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スマートフォン等のタッチパネルの画面に指紋や皮脂が付着し、ディスプレイの視認性が悪化する問題がある。また、太陽光発電パネルの表面が粉じんなどで汚れ、発電効率が落ちる問題がある。これらの問題を解決するためにはまず、基材表面に超撥水性を付加する必要があるが、最大の撥水性を示すフッ素樹脂でも平面の接触角は１２０度前後であり、超撥水性の実現は難しい。さらに透過性を併せ持つためには材料を薄くする必要がある。
そこで本研究では、ガラス基材表面に独自のフラクタル微細凹凸構造とフッ素を機能部位に含むごく薄い単分子膜を組合せることで、目的達成を試みる。研究成果の概要は以下の通り。
ガラス基材表面に３工程の表面処理を施した。今回はまず、基材ガラス表面に直径100ミクロンの石英粒子に加え直径10ミクロンの石英粒子を混合し、ディップコーティング法によって配列した。次に、その表面に大気圧低温プラズマ成膜装置を用いて酸化亜鉛の凹凸構造を作製した。最後に、表面に単分子膜を作製し、フッ素を含む撥水性機能部位で覆った。その結果、石英粒子をガラス基材上に均一に配置すること。その際の原材料溶液中の石英粒子の濃度を変えることによって、配置密度を制御できることがわかった。また、続く酸化亜鉛薄膜の作製については、透光性を妨げずに凹凸微細構造を得るための条件を見出した。できるだけ薄く成膜することで、微細な凹凸を得た。最終工程の、フッ素を機能性部位に持つ単分子膜の作製については、ＩＲを用いた分析によって、希望通りに作製できたことを確認した。以上の結果、透過率90％、水滴接触角150度以上の超撥水性透光性防汚薄膜を作製することができた。しかしながら、撥油性については、十分な値は得られなかった。水滴接触角160度を達成することは難しいが、条件の検討により今後達成できる。
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