微粒子材料のナノ分散・凝集制御および攪拌・乳化・分散技術

近年、ナノテクノロジーの進歩により、粒子径100nm以下の微細かつ均一な微粒子粉体が開発され、新たな機能を創出する素材として注目されている。しかしながら、微粒子分散系は、時に「粒子そのものは小さいはずだが、ナノ粒子としての機能がなかなか発現しない」、あるいは「溶液やスラリー中で本来の機能が発現しない」などの問題に直面するケースが少なくない。その理由は、微粒子集合体では、固有の一次粒子径ではなく、その組成物内での分散状態によって決定される見かけの粒子径によって機能発現が左右されるからである。そのため、実用レベルでは、微粒子材料の機能を最大限に引き出すために、原料の選定、配合組成ばかりでなく、分散・凝集制御、特にナノ粒子は凝集力が極めて強いため、通常の微粒子素材よりも高度な分散技術が要求される。 　本セミナーでは、このような課題解決のために、分散の基本となる3要素 (ぬれ、微粒化、安定化) に焦点をあて、ナノレベルでの分散・凝集制御に着目した安定性、機能性の向上、及び分散状態が大きく影響する各種物性制御について述べる。具体的には、目的に応じた粉体表面、分散剤、攪拌機 (分散機) 等を選定する方法、さらには分散工程によって性質が大きく変化する系について述べ、ナノ粒子を扱う際に必ず直面する「机上の理論と実務とのギャップ」を埋めるためのヒントを、実際の事例を交えながら解説する。

1. ナノ粒子・ナノ分散技術
   1. ナノ粒子とは
   2. ナノ粒子の利点
   3. 分散、凝集状態で性質が変わる事例
   4. ナノ粒子の問題点
2. 乳化分散の基礎理論
   1. 用語の定義
      • 乳化
      • 分散
      • 可溶化など
   2. 分散はなぜ難しいか? – 界面に働く力の作用
   3. 界面を制御する諸因子
   4. 乳化分散を左右する諸因子
   5. 身近な乳化分散の事例
3. 分散の3要素と再凝集過程
   1. 一次粒子と凝集粒子
   2. 凝集体の分類
   3. ぬれ (湿潤) 工程
   4. 解砕 (微粒化) 工程
   5. 安定化工程
4. 分散に用いられる機械類
   1. 攪拌機、分散機の種類と用途
   2. 乳化分散における機種選択のヒント
   3. 分散性の評価
5. ナノ分散技術で変化する性質とその事例
   1. 分散安定性
   2. 粒度分布のシャープ化
   3. 化粧品における紫外線散乱剤の分散効果
   4. その他の応用事例
6. まとめ
• 質疑応答