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、概要

(2025年2月26日 10:30〜12:30)

　本講では、シランカップリング剤を用いた各種工業材料開発の際重要となる、シランカップリング 剤の反応過程、反応性に影響する諸因子と、シランカップリング剤により形成可能な無機・有機界 面とその様相などについて概説する。

1. シランカップリング剤の反応過程
   1. シランカップリング剤の反応
   2. 加水分解反応
   3. 重縮合反応
2. シランカップリング剤の反応に影響する諸因子
   1. 加水分解・重縮合反応に及ぼすpHの影響
   2. 反応前処理の影響
   3. 溶媒、反応物濃度の影響
   4. 反応環境 (気相・液相) の影響
3. シランカップリング剤の界面層形成
   1. 酸化物無機材料への界面形成
   2. 金属無機材料へのメルカプト基を介する界面形成
   3. 有機材料への界面形成機構
      • メルカプト基 (含硫黄官能基)
      • エポキシ基
      • アミノ基
   4. ナノスケールで見る「理想的」 界面層と「実際の」界面層
• 質疑応答

第2部 各種シランカップリング剤の特性、その応用について

(2025年2月26日 13:15〜14:45)

　有機材料と無機材料を結ぶ仲介役として使用されているシランカップリング剤の構造や作用機構など基礎的知識からシランカップリング剤水溶液の使いこなし、粉体処理など応用事例を解説します。

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による粉体処理
4. シランカップリング剤による樹脂改質
5. 各種シランカップリング剤の使用例
6. 最新のシランカップリング剤のご紹介
   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
   3. 多官能基型シランカップリング剤
   4. ブロック型シランカップリング剤」
   5. 多加水分解基型シランカップリング剤
   6. VOCフリー型シランカップリング剤 他
• 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

(2025年2月26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. 界面における密着性の分析・解析技術
   1. 接着物の界面分析事例
   2. 界面の安定と劣化事例
2. 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
• 質疑応答