フッ素フリー撥水・撥油膜
高い撥水・撥油性能を維持しながら、PFAS規制に対応可能な透明コーティングです。ガラスや金属、繊維など、さまざまな基材に対応し、ディスプレイ、医療、エレクトロニクス分野など幅広い用途で使用されています。
300℃で長時間加熱しても撥水・撥油性が維持できる「高耐熱タイプ」、擦りに強く傷がつきにくい「耐摩耗タイプ」、摺動性が求められる場所に使用可能な「低摩擦タイプ」などのラインナップがあり、ご要望の基材や性能に応じたカスタマイズが可能です。
NEGは材料設計からコーティングまでを一貫して手がけ、お客様の要求仕様に応じた最適なコーティングサービスを提供しています。
フッ素フリー撥水・撥油膜とは?
NEGの開発したフッ素フリー撥水・撥油膜は、PFASを使用せずに撥水・撥油性を実現するコーティング技術です。本製品では、高い耐久性も実現しています。
液体が固体表面を濡らすかどうかは、液体が表面に広がることで系全体の自由エネルギーが低下するか否かによって決まります。
固体表面の表面自由エネルギーが低い場合、液体が広がってもエネルギー的な利得が小さいため、水や油は接触面積を減らそうとし、結果として濡れにくくなります。
フッ素系材料は極めて低い表面自由エネルギーを持ち、水だけでなく油に対しても撥液性を示します。
さらに、化学結合が安定で耐久性に優れることから、長年にわたり撥水・撥油用途の中心材料として用いられてきました。
近年、PFASに代表される有機フッ素化合物は、環境中への残留性などを背景に、使用制限や規制強化の動きが進んでいます。
こうした動向を踏まえ、NEGのフッ素フリー撥水・撥油膜は、フッ素化合物を使用しない膜として設計されています。その結果、PFASのスクリーニングに用いられる全フッ素分析にも対応可能です。
NEGでは膜表面の化学構造を用途や基材によって設計することで、材料をフッ素に依存することなく、表面自由エネルギーを低下させ、水や油が広がりにくい表面状態を実現しています。
PFASフリーの膜は、撥水・撥油性能の持続性(耐久性)を確保することが難しくなる傾向にあります。NEGでは、長年培ってきたガラス表面技術の知見を活かし、膜成分とガラス表面との結合を最適化することで機能と耐久性の両立を図った表面設計を実現しています。こうした表面設計の考え方は、ガラスに限らず、金属など他の基材への応用にも展開可能です。
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PFAS(ピーファス):PFASは有機フッ素化合物のうち、ペルフルオロアルキル化合物およびポリフルオロアルキル化合物の総称で、1万種類以上の物質があるとされています。耐⽔性、耐熱性、耐油性などに優れた性質を持つため、さまざまな製品に使⽤されてきました。しかし、環境中に⻑期間残留し、⽣物濃縮性があり、⼈の健康への影響も懸念されています。
特長
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撥水・撥油性
水や油の接触角が大きく、撥水性、撥油性が非常に高い状態を維持できます。 -
PFAS規制非該当
フッ素を含まないため、PFAS規制に対応できます。また、他の環境負荷物質も含みません。 -
可視~近赤外透過性
可視~近赤外域(NIR)にわたり光吸収がなく、基材本来の光学特性を維持します。高い透明性が求められる表示・可視光学用途に加え、近赤外光を利用するセンシング、画像認識、測定用途にも適用可能です。 -
低摩擦(低摩擦タイプ)
摩擦係数低減効果があり、過酷な環境下で摺動性が求められる場所にも使用できます。 -
高耐熱性(高耐熱タイプ)
300℃で長時間加熱しても撥水・撥油性能が維持できるため、高温環境で使用可能です。 -
高耐久性(耐摩耗タイプ)
擦りに強く、傷がつきにくいため、過酷な環境下で使用可能です。
アプリケーション
医療用モニター
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モニター表面の汚れ付着防止
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高い透明性と優れた防汚性
オーブンレンジ
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窓の汚れ付着防止
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高い耐熱性と透明性、優れた防汚性
スマートグラス
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レンズの汚れ付着防止
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高い透明性、優れた防汚性
コピー機
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汚れ・紙粉の付着防止
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高い透明性と優れた擦り耐久性
特性
可視光域(380nm〜780nm)での透過率は91%以上で、クリアな視界を実現します。
| 特性 | コーティングあり | コーティングなし | |
| 項目 | 単位 | ||
| 接触角(純水) | deg | 105 | <5 |
| 接触角(オレイン酸) | deg | 54 | 28 |
| 接触角(オリーブオイル) | deg | 56 | 29 |
| 鉛筆硬度 | - | 6H | - |
| ヘイズ | % | 0.2未満 | 0.2未満 |
| 全光線透過率 | % | 91.9 | 91.9 |
| 静止摩擦係数 | - | 0.07 | 0.45 |
| 動摩擦係数 | - | 0.04 | 0.45 |
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コーティングしたガラス(OA-11、厚さ:0.5mm)
OA-11:当社製無アルカリガラス
透過率曲線
可視光域~近赤外域での透過率は91%以上と膜の吸収はほとんどないです。
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コーティングしたガラス(OA-11、厚さ: 0.5mm)を測定
コーティング厚さ: 20nm(片面コート)
OA-11: 弊社製無アルカリガラス
製品ラインナップ
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滑りをよくしたり、汚れをつきにくくします。スマートフォンや車載ディスプレイ、医療用モニターのカバーガラスに適しています。
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擦りに強く、傷がつきにくい。 車載カメラやセンサー、医療機器の表面等に適しています。
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300℃で繰り返し加熱しても撥水・撥油性能が維持できます。オーブンや炉などの高温環境での使用に適しています
| 特性 | 高耐熱タイプ | 耐摩耗タイプ | 低摩擦タイプ |
| 透明性 | ♔ | ♔ | ♔ |
| 耐熱性 | ♔ | ||
| 耐薬品性 | ◎ | ||
| 対傷性 | ♔ | ||
| 耐候性 | ◎ | ||
| 摺動性 | ♔ | ||
| 清掃性 | ◎ |
※本ラインナップは目安となる指標であり、実際にはお客様の要求事項に応じて、最適な液剤の選定・調整およびコーティング条件の最適化を行います。最適なご提案のため、詳細な要求仕様のご開示をお願いいたします。
対応基材
ガラス、金属、金属メッシュ、布など多様な基材に対応しています。
曲げによる応力下でも膜が追従し、割れや剥がれが生じにくいコーティングです。
耐久性
クロスカット試験
試験結果: 分類0相当(最高評価)
→密着性良好、剥がれなし
分類0は、クロスカット部分に目立った剥離が見られないことを示しており、膜の密着性が非常に優れていることを表しています。
恒温恒湿試験 80℃/80%RH, 4800hr
| 項目 | 初期値 | 試験後 | 判定 |
| 接触角 | 105° | 101° | 性能を維持 |
| 外観 | 良好 | 良好 | 異常なし |
※コーティングしたガラス(T2X-1, 厚さ: 1.3mm)
T2X-1: 弊社製化学強化ガラス
耐擦り試験
| 項目 | 初期値 | 試験後 | 判定 |
| 接触角 | 105° | 91° | 性能を維持 |
| 外観 | 良好 | 良好 | 異常なし |
研磨材: スチールウール 番手 #0000
荷重: 500g
動作: 10000回の往復動作、移動距離60mm、動作速度60mm/s
よくある質問(Q&A)
お客様の基材や用途に合わせた評価テストが可能です。基材の種類、サイズ、使用条件などをお問い合わせフォームにご記載の上、ご相談ください。内容を確認のうえ、最適なコーティング方法や評価条件をご提案いたします。
はい、コーティング後に100~300℃程度での熱処理を行います。熱処理を施すことで、コーティング膜と基材との結合が強固になり、耐久性や性能の安定性が向上します。
コーティング膜は20~200nmの薄膜です。基材の外観や寸法精度への影響を抑えつつ、撥水・撥油性能を付与できます。
形状やサイズに応じたコーティング方法を検討可能です。大面積部材や複雑な形状にもコーティング可能です。
他の表面処理との組み合わせについても、検討可能です。評価についてもご相談ください。例えば、反射防止膜(AR膜)と組み合わせることで視認性の向上に貢献します。
ガラス、金属、樹脂など、さまざまな基材に対応可能です。基材によって異なりますのでご相談ください。
鉛筆硬度6H以上を有し、擦りに対して優れた耐久性を示します。
さらに、分子レベルでの基材表面との結合状態を考慮した設計により、膜の密着性を確保し、長期的な性能維持を実現しています。
アルコール系溶剤に対して優れた耐久性を有しており、使用前後で顕著な変化は確認されていません。他の溶剤についてはご相談ください。
イベント情報
以下の展示会に出展予定です。
