内容紹介

高分子化合物は分子量が高いほど性能はよいが成形は困難という性質がある。この矛盾を解消するために成形後の架橋による高分子化・ゲル化があらゆる分野で行われており、実際に機能性材料を開発するためには、架橋技術は欠かせない要素のひとつである。本書は規範的な技術の発展をとげてきた塗料分野の成果を中心に、架橋剤の性質・反応機構・副反応・架橋結合の性質など必要な基本的知見を体系的にまとめ、他分野でも応用できる知識をもれなく収載した。また、有機溶剤の使用規制により、環境対応型として注目を浴びる水系の架橋について解説を充実させ、基材の再利用のための再分解可能な架橋、あるいは分解・再結合して自己修復する架橋、固定されない架橋なども積極的に取り上げている。製品の性能をより理想的かつ環境にやさしく開発していくうえで欠かせない架橋技術について、基礎的知見をもれなく収載した本書は、入門書としても活用できる一冊である。

目次

第１編　架橋反応の基礎知識
　１　架橋する目的
　２　塗布材の構成
　３　塗布樹脂の分子量
　４　架橋効果
　５　架橋反応に必要な条件
　　５・１　反応速度
　　５・２　官能基間の接触
　６　塗布膜架橋方法
　　６・１　架橋反応系の構成
　　６・２　架橋反応推進手段
　　　６・２・１　１液常温架橋　　　
　　　６・２・２　２（または３3）液常温架橋　　
　　　６・２・３　１液加熱架橋　　
　　　６・２・４　エネルギー線による架橋　　
　７　水系樹脂架橋の特徴　　
　　７・１　水系樹脂の構造と定義
　　７・２　水系樹脂の架橋
　　　７・２・１　低分子添加剤の架橋　　
　　　７・２・２　エマルション樹脂塗膜の架橋　　
　　　７・２・３　ラテックス樹脂塗膜の架橋　　
第２編　架橋反応各論
　８　アミノ樹脂による架橋（主としてメラミン樹脂による架橋）　　
　　８・１　反応機構　　
　　　８・１・１　メラミン樹脂の分解　　
　　　８・１・２　完全アルキル化メラミン樹脂による架橋　　
　　　８・１・３　部分アルキル化メラミン樹脂による架橋　　
　　８・２　ヒドロキシ基以外の官能基との反応　　
　　８・３　塗膜内架橋分布　　
　　８・４　水系での使用
　　　８・４・１　中和剤　　
　　　８・４・２　水溶性　　
　　　８・４・３　相溶性　　
　　　８・４・４　潜在触媒　　
　　　８・４・５　その他　
　　８・５　耐候性　　
　　８・６　耐酸性　　
　　８・７　耐酸性雨性　　
　　８・８　N-メチロールアクリルアミドによるラテックスの架橋　　
　　８・９　尿素樹脂による架橋　　
　９　酸化重合による架橋　　
　　９・１　反応機構　　
　　９・２　ドライヤー　　
　　　９・２・１　一次ドライヤー　　
　　　９・２・２　二次ドライヤー　
　　　９・２・３　対イオン　　
　　　９・２・４　貯蔵安定性　　
　　　９・２・５　コバルトドライヤーの代替　　
　　９・３　感光性化合物の添加効果　　
　　９・４　アルキド樹脂　　
　　　９・４・１　合成法　　
　　　９・４・２　架橋反応　　
　　　９・４・３　反応速度に影響する外的要因　　
　　　９・４・４　着色　　
　　　９・４・５　アルデヒドの発生　　
　　９・５　水系アルキド樹脂の特徴　　
　　　９・５・１　アルキドエマルションの合成　　
　　　９・５・２　水性アルキド樹脂の硬化　　
　　　９・５・３　ドライヤーの添加方法　　
　　　９・５・４　水系の利点　　
　　９・６　アルキド樹脂：アクリル樹脂複合　　
　　９・７　酸化硬化性基を持った水系樹脂　　
　　　９・７・１　酸化硬化型アクリル樹脂　　
　　　９・７・２　酸化硬化型ウレタン樹脂　　
　　　９・７・３　酸化硬化型エポキシ樹脂　　
　　９・８　乾性油脂肪酸以外の基による酸化硬化　　
　　９・９　漆およびカシュー塗料　　
　10　炭素‐炭素二重結合の重合反応　　
　　10・１　エネルギー線照射による重合　　
　　　10・１・１　エネルギー線　　
　　　10・１・２　構成成分　　
　　　10・１・３　二量化をともなう架橋　　
　　　10・１・４　チオール‐エン逐次成長反応による架橋　
　　　10・１・５　水性ＵＶ硬化　　
　　　10・１・６　ＵＶ照射技術のその他改善策　　
　　10・２　レドックス開始剤を主としたラジカル開始剤による架橋　　
　　　10・２・１　不飽和ポリエステル樹脂の架橋（スチレンおよびビニルエーテルとの共重合）　　
　　10・２・２　アリル基による架橋　　　
　11　イソシアナート基による架橋　　
　　11・１　イソシアナート化合物の反応性・特徴　　
　　11・２　反応触媒　　
　　　11・２・１　触媒作用のある化合物　　
　　　11・２・２　ヒドロキシ基と水に対する反応比率を変える触媒　　
　　　11・２・３　水系における触媒使用に関する問題点　　
　　11・３　生成した架橋結合の特性　
　　11・４　各種架橋系の構成　　
　　　11・４・１　２液常乾塗料　　
　　　11・４・２　湿気硬化型１液塗料　　
　　　11・４・３　二酸化炭素を発生しない湿気硬化型塗料　　
　　11・５　湿気の影響　　
　　11・６　水系でのイソシアネート架橋　　
　　　11・６・１　水性樹脂　　
　　　11・６・２　水性イソシアナート架橋剤　　
　　　11・６・３　水系での触媒の使用　　
　　　11・６・４　水系のポットライフ　　
　　　11・６・５　水系塗料での湿度の影響　　
　　　11・６・６　水性２液ウレタン塗料の実用化検討　　
　　11・７　その他反応および反応方法　
　12　ブロックイソシアナート基による架橋　
　　12・１　イソシアナート基再生反応　　
　　12・２　イソシアナート基再生に影響する触媒およびその他の外的因子
　　12・３　バインダーの構成　　
　　　12・３・１　溶剤系　　
　　　12・３・２　水系　　
　　12・４　ブロック剤を発生しない架橋　　
　13　エポキシ基による架橋　　
　　13・１　各種エポキシ基の架橋反応性および触媒　　
　　　13・１・１　脂肪族エポキシ基　　
　　　13・１・２　脂環式エポキシ基　　
　　13・２　エポキシ基の重合　　
　　13・３　エポキシ基の反応制御　　
　　　13・３・１　官能基のブロック
　　　13・３・２　触媒による制御　　
　　13・４　水系でのエポキシ基とアミノ基の架橋反応　　
　　　13・４・１　エポキシ基含有エマルションの架橋　　
　　　13・４・２　エポキシ基含有ラテックスの架橋　　
　　13・５　水系でのエポキシ基とカルボン酸およびヒドロキシ基との架橋反応　　
　　　13・５・１　脂肪族エポキシ基　　
　　　13・５・２　脂環式エポキシ基　　
　　13・６　その他官能基とエポキシ基の反応　　
　　13・７　エポキシ基とチイラン基の違い　　
　　13・８　エポキシ基とオキセタン基の違い　　
　14　シラノール基による架橋　
　　14・１　シラノール架橋の特徴と耐熱・耐候性　　
　　14・２　水溶液中でのアルコキシシリル基の反応　　
　　14・３　水性樹脂へのアルコキシシリル基導入の方法・効果　　
　　　14・３・１　導入方法
　　　14・３・２　架橋による高分子化効果　　
　　　14・３・３　付着性改善および表面改質効果　　
　　14・４　水系での架橋反応コントロール手段　　
　　　14・４・１　アルコキシシリル基の反応性　　
　　　14・４・２　pH調整　　
　　　14・４・３　物理的手段　　
　　14・５　その他シランカップリング剤による変性と効果　　
　　　14・５・１　溶剤系　
　　　14・５・２　水系　　
　　14・６　ゾルゲル反応を利用する架橋　　
　　14・７　ポリシラザンからのセラミックスの合成　　
　　14・８　ヒドロシリル化反応
　15　ヒドラジド基による架橋　　
　　15・１　反応機構　　
　　15・２　架橋剤の選択　　
　　15・３　カルボニル基含有ラテックスの１液常温架橋　　
　　　15・３・１　１液常乾架橋に必要な要素　　
　　　15・３・２　最近の改善報告例　　
　　15・４　各種ラテックス塗膜における架橋例　　
　　　15・４・１　異なるTg，粒子径をもつアクリルラテックスの混合　　
　　　15・４・２　ウレタン樹脂ディスパーション　　
　　　15・４・３　フッ素樹脂-アクリル樹脂ハイブリッドラテックス　　
　　15・５　２液架橋型エマルション　　
　　15・６　アルキド-アクリルハイブリッド樹脂エマルションの安定性および塗膜性能の改善　　
　　15・７　再溶解性塗膜　　
　　　15・７・１　再溶解性塗膜の消失機構　　
　　　15・７・２　プラスチック基材にダメージ与えない脱塗膜方法　　
　　15・８　塗膜に浸透する架橋剤による架橋反応　　
　　　15・８・１　浸透架橋の原理　　
　　　15・８・２　進行速度測定方法　　
　　　15・８・３　浸透架橋成立の条件と各要素の効果　　
　　　15・８・４　適用性
　16　カルボジイミド基による架橋　　
　　16・１　反応機構　　
　　16・２　水系での利用　　
　　　16・２・１　水との反応　　
　　　16・２・２　架橋反応　
　　　16・２・３　水系での実用例　　
　17　オキサゾリン基による架橋　　
　　17・１　反応機構　　
　18　アセトアセチル基による架橋　　
　　18・１　溶剤系での架橋　　
　　　18・１・１　メラミン樹脂による架橋　　
　　　18・１・２　イソシアナートによる架橋　　
　　　18・１・３　マイケル反応による架橋　　
　　　18・１・４　アミンとの反応　　
　　18・２　水系での架橋　　
　　　18・２・１　ラテックス塗膜硬化例　　
　　　18・２・２　水溶性樹脂の耐加水分解対策　
　　　18・２・３　ＡＡＥＭ以外の例　　
　19　アジリジン基による架橋　　
　　19・１　反応機構　　
　　19・２　応用例　　
　　　19・２・１　架橋剤として使用する例　　
　　　19・２・２　アジリジン基をもったポリマー例　
　　19・３　アゼチジン基による架橋　　
　20　ディールス‐アルダー反応による架橋　　
　　20・１　フランとマレイミドの反応　　
　　20・２　応用例　　
　　20・３　フランとイミド以外のディールス‐アルダー反応と応用　　
　21　アセタール基による架橋　　
　22　スピロオルトエステル基による架橋　　
　23　活性エステル基による架橋　　　
　　23・１　ＭＡＧＭＥによる架橋　　
　24　環状カーボネート基による架橋　　
　　24・１　検討例　　
　　24・２　五員環ジチオカーボネート基による架橋　　
　25　イソプロペニル基とヒドロキシ基による架橋　　
　26　アルデヒド基による架橋　　
　27　プロルパギル基による架橋　　
　28　アジド基による架橋　　
　29　エステル化反応による架橋　　
　　29・１　反応機構
　　29・２　実用化検討例
　30　金属による架橋　　
　　30・１　金属の有害性　　
　　30・２　チタンによる架橋　　
　　30・３　その他金属による架橋　　
　31　金属キレートによる架橋　　
　32　イオン結合による架橋　　
　　32・１　金属イオンによる架橋　　
　　32・２　有機イオンによる架橋　　
　33　分子間凝集力による架橋　　
　　33・１　凝集力の強い基による架橋　　
　　　33・１・１　液晶基の効果
　　　33・１．２　水素結合　　
　　33・２　高分子鎖の凝集による架橋　
　34　ＰＯＳＳの凝集力による架橋　　
　　34・１　ＰＯＳＳの特性　　
　　34・２　ＰＯＳＳによるポリマー間の架橋の各種効果　　
　35　架橋点がスライドする架橋　　
　　35・１　包接結合形成による通常の効果　　
　　35・２　スライドする架橋点ができる原理　　
　　35・３　架橋点がスライドする架橋の効果　　
　36　ラジカル反応で再編成できる結合　　

出版社からのメッセージ

本書は改訂版『架橋反応ハンドブック 第2版』（2022年5月刊）を刊行しています。

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