シランカップリング剤の活用必須知識 スキルアップセミナー

シランカップリング剤は、無機材料の表面改質や有機材料と無機材料の相溶性を改善する試薬として複合材料の製造など広く工業的に利用されている。 　一般に、ポリマーなどの有機材料とシリカなどの無機材料は表面エネルギー差が大きく相溶性が悪い。 　このため、有機材料と無機材料間に新たな界面層を形成させ、両成分の相溶性や接着性を高めたり、無機材料の分散性を向上させるためにシランカップリング剤が使用される。 　近年、新しい材料としてゾルーゲル法や無機微粒子を使った有期-無機ナノコンポジット/ナノハイブリッド材料の開発研究が盛んに行われているが、シランカップリング剤は複合化に重要な役割を果たしている。 　ここでは、シランカップリング剤の種類、機能、作用機構、使用方法、処理効果や応用 (ナノハイブリッド、ハイブリッドハードコート剤など) について、シランカップリング剤の基礎から応用について概説する。

1. シランカップリング剤の概要
   1. シランカップリング剤とは
   2. シランカップリング剤の種類
   3. シランカップリング剤の機能
   4. シランカップリング剤の使用方法
2. シランカップリング剤の反応と反応メカニズム
   1. シランカップリング剤の反応
   2. 加水分解機構
   3. 加水分解反応と縮合反応
   4. 反応性 (反応速度)
   5. 加水分解反応と縮合反応に及ぼすpHの影響
   6. 無機材料への作用機構
   7. 有機材料への作用機構
3. シランカップリング剤の効果的な使い方
   1. シランカップリング剤の選択基準
      • どんなシランカップリング剤を選べばよいか?
   2. シランカップリング剤の処理効果 (1)
      • シランカップリング剤処理でどんな効果が得られるか?
   3. シランカップリング剤の処理効果 (2)
      • シランカップリング剤の構造と処理効果
4. 表面キャラクタリゼーション
   1. シリカの種類と構造
   2. 反応状態、被覆率解析・評価方法
   3. 表面状態の解析・評価方法
   4. 構造分析
      • FT-IR
      • NMRなど
   5. 熱分析
      • DSC
      • TG-DTAなど
   6. 表面分析
      • XPSなど
   7. モルホロジー分析
      • 走査型電子顕微鏡 ( SEM )
      • 透過型電子顕微鏡 ( TEM )
      • 原子間力顕微鏡 ( AFM )
5. シランカップリング剤の応用
   1. 樹脂、エラストマーの架橋
   2. 複合材料 (コンパウンド) への応用
   3. 塗料・コーティング剤への応用
      1. ハードコーティング剤の設計
      2. 開発事例と特性評価
   4. 有機-無機ナノコンポジット/ナノハイブリッドへの応用
      1. ハイブリッド材料の分子設計
      2. シランカップリング剤の役割
      3. 開発事例
6. 参考文献
• 質疑応答・名刺交換