マテリアルズインフォマティクスによる溶媒探索、相溶性予測

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プログラム

第1部 溶解度パラメータを用いた高分子の溶媒探索・溶解性評価

- 実験数を減らすためのスクリーニングと設計指針 -

(2026年9月17日 10:30〜12:30)

 高分子材料開発における溶媒選択や溶解性評価は、従来、経験や勘、手元の溶媒を順に試す試行錯誤に依存しがちであった。本講座では、材料間の親和性を定量的に表す溶解度パラメータ、とくにHansen溶解度パラメータを用いて、候補溶媒を効率よく絞り込み、実験数を減らし、次に検討すべき方向性を立てる方法を解説する。HSPの基礎理論、取得方法、混合溶媒設計、各種材料への応用事例を紹介し、溶解性、分散性、膨潤性、膜形成、選択的溶解といった様々な相溶性評価へどのように展開できるかを示す。最後には、親和性評価ソフトSoluVisionを用いた実演により、実験データや分子構造からHSPを算出し、溶媒探索・溶解性評価を行う実務的な流れを紹介する。  Hildebrand溶解度パラメータ、Hansen溶解度パラメータ (HSP) 、Flory-Huggins χパラメータの基礎を理解し、高分子の溶解性・相溶性・分散性・膨潤性を物理化学的に評価する方法を習得する。また、HSPを用いることで、混合溶媒やグリーン溶媒代替などの溶媒探索、さらにポリマーリサイクル、ポリマーアロイ設計など、相溶性に関する様々な現象の指針を立て、実験数を減らす実践的な方法を提示する。

  1. 高分子材料開発における溶媒探索の課題
  2. 溶解度パラメータの基礎
    1. Hildebrand溶解度パラメータとは何か
    2. 正則溶液理論と混合自由エネルギー
    3. 高分子溶液とFlory-Huggins χパラメータ
  3. Hansen溶解度パラメータによる親和性評価
    1. Hildebrand SP値の限界とHSPへの拡張
    2. 「分散・極性・水素結合」相互作用の物理的意味
    3. Hansen球、相互作用半径R0、REDによる判定
    4. 溶解度パラメータを使った混合溶媒設計
    5. 抽出・遠心分離・再結晶への応用
    6. HSPで評価できること、できないこと
    7. 溶解度パラメータによる物性推算
  4. 溶解度パラメータを求める : 実験と推算テクニック
    1. 実測手法
      • 蒸気圧法
      • 溶解球法
        • 溶解
        • 膨潤
        • 接触角
        • 吸光度/濁度
      • 逆ガスクロマトグラフィー
    2. 推算手法
      • グループ寄与法
      • 計算科学
        • MD法
        • COSMO法
      • 機械学習
  5. 溶解度パラメータの活用 : 最新研究事例
    1. グリーン溶媒・代替溶媒探索
    2. 難溶性ポリマーの最適溶媒設計 (混合溶媒探索)
    3. インク、塗布プロセスへの応用
      • フィラー
      • 顔料分散
    4. 界面制御 : ポリマーアロイ
    5. リサイクル/選択溶解への活用
    6. 特許事例解析
  6. 親和性評価ソフト「SoluVision」を使った実演
    • 質疑応答

第2部 深層学習による溶解度予測と溶媒の探索

(2026年9月17日 13:20〜14:50)

  1. 従来の溶解度予測の考え方
  2. 広範な溶媒や溶質を対象としたお湯開度予測をするには
  3. 深層学習による特徴量抽出
  4. 深層学習による溶解度予測モデルの構築
  5. モデルの解釈のための可視化
  6. モデルを用いた溶媒選択
    • 質疑応答

第3部 難溶性バイオマスの優れた溶媒探索を実現するマテリアルズインフォマティクス

(2026年9月17日 15:00〜16:30)

 難溶性バイオマスであるセルロース・キチン結晶繊維の分子シミュレーションにおける基礎から応用までを計算事例を紹介しながら概説する。特に、イオン液体中におけるセルロース・キチン溶解シミュレーションの解析アプローチを取扱い、機械学習と連携することによる溶媒探索スクリーニング技術について解説する。

  1. 時空間スケールに応じたシミュレーション手段の選択
    1. 量子化学計算の基礎と応用
    2. 分子動力学計算の基礎と応用
    3. マルチスケール計算の適用例
  2. 分子シミュレーションの進め方
    1. 初期シミュレーションシステムの構築
    2. 分子力場パラメータの設定
    3. 構造最適化と熱平衡化の概要
    4. サンプリングと軌跡解析の実際
  3. 難溶性バイオマスの溶解シミュレーション
    1. 高分子繊維の結晶モデリング
    2. 溶媒系構築と分子力場パラメータ開発
    3. セルロース溶解シミュレーションの計算事例
    4. キチン溶解シミュレーションの計算事例
    5. 分子シミュレーションで特徴づけられた溶解度指標
  4. 機械学習との連携による溶媒探索スクリーニング
    1. 溶解度指標のデータ蓄積
    2. 機械学習による予測モデル構築
    3. 逆解析による溶媒候補の分子生成
    4. 溶媒探索スクリーニングの実践例
    5. 探索空間を拡張する取組み
    • 質疑応答

受講料

  • 1名様: 55,000円(税別) / 60,500円(税込)
  • 複数名: 50,000円(税別) / 55,000円(税込)

複数名同時受講割引について

  • 2名様以上でお申込みの場合、1名あたり 50,000円(税別) / 55,000円(税込) で受講いただけます。
  • 5名様以降は、1名あたり 30,000円(税別) / 33,000円(税込) で受講いただけます。
    • 1名様でお申し込みの場合 : 1名で 55,000円(税別) / 60,500円(税込)
    • 2名様でお申し込みの場合 : 2名で 100,000円(税別) / 110,000円(税込)
    • 3名様でお申し込みの場合 : 3名で 150,000円(税別) / 165,000円(税込)
    • 4名様でお申し込みの場合 : 4名で 200,000円(税別) / 220,000円(税込)
    • 5名様でお申し込みの場合 : 5名で 230,000円(税別) / 253,000円(税込)
  • 同一法人内による複数名同時申込みのみ適用いたします。
  • 請求書は、代表者にご送付いたします。
  • 他の割引は併用できません。

アカデミック割引

  • 1名様あたり 30,000円(税別) / 33,000円(税込)

日本国内に所在しており、以下に該当する方は、アカデミック割引が適用いただけます。

  • 学校教育法にて規定された国、地方公共団体、および学校法人格を有する大学、大学院、短期大学、附属病院、高等専門学校および各種学校の教員、生徒
  • 病院などの医療機関・医療関連機関に勤務する医療従事者
  • 文部科学省、経済産業省が設置した独立行政法人に勤務する研究者。理化学研究所、産業技術総合研究所など
  • 公設試験研究機関。地方公共団体に置かれる試験所、研究センター、技術センターなどの機関で、試験研究および企業支援に関する業務に従事する方
  • 支払名義が企業の場合は対象外とさせていただきます。
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