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微粒子/ナノ粒子の分散安定化に向けた
SP値(3D、4DSP値)の基礎と活用

~溶解度パラメータの微粒子分散系への活用~

■化合物および粒子表面のSP値の求め方■
■粒子分散液におけるぬれ/分散化のための良溶媒の選択■
■粒子分散液における分散剤の選択法と新規開発例■
■キャピラリー懸濁液における第二流体の選択法■

受講可能な形式:【Live配信】のみ

分散系において行き詰まっている方はもちろん、基礎から学びたい方も是非
トレードオフの関係にある溶媒によるぬれ性と分散剤の溶解性・吸着性 両者のバランスを考慮した溶媒や分散剤の選択
多くの分散系調製例をもとにやさしく解説
様々な事例におけるSP値の粒子分散系への適用法
日時 2023年1月31日(火)  10:00~16:30
会場 Live配信セミナー(会社・自宅にいながら受講可能)  
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得られる知識・化合物および粒子表面のSP値の求め方
・粒子分散液におけるぬれ/分散化のための良溶媒の選択
・粒子分散液における分散剤の選択法と新規開発例
・キャピラリー懸濁液における第二流体の選択法
・ポリマーコンポジットにおける付着/分散性と表面改質法
対象化学、エレクトロニクス、製薬および化粧品など、微粒子・ナノ粒子を扱われる分野の方
特別な知識は必要ありません。基礎からわかりやすくご説明します
キーワード:微粒子・ナノ粒子,SP値,分散剤,チキソ剤、キャピラリー懸濁液,ポリマーコンポジット

セミナー講師

山口大学 名誉教授 工学博士 大佐々 邦久 氏

セミナー趣旨

 溶解度パラメータ(SP値)の考え方は“Like likes like”で表されますから、SP値の近いもの同士は、よく溶け合い、よくぬれ、よく付きます。ヒルデブランドが非極性の正則溶液を対象に定義したSP値(1次元,1DSP値)は、ハンセンにより極性材料にも適用可能な3DSP値(HSP値)に拡張、広く採用されてきました。さらにカルガーやビルボアらは酸塩基性を考慮した4DSP値を提唱し、より多様な材料への展開を試みています。
 本講では、先ずSP値(1D~4D)の由来と様々な求め方を説明します。粒子分散液はたいてい粒子、溶媒および分散剤/バインダーからなりますが、溶媒によるぬれ性と分散剤の溶解性・吸着性とはトレードオフ関係にありますから、両者のバランスを考慮した溶媒や分散剤の選択が欠かせません。また粒子分散液の類例に、ポリマーコンポジット(樹脂中への分散化例)や分散剤を使用しないキャピラリー懸濁液などがありますが、樹脂とフィラーとの付着性の評価やキャピラリー懸濁液における第二流体の選択法などを含め、様々な事例におけるSP値の適用法をわかりやく説明します.

セミナー講演内容

1.SP値の基礎
 1.1 ヒルデブランドのSP値とハンセンのHSP値
 1.2 SP値の図示化法と相互作用距離(ハンセン距離)
 1.3 4DSP値とEED(交換エネルギー密度)

2.化合物のSP値の求め方
 2.1 化合物のSP値の原子団寄与法による計算
  a)フェドース法
  b)バンクレベレン・ホフティザー法
  c)ホイ法
  d)ステファニス・パナイオトウ法
  e)市販ソフトウェアHSPiPの利用
 2.2 化合物のSP値の測定法
  a)溶解/膨潤法とハンセン球/ダブルハンセン球の利用
  b)インバースガスクロマトグラフィー法
  c)ファントホッフの法則と拡張ハンセン法

3.粒子表面のSP値の測定法
 3.1 インバースガスクロマトグラフィー法
 3.2 低磁場パルスNMR(TD-NMR)法
 3.3 凝集・沈降法
  a)界面沈降法
  b)フロック径法
 3.4 接触角法

4.粒子分散液・キャピラリー懸濁液の分散安定性
 4.1 粒子分散液の調製工程と課題
 4.2 ぬれ/分散化の評価と良溶媒選択
 4.3 粒子間に働く相互作用力
  a)フアンデルワールス力と有効ハマカー定数
  b)静電反発力とDLVO理論
  c)枯渇力と疎水性引力
 4.4 高分子分散剤による立体反発安定化
  a)浸透圧効果と体積制限効果
  b)高分子ブラシによる立体反発安定化 
 4.5 キャピラリー懸濁液の安定性
  a)キャピラリー懸濁液のゲル化と安定性
  b)SP値を利用した第二流体の選択

5.高分子分散剤の選択指針
 5.1 分散剤の構造と選択指針
  a)ブロック型/クシ型分散剤と高性能分散剤の開発例
  b)相溶鎖の伸張性と良溶媒の選択
  c)自己組織化単分子膜と高分子ブラシの形成
 5.2 分散剤の吸着等温線と最適添加量
 5.3 分散剤選択におけるSP値の役割
  a)溶媒,分散剤および粒子間のSP値のバランス
  b)ダブルハンセン球を用いたカーボンブラックの最適分散剤の探索
  c)4DSP値を用いた難分散性有機顔料の最適バインダーの探索

6.ポリマーコンポジットにおけるフィラーの付着/分散性と表面改質法
 6.1 相互作用距離を利用した付着/分散性の評価と応用例
 6.2 ハンセン球の重なり度を利用した付着/分散性の評価と応用例
 6.3 付着/分散性改善のための表面改質法
  a)表面改質の目的と手法 
  b)界面活性剤のHLB値と応用例
  c)カップリング反応法と 表面グラフト重合法

7.粒子分散液の分散・安定性試験法とチキソ剤の選択
 7.1 湿潤点・流動点
 7.2 フロック径と超音波スペクトロスコピー
 7.3 レオロジー特性
  a)チキソトロピー・逆チキソトロピー
  b)動的粘弾性 
 7.4 チキソ剤の働きと選択指針

まとめ

  □質疑応答□