6/27 ぬれ性の基礎と滑水性の評価・制御

 工学院大学 先進工学部 応用化学科 准教授 吉田 直哉 氏

【プロフィール】
　2002年、京都大学大学院理学研究科博士課程修了。同年より東京大学先端科学技術研究センター特任助手、同助教、JSTさきがけ研究員（兼任）などを経て2011年より工学院大学工学部助教、2013年より准教授。

　固体表面の濡れは身近な現象であり、様々な分野に密接に関係しています。ミクロな分子間相互作用に基づいたマクロな現象であり、目視でき直感的にイメージしやすい一方で、特に動的なぬれ（滑水性；水滴除去性など）の解釈に関しては誤解が多く見受けられます。

　本セミナーでは、近年重要視されてきている動的ぬれ性を含めて、固体表面の濡れ性を評価するために必要な知識と方法やぬれ性の制御について、実際的な問題点と解決法を絡めながら最新の知見を含めて解説します。なお、専門外の方でもわかりやすくなるよう、定義・理論などの説明では最低限の数式にとどめて、特に測定・解釈に関する実践的な解説に重点を置きます。また、特にガラス等の固体表面への自己組織化単分子膜形成による撥水・滑水性の付与・制御、さらに各種固体表面へのゲル、気泡等の付着性について、実例を挙げて詳説します。

 １．静的ぬれ性とその測定法および設計・制御
　1.1 接触角の定義と解釈
　　a) 理想的な均質・平滑表面；Youngの式
　　b) 凹凸のある理想的な均質表面；Wenzelの式
　　c) 物理的・化学的に不均一な表面；Cassieの式
　1.2 接触角測定法（Sessile drop法）
　　a) 測定条件
　　b) 解析方法
　1.3 接触角測定における注意点
　　a) 液滴量の影響
　　b) 解析における誤差
　　c) 測定値の信頼性
　　d) 経時変化
　1.4 液体の表面張力測定
　　a) 懸滴法
　　b) Wilhelmy法・輪環法
　1.5 固体の表面エネルギー測定
　　a) 臨界表面張力の見積；Zismanプロット
　　b) 表面エネルギーの成分分けによる評価；Owens-Wendt法
　1.6 静的ぬれ性のまとめ；静的ぬれ性の設計・制御
 
２．動的ぬれ性
　2.1 動的ぬれ性の定義と解釈
　　a) 動的ぬれ性研究の背景
　　b) 液滴転落角
　　c) 接触角ヒステリシス
　　d) 液滴転落挙動
　　e) 接触角の経時変化（親水・親液表面の評価）
　2.2 動的ぬれ性の測定法
　　a) 滑落法による液滴転落角と接触角ヒステリシスの測定
　　　a.1) 測定条件
　　　a.2) 液滴量依存性
　　b) 拡張収縮法による接触角ヒステリシスの測定と液滴転落角の推定
　　c) 液滴転落挙動評価
　　　c.1) 測定条件と測定・解析システム
　　　c.2) 液滴転落挙動の解析
　　　c.3) 液滴転落挙動の解釈
　　ｄ) 3相界面の移動
　　　d.1) 測定方法
　　　d.2) 測定例と解釈
　　e) 接触角の経時変化測定
　2.3 動的ぬれ性測定・解釈における注意点
　2.4 動的ぬれ性のまとめ；設計・制御のヒント
 
３．いくつかの材料表面での実例
　3.1 有機高分子薄膜表面
　3.2 自己組織化単分子膜表面
　3.3 金属酸化物（薄膜）表面
　3.4 ゲル等の付着性評価

□ 質疑応答 □

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