溶解度パラメータ(3D、4D)の基礎と利用法

セミナー趣旨

  SP値の考え方は端的に “Like attracts like.”、「類は友を呼ぶ」で表される。SP値は異物質間の親和性の尺度を表すから、SP値の近いもの同士は、よく溶け、よく付き、よくぬれ/分散化する。SP値は当初ヒルデブランドにより正則溶液を対象に定義されたが、その後ハンセンはSP値を極性物質にまで拡張し、3DHSP値として広く採用されている。またビアバウアーによる水素結合項を酸・塩基項に分割した4DHSP値も、難分散性有機顔料塗液の調製などへの適用が試みられている。
  HSP値/HDP値は原子団寄与法や実測法における様々な求め方において、手法により得られた値にかなりの差が認められる。そこで化合物や粒子/固体表面など、多くの材料を対象とした求め方を詳述したうえで、材料ごとの手法の選び方や長所・短所を取り上げる。
  「よく溶け」—溶解/浸透、「よく付き」—付着/接着、および「よくぬれ」—ぬれ/分散化などの現象は、多くの材料調製における共通の必須要素である。そこで高分子/溶媒の相溶性/相分離性、分散剤/バインダーの付着性/接着性、および溶媒/樹脂中における微粒子・ナノ粒子の分散安定性などを対象に、材料物性の制御と評価に対するHSP値/HDP値の役割について、多くの事例を踏まえ基礎から解説する。

受講対象・レベル

・初めての方から中堅の方で、HSP値・HDP値について基礎から学ばれたい方
・化成品、電子材料および薬剤などの研究開発、製造や品質保証に携わられる方

必要な予備知識

特に必要ありません。

習得できる知識

・HSP値・HDP値の基礎と利用法
・化合物の3DHSP値/４DHSP値の求め方：原子団寄与法，溶解/膨潤法，IGC法
・粒子表面の３DHDP値/４DHDP値の測定法：凝集/沈降法，IGC法，パルスNMR法
・高分子溶液/高分子ブレンドの相溶性/相分離性と応用例
・粒子分散液調製における良溶媒および分散剤の選択指針

セミナープログラム

１．3DHSP値・ 4DHSP値の基礎と利用法
　1.1 ヒルデブランドのSP値と相互作用パラメータ
　1.2 ハンセンのSP値：3DHSP値
　1.3 3DHSP値の表し方
　　(1) 二次元座標表示(バグリー線図)
　　(2) 三次元座標表示と相互作用距離（ハンセン距離）
　　(3) テァーズ線図（三角座標）表示とてこの規則
　1.4 4DHSP値とEED　(Exchange　Energy　Density)
２．化合物の3DHSP値・4DHSP値の求め方
　2.1 原子団寄与法による計算
　　(1) Fedors法
　　(2) van Krevelen & Hoftyer法
　　(3) Stefanis & Panayiotou法
　　(4) Y-MB法とソフトウェアHSPiPの利用法
　2.2 溶解/膨潤法による測定
　　(1) ハンセン球法およびダブルハンセン球法
　　(2) 固有粘度法
　　(3) ルイスの酸塩基性と４DHSP値の求め方
　2.3 インバースクロマトグラフィー法（IGC法）
　　(1) 測定原理
　　(2) 測定例
　2.4 計算法や測定法によるSP値・3DHSP値の相違
３．粒子/固体表面の3DHDP値・4DHDP値の測定
　3.1 凝集/沈降法
　　(1) 分散濃度法と界面沈降速度法
　　(2) 凝集粒子径法
　　(3) ぬれ性試験—接触角やぬれ張力の測定
　　(4) 4DHDP値の求め方
　3.2 インバースクロマトグラフィー法
　　(1) 測定原理
　　(2) 測定例
　3.3 低磁場パルスNMR法
　　(1) 測定原理
　　(2) 測定例
４．高分子の相溶性/相分離性の制御と評価への利用
　4.1 高分子溶液の溶解性/相分離性の制御と評価
　　(1) フローリー・ハギンス理論と相互作用パラメータ
　　(2) 相図と溶解度曲線
　　(3) 相溶性/相分離性を応用した材料調製例
　　　　・マイクロカプセル
　　 　  ・ナノファイバー
　　　　・3Dスキャフィールド
　　　　・化学センサー
　4.2 高分子ブレンドの相溶性/相分離性の制御と評価
　　(1) フローリー・ハギンス理論と相互作用パラメータ
　　(2) 相図と高分子ブレンドの構造
　　(3) 相溶性/相分離性を応用した材料調製例
　　　　 ・層分離/傾斜分離塗装
　　　　 ・半導体パッケージにおけるダイボンディングフィルム
５．バインダー/樹脂における付着性/接着性の制御と評価への利用
　5.1 SP値差を用いた評価例
　　(1) PP基板の接着強度
      (2) ゴム中CNTの分散性と導電率
　5.2 ハンセン距離とREDによる評価例
　　(1) グラフェン酸化物の良溶媒選択と負極材料への応用
　　(2) PC基板の接着強度と接着剤の選択
　　(3) CB塗液調製における攪拌強度と良溶媒の選択
　5.3 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) PP中シリカの表面処理と分散性　
　　(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
６．溶媒/樹脂中における微粒子の分散安定性の制御と評価への利用
　6.1 粒子分散液の分散安定化における調製工程と課題
　6.2 ぬれ/分散化におけるHSP値・HDP値の役割
　　(1) 二液混合による表面改質グラフェンの良溶媒選択
　　(2) 相互作用距離を用いた表面改質TiO2の良溶媒選択
　6.3 高分子分散剤を用いた立体反発安定化
　　(1) 高分子分散剤の構造と吸着形態
　　(2) 高分子分散剤の吸着等温線の測定と最適添加濃度
　　(3) 立体反発作用における浸透圧効果と体積制限効果
　　(4) 高分子ブラシによる立体反発安定化
　6.4 高分子分散剤の選択指針
　　(1) ダブルHansen球法によるタルクやCBの最適分散剤選択
　　(2) ナノマグネタイト粒子における高分子ブラシの選択
　　(3) 4DHSP値・4DHDP値を用いた有機顔料のバインダー選択
【まとめ・質疑応答】

セミナー講師

 大佐々 邦久 氏   山口大学　名誉教授　工学博士　

セミナー受講料

1名につき 55,000円（消費税込、資料付）
〔1社2名以上同時申込の場合のみ1名につき49,500円〕

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