樹脂用添加剤におけるブリードアウト・ブルーム現象の発生機構とその制御・対策

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本セミナーでは、高分子材料のブリードアウトについて取り上げ、添加剤の挙動から、ブリード対策まで、事例とともに解説いたします。

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プログラム

第1部 帯電防止剤および導電剤のブリードアウトおよび 脱落現象とその制御法

(2024年7月4日 10:00〜11:30)

　帯電防止剤および導電剤のブリードアウトおよび 脱落現象とその制御法につき 文献・特許や実際の事例をもとに基礎的に解説する。

  1. はじめに
    1. 帯電防止剤と導電剤の基礎
    2. ブリードアウトおよび脱落現象とは
  2. ブリードアウトと脱落因子について
    1. ブリードアウトと脱落が引き起こす問題
    2. ブリードアウトおよび脱落関与因子
    3. ブリードアウトおよび脱落現象分析法とその実際
  3. 各種帯電防止剤および導電剤のブリードアウトおよび脱落現象
    1. 帯電防止剤
      1. 界面活性剤
      2. 親水性高分子
      3. その他
    2. 導電剤
      1. カーボンブラック
      2. ナノ炭素
      3. 導電性高分子
      4. その他
  4. ブリードアウトおよび脱落コントロール法
    1. 相溶性、溶解性の観点から – 溶解度パラメーター (SP値) の意義 -
    2. 分子量、形態、構造の観点から – 拡散速度制御 -
    3. 文献・特許等にみられる方策例

第2部 難燃剤のブリードアウト現象と対策 – PPを中心に -

(2024年7月4日 11:40〜13:10)

　難燃剤はプラスチックの難燃性を付与するという利点があるが、ブリードアウトする という問題点がある。本講は、現場での実際のブリードアウトによる問題、及びその対策について解説する。

  1. 難燃化技術概要
    1. プラスチックの燃焼機構
    2. ロゲン系難燃剤の難燃機構
    3. ノンハロ系難燃剤の難燃機構
  2. ハロゲン系難燃剤のブリードアウト現象と対策
    1. ブリードアウト現象 – 化学構造とブリードアウト性の関係 -
    2. 難燃剤のブルーミング対策 – 第3成分の添加 -
  3. ノンハロ系難燃剤のブリードアウト現象と対策
    1. ポリリン酸アンモニウム
    2. リン酸アミン塩
    3. リン酸エステル
    4. 赤燐
    5. ホスファゼン
    6. 水酸化マグネシウム

第3部 樹脂・ゴム材料におけるブリードアウトの考え方と問題解決策

(2024年7月4日 13:50〜15:20)

　樹脂やゴムを実用化するときに、その主成分となるポリマー以外に添加剤が各種配合されて製品となる。ここで添加剤が、ポリマーへ安定に溶解しているならばブリードアウトという品質問題は起きない。ところが、表面にブルームして機能を発揮する帯電防止剤を用いるならば、機能実現に必要な量だけ表面にブルームすることが必要である。しかし少しでも過剰量のブルームとなると表面の品質は損なわれる。もし、高級外観を狙ったデザインを指向するのであれば、まったくブルームしない帯電防止設計が無難かもしれない。写真フィルムの帯電防止設計では、ブルームにより乳剤性能が阻害される問題に配慮しなければいけない。このように、高分子の機能を付加するために加えられた添加剤が、トラブルを引き起こす現象がブリードアウトである。対策手法を科学的に考えると二律背反となる場合が多く、問題解決には技術的発想が重要となる。 　本講演では、ブリードアウトの問題と対策を導き出すための思考法を体験談を基にして解説する。

  1. アイデアを生み出すための高分子基礎事項整理
    1. 高分子の構造
    2. 高分子の相溶
    3. 高分子のプロセシング
  2. 写真フィルムで発生した問題 (樹脂のブリードアウト)
    1. 透明フィルムの帯電防止技術
      1. 帯電防止評価技術
      2. 保護コロイドとパーコレーション
    2. 発生した問題とその問題解決策
  3. 電気粘性流体の耐久劣化問題 (ゴムのブリードアウト)
    1. 電気粘性流体封入デバイスで発生した問題
    2. 問題解決策:科学の方法とデータサイエンス
  4. ブリードアウト問題の考え方
    1. 評価解析手法をどうするのか。
    2. 正しい問題を把握することが重要。
    3. 解決策の導き方。

第4部 ブリード物の定性・定量と状態分析の進め方

(2024年7月4日 15:30〜17:00)

ブリード物の定性と定量を中心に分析法を解説する。分析研究者によって使用できる分析装置が異なるので、特定の手法に偏ることなく、最新の分析装置の威力から、普通の装置を使う素朴な分析法まで幅広く説明する。
  1. 総論
  2. ブリード物の定性・定量 (1) :そのままで測定する方法
    1. 分析指針
    2. 赤外・ラマン分光法
    3. XPS法
    4. XMA法
    5. 固体質量分析法
  3. ブリード物の定性・定量 (2) :溶媒で分離してから測定する方法
    1. 前処理:溶媒洗浄法
    2. 赤外による分析
    3. 紫外による分析
    4. NMRによる分析
    5. クロマトによる分析
    6. 比色法による分析
  4. ブリード物の定性・定量 (3) :機械的に分離してから測定する方法
    1. 前処理:擦り落とし法
    2. 分析法:赤外他
  5. ブリード物の定性上の注意
  6. ブリード物の状態分析
    1. 分析指針
    2. 表面におけるブリード物の分散状態の観察法
    3. 深さ方向における添加剤濃度分布の解析法
    4. 添加剤の拡散速度の評価法

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