スラリーおよび樹脂中の粒子の分散安定化と塗膜の特性向上の実務

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本セミナーでは、微粒子分散と安定化について取り上げ、様々な事例を通じて、分散設計と塗布膜の特性向上へのアプローチ方法を解説いたします。

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ナノ粒子・顔料・フィラー・ポリマーなど粒子の分散と安定化は、様々な分野で必須の単位技術となっている。吸着と安定化の基本的理論だけでなく、実際に用いられる材料 (粒子や樹脂・溶媒等) の特性の理解と、アプリケーションに応じた評価方法の知識が、スラリーの設計者や使用者にとり重要である。  ここでは様々な事例を通じて、分散設計と塗布膜の特性向上へのアプローチ方法を紹介する。取り上げる粒子は有機顔料・金属酸化物・非酸化物系無機粒子・カーボン・フィラー。アプリケーションは塗料・インク・インクジェット・電池・MLCC・放熱・熱可塑性樹脂などの分野である。議論する技術は、吸着・安定化と分散剤、レオロジー特性と添加剤、表面調整剤、消泡剤である。特にバイオベースなど再生産可能原料やPFASフリーといった環境負荷低減の材料技術についても触れる。

  1. スラリー・分散液の塗布における課題概観
  2. 粒子の分散安定化
    1. 吸着の考え方
      • 酸塩基
      • ππ相互作用
      • 疎水性相互作用
    2. 安定化メカニズム (立体障害と電気的反発)
    3. 分散剤・湿潤分散剤の開発思想および構造と特徴
  3. 分散設計での着目点・評価方法と実際
    1. 粒子の種類・表面特性
      • 有機顔料・金属酸化物・非酸化物系無機粒子・カーボン系粒子での考え方
      • インクジェット・電池・放熱・MLCC・塗料での例
      • 特性が異なる複数の粒子の組み合わせの場合
    2. 相溶性の意味と安定化への影響
      • 水系・溶剤系での注意点
      • 相溶性の確認方法
      • 塗り重ね・ウェットオンウェットの際の注意点
    3. 熱可塑性樹脂での例
      • カップリング剤の構造と製法
      • 効果の例
        • 相容化
        • 密着性
        • 粘度低下
        • 機械的物性
  4. 塗布時の課題と改善のアプローチ
    1. 基材への濡れ性と表面調整剤の役割
    2. 泡の問題と消泡剤の選定
    3. 沈降防止と形状の保持におけるレオロジーコントロール剤の選定
    4. 膜の平滑性向上と表面調整剤
  5. 環境負荷低減の視点と開発動向
    1. バイオベース添加剤
    2. PTFEフリー・PFASフリーの添加剤

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