溶解度パラメータ(SP値)ポリマーと溶媒一覧データベース

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溶解度パラメータ(SP値)ポリマーと溶媒一覧データベース

今回は、溶解度パラメータ(SP値)ポリマーと溶媒一覧データベース について書きたいと思います。

溶解度パラメータとは

対象となる材料が、どれだけ溶媒を吸収しやすいかを表す指標です。

SP値を分散成分(δD)、極性成分(δP)、水素結合成分(δH)の3成分に分割して示したパラメータがHSP値(Hansen溶解度パラメータ)です。

HSP値は以下の式になります。

HSP値:δ2δD2 + δP2 + δH2

HSP値(δDδPδH)の値は3次元座標で考えられ、対象物質のHSP値と溶媒のHSP値が近いほど、材料に溶媒が溶解しやすいです。

イメージで示すと以下のようになっています。

溶解度パラメータ、SP値の考え方
溶解度パラメータ、SP値の考え方

上記で、対象材料に対して溶媒の溶解度は以下です。

溶解度:溶媒A > 溶媒B > 溶媒C

簡単にいうと、対象材料に対してHPS距離が小さい溶媒ほど溶解度は高くなります。

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溶解度パラメータを理解する必要性

繰り返しになりますが、対象材料の溶解度パラメータと、溶媒の溶解度パラメータの値が近いほど、対象材料はその溶媒を吸収しやすいと言えます。

製品に使われる材料について考えますと、製品の使われる環境を想定した時に、さまざまな溶媒が製品に付着する可能性があります。

製品に雨水がついたり、アルコールで汚れを拭き取ったり、食用油が付着したりなど、考えるとキリがないほど製品にはさまざまな物質(溶媒)が付着する可能性があります。

そんな時、使用される材料と、付着する可能性のある溶媒の溶解度パラメータを知ることが重要になってきます。

○溶解度パラメータを知る重要性

  1. 懸念される溶媒を抽出することができる
  2. テスト時間の短縮

1.懸念される溶媒を抽出することができる

上にも書きましたが、製品に付着する可能性のある物質(溶媒)を気にし出したらキリがありません。

世の中にはさまざまな物質が存在します。

そこで、対象材料に対して溶解度が大きい溶媒について、溶解度パラメータを確認することで、懸念となる溶媒を抽出することができます。

2.テスト時間の短縮

テスト時間も短縮することができます。

対象材料に対して、最も溶解度の大きい溶媒でテストをすることで、対象材料に対して最も溶解した時の材料物性(挙動)変化を評価することができます。

わざわざ大量にある溶媒のテストをする必要がありません。

溶解度パラメータが大きい溶媒は、(溶解という観点においては)対象材料に対しての影響度は小さいです。

(対象材料に対して化学的にアタックするような溶媒は、溶解度とは異なる概念ですので、別途評価が必要と考えます)

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溶解度パラメータ一覧

以下に溶解度パラメータ(SP値)一覧を書きました。

材料SP値
ポリテトラフルオロエチレン6.2
ブチルゴム7.3
ポリエチレン7.9
天然ゴム7.9–8.3
スチレン・ブタジエンゴム8.1–8.5
ポリスチレン8.6–9.7
クロロプレンゴム9.2
ポリメチルメタクリレート9.2
酢酸ビニル9.4
クロロエチレン9.5–9.7
エポキシ樹脂9.7–10.9
ニトロセルロース10.1
テトロン10.7
メタクリレート樹脂10.7
セルロースジアセテート11.4
フェノール樹脂11.5
AS樹脂12.8
溶媒SP値
n-ヘキサン7.3
酢酸ブチル8.5
キシレン8.8
トルエン8.8
酢酸エチル9.0
ベンゼン9.2
ジブチルフタレート9.4
アセトン10.0
イソプロパノール11.5
アセトニトリル11.9
ジメチルホルムアミド12.0
酢酸12.6
エタノール12.7
クレゾール13.3
ギ酸13.5
エチレングリコール14.2
フェノール14.5
メタノール14.5–14.8
23.4
溶解度パラメータ,SP値
溶解度パラメータ,SP値

自動車に使われる薬品の溶解度パラメータについては別の記事でまとめております。

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最後に

今回は、溶解度パラメータ(SP値)ポリマーと溶媒一覧データベース について書きました。

溶解度パラメータ一覧については順次追加していこうと思います。

本記事がみなさんのご参考になれば幸いです。

主に樹脂やゴム材料、材料リサイクルに関してわかりやすくまとめておりますので、皆さんのご参考になれば幸いです。

ゴムや樹脂材料でお困りなことがありましたら気軽にコメントいただければ、分かる範囲でご回答させていただきます。

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