シランカップリング剤の活用 スキルアップセミナー

2014年3月24日「シランカップリング剤活用の必要知識」

　シランカップリング剤の使い方について、分かりやすくまとめます。前半部分では、ほとんどの参考書・教科書や論文で触れられることがなかった反応メカニズムや表面処理の解析について、詳細に解説いたします。後半では、これまでに受けたよくある質問をQ&A形式で解説いたします。

1. シランカップリング剤について
   1. シランカップリング剤の構造と種類
   2. シランカップリング剤の用途
   3. シランカップリング剤の応用範囲および将来展開
2. シランカップリング剤の反応
   1. シランカップリング剤の反応例
   2. シランカップリング剤の反応メカニズム
   3. シラノールの反応中間体並びにシロキサン生成機構
3. シランカップリング剤の応用
   1. 新規機能性シランカップリング剤の例
   2. 具体的な用途
   3. 次世代シランカップリング剤について
4. シランカップリング剤による表面処理
   1. 反応の詳細
   2. 関連する条件
   3. 最適条件について
      1. 表面前処理
      2. 処理温度
      3. 溶媒の選択
      4. シランカップリング剤の選択
5. シランカップリング剤Q&A講座
   • シランカップリング剤を使用する際に考慮すべき因子は?
   • カップリング処理に際しての留意点は?
   • シランカップリング剤の耐熱性は?
   • 加水分解させて使うとどんな効果があるのか?
   • 加水分解性と接着への影響は?
   • シランカップリング剤の処理層の劣化対策は?
   • カップリング処理液の調整・安定化する方法は?
   • 未反応カップリング剤の除去方法は?
   • 未反応カップリング剤の及ぼす影響とは?
   • 末端に残ったOH基を消すには?
   • 官能基の置換をするとどんなことが起こる?
   • 求めるスペックに合わせた反応条件の最適化とは?
   • 反応のバラツキの原因とは?またその対策は?
   • 添加量の目安とは?
   • 最適条件について
   • 表面被覆状態を分析・解析するには?
   • 表面の水酸基の密度を見積もるには?
   • 被覆率を解析・評価するには??
   • 表面・深さ方向の組成分析をするには?
   • 反応の進行を解析するには?
• 質疑応用・名刺交換

2014年3月26日「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