高分子架橋反応メカニズムと架橋密度測定

第1部 架橋高分子の基礎

〜反応・構造・評価〜

(2025年8月20日 10:30〜12:30)

　架橋高分子はイオン交換樹脂やヒドロゲルなど、広範囲な分野で使用されている機能性高分子材料である。本講座では、高分子網目構造を形成するためのさまざまな架橋反応を紹介し、架橋反応と得られる架橋構造について解説する。また、架橋形成反応に関する最近の話題についても言及する。

1. 架橋高分子について
2. 架橋反応の分類
   1. 高分子の架橋反応
      1. 化学的架橋
      2. 物理的架橋
3. 縮合系架橋高分子
   1. フェノール樹脂
   2. エポキシ樹脂
   3. アルキド樹脂
4. ウレタン樹脂
5. 付加系架橋高分子
   1. ビニルエステル樹脂
   2. 不飽和ポリエステル樹脂
6. エポキシ樹脂
7. 相互進入網目ポリマー
8. シリコーン樹脂
9. 付加反応タイプ
10. ラジカル反応タイプ
11. SiO2架橋タイプ
12. 架橋ビニルポリマー
13. ヒドロゲル
14. 高吸水性高分子 (SAP)
15. スマートゲル (インテリジェントゲル)
16. 架橋高分子の最近の話題
    1. 自己修復材料
    2. 可動性架橋高分子
    3. 可逆的な架橋と自己修復
    4. 動的結合を利用
• 質疑応答

第2部 FT-IRによる高分子の架橋・硬化挙動解析

(2025年8月20日 13:20〜14:50)

　MOFとは何か、その種類や構造、性質について述べた後に、MOFの一般的な合成法・同定法を紹介します。合成後の一般的な構造解析法、実際に欲しい構造のMOFが得られているかを判断するためのキャラクタリゼーション法の実際や、注意するべき事項などについて触れます。その後、MOFへのガス吸着の基礎や、分離目的に合わせたMOFの設計等について述べ、実験室におけるガス分離実験の方法等についても紹介します。最後に、MOFによるガス分離技術に関する最新のトピックについても触れます。

1. FT-IRの基礎、スペクトルの解析方法
2. 分光装置の概要
3. 樹脂の硬化評価に適したサンプリング方法
4. FT-IRによる硬化樹脂の分析例
   1. エポキシ樹脂
   2. ポリウレタン樹脂の加熱下における時間変化
   3. UV硬化樹脂
5. FTIR-ATR
   1. FTIR-ATRの基礎と原理
   2. FTIR-ATRによる硬化樹脂の分析例
6. ラマン分光
   1. ラマン分光の基礎と原理
   2. コンフォーカル (共焦点) を使った深さ分析
   3. レーザラマンによる硬化樹脂の分析例
• 質疑応答

第3部 パルスNMRによる高分子の硬化度・架橋密度評価

(2025年8月20日 15:00〜16:30)

　パルスNMRでは「分子運動性」の評価を通じて、架橋高分子材料の硬化挙動および架橋構造に関する知見が得られる。本講座では、基礎的な内容に加え、ゴム材料と熱硬化性樹の評価事例について解説する。

1. パルスNMRについて
   1. パルスNMRの測定原理と特徴
   2. 横緩和時間と分子運動性
   3. 多量子コヒーレンス (MQ) 法によるゴムの架橋構造評価
2. 評価事例
   1. ゴム材料
      1. 架橋密度と緩和時間の関係
      2. ゴムパッキンの劣化度評価と寿命予測
      3. MQ法によるゴムの架橋密度の分布解析
      4. MQ法と溶媒膨潤法を用いたフィラー-ゴム相互作用の解析
   2. 熱硬化性樹脂
      1. 架橋構造と分子運動性
      2. 経時測定による硬化挙動の評価
      3. エラストマー入りエポキシ樹脂の架橋構造と相分離構造
      4. 接着剤の不具合解析事例
• 質疑応答