超親水化・超撥水化のメカニズムと評価および制御技術

超親水性や超撥水性をはじめとする材料の超親液・超撥液機能は、プリントや接着、生活用品、衣料、自動車、建設、医療、また、最近では、エレクトロニクスや新エネルギーなど広い分野へ応用され関心を集めている。 　本講演では、こうした超親水・超撥水機能について、基礎的な知識と原理を詳述する。基本的な原理を理解することにより、新規複合材料開発をはじめ実際上のさまざまな局面への適切な応用が可能となる。

1. 親水・撥水に関する基礎知識
   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. 表面張力と水滴の接触角
   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
2. 超親水・超撥水への拡張と機能性の向上
   1. ウェンゼルの表面
   2. フラクタル表面
   3. カッシー-バクスターの表面
3. ロータス効果と応用
   1. ロータス構造を模した超撥水表面の作製
      1. リソグラフィー
      2. フォトサリエント効果を利用したダブルラフネス表面の作製
      3. ナノロッド-ミクロフラワー構造による超撥水・超撥油表面の作製
   2. 内容物が付着しない撥水性包材
   3. 着雪防止
   4. 課題と展開
      1. ウツボカズラの内壁にヒントを得たオムニフォビック表面
      2. リキッド・ライク膜
4. 様々な超親水・超撥水化技術と応用
   1. プラズマによる超親水・超撥水
   2. ゾル-ゲル法による超親水・超撥水
   3. 光触媒による超親水化
      1. セルフクリーニング・防曇
      2. 超親水化とインプラント医療
   4. 添加剤による親水・撥水
   5. フッ素系表面改質剤による超撥水化
      1. フラクタルによる超親水化とシランカップリング剤による超撥水化
      2. 指紋付着防止
   6. ポリマーブラシによる撥水・親水と医用への応用
   7. テクスタイルの撥水・親水
      1. フラクタル繊維による超撥水化
      2. ダイナミックプラズマ処理
      3. ヤヌス特性を有するテクスタイル
   8. エネルギー関連機器と撥水・親水
5. フッ素樹脂表面の超親水化と機能化
   1. プラズマによるPTFE表面の超親水化
   2. PTFE超親水化表面の評価
   3. 処理後の表面特性の経時変化と評価
   4. まとめ