12/19 架橋技術によるポリマーの性能向上と物性・特性改良方法

畠山技術士事務所　所長　技術士（応用理学部門）　　畠山 晶　氏
元富士フイルム（株）

　架橋はポリマーの性質を改良するための基本的技術である。実用的にも多くの製品の接着や耐熱性などの性能を向上させるために有用である。初めに架橋によりポリマーの物性がどのように変化するかを説明する。特にポリマーの場合、架橋によりポリマー物性が改良される場合とされない場合があるので、この差についても説明する。続いて具体的な架橋の形成方法を紹介する。ポリマーの架橋には接着剤の内部を架橋する「層内架橋」と接着剤と被着体を架橋する「層間架橋」の2種類がある。ここでは2つを分けて、形成方法を説明する。3番目にに架橋による接着改良について説明する。層内架橋と層間架橋の接着改良効果は異なるので、それぞれの効果について説明する。

最後に、熱的性質などの接着以外の性能の改良効果について説明する。この講演は、架橋の理論と応用の両方が理解できる内容としたい。受講に当たっては特別な架橋の知識を持たない方にも理解できる内容にしたい。受講者には本講演の内容を利用して、具体的な技術開発に応用していただければと思います。

1．ポリマーの架橋の種類
　1.1 ポリマーの架橋
　1.2 色々な架橋
　1.3 可逆的な架橋
　1.4 再生可能な架橋
　1.5 特別な架橋－スライドリングゲル
　1.6 ポリマー形成後と形成時の架橋

2．ポリマー鎖の動きと 架橋による物性の変化
　2.1 温度とポリマーの変形 
　2.2 ポリマー鎖の動き 
　2.3 ガラス転移温度 
　2.4 ガラス転移温度を決めるもの 
　2.5 自由体積 
　2.6 自由体積を決めるもの 
　2.7 架橋の効果 
　2.8 ガラス状態 
　2.9 ゴム状態 
　2.10 ゲル

3．架橋の形成方法
　3.1 層間架橋と層内架橋
　3.2 硬化
　3.3 架橋剤を用いる方法
　3.4 シランカップリング剤を用いる方法
　3.5 過酸化物を用いる方法
　3.6 紫外線を用いる方法
　3.7 電子線を用いる方法

4．架橋による接着性向上
　4.1 接着の基礎
　4.2 架橋と接着
　4.3 層間架橋の形成とその効果
　4.4 層内架橋の形成とその効果

5．架橋による耐熱性向上
　5.1 硬化による耐熱温度の改良
　5.2 加硫による力学特性の改良
　5.3 金属架橋による耐熱性の改良
　5.4 γ線による耐熱性の改良
　5.5 電子線による耐熱性の改良

6．架橋によるその他の性能向上
　6.1 金属架橋による耐油性の改良
　6.2 スライドリングゲルによる耐傷性の向上
　6.3 金属架橋による形成性の改良
　6.4 金属架橋による透明性の改良

7．まとめ

質疑応答

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