微粒子濃厚分散系の分散?凝集評価と実際

摘要

微粒子濃厚分散系は古くからセメント分野やセラミックス分野で良く扱われてきたが，最近ではエレクトロニクス分野やエネルギー分野など幅広い分野においても注目されている.例えば，プリンテッドエレクトロニクス分野では，ITOナノ粒子や銀ナノ粒子のインクやペースト状の分散液が良く用いられるが，それら粒子に対して，超微粒子化と高い分散安定性を兼ね備えることが必要とされている. 一般に，「粒子の分散性」という言葉には，大別して，①微粒子化の程度と，②分散安定性，の二っの意味が含まれているため，評価を行う際にも誤解を生じる場合が少なくない. 例えば，凝集粒子を1次粒子に微粒子化した場合，その微粒子化の程度やそのし易さの程度を「分散性(Dispersibility)」と呼ぶことがある.この「分散性」は1次粒子のメジアン径や粒子径分布，凝集粒子の大きさやその割合，D10， D90などで表現される.したがって，この分散性を評価したい場合には，液中の粒子径分布やそれを反映した比表面積を正確に評価すれば良い.一方，微粒子化された後,スラリー等を調製し，その分散状態が時間の経過に対して変化する速度あるいはその特性を「分散安定性(Dispersion stability) J と呼ぶ（分散安定性の詳しい解説は，ISO/ TR13097 : Guidelines for the characterization of dispersion stabilityをご参照頂きたい）.したがって，評価を行う際には，①分散性=微粒子化の程度を評価する必要があるのか，②分散安定性=分散状態の経時変化速度を評価する必要があるのか，を意識して区別しておく必要がある.本稿では，この二っの評価項目にっいて，粒子濃度が高い分散系を対象に希釈せずそのままの濃度で評価できる手法とその実例を紹介する.