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フッ素フリー撥水・撥油表面の開発とその評価

フッ素フリー撥水・撥油表面の開発とその評価

～PFAS規制を見据えた、フッ素を使わない撥水撥油表面の実現手法～
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概要

本セミナーでは、フッ素を使わない撥水撥油表面の実現手法について解説いたします。

開催日

  • 2024年7月30日(火) 10時15分 ～ 17時00分

受講対象者

  • 化学物質管理に関係する方
  • 化学品の法令対応に関心をお持ちの方
  • 化学品関連でPFAS規制に関心をお持ちの方
  • 環境関連でPFAS規制に関心をお持ちの方

修得知識

  • ぬれ性に関する基礎的な知識/理論
  • ぬれ性評価技術の正しい知識
    • 静的/動的接触角
    • 滑落/転落角
  • 実用的な撥水・撥油処理技術と国内外の最新研究開発動向
  • 材質および表面構造と濡れ性の関係
  • 撥水・撥油表面の開発手法
  • 最先端のフッ素フリー撥水・撥油塗料の機能
  • PFAS規制の動向
  • 撥水撥油の基礎情報
  • フッ素フリー材料の概要
  • Fフリーでの撥水撥油発現機構
  • フッ素を使わない超撥水の基礎
  • フッ素を使わない超撥水の事例
  • 撥液表面の開発で注目するポイント

プログラム

第1部 有機フッ素化合物に依存しない撥水・撥油処理技術:液滴の滑落性を向上させるための表面設計指針

(2024年7月30日 10:15〜11:45)

　本セミナーでは、まず最初に、固体表面のぬれ性をどのように評価し、いかに制御するかについての基礎知識、応用・実用上ポイントとなる動的ぬれ性の修得を目指します。次いで、各種機能性皮膜を利用した最新の撥水・撥油処理技術について、国内外の最新の研究開発動向を紹介しながら、実例 (単分子膜、ゲル、有機-無機ハイブリッド皮膜等) を挙げて分かりやすく詳細に解説します。また、PFOA・PFOS等の長鎖有機フッ素化合物 (PFAS) への法規制対応として、脱フッ素・フッ素代替技術が今後のポイントとなります。こちらについても随所で取り扱います。

  1. ぬれの基礎
    1. Youngの式
    2. Wenzelの式 (凹凸表面におけるぬれ)
    3. Cassieの式 (複合表面におけるぬれ)
    4. 3相接触線の重要性
    5. 静的接触角とぬれ性との関係
  2. 動的ぬれ性の考え方と測定・制御方法
    1. 動的ぬれ性とは?
    2. 動的ぬれ性制御の重要性
    3. 動的接触角の定義と近年の役割
    4. 動的接触角の測定方法
    5. 接触角ヒステリシスの定義と発生原因
    6. 自然界における高/低接触角ヒステリシス表面
    7. 接触角ヒステリシス制御に関する過去の研究
    8. 接触角ヒステリシスを抑制するためのコンセプト
    9. 接触角ヒステリシスと滑落性の関係
  3. (超) 撥水・撥油処理の最新研究開発動向
    1. (超) 撥水・撥油性を得るための指針
    2. これまでの (超) 撥水・撥油性表面の問題点と課題
    3. 最近の (超) 撥水・撥油性の定義
    4. (超) 撥水・撥油処理の最新研究開発動向
  4. 有機フッ素化合物に依存しない撥水・撥油処理技術 〜PFAS (PFOS/PFOA) 規制への対応として〜
    1. 液滴の滑落性を向上させるための表面設計指針
    2. Liquid-like表面とは?
    3. Liquid-like表面の作製手法とその特徴
      1. 単分子膜
      2. ポリマー皮膜
      3. 有機-無機ハイブリッド皮膜
  5. 最近のトピックス,まとめ
    • 質疑応答

第2部 最先端フッ素フリー撥水・撥油塗料の開発とその機能紹介

(2024年7月30日 12:40〜14:00)

　撥水・撥油表面の開発は液体の付着ロスを無くすために有用なアプローチであるが、その性能向上のためにフッ素材料を利用することが多い。特に、撥油性表面の開発には多くの場合フッ素材料が必要である。近年のPFAS (パーフルオロアルキル化合物) の毒性懸念に伴い、フッ素フリーで高性能の撥水・撥油表面を開発する動きが高まっている。
　本講演では、近年の撥水撥油性の開発手法を解説し、我々が取り組む先端の撥水・撥油塗料の開発アプローチとその機能を紹介する。

  1. 濡れ現象と表面構造
    1. 表面張力と毛管力
    2. Young式と接触角
    3. Cassie ModelとWenzel Model
  2. 撥水・撥油表面の開発
    1. 超撥水・超撥油表面
    2. 滑液表面
    3. 潤滑液含浸表面 SLIPS
  3. フッ素フリー撥水・撥油塗料の開発
    1. 滑水性表面の1液塗料化
    2. 滑油性表面の1液塗料化
    3. 水素結合を利用したロバスト滑水性表面の開発
  4. まとめ・展望
    • 質疑応答

第3部 ナノ構造制御によるフッ素フリー撥水撥油材料の開発

(2024年7月30日 14:10〜15:30)

　2023年1月に欧州化学品庁 (ECHA) に提出されたPFAS規制の概要について概説する。撥水撥油素材の代表的な例とその機能について概説する。KRIが開発したナノ相分離構造導入によるフッ素フリー撥水撥油・高滑落性材料の考え方や特性の紹介を行う。

  1. フッ素含有材料の置かれた状況
  2. フッ素フリー材料、代替材料の動向
    1. 一般的な撥水撥油材料について
      • 物理的因子
      • 化学的因子
      • フッ素系
      • シリコーン系
    2. KRIでのフッ素フリー素材への取り組み
    3. ハイブリッド系撥水撥油材料
      1. 撥水撥油コート膜の形成と特性
        • 撥水撥油性と滑落特性
        • ナノ相分離構造
        • 光学特性
        • プライマリーフリー
      2. フィルム形成と特性
        • 機械特性、耐熱性
        • ナノ相分離フィルムの物性のまとめ
        • 可撓性発現のメカニズム
        • 機械物性の違いによる相分離構造の差異
    4. シリコーン系コート材の撥水撥油材料
    5. 撥油系コート材
  3. まとめと今後の展望
    • 質疑応答

第4部 生体模倣技術による非フッ素超撥水コーティングの形成とその評価

(2024年7月30日 15:40〜17:00)

　耐候性や耐熱性などの化学的安定性、弾き性や非粘着性などの良好な表面・界面特性から有機フッ素系材料は幅広い分野で使われているが、安定性が仇となり環境中への長期的な循環が懸念され、一部製品の製造終了が公表されている。
　本講座では弊社の非フッ素材料を用いた撥水コート (弾き性表面) 技術に関する取り組みを紹介する。撥水や超撥水というと「フッ素が必要」と思われがちだがフッ素を使わずとも撥水表面をつくることは可能である。またフッ素を使わないことで得られる特性もある。これらの特性をもつ滑落コートを紹介する。

  1. 超撥水コーティングの実用化に向けた取り組み
    1. 食品を弾く
      • 身離れ性
      • 汚れ防止
    2. あめ・つちを弾く
      • 身離れ性
      • 汚れ防止
      • 安全
  2. SNTが取り組む超撥水構造と評価
    1. 表面の構造・原理
    2. 接触角と転落角
    3. 表面における固体と液体のエネルギーのつり合い
  3. 凹凸構造の形成へのアプローチ
    1. コーティングによるアプローチ (蓮の葉)
    2. 塗布対象物の凹凸構造を活かすアプローチ (鳥の羽根)
    3. 成形圧縮で凹凸構造をつくるアプローチ (昆虫の眼)
  4. 環境対応に向けた弾き性コーティング
    1. 水系超撥水 – 水を弾く材料なのに水を含むコーティング剤
    2. 非フッ素材料による油滑落表面の紹介
    • 質疑応答
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講師

  • 穂積 篤 氏
    国立研究開発法人 産業技術総合研究所 極限機能材料研究部門 光熱制御材料研究グループ
    上級主任研究員
  • 天神林 瑞樹 氏
    国立研究開発法人 物質・材料研究機構 ナノアーキテクトニクス材料研究センター
    独立研究者
  • 福井 俊巳 氏
    株式会社KRI 構造材料研究部
    取締役執行役員, 部長
  • 堀田 芳生 氏
    株式会社SNT 研究開発部
    部長
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主催

株式会社 技術情報協会
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お問い合わせ

本セミナーに関するお問い合わせは tech-seminar.jpのお問い合わせからお願いいたします。
(主催者への直接のお問い合わせはご遠慮くださいませ。)

受講料

1名様
: 60,000円 (税別) / 66,000円 (税込)
複数名
: 55,000円 (税別) / 60,500円 (税込)

複数名同時受講割引について

  • 2名様以上でお申込みの場合、1名あたり 55,000円(税別) / 60,500円(税込) で受講いただけます。
    • 1名様でお申し込みの場合 : 1名で 60,000円(税別) / 66,000円(税込)
    • 2名様でお申し込みの場合 : 2名で 110,000円(税別) / 121,000円(税込)
    • 3名様でお申し込みの場合 : 3名で 165,000円(税別) / 181,500円(税込)
  • 同一法人内による複数名同時申込みのみ適用いたします。
  • 受講券、請求書は、代表者にご郵送いたします。
  • 他の割引は併用できません。

アカデミック割引

  • 1名様あたり 30,000円(税別) / 33,000円(税込)

日本国内に所在しており、以下に該当する方は、アカデミック割引が適用いただけます。

  • 学校教育法にて規定された国、地方公共団体、および学校法人格を有する大学、大学院、短期大学、附属病院、高等専門学校および各種学校の教員、生徒
  • 病院などの医療機関・医療関連機関に勤務する医療従事者
  • 文部科学省、経済産業省が設置した独立行政法人に勤務する研究者。理化学研究所、産業技術総合研究所など
  • 公設試験研究機関。地方公共団体に置かれる試験所、研究センター、技術センターなどの機関で、試験研究および企業支援に関する業務に従事する方
  • 支払名義が企業の場合は対象外とさせていただきます。
  • 企業に属し、大学、公的機関に派遣または出向されている方は対象外とさせていただきます。

ライブ配信セミナーについて

  • 本セミナーは「Zoom」を使ったライブ配信セミナーとなります。
  • お申し込み前に、 視聴環境 と テストミーティングへの参加手順 をご確認いただき、 テストミーティング にて動作確認をお願いいたします。
  • 開催日前に、接続先URL、ミーティングID​、パスワードを別途ご連絡いたします。
  • セミナー開催日時に、視聴サイトにログインしていただき、ご視聴ください。
  • セミナー資料は郵送にて前日までにお送りいたします。
  • 開催まで4営業日を過ぎたお申込みの場合、セミナー資料の到着が、開講日に間に合わない可能性がありますこと、ご了承下さい。
    ライブ配信の画面上でスライド資料は表示されますので、セミナー視聴には差し支えございません。
    印刷物は後日お手元に届くことになります。
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  • タブレットやスマートフォンでも受講可能ですが、機能が制限される場合があります。
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