製品・技術

6/19開講【通信講座】ぬれ性の測定・評価の入門講座

【通信講座】

ぬれ性の測定・評価の入門講座

～接触角・表面張力・表面自由エネルギーの基本概念からぬれ性を理解する～

界面・表面に携わっている技術者・研究開発・品質管理等の皆様に必須の講座
新任の方、化学がバックグラウンドではない方、専門外の方も理解できるよう学べます
接触角・表面張力・表面自由エネルギーの基本概念からぬれ性を理解しよう
あいまいだった「ぬれ性」をこの講座ですっきり理解

本講座を通して、ぬれ性の本質を根本から理解し、
　　一旦身についた知識・考え方は業務に末永くお役に立つと考えております

■第１講『準備編』
　まず全体を見通すために、ぬれに関わる各種概念を概観し、それらがどのような関係にあるのかについて説明します。
次に物理量を表現したり測定・解析を行ったりする際に必要となる基礎知識を説明します。
◎習得できる知識　
・ぬれ性に関する概念の全体像　・量の表現と単位　・基本統計量　・実験の3原則　・数値の取り扱い

■第２講『理論編』
　ぬれ性は表面張力に由来し、表面張力は分子間力に由来します。第２講ではまず分子間力と表面張力について説明したうえで、それらと接触角がどのように関係するかを説明します。
◎習得できる知識
・分子間力の発現機構　・表面張力、表面自由エネルギーの概念　・接触角と表面張力との関係
・ぬれを制御するための指針

■第３講『測定編』
　接触角、表面張力、表面自由エネルギーの実際的な測定・解析方法や注意点について説明します。
◎習得できる知識
・接触角、表面張力、表面自由エネルギーの測定方法と注意点

開講日

2024年6月19日 (水)

講座回数

3回コース(6月19日～11月下旬)

1口の受講者数

1口3名まで受講可能

受講料(税込

1口 62,700円 ( E-Mail案内登録価格 59,565円 )

　定価：本体57,000円＋税5,700円

　会員：本体54,150円＋税5,415円

[1名受講も可能です]
　35,200円 (E-Mail案内登録価格33,440円 )

　　定価：本体32,000円＋税3,200円
　　会員：本体30,400円＋税3,040円

[4名以上は、1口1人あたりの金額追加で受講可能です]
　1人あたり20,900円( S&T会員受講料 19,855円)の

　金額追加で受講可能です

スケジュール

6月19日	第1講開講(テキスト到着予定)
	↓
7月19日	第2講開講(テキスト到着予定)
7月19日	第１講演習問題解答提出締切(7月19日)
	↓
8月27日	第3講開講(テキスト到着予定)
8月27日	第２講演習問題解答提出締切(8月27日)
	↓
9月27日	第３講演習問題解答提出締切
	↓
10月下旬	修了証発行

受講条件

(１) PC の環境が必須です。
・通信講座の進行上の連絡はE-Mail で行います。本人の個別E-Mail アドレスをご用意ください。
・演習問題解答用紙、模範解答、修了証などの各種データは、Word、Excel、PDF などを使用します。

(２) 受講者全員のS&T 会員登録が必須です。
【E-Mail案内登録価格5%OFFは、受講者全員がE-MailまたはDM案内希望の場合のみ適用】
・通信講座の受講にあたってのテキストebook および教材データのダウンロード、講師への質問、　修了証発行などに弊社S&T 会員マイページ機能を利用します。
※弊社案内(E-Mail,DM)を希望されない方はS&T 会員登録の際、案内方法欄のチェックを外してください。なお、案内希望チェックがない場合、E-Mail案内登録価格(5%OFF)は適用できません。

教材

■製本版テキスト：各受講者1冊
・複数お申込みで同一住所の場合：代表者にまとめて送付
・複数お申込みで異なる住所の場合：各々に送付
・各開講日の2営業日前に発送
(第1講開講日の2営業日前15：00以降の申込み：開講日1営業日前の発送予定)
(第1講開講日の当日15:00までの申込み:開講日当日の発送予定)
(第1講開講日の当日15:00以降の申込み:開講日翌営業日の発送予定)

■ebook版テキスト：各受講者の閲覧可能PC数 2台/1アカウント(同一アカウントに限る)
・テキストはebook版でも閲覧可能です(閲覧必須ではありません)。
・1人2台まで閲覧可能。会社のPCだけでなく通勤途中でも私物のタブレットで学習できます。
・ebook版のダウンロードは、S&T会員「マイページ」内で行います。
[対応デバイス]　

Win・Macの両OS、スマートフォン・読書端末(iPhone、iPadなど)
[フォーマット]　

PDF(コンテンツ保護のためアプリケーション「bookend」より閲覧)

※製本版、ebook版は同様の内容です(講座により異なる場合あり)
※本講座の映像視聴配信はありません
※自主学習形式となります。

備考

□受講期間
　本講座の受講期間は、全３講の３か月間です。
　１講あたり１か月間が学習の目安になります。
□演習問題
　演習問題の解答用紙が未提出の場合は、０点扱いとなります。
　各講の平均をとり、ある一定の基準をクリアした方に「修了証」を発行します。

お申込み後、お申込み受理の自動返信メールが届きます（申込期日：開講日当日まで）。
　　　　　　　　　⇓
◇請求書
受講代表者（受講者1または申込入力者）に、当社でのお申込み受理後3営業日以内にE-mailにてご案内いたします。
S&T会員マイページからダウンロードください。
請求書到着後1か月以内にお支払いください（銀行振込）。

【講師への質問】
受講者全員で共有できるよう講師へのＱ＆Ａは基本的に受講者マイページに匿名にて掲載いたします。全質問の講師の回答が閲覧でき、参考になります。

お申込み

詳細・お申込みはこちら

講師

ＦＩＡ　代表　福山紅陽　氏
※元三菱マテリアル(株)、元協和界面科学(株)
【講師紹介】

趣旨

　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、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。
　本講座では、まず準備編で、ぬれに関わる概念の全体像を概観するとともに、測定・解析を行ったりする際に必要となる基礎知識を説明します。理論編では、ぬれ性を支配する表面張力や分子間力を説明します。測定編では、接触角、表面張力、表面自由エネルギーの実際的な測定・解析方法や注意点について説明します。

プログラム

第１講：準備編

＜趣旨＞
　　まず全体を見通すために、ぬれに関わる各種概念を概観し、それらがどのような関係にあるのかについて説明します。次に、物理量を表現したり測定・解析を行ったりする際に必要となる基礎知識を説明します。

＜習得できる知識＞
・ぬれ性に関する概念の全体像
・量の表現と単位
・基本統計量
・実験の3原則
・数値の取り扱い

＜プログラム＞

1. ぬれの関わる概念の概観
　1.1 ぬれ性
　1.2 表面と界面
　1.3 親水性，疎水性，撥水性
　1.4 ぬれ性と接触角
　1.5 表面張力と界面張力
　1.6 表面自由エネルギーと界面自由エネルギー
　1.7 表面張力の由来
　1.8 分子間力
　1.9 ぬれ性と分子間力
　1.10 表面自由エネルギーの成分分けと表面自由エネルギー解析
　1.11 曲がった界面とラプラス圧
　1.12 ぬれ性関連で登場する代表的な物質
　1.13 ぬれ現象が関わる事例
　　1.13.1 日常生活
　　1.13.2 産業
2. 測定に必要な基礎知識
　2.1 測定値の信頼性に関する技術用語
　2.2 測定の意義
　2.3 知りたいこととわかることの違い
　2.4 量の表現と単位
　　2.4.1 量
　　2.4.2 単位
　　2.4.3 国際単位系（SI）
　　2.4.4 SI単位と併用できる非SI単位
　　2.4.5 次元
　　2.4.6 無次元量（次元1の量）
　　2.4.7 SI接頭語
　　2.4.8 温度の単位
　　2.4.9 角度の単位
　2.5 データの要約
　　2.5.1 分布
　　2.5.2 基本統計量
　2.6 母集団と標本
　　2.6.1 母集団
　　2.6.2 標本
　　2.6.3 有限母集団と無限母集団
　　2.6.4 測定値のばらつきと無限母集団
　　2.6.5 母平均と標本平均
　　2.6.6 母分散と標本分散
　　2.6.7 母標準偏差と標本標準偏差
　　2.6.8 母数
　　2.6.9 生データのばらつきと標本平均という量のばらつきの違い
　　2.6.10 母平均の区間推定
　　2.6.11 母分散・母標準偏差の区間推定
　　2.6.12 最小二乗法
　2.7 ばらつきとかたより
　　2.7.1 ばらつきとかたより
　　2.7.2 ばらつきの原因と対処
　　2.7.3 かたよりの原因と対処
　2.8 実験の3原則
　　2.8.1 実験の反復
　　2.8.2 実験の無作為化
　　2.8.3 実験の局所管理
　2.9 数値の取り扱い
　　2.9.1 有効数字
　　2.9.2 有効桁数
　　2.9.3 有効数字の不確かさの解釈
　　2.9.4 標本標準偏差の値の有効桁数
　　2.9.5 有効数字どうしの計算
3. 表面と界面
　3.1 物質の3態
　　3.1.1 分子の熱運動
　　3.1.2 分子間力
　　3.1.3 物質の3態
　　3.1.4 物質の状態変化
　　3.1.5 超臨界状態
　　3.1.6 真空
　3.2 表面と界面
　3.3 バルク
　3.4 表面，界面の重要性
　　3.4.1 表面処理の効果
　　3.4.2 表面，界面が関わる現象
　　3.4.3 表面，界面の効果
4. 付録
　4.1 力とエネルギー
　　4.1.1 力
　　4.1.2 力の単位ニュートン
　　4.1.3 万有引力と重力
　　4.1.4 仕事
　　4.1.5 エネルギー
　　4.1.6 エネルギーの単位ジュール
　　4.1.7 位置エネルギー（ポテンシャル）
　　4.1.8 運動エネルギー
　4.2 熱力学
　　4.2.1 系，外界，孤立系
　　4.2.2 内部エネルギー
　　4.2.3 熱力学の第1法則（エネルギー保存則）
　　4.2.4 熱力学の第2法則（エントロピー増大則）
　　4.2.5 エントロピーの定義
　　4.2.6 自由エネルギー
　　4.2.7 自由エネルギーとは何が自由なのか

演習問題
文献

第２講：理論編

＜趣旨＞
　ぬれ性は表面張力に由来し、表面張力は分子間力に由来します。第２講では、まず分子間力と表面張力について説明したうえで、それらと接触角がどのように関係するかを説明します。

＜習得できる知識＞
・分子間力の発現機構
・表面張力、表面自由エネルギーの概念
・接触角と表面張力との関係
・ぬれを制御するための指針

＜プログラム＞
1. 分子間力の発現機構
　1.1 分子間力
　1.2 原子の構造
　1.3 電子の軌道
　1.4 クーロン相互作用（クーロン力）
　1.5 イオン化エネルギー
　1.6 電子親和力
　1.7 電気陰性度
　1.8 極性分子と無極性分子
　1.9 分極と双極子
　1.10 分子間相互作用
　　1.10.1 点電荷-点電荷相互作用
　　1.10.2 点電荷-双極子相互作用
　　1.10.3 点電荷-誘起双極子相互作用
　　1.10.4 双極子-双極子相互作用（配向力）
　　1.10.5 双極子-誘起双極子相互作用（誘起力）
　　1.10.6 誘起双極子-誘起双極子相互作用（分散力）
　　1.10.7 水素結合
　　1.10.8 分子間力に及ぼす重力の効果
　　1.10.9 フッ素系材料の分子間力
2. 表面張力と表面自由エネルギー
　2.1 表面張力
　2.2 表面張力の起源
　2.3 表面張力の温度依存性
　2.4 表面張力の定義
　　2.4.1 力としての表面張力
　　2.4.2 エネルギー的観点からの解釈 : 表面自由エネルギー
　2.5 表面自由エネルギーと表面積
　2.6 固体の表面張力，表面自由エネルギー
　2.7 界面張力，界面自由エネルギー
　2.8 付着・分離と表面自由エネルギー
　　2.8.1 界面における分離と付着仕事
　　2.8.2 Dupréの式
　2.9 物質の大きさと表面張力
3. ラプラス圧
　3.1 ラプラス圧のイメージ
　3.2 界面におけるラプラス圧
　3.3 毛管現象
　3.4 Young-Laplaceの式
　　3.4.1 球面の場合
　　3.4.2 球状液膜の場合
　　3.4.3 任意の曲面の場合
4. 接触角と表面張力との関係
　4.1 ぬれ性と接触角
　4.2 接触角の定義
　4.3 Youngの式
　　4.3.1 力のつり合いによる導出
　　4.3.2 熱力学によるYoungの式の導出
　4.4 臨界表面張力
　　4.4.1 Zismanプロット
　　4.4.2 臨界表面張力
　4.5 ぬれの分類
　　4.5.1 状態の変化と自由エネルギー変化
　　4.5.2 付着ぬれ
　　4.5.3 Young-Dupréの式
　　4.5.4 拡張ぬれ
　　4.5.5 浸透ぬれ
　　4.5.6 浸漬ぬれ
5. ぬれを制御するための指針
　5.1 ぬれ性制御の具体的指針
　5.2 表面構造とぬれ
　　5.2.1 Wenzelの理論
　　5.2.2 Cassieの理論
6. 静的ぬれと動的ぬれ
　6.1 静的概念と動的概念
　6.2 静的接触角と動的接触角
　6.3 動的撥水性
　6.4 静的表面張力と動的表面張力
7. 付録
　7.1 曲率と曲率半径
　　7.1.1 曲線の場合
　　7.1.2 曲面の場合

演習問題
文献

第３講：測定編

＜趣旨＞
　接触角、表面張力、表面自由エネルギーの実際的な測定・解析方法や注意点について説明します。　

＜習得できる知識＞
・接触角、表面張力、表面自由エネルギーの測定方法と注意点

＜プログラム＞
1. 測定の一般的な注意点
　1.1 測定値の信頼性
　1.2 測定器の調整と校正
　1.3 測定値の確認と再測定
　1.4 表面評価に関する注意点
2. 接触角測定
　2.1 接触角の解析方法
　2.2 静的接触角の測定方法
　　2.2.1 液滴法
　　2.2.2 V-r法
　　2.2.3 そのほかの方法
　2.3 動的接触角の測定方法
　　2.3.1 拡張収縮法
　　2.3.2 Wilhelmy法（垂直板法，プレート法）
　　2.3.3 滑落法（転落法）
　　2.3.4 動的撥水性の評価方法（動的滑落法）
　2.4 接触角測定の特徴
　2.5 接触角測定の注意点
　　2.5.1 接触角のばらつき
　　2.5.2 表面汚染の影響
　　2.5.3 表面帯電の影響
　　2.5.4 自重による潰れの影響
　　2.5.5 液量の影響
　　2.5.6 接触角解析方法の選択
3. 表面張力測定
　3.1 表面張力の測定方法
　　3.1.1 Wilhelmy法（垂直板法，プレート法）
　　3.1.2 du Nouy法（輪環法，リング法）
　　3.1.3 懸滴法（ペンダントドロップ法）
　　3.1.4 最大泡圧法
　3.2 表面張力測定の特徴
　3.3 表面張力測定の注意点
4. 表面自由エネルギー解析
　4.1 表面自由エネルギー解析の概要
　4.2 表面自由エネルギー解析で何ができるか?
　　4.2.1 固体の表面張力の推定
　　4.2.2 表面自由エネルギー成分に基づく界面現象の理解
　　4.2.3 表面自由エネルギー成分に基づく材料設計
　　4.2.4 表面自由エネルギー解析の問題点
　4.3 分子間力に基づく成分分けの概念
　4.4 Fowkesの理論と検証
　4.5 表面自由エネルギー成分分けの各種理論
　　4.5.1 Kaelble，Owens，北崎の理論
　　4.5.2 Wuの理論
　　4.5.3 酸-塩基理論
　4.6 界面における相互作用
　　4.6.1 界面自由エネルギー
　　4.6.2 ぬれ性
　　4.6.3 付着仕事
　4.7 固体の表面自由エネルギー成分の解析方法
　4.8 プローブ液体の選択
　　4.8.1 プローブ液体の条件
　　4.8.2 Kaelble-Uyの理論で連立方程式を解くことの意味
　　4.8.3 接触角が解に及ぼす影響とプローブ液体の組み合わせとの関係
　4.9 表面自由エネルギー解析による評価事例
　4.10 表面自由エネルギー解析の注意点
　　4.10.1 解析理論の選択
　　4.10.2 表面自由エネルギーの成分数
　　4.10.3 プローブ液体の組み合わせの影響
　　4.10.4 プローブ液体のエネルギー値
　　4.10.5 液体のぬれ広がり
5. 付録
　5.1 Young-Laplace曲線の導出
　　5.1.1 懸滴最下点OにおけるYoung-Laplaceの式
　　5.1.2 懸滴の輪郭曲線上の任意の点PにおけるYoung-Laplaceの式
　　5.1.3 懸滴の輪郭曲線の算出
　　5.1.4 静滴の輪郭曲線
　5.2 ds/de法における補正係数1/Hの導出

演習問題
文献

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