CN101178442A - 防水性防反射结构及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种防水性防反射结构及其制造方法，该结构兼具出色的防水功能与防反光功能，并且提供具有上述结构的防水性防反射结构体及其制造方法，进而提供具有上述防水性防反射结构的汽车用零件，例如显示器、窗板等。该结构以50～380nm的间距配置无数锥体状突起(2)，这些锥体状突起(2)具有圆形或多边形底面，圆形底面的直径或形成底面的多边形的外接圆的直径为50～380nm，使这些锥体状突起的纵横尺寸比大于等于1.5，并且，用与水的接触角大于等于90°的材料形成锥体状突起的表面。

Description

防水性防反射结构及其制造方法

技术领域

本发明涉及由具有防止水滴附着的防水功能的微细结构构成的防水性防反射结构，以及具有上述微细结构、可以作为低反射防水板而较佳地使用于例如建筑材料、车辆、船舶及航空器等的各种窗板、显示器装置等中的防水性防反射结构体，进而涉及该结构体的制造方法。

背景技术

在车辆、船舶、航空器等的各种窗板中，为了去除雨水而引入了刮水器系统，希望通过使窗板防水化来实现不需要刮水器的窗板，从而降低成本、减少生产工时。

作为解决上述那样的问题的方法，近年来，开发出了这样的方法：使以小于使用光的波长的光栅周期二维排列成的次波长光栅的表面低表面能量化(例如，参照专利文献1)。

采用这样的次波长光栅，能使表面具有折射率分布，从而能获得防反射特性，并且能通过增加表面积而具有防水特性。

专利文献1：日本特开2006-178147号公报

但是，凭借上述专利文献1所述的次波长光栅结构难以使防反射特性和防水特性并存。

发明内容

本发明是为了解决上述课题而作成的，其目的在于，提供一种兼具更出色防水功能的防水性防反射结构，并且提供具有该结构的防水性防反射结构体及其制造方法，进而提供具有上述防水性防反射结构的汽车用零件，例如显示器、窗板。

为了实现上述目的，本发明人反复专心研究，结果发现，通过采用与水的接触角大于等于90°的材料作为构成发挥防反射功能的锥体状突起的表面的材料、并且通过设定该锥体状突起的纵横尺寸比可以实现上述目的，最终完成了本发明。

即，本发明是基于上述见解而作成的，本发明的防水性防反射结构的特征在于，该结构以50～380nm的间距配置无数锥体状突起而成，这些锥体状突起具有圆形或多边形底面，且圆形底面的直径或形成多边形底面的多边形的外接圆的直径为50～380nm；这些锥体状突起的纵横尺寸比大于等于1.5，并且，该锥体状突起的、至少是构成其表面的材料对水的接触角大于等于90°。

本发明的防水性防反射结构体的特征在于，该结构体在基材的至少一表面上具有上述防水性防反射结构。

此外，在该防水性防反射结构体的制造方法中，其特征在于，准备使上述防水性防反射结构的锥体状突起翻转了的结构的成型模具(压模)，通过热压纹在基材表面上形成上述锥体状突起，或是以在上述成型模与基材之间夹设有活性能量线固化性树脂的状态照射活性能量线，从而在该基材的表面上形成上述防水性防反射结构的锥体状突起。此外，本发明的汽车用零件的特征在于，该零件具有本发明的上述防水性防反射结构。

采用本发明，由于是利用波长小于可见光波长、并以小于可见光波长的间距排列的无数锥体状突起来发挥防反光功能，并且，由于锥体状突起的纵横尺寸比大于等于1.5、且该锥体状突起的、至少是构成其表面的材料与水的接触角大于等于90°，即采用与水的接触角大于等于90°的材料作为构成该锥体状突起的材料、或作为覆盖这些锥体状突起的表面的材料，因此，能使防反射性与防水性并存，从而能获得兼具这两种性能的板等。

附图说明

图1(a)及图1(b)是表示本发明的防水性防反射结构的一个例子的主视图和俯视图。

图2是表示材料对水的接触角与防水特性之间的关系的说明图。

图3是以n次函数式(1)表达本发明的防水性防反射微细结构的锥体状突起的棱线形状的说明图。

图4是表示本发明的防水性防反射结构体的锥体状突起的纵横尺寸比对防水特性的贡献的图。

具体实施方式

下面对本发明的防水性防反射结构及适用了它的结构体、与该结构的制造方法及实施方式等一起更详细地进行说明。

图1(a)及图1(b)是表示本发明的防水性防反射结构的典型例的主视图及俯视图。如上所述，图中所示的防水性防反射结构1由无数锥体状突起2构成，这些锥体状突起2具有小于可见光波长的50～380nm的圆形或多边形底面(在图1中示出了具有圆形底面的锥体状突起2)。由于这些锥体状突起以小于可见光波长的50～380nm的间距P配置，因此，取决于厚度方向上的各截面的材料占有面积的厚度方向折射率不会急剧变化。而且，由于从空气折射率1.0到材料的折射率是平缓地直线性变化的，因此，入射到该防水性防反射结构1上的光几乎不产生衍射及反射地直线前进到该防水性防反射结构1中，从而能有效减小入射表面的反光率。

另一方面，通过在平面上的某区域内形成上述那样的由无数锥体状突起构成的微细结构而增大了表面积，在该区域内的平面对水的表观表面张力增大了，由此使微细结构表面防水化。

此外，采用锥体状突起的形状，不仅平面对水的表观表面张力增大了，而且由于在附着水滴时、在水滴与微细结构之间形成有空气的层，因此，能显著提高防水功能。

首先，材料的对水的接触角与防水特性之间的关系如图2所示。即，当材料对水的接触角大于等于90°时，该材料具有防水特性，并且防水特性随材料与水的接触角的增大而提高。另一方面，当材料与水的接触角小于90°时，该材料不具有防水特性，而具有亲水特性。

因而，在本发明中，由于目的在于提高防水特性，因此，要选择材料对水的接触角大于等于90°的材料。

在本发明中，作为用于使防反射结构与防水结构并存的条件，着眼于形成锥体状突起2的表面的材料的接触角与锥体状突起2的纵横尺寸比之间的关系。

出于上述理由而设形成锥体状突起2的表面的材料对水的接触角大于等于90°，且设锥体状突起2的纵横尺寸比大于等于1.5，由此，既能在水滴与微细结构之间可靠地形成空气层以确保防水性，又能有效地发挥防反射功能。其结果是，能使防反射与防水功能并存。

上述锥体状突起2的底面大小这样来表示：当其形状为圆形时，设其直径为D；当底面形状为多边形时，设形成该底面的多边形的外接圆的直径为D。使该直径D小于等于可见光波长，具体为50～380nm、优选为50～250nm的范围内。

在此，当上述直径D大于380nm时，会发生扩散或衍射而增大反光率。另一方面，当上述直径D小于50nm时，均匀地且用工业方法获得上述微细结构是极其困难的。

上述锥体状突起2的间距P具体被定义为，锥体状突起2顶点之间的距离、或锥体状突起2底面重心(底面为圆形时与圆的中心一致)之间的距离。需要使该间距P也小于等于可见光波长，具体为50～380nm、优选为50～250nm的范围内。

这是由于，若间距P大于380nm，则与上述说明相同，会产生扩散或衍射光而降低防反射性。此外，若间距P小于50nm，则难以工业化。另外，当D＝P时，锥体状突起2为排列密度最大的状态，因此，优选是使D＝P。

另一方面，锥体状突起2的纵横尺寸比用该锥体状突起2的高度H与该锥体状突起2的底面直径D、或形成底面的多边形的外接圆的直径D之比(H/D)来表示。在本发明中，需要使该纵横尺寸比(H/D)为大于等于1.5的范围内。

即，当锥体状突起2的纵横尺寸比(H/D)小于1.5时，难以在水滴与微细结构之间形成空气层、或难以确保防反射效果。

并且，从耐久性方面考虑，若该纵横尺寸比大于3，则锥体状突起2在受到外力时容易破损，从而难以长期维持这些功能。因而，从耐久性方面考虑，优选是，使锥体状突起2的纵横尺寸比小于等于3。

此外，特别是在重视防反射效果的情况下，优选是，使该纵横尺寸比(H/D)大于等于2。

此外，在图1中，作为构成本发明防水性防反射结构1的锥体状突起2的形状，示出了圆锥形的锥体状突起2。但是，作为本发明锥体状突起2的形状，不限于标准的圆锥(母线为直线)或棱锥(棱为直线、侧面为平面)，也可以是母线为曲线的圆锥状、或侧面呈曲面的棱锥状，只要是截面积从底面朝顶端侧逐渐减小的形状即可。此外，从成形性、耐破损性方面考虑，也可以是使顶端部变平坦、或加设有圆顶的圆台状、棱锥台状。

并且，连接锥体状突起2的底面中心与顶点(在棱锥台状突起中为上表面中心点)的直线未必需要垂直于底面，只要满足上述数值也可以是倾斜的。

这样，在本发明中，所谓“锥体状”，是指不限定于标准的圆锥或棱锥、也包括吊钟形、米槠籽形状的变型圆锥状、具有由曲面构成的侧面的变型棱锥状的形状，还可指没有顶端突起的圆锥台或棱锥台状的形状，也包括倾斜的形状。

虽然如上所述，作为锥体状突起2的底面形状，只要满足上述数值，可以是圆形也可以是多边形，但是为了消除方向性、提高特定波长的反射率、进一步降低平均反射率，优选为圆形。

而且，上述锥体状突起2的棱线，即，圆锥状突起的母线、棱锥状突起中连接顶点与底面多边形顶点的线，优选为以式(1)表达的线形式(其中，n＝1.1～5)的形状。这样一来，可使从微细结构的顶点到底面之间的折射率的变化率均匀化，从而进一步提高防反射功能。

即，若使通过锥体状突起2顶点的垂直截面的底边落在X轴上，使锥体状突起2的顶点落在Z轴上，则基于式(1)，可以如图3那样表示棱线上的Z坐标值。此时，也可以根据顶点的位置加上常数项来进行校正。

Z＝H-{H/(D/2)ⁿ}×Xⁿ    (1)

此外，上述锥体状突起2只要满足上述数值即可，可以规则地排列，也可以不规则地随机排列。并且，也可以包含两种以上形状不同的微细结构，但是为了提高防反射功能的均匀性，优选是，具有以均匀的间隔配置相同锥体状突起的周期性结构，更优选为正方排列或六方细密排列。

当构成上述锥体状突起2的材料本身、或用于覆盖该锥体状突起2表面的材料与水滴的接触角大于等于110°时，会表现出更出色的防水特性。

另外，在本发明的防水性防反射结构中，考虑到对雨滴的防水性，根据与水的接触角而规定构成锥体状突起2的表面的材料的润湿性。但是，在将本发明的防水性防反射结构应用于与水以外的液体相接触那样的用途时，例如应用于各种成套设备装置的反应器、蒸馏塔等的监视窗板、或内窥镜的透镜表面等时，需要根据各自的用途来规定对所要接触的液体的接触角。

在制造本发明的防水性防反射结构体时，作为形成上述锥体状突起的方法，虽无特别限定，但是可以举出热压法(热压纹法)、注射模塑成型法等，特别是作为可以容易地形成小于等于光波长的微细结构的方法，优选为采用纳米压印。作为该纳米压印的方法，可以是使用热以及使用活性能量线中的任一种方法。

使用热的方法是，将热可塑性树脂加热、再通过挤压模具而将上述那样的锥体状突起转印到该树脂上的方法。此外，使用活性能量线的方法是，将利用活性能量线进行聚合并硬化的聚合物、低聚物或单体等置入到模具中、再通过照射紫外线、X射线等活性能量线使它们固化的方法。

作为上述成形中所用的压模，只要是能形成上述那样的微细锥体状突起的方法即可，其制造方法无特别限定，可根据生产率或成本等而使用适当的方法。

另外，在本发明中，所谓纳米压印，是指几nm至几十μm的范围内的转印。

作为本发明使用的冲压装置，为了高效地转印图案，优选是，具有加热、加压机构的冲压装置，或是具有可以从透光性压模的上方照射活性能量线的机构的冲压装置。

上述压模具有应转印的微细图案，对于在压模上形成图案的方法无特别限定，可以根据希望的加工精度而选择例如光刻或电子束曝光法等。

此外，作为压模的材料，只要是硅晶圆、各种金属材料、玻璃、陶瓷、塑料、碳素材料等具有强度与所要求精度的加工性的材料即可，具体地讲，可以例举出Si、SiC、SiN、多晶Si、玻璃、Ni、Cr、Cu、C，还有包含一种以上上述材料的材料。

作为用于形成上述结构的材料(基材)，只要是可通过上述说明中所示的任一种方法赋予由上述锥体状突起构成的微细结构的基材即可。例如，可使用聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、聚偏氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS树脂、AS树脂、丙烯酸树脂、聚酰胺、聚甲醛、聚对苯二甲酸丁二醇酯、玻璃强化聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、变性聚苯醚、聚苯硫醚、聚醚醚酮、液晶性聚合物、氟树脂、聚芳酯、聚砜、聚醚砜、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、热塑性聚酰亚胺等热塑性树脂，或酚醛树脂、三聚氰氨甲醛树脂、脲醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂、硅树脂、苯二酸二烯丙酯树脂、聚酰胺双马来酰亚胺、聚双酰胺三唑等热硬化树脂，而且也可以使用混合两种以上上述材料而成的材料，特别是具有透明性的材料可以很好地应用于例如窗子(挡风玻璃)、仪表类的罩等。

当使用活性能量线时，用可因活性能量线而开始聚合的树脂。作为这种树脂，可以举出例如紫外线固化性丙烯酸聚氨酯系树脂、紫外线固化性聚酯丙烯酸酯系树脂，紫外线固化性环氧丙烯酸酯树脂、紫外线固化性多元醇丙烯酸酯树脂、紫外线固化性环氧树脂等，根据需要，还可以用通过照射活性能量线而产生自由基的聚合引发剂，为了更坚固地固化还可以加入异氰酸酯之类固化剂。

此外，作为这里所用的活性能量线，通常可以举出紫外线、X射线、其他电子射线及电磁波等，但无特别限定。

在本发明中，在想进一步增加与水的接触角而进一步提高防水性时，用具有本发明中的对水的接触角的材料覆盖如上所述那样地得到的锥体状突起的表面。

作为这样的覆盖处理方法，只要不是用覆盖材料掩埋由锥体状突起形成的微细凹凸结构的方法即可，无特别限定，例如，可以举出LB法、PVD法、CVD法、自组织化法、溅射法、涂敷用溶剂稀释了单分子而成的材料的方法等。

例如，作为用于上述那样的覆盖处理的、对水的接触角大于等于110°的防水材料，例如，可以举出长链烷氧基硅烷、氟代烷氧基硅烷、聚二甲基硅氧烷等。

另外，也可以在使用上述那样的材料对形成锥体状突起之前的平板实施任意厚度的防水处理之后，通过上述方法形成锥体状突起。

本发明的防水性防反射结构体虽然是在基材的至少一表面上形成有上述防水性防反射结构，但优选是，在光的入射面与透射光的出射面两表面上形成上述防水性防反射结构。

对于形成由锥体状突起构成的防水性防反射结构无特别限定，例如有，直接形成于基材上的方法、涂敷与基材折射率相同、容易成型的材料做成薄膜、将上述锥体状突起转印到薄膜上的方法等。

在将上述结构用于成型品、装入显示装置时，用于最外表面是最有效的，只要将该结构用于至少一表面即可，对成型品的内表面，可以使用未对材料限定接触角的以往的防反射方法。

作为这样的防反射方法，例如，可以举出利用仅有小于等于光波长的微细结构的防反射结构的方法、或控制防反射层的膜厚而使薄膜表面与基材粘接面之间的反射光产生干涉、从而消除反射光的方法等。

具有本发明的防水性防反射结构的成型品(防水性防反射结构体)使用于在显示装置的最外表面需要防反射功能而又可能暴露于雨水等水、油污之中那样的显示装置，例如，汽车及摩托车的仪表板、手机、电子笔记本等移动设备、广告牌、钟表等。

作为显示装置的形式无特别限定，例如，可以用像模拟仪表那样将机械性显示与照明组合起来的形式、像数字仪表或监视器那样用液晶、LED及EL等背光照明或发光面的方式，像移动设备那样使用反射方式的液晶的形式。

上述那样的成型品，由于用于暴露于光的场所，因此，为了防止光引起的劣化，优选是，预先在材料中添加紫外线吸收剂、防氧化剂及活性基补充剂等。

此外，也可以使用补偿树脂老化引起的变黄用的发蓝剂或荧光显色颜料。

本发明的防水性防反射结构体由于在基材的至少一表面上形成有上述防水性防反射结构，因此，可以将光的反射抑制得极低，如上所述，由于适用于以汽车为首的各种零件，例如仪表罩、挡风玻璃，可以防止户外景色或内部装饰等的映入、并表现出极佳的防水性，所以可以提高去污渍性，从而实现不需要刮水器的挡风玻璃。

实施例

以下，基于实施例更具体地说明本发明，但是不言自明，本发明不限定于这些实施例。另外，在本说明书中，针对浓度、含量等的“％”，只要未特别注明，均表示质量百分率。

实施例1

用市场上销售的电子束曝光装置制作了以250nm的间距正方排列有开口直径250nm、深375nm的圆锥状凹部的压模。使用该压模，将以间距P＝250nm正方排列底面直径D＝250nm、高度H＝375nm的圆锥形突起(纵横尺寸比：1.5)而成的防水性防反射结构转印到厚2mm的丙烯酸板的表里两面上。用氟代烷基硅烷(Fluoro Technology制：FLUOROS URF FG-5010、接触角118°)对该表面实施CVD处理，由此得到了本例防水性防反射结构体。

根据以下要领对这样得到的防水性防反射结构体进行防反射功能、与水的接触角、防水性及耐久性评价。

反射率测定

作为防反射功能的评价方法，针对380～780nm的各波长，用变角分光光度计(OTSUKA ELECTRONICS大琢电子制：可见·近红外自动变角测定装置)，在基准试样上用镜面铝测定入射角为0°时的反射率，在该值上乘以基准校正系数，根据得到的光谱算出了平均反射率。

水的接触角

作为水的接触角的评价方法，用注射器在试样表面上静置10μL的水，使用接触角计(协和界面化学社制：CA-X)测量五次该接触角，取平均值作为接触角。

防水性

作为防水功能的评价方法，基于JIS L 1092中规定的方法，用喷雾测试器(东洋精器制)，按以下基准进行了评价。

◎：液滴不附着于表面

○：液滴的粘接面为半球状

×：液滴附着于表面

耐久性

作为耐久性的评价方法，用摩擦试验机TRIBOGEAR(HEIDON)，在磨损布：细毛织布、载荷：1N、滑动速度30往复/分的条件下滑动100次，用与上述防水性评价相同的方法进行了评价。

◎：液滴不附着于表面

○：液滴的粘接面为半球状

×：液滴附着于表面

在该实施例1中得到的防水性防反射结构体在可见光范围(380～780nm)内的平均反射率为0.65％。此外，水滴在该防水性防反射结构体表面上的接触角为145°，防水性评价为“○”，耐久性也为“○”。将这些结果示于表1。

实施例2

用市场上销售的电子束曝光装置制作了以250nm的间距六方细密排列有开口直径250nm、深375nm的圆锥状凹部的压模。在该压模上涂敷紫外线固化性丙烯酸单体，通过照射紫外线，将以间距P＝250nm六方排列底面直径D＝250nm、高度H＝375nm的圆锥形突起(纵横尺寸比：1.5)而成的防反射结构转印到厚2mm的丙烯酸板表里两面上。然后，用真空蒸镀法对该表面实施防水处理(T&K inc.株式会社：NANOS B，接触角116°)，由此得到了本例防水性防反射结构体。

然后，对这样得到的防水性防反射结构体进行相同的性能评价，结果是，平均反射率为0.68％，水滴在该结构体表面的接触角为144°，防水性及耐久性均为“◎”。

此外，通过改变压模深度，用相同的方法得到了纵横尺寸比：2.5(实施例4)、纵横尺寸比：3.0(实施例5)及纵横尺寸比：4.0(实施例6)的本例防水性防反射结构体。将这些结果一并示于表1。

实施例3

用市场上销售的电子束曝光装置制作了以250nm的间距六方细密排列有开口直径250nm、深500nm、具有以n＝1.5次的式(1)表达的棱线形状的大致圆锥状凹部的压模。在该压模上涂敷紫外线固化性丙烯酸单体，通过照射紫外线，将以间距P＝250nm六方排列底面直径D＝250nm、高度H＝500nm的大致圆锥形突起(纵横尺寸比：2)而成的防反射结构转印到厚2 mm的丙烯酸板表里两面上。接着，用真空蒸镀法实施与上述实施例2相同的防水处理，由此得到了本例防水性防反射结构体。

然后，进行与上述实施例1相同的性能评价，结果是，平均反射率为0.09％，水滴在该防水性防反射结构体表面的接触角为162°，防水性及耐久性均为“◎”。将这些结果一并示于表1。

实施例7

用市场上销售的电子束曝光装置制作了以250nm的间距六方细密排列有开口直径250nm、深375nm的圆锥状凹部的压模。使用该压模，将以间距P＝250nm六方排列底面直径D＝250nm、高度H＝375nm的圆锥形突起(纵横尺寸比：1.5)而成的防反射结构转印到与水的接触角为110°、厚2mm的全氟烷基甲基丙烯酸酯板的表里两面上，得到了本例防水性防反射结构体。

然后，对这样得到的防水性防反射结构体进行与上述实施例1相同的性能评价，结果是，平均反射率为0.71％。此外，水滴在该防水性防反射结构体表面上的接触角为142°，防水性及耐久性均为“◎”。

此外，通过改变压模深度，用相同的方法得到了纵横尺寸比：2.0(实施例8)、纵横尺寸比：2.5(实施例10)和纵横尺寸比：3.0(实施例11)的本例防水性防反射结构体。然后，进行与上述实施例1相同的性能评价。将这些结果一并示于表1。

实施例9

用市场上销售的电子束曝光装置制作了以250nm的间距六方细密排列有开口直径250nm、深500nm的圆锥状凹部的压模。使用该压模，将以间距P＝250nm六方细密排列底面直径D＝250nm、高度H＝500nm的圆锥形突起(纵横尺寸比：2)而成的防反射结构转印到平面时反射率为7％、与水的接触角为30°、厚2mm的玻璃板的表里两面上，接着，通过旋转覆盖法进行作为氟代烷氧基硅烷的CF₃(CH₂)₇(CH₂)₂Si(OCH₃)₃(接触角：110°)的表面处理，得到了本例防水性防反射结构体。

然后，进行与上述实施例1相同的性能评价，结果是，平均反射率为0.41％，水滴在该防水性防反射结构体表面上的接触角为161°，虽然防水性评价结果为“◎”，但耐久性为“○”。将这些结果一并示于表1。

实施例12

用市场上销售的电子束曝光装置了制作了以200nm的间距六方细密排列有开口直径200nm、深375nm的圆锥状凹部的压模。使用该压模，将以间距P＝200nm正方排列底面直径D＝200nm、高度H＝375nm的圆锥形突起(纵横尺寸比：1.5)而成的微细结构转印到与水的接触角为100°、厚2mm的接枝聚合了氟的丙烯酸板的表里两面上，得到了本例防水性防反射结构体。

对这样得到的防水性防反射结构体进行相同的性能评价，结果是，平均反射率为0.8％，水滴在结构体表面上的接触角为128°，防水性评价结果为“○”，耐久性为“○”。将这些结果一并示于表1。

通过使用改变了开口直径、深度的压模，用与上述实施例12相同的方法分别得到了：底面直径D：250nm、高度H：500nm、纵横尺寸比：2.0(实施例13)的防水性防反射结构；底面直径D：200nm、高度H：500nm、纵横尺寸比：2.5(实施例14)的防水性防反射结构；底面直径D：250nm、高度H：750nm、纵横尺寸比：3.0(实施例15)的防水性防反射结构。

并且，将进行了相同的性能评价所得的结果一并示于表1。

实施例16

用市场上销售的电子束曝光装置制作了以250nm的间距正方排列有开口直径250nm、深375nm的圆锥状凹部的压模。使用该压模，将以间距P＝250nm正方排列底面直径D＝250nm、高度H＝375nm的圆锥形突起(纵横尺寸比：1.5)而成的微细结构转印到与水的接触角为92 °、厚2mm的丙烯酸板的表里两面上，得到了本例防水性防反射结构体。

然后，进行与上述实施例1相同的性能评价，结果是，平均反射率为1.0％，水滴在该防水性防反射结构体的表面的接触角为120 °，防水性为“○”，耐久性为“○”。

此外，通过改变压模深度，用相同的方法得到了纵横尺寸比：2.0(实施例17)、纵横尺寸比：2.5(实施例18)和纵横尺寸比：3.0(实施例19)的本例防水性防反射结构体。然后，进行与上述实施例1相同的性能评价。将这些结果一并示于表1。

比较例1

用市场上销售的电子束曝光装置制作了以250nm的间距六方细密排列有开口直径250nm、深250nm的圆锥状凹部的压模。在该压模上涂敷紫外线固化性丙烯酸单体，通过照射紫外线，将以间距P＝250nm六方排列底面直径D＝250nm、高度H＝250nm的圆锥形突起(纵横尺寸比：1.0)而成的防反射结构转印到厚2mm的丙烯酸板的表里两面上。然后，用真空蒸镀法对该表面实施防水处理(T&K inc.株式会社：NANOSB，接触角116°)，由此得到了本例防水性防反射结构体。

然后，对这样得到的防水性防反射结构体进行相同的性能评价，结果是，平均反射率为0.92％，水滴在该防水性防反射结构体表面上的接触角为134°，防水性及耐久性均为“○”。将这些的结果一并示于表1。

比较例2

用市场上销售的电子束曝光装置制作了以300nm的间距六方排列有开口直径300nm、深330nm、具有以n＝1.5次的式(1)表达的棱线形状的大致圆锥状凹部的压模。在该压模上涂敷紫外线固化性丙烯酸单体，通过照射紫外线，将以间距P＝300nm六方排列底面直径D＝300nm、高度H＝330nm的大致圆锥形突起(纵横尺寸比：1.1)而成的微细结构转印到厚2mm的丙烯酸板的表里两面上之后，用真空蒸镀法对该表面实施与上述相同的防水处理(T&K inc.株式会社：NANOSB，接触角116°)，由此得到了本例防水性防反射结构体。

对这样得到的防水性防反射结构体进行相同的性能评价，结果是，平均反射率为0.90％。此外，水滴在该结构体表面上的接触角为136°，防水性评价结果为“○”，耐久性为“ ○”。

此外，通过改变压模深度，用相同的方法得到了纵横尺寸比：1.4(比较例3)的本例防水性防反射结构体。然后，进行与上述实施例1相同的性能评价。将这些的结果一并示于表1。

比较例4

用市场上销售的电子束曝光装置制作了以250nm的间距六方细密排列有开口直径250nm、深250nm的圆锥状凹部的压模。用该压模，将以间距P＝250nm六方细密排列底面直径D＝250nm、高度H＝250nm的圆锥形突起(纵横尺寸比：1)而成的防水性防反射结构转印到厚2mm的全氟烷基甲基丙烯酸酯板的表里两面上，得到了本例防水性防反射结构体。

然后，对这样得到的防水性防反射结构体进行与上述实施例1相同的性能评价，结果是，平均反射率为0.95％。此外，水滴在该结构体表面上的接触角为129°，防水性及耐久性均为“○”。

此外，通过改变压模深度，用相同的方法得到了纵横尺寸比：1.1(比较例5)和纵横尺寸比：1.4(比较例6)的本例防水性防反射结构体。然后，进行与上述实施例1相同的性能评价。将这些的结果一并示于表1。

比较例7

用市场上销售的电子束曝光装置，制作了以500nm的间距正方排列有开口直径500nm、深500nm的圆锥状凹部的压模。使用该压模，将以间距P＝500nm正方排列底面直径D＝500nm、高度H＝500nm的圆锥形突起(纵横尺寸比：1)而成的微细结构转印到与水的接触角100°、厚2mm的接枝聚合了氟的烯酸板的表里两面上，得到了本例防水性防反射结构体。

然后，进行与上述实施例1相同的性能评价，结果是，平均反射率为0.98％，水滴在该防水性防反射结构体表面上的接触角为120°，防水性为“○”，耐久性为“ ○”。

此外，通过改变压模的深度，用相同的方法得到了纵横尺寸比：1.1(比较例8)，和纵横尺寸比：1.4(比较例9)的本例防水性防反射结构体。然后，进行与上述实施例1相同的性能评价。将这些结果一并示于表1。

比较例10

用市场上销售的电子束曝光装置制作了以250nm的间距正方排列有开口直径250nm、深250nm的圆锥状凹部的压模。使用该压模，将以间距P＝250nm正方排列底面直径D＝250nm、高度H＝250nm的圆锥形突起(纵横尺寸比：1)而成的防水性防反射结构转印到与水的接触角为92°、厚2mm的丙烯酸板的表里两面上，得到了本例防水性防反射结构体。

然后，进行与上述实施例1相同的性能评价，结果是，平均反射率为1.19％，水滴在该防水性防反射结构体表面的接触角为112 °，防水性为“○”，耐久性为“○”。

此外，通过改变压模的深度，用相同的方法得到了纵横尺寸比：1.1(比较例11)和纵横尺寸比：1.4(比较例12)的本例的防水性防反射结构体。然后，进行与上述实施例1相同的性能评价。将这些的结果一并示于表1。

比较例13

对平面时的反射率为7％、与水的接触角为102°、厚2mm的丙烯制平板进行上述相同的性能评价，结果是，防水性为“×”。

此外，为了确认本发明的防水性防反射结构体的锥体状突起的纵横尺寸比对防水特性的效果，针对实施例1～19及比较例1～12求出从所得到的防水性防反射结构体与水的接触角减去该结构体表面的材料对水的接触角的值(纵横尺寸比引起的防水性防反射结构体的接触角增加量)：Δ。将该结果示于图4。另外，虽然未记载于表1，但是将使用了结构体表面的材料对水的接触角为118°的材料的结构体的纵横尺寸比1.5以外的评价也一并示于图4。

由表1及图4可知，若防水性防反射结构体的锥体状突起的纵横尺寸比大于等于1.5，则由纵横尺寸比引起的防水性防反射结构体的接触角增加量：Δ急剧增加，防水性防反射结构体与水的接触角大于等于120°以上。此外，由于防水性防反射结构体的平均反射率也表现出小于等于1％，因此，本发明的防水性防反射结构体可使防反射性与防水性并存。

此外可知，当结构体表面的材料对水的接触角大于等于110°时，防水性防反射结构体的锥体状突起的纵横尺寸比对防水性的效果特别大。由此可知，若结构体表面的材料对水的接触角大于等于110°，则防水性防反射结构体与水的接触角成为大于等于142°，本发明的防水性防反射结构体可使防反射性与极佳的防水性(超防水性)并存。

此外，由表1可知，若防水性防反射结构体的锥体状突起的纵横尺寸比大于等于2，则防水性防反射结构体的平均反射率小于等于0.5。由此可知，本发明的防水性防反射结构体还可使出色的防反射性与防水性并存。

此外，由表1可知，若防水性防反射结构体的锥体状突起的纵横尺寸比大于等于4，则有损于耐久性。因此，从耐久性的方面考虑，优选是，使锥体状突起的纵横尺寸比小于等于3。

表1

区分	锥体状突起					防反射和防水性能			防反射性	耐久性
											材料与水的接触角(°)	底面直径(D)	高度(H)	纵横尺寸比	间距P	平均反射率	与水的接触角(°)	防水性
	(nm)	(nm)	(nm)	(％)
					实施例1	118	250	375				1.5	250		0.65	145			◎	○	◎
比较例1	116	250	250	1					250	0.92	134			○			○	○
					比较例2	116	300	330				1.1	300		0.9	136			○	○	○
比较例3	116	250	350	1.4					250	0.71	140			○			○	○
					实施例2	116	250	375				1.5	250		0.68	144			◎	○	◎
实施例3	116	250	500	2					250	0.09	164			◎			◎	◎
					实施例4	116	250	625				2.5	250		0.09	166			◎	◎	◎
实施例5	116	250	750	3					250	0.08	172			◎			◎	◎
					实施例6	116	250	1000				4	250		0.05	172			◎	◎	×
比较例4	110	250	250	1					250	0.95	129			○			○	○
					比较例5	110	250	275				1.1	250		0.93	131			○	○	○
比较例6	110	250	350	1.4					250	0.76	136			○			○	○

实施例7	110	250	375	1.5	250	0.71	142	◎	○	◎
											实施例8	110	250	500	2	250	0.13	161	◎	◎	◎
实施例9	110	250	500	2	250	0.41	161	◎	◎	◎
											实施例10	110	250	625	25	250	0.09	163	◎	◎	◎
实施例11	110	250	750	3	250	0.08	165	◎	◎	◎
											比较例7	100	500	500	1	500	0.98	120	○	○	○
比较例8	100	250	275	1.1	250	0.96	122	○	○	○
											比较例9	100	250	350	1.4	250	0.82	126	○	○	○
实施例12	100	250	375	1.5	250	0.8	128	○	○	○
											实施例13	100	250	500	2	250	0.34	139	○	◎	○
实施例14	100	200	500	2.5	200	0.28	140	○	◎	○
											实施例15	100	250	750	3	250	0.25	141	○	◎	○
比较例10	92	250	250	1	250	1.19	112	×	×	×
											比较例11	92	250	275	1.1	250	1.15	114	×	×	×
比较例12	92	250	350	1.4	250	1.03	118	○	×	○
											实施例16	92	250	375	1.5	250	1	120	○	○	○
实施例17	92	250	500	2	250	0.38	128	○	◎	○
											实施例18	92	250	625	2.5	250	0.33	129	○	◎	○
实施例19	92	250	750	3	250	0.29	130	○	◎	○
											比较例13	102	-	-	-	-	7	102	×	×	-

Claims (11)

1.一种防水性防反射结构，其特征在于，

该结构以50～380nm的间距配置无数锥体状突起而成，上述锥体状突起具有圆形或多边形底面，圆形底面的直径或多边形底面外接圆的直径为50～380nm；

上述锥体状突起的纵横尺寸比大于等于1.5，并且，该锥体状突起的、至少是构成其表面的材料对水的接触角大于等于90°。

2.根据权利要求1所述的防水性防反射结构，其特征在于，构成上述锥体状突起的、至少是构成其表面的材料对水的接触角大于等于110°。

3.根据权利要求1或2所述的防水性防反射结构，其特征在于，上述锥体状突起的纵横尺寸比大于等于2。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的防水性防反射结构，其特征在于，上述锥体状突起的纵横尺寸比小于等于3。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的防水性防反射结构，其特征在于，上述锥体状突起为正方排列或六方排列。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的防水性防反射结构，其特征在于，上述锥体状突起的棱线形状由下式(1)表达，指数n为1.1～5。

Z＝H-{H/(D/2)ⁿ}×Xⁿ    (1)

7.一种防水性防反射结构体，其特征在于，该结构体在其基材的至少一表面上具有权利要求1～6中任一项所述的防水性防反射结构。

8.根据权利要求7所述的防水性防反射结构体，其特征在于，上述基材由透明材料构成。

9.一种防水性防反射结构体的制造方法，其特征在于，在制造权利要求7或8所述的防水性防反射结构体时，通过热压纹在基材上形成上述锥体状突起。

10.一种防水性防反射结构体的制造方法，其特征在于，在制造权利要求7或8所述的防水性防反射结构体时，以在具有使上述锥体状突起翻转了的微细结构的成型模具与基材之间夹设有活性能量线固化性树脂的状态照射活性能量线，从而在该基材的表面上形成上述锥体状突起。

11.一种汽车用零件，其特征在于，该零件具有权利要求1～6中任一项所述的防水性防反射结构。

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