ぬれ性の基礎・メカニズムと評価・測定法

超親水・超撥水・超撥油など,表面のぬれ性を制御する技術が目覚しく発展しています。一方,ぬれ性は,接着性,離型性,防汚性,耐指紋性,洗浄性,乳化性,分散性等,工業的に重要な各種特性にも密接に関連していることが知られています。 　本セミナーではまず,ぬれ性を直感的かつ簡便に評価できる指標でありながら,固体最表面の特性を鋭敏に反映する接触角の概念について説明します。次に,ぬれ性を決める因子である表面張力の概念と由来について説明します。さらに応用として,表面自由エネルギー (表面張力) の成分分けの概念に着目した表面自由エネルギー解析について解説します。

1. ぬれと接触角
   1. 接触角とは?
   2. ぬれ性と接触角との関係
   3. 接触角から何がわかるか?
   4. 接触角測定の表面感度～膜厚と表面被覆率
2. 表面張力
   1. 表面張力とは?
   2. 液体の表面張力が大きくなるとぬれ性はどうなるか?
   3. 表面張力から何がわかるか?
3. ぬれ現象の理解
   1. 界面張力とは?
   2. 固体の表面張力の意味
   3. 固体の表面張力が大きくなるとぬれ性はどうなるか?
   4. Youngの式～接触角と表面張力との関係
   5. ぬれ性を制御するにはどうすればよいか?
4. 表面張力の理解
   1. 表面張力の定義
   2. 表面張力とばねの張力との違い
   3. 表面自由エネルギーとは?
   4. 表面張力は何に由来するか?
   5. 液滴はなぜ丸くなるか?
   6. 表面張力と温度との関係
5. 表面粗さと接触角
   1. Wenzel理論
   2. Cassie理論
   3. 親水表面を撥水化するにはどうすればよいか?
6. 接触角の測定方法と測定上の注意点
   1. 接触角の測定方法
   2. 接触角は10°ばらついてアタリマエ?
   3. 接触角と表面汚染～大気曝露時間,汚染量
   4. 各種洗浄による接触角の変化
   5. 接触角の定義をどうするか?～液量依存性と経時変化
   6. 固体表面の帯電の影響
   7. 試液として蒸留水は使えない?
7. 表面自由エネルギーと接着性,離型性
   1. Dupreの式～界面分離でのエネルギー保存
   2. 接着性がよいとはどういうことか?
   3. 離型性がよいとはどういうことか?
   4. Young-Dupreの式～接着性と接触角の関連づけ
8. 表面自由エネルギー解析
   1. 表面自由エネルギーの成分分けとは?
   2. 表面自由エネルギー解析から何がわかるか?
   3. 分散力と配向力
   4. Fowkesの理論と検証
   5. 解析の実際～Kaelble理論の例
   6. なぜ成分を分ける必要があるのか?
   7. 表面張力が同じでも,ぬれは変わる?
   8. ぬれ性と表面自由エネルギー成分との関係
   9. 接着性・離型性と表面自由エネルギー成分との関係
9. 表面自由エネルギー解析の注意点
   1. 解析理論の未確立
   2. 液体の組み合わせによって解析結果が異なる
   3. 接触角0°のときは解析できない
   4. 接着性評価に表面自由エネルギー解析を適用できるか?
• 質疑応答