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フッ素樹脂の最新動向    
Current Research Trends of Fluoropolymers
[コードNo.2013T897]

※ 本書籍はご試読頂けません ※

■監修/ 澤田英夫
■体裁/ B5判 229ページ
■発行/ 2013年4月4日 (株)シーエムシー出版
■定価/ 69,120円(税込価格)
■ISBNコード/ 978-4-7813-0795-4

 
★耐熱性、耐候性、耐薬品性、難燃性、摺動性、絶縁性、非粘着性など優れた特性を有するフッ素樹脂!
★合成などの開発動向、多方面で進む用途展開、そしてリサイクル技術や生分解性まで、フッ素樹脂の最新動向を完全網羅!
★コーティングやライニングで、撥水・撥油、耐食、帯電防止などの表面処理を!

キーワード

含フッ素ポリマー / フッ素テロマー / フルオロアルキル基 / 撥水・撥油 / 微細加工 / 分離・分析 / リサイクル / 生分解性 / コーティング / ライニング / ファブリック / 粉体塗料 / フッ素オイル / 粘着テープ / ハイブリッド電気自動車 / リチウムイオン電池 / 燃料電池 / PTFE / PVDF / PFA / FEP / ETFE

刊行にあたって

 1930年代に米国デュポン社により開発されたポリテトラフルオロエチレンに代表されるフッ素ポリマーは、現在の化学産業の発展に大いに貢献し、我々の生活の利便性を向上させている。これら一連のフッ素ポリマーの中でも、同じデュポン社により1960年代に開発されたスルホ基を有するフッ素樹脂イオン交換膜 (Nafion®)は食塩電解用イオン交換膜としての使用が可能となったものの、この膜のみでは電流効率が低く実用上問題があった。そこで、1970年代に国内のフッ素メーカによりカルボキシル基をイオン交換基とするフッ素系イオン交換膜ポリマーが世界で初めて合成され、現在ではベースポリマーをスルホ基を有するフッ素系イオン交換膜とし、陰極側にカルボキシル基を有するフッ素系ポリマー膜を配したイオン交換膜が主体となっており、世界に先駆けて水銀を使わないイオン交換膜法による苛性ソーダ製造技術を国内で開発させた点は特筆に値すべきである。最近においては Nafion®さらには国内で開発されたフッ素系高分子膜:Flemion®、Aciplex®などはまた、固体高分子型燃料電池へ展開されており、今後、フッ素ポリマーのますますの発展が大いに期待されている。
 このように飛躍的な市場展開が図られているフッ素樹脂ではあるが、1999年にポリテトラフルオロエチレン製造時に使用されているペルフルオロオクタン酸(PFOA)さらにはペルフルオロオクタンスルホン酸(PFOS)は難分解性で、残留性や生物蓄積性が指摘されるようになった。さらに、フッ素樹脂は炭化水素系樹脂と異なり、耐熱性、耐薬品性などに優れているため、リサイクル技術開発が困難であるなどの問題が指摘されてきており、特に不用となったフッ素樹脂は年々増加している状況にある。従って、我々の生活に密着した材料であるフッ素樹脂は、今後、安全性、さらには環境に配慮した材料設計が必要であり、これら材料設計に基づいて開発された材料の新たなる機能創成が重要となる。そこで、本書では、このような内容に関連したフッ素樹脂の最新の動向にフォーカスを合わせ各章が構成されている。具体的にはフッ素樹脂の合成を含めた最新の開発動向さらにはその応用展開がそれぞれ明確に述べられている。特に本書ではフッ素樹脂の分解・再資源化(リサイクル)さらには生分解性にも言及しており、これらの項目を含め読者の皆様に有意義な情報を数多く提供できるものと確信している。

2013年4月
澤田英夫

著者一覧

澤田英夫弘前大学大学院 理工学研究科 教授
成田正埼玉工業大学 大学院工学研究科 応用化学専攻 名誉教授
吉田正人島根大学 医学部 教授
飯塚真理島根大学 医学部 教務職員
齋藤禎也弘前大学大学院 理工学研究科
井戸向さつき弘前大学大学院 理工学研究科
矢嶋尊大陽日酸(株) 開発・エンジニアリング本部 山梨研究所 材料研究室 ナノカーボン材料PJ 用途開発グループリーダー
増田祥旭硝子(株) 化学品カンパニー 技術統括本部 開発部 主幹
大島明博大阪大学 産業科学研究所 特任准教授
稲木信介東京工業大学 大学院総合理工学研究科 講師
淵上寿雄東京工業大学 大学院理工学研究科 特命教授
白川大祐旭硝子(株) 化学品カンパニー 戦略企画室 技術企画Gr. 主幹
石関健二旭硝子(株) 化学品カンパニー 事業統括本部 開発部 主幹
森田正道ダイキン工業(株) 化学研究開発センター 主任研究員
井田政宏ニチアス(株) 工業製品事業本部 配管・機器部品技術開発部 ふっ素製品技術開発課 課長
中島陽司旭硝子(株) 中央研究所 ガラス化学境界領域技術G 分析科学技術F 主席研究員
堀久男神奈川大学 理学部 化学科 教授
藤森厚裕埼玉大学 大学院理工学研究科 物質科学部門 准教授
清水道晃日立電線(株) 電機・自動車部品事業本部 自動車部品事業部 技術部 部長
佐久間充康(株)クレハ・バッテリー・マテリアルズ・ジャパン 電池材料技術センター 技術チームリーダー
三宅直人旭化成イーマテリアルズ(株) 新事業開発総部 燃料電池材料事業推進部 部長
白鳥世明慶應義塾大学 理工学部 物理情報工学科 准教授
中西智昭日本フッソ工業(株) 営業技術部
佐藤勝之ユニマテック(株) 技術部 技術部副部長 兼 技術二課長
森澤義富旭硝子(株) 中央研究所 特別研究員
大久保篤中興化成工業(株) 開発本部 基礎技術開発部 部長
道本忠憲日東電工(株) 基盤機能材料事業部門 構造材料事業部 開発部 耐熱グループ長

目   次

【開発動向】
第1章重付加反応による新しいタイプのフッ素ポリマーの合成 成田正
1はじめに
2ラジカル重付加反応による新しいタイプのフッ素ポリマーの合成
3アニオン重付加反応による新しいタイプのフッ素ポリマーの合成
4おわりに
第2章新規含フッ素テロマーの合成:フルオロアルキル基含有スチレンダイマー類の合成と性質 吉田正人、飯塚真理
1はじめに
2フルオロアルキル基含有スチレンダイマー類の合成と性質
第3章含フッ素オリゴマー/無機ナノコンポジット類の開発とその機能発現 齋藤禎也、井戸向さつき、澤田英夫
1はじめに
2フルオロアルキル基含有オリゴマー/シリカナノコンポジット類の調製と機能発現
3フルオロアルキル基含有オリゴマー/炭酸カルシウムナノコンポジット類の調製と耐熱性
4おわりに
第4章高配向カーボンナノチューブを用いた導電性フッ素樹脂の作製技術  矢嶋尊
1はじめに
2樹脂添加材としての高配向CNTの特徴
3導電性樹脂作製に適した加工法とは
4導電性フッ素樹脂の作製プロセス(概略)
4.1第1工程;CNT分散液作製工程
4.2第2工程;溶媒のエタノール転換工程
4.3第3工程;フッ素樹脂の添加・混合工程
4.4第4工程;超臨界炭酸処理工程
4.5第5工程;乾燥・粉末回収工程
5CNT分散液作製(第1工程詳細)
6溶媒のエタノール転換工程(第2、3工程詳細)
7超臨界炭酸処理(第4、5工程詳細)
8混合スラリーの乾燥・回収(第6工程詳細)
9導電性フッ素樹脂の性能評価
10導電性ICトレイの作製
11まとめ
第5章流れ性、塗膜物性を向上した粉体塗料用フッ素樹脂 増田祥
1はじめに
2粉体塗料用樹脂に求められる特性
3粉体塗料樹脂のレオロジー
4熱硬化粉体塗料用フッ素樹脂の構造設計
5初期開発熱硬化粉体塗料用フッ素樹脂と新規開発品について
第6章量子ビームを用いた各種フッ素樹脂の微細加工 大島明博
1はじめに
2放射光(SR光)によるマイクロスケール微細加工
3イオンビームによるナノスケール微細加工
4TRafプロセスによる微細加工
5まとめと今後の展望
第7章電解法による共役系高分子のフッ素化 稲木信介、淵上寿雄
1はじめに
2共役系高分子の電解フッ素化
2.1選択的電解フッ素化
2.2高分子電解反応
2.3共役系高分子の電解フッ素化
3CRS法によるポリアニリンのフッ素化
4共役系高分子膜の傾斜的表面修飾
4.1バイポーラ電気化学
4.2バイポーラ電極上での傾斜的エレクトロクリック反応
5おわりに
第8章パーフルオロポリエーテルの合成と応用 白川大祐、石関健二
1パーフルオロポリエーテルとは
2フッ素オイルの種類と特徴
3パーフルオロポリエーテルの製造法
3.1光酸化重合
3.2開環重合
4パーフルオロポリエーテルの問題点
5パーフルオロポリエーテルの用途例
6ハードディスクドライブにおける官能基含有PFPEの使用例
7おわりに
第9章フルオロアクリレートホモポリマーの動的撥液性 森田正道
1はじめに
2撥液性の評価方法
3転落角
4転落速度(静置法)
5転落速度(着弾法)
6おわりに
第10章架橋フッ素樹脂コーティング技術とその応用 大島明博
1はじめに
2架橋フッ素系樹脂
3架橋フッ素系樹脂コーティング
4架橋フッ素樹脂コーティング技術の応用
5おわりに
第11章PFAライニング配管の寿命診断 井田政宏
1はじめに
2ライニングとは
3PFAとは
4PFAライニング配管の特徴・用途
5PFAライニング配管の劣化・損傷形態
5.1クラック・クレーズ
5.2ブリスター
5.3絶縁破壊・ピンホール
5.4変形・座屈
5.5その他
5.5.1外装管腐食
5.5.2ライニングフレアー面のキズ・亀裂・変形
5.5.3異物堆積
5.5.4磨耗減肉(エロージョン)
6PFAライニングの調査手順
6.1外観観察
6.2気密試験・ピンホール検査
6.3解体・観察
6.4物性評価
6.5総合評価
7寿命診断への取組み
7.1目的
7.2寿命診断手順
7.3寿命診断基準
8透過
8.1透過について
8.2透過対策
9まとめ
第12章フッ素系ポリマーの分離分析技術 中島陽司
1はじめに
2フッ素系ポリマーの溶解
3フッ素系溶媒のポリマー溶解性
4フッ素系ポリマーの液体クロマトグラフィー
5フッ素系ポリマーの質量分析
6おわりに
第13章機能性有機フッ素化合物の分解反応の開発 堀久男
1はじめに
2鉄粉+熱水を用いたPFAS類の還元分解
3ヘテロポリ酸を用いたPFCA類の光触媒分解
4ペルオキソ二硫酸イオンを用いたPFCA類の光酸化分解
5ペルオキソ二硫酸イオンを用いたPFCA類の温水分解
6PFOA代替物質:H-PFCA類の分解
7PFOS代替物質:PFAES類の分解
8フッ素系イオン交換膜の分解・無機化反応
9おわりに
【応用展開】
第14章“結晶性”フッ素系共重合体による耐熱性透明材料の創製 藤森厚裕
1はじめに
2試料と測定方法
3フッ素系共重合体光伝送材料の構造―機能相関
4固定熱処理と自由収縮処理の影響
5おわりに
第15章ハイブリッド電気自動車に使用されるフッ素系材料 清水道晃
1はじめに
2HEVへの応用
2.1オイルポンプ内配線材
2.2モーター内部配線材
2.3電源用ハーネス
3おわりに
第16章フッ化ビニリデン系樹脂の応用:リチウムイオン二次電池電極用バインダー 佐久間充康
1はじめに
2リチウムイオン二次電池と電極用バインダーについて
2.1リチウムイオン二次電池(LIB)
2.2電極の構造
2.3バインダーの役割
2.4電池用バインダーの種類
3「クレハKFポリマー」とバインダーグレードの概要
4PVDFの性質〜バインダーとしての特徴〜
4.1PVDFの構造
4.2化学的性質
4.3電気化学特性と分子軌道計算
5PVDFバインダーのグレード種類と性能
5.1標準バインダー
5.2高接着バインダー(1):超高分子量タイプ
5.3高接着バインダー(2):変性タイプ
5.4柔軟性バインダー
5.4.1VDF系コポリマー:W#7500
5.4.2フッ素系ゴム(試作品)
5.4.3コア・シェル型ポリマー(試作品)
6バインダーの結着メカニズム
6.1結着状態の観察
6.2バインダー分布状態の観察
7今後
第17章フッ素系電解質材料の高性能化と高耐久化 三宅直人
1固体高分子形燃料電池について
2フッ素系電解質膜について
3フッ素系電解質膜の課題
4旭化成イーマテリアルズにおける取り組み
第18章フッ素修飾ナノ粒子による超撥水・高撥油コーティング 白鳥世明
1はじめに
2超撥水・撥油表面
3コーティング溶液の作製方法
4液体表面張力の調整
5濡れ性の評価
5.1水・エタノール混合溶液に対する接触角・転落角測定結果
5.2油に対する濡れ性の評価
6まとめ
第19章フッ素樹脂焼き付けコーティングおよびライニング 中西智昭
1はじめに
2非粘着・離型用途のコーティング
2.1用途
2.2皮膜構成
2.3コーティング方法
2.4プライマー
3耐食ライニング
3.1耐食性とは
3.2浸透現象
3.3皮膜構成
3.4用途
4ロトライニング
5高純度ライニング
6帯電防止コーティング・ライニング
6.1帯電防止の考え方
6.2非粘着・離型性コーティングでの帯電性の確認
6.3耐食ライニングでの帯電性の確認
6.4静電気災害の予防
7剥離帯電防止コーティング
7.1剥離帯電防止の考え方
7.2対策
7.3効果
8さいごに
第20章生分解性フッ素テロマー化合物を用いた表面処理剤 佐藤勝之
1フッ素テロマー
1.1はじめに
1.2フッ素テロマー合成
1.3フッ素テロマーの環境への影響
2生分解性フッ素テロマー化合物
2.1設計と合成
2.2従来テロマーとの物性比較
2.3生分解性評価
3表面処理剤への応用
3.1繊維処理向け撥水撥油剤
3.2防汚処理剤
3.3固体表面処理向け撥水撥油剤
4おわりに
第21章環境発電のためのフッ素系ポリマーを用いた高性能エレクトレット膜 森澤義富
1環境発電と材料
2エレクトレットとその材料
3エレクトレットを用いた振動発電
4エレクトレット材料としてのCYTOPTM
5まとめ
第22章フッ素樹脂含浸ファブリック 大久保篤
1はじめに
2フッ素樹脂原料
2.1PTFEディスパージョン
2.2その他のディスパージョン
3繊維織布材料
3.1ガラス繊維織布
3.2その他の織布
4PTFE含浸ファブリックの加工工程
4.1含浸
4.2乾燥・焼結
4.3織布のハンドリング
4.4含浸工程
5フッ素樹脂含浸ファブリックの用途
第23章フッ素樹脂粘着テープ 道本忠憲
1概要
1.1支持体フィルム
1.1.1PTFE切削フィルム
1.1.2PTFE圧延フィルム
1.1.3PTFEコーティングフィルム
1.2表面接着処理
1.3粘着剤
2フッ素樹脂粘着テープの用途
2.1耐熱用途例―耐熱性、非粘着性利用
2.2難接着性被着体への接着例―薄膜・滑り性・難燃性利用
2.3その他シリコーン粘着剤以外の使用例―柔軟性・寸法安定性、シリコーンフリー利用
3最近の動向



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