実践! 高分子架橋の基礎

高分子 (ポリマー) 材料はプラスチック、フィルム、繊維、ゴムなどとして広く使われているだけでなく、塗料、接着剤、表面加工材料として重要である。 　さらにエレクトロニクス分野などでは情報記録用部材などで、今や不可欠な材料になっている。 高分子材料を実用的に利用する段階では、物性を向上させるために、架橋反応が広く利用されている。 　しかしながら、高分子科学の範囲が広いことや大学の講義時間が不足していることから、実用的に重要な架橋反応までを学ぶ機会が少ないのが実情である。 　このセミナーでは架橋反応による高分子物性の変化とその実用的な意義の観点から解説する。

1. 高分子の架橋を理解する上で重要な基礎物性についての解説
2. 熱可塑性高分子と熱硬化性高分子に用いられる高分子の特徴
3. 熱架橋反応および光架橋反応の基礎
4. フォトレジスト、UV硬化など先端技術に利用される架橋反応

など、架橋反応をどのように利用するかを中心に紹介する。

1. はじめに －高分子の架橋反応の意義－
2. 高分子物性の基礎
   • 繊維
   • プラスチック
   • ゴム
   • 塗料
   • 接着剤への応用
   1. 高分子の分子量と物性の発現
   2. 高分子の分子間力と物性変化
   3. 結晶性高分子と無定形高分子の固体物性と熱的変化
   4. 架橋と高分子物性
   5. 高分子材料の実用化と基礎物性
3. 熱可塑性高分子と熱硬化性高分子の特徴
   1. 熱可塑性高分子
   2. 熱硬化性高分子
   3. 架橋と弾性体
4. 熱を利用する架橋反応
   • 塗料および接着剤で利用される架橋系を中心に
   1. イソシアナート基
   2. エポキシ基
   3. 二重結合
   4. アミノ基
   5. ケイ素化合物
      • シラノール基
      • アルコキシシリル基など
   6. 水系および粉体系架橋システム
5. 高分子の耐熱性と熱 (酸化) 分解
   1. 高分子の構造と熱分解
   2. 高分子の耐熱性
   3. 熱酸化分解
6. 可逆的な架橋と分解反応
   • 自己修復型高分子
   1. アルコキシアミノ基の反応 (TEMPOの利用)
   2. ディールスーアルダー反応
7. 光を利用する架橋反応
   1. 有機光化学の基礎
      1. 光の特徴と光源
      2. 光の吸収と量子収率
      3. 基底状態と励起状態
      4. 蛍光とりん光
      5. ケトンの光反応
      6. エネルギー移動
   2. 高分子の光化学
      1. 高分子固体光化学の特徴:反応の不均一性と反応基の動き
      2. 光重合、光架橋、光分解、側基の光化学的変換とその意義
   3. 光架橋反応の基礎
      1. 光二量化
      2. アジド基
   4. 感光性高分子およびフォトレジスト
      • 印刷製版材料および半導体集積回路製作材料などでの活用)
      1. 光二量化
      2. ジアゾニウム塩
      3. 溶解阻止型フォトレジスト
      4. 化学増幅型レジスト
   5. UV硬化技術
      • 表面加工技術
      • ナノインプリント
      1. UVラジカル硬化
      2. UVカチオン硬化 (光ゾルーゲル硬化:無機材料の光硬化)
      3. UVアニオン硬化
   6. リワーク型高分子:光架橋と熱分解の利用
8. おわりに: 架橋反応の今後の展望

• 質疑応答