(57)【要約】【課題】安価な材料を用い、簡便な工程により得られる超撥水性部材及び、それを形成するための超撥水剤を提供すること。【解決手段】親水性の無機物粒子と無機物の粒径よりも小さく、かつ、平均粒径０．０１〜１μｍの有機物のエマルジョンとを含む混合物の硬化物が、基材表面に被覆されている部材において、前記混合物中の無機物粒子含有量が、有機物のエマルジョンの乾燥物１００体積部に対し３００〜１０００体積部であることを特徴とする超撥水性部材。【選択図】なし。【特許請求の範囲】
【請求項１】
親水性の無機物粒子と前記無機物粒子の粒径よりも小さく、かつ、平均粒径０．０１〜１μｍの有機物のエマルジョンとを含む混合物の硬化物が、基材表面に被覆されている部材において、前記混合物中の前記無機物粒子含有量が、前記有機物のエマルジョンの乾燥物１００体積部に対し３００〜１０００体積部であることを特徴とする超撥水性部材。
【請求項２】
請求項１に記載の超撥水性部材において、常温で硬化したことを特徴とする超撥水性部材
【請求項３】
請求項１または２に記載の超撥水性部材において、前記無機物粒子の平均粒径が０．１μｍ〜２００μｍであることを特徴とする超撥水性部材。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか一項に記載の超撥水性部材において、前記無機物粒子が略球状の粒子であることを特徴とする超撥水性部材。
【請求項５】
請求項１または２に記載の超撥水性部材において、前記有機物のエマルジョンのガラス転移温度が１５℃〜−５０℃であることを特徴とする超撥水性部材。
【請求項６】
超撥水性部材を形成するための超撥水性コーティング剤であって、水と、親水性の無機物粒子と、前記無機物の粒径よりも小さく、かつ、平均粒径０．０１〜１μｍの有機物のエマルジョンとを含み、前記無機物粒子含有量が、前記有機物のエマルジョンの乾燥物１００体積部に対し３００〜１０００体積部であり、かつ水を含むことを特徴とする超撥水性コーティング剤。
【請求項７】
請求項６に記載の超撥水性コーティング剤において、常温で硬化することを特徴とする超撥水性コーティング剤。
【請求項８】
請求項６または７に記載の超撥水性コーティング剤において、前記無機物粒子の平均粒径が０．１μｍ〜２００μｍであることを特徴とする超撥水性コーティング剤。
【請求項９】
請求項６ないし８いずれか一項に記載の超撥水性コーティング剤において前記無機物粒子が略球状の粒子であることを特徴とする超撥水性コーティング剤。
【請求項１０】
請求項６ないし９に記載の超撥水性コーティング剤において前記有機物のエマルジョンのガラス転移温度が１５℃〜−５０℃であることを特徴とする超撥水性コーティング剤。
【請求項１１】
請求項６ないし１０いずれか一項に記載の超撥水性コーティング剤において、含まれる水の量が、固形分を１００重量部としたときに２０〜８０重量部であり、かつ、粘度が２０００〜８０００ｍＰａ・ｓであることを特徴とする超撥水性コーティング剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超撥水性部材および超撥水性コーティング剤に関する。より具体的には防汚性、耐水性、視界確保などの機能を有する車両、船舶、航空機などの外装あるいは内外ウインドーガラスやミラーガラスや装飾用ガラス、あるいは各種建築材や建装材、建築用および自動車用などの内装用シートとその製造方法に関する。また、着雪防止機能を有する電線、パラボナアンテナ、住宅などの屋根とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ガラス製の窓材をはじめ、金属やプラスチック等の各種建築、建装資材あるいはシート、布地などの表面に撥水性を付与することが行われ、その性能を向上せしめるような提案、特に超撥水性を持たせる提案がなされている。
【０００３】
従来、疎水性微粉末とシリコーン樹脂などとの混合物を塗布し、焼き付けすることで撥水被膜を形成する方法が記載されている（例えば、特許文献１参照）。また、従来、シリカゾルとシリコーンアクリル系エマルジョンとの混合物を塗布し、焼き付けすることで被膜を形成する方法が記載されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平３−２１５５７０号公報
【特許文献２】
特開平１０−２７９８８６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１記載の疎水性微粉末とシリコーン樹脂などとの混合物を塗布し、焼き付けすることで撥水被膜を形成する方法では、比較的、耐熱性の低いプラスチック基体には適用しにくい。また、このような熱硬化性の樹脂を用いた場合、被膜に可とう性が乏しく、０．１ｍｍ以上の厚膜を形成すると、クラックが入りやすくなる。
溶剤系シリコーン樹脂の使用は、作業環境上好ましくなく、また、疎水性微粉末やシリコーン樹脂は比較的高価な原材料で、さらに、焼き付け工程を含むなど、高コストになるという課題があった。
【０００６】
特許文献２記載の酸化チタンゾル、シリカゾルとシリコーンアクリル系エマルジョンとの混合物を塗布し、焼き付けすることで撥水被膜を形成する方法は、樹脂バインダーとしてシリコーンアクリル系エマルジョンを用いており、樹脂バインダー表面もエマルジョンの融着物で微細な凹凸構造となっているが、無機物粒子に対するシリコーンアクリル系エマルジョンが多く、シリカゾルは被膜内部にほとんど埋没しており、シリコーンアクリル系エマルジョン融着物表面の撥水性がそのまま被膜の撥水性を示すと考えられ、水との接触角は９０度以下になっている。
【０００７】
そこで、本発明では、無機物粒子と有機物のエマルジョンとの混合物を基体上に被覆し、常温もしくは１５０℃以下の比較的低温で乾燥するだけで、超撥水性を有する超撥水性コーティング剤、及びそれを被覆して得られる超撥水部材を工業的にも安価に提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記課題を解決すべく、親水性の無機物粒子と前記無機物粒子の粒径よりも小さく、かつ、平均粒径０．０１〜１μｍの有機物のエマルジョンとを含む混合物の硬化物が、基材表面に被覆されている部材において、前記混合物中の前記無機物粒子含有量が、前記有機物のエマルジョンの乾燥物１００体積部に対し３００〜１０００体積部であることを特徴とする超撥水性部材を提供する。
親水性の無機物粒子と前記無機物粒子の粒径よりも小さく、かつ、平均粒径０．０１〜１μｍの有機物のエマルジョンとを含む混合物を基材上に被覆することで、無機物表面上に有機物のエマルジョンの薄膜層を形成でき、それを常温もしくは１５０℃以下の比較的低温で熱処理することによって、超撥水性を発現し、さらに、有機物のエマルジョンが乾燥時に強固に融着して充分な機械強度を有する超撥水性被膜を容易に作製できる。
その被膜の構造は、親水性の無機物粒子が空隙をもって集合体化し、その表面が凹凸構造を有し、前記無機物上にコーティングされている有機物のエマルジョン同士も融着して連結し、その表面も微細凹凸構造を有する多段の微細凹凸構造を形成する。さらに、有機物のエマルジョンの分子構造においても、カルボニル基などの親水基が親水性の無機物側に向くことによって最表面には出ることはほとんどない。
また、親水性の無機物粒子の集合体の空隙は、上記の無機物粒子含有量を有機物のエマルジョンの乾燥物１００体積部に対し３００〜１０００体積部とすることにより、有機物のエマルジョンによって埋められることはなく、その空隙が空気を噛み込むことによって、さらに、撥水性を高めることが可能となる。
無機物粒子が３００体積部より少ないと、無機物粒子が被膜中に散在し、表面に微細凹凸構造を均一に形成できず、超撥水性が部分的に低下してしまう。また、１０００体積部より多いと、無機物上の全面に、均一に有機物のエマルジョンが被覆されず、バインダーとしての強度が十分でなくなる。ここで、超撥水とは水との接触角が１４０°以上の非常に高い撥水性の表面状態を言う。
上記の構造を形成することによって、低コストで超撥水性被膜を作製でき、大面積や長尺な部材、比較的低価格な製品への応用が可能となる。
【０００９】
本発明の好ましい態様においては、超撥水性部材を常温で硬化したことを特徴とする。常温で乾燥するだけで硬化することにより耐熱性の無い基材にも超撥水性部材を形成することができる。なお、ここで常温とは５℃から３０℃のことを指す。また、硬化するとは指で１０回摩擦しても外観上の異常が発生しない程度の機械的強度になることを指す。
【００１０】
本発明の好ましい態様においては、前記無機物粒子の平均粒径が０．１μｍ〜２００μｍであるようにする。０．１μｍより小さいと、有機物のエマルジョンの粒子径とそれ程変わらない大きさで、無機物粒子上を有機物のエマルジョンが均一に被覆できなくなる。また、２００μｍより大きいと超撥水性被膜の外観が平滑でなくなるだけでなく、凹凸構造も大きくなり、超撥水性が低下してしまい好ましくない。
【００１１】
本発明の好ましい態様においては、前記無機多孔質体が略球状の粒子であるようにする。
略球状の粒子を用いることにより、膜内での無機多孔質体が比較的均一に並び、被膜表面の凹凸構造もほぼ均質になり、撥水性が向上するとともに、粒子間空隙も大きく取れ、その空隙が空気を噛み込むことによって、さらに、撥水性を高めることが可能となる。
【００１２】
本発明の好ましい態様においては、前記有機物のエマルジョンのガラス転移温度が１５〜−５０℃であるようにする。
そうすることにより、乾燥硬化後の被膜中のエマルジョンは、粒子形状をある程度保持したまま固定され、前述した高い撥水性能、強度などが得られる。なお、ガラス転移温度が１５℃以上の場合には、クラックが発生しやすくなる。
【００１３】
本発明の一実施態様においては、超撥水性部材を形成するための超撥水性コーティング剤であって、水と、親水性の無機物粒子と、前記無機物の粒径よりも小さく、かつ、平均粒径０．０１〜１μｍの有機物のエマルジョンとを含み、前記無機物粒子含有量が、前記有機物のエマルジョンの乾燥物１００体積部に対し３００〜１０００体積部であることを特徴とする超撥水性コーティング剤を提供する。
【００１４】
本発明の好ましい態様においては、超撥水性コーティング剤において、常温で硬化することを特徴とする。常温で硬化できることにより耐熱性の無い基材にも超撥水性部材を形成することができる。なお、ここで常温とは５度から３０度のことを指す。
【００１５】
本発明の好ましい態様においては、超撥水性コーティング剤において、前記無機物粒子の平均粒径が０．１μｍ〜２００μｍであることを特徴とする。０．１μｍより小さいと、有機物のエマルジョンの粒子径とそれ程変わらない大きさで、無機物粒子上を有機物のエマルジョンが均一に被覆できなくなる。また、２００μｍより大きいと超撥水性被膜の外観が平滑でなくなるだけでなく、凹凸構造も大きくなり、超撥水性が低下してしまい好ましくない。
【００１６】
本発明の好ましい態様においては、超撥水性コーティング剤において、前記無機物粒子が略球状の粒子であることを特徴とする。球状粒子を用いることにより、膜内での無機多孔質体が比較的均一に並び、被膜表面の凹凸構造もほぼ均質になり、撥水性が向上するとともに、粒子間空隙も大きく取れ、その空隙が空気を噛み込むことによって、さらに、撥水性を高め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、超撥水性コーティング剤において、前記有機物のエマルジョンのガラス転移温度が１５℃〜−５０℃であることを特徴とする。そうすることにより、乾燥硬化後の被膜中のエマルジョンは、粒子形状をある程度保持したまま固定され、前述した高い撥水性能、強度などが得られる。なお、ガラス転移温度が１５℃以上の場合には、クラックが発生しやすくなる。
【００１８】
本発明の好ましい態様においては、超撥水性コーティング剤において、この超撥水剤に含まれる水の量は、固形分を１００重量部としたときに２０〜８０重量部であり、超撥水コーティング剤の粘度が２０００〜８０００ｍＰａ・ｓであるようにする。
そうすることで、超撥水コーティング剤をコンマコーターなどで塗工する際、基材表面に良好に被覆できる。ここで、粘度は、Ｂ型回転粘度計（東京計器株式会社製，ＢＬ型）を用い、Ｌアダプタ▲３▼、回転速度；１２ｒｐｍの測定条件により計測する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好ましい超撥水性部材の具体的構成例を説明する。
本発明において、親水性の無機物粒子とは、疎水処理などを行っていない無機物であり、水との親和性に優れているものである。
親水性の無機物粒子には、例えば、アルミナ、シリカ、ジルコニア、酸化チタン、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、酸化錫、酸化バナジウム、酸化タングステン、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ニッケル、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化第一鉄、塩基性炭酸亜鉛、ケイ酸マグネシウム、ガラス類等を利用することができる。
【００２０】
有機物のエマルジョンは、例えば、アクリルエマルジョン、アクリルスチレンエマルジョン、アクリルシリコーンエマルジョン、エチレン酢酸ビニルエマルジョン、シリコーンエマルジョン、フッ素エマルジョン、酢酸ビニルアクリルエマルジョン、酢酸ビニルエマルジョン、酢酸ビニルベオバエマルジョン、ウレタンアクリル複合エマルジョン、シリカ変性アクリル共重合エマルジョン、スチレンアクリルウレタン複合エマルジョン、エチレン酢酸ビニルアクリル複合エマルジョン、酢酸ビニルマレート共重合エマルジョン、エチレン−ビニルエステル系共重合体水性エマルジョンなどが挙げられる。このうちガラス転移温度が１５〜−５０℃であるものから選ばれた少なくとも一種を利用することが好ましい。
これら有機物のエマルジョンは、特に優れたバインダー機能を有し、塗膜のひび割れを防ぐばかりではなく、紙のような可とう性のある基材に塗布した場合には、可塑剤などを配合しなくても柔軟性があるシートが得られる。
なお、ガラス転移温度が１５℃より高いと、シートの場合は明らかに可とう性に劣り、塗り壁材においても耐ひび割れ性が低下する。一方、ガラス転移温度が−５０℃より低いと、シートの場合は耐ブロッキング性が劣り、塗り壁材においても表面耐傷性が低下する。
ここで、有機物のエマルジョンのガラス転移温度は、各種ホモポリマーのガラス転移温度を用い、次の計算式により算出する。
2004106188.tif 000002
ここで、Ｔｇ：共重合体のＴｇ（Ｋ）、Ｔｇｉ：共重合モノマーのホモポリマーのＴｇ（Ｋ）、Ｗｉ：共重合モノマーの重量分率を示す。なお、ホモポリマーのＴｇは、エマルジョン工業会基準を用いる。
【００２１】
有機物のエマルジョンの平均粒径は０．０１〜１μｍであることが好ましい。０．０１μｍより小さい粒子をエマルジョン化することは製造上難しく、粒径が１μｍより大きいとエマルジョン粒子を製造することも難しく、また、無機物粒子表面上を均一に被覆することも困難になる。
【００２２】
基材としては、例えば、各種の金属基材、無機質基材、プラスチック基材、木質系基材あるいはその複合基材等の他、紙、合成樹脂シート、織布、不織布、ガラス繊維シート、金属繊維・ガラス繊維複合シート、難燃裏打紙等、可とう性のある基材も挙げられる。
【００２３】
また、基材に耐熱性の低いプラスチック基材、紙、木質系基材を選んだ場合には、熱処理することなく低温で超撥水性被膜が形成できる本発明が十分活用できて好ましい。
プラスチック基材の代表的なものとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ＡＢＳ樹脂、ポリフェニレンオキサイド、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニルなどの熱可塑性樹脂のフィルム；不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、架橋型ポリウレタン、架橋型のアクリル樹脂、架橋型の飽和ポリエステル樹脂など各種の熱硬化性樹脂から得られる架橋フィルム等が挙げられる。
【００２４】
前記無機物粒子と、有機物のエマルジョンの混合物を含むコーティング溶液を基材に塗布する方法としては、例えばディッピング法、スピンコート法、スプレー法、印刷法、フローコート法、ロールコート法ならびにこれらの併用等、既知の塗布手段を適宜採用することができる。膜厚は、ディッピング法における引き上げ速度やスピンコート法における基板回転速度などを変化させることと、コーティング剤の固形分濃度や粘度を変えることにより制御することができる。
コンマコーターなどで機械塗工する際、基材表面に良好に被覆するには、コーティング溶液に含まれる水の量は、固形分を１００重量部としたときに２０〜８０重量部であり、粘度は２０００〜８０００ｍＰａ・ｓに制御することが好ましい。特に、粘度は２０００ｍＰａ・ｓより低いと塗工面にクレーターのような大きな凹部が発生し、撥水性のばらつきが出てしまい、また、８０００ｍＰａ・ｓより高いと均一に塗工することが難しくなる。
なお、従来の機械塗工によらない人手による刷毛、こてやスポンジロールなどによっても塗布することができる。人手による刷毛、こてやスポンジロールなどによる塗布方法では、必ずしも前記の粘度、水分量によらなくとも塗布することが可能である。
【００２５】
前記手法によって作製した被膜の乾燥は、前記無機物粒子と、有機物のエマルジョンの混合物を含むコーティング溶液の溶媒は水であるため、水分を蒸発させることによって有機物のエマルジョンは融着し、結合する。よって、溶媒の水分を蒸発させる温度であれば良く、常温でも多少、時間をかければ超撥水性被膜は十分な強度を持って形成される。
また、必要に応じてさらに高い温度で乾燥させることも可能であり、量産性から言うと基材の耐熱性の上限の温度、あるいは上限よりやや低い温度で短時間で乾燥させれば、低コストで生産できる。
【００２６】
前記超撥水剤の保存安定性を高めるため、凍結安定剤、沈降防止剤、防腐剤などを必要に応じて添加することができる。
【００２７】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
無機物粒子及びエマルジョンの物性測定は下記の方法で行った。
無機物粒子の平均粒子径の測定：レーザー回折・散乱式粒度分布測定装置（セイシン企業製レーザーマイクロンサイザーＬＭＳ−３０）
エマルジョンの平均粒子径の測定：レーザー回折・散乱式粒度分布測定装置（セイシン企業製レーザーマイクロンサイザーＬＭＳ−３０）
エマルジョンのガラス転移温度：ホモポリマーのガラス転移温度を用い次ぎの計算式により算出した。
2004106188.tif 000003
Ｔｇ：共重合体のＴｇ（Ｋ）
Ｔｇｉ：共重合モノマーのホモポリマーのＴｇ（Ｋ）
Ｗｉ：共重合モノマーの重量分率
なお、ホモポリマーのＴｇは、エマルジョン工業会基準を用いる。
【００２８】
無機物粒子の嵩密度の測定：タップ密度測定器（セイシン企業製タップデンサーＫＹＴ−４０００）を用いた。
有機物のエマルジョンの乾燥物のかさ密度の測定：有機物のエマルジョン分散液を乾燥させ、その乾燥物をアルキメデス法により、嵩密度を測定した。その際、溶媒は灯油を用い、再溶解しないように測定した。
【００２９】
実施例１
［超撥水部材サンプルの作製］
無機物粒子として、アルミナ粒子［住友化学工業（株）製Ａ−２１，平均粒子径；５０μｍ、かさ密度１５００ｇ／Ｌ］を用いた。
有機物のエマルジョンとして、アクリルエマルジョン［大日本インキ化学工業（株）製の商品名ボンコート３６２５，エマルジョン中の粒子の粒径；０．２５μｍ、ガラス転移温度；−４３℃、有効成分５９．５ｗｔ％、乾燥物のかさ密度１２００ｇ／Ｌ］を用いた。
【００３０】
【表１】
2004106188.tif 000004
【００３１】
上記原料をそれぞれの配合比に沿って添加し、これを約１時間室温で撹拌し、塗布液を調製した。
次いで、ポリエチレンテレフタレートフィルム上に、バーコーターで、乾燥後の被覆層の厚みが３００μｍになるように塗布膜を形成した。
続いて、室温で２４時間乾燥して、サンプルを得た。
【００３２】
実施例２
実施例１の無機物粒子と有機物のエマルジョンを用い、下記配合とし、実施例１と同様の方法でコーティングサンプルを作製した。
【００３３】
【表２】
2004106188.tif 000005
【００３４】
実施例３
実施例１の無機物粒子と有機物のエマルジョンを用い、下記配合とした。実施例１と同様の方法でコーティングサンプルを作製した。
【００３５】
【表３】
2004106188.tif 000006
【００３６】
比較例１
実施例１の無機物粒子と有機物のエマルジョンを用い、下記配合とした。実施例１と同様の方法でコーティングサンプルを作製した。
【００３７】
【表４】
2004106188.tif 000007
【００３８】
比較例２
実施例１の無機物粒子と有機物のエマルジョンを用い、下記配合とした。実施例１と同様の方法でコーティングサンプルを作製した。
【００３９】
【表５】
2004106188.tif 000008
【００４０】
比較例３
有機物エマルジョンのアクリルエマルジョンの代わりに、溶剤系アクリルコーティング剤［三井化学（株）製アルマテックスＬ−１０６０、ガラス転移温度：２５℃、有効成分４０ｗｔ％、乾燥物のかさ密度１２００ｇ／Ｌ］を用いた以外は実施例１と同様にしてコーティングサンプルを作製し、比較に用いた。
なお、溶剤系アクリルコーティング剤など溶液ポリマーはエマルジョンと異なり、樹脂が溶媒に溶けている状態で、粒子径の概念はないが、あえて大きさを言えば、０．００５μｍ以下と非常に小さい。実施例１と同様の方法でコーティングサンプルを作製した。
【００４１】
【表６】
2004106188.tif 000009
【００４２】
比較例４
大きさ約１００ｍｍ×１００ｍｍ、厚さ１ｍｍのポリカーボネート板を中性洗剤、水すすぎ、アルコールで順次洗浄し、乾燥したあとコーティング用基板とした。実施例１で用いたアクリルエマルジョンのみをバーコーターで乾燥後の被覆層の厚みが５０μｍになるように塗布膜を形成し、室温で２４時間乾燥して、サンプルを作製した。
【００４３】
［評価方法］
（１）製膜状態の外観評価
被覆層のクラック外観を目視で評価した。　○（クラック、凸凹無し）、△（一部クラック有りまたは凸凹あり）、×（クラック多数有り）
（２）撥水性評価
測定機器；協和界面科学製ＣＡ−Ｘ型、測定環境：大気中（２５℃）、水滴：純水、１０μｌ
（３）機械的強度
塗膜外観表面部を指で軽く（約３００ｇ重）１０回擦った後、外観を目視で評価した。
○（異常無し）、△（一部傷有り）、×（塗膜の表面剥離有り）
【００４４】
［実験結果］
製膜状態の外観評価結果
表７に評価結果を示す。
【００４５】
【表７】
2004106188.tif 000010
【００４６】
表７から明らかなように、アクリルエマルジョンを適量配合した実施例１，２，３にクラック発生は見られないが、溶剤型アクリルコーティング剤［三井化学（株）の商品名アルマテックスＬ−１０６０］を配合した比較例３は多数のクラックが発生した。
エマルジョンを適量以上配合した比較例１には一部クラックが発生したが、アクリルエマルジョン自身の乾燥収縮が非常に大きいことなどが、クラックの発生につながったものと思われる。
なお、アクリルエマルジョンの配合量が少ない比較例２は、クラックは発生していないものの樹脂バインダーが少ないため、表面の凹凸が大きく、外観状態が良くない。
【００４７】
撥水性評価結果
表８に測定結果を示す。
【００４８】
【表８】
2004106188.tif 000011
【００４９】
表８から明らかなように、有機物のエマルジョンと無機物粒子を適量配合した実施例１，２，３は超撥水性を示しており、被膜表面の多段の微細凹凸構造に加えて、無機物粒子による粒子間空隙により、空気を噛み込むことによって、さらに撥水性が高まっている。
エマルジョンを適量以上配合した比較例１は、表面の凹凸が少なく、また、無機物粒子による粒子間空隙がエマルジョンによる硬化物によって完全に埋め尽くされたことにより、撥水性が低下している。
また、アクリルエマルジョンの配合量が少ない比較例２は、高い撥水性を有しているものの樹脂バインダーが少ないため、無機物粒子による粒子間空隙が大きく、接触角測定の際に滴下した水滴が直ぐに含浸してしまい、撥水性が極めて短時間しか維持できない。
溶剤系アクリルコーティング剤を用いた比較例３は超撥水性を発現するまでに至っていない。これは、無機物粒子による凹凸構造は形成されているものの、その表面に被われているアクリルコーティング剤が非常に緻密な被膜とおり、微細な凹凸構造が形成されていないためである。
また、アクリルエマルジョンのみをコーティングした比較例４も高い撥水性を示していない。
【００５０】
機械的強度の評価結果
表９に評価結果を示す。
【００５１】
【表９】
2004106188.tif 000012
【００５２】
耐クラック性と同様に、可塑性に優れたアクリルエマルジョンを適量配合した実施例１、実施例２、実施例３は、比較例２に比べ、機械的強度に優れていることを示している。なお、アクリルエマルジョンを適量以上配合した比較例１も機械的強度は優れている。
なお、比較例３は既に多数のクラックが発生しており、比較例４はガラス転移温度の低い、軟らかいアクリルエマルジョンのみを塗布したサンプルであるため、指の摩擦により、外観が悪化した。
【００５３】
【発明の効果】
本発明によれば、比較的安価な有機物エマルジョンと親水性の無機物粒子との混合物を基体上に被覆し、常温で乾燥するだけで、超撥水性を有する超撥水剤及び、それを被覆して得られる超撥水性部材を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の超撥水性被膜の表面及び断面のＳＥＭ観察像である。
【図２】ＳＥＭ観察などにより推定した超撥水性被膜の構造モデルを示す図である。
【図１】
2004106188.tif 000013
【図２】
2004106188.tif 000014