溶解度パラメータ (HSP値、4DSP値) の基礎、溶解性/分散性の制御と評価、材料開発への応用例

溶解度パラメータ (以下、SP値) は、分子間力に由来する親和性の尺度で、SP値の近いもの同士は、よくぬれ、よく付き、よく溶け合います。化合物のSP値の求め方には、原子団分割による数値計算法と、親和性に基づく実測法がありますが、特徴を踏まえて選択する必要があります。粒子表面のSP値は実測法に限定されます。多くの材料開発において、ぬれ/分散性、付着/接着性、および溶解性の制御は、共通の要素技術です。 　本セミナーでは、高分子分散系/粒子分散系の要素技術におけるSP値の活用法について、多くの事例と例題をもとに基礎から解説します。

1. 溶解度パラメータ (HSP値、4DSP値) の基礎
   1. ヒルデブランドのSP値とハンセンのHSP値
   2. SP値の利用法
      1. 三次元座標表示と相互作用距離 (ハンセン距離)
      2. テァーズ線図 (三角座標) 表示とてこの規則
   3. 4DSP値とEED (Exchange Energy Density)
2. 溶解度パラメータ (HSP値、4DSP値) の求め方
   1. 化合物のSP値の求め方
      1. 原子団寄与法による数値計算法
         • バン・クレベレン法
         • ホイ法
         • ステファニス・パナイオトゥ法
      2. ハンセン球・ダブルハンセン球を用いた溶解/膨潤法
      3. 拡張ハンセン法によるデータ処理
      4. インバースクロマトグラフィー法 (IGC法)
   2. 粒子表面のSP値の求め方
      1. 凝集/沈降法および接触角/ぬれ張力法
      2. インバースクロマトグラフィー法
      3. 低磁場パルスNMR法
3. 高分子溶液・高分子ブレンドの溶解/相分離性の制御と応用例
   1. 高分子溶液の溶解性/相分離性の制御と評価
      1. ペレブスカイト太陽電池における貧溶媒析出法
      2. エアロゲル/3Dスキャフィールドの最適溶媒混合比率
   2. 高分子ブレンドの相分離性の制御と評価
      1. メンブレン・コンタクターにおけるポアサイズ制御
      2. ダブルハンセン球とポリマー改質アスファルト調製
4. 高分子コンポジットにおけるフィラーの付着/分散性の制御と応用例
   1. SP値差を用いた評価例
      1. PP基板の接着強度
      2. ゴム中カーボンナノチューブの分散制御
   2. ハンセン距離と相対的エネルギー差による評価例
      1. エポキシ樹脂中のコア/シェルナノ粒子の分散化
      2. 樹脂中の多面体シルセスキオキサンの溶解性
   3. ハンセン球/ダブルハンセン球の重なり度による評価例
      1. Li電池用電極のメソスケール複合系における分散制御
      2. レジンコンクリートにおけるフィラーの表面処理効果
5. 粒子分散液/キャピラリー懸濁液の分散安定化
   1. グラフェンのぬれ/分散化のための良溶媒選択
   2. 高分子分散剤を用いた立体反発安定化
      1. 高分子分散剤の種類・構造と吸着特性
      2. 高分子ブラシによる立体反発安定化
   3. 高分子分散剤の取捨選択法
      1. ダブルハンセン球法によるCBの最適分散剤選択
      2. 4DSP値を利用した有機顔料用分散剤の選択
   4. キャピラリー懸濁液の安定化
      1. キャピラリー懸濁液の特徴
      2. 第二流体の選択指針
6. 粒子分散系の分散・凝集性の評価法
   1. 湿潤点・流動点
   2. 超音波スペクトロスコピー法
   3. レオロジー法
      1. チキソトロピーと降伏応力
      2. 動的粘弾性
   4. 小角X線散乱法
7. まとめ
• 質疑応答