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試行錯誤の連続!新たなコーティング剤開発への挑戦
新しい技術の開発は、まさに試行錯誤の連続。現在、私たちは 「これまでにない性能を持つ新しいコーティング剤」 の開発に取り組んでいます!
しかし、ものづくりの世界では、うまくいかないことも日常茶飯事。試作しては、思うような性能が出ず、改良を重ねる毎日です。
そんな研究室の片隅では、マスコットキャラクターの 「ふぅーぴぃーちゃん」 も奮闘中!どうやらまた失敗してしまったようで……白い煙がもくもくと(笑)
〜 環境規制の強化に対応する次世代技術 〜
近年、フッ素系化合物(PFAS:有機フッ素化合物) に対する規制が世界的に強化されつつあります。特に、フッ素を含む撥水・撥油・耐薬品性の高いコーティング材料 は、多くの産業で利用されてきましたが、環境への影響が懸念され、使用制限が拡大しています。
この規制の流れを受け、新たな代替技術の開発 が急務となっています。現在、私たちは フッ素を含まない新しいコーティング剤の開発 に試行錯誤しながら取り組んでいます。
そこで今回は、フッ素系化合物の問題点と、それに代わる新しい材料・技術について詳しく解説していきます!
なぜフッ素系化合物が規制されるのか?
フッ素系コーティング剤は、以下のような特性を持つため、多くの製品に使用されてきました。
✅ 超撥水・超撥油性(水や油を弾く)
✅ 耐薬品性・耐熱性(化学的に安定)
✅ 低摩擦性(滑りを良くする)
しかし、その一方で…
環境中で分解されにくい(「フォーエバーケミカル」とも呼ばれる)
生態系への影響が懸念される
人体への蓄積リスクが指摘されている
特に、PFOS(パーフルオロオクタンスルホン酸)やPFOA(パーフルオロオクタン酸)は、生殖・発がん性リスク があるとして、EU・アメリカ・日本でも段階的に規制が進行中 です。
フッ素フリーの代替コーティング剤とは?
フッ素系化合物を使用しないコーティング技術として、以下のようなアプローチが注目されています。
① シリコーン系コーティング(Silicone-Based Coatings)
特徴:耐久性と撥水性を両立!
シリコーンを主成分としたコーティング剤は、フッ素なしでも優れた撥水・撥油性能 を発揮します。また、耐熱性・耐候性が高い ため、産業用途から一般製品まで幅広く適用可能。
➡️ 現在の研究:ナノシリコーン技術を応用し、さらに耐久性向上を目指す!
② セルロースナノファイバー(CNF)を活用したコーティング
特徴:天然由来で環境にやさしい!
セルロースナノファイバー(CNF)は、木材由来のナノ素材で、軽量・高強度・高耐久性 を持ちます。コーティング剤に応用することで、防汚・撥水機能を持たせつつ、フッ素を使わないエコな選択肢 となります。
➡️ 現在の研究:CNFを均一に分散させ、より効果的な撥水膜を形成する手法を開発中!
③ 自己組織化単分子膜(SAM:Self-Assembled Monolayers)
特徴:薄膜でも高機能!
自己組織化単分子膜(SAM)は、分子レベルで表面を改質し、撥水・防汚効果を付与する技術 です。フッ素を使わずに、非常に薄い膜で優れた撥水・撥油性を実現できる可能性があります。
➡️ 現在の研究:工業レベルでの大量生産化とコスト削減が課題!
④ グラフェン系コーティング(Graphene-Based Coatings)
特徴:耐久性&撥水性の革新技術!
グラフェンは、超薄膜かつ高耐久性を持つナノ素材 であり、コーティングに応用することで、フッ素に頼らない超撥水・防汚性能を実現可能。
➡️ 現在の研究:グラフェンの均一な分散とコスト最適化を進める!
️ 試行錯誤を繰り返す開発現場!ふぅーぴぃーちゃんの奮闘
さて、私たちの研究所では、これらの技術を組み合わせた 「最先端コーティング剤」 の開発に全力で取り組んでいます!
もちろん、開発には数多くの困難が…。
「これならいける!」と思った配合が、撥水性は良いけど耐久性が低い… とか、
逆に 耐久性を上げたら撥水効果が落ちる… など、バランスが難しいのです。
そんな中、マスコットキャラの 「ふぅーぴぃーちゃん」 も、失敗しながら奮闘中!
「よーし!今回は絶対成功するぞー!」と意気込んで、新配合を試したら……
ボンッ!!(煙がもくもく…)
「あわわわ なんでこうなるの〜!?」
でも、大丈夫!これは次のステップへ進むための大切なプロセス。
何度でも試して、必ず最適な答えを見つけます!✨
今後の展望とまとめ
フッ素系化合物の規制が進む中で、私たちは 「環境に優しく、かつ従来のフッ素コーティングに匹敵する性能」 を持つ新しい技術を開発中!
- シリコーン系技術(耐久性UP)
- セルロースナノファイバー(天然素材で環境配慮)
- 自己組織化単分子膜(SAM)(薄膜で高性能)
- グラフェンコーティング(耐久性と撥水性を両立)
試行錯誤の連続ですが、必ずフッ素フリーの最適解を見つける という強い意志を持って、これからも開発を続けていきます。
次回こそは、「これだ!」という技術をお披露目できるように、ふぅーぴぃーちゃんとともに頑張ります!
