レオロジー&濡れ性から理解するコーティング・塗布技術

コーティング液の多くは、媒体中にバインダーなどの高分子や顔料などの微粒子が分散した不均一系流体であり、コーティング液の物性制御およびコーティングプロセスの管理と密接の関係する科学はバルクのレオロジーと濡れ性に関する界面化学です。 　塗料やインクなどは液体状態で紙、プラスチック、金属などに塗布された後、乾燥や化学反応などを経て固体塗膜となりますが、この過程に密接に関連するのは濡れ性に関する界面化学です。 　一方、液体中に分散した微粒子は、ほとんどの場合、その界面化学的性質に起因して凝集しており、その効果はレオロジー的性質に大きく反映されます。 　本セミナーでは、コーティング技術を総合的に理解するために、液体および固体の界面化学、続いて分散系に関するレオロジーの基礎を概説し、さらにそれらをコーティングプロセスに応用するための基礎について説明します。

1. 界面化学の基礎
   1. 表面張力と表面エネルギー
   2. 固液界面における濡れと接触角
   3. Zismanプロットと臨界表面張力
   4. 表面の幾何学と濡れ性
   5. 溶液の表面張力と界面活性剤の吸着
   6. 臨界ミセル濃度と表面張力
   7. 界面活性剤のHLB値
2. レオロジーの基礎
   1. 連続体力学の基礎
      • ひずみ
      • ひずみ速度
      • 応力
   2. 粘性の基礎
      • 粘度 (粘性率) の定義
      • 非ニュートン流動
      • 時間依存性流動 (チクソトロピー)
   3. 粘弾性の基礎
      • 弾性と粘性の基本的性質
      • 粘弾性の現象論 (粘弾性モデル)
      • 動的粘弾性の定義とその意味
      • 動的粘弾性曲線の評価
3. 粒子の凝集に関するコロイド化学とレオロジー
   1. 粒子の帯電と界面動電現象
   2. ζ-電位とpH
   3. イオン雰囲気と電気二重層
   4. DLVO理論と粒子の分散安定性
   5. 固体表面への高分子の吸着
   6. 吸着高分子と粒子の分散安定性
   7. 凝集分散系のレオロジー的性質
   8. 粒子の濡れ性と分散性
4. プロセスから見たレオロジーおよび界面現象
   1. レオロジー測定と壁面すべり
   2. レベリングと表面張力
   3. 分散系におけるチクソ性の解釈
   4. タックと伸長流動
   5. ラテックス分散系の乾燥
   6. コーティング液の濡れ性と硬化塗膜の接着強度
5. ケーススタディ?インクジェットインクにおける界面化学?
   1. 界面の流動とMarangoni効果
   2. 動的表面張力
   3. 動的粘弾性
   4. 濡れ性と浸透性

• 質疑応用・名刺交換