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8/27 導電性フィラー充填・分散技術とフィラー分散高分子材料の設計・開発技術

樹脂・ゴム・高分子系複合材料電気・電子・半導体・通信 / 2024年07月31日 / 化学・樹脂電子・半導体

イベント名	導電性フィラー充填・分散技術とフィラー分散高分子材料の設計・開発技術
開催期間	2024年08月27日（火）～ 2024年09月11日（水）【ライブ配信】2024年8月27日（火）10:30～16:30 【アーカイブ配信】2024年9月11日（水）まで受付 (視聴期間：9/11～9/26） ※会社・自宅にいながら受講可能です※
会場名	【Live配信（Zoom使用）受講】もしくは【アーカイブ配信受講】
会場の住所	オンライン
お申し込み期限日	2024年09月11日（水）16時
お申し込み受付人数	30 名様
お申し込み

導電性フィラー充填・分散技術と
フィラー分散高分子材料の設計・開発技術

～フィラーは高分子のどこに入り、室温時の抵抗を低下、

高温時の抵抗を上げ、PTCを発現させるのか～

受講可能な形式：【ライブ配信】or【アーカイブ配信】のみ

金属粉末、カーボンブラック (CB) 、カーボンナノチューブ (CNT) 、、、、
目的に応じた導電性フィラー分散高分子材料を作製するための
複合材料中でのフィラー分散状態の制御や温度に対する

PTC（Positive Temperature Coefficient）特性の
発現メカニズムを定量的解析まで含めて詳細に解説

フィラーはそもそも高分子のどこに入っているのか、
　室温時の抵抗を低下させ高温時の抵抗を上げるというトレードオフの関係を達成するには、
PTC特性の発現はどのような機構で起こるのか、

高分子とフィラーのインターラクション、、、、

【得られる知識】

・導電フィラー分散高分子複合材料
・PTC（Positive Temperature Coefficient）特性-温度に対する抵抗率変化
・導電フィラーの複合材料中での分散状況
・PTC特性から見た高分子とフィラーのインタラクション

【対象】

フィラー分散高分子、導電性複合材料の研究や開発に関わる方

キーワード：導電フィラー分散高分子、複合材料、PTC (Positive Temperature Coefficient) 特性、導電フィラーの複合材料中での分散状況

講師

大阪公立大学　学長特別補佐
大学院工学研究科　物質化学生命系専攻　化学バイオ工学分野　高分子化学研究グループ　

教授
博士(工学)　堀邊英夫　氏
【講師紹介】

セミナー趣旨

　ポリマーに金属粉末、カーボンブラック (CB) 、カーボンナノチューブ (CNT) などの導電フィラーを充填し作製した導電フィラー分散高分子複合材料は、フィラーが複合材料中でネットワーク状に連なり導電パスを形成するため、特異な電気特性を示す。特に結晶性ポリマーからなる導電性複合材料は、温度上昇とともに電気抵抗率が増加する正の抵抗温度係数 (PTC: Positive Temperature Coefficient) 特性を示す。PTC特性を示す材料はその特性から永久ヒューズ、温度センサー、ヒーターなどに応用可能である。導電性複合材料を永久ヒューズに応用する場合、室温抵抗率が低くかつ高温抵抗率が高く、抵抗率の増加が温度に対して急峻である必要がある。この目的に応じた導電性複合材料を作製するためには、PTC特性の発現メカニズムの解明が重要である。
　本講演では、フィラーはそもそも高分子のどこに入っているのか、室温時の抵抗を低下させ、一方、高温時の抵抗を上げるというトレードオフの関係を達成するためには、PTC特性の発現はどのような機構で起こるのか、高分子とフィラーのインターラクションについて、懇切に紹介したい。

セミナー講演内容

1．導電フィラー分散高分子材料とは?
　1.1 PTC (PTC: Positive Temperature Coefficient) 特性とは?
　1.2 複合材料の導電性発現機構
　1.3 高分子の種類とPTC特性との関係
　1.4 フィラーがCBの場合のPTC特性 – 最適なCBは? –
　1.5 フィラーが金属の場合のPTC特性 – 最適な金属は –

2．ポリマーの結晶化度とフィラー分散高分子のPTC特性との関係
　2.1 ポリマーの結晶化度の評価法
　2.2 ポリマーの結晶化度とフィラー分散高分子のPTC特性
　2.3 フィラー充填量とポリマーの結晶化度
　2.4 フィラー充填量とフィラー分散高分子のPTC特性

3．フィラー分散高分子の溶融後の冷却速度の導電性への影響
　3.1 溶融後の冷却速度とポリマーの結晶化度
　3.2 ポリマーの結晶化度と室温抵抗率
　3.3 ポリマーの結晶化度とPTC特性

4．結晶性高分子/Ni複合材料のPTC特性
　4.1 Ni充填率と複合材料の室温抵抗率
　4.2 Ni充填率と複合材料のPTC特性
　4.3 高分子とフィラーのインターラクション
　4.4 FITモデル

5．ポリマーの分子量と複合材料の導電性
　5.1 HDPEの分子量と複合材料の導電性
　5.2 PMMAの分子量と複合材料の導電性

6．非晶性ポリマーと複合材料のPTC特性
　6.1 非晶性ポリマーにおけるフィラーの分散性 (SEM写真)
　6.2 非晶性ポリマーにおけるPTC特性

7．ポリマーブレンド/Niにける常温抵抗率とPTC特性
　7.1 HDPE/PMMA/Ni複合材料の電気特性
　7.2 HDPE/PVDF-Ni複合材料の電気特性（混練順番を変えて）
　7.3 HDPE- Ni/PVDF複合材料の電気特性（混練順番を変えて）
　7.4 PVDF/PMMA/Ni複合材料の電気特性

8．複合材料のPTC特性の定量的解析
　8.1 パーコーレーション理論における閾値の定義
　8.2 ポリマーの体積膨張及び結晶化度を考慮したPTC特性
　8.3 絶縁領域の抵抗率になる温度での複合材料の見かけのフィラー充填率

質疑応答

※詳細・お申込みは上記

「お申し込みはこちらから」（遷移先WEBサイト）よりご確認ください。

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