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【通信講座】SP値・HSP値の求め方と分散安定化のための分散剤選択および表面改質への応用

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【通信講座】SP値・HSP値の求め方と分散安定化のための分散剤選択および表面改質への応用

 

開講日 2018年9月7日 (金)

講座回数

3回コース(9月7日~2019年1月下旬)

1口の受講者数

1口3名まで受講可能

受講料(税込)
 
1口 59,400円 ( S&T会員受講料 56,430

 定価:本体55,000円+税4,400円

 会員:本体52,250円+税4,180円

 

[1名受講も可能です]
 32,400円 ( S&T会員受講料 30,780 )
  定価:本体30,000円+税2,400円
  会員:本体28,500円+税2,280円


[4名以上は、1口1人あたりの金額追加で受講可能です]
 1人あたり19,800円( S&T会員受講料 18,810円)の

 金額追加で受講可能です

 

スケジュール

 

 

9月7日(予定) 第1講 開講(テキスト到着予定)
 
10月9日(予定) 第1講 演習問題解答提出締切
第2講 開講(テキスト到着予定)
 
11月9日(予定) 第2講 演習問題解答提出締切
第3講 開講(テキスト到着予定)
 
12月10日(予定) 第3講 演習問題解答提出締切
 
2019年1月下旬(予定) 修了証発行

 

受講条件

(1) PC の環境は必須です。
・通信講座の進行上の連絡はE-Mail で行います。

 本人の個別E-Mail アドレスをご用意ください。

・教材データ、演習問題解答用紙は、Word,Excel, PowerPoint,PDF などの

 データを使用いたします。

(2) 受講者全員のS&T 会員登録は必須です。
・通信講座の受講にあたってのテキストebook および教材データのダウンロード、

 講師への質問、修了証発行などに弊社S&T 会員マイページ機能を利用します。


※お申し込み後、サイエンス&テクノロジーより会員登録のご案内を差し上げます。 

教材

テキスト:各受講者1冊、Excelデータ(演習使用)
ebook版:各受講者の閲覧可能PC数 2台/1アカウント(
同一アカウントに限る)

※テキストは、製本版の他に、ebookでも閲覧可能です。1人2台まで閲覧可能で会社のPCだけでなく通勤途中でもアプリから私物のタブレットでも学習できます。

 

※ebook版のダウンロードは、弊社S&T会員「マイページ」内で行います。
[対応デバイス] Win・Macの両OS、スマートフォン・読書端末(iPhone,iPadなど)
[フォーマット] PDF(コンテンツ保護のためアプリケーション

       「bookend」より閲覧)

 

【講師への質問】
受講者全員で共有できるよう講師へのQ&Aは基本的に受講者マイページに匿名にて掲載いたします。全質問の講師の回答が閲覧でき、参考になります。

  

講師

 

山口大学 名誉教授 大佐々 邦久 氏

 

趣旨

 

 「Like dissolves like」、“似たものは似たものを溶かす”ほど、溶解度パラメータ(SP値)の中身を端的に表す言葉はないでしょう。すなわちSP値が近い物質ほど、よく溶け合い、よく付き、よくぬれ(分散)ます。SP値は、当初Hildebrandにより正則溶液の溶解性の尺度として定義されましたが、その後Hansenは極性物質にまで拡張し、いわゆるHSP値を提案しました。その結果SP値は物質間の溶解性だけでなく、粒子分散系のぬれ・分散性や付着性の評価にまで応用され、プラスチック、塗料、薬剤などの分野で不可欠のツールとなっています。
 本講座では、先ずSP値・HSP値の由来、および分散系の不安定性との関係について説明します。次いで分散剤選択や微粒子の表面改質評価で重要なパラメータとして、SP値・HSP値に加え、その兄弟分である表面エネルギーや酸塩基特性などの考え方と最新の求め方を紹介します。これらパラメータを活用し、粒子分散系における分散・安定化、および高分子分散系における溶解・相分離性の制御について、豊富な事例や例題をもとに基礎から解説します。

 

プログラム

 

 

第1講 分散系の不安定性とSP値・HSP値の求め方

 趣旨 

 粒子や高分子を含む分散系では,その不安定性が大きな問題となり,その現象の解明を目的にSP値が提案されたともいえます.工業的には,むしろ不安定性を逆手にとり,分散系の凝集性や相分離性を上手に制御することで,様々な新規材料が開発されています.本講ではSP値・HSP値の由来,およびSP値・HSP値の求め方について,従来法に加えインバースガスクロマトグラフィー法についても説明します.

 習得できる知識 
・SP値・HSP値の由来
・溶媒/高分子および粒子表面のSP値・HSP値の求め方
・高分子分散系におけるSP値の活用事例

 プログラム

1.分散系における相分離性・凝集性
 1.1 微粒子分散系の凝集性
 1.2 高分子分散系の相分離性

2.SP値の由来 と分散系の混合ギブスエネルギー変化
 2.1 HildebrandのSP値と相互作用パラメータ
 2.2 HansenのSP値(3Dパラメータモデル)と相互作用距離
 2.3 SP値における4Dパラメータモデル
 2.4 分散系の混合ギブスエネルギー変化と相図

3.原子団寄与法による溶媒/高分子のSP値・HSP値の計算法
 3.1 Fedors法
 3.2 van Krevelen and Hoftyzer法
 3.3 Hoy法
 3.4 Stefanis-Panayiotou法
 3.5 市販ソフト(HSPiP : Hansen Solubility Parameters in Practice)の応用

4.溶媒/高分子および粒子表面のSP値・HSP値の測定法
 4.1 溶媒のSP値・HSP値の求め方
  4.1.1 物性定数からの推算
  4.1.2 Hansen球法による非蒸発性溶媒のHSP値の測定
  4.1.3 溶媒混合によるHSP値の調整
 4.2 高分子のSP値・HSP値の測定
  4.2.1 インバースガスクロマトグラフィー(IGC)法
  4.2.2 濁点滴定法
  4.2.3 Hansen法と拡張Hansen法
  4.2.4 二成分溶媒グラジエント法
  4.2.5 粘度法
 4.3 粒子表面のSP値・HSP値の測定
  4.3.1 IGC法
  4.3.2凝集・沈降法

5.高分子分散系におけるSP値の活用事例
 5.1 高分子溶液の相分離性の応用
  5.1.1 マイクロカプセル
  5.1.2 ナノファイバー
  5.1.3 3Dスキャフィールド
 5.2 高分子ブレンドの相分離性の応用
  5.2.1 二層および傾斜分離性塗膜
  5.2.2 ダイボンデングフィルム  
 
 □ 演習問題・添削 □


 
第2講 粒子分散系における分散・安定性の制御
 趣旨 
  粒子分散系の不安定化の原因は複雑でコントロールも難しく,一筋縄ではいかない分散系の代表でしょう.微粒子の分散・安定化には,単に粒子のぬれ・分散化だけでは駄目で,用途に合わせた安定性の制御が欠かせません.本講では,ぬれ・分散化のための要件、および安定化に係わる粒子間相互作用について、静電反発作用だけでなく、分散剤の使いこなしに重要な立体反発作用について詳述します.
 習得できる知識 
・微粒子分散系の基礎と問題点
・ぬれ・分散化の要件と表面張力・表面エネルギーの測定
・静電反発作用とDLVO理論
・分散剤による立体反発作用

 プログラム

1.粒子分散系の基礎と問題点
 1.1 粒子分散系の基礎
  1.1.1 粒子の大きさと平均径
  1.1.2 粒度分布と粒子形状
  1.1.3 比表面積の測定
 1.2 粒子分散系の問題点
  1.2.1 粒子の微細化と不安定性
  1.2.2 固体濃度と粒子間距離・凝集速度との関係
 1.3 粒子分散系の調製における分散・安定性不良の原因
  1.3.1 ぬれ・分散不良の原因と対策
  1.3.2 安定性不良の原因と対策
  1.3.3 撹拌不良の原因と対策

2.ぬれ・分散化のための要件
 2.1 ぬれと接触角
 2.2 Hansen球を用いたぬれ性評価と溶媒選択
 2.3 表面張力と表面エネルギーおよびその成分分け
 2.4 付着仕事と界面張力
 2.5 浸漬ぬれ・拡張ぬれと溶媒・樹脂選択への応用

3.表面張力および表面エネルギーの測定法
 3.1 表面張力と成分項の測定
 3.2 接触角法による表面エネルギーと成分項の測定
 3.3 IGC法による表面エネルギーと表面不均一性の測定

4.粒子間相互作用力と分散・安定化のための要件
 4.1 粒子間に働く相互作用力
 4.2 van der Waals 力とHamaker定数
 4.3 静電反発作用とDLVO理論
  4.3.1 拡散電気二重層とゼータ電位
  4.3.2 静電反発エネルギーとポテンシャル曲線
 4.4 分散剤による立体反発作用
  4.4.1 相互作用パラメータと立体反発力(HVO理論)
  4.4.2 高分子ブラシモデルを用いたAdG理論
  4.4.3 分散剤の最適添加濃度と枯渇作用
 4.5 非DLVO力と相互作用力の測定法
  4.5.1 枯渇引力と枯渇反発力
  4.5.2 疎水性引力
  4.5.3 水和力・溶媒和力
  4.5.4 原子間力顕微鏡および光ピンセット
 
 □ 演習問題・添削 □

 
第3講 分散・安定化のための分散剤選択および表面改質法
 趣旨 
 粒子分散系の安定化は,実用的には分散剤添加下で行われるのが普通です.様々なケースに合わせて分散剤を選択するには,高分子分散剤や界面活性剤の特性を充分理解した上で使用する必要があります.また工業的には溶媒や樹脂は選択の余地がなく,それらに合わせて粒子表面特性の修飾,すなわち表面改質が欠かせない場合も多々あります.
 習得できる知識 
・分散剤の働きと選択指針
・分散安定化のための表面改質法
・粒子表面の改質評価と複合材料の開発例
・微粒子分散系の安定性評価法
 プログラム
1.分散剤の働きと選択指針
 1.1分散剤の種類と構造
 1.2 高分子分散剤の溶解性
 1.3 高分子分散剤の分子量と最小吸着層厚さ
 1.4 高分子分散剤の吸着特性

2.分散安定化のための微粒子の表面改質法
 2.1 表面改質のための物理化学的方法
 2.2 界面活性剤の用途およびHLB値とその求め方
 2.3 カップリング反応を利用した表面改質法と応用
 2.4 表面グラフト反応による表面改質法と応用

3.微粒子の表面改質評価法と応用
 3.1 SP値・HSP値による改質評価と応用例
 3.2 表面エネルギーに基づく改質評価と応用例
 3.3 酸塩基性に基づく改質評価と応用例

4.分散剤選択のための分散安定性試験法
 4.1 フロック径法
 4.2 凝集・沈降法
 4.3 レオロジー法

 □ 演習問題・添削 □

※内容・目次について、テキストと一部異なる箇所がある際はご了承くださいませ。
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