粒子分散系は、導電剤、電池、セラミックス、機能性コーティング、塗料、インキ、など様々な分野で利用されているが、「ポテポテで流動性が無い。」、「うまく塗れない。」、「時間が経つと凝集したり、粘度が増加したりする。」、「粒子そのものは小さいはずだが、スラリー中でなかなか小さくできない。」などの問題に直面するケースが多い。
本講座では、上記の諸問題を解決するために必要となる、粒子を分散安定化するための基本的な考え方、粒子と分散剤 (高分子) と溶剤の最適な組み合わせ方、親和性を定量的に考えるための評価尺度、分散剤の作用機構・最近の開発動向と配合量の決め方、分散機の種類と最近の開発動向などを平易に解説する。
- 粒子分散の基本的な考え方
- 粒子分散とは一次粒子の凝集体 (二次粒子) を解凝集する工程である。
- 粒子分散の単位過程 ～ぬれ、機械的解砕、分散安定化～
- 主要成分 (粒子、分散剤や樹脂、溶剤) の親和性はどうあるべきか
- 粒子の分散状態や分散安定性と粒子分散系の性質
- 流動性 〜フロキュレーションとレオロジー〜
- 光学的性質
- 異種粒子を混合したときに生じる問題
- 粒子分散の評価法
- 分散プロセス概論
- 分散機の種類と特徴
- 高粘度用分散機
- 低粘度用分散機
- バッチ分散、パス分散と循環分散
- ナノサイズ分散
- ナノサイズ分散機の特徴
- 異種分散方式の組み合わせ
- 過分散 ～異常粘度や粒子物性の変化～
- 溶剤系における粒子分散の実際
- 溶剤、粒子の表面張力とぬれ性 ～だから溶剤系はぬれを意識しなくてもよい～
- 粒子、分散剤や樹脂の酸塩基性の評価法
- 非水電位差滴定法
- 等電点と等酸点
- バインダー樹脂で分散する ～酸塩基変性による分散用樹脂の調製～
- 溶剤選択
- 溶解性パラメーター
- 溶剤や樹脂のルイス酸塩基性度 ～Gutmannのドニシティとアクセプターナンバー～
- 水性系における粒子分散の実際
- 水の溶剤としての特異性
- 水性系での疎水性粉体の分散ではぬれのプロセスが重要
- 粒子の親水‐疎水性度とぬれ
- 粒子の乾燥凝集状態とぬれ ～ガス吸着を用いた凝集隙間の評価～
- 水性系における安定化の考え方と事例
- DLVO理論のエッセンスと実用分散系に適用する際のチェック項目
- 疎水性相互作用による樹脂吸着
- ぬれと安定化を両立する粒子表面の最適親水性度
- 共存有機溶剤の影響
- 分散剤の活用
- 分散剤の分子構造 ～アンカー部と溶媒和部～
- 分散剤の評価とマッピング
- 最近の高分子量顔料分散剤の開発動向 ～精密重合法を活用した分散剤～
- 分散配合、分散剤配合量の決め方