王は、界面活性剤の特

長ある乳化や分散、凝集、浸透、潤滑、

可溶化、起泡、消泡、帯電防止、殺菌、

消毒などの機能を利用して、さまざまな

プラスチック製品の製造場面で使われて

おります。また、界面活性剤製品だけで

なく高級アルコールや脂肪酸、脂肪エス

テル製品なども、プラスチック分野で使

われております。

吉　川：これらの製品には、プラスチック

成形加工用添加剤や重合用薬剤などが

あります。このうち、重合用薬剤では乳化

重合用乳化剤や安定剤、調整剤などの

製品郡があります。また、成形加工用添

加剤では可塑剤や滑剤、帯電防止剤、

防曇剤などといった製品群があります。

実に、多くの製品がありますね。

重合用薬剤では、乳化重合用乳化剤が

主な界面活性剤製品といえるでしょうか。

上　田：そういえますね。プラスチック

には、モノマーとよばれる分子量の小さ

な物質を原料にして、重合反応などによ

りモノマー分子が結合して高分子量化す

ることで、さまざまな種類のプラスチック

がつくられます。重合反応の中で縮合反

応は、それぞれの分子の一部が、水や

メタノールなどといった簡単な構造の分子

としてはずれて結合する反応をいいます。

　また、付加重合反応は、不飽和結合

をもつモノマー（酢酸ビニルなどのビニ

ル化合物）分子同士がラジカル連鎖反

応などで結合することで、高分子量化

反応が進むものです。付加重合反応に

は、重合反応が進行する状態（固体や

溶液、乳化状態など）により、 ●塊状重合　　 ●溶液重合 ●懸濁重合　　 ●乳化重合など

に分類されます。この中で乳化重合とは、

界面活性剤により水などの溶媒中で可溶

化・乳化したモノマーを重合させるもので

す。重合反応に水や溶剤を使用するのは、

溶媒を加熱・還流することで、反応温度

を一定にコントロールできるからです。

吉　川：乳化重合反応では、界面活性

剤のミセル中に可溶化されたモノマー同士

が付加することで重合反応が開始されま

す。重合反応が進み、ミセル中のモノマー

分子が消費されると、新たに油滴状に

分散しているモノマー液からモノマー分子

が補給され、重合反応が進みポリマー

粒子を生成します。反応がさらに進みま

すと、界面活性剤ミセルは消失して新た

なポリマー粒子が生成しなくなり、生成

したポリマー粒子がさらに大きく成長しま

す。モノマー液滴が消失し、ポリマー粒

子内に残存するモノマー分子が重合して

しまいますと、重合反応は完結します。

このようにして、多数のポリマー粒子が

分散したエマルションとか、ラテックスと

いわれるものができあがります。

乳化重合で使用される界面活性剤

製品には、どのような製品群がありますか。

上　 田： 乳化重合用乳化剤には大きく分

けて陰イオン性界面活性剤と非イオン性

界面活性剤とがあります。陰イオン性界

面活性剤としては、石けん系界面活性剤

の「KSソープ、NSソープ、OSソープ」があり、

硫酸エステル系界面活性剤の「エマール」

・「ペレックス」・「レベノール」・「ラテムル」シ

リーズ、非イオン性界面活性剤としてはポリ

オキシエチレン誘導体の「エマルゲン」シリ

ーズなどの製品群を取りそろえております。

乳化重合での乳化剤の働きは、

乳化・可溶化とポリマー粒子の分散・安定

化ということになりますね。

吉　川： ええ。従来、乳化重合用乳化剤

としては、アルキルフェノール誘導体の硫

酸エステル塩が使われていましたが、環

境への影響が少ない界面活性剤が求め

られていました。この要望については、エ

ーテルサルフェート型陰イオン性界面活性

剤「ラテムル E -118B」とエトキシレート型非

イオン性界面活性剤「エマルゲン1100」シ

リーズなどを新たに開発してきています。

上　 田： このうち、「ラテムル E -118B」は、

重合安定性と機械的安定性にすぐれ、

重合後のエマルションの粘度がひくく、取

扱が容易、生分解性が良好で、環境にも

やさしいなど、すぐれた特長を有する乳化

重合用乳化剤です。また、「エマルゲン1100」

シリーズについては使いやすいよう溶液

状の製品としており、「ラテムル E -118B」と

もどもすぐれた乳化特性を有しています。

吉　川： これらの乳化剤は、重合反応

後にもエマルション中に含まれていること

になり、このことに起因して、エマルション

を乾燥して得られるフィルムに強度や耐水

性などのポリマー物性の低下が避けられ

ないことになります。ポリマー物性の低下

を防ぐ目的で新しく開発されたのが、分子

内にモノマーと付加反応できる官能基を

有する反応性界面活性剤「ラテムル PD -

104」です。

では、新しく開発された反応性界

面活性剤「ラテムル PD -104」はどのよう

な製品なのですか。

10

すぐれたポリマー物性のソープフリーエマルションが得られます。

ラテムル PD-104 （乳化重合用反応性界面活性剤）

プラスチックの分野で

豊富な界面活性剤製品群

上　田： 反応性界面活性剤「ラテムル

PD-104」を用いますと、重合前は界面活性

剤としてモノマー分子を可溶化・乳化する

作用が発揮されます。しかも、重合反応に

おいては反応中の分子と付加反応するこ

とで、ポリマー粒子に組み込まれます。そ

のため、重合反応後のエマルション中には

界面活性剤分子は存在せず、いわゆる

“ソープフリー”の状態が実現されます。も

ちろん、エマルションを乾燥して得られる

フィルムでは、強度や耐水性などのポリ

マー物性が低下することもありません（耐

水白化性については、図①参照）。

吉　川： 「ラテムル PD-104」は、一例を

示しますと、アクリル酸ブチル（BA）／メタ

クリル酸メチル（MMA）共重合ポリマー

などのアクリル酸エステル系または、アク

リル酸エステル・スチレン系共重合ポリマ

ーにおいて、市販品A（アルキルフェノール

系反応性界面活性剤）と比較しても、重合

安定性や機械的安定性などの重合性能

について同等の性能を有しています（表①

参照）。また、乳化重合で得られたエマル

ションについても、そのポリマー物性であ

る耐水白化性を図①、②に示しましたが、

すぐれた製品であることがおわかりいた

だけるかと思います。

　　　おっしゃるとおりですね。

上　田： ええ。「ラテムル PD-104」のほか

に反応性非イオン性界面活性剤「ラテムル

PD- 420、PD-430」なども新しく開発してお

ります。花王では、乳化重合に関する豊富

な知見もっていますので、どのようなことでも

ご相談をお寄せいただきたいと思います。

□

表① 各種モノマー組成に対する「ラテムル PD-104」の重合性能 図① 乳化重合ポリマーの耐水白化性（ヘイズ％）

11

左から順に、吉川、上田

お問い合せ先 よしかわ　 りゅうへい

吉川　竜平（ 03ー5630ー7668） うえ だ 　 し ん た

上田　紳太（ 06ー6533ー7440）

「ラテムル PD-104」の特長

BA/MMA=50/50（100μm、60℃×１日後） 80

60

40

20

0ラテムル PD-104

モノマー組成1）

BA/MMA=50/50 （アクリル酸1.5％）

St /BA=50 / 50 （アクリル酸2.5％）

2-EHA /BA=50/ 50 （アクリル酸1.5％）

2-EHA /BA=50/ 50 （アクリル酸1.5％）

初期重合

初期重合

モノマー乳化剤（「ラテムル PD-104」） 重合開始剤

モノマー乳化剤（「ラテムル PD-104」） 重合開始剤、イオン交換水

イオン交換水

プレエマルジョン

重合安定性を測定

平均粒径・pH・機械的安定性（マロン法）を測定

界面活性剤：3％ 初期エマルション 仕込み5％

界面活性剤：3％ 初期エマルション 仕込み5％

界面活性剤：3％ 初期エマルション 仕込み5％

界面活性剤：3％ 初期エマルション 仕込み5％

重合安定性（％） 0.05 0.04機械的安定性（％） 0.015 0.016平均粒径（nm） 136 129粘度2）（mPa･s､ 60rpm） 278 366重合安定性（％） 0.04 0.03機械的安定性（％） 0.12 0.14平均粒径（nm） 117 110粘度2）（mPa･s､ 60rpm） 133 83重合安定性（％） 0.03 0.04機械的安定性（％） 0.28 0.89平均粒径（nm） 140 121粘度2）（mPa･s､ 60rpm） 435 630重合安定性（％） 0.09 0.07機械的安定性（％） 0.36 1.00平均粒径（nm） 152 134粘度2）（mPa･s､ 60rpm） 240 608

重合条件 評価項目 ラテムル PD-104

市販品 （APE系）

市販品 （APE系）

レベノールWZ

注）耐水白化性評価法 1.アクリル板（厚さ2mm）に、エマルションをアプリケーターで塗工 2.熱風乾燥機で乾燥（100℃／10min、乾燥膜厚100μm） 3.塗工板を室温にて1日放置 4.水道水に、60℃、16時間浸漬 5.水道水で冷却し、塗工板を水から取り出して余分の水分 　をふき取った後、すぐにヘイズメーターで測定（ヘイズ％）

注）1）St：スチレン、MMA：メタクリル酸メチル、 BA：アクリル酸ブチル、 2-EHA：アクリル酸2-エチルヘキシル。 　　2）ポリマーエマルションの固形分はすべて45％に調整。

よい

耐水白化性（％）

図② 乳化重合ポリマーの耐水白化性（ヘイズ％）

St /BA=50/50（100μm、60℃×１日後） 50

40

30

20

10

0ラテムル PD-104 市販品

（APE系）

よい

耐水白化性（％）

ポリマーエマルジョン

滴下重合

熟　　成

冷　　却

ろ　　過

中　　和

花王プロダクト

　　　高機能洗浄剤「クリンスルー」

シリーズを製品化され、およそ12年にな

りますね。

野　村：ええ。花王では界面活性剤製

品を中心に、油脂誘導体や高分子化合

物などの特長ある製品をさまざまな産業

分野に展開しています。界面科学に関

わる技術の中で、特に洗浄については

基礎から応用まで、幅広く豊富な知見を

もっています。この界面科学に関わる知

見と技術を基にして、電子部品や精密

部品の洗浄に用いる高機能洗浄剤「クリ

ンスルー」シリーズや、高性能半導体関

連薬剤「クリンスルーKS」シリーズを開発

してきました。この中で、高機能洗浄剤

「クリンスルー」シリーズは特定フロンや

トリクロロエタンの代替洗浄剤として、

半導体関連分野で幅広くご使用いただ

いており、およそ12年がたちました。

最近、塩素系溶剤についても

法規制が強化されていますね。

山　崎：そうですね。塩素系溶剤に

ついては、1996年にトリクロロエタンと

四塩化炭素の全廃、1997年には大気

汚染防止法に関わる塩素系溶剤の排

出基準強化、2002年の塩素系溶剤使

用量等の届出義務化（化学物質管理促

進法、PR T R法）、そして2008年には

トリクロロエチレン／テトラクロロエチレン

の全廃といったように、さまざまな規

制が強化されてきました。

野　村： 2 0 0 2年 4月に 実施された

PRTR法では、それまで部品洗浄で用

いていたトリクロロエタンや塩化メチレ

ンなどの塩素系溶剤が第一種指定化学

物質となり、環境への排出量と移動量

などを国に届出しなければならなくなり

ました。また、大気汚染防止法や水質

汚濁防止法などの規制についても対象

となります。

　ISO 14000を取得された企業やグリ

ーン調達に積極的な企業では、塩素系

溶剤から水系洗浄剤や炭化水素系溶剤

への転換を検討され、切り替えを積極

的に進められています。また、部品製

造の分野でも脱塩素系溶剤の検討が

進んでいます。

　　　なるほど。さまざまな規制の対

象である塩素系溶剤から、水系洗浄剤

や炭化水素系溶剤への切り替えが検討

されているのですね。

野　村：ええ。脱塩素系溶剤の検討は、

電子機器分野だけでなく、金属製品の

製造や機械加工、プラスチック製造・

加工分野など幅広い産業分野で進め

られています。

　落とすべき汚れは洗浄対象となる製

品と製造工程で異なりますが、塩化メ

チレンなどの塩素系溶剤を使って洗浄

されていたのは、プレス加工で使うプレ

ス油や光学ガラス部品の製造工程

で使われる芯取り油などの油性汚れ

などでした。

山　崎：洗浄すべき汚れには油性汚

れだけでなく、加工で発生する微粒子、

ちり、ほこりなどもあります。目的に応じ

て、加工の妨げとなる汚れを効率よく

洗浄することが重要になります。

　この度、花王が新しく開発した電子・

機械部品用洗浄剤「ツインクル 100」は、

油性汚れを溶解・除去できる洗浄成分

と50％の水を含有しています。水で2か

ら3倍に希釈して使用しますので、油性

汚れだけでなく、水溶性汚れについても

洗浄可能です。つまり、塩化メチレン

やトリクロロメタンなどの塩素系溶剤で

12

金属やプラスチック、ガラス製の部品洗浄に最適な洗浄剤です。

ツインクル 100 （電子・機械部品用洗浄剤）

地球環境保護に関わる事業について

表① 「ツインクル 100」の性状 表② プラスチック部材への影響

（60℃、5日間浸漬）

項　　目 物性値、 性状

外観 淡黄色透明液体

比重（25℃） 0.98

pH（原液、25℃） 6.7

動粘度（mm2／s、25℃） 92.7

水分含有量（wt％） 50

BOD5（g/L） 827

CODMn（g/L） 301

消防法上の分類

非危険物

荷姿 17kg石油缶 180kgドラム缶

部材の材質 エポキシ PET PBT ポリプロ ポリエチ PPO

重量変化

外観変化

部材の材質

重量変化

外観変化

○

変化なし

ポリカーボネート

○

変化なし

○

変化なし

バイトンゴム

+7.1％

やや膨潤

○

変化なし

ブチルゴム

+21.8％

膨潤

+6.5％

ややそり

クロロプレンゴム

○

変化なし

+3.6％

変化なし

硬質塩ビ

○

変化なし

○

変化なし

テフロン

○

変化なし

洗浄されていた部品の洗浄に好適の

準水系洗浄剤です。

　　　それでは、電子・機械部品用洗

浄剤「ツインクル 100」はどのような特長

をもつ製品ですか。

野　村：電子・機械部品用洗浄剤「ツイ

ンクル 100」は花王が新しく開発した希

釈タイプの準水系洗浄剤であり、 ●塩素系洗浄剤の代替として、高い洗

　浄性を有しています。 ●塩素系溶剤と同じように、溶解作用で

　洗浄する準水系洗浄剤です。 ●水で希釈しても洗浄力は低下しません。 ●ワックス、切削油、プレス油、ピッチな

　どの洗浄に好適です。 ●油汚れと無機粉体などの固形汚れ

　を同時に洗浄できます。 ●部材への影響がほとんどありません。 ●環境安全性にすぐれた洗浄剤です。

などというようなすぐれた特長を持

っています。

　　　塩素系溶剤の代替洗浄剤とし

ては、申し分のない特長といえますね。

山　崎：ええ。そういえるかと思います。

製品特性は表①に示しましたが、水を

50％含有する液体であり、消防法につ

いては非危険物にあたります。また、洗

浄性能は、図①～③に示した油性汚

れの洗浄例でお分かりのように、塩化

メチレンと同等以上の洗浄力を有して

おり、塩素系溶剤のすぐれた代替洗浄

剤であるといえます。しかも、表②に示

したように、プラスチックなどの部材に

も、ブチルゴムなどを除いてほとんど

影響を与えません。

　　　なるほど。さまざまな用途にす

ぐれた性能を発揮できるのですね。

野　村：ええ。電子・部品用洗浄剤「ツ

インクル」は、さまざまな新しい用途で

幅広く使える洗浄剤だと思います。花

王は、今後とも産業用洗浄剤の開発を

続けていますので、何なりとご用命を

いただきたいと思います。 　　　□

13

左から順に、野村、山崎

お問い合せ先 のむら まさき

野村　正樹（ 03ー5630ー7622） やまさき　 はるまさ

山崎　晴正（ 06ー6533ー7427）

「ツインクル 100」の特長

図① 油性汚れの洗浄例　－伸銅製品のプレス油汚れ－

図② 油性汚れの洗浄例　－光学ガラス部品の芯取り油－

図③ 油性汚れの洗浄例　－ステンレス深絞り部品の熱変性深絞り油－

50

75

100

ツインクル100 2倍希釈

ツインクル100 3倍希釈

弊社凖水率 （原液）

塩化メチレン

100 100 100 99

25

50

75

100

01.0 2.0

プレス油除去率（％）

芯取り油除去率（％）

50

75

100

ツインクル100 2倍希釈

ツインクル100 3倍希釈

弊社凖水率 （原液）

塩化メチレン

99 99 99 98

深搾り油除去率（％）

洗浄時間（分）

2倍希釈 3倍希釈 （1）金属部品　〔試験条件〕

　　●洗浄対象：伸銅製品 　　●汚　　れ：プレス油 　　●洗浄条件：

　　●評価方法：洗浄後の部品を、溶媒（S-316）で 　　　　　　 抽出し、油分濃度計（堀場制作所、 　　　　　　 OCMA-220）で残留油分を定量し、 　　　　　　 洗浄前の付着油量と比較し除去率を 　　　　　　 求めます。

洗浄 50℃ 浸漬／超音波 　 （36kHz）

50℃ 1分間 浸漬／超音波 　 （36kHz）

室温、 1分間 流水（市水）

プレリンス 仕上げリンス 乾燥

（2）ガラス部品　〔試験条件〕 　　●洗浄対象：光学ガラス部品 　　●汚　　れ：芯取り油 　　●洗浄条件：

　　●評価方法：洗浄後の部品を、溶媒（S-316）で 　　　　　　 抽出し、油分濃度計（堀場制作所、 　　　　　　 OCMA-220）で残留油分を定量し、 　　　　　　 洗浄前の付着油量と比較し除去率を 　　　　　　 求めます。

洗浄 60℃ 浸漬／超音波 　 （36kHz）

プレリンス 仕上げリンス 乾燥 ×2

乾燥 ×2

25℃ 浸漬／超音波 　 （36kHz）

ツインクル 100 （希釈系）

弊社凖水系 （原液）

ツインクル 100 （希釈系）

弊社凖水系 （原液）

（3）金属部品　〔試験条件〕 　　●洗浄対象：ステンレス深搾り部品 　　●汚　　れ：熱変性（150℃／30分）深搾り油（塩化パラフィン主体） 　　●洗浄条件：

　　●評価方法：洗浄後の部品を、溶媒（S-316）で 　　　　　　 抽出し、油分濃度計（堀場制作所、 　　　　　　 OCMA-220）で残留油分を定量し、 　　　　　　 洗浄前の付着油量と比較し除去率を 　　　　　　 求めます。

洗浄 60℃ 浸漬／超音波 　 （36kHz）

プレリンス 仕上げリンス

25℃ 浸漬／超音波 　 （36kHz）

〔結果〕

〔結果〕

〔結果〕

塩化メチレン

塩化メチレン

花王プロダクト

特長ある香気をもつ製品群が加わりました。

左から順に、蜂谷、戸井 スペシャリティ合成香料 （合成香料）

　　　 さまざまな香料製品を取り扱

っておられますね。

蜂　谷：ええ。洗剤や石けん、シャン

プー、リンス、化粧品などには製品に

ふさわしい香りがつけられております。

これは調合香料といい、香料素材を

数十種類組み合わせてつくられてい

ます。花王では、調合香料とともに、

調合香料の素材として汎用合成香料、

スペシャリティ合成香料、天然精油な

ども取り扱っております。

家庭で使われるさまざまな

製品にふさわしい香りを賦香する調

合香料とその原料となる香料の両方

を取り扱っておられるのですね。

戸　井：ええ。花王の代表的な香料

素材製品を表①に示しましたが、ス

ペシャリティ合成香料というのは、花

王独自の特長ある香りをもつ素材香

料製品です。これらの素材香料を組

み合わせて、さまざまな製品向けの

調合香料がつくられます。

そうしますと、素材香料には

さまざまな特長ある香りをもつ製品

群が必要とされるのでしょうね。

戸　井：そういうことになります。家

庭用品の賦香などのさまざまな用途

に使用する調合香料には、スペシャリ

ティ合成香料と数百種類にのぼる汎

用香料や天然精油などの香料素材が

要求されます。花王は、スペシャリティ

合成香料を充実するため、昨年の春

にドイツの化学メーカー、コグニス社

から香料事業を買収しました。これら

のスペシャリティ合成香料には、香水

を始め、化粧石けんやシャンプー、衣

料用洗剤などの家庭用品などに幅広

く使われる香料素材「アンブロキサン」

を始めとして、特長ある素材香料が

取りそろいました。

　　　 国内だけでなく、海外を含めた

事業展開をはかっておられるのですか。

蜂　谷：花王は、国内で素材香料や

調合香料を研究・生産するだけでな

く、昨年の夏、スペインのバルセロナ

に香料事業を統括するセンターとし

て、香料事業部を新設しました。また、

世界の香りの中心地であるフランスの

パリに研究所を設け、スペインでは

素材香料と調合香料の生産をも手が

けております。日本国内とスペイン、

フランス、ドイツなどのヨーロッパや

アメリカとの連携をはかり、独自の

香りを世界にお届けするため、さまざ

まな活動を続けています。これから

も新しい「完成と機能をもった素材

香料」をつくりだしていきますので、

よろしくお願いしたいと思います。□

豊富で特長ある製品群

特長ある香りをもつ香料素材を世界に

14

お問い合せ先 はちや　　かずお

蜂谷　一雄（ 03ー5630ー9592） とい　 なお

戸井　 直（ 06ー5630ー9593）

表① 花王の代表的な香料素材

区　　　　分

スペシャリティ合成香料

ナチュラルオイル （天然精油）

汎用合成香料

製　　　　　品　　　　　名

アルデヒド C-6～C-12 アルデヒド C-111 LEN アルデヒド C-12 MNA ACA（アミルシンナミックアルデヒド） アニシルアセトン HCA（ヘキシルシンナミックアルデヒド） OTBCHA（o- t -ブチルシクロヘキシルアセテート） PTBCHA（p- t -ブチルシクロヘキシルアセテート） γ-ラクトン（C-9、C-10、C-11） ヒヤシンス PP MDJ ヌートカトン 95 フェニルヘキサノール

エレミノジノイド 50DPG

アンバーコア フルテート マグノール ポアレネート ポレナール サンダルマイソールコア アルデヒド 11-11 アルデヒド 13-13 アンブロキサン アントキサン ボアザンブレン フォルテ シクロヘキシル サリシレート シクロベルタール フロラマット ハーバベール イロチル ジャスマシクラット メルサット ペラナット ロミラット トロエナン ベルドキサン

熱音響現象を用いた冷凍機 廃熱利用冷却システムの 実現を目指して

熱音響現象を利用した冷却システムは、小型軽量、高信頼、長寿命、 有害な冷媒を用いないなど、従来技術では実現が難しい新しい 冷却システムとなる可能性を秘めている。

同志社大学

工学部電子工学科　教授　工学博士

専門：超音波エレクトロニクス

15

わたなべ　　よしあき

渡辺　好章

　近年、二酸化炭素（CO2）濃度

の増加による地球温暖化や、特

定フロンガスによるオゾンホール

の拡大など、地球環境の悪化が

進行している。地球環境を維持

するためには、新しい環境維持技

術の開発が望まれている。地球

環境を維持するための最も重要

で克服すべきターゲットの中に、

廃熱処理が挙げられる。工場や

大規模オフィスビルなどでは、廃

熱処理が極めて深刻な状況にな

ってきている。一部では、廃熱処

理を行うためにさらに新たな廃熱

を生み出してしまうなどの悪循環

にも陥っている。さらに、廃熱処

理にかかる費用も莫大であり、し

かも増加の一途を辿ってきている。

事実、家庭用電化製品、PC、自

動車、OA機器などに見られるが、

機器の小型化・高密度化によっ

て、日常の生活環境においても発

熱密度が急増している。このこと

は明確に意識することができ、こ

れらに対する放熱対策技術の確

立への要求が急速に高まってき

ている。このため、従来技術では

実現が難しいと考えられるが、小

型軽量で高信頼、長寿命、さらに

有害な冷媒を用いないなど、新し

い冷却システム技術を早急に確

立する必要がある。この技術は、

地球環境維持を目指した廃熱処

理技術の開発に必要不可欠な

技術になると考えられる。ここで

述べる熱音響現象を利用した冷

却システムは、これらの条件を満

たす新しいシステムとなる可能性

を秘めており、現在精力的に研究

を進めている。

　通常、音が大気中を伝搬する

場合、空気が非常に短い時間内

に圧縮・膨張を繰り返すことで伝

わっていく。この伝搬過程は、断

熱圧縮・膨張過程と呼ばれ、空

気などの伝搬媒体内では発熱・

冷却などの熱移動は生じない。一

方、細管などの狭い空間内を伝

搬する音では異なってくる。断熱

圧縮過程というよりも等温圧縮

過程としての挙動が強くなる。従

って、狭い空間内では空間境界で

ある管壁と空気との間で熱交換

が行われる。この熱交換によって、

音波は音エネルギーの輸送のみ

ならず、熱エネルギーの輸送をも

可能とする。このような現象は熱

音響現象と呼ばれており、熱と音

波の関わりによる仕事や熱エネル

ギー輸送の側面と、仕事から熱、

または熱から仕事へのエネルギー

変換の側面を持つ。つまり、熱音

響現象を利用することによって、

音エネルギーを熱エネルギーに、

熱エネルギーを音エネルギーに

変換することが可能となる。

　この熱音響現象については、

意外に古くから知られている。最

も古くは、江戸時代中期、1776

年に出版された上田秋成の「雨月

物語」に「吉備津の釜」として紹介

されている。これは、こしきで米を

蒸す時、湯を沸かした釜がうなる

ような音を発する「釜鳴り」現象で

ある。この現象は、桃太郎伝説

発祥の地、岡山県・吉備津神社

に「釜鳴り神事」として伝わってい

る。また、西欧ではパイプオルガ

ンをバーナーで修理していたとき

に、パイプから音がしたという報

告がある。1859年には、Rijke（レ

イケ）が金網の入った両端開口管

の特定部分をおよそ600℃に熱す

ると、その管の長さに応じた共鳴

音が生成することを発見した。この

管が水平になっていては音は鳴ら

ず、鉛直に立ててはじめてボーと

いう音が鳴り出す。この管はレイ

ケ管と呼ばれており、熱音響現象

の原理を説明するのによく用いら

れている。

　現在、新しい熱音響冷却シ

ステムとして有望視されている方

法は、ループ管を用いたものであ

る。ループ管の形状とループ管

内に設置されたスタック、および

熱交換器の働きに関する概念を

図○に示した。図○に示したように、

ループ管は円形断面のパイプを

90度エルボにて接続した全長約

3.2ｍのループである。管内には

熱交換器に挟まれたセラミック製

のハニカム構造を有するスタック

１、２が設置されている。このうち、

スタック１は熱から音への変換、

スタック２は音から熱への変換の

役割を担っている。図○に、スタッ

ク１をヒータ（廃熱に相当）で加

熱した場合におけるスタック２（冷

却部）の直下における温度の時

間的変化を示す。この例では、ルー

プ管内に充たす作業流体として、

空気とヘリウムの混合気体を用い

ている。図○から分かるように、観測

点の温度はループ管内で音波が

発生すると直ちに降下を始め、ヒ

ータによる熱の供給を停止する

まで、基準点（例えば水道水温度

など）に対して約22度の温度低

下を続けていることが確認できる。

　この方式は、廃熱による音波

の自励発振を利用するため、他の

冷却方式のように外部から新た

なエネルギー源を加えることなく、

音波伝搬媒質を冷却することが

可能であり、廃熱利用を通じた

地球環境維持技術として有望

であると考えられる。　　　　□

スタック１では、ヒータ（廃熱）と基準温度（水道水等）の温度差で音波が発生。 スタック２では、その逆過程で音波の進行方向と逆方向に熱の流れが起きて 冷却部が冷える。

図② 熱音響システムの冷却部における温度降下

温度は相対温度（0度が基準温度）。作業流体は空気とヘリウムの混合気体。 時刻 0の時に熱投入。投入後約80秒で音波が発生し、その後熱投入終了 までの間、基準温度に対して約22度の温度降下。

基準温度

冷却部

ヒータ（廃熱）

基準温度

音波発生

スタック1

スタック2

熱供給開始

熱供給終了

音波発生

Temperature（℃）

Time（S） 0

0

10

-10

-20

100 200 300 400 500

図① 熱音響システムの働き　　ループ管の概念図

11

2

2

花王ブースにて

　花王の産業資材事業部・工程薬剤営業部は、昨年12月３～５日に千葉県の幕張メッセで開催された「セミコンジャパン2003」に、高性能半導体関連薬剤「クリンスルー KS」シリーズを出展しました。同展示会は、半導体に関連した材料と装置に関わる国際展示会で、わが国におけるこの種の展示会の中でも最大規模のものです。今回は出展社数1579（小間数3,889）、来場者数およそ106,000人にのぼる展示会であり、たいへん盛り上がったものとなりました。 　花王のブースでは、高性能半導体関連薬剤「クリンスルー KS」シリーズの中でも、剥離剤「クリンスルー7000」シリーズを中心に、パネルを用いてすぐれた製品特長など、さまざまな説明を行いました。今回の展示会では、韓国や台湾などのアジア地区などの海外からのお客さまを含めて、関連業界から多くの方々が来場され、たいへん盛況でした。　　　

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第4回「みんなの森づくり活動」助成対象団体決定

タイ花王で新工場の立柱式を開催

「セミコンジャパン2003」に出展

花王だより

　花王は、平成12年度より、緑豊かな 生活環境づくりの実現を目ざして、財団法人都市緑化基金との協働で、オリジナル緑化プログラム「みんなの森づくり活動助成事業」を行っています。 　この助成は、生活の身近な場所に緑豊かな環境を創造することを目的に、緑を守り育てる住民活動（樹木の保護や植栽、草刈り、池づくり、鳥の巣

箱設置、シンボルになる大樹の育成など）を支援するものです。 　本年度は、平成15年度8月から10月にかけて募集を行い、全国から160団体の申請があり、井出久登（東京大学 名誉教授）を委員長とする選考委員会で全国39団体を選定し、総額約2,500万円を助成することになりました。 　この助成は、花王のつめかえ用ス

タンディングパウチ商品に「みんなの森づくり支援マーク」というメッセージマークをつけ、その売上の一部（上限3,000万円／年）を支援金としています。 　花王は、環境対応型の商品の代表 であるつめかえ用商品を通じて、消費 者の皆さまへ花王の環境保護に関するメッセージを伝えていこうと、この助成事業を行っております。

　タイ花王では、1月15日バンコック近 郊のチョンブリ県バンパコンにあるア マタ・ナコーン工業団地内の新工場用地において、建設工事の安全を祈願して、立柱式がタイ仏式にのっとり行われました。式典は、工場スタッフや建 設関係者などおよそ70名が参加して 行われました。 　タイ花王は1964年 9月に設立され、

洗顔料やシャンプー、洗剤や界面活性剤製品などの産業用化学製品を生産してきましたが、生産能力増強のため、新工場を建設することになりました。新工場用地は、敷地面積160,000平方メートルで、現工場の３倍の広さとなります。本年秋には製造設備の建設が始まり、製品の生産も順次既存工場から新工場に移行されます。2005年にはアセアン供給基地

として、最新技術の粋を集めた家庭品・ 化学品の生産工場が完成する予定です。 　この工場では、衣料用洗剤をはじめ とする各種洗剤などのハウスホールド製 品やヘアケア、スキンケア、生理用品など の家庭用製品と洗剤などの中間原料と なる各種界面活性剤やさまざまな化学 製品が生産され、その生産能力は年間 18万トンに達する予定です。

油汚れに強い食器用洗剤を 　主婦が手洗い食器用洗剤に求める 性能で、最も要望の高いのが「汚れ落ち」で全体のおよそ6割を占めます。洗浄力に対するニーズは高く、これに応える 新しい食器用洗剤が強く求められてい ます（花王の調査結果より）。 　このたび発売される、すすいだ瞬間キュッと実感「ファミリーキュキュット」は、新しい洗浄成分ミクロウォッシュが油汚れ を瞬時に分解する高洗浄力タイプの食器 用洗剤です。すすいだ瞬間に、汚れ落ちを 指先と音で“キュキュッ”と実感できる「洗 い上がり」に着目した食器用洗剤です。 「ファミリー キュキュット」の特長

　油汚れの落としにくいプラスチック食器なども簡単に汚れが落とせ、す

ばやくすすげます。消費者評価においても、9割の方がすすいだ瞬間に“キュキュッ”を実感し、「２度洗いしなくともキュッと鳴ったので驚いた」、「何枚

か洗った後なのに、プラスチックの油 汚れが一度で落ちてびっくりした」など、その洗浄力に高い評価をいただい ております。

花王の家庭品：すすいだ瞬間 キュッと実感 「ファミリー キュキュット」

手をきれいに洗うには泡が決め手

　ハンドソープは、主に「殺菌・消毒や汚れ落ち」といった機能が求められます。しかも、家族全員が使うことを第一に考えられる製品です。特に、子供の誕生を期に使い始める家庭が多く見られ、小学生以下の子供が居る家庭での使用状況は8割以上と高くなっています。しかも、小さな子では、上手に泡立てられなかったり、洗いにくそうだったりで、泡立てずに洗い流してしまうことがあります。お母さんからは、「きれいに洗えているのか不安」などの悩みも多く聞かれます（03年花王調べ）。 　小さな子供は手のひらをこすり合わせるだけで、泡立ては上手にできず、手洗い習慣もなかなか身につきません。手洗いのポイントの一つは、たっぷり泡立てて、手の甲や指の間までしっかりと洗うことです。泡は、手の汚れや見えないバイ菌などとなじみながら汚れを落としていきます。しっかりと泡立てて洗わないと、洗浄成分と汚れがうまくなじまず、汚れが残ってしまうことになります。

「ビオレu泡で出てくるハンドソープ」の特長 　この春花王から発売する「ビオレu泡で出てくるハンドソープ」は、ポンプを押すときめ細かいフワッとした泡が出てきます。まだ上手に泡立てられない小さな子でも泡をスムーズに広げられるので、手の甲や指の間まできちんと洗えます。実際に「ビオレu泡で出てくるハンドソー

プ」を小さな子供たちに使ってもらったところ、泡を自然に手の甲や指の間に広げて洗っていました（03年花王調べ）。 　「ビオレu泡で出てくるハンドソープ」は、素肌と同じ弱酸性の泡で、手肌のうるおいを守りながらきちんと汚れが落とせ、やさしい使い心地で洗い上げます。

①新洗浄成分ミクロウォッシュが油汚れを細かく分解。

②すすいだ瞬間、 　汚れ落ちを指先と音で“キュキュッ”と実感できます。

③「洗い上がり」に着目した洗浄力タイプの洗剤です。

　 ●スポンジの除菌ができます。 　 ●オレンジオイル配合。

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特長

フワッとした泡で出てくるから、手のひらにスムーズに 広げやすく、上手に泡立てられない小さな子でも、洗い 残しやすい手の甲や指の間まできちんと洗えます。

●殺菌成分配合。 　 家族をバイ菌から守ります（医薬部外品）。

●花王独自の二段階泡立て機構なので、 　 一押しできめ細かい泡がたっぷり出てきます。

●きめ細かい泡で、汚れもニオイもすっきり落とします。

●子供の手でも押しやすい大きな丸みのあるヘッドと、 　 手のひらに自然に泡が取れる下向きのノズルを 採用しました。

●素肌と同じ弱酸性。 手肌のうるおいを守って洗えます。

●手に香りが残りにくいマイルドシトラスの香り。

特長

花王の家庭品：「ビオレu 泡で出てくるハンドソープ」

お問い合わせとサンプルのご請求は、（香粧品事業部）

■ 東京 ： Tel.03-5630-7644 Fax.03-5630-9350　■ 大阪 ： Tel.06-6533-7430 Fax.06-6533-7967

「ソフケア ＫＧ-301Ｗ」は、ボディソープやシャンプーなどの液体洗浄剤に対して、 洗浄後のつっぱり感やきしみ感を低減し、しっとりとした滑らかな感触を付与します。

成 分 名

表示名称

N,N-ジメチルアミノエチルメタクリル酸ジエチル硫酸塩・N,N-ジメチルアミド・ ジメタクリル酸ポリエチレングリコール共重合体 ポリクオタニウム-52／PEG-32／パラベン／水

《一般性状》

洗浄による肌のつっぱり感や 毛髪のきしみ感を低減し、

しっとりとした滑らかな感触を与えます。

クリームのようなきめ細かい、 コシのある泡をつくることが

できます。

泡立ちがよく、 泡が長持ちします。

羽毛のような泡で、 お肌をトリートメント

花王クエーカー株式会社　〒131-8501　東京都墨田区文花2‐1‐3　Tel:03‐5630‐7842

〒103-8210　東京都中央区日本橋茅場町1‐14‐10　Tel:03‐3660‐7111

この印刷物は、花王の脱墨剤を使った再生紙を使用しております。 　　　　　　　　　　　 企画：花王株式会社　化学品事業本部 　　　　　　　　　　　 制作：花王　情報作成センター　　

E-mail=chemical＠kao.co. jp URL=http://chemical.kao.co. jp/

東京化学品　〒131-8501　東京都墨田区文花２-1-３ 　　　　 Tel:03-5630-7641 大阪化学品 〒550-0012　大阪市西区立売堀1-4-1　 Tel:06-6533-7441 和歌山化学品　〒640-8580　和歌山市湊1334　 Tel:073 -433-2711 研　究　所 和歌山・東京・栃木・鹿島・豊橋 工　　　　場　和歌山・東京・川崎・酒田・栃木・鹿島・豊橋

花王ケミカルだより　KAO CHEMICAL FORUM　第五十三号　平成16年4月１日発行・発行所　花王株式会社　化学品事業本部　業務推進部　〒131-

8501　東京都墨田区文花二-

一-

三

花王の高機能感触向上剤