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出版物

SP値を“使いこなす”

溶解性パラメーター適用事例集

〜メカニズムと溶解性の評価・計算例等を踏まえて〜

発刊・体裁・価格

→配布用PDFパンフレットを見る

発刊  2007年3月  定価  61,000円 + 税
体裁  B5判 336ページ  ISBN 978‐4‐901677‐71‐4  詳細、申込方法はこちらを参照

 


★溶解性パラメーターって具体的にどんな適用方法があるの?
  逆に適用に向かない場合とは? ⇒状況にあわせた使い方を可能にする!
★塗料/インクジェット/ポリマーブレンド/接着剤/有機無機ハイブリッド/エラストマー等々、様々な材料における適用事例!
★医薬品(薬物の溶解性や溶解度改善方法等)や化粧品(SP値とHLB値の関係等)における適用事例⇒各分野に完全対応!
⇒これまでにない、欲しかった一冊が遂に発刊!!


●界面化学におけるSP値の位置づけ⇒溶解に関わる因子とは?
                          分子量/分子構造との関係とは?
                        ⇒基礎にもしっかり対応!SP値初心者の方もこれ一冊でOK!
●高分子SP値⇒複雑な高分子のSP値考察!
            コポリマーの取扱!
            分子シミュレーションや熱分析等による推算方法!
            計算例の少ない天然食品や食品廃棄物に含まれる機能性高分子や抗酸化性物質の溶解性パラメータ!
●溶解性の測定方法やSP値による溶解性の評価方法!
●SP値の基本的な計算方法や種々の材料に対する計算例!
●主要なSP値の一覧や化粧品・医薬品に用いられる主な化合物のSP値の一 覧なども充実掲載!
★未知試料のSP値決定方法やSP値と環境応力割れ/粘度/表面張力/温度依存性の関係等、よくあるQ&A付き!

執筆者一覧(敬称略)

●松永 利昭(秋田大学) ●倉地 育夫(コニカミノルタビジネステクノロジーズ(株))
●滝嶌 繁樹(広島大学) ●中谷 隆(東亞合成(株))
●小川 俊夫(金沢工業大学) ●森井 真喜人(オムロン(株))
●小林 敏勝(日本ペイント(株)) ●田坂 道久(リケンテクノス(株))
●青柳 岳司(旭化成(株)) ●山本 文子(京都大学)
●田中 信行(群馬大学) ●徳村 忠一(星薬科大学)
●山本 秀樹(関西大学) ●藤堂 浩明(城西大学)
●高尾 道生(元東京インキ(株)) ●杉林 堅次(城西大学)
●青木 雄二(三菱化学(株)) ●堀内 照夫((神奈川大学)
●中村 吉伸(大阪工業大学) ●水谷 潔(大阪府立産業技術総合研究所)
●坂本 渉(名古屋大学) ●鈴木 祥一郎(上村工業(株))

目次


第1章 溶解性パラメーターの原理
1. 界面科学における溶解性パラメータの位置づけ
 1.1 表・界面に働く分子間力の種類と性質
  1.1.1 分子間力―物理結合とは
  1.1.2 分子間力の種類
 1.2 表・界面に関わる諸現象
2. 溶解パラメーター概念の提案とその展開
 2.1 Hildebrandの溶解パラメーター概念
 2.2 非分散力性分子間力を考慮した溶解パラメーター概念への展開
  2.2.1 極性相互作用について
  2.2.2 水素結合性相互作用について
 2.3 溶解性パラメーターの重要性とその限界
3. 溶解に関わるいくつかの因子
 3.1 エントロピー項について〜主として高分子溶液を念頭に〜
 3.2 ミセル形成と可溶化
 3.3 疎水結合について
 3.4 イオン、電荷の影響について 
4. 溶解性パラメーターと分子量、官能基
 4.1 炭素鎖長、分子量と溶解性パラメーター
 4.2 官能基と溶解性パラメーター
  4.2.1 官能基ごとのモル全凝集エネルギー
  4.2.2 分子間引力定数(Attraction Constant method)による整理
  4.2.3 ハンセンパラメーター
  4.2.4 種々の溶解パラメーターの比較
5. 界面科学関連その他の分野における溶解性パラメーターの利用―最近の話題から

第2章 溶解性の測定方法と相平衡計算の基礎
1. 溶解度に関する熱力学の基礎
 1.1 溶解性と溶解度
 1.2 熱力学的相平衡状態
2. 溶解度の測定方法
 2.1 分析法
 2.2 静置法
 2.3 循環法
 2.4 流通法
 2.5 合成法(シンセティック法)
 2.6 添加法
 2.7 ポリマーに対する気体の溶解度の測定法
3. 溶解度の計算方法
 3.1 相平衡の基礎式
  3.1.1 相平衡条件
  3.1.2 相律と自由度
  3.1.3 化学ポテンシャルとフガシティー
 3.2 常圧相平衡条件式
  3.2.1 気液平衡
  3.2.2 液液平衡
  3.2.3 固液平衡
4. 活量係数式
 4.1 活量係数モデルの概要
  4.1.1 活量係数と過剰Gibbsエネルギー
  4.1.2 理想溶液と実在溶液
  4.1.3 正則溶液と無熱溶液
 4.2 主な活量係数式
  4.2.1 Margules式
  4.2.2 van Laar式
  4.2.3 HildebrandとScatchardの正則溶液論
  4.2.4 Flory-Huggins式
  4.2.5 Wilson式
  4.2.6 NRTL (Nonrandam Two Liquid)式
  4.2.7 UNIQUAC (Universal Quasi-Chemical) 式
  4.2.8 UNIFAC (UNIQUAC Functional-group Activity Coefficient) 式
 4.3 活量係数式の適用性の比較

第3章 溶液論的に見た溶解性パラメーター
1. 溶液論の基礎概念
 1.1 理想溶液
 1.2 正則溶液
 1.3 溶解パラメータが適用できない領域
2. 溶解パラメータの求め方
 2.1 溶解パラメータの単位
 2.2 蒸発熱からの求め方
 2.3 官能基のパラメータからの求め方
 2.4 表面張力からの求め方
 2.5 共重合体の溶解性パラメータ
3. 子の溶解性
 3.1 Flory-Hugginsの溶液論
 3.2 ポリマー同士の相溶性
 3.3 結晶性ポリマーの溶解性
 3.4 ポリマーの溶解性パラメータの問題点
 3.5 分子間力の強いポリマー

第4章 固体粉体材料の溶解性パラメーター
1. 固体粉体の溶解性パラメーターとは
2. 懸濁法による粉体表面の溶解性パラメーターの決定
3. アセトン滴定法による粉体表面の溶解性パラメーターの決定
4. 配合設計への適用

第5章 高分子材料の溶解性パラメーター
第1節 高分子材料の溶解性パラメーター
1. 計算・推算方法
 1.1 測定値からの算出
 1.2 原子団寄与法による推算
 1.3 グラフ理論による推算
 1.4 分子シミュレーションによる推算
2. 溶解性パラメータを用いた相溶性の予測
 2.1 χパラメータの予測
  2.1.1 溶解性パラメータからの予測
  2.1.2 分子シミュレーションからの直接的な予測
 2.2 高分子溶液の相溶性予測
 2.3 高分子ブレンドの相溶性予測
 2.4 コポリマーの取り扱い
  2.4.1 ランダムコポリマー
  2.4.2 ブロックコポリマー

第2節 熱分析によるポリマー溶解度の計算・推算方法
1. ポリマー溶解度の算出に必要な熱力学量
 1.1 熱分析
 1.2 熱力学量
  1.2.1 hg
  1.2.2 hx
  1.2.3 hu
2. ポリマー溶解度の算出

第6章 機能性高分子のSP値の計算と溶解性の評価方法
1. Hildebrandの溶解度パラメータの基礎
2. Hildebrandの溶解度パラメータを用いた溶解性評価
3. 機能性高分子の溶解度パラメータの計算例
 3.1 Fedor法による溶解度パラメーターの計算方法
 3.2 Hansenの溶解度パラメーターの計算法
4. Hansenの溶解度パラメータによる溶解性の評価
5. Hildebrandの溶解度パラメータによる機能性高分子の溶解性評価
6. Hansenの溶解度パラメータによる機能性高分子の溶解性評価
7. Δδによる機能性高分子の二成分混合溶液への溶解性の評価
8. 溶解度パラメータの寄与率による機能性高分子の溶解性の評価

第7章 溶解性パラメーター適用事例
第1節 塗料における適用事例
1. 塗料の構成成分と成分間親和性
2. 塗料用樹脂の溶解性パラメーター
3. 塗料用顔料の溶解性パラメーター
4. 溶解性パラメーターの塗料配合への具体的な適用例
 4.1 アセトン滴定法により決定した疎水性顔料のSP値と水性塗料中での分散速度
 4.2 樹脂のSP値と水性塗料における顔料分散性
 4.3 アクリルオリゴマー濃厚溶液の粘度
 4.4 傾斜構造塗膜中でのマトリクス成分樹脂間相分離制御
 4.5 プラスチック素材中への塗料の浸透性制御

第2節 溶解性パラメーターとインクジェットインク
1. インクジェットインクの種類
2. インクジェットインクの要求性能
3. 表面張力と溶解性パラメーター
4. 表面張力と粘度の関係
5. 溶剤のミッシビリテイー(混合性)とインクジェットインク
6. 樹脂の溶解性パラメーターとインクジェットインク
7. 分散剤と溶解性パラメーター
8. 顔料と溶解性パラメーター

第3節 ポリマーブレンドの相溶性における適用事例
1. ポリマーブレンドの相溶性
2. 共重合体ポリマーブレンドの相溶性
3. Miscibility Mapの2、3の例
4. Cパラメータの温度依存性について

第4節 ポリマーコンポジットにおける適用事例
1.粒子充填ポリマーコンポジット
 1. 1 シラン処理層の観察
 1. 2 シランカップリング剤の反応性
 1. 3 均一で平滑なシラン処理層を形成させる条件
2. ポリマーブレンド
 2. 1 ポリマーブレンドの予備混合法
 2. 2 PVC/PVAブレンドのモルフォロジー
 2. 3 第3成分添加の効果

第5節 ゾル-ゲル溶液における適用事例
1. ゾル-ゲル溶液調製の際の出発原料化合物および溶媒の選択
2. ゾル-ゲル溶液の調製
3. ゾル-ゲル溶液中での反応(加水分解・重縮合反応とその制御)
4. 多成分ゾル-ゲル溶液中での反応およびその制御
5. 溶液中での構造と性質の関係

第6節 有機無機ハイブリッドにおける適用事例
1. エチルシリケートとフェノール樹脂のχパラメーター
2. Β-SiC前駆体高分子と炭化物の合成
3. Β-SiC粉末の合成と焼結体の製造
4. 有機-無機ミクロ複合体を原料としたβ-SiC粉末の評価
5. 考察

第7節 接着剤への適用事例
1. 接着のメカニズム
 1.1 接着剤の定義
 1.2 接着のメカニズム
  1.2.1 化学結合説
  1.2.2 分子間力説
  1.2.3 機械的接合説(投錨効果、ファスナー効果)
  1.2.4 相互拡散説(自着)
2. 接着剤の界面化学
 2.1 固体の濡れ
 2.2 臨海表面張力
 2.3 接着の仕事
3. 溶解性パラメータ(SP値:Solubility Parameter)
 3.1 混合とSP値
 3.2 SP値の測定方法
  3.2.1 蒸発熱ΔHより算出する方法
  3.2.2 分子構造より算出する方法
  3.2.3 実測法
  3.2.4 その他
 3.3 接着剤へのSP値の適用
  3.3.1 SP値の適用例
  3.3.2 SP値の適用限界
 3.4 SP値の近似と接着力との関係
4. 接着剤の選定のまとめ

第8節 機構デバイスにおける適用事例
1. 機構デバイスにおける接着加工
2. 接着性の評価
 2.1 接触角と溶解度パラメータ
 2.2 樹脂材料の溶解度パラメータと接着力の評価
3. デバイス素材と充填材料
4. デバイスの耐油性
5. ゴム部品への影響

第9節 エラストマーにおける適用事例〜耐油性判断時の適用事例〜
1. エラストマーの膨潤挙動と溶解度パラメータ
2. エラストマーの耐油性に与える極性基の影響
3. エラストマーの耐油性に与える双極子モーメントの影響
4. エラストマーの柔軟性を維持して耐油性を向上させる手法
5. エラストマーの耐油性に与える結晶性の影響
6. 極性基の導入と柔軟性の関係

第10節 クロマトグラフィーへの溶解性パラメーターの適用
1. クロマトグラフィーにおける溶解性の概念
2 溶解性パラメーターと極性
3. クロマトグラフィーへのSP値の適用事例

第11節 医薬品における適用事例〜溶解性スクリーニングシステム〜
1. 溶解性スクリーニングと医薬品開発
2. 溶解性スクリーニングの実験手法
3. クライテリアについての考え方

第12節 膜粘膜透過性と溶解性パラメータ
1. 薬物の溶解速度
2. 薬物の溶解速度の修飾
 2.1 結晶多形および無晶形固体
 2.2 塩
3. 薬物の生体膜透過性の修飾
 3.1 吸収促進剤
 3.2 リポソーム製剤
 3.3 エマルション
4. 非経口製剤の製剤設計
 4.1 皮膚を介した薬物デリバリー
 4.2 皮膚透過性の改善
 4.3 基剤への影響
4.3.1 経皮薬物送達システム

第13節 化粧品における適用事例
1. 化粧品分野の製剤開発で用いられる各種パラメーター(指標値)の比較
2. 溶解性パラメーターの定義
3. 化粧品分野における溶解性パラメーターの応用
 3.1 化粧品・医薬品に用いられる主な化合物の溶解性パラーメーター
 3.2 油性基材間の相溶性
 3.3 紫外線吸収剤の溶解
 3.4 金属石けんの溶解性パラメーターとその溶存状態
 3.5 金属石けんの非水溶媒中の溶解挙動
  3.5.1 金属石けんの合成法
  3.5.2 金属石けんの非水溶媒中における溶解性
 3.6 乳化剤の選択
  3.6.1 HLB値と機能
  3.6.2 HLB方式
  3.6.3 溶解性パラメーターとHLB値
 3.7 香料の溶解性パラメーターとエマルションの安定性
  3.7.1 エマルションの安定性
  3.7.2 香料成分の溶解性パラメーターとエマルション液滴の安定性
 3.8 顔料の分散
  3.8.1 顔料の性質
  3.8.2 無機粒子の分散性と溶解性パラメーター

第8章 溶解性パラメーターよくあるQ&A

第1節 未知試料の溶解性パラメーターの決定方法とは

第2節 溶解性パラメータと表面張力の関係
1. 分子間力と表面特性
 1.1 分子間力と表面自由エネルギー
 1.2 表面張力と表面自由エネルギーとの関係
2. 接着の仕事
 2.1 固体の表面自由エネルギー
 2.2 表面張力と接着力の関係
  2.2.1 濡れと接着の仕事との相関
  2.2.2 表面張力の接着耐久性への応用
3. 熱力学的観点による接着の最適条件
4. 溶解性パラメータ、SP値と表面張力γの関係

第3節 溶解性パラメータとプラスチックの環境応力割れの相関性について
1. 環境応力割れとは
2. クレイズ、クラック、せん断降伏
3. 溶剤クレイズ発生のメカニズム
4. クレイズ(クラック)発生と溶解性パラメータ
 4.1 表面に発生する溶剤クレイズと溶解性パラメータ(クレイズ発生臨界ひずみと溶解性パラメータ)
 4.2 クラック先端付近に発生するクレイズと溶解性パラメータ(限界ひずみエネルギ解放率と溶解性パラメータ)

第4節 溶解性パラメータとポリマーブレンドの溶融粘度との関係は?
1. 移動因子aTの温度依存性
2. ゼロずり粘度h0のブレンド組成依存性
3. ポリマーブレンド中の絡み合い点間分子量Me

第5節 SP値(溶解度パラメータ)の温度依存性について
1. 計算例(1)
2. 計算例(2)

第6節 水溶性樹脂の分散構造と安定性
1. 分散粒子溶液と高分子電解質の違い
2. 樹脂の分散性に及ぼす中和剤の効果
3. 分散粒子の酸-塩基挙動
 3.1 樹脂の滴定曲線
 3.2 分散液のpHと電導度
 3.3 a0の推定方法−分散粒子モデルと配向率

番号:BC070301

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