SP値 (溶解パラメータ) の基礎、高分子材料の開発、評価への活用法とメリット・デメリットおよび適用・使用限界の把握

高分子材料は今日単独で用いられることは稀である。このため高分子材料の用途開発に当たっては相溶性や溶解性の問題は極めて重要である。ただ、これは溶液論の分野の一部であるので、式が複雑であるうえ、研究者によっては非常に複雑な表現になっていて、専門にかかわったことのない者にとっては解りにくい。 　SP値は有機低分子化合物で導かれた溶液論の一部であるが、バックグラウンドを理解した上で、応用に当たっては具体的にどうしたらよいか、また、その使用限界はどこにあるのか詳しく述べてみたい。SP値はもともとHildebrand (米国) によって導かれたものであるが、その後Hansen (ドイツ) が独自の解釈でSP値の応用展開をしている。 　また、高分子材料の溶解性を論ずるのに、これらとは別の考え方を持つFlory (米国) がχ (カイ) パラメータ というファクターを導入している。三者の提案はそれぞれに特徴があるが、実用に当たってはメリット・デメリットがある。これらの事について、著者の経験を交えた解説と見解を述べたい。

1. 熱力学的に考えた非電解質溶液
   1. 熱力学の基礎
   2. 理想溶液
   3. 正則溶液
   4. 高分子溶液
2. 高分子の溶解性
   1. 長く大きな分子
   2. 固体と液体の相平衡
   3. 結晶性と非晶性
   4. Floryの溶液論
3. 溶解性パラメータ
   1. 溶解性パラメータの導出
   2. 低分子の溶解パラメータ
   3. 高分子の溶解パラメータ
   4. 共重合体の溶解パラメータ
   5. Hansenの溶解パラメータ
   6. 溶解性パラメータの適用限界
4. 高分子溶解の実例
   1. ポリスチレンとトルエン、キシレンの系
   2. ポリイソブチレンとジイソブチルケトンの系
   3. ポリカーボネートと酢酸エチルの系
   4. ポリエチレンとテトラリン等の系
5. 高分子の溶解パラメータの求め方
   1. 溶解度試験法
   2. 引力定数による方法
   3. 膨潤試験法
   4. 溶媒雰囲気下の力学的試験法
   5. 濁度法
   6. 粘度法
• 質疑応答