シランカップリング剤反応における界面 (層) 形成・表面の反応状態の分析・評価方法

第1部. シランカップリング剤の反応メカニズム、諸因子、界面反応評価方法

　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広く使われていますが、近年ではそれに加えて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開発に不可欠なものとなっています。 　本講では、実用上重要となるシランカップリング剤の加水分解から重縮合にいたる反応性に影響するさまざまな因子、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・分析方法について概説します。

1. シランカップリング剤の反応メカニズム
   1. シランカップリング剤の反応
   2. 加水分解反応
   3. 重縮合反応
2. シランカップリング剤の反応に影響する諸因子
   1. 加水分解・重縮合反応に及ぼすpHの影響
   2. 反応前処理の影響
   3. 溶媒、反応物濃度の影響
   4. 反応環境 (気相・液相) の影響
3. 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
   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
4. 粉体/基板表面とシランカップリング剤の界面層形成評価
   1. FT-IRによる評価
   2. BETによる評価
   3. ゼータ電位による評価
   4. XPSによる評価
   5. AFMによる評価
   6. 接触角測定とXPS, AFM
   7. 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

第2部. シランカップリング剤の反応状態の分析

シランカップリング剤の加水分解・縮合反応の状態や処理表面の被覆量の分析に適用可能な機器分析について、実際の測定例を 紹介しながら、各手法の特徴 (長所、短所) を解説します。

1. シランカップリング剤の加水分解・縮合反応の進行状況の評価
   1. GCによる評価例
   2. Ramanによる評価例
   3. NMRによる評価例
   4. TG/DTA-MSによる評価例
   5. MSによる評価例
2. シランカップリング剤と固体表面との結合状態の評価
   1. 赤外・近赤外分光法による評価例
   2. NMRによる評価例
   3. TG/DTAによる評価例
   4. TG-MSによる評価例
   5. XPSによる評価例
   6. 蛍光顕微鏡による評価例
3. 基材表面の状態評価
• 質疑応用・名刺交換