防曇コーティングの設計と性能評価

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本セミナーでは、防曇性発現のメカニズムからその評価方法まで詳解いたします。
コーティングしにくい部分に対する処理についても解説いたします。

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プログラム

第1部 ぬれの基礎と各種防曇処理への応用

(2022年6月13日 10:00〜12:00)

　透明基材表面に微小水滴が付着すると“曇化 (曇り) ”が発生する。曇化を防止する防曇処理は、安心・安全、快適性、機器の信頼性や効率化の観点から、我々の日常生活において極めて重要な表面処理の一つである。 　本講演では、曇化をぬれの観点から考え、防曇表面をいかにデザインするか? 親水性、撥水性のいずれが好ましいのか?これまでの研究事例を紹介しながら分かりやすく詳細に解説する。

  1. ぬれの基礎
    1. 静的接触角/動的接触角
    2. 親水性/超親水性表面とは?
    3. Cassieの式 (凹凸表面におけるぬれ)
    4. Wenzelの式 (複合表面におけるぬれ)
    5. 親水性/超親水性を得るためには?
  2. 防曇処理の研究事例
    1. 曇り (曇化) のメカニズムとぬれ性制御の重要性
    2. 防曇処理のカテゴリー
      1. 親水化/超親水化/吸水化
      2. 超撥水化
      3. 両性 (親水/撥水) 化
      4. 親水/撥油化
    3. 国内外の防曇処理の最新研究開発動向
    4. これまでの防曇処理の課題と問題点
  3. 自己修復型透明防曇皮膜
    1. 自己修復型透明防曇皮膜の国内外の研究開発動向
    2. 自己修復型多機能透明防曇皮膜
      • 自己修復性
      • 抗菌性
      • 水中超撥油性
    3. 大面積処理/防汚性付与技術
  4. その他トピック
    1. 滑水性に優れた透明親水性皮膜

第2部 化学修飾型親水コーティング材料の設計と応用、及びその評価

(2022年6月13日 12:50〜14:20)

　基材表面と共有結合可能なコーティング材料を化学修飾型コーティング材料と定義する。基材表面と共有結合を形成するためには、基材表面とコーティング材料の一方、あるいは両方に何らかの処理を施し、相互に化学反応し得る官能基を導入する必要がある。それぞれの基材材質によって適した表面改質材料および方法があり、それらを把握することで物理吸着よりも強固で安定な共有結合、すなわち化学修飾によるコーティング皮膜を形成することが可能となる。 　本講座では、基材表面に化学修飾型コーティング材料を適用するための方法論と、特に化学修飾型親水コーティング材料を防曇コーティングへ応用した研究事例を中心に紹介することで、表面改質技術と防曇コーティング技術への理解を深めることを目的とする。

  1. 表面処理とは
    1. 湿式処理と乾式処理
    2. 各種表面処理方法とその特徴
  2. 親水性コーティング材料による防曇性発現機構
    1. 曇りの発生メカニズム
    2. 物理的曇りの抑制・解消方法
    3. 親水性ポリマーコーティング材料による防曇機構
  3. 親水コーティング材料の設計
    1. 表面自由エネルギーと表面張力
    2. 表面自由エネルギーの測定方法
    3. 親水性の評価方法
    4. 溶解度パラメータ (SP値) の計算方法
  4. 基材表面を化学修飾するコーティング材料および方法
    1. コーティングとは
    2. 基材表面への反応性官能基導入方法
    3. グラフト法と精密重合反応
  5. 化学修飾型親水性コーティング材料の防曇材料としての応用

第3部 プラスチック・ガラス表面の親水化技術と防曇機能付与

(2022年6月13日 14:30〜16:00)

　1%以下の低濃度の高分子水溶液と接触させるだけで対象とするプラスチックやガラス表面にナノレベルの吸着層を形成し、簡単・迅速に表面を親水化させる技術について紹介する。処理する基材の表面物性に合わせた親水化高分子の設計法、および防汚性や防曇性といった実使用を想定した表面の機能評価について述べる。

  1. 表面改質技術の分類と事例
  2. プラスチックやガラス表面の汚染・曇り現象
  3. 洗浄と同時に実現する表面改質技術
    1. 高分子の吸着による表面改質
    2. 高分子の設計指針
    3. 高分子構造の選定 – 両性両親媒性高分子 -
  4. 表面改質高分子の合成
    1. 合成反応例
    2. 反応推移解析手法の開発
  5. 繊維強化プラスチック (FRP) 用表面改質高分子の合成と吸着表面性状
    1. FRPについて
    2. 高分子の組成とFRPへの吸着量、および吸着表面性状
    3. 高分子吸着表面の防汚性能評価
    4. 防汚性能発現機構について
  6. ガラス用表面改質高分子の合成と吸着表面性状
    1. ガラスについて
    2. ガラス用表面改質高分子の合成
    3. 高分子吸着表面の防曇性能評価
    4. 防曇性能発現機構について
  7. 今後の展望 – 両親媒性超分子ナノシート -
    1. 超分子とは
    2. 超分子ナノシート設計のポイント
    3. スルファミド超分子ナノシートの合成と機能

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