導電性複合材料の開発・製造のためのパーコレーション理論理解とフィラー選定 / 配合・分散 / 複合化技術

導電性フィラーとポリマーからなる導電性複合材料の開発に当たって、最も重要となる導電性フィラーのポリマー中での分散性と導電性発現の関係をパーコレーション理論をベースに解説します。講演の前半ではパーコレーション理論の基礎及び導電機構について解説します。次に、フィラーの局在化による低いパーコレーション閾値を得る手法とフィラーの分散性評価法について紹介します。 　後半では導電性フィラーの種類別に,その特徴及び分散性と導電性発現の関係について具体例を挙げて詳細に解説します。取り上げるフィラーはカーボンブラック、グラファイト、炭素繊維、気相法炭素繊維、カーボンナノチューブ、グラフェンおよび導電性ポリマーです。

1. 導電性コンポジットとパーコレーション現象
2. 導電性フィラー配合樹脂の導電機構モデル
   1. 統計的パーコレーションモデル
   2. General Effective Media (GEM) モデル
   3. 熱力学的パーコレーションモデル
   4. 動的パーコレーションモデル
   5. Interparticle Distance (IPD) Model
   6. ハイブリッドフィラーの閾値予測
3. フィラー粒子間の導電機構
   1. 直接接触モデル
   2. 被膜介在モデル (トンネル伝導モデル)
4. 導電性フィラーの表面改質法とその分散性
   1. カップリング剤よる改質
   2. ポリマーグラフトによる改質
   3. その他の表面改質法
5. ダブルパーコレーション
   1. ダブルパーコレーション機構
   2. Youngの式とフィラーの偏在
   3. 住田らのモデル
6. ポリマーブレンド系での導電性フィラーの選択的局在化
   1. 2成分ポリマーブレンド系
   2. 3成分ポリマーブレンド系
7. 自己組織化導電ネットワーク形成系
8. 高アスペクト導電性フィラーのSlim – Fast 機構
9. 導電性フィラー配合樹脂の分散性評価法
   1. 電圧降下法
   2. 画像統計解析
   3. 森下指数
   4. 動的粘弾性
10. カーボン系フィラーの特徴と配合樹脂の特性
    1. カーボンブラック
    2. アセチレンブラック
    3. グラファイト
    4. 炭素繊維
    5. 気相法炭素繊維
    6. カーボンナノチューブ
    7. グラフェン
11. 金属フィラーの特徴と配合樹脂の特性
    1. 金属フィラーの種類と特徴
    2. 導電性接着剤への応用
12. 導電性コンポジットへの導電性ポリマーの応用
    1. 導電性ポリマーの種類と特徴
    2. 導電性コンポジットへの応用
13. まとめ
• 質疑応答