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溶解度パラメータ (SP値・HSP値) の基礎および機能性材料開発のための活用ノウハウ最前線 (全2回)

溶解度パラメータ (SP値・HSP値) の基礎および機能性材料開発のための活用ノウハウ最前線 (全2回)

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    • アーカイブ配信で受講をご希望の場合、視聴期間はそれぞれ2025年1月7日〜21日、2025年1月30日〜2月13日を予定しております。
    アーカイブ配信のお申し込みは2025年1月7日まで承ります。

    概要

    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、豊富な実用事例をあげ詳解いたします。

    開催日

    • 2024年12月18日(水) 10時30分 ～ 16時30分
    • 2025年1月21日(火) 10時30分 ～ 16時30分

    受講対象者

    • 溶解に関連する技術者、開発者、研究者
      • 粉体
      • 高分子
      • 塗料
      • インク
      • 機能性材料
      • 接着剤
      • エラストマー
      • 医薬品
      • 化粧品食品
      • サプリメント など

    修得知識

    • 物質の凝集エネルギー密度 (CED) 意味
    • ヒルデブランド溶解度パラメータ (SP値) とハンセン溶解度パラメータ (HSP値) の関係
    • 溶解度パラメータを用いた相溶性の評価方法
    • 溶解度パラメータ (SP・HSP値) の各種測定方法
    • 分子グループ寄与法によるHSPの推算 (文献)
    • フィルム表面・ナノ粒子表面、樹脂、炭素材料、イオン液体、生体材料、界面活性剤の測定事例
    • 接着強度、粘度、導電率、曲げ強度、染着量、吸着量、生体材料の評価

    プログラム

    　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 – 物質間の相溶性、ぬれ性、接着性、溶媒中微粒子の分散性の評価、吸着、など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、分散力項 (δd) 双極子間力項 (δp) 、水素結合力項 (δh) として表し、ハンセン溶解度パラメータ (以下:HSP値) として提案しました。
    　現在、ハンセン溶解度パラメータは高分子 – 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、などの評価に応用されています。さらに、溶解度パラメータはその物質の物性値 (表面張力、屈折率、誘電率、導電率、沸点、融点、強度など) と相関するなどの応用研究が、幅広く行われています。近年、溶解度パラメータは、材料設計、評価において利用されており、最適溶媒の選択、混合溶媒の最適な組み合わせの設計などにも利用されている。このように、機能性材料設計の実験コスト、開発時間の削減にも有効であると考えられています。
    　本講演では、凝集エネルギー密度 (CED) である溶解度パラメター (SP値・HSP値) を用いた機能性材料開発を実施するための基礎および応用技術にて実例から解説いたします。

    基礎編 :溶解度パラメータ (SP・HSP) の基礎、測定方法、評価方法

    　本セミナーでは、SP値・HSP値の基礎、測定・計算・評価方法、溶解性評価の基礎、分子グループ寄与法による計算、溶解球法によるSP値の測定方法、各測定方法と事例など、機能性材料開発に活用するための基礎を詳しく・分かりやすく解説いたします。

    1. 溶解度パラメータの基礎
      1. 凝集エネルギー密度 (CED) について
      2. “ヒルデブランド溶解度パラメータについて (原著より) ”
      3. 正則溶液理論から導かれた溶解度パラメータ (δt) の意味
      4. ヒルデブランドおよびハンセン溶解度パラメータの相互関係
    2. 溶解度パラメータ (SP値) の基礎と応用
      1. ヒルデブランドの溶解度パラメータ (SP値) の定義
      2. 溶解度パラメータ (SP値) の計算方法
      3. 溶解度パラメータ (SP値) による溶解性評価の基礎
    3. 溶解度パラメータ (HSP値) の基礎
      1. ハンセン溶解度パラメータ (HSP値) の基礎
      2. 分散力項 (δd) 、双極子力項 (δp) 、水素結合力項 (δh)
      3. ハンセン溶解度パラメータの3次元グラフによる相溶性評価
    4. 溶解度パラメータ (SP値・HSP値) の分子グループ寄与法による計算
      1. Kreveren & Hoftyzerの計算方法
      2. Stefanis & Panayiotou法 (文献)
      3. その他
    5. 溶解球法による溶解度パラメータの測定方法
      1. 物質間の相溶性評価による測定 (溶解球法:市販ソフト)
      2. 気体の溶解度による測定 (酸素)
      3. 樹脂表面の溶媒接触角による測定
        • フィルム
        • 金属
      4. 吸光度による測定
        • フタロシアニン
        • ポルフィリン
    6. 炭素材料のHSP値の測定および溶解性評価
      1. 種々の炭素材料のHSP値の測定方法 (溶解球法)
      2. フラーレン (C60) のHSP値の測定
      3. 石油から分離されたアスファルテンの測定
    7. 微粒子表面の溶解度パラメータの測定
      1. 濃厚系粒形分析装置 (DLD) 法
      2. 浸透速度法
      3. 逆相クロマトグラフィー (IGC) 法
    8. 樹脂の溶解度パラメータの測定
      1. 各種樹脂の溶解パラメータの測定 (溶解球法)
      2. 樹脂の3次元グラフによる溶解性評価
      3. 樹脂に対する溶媒設計 (純溶媒・混合溶媒)
    9. 溶解度パラメータの基礎のまとめ (第1日)
      • 質疑応答

    “応用編:溶解度パラメータ (HSP) の機能性材料開発への応用最前線:/node/64060

    　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、樹脂の溶媒に対する耐性評価など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。
    　応用編となる本講演では、分子構造や組成が明らかでない物質のHSP値をHansen球法により求める応用法や、各種材料・分野におけるHansen溶解球およびHSP値利用の最前線から実際の活用手法を解説します。

    1. ハンセン溶解度パラメータ (HSP) を用いた機能性材料開発
      1. 微粒子表面のカップリングの影響評価
      2. 各種樹脂とグラファイトの相溶性評価
      3. 界面活性剤を用いた乳化安定性評価
      4. 生分解性樹脂およびフィラーの相溶性評価
      5. 各種セルロースの相溶性評価
      6. グラファイトの分散性評価
      7. バニラビーンズからのバニリンの抽出評価
      8. レモンからのリモネンの抽出評価
      9. 花粉表面の凝集・分散評価
      10. 樹脂への各種顔料の染着性評価
      11. 接着剤の接着性評価
      12. 金属表面とエポキシ接着剤の接着強度評価
      13. 樹脂とフィラー都の相溶性評価および曲げ強度評価
    2. 溶解度パラメータの材料開発における将来展望
      1. 溶ける、溶けないを、見極 (予測) する意味
      2. 溶解度パラメータの応用と限界
      3. ハンセン溶解度パラメータの幅広い応用と将来展望
      4. 期待されているHSP値の応用分野 (医学、食品、薬学)
      5. 機能性材料設計の高度化・迅速化のための方向性
      6. 材料開発におけるプロセスパラメータへの応用
    3. 総論
      • 質疑応答
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    講師

    • 山本 秀樹 氏
      関西大学 環境都市工学部
      学部長 / 大学院理工学研究科長 / 教授
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    主催

    サイエンス＆テクノロジー 株式会社
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    : 66,500円 (税別) / 73,150円 (税込)
    複数名
    : 45,000円 (税別) / 49,500円 (税込)

    複数名受講割引

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