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シランカップリング剤の使い方と応用事例

著者

山田 保治        FAMテクノリサーチ

奥村 治樹        ジャパン・リサーチ・ラボ

佐藤 正秀        宇都宮大学

中村 吉伸        大阪工業大学

平井 智康        大阪工業大学

藤井 秀司        大阪工業大学

田淵 穣            DIC(株)

松川 公洋        京都工芸繊維大学

小曽根 雄一    リンテック(株)

村田 則夫        接着技術アドバイザ

廣神 宗直        信越化学工業(株)

芦原 新吾        日立金属(株)

橋詰 峰雄                東京理科大学

山辺 秀敏                東京理科大学

細井 厚志                早稲田大学

K. M. Jespersen      (地独)神奈川県産業技術総合研究所

馬渕 勝美                (株)日立製作所

杉村 博之                京都大学海野 雅史群馬大学

権 正行                   京都大学

中條 善樹                京都大学

田中 一生                京都大学

中 建介                   京都工芸繊維大学

金子 芳郎                鹿児島大学

目次

第1章 シランカップリング剤の反応，構造と反応メカニズム

1. ケイ素およびケイ素化合物の構造と特性

2. シランカップリング剤の種類と構造

3. シランカップリング剤の機能と反応

4. シランカップリング剤の反応メカニズム

第2章 シランカップリング剤の選択基準と効果的処理法

1. シランカップリング剤の選択基準

2. 効果的なシランカップリング剤処理法

第3章 シランカップリング剤の処理方法と処理効果

1. シランカップリング剤溶液の調製

2. シランカップリング剤の使用法

3. シランカップリング剤の反応

4. シランカップリング剤による無機材料の表面処理

5. 無機材料表面の修飾反応メカニズム

6. シランカップリング剤の処理効果

第4章 シランカップリング剤の反応制御と効果的活用法

1. シランカップリング剤の反応性

2. シランカップリング剤の加水分解反応の制御

3. シランカップリング剤の縮合反応の制御

4. 最適化に向けた反応制御と処理条件

第5章 シランカップリング反応の分析と評価

第1節 シランカップリング剤の分析・評価

1. シランカップリング剤の基本構造

2. シランカップリング剤の構造・官能基解析に用いる分析方法

3. シランカップリング剤の構造解析における注意点

第2節 シランカップリング反応状態の分析手法

1. シランカップリング反応の基本

2. シランカップリング反応解析における難しさと注意点

3. シランカップリング反応解析に用いる分析方法

第3節 反応状態の解析について

1. 高速フーリエ変換赤外分光（FT-IR）を用いた反応状態解析

2. BET比表面積による反応状態解析

3. ゼータ電位による反応状態解析

4. 電子線マイクロアナライザ（EPMA）を用いた反応状態解析

5. X線光電子分光（XPS）を用いた反応状態解析

6. 原子間力顕微鏡（AFM）を用いた反応状態解析

7. 表面ぬれ性評価による反応状態解析

第4節 シランカップリング剤処理されたフィラー表面とコンポジットの界面の構造解析

1. 有機官能基とアルコキシ基の数の効果

2. コンポジットの界面の接着性と破壊特性

3. シランカップリング剤の縮合反応のコントロール

4. ヘアー状とネットワーク状処理層のキャラクタリゼーション

5. ヘアー状とネットワーク状のコンポジット特性への影響

6. IPN形成のコンポジット特性への影響

7. 前処理法とインテグラルブレンド法の比較

8. ネットワーク形成による補強効果

9. TGによる処理層のキャラクタリゼーション

第6章 微粒子・フィラーへのシランカップリング処理事例

第1節 シランカップリング剤によるフィラーの分散性向上

1. 磁気テープにおける酸化鉄粒子のバインダーへの分散性

2. タイヤにおけるナノシリカ粒子のゴムへの分散性

3. シリカ粒子充てんエポキシ樹脂における分散性

第2節 ナノ粒子へのシランカップリング処理による分散性の向上

1. 表面修飾の必要性

2. シランカップリング剤

3. シランカップリング剤を用いた表面化学修飾

4. シランカップリング剤の選択

5. シランカップリング剤のハンドリング

6. 表面修飾ナノ粒子の分析

7. 湿式ジェットミル

8. ナノコンポジットの作製

第3節 シランカップリング剤を用いたジルコニアナノ粒子分散

1. シランカップリング剤によるジルコニアナノ粒子分散体の作製と問題点

2. 2段階法によるジルコニアナノ粒子分散体の調製

3. デュアルサイト型シランカップリング剤によるジルコニアナノ粒子分散体の調製

第7章 シランカップリング剤の添加による改質・機能向上

第1節 粘接着剤におけるシランカップリング剤の分散状態

1. 接着剤及び粘着剤

2. 粘接着剤のエレクトロニクス分野への展開

3. 粘接着剤の組成

4. 粘接着剤におけるシランカップリング剤分散状態

5. シランカップリング剤の分散状態と接着特性への効果

第2節 シランカップリング剤によるガラスの接着性向上技術

1. シランカップリング剤による接着性向上

2. シランカップリング剤の表面処理による耐湿性向上技術

3. シランカップリング剤のインテグラルブレンド法による耐湿性向上技術

4. シランカップリング剤を用いた化学的変性による耐湿性向上技術

第3節 長鎖スペーサー型シランカップリング剤の応用

1. 長鎖スペーサー型シランカップリング剤の種類と構造

2. 各種長鎖スペーサー型シランカップリング剤の応用データ

第4節 電線・ケーブル被覆用ゴム材料へのシラン架橋技術の応用展開

1. 塩素系ゴムへのシランカップリング剤のグラフト反応機構

2. 各種配合剤の検討

3. シラン架橋ゴムのケーブル被覆材料への適用

第8章 シランカップリング剤処理による表面処理の機能向上と応用技術

第1節 シランカップリング剤を用いたチタン基板の表面処理によるポリイミドフィルムとの接着

1. 異種材料間の接着

2. シランカップリング剤によるチタン基板の表面処理

3. シランカップリング剤処理後のチタン基板とポリイミドフィルムとの接着

第2節 ステンレス鋼へのシランカップリング剤処理による表面処理と接着性向上

1. ステンレス鋼とは

2. 接着対象としてのステンレス鋼表面と表面処理の必要性

3. 陽極酸化処理

4. シランカップリング剤処理

5. ポリカルボン酸水溶液処理

6. チオール系カップリング剤処理

第3節 アルミニウム合金へのシランカップリング処理によるCFRTPとの接合強度の向上

1. 試験方法

2. 試験結果

第4節 シランカップリング処理による金属薄膜の腐食抑制技術

1. アルミニウムのシランカップリング処理による防食

2. コバルトのシランカップリング処理による防食

第5節 シランカップリング処理による自己集積化分子膜の形成と表面機能化

1. シランカップリング反応による自己集積化単分子膜形成

2. 液相法による有機シランSAM形成

3. 有機シランSAM被覆のための基板洗浄・表面処理

4. 密閉型システムによる有機シランSAM気相被覆

5. 気相成長アルキルシランSAMの欠陥修復

6. 高分子表面のアミノシリル化

第9章 シルセスキオキサンを用いた分散性・機能性向上

第1節 シルセスキオキサンの種類・構造，合成方法

1. シルセスキオキサンの構造

2. かご型シルセスキオキサン

3. 不完全縮合型シルセスキオキサン

4. ヤヌスキューブ

5. ランタンケイジ

6. ダブルデッカー

7. バタフライケイジ

8. ラダーシロキサン

第2節 POSS元素ブロックによる高分子の機能性向上 〜分子フィラーによるハイブリッド化戦略〜

1. 材料の低屈折率化

2. 耐熱性発光材料

3. ストレッチャブルハイブリッドの創出

第3節 高分子へのPOSSの導入による機能性の向上

1. 一官能性POSSモノマーの利用

2. 二官能性POSSモノマーの利用

第4節 イオン性ラダー状ポリシルセスキオキサンの合成および多層CNT分散剤としての利用

1. イオン性側鎖基を有するラダー状ポリシルセスキオキサンの合成

2. 三ヨウ化物イオンを対アニオンに持つアンモニウム基含有ラダー状PSQの生成およびMWCNTの分散