～組成物設計講演録シリーズ 【導電性設計】～

☆ 大好評の「目からウロコシリーズ」の第2弾！　導電性組成物のデタラメと真実をいざ公開！
☆ 配布した38頁のテキストに加えて、図表32点もさらに追加＆加筆！
◎ “やみくも”な配合。大吉が出るまでおみくじを全部引く・・・それはダメです。（本書「日常の現場風景」より）
◎ 本書を読めば、導電性組成物に対する素直な理解が叶い、この分野に残る悪しき因習とも決別できる！

材料技術研究所　技術コンサルタント　技術士[化学部門]　渡辺 聡志　氏

【著者紹介】
低硬度導電性および半導電性安定化シリコーンゴムという技術領域を開拓した技術者として知られる。日米での特許多数。導電性カーボンブラックの設計にも精通し、三菱化学の「3030B」やアセチレン法カーボンブラックの新規開発に参画。それらの豊富な知見は、大成社刊「ポリファイル」誌に“知ってるつもりのカーボンブラック”として１年間(2006.4～2007.3)連載され、大きな反響を喚起した。
また、組成物の導電性測定を妨げる最大要因である接触抵抗を、完全に分離除外できる新測定法「グラフ化法」を提唱し、導入企業は増加中である。電気計測系技術や電波吸収体設計の著作も数多い。
導電性組成物分野において、原材料製造から配合設計、混練加工、電気測定、量子論的理論解析に至る全ての技術要素を、明快に説くことのできる専門家である。
本講演録のもととなった講演では「テキストだけでなく、必要な知識を話してくれたことが良かった」と、受講者の反応を観察しながら、臨機応変に追加・アレンジする生きた講演を展開し好評を博している。質疑応答では、プログラム項目には無かった「グラフ化法」の説明についての要望に、限られた時間の中で簡潔に応えるなど、読み手（聞き手）へ配慮した技術提供に優れた講師である。

　本書籍は2012.3.15 に東京都内で開催された、同名の技術講演会の内容を骨格に据えてあります。その内容に、更に導電性組成物設計者に必要とされる多面的な技術情報を加筆して構成されています。「講演会の再現録」と「導電性組成物の基本的設計技術書」という、ふたつの要素を無理なく融合させた形式を取る書籍となっています。
　本来絶縁性である高分子に対して、その真逆の性質である導電性や静電気非帯電性を付与した組成物は、高付加価値材料として多方面で活躍しています。導電性組成物は、電気制御を可能とする新たな付加価値材料群として、更なる展開が期待されています。
　一方、現実の姿に眼を向ければ、製造現場や開発現場において、さまざまな技術障壁が待ち構えています。たとえば、導電材料が選べない・コンパウンドが分散不良を起こす・物性が毎回安定しない・正確な導電性が測定できない・経時に導電性が低下する・・・等々、具体的な障壁を挙げれば枚挙に暇がありません。
本書は導電性組成物の配合設計歴30年の著者が、実際に自ら配合を行い実証された知見、あるいはマスプロ製造を経て製品化された経緯の中から得られた教訓を中心に、構成されています。観念的な抽象論に染まることのない本書の内容は、製造開発現場において「活きた情報源」としての価値が、十二分に発揮されるものと信じています。

目次

導電性組成物をとりまく、沿革としての諸情報
　　　・導電性組成物に至るまでの足跡　　　・ゴム工業とカーボンブラックの接点　　　・外科手術と導電性ゴム
　　　・その後の導電性組成物　　　・骨董と導電性組成物　　　・講義の前提としての技術情報
　　　・ベンゼンのπ電子　　　・π電子の作用　　　・カーボンブラックの電子顕微鏡写真
　　　・カーボンブラックの内部構造　　　・σ電子入門 　　　・高分子におけるσ電子　　　・日常の現場風景


１枚目　まどいのウロコ　～まずは、あなたを悩ます無責任情報の一掃から～

　1.1 金属粉や導電材料の基本情報に　既に曖昧とウソが　混在する事実
　　　・公開情報の本質　　　・金属粉の表面　　　・金属粉屋さんの立場　　　・一次粒子径という概念
　　　・一次粒子径のひとり歩き　　　・SEM写真と一次粒子径　　　・カーボンブラックに球状体はあるのか
　　　・カーボンブラックの粒度分布　　　・最近の一次粒子径　　　・ストラクチャーの概念
　　　・DBP吸油量の測定方法　　　・クラッシュドDBPストラクチャーの類推　　　・アグリゲートストラクチャー転化率
　　　・半導電領域の安定化　　　・養生の作法　　　・転化率と歪

　1.2 昔の方は信じた導電性組成物理論の数々　明らかな間違いの理由
　　　・古い導電理論　　　・構造連鎖していない組成物　　　・構造連鎖説　以降　　　・日本における構造連鎖論の影

　1.3 カーボンブラックメーカーが販売目的で説く、選択論と混練論のデタラメ
　　　・導電性カーボンブラックと普通のカーボンブラック　　　・トルエン着色透過度の概念
　　　・トルエン溶出不純物　　　・ゴム用カーボンブラックとトルエン着色透過度
　　　・導電性カーボンブラックへの幻想　　　・給食センターと、ままごとセット


２枚目　しぶといウロコ
　　　　　～設計の根幹を成す導電性付与材料を正しく素直に理解する～

　2.1 金属材料を使いこなす技：日本には専業メーカーが無いという現実からの考察
　　　・π電子と金属電子　　　・金属粉専業メーカーの不在　　　・金属粉における水分の影響
　　　・銅と銀　　　・銀の硫化現象

　2.2 炭素材料を使いこなす技：カーボンブラック・黒鉛・備長炭の個性と制御
　　　・導電性カーボンブラックの認識　　　・カーボンブラック単独で得られる導電性能　　　・黒鉛繊維の添加
　　　・液系組成物におけるカーボンブラックの選択　　　・液系設計とコロイド　　　・黒鉛粉の配合技術
　　　・カーボンブラックの黒鉛化　　　・備長炭の特性　　　・備長炭の加工方法
　　　・着色用のカーボンブラック　　　・カーボンナノチューブの選定
　　　・傍流キャリア－n型半導体　　　・傍流キャリア－p型半導体
　　　・傍流キャリア－高極性ポリマーと導電性高分子
　　　・傍流キャリア－帯電防止剤　　　・傍流キャリア－PVD (Physical Vapor Deposition)

　2.3 「CNTを用いた配合検討は即刻中断！」を勧める　５つの論拠
　　　・日本における経緯　　　・変わる潮目　　　・キャリアとしての位置付け　　　・アメリカの特許戦略
　　　・導電性組成物のコスト感覚　　　・安全性への歯切れの悪さ　　　・特異な材料試験の余波
　　　・3種類の基本構造　　　・材料としての総括　　　・日本人気質と材料考


３枚目　しびれるウロコ　～みんな無関心だから、曖昧だらけの導電性測定分野～

　3.1 導電性と絶縁性が　ゴチャマゼの導電測定の現状　更に公的規格の不在
　　　・半導電性組成物への期待　　　・半導電領域測定の現場　　　・導電性測定規格の不在
　　　・ISO規格の捉え方　　　・日本における規格化　　　・測定方法の変更点
　　　・体積抵抗率の概念　　　・導電性組成物における均一性

　3.2 テスター計測と四探針法測定における　怖い・見えない落とし穴
　　　・テスター計測の認識　　　・測定端子の押し圧　　　・四探針法の沿革　　　・ブラックボックス化への警鐘
　　　・四探針法の測定原理　　　・正しい導電性組成物の測定方法

　3.3 貴社のお客様が既に間違っているから、混迷深まる導電性測定の風景
　　　・旧態依然の測定機器　　　・導電性組成物の商取引


４枚目　ウロコの中のウロコ　～組成物設計者飛躍に必要な　視点・論点・サイエンス～

　4.1 オモテに出ないが重要！　導電性組成物が絡む深刻な製品事故解説
　　　・自動車部品の事故例　　　・部品の仕様　　　・劣化の原因　　　・EPDMの炭化
　　　・静電気測定に基因する事故例　　　・原因の追究　　　・静電気の性質
　　　・導電性組成物設計者としての常識

　4.2 キャリアとポリマーの界面を　しつこいほどに考察しよう
　　　・組成部の中の界面　　　・混乱要因としての力学的残存歪　　　・ナノ金属粒子の問題点
　　　・化学的親和の根拠　　　・量子論的電子と古典物理学的電子　　　・官能基の作用

　4.3 均一分散のための配合技術と混練技術　装置とプロセスの科学と制御
　　　・ラボ実験と量産性　　　・マスターバッチ化の背景　　　・界面濡れと分散という概念
　　　・バッチ化の弊害　　　・界面濡れと分散不良の区分　　　・液体成分多量配合によるキャリアの高充填化
　　　・液体吸着と機械的特性　　　・過剰にオイルを配合しない混練法　
　　　・安易なポリマーブレンド　　　・安易なキャリアブレンド　　　・ブレンド発想の土壌
　　　・導電性組成物に似合うポリマー　　　・多充填性に適するポリマー　　　　・分散不良　再考
　　　・顕微鏡写真から判断する分散状態　　　・分散不良と判断する前に　　　　・練り過ぎの検証
　　　・水分の管理　　　・分散の目指すもの　　　・混練装置


５枚目　～締めくくりは　ウロコが取れたあなたに向けた　総括講義～

　5.1 導電性組成物設計に欠かせない視点と洞察力
　　　・理詰めの限界　　　・理論の誘惑　　　・デタラメの実例　　　・技術課題との対峙
　　　・技術課題の判断力　　　・配合設計論と材料情報との距離感　　　・キャリアメーカーの技術
　　　・キャリアメーカーのゴム組成物データ　　　・混練スケールと配合技術　　　　・高機能性組成物の展望
　　　・導電性組成物技術者を育てる技術課題　　　・電波吸収体の設計技術　　　・PTC素子との対話
　　　・長期間の静電気放散性　　　・講義のマトメ　　　・講師の著作紹介　　　・文献紹介


採録　質疑と応答の時間
　　　・・・・・当日の受講生と講師の白熱した時間を忠実再現。さらに今回、より詳しい説明を本書に大幅加筆！

本講演録のために、新たに書き下ろした珠玉のエッセイ！「あと書き・らく書き・ちゅうい書き」
　　　・用語の乱立 考　　　・更に類似用語 考　　　・昔の導電性組成物
　　　・閉塞感の中の導電性配合技術　　　・最後は、寄せ書き、お品書き

講師紹介