分散剤について。

質問

私は薬学部に通う大学４年です。友人が勤める会社から分散剤について教えてほしいと言われました。
「現在使っている分散剤があわない。何かちがうものに替えたいのだが、うちの会社には化学のプロがいないので、どうしたらよいのかわからない。」とのことで、界面活性剤、分散剤とはどういうものか、また分散剤として使えるものは何かについて調べています。
質問なのですが

(1)界面活性剤の中から分散剤として使えるものを選ぶにはHLBの値で考えてよいのでしょうか？
(2)「どのような溶媒、溶質にどのような分散剤が適当か」というのはどのように調べたらよいのでしょうか？
(3)どの企業が分散剤を商品として扱っているのでしょうか？

です。(3)については自分でgoogleなどで「分散剤　商品」と検索して探しています。できるだけ多くリストアップしたいので何かよい探し方があれば教えていただきたいのですが…。

回答No.6

noname#160321

なかなか大変な課題を押し付けられましたね。
分散剤と言っても液体・粉体色々あると思います。
私が最初にお答えしたのは液体の構造のお話なのですが、これでは全く暗中模索ですね。
いずれにせよ液体ならポリマー屋さんのＨＰ
固体ならポリマー屋さんとセラミック屋さんのＨＰで「分散剤」が載っているページを片っ端から捜すしか無さそうです。
お役に立たなくて済みません。

お礼

ありがとうございました。
はい。今頃私には大変な課題と気づきました。
私の大学の講義では分散剤については全くふれず、教科書にも分散剤という単語はほとんど出てこなかったので、こんなに多くのことがあるとは思いませんでした。

回答No.5

Bubuca

こんにちは　＃３です。

ビーズミルで微粉砕ですか。わたしは全く見当違いの話をしてしまったようです。

それでは、購入を検討している顧客への粉砕データ提出が主なのか、委託製造なのかもしれませんね。
粉砕に関して詳しくないので一般的なことしか言えませんが、ここで分散剤を検討する必要があるということは再凝集が問題になっているのでしょうか。
現在お使いの分散剤は詳細不明のポリアクリル酸ソーダのようですから、東亞合成に相談して粘度や分子量の違う物をサンプルで貰うとか、界面活性剤を添加してみる、原料の濃度を下げてみる、ローターの回転数を下げてみるなど検討すると何かわかるかもしれません。

また、バッチ式でやっているならば、速度を落として時間を長くするなどもいいかもしれません。温度はどうでしょうね。

連続式でしたら滞留時間を短くして、別な槽で分散剤との混合をしっかりと行って再び戻すなど、工程の変更も併せて検討することもできます。

とりあえず分散剤に注目するというよりは、粉砕に関して調べてみるといいのではないでしょうか。その中で分散剤の役割というのがありますから、それを知れば、もう少し別なアプローチができると思います。

お礼

ありがとうございます。最初の質問が悪かったです。
友人には、東亞合成に相談してみては？と言ってみます。
温度のことは友人に最初に言ってみたのですが、温度は変えたくないそうなのです。

＞原料の濃度を下げてみる、ローターの回転数を下げてみるなど

言ってみます。
バッチ式、連続式は私にはわからないのですが、Bubuca様の仰ること伝えてみようと思います。
できれば粉砕に関しても調べてみようとも思いますが、友人は粉砕について知識はあると思うので、問題の解決には遠回りになってしまうとは思うのですが、先に分散剤について少しでも説明できるように勉強しようと思います（本当は最初に界面活性剤のことがこんなに難しいとは思わず引受けてしまって、かなり焦っています）。

回答No.4

c80s3xxx

結局，固体粒子を分散させるということですね．

>「分散剤とはどのようなものかわかりやすく教えてほしい」

まずはコロイド分散系についての基本的な知識が必要です．コロイド科学の本を一冊は読破してください．
固体粒子は粒子同士が凝集する傾向をもちます．これは粒子間に働く分子間力の問題ですが，細かく分散するとこの問題がより重要になります．凝集がおこらないものが安定な分散系として存在するわけですが，たとえば牛乳は乳脂肪が微分散するために，乳タンパクが重要な役目をもっています．つまり，油滴の表面にくっついた高分子である乳タンパクが，油滴同士の合一を立体障害的に防いでいるわけです．このような効果を保護コロイド効果といいますが，工業的な粒子分散でもこのような効果を狙った高分子分散剤が無数に市販されています．

>「いくつかの分散剤を試したいので候補となりそうなものをリストアップしてほしい」

上記のような高分子系分散剤は低分子の界面活性剤ではどうしても防ぎきれない凝集を防ぐにはきわめて効果的ですが，何を使えばよいかは，現実問題としてはほとんど試行錯誤で探すしかありません．
分散媒が水系か油系かによって，分散剤が溶けるかどうかが変わってくるので，その辺での選別は可能ですが，それ以上は経験と勘です．残念ながら．また，リストアップも何も，メーカーも種類も死ぬほどあるので，メーカーと相談するのが一番でしょう．複数の分散剤を併用すると非常によい結果が得られる場合も珍しくなく，そのような場合まで考えると，一般論的な議論は不可能です．

お礼

ご説明ありがとうございます。
コロイドの本読みます。少し前に、大学の図書館で分散剤の本を探したのですが、分散剤だけの本はなく界面活性剤の本に分散剤のことが少し載っていただけだったので、こんなに大変な事になるとは思っていませんでした。
リストアップは友人に無理そうだと伝えようと思います。
ありがとうございます。

回答No.3

Bubuca

こんばんは

どんなものを何に分散させるか、出来上がりは液体か固形物か、スラリーにしたいのかなどによって選択の範囲は変わるでしょう。液体ならば無色透明がよいのか、特定の色を持つようにしたいのかにもよって使えないものも出てくると思います。
基本的には界面活性剤と溶媒を組み合わせて使用することになると思います。この場合、溶媒も広義の界面活性剤や安定剤として働きます。
かまぼこや塗料などを製造する場合のように機械的な力が必要な場合もあります。
農薬などを作る場合には水で希釈した時の分散性まで考慮しなくてはいけなくなります。
混合後に化学反応を起こしても困ります。

いずれにしてもHLBだけでなく溶媒や分散剤同士の相性、溶解度、比重などを考慮する必要があると思います。製品の分野によっては毒性データや環境への影響も重要です。

「どのような溶媒、溶質にどのような分散剤が適当か」については標準があるわけではなく、配合は企業秘密に近い物がありますので、情報を集めるのは非常に難しいかと思います。例えば「この製品には水をどれくらい入れているのか」なんてことでも絶対に口外しません。
結局、予想を立てて、幅広い条件を設定して、トライアル＆エラーの繰り返しながらデータを集めて絞っていきます。これの蓄積が企業のパワーになるかと思います。

分散剤としては主に界面活性剤を考えればよろしいかと思います。花王やライオンなどのメジャーな企業から総合カタログを取り寄せると、場合によっては相談に乗ってくれるかもしれません。できるだけ多くの溶媒と界面活性剤をリストアップすると言っても、数千種類になってしまうでしょうから、用途や物質を絞らないと、リストアップも無意味になってしまいます。

うまく配合ができたような場合でも、製品の安定性も重要ですから、熱をかけたり振動を与えたりして、分離や沈殿の有無、変色の有無などを試験して、確実な配合にしていかなくてはいけません。
比較的簡単な工業用殺菌剤の配合などでも数千種類は配合試験をしていると考えていいでしょう。そして上手く配合できたものを製品テストにかけて、さらに絞っていきます。１～２年で改良製品がでれば素晴らしいと思います。

もう少し具体的な情報があれば、若干アドバイスできるかもしれませんが、
何を分散してどんな製品を作ろうとしているか、なんて情報を外に出す企業はないでしょうね。

お礼

大変あたたかいご回答ありがとうございます。
その友人の会社はビーズミル、湿式粉砕機、微粉砕機湿式粉砕処理などの産業機械メーカーで、お客さんが顔料などをもってこられ、それを「どれだけ細かくできるか」ということで分散剤を使うようなのです。
お客さんの中には”持ってきた粉体にしたいもの”について一切教えてくれない方もいるようで、そのような場合どのようにしたらよいかに困っているようです。現在使っている分散剤は東亞合成のアロンT40というものだそうですが、東亞合成のホームページを見てもアロンT40というものがみつかりません。そして幾つかの企業のホームページで分散剤の商品リストを見ても、自分にはわからないことが多く無力を感じます。友人が私に求めているものは「分散剤とはどのようなものかわかりやすく教えてほしい」「いくつかの分散剤を試したいので候補となりそうなものをリストアップしてほしい」の二点です。どのように勉強したらこの質問に答えられるでしょうか？

回答No.2

c80s3xxx

分散剤といっても，何を何に分散させるのかによって，ものは偉く違うことがあります．単純に界面活性剤と同義とはとてもいえません．
したがって，使用目的をある程度明らかにしない限り，「かたっぱしから化成品メーカーをあたれば？」というくらいしかいえないと思うのですけどね．

お礼

ありがとうございます。質問が稚拙で大変お恥ずかしいです。
使用目的とは溶質、溶媒が具体的に何かというものがわからなければ分散剤はさがせないということでしょうか？

回答No.1

noname#160321

まず第一に「毒性」があるかどうかが問題になるでしょう。食品会社なら生死問題です。
(2)似た構造のものを選ぶのは鉄則です。
(3)ポリマーを扱っている企業とその子会社、販売会社を徹底的にさらうと、目的としていた分散剤はほとんどぶつかります。
何しろ分散剤は安くなければならないので、ぽりまー屋さんが一番、次は石油類でしょう。
もちろん花王やライオンなどの油脂セッケン企業は細かいところまで調べると良いと思います。

お礼

ありがとうございます！大変勉強になります。　
(2)似た構造をもつとは分散剤を数種類併用して使う時ということなのでしょうか？
あるいは溶質と分散剤が同じ骨格をもっているということなのでしょうか？
私は界面活性剤、分散剤について全く知識がなく、大学でつかっている物理化学、製剤工学の教科書をみて調べています。しかし目的としている内容にはたどり着けず、調べ方に困っています。あと１ヶ月くらいで夏休み終わってしまうのですが、界面活性剤、分散剤についてなにか良い勉強の仕方があれば教えていただけないでしょうか？