表面機能の高度化と新規材料開発のための超親水・超撥水化技術の基礎と応用展開

親水化技術は、接着性向上、セルフクリーニング機能、防曇などの分野で重要です。また、撥水化技術は、汚れ防止、保護膜、ディスプレー分野などへの応用が期待されています。近年では、材料表面に求められる機能がますます高度化・多様化しており、親水性・撥水性を適切に制御する技術は、機能性材料やコーティング材料の研究開発において重要な役割を担っています。 　超親水性・超撥水性を実現するためには、材料の化学組成だけでなく、表面エネルギーや微細構造、水と材料表面との相互作用を理解し、目的とする機能に応じて表面を設計・制御することが重要です。こうした基礎的な考え方を理解することは、新たな表面改質技術の開発や既存材料の高機能化を検討するうえでも役立ちます。 　本セミナーでは、表面エネルギーの視点から、親水・撥水の基礎知識とその発現メカニズムを解説します。さらに、光触媒やプラズマ処理による超親水化技術、ゾル-ゲル法や化学吸着法などによる超撥水化技術の開発動向と応用例を紹介します。 　加えて、ゾル-ゲル法による機能性薄膜の形成や表面微細構造の制御、交互積層法による機能性ナノ積層膜の作製など、親水・撥水機能を付与するための具体的な材料・表面設計技術について、研究事例を交えながら分かりやすく解説します。 　また、近年関心が高まっているPFAS規制についても取り上げ、今後の親水・撥水化技術の開発動向と展望について述べます。表面改質剤や機能性コーティング材料の研究開発、各種材料の表面機能の高度化に携わる方々にとって、親水・撥水現象の理解を深め、新たな材料開発や応用技術を検討する際の参考となる内容です。

1. 超親水・超撥水の基礎知識
   1. 基材の化学構造とその表面エネルギー
   2. 水の付着力と材料表面の関係
   3. 水と基材の相互作用と制御の考え方
   4. 超親水・超撥水現象とは
2. 超親水・超撥水化技術の開発動向と応用例
   1. 超親水化技術の開発動向
   2. 光触媒による超親水化技術
   3. プラズマ処理による超親水化技術
   4. 超撥水化技術の開発動向
   5. ゾル-ゲル法による超撥水化技術
   6. フッ素系表面改質剤による超撥水化技術
   7. 化学吸着法による超撥水化技術
   8. 超親水化技術と超撥水化技術の応用例
   9. 汚染防止 (セルフクリーニング) ・防曇
   10. ヒートアイランド対策
   11. 防雪・防氷、自動車撥水ウィンドウ
3. ゾル-ゲル法・交互積層法による親水・撥水化技術とその応用
   1. ゾル-ゲル法による撥水、親水コーティングとマイクロパターニング
   2. チタニアナノ微結晶分散薄膜の低温合成と光触媒・防曇などへの応用
   3. 花弁状アルミナ組織を利用した超撥水薄膜
   4. 撥水性と光触媒活性を兼ね備えた高機能表面の設計
   5. 外場を用いたナノ微結晶薄膜の組織制御
   6. 交互積層法による機能性ナノ積層膜の作製と応用
   7. 交互積層法による多層超薄膜の基礎
   8. チタニア系無機-有機多層薄膜
   9. フリップフロップ両親媒性多層薄膜
   10. 超撥水性多層薄膜のエレクトロウェッティング
4. PFAS規制と今後の展望
• 質疑応答