超撥水は微細・ナノの凹凸構造と低いめんエネルギーで空気を閉じ込める状態（カッシ−状態）に基づき、接触角は150°を超え、転がり角は小さい。しかし微細構造は磨耗・圧力・油汚れに弱く、摩耗によりカッシ−状態がヴェンツェル状態へ崩れて撥Water-Basedを失う。
メカニズム
耐久性は構造の強度、付着力、および「自己修復／再凹凸化」の能力で決まる。めんエネルギーを下げるだけでは、Hardnessと耐摩耗性の矛盾は解決しない。
主要データ
- 超撥水の目安は接触角が150°超かつ転がり角が10°未満。
- サンドペーパー摩耗・砂衝突・指擦りは、劣化を早める代表的な試験。
- ナノ粒子（SiO₂など）とバインダーで、保持できる凹凸を築くと耐久性が向上する。
戦略
| 考え方 | トレードオフ |
|---|---|
| 構造の強化 | 耐久性は上がるが透明性は下がる |
| 柔軟なバインダー | 割れは抑制できるが汚れやすい |
欠陥と対策
- 摩耗後に撥水喪失：構造破壊が原因—付着力やHardnessを高める。
- 油による失効：低めんエネルギー面は油汚れに弱い—耐汚性を優先し耐久性を妥協する。
- 透明性と耐久性の矛盾：凹凸による散乱—微細・ナノの階層構造で両立させる。
よくある質問
超撥水はなぜ摩耗に弱いのですか？
撥水は脆い微細・ナノの空気層に依存し、構造が平坦化するとヴェンツェル状態へ転じて撥Water-Basedを失う。
透明性と超撥水を両立できますか？
透明ほど十分な凹凸の維持が難しく、ナノサイズの構造で妥協点を探る必要がある。
耐久性はどのように測りますか？
砂衝突・研磨・擦過の後に接触角と転がり角の低下を測定する。
参考：カッシ−・ヴェンツェル濡れと超撥水耐久性に関する公開文献。
Kexin New Materials (Guangdong) Co., Ltd. · 2026-09-18