防指紋コーティングの種類を比較：撥油・撥水・ハイブリッド

2026年6月更新、Dongguan Saiwei Glassの技術チームによる監修。

防指紋コーティングの種類を比較するとは、油をはじくもの、水をはじくもの、その両方に対応するハイブリッドの化学組成から選ぶことですが、多くの場合、最初の問いかけから的を外しています。 購入担当者は「どのブランドか？」と尋ねがちですが、本当の分かれ目は化学組成、つまり、はじきたいのが油なのか、水なのか、それとも両方なのかという点です。 指紋の付着物は純粋な油ではなく、主に水とエクリン汗腺由来の塩類、さらに皮脂由来の脂質の中間膜で構成されています。しかし、水分は数分で蒸発し、こすれて広がり、残って目立つのは油性の脂質成分です。そのため、スワイプ操作を繰り返した日の終わりにコーティング済みの画面がどう見えるかを左右するのは、撥水性だけではなく、撥油性なのです。 本ガイドでは、適切な仕様を選べるよう、防指紋コーティングの種類を化学組成と加工工程から比較します。AG・AR・AFという表面処理の系統の選び方は、別のガイドで解説しています。

「防指紋」が実際にはじくのは油、水、それとも両方？

まずは物理的な仕組みを押さえましょう。これを理解すれば、どの仕様書も読み解けるようになります。 ガラスの上に液滴を置くと、広がってぬれるか、玉状になります。そのつり合いを表すのがヤングの式であり、測定できる指標が接触角です。90°未満では液体が表面をぬらし、90°から180°の範囲ではぬらしません。 水滴の接触角が90°を超えて玉状になる表面は撥水性を持ち、n-ヘキサデカンなどの短鎖アルカンを使った試験で油も玉状になる表面は撥油性を持ちます。

多くのガイドが曖昧にしている要点は、油の表面エネルギーは水のおよそ三分の一であり、そのため水よりも油をはじく方が難しいということです。 したがって、撥油性のある表面はすべて撥水性も備えていますが、撥水性のある表面の多くは撥油性を備えていません。水を玉状にはじくことだけに合わせたコーティングでは、皮脂がぬれ広がり、こすれて汚れが伸びることがあります。指紋のうち、目に見えて残るのはこの脂質の中間膜なので、画面をきれいに保つうえで実際に効くのは、ガラス表面のエネルギーを約72 mN/mから12～20 mN/mへ下げる撥油性です。

3種類の撥油性・撥水性を示す三角図

清掃のしやすさを左右する水・油の接触角と表面エネルギー、そして指紋に対して果たす機能から、防指紋コーティングの三つの撥液性区分をひと目で把握できます。

撥油コーティング：標準となるフッ素樹脂とPFPE

撥油コーティングは汚染物の油分に直接作用するため、スマートフォン、タブレット、産業用タッチパネル用ガラスで事実上の標準となっています。その化学組成は、極めて無極性の高いnm単位の薄い層で、通常はフッ素化シラン（ペルフルオロデシルトリクロロシランなど）、ペルフルオロポリエーテル（PFPE）、またはTeflon AFなどの非晶質フッ素樹脂を使用します。湿式のフルオロシランコーティングと気相成膜によるPFPEの中間膜は、異なる方法で同程度の油接触角を実現します。この中間膜はほとんど電荷を持たないため、皮脂が付着しにくく、ぬれ広がる代わりに玉状になり、乾拭きで取り除けます。個人用電子機器などの携帯型画面では、この低い表面エネルギーにより、画面用クリーナーを使わず、乾いた布で指紋を拭き取れます。さらに、指紋やこすれ汚れの蓄積を抑えてコーティング表面を清掃しやすく保てることから、電子機器や画面保護材の市場では撥油性の中間膜が主流となっています。

厚さは用途や製造方法によって大きく異なります。フルオロシランの自己組織化単分子層（SAM）はわずか5～20 nmの場合があり、湿式成膜または蒸着によるPFPEは50～200 nmの厚さになります。フルオロシラン系の多くは100～150 Cの加熱で硬化させ、ヘイズの増加は0.5%を大きく下回り、多くのディスプレイ仕様で認められる1%の光学的損失を十分に下回ります。いずれも光学的に透明なため、適切に形成された撥油性の防指紋（AF）ガラスによる光線透過率の低下は0.5%未満です。一方で課題となるのは耐久性で、この化学組成の層は最表面にあるため、日常的な摩擦で摩耗します。ガラス上の超撥液性防指紋コーティングに関するある特許は、その役割を的確に表しており、超撥油性を「人の指から硬質基材への指紋の油分の転写を防ぐ鍵」と説明しています。

「当社が生産する防指紋カバーガラスでは、水接触角105 ±5°、油接触角90°超を目標とし、出荷前に各パネルの5点で透過率とヘイズを検査して確認しています。データシートの数値に意味があるのは、実際にすべてのパネルがその値を満たしている場合だけです。」

Dongguan Saiwei Glass Co., Ltd. コーティングチーム

撥水・シリコーンコーティング：撥水性重視とフッ素不使用

撥水処理やシリコーン系処理は水をよくはじきますが、油への作用は副次的なものにとどまります。フルオロカーボンではなくシリコーンやシランを骨格としているため、撥油型に比べて耐摩耗性と耐紫外線性に優れ、2026年のディスプレイ開発計画でますます求められているフッ素不使用の配合も実現できるという二つの強みがあります。一方、その弱点は表面エネルギーの差に由来し、水接触角が100°を超えるシリコーンの中間膜でも皮脂がぬれ広がることがあり、最高水準の撥油層よりも白く曇った指紋が残ります。シリコーンやシランの中間膜は通常100～300 nmの厚さで、屋外で3～5年の耐紫外線性を持ち、多くのフッ素系撥油トップコートより長持ちします。

これらは超撥水処理（水接触角>150°）と区別して考える必要があります。超撥水処理はマイクロまたはナノスケールの凹凸構造で空気層を保持するため、表面が摩耗しやすく光を散乱し、透明性と滑らかな手触りが求められる光学ディスプレイ用ガラスには通常使用されず、さらに重要な点として、油性汚染物への耐性も条件付きです。光学的な透明性を保つ必要があるガラスには、凹凸のある超撥水型ではなく、平滑な撥水型またはハイブリッド型の中間膜が適しています。

ハイブリッド・撥水撥油コーティング：油と水の両方をはじく

この区分では現在、水と油の両方で高い接触角を目指す四つの主要な手法があり、ガラスで「すべての基準をクリアする」ハイブリッド性能を実現する四つの方法となっています：

防指紋性能を生む4種類の化学的手法を読み解く

撥水撥油性の防指紋性能を実現する四つの方法について、化学組成とそれぞれの利点から解説します。

• ゾルゲルハイブリッド – ペルフルオロポリエーテルとシリカ、またはフルオロアルキルシランのネットワークがガラスと化学結合し、清掃しやすく付着を抑える表面を形成
• PVD/セラミック系撥水撥油コーティング – 真空成膜によって耐傷性と耐摩耗性を付与し、ステンレスやガラス向けにPFAS不使用品も提供可能
• プラズマ + SiO₂の撥水撥油積層構造 — 酸素プラズマで処理した表面に二酸化ケイ素層を組み合わせ、撥油性と撥水性を両立
• 光学的分散 — 汚れをはじく代わりに光学的に目立たなくする例外的な手法（指紋を目立たなくする効果が最大約10倍との報告あり）で、撥液性がすぐに失われる用途で有効

ハイブリッド型は光学機能とも組み合わせられます。多機能な反射防止（AR）ガラスに撥油性のトップ層を設ければ、一つの積層構造で透明性と指紋汚れへの耐性を両立でき、業務用タッチディスプレイのカバーガラスに用いる撥油性反射防止コーティングは、この考え方に基づいています。化学組成の種類よりも、まず表面処理の系統を選んでいる段階であれば、AG・AR・AFコーティング比較ガイドから読み始め、その後に本記事で防指紋コーティングの化学組成を選んでください。ARとAFの組み合わせについては、AR/AFコーティングの対応能力で紹介しています。これらの防指紋コーティング技術は油と汚れの両方をガラスに付着しにくくし、指紋やこすれ汚れを拭き取りやすく保ちますが、適切なコーティング材料と化学組成は、基材と使用時に受ける摩耗によって異なります。

各種類の施工方法：湿式ディップ/スプレー・PVD・気相成膜を比較

性能の上限は化学組成で決まり、その上限にどこまで近づけるか、どれだけ長く維持できるかは成膜方法で決まります。湿式ディップやスプレーが最も低コストで、結合型フルオロシランSAMがその中間に位置し、同じ化学組成なら真空PVDやCVDで最も耐久性の高い中間膜が得られます。

同じフルオロシランでも、加工工程と表面前処理によって、耐久性の低いスプレー塗膜にも、耐久性の高い結合型単分子層にもなります。湿式コーティングでは溶剤に化学成分を含ませるため、溶剤を残留なく蒸発させる必要がありますが、結合型SAMやCVD層は2,000～5,000サイクルの摩耗後も接触角を維持し、鉛筆硬度6H-9Hに達する一方、薄いスプレー塗膜は6～12か月で性能が低下することがあります。では、各種類はどのように施工され、耐久性とコストにどのような違いが生まれるのでしょうか？湿式スプレーコーティングは最も簡単な施工方法で、真空成膜（PVDコーティング）や化学気相成長法では、中間膜がはるかに強固に結合します。コーティング前に酸素プラズマで表面を改質すると、ガラス基材への密着性が向上します。

4種類の成膜方法と耐久性の対応表

主な施工方法を、一般的に得られる耐久性の水準と相対コストで比較します。

性能を比較：接触角・耐久性・光学的透明性

防指紋性能の合否を判定する単一の規格はありません。ASTM D7334は前進接触角による一般的なぬれ性の測定法であり、防指紋性能の仕様ではなく、ASTM D1003はヘイズを扱う規格です。実際の防指紋性能は、接触角（水と油）、摩耗サイクルに対する耐久性、透過率を組み合わせて規定します。見積もりは代表的な接触角だけでなく、この三つすべてで比較してください。0.7 mmのカバーガラスでは、適切に形成された防指紋層の厚さはわずか5～20 nmで、92～95%の透過率を保ち、日常的なタッチ操作でも12～24か月は測定可能な性能低下が生じないことが期待されます。実際に差がつくのは耐摩耗性であり、研磨性のある拭き取り材や強力な洗浄剤はコーティングの劣化を早め、摩耗によって生じた表面粗さは光を散乱させ、仕上がりをくすませます。防指紋コーティングのどの用途でも、良好な表面コーティングは通常の光の下でのガラスの見え方を変えずに、指紋を目立ちにくくします。

実態を正しく捉えるための2つのポイント。まず、実際の数値は低めです。一般的な消費者向け撥油コーティングの実測値は、水で90°から100°、油で60°から70°程度にとどまる傾向があり、未処理よりはよいものの、販促資料でうたわれる大げさな接触角には遠く及びません。次に、どの撥油トップ層も摩耗するもので、撥油コーティングが摩耗して失われることは、使用現場から寄せられる最も一般的な苦情です。モバイルディスプレイのハードウェアの限界に挑む人々の報告でも、最上位のコーティングでさえ、例えば三～四か月の酷使で効果がゼロになる場合がある一方、数か月後も約70%が残っているとする声もあります。こうした実使用での影響を踏まえると、成膜方法と確実な再施工計画は、製品開発の初期段階における仕様書と同じくらい重要です。当社の試験方法と寿命については、防指紋性能と耐久性の試験方法のガイドで詳しく説明しています。

どの種類の防指紋コーティングを仕様に指定すべきか？

用途に合った種類を選びましょう。付着物の量、摩耗、光学的な要求、PFASに関わるリスクは最終用途によって異なるため、「接触角を可能な限り高くする」方法が最適なことはまれであり、適切なコーティングは対象の表面とタッチ操作の激しさによって決まります。

ガラス用、金属製トリム用、ステンレス製家電用のいずれの防指紋コーティングを仕様に指定する場合でも、以下の選定表を出発点として、貴社の使用環境に合わせて調整してください。

9用途別の防指紋コーティング種類選定表

用途ごとの推奨防指紋コーティングと、その選定理由。

フッ素不使用の未来：PFAS規制が防指紋コーティングの仕様をどう変えるか

現在、防指紋分野で起きている最大の変化は、極めて大きな接触角を実現する新技術の開発よりも、規制にあるのかもしれません。接触角の大きい撥油コーティングの多くはフッ素を含んでおり、この元素を組み込んだ化学物質は、世界各地で現行規制や規制案の対象となっている “ペルフルオロアルキル物質およびポリフルオロアルキル物質(PFAS)、ならびにその他のフッ素化学物質” という総称の物質群に分類されています。今後は、世界各地で異なる形や時期に施行される規制への事後対応を迫られるよりも、現時点で採用する処理がPFASフリーかどうかを確認し、そうでなければ、できるだけ早く代替への計画を始めることが賢明です。

これらの変更は一斉にではなく段階的に進み、国や地域ごとに内容が異なります。欧州では、European Chemicals Agency (ECHA)が、2025 年と2026 年に意見募集に付される予定の、REACHに基づく新たな包括的PFAS制限案により、10,000 を超える物質を制限することを提案しており、科学委員会(RACおよびSEAC)が意見を取りまとめるとともに、用途別の適用除外についても引き続き検討しています。米国への輸入材料に関するPFAS情報開示要件には、2026 年から始まる別のスケジュールが適用されます。

業界はすでに期限に先行して動いています。Henkelは2026 年4 月にフッ素フリーのシリコーン系防指紋コーティングを発売しており、特許取得済みの非フッ素系防指紋コーティングや、査読付き論文で報告された非フッ素系超撥水・超撥油表面を含む新たな防指紋材料も、PFASを使わずに撥液性を実現する手段として成熟しつつあります。代替への動きを後押しする健康面の知見もあり、2024 年のあるレビューは、防汚コーティングに含まれるPFASが、コーティングに触れた指へ移行する可能性があると結論づけており、この別の曝露経路も代替を求める議論に勢いを与えています。参考情報として、業界アナリストは防指紋コーティングの市場規模を十億ドル単位で約 $1.25-2.8、年間成長率を低い一桁台と推定していますが、これは大まかな動向を示すものであり、変化の原動力ではありません。

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