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シリカ微粒子・合成シリカの基礎と分散・凝集の制御および表面改質

微粒子径やゲル化の制御、シラノール基の定量方法、表面処理剤の選定
コロイダルシリカ、フュームドシリカ、メソポーラス・中空シリカの構造設計と評価・表面改質技術

講師

笛田・山田技術士事務所　代表　博士(工学)　山田 佳之　氏

■略歴
1993年　東京理科大学 理学部 第二部化学科　卒業
1993-2022年　富士シリシア化学（株）
2004-2007年　宮崎大学 工学研究科 博士後期課程 物質エネルギー工学専攻
　『Photocatalytic bactericidal effect of silica gel-supported metalloporphyrin complexes』
　　金属ポルフィリン錯体担持シリカゲルの可視光殺菌効果で博士（工学）の学位を取得
2022年　笛田・山田技術士事務所　開業

　陸上自衛隊に勤務しながら東京理科大学理学部第二部化学科を卒業。卒業後、富士シリシア化学（株）に入社、事業所のISO9002取得プロジェクトチーム、PL対策室を経て、オレゴン州立大学企業共同研究員から研究開発へ。その後一貫して研究開発に従事。なかでも、湿度インジケーターシリカゲルの開発では、プロジェクトリーダーとして基礎研究から製品化、国内外からの原料調達、特許化、マーケティングまで一気通貫で従事して製品化に成功して社内優秀賞、学会技術賞受賞。
　並行して、宮崎大学をはじめ多くの大学や企業と、医薬品、食品、飼料、日用品等の幅広い共同研究を実施して売り上げに貢献。更に、技術系人材育成にも深く携わり、技術系新入社員研修、配転教育講師等累計30回以上担当。
　また、研究開発に従事をしながら、事業所の事業継続計画（BCP）策定、災害時の緊急事態対応プロセスの構築、事業所のエネルギー管理責任者、安全衛生委員会に労働安全コンサルタントとして事業所の労働安全衛生にも従事。
　地域貢献活動にも積極的に取り組み、理科教室等の講師は50回を超えていて、理系人材の育成にも貢献。
　技術士事務所開業後は、経験と知識を活かした合成シリカ全般と化学製品の開発から廃棄（ゆりかごから墓場まで）のコンサルを得意としており、コロイダルシリカをはじめ、合成シリカに関する技術コンサルタントとして、多くの会社に会社に対してものづくり全般の目線で支援。また、多数のセミナーに講師として登壇。

■専門
合成シリカをはじめとする多孔質材料、光触媒、環境分析

セミナー趣旨

産業材料として用いられている合成シリカは、コロイダルシリカ、ヒュームドシリカ等さまざまな種類があり、これらは塗料、プラスチック、ゴムなどの工業製品をはじめ、衣・食・住等様々な場所に使用されています。更に、最近では環境に配慮した材料としてもみ殻シリカや、電子材料分野では中空シリカが注目されています。このような状況から、世界の合成シリカの市場規模は、2021年に日本円で約8300億円を超え、2028年には１兆9500億に達するといわれています。このように合成シリカはさまざまな形態があり、かつこれらがさまざま用途に使用されているため、複雑かつ分類が難しい産業材料と言われています。

　本セミナーでは、これら合成シリカの中で特に注目されている微粒子の合成シリカにターゲットを絞り、一つ一つ整理をしながら市場性を含めて丁寧に解説をしていきます。
　更に、合成シリカの表面処理はシリカを語る上で不可欠な技術で、これら合成シリカの表面に化学修飾を行うことで、凝集や分散のコントロールをはじめ、未修飾の合成シリカでは得られないさまざまな機能を発現することができます。今回は合成シリカと併せてその表面処理技術についても二刀流で丁寧に解説を行います。また、まとめとして今後の動向と最新技術についても紹介致します。

　本セミナーを受講していただく事により、わずか1日で複雑多岐に渡る合成シリカ微粒子の特徴や取り扱い方法と、これらシリカの表面処理による効果と特徴がわかる、一粒で二度おいしい大変おトクなセミナーとなっております。
本セミナーは、多くの企業の技術コンサル、企業の製品開発からの経験からの実践的なセミナーとなりますので、これらの内容が効率的に身に付きます。このため、基礎から学びたい方から、実務エキスパートを目指したい方まで大変おすすめのセミナーとなっております。

セミナー講演内容

１．シリカとは
　1.1 結晶性シリカ
　1.2 非晶質シリカ
　1.3 合成シリカ

２．合成シリカ微粒子
　2.1 微粒子の定義
　2.2 一次粒子径とその制御
　　　・一次粒子の形成
　　　・ゲル化
　2.3 凝集と分散
　　　・フェームドシリカの製法
　　　・乾式法と湿式法
　　　・ゲル化の抑制と制御
　　　・濃度依存性
　　　・コロイダルシリカの安定化
　2.4 安全性

３．合成シリカ微粒子の用途と市場動向・主要メーカー
　3.1 コロイダルシリカ
　　　・イオン交換樹脂法、ストーバー法による調製
　3.2 フュームドシリカ
　　　・火炎加水分解法による調製
　　3.2.1 フュームドシリカの主な用途
　　　　・液体製品の増粘、チキソトロピー性の付与
　　　　・ゴムなどエラストマーの補強充填剤
　　　　・粉体製品の固結防止、流動性改善剤
　　　　・超微粒子、高純度、断熱性、吸着の利用
　3.3 シリカゲル
　　　・製法とゲル化
　　　・ゲル化の制御
　　　・粒子形状と粒子サイズ、物性
　　　・シラノール基との吸着機構（化学吸着・物理吸着）
　3.4 沈降性シリカ
　　　・製造方法、物性、構造
　3.5 メソポーラスシリカ
　　　・細孔構造とその特徴、調製方法
　3.6 多孔質ガラス
　　　・分相法、ゾルゲル法による調製方法
　　　・触媒担体
　3.7 中空シリカ
　　　・製造方法、物性、構造
　　　・電子材料（半導体封止材・誘電体材料・反射防止膜）への展開

４. 合成シリカの表面改質
　4.1 表面改質とは
　　　・熱処理
　　　・シリカゲルの耐熱性
　　　・IRスペクトル特性
　　　・表面コーティング
　　　・CVD法
　　　・半導体の原理と層間絶縁膜
　4.2 シラノール基
　　　・吸着反応機構
　　　・IRスペクトル、NMRスペクトル特性
　　　・定量方法（赤外分光法（FTIR）、熱重量分析（TGA）、滴定法、核磁気共鳴（NMR）分光法、表面化学吸着法）
　4.2 凝集・分散制御
　　　・疎水化処
　　　・静電分散
　　　・コロイダルシリカの調製ポイント
　　　・DVLO理論、ゼータ電位
　　　・高分子分散
　4.3 構造制御
　　　・メソポーラスシリカ
　　　・エマルション法による中空シリカの調製
　　　・外殻部の形成
　　　・シリカエマルション構造の強化
　　　・中空化
　　　・細孔制御
　　　・シリカゾルとの組み合わせ
　4.4 表面処理剤
　　　・シリカ、シリコン、シリコーン、シランカップリング剤
　4.5 表面処理剤の選定方法
　　　・シリカ表面処理おけるキーポイント
　　　・シリカ×シリコーンオイル
　　　・シリカ×シランカップリング剤（アミノ系・エポキシ系・ビニル系）
　　　
　4.6 表面処理剤使用量の算出方法
　4.7 評価方法
　4.8 応用事例
　　　・クロマトグラフィー
　　　・塗料
　　　・タイヤ
　　　・触媒

５．評価方法
　5.1 外観
　5.2 粒子径
　5.3 粒子強度
　5.4 比表面積
　5.5 細孔容積
　5.6 細孔径
　5.7 不純物（金属）

６．最新トピックスと次世代材料
　　・医薬品　等

７．まとめ

※満席・日程終了などで参加が難しい場合は、下記「お問い合わせ」ボタンより再開催のリクエストを承っております