フィラー/樹脂・ゴム分散における分散状態の測定評価、その応用

第1部 ポリマーへのフィラーの分散・充填技術

(2022年7月25日 9:50〜11:20)

1. ポリマーへのフィラーの分散・充填技術
   1. フィラーの種類と特性
   2. コンポジット材料の粘度予測式
   3. コンポジット材料の粘度とフィラー粒度分布の関係
   4. コンポジット材料の熱伝導率と粘度の関係
   5. フィラー最密充填理論と数値シミュレーションを活用した粒子充填構造設計
   6. フィラーの表面処理事例
2. ポリマーへのカーボンナノチューブ (CNT) の分散・充填技術
   1. CNTの特徴
      • 構造
      • 形態
      • 物性
      • 合成法
      • 安全性
   2. CNTの分散技術
   3. CNTの表面処理事例
   4. 国内外におけるCNTによるネットワーク構造形成事例
3. 熱伝導コンポジット材料開発事例紹介
   1. アルミナとCNTのハイブリッド化による高熱伝導化
   2. 窒化ホウ素とアルミナナノワイヤーのハイブリッド化による高熱伝導化
   3. 窒化ホウ素/アルミナ粒子のハイブリッド化による高熱・粗害
• 質疑応答

第2部 プラスチック用添加剤やフィラーの分布・分散度分析について

(2022年7月25日 11:30〜12:30)

　ワイドスケールから微視的スケールまで、プラスチック用添加剤やフィラーの分布および分散度を、多角的に分析した事例について解説する。

1. X線CTによる強化繊維の配向解析
   1. X線透視およびCTの原理
   2. ガラス繊維、カーボン繊維の分散状況解析
   3. ガラス繊維、カーボン繊維の配向解析
2. 粒子径分布測定装置および粒子画像解析システムによる評価事例
   1. フィラーの粒子径・分散状態の評価はなぜ必要か
   2. 粒子径分布・粒子形状評価装置の原理と特徴
   3. フィラーの粒子径・粒子形状・分散状態評価事例の紹介
3. 走査型プローブ顕微鏡による材料物性評価
   1. SPMでわかること
   2. 高分子材料の分散状態・弾性率評価
   3. ナノ粒子のサイズ評価
• 質疑応答

第3部 パルスNMRを用いたフィラーの分散凝集状態、濡れ性評価について

(2022年7月25日 13:20〜14:20)

　パルスNMRにより高濃度のままフィラーの分散凝集状態が把握可能である。表面処理の違い、粉体の濡れ性や親和性を比較する方法、適切な分散剤の選定や最適量を決定する方法等、実データを用いて基礎から解説する。

1. パルスNMRにおける緩和時間とは
   1. 測定原理
   2. 運動性の評価とフィラー評価の違い
2. パルスNMRによる分散凝集状態の評価
   1. 分散条件の異なる分散体評価~粒子径計測との比較~
   2. 緩和時間から予測した最適な分散条件と希薄評価法との比較
   3. 緩和時間から予測した最適な分散条件と他原理による高濃度評価法との比較
3. パルスNMRによる粒子界面特性評価・濡れ性評価
   1. 表面処理の異なるフィラーの界面特性評価例
   2. ロットの異なるフィラーの界面特性評価例
   3. 最適な分散剤量や種類の選定方法
   4. フィラー界面とSP値やHSP値への応用例
• 質疑応答

第4部 超音波スペクトロスコピー・パルスNMR法・沈降分析法などによるフィラーの実用分散評価

(2022年7月25日 14:30〜16:00)

　フィラーは材料の物性や機能を向上させるために添加されるが、目標とする特性水準に到達するためには、マトリックス中のフィラー粒子の分散状態やマトリックス/フィラー界面を適切に評価する必要がある。 　本講では、フィラーの分散状態の直接および間接的評価法について解説する。

1. 分散性の定義と分散性評価法 – 直接評価法と間接評価法 -
2. 直接評価法
   1. 超音波スペクトロスコピーによる評価
   2. 遠心沈降分析法による評価
   3. パルスNMR法による評価
3. 間接評価法 – ハンセン分散性パラメータ・Hamaker定数・界面張力
   1. 沈降挙動から評価する手法
   2. パルスNMRによる緩和時間から評価する手法
• 質疑応答

第5部 JIS、ISO及びASTMにおける フィラー分散性評価と実際の適用について

(2022年7月25日 16:10〜17:10)

1. フィラー・カーボンブラックの分散度計とその測定原理
2. ISOにおける分散性評価方法
   1. ISO 11345:2006における試験方法の比較
   2. ISO 11345:2006 A法〜D法の分散度の評価
3. ASTMにおける分散性評価方法
   1. ASTM D2663-14における試験方法の比較
   2. ASTM D 2663-14 A法における分散性の評価
4. JISにおける分散性評価方法
5. ゴム製品のフィラー分散測定の実際と注意点
• 質疑応答