粒子分散プロセスにおけるレオロジー解析

濃厚な粒子分散系を対象としたプロセスは、内部の粒子の状態を観察することが困難であり、適応できる計測方法にも制限があることから、そのメカニズム理解が困難とされてきた。一方で、習熟した研究者や技術者には感覚的に最適な条件を導き出すことができていることも少なくない。これは例えば、分散液を揺らしたときの時の液面の状態や手に感じる僅かな力を敏感に感じ取ることで実現できていると考えられる。このような人間の感覚に近い物性を評価する手法としてレオロジー計測があげられる。しかしながら、レオロジー物性と内部構造に関する知識なくしては、適切な評価方法およびデータ理解を行えない。 　本セミナーでは特に、粘度を指標として粒子の凝集・分散状態を定量的に評価する手法について述べる。また、粘弾性を指標とすることで、粒子の凝集状態のみならず、凝集構造の強度や柔軟性などといった特徴との関連について言及する。これら、粘度や粘弾性を指標として、粒子分散操作やその後の塗布膜乾燥・スプレードライになる顆粒製造プロセスを解析した事例についても説明する。

1. 見てわかるレオロジー
   1. 粘度とは何か?
   2. 弾性とは何か?
   3. 粘弾性と内部構造
2. 粒子分散系のレオロジー
   1. 粒子凝集分散の基本的な考え方
   2. 凝集・分散と粘度
   3. 粒子が形成する内部構造と粘弾性
   4. 非線形粘弾性解析
3. 粘度を指標とした粒子凝集・分散の評価
   1. チクソトロピーモデル
   2. 粒子分散液のスピンコートプロセス解析
   3. せん断流動場における凝集体破壊解析
4. 添加剤添加効果のレオロジー解析 ～粒子分散液からスプレードライ顆粒まで～
   1. 沈降性粒子分散液の粘度計測
   2. 沈降性粒子分散性に対する添加剤添加効果
   3. スプレードライ顆粒製造プロセスと粒子分散状態
5. 粒子分散プロセスの粘弾性解析 ～リチウムイオン二次電池電極スラリーを例に～
   1. 定せん断場における分散プロセス理解
   2. PMMAスラリーの分散プロセス
   3. グラファイトスラリーの分散プロセス
6. 粒子分散プロセスの粘度変化と塗布膜性能 ～燃料電池電極膜を例に～
   1. 不安定系の分散プロセスのレオロジー解析
   2. 超音波照射の分散促進効果のレオロジー解析
• 質疑応答