シランカップリング剤の基礎・活用と界面・表面反応の分析・評価 (2日間セミナー)

2015年8月31日「シランカップリング剤の基礎と活用講座」

　シランカップリング剤を有効に活用するためには界面や表面での化学反応、形成されるシランカップリング剤の分子構造等を知って使うことが何より重要である。演者の長年の研究から、シランカップリング剤の作用機構や界面の構造の真の姿を解説する。

1. シランカップリング剤の反応
   1. 加水分解反応
   2. 縮合反応
   3. 反応に影響する因子
      1. pH、濃度、アルコキシ基数
      2. 嵩高さ、有機官能基
   4. シランカップリング剤の反応速度
2. 処理層の構造のコントロールとキャラクタリゼーション
   1. アルコキシ基の数によるコントロール
   2. パルスNMRによる構造解析
   3. さまざまなキャラクタリゼーション手法
3. 複合材料の特性への影響
   1. 界面の補強のためには
   2. 界面の接着性とSP値
   3. 界面の接着性 ～結合状態はいかに影響するのか?～
   4. 未反応分子の影響
4. シランカップリング剤の添加方法
   1. 前処理法 (湿式処理法、乾式処理法)
   2. インテグラルブレンド法
   3. 前処理法とインテグラルブレンド法の比較
5. シランカップリング剤の有効な活用のために
   1. 表面・界面での反応の実際
   2. 物理吸着率の測定方法
   3. 超撥水性表面
• 質疑応答・名刺交換

2015年9月7日「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