滑落角が低く動的特性に優れた撥水撥油材料を提案し

新規フッ素フリー撥水撥油材料
環境にやさしい材料を提案します！
R
Si
O O
R
Si
滑落角
目的・背景
一般的に固体表面への液体の濡れ性について、主に静的接触角によって評価されてき
ました。しかし、近年、液滴の弾く性能ではなく除去性能を重要視する傾向が強まり動的
挙動が注目されるようになってきました。
O
O R
O
Si
R
O
O
Si
R
O
O
Si
Si
O
OO
R
OR
Si
Si
OH
R
O
Si
OH
R
滑落角が低く動的特性に優れた撥水撥油材料を提案します！
液体
R
Si
ポリシルセスキオキサン
そこでＫＲＩでは、動的挙動に優れた親水疎水ナノ構造制御によるフッ素フリー･長鎖アルキルフリー撥水撥油
材料の開発を行いました。
本技術の特徴
PSQ/シロキサン/エポキシ/ウレタンの組合せで撥水撥油膜を形成
プライマーフリーで各種基板へ成膜が可能
数10nmレベルの親水疎水ナノ構造による撥水撥油性能の発現
（1）静的･動的接触角性能
（2）機械特性
様々な基材に対する表面特性
一般樹脂との比較
特性
特性
フッ素フリー
撥水撥油膜
PTFE
臨界表面張力[mN/m]
16
15
30
9
33
ヘキサデカン
37
43
5
52
3
水
101
105
98
111
65
ヘキサデカン
5μ L
動的接触角
[deg]
水
20μ L
転落角
ヒステリシス
転落角
ヒステリシス
基材
40
2
52
2
3
23
2
30
1
29
40
55
52
71
21
1.2
シリコーン PET
3
18
フッ素フリー撥水撥油膜
28
30
ガラス
臨界表面張力[mN/m]
静的接触角
[deg]
2μ L
PI
PP
PET
PC
16
19
20
20
18
19
ヘキサデカン
37
36
35
36
38
36
水
101
100
99
98
99
100
滑落角
3
6
4
4
4
4
ヒステリシス
3
6
6
2
4
2
滑落角
29
40
13
29
27
28
18
19
3
17
10
17
ヘキサデカン
5μ L
動的接触角
[deg]
水
20μ L
35
アルミ
ヒステリシス
1
試験力[mN]
静的接触角
[deg]
2μ L
PE
ダイナミック超微小硬度計チャート
0.8
0.6
0.4
0.2
KRI-1
PFA
0
0
撥水撥油メカニズム
（1）形状像
（2）位相像
（3）熱特性
40
20
-40
0
Weigth/%
親水
重量減少
-60
-20
-80
-40
1
換算ビッカース
硬度
PSQ含有/TG
/DTA
KRI-1
203
4.49×10 3
33
PSQ不含/TG
/DTA
PFA
39
9.12×10 3
6
Heat Flow/μV
-20
親水ドメイン
疎水
AFM像：親水疎水ナノ構造
[SHIMAZDU:DUH-211]
マルテンス硬さ
弾性率
[N/mm2]
[N/mm2]
TG-DTA
0
0.5
深さ[μm]
KRI-1：鉛筆硬度 5H (ガラス基板)
PSQ不含 PSQ含有
Atmosphere:N2
-100
0
100
200
熱分解
300
400
-60
500
600
700
分解温度[℃]
311
324
5%重量減温度[℃]
242
278
Temperature/℃
ＫＲＩからのご提案/今後の展開/期待される成果など
ヘルスケア・医療関連、自動車関連、ハウジング関連など様々な分野への応用研究（防汚・防湿、摺動・摩擦、
流体流れ性改善）を提案します。
各分野でクライアント様が要求される機能（耐熱性、機械特性、耐光性等）や基材に応じた撥水撥油材料の設計・
開発を行います。
☆ 各種撥水撥油膜など表面処理膜の機能解析、劣化解析、改善提案も行っております。
☆ 本テーマはマルチクライアントプロジェクトとして募集中です。
株式会社ＫＲＩエネルギー材料研究部
ｔｅｌ：０７５‐３２２‐６８３２
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