ナノ粒子凝集制御と長期分散安定化技術

第1部 微粒子分散における粒子の凝集メカニズムと分散安定化の考え方

(2019年1月23日 10:00〜13:45)

　機能性粒子の開発が活発に行われているが、これらを安定にナノ領域まで微分散するための分散技術も重要である。 粒子を安定に微分散するための基本的な考え方、実際の分散配合設計の考え方、得られた分散状態の評価技術を解説する。 ナノ分散を行うためのポイントを事例を交えて紹介する。

1. 分散プロセスの考え方
   1. 分散プロセスの単位過程
   2. 分散安定化 粒子間引力を弱めるには?
   3. 分散安定化 粒子間反発力を高めるには?
   4. 分散プロセス設計の手順とポイント
2. 分散剤の利用技術
   1. 分散剤と粒子の相互作用力
   2. 分散剤の機能と分類
   3. 溶剤系・水系分散剤の構造と分散性能
   4. 親和性を考慮した分散配合設計
3. 分散の評価技術
   1. 分散度の評価技術
   2. 分散安定性の評価技術
4. ナノ分散での注意点
   1. 分散機の選定
   2. 微粒子化を促進させるためのポイント
   3. なぜ凝集しやすくなるのか 凝集メカニズムと制御のポイント
   4. 過分散とは何か 過分散を防ぐ分散方法
• 質疑応答

第2部 分散安定化のための分散剤の最適選定技術

(2019年1月23日 14:00〜17:00)

1. 分散とは … 分散及び分散剤とは
2. 分散の理解につながる界面活性剤の知識とは
   1. プロセスケミカルス (工程薬剤) とは
   2. 界面活性剤の国際定義 … 定義にある“有益な作用を持つこと”とは何を意味するか
   3. 界面活性剤の基本的性質について … 分散とどう関係するのか
   4. 界面活性剤のイオン性 … アニオン、カチオン、ノニオン、両性
3. 分散に繋がる界面活性剤の基礎知識
   1. 表面張力とは
   2. ぬれとは
   3. ミセルとはく
   4. HLBとは … 親水性と親油性のバランス。粉末の極性により使い分けをする。
4. 粉体とは 粉体の粒子径 (Particle Size) と粒子形 (Particle Shape) と分散との関係
   1. 粒子径と粉体凝集性 … 何故粉体は凝集するのか、しているのか
   2. 粒子形と粉末凝集性 … 板状粉体 (平面体) は凝集しやすい。毛管力
   3. 粒子の持つ表面エネルギーと凝集性 … 粉塵爆発の大きなエネルギー
   4. 等電点とは … 系のPHによって粉体の電荷が変化。分散との関係は
5. 分散とは … 分散の三要素の理解と使い方
   1. DLVO理論と分散について
      1. 電気二重層と分散性の関係
      2. ゼータ電位と分散性の関係
   2. 分散の三要素について
      1. ぬれ性 (初期分散性) … 凝集した粒子をぬらし、膨潤させる
      2. 解きほぐし性 … 膨潤した粒子を機械的に解きほぐし一次粒子とする
      3. 分散体 (スラリー) の安定性 … 経時的な凝集・沈降を防止する
6. 分散 (剤) の考え方と選定、評価方法
   1. 分散剤ならどのような粉体でも分散できるか⇒No!⇒何故No!なのかの説明
   2. 分散を考える時のキーポイント
   3. 高分子分散剤と低分子分散剤 (湿潤・分散剤) の違い
   4. 高分子分散剤の粉体への吸着特性
7. 水系分散剤選定のポイント
   1. 粉体の粒子径と分散剤の種類・分子量の関係
   2. 粉体の組成と分散剤の組成の組合せ (π ? π結合、疎水 ? 疎水結合など)
   3. 粉体の粒子径と分散剤の推定添加量
   4. 高分子分散剤と低分子分散剤の使用上の違いは何か
   5. ノニオン界面活性剤のHLBと分散性の関係
   6. 要求 (所要) HLBとは、使い方
   7. 市販水系高分子分散剤一覧表
8. 簡易分散剤選定及び簡易分散性評価法について
   1. スパチュラ法 … 粉体と最適分散剤、最適添加量のスクーリング
   2. 粘度・添加量曲線 … ①を元にした最適分散剤、最適添加量の絞り込み法
   3. 試験管沈降法 … 試作分散体の経時分離・沈降測定法
   4. グロス試験 … 目視による簡易分散状態の測定法
9. 溶剤系分散の選定のポイントについて
   1. 分散剤/溶媒/粉体の相関による分散性の違いについて 溶媒と分散剤の相溶性、親和性の簡易試験法
   2. SP値の考え方、使い方 … 発展形のHSP (ハンセンパラメータ) について
   3. ソーレンセンの酸・塩基相互作用の考え方、使い方 … 強い吸着層の形成、実施例
10. 溶剤系分散剤メーカー及び代表品名一覧
11. 参考資料、書籍一覧 … 分散を勉強するための文献。資料の紹介
12. 参考資料 … 動的表面張力、水系イオン別界面活性剤例 (一覧)
• 質疑応答