ウェットプロセスによる実用固体表面への高耐久超撥油コーティングの創製

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本年度は，これまでの研究で作製法を確立した階層構造化超撥水・超撥油Al表面の耐久性向上を目指し，市販の製品に応用されており，かつ耐候性に優れるポロテトラフルオロエチレン（PTFE）による階層構造化Al表面のコーティングを試みた．PTFEコーティング剤（旭硝子株式会社）に浸漬して十分に水洗した後，423～523 Kで加熱処理するプロセスを5回以上行うことで超撥水性が得られた．しかしながら，この超撥水性は数時間の放置で劣化する．一方，コーティング剤に浸漬後，水洗をせずに熱処理した場合，一度のコーティングプロセスで超撥水性が得られ，長時間放置しても劣化しなかった．なお，両試料とも菜種油に対しても撥油性を示さなかった．表面形態をSEMで観察すると，表面は粒径1 μm程度のPTFE由来と考えられる粒子で覆われていたが，同時にピット形態が埋没している様子も観察された．これが，高い撥油性が得られなかった原因と考えている．また，近年新たな高耐久性撥水・撥油性コーティングとして注目を集めている，食虫植物の内壁の構造を模倣したSLIPS の耐久性に対する基板形態の影響について検討した．階層構造化Al表面にポリフルオロアルキルエーテル系潤滑油Krytox®（GPL100，DuPont社）を塗布した表面に水，ヘキサデカン，エタノール，オクタンといった液滴を滴下すると，潤滑油層の存在によりわずかな傾斜ですべての液滴が滑落した．この潤滑油の大気中および水中における保持性を，階層構造・エッチピット構造のみ・孔径大多孔質構造・孔径小多孔質構造をそれぞれ有する試料に対し評価した結果，大気中では多孔質構造が最も高い保持性を示したのに対し，水中では階層構造の保持性が最も高い結果となった．なお，作製したSLIPSは潤滑油の低い流動点により高い難着氷性を示し，着氷防止表面としての応用の可能性が示唆された．