2012.12/27 OCTAと難燃化技術

ＯＣＴＡは元東大教授土井正夫先生（以下土井先生）が名古屋大学教授の時にリーダーをされたプロジェクトで開発された高分子シミュレーターである。ＯＣＴＡという名前は、名古屋の市のマークからとられたというから遊び心があります。このＯＣＴＡには、そのほかにＰＡＳＴＡとかＳＵＳＨＩとかいう名前のついたシミュレーターが用意されている。すなわちＯＣＴＡはいくつかのシミュレーターの寄せ集めで、高分子の高次構造、メソフェーズ領域のシミュレーションをシームレスにできる工夫がされている。

ＯＣＴＡの産業界における評価はあまりよくないようですが、これは各種シミュレーションに対するアレルギーのようなものと思います。ＯＣＴＡはフリー版がありＬＩＮＵＸやＷＩＮＤＯＷ環境で使用可能です。オブジェクト指向の簡易言語によるプログラミングが必要になりますが、現在の高分子物理の成果がつまったシミュレーターを無料で利用できると考えるとすごいことです。しかもマニュアルの日本語版は情報が豊富で勉強になります。

ＯＣＴＡについては、高分子材料というものがプロセス依存の大きい材料であることを考慮すると、大変よくできたシミュレーターと思います。すなわちプロセスの影響が少ない高分子材料の現象をシミュレーションするときには結構便利なシミュレーターです。あるいはシミュレーションの結果とプロセスの効果を比較する応用分野にも便利なシミュレーターかもしれません。このような分野に難燃材料の配合設計があり、ＳＵＳＨＩを用いてシミュレーションを行います。ＳＵＳＨＩを用いなくとも、高分子材料のツボに書かれた内容だけでも手作業でシミュレーションできますから、ＳＵＳＨＩを使いこなさなければ、できないというわけではありませんが、唯一χの温度依存性だけはＳＵＳＨＩが便利です。χだけでなく他のパラメーターも計算でき、参考になります。

高分子材料のツボセミナーでも説明していますが、ＳＰ値を使い、高分子や低分子の分散状態を予想することができます。高分子材料の難燃化では、炭化型であれば難燃剤の分散や溶融型であれば低分子あるいは溶融しやすい高分子の分散状態が影響しますのでこの予想は材料設計で有効に活用できます。特にポリマーアロイの難燃化では、ＳＰ値の寄与は大きく、リン系難燃剤の添加量で最大２０％程度変化すこともあります。換言すればＳＵＳＨＩで難燃剤で影響を受けるコストアップを２０％減らすことができる、ということです。

ただし分散の問題はプロセスの影響を受けますので２０％も成果が得られない場合もありますが、相溶の関係をうまく設計しますとこの影響も小さくできます。あるいは、カオス混合を用いますとシミュレーションの結果をうまく再現できる傾向が出てきます。このあたりは書きづらい部分もありますのでお気軽に高分子材料のツボセミナーや誰でもわかる高分子に書かれたアドレスに質問していただければお答えいたします。

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カテゴリー : 高分子