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エポキシ樹脂の○○化/機能性の向上
〜耐熱性、強靭化、熱伝導性・絶縁性、耐水性・耐食性、機能の両立性〜
〜複合化、透明性向上・高屈折率化、硬化挙動、硬化不良対策〜
〜難燃化、接着力・密着力、劣化と寿命予測、バイオマス由来〜  
[コードNo.16STM029]

■体裁/ B5判並製本 287ページ
■発行/ 2016年 9月29日 サイエンス&テクノロジー(株)
■定価/ 54,000円(税込価格)
■ISBNコード/ 978-4-86428-141-6

 
さまざまな用途で使用されるエポキシ樹脂。●●化/機能性向上へのヒントとは!?
さらなる高い機能化を目指して、下記の機能へ徹底解説しています。

○耐熱性を向上させる設計 ○シランカップリング剤で耐熱性向上 ○無機フィラーの複合化で耐熱性向上
○エポキシ樹脂の強靭化 ○エポキシ樹脂へのフィラー高充填化・低熱膨張 ○耐水性・耐食性の向上
○機能の両立性とエポキシ樹脂の分子設計とは? ○ハイブリッド・複合化でエポキシ樹脂の機能性向上
○透明性向上、高屈折率化 ○硬化率測定・硬化挙動解析、動的粘弾性測定 ○UV硬化不良対策
○難燃化 ○接着力・密着力の向上 ○耐久性評価と寿命予測法 ○バイオマス由来エポキシ樹脂へ

著者

久保内昌敏東京工業大学
荒尾与史彦東京工業大学
高橋昭雄横浜国立大学
山田保治神奈川大学
岸肇兵庫県立大学
小迫雅裕九州工業大学
石井利昭(株)日立製作所
有田和郎DIC(株)
竹市力豊橋技術科学大学
川口正剛山形大学
榎本航之山形大学
菊地守也山形大学
並木陽一ポリマテック・ジャパン(株)
有光晃二東京理科大学
鈴木弘世(株)ダイセル
西澤仁西澤技術研究所
若林一民エーピーエス リサーチ
鈴木靖昭鈴木接着技術研究所

趣旨

 電子機器・電子部品から自動車用エレクトロニクス部品、化学・環境材料などさまざまな用途で使われるエポキシ樹脂。  昨今の熾烈な開発競争が進む中、ますますの機能性付与や特性改善、●●化への要求は高まるいっぽうで、開発は急務であり、使いこなし方は充分に把握しなければならないでしょう。

 そんな中、今回はエポキシ樹脂の「●●特性の向上」「●●化」といった、「機能」に着目し、エポキシ樹脂をどのように高機能化すればよいか? 特性改善、機能性付与はどのようにできるのか?といった課題に応えるべく、主に「耐熱性」「強靭化」「熱伝導性」「絶縁性」「高充填化」「低熱膨張」「耐水性」「耐食性」「機能の両立性」「ハイブリッド・複合化」「高屈折率化」「透明性」「硬化物性・硬化挙動解析」「動的粘弾性測定」「UV硬化制御・硬化不良対策」「難燃化」「接着力・密着力向上」「耐久性評価と寿命予測」「環境対応バイオマス由来」へと、ふんだんに取り入れました。

 エポキシ樹脂の開発、使いこなし方、考え方、応用へのヒントとなるべく、手元における1冊として、みなさまのお役に立てることを願ってやみません。 (企画担当)

目次

第1章エポキシ樹脂の基礎、硬化剤の選定・使いこなしと硬化メカニズム
1エポキシ樹脂
1.1未硬化エポキシ樹脂とは
1.2エポキシ樹脂硬化物
1.3エポキシ樹脂の硬化反応
2エポキシ樹脂主鎖の化学構造と特徴
2.1ビスフェノールA型エポキシ樹脂
2.2その他のビスフェノール型エポキシ樹脂
2.3臭素化エポキシ樹脂
2.4ノボラック型エポキシ樹脂
2.5その他のエポキシ樹脂(1)
2.6その他のエポキシ樹脂(2)
3エポキシ硬化剤の化学構造と特徴
3.1硬化剤の種類と特徴
3.2ポリアミン硬化剤の化学構造
3.3ポリアミン変性品
3.4酸無水物硬化剤の化学構造
3.5その他の硬化剤
4おわりに
第2章エポキシ樹脂の耐熱性向上
第1節エポキシ樹脂における耐熱性設計とその向上策
1物理的耐熱性
2化学的耐熱性
3高耐熱化
第2節エポキシ樹脂のシランカップリング剤架橋、ハイブリッド化による耐熱性向上
1高分子の耐熱性
1.1耐熱性とは
1.2耐熱性向上の方法
1.2.1物理的耐熱性の向上
1.2.2化学的耐熱性の向上
2エポキシ樹脂の耐熱性向上
2.1耐熱性エポキシ樹脂の分子設計
2.2剛直な分子構造による耐熱性向上
2.3シランカップリング剤による耐熱性向上
2.3.1シランカップリング剤
2.3.2シルセスキオキサン(POSS)
2.3.3シランカップリング剤架橋による耐熱性向上
2.4無機フィラーの複合化による耐熱性向上
2.4.1エポキシ樹脂への無機フィラーの複合化方法
2.4.2エポキシ樹脂−無機フィラーコンポジット
2.4.3エポキシ樹脂−無機フィラーハイブリッド
第3章エポキシ樹脂の強靭化 −改質剤による強靭化メカニズムの違い−
1ゴム添加エポキシ樹脂の強靱化メカニズム
2熱可塑性樹脂添加エポキシ樹脂の強靭化メカニズム
3エポキシ/ブロック共重合体ブレンドの相構造形成と強靭化
第4章フィラー充填によるエポキシ樹脂の機能性向上
第1節ナノコンポジットを用いた高熱伝導性エポキシ絶縁材料
1ナノ・マイクロコンポジットの作製方法
2ナノ・マイクロコンポジットの熱伝導率
3ナノ・マイクロコンポジットの電気絶縁性
3.1絶縁破壊強度
3.2耐部分放電性
3.3耐電気トリー性
4フィラー配向とナノコンポジットのハイブリッド
4.1フィラー電界配向制御
4.2フィラー配向におけるナノコンポジットの効果
第2節フィラー充填によるエポキシ樹脂の熱応力低減化
1半導体封止材
1.1半導体封止材の開発経緯
1.2半導体パッケージの課題とフィラー充填化による改善
1.3半導体封止材の組成と封止プロセス
2フィラーの高充填化技術
2.1フィラー配合量と封止材物性
2.2フィラー粒子径分布の最適化による高充填化
2.3半導体パッケージの高信頼性化
3低熱膨張封止材の車載電気電子機器への応用
3.1電子制御装置への応用
3.2パワーモジュールへの応用
第3節エポキシ樹脂の耐水性・耐食性の向上
1樹脂の耐食性
1.1耐食樹脂に見られる腐食形態
1.2反応速度が速い場合
1.2.1表面反応型
1.2.2腐食層形成型
1.2.3表面反応型および腐食層形成型の寿命予測
1.3拡散浸入が速い場合
1.3.1環境液の透過と物理的劣化
1.3.2全面浸入型
1.3.3全面浸入型の寿命予測
2粒子充填による耐食性能の向上
2.1複合材料の耐食性
2.1.1FRPの耐食性
2.1.2粒子充填樹脂の耐食性
2.2フレーク粒子充填樹脂の耐食性
2.3三角形形状フィラーによる浸入制御
2.4耐食性向上のための機能性粒子の充填効果
第5章機能の両立性とエポキシ樹脂の分子設計
1目的
2エポキシ基濃度・エポキシ基数と諸特性の関係
2.1ガラス転移温度
2.2吸湿率
2.3誘電率
2.4誘電正接
2.5熱膨張率
3構造と化学的耐熱性の関係
4機能を両立するエポキシ樹脂の分子設計例
第6章ハイブリッド・複合化で機能性向上
第1節エポキシ樹脂とポリベンゾオキサジン、ポリイミドとの複合化による機能性向上
1ポリイミドなどのエンプラとの複合化によるエポキシ樹脂の高性能化
2ベンゾオキサジン樹脂との共重合によるエポキシ樹脂の高機能化
3エポキシ、ベンゾオキサジン、フェノール樹脂の三元系
4エポキシ、ベンゾオキサジン二元系の重合温度の低温化
5エポキシとベンゾオキサジンの分子内共重合系
6官能基導入によるエポキシ、ベンゾオキサジン共硬化系の高性能化
第2節ZrO2ナノ微粒子を用いたエポキシ樹脂の高屈折率化
1溶媒置換法を用いた表面処理
2エポキシ樹脂とのハイブリッド化
3表面処理剤フリーハイブリッド化
第7章エポキシ樹脂の硬化物性の把握と硬化速度コントロール
第1節熱硬化型エポキシ樹脂の硬化率測定・硬化挙動解析
1概要
2外部硬化法
2.1特徴
2.2測定手順
2.3注意事項
2.3.1英語表記
2.3.2熱分解の影響
2.3.3ベースライン補正
2.3.4吸熱ピーク
2.3.5複数の発熱ピーク
2.3.6試料中の異物
3内部硬化法
3.1特徴
3.2測定手順
3.3注意事項
3.3.1ベースライン補正
3.3.2温度プログラム
3.3.3面積計算
3.3.4外部硬化法と内部硬化法の結果の相違
3.3.5硬化挙動の表現
3.3.6機種間差
第2節エポキシ樹脂硬化物の動的粘弾性測定データの解釈
1動的粘弾性測定適用の経緯
2測定結果読み取りの注意事項
2.1Tg値読み取り方法の明記
2.2Tg値の意味
2.3試験条件の明記
2.4弾性率の温度依存性
2.5弾性率値の平均
第3節エポキシ樹脂におけるUV硬化制御
1カチオンUV硬化の制御と硬化不良対策
1.1硬化機構と特徴
1.2硬化不良対策
2新規光塩基発生剤の開発とアニオンUV硬化への応用
2.1非イオン性光塩基発生剤の系
2.2イオン性光塩基発生剤の系
3塩基増殖反応による高感度化
3.1塩基増殖剤
3.2アニオンUV硬化への応用
第8章エポキシ樹脂の透明性向上
1脂環式エポキシ樹脂の合成法
2脂環式エポキシ樹脂の種類と性状
3脂環式エポキシ樹脂の反応性と硬化物物性
3.1脂環式エポキシ樹脂の反応性
3.2酸無水物の硬化物物性
3.3熱カチオンの硬化物物性
3.4UVカチオンの硬化物物性
4脂環式エポキシ樹脂の代表的な用途
5LED封止材
5.1LED封止材の変遷
5.2エポキシ樹脂系封止材の高機能化の取り組みと性能評価
第9章エポキシ樹脂の難燃化技術
1高分子の燃焼と難燃機構
2エポキシ樹脂難燃化の実際技術
第10章エポキシ樹脂の接着性とエポキシ樹脂系接着剤の接着力・密着力向上
1エポキシ樹脂系接着剤とは
2エポキシ樹脂系接着剤の設計
3エポキシ樹脂系接着剤のタイプ
4エポキシ樹脂系接着剤の性能
5接着界面の応力緩和を目的にしたエポキシ樹脂の機能化変性
5.1C-NBR変性エポキシ樹脂の調整
5.2新規変性SBRを使用した柔軟性エポキシ樹脂の調整
5.3ウレタンエラストマー変性エポキシ樹脂の調整
5.4ポリサルファイド変性による柔軟性エポキシ樹脂の調整
5.5強靭化エポキシ樹脂系接着剤の調整
5.6コアセルゴム粒子による柔軟エポキシ樹脂の調整
6接着促進剤による接着性の向上技術
6.1シランカップリング剤による接着性の向上
6.2有機チタン系カップリング剤による接着性の向上
第11章エポキシ樹脂の耐久性評価と寿命予測法
1エポキシ樹脂の劣化について
1.1光(紫外線)による劣化
1.2熱による劣化
1.3水分および薬品による劣化
2アレニウスの式に基づいた温度による劣化および耐久性評価法
2.1化学反応速度式と反応次数
2.2濃度と反応速度および残存率との関係
2.3材料の寿命の決定法
2.4反応速度定数と温度との関係
2.5アレニウス式を用いた寿命推定法
3アイリングモデルによるストレス、湿度負荷および水浸漬条件下の耐久性加速試験と寿命推定法
3.1アイリングの式を用いた寿命推定法
3.2アイリング式を用いた湿度に対する耐久性評価法
3.3Sustained Load Test
第12章環境対応バイオマス由来エポキシ樹脂と機能性向上
1モデル反応
2爆砕リグニン系エポキシ樹脂
3リグノフェノール系エポキシ樹脂
4麦わらリグニン系エポキシ樹脂
5リグニン系エポキシ樹脂の応用



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