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分子間力や表面張力の考え方、 そのコントロールと測定法

ぬれ性やコーティング、分散混合など色々な技術に応用できる

分子間力や表面張力の考え方、 そのコントロールと測定法

オンライン 開催

開催日

  • 2022年1月7日(金) 9時50分 17時20分

プログラム

第1部 分子間力・表面張力の概要と制御する上での基本的な考え方

(2022年1月7日 9:50~14:00) ※途中で昼食休憩を挟みます

第1部-1 分子間力・表面張力の基本的な考え方、基礎知識

 物質の表面に存在するエネルギーと作用力の基礎について解説する。これらは、付着・濡れ、摩擦・摩耗などの現象としてサンプルや製品上で発現する。分子間力の起源には、双極子相互作用をベースに考察し、ドライ中、溶液中、気液界面に注目して解説する。

  1. 物質表面で作用する力
    1. 双極子間相互作用 (分子振動、R-Jポテンシャル)
    2. 粒子間相互作用 (Derjaguin近似)
    3. 帯電効果 (クーロン相互作用)
    4. 表面張力と粘性 (濡れ性の支配要因)
  2. ドライ・真空中での相互作用
    1. 表面エネルギー (表面での仕事J/m2とは)
    2. 形状サイズ効果 (表面積支配とは)
    3. 分散・極性相互作用 (Fowksの式)
  3. 液中・気液界面での相互作用
    1. 濡れ・Youngの式 (濡れの基本式とは)
    2. ピンニング効果 (濡れの支配要因)
    3. ゼータ電位、DLVO理論 (液中での分散凝集)
    • 質疑応答
第1部-2 分子間力・表面張力をコントロールする技術とその応用

 分子間力のコントロールには、表面エネルギー (張力) をベースに考察することが有効である。実際の応用例として、濡れ・気泡制御、コーティング技術、付着・剥離技術に注目して解説する。

  1. 濡れ・気泡制御
    1. 接触角測定の基礎 (高精度測定のために)
    2. 付着濡れと拡張濡れ (界面現象への応用)
    3. ファインバブル (気泡の合一と溶解)
    4. 超音波制御 (洗浄、バブル制御)
  2. コーティング技術
    1. 塗工液・塗工装置 (濡れ要因、SP値)
    2. 乾燥機構・装置 (乾燥の3要素とは)
    3. インクジェット (微小液滴の制御)
    4. 塗布・乾燥欠陥対策 (ピンホール・乾燥むらetc.)
  3. 付着・剥離技術
    1. 付着・剥離要因 (相互作用引力と応力ひずみ)
    2. 付着・剥離試験 (剥離試験、応力解析)
    3. 表面処理と界面活性剤 (親水化、疎水化、官能基制御)
    • 質疑応答
第1部-3 分子間力・表面張力の測定方法とのその応用

 原子間力顕微鏡 (AFM) の原理、最適化ノウハウに注目し、多くの事例を紹介する。

  1. AFMの事例
    1. AFMの基本構成 (原理を理解する)
    2. 測定の高精度化 (ノウハウ伝授)
    3. 付着力解析 (DPAT法)
    4. 応用事例 (幅広い応用分野)
    • 質疑応答

第2部 分子間力・表面張力の 測定方法とその応用

- 表面張力・界面張力測定を中心に –

(2022年1月7日 14:10〜15:10)

 ぬれ、表面張力、界面張力を測定する計測器について、一般的な測定装置と特殊なサンプルを測定する目的で開発された機器やオプションを、その特徴とアプリケーションを交えて解説する。

  1. ぬれ性を測定する装置の紹介
    1. 接触角測定
    2. 動的接触角測定
    3. 表面自由エネルギについて
  2. 表面張力を測定する装置の紹介
    1. 静的表面張力測定
    2. 動的表面張力測定
  3. 界面張力を測定する
    1. スピニングドロップ法
    2. ペンダントドロップ法
    • 質疑応答

第3部 分散性・分散安定性における粒子間力・分子間力の役割

- ζ-電位・Hamaker定数・Hansen Similarity (Solubility) Parameter –

(2022年1月7日 15:20〜17:20)

  1. 分散性・分散安定性とは?
    1. 分散性・分散安定性の定義
    2. 分散性の制御因子と評価法
    3. 分散安定性の制御因子と評価法
  2. 分散安定性と粒子間力
    1. 分散・凝集に対する2つの見方
    2. ゼータ電位とは-ゼータ電位の適用時に気を付けること –
    3. 電気二重層の重なりによる2粒子間の静電反発エネルギーとDLVO理論
    4. 分散系の安定性評価とポテンシャル曲線
    5. 凝集速度と安定度比W-安定性の予測 –
    6. ゼータ電位の測定方法-濃厚系用手法と希薄系用手法
  3. 分散性と分子間力
    1. 分散性と濡れ性の関係
    2. 濡れ性とHansen Similarity (Solubility) Parameter-濡れ性と分子間力との関係 –
    3. Hansen Similarity (Solubility) ParameterとHamaker定数
    4. Hansen Similarity (Solubility) Parameterの実験的決定法
    5. Hansen Similarity (Solubility) Parameterによる分散性予測
    • 質疑応答

講師

  • 河合 晃
    長岡技術科学大学 電気電子情報工学専攻 電子デバイス・フォトニクス工学講座
    教授
  • 新井 武彦
    英弘精機 株式会社 テクニカルセンター
    副センター長
  • 武田 真一
    武田コロイドテクノ・コンサルティング株式会社
    代表取締役

主催

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本セミナーは終了いたしました。

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