シリカの分散・凝集制御とフィラーとして使いこなす活用術

ポリマー材料との複合化に用いるシリカは安価な増量材としての役割だけでなく、近年ではポリマーの特性そのものを大きく向上させたり、新たな機能を付与するための添加剤 (フィラー) として注目されている。とりわけnmオーダーまでサイズダウンさせたシリカナノフィラーを均一にポリマー中に分散したナノコンポジットは、力学特性はじめ優れた特性の発現が期待されています。ただし、望まれる特性を発現するナノコンポジットを得るためには、フィラーとしてのシリカそのものの十分な理解と適切な材料選択が必要となるほか、ポリマーの種類に合わせた分散性の均質化や複合界面の設計のためのフィラー分散制御、ポリマーとの混合・混練技術といった多岐にわたる知見が必要となります。 　これらの技術により、一部コンポジット系では実用化されていますが、経験則で検討が進められる側面もあり、製品の安定的な製造や信頼性の高いコンポジット品質の確保に苦慮されておられる技術者の方もいるのではないでしょうか?シリカ/ポリマー系ナノコンポジット製造における品質と生産性の両立に向けて最小のコストで最大の効果を狙うには、経験と理論のバランスよい的確なアプローチが必要となります。 　本セミナーでは、大学でこの分野の基礎研究を推進している数少ない教員の経験に基づいて、上記の技術を系統的かつ学術的に理論づけした内容を解説します。また、実務に活用頂けるようなナノコンポジットのフィラーとしてのシリカの活用事例やノウハウ、優れた特性の発現に対する役割・効果についても解説します。

1. シリカフィラーの基礎
   1. フィラーとしてのシリカの分類
   2. シリカフィラーの基本物性
2. シリカの分散・凝集制御の理論と実際
   1. シリカ微粒子の分散安定性
   2. シリカフィラーの表面改質技術
   3. 従来型シリカ/ポリマー系ナノコンポジット調製法と特性
3. シリカナノフィラーの表面改質処理を用いない新規なシリカ/ポリマー系ナノコンポジットの簡易調製法
   1. 親水性ナノシリカの分散を事例とする無機ナノフィラーのポリマー中への高分散のキーポイント
   2. 本調製法で使用するシリカナノフィラーの特徴
   3. 各種熱可塑性・熱硬化性ポリマー中へのシリカナノフィラー分散技術
   4. 異種ナノ粒子との複合フィラーとしての活用技術
   5. ポリマー母相中でのナノフィラー導入位置制御を施したコンポジット膜の微視構造デザインと調製事例
4. シリカナノフィラーの分散がポリマー系ナノコンポジットの諸特性に及ぼす影響・効果と材料設計のポイント
   • 一部、数値シミュレーション結果との比較検討を含む
   1. 力学特性制御
   2. 熱物性制御
   3. 光学特性制御
• 質疑応答