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DKS技術の強み

当社の強みは、お客様が求める機能や性能に合わせて材料を最適にカスタマイズし、複数の技術を組み合わせて最良のソリューションを提案できる技術力にあります。

創業以来磨いてきた「界面制御技術」を核に、さまざまな技術を融合させることで、多様な産業分野へ高機能材料を提供しています。 
近年は、デジタル化や脱炭素社会の実現、健康・福祉の向上、資源循環など、社会課題の解決に貢献する材料開発に注力しています。 

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DKS技術系譜 界面制御技術

DKSの基盤技術

第一工業製薬(DKS)は、「産業を通じて、国家・社会に貢献する」という社是(パーパス)のもと、4つの事業セグメントを持ちます。
その根源は、顧客が求める機能や製法にカスタマイズし、最適な組み合わせで提案できる技術力です。
当社には、1909年に始まる当社の歴史で培われた分野横断の基盤技術があり、これらを組み合わせ、新規開発を加え、「こたえる、化学。」を実現し続けます。

界面活性剤(Surfactants)

界面活性剤とは、疎水性と親水性の両方の性質をあわせ持ち、互いに混ざりにくい物質同士の境界(界面)の性質を変化させる物質です。例えば、油と水は通常二層に分かれますが、界面活性剤を添加することで互いに混ざり合わない二つの液体を均一にすること(乳化)ができます。また、難溶性固体(粉体)を液体に入れると凝集や沈降が起こりますが、界面活性剤を加えることで粉体を均一に分散させることが可能となります。さらに、空気と水の界面では泡を形成します。
水中に一定濃度以上の界面活性剤を添加すると、ミセル(会合体)が形成されます。ミセルは、疎水基を内側、親水基を外側に向けて分子が集合したコロイド粒子であり、水に溶けにくいさまざまな物質を内部に取り込み、水中に分散させることが可能です。
界面活性剤は、性質の異なる物質同士をつなぐ役割を担うことで、顧客や社会が求める多様な性能の実現に貢献しています。

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糖・セルロース誘導体(Sucrose or Cellulose Derivatives)

化合物の基本骨格(母骨格)を維持したまま、化学反応によって分子内の一部を別の原子や官能基に置換した化合物を、総称して誘導体と呼びます。
糖は、一般式を Cm (H2O)n で表される炭水化物の一種です。狭義には、水溶性の単糖や二糖を指し、代表例として、砂糖の主成分であるショ糖(スクロース)が挙げられます。ショ糖は、α-グルコースとβ-フルクトースが結合した二糖類です。当社では、ショ糖誘導体製品として、ショ糖脂肪酸エステル(SE)、ショ糖安息香酸エステル(SB)、ショ糖酢酸エステル(SOA)を展開しています。
植物の光合成により生成される多糖類(炭水化物)には、ヒトが消化できるデンプンと消化できないセルロースがあります。セルロースは、β-グルコース単位が直鎖状に結合した構造を持ち、分子鎖が平行に配列して水素結合を形成するため、水に溶けにくい性質があります。しかし、グルコース単位に存在するヒドロキシ基(−OH、水酸基)をさまざまな官能基に変換することで、カルボキシメチルセルロースナトリウム(CMC)やセルロースナノファイバー(CNF)などを合成することが可能です。
これら糖およびセルロース誘導体は、天然の植物資源を主原料とするバイオマス材料であり、持続可能な社会の実現に向けて高い注目を集めています。

ショ糖脂肪酸エステル(SE, シュガーエステル, Sucrose Fatty Acid Esters, Sugar Esters)

ショ糖はα-グルコースとβ-フルクトースが結合した二糖で、親水性を有する砂糖の主成分です。一方、脂肪酸は、鎖状炭化水素の末端に1個のカルボキシ基(−COOH)を持つ疎水性化合物です。これらをエステル化によって結合させたものが、ショ糖脂肪酸エステル(SE)です。
ショ糖脂肪酸エステル(SE)は糖誘導体に分類され、親水基性と疎水基性を併せ持つ非イオン界面活性剤です。その高い安全性は、国際機関であるFAO/WHO合同食品添加物専門委員会により認められており、日本国内でも1959年に食品添加物として認可されています。
優れた乳化性、難溶性物質の可溶化能、起泡性などの機能と高い安全性を兼ね備えていることから、加工食品、製菓、乳製品をはじめとする食品分野や、医薬品や香粧品分野など、国内外で幅広く利用されています。

カルボキシメチルセルロースナトリウム(CMC, Sodium Carboxymethyl Celluloses)

カルボキシメチルセルロースナトリウム(CMC)は、セルロース骨格にカルボキシメチル基を導入した水溶性のアニオン性高分子です。優れた増粘安定性に加え、環境負荷の低い生分解性を有しています。この特長から、製紙用添加剤や飼料添加物として広く使用されています。
また、水溶液中ではセルロース主鎖との疎水性相互作用により、疎水性粒子に対して高い吸着能(保護コロイド性)を発揮します。この性質を活かし、近年ではリチウムイオン電池(LIB)において、活物質などの分散安定剤としても使用されています。

セルロースナノファイバー(CNF, ナノセルロース, Cellulose Nanofibers)

セルロースは植物由来の天然高分子です。木材などに含まれるセルロース繊維をナノレベルまで解繊したものをセルロースナノファイバー(CNF)と呼び、軽量で高強度、低熱膨張といった優れた特性を有しています。
当社では、水酸基を選択的にカルボキシ基へ変換可能なTEMPO酸化法を用い、繊維幅約3nm、長さ約800nmという非常に高いアスペクト比を持つCNFを製造しています。植物由来のサステナブルな次世代素材として、主に増粘剤やレオロジー制御剤として、幅広い産業分野での応用が進められています。 

ポリビニルピロリドン(PVP, Polyvinylpyrrolidone)

ポリビニルピロリドン(PVP)は、1930年代後半に開発された水溶性高分子で、優れた分散性、保護コロイド性、皮膜形成性、接着性を有します。水だけでなく、アルコール、酢酸、クロロホルム、アミン類など多くの極性溶剤に溶解する点も特長です。
人体および環境に対する安全性が高いことから、消毒薬原料、錠剤のバインダー、点眼剤、中空糸など、医療分野で幅広く使用されています。また、化粧品分野ではヘアスタイリング剤やマスカラ、工業分野では半導体基板表面の平滑化、フォトレジスト用薬剤、スティック糊、インクジェット用薬剤など、多岐にわたる用途で活用されています。

ウレタン樹脂(Polyurethane)

ウレタン樹脂(ポリウレタン)は、分子構造中にウレタン結合(−NHCOO−)を有する合成高分子です。原料となるポリイソシアネートとポリオールの組み合わせにより、さまざまな構造や物性を設計することが可能です。
弾性を示すウレタンゴムやウレタンエラストマー、発泡反応によって得られる軟質・硬質ウレタンフォームなど、多様な形態があります。軟質ウレタンフォームは反発弾性や振動減衰性に優れ、家具や自動車用クッション材として使用されます。一方、硬質ウレタンフォームは独立気泡構造を持ち、断熱性に優れることから断熱材として用いられます。
また、ウレタンプレポリマーは水と反応して硬化するため、防水材、止水材、トンネル掘削用岩盤固結剤などに展開されています。

水系ウレタン樹脂(ポリウレタン水分散体, Waterborne Polyurethane Dispersions, PUDs)

近年、環境負荷低減への取り組みが進む中、特に低VOC(揮発性有機化合物)化は重要な課題となっており、水を媒体とする水系ウレタン樹脂(ポリウレタン水分散体、PUDs)が注目されています。
ウレタン樹脂は本来水に不溶ですが、親水性を付与した自己乳化型(水溶性型)や、界面活性剤を用いた強制乳化型などの手法により、水中に分散させることが可能です。
水分散体をそのまま使用する非反応型と、加熱により反応させて使用する反応型があり、非反応型はコーティング、接着剤、塗料、バインダー、フィルムなどに用いられ、密着性、耐熱性、耐水性、耐薬品性、高硬度などの機能を付与します。
反応型は、イソシアネート基をブロックしたウレタンプレポリマーで、加熱によりブロック剤が解離し、再生した活性イソシアネート基が他の活性水素基を有する化合物と反応・架橋することで、優れた改質効果を発揮します。

光硬化樹脂(UV硬化樹脂, UV Curing Resins) 

光硬化樹脂とは、モノマーやオリゴマーに紫外線(UV)や電子線(EB)を照射することで硬化させた樹脂です。光硬化技術は放射線硬化(ラドキュア)技術とも呼ばれ、加熱を必要とする熱硬化法と比較して瞬時に硬化するため、生産性の向上や省エネルギー化に大きく貢献します。
特に多官能モノマーを用いることで、優れた機械物性を有する硬化膜が得られることから、さまざまな分野で幅広く使用されています。また、界面活性剤技術であるアルキレンオキサイド(AO)付加を精密に制御することで、モノマーの親水性・疎水性のバランスを調整でき、低粘度化や光硬化速度の向上が可能となります。
UV硬化オリゴマーには、ウレタンアクリレートやエポキシアクリレートがあり、硬質から軟質まで幅広い特性に加え、高屈折、低カール性、高密着性、衝撃吸収性など、多様な機能をコーティング材やフィルムに付与することができます。

難燃剤(Flame Retardants)

難燃剤は、プラスチック、ゴム、木材、繊維などを難燃化するために広く使用されており、火災による人的・経済的損失の低減に大きく貢献しています。難燃化は、燃焼プロセスを遮断することで達成されます。
臭素などのハロゲン系難燃剤は、活性ラジカルを捕捉して低活性化させることで、可燃性ガスの発生をもたらす高分子の熱分解を抑制します。また、分解生成物による吸熱効果や、比重の大きいガスの発生によって燃焼を抑制します。一方、リン系難燃剤は溶融保護膜を形成し、熱分解経路を変化させることで炭化を促進します。
ハロゲン系難燃剤は特に高い難燃効率を有し、プラスチック用難燃剤として広く利用されています。

イオン液体(イオン性液体, Ionic liquids)

イオン液体は、陽イオンと陰イオンから構成され、一般に100℃以下で液体状態を示す塩です。両イオン間に働くクーロン力が弱く、規則的な結晶構造の形成が抑制されるため、低融点で液体として存在します。
水や有機溶媒に次ぐ「第3の液体」とも呼ばれ、広い温度範囲で液状を保つこと、難燃性、難揮発性、高い熱安定性、高イオン伝導性(電解質添加不要)、優れた電気化学特性、設計自由度の高さなど、さまざまな特長を有します。
これらの特性を活かし、高性能帯電防止剤、二次電池用電解液、潤滑油、反応溶媒・抽出溶媒などへの応用が検討されています。

消臭剤(におい, Deodorizers)

人間の嗅覚は非常に感度が高く、悪臭成分が微量であっても容易に感知されます。一方で、においの原因物質は種類が非常に多く、発生源においてすべての原因物質を特定することは困難であり、空間中からそれらを完全に除去することも現実的ではありません。そのため、悪臭成分が存在していても、別の香りを組み合わせることで嗅覚上の感度(においの強度)や不快感を低減する「臭気中和法」は、有効な悪臭対策技術として位置づけられています。
当社の消臭剤は、国家資格である「臭気判定士」が、臭気中和法の考え方を応用して開発しています。

その他、最新の研究開発はDiscover! DKSの研究開発トピックをご参照ください 

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