高分子分散剤の効果的な活用方法

高分子分散剤 (以下、分散剤) は合成技術の進歩とともに多種多様な製品が開発され、選定に苦慮する場合も少なくありません。分散剤は適剤適所、様々な分散系に対応した取捨選択には、溶解度パラメータや酸・塩基度などを活用し、粒子・溶媒・分散剤間の相互作用を把握する必要があります。また、添加量・添加方法、攪拌・混錬条件などの影響も見過ごしません。 　本講では、分散剤の選択・添加・攪拌および分散安定性試験法までの一連の工程を適切に設計・制御し、その効果を最大限に引き出すための実践的な考え方を紹介します。

1. 粒子分散液の調製工程と分散剤の作用機構
   1. 粒子分散液の調製工程と課題
   2. 粒子間相互作用力と分散剤の作用機構
      1. ファンデルワールス力・静電反発力とDLVO理論 (ゼータ電位)
      2. 高分子分散剤 (含高分子ブラシ) による立体反発力とAdG理論
      3. イオン性高分子分散剤による静電立体反発力
      4. 枯渇力と疎水性引力
2. 分散剤の種類と開発例
   1. 汎用分散剤の種類と開発例
      1. 低分子量型と高分子量型分散剤の特徴
      2. 第二世代高分子量型と開発例
         • ブロック型
         • くし型
         • コントロール凝集型
      3. 精密ラジカル重合による第三世代高分子量型と開発例
         • 多分岐型
         • ジブロックナノ粒子型
         • デンドリマー型
   2. 高分子ブラシとナノ粒子の分散安定化
      1. 金属ナノ粒子の液相合成法と分散剤の保護作用
      2. 高分子反応法 (grafting-to)
      3. 表面グラフト重合法 (grafting-from)
3. 分散剤の取捨選択法
   1. 溶解度パラメータの基礎・求め方と利用法
      1. ハンセン球とHSP距離の利用法
      2. 化合物のHSP値の求め方
         • 原子団寄与法による諸計算
         • 溶解・膨潤法
      3. 粒子のHSP値の測定法
         • 凝集・沈降法
         • 低磁場パルスNMR法
         • インバースガスクロ法
   2. 溶解度パラメータを用いた分散剤の選択
      1. 分散剤/粒子/溶媒間のSP値のバランス
      2. ハンセン球/ダブルハンセン球を用いた応用例
      3. 4DSP値を用いた選択例
   3. 酸塩基特性の基礎・測定法と応用例
      1. 分散剤と粒子の酸塩基特性の発現
      2. 電位差滴定法による酸価・アミン価の測定と応用例
      3. インバースガスクロマト法による測定と応用例
4. 分散剤の添加法と攪拌・混錬装置
   1. 分散剤の添加法
      1. 一括添加と分割添加
      2. 最適添加量
      3. 最適分子量範囲
   2. 予備撹拌・混合
      • プロペラ型
      • ブレード/タービン型
   3. 本攪拌・混錬装置
      1. 湿式ジェットミル
      2. 超音波式分散機
      3. ビーズミル・ボールミル
      4. 三本ロールミル
      5. 二軸混錬押出機 (エクストルーダ)
5. 分散安定性試験法
   1. 湿潤点・流動点
   2. レオロジー法
      • 降伏応力
      • 粘弾性特性
   3. 小角X線散乱法
   4. 低磁場パルスNMR法
6. まとめ
• 質疑応答