高分子へのフィラーのコンパウンド技術の基礎と応用 配合設計・分散制御・評価技術・実際技術

ポリマー材料との複合化に用いられるフィラーは、近年ではポリマーの特性向上や新機能の付与のための無機・有機化合物として注目されている。フィラーには、球状・板状・繊維状の多様な形状を有する化合物があり、そのサイズも数１０μｍ～数ｎｍの幅広いサイズのものが使用されることから、多様な用途、要求特性に合わせた配合設計・分散技術・成形加工技術を適用させて行くことが求められる。
本セミナーでは、高分子材料におけるフィラーの機能と作用機構、各種フィラーの特徴・機能、分散性制御・コンパウンド技術、評価・解析法、フィラーを用いた高分子材料の材料設計・特性制御技術、ナノコンポジット材料の特徴・機能、ナノコンポジット化による高分子材料の機能付与・特性制御技術、並びに、フィラー充填高分子材料の最近の技術動向について概説する。

１．高分子材料におけるフィラーの作用機構と機能付与
　1.1 高分子材料の特性に及ぼすフィラーの役割と機能
　1.2 フィラー充填高分子材料の特性に及ぼす複合則

２．各種フィラーの特徴、機能と用途
　2.1 酸化物
　2.2 ケイ酸塩
　2.3 炭酸塩
　2.4 水酸化物
　2.5 窒化物
　2.6 炭素類
　2.7 その他

３．フィラーの表面改質と分散性制御、コンパウンド技術
　3.1 表面改質剤の作用機構と使用方法
　3.2 表面処理剤の種類と分散性制御技術
　3.3 その他のフィラーの表面処理技術
　3.4 樹脂／フィラーのコンパウンド技術

４．フィラーの分散状態評価と高次構造解析
　4.1 顕微鏡観察法
　4.2 Ｘ線散乱法
　4.3 ３次元顕微鏡法

５．フィラーを用いた高分子材料の材料設計・機能付与・特性制御技術
　5.1 低燃費タイヤ向け溶液重合法スチレン・ブタジエンゴム系コンパウンド
　5.2 自動車外装用ポリカーボネート系ポリマーアロイ
　5.3 電線被覆材向けポリエチレン系ノンハロゲン難燃材料
　5.4 高周波基板向け硬化型ポリフェニレンエーテル系コンパウンド
　5.5 エポキシ樹脂系高放熱材料

６．ナノコンポジット材料の特徴・機能・製法
　6.1 ナノコンポジット材料の種類、分散状態とその因子
　6.2 ナノコンポジット材料の歴史と用途
　6.3 ナノコンポジット化による特性の向上と機能付与
　6.4 ナノコンポジット材料の製法
　　　・層間挿入法
　　　・ＩｎーＳｉｔｕ法
　　　・その他の方法

７．ナノコンポジット化による高分子材料の機能付与・特性制御技術
　7.1 ポリアミド／モンモリロナイト系ガスバリア性ナノコンポジット材料
　7.2 高周波対応プリント基板用低誘電損失絶縁材料におけるナノコンポジット系難燃化技術
　　　・高速・高周波基板用材料に対する要求特性と技術トレンド
　　　・精密カチオン重合による可溶性硬化型分岐ポリマーの合成
　　　・可溶性硬化型分岐ポリマーによる高周波基板向け低誘電材料の開発
　　　・ナノコンポジット系ノンハロゲン難燃化技術による低誘電フィルム材料の開発

８．フィラー充填高分子材料の最近の技術動向
　8.1 機能性ナノコンポジット材料
　8.2 環境対応型天然物フィラーの種類と応用
　8.3 機能性超分子集合体系コンポジット材料

　　□質疑応答□

川辺高分子研究所 代表、博士（工学）　川辺 正直　氏
元・新日鐵化学(株) 主幹研究員（2024.3まで）

＜学位＞
　博士（工学）、九州大学 総合理工学府
　博士論文題目：Stereoselective living polymerization of styrene derivatives.

＜経歴＞
2024年4月～現在　川辺高分子研究所、代表
2001年4月～2024年3月    新日鐵化学株式会社、機能材料研究所、主幹研究員
    　　　　　　　　新日鉄住金化学株式会社　機能材料研究所　主幹研究員（2012.10.1より）
　　　　　    　　　新日鉄住金化学株式会社　総合研究所　主幹研究員（2014.4.1より）
    　　　　　　　　日鉄ケミカル＆マテリアル株式会社　総合研究所　テーマリーダー（2018.4.1より）
　１．立体規則性が制御されたスチレン系新規機能性ポリマーの合成
　２．ジビニル化合物の精密重合による新規多官能多分岐高分子（ＰＤＶB）の開発
　３．ＰＤＶBを用いた高機能光学材料の開発
　４．高周波基板向け芳香族ビニル系高耐熱・低誘電損失樹脂の開発
　５．樹脂改質剤向け末端官能基変性分岐型高分子の開発
1997年1月～2001年3月    財団法人化学技術戦略推進機構、精密重合集中共同研究体、研究員
　　　　　　　　　　　　　（NEDO、独創的高機能材料創製技術プロジェクト）
　１．スチレン系モノマーの立体規則性リビング重合技術の開発
　２．立体規則性スチレン系ポリマーの高機能化の研究
1993年4月～1996年12月    新日鐵化学株式会社、高分子研究所、研究員
　１．ポリスチレン系ノンハロゲン難燃コンパウンドの開発
1990年12月～1993年3月    新日鐵化学株式会社、商品開発センター、研究員
　１．ＰＣ系コンパウンドの開発
1984年7月～1990年11月    新日本製鐵株式会社、先端技術研究所、化学研究センター、研究員
　１．末端反応性ポリスチレンの合成
　２．液晶性ポリエステルカーボネートの合成・構造・物性
1981年7月～1984年6月    新日鐵化学株式会社、技術室
　１．ポリスチレン製造設備能力増強工事
　２．ポリスチレン製造設備技術検討

＜専門分野＞
　精密重合・高分子合成、
　樹脂改質材・低誘電材料・難燃材料・光学材料・コンパウンド