CN107614637A - 涂覆组合物、涂覆组合物的制造方法、涂覆膜、换气扇及空气调节机 - Google Patents

涂覆组合物、涂覆组合物的制造方法、涂覆膜、换气扇及空气调节机 Download PDF

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Abstract

一种涂覆组合物，其特征在于，包含：水、闪点为80℃以上且200℃以下且溶解氟树脂的水溶性有机溶剂、氟树脂、亲水性二氧化硅粒子和疏水性二氧化硅粒子。优选在涂覆组合物中包含0.001质量％以上且1质量％以下的亲水性二氧化硅粒子。亲水性二氧化硅粒子的平均粒径优选为5nm以上且30nm以下。

Description

涂覆组合物、涂覆组合物的制造方法、涂覆膜、换气扇及空气 调节机
技术领域
本发明涉及涂覆组合物、涂覆组合物的制造方法、涂覆膜、换气扇及空气调节机。
背景技术
以往，许多憎水性表面通过利用硅、氟等憎水剂对表面进行处理而得到，与水的接触角为100～110°左右的憎水处理对于衣物、车的玻璃、涂覆面等而被实用化。最近已知：通过使低能量表面具有适当的构造，能够得到接触角为150°以上的具备极高的憎水性(超憎水性)的表面。
另外，当输电线等附着水滴时，水滴以圆锥状垂下，由此容易放电，有时导致输电损耗。特别是在冬季，水滴以冰柱状垂下，其前端尖，因此放电量变多。进而，就降雪地区的屋顶而言，由于大量的积雪(着雪)所致的重量，有时产生屋顶的变形。另外，对于降雪地区的天线，也有时结冰雪成为电场强度的下降等的通信障碍的原因。
在换气扇中，特别是在浴室等高湿度环境下，水滴附着于叶片表面、容易附着粉尘。因此，当长期间运转时，有时产生风量的下降、噪音的严重化等问题。
在热泵式空气调节机中，伴随近年来的急速的普及，有时室外机除了设置于如以往那样的寒冷地区之外，还设置于极寒地区(外部气体温度为0℃以下)。在极寒地区，室外热交换器及框体的表面温度与外部气体温度同样地为0℃以下。因此，在解冻运转时产生的水蒸气有时滞留于框体内部而在框体自身再次冻结。特别是在作为低外部气体温度的寒冷地区，容易在热交换器积雪、或者因高湿度或者高能力运转而容易在热交换器结霜，因此冷凝水以及水蒸气的量多。水蒸气冻结而产生的冰有时在解冻运转时不融化、而每当重复进行解冻运转时重复再次冻结而生长、发生冰柱化。另外，还有时吹入的雪层叠而凝固、或者发生结冰化。特别在螺旋桨风扇中，解冻后的风扇运转再次开始时的空气的流动比其它部位少，因此在解冻运转时所产生的水蒸气容易滞留、附着。因此，在螺旋桨风扇的凸台部及叶片部所附着的水蒸气发生结冰化、冰容易生长。另外，凸台部及叶片部的冰及雪的块也因吸入的雪进行巨大化。如果天气差而持续极低温，则该冰及雪的块不融化而进行巨大化。在这样的情况下，由于螺旋桨风扇偏心地旋转，因此有时在螺钉固定部产生歪斜。另外，由于螺旋桨风扇变重，因此还有时得不到所期望的风量。
因而，为了防止各种物品的各种性能的下降，正在积极地进行通过对物品的表面赋予憎水性或者超憎水性来防止水滴、霜、雪、冰等的附着的研究。对于憎水性表面或者超憎水性表面的制作方法，此前公开有几种方法。
在专利文献1中，记载有以下的超憎水性部件：在含有亲水性的无机物粒子、和比所述无机物粒子的粒径小且平均粒径为0.01～1μm的有机物的乳胶的混合物的固化物包覆于基材表面的部件中，上述混合物中的上述无机物粒子含量相对于所述有机物的乳胶的干燥物100体积份为300～1000体积份。
在专利文献2中，记载有以下的超憎水剂组成物：含有被疏水化处理了的一次平均粒径为100nm以下的无机微粒、有机硅化合物以及有机溶剂，所述有机硅化合物溶解于该有机溶剂，该有机溶剂的1.013×102kPa下的沸点为50～150℃、且蒸发潜热为0.2～1.3kJ/g。
在专利文献3中，记载有以下的具有超憎水性的可水稀释的喷射用憎水剂：含有平均粒径为5～20nm的疏水性金属氧化物微粒；相对于微粒的重量比为0.1～10％的硅油；作为相对于微粒的重量比为0.1～10％的微粒的结合剂的蜡及/或石蜡；相对于微粒1重量份为1～15重量份的水系溶剂；及相对于微粒、硅油、结合剂、水系溶剂的混合物1重量份为10～80重量份的水。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-106188号公报
专利文献2：日本特开2003-206477号公报
专利文献3：日本特开2008-69365号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在专利文献1中，由于在有机物的乳胶的干燥物中残存表面活性剂，因此存在不能发挥充分的超憎水性能的问题。
在专利文献2中，由于有机溶剂的干燥速度快，因此在超憎水剂组成物的涂布时容易受到周边环境的影响，在高温低湿条件下在干燥后产生裂纹、缺陷，存在不能发挥充分的超憎水性能的问题。
在专利文献3中，由于含有水，因此对于塑料等的疏水表面的润湿性差，存在不能发挥充分的超憎水性能的问题。
本发明是为了解决如上所述的问题而完成的，其目的在于提供能够形成容易处理、能够赋予超憎水性且裂纹少的涂覆膜的涂覆组合物。
用于解决课题的手段
本发明提供特征为以下的涂覆组合物：所述涂覆组合物含有水、闪点为80℃以上且200℃以下且溶解氟树脂的水溶性有机溶剂、氟树脂、亲水性二氧化硅粒子及疏水性二氧化硅粒子。
发明的效果
根据本发明，能够提供能够形成容易处理、能够赋予超憎水性且裂纹少的涂覆膜的涂覆组合物。
附图说明
图1是由实施方式1涉及的涂覆组合物所形成的涂覆膜的示意剖视图。
图2是实施方式2涉及的换气扇的示意剖视图。
图3是将实施方式3涉及的空气调节机的室外机的一部分进行了分解的立体图。
具体实施方式
实施方式1.
本发明的实施方式1涉及的涂覆组合物含有水、闪点为80℃以上且200℃以下且溶解氟树脂的水溶性有机溶剂、氟树脂、亲水性二氧化硅粒子及疏水性二氧化硅粒子作为必需成分。图1是通过将实施方式1涉及的涂覆组合物涂布于基材及进行干燥所形成的涂覆膜的示意剖视图。在图1中，就涂覆膜10(憎水膜)而言，形成于基材11上，由亲水性二氧化硅粒子12、疏水性二氧化硅粒子13及氟树脂14构成。亲水性二氧化硅粒子12在水及水溶性有机溶剂中良好地分散且凝聚力强，因此在将涂覆组合物涂布于基材11后进行干燥的过程中，容易集中于基材11的表面，形成亲水性二氧化硅粒子12的层。而且，该亲水性二氧化硅粒子12的层起到发挥超憎水性能的氟树脂14及疏水性二氧化硅粒子13与基材11之间的粘接剂的作用。其结果，实现没有裂纹、缺陷、具有优良的超憎水性及高的耐久性的涂覆膜10。
就本实施方式的涂覆组合物中所使用的氟树脂14而言，是具有以下作用的成分：作为用于对涂覆膜10赋予憎水性、并且对基材11与涂覆膜10之间赋予粘附性的粘结剂的作用。作为氟树脂14，不受特别限定，能够使用在本技术领域公知的氟树脂。作为氟树脂14的具体例，可举出氟乙烯乙烯基醚交替共聚物(FEVE)、氟乙烯乙烯基酯(FEVES)、聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯·六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯·全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、乙烯·四氟乙烯共聚物(ETFE)、乙烯·氯三氟乙烯共聚物(ECTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、聚氟乙烯(PVF)等。这些氟树脂14既可以单独地使用，或者也可以组合2种以上来使用。进而，也可以使用在这些氟树脂14中混合有其它树脂的氟树脂。在它们之中，根据向水溶性有机溶剂的溶解性及与形成有涂覆膜10时的基材11的粘附性方面，优选氟乙烯乙烯基醚交替共聚物(FEVE)。
本实施方式的涂覆组合物中的氟树脂14的含量不受特别限定，但优选的是0.5质量％以上且10质量％以下，更优选的是2质量％以上且8质量％以下。当氟树脂14的含量小于0.5质量％时，有时无法充分地得到基材11与涂覆膜10之间的粘附性，并且也无法充分地得到利用氟树脂14的憎水性能。另一方面，当氟树脂14的含量超过10质量％时，有时涂覆膜10的膜厚变得过大、基材11与涂覆膜10之间的粘附性也下降。
就本实施方式的涂覆组合物所使用的亲水性二氧化硅粒子12而言，由于凝聚力强，因此是在基材11的表面形成层、发挥氟树脂14及疏水性二氧化硅粒子13与基材11之间的粘接剂的作用的成分。特别是平均粒径为5nm以上且30nm以下的亲水性二氧化硅粒子12，由于具有极高的凝聚力，因此是优选的。在此，亲水性二氧化硅粒子12的平均粒径意味着通过激光散射法测定而得到的平均粒径。当亲水性二氧化硅粒子12的平均粒径超过30nm时，难以得到作为粘结剂的作用，形成的涂覆膜10的强度下降，容易形成裂纹。另一方面，当亲水性二氧化硅粒子12的平均粒径小于5nm时，亲水性二氧化硅粒子12彼此容易凝聚，无法发挥与基材11之间的粘接剂的作用，因此不优选。
作为亲水性二氧化硅粒子12，不受特别限定，能够使用在本技术领域公知的粒子。具体而言，可举出日产化学工业株式会社制的“スノーテックス(注册商标)－XL”，“スノーテックス(注册商标)－YL”，“スノーテックス(注册商标)－ZL”，“PST－2”，“スノーテックス(注册商标)－20”，“スノーテックス(注册商标)－30”，“スノーテックス(注册商标)－C”，“スノーテックス(注册商标)－O”，“スノーテックス(注册商标)－OS”，“スノーテックス(注册商标)－OL”以及“スノーテックス(注册商标)－50”；株式会社ADEKA制的“アデライトAT－30”，“アデライトAT－40”以及“アデライトAT－50”；日挥触媒化成株式会社制的“カタロイドSI－550”以及“カタロイドSI－50”等。
就本实施方式的涂覆组合物中的亲水性二氧化硅粒子12的含量而言，优选相对于涂覆组合物为0.001质量％以上且1质量％以下，更优选为0.01质量％以上且0.8质量％以下。当亲水性二氧化硅粒子12的含量小于0.001质量％时，难以在基材11的表面形成连续的亲水性二氧化硅粒子12的层，有时无法充分地得到氟树脂14及疏水性二氧化硅粒子13与基材11之间的粘附性。另一方面，当亲水性二氧化硅粒子12的含量超过1％质量时，亲水性二氧化硅粒子12容易在涂覆膜10的最表面析出，有时超憎水性能劣化。
本实施方式的涂覆组合物中所使用的疏水性二氧化硅粒子13是通过对涂覆膜10的表面赋予凹凸构造、使与水滴的接触面积下降而提高憎水性能的成分。作为疏水性二氧化硅粒子13，不受特别限定，能够使用在本技术领域公知的粒子。具体而言，作为疏水性二氧化硅粒子13，能够使用对亲水性二氧化硅粒子进行了疏水化处理的二氧化硅粒子。
作为进行疏水化处理的亲水性二氧化硅粒子，不受特别限定，能够使用通过干式法(例如，燃烧法)、湿式法(例如，凝胶法、沉降法)等制造的各种二氧化硅粒子。另外，二氧化硅粒子也可以是一部分或者全部熔融了的二氧化硅粒子。在此，关于干式法二氧化硅，一般地通过使四氯化硅等硅化合物在氧氢火焰中燃烧而能够进行制造，还称为气相二氧化硅。关于干式法二氧化硅，通过改变制造条件，能够得到具有约50～500m2/g的范围的比表面积的粒子。根据比表面积所计算的二氧化硅粒子的平均粒径为约5～200nm的范围，但通常作为1μm以上的凝聚体存在。湿式法二氧化硅一般能够通过用无机酸中和硅酸钠而在溶液中使二氧化硅析出来制造，还称为白炭黑。另外，还能够使用代替无机酸而用酸中和硅酸钠的凝胶法来制造。即使是湿式法，也能够通过改变制造条件来得到具有约50～1000m2/g的范围的比表面积的二氧化硅粒子。作为被进行疏水化处理的亲水性二氧化硅粒子，可从上述的各种二氧化硅粒子中根据用途选择具有适当的平均粒径的亲水性二氧化硅粒子来使用。根据获取难易度的观点，优选使用干式法二氧化硅粒子。
亲水性二氧化硅粒子的疏水化处理不受特别限定，能够依照在本技术领域公知的方法来进行，但优选使用三甲基硅烷化剂来进行疏水化处理。通过使用三甲基硅烷化剂，能够维持高的憎水性能、以及因为不易被分解的优点而可维持长期的性能。作为三甲基硅烷化剂，不受特别限定，能够使用在本技术领域公知的三甲基硅烷化剂。作为三甲基硅烷化剂的例子，可举出三甲基甲硅烷醇、三甲基甲氧基硅烷、三甲基氯硅烷、氨基甲基三甲基硅烷、六甲基二硅氮烷、二甲基氨基三甲基硅烷、二乙基氨基三甲基硅烷等。在它们之中，优选使用六甲基二硅氮烷。这些三甲基硅烷化剂既可以单独地使用、或者也可以组合2种以上来使用。
疏水性二氧化硅粒子13的平均粒径不受特别限定，但优选5nm以上且30nm以下。在此，疏水性二氧化硅粒子13的平均粒径意味着由激光散射式或者动态光散射式的粒度分布计来测定时的疏水性二氧化硅粒子13的一次粒子的平均粒径的值。当疏水性二氧化硅粒子13的平均粒径小于5nm时，不能在涂覆膜10的表面充分地形成微细的凹凸构造，有时得不到所期望的憎水性能。另一方面，当疏水性二氧化硅粒子13的平均粒径超过30nm时，有时表面的凹凸构造变得过大、涂覆膜10的耐久性下降、且涂覆膜10的光散射变大而基材11的图案设计性下降。
就本实施方式的涂覆组合物中的疏水性二氧化硅粒子13的含量而言，优选为0.5质量％以上且30质量％以下，更优选为1质量％以上且25质量％以下。当疏水性二氧化硅粒子13的含量小于0.5质量％时，不能在涂覆膜10的表面充分地形成凹凸构造，有时得不到所期望的憎水性能。另一方面，当疏水性二氧化硅粒子13的含量超过30质量％时，有时涂覆膜10的耐久性下降、且涂覆膜10的光散射变大而基材11的图案设计性下降。
本实施方式的涂覆组合物中的氟树脂14与疏水性二氧化硅粒子13的质量比不受特别限定，但优选的是50:50～90:10，更优选的是60:40～80:20。如果为这样的质量比，能够平衡性良好地得到由疏水性二氧化硅粒子13所产生的凹凸构造、和氟树脂14的粘结剂效果。
作为本实施方式的涂覆组合物中所使用的水溶性有机溶剂，因为具有溶解氟树脂14的作用和高的闪点，因此具有使涂覆组合物非危险物化的作用。水溶性有机溶剂的闪点为80℃以上且200℃以下，优选的是90℃以上且180℃以下。当水溶性有机溶剂的闪点小于80℃时，在涂覆组合物的处理方法中产生制约。另一方面，在水溶性有机溶剂的闪点超过200℃的情况下，涂覆组合物的干燥时间变长、量产性恶化。在此，所谓闪点，是指物质挥发而与空气能够形成可燃性的混合物的最低温度。作为测定方法，可举出利用泰克封闭式闪点测定器的闪点测定。由于闪点高的有机溶剂和水构成涂覆组合物的液相，因此不相当于危险物。因此，在使用本实施方式的涂覆组合物来形成涂覆膜10的工序中，不需要防爆设备、防爆处置。另外，所谓有机溶剂为水溶性意味着对于水的溶解度为80质量％以上。当水溶性有机溶剂的对于水的溶解度小于80质量％时，与水的相容性恶化，产生凝聚等，因此不优选。
作为水溶性有机溶剂的具体例，可举出乙二醇、二甘醇、三甘醇等二醇类、乙二醇单丁醚、乙二醇单戊醚、乙二醇单己醚、乙二醇单辛醚、二甘醇单甲醚、二甘醇单乙醚、二甘醇单丙醚、二甘醇单丁醚、二甘醇单戊醚、二甘醇单己醚、二甘醇单辛醚、三甘醇单甲醚、三甘醇单乙醚、三甘醇单丙醚、三甘醇单丁醚、三甘醇单戊基醚等二醇的单烷基醚类、二甘醇二甲醚、二甘醇二乙醚、二甘醇二丁醚、三甘醇二甲醚、三甘醇二乙醚、三甘醇二丁醚等二醇的二烷基醚类、乙二醇单甲醚乙酸酯、PMA(丙二醇单甲醚乙酸酯)、二甘醇单丁醚乙酸酯、二甘醇单乙醚乙酸酯等二醇酯类等。这些水溶性有机溶剂既可以单独地使用、或者也可以组合2种以上来使用。
就本实施方式的涂覆组合物中的水溶性有机溶剂的含量而言，优选为50质量％以上且95质量％以下，更优选为60质量％以上且90质量％以下。当水溶性有机溶剂的含量小于50质量％时，水的含量变多，有时向基材11的涂布性恶化。另一方面，当水溶性有机溶剂的含量超过95质量％时，将涂覆组合物干燥而形成涂覆膜10之前的时间变长，因此根据作业性恶化的观点，不优选。
本实施方式的涂覆组合物中所含的水具有作为亲水性二氧化硅粒子12的分散介质的作用、和使涂覆组合物非危险物化的作用。不用说水本身为日本的消防法中的非危险物。
作为本实施方式的涂覆组合物中的水，并不受特别限制，能够使用去离子水、离子交换水等。水中所含的钙离子、镁离子等离子性杂质优选少。水中所含的2价以上的离子性杂质优选为200ppm以下，更优选为50ppm以下。
就本实施方式的涂覆组合物中的水的含量而言，相对于涂覆组合物，优选为1质量％以上且30质量％以下，更优选为5质量％以上且25质量％以下。当水的含量小于1质量％时，由于水溶性有机溶剂的含量，引火的可能性变高，因此不优选。另一方面，当水的含量超过30质量％时，容易产生疏水性二氧化硅粒子13的凝聚，涂覆组合物的稳定性下降，因此不优选。另外，还优选根据水溶性有机溶剂的含量来调整水的含量，在该情况下，优选调整水的含量以使得涂覆组合物在泰克封闭式闪点测定中看不到闪点。由此，无需使大量的涂覆组合物的储藏时、输送时或者涂层施工时的环境为与危险物、防爆对应的规格，或者进行温度、换气的管理。
另外，在本实施方式的涂覆组合物中，为了使涂覆膜10的憎水性进一步提高，也可添加形成有卡房(カードハウス)状的凝聚构造的扁平状微粒。
所谓扁平状微粒，是指板状、鳞片状、长方形状、圆盘状等的微粒，优选微粒的轴面(卓面)与端面的纵横比为10以上的扁平状粒子。当扁平状微粒的纵横比小于10时，接近棒状或者针状这样的形状、难以形成卡房状的凝聚构造，因此有时不能提高憎水性，因此不优选。就扁平状微粒的一次粒子的平均粒径而言，优选的是1μm以上且100μm以下，更优选的是1μm以上且80μm以下。在此，所谓扁平状微粒的粒径，是指长边方向的长度。当扁平状微粒的一次粒子的平均粒径小于1μm时，有时得不到憎水性的提高所需的凹凸构造，因此不优选。另一方面，当扁平状微粒的一次粒子的平均粒径超过100μm时，扁平状微粒彼此的间隔与液滴相比过大，因此有时得不到具有所期望的憎水性的涂覆膜10，因此不优选。予以说明，在本发明中，扁平状微粒的一次粒子的平均粒径是通过动态光散射法所测定的值。
另外，就扁平状微粒的凝聚状态的平均粒径而言，优选的是1μm以上且300μm以下。当扁平状微粒的凝聚状态的平均粒径小于1μm时，有时得不到扁平状微粒的憎水性的提高所需的凹凸构造，因此不优选。另外，当扁平状微粒的凝聚状态的平均粒径超过300μm时，有时吸引在空气中漂浮的纤维等污染粒子，因此不优选。
作为形成卡房构造的扁平状微粒，可举出蒙皂石、雪硅钙石、膨润土、高岭土、云母、勃姆石、铝、氧化铝、二氧化硅、硅酸钙、碳酸钙、硅酸盐矿物、矾土、硅石、石灰石、氮化硼、石墨烯、氧化钛、氢氧化物系化合物、碳酸盐系化合物、磷酸盐系化合物、硅酸盐系化合物、钛酸盐系化合物等。
这样的扁平状微粒的具体例，在商业上能够获取商品名“トバモライトTJ”(日本绝缘株式会社制)、商品名“セラシュール(注册商标)BMF”(河合石灰工业株式会社制)、商品名“セラシュールBMM”(河合石灰工业株式会社制)、商品名“セラシュールBMT”(河合石灰工业株式会社制)、商品名“セラシュールBMN”(河合石灰工业株式会社制)、商品名“サンラブリー(注册商标)”(AGCエスアイテック株式会社制)、商品名“テラセス(注册商标)”(大塚化学株式会社制)、商品名“アルミペースト”(东洋铝株式会社制)、商品名“セラフ(注册商标)”(キンセイマテック株式会社制)、商品名“シルキーフレーク(注册商标)”(日本板硝子株式会社制)、商品名“ガラスフレーク(注册商标)”(日本板硝子株式会社制)、商品名“ミクロマイカ”(コープケミカル株式会社制)、商品名“ソマシフ(注册商标)”(コープケミカル株式会社制)、商品名“ルーセンタイト(注册商标)”(コープケミカル株式会社制)、商品名“SBN”(昭和电工株式会社制)、商品名“デンカボロンナイトライド(注册商标)”(电气化学工业株式会社制)、商品名“PS35－A”(ニューライム社制)、商品名“PS15－A”(ニューライム社制)等。
在添加形成有卡房状的凝聚构造的扁平状微粒的情况下，就其添加量而言，相对于为涂覆组合物，优选为0.5质量％以上且3.0质量％以下。
就本实施方式的涂覆组合物而言，能够通过以下来制造：将疏水性二氧化硅粒子13及氟树脂14配合到闪点为100℃以上且200℃以下且溶解氟树脂的水溶性有机溶剂来进行分散处理而得到第1试剂后，将水及亲水性二氧化硅粒子12进一步配合到第1试剂来进行分散处理而得到第2试剂。
作为用于制备第1试剂的分散处理法，不受特别限定，例如，可举出使用市售的高压式分散机的高压分散处理。作为市售的高压式分散机，可举出高压均化器(吉田机械兴业株式会社)，微流化器(MFICコーポレーション)，アルティマイザーシステム(株式会社スギノマシン)、无声高压乳化分散装置(株式会社美粒)等。这些高压式分散机能够通过以下来进行微细化处理：在使吸入的处理对象物以高压通入到微细的流路内时在流路内所产生的高的剪切力；由于流路的作用或设计(工夫)而产生的流体与壁面的碰撞、流体彼此的碰撞所产生的冲击力；在从微细的流路排出时所产生的气蚀等。
在进行高压分散处理的情况下，作为其压力，不受特别限定，但优选的是10MPa以上且400MPa以下，更优选的是20MPa以上且350MPa以下，最优选的是30MPa以上且300MPa以下。另外，高压分散处理能够重复1～100次来处理。在此，所谓1次以上的处理，意味着将进行了高压分散处理后的处理再次进行处理，将1次处理称为1回合，将2次处理成为2回合，将3次处理称为3回合。关于回合的次数，根据生产率的观点，优选的是1回合以上且20回合以下，更优选的是1回合以上且10回合以下。予以说明，作为高压分散处理的方法，可以使由高压式分散机处理而排出的分散液直接返回到原料槽来行循环处理。
另外，作为制备第2试剂的方法，优选用分散机来混合第1试剂、亲水性二氧化硅粒子12和水。也可以进行使用市售的高速旋转式分散机的分散处理。作为市售的分散机，可举出TKロボミックス(プライミクス株式会社)、プラネタリーミキサー(井上制作所株式会社)等。使用该市售的分散机时的转速、叶片圆周速度及旋转体与固定部之间的空隙等条件，可根据使用的装置来适当地设定。
作为使用本实施方式的涂覆组合物的涂覆方法，可以在基材11上将上述涂覆组合物涂布及干燥而形成涂覆膜10(憎水膜)。就涂覆膜10的膜厚而言，优选的是0.2μm以上且3.0μm以下。当涂覆膜10的膜厚小于0.2μm时，有时不能充分地得到与基材11的粘附性。另一方面，当涂覆膜10的膜厚超过3.0μm时，容易在涂覆膜10产生裂纹等缺陷，有时得不到所期望的憎水性能，而且也有时涂覆膜10以缺陷为起点而脱落。予以说明，膜厚是用扫描型电子显微镜(SEM)，以倍率1000倍对形成于基材11的涂覆膜10的任意的5处剖面进行摄影而测量的值的平均值。
另外，就涂覆膜10的表面相对于水的静态接触角而言，优选的是140°以上且170°以下。当静态接触角小于140°时，有时附着水滴、霜、雪、冰等，得不到充分的抑制效果，因此不优选。另一方面，当静态接触角超过170°时，有时在涂覆膜10的表面形成有凹凸构造的疏水性二氧化硅粒子13容易剥离。予以说明，静态接触角是从内径0.1mm的被PTFE(聚四氟乙烯)覆盖的针的前端将约5μL的水滴滴到在室温(25℃)下放置了1小时的涂覆膜10的表面、使用接触角计(共和界面科学株式会社制CX－150型)测定其接触角而得到的值。
作为形成涂覆膜10的基材11，不受特别限定，能够使用要求憎水性能的各种产品的构件。作为这样的构件的例子，可举出空调机的热交换器、换气扇叶片等。另外，作为基材11的材质，例如，可举出聚丙烯、聚苯乙烯、ABS树脂、ASG树脂等塑料、不锈钢、铝等金属、玻璃等。
作为涂覆组合物的涂布方法，不受特别限定，能够使用在本技术领域公知的方法。作为涂布方法的例子，可举出刷涂、喷涂、浸渍等。特别是，为了形成没有不均的涂覆膜10，优选在通过将基材11浸渍于涂覆组合物而进行了涂布后、使用气流去除多余的涂覆组合物。另外，也可以代替气流而通过使基材11旋转来去除多余的涂覆组合物。通过使用这样的方法，还能够抑制涂敷不均。
作为干燥方法，不受特别限定，既可以在室温下使其干燥，也可以加热而使其干燥。当在室温下使其干燥的情况下，通过在气流下使其干燥，能够缩短干燥时间。另外，在加热而使其干燥的情况下，既可以喷吹热风，也可以在加热炉中进行加热。
实施方式2.
图2是本发明的本实施方式2涉及的换气扇的示意剖视图。在图2中，换气扇具备：吸气口20；叶片体21，其配置于从吸气口20取入的气体的通路；马达22，其使叶片体21旋转；排气口23，其通过利用马达22而进行旋转的叶片体21所形成的气体的流动来将气体排气；及框体24，其连结于排气口23及吸气口20、内置叶片体21。而且，在吸气口20、叶片体21、马达22、排气口23以及框体24中的至少1个的表面具有将在实施方式1中所说明的涂覆组合物进行涂布及干燥而得到的涂覆膜10。予以说明，涂覆膜10的形成方法与在实施方式1中说明的形成方法相同。
就形成的涂覆膜10而言，由于在高湿环境下也显现优良的憎水性及防污性能，因此最适合于在换气扇的各种部件中进行使用。因而，就具有形成有该涂覆膜10的各种部件的实施方式2所涉及的换气扇而言，能够有效地防止换气扇的性能下降及污物、水等附着于换气扇。
实施方式3.
图3是将实施方式3涉及的空气调节机的室外机的一部分分解了的立体图。在图3中，空气调节机的室外机30具备：框体，其具有形成有开口部31的前表面面板32和底表面面板33；风扇35，其设置于在框体的内部所形成的送风机室34；风扇马达36，其设置于送风机室34、将风扇35进行驱动；室外热交换器37，其设置于送风机室34；风扇马达支承板38，其设置于送风机室34、设置于与室外热交换器37相比的前表面侧、支承风扇马达36；和喇叭口39，其设置于送风机室34、从开口部31的边缘向后方伸出。而且，在框体、风扇35、室外热交换器37、风扇马达36及风扇马达支承板38中的至少1个的表面具有将在实施方式1中所说明的涂覆组合物进行涂布及干燥而得到的涂覆膜10。予以说明，涂覆膜10的形成方法与在实施方式1中说明的形成方法相同。
就具备具有形成有涂覆膜10的各种构件的实施方式3所涉及的室外机的空气调节机而言，能够有效地抑制积雪及结霜，因此能够始终保持干净的状态。特别是，当在风扇35的表面(优选的是风扇35的背表面)形成有涂覆膜10时，能够利用因旋转所产生的离心力使冰及雪容易地甩落到送风机室34内。另外，即使处于室外热交换器37的霜解冻而融化所产生的水蒸气附着于风扇35的凸台部及叶片部，也能够利用因旋转所产生的离心力来容易地甩落。因而，解冻为主要原因的向风扇35的结冰消失。另外，即使吸入的雪积雪于风扇35的凸台部以及叶片部，也能够简单地甩落。即使处于风扇35的停止过程中，涂覆膜10的表面能量也低，因此雪容易滑落到底表面面板33。因而，能够得到能够抑制冰及雪附着于风扇35的效果。当冰以及雪层积于风扇35而变大时，由于风扇35偏心地进行旋转，因此由于旋转的力而损坏风扇马达36的螺钉固定部，或者从风扇马达支承板38的下部开始损坏，但能够避免这样的不好的情况。另外，由于冰及雪附着于风扇35而变重，因此无法得到所期望的风量，招致节能效率的下降，但能够避免这样的不好的情况。
实施例
以下，通过实施例及比较例来说明本发明的详细内容，但本发明并不受它们限定。
<实施例1>
在将疏水性二氧化硅粒子(平均粒径为12nm，日本アエロジル株式会社制R974)及氟乙烯乙烯基酯系氟树脂(大日本インキ工业株式会社制フルオネートFEM－600)配合到四甘醇二甲醚(闪点为141℃，相对于水以任意的比例溶解)而混合后，使用高压式分散机(吉田机械兴业株式会社制高压均化器YSNM－1500AR)，在150MPa的压力下将高压分散处理进行2回合而制备第1试剂。接着，将第1试剂、水和亲水性二氧化硅粒子(平均粒径为10nm，日产化学工业株式会社制スノーテックスST－30)混合分散，得到实施例1的涂覆组合物。表1中示出得到的涂覆组合物的组成。
<实施例2>
除了如表1中所示改变涂覆组合物的组成以外，与实施例1同样地得到实施例2的涂覆组合物。
<实施例3>
除了如表1中所示改变涂覆组合物的组成以外，与实施例1同样地得到实施例3的涂覆组合物。
<实施例4>
在将疏水性二氧化硅粒子(平均粒径为12nm，日本アエロジル株式会社制R974)及氟乙烯乙烯基酯系氟树脂(大日本インキ工业株式会社制フルオネートFEM－600)配合到四甘醇二甲醚而混合后，使用高压式分散机(吉田机械兴业株式会社制高压均化器YSNM－1500AR)，在150MPa的压力下将高压分散处理进行2回合而制备第1试剂。接着，将第1试剂、水、亲水性二氧化硅粒子(平均粒径为10nm，日产化学工业株式会社制スノーテックスST－30)和扁平状微粒(凝聚状态的平均粒径为30μm，河合石灰工业株式会社制セラシュールBMF)混合分散，得到实施例4的涂覆组合物。表1中示出得到的涂覆组合物的组成。
<实施例5>
除了如表1中所示改变涂覆组合物的组成以外，与实施例1同样地得到实施例5的涂覆组合物。
<比较例1>
除了未配合氟树脂以外，与实施例1同样地得到比较例1的涂覆组合物。
<比较例2>
除了未配合疏水性二氧化硅粒子以外，与实施例1同样地得到比较例2的涂覆组合物。
<比较例3>
除了未配合亲水性二氧化硅粒子以外，与实施例1同样地得到比较例2的涂覆组合物。
<比较例4>
在将疏水性二氧化硅粒子(平均粒径为12nm，日本アエロジル株式会社制R974)以及氟乙烯乙烯基酯系氟树脂(大日本インキ工业株式会社制フルオネートFEM－600)配合到四甘醇二甲醚而混合后，使用高压式分散机(吉田机械兴业株式会社制高压均化器，YSNM－1500AR)，在150MPa的压力下将高压分散处理进行2回合，得到比较例4的涂覆组合物。表1中示出得到的涂覆组合物的组成。
[表1]
对于在实施例1～5及比较例1～4中得到的涂覆组合物，进行第四类危险物判定试验。对于危险物的判定，使用基于日本的消防法(昭和二十三年七月二十四日法律第百八十六号)“第九条的四”的分析流程表，将在泰克封闭式闪点测定中没有看到闪点判定为非危险物，将看到闪点判定为危险物。
接着，在使用100mm×30mm×1mm的塑料基材(ABS树脂)将基材浸渍于实施例1～5及比较例1～4的涂覆组合物而由此涂布后，使用气流去除多余的涂覆组合物，由此形成涂覆膜。对于涂覆膜，评价初始接触角、积雪抑制性能及防污性能。
对于静态接触角，从内径0.1mm的被PTFE(聚四氟乙烯)涂敷的针的前端将约5μL的水滴滴到在室温(25℃)下放置了1小时的涂覆膜的表面，使用接触角计(共和界面科学株式会社制CX－150型)测定其接触角。表2中示出结果。
对于积雪抑制性能，进行结冰力试验。通过剪切法进行实验，就测定中的载荷而言，通过调节驱动马达的转速来控制负荷速度。
另外，通过测力计，经由动态应变计输出到记录仪。作为程序，首先将制冰作用的不锈钢环(高度15mm，直径25.4mm)置于涂覆膜表面，在充分冷却到规定的温度－10℃后，注入5℃的蒸留水，放置1小时而使冰冻结于涂覆膜表面。之后，从剪切方向将载荷承载到不锈钢环，由此使涂覆膜与冻结面剥离，将此时的载荷除以附着面积(不锈钢环内表面积)而得到的值设为“结冰力(kgf/cm2)”，依照下述基准进行了评价。表2中示出结果。
1：结冰力小于0.1kgf/cm2。
2：结冰力为0.1kgf/cm2以上且小于0.5kgf/cm2。
3：结冰力为0.5kgf/cm2以上且小于1.5kgf/cm2。
4：结冰力为1.5kgf/cm2以上且小于2.5kgf/cm2。
5：结冰力为2.5kgf/cm2以上。
就防污性能而言，评价作为亲水性污损物质的砂尘的粘着性。当在温度25℃/湿度50％条件下，利用空气将以1～3μm作为中心粒径的JIS关东壤土粉尘喷吹到涂覆膜后，通过胶接带(住友3M社制)提取，由分光光度计(岛津制作所社制；UV－3100PC)测定吸光度(波长550nm)，依照下述基准进行评价。表2中示出结果。
1：吸光度小于0.1。
2：吸光度为0.1以上且小于0.2。
3：吸光度为0.2以上且小于0.3。
4：吸光度为0.3以上且小于0.4。
5：吸光度为0.4以上。
[表2]
危险物判定 接触角(°) 结冰力 吸光度
实施例1 非危险物 155 2 2
实施例2 非危险物 152 3 2
实施例3 非危险物 152 2 3
实施例4 非危险物 156 1 1
实施例5 非危险物 150 2 2
比较例1 非危险物 102 5 3
比较例2 非危险物 105 4 5
比较例3 非危险物 133 4 5
比较例4 危险物 145 3 3
如表2中所示，由实施例1～5的涂覆组合物形成的涂覆膜的初始的憎水性能良好，同时结冰力也小。另外，这些涂覆膜不能发挥高的防污性能。
其中，由实施例4的涂覆组合物形成的涂覆膜的憎水性能、积雪抑制性能及防污性能是最良好的。认为这是由于：氟树脂、疏水性二氧化硅粒子及扁平状微粒所产生的表面微细凹凸、和亲水性二氧化硅粒子形成了没有裂纹的膜。
相对于此，对于不含有氟树脂的比较例1及不含有疏水性二氧化硅粒子的比较例2，结果是接触角显著下降、不能得到充分的超憎水性。对于不含有亲水性二氧化硅粒子的比较例3，结果是在涂覆膜产生裂纹、接触角的下降、防污性能恶化。就比较例4的涂覆组合物而言，由于不含有水，因此在第四类判定试验中相当于危险物。因此，就该涂覆组合物而言，需要使储藏时、输送时或者使用时的环境为与危险物、防爆对应的规格，或者进行温度、换气的管理，处理性差。
由以上结果可明确，根据本发明，能够提供能够形成容易处理、能够赋予超憎水性且裂纹少的涂覆膜的涂覆组合物。
<实施例6>
除了如表3中所示改变涂覆组合物的组成以外，与实施例1同样地得到实施例6的涂覆组合物。
<实施例7>
除了如表3中所示改变涂覆组合物的组成以外，与实施例4同样地得到实施例7的涂覆组合物。
<比较例5>
除了如表3中所示改变涂覆组合物的组成以外，与实施例4同样地得到比较例5的涂覆组合物。
[表3]
对于在实施例6以及7及比较例5中得到的涂覆组合物，与实施例1等同样地进行了危险物的判定。表4中示出结果。
接着，将涂覆组合物涂布于换气扇叶片(聚丙烯制西洛克叶片)，以2000rpm旋转30秒，由此形成涂覆膜。接着，测定粉尘附着重量来评价涂覆膜的防污性能。具体而言，将换气扇叶片设置于管路用换气扇VD－15ZFVC，在室温25℃及湿度90％的条件下吸入10分钟的关东壤土与棉尘的混合粉尘后，测定粉尘附着重量，依照下述基准进行评价。表4中示出结果。
1：粉尘附着重量小于1g。
2：粉尘附着重量为1g以上且小于2g。
3：粉尘附着重量为2g以上且小于3g。
4：粉尘附着重量为3g以上且小于4g。
5：粉尘附着重量为4g以上。
[表4]
危险物判定 接触角(°) 附着重量
实施例6 非危险物 152 2
实施例7 非危险物 148 1
比较例5 非危险物 128 4
如表4中所示，由实施例6及实施例7的涂覆组合物形成的涂覆膜的初始的憎水性能良好，同时粉尘附着重量小，因此发挥高的防污性能。
相对于此，对于不含有疏水性二氧化硅粒子的比较例5，结果是接触角显著下降、不能得到充分的超憎水性。进而，就该涂覆膜而言，结果是防污性能也恶化。
<实施例8>
除了如表5中所示改变涂覆组合物的组成以外，与实施例1同样地得到实施例8的涂覆组合物。
<实施例9>
除了如表5中所示改变涂覆组合物的组成以外，与实施例4同样地得到实施例9的涂覆组合物。
<比较例6>
除了如表5中所示改变涂覆组合物的组成以外，与实施例4同样地得到比较例6的涂覆组合物。
[表5]
对于在实施例8以及9及比较例6中得到的涂覆组合物，与实施例1等同样地进行了危险物的判定。表6中示出结果。
接着，将涂覆组合物涂布于空气调节机的室外机用风扇，以100rpm旋转120秒，由此形成涂覆膜。接着，测定积雪面积来评价涂覆膜的积雪抑制性能。具体而言，将空气调节机的室外机用风扇设置于三菱电机株式会社制“霧ヶ峰(注册商标)”室外机MUZ－ZD2516，将其设置于降雪试验场，在运转24小时后，计算附着于风扇的雪的面积，依照下述基准进行评价。表6中示出结果。
1：积雪面积小于1％。
2：积雪面积为1％以上且小于10％。
3：积雪面积为10％以上且小于50％。
4：积雪面积为50％以上且小于且80％。
5：积雪面积为80％以上。
[表6]
危险物判定 接触角(°) 积雪面积
实施例8 非危险物 158 3
实施例9 非危险物 167 1
比较例6 非危险物 125 4
如表6中所示，由实施例8及实施例9的涂覆组合物所形成的涂覆膜的初始的憎水性能良好，并且积雪面积小，因此发挥高的积雪抑制性能。
相对于此，对于不含有疏水性二氧化硅粒子的比较例6，结果是接触角显著下降、不能得到充分的超憎水性。进而，就该涂覆膜而言，结果是积雪面积也多。
由以上结果得知：根据本发明，可提供能够形成容易处理、能够赋予超憎水性且裂纹少的涂覆膜、防污性能、积雪抑制性能优良的产品。
予以说明，本国际申请要求基于在2015年5月14日申请的日本专利申请第2015－098887号的优先权，将该日本专利申请的整个内容引用到本国际申请。
附图标记的说明
10：涂覆膜；11：基材；12：亲水性二氧化硅粒子；13：疏水性二氧化硅粒子；14：氟树脂；20：吸气口；21：叶片体；22：马达；23：排气口；24：框体；30：室外机；31：开口部；32：前表面面板；33：底表面面板；34：送风机室；35：风扇；36：风扇马达；37：室外热交换器；38：风扇马达支承板；39：喇叭口。

Claims (10)

1.一种涂覆组合物，其特征在于，包含：水、闪点为80℃以上且200℃以下且溶解氟树脂的水溶性有机溶剂、氟树脂、亲水性二氧化硅粒子和疏水性二氧化硅粒子。
2.根据权利要求1所述的涂覆组合物，其特征在于，包含相对于所述涂覆组合物为0.001质量％以上且1质量％以下的所述亲水性二氧化硅粒子。
3.根据权利要求1或2所述的涂覆组合物，其特征在于，所述亲水性二氧化硅粒子的平均粒径为5nm以上且30nm以下。
4.根据权利要求1～3的任一项所述的涂覆组合物，其特征在于，包含相对于所述涂覆组合物为1质量％以上且30质量％以下的所述水。
5.根据权利要求1～4的任一项所述的涂覆组合物，其特征在于，还包含形成了卡房状的凝聚构造的扁平状微粒。
6.一种涂覆组合物的制造方法，其特征在于，
在将疏水性二氧化硅粒子及氟树脂配合到闪点为100℃以上且200℃以下且溶解氟树脂的水溶性有机溶剂而进行分散处理后，进一步配合水及亲水性二氧化硅粒子来进行分散处理。
7.一种涂覆膜，是由权利要求1～5的任一项所述的涂覆组合物所形成的涂覆膜，其特征在于，所述涂覆膜的膜厚为0.2μm以上且3.0μm以下。
8.一种涂覆膜，是由权利要求1～5的任一项所述的涂覆组合物所形成的涂覆膜，其特征在于，所述涂覆膜的表面对于水的静态接触角为140°以上且170°以下。
9.一种换气扇，具备：
吸气口；
叶片体，其配置于从所述吸气口所取入的气体的通路；
马达，其使所述叶片体旋转；
排气口，其通过气体的流动使所述气体排气，所述气体的流动由通过所述马达而进行旋转的所述叶片体所形成；和
框体，其连结于所述排气口以及所述吸气口、内置所述叶片体，
其特征在于，
在所述吸气口、所述叶片体、所述马达、所述排气口及所述框体的至少1个表面具备权利要求7或8所述的涂覆膜。
10.一种空气调节机，具备室外机，该室外机具备：
框体，其具有底表面面板和形成有开口部的前表面面板；
风扇，其设置于送风机室，该送风机室形成于所述框体的内部；
风扇马达，其设置于所述送风机室、驱动所述风扇；
室外热交换器，其设置于所述送风机室；和
风扇马达支承板，其设置于所述送风机室、且设置于与所述室外热交换器相比的前表面侧、支承所述风扇马达，
其特征在于，
在所述框体、所述风扇、所述室外热交换器、所述风扇马达及所述风扇马达支承板的至少1个表面具备权利要求7或8所述的涂覆膜。
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