微粒子の分散安定化のための必須基礎知識

粒子分散系は、導電ペースト、電池、セラミックス、塗料、インキ、文具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。」、「うまく塗工できない。」、「時間が経つと凝集や沈降が生じたり、粘度が増加したりする。」などの問題に直面するケースが多い。これらの不良現象の原因は概ね分散安定性不良である。 　本講座では、上記の諸問題が生じない良好な分散安定性を得るための、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、などについて平易に解説する。

1. 微粒子分散と分散安定化に関する基本事項
   1. 粒子分散系の作り方～ブレークダウン法とビュルドアップ法～
   2. 粒子分散を単位過程に分けて考える
      1. ぬれ ～ぬれを考えるのは有機粒子の水性系での分散だけ～
      2. 機械的解砕
      3. 分散安定化
   3. 分散安定化の意味
      1. 粒子/ビヒクルの界面張力の低下と粒子間引力の低減
      2. 粒子間反発力の生成
      3. ISOの分散安定性の定義
   4. 主要成分 (粒子、分散剤などの高分子、溶剤) 間の親和性はどうあるべきか
2. 粒子分散系の性質、不良現象と分散安定性との関係
   1. フロキュレートの形成と流動性 (ポテポテ・サラサラの違い) 、離漿
   2. 粘度上昇
   3. 沈降 (微粒化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。)
   4. 粒子分散液の混合に伴う不具合現象
      (それぞれの分散系は安定であっても、混合すると…。)
   5. 過分散 (一次粒子の破砕に伴う安定性不良)
   6. 温度と分散安定性
3. 有機溶剤系における分散安定化
   1. 酸塩基相互作用による高分子吸着と分散安定化
   2. 高分子と粒子の酸塩基性の評価法
   3. 溶剤の選択は溶解性パラメーター (SP) で
4. 水性系における分散安定化
   1. 水の溶剤としての特異性
      ～大きな分子間凝集エネルギーと疎水性相互作用～
   2. 静電斥力による分散安定化と適用上の注意点
   3. 疎水性相互作用による高分子吸着とぬれの両立
   4. 共存有機溶剤の影響
   5. 疎水性粒子にはぬれの問題も
5. 分散剤
   1. 分散剤の種類と使い方
   2. 高分子分散剤の分子構造と分散安定性 〜アンカー部と溶媒和部〜
   3. ブロック型高分子分散剤の合成例
   4. 分散剤の選択と処方量の決め方
   5. 新しい分散剤に関する話題
      1. リビング重合法の利用
      2. 水性系用分散剤
6. Appendix
   • 塗料における顔料分散配合の例