(57)【要約】【課題】塵埃等の乾性の汚れの付着を有効に抑制するとともに、耐久性を付与した塵埃付着防止被覆膜を提供する。【解決手段】ＡＢＳ等の基材３の上部に被覆膜４が形成されており、この被覆膜４は、少なくとも１００ｎｍ以下の粒径を有するナノ粒子、およびバインダー成分を含む被覆膜であり、かつ表面抵抗が１０↑１３Ω／□以下、かつ摩耗試験後の塵埃付着率が２０％以下である被覆膜である。更に、この被覆膜４は、撥水性成分を含有しても良いし、ナノ粒子が金属ナノ粒子、無機酸化物ナノ粒子、無機窒化物ナノ粒子、アクリル系樹脂ナノ粒子のうち少なくとも一種のナノ粒子を含有しても良い。更に、このような被覆膜４を電気機器のボディー上に形成した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１００ｎｍ以下の粒径を有するナノ粒子、およびバインダー成分を含む被覆膜であり、かつ表面抵抗が１０↑１３Ω／□以下、かつ摩耗試験後の塵埃付着率が２０％以下である被覆膜。
【請求項２】
少なくとも撥水性成分を含有する請求項１に記載の被覆膜。
【請求項３】
ナノ粒子が金属ナノ粒子、無機酸化物ナノ粒子、無機窒化物ナノ粒子、アクリル系樹脂ナノ粒子のうち少なくとも一種のナノ粒子を含有する、請求項１又は２に記載の被覆膜。
【請求項４】
撥水性成分が、フッ素系成分、ケイ素系化合物、炭化水素系成分の少なくとも一種を含有する、請求項２又は３に記載の被覆膜。
【請求項５】
バインダー成分が、少なくとも有機系成分を含有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の被覆膜。
【請求項６】
バインダー成分が、ウレタン系、アクリル系、エポキシ系の少なくとも一種を含有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の被覆膜。
【請求項７】
被覆対象物における防汚対象となる表面を、請求項１〜６のいずれか一項に記載の被覆膜で被覆した被覆体。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の被覆膜を有する電気機器。
【請求項９】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の被覆膜を有する電気機器の部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塵埃等を含む汚れの付着を良好に防止または抑制する被覆膜と、被覆膜を有する被覆体、被覆膜を有する電気機器、電気機器の部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、物品の防汚性を実現するために当該物品の表面に撥水性、あるいは親水撥油性を付与することが行われている。このような撥水性、あるいは親水撥油性の付与は、代表的には、フッ素含有化合物を用いて物品の表面に撥水性、あるいは親水撥油性を有する膜を形成する手法が挙げられる。撥水性付与により水性の汚れが付着しにくくなり、付着しても汚れが拭取りやすくなり防汚性が実現する。また、親水撥油性付与により油性の汚れが付着しても水で洗い流しやすくなり、セルフクリーニング機能が向上し、防汚性が実現する。
【０００３】
撥水性による防汚性付与の手法として、当該物品の表面に、フッ素系のコーティング剤を塗布する手法がある。
【０００４】
例えば、特許文献１では、フルオロオキシアルキレン基含有ポリマーを含むフッ素コーティング剤が示されている。一般に、パーフルオロオキシアルキレン基含有化合物は、その表面自由エネルギーが小さいために、撥水撥油性、耐薬品性、潤滑性、離型性、防汚性などを有する。
【０００５】
また、親水撥油膜による防汚性付与の手法として、当該物品の表面に、微小領域の親水性部分および疎水性部分を相互に独立して露出する膜を形成する手法がある。
【０００６】
例えば、特許文献２では、１５ｎｍ以下の平均粒径を有するシリカ超微粒子と、５０〜５００ｎｍの範囲内のフッ素樹脂粒子と、を含み、これらを所定の質量比で配合したコーティング組成物が開示されている。
【０００７】
このコーティング組成物を用いて塗膜（コーティング膜）を形成することにより、シリカ超微粒子に起因する親水性部分と、フッ素樹脂粒子に起因する疎水性部分とをバランスよく混在させている。これにより、親水性の汚れおよび親油性の汚れの双方の付着の防止を図っている。また、熱交換器等に適用することにより防汚性付与、水飛び抑制を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１６−１４１６９９号公報
【特許文献２】特許第５２５４０４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した従来の技術では、塵埃等の乾性の汚れ付着防止の初期性能と耐久性の両立を図ることは困難である。
【００１０】
例えば、特許文献１に開示されているコーティング組成物は、水や油分等湿性の汚れの防止（撥水撥油性）、潤滑性等を目的とし、摩耗耐久性があると記載されているが、表面
への凹凸付与は行っていないかつ撥水性で帯電防止機能がないため、ホコリ付着防止機能はない。
【００１１】
また、特許文献２には、実施例中に砂塵付着防止性、粉塵付着防止性向上が示唆されているが、特に熱交換器等、他のものと接触がない、あるいは人が触ることがほとんどない物品への搭載が示されており、バインダーは含まないと提示されている。したがって、耐摩耗性は低く、例えば人が触れるような部位や耐摩耗性が必要な部位に使用するとコーティング剥がれや傷つき等により性能低下が起きる可能性が高い。
【００１２】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、特に塵埃等の乾性の汚れの付着を有効に抑制するとともに、人が日常使用する家電商品等の使用にも耐えられる耐久性を付与した、塵埃等の付着防止被覆膜を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記従来の課題を解決するために、本発明は、１００ｎｍ以下の粒径を有するナノ粒子で少なくとも構成される被覆膜であり、被覆膜は少なくともバインダー成分を含有し、かつ表面抵抗が１０↑１３Ω／□以下、かつ摩耗試験後の塵埃付着率が２０％以下である被覆膜である。また、本発明は、このような被覆膜を有する電気機器、電気機器の部品である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の被覆膜は、防塵等の乾性汚れの付着防止性能に優れ、かつ耐摩耗性も有する。また、本発明の被覆膜を有する電子機器は、防塵等の乾性汚れの付着防止性能に優れ、かつ耐摩耗性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施例における被覆体１と模擬塵埃２の模式図である。
【図２】本実施例における被覆膜表面を拡大した走査型電子顕微鏡写真である。
【図３】本実施例における被覆膜表面を拡大した走査型電子顕微鏡写真である。
【図４】本実施例における塵埃付着表面の顕微鏡写真である。
【図５】本実施例における塵埃付着表面を二値化した顕微鏡写真である。
【図６】本実施例における塵埃付着表面の顕微鏡写真である。
【図７】本実施例における塵埃付着表面を二値化した顕微鏡写真である。
【図８】ロボット掃除機の上面図である。
【図９】ロボット掃除機の部分透過図である。
【図１０】ダストボックスの斜視図である。
【図１１】本比較例における塵埃付着表面の顕微鏡写真である。
【図１２】本比較例における塵埃付着表面を二値化した顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明について、以下の実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。当業者は本発明の範囲を逸脱することなく、種々の変更、修正、および改変を行うことができる。
【００１７】
第１の実施態様は、少なくとも１００ｎｍ以下の粒径を有するナノ粒子、およびバインダー成分を含む被覆膜であり、かつ表面抵抗が１０↑１３Ω／□以下、かつ摩耗試験後の塵埃付着率が２０％以下である被覆膜である。
【００１８】
第２の実施態様は、更に少なくとも撥水性成分を含有する被覆膜である。
【００１９】
第３の実施態様は、更にナノ粒子が金属ナノ粒子、無機酸化物ナノ粒子、無機窒化物ナノ粒子、アクリル系樹脂ナノ粒子のうち少なくとも一種のナノ粒子を含有する被覆膜である。
【００２０】
第４の実施態様は、更に撥水性成分が、フッ素系成分、ケイ素系化合物、炭化水素系成分の少なくとも一種を含有する、被覆膜である。
【００２１】
第５の実施態様は、更にバインダー成分が、少なくとも有機系成分を含有する被覆膜である。
【００２２】
第６の実施態様は、バインダー成分が、ウレタン系、アクリル系、エポキシ系の少なくとも一種を含有する、被覆膜である。
【００２３】
第７の実施態様は、被覆対象物における防汚対象となる表面を、被覆膜で被覆した被覆体である。
【００２４】
第８の実施態様は、被覆膜を有する電気機器である。
【００２５】
第９の実施態様は、被覆膜を有する電気機器の部品である。
【実施例】
【００２６】
以下、本実施の形態について詳細に説明する。
【００２７】
図１は、本実施例の被覆体１と模擬塵埃２の模式図である。
【００２８】
本実施例の被覆体１は、基材３を被覆膜４で被覆し、被覆膜４の表面にはナノ微粒子による凹凸５が形成されている。
【００２９】
[基材３]
基材３としては、例えば電気掃除機のボディー、洗濯機のボディー、テレビのボディー等、電子機器のボディーが用いられる。
【００３０】
より具体的には、本実施例では、基材３としてＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂）の平板を用いているが、例えば、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル樹脂）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタラート）、ポリアミド、ポリ乳酸、ＰＯＭ（ポリアセタール）、ＰＰＯ（ポリフェニレンオキサイド）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、フェノール樹脂、メラミン樹脂、コポリエステル、不飽和ポリエステル樹脂等の樹脂、あるいはアルミ、ＳＵＳ（ステンレス鋼），銅、鉄、鋼、チタン、マグネシウム等の金属あるいは合金、あるいはガラス、セラミックス等の無機物等を用いても良い。
【００３１】
尚、本実施例では、防汚対象となる表面である基材３を被覆膜４で被覆したもの、即ち、基材３と被覆膜４を含めたもの被覆体１、または防汚被覆体と称する。
【００３２】
本実施例に係る防汚被覆体の具体的な種類または具体的な構成については特に限定されず、防汚性能を付与したい物品を被覆対象物として、前述した被覆膜４を被覆すればよい。代表的な被覆対象物としては、家電製品またはその部品を挙げることができる。家電製品またはその部品に対して被覆膜４を形成することにより、家電製品に塵埃等の乾性の汚
れが付着しにくくなり、掃除の頻度を減らすことができる。また、特定の場所に設置された家電製品であれば、塵埃等の汚れとして、浮遊する塵埃が当該家電製品の上面に堆積することがあるが、当該上面に本実施例に係る被覆膜４を形成しておけば、軽くふき取る程度の掃除で、堆積した塵埃を容易に除去することができる。
【００３３】
また、本実施例の被覆膜４は耐摩耗性を有するため、人が触れたり清掃したり、強い風力が当たるところ等にも使用することができる。
【００３４】
具体的な家電製品としては、例えば、掃除機、エアコン（空気調和機）、扇風機、空気清浄機、換気扇、ドライヤー、あるいはそれらのフィルタ等のように、使用時に風を生成する家電製品、テレビ、冷蔵庫、電子レンジ等のように、特定の場所に設置して使用する家電製品、あるいはシャーバーやジューサーなどの調理家電のように使用することで汚れが付着してしまう家電製品等、あるいはそれらの部品を挙げることができる。
【００３５】
また、家電製品に限らず、自動販売機やショーケース等、あるいは産業機器、あるいはパソコンやプリンタ、スマホ、ゲーム機等の情報機器やその部品、自動車、自転車、電車、航空機等の乗り物やその構成部品、住宅やその構成部品等にも使用することができる。
【００３６】
[被覆膜４]
本実施例の被覆膜４は、少なくとも１００ｎｍ以下の粒径を有するナノ粒子で構成される被覆膜であり、被覆膜４は少なくとも撥水性成分、およびバインダー成分を含有し、かつ表面抵抗が１０↑１３Ω／□以下、かつ摩耗試験後の塵埃付着率が２０％以下である被覆膜である。
【００３７】
一般的に付着力は、静電引力、分子間力、液架橋力からなり、これらを小さくすることにより、付着力を低減し、塵埃の付着を低減することが可能である。
【００３８】
塵埃付着防止には一般的に静電引力を低減させるため帯電防止付与で対応していることが多いが、分子間力等の影響で細かい塵埃は付着する。そのため、塵埃付着防止には、静電引力低減に加え、さらに分子間力低減、液架橋力低減が求められる。
【００３９】
本実施例では、少なくとも１００ｎｍ以下の粒径を有するナノ粒子を用いている。これにより、塵埃の接触面積が低減し、分子間力を低減することができる。仮にナノ粒子の粒径が１００ｎｍを超えると、防汚被膜は良好な防汚性能を発揮できなくなる。
【００４０】
また、撥水性成分を付与することにより、液架橋力を低減することができ、さらに塵埃付着防止性能向上を図ることが可能である。
【００４１】
本実施例の被覆膜においては、ナノ粒子が、金属ナノ粒子、無機酸化物ナノ粒子、無機窒化物ナノ粒子、アクリル系樹脂ナノ粒子等からなる群より選択される少なくとも１種である構成であってもよい。これにより、ナノ粒子が上述した群の少なくともいずれかの材質からなる粒子であれば、良好な防塵性能を形成することができる。
【００４２】
ナノ粒子は、親水性もしくは導電性を有するものを含む方がよい。これにより、付着力のうち静電引力を低減することができ、塵埃等の汚れの付着を良好に抑制または防止することができる。
【００４３】
バインダー成分が、少なくとも有機系成分を含有する。有機成分を含有することにより、より柔軟で強固な塗膜を得ることができる。また、バインダーが粒子や撥水成分等と結合できるので、耐摩耗性に優れた塗膜を得ることができる。
【００４４】
バインダー成分が、ウレタン系、アクリル系、エポキシ系の少なくとも一種を含有する。これにより、バインダーの柔軟性、強度が向上し、さらに耐摩耗性に優れた塗膜を得ることができる。
【００４５】
撥水性成分が、フッ素系成分、ケイ素系化合物、炭化水素系成分の少なくとも一種を含有する。これにより、有効に撥水性を付与することが可能である。
【００４６】
本実施例の被覆膜４は、１００ｎｍ以下の粒径を有するナノ粒子により少なくとも構成されるとともに、バインダー成分を含有している。被覆膜４を構成するナノ粒子は、その種類は特に限定されないが、代表的には、金属ナノ粒子、無機酸化物ナノ粒子、無機窒化物ナノ粒子、アクリル系樹脂ナノ粒子等を挙げることができる。
【００４７】
具体的には、例えば、金属ナノ粒子としては、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、白金（Ｐｔ）、鉄白金（ＦｅＰｔ）、ジルコニウム（Ｚｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、スズ（Ｓｎ）等金属またはその合金等を挙げることができる。また、無機酸化物ナノ粒子としては、シリカ（酸化ケイ素）、アルミナ（酸化アルミニウム）、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化鉄、酸化マンガン、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化イットリウム、チタン酸バリウム、酸化スズ、アンチモンドープ酸化スズ（ＡＴＯ）、スズドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、リンドープ酸化スズ（ＰＴＯ）、酸化インジウム、酸化ジルコニウム、酸化セリウム等を挙げることができる。無機窒化物ナノ粒子としては、窒化ガリウム（ＧａＮ）等を挙げることができる。アクリル系樹脂ナノ粒子としは、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）等を挙げることができる。
【００４８】
その他、シリコーンやフッ素、オレフィン系等の微粒子を用いることも可能である。
【００４９】
これらナノ粒子は、１種類のみで被覆膜４を構成しても、複数種類が組み合わせられて被覆膜４を構成することもできる。また、被覆膜４は、基本的には、ナノ粒子およびバインダー、撥水性成分等で構成されるが、ナノ粒子およびバインダー、撥水性成分以外の成分を含んでもよい。例えば、添加剤等（帯電防止剤、繊維材など）を含んでもよい。
【００５０】
ナノ粒子の粒径は、１００ｎｍ以下であればよく、被覆膜４の表面においてナノレベルの凹凸構造を実現しやすくなる。また、被覆膜４の具体的な構成にもよるが、ナノ粒子の粒径が１〜１００ｎｍの範囲内であれば、ナノレベルの凹凸構造をより好適な範囲内に調整しやすくすることができる。
【００５１】
被覆膜４の表面の算術平均粗さＲａは、１〜１００ｎｍの範囲内であればより好ましい。算術平均粗さＲａがこの範囲内であれば、少なくとも乾性の汚れの付着を有効に抑制または防止することが可能になるが、特に指定するものではない。
【００５２】
被覆膜４は、ナノ粒子およびバインダー、あるいは撥水性成分により構成されていればよい。バインダーの機能としては、ナノ粒子同士を接着させる機能や、ナノ粒子や撥水性成分を被覆体１の表面に接着させる機能等を有していればよい。それゆえ、少なくともナノ粒子に対して親和性を有する材料が主成分となっている方が好ましい。またさらにバインダー成分自身が親水性、撥水性の機能を有していてもよい。
【００５３】
被覆膜４がバインダー成分を含有することで、ナノ粒子で構成される被覆膜４の強度または耐久性を向上することができる。また、ナノ粒子が被覆膜４の表面で良好に維持されることから、表面の微細な凹凸が維持されやすくなり、乾性の汚れの付着を抑制または防止する効果を向上することができる。
【００５４】
具体的なバインダー成分の組成については特に限定されず、例えばテトラメトキシシランまたはテトラエトキシシラン等のシラン化合物、メチルやエチルシリケート、コロイダルシリカ等の無機化合物でもよいが、好ましくは有機成分を含有する方がよい。
【００５５】
有機成分を含有するバインダーとして、ウレタン、アクリル、エポキシ、シロキサン、フェノール、メラミン、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニルコポリマー）、ＥＶＯＨ（エチレン・ビニルアルコール共重合樹脂）等、特に指定するものではない。
【００５６】
バインダーとして、例えば撥水性成分自身がバインダーとしての機能を有する、例えば撥水性成分に反応基を持たせ主剤とし、硬化剤を添加して結合を付与して用いることも可能である。
【００５７】
これは、例えば、直鎖もしくは分岐した、フッ素樹脂、シリコーン、パーフルオロアルキル、フルオロアルキル、パーフルオロポリエーテル、フルオロポリエーテル、フッ素樹脂／シロキサン複合ポリマー、フッ素樹脂／シロキサングラフトポリマー、パラフィン等の炭化水素、シリコーンアクリル等の撥水性成分を少なくとも一種もしくは複数種含み、これらの撥水性成分がＯＨ基等の反応基を有し、硬化剤としてイソシアネート、エポキシ、メラミン等と反応させ、撥水性をもたせたバインダーとして使用することも可能である。
【００５８】
バインダー成分には、これら材料に加えて公知の添加剤、あるいは触媒等が含まれてもよい。
【００５９】
例えば、硬化剤として使用するイソシアネートは、ＨＤＩ(ヘキサメチレンジイソシアネート)、ＰＤＩ（ペンタメチレンジイソシアネート）、ＩＰＤＩ（イソホロンジイソシアネート）、ＸＤＩ（キシリレンジイソシアネート）、水素添加ＸＤＩ（キシリレンジイソシアネート）、ＴＤＩ（トルエンジイソシアネート）、ＭＤＩ（ジフェニルメタンジイソシアネート）、あるいはそれらの変性体、あるいはブロックイソシアネート等特に指定するものではなく、用途に応じて使用することができる。
【００６０】
本実施例に係る被覆膜４に含有される撥水性成分は、撥水性を呈するフッ素化合物およびケイ素化合物、炭化水素系成分の少なくとも一種を含んでいればよい。フッ素化合物またはケイ素化合物は、分子中にフッ素またはケイ素（もしくはその両方）を含む化合物であればよい。これら撥水性成分は、撥水剤、撥水撥油剤、界面活性剤、表面処理剤、表面改質剤、反射防止剤、コーティング剤等として用いられているものを挙げることができる。
【００６１】
具体的な撥水性成分としては、公知の有機フッ素化合物または有機ケイ素化合物が挙げられるが、特に限定されない。これら撥油性成分は１種類のみを用いてもよいし２種類以上を適宜組み合わせて用いてもよい。例えば、好ましいフッ素系化合物としては、構造中に疎水基を有し、代表的な疎水基としては、直鎖もしくは分岐パーフルオロアルキル、フルオロアルキル、パーフルオロエーテル、フルオロエーテル、シリコーン等を挙げることができる。
【００６２】
粒子やバインダー、あるいは撥水成分にＯＨ、エポキシ、メタクリル、カルボキシル、カルボニル、アミン、イソシアネート、オキサゾリン基等の反応基を有するものを使用することも可能である。粒子やバインダー、撥水成分との結合力が増大し、さらに耐摩耗性に優れた塗膜を得ることができる。
【００６３】
被覆膜４においては、全重量を１００重量％としたときに、撥水性成分および／またはバインダー成分は０．１〜５０重量％の範囲内で含有されている構成であってもよい。これにより、被覆膜４の表面において、ナノ粒子に由来する微細な凹凸の実現と撥水性成分による撥水性との実現とを良好に両立させることが可能となる。
【００６４】
諸条件にもよるが、バインダー成分および／もしくは撥水性成分が５０重量％を超えれば、ナノ粒子に対してバインダー成分および／もしくは撥水性成分の量が多くなりすぎて、被覆膜４の表面に有効な凹凸が形成できない可能性がある。またバインダー成分および／もしくは撥水性成分が０．１重量％未満であれば、撥水成分やバインダー成分の含有量に見合った撥水性、あるいは強度・耐久性の向上等の効果が十分に得られないおそれがある。
【００６５】
本実施例の被覆膜４は、撥水性成分の含有量は特に限定されず、使用目的に応じて、ナノ粒子による付着防止性と撥水性成分による撥水性とを好適に発揮できる程度に撥水性成分が含有されていればよい。代表的な好ましい含有量としては、被覆膜４の全重量を１００重量％としたときに、撥水性成分は０．１重量％以上の範囲内で含有されていてもよい。
【００６６】
撥水性成分の含有量が下限の０．１重量％を下回ると、諸条件にもよるが、十分な液架橋力低減を発揮できない場合がある。
【００６７】
撥水性成分の具体的な形状、形態は特に限定されず、撥水成分は低分子、高分子、オリゴマー等特に指定するものではない。また、粒子状、粉体状または凝集体状、液状、オイル状、あるいは塗膜形成成分等特に指定するものではない。また、撥水性成分が単体で存在、もしくは他の成分と反応・結合して存在、もしくはバインダーの機能を兼ねていてもよい。
【００６８】
本実施例の被覆膜４は、上述したように少なくともナノ粒子およびバインダー、あるいは撥水成分により構成される。例えば、被覆膜４の膜厚は特に限定されないが、一般的に１０ｎｍ〜１μｍ（１０００ｎｍ）、特に１０ｎｍ〜５００ｎｍである構成であってもよい。
【００６９】
被覆膜４の膜厚が１μｍ未満すなわちナノレベルであれば、相対的に膜厚が小さくなるため被覆膜４の帯電性を良好に軽減させ、乾性の汚れの付着を良好に抑制または防止することができるとともに、被覆膜４の透明性を向上することができる。また、諸条件にもよるが、膜厚が５００ｎｍ以下であれば、被覆膜４の帯電性をより一層良好に軽減させるとともに透明性をさらに向上することが可能となる。さらに、諸条件にもよるが、膜厚が２０〜５００ｎｍの範囲内であれば、透明性の向上および帯電性のさらなる軽減を実現でき、乾性の汚れの付着をより一層良好に抑制または防止することができる。１０ｎｍより小さくなると膜として維持しにくくなる。
【００７０】
被覆膜４の膜厚が５００ｎｍ以下であると、ナノ粒子、あるいは導電性粒子を含有している場合でも被膜表面にナノ粒子、あるいは導電性粒子が表面に出し、表面の凹凸形成もしくは静電引力低減が良好にでき、塵埃付着性能防止性能が良好となる。
【００７１】
膜厚の測定方法は特に限定されないが、例えば、電子顕微鏡等により被覆断面を観察し、複数点測定した膜厚の平均値を算出することにより測定できる。
【００７２】
被覆膜４の表面抵抗率は、１０１３Ω／□以下であればよい。これにより、被覆膜４の
帯電性を良好に軽減させることができるので、塵埃等の付着を良好に抑制または防止することができる。
【００７３】
被覆膜４の水接触角は特に指定するものではない。親水側であれば帯電防止の影響が少なくなり、撥水側であれば液架橋力の影響が低減し塵埃付着防止効果が高くなる。
【００７４】
ナノ粒子の粒径の測定方法は特に限定されず、公知の方法（拡散法、慣性法、沈降法、顕微鏡法、光散乱回折法等）を好適に用いることができる。また、塗膜化しナノ粒子のみの粒径測定が困難な場合、電子顕微鏡等で表面観察を行い、表面に出ている粒子径のおおよその粒径を測定してもよい。この場合、すべての粒子が１００ｎｍ以下であることを確認しなくてもよく、一部が１００ｎｍ以下であればよい。その部分での塵埃付着防止性能が向上し、全体として摩耗後の塵埃付着率が２０％以下であればよい。
【００７５】
被覆膜４の算術平均粗さＲａを測定する場合、ＪＩＳ  Ｂ０６０１に基づいて測定（評価）してもよい。
【００７６】
被覆膜４の水接触角の測定（評価）方法も特に限定されず、例えば、協和界面科学（株）製接触角計、製品名：ＤＭｏ−５０１等の接触角計を用いて測定（評価）すればよい。
【００７７】
被覆膜４の具体的な形成方法（製造方法）は特に限定されず、ナノ粒子による微細な凹凸を形成することが可能であれば、公知のさまざまな方法を用いることができる。代表的な形成方法としては、ナノ粒子を含む塗工液（コーティング剤）を調製してこれを塗工する公知の塗工方法、例えばスプレーコート、スピンコート、ディップコート、ロールコート、バーコート、グラビアコート、ハケ塗り、スポンジ塗り等を挙げることができる。
【００７８】
被覆膜４が防汚性以外の機能、例えば耐擦傷性、高硬度付与、耐候性、自己修復性、光学機能付与、加飾性、触感付与、耐ガスバリア性等を有していてもよい。
【００７９】
［被覆膜の塵埃付着率］
本実施例の被覆膜４は、その塵埃付着率が２０％以下となっている。ここで、本実施例における塵埃付着率とは、被覆膜４あるいは被覆体１表面における、ある面積に対する、模擬塵埃等の付着量（面積）として算出される。
【００８０】
塵埃付着率の算出に用いられる模擬塵埃は、本実施例においては、有機系の模擬塵埃および無機系の模擬塵埃を混合した混合模擬塵埃が好適に用いられる。有機系の模擬塵埃および無機系の模擬塵埃の具体的な種類は特に限定されないが、ＪＩＳ（日本工業規格）等のような各種規格で定められる試験用粉体等を好適に用いることができる。また、有機系の模擬塵埃および無機系の模擬塵埃は、いずれも１種類であってもよいが、２種類以上が組み合わせて用いられることが好ましい。
【００８１】
本実施例では、無機系の模擬塵埃として２種のけい砂を用いるとともに、有機系の模擬塵埃として、コットンリンタを用いている。具体的なけい砂としては、ＪＩＳ  Ｚ  ８９０１に規定される１種けい砂および３種けい砂の２種類が用いられる。コットンリンタとしては、公益社団法人日本空気清浄協会（ＪＡＣＡ）により試験用粉体の１種として販売されるものが用いられる。けい砂は無機系塵埃の付着を評価するために用いられ、コットンリンタは有機系塵埃のうち繊維系塵埃の付着を評価するために用いている。
【００８２】
塵埃付着率は、被覆膜４あるいは被覆体１表面における、ある面積に付着した、塵埃等の付着量（面積）として算出される。本実施例では、光学顕微鏡で撮影した画像を二値化処理することにより算出される、残存する塵埃の面積を算出し、これらの面積比率を塵埃
付着率とする。すなわち、被覆表面での評価面積をＡ０とし、評価面積における塵埃付着面積をＡ１としたときに、塵埃付着率ＡＲは、次式（１）で算出することができる。
【００８３】
【数１】
2020037618.tif 000003
【００８４】
摩耗試験後の被覆膜４の塵埃付着率は２０％以下であればよいが、１０％以下であることがより好ましく、５％以下であることがさらに好ましい。塵埃付着率が２０％以下であれば、目視による塵埃の付着があまり目立たないため、防汚性能が得られていると判断することができる。
【００８５】
塵埃付着率を算出する際には、例えば、被覆対象物全体、もしくはその表面の一部もしくは被覆対象物の一部を断片化したものに被覆膜４を形成することで、これを評価用サンプルとして用いることができる。評価用サンプルにおいて、被覆膜４が形成された表面を「被覆表面」としたときに、混合模擬塵埃は、この被覆表面に付着させることになるが、混合模擬塵埃を付着させる前に、評価用サンプルを除電することが好ましい。
【００８６】
評価用サンプルに混合模擬塵埃を付着させる方法、並びに、付着した混合模擬塵埃をふるい落す方法も特に限定されず、種々の方法を好適に用いることができる。例えば、後述する実施例では、混合模擬塵埃を被覆表面に所定量堆積させてから、評価用サンプルを垂直に傾けて落下させることにより、混合模擬塵埃をふるい落している。また、光学顕微鏡による被覆表面の画像撮影についても特に限定されず、混合模擬塵埃を観察可能な倍率で複数の画像を撮影すればよい。撮影した画像の二値化処理についても特に限定されず、公知の画像処理ソフトウェア等を用いればよい。
[混合模擬塵埃を用いた被覆膜の評価]
混合模擬塵埃を用いて被覆膜の評価を行った。
【００８７】
（混合模擬塵埃）
ＪＩＳ  Ｚ  ８９０１に規定される１種けい砂および３種けい砂と、公益社団法人日本空気清浄協会（ＪＡＣＡ）により試験用粉体に販売されるコットンリンタとを模擬塵埃として用い、これらを等重量となるように秤量して十分に混合して混合模擬塵埃とした。
【００８８】
（塵埃付着率の評価）
評価用サンプルを除電した上で、当該評価用サンプルに混合模擬粉末をふりかけてふるい落とし、その後に、評価用サンプルの表面を光学顕微鏡で撮影し、撮影画像を二値化処理し、表面における塵埃付着面積を測定し、塵埃付着率を算出した。塵埃付着面積が５％以下であれば塵埃付着率ＡＲを「◎」、５％超２０％以下であれば「○」、２０％超であれば「×」として評価した。
【００８９】
（耐摩耗性の評価）
評価基材の表面を、綿の雑巾、もしくはＪＩＳ  Ｌ  ０８０３準拠  綿（カナキン３号）呼び番号３−１号等を用い指二本で約３００ｇの重さをかけながら、前後に往復させ、１００回摩耗させた。
【００９０】
図１は、被覆体１、模擬塵埃２の模式図であり、基材３を被覆膜４で被覆し、表面にはナノ微粒子による凹凸５が形成されている。また、被覆膜４上に、模擬塵埃２が付着している。
【００９１】
（実施例１）
平均粒径約１０ｎｍのシリカ粒子のＭＥＫ分散液を粒子分散液とした。一方、ＯＨ基を有するフッ素樹脂／シロキサングラフトポリマーのＭＥＫ分散液とＨＤＩ系ポリイソシアネートの酢酸ブチル分散液を混合し、濃度を調整し、撥水性成分を有するバインダーの分散液とした。
【００９２】
次に、粒子／撥水性成分を有するバインダー固体重量比が約１００／６０となるよう、また有機溶剤を用いて固形分量が約５％となるよう分散液を混合し、コーティング液とした。
【００９３】
次に、基材３としてＡＢＳ樹脂の平板を用い、表面にスプレー塗装でコーティング液を塗布し、８０℃×１５分乾燥し、被覆体１を得た。
【００９４】
この被覆膜４の水接触角は９０°、表面抵抗は１０↑１２Ω／□、初期の塵埃付着率は〇、摩耗後の塵埃付着率は〇であった。
【００９５】
（実施例２）
平均粒径約１００ｎｍのシリカ粒子のＩＰＡ分散液を粒子分散液とした。一方、ＯＨ基を有するフッ素樹脂／シロキサングラフトポリマーのＭＥＫ分散液とＸＤＩ系ポリイソシアネートの酢酸ブチル分散液を混合し、撥水性成分を有するバインダーの分散液とした。
【００９６】
次に、粒子／撥水性成分を有するバインダー固体重量比が約１００／１００となるよう、また有機溶剤を用いて固形分量が約７％となるよう分散液を混合し、コーティング液とした。
【００９７】
また、基材３としてＡＢＳ樹脂の平板を用い、表面にスプレー塗装でコーティング液を塗布し、８０℃×１５分乾燥し、被覆体１を得た。
【００９８】
この被覆膜４の表面抵抗は１０↑１２Ω／□、初期の塵埃付着率は〇、摩耗後の塵埃付着率は〇であった。
【００９９】
（実施例３）
平均粒径約１０ｎｍのシリカ粒子のＭＥＫ分散液と平均粒径約１５ｎｍのＡＴＯ粒子のＭＭＢ分散液の混合を粒子分散液とした。一方、ＯＨ基を有するフッ素樹脂／シロキサングラフトポリマーのＭＥＫ分散液とＨＤＩ系ポリイソシアネートの酢酸ブチル分散液を混合し、バインダー分散液とした。
【０１００】
次に、粒子／撥水性成分を有するバインダー固体重量比が約１００／２５となるよう、また有機溶剤を用いて固形分量が約１０％となるよう分散液を混合し、コーティング液とした。
【０１０１】
また、基材３としてＡＢＳ樹脂の平板を用い、表面にスプレー塗装でコーティング液を塗布し、８０℃×１５分乾燥し、被覆膜４、および被覆体１を得た。
【０１０２】
この被覆膜４の水接触角は９０°、表面抵抗は１０↑１２Ω／□、初期の塵埃付着率は〇、摩耗後の塵埃付着率は〇であった。
【０１０３】
摩耗後の塵埃付着表面の写真を図４に、その二値化処理後の写真を図５に示す。
【０１０４】
（実施例４）
平均粒径約１５ｎｍのＡＴＯ粒子のＭＭＢ分散液を粒子分散液とした。一方、ＯＨ基を有するフッ素ワニスのＭＥＫ分散液とＨＤＩ系ポリイソシアネートのＭＥＫ分散液を混合し、バインダー分散液とした。
【０１０５】
次に、粒子／撥水性成分を有するバインダー固体重量比が約１００／２０となるよう、また有機溶剤を用いて固形分量が約３％となるよう分散液を混合し、コーティング液とした。
【０１０６】
また、基材３としてＡＢＳ樹脂の平板を用い、表面にスプレー塗装でコーティング液を塗布し、８０℃×１５分乾燥し、被覆膜４、および被覆体１を得た。
【０１０７】
この被覆膜４の水接触角は９８°、表面抵抗は１０↑１０Ω／□、初期の塵埃付着率は◎、摩耗後の塵埃付着率は◎であった。
【０１０８】
摩耗後の塵埃付着表面の写真を図６に、その二値化処理後の写真を図７に示す。
【０１０９】
また、この被覆膜４の初期表面の拡大観察をＳＥＭにて行った。結果を図２、図３に示す。図２が２万倍、図３が３万倍の写真である。
【０１１０】
図２、図３より、表面に粒径１００ｎｍ以下の凹凸があることを確認した。また全体に凹凸がなくても良好な防塵性能であった。
【０１１１】
（実施例５）
平均粒径約３５ｎｍのＩＴＯ粒子のＭＭＢ分散液を粒子分散液とした。一方、ＯＨ基を有するフッ素ワニスのＭＥＫ分散液とＨＤＩ系ポリイソシアネートのＭＥＫ分散液を混合し、バインダー分散液とした。
【０１１２】
次に、粒子／バインダー重量比が約１００／３０となるよう、また有機溶剤を用いて固形分量が約１％となるよう分散液を混合し、コーティング液とした。
【０１１３】
また、基材３としてＡＢＳ樹脂の平板を用い、表面にスプレー塗装でコーティング液を塗布し、８０℃×１５分乾燥し、被覆膜４、および被覆体１を得た。
【０１１４】
この被覆膜４の水接触角は９８°、表面抵抗は１０↑７Ω／□、初期の塵埃付着率は◎、摩耗後の塵埃付着率は◎であった。
【０１１５】
（実施例６）
平均粒径約１５ｎｍのＡＴＯ粒子のＭＭＢ分散液を粒子分散液とした。一方、アクリルを１−メトキシ−２−プロパノールに分散し、バインダー分散液とした。
【０１１６】
次に、粒子／バインダー重量比が約１００／１０となるよう、また有機溶剤を用いて固形分量が約１５％となるよう分散液を混合し、コーティング液とした。
【０１１７】
また、基材３としてＡＢＳ樹脂の平板を用い、表面にスプレー塗装でコーティング液を
塗布し、８０℃×１５分乾燥し、被覆膜４、および被覆体１を得た。
【０１１８】
この被覆膜４の水接触角は４０°、表面抵抗は１０↑８Ω／□、初期の塵埃付着率は◎、摩耗後の塵埃付着率は◎であった。
【０１１９】
（実施例７）
平均粒径約１５ｎｍのＡＴＯ粒子のＭＭＢ分散液を粒子分散液とした。一方、アクリルポリオールとパーフルオロポリエーテルを酢酸ブチルに分散し、バインダー分散液とした。
【０１２０】
次に、粒子／バインダー重量比が約１００／６５となるよう、また有機溶剤を用いて固形分量が約３％となるよう分散液を混合し、コーティング液とした。
【０１２１】
また、基材３としてＡＢＳ樹脂の平板を用い、表面にスプレー塗装でコーティング液を塗布し、８０℃×１５分乾燥し、被覆膜４、および被覆体１を得た。
【０１２２】
この被覆膜４の水接触角は１１５°、表面抵抗は１０↑９Ω／□、初期の塵埃付着率は◎、摩耗後の塵埃付着率は◎であった。
【０１２３】
（実施例８）
ロボット掃除機６のダストボックス７の内壁に、実施例４に記載のコーティング液をスプレーコーティングにて塗布し、被覆膜４を形成した。
【０１２４】
被覆膜４を形成したダストボックス７を設置したロボット掃除機６を用いてゴミ吸引評価を行った。５年分の模擬塵埃の吸引、および実際に屋内の掃除を実施して塵埃付着率を評価した。結果、被覆膜４を形成していないブランクのダストボックス７の塵埃付着率はいずれも×であったのに対し、被覆膜４を形成したダストボックス７の塵埃付着率はいずれも〇であり、目視でも効果を確認できた。
【０１２５】
ダストボックス７にたまったごみを捨てる際、ダストボックス７壁面に付着する塵埃が減り、清潔性が保て、ダストボックス７のお手入れ回数を減らすことができる。
【０１２６】
同様に、サイクロン式スティック掃除機、サイクロン式キャニスター掃除機でも効果が確認できた。
【０１２７】
（比較例１）
コーティングなしのＡＢＳ樹脂の平板を用いて評価を行った。
【０１２８】
水接触角は７６°、初期の塵埃付着率は×、摩耗後の付着率も×であった。
【０１２９】
摩耗後の塵埃付着表面の写真を図８−１に、その二値化処理後の写真を図８−２に示す。
【０１３０】
塵埃付着率が実施例３，４と比較して多いことがわかる。
【０１３１】
（比較例２）
シリカの酢酸ブチル分散液を粒子分散液とした。一方、ＯＨ基を有するフッ素ワニスのＭＥＫ分散液とＨＤＩ系ポリイソシアネートのＭＥＫ分散液を混合し、バインダー分散液とした。
【０１３２】
次に、粒子／バインダー重量比が約１００／３０となるよう、また有機溶剤を用いて固形分量が約３％となるよう分散液を混合し、コーティング液とした。
【０１３３】
また、基材３としてＡＢＳ樹脂の平板を用い、表面にスプレー塗装でコーティング液を塗布し、８０℃×１５分乾燥し、被覆膜４、および被覆体１を得た。
【０１３４】
この被覆膜４の水接触角は１０２°、表面抵抗は１０↑１３Ω／□、初期の塵埃付着率は×、摩耗後の塵埃付着率は×であった。
【０１３５】
表面を電子顕微鏡で観察した結果、ミクロンオーダーの凝集した粒子の凹凸の膜となっており、不均一な膜であり、所定の初期塵埃付着性能は出なかった。
【０１３６】
（比較例３）
平均粒径約１０ｎｍのシリカ粒子のＩＰＡ分散液（３％）を粒子分散液とした。バインダーは用いなかった。
【０１３７】
基材３としてＡＢＳ樹脂の平板を用い、表面にスプレー塗装でコーティング液（粒子分散液）を塗布し、８０℃×１５分乾燥し、被覆膜４、および被覆体１を得た。
【０１３８】
この被覆膜４の水接触角は２０°、表面抵抗は１０↑１２Ω／□、初期の塵埃付着率は〇、摩耗後の塵埃付着率は×であった。
【０１３９】
バインダーを用いていないため、被覆膜４が剥離し、摩耗後の塵埃付着性能が悪化した。
【０１４０】
本実施例の被覆体１は、防汚対象となる表面を、被覆膜４で被覆した構成である。これにより、防汚被覆体は、特に塵埃等の汚れの付着を有効に抑制または回避することができると共に、お手入れ等による表面摩耗による耐久性を向上することができる。
【０１４１】
本実施例の被覆体１は、被覆対象物が、家電製品等の電子機器、部品等でもよい。これにより、電子機器、部品等の表面に対して良好な防汚処理を施すことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１４２】
本発明は、塵埃等の付着を抑制または防止する分野、例えば、掃除機やエアコン等の電気機器に広く好適に用いることができる。
【符号の説明】
【０１４３】
１  被覆体
２  模擬塵埃
３  基材
４  被覆膜
５  凹凸
６  ロボット掃除機
７  ダストボックス
【図１】
2020037618.tif 000004
【図２】
2020037618.tif 000005
【図３】
2020037618.tif 000006
【図４】
2020037618.tif 000007
【図５】
2020037618.tif 000008
【図６】
2020037618.tif 000009
【図７】
2020037618.tif 000010
【図８】
2020037618.tif 000011
【図９】
2020037618.tif 000012
【図１０】
2020037618.tif 000013
【図１１】
2020037618.tif 000014
【図１２】
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