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◆本講座は3ヶ月コースの通信教育講座です。
◆別途Eメールでお送りする演習問題に解答していただければ、その解答用紙を講師が添削します。
 添削が終わった解答用紙は、模範解答と一緒に弊社からご返送します。
◆解答用紙の送付・返送やお問い合わせは基本的に全てEメールでやり取りさせていただきます。

SP値・HSP値(溶解度パラメータ)の基礎と微粒子の分散安定化への活用術

※受付を終了しました。

通信講座概要

略称
SP値・HSP値
通信講座No.
ce190303
開催日
2019年03月18日(月)
講師
山口大学 名誉教授 工学博士 大佐々 邦久 氏
【専門】
化学工学,微粒子工学
価格
1名で受講した場合: 49,980円(税込)
2名で受講した場合: 49,980円(税込)
3名で受講した場合: 64,800円(税込)
※4名以上で受講される場合はお問い合わせ下さい。
価格関連備考
1口2名まで49,980円(税込)
※同一法人より3名以上受講の場合、1名につき21,600円(税込)でご受講いただけます。
※請求書はお申し込みを受理次第、発送させていただきます。  
スケジュール
3月18日(月) 開講 テキスト(書籍と補足資料)発送
4月18日(木) 第1講 演習問題回答締切(必着)
5月17日(金) 第2講 演習問題回答締切(必着)
6月18日(火) 第3講 演習問題回答締切(必着)
7月8日(月) 修了書送付予定

<受講にあたって>
※テキストは開講時に郵送しますが、回答は、Microsoft Word、 Excel(Microsoft Office2007~2016)形式で、電子メールで提出していただきます。
※各講の添削結果や模範解答なども、弊社から電子メールにて返信させていただきます。  
趣旨
“Like attracts like”、「似たもの同士は引き合う」ほど、溶解度パラメータ(SP値)の特徴を端的に表す言葉はないでしょう。すなわちSP値が近い物質同士ほど、よく溶け、よく付き、よくぬれ(分散)します.特にHansenの提唱したHSP値は、異種物質間の溶解性のみならず、微粒子のぬれ・分散性や付着性の評価にまで応用でき、様々な工業分野で不可欠のツールです。
本講では、先ずSP値・HSP値の基礎、および粒子を含め様々な物質のSP値・HSP値の求め方を説明します.次いで高濃度系、非水系および多成分系など、複雑な微粒子分散系を含めて、それらの分散・安定化機構について説明し、どうすれば溶媒や分散剤の最適選択および粒子の表面改質に生かせるか、SP値・HSP値を含め表面エネルギーおよび酸塩基度なども活用し、多くの例題と事例を踏まえ、初歩から分かりやすく解説します。  
プログラム

第1講 SP値・HSP値の基礎とその求め方


【講座主旨と得られる知識】
本講座の主旨に沿って、微粒子分散系の調製工程と問題点について概説します。たいていの構造既知の化合物のSP値・HSP値は、原子団寄与法で計算することができますが、油類や一部の化合物、および粒子表面のSP値・HSP値は、様々な方法を利用して実測する必要があります。
・微粒子分散系の調製工程と問題点
・SP値・HSP値の基礎と原子団寄与法による計算
・SP値・HSP値の実測法 

【プログラム】
1.微粒子分散系の基礎と問題点
  1.1 微粒子分散系の基礎
   1.1.1 分散系の調製工程
   1.1.2 分散安定性不良の原因と対策
  1.2 微粒子分散系の問題点
   1.2.1 高濃度分散系における問題点
   1.2.2 非水分散系の問題点
   1.2.3 多成分分散系の問題点
2.分散系の熱力学的安定性
  2.1 二成分溶液の混合ギブスエネルギー変化と相互作用パラメータ
   2.1.1 混合エンタルピー変化と相互作用パラメータ
   2.1.2 混合エントロピー変化
   2.1.3 混合ギブスエネルギー変化と溶解度曲線
  2.2 高分子溶液の混合ギブスエネルギー変化
  2.3 高分子ブレンドの混合ギブスエネルギー変化
  2.4 粒子分散系の混合ギブスエネルギー変化
3.HildebrandのSP値とHansenのHSP値
  3.1 HildebrandのSP値と相互作用パラメータ
  3.2 HansenのHSP値と相互作用距離
  3.3 モル凝集エネルギーと分子間力
   3.3.1 水素結合
   3.3.2  van der Waals結合
   3.3.3  極性と非極性(無極性)
4.溶媒および高分子のSP値・HSP値の求め方
  4.1 溶媒のSP値・HSP値の求め方
   4.1.1 物性定数からの計算
   4.1.2 非蒸発性溶媒のSP値・HSP値の測定法
   4.1.3  溶媒混合によるSP値・HSP 値の調整
  4.2 高分子のSP値・HSP値の求め方
   4.2.1 原子団寄与法による計算
   4.2.3  インバースガスクロマトグラフィー(IGC)法
   4.2.4 溶解・膨潤法
   4.2.5 測定法や計算法によるHSP値の違い
5.粒子表面のSP値・HSP値の求め方
  5.1 粒子表面のSP値・HSP値の測定法
  5.2 インバースガスクロマトグラフィー法
   5.2.1 測定原理
   5.2.2 測定法と応用例
  5.3 凝集・沈降法
   5.3.1 沈降特性の目視観察
   5.3.2 固体濃度の時間変化や分散濃度の測定
   5.3.3 界面沈降速度の測定
   5.3.4 最終沈殿高さ
   5.3.5 凝集粒子径の測定 

【演習問題・添削】
 

第2講 分散安定化におけるSP値・HSP値/表面エネルギーの活用


【講座主旨と得られる知識】
分散系の調製工程では、ぬれ・分散化に合わせて、静電反発作用あるいは立体反発作用による安定化が欠かせません。特に複雑な分散系では、SP値・HSP値に加えて、表面張力/表面エネルギーや酸塩基特性なども活用して、分散系の調製不良に対処する必要があります。
・ぬれ・分散化のための溶媒・樹脂の選択
・表面張力/表面エネルギーの測定法
・静電反発作用および立体反発作用による安定化機構

【プログラム】
1.固体の表面構造と表面エネルギー
2.ぬれ(分散化)のためのSP値・HSP値の活用法

  2.1 ぬれと接触角および表面の親水性・疎水性
   2.1.1 ぬれと接触角
   2.1.2 材料の親水性と疎水性
  2.2 SP値を用いたぬれの評価と溶媒選択
  2.3 Hansen球を用いたぬれの評価と溶媒選択
3.ぬれ(分散化)のための表面エネルギーの活用法
  3.1 表面張力・表面エネルギーとその成分分け
   3.1.1 表面張力と表面自由エネルギー
   3.1.2 表面エネルギーの成分分け
  3.2 付着仕事と界面張力
   3.2.1 凝集仕事と付着仕事
   3.2.2  界面張力
  3.3 ぬれの三形態と溶媒・樹脂の選択への応用
   3.3.1 付着ぬれ
   3.3.2 拡張ぬれ
   3.3.3 浸漬ぬれ
   3.3.4 浸漬ぬれによる粒子のぬれ・分散化の判定
   3.3.5 拡張ぬれによるぬれ限界線と溶媒・樹脂の選択
4.表面張力と表面エネルギーの求め方
  4.1 溶媒の表面張力およびその成分項の測定
  4.2 接触角法による表面エネルギーと成分項の測定
   4.2.1 臨界表面張力法(Zismanプロット)
   4.2.2 極性プローブ法
   4.2.3 接触角の測定法
  4.3 IGC法による表面エネルギーおよび不均一性の測定
   4.3.1 表面エネルギーとその酸・塩基項成分の測定
   4.3.2 粒子表面の表面エネルギー分布測定と不均質性の評価
5.微粒子間の相互作用と安定化
  5.1 粒子間に働く相互作用力
  5.2 van der Waals力とHamaker定数
   5.2.1 粒子間のvan der Waals力
   5.2.2 Hamaker定数と有効Hamaker定数
  5.3 静電反発力とDLVO理論
   5.3.1 粒子表面の帯電機構と電気二重層
   5.3.2 静電反発エネルギーとポテンシャルエネルギー曲線
  5.4 高分子による立体反発力とHVO理論
   5.4.1 高分子の保護作用と立体反発力
   5.4.2 高分子の添加濃度と枯渇現象
  5.5 非DLVO力と相互作用力の測定
   5.5.1 溶媒会合力
   5.5.2 粒子間相互作用力の測定
6.微粒子の大きさ,分布および形状
  6.1 粒子径の表し方
  6.2 粒度分布の表し方と測定法
  6.3 平均粒子径の求め方
  6.4 粒子形状の表し方
  6.5 粉体の比表面積の測定法

【演習問題・添削】
 

第3講 分散安定化のための分散剤選択と表面改質法


【講座主旨と得られる知識】
工業的な分散系調製では、たいてい分散剤の添加あるいは粒子の表面改質、およびそれら両方が不可欠となります。そこで分散剤/界面活性剤の特性と働きについて述べ、どう活用すれば溶媒や樹脂中における分散安定化に寄与できるか、SP値・HSP値を軸に説明します。
・ 高分子分散剤/界面活性剤の選択指針
・粒子の表面改質とその評価法
・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
   1.1.1 界面活性剤
   1.1.2 高分子分散剤
  1.2 高分子分散剤の選択指針
   1.2.1 高分子分散剤の構造
   1.2.2 安定化に必要な最小吸着層厚さ
   1.2.3 高分子の溶解性と相互作用パラメータ
  1.3 分散剤の吸着特性
   1.3.1 高分子の吸着性とSP値との関係
   1.3.2 分散剤・バインダーの吸着特性と酸塩基相互作用
   1.3.3 粒子表面の酸塩基性と強度測定法
   1.3.4 分散剤・バインダーの酸塩基強度の測定法
   1.3.5 分散剤の最適添加量
2.微粒子の分散安定化のための表面改質法
  2.1 表面改質のための物理化学的方法
   2.1.1 酸化法
   2.1.2 照射法
   2.1.3 マイクロカプセル法
   2.1.4 無機物質被覆法
  2.2 界面活性剤の種類とHLB値および用途
   2.2.1 界面活性剤の種類
   2.2.2 界面活性剤の選択とHLB値
   2.2.3 界面活性剤の吸着と吸着等温線
   2.2.4 界面活性剤の役割と用途
   2.2.5 自己組織化単分子膜によるナノ粒子の分散安定化
  2.3 カップリング反応を利用した表面改質と応用例
   2.3.1 カップリング剤と反応機構
   2.3.2 カップリング処理による表面特性の調整
  2.4 表面グラフト反応による表面改質と応用例
   2.4.1 表面グラフト反応機構
   2.4.2 表面グラフト反応による表面改質例
3.表面改質の評価と分散安定化への活用
  3.1 SP値・HSP値による改質評価と応用
   3.1.1 高熱伝導性樹脂開発におけるSP値の活用
   3.1.2 カーボンナノチューブ複合材料におけるHSP値の活用例
   3.1.3 ポリプロピレン複合材料におけるHansen球の応用
   3.1.4 レジンコンクリート調製におけるTeas線図の応用
  3.2 表面エネルギーに基づく改質評価と応用例
   3.2.1 ぬれ限界線による膜表面の改質評価
   3.2.2 付着仕事によるフィラー密着性の評価
   3.2.3 高分子ブレンドの構造とフィラーの局在性
  3.3  酸塩基性に基づく改質評価と応用例
   3.3.1 セルロースナノファイバーの表面改質と複合材料強度
   3.3.2 カーボンブラック塗料の調製条件
   3.3.3 自動車用塗料の分散性
4.粒子分散系の安定性評価法
  4.1 フロック径法
   4.1.1 顕微鏡画像処理法
   4.1.2 粒度ゲージ法
   4.1.3 超音波減衰分光法
  4.2 凝集・沈殿法
   4.2.1 濁度法
   4.2.2 界面沈降速度法
   4.2.3 沈殿体積法
  4.3 レオロジー法
   4.3.1 流動曲線とヒステリシスループ
   4.3.2 チクソトロピーと降伏応力
   4.3.3 凝集性スラリーの動的粘弾性

【演習問題・添削】  
キーワード
溶剤,樹脂,プラスチック,ゴム,ポリマー,研修,通信教育