(ナノ)カーボン材料の分散分布，界面・パーコレーション制御とその評価・可視化

セミナープログラム

【１０：１５〜１１：４５】

第１部 【ナノ】カーボンの分散とパーコレーションの考え方について

●講師 小林技術士事務所 所長 (総合技術監理部門，化学部門)技術士 工学博士 　小林 征男 氏　

【講座の趣旨】
　ナノカーボンとポリマーからなる導電性ポリマーコンポジットの開発に当たって，最も重要となるナノカーボンのポリマー中での分散性と導電性発現の関係についてパーコレーション理論をベースに解説します。

【セミナープログラム】

１．パーコレーション現象と導電性ポリマーコンポジット

２．導電性ポリマーコンポジットの導電機構モデル
　　2.1 統計的パーコレーションモデル
　　2.2 General Effective Media (GEM) モデル
　　2.3 熱力学的パーコレーションモデル
　　2.4 動的パーコレーションモデル

３．ナノカーボン粒子間の導電機構
　　3.1 直接接触モデル
　　3.2 被膜介在モデル（トンネル伝導モデル）

４．ハイブリッドフィラー系の導電機構

５．ポリマーブレンド系でのナノカーボンの局在化と閾値の最小化
　　5.1 ダブルパーコレーションとYoungの式
　　5.2 ２成分ポリマーブレンド系でのナノカーボンの局在化

【質疑応答】

【１２：４５〜１３：４５】

第２部 分散安定化のための「分散剤」とその使い方について

●講師　ビックケミー・ジャパン(株) イノベーション ディベロプメント 統括　　若原 章博 氏　

【講座の趣旨】
　 黒さ・導電性・熱伝導性・フィラー充填効果など，カーボン系粒子の機能は多い。その機能を十分に塗料やインク，電極スラリーなどで発揮するには，分散安定化の技術が欠かせない。ここでは，粒子の分散安定化の基礎的な考え方と，主な湿潤分散剤の構造と特徴について，各種の実験事例を交えて解説する。

【セミナープログラム】

１．分散安定化のメカニズムとおさえるべき基本点
　　1.1 粒子の分散安定化のステップ
　　1.2 濡れ・吸着と安定化
　　1.3 脱凝集とコントロール凝集

２．湿潤分散剤の設計思想と選定のポイント
　　2.1 主な湿潤分散剤の構成要素と基本構造
　　2.2 粒子表面の特性と分散剤の吸着基
　　2.3 マトリクスの特徴と分散剤の相溶性鎖
　　2.4 カーボンニュートラル，循環型社会に有効な分散剤の開発　

３．カーボン系粒子・ＣＮＴの分散
　　3.1 水系での分散安定化
　　3.2 非水系・溶剤系での分散安定化
　　3.3 各種用途での分散安定化の例

【質疑応答】

【１４：００〜１５：００】

第３部 カーボンナノチューブ凝集構造の熱伝導異方性の可視化について

●講師　大阪大学 工学研究科 特任研究員 博士(工学) 　濱崎 拡 氏　

【講座の趣旨】
　ナノカーボンをベースとした材料系では，ナノカーボン界面の特性が材料全体の特性に大きな影響を与えうる． カーボンナノチューブ界面の熱・電気輸送特性について，ミクロスコピックな視点から研究の成果を紹介する．

【セミナープログラム】
１．カーボンナノチューブ
　　1.1 単一カーボンナノチューブの特性
　　1.2 凝集体カーボンナノチューブの特性

２．カーボンナノチューブ凝集構造の熱伝導異方性
　　2.1 金ナノ粒子の蒸発を利用した可視化
　　2.2 錫ナノ粒子の融解および蒸発を利用した可視化

３．カーボンナノチューブ単一界面の電気伝導特性

【質疑応答】

【１５：１５〜１６：４５】

第４部 カーボンフィラーの界面ケミストリに基づいた動的パーコレーション制御

●講師　群馬大学 大学院 理工学府 知能機械創製部門 准教授 博士(工学) 　井上 雅博 氏　

【講座の趣旨】
　CNTなどのナノカーボンフィラーを有機高分子バインダに分散させた導電膜や導電性ペーストにおける動的パーコレーションに対する界面ケミストリの影響について，最近の研究成果について解説する。

【セミナープログラム】

１．カーボンフィラー分散材料における動的パーコレーション
　　1.1 動的パーコレーションモデルの考え方
　　1.2 フィラーネットワークのモデル化と導電機構
　　1.3 フィラー近傍に形成される界面層
　　1.4 動的パーコレーションのカイネティクスに及ぼす界面ケミストリの影響

２．モデルCNT系導電性ペーストを用いた動的パーコレーション解析
　　2.1 バインダの硬化挙動と電気伝導特性発達のその場測定
　　2.2 交流インピーダンススペクトルによる界面導電コンタクト発達挙動解析
　　2.3 界面ケミストリがフィラー間導電コンタクト発達に及ぼす影響

３．CNT系導電性ペーストと金属電極間での界面コンタクト発達
　　3.1 導電性ペースト／金属電極間の界面電気抵抗率評価
　　3.2 CNT系導電性ペーストと金属電極間での界面コンタクト発達挙動解析
　　3.3 バインダ配合成分の影響
　　3.4 電極表面の親水化処理の影響

４．界面ケミストリ制御によるCNT系導電性ペーストの材料設計

５．まとめ

【質疑応答】

セミナー講師

【第1部】小林技術士事務所 所長 (総合技術監理部門，化学部門)技術士 工学博士 　小林 征男 氏
【第2部】ビックケミー・ジャパン(株) イノベーション ディベロプメント 統括　　若原 章博 氏
【第3部】大阪大学 工学研究科 特任研究員 博士(工学) 　濱崎 拡 氏
【第4部】群馬大学 大学院 理工学府 知能機械創製部門 准教授 博士(工学) 　井上 雅博 氏

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