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[書籍] 【製本版 + ebook版】 超撥水・超撥油・滑液性表面の技術(第2巻)
超撥水・超撥油・滑液性表面の技術(第2巻)
~実用的な超撥液表面の実現を目指して~
~高耐久、簡便・高生産性、液滴除去性など機能的な表面処理技術の最前線~
本書は2016年に発刊し、多くの方にお読み頂いた同名の書籍の第2弾です。ぬれ性の高度な制御、実用的な超撥液表面処理技術は工業的にも学術的にも研究者を引き付けるテーマであり、近年の新たな研究開発例・情報を提供すべく、第2巻が編集されました。
超撥水(油)化は、表面の微細凹凸構造とその疎水化処理によって実現されますが、微細凹凸構造の形成が高コスト・生産性に乏しい、凹凸構造が壊れやすく耐久性がない、長鎖有機フッ素化合物の使用が規制の観点から懸念されるなどの種々の課題により実用化されるケースは限定的でした。
本書ではこうした課題の解決に向けた先進的な技術を掲載しています。摩耗に耐えられる凹凸構造、傷がついても内部から超撥水構造が露出するコーティングや、従来の樹脂・金属成形や塗装プロセスが適用できる手法、微細凹凸の精密な構造制御によって、疎水化処理が不要な方法など、特異な機能を有する表面のメカニズムも含めて解説されます。
また、近年の多くの研究では転落角が意識された内容となっており、液滴の除去性に着目した滑液性表面技術開発が大きく進展しています。本書でも、液体のような平滑膜、アルミニウム表面の滑落性制御、新規フッ素樹脂膜、滑水シート、潤滑の概念を導入したSPLASH表面など、海外の研究動向も含めて新たな話題提供がなされています。
超撥水・超撥油、滑液性表面処理技術・材料を開発されている方、自社素材表面への機能付与方法を検討されている方にお役立て頂けますと幸いです。
本書の特徴
- 水に加え油・有機液体のような低表面張力液体に対し超撥液性を発現するさまざまな表面処理技術の研究・開発事例を豊富に解説
- 摩耗に耐えられる凹凸構造、傷がついても内部から超撥水構造が露出
- 従来の樹脂・金属成形や塗装・コーティングプロセスで超撥水性付与を可能とする手法
- 加硫ゴム・シリコーンゴム表面への微細凹凸構造・超撥水性付与
- スマートテキスタイル等への応用も期待される繊維表面の超撥水・超親水化処理
- 疎水化処理を必要とせず、微細凹凸構造のみで超撥水・超撥油性を実現する表面構造
- 長鎖有機フッ素化合物によらない超撥水・滑液性表面技術
- 親水材料と疎水材料が均一に分散した水系処理剤による親水滑水性処理技術
- これまでの撥液化技術とは異なるアプローチで、潤滑の概念を導入した高機能性滑液表面
- 平滑表面でありながら微細凹凸超撥水表面並みの転落速度を持つ新規フッ素樹脂塗膜
- アルミニウム表面の超撥水・親水化、滑落性・吸着性の高度な制御技術
目次
- 第1章 固体表面のぬれの理論と超撥液性表面の研究動向
- 1. これまでのぬれ性の評価指標
- 2. 固体表面におけるぬれを説明する理論
- 2.1 Youngの式
- 2.2 Dupréの式,Young−Dupréの式,Girifalco−Good(G−G)の式
- 2.3 Wenzelの式,Cassieの式,Cassie–Baxterの式
- 2.4 Wenzel/Cassieの理論に否定的な研究
- 3. 動的ぬれ性の重要性
- 3.1 動的ぬれ性の概要と実用面からみた重要性
- 3.2 動的ぬれ性を考慮した最近の超撥液性の定義
- 4. 超撥液性を示す表面と最近の研究開発動向
- 4.1 超撥液性を示す表面
- 4.2 これまでの超撥液性表面の課題
- 4.3 最近の特徴ある超撥液性表面の研究事例
- 第2章 超撥水性表面を形成する材料と表面処理技術
- 第1節 ハリセンボンに倣ったタフでしなやかな超撥水材料の開発
- 第2節 植物由来のゲル化剤・脂肪酸を用いた超撥水コーティング技術の開発
- 第3節 ポリアミノ酸を用いた生分解性を有する超撥水性材料の開発
- 第4節 側鎖結晶性ブロック共重合体を用いた化学的修飾によるポリエチレンフィルム・不織布への強撥水性付与
- 第5節 スパッタ法による超撥水性薄膜合成と最新の研究動向
- 第6節 射出成形によるポリプロピレン樹脂への表面凹凸構造の形成と超撥水性付与および樹脂製品への適用
- 第7節 サンドブラストによる金型表面への微細構造形成とそれを用いたプレス転写による超撥水性表面形成
- 第8節 熱加硫プレスによるゴム表面への微細構造転写と超撥水性付与
- 第9節 真空紫外レーザーによるシリコーンゴム表面への微細隆起構造形成と超撥水性付与
- 第10節 超微細加工技術を用いた無欠陥ナノ構造の作製と高耐久撥水表面形成
- 第11節 大気圧プラズマジェット処理による繊維表面への超撥水性・超親水性の付与
- 第3章 撥油性・滑液性表面を形成する材料と表面処理技術
- 第1節 滑液性表面のメカニズムと近年の研究例
- 第2節 カーボン材料と微細凹凸加工による滑水性固体表面の開発とその評価方法
- 第3節 水滴の除去性能に優れた親水滑水処理剤の開発
- 第4節 超滑落性を有する新規フッ素樹脂の発現機構―第4世代撥液表面を目指して―
- 第5節 滑落性に優れるフッ素フリー撥水撥油材料の開発
- 第6節 陽極酸化による滑落性制御型超撥水・超撥油アルミニウム表面の創製
- 第7節 高機能性滑液表面(SPLASH)の開発とその応用
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丁田 由美
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