第６回分散凝集科学技術講座

分散・凝集のすべて

希薄系から濃厚系までのあらゆる分散・凝集現象に関わる研究者・技術者のための最新理論とテクニック

主催：日本化学会 コロイドおよび界面化学部会
日時：平成30年11月15日（木）、16日（金）会場：中央大学駿河台記念館（東京都千代田区神田駿河台3-11-5）【趣旨】近年、ナノからミクロンオーダーの微粒子・液滴を含むコロイド分散体が日々開発されていますが、その一方で、分散性や分散安定性の評価、あるいは分散制御において、様々な課題が山積しつつあります。特に濃厚分散系の分散・凝集状態のハンドリングにおいては、その解析やトラブルシューティングが研究者・技術者にとって悩みの種となっています。近年では、関連業界も拡大し、化粧品・トイレタリー製品や食品、塗料等は勿論のこと、ファインケミカルや電池、有機ＥＬ等のエレクトロニクス関連分野においても、分散性制御と評価が必須のスキルとなってきています。このような状況下、現場の研究者・技術者の方々からは、「何処へ行けば必要な情報やノウハウを入手できるのか」という質問にお応えして、分散・凝集に関連する様々な分野と技術の講演を集めて本講座「分散・凝集のすべて」を企画しました。初学者の方からエキスパートの方まで様々な分野とレベルの皆様のために豪華講師陣をお招きしております。この分野の研究・技術開発等でお困りの皆様の御参加を、心よりお待ち申し上げます。

プログラム １１月１５日（木）【１A：基礎から学ぶ分散・凝集】
9:20～10:20

分散凝集と界面動電現象入門～やさしいイントロダクションとリテラシー
筑波大学 小林 幹佳 先生

10:30～11:50【特別講演】DLVO理論の発展を振り返るー現状と課題ー
東京理科大学 大島 広行 先生＊＊＊ 昼休み・質問コーナー ＊＊＊12:50～14:00

実用濃厚スラリーでの分散設計 ～分散安定性とぬれの考え方
小林分散技研 小林 敏勝 先生

14:10～15:20

基礎から乳化を見つめなおす
ニッコールグループ (株)コスモステクニカルセンター 鈴木 敏幸 先生

15:30～16:40

粒子分散および表面処理の基本的な考え方とその具体例
福井技術士事務所 福井 寛 先生

16:50～17:50

実用系における分散凝集の現状と課題～分散凝集俯瞰図～武田コロイドテクノ・コンサルティング(株) 武田 真一 先生

１１月１６日（金） AM 分散凝集系を使うための即戦講座（選択制）【２Bコース：分散・凝集系を調べる】
9:00～10:00

分散・凝集をレオロジーで理解するための理想懸濁液【２Cコース：分散・凝集系を操る】
9:00～10:00

明日から使えるナノ粒子液相合成と分散体調製のコツ
東北大学 蟹江 澄志 先生

東京農工大学 四方 俊幸 先生
10:10～11:10 高濃度粒子分散系のレオロジー制御

10:10～11:10 Hansen溶解度パラメーターを用いた微粒子分散性・相溶性の評価－擬塑性流動とダイラタンシーの支配機構－

関西大学 山本 秀樹 先生㈱豊田中央研究所 中村 浩 先生
11:20～12:20 中性子散乱を用いたソフトマターの動的構造解析

11:20～12:20 正しいですか？分散剤の選び方〜粉体の性状と分散剤の選定方法〜

高エネルギー加速器研究機構 瀬戸 秀紀 先生キレスト㈱ 成見 和也 先生

１１月１６日（金） PM （選択制）【２Dコース：応用セッション：ハードな分散凝集編】（ナノ粒子、電池、エレクトロニクス、塗料、新規応用向け）
13:30～14:30

LiB電極スラリー調製における内部構造形成とレオロジー特性の変化【２Eコース：ソフトな分散凝集編】（化粧品、ハウスホールド、バイオ、医薬品向け）
13:30～14:30 化粧品用微粒子粉体の分散性を定量的に評価するためには？
㈱資生堂 那須 昭夫 先生

神戸大学 菰田 悦之 先生

ナノ粒子の分散・集積構造制御

高分子による界面制御と乳化～微小重力環境を利用した液/液分散系の評価～

横浜国立大学 飯島 志行 先生

千葉科学技術大学 山下 裕司 先生

14:40～15:40 表面設計技術に基づく有機溶媒中における15:50～16:50 固体高分子形燃料電池電極の触媒インク

プライミクス㈱ 和仁 崇行 先生
17:00～18:00 金属微粒子のインク・ペースト化と配線材としての利用

北海道大学 米澤 徹 先生

14:40～15:4015:50～16:50

両親媒性高分子および分子集合体の水和と相互作用－材料・処方設計による凝集制御
信州大学 佐藤 高彰 先生

17:00～18:00 生体コロイド系における分散、凝集と疾患、医療京都大学 秋吉 一成 先生※選択制コースにつきましては、いずれかの講演を受講してください。コースをまたいで受講できます。講演中の入退出はご遠慮下さい。
【参加費】
部会員、法人会員30,000 円、日本化学会会員35,000 円、協賛学会員35,000円、非会員40,000 円、学生（部会員） 8,000 円、学生（非会員） 10,000 円※ご勤務先が法人部会員の場合は部会員、日本化学会法人会員の場合は日本化学会会員、協賛学会法人会員の場合は協賛学会員扱いとなります。
※協賛学会はウェブサイトよりご確認下さい。
※１日のみ参加されたい方は、事務局へご相談下さい。
【お申込方法】参加ご希望の方は、本講座Webページよりお申込み下さい。
URL：https://colloid.csj.jp/201809/2018pt/【参加費のお支払い】
銀行/郵便局を通じての送金をお願い致します。
三菱東京UFJ 銀行 神保町支店 普通1376673
三井住友銀行 神田支店 普通0309133
みずほ銀行 神田支店 普通1073505
郵便振替口座00170-0-6058
口座名義はいずれも公益社団法人 日本化学会 シャ）ニホンカガクカイです。
【お問い合わせ】
日本化学会 コロイドおよび界面化学部会
E-mail dcsc@chemistry.or.jp ／ 電話03-3292-6163

講演概要
11月15日（木）【１A：基礎から学ぶ分散・凝集】

分散凝集と界面動電現象入門～やさしいイントロダクションとリテラシー

基礎から乳化を見つめなおす

筑波大学 小林 幹佳 先生
コロイド分散系の微粒子は凝集したり，分散したりします．また，一般に微粒子表面は帯電しています．凝集・分散を支配している要因は何か．微粒子の帯電はどのようにして知ることができるのか．これらの問いについて考える際に必要となる基本的な知識を紹介します。

ニッコールグループ(株)コスモステクニカルセンター 鈴木 敏幸 先生
乳化系は熱力学的に安定な系ではないため、目的とする状態や物性を再現良く得ることは難しく、経験やノウハウが必要ではないかと思われることが多々ある。乳化の基本である調製法、乳化剤の選択、安定化の理論と実用系に於ける理論とのギャップについて解説したのち、『同一組成でありながら調製法で状態が大きく異なる理由』を探る。そこから『微細で均一なエマルション調製のキーポイント』、『実用系に役立つ分子集合体を利用』について平易に解説する。

【特別講演】DLVO理論の発展を振り返るー現状と課題ー
東京理科大学 大島 広行 先生
疎液性粒子の分散・安定性に対するDLVO理論では、粒子分散系は準安定状態にあり、粒子の凝集は不可逆過程とみなされる。二つの粒子間のファンデルワールス引力と静電斥力をもとに分散系の安定性が評価される。ここで、ハマカー定数（凝集促進因子）とゼータ電位(分散促進因子)が本質的な役割を演じる。本講演では、DLVO理論の発展を振り返り、その現状と課題について解説する。

実用濃厚スラリーでの分散設計 ～分散安定性とぬれの考え方
小林分散技研 小林 敏勝 先生
塗料やインクなどの濃厚な固体粒子分散系では、大きなハマカー定数、異種電荷粒子の共存、夾雑イオンの存在などの理由で、高分子吸着による分散安定化が重要である。このための高分子と粒子との親和性の考え方や評価方法、分散剤分子設計について概説する。また、低表面張力粒子の水性系での分散では、水性媒体に対するぬれの確保が重要であり、このための着眼点を示す。

11月16日（金） AM【２Bコース：分散・凝集系を調べる】

分散・凝集をレオロジーで理解するための理想懸濁液

粒子分散および表面処理の基本的な考え方とその具体例
福井技術士事務所 福井 寛 先生
産業界では粒子は水、油、エマルションまたは樹脂などの他成分と混合して利用する場合が多く、粒子分散は重要な技術となっている。また、あるがままの粒子では粒子表面で吸着や触媒反応などが起って混合系を劣化させるなどの悪影響を与える場合がある。このような場合には粒子を不活性化させ、望みの系に分散しやすい表面処理を行う。本講演では粒子にとって重要な粒子分散と表面処理の基本的な考え方と具体例について述べる。

実用系における分散凝集の現状と課題～分散凝集俯瞰図～武田コロイドテクノ・コンサルティング(株) 武田 真一 先生
実用系ではインクや塗料だけにとどまらず、様々な応用分野で分散凝集現象がキーテクノロジーとなっている。本講では、現状の実用系と基礎研究との関連を整理し、今後の課題について解説する。

【２Cコース：分散・凝集系を操る】
明日から使えるナノ粒子合成法と分散体調製法

東北大学 蟹江 澄志 先生
東京農工大学 四方 俊幸 先生
分散粒子が球形で粒径がそろっただけでなく、粒子間には剛体反発以外の（引力無機ナノ粒子のサイズ・形態制御は，量子サイズ効果の付与のみならず，露出したや斥力の）相互作用をもたない粒子分散系をモデル分散系と呼ぶ。モデル分散系は、 結晶面の特徴に由来した機能の付与に繋がる．本講演では，超濃厚な液相条件での分散粒子と分散媒の屈折率を近づけることで実現できる。このモデル分散系の呈す ナノ粒子の精密なサイズ・形態制御合成法を例に，ナノ粒子を具体的に合成する際にる粘弾性挙動が、分散粒子のブラウン運動の速さに関連付けて系統的に理解でき 心得ておきたいコツについて概説する．さらに，ナノ粒子を安定に分散することによりることを解説する。
得られるナノインク，磁気粘性流体，および有機無機ハイブリッド材料など，様々な機能性材料の開発事例について紹介する．

高濃度粒子分散系のレオロジー制御－擬塑性流動とダイラタンシーの支配機構－

Hansen溶解度パラメーターを用いた微粒子分散性・相溶性の評価㈱豊田中央研究所 中村 浩 先生
高濃度な粒子分散系は擬塑性流動（Shear-thinning)やダイラタンシー挙動（Shear-thickening）などの特徴的に非ニュートン流動を示し、これらの挙動がプロセスにおける生産性や品質に大きな影響を及ぼす。単分散粒子を用いた高濃度粒子分散系のレオロジー挙動解析から、その支配機構について説明する。

関西大学 山本 秀樹 先生
Hansen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・微粒子の溶媒中での凝集・分散性評価などに広く用いられています。本講演では、特に微粒子・ナノ粒子表面のHSP値の測定手法であるHansen溶解球法の概説
および界面活性剤、イオン液体のHSP値（2球）についても解説いたします。

中性子散乱を用いたソフトマターの動的構造解析
高エネルギー加速器研究機構 瀬戸 秀紀 先生
中性子散乱は波としての性質を用いて構造の解析を行う実験手法である。とりわけ同位体を用いたラベリングや、非弾性散乱にダイナミクスの解析などが可能なた
め、Ｘ線回折等の手法にはない特徴がある。とりわけソフトマターや生体物質などの系では重水素置換により特定の部分に着目した解析ができるため、有用性が高い。
本講演では実際の応用例を挙げながら、中性子散乱によるソフトマターの構造とダイナミクスの測定方法について解説する。

11月16日（金） PM 【２Dコース：ハードな分散凝集編】（ナノ粒子、電池、エレクトロニクス、塗料、新規応用向け）

正しいですか？分散剤の選び方〜粉体の性状と分散剤の選定方法〜

キレスト㈱ 成見 和也 先生
分散には分散の三要素（ぬれ、解きほぐし、安定化）という古いが実用的な考え方がある。これは凝集粒子を如何にぬらし、解きほぐし、そして解きほぐした状態を安定化するかを意味する。これを実行するには界面活性剤の基礎知識が必要になる。このセミナーでは粉体の物性、分散の三要素、それらを理解するための界面活性剤の基礎知識及びそれらの知識を応用し適切な分散剤を選定する簡易方法につき説明する。

【２Eコース：ソフトな分散凝集編 】（化粧品、ハウスホールド、バイオ、医薬品向け）

LiB電極スラリー調製における内部構造形成とレオロジー特性の変化

化粧品用微粒子粉体の分散性を定量的に評価するためには？

神戸大学 菰田 悦之 先生
リチウムイオン二次電池(LiB)の性能は，その電極構造によって大きく変化するにも関わらず，その起源となる電極スラリー内の内部構造やその形成過程に関しては殆ど議論されていない．本講演では，レオロジー特性を指標として，粉体材料と高分子溶液を混合して作製される電極スラリーの内部構造変化や電極スラリーに特徴的な挙動について考察した事例を紹介する．

㈱資生堂 那須 昭夫 先生
粉体の油剤中への分散性の評価は、経験的・定性的なものが多い。特に化粧品用の紫外線散乱剤などの微粒子は、顕微鏡による観察すらもできない。そこで本セミナー
では、化粧品用微粒子の油剤への分散性を定量的に明らかにする手法について解説する。さらに、制御された微粒子分散系がもたらした新たな化粧品製剤に関する応用事例についても述べる。

表面設計技術に基づく有機溶媒中におけるナノ粒子の分散・集積構造制御

高分子による界面制御と乳化～微小重力環境を利用した液/液分散系の評価～

横浜国立大学 飯島 志行 先生
本講演では、コロイド状ナノ粒子の分散性を維持した表面修飾操作や、ナノ粒子乾燥粉末の解砕と表面修飾の同時操作を例とした各種「表面修飾プロセス」と、機能性有機鎖をもつ界面活性剤やカチオン性高分子／脂肪酸会合体の設計・利用を例とした「粒子表面構造設計技術」を駆使して、所望のナノ粒子を所望の有機溶媒に分散化する技術と、溶媒中におけるナノ粒子の集合構造制御技術への展開事例を紹介します。

固体高分子形燃料電池電極の触媒インク

千葉科学技術大学 山下 裕司 先生
乳化物の不安定性は界面の不安定性に帰結され、安定化を図るために十分な界面過剰量の乳化剤が必要になる。本講演では 効率よく界面に吸着する高分子について、一般的な低分子量の乳化剤と比較しながらその界面物性と乳化能を解説する。また、疑似微小重力環境を作り出す3Dクリノスタットを用いた液/液分散系の評価法についても紹介する。

両親媒性高分子および分子集合体の水和と相互作用

プライミクス㈱ 和仁 崇行 先生
信州大学 佐藤 高彰 先生
固体高分子形燃料電池電極の触媒インクは触媒、アイオノマー溶液、溶剤などを混溶液化学が溶液の微視的な側面を探求するのに対し、コロイド界面化学やソフトマ合し種々の分散方法にて作製する。塗工方法や電極性能など様々な要求項目を満
ター物理学は溶媒を粗視化してソフトな系のメゾスコピック挙動を記述することに優れたすため溶媒や添加剤は制限されてしまい、安定した分散インクを得ることは難しい。 ていると言えるだろう。本講演では、小角・広角散乱法と誘電分光法の分析手法を組みプライミクスの検討事例などを紹介しながら安定した分散塗工液を作製する課題や合わせ、「水和水のダイナミクスや界面での対イオン揺らぎ」といった溶液の微視的物指針を概説する。
性と「ミセル間・膜間相互作用、さらには相挙動」との接点について、最近の応用事例を紹介する。
金属微粒子のインク・ペースト化と配線材としての利用
北海道大学 米澤 徹 先生
講演者の経験が多い銅微粒子・ナノ粒子の合成法の詳細とを用いた低温焼結・高温焼結のためのペースト・インク化について研究室レベルの小規模のものから中規模サイズまでの手法についてこれまでの研究結果を述べるとともに皆さんと議論した
い。また、その配線材料としての利用法ならびに解析法としての加熱その場観察についても触れる。

生体コロイド系における分散、凝集と疾患、医療京都大学 秋吉 一成 先生
生体高分子、細胞が放出するベシクル（エクソソーム）、さらに細胞も含め、生体系には数多くのコロイドが存在している。生体はこれらのコロイドの自己組織化を巧みに制御して、生命を構築、維持している。一方、これらのコロイド分散系の調和が、凝集や脱会合により乱されると、例えばアルツハイマーなどの神経疾患が発病する。本講演
では、生体コロイド系について概説し、その分散、会合制御からバイオ医療応用について言及する。