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超親水・親油性表面の技術

超親水・親油性表面の技術

~防汚・防曇・反射防止・接着性向上・塗膜の濡れ向上・低摩擦・潤滑性・冷却など~

目次

第1章 超親水・超親油表面の作製技術と産業応用

  • はじめに
  • 1. 固体表面における液滴の濡れを説明する理論
    • 1.1 Young の式
    • 1.2 Wenzel の式
  • 2. 超親水表面の作製手法概論
  • 3. 超親油表面の作製手法概論
  • 4. 超親水・超親油表面/ 処理の産業応用

第2章 超親水性表面を形成する材料・表面処理技術

第1節 親水性ポリマーブラシの大面積処理技術
  • はじめに
  • 1. ポリマーブラシの代表的な作製手法
    • 1.1 ポリマーブラシの代表的な表面特性
  • 2. ポリマーブラシの簡易/ 大面積作製手法の開発と応用
  • おわりに
第2節 ポリマーブラシの新展開:動的ポリマーブラシの創製と物性
  • 1. ポリマーブラシとは
    • 1.1 ポリマーブラシとその性質
    • 1.2 ポリマーブラシの作製方法
    • 1.3 ポリマーブラシの形態
  • 2. 動的ポリマーブラシとは
    • 2.1 ブロックコポリマーの界面偏析と動的ポリマーブラシの創製
    • 2.2 ブロックコポリマーの界面偏析と動的ポリマーブラシの特性
    • 2.3 動的ポリマーブラシの形成ダイナミクスと自己修復性 まとめ
第3節 自己修復機能を有する透明防曇皮膜の開発
  • はじめに
  • 1. これまでに報告されている代表的な防曇処理
  • 2. 自己修復機能を有する多機能透明防曇皮膜
  • おわりに
第4節 シリカ系超親水性コーティング剤の開発
  • はじめに
  • 1. シリカ系超親水性コーティング剤の概要
    • 1.1 基本的な合成法
  • 2. シリカ系超親水性コーティング剤の親水性以外の機能性 (密着性,防曇性等) 付与
    • 2.1 基板に対する密着性付与
    • 2.2 防曇性付与
  • 3. シリカ系親水化剤の特性
    • 3.1 水濡れ性
    • 3.2 防汚性
    • 3.3 防曇性
  • 4. シリカ系超親水性コーティング剤の塗布方法
  • 5. ケイ素系超親水性コーティング剤の概要
  • おわりに
第5節 両性両親媒性高分子の吸着による簡便な親水性表面処理
  • 1. 背景
  • 2. 表面改質高分子の設計
  • 3. 両性両親媒性高分子の機能
    • 3.1 プラスチック表面の親水化高分子
    • 3.2 ガラス表面の親水化高分子
  • 4. 今後の展望
第6節 両性イオンポリマー表面偏析に基づく機械的強度に優れた超親水コーティング剤の開発
  • はじめに
  • 1. 両性イオンポリマーの合成と超親水性コーティングの作成
  • 2. 両性イオンポリマーの表面偏析
  • 3. 両性イオンポリマー表面偏析コーティングの耐久性
  • 4. まとめと将来展望
第7節 熱・UV 硬化型超親水性4 級アンモニウム塩アクリルポリマー添加剤の開発
  • はじめに
  • 1. 低分子型親水性添加剤
  • 2. 高分子型親水性添加剤
  • 3. 超親水性4 級アンモニウム塩アクリルポリマー添加剤
    • 3.1 熱硬化型
    • 3.2 UV 硬化型
  • 4. 塗膜物性について
    • 4.1 熱硬化型
    • 4.2 UV 硬化型
  • おわりに
第8節 速い親水化速度・長期間の親水性の維持が可能な二酸化チタン (TiO2) 光触媒の開発
  • 1. TiO2光触媒
  • 2. TiO2の光誘起親水化
  • 3. TiO2の結晶多形
  • 4. ブルカイト型TiO2の光誘起親水化
  • 5. ブロンズ型TiO2の光誘起親水化
  • おわりに
第9節 フッ素系アイオノマーと光触媒を組み合わせた機能性コーティング剤の開発
  • はじめに
  • 1. フッ素系アイオノマーを用いた光触媒コーティング剤
    • 1.1 フッ素系アイオノマーとは
    • 1.2 可視光応答型光触媒との組み合わせ
    • 1.3 防カビ用途
    • 1.4 フッ素系アイオノマーを用いた光触媒コーティングの特徴
  • 2. フッ素系アイオノマー応用コーティング剤
    • 2.1 プレコートメタル用光触媒コーティング剤
    • 2.2 理美容機器用光触媒コーティング剤
    • 2.3 光触媒UV コーティング剤
    • 2.4 光触媒フィルム用コーティング剤
  • 3. フッ素系アイオノマーの新しい用途
    • 3.1 高耐久防曇コーティング剤
  • おわりに
第10節 ゾル-ゲル法と温水処理法による超親水性膜の形成
  • はじめに
  • 1. ゾル-ゲル法・温水処理法の技術概要
  • 2. ゾル-ゲル法と温水処理法による超親水性膜の形成
    • 2.1 温水処理による超親水性ナノ微結晶析出膜
    • 2.2 振動印加によるナノ微結晶の結晶構造および形態変化
    • 2.3 電場印加によるナノ微結晶の結晶構造および形態変化
  • おわりに
第11節 アノード酸化アルミナナノファイバーによるアルミニウム表面の高速超親水化技術
  • はじめに
  • 1. アルミニウムのアノード酸化
  • 2. 固体表面の親水性の基礎
  • 3. アノード酸化したアルミニウム表面が発現する超親水性
  • おわりに
第12節 階層性ナノ多孔層ガラスが示す長寿命超親水性・光反射防止性
  • 1. 超親水性表面
  • 2. 防汚性
  • 3. 防曇性
  • 4. 超親水性の効果持続性と長寿命超親水性材料開発の課題
  • 5. 階層性ナノ多孔層 (HNL) ガラス
    • 5.1 HNL ガラスの超親水性とその長期持続性のメカニズム
    • 5.2 濡れ性の評価方法
    • 5.3 防曇効果
    • 5.4 防汚効果
    • 5.5 可視光反射防止
    • 5.6 市場への普及拡大見通しと応用範囲について
第13節 アンモニア・水プラズマによる疎水性樹脂表面の超親水化
  • はじめに
  • 1. 親水性・撥水性と表面エネルギー
  • 2. 表面エネルギーと凝集力
    • 2.1 双極子-双極子相互作用 (配向力)
    • 2.2 双極子-誘起双極子相互作用 (誘起力)
    • 2.3 非極性原子・分子間の相互作用 (分散力)
    • 2.4 フォークスの式とオーウェンス- ウェントの拡張フォークス式
    • 2.5 表面エネルギーと水滴の接触角
    • 2.6 オーウェンス- ウェントの応用
      • 2.6.1 固体の表面エネルギーを求める
      • 2.6.2 ウェッティングエンビロープを求める
      • 2.6.3 固体の等接触角線
    • 2.7 臨界表面張力
  • 3. 超親水・超撥水表面を創出するために
    • 3.1 ウェンゼルの表面と水滴
    • 3.2 カッシー- バクスターの表面と水滴
  • 4. 疎水性樹脂表面の超親水化とメカニズム
    • 4.1 アンモニア・水プラズマによるPTFE 表面の超親水化
    • 4.2 アンモニア・水プラズマにより超親水化したPTFE 表面の化学的変化
    • 4.3 アンモニア・水プラズマにより超親水化したPTFE 表面の形態学的変化
  • おわりに
第14節 大気圧プラズマグラフト重合による疎水性樹脂表面の親水化
~フッ素樹脂PTFE と金属/ ゴムとの接着~
  • はじめに
  • 1. プラズマ表面処理とプラズマグラフト重合表面処理
    • 1.1 プラズマ表面処理の電極系の例
    • 1.2 プラズマ表面処理とプラズマグラフト重合表面処理の効果
    • 1.3 プラズマグラフト重合表面処理の原理
  • 2. 大気圧プラズマグラフト重合装置
    • 2.1 装置の概要
    • 2.2 二種類の蒸気発生方法とプラズマ処理方法
  • 3. フッ素樹脂フィルムの金属に対する接着性向上
    • 3.1 T 型剥離試験の方法
    • 3.2 T 型剥離試験の結果
  • 4. フッ素樹脂フィルムのブチルゴムに対する接着性向上
    • 4.1 応用例:プレフィルドシリンジ
    • 4.2 加硫 (架橋) および接着の方法
    • 4.3 フッ素樹脂フィルム-ブチルゴム複合体の剥離試験の様子と試験結果
  • おわりに
第15節 電子線グラフト重合による高分子の親水化技術
  • はじめに
  • 1. 電子線照射の概要
    • 1.1 電子線照射のパラメータ
    • 1.2 電子線照射装置
  • 2. 電子線グラフト重合の概要
    • 2.1 前照射法と同時照射法
    • 2.2 電子線グラフト重合による親水化の特長
    • 2.3 電子線グラフト重合の利用事例
  • おわりに
第16節 効果の持続性 (半年以上) が高いフッ素ガス表面処理による親水化処理技術
  • はじめに
  • 1. フッ素ガス表面処理の概要
  • 2. フッ素ガス表面処理の利点・特徴
    • 2.1 常温,常圧,乾式の処理
    • 2.2 試料形状を問わない
    • 2.3 基材の形状・物性を保持
    • 2.4 高経時安定性
  • 3. フッ素ガス表面処理の効果と適用
    • 3.1 成形品への適用
    • 3.2 微細流路製品への適用
    • 3.3 フィルムへの適用
    • 3.4 微多孔膜,不織布
  • 4. F 技術支援センターの紹介と今後の取組み

第3章 親油性表面を形成する材料・表面処理技術とその工業的応用

第1節 親水・親油・静電反撥機能に基づく耐汚染・指紋付着低減,及び除去性向上技術
  • はじめに
  • 1. 「親水+親油+両性電荷」表面技術の特色
  • 2. 「親水+親油+両性電荷」膜を形成する造膜液の特色とその膜固定理論
    • 2.1 造膜液の特色と造膜断面モデル
    • 2.2 膜の固定理論
    • 2.3 両性電荷表面に至る形成理論
  • 3. 「親水+親油+両性電荷」膜の性能
    • 3.1 親水性 (水接触角) ,親油性 (サラダ油接触角)
    • 3.2 両性電荷による膜の防汚機序とその防汚評価例
  • 4. 「親水+親油+両性電荷」膜の造膜による光学特性の向上
  • おわりに
第2節 親油性・撥油性の制御が可能な感光性親撥材の開発
  • はじめに
  • 1. 親撥パターン形成技術について
  • 2. 感光性親撥材の特性
  • 3. 感光性親撥材の応用例
    • 3.1 微細パターン形成
    • 3.2 積層パターン形成
    • 3.3 アルカリ可溶性親撥材
  • おわりに
第3節 3D 形状・貫通穴形状への処理も可能なナノ凹凸表面加工による親水性,親油性表面の技術
  • 1. NAP 処理について
  • 2. NAP 処理によるナノ凹凸表面の形成
  • 3. NAP 処理による親水性,親油性付与の効果
    • 3.1 親水性,親油性について
    • 3.2 親水性の評価
    • 3.3 親油性の評価
  • 4. NAP 処理の用途実績
    • 4.1 ダイカスト成形の3D 放電加工金型
    • 4.2 出成形金型
    • 4.3 ゴムジョイント成形金型
    • 4.4 マシニング加工刃物のNAP 処理
    • 4.5 市販刃物のNAP 処理
  • 5. NAP 処理による親水性,親油性向上の用途展望
第4節 短パルスレーザ照射によるアルミニウム合金の超親水・親油化
  • はじめに
  • 1. 実験方法
  • 2. 実験結果および考察
    • 2.1 レーザ照射によるADC12 表面の接触角の変化
    • 2.2 表面および断面の観察
  • おわりに

第4章 親水性表面の応用展開・活用事例

第1節 親水性表面を活用した流体の流動性制御
  • 1. 円管内に界面処理を施した際の流体摩擦低減効果
    • 1.1 光誘起超親水化した固体表面上での水膜
    • 1.2 水中下における親水性の維持性
    • 1.3 円管の流体摩擦を考慮する際の基礎方程式
    • 1.4 超撥水性表面と超親水性表面の流体摩擦の比較
    • 1.5 部分的に光誘起超親水性を施した円管内の流動状態
  • 2. 光誘起超親水性を用いたマイクロ流路内における流動制御 まとめ
第2節 真空紫外光照射と極薄架橋形成による有機・無機材料の低温大気圧混載接合の要素技術
  • はじめに
  • 1. 極薄架橋層を用いた低温大気圧ハイブリッド接合手法の提案
  • 2. 極薄架橋層を形成する際の留意点
  • 3. 接合事例紹介と今後の課題 まとめ
第3節 親水・吸水性塗膜を用いた蒸発冷却ルーバーの開発
  • はじめに
  • 1. パッシブクーリング手法の適用事例
  • 2. 親水性・吸水性塗膜の開発
    • 2.1 基材と表面塗膜の分離
    • 2.2 ガラスビーズの選定
    • 2.3 吸水性の評価
    • 2.4 親水性の評価
  • 3. 蒸発冷却ルーバーの設計
    • 3.1 ルーバーの選定
    • 3.2 水の流れのデザイン
    • 3.3 部材断面のデザイン
    • 3.4 蒸発冷却ルーバーの構成
  • 4. 蒸発冷却ルーバーの冷却性能評価
  • 5. 今後に向けて
第4節 親水性表面を活用した住宅材料の防汚技術
  • はじめに
  • 1. 水使用量と防汚技術による環境負荷低減
  • 2. カタツムリと防汚技術
  • 3. タイルの防汚技術
  • おわりに

第5章 新しい濡れ性評価法-非接触濡れ性評価システム-

  • はじめに
  • 1. 非接触濡れ性評価システムの概要
  • 2. バイオ界面と濡れ性
  • 3. 非接触濡れ性評価システムを用いた評価方法
  • 4. 一般材料への応用
  • おわりに

執筆者

  • 穂積 篤 (国研) 産業技術総合研究所
  • 横山 英明 東京大学
  • 佐藤 正洋 株式会社 KRI
  • 椛島 真一郎 ライオン 株式会社
  • 須賀 健雄 早稲田大学
  • 朝田 泰広 大成ファインケミカル 株式会社
  • 小川 隼人 大成ファインケミカル 株式会社
  • 冨田 恒之 東海大学
  • 松川 輝紀 株式会社 ピアレックス・テクノロジーズ
  • 河村 剛 豊橋技術科学大学
  • 松田 厚範 豊橋技術科学大学
  • 菊地 竜也 北海道大学
  • 中島 大希 北海道大学
  • 藤間 卓也 東京都市大学
  • 矢嶋 龍彦 埼玉工業大学
  • 大久保 雅章 大阪府立大学
  • 奥村 康之 株式会社 NHVコーポレーション
  • 江口 敦 高松帝酸 株式会社
  • 緒方 四郎 サスティナブル・テクノロジー 株式会社
  • 浜口 仁 JSR 株式会社
  • 山下 和之 株式会社 M&T
  • 横山 義之 富山県工業技術センター
  • 水戸岡 豊 岡山県工業技術センター
  • 酒井 宗寿 明治大学
  • 中島 章 東京工業大学
  • 重藤 暁津 (国研) 物質・材料研究機構
  • 平山 由佳理 株式会社 ミサワホーム総合研究所
  • 井須 紀文 株式会社 LIXIL
  • 春園 嘉英 株式会社 北川鉄工所
  • 田中 信行 (国研) 理化学研究所

出版社

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お問い合わせ

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体裁・ページ数

B5判 並製本 250ページ

ISBNコード

978-4-86428-171-3

発行年月

2018年3月

販売元

tech-seminar.jp

価格

47,500円 (税別) / 51,300円 (税込)

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