技術セミナー・研修・出版・書籍・通信教育・eラーニング・講師派遣の テックセミナー ジェーピー
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本セミナーでは、溶解度パラメータ (SP値) の基礎から、測定・計算方法、計算プログラムツールの使用方法について、豊富な実用事例も交えて解説いたします。
J.H.Hildebrandが正則溶液理論の研究において定義した溶解度パラメータ (Solubility Parameter:δ[J/cm3]1/2) は、物質 (気体・液体・固体) の凝集エネルギー密度の平方根で示される物質固有の物性値であり、SP値として一般に知られています。現在でも、SP値は、物質-物質間の溶解度、ぬれ性、接着性、溶媒中微粒子の分散性の評価に多用されています。C.M.Hansenは、Hildebrand が提案したSP値の凝集エネルギーの項を、それぞれの物質の分子間に働く相互作用エネルギーの種類によって分割し、SP値を、分散力項 (δd) 双極子間力項 (δp) 、水素結合力項 (δh) として表し、Hansen溶解度パラメータ (以下:HSP値) として提案しました。さらに、Hansenは、3次元型のHSP値の水素結合力項 (δh) をドナーとアクセプターに分割した4次元型のHSP値を提案した。ここでは、3次元型HSP値 (3D-HSP) に加えて4次元型のHSP値 (4D-HSP) の意味・計算方法、評価方法、Raの考え方を、実施例として (ナノ粒子表面の4次元型HSP値評価、イオン液体の4次元型HSP値評価について解説する。
現在、HSP値は高分子-溶媒間、高分子-高分子間などの相溶性評価、ナノ粒子の溶媒中での凝集・分散性評価、各種樹脂の溶媒に対する耐性評価、界面活性剤、イオン液体、液体物性値 (表面張力、屈折率、誘電率、熱伝導度、比熱、沸点、融点など) との相関など、幅広く用いられています。また、HSP値は、化学製品の製造工程において、溶質に対する最適溶媒の選択や混合溶媒の最適な組み合わせの選定、さらに、最適混合比などにも有効であることが報告されています。近年、Hansenの研究グループは、分子構造が未知である高分子やフラーレン、カーボンブラック、TiO2などの微粒子・ナノ粒子表面のHSP値を実験的に求める新しい手法として、Hansen solubility sphere法 (以下Hansen溶解球法) を提案しており、その汎用性の高さから現在多くの研究者から注目されています。さらに今回は、4次元型のHSPの考え方、研究室で独自開発した、浸透速度法による微粒子表面のHSP測定、改良型IGC法 (逆相クロマトグラフ法) のよるHSP測定法のノウハウ最前線を説明します。
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