架橋剤 硬化剤 書籍
 

 

No.1574
◎樹脂の組成や使われる場所にあった選択基準から、所望の物性を得るための配合量の決め方、
  反応条件設定まで 先進メーカー、ユーザーが書き下ろした実務に必要な『本当のところ』を一挙公開!

教科書ではわからない実践的配合法 全36例収録

架橋剤・硬化剤の選び方・使い方 ノウハウ集

発 刊 2010年10月末   体 裁 B5判357頁(上製本)   定 価 85,000(税抜)

※上製本が絶版につき、オンデマンド版 30,000円(税抜)

■ 本書はこんな疑問、問題点に迫ります
★ 官能基の導入位置、配合条件の設定

◎ 多様な架橋剤の中から、欲しい機能、架橋形式、コストを高次元で満たし、
              かつ、樹脂との反応性が良い組み合わせを探し出すには?

◎ 機能と作業性が最高のバランスを示す配合比を見出すには
                             どのような手順を踏めばよいのか?

◎ 樹脂と均一に混合するための条件設定、粘度調整テクニック!

◎ 架橋はどのように進むのか? 構造はどのように変化するのか?
         多数の図を例示しているので、実務では見えない部分が見えてくる!

◎ 架橋剤を水や樹脂中に含まれる“意図しない官能基”と反応させない工夫!

◎ 『反応を早くさせる、継続させる、止める』 その制御のポイント!

◎ 反応に伴って発生する副生成物、未反応基の制御・除去はどうやるのか?



★ 機能性付与事例

◎ 『光学材料なので耐熱性と弾性を持たせたいが、透明性は維持したい』
  『電子材料に使うので耐熱性に加えて、耐衝撃性と密着性も向上させたい』
            樹脂のユーザーが要求するこんな多機能化を実現するノウハウ!

◎ 『水性架橋させたい』『低温で反応させたい』『刺激の少ない架橋剤を使いたい』
                          そんな現場の声に答える配合事例を満載!
■ 執筆者(敬称略)
大阪府立大学
三菱ガス化学(株)
旭有機材工業(株)
バイエルマテリアルサイエンス(株)
日東紡績(株)
宇部興産(株)
日産化学工業(株)
旭化成ケミカルズ(株)
ナガセケムテックス(株)
協和発酵ケミカル(株)
昭和電工(株)
阪本薬品工業(株)
元 エアープロダクツジャパン(株)
堺化学工業(株)
昭和電工(株)
新日本理化(株)
角岡正弘
上野修一
稲富茂樹
桐原修
竹内実
田中光洋
軍司康弘
朝比奈芳幸
谷岡由男
児玉彩
山上功
田野敬明
千葉康夫
川崎徳明
室伏克己
山中正彦
日油(株)
富士化成工業(株)
マツモトファインケミカル(株)
BASFジャパン(株)
保土谷化学工業(株)
(株)ADEKA
東亞合成(株)
大日本印刷(株)
日東電工(株)
サンビック(株)
東レダウコーニング(株)
サーモフィッシャーサイエンティフィック(株)
(財)化学物質評価研究機構
(株)センテック
東京電力(株)
渡辺恭成
阿部俊彦
橋本隆治
倉久稔
樽本直浩
秋本耕司
岡崎栄一
坂寄勝哉
戸崎裕
瀬川正志
佐川貴志
小松守
仲山和海
中宗憲一
小池晃広
■ 目 次

第1章 架橋システムの種類、反応メカニズムと選択の基準

1.架橋の意義
2.熱可塑性ポリマーと熱硬化性ポリマー
3.熱架橋―塗料の例を中心に
 3-1 架橋反応の分類
 3-2 イソシアナートの利用 
 3-3 エポキシ基の反応
 3-4 アルキド樹脂(変性グリプタル樹脂)
 3-5 アミノ基の利用
 3-6 アルコキシシランユニットによる架橋(有機ー無機ハイブリッド系)
4.光架橋
 4-1 高分子―高分子架橋系
 4-2 高分子―バインダー系光架橋
 4-3 光硬化:オリゴマー−モノマー系の重合
 4-4 表面加工と微細加工

第2章 架橋剤・硬化剤・助剤の選び方・使い方

第1節 耐熱性を付与するには?

[1] 脂環式酸無水物
1.エポキシ樹脂の酸無水物硬化
2.脂環式酸無水物の種類と特徴
 2-1 脂環式酸無水物の種類
 2-2 メチルテトラヒドロ無水フタル酸(Me-THPA)
 2-3 メチルヘキサヒドロ無水フタル酸(Me-HHPA)
 2-4 水素化メチルナジック酸無水物(H-MNA)
3.酸無水物使用時の技術的ポイント
 3-1 配合当量比の最適化
 3-2 吸湿による物性低下と対策

[2] シクロヘキサントリカルボン酸無水物
1.構造・特性
 1-1 構造式・製法、基本特性
 1-2 反応性、特長
2.主要なエポキシ樹脂との反応と硬化物物性
 2-1 反応の順序と硬化方法
  2-1-1 ビスフェノールA型エポキシ樹脂との反応
  2-1-2 核水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂との反応
  2-1-3 シクロヘキセン型エポキシ樹脂との反応
 2-2 エポキシ樹脂との硬化物物性
3.アプリケーション
 3-1 耐熱材料
 3-2 高耐衝撃材料
 3-3 高熱伝導性材料
 3-4 高接着性
 3-5 LED封止材

[3] フェノール樹脂
1.フェノール樹脂の基礎
2.フェノール樹脂の用途
3.フェノール樹脂の硬化方法とその反応機構
 3-1 レゾール樹脂の硬化方法とその反応機構
 3-2 ノボラック樹脂の硬化方法とその反応機構
  3-2-1 メチレンドナーを用いる硬化方法
  3-2-2 エポキシ樹脂による硬化
4.硬化剤としてのフェノール樹脂
5.エポキシ樹脂硬化剤としてのフェノール樹脂
6.半導体封止材料の進歩
7.封止材用フェノール樹脂系エポキシ樹脂硬化剤の動向

[4] イソシアネート・ポリイソシアネート
1.イソシアネート類
2.主剤としてのポリオール
3.耐熱性付与
 3-1 ポリオール
 3-2 熱分解温度の高い結合の導入
 3-3 脂環族イソシアネートとそのポリイソシアネート
 3-4 NOCインデックス
 3-5 その他の助剤・添加剤

第2節 耐水・耐湿性を付与するには?

[1] ポリアリルアミン
1.構造・特性
 1-1 構造式、製法
 1-2 基本特性
 1-3 安全性
 1-4 特長、用途、使い方

[2] イソシアネート、ポリイソシアネート系化合物
1.耐水性・耐湿性付与
 1-1 PURでの問題点
 1-2 耐水性の高い結合の導入
2.脂環族イソシアネートとそのポリイソシアネート
 2-1 水添加MDI
 2-2 ポリイソシアネート硬化剤
3.カルボジイミド系化合物
 3-1 カルボジイミド
 3-2 カルボジイミド系加水分解防止剤・添加剤
 3-3 カルボジイミド系硬化剤・架橋剤


第3節 耐侯性を付与するには?

[1] ドデカメチレンジアミン
1.構造式、製法
2.基本特性
3.特長、用途、使い方
 3-1 主原料として
 3-2 添加剤、架橋剤、硬化剤として

[2] トリグリシジルイソシアヌレート
1.特徴
2.各用途と硬化物物性
 2-1 粉体塗料分野
 2-2 電気電子材料分野

[3] ポリイソシアネート
1.ウレタン結合の耐久性
2.各種ポリイソシアネートとその耐侯性
 2-1 イソシアネートの各種結合
 2-2 耐侯性


第4節 耐薬品性を上げるには?

[1] 脂肪族アミン、芳香族アミン、変性アミン化合物
1.アミン硬化剤の分類
 1-1 脂肪族アミン
  1-1-1 ポリエチレンポリアミン
 1-2 脂環式アミン
  1-2-1 イソホロンジアミン(IPDA)
 1-3 芳香族アミン
  1-3-1 ジアミノジフェニルメタン(DDM)
 1-4 イミダゾール類
 1-5 変性ポリアミン
  1-5-1 アミン−エポキシアダクト(エポキシ化合物の付加反応)
  1-5-2 マンニッヒ反応物
  1-5-3 尿素またはチオ尿素との反応
 1-6 ポリアミドアミン硬化剤の特徴
2.エポキシ樹脂用の各用途別硬化剤の選定
 2-1 用途別の硬化剤の選定
 2-2 非反応性希釈剤の選定
 2-3 各種芳香族アミンの耐薬品性
 2-4 各種希釈剤の耐薬品性
 2-5 第三級アミンの耐薬品性
 2-6 イミダゾールの耐薬品性
 2-7 変性芳香族ポリアミンの耐薬品性
 2-8 マンニッヒ変性脂肪族ポリアミンと変性芳香族ポリアミンの耐有機酸性
 2-9 マンニッヒ変性脂肪族ポリアミンと変性芳香族ポリアミンの耐薬品性

[2] イソシアネート、ポリイソシアネート系化合物
1.耐薬品性向上
 1-1 PURでの問題点
 1-2 架橋密度の増加
2.脂肪族イソシアネートとそのポリイソシアネート
 2-1 ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)系
 2-2 イソホロンジイソシアネート(IPDI)系
3.注目される薬剤
 3-1 スカイドロール
 3-2 日焼け止めローション・牛脂

[3] ダイアセトンアクリルアミド
1.カルボニル/ヒドラジド架橋
 1-1 水性1液常温架橋
 1-2 DAAMの構造と特徴
2.ラテックスへの応用
3.コロイダルディスパージョンへの応用
4.カルボニル/ヒドラジド架橋の効果的な使い方

第5節 硬度・強度を上げるには?

[1] 多官能チオール化合物
1.特徴
 1-1 エポキシとチオールの反応
 1-2 エンとチオールの反応
 1-3 代表的な多官能チオール
2.多官能チオールを用いるエポキシ硬化性の向上
 2-1 基本的な使い方
 2ー2 硬化速度
 2-3 低温硬化性
3.多官能チオールを用いるUV硬化性の向上
 3-1 基本的な使い方
 3-2 アクリレート系モノマーでの硬化
4.その他の特徴
 4-1 エポキシ硬化系
 4-2 UV硬化系

[2] ポリイソシアネート
1.ポリイソシアネートの種類と構造
2.HDIポリイソシアネートとIPDIポリイソシアネートの混合


第6節 可撓性・弾性・柔軟性を付与するには?

[1] エポキシ化合物
1.可撓性付与
 1-1 概要
 1-2 性状
 1-3 硬化物の物性
  1-3-1 酸無水物系硬化剤を用いた硬化物の物性
  1-3-2 アミン系硬化剤を用いた硬化物の物性
2.長鎖脂肪族系エポキシ樹脂による可撓性付与
 2-1 概要
 2-2 性状
 2-3 硬化物の物性
  2-3-1 酸無水物系硬化剤を用いた硬化物の物性
  2-3-2 アミン系硬化剤を用いた硬化物の物性

[2] ポリアミノアミド

[3] 脂肪族酸無水物
1.種類と特徴
 1-1 脂肪族二塩基酸ポリ無水物
 1-2 アルケニル無水コハク酸
 1-3 末端カルボキシル基型化合物
2.可撓性・耐熱性の関係

[4] ポリイソシアネート

[5] 多官能チオール化合物
1.硬化反応
2.チオール化合物の構造
3.酸素阻害フリー
4.衝撃試験
5.動的粘弾性

第7節 接着性・密着性を上げるには?

[1] ポリアミノアミド
1.構成原料,構造,特性
2.種々条件下での付着特性

[2] イソシアネートモノマー
1.イソシアネートモノマーとは
2.イソシアネートモノマーの構造設計と合成
3.イソシアネート基の反応性
4.イソシアネートモノマー及びその付加化合物の諸特性
 4-1 UV硬化性
 4-2 硬化収縮率
 4-3 密着強度
 4-4 破断強度と伸び率
 4-5 貯蔵弾性率
5.ポリマー側鎖に付加した場合の諸特性

[3] イソシアネート、ポリイソシアネート
1.イソシアネートの反応と密着性改良
 1-1 イソシアネートの反応
 1-2 ポリウレタンの密着性
2.具体例
 2-1 PUR接着剤
  2-1-1 イソシアネートを利用した接着剤
  2-1-2 ポリウレタンポリマーを主原料とする接着剤
 2-2 PUR塗料の密着性
  2-2-1 イソシアネートを利用した密着性向上
  2-2-2 PUDの密着性
  2-2-3 その他の因子
3.密着性が不足する例・基材
 3-1 密着不足と改良方法
  3-1-1 ガラスとの密着
  3-1-2 ポリオレフィン系プラスチックへの密着
 3-2 2K−PURの層間剥離の例

[4] 有機ジルコニウム化合物
1.反応性
2.溶剤型塗料用樹脂の架橋
3.水系ジルコニウム化合物による水系樹脂の架橋
 3-1 ポリビニルアルコールの架橋例
 3-2 その他の架橋例

[5] 有機チタン化合物
1.有機チタン化合物の反応性
2.溶剤型塗料用樹脂の架橋
 2-1 有機チタン化合物による架橋
 2-2 インキに対する架橋性能
3.水系チタン化合物による水系樹脂の架橋
 3-1 水系チタン系架橋剤の種類
 3-2 架橋の評価方法
 3-3 ポリビニルアルコール(PVA)と水系チタン化合物を使用した架橋例
 3-4 その他水系樹脂の架橋
4.有機チタン化合物による密着性の付与について

第8節 光架橋での反応感度を上げるには?

[1] アルキルフェノン系
1.光反応
2.種類と特徴
 2-1 ベンゾイン系光重合開始剤
 2-2 ベンジルケタール系光重合開始剤
 2-3 α-ヒドロキシアルキルフェノン系光重合開始剤
 2-4 α-アミノアルキルフェノン系光重合開始剤
 2-5 アルキルフェノン系光重合開始剤の増感反応

[2] ウレタン変性エポキシ樹脂
1.ウレタンプレポリマーの合成
2.スルホニウム塩系の物性
 2-1 スルホニウム塩系の物性
 2-2 機械強度の改良
 2-3 接着力の改良
 2-4 耐衝撃性、耐摩耗性の改良
 2-5 プラスチックスへの密着改良

[3] ビスイミダゾール
1.高感度な光開始系の設計指針
2.365nm光に感光するイミダゾール系光ラジカル発生剤
 2-1 設計
 2-2 レジスト特性評価
 2-3 詳細検討
3.高機能連鎖移動剤
 3-1 基本骨格探索
 3-2 3-Amino-4-methoxy-benzenesulfonyl誘導体の詳細検討及び構造最適化
 3-3 3-Amino-4-methoxy-benzenesulfonyl誘導体の水素供与機構の解明

[4] マレイミド
1.マレイミド化合物の光化学
 1-1 マレイミドとビニルエーテルの交互共重合
 1-2 マレイミドとアクリル系モノマー・オリゴマーの混合系の反応
 1-3 マレイミド単独の反応
 1-4 マレイミド環の置換基による反応性の差異
2.マレイミド配合による反応速度向上

[5] 光塩基(アルカリ)発生剤
1.光塩基発生剤の構造と特徴
 1-1 共有結合型
  1-1-1 オキシムエステル誘導体
  1-1-2 カルバメート誘導体
  1-1-3 クマル酸誘導体
  1-1-4 α‐アミノアセトフェノン誘導体
 1-2 イオン結合型
  1-2-1 4級アンモニウム塩
  1-2-2 ケトプロフェン誘導体
2.光塩基発生剤適用事例
 2-1 感度を上げるには?
 2-2 クマル酸誘導体型光塩基発生剤と感光性ポリイミドへの適用
  2-2-1 光塩基発生剤型感光性ポリイミド
  2-2-2 高感度光塩基発生剤の開発と感光性ポリイミドへの適用


第9節 スコーチ(早期架橋)を防ぐには?

有機過酸化物
1.有機過酸化物の一般的な特性
 1-1 有機過酸化物の特徴と用途
 1-2 有機過酸化物の熱分解特性
 1-3 有機過酸化物から生成するラジカル
2.有機過酸化物架橋
 2-1 有機過酸化物架橋の特徴
 2-2 有機過酸化物架橋剤の選択
 2-3 有機過酸化物架橋剤の分解機構例

第3章 応用事例 〜ユーザーが明かす配合事例〜

第1節 塗料での配合事例
1.イソシアネート架橋のポリウレタン塗料
 1-1 ポリイソシアネート硬化剤 
 1-2 PUR塗料
2.最近の注目されるPUR塗料の配合例
 2-1 溶剤型無架橋ベースコート
 2-2 溶剤型架橋ベースコート
  2-2-1 1液型
  2-2-2 2液型 
 2-3 水性ベースコート
3.今後注目される塗料の配合例

第2節 粘着剤での配合事例
1.粘着剤設計における架橋剤の役割
 1-1 架橋剤配合の目的
 1-2 ゲル分率の測定方法
  1-2-1 測定例1-ゴム系粘着剤
  1-2-2 測定例2-アクリル系粘着剤
  1-2-3 測定例3-アクリル系粘着剤
  1-2-4 測定例4-アクリル系粘着剤
2.各種粘着テープでの配合事例
 2-1 ゴム系粘着剤での配合例
 2-2 アクリル系粘着剤での配合例

第3節 太陽電池封止用樹脂での配合事例

 

第4節 LED封止用樹脂での配合事例
1.シリコ−ンの基礎
2.LED封止用シリコーン
3.封止プロセス
4.今後の展開

第5節 ペーストでの配合事例
1.PUR塗料でのペースト
2.2K−PUR塗料ペースト各種配合例
 2-1 下塗り・シーラー
 2-2 トップコート・ソリッド色
  2-2-1 ポリエステルとアクリルのブレンド
  2-2-2 セミフレキシブルアクリルポリオール
3.2K−PUR の1液化

第6節 自己修復材料での配合事例
1.自己修復材料
2.PUR塗料
 2-1 PUR塗料の概略
3.自己回復PUR塗料の配合例
 3-1 自動車用塗料 〜配合上のポイント〜
 3-2 プラスチック用塗料

第4章 架橋・硬化にまつわる評価法

第1節 FT-IR法による架橋構造の評価
1.原理
 1-1 ピークの波数位置と分子振動
 1-2 ピーク強度と濃度
 1-3 代表的な硬化性樹脂の赤外スペクトル
2.FT-IRで硬化樹脂を分析する手法
 2-1 透過法
 2-2 反射法
 2-3 ATR法
3.FT-IRによる硬化挙動解析の実例
 3-1 エポキシ樹脂の硬化挙動解析
 3-2 加熱透過セルを使用したポリウレタンの硬化挙動解析
 3-3 アクリレート系UV硬化樹脂の反応挙動解析例

第2節 パルスNMRによる架橋密度の評価
1.パルス法NMRの原理
 1-1 緩和時間と分子運動
 1-2 スピン-スピン緩和時間の求め方
2.パルス法NMRによる架橋密度評価例
 2-1 パルス法NMRによる架橋密度評価のメリット
 2-2 スピン-スピン緩和時間と架橋密度の関係

第3節 蛍光測定による硬化度、架橋度の測定・評価
1.蛍光測定の原理
2.装置構成
3.測定例
 3-1 モデル系での照射時間と蛍光増加の関係
 3-2 市販樹脂での相関関係及び運用方法について
 3-3 FT-IRとの相関関係

第4節 硬化度・架橋度分布の測定技術
1.硬度と分布測定
2.架橋密度(弾性率)
3.インデンターによる弾性率および硬度の評価
4.AFMカンチレバーによるインデンテーションから得られる弾性率分布

第5節 DSCによる架橋反応・架橋密度の評価
1.測定原理と得られる情報
 1-1 測定原理
 1-2 得られる情報
2.架橋反応と架橋密度の評価例
 2-1 架橋反応の評価−架橋不足の迅速な評価
 2-2 残留架橋反応熱と残存架橋剤の関係
 2-3 架橋密度の評価

第6節 架橋構造の劣化解析
1.架橋構造の解析
 1-1 ゴム材料における架橋構造
 1-2 熱硬化性樹脂材料における架橋構造
 1-3 熱可塑性樹脂材料における化学構造
2.劣化した高分子材料の架橋構造分析
 2-1 ゴム材料における架橋構造の劣化解析
 2-2 熱硬化性樹脂材料における架橋構造の劣化解析
 2-3 熱可塑性樹脂材料における化学構造の劣化解析


架橋 硬化 反応