粒子分散系は、導電ペースト、電池、セラミックス、コーティング、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。」、「時間が経つと凝集や沈降を生じたり、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、微粒化し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、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。
- 粒子分散を単位過程に分けて考える ～ぬれ、機械的解砕、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、メカニズム、不良対処法
- 流動性 (ポテポテ・サラサラの違い)
- 沈降 (これ以上小さくしておけば沈降しない。
沈降するのは安定性不良による凝集のせい。)
- ヘテロ凝集 (それぞれの分散系は安定であっても、混合すると・・・。)
- 粒子分散の評価法概論
- 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
- 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～
- 溶剤選択の指標
- 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
- 水の構造と疎水性水和
- 疎水性相互作用による高分子樹脂吸着と分散安定化
- 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
- 分散剤の利用
- 分散剤の分子構造 ～アンカー部と溶媒和部～
- 高分子分散剤の開発動向 ～精密重合法による合成～
- 分散配合、分散剤配合量の決め方