シランカップリング剤のメカニズムと使用方法

シランカップリング剤は無機材料および有機材料と化学結合する反応基を併せ持つため、有機/無機複合材料の性能向上目的で様々な用途に使用されている。 　シランカップリング剤を有機材料や無機材料に添加・処理することにより、有機/無機複合材料の機械的強度の向上、接着性の改良、樹脂改質、表面改質といった効果が期待できる。特にシランカップリング剤の有機反応性基は、多種多様な有機樹脂へ対応が出来るよう、汎用グレードのものだけでも様々な反応性基のラインナップを有している。 　シランカップリング剤の使用方法としては、

• 事前に加水分解水溶液を調製して無機材料を前処理する方法と、
• 有機材料へ内部添加する方法
  に大別される。

　本講演では、これらの使用方法に関するシランカップリング剤の基本的な使いこなしについて説明する。その他、汎用グレードのシランカップリング剤では性能発現が成し得ない需要に応じるべく、当社で新規に開発したシランカップリング剤を、応用事例を含めて紹介予定である。

1. シランカップリング剤とは
   1. 主な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. 代表的な応用分野
2. シランカップリング剤水溶液の使いこなし
   1. 加水分解溶液の調整方法
   2. シランカップリング剤の加水分解挙動
   3. 加水分解速度
      • 各種シランの最適pHと安定性
      • 官能基数依存性
      • 構造基依存性
   4. 水溶液中のシロキサン組成
      • pH依存性
      • 濃度依存性
      • 経時変化
3. シランカップリング剤による樹脂改質
   1. 化学反応による改質
   2. 反応性シランによる各種改質法
   3. 各種樹脂への適用シラン
   4. 共重合による改質
   5. グラフト化による改質
4. シランカップリング剤の粉体処理
   1. 無機フィラーへのシラン処理量
   2. 湿式処理法
   3. 乾式処理法
   4. メタノール疎水化度による表面状態分析
   5. シラン処理シリカの分析
5. 各種シランカップリング剤の使用例
   1. ビニルシラン
   2. エポキシシラン
   3. アミノシラン
   4. (メタ) アクリルシラン
   5. メルカプトシラン、スルフィドシラン
   6. イソシアネートシラン
6. 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. 短鎖スペーサ型シランカップリング剤
   3. 官能基保護型シランカップリング剤
   4. 水系シランカップリング剤
   5. その他
• 質疑応答