シランカップリング剤が効かないフィラーの表面処理技術

第1部 脂肪酸、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤のフィラー表面処理

(2017年4月7日 10:30〜12:30)

1. フィラーの種類と分類
2. フィラーの表面
   1. フィラー表面の構造
   2. 熱伝導性フィラーの表面
3. フィラーの表面処理
   1. シランカップリング剤
   2. チタネートカップリング剤
   3. 脂肪酸、 界面活性剤などのイオン結合性有機化合物
   4. 熱伝導性フィラーの表面処理
4. シランカップリング剤が形成する界面構造
5. 界面構造形成とその評価法
• 質疑応答

第2部 チタネート系 (アルミネート系を含む) カップリング剤の構造と種類、特性と処理フィラーの高分子材料への配合効果

(2017年4月7日 13:15〜14:45)

　一般的に、フィラーに対する表面処理剤では、シラン剤がカップリング剤として周知されているが、シラン剤では効能が不十分もしくは効能が期待できないフィラーが存在する。 　そのため、フィラー分散の最適化を目指して、従来から開発されているチタネート系 (アルミネーと系を含む) の使用事例を実用の観点から紹介する。シラン剤と併用使用しながら検討すれば、今以上の機能的なフィラーに対する表面処理技術の確立が期待できる。

1. 最近におけるフィラーの複合化技術
2. チタネート系カップリング剤の特性
   1. チタネート剤の種類
   2. 反応機構
   3. 最適選定 (フィラー、樹脂)
3. フィラーとの作用機構
   1. フィラーとの相性
   2. 粉砕効果
   3. 表面凹凸
   4. 酸・塩基性
4. 樹脂との作用機構
   1. 樹脂との相性
   2. フィラー中の不純物の影
   3. チタネーチ剤の混合順序・配合手法
5. フィラー表面の水の影響
6. カップリング剤として樹脂への塗布
   1. 相溶化剤
   2. プライマーとしての効能
   3. 乾燥温度
   4. シラン剤との比較
7. フィラーを配合した高分子複合材料の特性
   1. フィラーの凝集防止
   2. 補強性への寄与
   3. 耐衝撃性・加工性の改善
   4. 応用事例
8. 樹脂 – フィラーの親和性の評価方法
   1. 溶解度パラメーターの意味
   2. ζ – 電位
   3. 湿潤熱
   4. 沈降時間の測定
   5. 数値解析を用いた最適化技術 (多変量解析)
9. 表面処理方法の違い
   1. 乾式撹拌法
   2. 湿式混合法
   3. インテグレルブレンド法
   4. スプレードライ法
10. アルミニウム系、ジルコニア系カップリング剤の応用事例
    1. 新規なカップリング剤の応用事例
• 質疑応答

第3部 グラフト化によるナノ粒子表面への機能付与と分散性制御

(2017年4月7日 15:00〜16:30)

　カーボンブラック、カーボンナノチューブ、さらにはグラフェンなどのナノカーボンや無機ナノ粒子は最近、ナノテクノロジー材料の一つとして注目されている。 　しかしながら、樹脂中や溶媒中への均一分散が困難なため、その表面改質が重要な課題の一つとなっている。本講演では、ナノカーボン表面やシリカナノ粒子表面へのポリマーのグラフト反応の具体的実例と表面グラフト化による機能付与及び分散性の制御について紹介する。

1. はじめに
   1. グラフト化で何ができるか?
   2. いが栗ナノ粒子
2. 表面グラフト化の基礎 ～いが栗ナノ粒子を作る～
   1. 粒子表面からのグラフト鎖の成長 (育毛法)
   2. 粒子表面へポリマーを植え付ける (植毛法)
   3. 粒子表面から多分岐ポリマーを伸ばす (多官能ナノ粒子)
3. グラフト反応点としてのナノカーボンの縮合芳香族環
   ～ナノカーボン表面のベンゼン環の知られざる反応性～
   1. 縮合芳香族環はラジカルを捕捉する ～ラジカルスポンジ～
   2. フェロセンとの配位子交換反応 ～5員環とベンゼン環が交換する～
4. 炭素材料表面へナノ粒子を固定化する
   1. ダイヤモンドミクロ粒子にCNTの毛を生やす
   2. 炭素繊維にCNTの毛を生やす
   3. その他
5. 溶媒を用いない乾式系におけるグラフト ～実験手順の簡略化～
6. グラフト反応の実際 ～合成法は簡単～
7. グラフト化による分散性の制御
8. ナノ粒子への機能付与
   1. 抗菌性の付与
   2. 生物忌避性の付与
   3. 難燃性の付与
   4. その他
9. おわりに ～可能性は無限?～
• 質疑応答