エポキシ樹脂硬化における各種硬化剤の役割と選定

第1部 エポキシ樹脂硬化における各硬化剤の役割と選定

(10:00～11:10)

　エポキシ樹脂硬化物の物性は用いる硬化剤によって大きく左右されるため、それぞれの用途に相応しい樹脂設計は、非常に困難になっている。本セミナーでは、エポキシ樹脂並びにその硬化剤の基礎的な知識を提供する。

1. エポキシ樹脂の用途と特徴
   1. エポキシ樹脂の定義
   2. エポキシ樹脂の歴史
   3. 世界の需要
   4. 他の樹脂系との比較
   5. エポキシ樹脂の特徴
   6. エポキシ樹脂配合の特殊性
2. エポキシ樹脂の分類
   1. エポキシ樹脂の分類
   2. 汎用エポキシ樹脂
   3. 特殊エポキシ樹脂
3. 各種硬化剤の役割
   1. 硬化剤の分類
   2. 各種硬化剤の比較

第2部 酸無水物系エポキシ硬化剤の特徴と高機能化

(11:20～12:30)

　エポキシ樹脂硬化剤として使用される酸無水物の種類と特徴、配合比率や硬化条件の最適化について概説し、耐熱性・耐湿性・不揮発性などの物性改良に取り組んだ実例を紹介する。

1. 酸無水物エポキシ硬化剤の概要
   1. 酸無水物の種類と特徴
   2. 酸無水物の使用方法
   3. 酸無水物を使いこなすポイント
2. エポキシ硬化物性の改良例
   1. 高耐熱・耐湿性液状酸無水物
   2. 不揮発性酸無水物

第3部 フェノール系エポキシ硬化剤システム

(13:10～14:20)

　フェノール系硬化剤を用いたエポキシ樹脂硬化物は、耐熱性・耐加水分解性・耐薬品性等に優れることから古くより電気・電子絶縁材料用途で広く使用され、これまで様々な種類のフェノール系硬化剤が開発されてきた。本講演では、フェノール系硬化剤に関する基礎的な知見から樹脂構造に起因した硬化物の特徴等について解説する。

1. はじめに
2. フェノール系硬化剤の種類と特徴
3. 各種電子材料の技術動向
4. フェノール樹脂硬化系による一般的な耐熱性向上技術の紹介とその課題
5. 耐熱性と相反する特性を両立する分子デザインの開発動向

第4部 アミン硬化剤を使用したエポキシ変性技術

(14:30～15:40)

　エポキシ樹脂製品においてアミン系硬化剤の適用範囲は非常に広いです。ホームセンターで販売されているような一般的なエポキシ接着剤にはアミン系の硬化剤が使用されていますし、航空宇宙関連の用途でもアミン系硬化剤が多く使用されています。アミン系の硬化剤は大きく分けて脂肪族と芳香族に分けられますが脂肪族は室温硬化が可能な事より加熱が出来ない用途で広く使用され、芳香族は耐熱が要求される用途にニーズがあります。また混合を必要としない一液性の製品の多くもアミン系の硬化剤を中心として処方が組まれています。 　本講義は使用されているアプリケーションからアミン系硬化剤の種類と特長を十分理解してもらいエポキシ変性の設計の幅をさらに広げてもらう事を目的として構成しています。

1. アミン系硬化剤の種類
   1. 脂肪族アミン
   2. 芳香族アミン
   3. 潜在性硬化剤
2. エポキシとアミンの反応
3. アミン系硬化剤の適用分野と要求特性
   1. 自動車分野
      1. CFRPマトリックス
         1. 車体用マトリックス
         2. タンク用マトリックス
      2. 自動車用接着剤
         1. 電装部品用接着剤
         2. 車体用構造接着剤
   2. 航空機分野
      1. 機体用CFRPマトリックス
      2. 二次部材用軽量エポキシ
   3. 環境分野
      1. 風力発電ブレード用マトリックス
      2. 風力発電ブレード用接着剤

第5部 熱分解GC-MS及びMALDI-MSによるエポキシ樹脂の硬化反応解析

(15:50～17:00)

　エポキシ樹脂は一旦硬化すると三次元架橋構造を形成して不溶・不融性固体となるため、その解析に適用できる手法は非常に制約される。 　そこで本講では、まず、不溶性架橋高分子にも適用できる熱分解ガスクロマトグラフィー-質量分析法 (GC-MS) の手法を概説し、この方法を用いたエポキシ樹脂の組成分析や硬化反応解析について、具体例を示しながらのべる。また、近年高分子試料の解析にもかなり使用されるようになってきた、マトリックス支援レーザー脱離イオン化質量分析法 (MALD-MS) について、その原理と特徴を説明し、さらにこの方法によるエポキシ樹脂初期硬化反応生成物の解析、および超臨界メタノール分解とMALDI-MSを組み合わせて硬化反応過程を追跡する方法についても紹介する。

1. 熱分解GC-MSによるエポキシ樹脂の組成および硬化反応解析
   1. 熱分解GC-MSのシステム構成
   2. エポキシ樹脂の組成分析
   3. エポキシ樹脂の硬化反応解析
   4. 硬化反応解析における熱分解装置保温加熱の影響
2. MALDI-MSによるエポキシ樹脂の硬化反応解析
   1. MALDI-MSの原理と特徴
   2. 初期硬化反応生成物の解析
   3. 超臨界メタノール分析を組み合わせた中間/最終硬化生成物の解析と硬化反応過程の追跡