〇金属粉末、カーボンブラック (CB) 、カーボンナノチューブ (CNT) 等、

目的に応じた導電性フィラー分散高分子材料を作製するための複合材料中での

フィラー分散状態の制御や温度に対するPTC (Positive Temperature Coefficient) 特性の

発現メカニズムを定量的解析まで含めて詳細に解説いたします。

導電フィラー分散高分子複合材料の特性と

設計及び開発について

≪金属粉末、カーボンブラック (CB) 、カーボンナノチューブ (CNT)≫

【提携セミナー】

主催：株式会社情報機構

ポリマーに金属粉末、カーボンブラック (CB) 、カーボンナノチューブ (CNT) などの導電フィラーを充填し作製した導電フィラー分散高分子複合材料は、フィラーが複合材料中でネットワーク状に連なり導電パスを形成するため、特異な電気特性を示す。特に結晶性ポリマーからなる導電性複合材料は、温度上昇とともに電気抵抗率が増加する正の抵抗温度係数 (PTC: Positive Temperature Coefficient) 特性を示す。PTC特性を示す材料はその特性から永久ヒューズ、温度センサー、ヒーターなどに応用可能である。導電性複合材料を永久ヒューズに応用する場合、室温抵抗率が低くかつ高温抵抗率が高く、抵抗率の増加が温度に対して急峻である必要がある。この目的に応じた導電性複合材料を作製するためには、PTC特性の発現メカニズムの解明が重要である。

本講演では、フィラーはそもそも高分子のどこに入っているのか、室温時の抵抗を低下させ、一方、高温時の抵抗を上げるというトレードオフの関係を達成するためには、PTC特性の発現はどのような機構で起こるのか、高分子とフィラーのインターラクションについて、懇切に紹介したい。

◆受講後、習得できること

• 導電フィラー分散高分子複合材料
• PTC 特性 – 温度に対する抵抗率変化
• 導電フィラーの複合材料中での分散状況
• PTC特性から見た高分子とフィラーのインターラクション

◆受講対象者

• 高分子、導電性複合材料の研究や開発に関わる方
• 本テーマに興味のある方なら、どなたでも受講可能です。

◆講演中のキーワード

導電性フィラー分散高分子材料、フィラー分散状態、PTC (Positive Temperature Coefficient) 特性、金属粉末、カーボンブラック (CB) 、カーボンナノチューブ (CNT)

担当講師

大阪公立大学大学院　 工学研究科
物質化学生命系専攻　高分子科学研究室
教授　堀邊　英夫　氏

＊ 希望者は講師との名刺交換が可能です

■ご略歴：
1981年4月 京都大学 工学部 合成化学科 入学
1985年3月 京都大学 工学部 合成化学科 卒業
1985年4月 三菱電機 株式会社 入社 (研究員、主任研究員、主席研究員を歴任)
2003年4月 高知工業高等専門学校 物質工学科 助教授
2007年4月 金沢工業大学 バイオ・化学部応用化学科 教授
2013年10月～2022年3月 大阪市立大学 大学院 工学研究科 化学生物系専攻 教授
2014年4月～2017年3月 大阪市立大学 産学官連携推進本部　所長
2017年4月～2018年3月 大阪市立大学 大学院 工学研究科 化学生物系専攻 専攻長
2022年 大阪公立大学大学院工学研究科物質化学生命系専攻 教授 (現在に至る)
2022年4月～2024年3月　大阪公立大学 学長特別補佐

2007年4月 大阪大学 招聘教授 (兼) (現在に至る)
2015年4月～2016年3月 東北大学 客員教授 (兼)
2016年～2022年 兵庫県立大学 客員教授 (兼)
2016年～2019年 大阪工業大学 客員教授 (兼)
2017年 高知工科大学 客員教授 (兼) (現在に至る)
2017年 金沢大学 客員教授 (兼) (現在に至る)
2018年～2022年 東京農工大学 客員教授 (兼)
2021年 東北大学 特任教授 (兼) (現在に至る)
2021年～2022年 広島大学 客員教授 (兼)

■ご専門および得意な分野・研究：
高分子物性

■本テーマ関連学協会でのご活動：
昭和 61年 4月　高分子学会会員（現在に至る）
昭和 61年 4月 応用物理学会会員（現在に至る）
平成 20年 4月 Cat-CVD研究会　実行委員（現在に至る）
平成 21年 6月 第8回Cat-CVD研究会　実行委員長（平成21年6月まで）
平成 22年 4月 応用物理学会　本部第49期人財育成・教育事業委員（平成24年3月まで）
平成 22年 4月 応用物理学会　北陸・信越支部役員（平成24年3月まで）
平成 22年 4月 電気学会　論文委員（現在に至る）
平成22 年　9月 日本放射線化学会　常任理事（現在に至る）
平成24 年　1月 HWCVD International Advisory Committee（現在に至る）
平成24 年 2月 応用物理学会　第51期代議員（平成28年1月まで）
平成24 年10月 International Conference on Hot-Wire Chemical Vapor Deposition International Advisory Committee（現在に至る）
平成26 年 4月 フォトポリマー学会　組織・企画委員（現在に至る）
平成28 年 4月 関西コンバーティングものづくり研究会　会長（現在に至る）
平成28 年 4月 関西ナノテクネットワーク連絡協議会 委員（現在に至る）
平成29 年 4月 近畿化学協会　エレクトロニクス部会幹事（現在に至る）
平成30 年 4月 ラドテック研究会　理事（現在に至る）
平成31 年 4月 大阪工研協会　副部会長（現在に至る）

令和 6 年 4月 プラスチック成形加工学会　関西支部長（現在に至る）
令和 6 年 4月 フォトポリマー懇話会会長（現在に至る）

令和 6 年 4月 大阪公立大学　産官学共同研究会副会長（現在に至る）

セミナープログラム（予定）

1. 導電フィラー分散高分子材料とは?
1. PTC (PTC: Positive Temperature Coefficient) 特性とは?
2. 複合材料の導電性発現機構
3. 高分子の種類とPTC特性との関係
4. フィラーがCBの場合のPTC特性 – 最適なCBは? –
5. フィラーが金属の場合のPTC特性 – 最適な金属は –

2. ポリマーの結晶化度とフィラー分散高分子のPTC特性との関係
1. ポリマーの結晶化度の評価法
2. ポリマーの結晶化度とフィラー分散高分子のPTC特性
3. フィラー充填量とポリマーの結晶化度
4. フィラー充填量とフィラー分散高分子のPTC特性

3. フィラー分散高分子の溶融後の冷却速度の導電性への影響
1. 溶融後の冷却速度とポリマーの結晶化度
2. ポリマーの結晶化度と室温抵抗率
3. ポリマーの結晶化度とPTC特性

4. 結晶性高分子/Ni複合材料のPTC特性
1. Ni充填率と複合材料の室温抵抗率
2. Ni充填率と複合材料のPTC特性
3. 高分子とフィラーのインターラクション
4. FITモデル

5. 非晶性ポリマーと複合材料のPTC特性
1. 非晶性ポリマーにおけるフィラーの分散性 (SEM写真)
2. 非晶性ポリマーにおけるPTC特性

6. ポリマーブレンド/Niにける常温抵抗率とPTC特性
1. HDPE/PMMA/Ni複合材料の電気特性
2. HDPE/PVDF – Ni複合材料の電気特性 (混練順番を変えて)
3. HDPE – Ni/PVDF複合材料の電気特性 (混練順番を変えて)
4. PVDF/PMMA/Ni複合材料の電気特性

7. 複合材料のPTC特性の定量的解析
1. パーコーレーション理論における閾値の定義
2. ポリマーの体積膨張及び結晶化度を考慮したPTC特性
3. 絶縁領域の抵抗率になる温度での複合材料の見かけのフィラー充填率

公開セミナーの次回開催予定

開催日

2025年2月26日（水）　12:30-16:30　※途中、小休憩を挟みます。

開催場所

【会場受講】[東京・大井町]きゅりあん4階第2特別講習室

受講料

1名41,800円(税込、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき30,800円

＊学校法人割引；学生、教員のご参加は受講料50％割引。

備考

●録音・撮影行為は固くお断り致します。
●講義中の携帯電話の使用はご遠慮下さい。
●講義中のパソコン使用は、講義の支障や他の方の迷惑となる場合がありますので、極力お控え下さい。
場合により、使用をお断りすることがございますので、予めご了承下さい。
＊ＰＣ実習講座を除きます。

お申し込み方法

★下のセミナー参加申込ボタンより、必要事項をご記入の上お申し込みください。