シリカフィラーの特性、分散凝集制御とポリマーとの混合・混練・ナノ複合化技術　～電子材料、自動車用構造部材への展開を見据えたポリマー系コンポジット設計～【LIVE配信・WEBセミナー】

セミナー趣旨

　ポリマー材料との複合化に用いるシリカは安価な増量材としての役割だけでなく、近年ではポリマーの特性向上や新機能の付与のための添加剤（フィラー）として注目されている。とりわけnm寸法のシリカナノフィラーを高分散状態でポリマーと複合化したナノコンポジットは、力学特性や熱物性をはじめ優れた特性発現が期待される。

　ただし、望まれる特性を発現させるには、フィラーとしてのナノシリカの十分な理解と適切な材料選択が必要となるほか、ポリマーの種類に合わせた分散均質化、シリカ／ポリマー界面制御、ポリマーとの混合・混練技術といった多岐にわたる知見が必要となる。これらの技術は一部複合材料で実用化されているものの、一般には製品の安定的な製造や信頼性の高い材料品質の確保が、経験則に基づいて推し進められている場合も多い。したがって、シリカ／ポリマー系ナノコンポジット開発における品質と生産性の両立に向けて最小のコストで最大の効果を狙うには、経験と理論のバランスのとれた的確なアプローチが必要となる。

　本セミナーでは、大学でこの分野の基礎研究を実験と数値シミュレーションの両輪で進めている講師の経験を通して、上記の技術を系統的かつ学術的に理論づけした実務への活用のきっかけに繋がる内容を講演する。ナノコンポジットのフィラーとしてのシリカの活用事例としては、従来型コンポジットの紹介に加え、講師が研究開発している親水性シリカナノフィラーの表面改質処理を必要としない新しいポリマー系ナノコンポジットに関する簡易調製技術やそのノウハウとフィラー分散性向上のためのキーポイント、さらにはポリマー系コンポジットとしての優れた材料特性の発現におけるシリカナノフィラーの役割・効果について、実験とシミュレーション解析の結果を基に分かりやすく解説する。

習得できる知識

①各種ポリマー系ナノコンポジットの調製事例
②シリカフィラー表面の疎水化処理ならびにこの処理を用いずにポリマー中に分散させるテクニック・ノウハウ 
③フィラー／ポリマー界面がコンポジットの材料特性に与える影響や発現する特性に及ぼすシリカナノフィラーの役割
④コンポジット技術のブレークスルーのための材料設計の方向性

セミナープログラム

【講演のポイント】

　本講演では、経験を頼りにした調製が主流のナノコンポジット技術を理論に基づいて体系的にまとめた内容を紹介する。さらに、ナノコンポジットの最大の特徴であるフィラー／母相界面やフィラー粒子間相互作用とコンポジットとしての機能発現の関係を明らかにし、ナノコンポジット設計の考案に繋がる知見を提供する。

【講演キーワード】

　シリカナノフィラー、分散制御、溶融混練、溶液混合、ポリマー系ナノコンポジット、熱可塑性ポリマー、熱硬化性エポキシ樹脂、フィラー／ポリマー界面制御、DLVO理論、力学特性、引張特性、耐衝撃特性、熱膨張率、ガラス転移温度、熱伝導率、数値シミュレーション

【プログラム】

1. シリカフィラーの基礎
　1.1 シリカフィラーの分類と基本物性
　1.2 シリカ微粒子の分散安定性
　1.3 微粒子フィラーの分散・凝集制御の理論と実際
　　1.3.1 微粒子フィラーの分散・凝集制御理論
　　1.3.2 微粒子フィラー分散ポリマー系ナノコンポジットの従来型調製技術と代表的特性

2. シリカナノフィラーの表面改質処理を用いない新規なポリマー系ナノコンポジットの簡易調製法
　2.1 本調製法で使用するシリカナノ粒子フィラー粉体の特徴
　2.2各種ポリマー中への親水性シリカナノフィラーの分散事例と高分散達成のためのキーポイント
　　2.2.1 シリカ／フッ素樹脂系
　　2.2.2 シリカ／ポリプロピレン系
　　2.2.3 シリカ／アクリル樹脂系
　　2.2.4 シリカ／ポリカーボネート系
　　2.2.5 シリカ／エポキシ樹脂系
　2.3 異種ナノ粒子との複合フィラーとしての活用技術
　　2.3.1 カーボンブラックとのナノ粒子複合フィラー
　　2.3.2 チタニアとのナノ粒子複合フィラー
　　2.3.3 板状窒化ホウ素とのナノ粒子複合フィラー

3. シリカナノフィラーの分散がポリマー系ナノコンポジットの諸特性に及ぼす影響・効果と材料設計のポイント
　3.1 力学特性制御（シリカ／ポリプロピレン系）
　　3.1.1 シリカ／PP系コンポジットの母相をなす球晶組織形成に及ぼすフィラー分散の影響
　　3.1.2 引張特性および耐衝撃性評価とこれら両特性向上の両立のためのシリカ／PP系ナノコンポジット設計のポイント
　　3.1.3 シリカとカーボンブラックのハイブリッド分散によるPPの引張特性および耐衝撃性の向上を目指した取り組み事例
　3.2 熱物性制御（シリカ／エポキシ樹脂系）
　　3.2.1 シリカ／エポキシ樹脂界面相互作用がコンポジットの熱膨張特性および耐熱性に及ぼす影響
　　3.2.2 シリカと窒化ホウ素ナノ粒子のハイブリッド分散とコンポジットとしての微視構造制御が本コンポジット系の熱伝導特性に及ぼす影響（数値シミュレーションの結果も紹介）

【質疑応答】

セミナー講師

富山県立大学　 工学部　機械システム工学科　教授　 棚橋　満　氏

セミナー受講料

●1名様　　：45,100円（税込、資料作成費用を含む）
●2名様以上：16,500円（お一人につき）
　※受講料の振り込みは、開催翌月の月末までで問題ありません

主催者

開催場所