シランカップリング剤の反応メカニズム、使い方、密着性や物性の評価

第1部 シランカップリング剤の「反応メカニズム」と「使い方」について

(2020年9月29日 10:30〜12:30)

　シランカップリング剤の基礎から応用、反応機構までわかりやすく説明します。シランカップリング剤のメーカー出身者であるとともに、カップリング剤ユーザーにも務めた経験のある講演者だからこそ説明できる「実際に使う際のポイント」を豊富に用意しています。このポイントにもなるべくメカニズムの情報を加え、なぜそうすると良いか?という説明にしています。今回、新たにゴム用シランカップリング剤の情報を加えました。

1. ラテリアル事務所紹介 (簡単に)
2. シランカップリング剤の基礎
   1. シランカップリング剤の基本と利用方法
   2. シランカップリング剤の化学反応
   3. 無機側の反応 (pH依存性ほか)
   4. 有機側の反応
3. 使用、応用例
   1. 接着、カップリング
   2. 密着性向上、分散性向上
   3. 架橋
   4. 表面処理
4. 新規シラン化合物と特徴
   1. オリゴマータイプシラン新規材料
   2. 他官能シラン新規材料
5. タイヤ用シランカップリング剤
   1. シリカとカーボンの違い
   2. シリカ配合のテクノロジー
6. タイヤ用新規シランカップリング剤
   1. タイヤ用シランの問題点
   2. 高反応性シラン
• 質疑応答

第2部 シランカップリング剤の反応状態の解析・評価技術

(2020年9月29日 13:15〜14:45)

　理想的なシランカップリング剤処理層を得るためにはシランカップリング剤の反応状態の把握が不可欠である。本講座では、処理層の分析手法について実例を元に解説する。また、被処理材の表面状態の分析手法についても紹介する。

1. シランカップリング剤の加水分解/縮合反応および固体表面との結合状態の解析方法
   1. GCによる評価例
   2. 赤外・近赤外分光法による評価例
   3. Ramanによる評価例
   4. NMRによる評価例
   5. TG – MSによる評価例
   6. TG/DTA – MSによる評価例
   7. XPSによる評価例
   8. 化学分解法による評価例
   9. 蛍光顕微鏡による評価例
   10. ICPによる評価例
2. 被処理材表面の状態評価
   1. コンディショニングについて
   2. 官能基の定量方法
• 質疑応答

第3部 シランカップリング剤の反応性と接着界面の解析

(2020年9月29日 15:00〜16:30)

　本講座では、ものづくりにおいて必要不可欠な接着技術において、接着現象を基本的観点から表面分析機器の特徴とその活用を接着界面の分析実例を紹介しながら接着界面の安定化に及ぼす因子 (金属イオン、金属酸化物、水酸基など) を解説します。また、シランカップリング剤の化学的性質、材料表面性状に及ぼすシランカップリング剤の反応性と反応量の測定について解説します。安定した接着製造物を作るための基材の前洗浄とその基材との表面処理剤の反応性をX線光電子分光器 (X-ray photoelectron spectroscopy) 、接触角測定、AFM (原子間力顕微鏡) と併用して分子の振動による赤外線吸収を測定できるAFM-IR (Atomic Force Microscope based Infrared Spectroscopy) による微小領域での赤外スペクトル測定などによって接着に関わる表面界面分析した実例を交えて説明いたします。

1. 接着技術の必要性
   1. 環境と接着
   2. 材料の変遷と複合材料
   3. 接着技術の現状と課題
2. 界面における密着性の分析・解析技術
   1. 各種表面分析機器の分類
   2. 表面分析機器の特徴と活用方法
   3. 接着物の界面分析事例
   4. 界面の安定と劣化事例
3. シランカップリング剤の反応性
   1. 各種カップリング剤の分類と特徴
   2. シランカップリング剤の反応量の測定方法
   3. 接着強度及ぼすシランカップリング剤の処理条件の影響
   4. トリアジン系シランカップリング剤による異種材料接着
4. 接着に及ぼす金属の表面性状の影響
   1. 前処理方法の種類
   2. 洗浄による表面状態
   3. 金属酸化物の形成とシランカップリング剤の反応性
• 質疑応答