導電性フィラー充填・分散技術と

フィラー分散高分子材料の設計・開発技術

≪フィラーは高分子のどこに入り、 室温時の抵抗を低下、高温時の抵抗を上げ、PTCを発現させるのか≫

【提携セミナー】

主催：サイエンス＆テクノロジー株式会社

受講可能な形式：【ライブ配信】or【アーカイブ配信】のみ​

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

セミナー趣旨

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。

得られる知識

• 導電フィラー分散高分子複合材料
• PTC（Positive Temperature Coefficient）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ラクション

受講対象

フィラー分散高分子、導電性複合材料の研究や開発に関わる方

キーワード

：導電フィラー分散高分子、複合材料、PTC (Positive Temperature Coefficient) 特性 、導電フィラーの複合材料中での分散状況

担当講師

大阪公立大学　学長特別補佐
大学院工学研究科　物質化学生命系専攻　化学バイオ工学分野　高分子化学研究グループ　教授
博士(工学)　堀邊 英夫　氏

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?
1.1 PTC (PTC: Positive Temperature Coefficient) 特性とは?
1.2 複合材料の導電性発現機構
1.3 高分子の種類とPTC特性との関係
1.4 フィラーがCBの場合のPTC特性 – 最適なCBは? –
1.5 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
2.1 ポリマーの結晶化度の評価法
2.2 ポリマーの結晶化度とフィラー分散高分子のPTC特性
2.3 フィラー充填量とポリマーの結晶化度
2.4 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
3.1 溶融後の冷却速度とポリマーの結晶化度
3.2 ポリマーの結晶化度と室温抵抗率
3.3 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
4.1 Ni充填率と複合材料の室温抵抗率
4.2 Ni充填率と複合材料のPTC特性
4.3 高分子とフィラーのインターラクション
4.4 FITモデル

5．ポリマーの分子量と複合材料の導電性
5.1 HDPEの分子量と複合材料の導電性
5.2 PMMAの分子量と複合材料の導電性

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

7．ポリマーブレンド/Niにける常温抵抗率とPTC特性
7.1 HDPE/PMMA/Ni複合材料の電気特性
7.2 HDPE/PVDF-Ni複合材料の電気特性（混練順番を変えて）
7.3 HDPE- Ni/PVDF複合材料の電気特性（混練順番を変えて）
7.4 PVDF/PMMA/Ni複合材料の電気特性

8．複合材料のPTC特性の定量的解析
8.1 パーコーレーション理論における閾値の定義
8.2 ポリマーの体積膨張及び結晶化度を考慮したPTC特性
8.3 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

質疑応答

公開セミナーの次回開催予定

開催日

【ライブ配信】 2024/8/27（火）10:30～16:30
【アーカイブ配信】 2024/9/11（水）まで受付(視聴期間：9/11～9/26）

開催場所

【WEB限定セミナー】※会社やご自宅でご受講下さい。

受講料

定価：本体50,000円＋税5,000円
E-Mail案内登録価格：本体47,500円＋税4,750円

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2名で55,000円 (2名ともE-Mail案内登録必須​／１名あたり定価半額の27,500円)

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1名申込みの場合：受講料( 定価：41,800円／E-mail案内登録価格 39,820円 )

定価：本体38,000円＋税3,800円
E-Mail案内登録価格：本体36,200円＋税3,620円

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配布資料

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備考

※講義中の録音・撮影はご遠慮ください。
※開催日の概ね1週間前を目安に、最少催行人数に達していない場合、セミナーを中止することがございます。

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