Vol.7 No.3 2014
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研究論文:低環境負荷表面処理技術の開発(穂積ほか)−197−Synthesiology Vol.7 No.3(2014)浦田 千尋(うらた ちひろ)早稲田大学先進理工学部応用化学専攻修了。博士(工学)。2011年産総研入所。現在、サステナブルマテリアル研究部門高耐久性材料研究グループ研究員。この研究では、ゾル−ゲルハイブリッド膜の開発を担当。査読者との議論議論1 実用化について質問・コメント(清水 敏美:産業技術総合研究所)実用化に関してこの論文で種々の表現が用いられています。実用化技術が確立間近の状況であることは理解できますが、ややもすれば、実用化したような印象も受けます。実用化の状況を数値等を活用して、より具体的、正確な記述をお願いします。回答(浦田 千尋)ご指摘の通り、この技術は完全に実用化に至ったというわけではありません。技術移転先より、“量産化の目処がたち、商品番号も付与した”という話は聞いていますが、現状では、マーケティングの最中のようで、上市にはもう少しの時間が必要かと思われます。そのため、 “量産規模でのコーティング技術を確立するに至った”と現状を正確に記述しました。議論2 これまでの基礎研究質問・コメント(田尾 博明:産業技術総合研究所環境管理技術研究部門)著者自身の論文として2012年以降の論文しか引用されていません。それ以前に、この研究に関連する第1種基礎研究またはこの技術の要素技術に関連する研究はなされていなかったのでしょうか。それまでに培ってきた基礎研究があったからこそ、研究開始から実用化に近い段階まで1年と短期間で達成できたものと考えます。そうであるならば、この研究以前に行われた基礎研究も簡潔に記述することを勧めます。回答(穂積 篤)ご指摘の通り、薄膜や単分子膜を利用した濡れ性制御技術に関して、学生時代を含め20年近く基礎研究を行ってきました。これまでに蓄積した知見、さまざまな失敗が今の研究に役立っています。この論文にこれまでの研究の概略を記載し、関連文献を追加しました。議論3 はっ水性/はつ油性と親水性/疎水性(親油性)質問・コメント(田尾 博明)はっ水性/はつ油性と、親水性/疎水性(親油性)との関係は、静的な場合と動的な場合とで異なるという意味でしょうか。表面のはっ水性/はつ油性と、表面にコーティングされる分子の親水性/疎水性との関係を分子構造との関係から説明すれば、理解が進むと思います。回答(穂積 篤)ご指摘の通り、静的な場合と動的な場合とでは全く状況が異なります。静的な状態では、アルキル基終端表面の油に対する接触角は40°以下になり、これまでの濡れ性の定義(接触角の大小)から判断しますと、親油性表面になります。しかし、我々の皮膜は表面のアルキル基の運動性が高いため、見た目には濡れているようですが、動的には滑落しやすい表面となります。我々はこのような表面を分子が駆動可能な状態にあるという意味から「Liquid-like」と表現しています。ご指示に従い、表面のはっ水性/はつ油性と、表面にコーティング執筆者略歴穂積 篤(ほづみ あつし)1997年名古屋大学大学院工学研究科修了。博士(工学)。1999年名古屋工業技術研究所入所、2006年経済産業省製造産業局非鉄金属課ナノテクノロジー・材料戦略室、2007年ブリストル大学(Visiting Scholar)、2007年〜マサチューセッツ州立大学アマースト校(客員教授)、2010年よりサステナブルマテリアル研究部門高耐久性材料研究グループ長。この研究では、単分子膜/PDMS膜の作製および動的濡れ性の評価を担当。 [18]A. Hozumi, K. Ushiyama, H. Sugimura and O. Takai: Fluoroalkylsilane monolayers formed by chemical vapor surface modification on hydroxylated oxide surfaces, Langmuir, 15 (22), 7600-7604 (1999).[19]A. Hozumi, S. Asakura, A. Fuwa, N. Shirahata and T. Kameyama: Preparation of a well-defined amino-terminated self-assembled monolayer and copper microlines on a polyimide substrate covered with an oxide nanoskin, Langmuir, 21 (18), 8234-8242 (2005).[20]A. Hozumi, B. Kim and T. J. McCarthy: Hydrophobicity of perfluoroalkyl isocyanate monolayers on oxidized aluminum surfaces, Langmuir, 25 (12), 6834-6840 (2009).[21]A. Hozumi and T. J. McCarthy: Ultralyophobic oxidized aluminum surfaces exhibiting negligible contact angle hysteresis, Langmuir, 26 (4), 2567-2573 (2010).[22]M. Pagliaro, R. Ciriminna and G. Palmisano: Silica-based hybrid coatings, J. Mater.Chem., 19 (20), 3116-3126 (2009).[23]C. Urata, D. F. Cheng, B. Masheder and A. Hozumi: Smooth, transparent and nonperfluorinated surfaces exhibiting unusual contact angle behavior toward organic liquids, RSC Adv., 2 (26), 9805-9808 (2012).[24]C. Urata, B. Masheder, D. F. Cheng and A. Hozumi: How to reduce resistance to movement of alkane liquid drops across tilted surfaces without relying on surface roughening and perfluorination, Langmuir, 28 (51), 17681-17689 (2013).[25]C. Urata, B. Masheder, D. F. Cheng and A. Hozumi: A thermally stable, durable and temperature-dependent oleophobic surface of a polymethylsilsesquioxane film, Chem. Commun., 49 (32), 3318-3320 (2013).[26]J. Park, C. Urata, B. Masheder, D. F. Cheng and A. Hozumi: Long perfluoroalkyl chains are not required for dynamically oleophobic surfaces, Green Chem., 15 (1), 100-104 (2013).[27]C. Urata, B. Masheder, D. F. Cheng and A. Hozumi: Unusual dynamic dewetting behavior of smooth perfluorinated hybrid films: Potential advantages over conventional textured and liquid infused perfluorinated surfaces, Langmuir, 29 (40), 12472-12482 (2013).[28]B. Masheder, C. Urata, D. F. Cheng and A. Hozumi: Novel transparent zirconium-based hybrid material with multilayered nanostructures: Studies of surface dewettability toward alkane liquids, ACS Appl. Mater. Interfaces, 5 (1), 154-163 (2013).[29]B. Masheder, C. Urata and A. Hozumi: Transparent and hard zirconia-based hybrid coatings with excellent dynamic/thermoresponsive oleophobicity, thermal durability, and hydrolytic stability, ACS Appl. Mater. Interfaces, 5 (16), 7899-7905 (2013).[30]D. F. Cheng, B. Masheder, C. Urata and A. Hozumi: Smooth perfluorinated surfaces with different chemical and physical natures: Their unusual dynamic dewetting behavior toward polar and nonpolar liquids, Langmuir, 29 (36), 11322-11329 (2013).

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