シランカップリング剤の選び方、使い方と処理層の評価

第1部 シランカップリング剤の反応メカニズムと使用方法

(2016年4月27日 10:00〜11:20)

1. シランカップリング剤とは
   1. シランカップリング剤の構造
   2. シランカップリング剤の作用機構
   3. シランカップリング剤の応用事例
2. シランカップリング剤水溶液の使いこなし
   1. 加水分解速度
   2. 水溶液中のシロキサン組成
3. シランカップリング剤の粉体処理
   1. 湿式処理法
   2. 乾式処理法
4. 各種シランカップリング剤の使用例
   1. ビニルシランの使用例
   2. エポキシシランの使用例
   3. アミノシランの使用例
   4. メルカプトシラン、スルフィドシランの使用例
   5. その他シランの使用例
5. 新規シラン材料、オリゴマー製品の紹介
   1. 長鎖スペーサー型シランカップリング剤
   2. 官能基保護型シランカップリング剤
• 質疑応答

第2部 シランカップリング剤処理層の構造制御と キャラクタリゼーション

(2016年4月27日 11:30〜12:50)

1. シランオリゴマー生成のコントロールで効果が高まる
   1. シランカップリング剤の反応性
      • 溶解度パラメータ (SP) の影響
      • pHの影響
   2. AFM観察によるシランカップリング剤の反応性
   3. 乾式処理やインテグラルブレンドの場合
2. シランカップリング剤処理層はここまで見えてきた
   1. 官能基の処理層の構造への影響
   2. NMR,FT-IRによるキャラクタリゼーション
   3. パルスNMRによるキャラクタリゼーション
3. シランカップリング剤処理層の構造で力学特性は変わる
   1. 官能基による界面構造のコントロール
   2. 界面構造のキャラクタリゼーション
• 質疑応答

第3部 シランカップリング剤を用いた材料の 表面改質技術と界面の評価

(2016年4月27日 13:30〜14:50)

1. シランカップリング反応
   1. ゾル-ゲル法
   2. シランカップリング反応
   3. どのような表面に使えるのか
   4. シランカップリング剤の化学構造と反応性
   5. 他の表面処理方法との違い
2. 表面改質におけるシランカップリング剤の利用
   1. 何のためにシランカップリング剤を利用するのか
   2. 表面の物性を改変するため
   3. 表面を保護するため
   4. 表面に官能基を導入するため
3. 改質後の表面・界面の評価
   1. 何を評価するか
   2. 構造の評価
   3. 組成の評価
   4. 物性の評価
   5. 安定性の評価
• 質疑応答

第4部 シランカップリング剤の構造・官能基解析

(2016年4月27日 15:00〜16:20)

　シランカップリング反応は、表面の性質を容易にコントロールできる方法として様々な分野で用いられている。例えば、基材の表面修飾法として撥水性や防汚性の付与する、金属と有機材料のような異種材料の接着性向上などは代表的なものであり、グラフト重合における基点、ナノ粒子の分散性制御やCFRP等の複合材料など様々な目的に用いられている。しかし、その反応プロセスは詳細には明らかにされていない部分もあり、コントロールの難しい反応としても知られている。 　本講演では、様々な使用状況におけるシランカップリング剤構造解析、官能基解析を中心にして、反応解析、リアルタイム反応解析なども含めて、その方法を解説する。また、シランカップリング反応への影響が大きい基材やマトリクス材の表面構造解析についても解説する。

1. シランカップリング反応
   1. ゾル-ゲル法
   2. シランカップリング反応
   3. どのような表面に使えるのか
   4. シランカップリング剤の化学構造と反応性
   5. 他の表面処理方法との違い
2. 表面改質におけるシランカップリング剤の利用
   1. 何のためにシランカップリング剤を利用するのか
   2. 表面の物性を改変するため
   3. 表面を保護するため
   4. 表面に官能基を導入するため
3. 改質後の表面・界面の評価
   1. 何を評価するか
   2. 構造の評価
   3. 組成の評価
   4. 物性の評価
   5. 安定性の評価
4. シランカップリング剤の構造・官能基解析
5. シランカップリング剤の構造・官能基解析
   1. シランカップリング剤の構造・官能基
   2. 解析の難しさと障害
   3. 構造の多様性
   4. 加水分解と自家反応
6. 構造解析のための反応解析
   1. 視るべきポイント
      1. シランカップリング反応のキー
      2. 識別の困難性 (感度と類似性)
      3. 視るべきポイント (基本構造)
      4. 視るべきポイント (基材)
      5. 視るべきポイント (対象物)
   2. シランカップリング反応の解析
      1. 反応解析のポイント
      2. 反応率解析1 (反応率)
      3. 反応率解析2 (被覆率)
7. 化学構造を知る
   1. FT-IR
      1. 赤外分光法 (IR) の原理
      2. FT-IRの長所・短所
      3. 測定法
      4. In-situ FT-IR
      5. 主な官能基とピーク位置
      6. シランカップリング剤のFTIRスペクトル
      7. 反応前後の比較
      8. 近赤外光の利用
   2. クロマトグラフィー
      1. 原理
      2. クロマトグラフィーによる分析
   3. NMR
      1. NMRによる分析
8. 表面分析法
   1. 形態観察と物性分析法
   2. 表面分析成功のキーポイント
      1. 表面分析の心構え
      2. 試料の取り扱い
   3. シランカップリング反応解析のための代表的分析法と特徴
      1. X線光電子分光法
      2. TOF-SIMS
      3. 形態を見る
      4. 走査型電子顕微鏡 (SEM)
      5. 走査型プローブ顕微鏡
9. まとめ
10. Appendix (仮説思考による研究開発と問題解決)
• 質疑応答