11/17 高分子材料の設計・加工における副資材／異種材の使いこなし

高分子材料の設計・加工における副資材／異種材の使いこなし

～性能・機能実現のための添加・分散・相構造制御のポイント～

講師

北陸先端科学技術大学院大学 先端科学技術研究科 マテリアルサイエンス系 物質化学フロンティア研究領域
教授 工学博士 山口 政之 氏
【専門】高分子レオロジー、成形加工

セミナー趣旨

高分子材料の多くには、低コスト化、高性能化、新規機能付与、加工改質などを目的として副資材が添加されています。添加目的が異なっても、その分散制御技術などに関しては共通となる基礎的知見が必要となります。このセミナーでは、ブレンドやコンポジットの基礎について解説したうえで、さまざまな材料設計を例示します。最新の研究内容や技術動向を取り入れ、製品開発へのアプローチを紹介する予定です。

セミナー講演内容

１．副資材の種類とその役割
　1.1 副資材の分類
　1.2 アロイ、ブレンド、コンポジットとは？
　1.3 相溶と相容は何が違う？

２．ブレンドの基礎
　2.1 相溶性の基礎　～低分子化合物が相溶しやすい理由～
　2.2 相溶性の予測　～相溶性を電卓で簡単に予測～
　2.3 界面張力と界面厚み　～異種高分子間の界面張力と界面接着～
　2.4 成形加工時の相溶性変化　～温度・流動場・圧力依存性～　
　2.5 相容化剤の役割　～作用機構とポリマーアロイの設計～
　2.6 流動場における相分離構造の変化　～成形加工を利用した構造制御～
　2.7 異種非極性高分子の相溶性 ～ポリオレフィンの混和性～
　2.8 三成分系ブレンドの相構造 ～相構造を予測するパラメータ～

３．コンポジットの基礎
　3.1 コンポジットの弾性率　～高剛性化・高耐熱化とその予測～
　3.2 コンポジットの流動特性　～フィラー形状の影響は～
　3.3 コンポジットの結晶化　～フィラーによる結晶化促進～
　3.4 混合の基礎　～分配混合と分散混合～
　3.5 混練・押出機の役割　 ～分散性能を高めるためのスクリュー構成～

4．分子分散する添加剤とその利用
　4.1 可塑化と逆可塑化～機能付与、可塑剤濃度の傾斜構造～
　4.2 配向相関の利用　～低分子の配向を利用した機能付与～
　4.3 相間移動の利用　～異種ポリマー間を移動する低分子～
　4.4 長鎖分岐ポリマーの添加剤利用　～結晶化促進に効果的～

5．異種物質による高性能化と機能付与
　5.1 耐衝撃性の改質　～ゴムブレンドによる破壊靭性の向上～
　5.2 成形加工助剤　～表面荒れの抑制、メルトテンションの付与～
　5.3 低分子量成分の表面局在化　～表面改質の新技術～
　5.4 流動性の向上　～可塑剤を使わずに流動長を高める新技術～
　5.5 永久帯電防止、親水化　～ポリマーブレンドの利用～
　5.6 結晶核剤　～高剛性化、高透明化、結晶化遅延も含めて～
　5.7 高剛性ポリマーブレンド　～分散相の形状制御を利用した新技術～
　5.8 難燃化　～難燃剤の種類とそのメカニズム～

6．充填材を利用した高性能化
　6.1 機能材料の設計指針～電気・熱伝導性～
　6.2 耐熱性の向上～熱変形温度はどれくらい高くなるのか～
　6.3 柔軟繊維複合系～成形加工性の改質・難燃性の付与～
　6.4 カーボン系充填材の構造制御～特異性を利用した材料設計～
　6.5 タルクによる高性能化と研究開発動向～特徴と技術動向～

7．ナノコンポジットによる機能材料の設計
　7.1 機能材料の設計～ガスバリア性の付与～
　7.2 ブラウン運動の利用～ナノ粒子の特徴～
　7.3 ナノ粒子の偏在～相分離ブレンドにおけるナノ粒子の偏在～
　7.4 相間移動の利用～異種ポリマー間を移動するナノ粒子～
　7.5 非平衡状態での構造制御～平衡状態では得られない構造を得る～

　　□質疑応答□