粒子分散型複合材料と分子充填複合材料 との違いはなんですか？

質問

フィラーコンポジットの日本語訳を調べた所「粒子分散型複合材料」と「粒子充填複合材料」の2つがあります。「分散」と「充填」では何が異なるのでしょうか？
資料を調べましたが、明確な違いがわからず混乱しています。
ご教授お願いいたします。

回答No.1

shota_TK · ベストアンサー

大きな違いはないと考えてよろしいと思います．

フィラーコンポジットでは・・・
固体粒子を扱う場合，粒子は「分散」させる必要はなく，混ぜ込めば適当に分散
します．よって，「粒子充てん」複合材料という言い方をします．

ところが，液体粒子を分散させるようなケース，例えばポリマーアロイのように
異なるプラスチックを液状にしてかき混ぜ，一方を分散相，もう一方を母相にして
から固体のポリマーを得ることがあります．
この場合，粒子を充てんするわけではないので，「粒子分散型」複合材料という
言い方をします．
また，カーボンブラックのように，非常に細かい粒子であって，凝集（粒子が集まって
かたまりになってしまう）が問題になるような場合には，「分散」の方を使います．

現在では，非常に多種多様なフィラーコンポジットが存在しますので，
これらの用語は混同して使用されています．
固体粒子を充てんしたプラスチックの場合には，全く同じと考えていいと思います．
ただし，上記のようないきさつがあるため，材料の組み合わせによっては，
片方の呼称が好んで使われる，ということはあると思います．

具体的な材料の内容がわかれば，もう少し詳しく説明できます．
ちなみにJISでは「充てん（not充填）」の方を使っているようです．
JIS K 7052:1999をご参照下さい．

参考URL：

http://www.jsa.or.jp/

お礼

早速ご回答ありがとうございました。
私が現在取り扱っているフィラーコンポジットはPPとタルク(微粉:2μm程度)からなっております。
「分散と充填のどちらなのか」をよく質問されて困っていました。
この場合『粒子充填複合材料』ととらえてよいのでしょうか。

詳しいご教授をお願いいたします。

回答No.3

shota_TK

No1の者です．たびたびすみません．ちょっと気がついたことがあったので・・・
もしかしたら，粒子の方が弾性率が低い場合に「分散」を使い，
粒子の方が弾性率が高い場合に「充てん」を使っているのかも知れませんね．

ただ，これは学術的に認められている考え方ではないと思います．
複合材料を，幾何学的に捕らえ，「分散相と連続相」と位置づけた場合に，
「粒子分散複合材料」と呼びます．
一方，異質なものを混ぜ込むという思想の場合に「粒子充てん複合材料」と呼びます．
どちらも形式上のことなので，本質的には同じです．

なお，フィラー（filler）の語源であるfillの用語は「満たす」という意味です
ので，「充てん」のニュアンスが近いです．fillerは，充てん材，詰め物などと
訳しますね．フィラーとも言います．粒子充てんの場合，particle filled composites
とか，PP filled with particleなどの表現が一般的と思います．

分散の場合，disperseを使いますね．dispersed phase（分散相）とう言い方は
よくします．「粒子分散複合材料」は強いて言うなら
filler dispersed compositesだと思いますが，
この用語はあまり聞きません．

お礼

shota_TK様　何度もありがとうございました。3段階の説明を頂きわかりました。
つまり、割合の問題なのではないでしょうか？
フィラーがポリマー中に分散するような量ならば分散で、ポリマーに詰込むような量ならば充填と理解しました。
本当にありがとうございました。

回答No.2

shota_TK

No1の者です．
「分散と充填のどちらなのか」と質問された，ということは，
この両者は区別して使用されているんですね？
学術的には，分散と充てんの違いはないと思うのですが，業種によっては
区別して使用しているのかも知れません．

恐らく，分散の方は「メリットの大きい材料を積極的に入れる」という思想で，
充てんの方は「安価なものを入れてコストを下げる」という思想ではないかと
思います．（違うかも知れません）

業界のことはぼくはわからないので，他の方の回答を待ってみて下さい．