JP2003236955A - 超撥水材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長期間の超撥水性を有する超撥水材の安価か
つ簡便な製造方法を提供する。 【解決手段】 基材表面に、凹凸の間隔が２０μｍ以上
４００μm未満であり、粒子層からなる一方向のみの連
続的な溝構造と、撥水層が形成されていることを特徴と
する超撥水材を提供する。好ましい態様においては、前
記粒子層が、溝構造の凸部のみに形成されており、前記
撥水層は前記溝構造の凸部及び凹部に形成されている。
さらに好ましい態様においては前記粒子層に粒子および
結着剤が含まれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は超撥水材に関する。

【０００２】

【従来技術】近年、水との接触角が極めて高い撥水性
（超撥水性）を示す表面が知られるようになり注目され
ている。超撥水は学術上の定義はなく、一般に水接触角
が１５０°以上の表面、材料、状態等を指す。このよう
な高度な撥水性は低エネルギー表面に表面粗さを付与す
ることにより実現され、固体と水との接触面積を著しく
小さくすることができることから、水を介した各種の化
学反応の進行や化学結合の形成を抑えることができる。
このため着雪雨滴防止、汚れ防止、防錆、電気絶縁性な
ど様々な目的に対して、従来の平滑面から得られる、接
触角１００〜１１０°程度の撥水性表面に較べ極めて高
い効果が期待できる。そしてその適用範囲は、自動車や
新幹線等の乗り物の外装、船底塗料、外灯、台所及び台
所用品、浴室や洗面所とその用品、漁業用網、ブイ、歯
科用品、電気機器、住宅の床や外装、玄関ドア及びノ
ブ、屋根、プール及びプールサイド、橋脚、門扉、ポス
ト、ベンチ、鉄塔、アンテナ、電線、ガレージ、テン
ト、傘、レインコート、スポーツ用品およびスポーツ衣
料、ヘルメット、靴や鞄などの皮革製品、カメラ、ビデ
オ、紙、スピーカー等の屋外拡声器や音響機器、カーテ
ン、絨毯、ガソリンスタンド等の注油ノズル、精油所等
の化学プラント、金属製工具類、釘やネジ、バケツ類
等、広範囲に及ぶ。

【０００３】例えば特開平６−１１６４３０号公報に
は、プラスチックフィルム上の少なくとも片面に微小な
凹凸を形成した無機硬質膜と、前記無機硬質膜上の微小
な凹凸条にシロキサン結合を介して形成させたフッ素を
含む化学吸着単分子膜とからなる撥水撥油性フィルムと
その製造方法が記載されている。微小な凹凸を形成する
工程としては、無機硬質膜の表面を炭素及びフッ素を含
むガス中でプラズマ放電処理を行う等が開示されてい
る。

【０００４】また、例えば、特開平７−１９７０１７号
公報には、表面の少なくとも一部に、大きい周期の凹凸
構造が形成されその凹凸構造が前記周期より小さい周期
の凹凸構造を有し、その表面積倍増因子が５以上である
撥水表面を有する固体およびその生成方法が記載されて
いる。凹凸の周期が１ｍｍ以下１０ｎｍ以上、凹凸の形
成方法としては、機械加工、電気めっき等の化学反応処
理、結晶析出、粒子を凝集させる等が開示されている。

【０００５】また例えば、特開平７−２０６４７５号公
報には、表面上に複数個の凹部および凸部を交互に繰返
し形成し、該表面を撥水性材料からなる撥水成膜により
被覆した撥水性層担持部材において、上記撥水性膜によ
り被覆された凹部または凸部のピッチが２０μｍから１
５０μｍまでの範囲にあり、該ピッチに対する凹部の深
さまたは凸部の高さの比が０．３以上であり、さらに各
凸部の頂部を結ぶことによって得られる仮想表面の表面
粗さが５００μｍ以下であるように凹部および凸部を形
成した撥水性層担持部材が記載されている。

【０００６】上記のように超撥水状態を得るためには粗
さの付与による撥水性の強調が必須条件である。固体平
滑表面の液体に対するマクロなぬれ性は一般にＹｏｕｎ
ｇの式により以下のように記述される。

【０００７】

【数１】

【０００８】γ_sv、γ_sl、γ_lvは固体-気体、固体-液
体、液体-気体間の表面（界面）自由エネルギーでθは
接触角である。粗さを付与した表面におけるぬれでは固
体の表面エネルギーの寄与が大きくなり親水性のものは
より親水的に、撥水性のものはより撥水的になる。Ｗｅ
ｎｚｅｌ ［Ｒ． Ｎ． Ｗｅｎｚｅｌ， Ｊ． Ｐｈｙ
ｓ． Ｃｏｌｌｏｉｄ Ｃｈｅｍ．， ５３， １４６６
（１９４９）］は以下のような式を提示し、不均一固体
表面でのぬれを表記した。

【０００９】

【数２】

【００１０】θとθ'はそれぞれ平滑面と粗面での接触
角であり、rは表面の粗さにより大きくなった実際の表
面積を見かけの表面積で割ったものでラフネスファクタ
ーと呼ばれる。Ｃａｓｓｉｅ ［Ａ． Ｂ． Ｄ． Ｃａｓ
ｓｉｅ， Ｄｉｓｃｕｓｓ． Ｆａｒａｄｙ Ｓｏｃ．，
３， １１ （１９４８）］は液体との界面を固体と気体
の複合相とし、それぞれの相からの寄与率が面積分率に
依存すると仮定し、気体と水との接触角が１８０°と近
似できることを考慮して固液界面に空気が噛み込むこと
による撥水性を以下のような式で記述した。

【００１１】

【数３】

【００１２】f₁、θ₁ はそれぞれ液体との界面での固体
の面積分率と、平滑固体表面での接触角である。Ｊｏｈ
ｎｓｏｎ Ｊｒ．とＤｅｔｔｒｅ［Ｒ． Ｅ． Ｊｏｈｎ
ｓｏｎ Ｊｒ， ａｎｄ Ｒ． Ｈ． Ｄｅｔｔｒｅ， Ａｄ
ｖ． Ｃｈｅｍ． Ｓｅｒ．，４３， １１２ （１９６
３）］はサインカーブの振幅と波長で規定される理想系
での粗さをベースにした接触角の理論計算を実施してお
り、平滑撥水面に表面粗さが加わるとまずＷｅｎｚｅｌ
モードで撥水性が上昇し、ラフネスファクターが１．８
程度をの粗さを越えたところから固体液体界面に空気を
噛み込むようになってＣａｓｓｉｅモードに連続的に移
行することを示した。

【００１３】表面粗さを増し、ラフネスファクターを増
加させるというのが撥水性を強調するためにの必然的な
手法であり、その粗さの付与は、平面方向に関しては、
均一、等方的に行うというのが一般的な手法であった。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】撥水性を強調するため
に、平面方向に関して、均一、等方的に表面粗さを増
し、ラフネスファクターの値を大きくすると、十分な撥
水性は得られるもののその構造は極めて脆いものとな
り、物理的な摺動、摩擦、衝撃に耐え得る構造を維持す
ることができなかった。そのため長期間の撥水性を維持
することが困難であった。また、前記特開平６−１１６
４３０号に記載されているような撥水膜は、無機層が一
面に一様に形成されており、フィルム基材のもつ可撓性
が損なわれるか、もしくは表面にクラック等が発生し外
観を損なう等の問題があった。このような構造を加工す
る方法として、機械加工、フォトリソグラフィー、プラ
ズマ加工等が挙げられるが、加工装置が高価かつ工程が
複雑なため、時間及びコストがかかる等の問題があっ
た。本発明は前記問題点に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、長期間の超撥水性を有する超撥水
材およびその製造方法を安価かつ簡便に提供することで
ある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
すべく、基材表面に、凹凸の間隔が２０μｍ以上４００
μｍ未満であり、粒子層からなる一方向のみの連続的な
溝構造と、撥水層が形成されていることを特徴とする超
撥水材を提供する。基材の表面形状の一方向のみに粒子
層からなる連続的な溝構造を形成させることで、高い撥
水性を維持しつつ、機械的強度を向上させることが可能
となる。

【００１６】本発明の好ましい態様においては、前記粒
子層は、溝構造の凸部のみに形成されており、前記撥水
層は前記溝構造の凸部及び凹部に形成されている。この
ような構造にすることで、フィルムのような可撓性基材
が有する柔軟性、折れ曲げに対するクラックの生じ難さ
を損なうことなく、高い撥水性、機械的強度を維持する
ことが可能となる。

【００１７】本発明の好ましい態様においては、前記粒
子層には、粒子および結着剤が含まれるようにする。そ
うすることで、粒子の自形に基づく等方的な微細な凹凸
が加わり、より高い撥水性を有するようになるととも
に、結着剤の作用により機械的強度が向上する。

【００１８】本発明の好ましい態様においては、前記粒
子が、粒径２００ｎｍ以上１５μｍ以下の粒子および粒
径５ｎｍ以上５０ｎｍ以下の無機微粒子であるようにす
る。そうすることで、粒子の自形に基づく等方的な微細
な凹凸が、撥水性能を最も向上させる構造となる。

【００１９】また、本発明の好ましい態様においては、
前記粒径２００ｎｍ以上１５μｍ以下の粒子が有機粒子
であるようにする。そうすることで、粒子層の形成時に
用いるコーティング液中の上記粒子が単分散しやすくな
るので、粒子の自形に基づく等方的な微細な凹凸を再現
性良く容易に実現しやすくなる。

【００２０】本発明の好ましい態様においては、前記粒
子層を、スクリーン印刷法を用い、ペーストを印刷する
ことで形成するようにする。スクリーン印刷法を用いる
ことにより、簡便かつ安価に、高い撥水性と機械強度を
兼ね備えた撥水材を提供することが可能となる。

【００２１】本発明の好ましい態様においては、前記ペ
ーストの６０℃における非ニュートン粘性係数が５００
Ｐａ・ｓ以上６０００Ｐａ・ｓ以下であるようにする。
上記ペーストを用いることで溝構造の凹凸の高低差が高
い粒子層を形成することが可能となり、高い撥水性を有
する超撥水材を提供することが可能となる。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の理解を容易にするため実
施の形態について具体的かつ詳細に説明する。本発明に
おける「水との接触角」は、接触角計（共和界面科学社
製ＣＸ−１５０型）を用いて、内径０．１ｍｍのＰＴＦ
Ｅ（ポリテトラフルオロエチレン）コートされたマイク
ロシリンジから約１μｌの水滴を滴下直後の接触角であ
る。

【００２３】また、本発明における「粒径」とは、平均
一次粒径であり、具体的には、走査型電子顕微鏡もしく
は透過型電子顕微鏡により測定した値をいう。

【００２４】本発明における一方向のみの連続的な溝構
造である粒子層の凹凸の間隔の大きさは、２０μｍ以上
４００μｍ未満であることが好ましい。より好ましくは
１００μｍ以上２００μｍ以下である。溝構造の間隔が
４００μｍを超えると粗さが水滴に対して大きくなり、
水滴の自重による構造への沈み込みと自形のたわみを生
じ、撥水性が低下するため、好ましくない。また、溝構
造の間隔が２０μｍ未満ではパターンとして用いるスク
リーンマスクの精度が著しく低下するとともに、異方性
の効果が弱まり強度の低下を招くため好ましくない。ま
た当然のことながらこのような構造では接触角の値に異
方性が生じるが、超撥水領域に近づくとその異方性は極
めて小さくなり、無視できる程度となる。

【００２５】また本発明における溝構造の凹部と凸部の
高低差は、３０μｍ以上２００μｍ以下であることが好
ましい。高低差が２００μｍを超えると、透明性、機械
強度が不十分となるため好ましくなく、また３０μｍで
は十分な撥水性を得られないため好ましくない。

【００２６】溝構造の凹部と凸部の高低差が上記の範囲
内にあるとき、粒子による粗さの増大効果も考慮する
と、ラフネスファクターが１．４以上となり、十分な撥
水性を得ることが可能となる。

【００２７】また、本発明における粒子層は溝構造にお
ける凸部のみに形成されることが望ましい。粒子層が不
連続に形成されていることで引張りや圧縮、折曲げとい
った応力に対し、クラックや剥離、脱落による撥水性、
透明性の低下を防ぐことができる。

【００２８】本発明における結着剤としては、アクリル
樹脂、ウレタン樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、不
飽和ポリエステル樹脂、ビニル樹脂、シリコーン樹脂、
フッ素樹脂等が使用できる。

【００２９】本発明における結着剤と粒子の配合比は体
積比で９５：５〜５０：５０であることが好ましい。体
積比が９５：５以上であると、粒子の添加の効果がほと
んど見られないため好ましくない。また、体積比が５
０：５０以下であると結着剤の効果が弱まり、機械強度
が低下する他、粒子層が不透明になるため好ましくな
い。

【００３０】本発明における粒子としては、有機粒子お
よび無機粒子が挙げられる。有機粒子としては、ポリテ
トラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パーフルオロアル
コキシ樹脂（ＰＦＡ）、エチレンテトラフルオロエチレ
ン樹脂（ＥＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（Ｐ
ＶＤＦ）等の含フッ素合成樹脂、ポリエチレン、ポリ塩
化ビニル等の熱可塑性樹脂、ユリア樹脂、フェノール樹
脂、シリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリアミド樹
脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリカーボネート、
ポリマーアロイ等のエンジニアリングプラスチック等が
挙げられる。また有機粒子は有機溶媒に不溶なものが好
ましい。

【００３１】無機粒子としては、ケイ素、スズ、チタ
ン、アルミニウム、ジルコニウム、セリウム、アンモチ
ンのいずれかの酸化物、および炭素のうちの１種または
２種以上の粒子が挙げられる。

【００３２】粒子の添加の効果としては、ペーストの粘
性およびチキソ性を増加させ、ペーストの保形性を向上
させる他、印刷後の溝構造における凸部に粗さを付与す
る効果が見込まれるが、添加量にも依存するが、粒子ど
おしまたは粒子と結着剤との相互作用が比較的少ないこ
とから粘性増大の寄与は少なく、後者の効果の方が大き
い。

【００３３】これらの粒子の粒径は２００ｎｍ以上１５
μｍ以下であることが好ましい。粒径が１５μｍを超え
ると透明性が低下する他密着強度が低下するため好まし
くない。また粒径が２００ｎｍ未満では粗さを増大させ
る効果が不十分となるため好ましくない。粒子の粒径が
上記範囲内にあるとき、密着性、透明性を維持しつつ、
撥水性の向上につながる等方的な粗さを溝構造の凸部に
付与することが可能となる。

【００３４】本発明の無機粒子としては、ケイ素、ス
ズ、チタン、アルミニウム、ジルコニウム、セリウム、
アンモチンのいずれかの酸化物、および炭素のうちの１
種または２種以上の粒子が挙げられるが、粒径が比較的
整り、かつ微細な粒子を容易に入手できるという点でケ
イ素酸化物が好ましい。

【００３５】本発明の無機微粒子は、溶媒への分散、分
散後の安定性、塗膜形成後の撥水性を向上させるため、
シリル化剤、チタネートカップリング剤、アルキルアル
ミニウム等の有機金属化合物を用いて、フッ素やアルキ
ル基を表面に処理を施した微粒子を使用してもよい。

【００３６】シリル化剤は無機材料に対して親和性ある
いは反応性を有する加水分解性シリル基に、アルキル
基、アリール基、フッ素を含有したフルオロアルキル基
等を結合させた化合物であり、ケイ素に結合した加水分
解性基としては、アルコキシ基、ハロゲン、アセトキシ
基、シラザン等が挙げられる。

【００３７】本発明の無機微粒子の粒径は、５ｎｍ以上
５０ｎｍ以下であることが好ましい。粒径が５０ｎｍを
超えると、分散性、透明性が不十分となるため好ましく
ない。また粒径が５ｎｍ以下の微粒子は入手することが
困難なため好ましくない。

【００３８】無機微粒子の添加の効果としては、ペース
トの粘性およびチキソ性を増加させ、ペーストの保形性
を向上させる他、印刷後の溝構造の凸部に微細な粗さを
付与する効果が見込まれるが、添加量にも依存するが粒
子どおしまた粒子と結着剤との相互作用が比較的大きい
ため、粒子前者の効果の方が大きい。また前者の効果を
望む場合は、表面処理が施されない親水性の無機微粒子
を添加することが望ましい。

【００３９】本発明のペーストの混練方法としては、高
速回転分散機、媒体攪拌型分散機（ボールミル、サンド
ミルなど）、ロールミル分散機等従来公知の分散機を使
用することができるが、高粘稠体のペーストを均一かつ
微細に分散できるという点でロールミル分散機が好まし
い。

【００４０】本発明における一方向のみの連続的な溝構
造の形成方法としては、スクリーン印刷法、グラビア印
刷法、溝型金型による転写法、射出成形法、圧縮成形法
などが挙げられるが、コスト、精度の面からスクリーン
印刷法が好ましい。

【００４１】またスクリーン印刷法がさらに好適である
理由としてスクリーンメッシュの模様が転写されること
が挙げられる。メッシュには様々な模様、サイズがある
が、これらの模様が印刷後、溝構造における凸部の頂部
に転写されることで粗さが付与され、さらに撥水性の向
上が期待できる。この効果は無機微粒子を多く添加した
場合に顕著に認められる。

【００４２】本発明における撥水層を形成するための撥
水剤としては、フッ素含有樹脂やシリコーン樹脂に代表
される表面エネルギーを低下させる効果のあるものが挙
げられる。

【００４３】ここでフッ素含有樹脂としては、フルオロ
アルキルシラン、パーフルオロアルキルカルボン酸系、
パーフルオロアルキルスルホン酸系、パーフルオロアル
キルリン酸系等の表面処理剤、テトラフルオロエチレン
−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂、
ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂、テトラフルオロ
エチレン−エチレン共重合体樹脂、クロロトリフルオロ
エチレン−エチレン共重合体樹脂、ポリフッ化ビニリデ
ン樹脂、ポリフッ化ビニル樹脂、ポリテトラフルオロエ
チレン樹脂、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロ
プロピレン共重合体樹脂などの結晶性フッ素樹脂、フル
オロオレフィンおよび他の単量体を共重合して得られる
非結晶性フッ素樹脂等が挙げられる。

【００４４】シリコーン樹脂としては、平均組成式 Ｒ_ｐＳｉＸ_ｑＯ_{（４−ｐ―ｑ）／２} （式中、Ｒは一価の有機基の１種若しくは２種以上から
なる官能基、又は、一価の有機基と水素基から選ばれた
２種以上からなる官能基であり、Ｘはアルコキシ基、又
はハロゲン基であり、ｐ及びｑは０＜ｐ≦２、０＜ｑ＜
４を満足する数である）で表される樹脂が利用できる。

【００４５】これら撥水剤はフッ素を含んでいても含ん
でいなくても良いが、粗さを持たない平滑な基材表面に
それらを単独に用いて撥水層を形成した際に水接触角が
１００°以上になるものの方が好ましい。

【００４６】また上記結着剤および撥水剤を使用する際
には、硬化剤、可塑剤、レべリング剤、カップリング
剤、増粘剤、紫外線吸収剤、光安定剤、凍結防止剤等も
本発明の効果に悪影響を与えない範囲で添加してもよ
い。

【００４７】本発明が適用できる基材は無機、有機、金
属、あるいはその複合体の何れでも良い。例えばポリエ
チレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレ
ート等のポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィ
ルム、メチルメタクリレートフィルム等のアクリル系フ
ィルム、ポリエーテルサルフォンフィルム、シクロオレ
フィンポリマーフィルム等のフィルム上の基材は、光学
特性および可撓性が要求されるため、本発明の基材とし
て好適である。

【００４８】

【実施例】以下に実施例を掲げてこの発明をさらに具体
的に説明するが、この発明の技術範囲はこれらの例示に
限定されるものではない。 （実施例１）ハードコート用紫外線硬化型ウレタンアク
リレート樹脂（日本合成化学工業社製紫光ＵＶ７６００
Ｂ）１８.０重量部、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン（和
光純薬工業社製）２．０重量部、光重合開始剤（チバ・
スペシャルティ・ケミカルズ社製ダロキュア１１７３）
０．７２重量部を混合し、ＥＸＡＫＴ三本ローラーミル
（ドイツ・オットハーマン社製Ｍｏｄｅｌ−５０）を用
いて１０分間混練した後、ウレタン系微粒子粉末（大日
本インキ化学工業社製、バーノックＣＦＢ−１０１−４
０）１０．０重量部を少量ずつ添加し、さらに１０分間
混練した。ペーストが充分均質になった後コロイダルシ
リカ微粒子粉末（日本アエロジル社製親水性コロイダル
シリカ２００）２.０重量部を少量ずつ添加し、さらに
１０分間混練し、印刷用ペーストＡを得た。図１のパタ
ーンが形成されたスクリーンマスクα（ソノコム社製Ｓ
Ｔ２５０−２８、乳剤厚３０μｍ）を用い、スクリーン
印刷機（三谷電子工業社製ＭＥＣ−２４００型）によ
り、ポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ・デュ
ポン社製ルミラー１００−Ｕ９４、以下ＰＥＴフィル
ム）に印刷用ペーストＡを印刷した。ペーストが印刷さ
れたＰＥＴフィルムに紫外線を５分間照射し、樹脂を硬
化させた後、フッ素系撥水コーティング剤（信越化学工
業社製ＫＰ−８０１Ｍ）を１ｃｃ滴下し、スピンコータ
ー（エイブル社製ＡＳＳ３０１）にて１５００ｒｐｍで
１０秒スピンコートし、撥水膜試験フィルムａ−１を得
た。

【００４９】（実施例２）実施例１でスクリーンマスク
αをスクリーンマスクβに変えた以外は実施例１と同様
にして、撥水膜試験フィルムａ−２を得た。

【００５０】（比較例１）実施例１でスクリーンマスク
αをスクリーンマスクγに変えた以外は実施例１と同様
にして、撥水膜試験フィルムａ−３を得た。

【００５１】（比較例２）実施例１で配合組成を表１に
示した配合に変えた以外は実施例１と同様にして撥水膜
試験フィルムｂ，ｃ，ｄを得た。

【００５２】（評価） （１）撥水性の評価 作製した試験フィルムａ〜ｄを試験フィルム作製後室温
にて３日間放置した後、接触角計（協和界面科学製ＣＸ
−１５０型）を用い、内径０．１ｍｍのＰＴＦＥ（ポリ
テトラフルオロエチレン）コートされた針の先端に約１
μｌの水滴を形成させた後、弾き落とすことで約１μｌ
の水滴を試験フィルム上にのせ、接触角を測定した。 （２）透明性の評価 作製した試験フィルムａ〜ｄを黒色アクリル板に貼りつ
け、ＪＩＳ−Ｚ８７３０に準じ、色差計（日本電色工業
社製、ＮＤ−３００Ａ）を用い、ペーストを印刷してい
ない無垢のＰＥＴフィルムを貼り付けた黒色アクリル版
との明度の差（△Ｌ）を測定した。 （３）耐摺動性の評価 作製した試験フィルムａ〜ｄを、摺動試験機（東洋精機
製作所社製、ウォッシャビリティーテスター）を用い、
蒸留水を含ませたスポンジで荷重１２．５ｇ／ｃｍ^３の
負荷を加え、１分間に３５回のストロークで摺動させ
た。 （４）可撓性の評価 作製した試験フィルムａ〜ｄの折り曲げ試験を実施し、
折り曲げ部の外観を目視して判断した。 （５）粘性の測定 作製した印刷用ペーストＡ〜Ｄの粘度をＥ形粘度計（ト
キメック社製ＴＶＥ−２０Ｈ）にて測定した。測定条件
は６０℃とし、回転数を変え、４点以上測定した。粘度
値が安定し、平衡に達したところをみかけ粘度値とし
た。各々の値から以下の式で示される流動方程式を解析
し、非ニュートン粘性係数（ずり速度１ｓ ^−１の時の見
かけ粘度を示す値）を求めた。ここでηａはみかけ粘
度、μは非ニュートン粘性係数、ｎは非ニュートン粘性
指数、Ｄはずり速度を表し、μはずり速度Ｄが１［ｓ
^−１］のときの見かけ粘度を示している。

【００５３】

【数４】

【００５４】（結果）表３、図３に評価結果を示す。本
発明の実施例では高度は撥水性を示し、耐久性も高い
が、比較例においては、撥水性、摺動性のいずれかが劣
っている。また、試験フィルムの可撓性は基材自体がも
つ可撓性と何ら遜色がなかった。

【００５５】

【表１】

【００５６】

【表２】

【００５７】

【表３】

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、平
面方向に関して均一、等方的に表面粗さを増し、ラフネ
スファクターを大きくした場合には、構造が極めて脆い
ものとなり、物理的な摺動、摩擦、衝撃、応力に耐え得
る構造を維持することができなかったものが、基材の表
面形状の一方向のみに溝を連続して形成させることで、
高い撥水性を維持しつつ、機械的強度、可撓性が向上し
た超撥水材を安価かつ簡便に提供可能となる。これは各
種の工業製品に好適に使用可能であり、超撥水技術をよ
り広範囲の用途に適用する上で重要である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 スクリーンマスクの概略図。

【図２】 本発明の超撥水材の一部の構成を示す断面
図。

【図３】 耐摺動性評価の結果図。

【符号の説明】

（i） 乳剤で埋められる部分 （ii） 印刷される部分 （iii） 基材 （iv） 粒子 （v） 無機微粒子 （vi） 結着剤 （vii） 撥水剤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中島 章 東京都港区虎ノ門１丁目１番28号 株式会 社先端技術インキュベーションシステムズ 内 Ｆターム(参考） 2H113 AA06 BA10 BB07 BB22 DA47 DA49 DA58 DA60 DA62 DA64 EA06 EA08 EA12 FA27 4F100 AA00B AA20 AH00B AH05 AK25 AK42 AK51 AL01 AR00C AT00A BA03 BA07 BA32 CB00B CB00H DC22 DD06 DE01B GB01 GB04 GB07 GB15 GB31 GB41 GB71 GB81 GB87 HB31B JA06B JD20 JD20C YY00B

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基材表面に、凹凸の間隔が２０μｍ以上
   ４００μｍ未満の一方向のみの連続的な溝構造である粒
   子層と、撥水層が形成されていることを特徴とする超撥
   水材。
2. 【請求項２】 前記粒子層が、溝構造の凸部にのみ形成
   されており、前記撥水層は前記溝構造の凸部及び凹部に
   形成されていることを特徴とする請求項１記載の超撥水
   材。
3. 【請求項３】 前記粒子層には、粒子および結着剤が含
   まれていることを特徴とする請求項１または２記載の超
   撥水材。
4. 【請求項４】 前記粒子が粒径２００ｎｍ以上１５μｍ
   以下の粒子および粒径５ｎｍ以上５０ｎｍ以下の無機微
   粒子であることを特徴とする請求項３記載の超撥水材。
5. 【請求項５】 前記粒径２００ｎｍ以上１５μｍ以下の
   粒子が有機粒子であることを特徴とする請求項４記載の
   超撥水材。
6. 【請求項６】 前記粒子層が、スクリーン印刷法により
   ペーストを印刷することにより形成されていることを特
   徴とする請求項１乃至５記載の超撥水材。
7. 【請求項７】 前記ペーストの６０℃における非ニュー
   トン粘性係数が５００Ｐａ・ｓ以上６０００Ｐａ・ｓ以
   下であることを特徴とする請求項６記載の超撥水材。