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カーボンブラックの表面処理による分散性向上

1月開催 化学系セミナー  更新日:2018年12月 3日
 セミナー番号【901219】1/30 講師3名
★ グラフト化, チタネート系カップリング剤を用いた分散性向上事例!

カーボンブラックの表面処理による分散性向上


■ 講師
1.ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ(株) 研究開発本部 平井研究所 青島 誠 氏

2.新潟大学 名誉教授・フェロー 博士(工学) 坪川 紀夫 氏

3.倉敷ファッションセンター(株) 倉敷市繊維技術センター 技術部長 博士(工学) 光石 一太 氏

■ 開催要領
日 時 :
平成31年1月30日(水) 10:00~16:30

会 場 : [東京・五反田] 技術情報協会 セミナールーム
聴講料 :
1名につき 55,000円(消費税抜、昼食・資料付)
〔1社2名以上同時申込の場合のみ1名につき50,000円〕

   
※定員になり次第、お申込みは締切となります。


プログラム

【10:00~11:30】

1.カーボンブラックの樹脂への配合技術と分散不良対策

ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ(株) 研究開発本部 平井研究所 青島 誠 氏

 
【習得できる知識】
・カーボンブラック混練法のコツ
・導電性コンパウンドの評価法

【講座の趣旨】
導電性カーボンブラックは絶縁性の素材に導電性を付与する材料として広く用いられている。本講では,①導電性に影響をおよぼす分散配合技術,②実用面から見た導電材料の評価について解説する。

1.カーボンブラックの混練・分散技術
 1.1 混練装置とパラメーター
 1.2 せん断履歴とカーボンブラックの分散状態
 1.3 マトリックス樹脂の粘度とフィラーの分散性

2.カーボンブラックの添加による導電性/機械強度の変化
 2.1 各種樹脂に対する添加量の違い
 2.2 成形方法の導電性への影響
 2.3 各種カーボンブラック配合時の導電性
 2.4 各種カーボンブラック配合時のリサイクル特性

3.カーボンブラック配合コンパウンドの用途と応用例
 3.1 導電性コンパウンドの応用例
 3.2 樹脂用カーボンブラック分散剤の効果
 3.3 ポリマーアロイ中のカーボンブラックの分散
 3.4 ポリマーアロイ/カーボンブラックの応用例

【質疑応答】
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【12:20-14:20】

2.カーボンブラック表面のグラフト化による機能付与および分散制御

新潟大学 名誉教授・フェロー 博士(工学) 坪川 紀夫 氏

 
【習得できる知識】
カーボンブラックのグラフト化の基本技術を理解し,かーボンブラックへの機能付与や分散性制御について,新規の表面設計ができる知識が習得できる。

【講座の趣旨】
カーボンブラックは最近,ナノテクノロジー材料の一つとして注目されている。しかし,樹脂中や溶媒中への均一分散が困難なため,その表面改質が重要な課題の一つとなっている。本講演では,カーボンブラックなどのナノカーボン表面へのポリマーのグラフト反応の具体的実例と表面グラフト化による機能付与及び分散性の制御について紹介する。

1.はじめに

2.表面グラフト化の基礎 ~いが栗カーボンを作る~  
 2.1 粒子表面からのグラフト鎖の成長(育毛法)
 2.2 粒子表面へポリマーを植え付ける(植毛法) 
 2.3 粒子表面から多分岐ポリマーを伸ばす

3.グラフト反応点としてのカーボンブラックの縮合芳香族環
     ~カーボン表面のベンゼン環の有効利用~
 3.1 縮合芳香族環はラジカルを捕捉する ~ラジカルスポンジ~ 
 3.2 フェロセンとの配位子交換反応 ~5員環とベンゼン環が交換する~

4.溶媒を用いない乾式系におけるグラフト ~実験手順の簡略化~

5.環境負荷の少ないグラフト反応   

6.グラフト反応の実際 ~合成法は簡単~ 

7.ポリマーグラフトカーボンブラックへの機能付与と分散性制御

8.おわりに ~可能性は無限?~                

【質疑応答】
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【14:30-16:30】

3.チタネート系(アルミネート系を含む)カップリング剤の構造と種類、特性と処理フィラーの高分子材料への配合効果

倉敷ファッションセンター(株) 倉敷市繊維技術センター 技術部長 博士(工学) 光石 一太 氏

 
【習得できる知識】
チタネート系カップリング剤(アルミネート系も含む)の構造と特性を把握することで,各種フィラーに対するカップリング剤の最適な表面処理手法を習得できる。さらに,各種フィラーにおける表面処理の良否を判断する測定法を示す。また,表面処理を施したフィラーを配合した高分子複合材料の特性に及ぼすカップリング処理の効能を,詳細に検討した事例を紹介する。

【講座の趣旨】
一般的に、フィラーに対する表面処理剤では、シラン剤がカップリング剤として周知されているが、シラン剤では効能が不十分もしくは効能が期待できないフィラーが存在する。そのため、フィラー分散の最適化を目指して、従来から開発されているチタネート系(アルミネーと系を含む)の使用事例を実用の観点から紹介する。シラン剤と併用使用しながら検討すれば、今以上の機能的なフィラーに対する表面処理技術の確立が期待できる。


 1.最近におけるフィラーの複合化技術

 2.チタネート系カップリング剤の特性
 2.1 チタネート剤の種類
 2.2 反応機構
 2.3 最適選定(フィラー、樹脂)

 3.フィラーとの作用機構
 3.1 フィラーとの相性
 3.2 粉砕効果
 3.3 表面凹凸
 3.4 酸・塩基性

 4.樹脂との作用機構
 4.1 樹脂との相性
 4.2 フィラー中の不純物の影
 4.3 チタネーチ剤の混合順序・配合手法

 5.フィラー表面の水の影響

 6.カップリング剤として樹脂への塗布
 6.1 相溶化剤
 6.2 プライマーとしての効能
 6.3 乾燥温度
 6.4 シラン剤との比較

 7.フィラーを配合した高分子複合材料の特性
 7.1 フィラーの凝集防止
 7.2 補強性への寄与
 7.3 耐衝撃性・加工性の改善
 7.4 応用事例

 8.樹脂―フィラーの親和性の評価方法
 8.1 溶解度パラメーターの意味
 8.2 ζ―電位
 8.3 湿潤熱
 8.4 沈降時間の測定
 8.5 数値解析を用いた最適化技術(多変量解析)

 9.表面処理方法の違い
 9.1 乾式撹拌法
 9.2 湿式混合法
 9.3 インテグレルブレンド法
 9.4 スプレードライ法

10.アルミニウム系、ジルコニア系カップリング剤の応用事例
 10.1 新規なカップリング剤の応用事例

【質疑応答】