シランカップリング剤反応の解析・評価と分析

第1部 シランカップリング剤の反応機構と反応評価

(2014年3月26日 10:30〜14:15)

本講ではシランカップリング剤および有機-無機ハイブリッドの概説に続き、シランカップリング剤の構造的特徴と反応メカニズムの基礎、反応に影響を与える因子などについて解説する。さらに現在入手可能な種々のシランカップリング剤および関連化合物の具体的な化学構造や、どのような表面が反応に適しているのか、などについて言及する。後半ではシランカップリング剤の具体的な利用例として表面改質および有機-無機ハイブリッド作製について取り上げ、
それらにおけるシランカップリング剤の反応評価法について紹介する。

1. はじめに ーシランカップリング剤とはー
   1. シランカップリング剤の基本構造
   2. シランカップリング剤の一般的な利用法
2. 有機-無機ハイブリッド
   1. 有機物の特徴
   2. 無機物の特徴
   3. 身のまわりの有機-無機ハイブリッド
   4. 有機-無機ハイブリッドに期待するもの
3. シランカップリング剤の反応メカニズム
   1. ゾル-ゲル法
   2. 基本的な反応メカニズム
   3. 反応に影響を与える因子
4. シランカップリング反応の実際
   1. シランカップリング剤の化学構造の具体例
   2. 反応の行い方
   3. シランカップリング反応に適した表面とは
   4. 他の表面処理方法との違い
5. シランカップリング剤を利用した表面改質
   1. シランカップリング剤を利用する目的
   2. 表面物性の改変
   3. 表面の保護
   4. 表面への官能基の導入および更なる機能化
6. 有機-無機ハイブリッド作製におけるシランカップリング剤の利用
   1. ハイブリッド化に必要な要素
   2. 混合法
   3. in situ合成法
      • 無機物中での有機物の合成
      • 有機物中での無機物の合成
      • 有機物と無機物の混合重合
      • 有機-無機複合分子の重合
   4. その他の方法
7. シランカップリング反応後の表面・界面の評価
   1. 構造の評価
   2. 組成の評価
   3. 物性・機能の評価
   4. 安定性の評価
• 質疑応用・名刺交換

第2部 シランカップリング剤の反応状態の解析・評価

(2014年3月26日 14:30〜16:30)

　シランカップリング剤は従来から無機・有機材料界面でのぬれ、接着性、相容性向上のために使われているが、近年ではナノスケールで均一化された無機・有機コンポジット/ハイブリッド系材料合成の主材料ともなっている。 　本講では、実用上重要となるシランカップリング剤の反応性に影響する諸因子と、シランカップリング剤の反応メカニズムや無機・有機界面との界面層形成と界面反応の評価方法について概説する。

1. シランカップリング剤の界面層形成
   1. 酸化物無機材料への界面形成 (加水分解反応・重縮合反応)
   2. 金属無機材料へのメルカプト基を介する界面形成
   3. 有機材料へのメルカプト基を介する界面形成
   4. 有機材料へのエポキシ基を介する界面形成
   5. 有機材料へのアミノ基を介する界面形成
2. 粉体/基板表面とシランカップリング剤の反応性評価
   1. FT-IRによる評価
   2. BETによる評価
   3. SEM/EDXによる評価
   4. XPSによる評価
   5. AFMによる評価
   6. 接触角測定とXPS, AFM
3. ナノスケールで見る「理想的」界面層と「実際の」界面層
• 質疑応用・名刺交換