フィラーとはポリマー (樹脂) の機能を高めるために充填される無機または有機性の微粒子であり、研究対象となるフィラー径はミリからサブミクロンそしてナノオーダーへと超微粒子 (ナノ) 化している。フィラーをポリマーに高分散充填するにはフィラー表面の電荷反発や立体障害を利用することが望ましいが、ゼータ電位等を考慮したフィラー分散モデル基礎実験の活用、そして得られた仮説に基づきポリマー重合系でフィラーの分散を検討・実証した報告例はない。
本講座ではフィラーの分散に関して基礎的知識のみならず、演者が経験した酸化チタン、アルミナ、炭酸カルシウムなどの (ナノ) フィラーのポリマー (主としてポリエステル (PET) ) への分散モデル実験、そしてPET重合系でのフィラー分散モデル実験、フィラー分散性実証テスト結果につき紹介し、本モデル実験の必要性・有効性を明らかにする。さらに、話題の機能性ナノフィラー (ナノ炭素粒子やセルロースナノファイバー) の分散、それらの機能性複合材料 (力学特性、導電・伝熱関係) の研究開発動向、そして筆者の種々のナノフィラー充填機能性複合材料研究をも交えて紹介する。
- フィラーの基礎
- フィラーの変遷とその意義
- フィラーの種類、特性とその評価法
- フィラーの種類
- 代表的フィラーの製法とその特性
- フィラー径と粒度分布評価法
- 直接観察法 (電子顕微鏡法) :簡易な径 (フェレ径) の求め方
- 間接観察 (動的光散乱法ほか) :測定法の特徴と利用のし易さ
- フィラーの表面特性とその評価法
- 表面電荷 (ゼータ (ζ) 電位) と各種測定法
- 酸・塩基特性
- 機能性フィラー
- 機能性フィラー概説
- アンチブロッキング用フィラー
- アンチブロッキング技術概説
- フィラー特性と易滑平滑性及び透明性との関係
- 導電性・熱伝導性フィラー
- フィラー特性と導電性・熱伝導性との関係
- パーコレーションと関与因子
- ダブルパーコレーションと関与因子
- パーコレーション及びダブルパーコレーション促進方策
- フィラー種・形状・径のポリマー (フィルム等) の力学特性に与える効果
- 易滑・高透明性
- 耐スクラッチ性
- 力学特性
- ポリマーへのフィラー分散性向上方策、フィラー分散・充填モデル実験とその実際
- フィラー分散・凝集に関する基礎
- フィラー分散スラリー調製の考え方
- フィラー分散支配因子:表面電荷と立体効果
- ゼータ電位 (フィラー表面電荷) 測定法の実際と問題点
- 表面処理と分散剤の効果
- ポリエステル (PET) へのフィラー分散に関するモデル実験と実際
- PET中での酸化チタンフィラーの分散に関するモデル実験とその評価法
- PET重合系における酸化チタンフィラーの分散の実際
- PETへの各種ナノフィラーの高分散化に関するモデル実験と実際
- 酸化チタンナノ粒子充填PET
- アルミナナノ粒子充填PET
- 炭酸カルシウムナノ粒子充填PET
- 機能性ナノフィラーと充填複合材料に関する研究開発動向
- 機能性ナノフィラー概説 (導電性・熱伝導性ナノフィラーを中心に)
- ナノ炭素粒子 (CNT,グラフェン類など)
- ナノ炭素粒子概説
- ナノ炭素粒子の分散に関する考え方と実際
- ナノ炭素粒子充填複合材料の研究開発動向
- 演者の (酸化) グラフェン充填複合材料研究の紹介
- セルロースナノファイバー (CeNF)
- CeNF概説:種類、特性及び研究開発動向
- CeNFの分散に関する考え方と実際
- CeNF充填複合材料の研究開発動向
- 演者のCeNF分散・充填複合材料研究の紹介
- 実用化における課題と対策
- まとめ及び質疑応答
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