10/19 機能性粒子の分散安定化と 分散液の塗布・乾燥における課題と解決策

ビックケミー・ジャパン(株) シニアソリューションナビゲーター　若原 章博 氏

[プロフィール]
　塗料技術者を経て、添加剤開発と技術紹介に従事。塗料インキ用・カラーフィルター用・リチウムイオン電池用の分散剤開発に携わる。分散・表面調整・レオロジー制御など各種コーティング液の製造・塗布・乾燥の課題解決に関してマーケットで活動。 

 　粒子を用いた分散液を分散安定化させることは、塗料・インキなどコーティング分野では必須技術である。粒子の濡れ・解砕・安定化、貯蔵での沈降防止には、湿潤分散剤の適用が有効である。その際、粒子の表面特性に応じ、また水系や非水系など系の極性や配合により、最適な添加剤は異なる。
　本セミナーでは、分散安定化のメカニズムと湿潤分散剤選定の考え方をしめす。また今日話題となるカーボン系粒子や非酸化物系粒子・酸化物系粒子などの分散事例を通じて理解を深める。加えて、分散液の塗布時に発生しがちな問題・不具合（濡れ不良・ハジキ・泡・沈降・タレ等）について、原因と対策についても紹介する。最後にSDGｓ達成・循環経済を見据えたバイオベースの添加剤開発についても触れる。

１．粒子の分散プロセスを見通した時の着目ポイントは？
　　・濡れ・吸着の重要性
　　・どのように安定化を図るのか、そのメカニズム
　　・粒子の凝集状態と脱凝集の状態と特性
　　・静電気的反発と立体障害による安定化
　1.1 分散安定化に有効な湿潤分散剤はどのような構造か？
　　・粒子表面に対応した顔料吸着基
　　・マトリクスを形成する系との相溶性鎖
　1.2 分散液配合のチェックポイントは？
　　・粒子の特性を知る（酸性・塩基性、形状、比表面積など）
　　・マトリクスの極性とその変化に対応する相溶性（水系・非水系、極性の変化など）
　　・液と塗膜の評価方法
　　・性質の異なる複数の粒子の場合は共凝集に注意
　1.3 分散安定化の実際
　　・有機顔料の分散事例：インクジェットでの粘度低減・ろ過性の向上
　　・カーボン系粒子の例：導電助剤、CNTなどリチウムイオン電池での実験
　　・金属酸化物の例：シリカ、二酸化チタン
　　・非酸化物系粒子の例：窒化ホウ素、窒化アルミなど放熱材料での実験
　　・熱可塑性樹脂でのフィラーの分散

２．塗布と乾燥における課題はなにか？
　　・基材へ濡れと表面張力の基礎：表面調整剤
　　・水系では特に泡に注意し膜欠陥を防止する：消泡剤
　　・沈降防止とパターン保持とレオロジーの基礎：レオロジーコントロール剤
　　・乾燥膜の平滑性の向上：表面調整剤

３．最近の添加剤の開発方向とSDGsの実現
　　・再生産可能・生分解性などバイオベースの添加剤開発
　　・より環境負荷の小さい添加剤への転換

□ 質疑応答 □

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