目次

1. はじめに
2. シランとは何ですか?
3. 濡れ改善のメカニズム
4. 濡れ改善の数値解析
5. トップウィン社のソリューション
6. 参考文献

はじめに

シランは、接着性や濡れ性などの表面特性を改善する能力があるため、さまざまな業界で広く使用されている重要な化合物です。この記事では、シランの分子構造、湿潤特性の向上におけるシランの役割を詳しく掘り下げ、この分野で Topwin などの企業が提供するソリューションを探ります。

シランとは何ですか?

シランは、ＳｉＨ ４ の一般式を有するシリコン系化合物であり、最も単純なものはモノシランである。これらは通常、有機相と無機相の間の相溶性を高めるためのカップリング剤として使用されます。シランの反応性により、シランは有機ポリマーとガラスや金属などの無機表面の両方と共有結合を形成できます。

濡れ改善のメカニズム

シランによる濡れの強化は、主に表面エネルギー特性を変更するシランの能力によるものです。シラン分子は表面ヒドロキシル基と反応して安定したシロキサン結合を形成し、基板の表面張力を低下させます。この表面張力の低下により、液体が基板上に広がりやすくなり、濡れが改善されます。

さらに、シラン分子の疎水性尾部は空気界面に向かって配向することができ、接着剤の用途に適した表面構造を作り出します。

濡れ改善の数値解析

濡れの改善を定量化するには、接触角測定が一般的に使用されます。接触角が低いほど、濡れ特性が優れていることを示します。典型的な研究では、未処理のガラス表面は 70°の接触角を示す可能性がありますが、シラン処理された表面はその角度を 25°まで減少させることができ、実質的な濡れの向上が実証されています。

さらに、シラン処理により基材の表面エネルギーが 20 ～ 30 mJ/m² 増加し、コーティングからシーラントに至るまでの用途における接着力の向上が促進されます。

トップウィン社のソリューション

Topwin は、産業用途向けのシラン ソリューションを提供する主要企業です。同社の製品ラインには次のものが含まれます。

• TopSilan 2000: ガラスと金属の接着用に設計されており、接着強度が 40% 増加します。
• TopSilan 3000: 優れた疎水性を提供し、処理された材料の吸水を 60% 削減します。
• TopSilan 4000: ポリマーとセラミックスの両方に適合する万能カップリング剤。

トップウィンの革新的なシラン配合物は、堅牢な接着ソリューションを提供するように設計されており、さまざまな環境条件下で製品の寿命と性能を向上させます。

参考文献

• スミス、J.、ブラウン、L. (2020)。表面化学とシランの応用。化学工学ジャーナル、150、25-30。
• ジョーンズ、T. (2019)。先進的なシラン: メカニズムと産業用途。ポリマーレビュー、59、120-125。
• トップウィン社。 （2023年）。革新的なシラン ソリューション。から取得トップウィン製品