濡れ性の基礎と表面・界面張力評価および制御技術

固体表面における液体の濡れ現象は、防汚・防曇などの直接的な利用のみならず、固体に対する種々のコーティングや、液体材料の製造・輸送・充填などにおいても極めて重要な役割を果たす。 　本講では、この固体表面における液体の濡れ現象を系統的に理解するために不可欠な表面張力・表面自由エネルギーについて詳説し、接触角評価からもう一歩踏み込んだ濡れ性のメカニズム理解を目指す。また、その評価手法および現実的な注意点などを解説し、現実的に使える知識の習得へと導く。特に扱う機会が多い液体である水に対する濡れ現象、親水性・疎水性材料に関しては、実例を挙げながら、その特性発現メカニズムと最新動向を紹介する。

1. 表面張力・濡れ現象の基礎
   1. 表面張力と表面自由エネルギー
   2. 分散力因子と極性因子
   3. Fowkes式と等接触角線
   4. 臨界表面張力
   5. 濡れ性への化学的・物理的影響因子
2. ぬれ性の測定法とその原理
   1. Welhelmy法
   2. ペンダントドロップ法 (懸滴法)
   3. 最大泡圧法
   4. 接触角・表面自由エネルギーの測定方法
   5. 動的ぬれ特性評価
   6. 測定・評価における注意点
3. ぬれ性評価のための表面分析とその注意点
   1. FT – IR
   2. XPS
   3. SEM
   4. AFM
4. 超撥水性表面
   1. 超撥水性の実現手法
   2. バイオミメティック材料
   3. 既存の超撥水材料
   4. 超撥水材料の機能性と問題点
5. 超親水性表面
   1. 超親水性の実現手法
   2. 超親水材料
   3. 超親水材料の機能性と問題点
   4. HNLガラスによる超親水・反射防止表面