超親水化・超撥水化のための基礎知識と応用

超親水性あるいは超撥水性を有する機能性材料は、プリントや接着、生活用品や衣料、自動車 (フロントガラスやミラー) 、建造物 (外壁や窓ガラス) 、医療分野をはじめ、最近では、ディスプレイ用機能性フィルム、太陽電池、燃料電池、電気二重層キャパシタといった、エレクトロニクスや新エネルギー分野への応用展開も試みられ、関心を集めている。 　本講演では、こうした超撥水性および超親水性についての基礎的な知識と原理について詳述する。また、テフロンをはじめとするフッ素系樹脂の超親水化の例について紹介する。

1. 超親水化・超撥水化のための基礎知識
   1. 親水性・撥水性と表面エネルギー
      1. 表面エネルギーと凝集力
      2. フォークスの式と拡張フォークス式
   2. 表面エネルギーと水滴の接触角
   3. 拡張フォークス式の応用
      1. 固体の表面エネルギーを求める
      2. ウェッティングエンベロープを求める
      3. 固体の等接触角線
   4. 臨界表面張力
   5. 水滴の付着
   6. 超親水・超撥水表面を創出するために
      1. ウェンゼルの表面と水滴
      2. カッシー – バクスターの表面と水滴
      3. 超親水・超撥水表面へのアプローチ
         1. フラクタル表面
         2. 超撥水・超親水ポリマーブラシ
         3. 光触媒と超親水化
      4. 超撥水・超撥油に関するトピックス
2. テフロンの超親水化とメカニズム
   1. プラズマによるテフロン表面の処理と超親水化
   2. 超親水化と効果～接着性の向上
   3. テフロン表面の化学的変化と親水化
      • X線光電子分光法
      • XPSによる表面分析
   4. テフロン表面のモルフォロジー変化と超親水化
3. まとめ