| |
ページ数 |
| 第1章 高撥水性発現の原理と測定方法 |
|
| 1.1 なぜ高撥水性が発現するのか |
1 |
| 1.2 撥水性の向上に役立つファクター |
4 |
| 1.2.1 化学的因子 |
4 |
| 1.2.2 表面の構造的因子 |
6 |
| 1.3 撥水性はどこまで達成できているか−現状と課題− |
7 |
| 1.4 撥水性が要求される用途 |
8 |
| 1.4.1 自動車用撥水性ガラス |
8 |
| 1.4.2 雪害対策用超撥水性材料 |
8 |
| 1.4.3 繊維への撥水加工 |
9 |
| 1.4.4 高撥水性木材 |
10 |
| 1.4.5 撥水性触媒 |
11 |
| (1) 鉛バッテリ用の触媒栓 |
12 |
| (2) 重水製造プロセス用触媒 |
12 |
| (3) 燃料電池の電極触媒 |
13 |
| 1.4.6 高撥水性が要求されるその他の用途 |
14 |
| 1.5 撥水性の評価に有効な測定法 |
15 |
| 1.5.1 静的接触角の測定方法 |
15 |
| (1) 液滴法 |
15 |
| (2) 傾斜法 |
15 |
| (3) 佐々木の方法 |
15 |
| 1.5.2 動的接触角の測定方法 |
16 |
| (1) 転落法 |
16 |
| (2) 神戸大学法 |
17 |
| 1.5.3 繊維の撥水性評価方法 |
18 |
| (1) スプレー試験法 |
18 |
| (2) シャワー試験法 |
18 |
| (3) JIS以外の雨試験法 |
20 |
| 1.5.4 ガラス、プラスチック、セラミックス、金属基板の撥水性評価方法 |
20 |
| (1) 水滴残存性の評価 |
20 |
| (2) 耐煮沸性試験 |
20 |
| (3) 往復摩耗性試験 |
20 |
| 1.5.5 表面粗さの評価方法 |
21 |
|
| 第2章 超撥水技術の現状と将来動向 |
|
| 2.1 超撥水技術の現状と課題 |
24 |
| 2.2 超撥水性の発現に必要な表面特性 |
26 |
| 2.2.1 超撥水性をもたらす微細凹凸構造 |
26 |
| (1) シリコンマイクロマシンニングによる超撥水性表面 |
26 |
| (2) 化学吸着法により実現された超撥水表面の凹凸寸法 |
28 |
| 2.2.2 パーフルオロアルキル基の最適化 |
30 |
| 2.2.3 フラクタル表面による超撥水 |
31 |
| 2.3 超撥水性材料の有する課題 |
32 |
| 2.4 企業および研究機関の取り組み |
35 |
| 2.4.1 フラクタル表面による超撥水性の発現技術（花王(株)） |
36 |
| (1) アルキルケテンダイマーによる超撥水性の発現 |
37 |
| (2) 凹凸のスケールが超撥水性に及ぼす影響 |
40 |
| 2.4.2 潤滑性を有する超撥水材料の開発（NTT） |
41 |
| (1) 超撥水剤「HIREC」シリーズの開発 |
41 |
| (2) 超撥水表面の「耐候性・防汚性」向上への取り組み |
43 |
| 2.4.3 ナノサイズ花弁状組織からなる透明超撥水性材料の開発（大阪府立大学） |
45 |
| (1) ゾル−ゲル法を用いた微細凹凸構造 |
45 |
| (2) 表面形状と濡れ性の解析 |
46 |
| (3) 透明な超撥水膜の機能材料への展開 |
47 |
| 2.4.4 滑水性または撥油性を併せ持つ超撥水材料 |
| （東電環境エンジニアリング(株)、徳海明夫、ポリテック(株)、旭硝子(株)） |
47 |
| 2.4.5 没水表面に空気膜を形成する超撥水技術（三井造船(株)） |
50 |
| (1) 三井造船(株)の超撥水技術の原理と膜形成方法 |
50 |
| (2) 空気膜による超撥水性の効果 |
50 |
| 2.4.6 CF3基を高密度に配列させた超撥水材料の開発 |
51 |
|
| 第3章 高撥水性材料の技術動向 |
|
| 3.1 高撥水性を発現できる元素組成とは |
55 |
| 3.2 フッ素系撥水材料の高性能化と将来動向 |
56 |
| 3.2.1 フッ素系高撥水材料の現状と課題 |
56 |
| (1) 繊維加工におけるフッ素系撥水剤の課題 |
56 |
| (2) ガラス・金属表面の撥水加工の現状 |
57 |
| 3.2.2 フッ素ポリマー系撥水材料に対する各社の取り組み |
58 |
| 3.3 シリコーン系高撥水材料の高性能化と将来動向 |
58 |
| 3.3.1 日本におけるシリコーン市場と主な用途 |
58 |
| 3.3.2 シリコーン系撥水材料の現状と課題 |
59 |
| (1) シリコーン系撥水材料の特長とそれを活かした用途展開 |
59 |
| (2) シリコーン系撥水材料の構造と特性 |
61 |
| (3) シリコーン系撥水材料の課題 |
62 |
| 3.4 フッ素含有オルガノポリシロキサンによる高性能化 |
63 |
| 3.4.1 低分子量含フッ素シロキサン合成への取り組み |
63 |
| 3.4.2 パーフルオロポリエーテル基含有シロキサンの開発 |
64 |
| 3.4.3 フルオロアルキル基鎖長の最適化 |
66 |
| 3.5 高撥水メッキ材料の現状と将来動向 |
67 |
| 3.5.1 高撥水性メッキ技術の現状 |
67 |
| 3.5.2 高撥水メッキ材料への各社の取り組み |
67 |
| (1) 分散メッキ法による超撥水性表面（上村工業(株)） |
67 |
| (2) メッキ用テトラフルオロエチレンオリゴマー（セントラル硝子(株)） |
68 |
| (3) 超撥水性を有するテトラフルオロエチレンオリゴマ／金属複合体 |
|
| （（財）応用化学研究所） |
69 |
| (4) フッ素樹脂粒子共析に有効な界面活性剤の開発（岡山大学） |
69 |
| (5) フッ素樹脂粒子共析のための金属マトリックスの開発 |
|
| （清川メッキ工業(株)） |
70 |
| (6) フッ化ピッチのメッキへの応用（上村工業(株)、大阪ガス(株)） |
70 |
|
| 第4章 撥水性材料の商品化動向 |
|
|
| 4.1 フッ素系撥水材料の各社の商品化動向 |
72 |
| 4.1.1 フッ素系撥水剤商品化の概要 |
72 |
| 4.1.2 旭硝子(株) |
72 |
| 4.1.3 ダイキン工業(株) |
76 |
| 4.1.4 セントラル硝子(株) |
80 |
| 4.1.5 日本板硝子(株) |
81 |
| 4.1.6 日本メクトロン(株) |
82 |
| 4.1.7 (株)ネオス |
83 |
| 4.1.8 大日本インキ化学工業(株) |
84 |
| 4.1.9 日華化学(株) |
85 |
| 4.2 シリコーン系撥水剤の各社の商品化動向 |
87 |
| 4.2.1 シリコーン系撥水剤の商品化概要 |
87 |
| 4.2.2 信越化学工業(株) |
87 |
| 4.2.3 JSR(株) |
90 |
| 4.2.4 ジーイー東芝シリコーン(株) |
91 |
| 4.2.5 東レ・ダウコーニング・シリコーン(株) |
94 |
| 4.2.6 シーシーアイ(株) |
98 |
| 4.2.7 関西ペイント(株) |
98 |
| 4.2.8 チッソ(株) |
99 |
| 4.2.9 三菱化学(株) |
100 |
| 4.2.10 日華化学(株) |
100 |
|
| 第5章 撥水性・滑水性発現のための素材別処理技術の動向 |
|
|
| 5.1 プラスチックのための撥水性・滑水性処理 |
103 |
| 5.1.1 プラスチック用表面改質剤の種類とその効果 |
103 |
| 5.1.2 表面改質剤を用いる各社のプラスチック撥水化技術 |
105 |
| (1) フッ素系表面改質剤によるフィルム表面の撥水化（ダイキン工業(株)） |
105 |
| (2) シリコーン系表面改質剤によるフィルム表面の撥水化 |
|
| （五洋紙工(株)、武蔵塗料(株)） |
106 |
| 5.1.3 プラズマ処理による各社のプラスチック撥水化技術 |
108 |
| (1) プラズマ・エッチングによる表面粗化（松下電器産業(株)） |
108 |
| (2) ガスプラズマによる表面のフッ素化（神戸大学、積水化学工業(株)） |
109 |
| (3) プラズマCVDによる撥水性化合物の表面形成 |
|
| （東洋メタライジング(株)、松下電器産業(株)） |
111 |
| (4) プラズマ重合による撥水性薄膜の形成 |
|
| （本州製紙(株)、東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)） |
112 |
| 5.1.4 化学吸着によるプラスチック撥水化技術 |
112 |
| 5.1.5 グラフト重合によるプラスチック撥水化技術 |
113 |
| 5.1.6 パーフルオロアルケニル基を有する撥水性芳香族高分子の開発 |
114 |
| 5.2 繊維のための撥水性・滑水性処理 |
115 |
| 5.2.1 繊維用撥水加工の現状と課題 |
115 |
| 5.2.2 繊維の撥水加工技術と最近の特許出願傾向 |
118 |
| (1) 繊維用撥水加工の種類 |
118 |
| (2) 最近の特許出願傾向 |
119 |
| 5.2.3 繊維処理用撥水剤の研究開発動向 |
120 |
| (1) フッ素系撥水処理剤の開発動向 |
120 |
| (2) フッ素官能基導入シリコーン系撥水処理剤 |
126 |
| (3) シリコーン系撥水処理剤 |
126 |
| 5.2.4 コーティングタイプの高撥水性繊維加工技術 |
128 |
| (1) コーティングタイプ繊維加工技術の最近の動向 |
128 |
| (2) 合成繊維に用いられるコーティングタイプ撥水処理剤 |
129 |
| 5.2.5 撥水性繊維を用いた織物の開発動向 |
130 |
| (1) マイクロフト・レクタス（帝人(株)） |
130 |
| (2) ハステックス（東洋ポリマー(株)） |
132 |
| (3) 蓮の葉のような撥水性を求めた嵩高性高密度布帛（東レ(株)、ユニチカ(株)） |
135 |
| 5.2.6 通気性を兼ね備えた撥水性織物の開発 |
136 |
| (1) あめんぼうの足にヒントを得た防水衣服（帝人(株)） |
136 |
| (2) 微細孔を設た透湿防水布帛（ユニチカ(株)） |
136 |
| 5.2.7 制電性を兼ね備えた撥水性繊維の開発 |
137 |
| 5.2.8 無機繊維の撥水加工技術 |
139 |
| 5.2.9 繊維のSR加工技術 |
140 |
| 5.2.10 繊維メーカ各社の製品開発動向 |
143 |
| 5.3 ガラスのための撥水性・滑水性処理 |
158 |
| 5.3.1 撥水剤を用いたガラスの表面処理技術 |
158 |
| (1) 耐アルカリ性向上による撥水性低下防止 |
158 |
| (2) フッ素樹脂濃度勾配による撥水性向上 |
158 |
| (3) フルオロアルキル基の表面偏析配向を利用した撥水処理 |
159 |
| 5.3.2 表面粗化による高撥水性ガラス表面の創出 |
161 |
| (1) 撥水性酸化物ゾル溶液を用いた表面粗化 |
161 |
| (2) ドーパント利用によるフルオロアルキルシランの劣化防止 |
162 |
| (3) 粗面構造を下地とする撥水膜の最適化 |
162 |
| (4) ガラス表面に庇を形成する撥水処理 |
164 |
| (5) 凹凸表面の形成と撥水剤処理の組み合わせ |
165 |
| 5.3.3 ガラスの超撥水化技術 |
166 |
| (1) 低分子ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）の利用 |
166 |
| (2) 大きさの異なる凹凸構造の利用 |
167 |
| (3) マイクロメートルオーダーの大きな凹凸の利用 |
168 |
| 5.3.4 ガラスの滑水性（水滴転落性）向上技術 |
170 |
| (1) 滑水性処理とは |
170 |
| (2) 水滴−ガラス間の相互作用抑制による滑水性向上 |
171 |
| (3) 撥水性と滑水性の両立 |
172 |
| (4) 強密着アンダーコート膜による水滴−ガラス間の相互作用除去 |
173 |
| (5) 撥水性と滑水性を兼ね備えた凹凸表面 |
174 |
| 5.4 木材の撥水性処理 |
175 |
|
| 第6章 撥水・滑水技術の産業別用途展開の動向 |
|
|
| 6.1 エレクトロニクス・機械分野における用途展開 |
180 |
| 6.1.1 熱交換機の撥水・防水技術 |
180 |
| (1) 撥水・防水化の必要性と特徴的技術 |
180 |
| (2) フラクタル構造を用いた熱交換機の撥水・防水 |
|
| （(株)日立製作所、松下電器産業(株)） |
180 |
| 6.1.2 電池用部材の防水・撥水化技術 |
183 |
| (1) 燃料電池におけるガス拡散電極の撥水化と撥水性触媒 |
183 |
| (a) 触媒表面の部分撥水化とガス拡散電極層の撥水化 |
|
| （PAFC研究組合、アイシン精機(株)、富士電機(株)、田中貴金属工業(株)） |
183 |
| (b) 燃料電池用に用いられる撥水剤と撥水性基材 |
|
| （田中貴金属工業(株)、セントラル硝子(株)、トヨタ自動車工業(株)、 |
|
| 松下電器産業(株)、アイシン精機(株)） |
186 |
| (2) 空気（亜鉛）電池の撥水化処理技術 |
187 |
| (a) ボタン型空気電池の撥水化処理（ソニー(株)） |
187 |
| (b) 円筒型空気電池の撥水化処理（松下電器産業(株)） |
188 |
| (3) 2次電池用水素吸蔵合金電極の撥水・防水化技術 |
189 |
| (a) ニッケル水素電池で行われている撥水化処理 |
189 |
| (b) 各社の水素吸蔵電極撥水化技術 |
|
| （松下電器産業(株)、古川電池(株)、信越化学工業(株)） |
191 |
| 6.1.3 電気分解用電極の防水・撥水化技術 |
193 |
| (1) 撥水化処理の必要性と課題 |
193 |
| (2) 金属分散メッキによる電極の撥水化処理（ベルメレック電極(株)） |
193 |
| (3) 電解槽で用いられるガス拡散層の撥水化処理（ベルメレック電極(株)） |
194 |
| 6.1.4 その他エネルギ関連機器の防水・撥水化技術 |
194 |
| (1) 放電電極の撥水化処理（(株)タクマ） |
194 |
| (2) 電気二重層キャパシタの撥水化処理 |
|
| （松下電器産業(株)、(株)東芝、三菱重工業(株)、昭和電工(株)、東邦レーヨン(株)） |
195 |
| (3) 太陽電池の撥水化処理（東陶機器(株)） |
197 |
| 6.1.5 プリント配線板の防水・撥水化技術 |
198 |
| (1) 露光により撥水性・親水性を制御する技術（(株)日立製作所／日立化成(株)） |
198 |
| (2) 剥離転写工程に利用される撥水化処理（松下電器産業(株)） |
198 |
| (3) 鋳型膜における撥水処理（ファインセラミックス技術研究組合） |
200 |
| (4) 撥水性堰によるショート防止（(株)東芝） |
201 |
| (5) 配線板用防水コーティング材（大日本インキ化学工業(株)、北陸電気工業(株)） |
202 |
| 6.1.6 電子機器筐体の防水・撥水化技術（ソニー(株)） |
203 |
| 6.1.7 電子部品用セラミックスの防水・撥水化技術 |
204 |
| (1) 洗浄用超純水中の溶存酸素の脱気（京セラ(株)） |
204 |
| (2) セラミックス原料製造工程における撥水化処理 |
|
| （(株)村田製作所、(株)日立製作所、東京電力(株)） |
205 |
| 6.1.8 ダイシング装置の撥水・防水技術（(株)ニコン、ソニー(株)） |
206 |
| 6.1.9 光学素子の防曇・防汚技術 |
207 |
| (1) ディスプレイの反射防止膜における撥水処理の必要性 |
208 |
| (2) 真空蒸着法による反射防止膜の撥水化処理（オリンパス光学工業(株)） |
209 |
| (3) 凹凸転写による反射防止膜の撥水化（(株)日立製作所） |
209 |
| (4) 化学吸着単分子膜によるディスプレイ表面の撥水化処理（(株)日立製作所） |
210 |
| (5) 静電気防止効果も兼ね備えたディスプレイ表面の撥水化処理 |
|
| （松下電子工業(株)、(株)日立製作所 他） |
211 |
| (6) 反射防止膜用撥水剤（ソニー(株)、日東電工(株)） |
212 |
| (7) 反射防止用フィルムの撥水化処理 |
|
| （日本真空技術(株)、凸版印刷(株)、東洋メタライジング(株)） |
214 |
| (8) 電解液による酸化物半導体の腐食を防止する技術（三菱電機(株)） |
215 |
| 6.1.10 磁気ヘッドの防錆技術 |
217 |
| (1) ハードディスク用磁気ヘッドの防錆処理（アルプス電気(株)、(株)日立製作所） |
217 |
| (2) メタルテープ用磁気ヘッドの防錆処理（ソニー） |
219 |
| 6.1.11 電子写真用感光体の防汚技術 |
221 |
| (1) 帯電ロール、定着ロールの防汚処理（キヤノン(株)、日本電気(株)） |
221 |
| (2) 現像液に対する撥水剤の添加の効果（富士電気化学(株)） |
223 |
| 6.1.12 基板搬送装置の防汚技術（大日本スクリーン製造(株)） |
223 |
| 6.1.13 高周波発熱体の絶縁性向上技術（松下電器産業(株)） |
224 |
| 6.1.14 送電線の絶縁性向上技術 |
225 |
| (1) 架空送電線の絶縁性における課題 |
225 |
| (2) ギャロッピングの防止技術（古河電気工業(株)、(株)フジクラ、日立電線(株)） |
225 |
| (3) その他の送電線撥水化技術（東レ(株)、日立電線(株)、住友電気工業(株)） |
227 |
| 6.1.15 電子部品端子の絶縁性向上技術（ニチコン(株)、京セラ(株)） |
227 |
| 6.1.16 海水淡水化装置の透水性向上技術（(株)フジタ／ロンシール工業(株)） |
228 |
| 6.1.17 インクジェット用ノズルの透水性向上技術 |
229 |
| (1) 撥水処理による透水性向上の効果 |
229 |
| (2) インクジェットノズルに適用されている撥水化処理 |
|
| （キヤノン(株)、シチズン時計(株)、リコー(株)） |
231 |
| 6.2 皮革・繊維・化粧品分野における用途展開 |
233 |
| 6.2.1 皮革・繊維の撥水・防汚・風合い向上技術 |
233 |
| (1) 撥水性付与による人工皮革の風合い向上（東レ(株)、帝人(株)） |
233 |
| (2) 人工皮革用撥水処理剤（ジーイー東芝シリコーン(株)） |
233 |
| (3) 撥水処理による天然皮革の風合い向上（デュポン(株)、テフコ(株)、 |
|
| （有）北野化学、小林製薬(株)、日本チバガイギー(株)） |
234 |
| (4) 傘地の防水処理（旭化成工業(株)） |
235 |
| 6.2.2 化粧崩れのしない化粧品 |
235 |
| (1) 撥水剤が適用される化粧品の種類とその効果 |
235 |
| (2) ファンデーションへの撥水処理剤の添加効果 |
|
| （ポーラ化成工業(株)、日本ユニカー(株)） |
236 |
| (3) 化粧品用撥水剤（ポーラ化成工業(株)、カネボウ(株)） |
239 |
| (4) スポーツ、日焼け止め化粧品用撥水剤（ポーラ化成工業(株)） |
240 |
| (5) 化粧品用機能性シリコーン粉体（カネボウ(株)、資生堂(株)、花王(株)） |
240 |
| 6.3 工業材料分野における用途展開 |
241 |
| 6.3.1 フィルタの防水・撥水化技術 |
241 |
| (1) 各種フィルタにおける防水・撥水化処理の必要性 |
241 |
| (2) フィルタ用途に用いられる撥水化処理剤 |
241 |
| 6.3.2 吸音材の防水性向上技術（(株)ブリヂストン、松下電器産業(株)、アルパイン(株)） |
242 |
| 6.3.3 電波吸収材の防水性向上技術 |
|
| （(株)建材テクノ研究所、アスク、富士電気化学(株) 他） |
244 |
| 6.3.4 人工大理石の防汚技術（(株)イナックス、松下電器産業(株)） |
246 |
| 6.3.5 モルタル構造体の透水性向上技術（フクビ化学工業(株)、(株)栗本鐵工所、 |
|
| 大日本インキ化学工業(株)、昭和電工(株)、旭化成工業(株)、アサヒ美装(株)） |
249 |
| 6.3.6 コンクリート用骨材の透水性向上技術（三菱マテリアル(株)、(株)フジタ） |
252 |
| 6.3.7 ヘルメット用緩衝材の透水性向上技術 |
|
| （(株)シヨウエイ、和幸産業(株)、王子製紙(株)） |
253 |
| 6.4 日用品・レジャー分野における用途展開 |
254 |
| 6.4.1 風呂、厨房機器、トイレタリーの防汚技術 |
254 |
| (1) 撥水剤を用いた防汚処理 |
|
| （松下電器産業(株)、東陶機器(株)、花王(株)、積水化学工業(株)、） |
254 |
| (2) 高硬度・耐摩耗性を有する撥水性セラミック膜（松下電器産業(株)） |
255 |
| (3) セラミック表面のエッチングによるフラクタル撥水化（(株)イナックス） |
256 |
| (4) 金属、セラミック基材の撥水化処理 |
|
| （セントラル硝子(株)、ダイキン工業(株)、信越化学工業(株)） |
258 |
| 6.4.2 防水性粘着テープの性能向上技術 |
|
| （ジョンソン・エンド・ジョンソン(株)、ニチバン(株)他） |
259 |
| 6.4.3 ボールペンインキ追従体の透水性向上技術（(株)壽） |
261 |
| 6.4.4 親展ハガキの非粘着化処理（王子製紙(株)） |
261 |
| 6.4.5 プリンタ用紙の撥水化技術 |
262 |
| (1) インクジェット用紙の撥水化処理（日本製紙(株)、王子製紙(株)） |
262 |
| (2) インクジェット用紙の重送防止（セイコーエプソン(株)） |
263 |
| (3) 包装紙、配送伝票の撥水化処理（三島製紙(株)） |
263 |
| (4) 写真類似印刷紙の撥水化処理（セイコーエプソン(株)） |
264 |
| (5) バックプリント用インクジェット紙の撥水化処理（三菱製紙(株)） |
265 |
| 6.4.6 釣り用浮きの浮力増強技術 （(株)ティムコ、（有）エクア） |
266 |
