通信教育回開講「SP値・HSP値の基礎と応用」

講師

山口大学　名誉教授　大佐々 邦久

講師紹介

■主経歴（就職後）
・名古屋大学助手
・山口大学助教授
・山口大学大学院教授

■専門・得意分野
化学工学
微粒子工学

開講日・受講料

●開講日　2026年2月27日(申込締切　2026年2月20日)
●受講料　(税込み)
　1名　38,500円
　2名同時申込の場合　52,800円
　3名同時申込の場合　59,400円
　4名以上同時申込の場合、1名につき、19,800円

■ 通信教育講座受講の主な流れについて　→

学習プログラム
第１講：「溶解度パラメータ（SP値・HSP値）の基礎，求め方とその利用法」

＜趣旨＞
　化合物のSP値・HSP値は、一般に原子団寄与法で容易に計算でき、専用ソフトもありますが，課題は計算法の違いによる算出値のばらつきです．一方，実測法では、化合物の溶解・膨潤性や、粒子のぬれ性・分散性を測定し、ハンセン球による図解法や拡張ハンセン法による数値解析法で求めますが，やや面倒です．本講では、これら各手法の適用範囲，長所と短所および利用の際の実務上の留意点についてわかりやすく解説します。

＜習得できる知識＞
・SP値・HSP値の基礎と利用法
・原子団寄与法による化合物のSP値・HSP値の推算と適用限界
・化合物，粒子や気体のSP値・HSP値の測定法
・温度の影響

受講対象
高分子・分散系材料の研究・開発に携わる技術者
塗料・接着剤・化粧品・食品・医薬・農薬など、配合設計に関わる方
材料開発の効率化や不具合対策に取り組む研究者

＜プログラム＞
1. SP値・HSP値の基礎と利用法
　1.1 溶解度パラメータと分散系の熱力学
　　1.1.1 溶解度パラメータとギブスエネルギー変化
　　1.1.2 ヒルデブランドの溶解度パラメータと相互作用パラメータ
　　1.1.3 ハンセンのHSP値
　1.2 HSP値の図示化と相互作用距離
　1.3 ハンセン球と相対的エネルギー差
　1.4 HSP値の酸塩基項と交換エネルギー密度

2. 化合物のSP値・HSP値の計算法
　2.1物性定数からの計算
　2.2原子団寄与法による最新の計算法
　　2.2.1フェドーズ法によるSP値の計算
　　2.2.2バンクレベレン・ホフティザー法
　　2.2.3ホイ法
　　2.2.4ステファニス・パナイオトウ法
　　2.2.5 マレロ・ガニ・エネクヴィス
　2.3 ソフトウェアの利用
　2.4 計算法によるHSP値の違い
　2.5 HSP値の数値計算における新しい流れ

3. 化合物・気体のSP値・HSP値の測定法
　3.1 化合物のSP値・HSP値の測定法
　　3.1.1 簡易測定法
　　3.1.2 ハンセン球法とダブルハンセン球法
　　3.1.3 インバースガスクロマトグラフィー法
　　3.1.4 拡張ハンセン法
　3.2 気体のSP値・HSP値の測定法
　3.4 温度と圧力の影響

4. 粒子表面のSP値・HSP値の測定
　4.1 粒子径と測定法の選択指針
　4.2 インバースガスクロマトグラフィー法
　4.3 低磁場パルスNMR法
　4.4 凝集・沈降法
　4.5 接触角法
参　考　文　献
付　表　集
演　習　問　題

第２講：「高分子複合材料の相分離性・分散性の制御と配合設計への応用」

＜趣旨＞
　高分子複合材料では、相分離性の制御が重要な課題です。その現象を熱力学的に理解するための指標として、溶解度パラメータが提案されたともいえます。一方で、工業現場では、こうした相分離挙動を積極的に利用し、多様な機能性材料の開発が進められています。本講では、SP値を用いた複合系の解析手法を基礎から整理し、相分離制御や分散設計に応用する実践的な考え方を紹介します。

＜習得できる知識＞
・混合溶媒の相分離性と応用例
・高分子複合材料の溶解性/相分離性の制御と応用例
・樹脂中におけるフィラー分散性の制御と応用例
・フィラーの表面改質法

＜プログラム＞
1.　混合溶媒/高分子溶液の相分離性の制御と配合設計
　1.1 分散系の不安定性
　　1.1.1 高分子分散系の相分離性
　　1.1.2 粒子分散系の凝集性
　　1.1.3 界面活性剤溶液のミセル化
　1.2 混合溶媒の相分離性の制御と配合設計
　　1.2.1 相図と溶解度曲線
　　1.2.2 相分離性の制御と配合設計例
　1.3 高分子溶液の相分離性の制御と配合設計
　　1.3.1 フローリー・ハギンス理論と相図
　　1.3.2 相分離性の制御と配合設計例
　1.4 ポリマーブレンドの相分離性の制御と配合設計
　　1.4.1 相図と溶解度曲線
　　1.4.2 相分離性の制御と配合設計例

2. ポリマーコンポジットにおける付着性/接着性の制御と配合設計
　2.1 付着と接着の基礎
　2.2 SP値差による評価と制御および配合設計例
　2.3 HSP距離による評価と制御および配合設計例
　2.4 ハンセン球による評価と制御および配合設計例

3. 高分子コンポジットにおける付着性/接着性改善のための表面設計法
　3.1 表面設計の目的と手法
　3.2 物理的・機械的表面設計法
　　3.2.1 酸化法
　　3.2.2 照射法
　　3.2.3 マイクロカプセル法
　　3.2.4 無機物質被覆法
　3.3 化学的表面設計法と界面活性剤の利用
　　3.3.1 界面活性剤の種類
　　3.3.2 HLB値の考え方と求め方
　　3.3.3 界面活性剤の吸着機構と吸着等温線
　　3.3.4 界面活性剤による表面設計例
　3.4 カップリング反応による表面設計法
　3.5 表面グラフト反応による表面設計法

4. 環境・生体関連材料への応用
　4.1 環境関連材料への応用
　　4.1.1グリーン溶媒の選択基準
　　4.1.2 有機トランジスタ製造におけるグリーン溶媒の選択
　　4.1.3 使用済み電線からの高品位銅線の回収
　　4.1.4 アミン化合物を用いた反応誘起相分離法によるCO2の回収技術
　4.2　生体関連材料への応用
　　4.2.1 naked細胞のための生体適合性溶媒の探索
　　4.2.2 皮膚角質層のHSP値の測定と化学的経皮吸収性改善法
　　4.2.3 細胞培養用3Dスキャフィールドにおける混合溶媒の選択
参 考 文 献
演　習　問　題

第３講：「粒子分散液の分散安定化と最新分散剤技術」

＜趣旨＞
　粒子分散液の不安定化要因は複雑で、その制御は容易ではないことから、分散系の難題ともいえます。したがって、用途や環境に応じた安定化設計が不可欠です。本講では、分散系の要となる分散安定化機構を体系的に整理し、特に高分子ブラシによる安定化機構についても触れます。さらに、近年注目されるリビングラジカル重合法に基づく高性能分散剤の開発動向についても紹介し、研究・開発現場で活用できる分散安定化技術の最前線を取り上げます。
＜習得できる知識＞
・静電反発および立体反発安定化機構
・分散剤の働きと選択指針
・攪拌混錬法と分散安定性試験法

＜プログラム＞
1. 粒子分散液の分散安定化機構
　1.1 粒子分散液の調製工程
　1.2 ぬれ/分散化の評価と良溶媒選択
　1.3 粒子間に働く相互作用力と引力エネルギー
　　1.3.1 ファンデルワールス引力エネルギー
　　1.3.2 ハマカー定数と有効ハマカー定数
　　1.3.3 枯渇引力と疎水性引力
　1.4 静電反発安定化機構
　　1.4.1 粒子表面の帯電機構と電気二重層
　　1.4.2 ゼータ電位と測定法
　　1.4.3 静電反発エネルギーとポテンシャルエネルギー曲線
　1.5 高分子分散剤による立体反発安定化機構
　　1.5.1 高分子分散剤の保護作用と立体反発安定化
　　1.5.2 高分子ブラシによる立体反発安定化
　　1.5.3 イオン性高分子量型分散剤と静電立体反発安定化

2. 高分子分散剤の働きと選択指針
　2.1 分散剤の種類と構造設計
　2.2 低分子量分散剤の選択指針
　2.3 高分子量分散剤の選択指針
　　2.3.1 ブロック型とくし型高分子量分散剤の構造設計
　　2.3.2 第三世代高分子量分散剤の開発と応用例
　2.4 分散剤の溶解性/伸張性
　2.5 分散剤の吸着特性と最適添加量
　　2.5.1 分散剤の吸着等温線
　　2.5.2 分散剤の最適添加量と吸着量測定
　2.6 SP値・HSP値を利用した最適分散剤の選択
　　2.6.1 溶媒，分散剤および粒子間のSP値差のバランス
　　2.6.2 ハンセン球を利用した最適分散剤の選択
　　2.6.3 交換エネルギー密度EEDを利用した最適分散剤の選択
　2.7 酸塩基特性を利用した最適分散剤の選択
　　2.7.1 粒子表面の酸塩基特性の測定
　　2.7.2 分散剤の酸塩基特性の測定
　　2.7.3 最適分散剤の選択

3. キャピラリー懸濁液と第二流体の選択
　3.1 第二流体の選択指針
　3.2 キャピラリー懸濁液の応用

4. 粒子分散液の撹拌/混錬法と分散安定性試験法
　4.1 粒子分散液の撹拌/混錬法 51
　4.2 分散剤の一括添加と分割添加
　4.3 粒子分散液の分散安定性試験法
　　4.3.1 湿潤点および流動点
　　4.3.2 凝集・沈降法
　　4.3.3 レオロジー法
　　4.3.4 小角X線散乱法
　　4.3.5 低磁場パルスNMR法
おわりに
参　考　文　献
演　習　問　題