フッ素系コーティング剤/フルオロアクリレート系ポリマーの基礎と応用展開

フルオロアクリレート系ポリマーは1950年代から繊維用途の撥水撥油剤として使用されてきたが、分子設計の多様性を生かして、近年、様々な用途に展開されている。本講演では、フルオロアクリレート系ポリマーの基礎 (分子運動性、表面再編成、動的撥液性など) を抑えた上で、各種用途 (特に、繊維処理用撥水撥油剤、電子デバイス用途、細胞培養容器、超撥液コーティング) について解説する。 　また、一般に動的撥液性が高いと言われるフッ素系材料、シリコーン系材料、炭化水素系材料・・・計数十種類を網羅的に測定した結果を元に、第4世代撥液材料 (平滑表面で微細凹凸表面と同等の転落速度を有する) の構成材料になり得る設計指針について解説する。今後、増えてくることが予想される非フッ素系コーティング剤 (設計指針に共通点が多い) についても概要を解説する。

1. 撥水撥油性、フッ素系コーティング剤の基礎と応用
   1. 表面自由エネルギーの基礎
   2. 撥水撥油剤 (非フッ素系についても解説) 、防水・防湿コーティング剤、離型剤
      • → 主モノマー・コモノマーの選択により 「表面再編成」を抑制・「相構造」を制御
   3. SR剤、紙用撥水撥油剤、化粧品用粉体
      • → 「表面再編成」を積極的に利用した機能性材料
2. フルオロアクリレート系ポリマーの動的表面特性の基礎と応用
   1. ポリマー分子設計
   2. 撥液性評価方法:
      • 接触角
      • 転落角 [実用的に意味のある転落角 (roll-off angle) の測定法]
      • 転落速度
      • 水中接触角
   3. 構造解析
      • 表面元素分析
      • 表面摩擦力
      • 結晶性
3. 電子デバイス用 防水・防湿コーティング剤
   1. 基本特性
      • 防水・防湿・防錆性
      • 作業性
      • 労働安全性
   2. ポリマー設計 (PFOAフリー)
   3. 間隙/水深/水圧の関係、膜厚と電気特性の関係、加速試験 (超促進耐候性試験、対硫化試験)
   4. 競合品・競合技術との比較:
      • コーティング剤
      • プラズマCVD
      • 樹脂CVD
      • 部材
        • 防水テープ
        • メッシュ
        • パッキン
4. 超撥液コーティング
   1. 物理的表面改質による撥液性向上の基礎、超撥液性と耐久性の両立
   2. 第4世代撥液材料 (平滑表面で微細凹凸表面と同等の転落速度を有する新規フッ素樹脂) の創成
5. 細胞「非接着性」培養容器
   • 分子運動性の抑制が細胞「非接着性」の起源
6. インクジェットプロセス用撥液剤
   1. これが次世代有機ELディスプレイのコストダウンの決め手!
      • 撥液性と現像性の両立
      • 量産適合性
   2. メタルマスクを使わないオールフッ素フォトリソ法による蒸着プロセスもあり得る
7. 環境規制
   • PFOS・PFOA、PFHxS問題の動向
   • → 先進国C6、中国C8のダブルスタンダード
• 質疑応答