各種機能性ハードコートの材料、塗布製膜、耐候・耐久・密着性評価

第1部 ハードコートの材料設計および耐指紋・防汚材料への機能性付与

〜耐候性、耐摩耗性、密着性、機能性評価の実例紹介〜

(2025年9月10日 10:30〜12:00)

　材料は使用条件により風雨、粉塵、日光等の自然の外的要因に曝されて汚れ、色あせ、損傷して寿命を縮めることになる。環境によっては紫外線劣化、風化するだけではなく、水分の残留により藻、苔やカビが付着する生物汚染が発生する事例もある。その美観維持には防汚機能を持つハードコートを施して、種々の汚染要因から保護し、汚れ成分付着、ひび割れ、歪、強度劣化を防ぎ、生物汚染である防藻、防苔、防カビ効果を併せ持つことが重要となる。 　本セミナーでは、実際の汚染への対応事例と防汚コーティングについて説明して、その材料の目的、用途に適応した機能性 (撥水、撥油、親水) コート加工方法とその評価方法について紹介する。

1. ハードコートによる防汚機構 (付着防止) について
   1. 撥水、撥油コーティング膜による加工
   2. 指紋汚れが付着 ゙しにくい表面構造の材料設計
2. 指紋汚れを脱落、洗浄の方法について
   1. 超親水コート加工での洗浄性の設定
   2. 脱落洗浄システムとその装置
   3. 再汚染防止での加工方法
3. トータル的な指紋汚れへの対策について
   1. はじく … 汚れを寄せ付けない
   2. 取れやすい … 付着するがすぐ落とせる
   3. 目立たせない … 汚れが拡散し見えにくくする
4. 耐指紋、防汚性の評価方法について
   1. 撥水、撥油性、親水性、接触角測定
   2. 汚染物スポット試験
      • 汗
      • 水性
      • 皮脂
      • 油性
      • 酸
      • アルカリ
      • 界面活性剤
   3. 耐久、耐候性
      • 促進試験
      • 暴露試験
      • 実用試験
   4. 実使用条件との汚れ具合の相関性、まとめ
5. 評価実例についての紹介
   1. ハードコートによる携帯端末表面への指紋防止加工
   2. 超親水コートによる車、家電器具への付着防止加工
   3. 超撥水コートによるショールーム、照明等への防汚加工
• 質疑応答

第2部 シリカナノ粒子を用いた指紋や汚れの対策技術

(2025年9月10日 12:45〜14:15)

　表面を親水化することにより、汚れの易除去性 (水のみで洗浄可能) 、防曇性 (水滴を作らず濡れ広がる) 、帯電防止性 (空気中の湿気を吸着して静電気を抑える) などの特性を付与することができる。 　本セミナーでは親水性物質であるシリカナノ粒子について、基礎、作り方の一例について紹介し、応用としてこれを用いた超親水膜について述べる。

1. 親水性膜と親油性膜
   1. 親水性、疎水性
   2. 親水性膜と親油性膜
   3. 撥水性
      • 撥水撥油
      • 撥水親油
   4. 超親水性膜
2. 超親水膜とその特長
   1. 超親水性膜の特長
      1. 汚れを落としやすい
      2. 視認性向上
      3. 速乾性
      4. 冷却性
      5. 帯電防止性
      6. 各種塗料やインクの濡れ性、密着性向上
   2. 超親水性膜の課題
3. シリカナノ粒子とそれを用いた超親水性膜
   1. ゾル-ゲル法 (アルコキシド法) の基礎
   2. シリカナノ粒子の合成方法例
   3. シリカナノ粒子の作製例
   4. シリカナノ粒子分散液の調製
      1. シリカナノ粒子の合成
      2. 濃縮および溶媒置換
      3. 表面シラノール基密度の測定方法
   5. 超親水性膜の作製
4. 応用例
   1. 市販親水性膜の紹介
   2. 超親水性膜の応用展開
• 質疑応答

第3部 UV硬化型ハードコート剤の設計と基材密着性

(2025年9月10日 14:30〜15:30)

　UV硬化性のハードコート剤について、材料の特徴と選択のポイント、コーティング剤として求められる機能性とその設計について解説する。また、高硬度化に際して問題となり易い密着性の維持・付与について基本的な考え方と対策についても併せて紹介する。

1. UV硬化システムと構成成分
   1. 熱硬化システムとUV/EB硬化システムの比較
   2. UV/EB硬化システムの特徴と課題
2. 材料の設計
   1. 反応性モノマー
      1. 合成方法
      2. 低PII (皮膚刺激性) 化の方法
      3. 機能性付与モノマー
   2. 反応性オリゴマー
      1. 合成方法
      2. 特徴・物性
3. 応用展開
   1. UV硬化型ハードコートに求められる機能
   2. 基材密着性について
      1. 密着性について基本的な考え方
      2. 改善方法
• 質疑応答

第4部 屈折率調整、光学機能性付与フィラーの特性とガラス代替ハードコート

(2025年9月10日 15:45〜16:45)

1. はじめに
2. 屈折率調整、光学機能性付与フィラーについて
3. ガラス代替ハードコートへの応用
4. 各種事例紹介
• 質疑応答

第5部 粒子ハイブリッド技術による機能性ハードコートの設計

(2025年9月11日 10:30〜11:30)

　無機-有機ハイブリッド型コーティング材の考え方、ナノ粒子ハイブリッド合成方法、ナノ粒子特性を利用したハードコートの設計、UV硬化型ハイブリッドハードコートに関する特性付与を解説し、機能性ハードコートについて具体的に例示する。

1. 無機-有機ハイブリッド樹脂の基礎
   1. 有機高分子と無機高分子
   2. ポリシロキサン結合
   3. ハイブリッドの考え方
   4. ゾルゲル法とハイブリッド設計
   5. 粒子ハイブリッド
2. 無機-有機ハイブリッド型ハードコート材料
   1. ハイブリッド型ハードコート材の樹脂設計
   2. “ 硬さ” の測定方法
   3. 表面硬度と耐擦傷性
   4. 硬さが出る原料、出ない原料
   5. 見える傷と見えない傷
   6. もっと硬く、更に硬く
3. 粒子ハイブリッドによるハードコートの高機能化
   1. ナノ粒子を使いこなす
   2. 機能性ハードコートの設計
   3. デュアルキュア型ハードコート
   4. 汚染除去性ハードコート
   5. UV吸収性ハードコート
   6. 熱線吸収性ハードコート
   7. 屈折率制御型ハードコート
   8. 熱膨張制御型ハードコート
   9. フィルム成型用ハードコート
• 質疑応答

第6部 PFAS規制対応フッ素系添加剤によるハードコート剤への防汚性付与

(2025年9月11日 11:45〜12:45)

　防汚性を発揮するフッ素系コーティング剤添加剤についての原理、特性、使用上のノウハウ、PFAS規制の対応などをわかりやすく解説いたします。

1. 撥水撥油・フッ素系コーティング剤の基礎知識
   1. 表面張力の基礎
   2. 防汚・指紋低減のメカニズム
2. 防汚用フッ素系コーティング剤の種類と特性使用方法
   1. UVHC添加型
   2. シランカップリング型
      1. 構造と特性
      2. 使用方法
      3. 性能を引き出すためのコツ
      4. 使用実例
   3. 金属反応型
      1. 構造と特性
      2. 使用方法
      3. 性能を引き出すためのコツ
      4. 使用実例
3. 防汚コーティングの評価方法
   1. 動的接触角測定
   2. 簡易試験法
   3. 耐久性評価方法
   4. 耐久性試験方法とそのコツ
4. PFAS規制対応説明
• 質疑応答

第7部 ハードコート用UV硬化樹脂の特長と応用展開

(2025年9月11日 13:45〜14:45)

　UV硬化型アクリル樹脂は硬化収縮が低く薄膜基材において低カールが実現できる材料として用途展開が期待されている。ウレタンアクリレートは、水素結合による凝集力及び速硬化性に優れ電子部品等の用途で使用され、原料の選択の幅が広く用途に応じて様々な諸物性を付与させることができる。 　本講演では、UV硬化型アクリル樹脂及びウレタンアクリレートの設計方法や特長及びその物性について紹介する。

1. UV硬化概論
2. UV硬化型アクリル樹脂の合成
   1. ラジカル重合の合成例
   2. UV硬化型アクリル樹脂の設計
   3. UV硬化型アクリルウレタン樹脂の設計
   4. ウレタンアクリレートの設計
3. UV硬化型アクリル樹脂の性能、評価
   1. 硬度、タックフリー性、伸度
   2. 低カール化、耐SW性の両立
   3. 伸びるハードコートの設計処方
4. ウレタンアクリレートの機能化
   1. 低カール化と耐SW性の両立
   2. 希釈性モノマーの選択と硬化性
   3. UV硬化PUDの設計
   4. シリカハイブリッド材料との複合系の特徴
   5. 伸びと耐薬品性の両立
5. 機能性UV硬化樹脂の設計と性能
   1. 帯電防止
   2. 親水性
• 質疑応答

第8部 ゾル-ゲル法によるハードコート、反射防止コートの設計と応用

(2025年9月11日 15:00〜16:00)

　反射防止コートの種類と原理と設計方法および湿式法としてゾル-ゲル法による成膜技術について解説します。また、エクセルを用いて光学干渉による反射スペクトルのシミュレーションを実践します。

1. 反射防止コートの種類
   1. アンチグレア (AG)
   2. アンチリフレクション (AR)
   3. AGとARの併用
   4. 無反射コート (モスアイ構造)
2. 反射防止コートの原理と設計方法
   1. 光学干渉による反射防止の原理
   2. 光学干渉による反射防止シミュレーション
   3. モスアイ構造による反射防止の原理
   4. モスアイ構造による反射防止シミュレーション
3. 反射防止コートの作製技術
   1. 乾式法と湿式法
   2. ゾル-ゲル法とは
   3. ゾル-ゲル法の応用例
   4. ゾル-ゲル法による成膜技術
• 質疑応答