DE102020003352B4

DE102020003352B4 - Wasserabweisendes Mittel und seine Verwendung

Info

Publication number: DE102020003352B4
Application number: DE102020003352.0A
Authority: DE
Inventors: Naoyuki Oshiumi; Takehiro Hosokawa; Makoto Mizoguchi
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; Kyushu University NUC; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; Kyushu University NUC; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2019-06-20
Filing date: 2020-06-03
Publication date: 2023-11-16
Anticipated expiration: 2040-06-04
Also published as: DE102020003352A1; CN112111205B; JP2021001256A; JP7373924B2; CN112111205A; US20200403340A1

Abstract

Wasserabweisendes Mittel, umfassend:hydrophobierte Siliciumdioxidteilchen als Komponente A;ein Harz mit einer Glasübergangstemperatur von 100°C oder höher als Komponente B;ein säuremodifiziertes Harz als Komponente C; undein organisches Lösungsmittel als Komponente D,mit einem Massenverhältnis B:C der Komponente B und der Komponente C im Bereich von 95:5 bis 50:50,wobei das wasserabweisende Mittel keine andere Komponente als ein Alkoxysilan enthält, die eine chemische Reaktion erfordert, um sich selbst zu verfestigen oder um eine andere Komponente auf einer Zieloberfläche zu fixieren oder zu verfestigen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein wasserabweisendes Mittel sowie die Verwendung desselben.
Bei einem Element, das durch längeren Kontakt mit Wasser oder einem Elektrolyten beeinträchtigt werden kann, kann manchmal eine wasserabweisende Behandlung auf eine Oberfläche aufgetragen werden. Durch eine wasserabweisende Behandlung, die auf die Oberfläche des Elements mit einem wasserabweisenden Mittel aufgetragen wird, verbleibt Wasser oder der Elektrolyt kaum über einen längeren Zeitraum auf der Oberfläche des Elements, selbst wenn Wasser oder ein Elektrolyt mit der Oberfläche des Elements in Kontakt kommt, und somit kann der durch längeren Kontakt mit dem Wasser oder dem Elektrolyt verursachte Einfluss vermindert werden.
Als solche Arten von wasserabweisenden Mitteln sind jene bekannt, die Materialien mit Fluoratomen enthalten. Materialien, die Fluoratome enthalten, haben eine ausgezeichnete Wirkung bei der Verminderung der Oberflächenenergie der wasserabweisenden Mittel und ergeben eine hohe Wasserabweisung. Wasserabweisende Mittel, die Materialien mit Fluoratomen enthalten, sind zum Beispiel in der nachstehenden Patentliteratur 1 bis 5 offenbart. In der Patentliteratur 1 bis 3 sind chemische Verbindungen, die jeweils eine Vielzahl von Fluoratomen enthalten, in wasserabweisenden Mitteln enthalten. In der Patentliteratur 4 und 5 enthalten wasserabweisende Mittel Teilchen auf Fluorharzbasis.
Weiterhin sind fluorfreie wasserabweisende Mittel ebenfalls bekannt, die keine Fluoratome enthalten. Da viele fluorfreie wasserabweisende Mittel nicht die Wirkung der Verminderung der Oberflächenenergie nutzen können, die durch Materialien, die Fluoratome enthalten, hervorgerufen werden kann, zeigen die fluorfreien wasserabweisenden Mittel eine Wasserabweisung, indem sie den zu behandelnden Oberflächen eine feine Rauigkeit verleihen und so die Wasserkontaktwinkel auf den Oberflächen aufgrund der Rauigkeit erhöhen. Solche Arten von fluorfreien wasserabweisenden Mitteln sind zum Beispiel in der nachstehenden Patentliteratur 6 bis 10 offenbart. In der Patentliteratur 6 bis 10 werden wasserabweisende Mittel offenbart, die polymerisierbare Verbindungen enthalten. Durch Polymerisation werden auf den zu behandelnden Oberflächen wasserabweisende Filmstrukturen gebildet. Grobe Strukturen werden den Oberflächen in der Patentliteratur 6 durch die polymerisierbare Verbindung selbst und in der Patentliteratur 7 bis 10 durch feine Teilchen, die mit den polymerisierbaren Verbindungen vermischt sind, verliehen. Schließlich ist aus der Patentliteratur 11 ein Verfahren zum Aufbringen von Dicarbonsäure-Olefin-Copolymere enthaltenden, integrierten Vorbehandlungsschichten auf metallische Oberflächen bekannt.
Patentliteratur (PTL)

PTL1: JP 2016 - 204 463 A
PTL2: JP 2015 - 187 220 A
PTL3: JP 2009 - 263 486 A
PTL4: JP 2011 - 140 625 A
PTL5: JP 2016 - 166 308 A
PTL6: JP 2017 - 066 325 A
PTL7: JP 2008 - 101 197 A
PTL8: JP 2002 - 114 941 A
PTL9: JP 2010 - 121 021 A
PTL 10: JP 2018 - 135 469 A
PTL 11: US 2008 / 0 171 195 A1

Wie vorstehend erwähnt, kann ein wasserabweisendes Mittel mit ausgezeichneter Wasserabweisung mit einem Material, das Fluoratome enthält, hergestellt werden, aber ein Material, das Fluoratome enthält, kann möglicherweise die Umwelt beeinträchtigen. Indes ist es bei einem fluorfreien wasserabweisenden Mittel oft notwendig, nach dem Auftragen in flüssigem Zustand ein Reaktionsverfahren wie eine Polymerisationsreaktion zu durchlaufen, um auf einer mit dem wasserabweisenden Mittel zu behandelnden Oberfläche (im Folgenden als Zieloberfläche bezeichnet) eine stabile wasserabweisende Schicht mit einer rauen Struktur zu bilden, was das Verfahren der wasserabweisenden Behandlung verkompliziert. Außerdem lässt sich ein Polymer, das durch eine Polymerisationsreaktion nach dem Auftragen des wasserabweisenden Mittels gebildet wird, oft leicht bei hoher Temperatur verformen, und es ist schwierig, die Wärmebeständigkeit der wasserabweisenden Schicht zu erhöhen. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung von: einem wasserabweisenden Mittel, das leicht eine wasserabweisende Schicht bilden kann, die auch ohne ein Material, das Fluoratome enthält, eine hohe Wasserabweisung zeigt und eine hohe Wärmebeständigkeit aufweist; und der Verwendung desselben zur Behandlung eines Materials, aufweisend ein Basismaterial.
Das erfindungsgemäße wasserabweisende Mittel enthält hydrophobierte Siliciumdioxidteilchen als Komponente A, ein Harz mit einer Glasübergangstemperatur von 100°C oder höher als Komponente B, ein säuremodifiziertes Harz als Komponente C und ein organisches Lösungsmittel als Komponente D. Das erfindungsgemäße wasserabweisende Mittel weist ein Massenverhältnis B:C der Komponente B und der Komponente C im Bereich von 95:5 bis 50:50 auf und enthält keine andere Komponente als ein Alkoxysilan, die eine chemische Reaktion erfordert, um sich selbst zu verfestigen oder um eine andere Komponente auf einer Zieloberfläche zu fixieren oder zu verfestigen.
Das erfindungsgemäße wasserabweisende Mittel kann leicht eine wasserabweisende Schicht bilden, die auch ohne ein Material, das Fluoratome enthält, eine hohe Wasserabweisung zeigt und eine hohe Wärmebeständigkeit aufweist.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen

1 ist eine Schnittdarstellung, die eine Konfiguration einer Oberfläche eines wasserabweisend behandelten Materials gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung erklärt.
2 ist eine Schnittdarstellung, die den Umriss eines Verbinders als Beispiel für eine elektrische Verbindungsstruktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
3 ist eine Seitenansicht, die den Umriss eines Kabelbaums gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.

Zunächst werden Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung aufgelistet und erläutert. Wie bereits vorstehend erwähnt, enthält das erfindungsgemäße wasserabweisende Mittel, im Folgenden gelegentlich lediglich als wasserabweisendes Mittel bezeichnet, hydrophobierte Siliciumdioxidteilchen als Komponente A, ein Harz mit einer Glasübergangstemperatur von 100°C oder höher als Komponente B, ein säuremodifiziertes Harz als Komponente C und ein organisches Lösungsmittel als Komponente D. Das wasserabweisende Mittel weist ein Massenverhältnis B:C der Komponente B und der Komponente C im Bereich von 95:5 bis 50:50 auf und enthält keine andere Komponente als ein Alkoxysilan, die eine chemische Reaktion erfordert, um sich selbst zu verfestigen oder um eine andere Komponente auf einer Zieloberfläche zu fixieren oder zu verfestigen.
Das wasserabweisende Mittel kann eine wasserabweisende Schicht bilden, indem es durch Beschichtung oder ähnliches auf eine Zieloberfläche aufgebracht wird. Die wasserabweisende Schicht wird auf der Zieloberfläche in einem Zustand fixiert, in dem hydrophobierte Siliciumdioxidteilchen als Komponente A in einem Harzfilm dispergiert sind, der die Komponente B und die Komponente C enthält, die Harzmaterialien sind. Die wasserabweisende Schicht weist eine hohe Wasserabweisung auf, da die hydrophobierten Siliciumdioxidteilchen an einer Oberfläche der wasserabweisenden Schicht eine feine Rauigkeit bilden. Die Harzmaterialien sind in dem organischen Lösungsmittel als Komponente D dispergiert oder gelöst und in dem wasserabweisenden Mittel bereits in polymerisierter Form enthalten und daher können die Materialien allein durch Verdampfen des organischen Lösungsmittels eine feste wasserabweisende Schicht bilden, ohne eine chemische Reaktion wie zum Beispiel eine Polymerisation zu durchlaufen. Daher kann die wasserabweisende Behandlung mit dem wasserabweisenden Mittel leicht auf eine Zieloberfläche aufgetragen werden. Außerdem kann das wasserabweisende Mittel, das die Komponente B mit der hohen Glasübergangstemperatur als Harzmaterial enthält, eine hohe Wärmebeständigkeit beibehalten, wodurch ein Zustand entsteht, in dem Siliciumdioxidteilchen in der zu bildenden wasserabweisenden Schicht dispergiert und auch bei hoher Temperatur stabil an der Zieloberfläche fixiert werden. Da das wasserabweisende Mittel außerdem das säuremodifizierte Harz als Komponente C zusammen mit der Komponente B enthält, ist es möglich, die Haftfähigkeit der wasserabweisenden Schicht an der Zieloberfläche zu verbessern. Da das Massenverhältnis B:C der Komponente B und der Komponente C im wasserabweisenden Mittel im Bereich von 95:5 bis 50:50 liegt, kann die zu bildende wasserabweisende Schicht sowohl eine hohe Wärmebeständigkeit als auch eine hohe Haftfähigkeit aufweisen. Wenn das wasserabweisende Mittel die Komponente B und die Komponente C in dem spezifischen Verhältnis zusätzlich zu der Komponente A und der Komponente D enthält, kann es leicht eine wasserabweisende Schicht bilden, die eine hohe Wasserabweisung und eine hohe Wärmebeständigkeit aufweist und auch ohne ein Material, das Fluoratome enthält, eine ausgezeichnete Haftfähigkeit an der Zieloberfläche besitzt.
Hier kann die Komponente C wünschenswerterweise ein säuremodifiziertes Elastomer enthalten. Dann zeigt die aus dem wasserabweisenden Mittel gebildete wasserabweisende Schicht durch die Weichheit der Komponente C eine besonders hohe Haftfähigkeit auf der Zieloberfläche.
Bei der Komponente C kann es sich wünschenswerterweise um ein mit Maleinsäure modifiziertes Harz handeln. Ein Maleinsäure modifiziertes Harz ist unter den säuremodifizierten Harzen relativ einfach zu erhalten und verleiht dem wasserabweisenden Mittel eine hohe Haftfähigkeit.
Siliciumdioxidteilchen, die die Komponente A bilden, können wünschenswerterweise eine mittlere Teilchengröße von 100 nm oder kleiner aufweisen. Dann werden die Siliciumdioxidteilchen in der wasserabweisenden Schicht stabil auf der Zieloberfläche fixiert und ein Zustand mit hoher Wasserabweisung wird effektiv beibehalten.
Ein Gehalt der Komponente A kann wünschenswerterweise 0,1 Massen-% oder mehr und 10 Massen-% oder weniger sein. Durch eine ausreichende Menge der Komponente A im wasserabweisenden Mittel wird eine zuverlässige Wasserabweisung wirksam gezeigt. Weiter ist es möglich, die Viskosität des wasserabweisenden Mittels zu unterdrücken und die Materialkosten des wasserabweisenden Mittels zu vermindern, indem keine übermäßige Menge der Komponente A enthalten ist.
Ein Massenverhältnis A:(B+C) zwischen der Komponente A und einer Summe aus der Komponente B und der Komponente C kann wünschenswerterweise im Bereich von 90:10 bis 30:70 liegen. Da das wasserabweisende Mittel dann die Siliciumdioxidteilchen als Komponente A in ausreichender Menge in Bezug auf die Harzkomponente enthält, bildet sich an der Oberfläche der aus dem wasserabweisenden Mittel gebildeten wasserabweisenden Schicht eine ausreichende Rauigkeit aus und es wird eine hohe Wasserabweisung erzielt. Da das wasserabweisende Mittel andererseits keine übermäßige Menge der Siliciumdioxidteilchen als Komponente A in Bezug auf die Harzkomponente enthält, fallen die Siliciumdioxidteilchen nicht von der wasserabweisenden Schicht ab und die Siliciumdioxidteilchen bleiben stabil in dem Zustand, in dem sie durch das Harzmaterial an der Zieloberfläche fixiert sind.
Das wasserabweisende Mittel sollte wünschenswerterweise kein Material enthalten, das Fluoratome enthält. Das wasserabweisende Mittel kann eine wasserabweisende Schicht mit ausreichend hoher Wasserabweisung auf der Zieloberfläche bilden, indem es die vorstehend beschriebene spezielle Komponentenzusammensetzung aufweist, insbesondere durch den Gehalt an hydrophobierten Siliciumdioxidteilchen als Komponente A, selbst wenn kein Material mit Fluoratomen enthalten ist. Durch den Verzicht auf ein Material, das Fluoratome enthält, hat das wasserabweisende Mittel weniger Auswirkungen auf die Umwelt.
Das wasserabweisende Mittel sollte wünschenswerterweise kein Alkoxysilan enthalten. Ein Alkoxysilan kann als Silan-Haftvermittler fungieren und die Siliciumdioxidteilchen als Komponente A durch eine Reaktion zwischen einer Silanolgruppe und einer Hydroxylgruppe fest an der Zieloberfläche fixieren. Im wasserabweisenden Mittel können die Siliciumdioxidteilchen jedoch durch die Harzmaterialien als die Komponenten B und C ausreichend fest an der Zieloberfläche fixiert werden. Folglich ist es nicht notwendig, ein Alkoxysilan zu enthalten, und die wasserabweisende Behandlung ohne kompliziertes Verfahren, wie bei der Bildung einer chemischen Bindung unter Verwendung eines Alkoxysilans, einfach anzuwenden.
Das organische Lösungsmittel als Komponente D kann einen Siedepunkt von 150°C oder niedriger haben. Dann ist es möglich, das organische Lösungsmittel als Komponente D bei relativ niedriger Temperatur oder in einem kurzen Zeitraum, nachdem das wasserabweisende Mittel durch Beschichtung oder dergleichen auf eine Zieloberfläche aufgetragen wurde, zu verdampfen, und folglich verbessert sich der Komfort bei der wasserabweisenden Behandlung.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung des erfindungsgemäßen wasserabweisenden Mittels zur Behandlung eines Materials, aufweisend ein Basismaterial, wobei das wasserabweisende Mittel auf eine Zieloberfläche des Basismaterials aufgebracht wird und eine wasserabweisende Schicht aus dem wasserabweisenden Mittel auf der Zieloberfläche des Basismaterials gebildet wird, wodurch ein wasserabweisend behandeltes Material erhalten wird. Ein auf diese Weise erhaltenes wasserabweisend behandeltes Material hat ein Basismaterial und eine wasserabweisende Schicht, die aus dem vorstehend beschriebenen wasserabweisenden Mittel gebildet wird, die eine Oberfläche des Basismaterials bedeckt. Somit ist es selbst dann, wenn das wasserabweisende Mittel kein Material enthält, das Fluoratome enthält, möglich, eine wasserabweisende Schicht mit hoher Wasserabweisung zu bilden, um ein wasserabweisend behandeltes Material herzustellen, wobei die Oberfläche des Basismaterials mit dem wasserabweisenden Mittel behandelt wird. Außerdem kann die wasserabweisende Schicht mit hoher Wärmebeständigkeit leicht gebildet werden.
Hier kann in der wasserabweisenden Schicht die Komponente D wünschenswerterweise verdampft sein. Durch Verdampfen der Komponente D, die die Harzmaterialien als die Komponenten B und C dispergiert oder gelöst hat, bildet sich leicht ein Zustand aus, in dem die wasserabweisende Schicht stabil an der Oberfläche des Basismaterials haftet.
Das Basismaterial kann an einer seiner Oberflächen wünschenswerterweise ein Harz- oder Metallmaterial enthalten. Indem es die Komponente B und die Komponente C als Harzmaterialien enthält, kann das wasserabweisende Mittel die wasserabweisende Schicht mit hoher Haftfähigkeit auf der Oberfläche des Basismaterials aus verschiedenen Materialien einschließlich eines Harzmaterials und eines Metallmaterials bilden.
In einer Ausführungsform enhält eine elektrische Verbindungsstruktur das vorstehend beschriebene wasserabweisend behandelte Material und kann eine elektrische Verbindung mit einem anderen elektrischen Verbindungselement herstellen. In einer elektrischen Verbindungsstruktur können die elektrischen Verbindungseigenschaften beeinflusst werden, wenn Wasser oder ein Elektrolyt mit einer Oberfläche der elektrischen Verbindungsstruktur in Kontakt gehalten oder im Inneren der Struktur gehalten wird. Eine wasserabweisende Schicht, die aus dem vorstehend beschriebenen wasserabweisenden Mittel mit hoher wasserabweisender Wirkung auf der Oberfläche der elektrischen Verbindungsstruktur gebildet wird, macht es jedoch schwierig, das Wasser und den Elektrolyten im Inneren zu halten, und unterdrückt deren Einfluss. Obwohl die Temperatur der elektrischen Verbindungsstruktur bei Anlegen von elektrischem Strom tendenziell ansteigt, kann die wasserabweisende Schicht, die eine hohe Wärmebeständigkeit hat, den Zustand einer so hohen Wasserabweisung auch dann beibehalten, wenn sie einer Umgebung mit hohen Temperaturen ausgesetzt wird.
Hierbei kann die elektrische Verbindungsstruktur wünschenswerterweise als ein Verbinder konfiguriert werden, enthaltend eine Anschlussklemme, die an einer ihrer Oberflächen ein Metallmaterial enthält, und ein Verbindergehäuse, das die Anschlussklemme aufnimmt und an einer seiner Oberflächen ein Harzmaterial enthält. Der Verbinder enthält die wasserabweisende Schicht auf mindestens einer, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus der Oberfläche des Metallmaterials der Anschlussklemme und der Oberfläche des Harzmaterials des Verbindergehäuses. Dann ist es selbst dann, wenn Wasser oder ein Elektrolyt mit dem Verbindergehäuse oder der Anschlussklemme in Kontakt ist, schwierig, das Wasser oder den Elektrolyten im Kontaktzustand zu halten. Die wasserabweisende Schicht unterdrückt somit die Korrosion durch den längeren Kontakt mit Wasser oder einem Elektrolyten des Metallmaterials, aus dem die Anschlussklemme besteht, und den nachfolgenden Einfluss auf die elektrischen Verbindungseigenschaften des Verbinders.
In einer Ausführungsform enthält ein Kabelbaum die vorstehend beschriebene elektrische Verbindungsstruktur. Da eine im Kabelbaum enthaltene elektrische Verbindungsstruktur, wie zum Beispiel ein Anschlussverbinder, mit dem vorstehend beschriebenen wasserabweisenden Mittel behandelt ist, weist die elektrische Verbindungsstruktur eine hohe Wasserabweisung auf und es ist möglich, Einflüsse wie die Korrosion eines Metallmaterials in der Struktur selbst bei Kontakt mit Wasser oder einem Elektrolyten zu minimieren. Da die wasserabweisende Schicht eine hohe Wärmebeständigkeit aufweist, bleibt die hohe Wasserabweisung auch dann wirksam erhalten, wenn die elektrische Verbindungsstruktur des Kabelbaums in einer Hochtemperaturumgebung platziert wird. Der Kabelbaum kann daher in geeigneter Weise für Anwendungen eingesetzt werden, bei denen Kontakt mit Wasser oder einem Elektrolyten und einer Hochtemperaturumgebung vorausgesetzt wird, wie zum Beispiel in einem Automobil.
Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Ein wasserabweisend behandeltes Material und eine elektrische Verbindungsstruktur können durch Verwendung des wasserabweisenden Mittels gebildet werden. Weiter kann hiermit ein Kabelbaum einschließlich der elektrischen Verbindungsstruktur konfiguriert werden.
<Wasserabweisendes Mittel>
Zunächst wird das erfindungsgemäße wasserabweisende Mittel erläutert. Das wasserabweisende Mittel wird als eine Zusammensetzung konfiguriert, die die folgenden Komponenten A bis D enthält.

▪ Komponente A: hydrophobierte Siliciumdioxidteilchen
▪ Komponente B: ein Harz mit einer Glasübergangstemperatur von 100°C oder höher
▪ Komponente C: ein säuremodifiziertes Harz
▪ Komponente D: ein organisches Lösungsmittel

Das Massenverhältnis B:C der Komponente B und der Komponente C liegt im Bereich von 95:5 bis 50:50. Dabei beinhaltet der Bereich des Massenverhältnisses den oberen Endwert und den unteren Endwert des Massenverhältnisses; dasselbe gilt im Folgenden für die Beschreibung der Verhältnisse in der vorliegenden Beschreibung. Durch Aufbringen des wasserabweisenden Mittels, das die Komponenten A bis D enthält, auf eine Zieloberfläche durch Beschichtung oder dergleichen, kann auf der Zieloberfläche eine wasserabweisende Schicht mit Wasserabweisung gebildet werden, nachdem das organische Lösungsmittel als Komponente D durch Verdampfung oder dergleichen entfernt wurde. In der wasserabweisenden Schicht werden die Siliciumdioxidteilchen als Komponente A in einer Filmstruktur aus einem Gemisch der Komponente B und der Komponente C, die Harzmaterialien sind, dispergiert (siehe 1). Die jeweiligen Komponenten werden im Folgenden erläutert.
(a) Komponente A: hydrophobierte Siliciumdioxidteilchen
Die Komponente A ist eine Komponente, die einem wasserabweisenden Mittel eine Wasserabweisung verleiht. Da die Siliciumdioxidteilchen hydrophobiert sind, zeigen die Siliciumdioxidteilchen selbst oder ein wasserabweisendes Mittel, das die Siliciumdioxidteilchen enthält, Wasserabweisung. Außerdem wird bei der Bildung einer wasserabweisenden Schicht auf einer Zieloberfläche unter Verwendung des wasserabweisenden Mittels eine feine Rauigkeit, die von den Teilchenformen der Siliciumdioxidteilchen abgeleitet ist, auf einer Oberfläche der wasserabweisenden Schicht gebildet (siehe 1). Durch das Vorhandensein der groben Struktur erhöht sich der Kontaktwinkel des Wassers auf der Oberfläche der wasserabweisenden Schicht und die Wasserabweisung der Oberfläche der wasserabweisenden Schicht wird verbessert. Das heißt, da die Siliciumdioxidteilchen nicht nur hydrophobiert sind, sondern auch eine grobe Struktur bilden, zeigt sich Wasserabweisung.
Die Oberflächen der Siliciumdioxidteilchen können durch Bindung einer hydrophoben funktionellen Gruppe, wie einer Kohlenwasserstoffgruppe, an die Oberflächen der Siliciumdioxidteilchen hydrophobiert werden. Beispiele für die hydrophobe funktionelle Gruppe sind Alkylgruppen wie eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine Propylgruppe, eine Butylgruppe und eine Octylgruppe. Um eine solche hydrophobe funktionelle Gruppe auf den Oberflächen der Siliciumdioxidteilchen einzuführen, werden die Siliciumdioxidteilchen beispielsweise als nasses Siliciumdioxid hergestellt, und die Oberfläche des hydrophilen Siliciumdioxids (hydroxygebundenes Siliciumdioxid) wird chemisch mit einem wasserabweisenden Mittel wie Silan oder Siloxan bearbeitet. Beispiele für das wasserabweisende Mittel sind eine Organosiliciumverbindung mit der vorstehend beschriebenen Alkylgruppe. Spezielle Beispiele für das wasserabweisende Mittel sind Alkoxysilane wie Methyltrimethoxysilan, Dimethyldimethoxysilan und Trimethylmethoxysilan; Chlorsilane wie Trimethylchlorsilan; und Silazanverbindungen wie Hexamethyldisilazan und Tetramethyldisilazan. Unter diesen chemischen Verbindungen ist es insbesondere wünschenswert, eine Organosiliciumverbindung mit Trimethylgruppe(n) wie Trimethylmethoxysilan oder Hexamethyldisilazan zu verwenden, um den Siliciumdioxidteilchen eine hohe Hydrophobie zu verleihen. Das wasserabweisende Mittel kann einzeln oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden.
Siliciumdioxidteilchen können auch eine andere chemische Verbindung als Siliciumdioxid in den Teilchen enthalten oder auf den Oberflächen eine von einer anderen chemischen Verbindung als dem wasserabweisenden Mittel abgeleitete Oberflächenbehandlungsstruktur aufweisen, wie vorstehend beschrieben. Es ist jedoch wünschenswert, dass Siliciumdioxidteilchen keine Fluoratome oder eine chemische Verbindung enthalten, die Fluoratome in der Struktur des Teilchens oder des Oberflächenbehandlungsmittels enthält.
Die Teilchengröße der Siliciumdioxidteilchen ist nicht besonders begrenzt, sondern beträgt wünschenswert 100 nm oder kleiner, wünschenswerter 80 nm oder kleiner und noch wünschenswerter 50 nm oder kleiner in Bezug auf eine mittlere Teilchengröße (D50). Wenn die Teilchengröße bei den vorstehend angeführten Werten oder kleiner ist, bilden und erhalten die Siliciumdioxidteilchen stabil einen Zustand, in dem die Teilchen an der Zieloberfläche fixiert sind. Insbesondere, selbst wenn die Glattheit der Zieloberfläche gering ist oder die Zieloberfläche eine komplizierte Form hat, können die Siliciumdioxidteilchen in eine nicht glatte Struktur oder eine Stelle, die einen schmalen Spalt auf der Zieloberfläche bildet, eindringen und dort stabil bleiben. Die Wasserabweisung der wasserabweisenden Schicht bleibt daher wirksam über einen langen Zeitraum erhalten. Wenn die Teilchengröße der Siliciumdioxidteilchen zu groß ist, dringen die Siliciumdioxidteilchen kaum in die grobe Struktur oder den engen Raum auf der Zieloberfläche ein und bleiben wahrscheinlich auf der Oberfläche einer wasserabweisenden Schicht. Wenn daher eine physikalische Belastung wie Reibung auf die Oberfläche der wasserabweisenden Schicht ausgeübt wird, ist es wahrscheinlich, dass sich im Ergebnis die Siliciumdioxidteilchen ablösen. Indem die Teilchengröße der Siliciumdioxidteilchen so klein wie die vorstehend genannten Obergrenzen oder kleiner gehalten wird, ist es möglich, ein solches Phänomen zu hemmen und die Wasserabweisung stabil zu erhalten. Die Untergrenze der Teilchengröße von Siliciumdioxidteilchen ist unter dem Gesichtspunkt des Erhaltens und Beibehaltens einer ausreichenden Wasserabweisung nicht besonders begrenzt; die mittlere Teilchengröße ist jedoch unter dem Gesichtspunkt der Verfügbarkeit und der einfachen Handhabung wünschenswert 3 nm oder größer.
Ein Gehalt der Komponente A im wasserabweisenden Mittel ist ebenfalls nicht besonders begrenzt; unter dem Gesichtspunkt, dass eine hohe Wasserabweisung leicht zu erreichen ist, ist der Gehalt jedoch wünschenswert 0,1 Massen-% oder mehr und wünschenswerter 1,0 Massen-% oder mehr, auf der Basis der Gesamtmasse aller Bestandteile des wasserabweisenden Mittels. Im Gegensatz dazu beträgt der Gehalt der Komponente A im wasserabweisenden Mittel unter dem Gesichtspunkt der Minimierung der Viskosität des wasserabweisenden Mittels und der Verbesserung seiner Verarbeitbarkeit bei der wasserabweisenden Behandlung durch Beschichtung oder dergleichen sowie unter dem Gesichtspunkt der Verminderung der Materialkosten des wasserabweisenden Mittels wünschenswert 10 Masse-% oder weniger und wünschenswerter 7 Masse-% oder weniger.
Weiterhin ist die Komponente A im wasserabweisenden Mittel in einem Verhältnis von wünschenswert 30:70 oder höher und wünschenswerter 40:60 oder höher enthalten, ausgedrückt als Massenverhältnis (A:(B+C)) zur Summe der Komponente B und der Komponente C. Bei einer ausreichend großen Menge der Komponente A neigt das wasserabweisende Mittel zu einer hohen Wasserabweisung. Wenn außerdem das wasserabweisende Mittel eine ausreichend große Menge der Komponente A enthält, werden die Teilchen als Komponente A nicht in den Harzfilm der Komponente B und der Komponente C eingebettet und bilden effektiv eine grobe Struktur an der Oberfläche der auf der Zieloberfläche gebildeten wasserabweisenden Schicht, was ebenfalls zur effektiven Verbesserung der Wasserabweisung beiträgt. Indes wird der Gehalt der Komponente A im wasserabweisenden Mittel auf ein Verhältnis von wünschenswert 90:10 oder weniger und wünschenswerter 80:20 oder weniger in Bezug auf das Gehaltsverhältnis (A:(B+C)) gesteuert. Wenn das wasserabweisende Mittel keine große Menge der Komponente A enthält, können die Materialkosten des wasserabweisenden Mittels vermindert werden. Weiterhin werden in der auf der Zieloberfläche gebildeten wasserabweisenden Schicht die Teilchen als Komponente A durch den aus der Komponente B und der Komponente C gebildeten Harzfilm fest fixiert und fallen kaum von der wasserabweisenden Schicht ab, wodurch die Wasserabweisung effektiv über einen langen Zeitraum erhalten bleibt. Hierbei ist es hinsichtlich des Gehaltsverhältnisses der Komponente A zur Summe der Komponente B und der Komponente C, da das Verhältnis im wasserabweisenden Mittel auch in einer durch Verdampfung des organischen Lösungsmittels gebildeten wasserabweisenden Schicht im Wesentlichen erhalten bleibt, wünschenswert, dass die Komponente A in dem vorstehenden Gehaltsverhältnis auch in der gebildeten wasserabweisenden Schicht enthalten ist. Nachfolgend werden in der vorliegenden Beschreibung hydrophobierte Siliciumdioxidteilchen als Komponente A lediglich als Siliciumdioxidteilchen bezeichnet.
(b) Komponente B: Harz mit einer Glasübergangstemperatur von 100°C oder höher Die Komponente B ist ein Polymermaterial mit einer Glasübergangstemperatur (Tg) von 100°C oder höher. Eine Glasübergangstemperatur kann zum Beispiel gemäß JIS K7121 bewertet werden.
Ein Polymermaterial hat eine bessere Wärmebeständigkeit, da das Polymermaterial eine höhere Glasübergangstemperatur hat und kaum erweicht wird, so dass es seine ursprüngliche Form auch dann beibehält, wenn das Polymermaterial auf eine hohe Temperatur erhitzt wird. Da die Komponente B eine Glasübergangstemperatur von 100°C oder höher hat, hat das wasserabweisende Mittel eine ausgezeichnete Wärmebeständigkeit. Das heißt, selbst wenn die aus dem wasserabweisenden Mittel gebildete wasserabweisende Schicht in eine Hochtemperaturumgebung bei oder nahe 100°C gebracht wird, wird die Struktur der wasserabweisenden Schicht, in der die Teilchen als Komponente A in dem aus dem Harzmaterial gebildeten Harzfilm dispergiert sind, stabil gehalten. Infolgedessen wird die feine Rauigkeit, die an der Oberfläche der wasserabweisenden Schicht durch die Komponente A gebildet wird, auch in einer Hochtemperaturumgebung stabil gehalten, wodurch die durch die Komponente A gegebene hohe Wasserabweisung selbst dann stabil gehalten werden kann, wenn die Schicht der Hochtemperaturumgebung ausgesetzt wird.
Spezielle Beispiele für Harze mit einer Glasübergangstemperatur von 100°C oder höher, die als Komponente B geeigneterweise verwendet werden können, sind Polyacrylharze wie Methylmethacrylat-Polymer (PMMA) und technische Kunststoffe wie Polystyrol (PS), Polycarbonat (PC), Polyetheretherketon (PEEK) und Polysulfon (PSU). Insbesondere unter dem Gesichtspunkt der Sicherung der Dispergierbarkeit in einem organischen Lösungsmittel wird vorzugsweise PMMA, PS oder PC verwendet. Unter ihnen kann PC am bevorzugtesten verwendet werden. Das Harz mit einer Glasübergangstemperatur von 100°C oder höher kann als Komponente B einzeln oder in Kombination von zwei oder mehr verwendet werden. Die Komponente B ist im Gegensatz zu der nachfolgend erläuterten Komponente C nicht säuremodifiziert.
(c) Komponente C: säuremodifiziertes Harz
Die Komponente C ist ein säuremodifiziertes Harz. Das säuremodifizierte Harz ist ein Polymer, das mit Säuremolekülen, wie Carbonsäure, pfropfmodifiziert ist.
Da das wasserabweisende Mittel das säuremodifizierte Harz enthält, weist die wasserabweisende Schicht eine erhöhte Haftfähigkeit an der Zieloberfläche auf, wenn die wasserabweisende Schicht auf der Zieloberfläche gebildet wird. Weiterhin wird die Stabilität bezüglich der Fixierung von Siliciumdioxidteilchen als Komponente A auf einer Zieloberfläche erhöht. Der Grund dafür ist, dass zusätzlich zur intrinsischen chemischen Bindungskraft an der Grenzfläche die Wasserstoffbrückenbindungskraft oder die ionische Bindungskraft durch eine Säuremodifizierung der Komponente C erhöht wird. Darüber hinaus werden, wenn eine reaktive Substituentengruppe an einer Zieloberfläche vorhanden ist, die Haftfähigkeit einer wasserabweisenden Schicht und die Stabilität bei der Fixierung von Siliciumdioxidteilchen durch die chemische Bindung zwischen der Substituentengruppe und einer säuremodifizierten Gruppe weiter erhöht. Durch die Bildung der wasserabweisenden Schicht mit hoher Haftfähigkeit werden ein Zustand, in dem die wasserabweisende Schicht eine Zieloberfläche bedeckt, und ein Zustand, in dem Siliciumdioxidteilchen an einer Zieloberfläche fixiert sind, stabil gehalten, wodurch eine hohe Wasserabweisung auch dann stabil gehalten wird, wenn die wasserabweisende Schicht eine physikalische Belastung wie Reibung erfährt.
Die Art der Säuremodifizierung im säuremodifizierten Harz ist nicht besonders begrenzt, aber ein mit Maleinsäure modifiziertes Harz ist bevorzugt. Der Grund dafür ist, dass das mit Maleinsäure modifizierte Harz einen spürbaren Effekt bei der Verbesserung der Haftfähigkeit der wasserabweisenden Schicht aufweist und zudem relativ leicht erhältlich ist.
Die Art des Polymers, aus dem das säuremodifizierte Harz besteht, ist ebenfalls nicht besonders begrenzt und ein säuremodifiziertes thermoplastisches Harz oder ein säuremodifiziertes Elastomer kann vorzugsweise als Komponente C verwendet werden. Beispiele für das säuremodifizierte thermoplastische Harz beinhalten säuremodifizierte Polyolefine wie mit Maleinsäure modifiziertes (im Folgenden beschrieben als MAH-) Polyethylen (MAH-PE) und MAH-Polypropylen (MAH-PP); und MAH-Polystyrol (MAH-PS). Beispiele für säuremodifiziertes Elastomer beinhalten säuremodifizierte thermoplastische Elastomere, wie zum Beispiel ein thermoplastisches Elastomer auf Styrolbasis mit einem Styrol/Butadien/Styrol-Elastomer (SBS) und einem Styrol/Ethylen/Butylen/Styrol-Elastomer (SEBS) (MAH-SBS, MAH-SEBS usw.). Ein Elastomer bedeutet ein Polymer mit einem harten und einem weichen Segment. Die säuremodifizierten Harze, die die Komponente C bilden, können einzeln oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden.
Unter diesen Polymeren wird ein säuremodifiziertes Elastomer, wie MAH-SBS oder MAH-SEBS, besonders bevorzugt als Komponente C verwendet. Der Grund dafür ist, dass das Elastomer ein Polymer mit einem niedrigen Elastizitätsmodul und einer hohen Biegsamkeit ist und daher neben der säuremodifizierten Wirkung die Haftfähigkeit des wasserabweisenden Mittels besonders gut verbessert. Da ein Polymer mit einer niedrigen Glasübergangstemperatur dazu neigt, eine hohe Biegsamkeit zu haben, ist es wünschenswert, ein Polymer mit einer niedrigeren Glasübergangstemperatur wie das Elastomer als das säuremodifizierte Harz, das die Komponente C bildet, zu verwenden, um die Haftfähigkeit des wasserabweisenden Mittels zu verbessern. Auch im Falle der Verwendung eines säuremodifizierten thermoplastischen Harzes, wie MAH-Polyolefin oder MAH-PS, hat ein Polymer mit einer niedrigeren Glasübergangstemperatur, wie MAH-Polyolefin, eine bessere Wirkung zur Verbesserung der Haftfähigkeit als ein Polymer mit einer höheren Glasübergangstemperatur, wie MAH-PS. Die Komponente C ist wünschenswerterweise ein Polymer mit einer niedrigeren Glasübergangstemperatur als die Komponente B und darüber hinaus mit einer Glasübergangstemperatur von 50°C oder weniger oder 20°C oder weniger. Ein säuremodifiziertes Elastomer wie MAH-SBS oder MAH-SEBS eignet sich zur Bildung des wasserabweisenden Mittels nicht nur wegen seiner Haftfähigkeit, sondern auch wegen seiner ausgezeichneten Dispergierbarkeit in einem organischen Lösungsmittel, das als Komponente D verwendet wird.
Wie vorstehend beschrieben, enthält das wasserabweisende Mittel das Harz mit hoher Glasübergangstemperatur als Komponente B und das säuremodifizierte Harz als Komponente C als Harzkomponenten, und die Komponenten B und C tragen zur Verbesserung der Wärmebeständigkeit bzw. der Haftfähigkeit des wasserabweisenden Mittels bei. Das Mischungsverhältnis der Komponente B und der Komponente C beträgt 95:5 bis 50:50 in einem Massenverhältnis B:C. Durch die Verwendung eines solchen Mischungsverhältnisses hat das wasserabweisende Mittel die Tendenz, sowohl die Wärmebeständigkeit als auch das Haftfähigkeit zu verbessern. Wenn die Komponente B wegen des Mangels an der Komponente C über den vorstehend genannten Bereich hinaus enthalten ist, ist die Haftfähigkeit unzureichend, und das Ablösen einer wasserabweisenden Schicht von einer Zieloberfläche und das Abfallen von Siliciumdioxidteilchen als Komponente A werden wahrscheinlich auftreten, wenn eine physikalische Belastung wie Reibung ausgeübt wird. Indes, wenn die Komponente C über den vorstehend genannten Bereich hinaus enthalten ist, ist aufgrund des Mangels an der Komponente B die Wärmebeständigkeit unzureichend und ein Zustand, in dem Siliciumdioxidteilchen als Komponente A in einer wasserabweisenden Schicht dispergiert und fixiert sind und sich eine feine Rauigkeit an der Oberfläche der wasserabweisenden Schicht bildet, wird bei hoher Temperatur kaum beibehalten. Die Konzentration der Komponenten B und C im wasserabweisenden Mittel kann in geeigneter Weise so gewählt werden, dass eine ausreichende Dicke der wasserabweisenden Schicht gebildet werden kann oder die Komponenten B und C in einem organischen Lösungsmittel ausreichend dispergiert oder gelöst werden können. Die Konzentration kann zum Beispiel so gewählt werden, dass die Summe (B+C) der Komponente B und der Komponente C 0,005 Massen-% oder mehr und 30 Massen-% oder weniger der Gesamtmasse des wasserabweisenden Mittels ist.
(d) Komponente D: organisches Lösungsmittel
Das wasserabweisende Mittel enthält zusätzlich zu den Komponenten A bis C ein organisches Lösungsmittel als Komponente D. Das organische Lösungsmittel ist nicht sonderlich auf eine bestimmte Art beschränkt, solange das organische Lösungsmittel hydrophobierte Siliciumdioxidteilchen als Komponente A dispergieren kann und die Komponente B und die Komponente C, die Harzkomponenten sind, dispergieren oder lösen kann. Beispiele für ein geeignetes organisches Lösungsmittel beinhalten Tetrahydrofuran (THF), Butylacetat, Toluol, Ethylacetat, Isopropanol, Methylethylketon, Methylisobutylketon und Xylol.
Durch Dispergieren oder Lösen der Komponenten A bis C in einem organischen Lösungsmittel und Herstellung eines wasserabweisenden Mittels in einem fließfähigen Zustand, wie einer Flüssigkeit, ist es möglich, einen Film des wasserabweisenden Mittels auf einer Zieloberfläche durch Beschichtung oder dergleichen zu bilden und so nach dem Verdampfen des organischen Lösungsmittels eine wasserabweisende Schicht in festem Zustand zu erhalten. Unter dem Gesichtspunkt der Verdampfung des organischen Lösungsmittels bei niedriger Temperatur in einem kurzen Zeitraum ist ein Siedepunkt der Komponente D wünschenswert 150°C oder niedriger und weiter wünschenswert 100°C oder niedriger. Weiter ist unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Dispergierbarkeit von Siliciumdioxidteilchen als Komponente A der Löslichkeitsparameter (SP-Wert) des organischen Lösungsmittels wünschenswerterweise 10 oder kleiner.
(e) Andere Komponenten
Das wasserabweisende Mittel kann neben den Komponenten A bis D auch andere Komponenten als die Komponenten A bis D enthalten, solange die durch die Komponenten A bis D gegebenen Eigenschaften nicht merklich beeinträchtigt werden. Beispiele für solche Komponenten sind verschiedene Additive einschließlich eines Dispergiermittels, eines Verdickungsmittels, eines anorganischen Füllstoffs, eines Pigments, eines Tensids, eines pH-Einstellmittels, eines Filmbildungshilfsmittels, eines Verlaufmittels, eines Entschäumers, eines Antioxidationsmittels, eines UV-Absorptionsmittels, eines Korrosionsinhibitors, eines Färbemittels, eines Konservierungsmittels, eines Desinfektionsmittels, eines Antistatikums, eines Glanzmittels und eines Fungizids.
Weiter kann das wasserabweisende Mittel ein anderes teilchenförmiges Material als die Komponente A und ein anderes Harzmaterial als die Komponente B und die Komponente C enthalten. Um die durch die Komponenten A bis C gegebenen Eigenschaften nicht zu beeinträchtigen, ist es jedoch wünschenswert, das Verhältnis der Komponente A in den teilchenförmigen Materialien und das Verhältnis einer Summe der Komponente B und der Komponente C in den Harzmaterialien auf 50 Masse-% oder mehr zu steuern.
Wie hier beschrieben, kann das wasserabweisende Mittel eine andere Komponente als die Komponenten A bis D enthalten, enthält aber wünschenswerterweise kein Material, das Fluoratome enthält, als Teil der Komponenten A bis D oder als eine andere Komponente als die Komponenten A bis D. Ein Material, das Fluoratome enthält, ergibt eine hohe Wasserabweisung, wie in Patentliteratur 1 bis 5 offenbart, aber das wasserabweisende Mittel enthält hydrophobierte Siliciumdioxidteilchen als Komponente A und kann daher auch ohne ein Material, das Fluoratome enthält, eine ausreichend hohe Wasserabweisung aufweisen. Unter dem Gesichtspunkt der Eliminierung einer Umweltbelastung durch ein Material, das Fluoratome enthält, ist es wünschenswert, dass das wasserabweisende Mittel kein Material enthält, das Fluoratome enthält.
Weiter enthält das wasserabweisende Mittel wünschenswerterweise kein Alkoxysilan. Wie in Patentliteratur 3, 9 und 10 gezeigt, ist es, wenn ein wasserabweisendes Mittel, das Siliciumdioxidteilchen enthält, ein Alkoxysilan enthält, möglich, die Siliciumdioxidteilchen nach Reaktion zwischen einer Silanolgruppe und einer Hydroxylgruppe durch das Alkoxysilan fest an eine Zieloberfläche zu heften. Das wasserabweisende Mittel enthält jedoch die Komponente B und die Komponente C, die Harzmaterialien enthalten, und die Harzmaterialien spielen die Rolle, die Siliciumdioxidteilchen der Komponente A fest an einer Zieloberfläche zu fixieren, und daher ist es nicht notwendig, dass das wasserabweisende Mittel ein Alkoxysilan enthält und die Siliciumdioxidteilchen durch chemische Reaktion fixiert. Wenn Siliciumdioxidteilchen über ein Alkoxysilan fixiert werden, ist für die Fixierung eine chemische Reaktion erforderlich, so dass Zeit und Arbeitsaufwand für die Bildung einer wasserabweisenden Schicht erforderlich sind. Weiter muss eine Zieloberfläche aus einem Material mit einer Hydroxylgruppe auf der Oberfläche wie Glas oder einer Metallverbindung bestehen, um die Siliciumdioxidteilchen über ein Alkoxysilan zu binden, aber da das wasserabweisende Mittel die Siliciumdioxidteilchen durch die Harzkomponenten an der Zieloberfläche fixiert, ist das Material der Zieloberfläche nicht begrenzt. Es ist daher möglich, eine wasserabweisende Schicht zu bilden, in der Siliciumdioxidteilchen fest an einer Zieloberfläche aus verschiedenen Materialien, wie einem Harzmaterial, fixiert werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält das wasserabweisende Mittel keine andere Komponente als ein Alkoxysilan, die eine chemische Reaktion erfordert, um sich selbst zu verfestigen oder um eine andere Komponente auf einer Zieloberfläche zu fixieren oder zu verfestigen. Beispiele für eine solche Komponente, die kein Alkoxysilan ist, beinhalten eine polymerisierbare Verbindung, die durch eine Polymerisationsreaktion (Härtungsreaktion) in Form eines Polymers in der wasserabweisenden Schicht enthalten sein soll, wie die in den wasserabweisenden Mitteln der Patentliteratur 6 bis 10 enthaltenen.
Das wasserabweisende Mittel kann durch Mischen der Komponenten hergestellt werden. Zum Mischen kann eine Ultraschalldispersion angewendet werden, so dass Siliciumdioxidteilchen als Komponente A ausreichend dispergiert werden können und die Harzkomponenten als Komponenten B und C ausreichend in dem organischen Lösungsmittel als Komponente D dispergiert oder gelöst werden können. Das wasserabweisende Mittel kann in einem fließfähigen Zustand, wie im Zustand einer Flüssigkeit, einer Emulsion oder eines Gels, hergestellt werden, so dass es in Form eines Films auf eine Zieloberfläche durch Beschichtung oder ähnliches aufgebracht werden kann.
<Wasserabweisend behandeltes Material>
Ein wasserabweisend behandeltes Material, welches unter Verwendung des wasserabweisenden Mittels erhalten werden kann, wird im Folgenden erläutert. Wie in 1 dargestellt, enthält ein wasserabweisend behandeltes Material 1 ein Basismaterial 11 und eine wasserabweisende Schicht 12. Eine Oberfläche des Basismaterials 11 wird durch die wasserabweisende Schicht 12 wasserabweisend gemacht.
Das Basismaterial 11 besteht aus einem anorganischen oder organischen Material und stellt ein Element, wie zum Beispiel einen Verbinder, dar, das einer wasserabweisenden Behandlung unterzogen werden muss, die im nächsten Abschnitt erläutert wird. Die Oberfläche des Basismaterials 11 stellt eine Zieloberfläche 11a dar. Beispiele für das anorganische Material, aus dem das Basismaterial 11 besteht, sind ein Metallmaterial, ein Halbleitermaterial wie Silicium und eine anorganische Verbindung wie ein Keramikmaterial oder Glas. Beispiele für das organische Material sind verschiedene Harzmaterialien wie ein Kunststoff und ein Fasermaterial wie Zellulose. Die wasserabweisende Schicht 12 bedeckt die Zieloberfläche 11a des Basismaterials 11. Die wasserabweisende Schicht 12 ist eine Schicht, die durch Auftragen des wasserabweisenden Mittels gebildet wird. Das organische Lösungsmittel als Komponente D ist aus der wasserabweisenden Schicht 12 verdampft worden und die wasserabweisende Schicht 12 enthält im Wesentlichen die Komponenten A bis C und andere wahlweise hinzugefügte feste Komponenten. Mit anderen Worten, die wasserabweisende Schicht 12 bedeckt die Zieloberfläche 11a als ein Festkörperfilm. Ein Teil der Komponente D kann jedoch in der wasserabweisenden Schicht 12 verbleiben. Chemische Strukturen und ein Mischungsverhältnis der Bestandteilskomponenten des wasserabweisenden Mittels ändern sich im Wesentlichen nicht und bleiben auch in der wasserabweisenden Schicht 12 erhalten, mit Ausnahme der Verdampfung der Komponente D.
Das wasserabweisende Mittel wird auf die Zieloberfläche 11a durch Streichen, Tauchen, Sprühen, Fließen nach unten, Drucken mit einer Druckmaschine wie Tiefdruck, Aufträgen durch verschiedene Beschichter, wie zum Beispiel einen Stabbeschichter, einen Rakelbeschichter, einen Walzenbeschichter, einen Luftmesserbeschichter, einen Siebbeschichter und einen Vorhangbeschichter und Imprägnierverarbeitung mit einer Imprägniermaschine aufgetragen. Weiterhin ist eine Trocknung erwünscht, um das organische Lösungsmittel zu verdampfen, nachdem das wasserabweisende Mittel auf die Zieloberfläche 11a aufgetragen wurde. Die Trocknung kann durch natürliche Trocknung erfolgen. Wenn die Zeit bis zur Filmbildung verkürzt werden soll, zum Beispiel mit dem Ziel, den Verlust der Komponenten des auf die Zieloberfläche 11a aufgetragenen wasserabweisenden Mittels zu vermeiden, kann die Trocknung durch Heißlufttrocknung oder dergleichen durchgeführt werden.
In der gebildeten wasserabweisenden Schicht 12 werden Siliciumdioxidteilchen 13 als Komponente A in einem Harzfilm 14 dispergiert, in dem die Komponente B und die Komponente C, die Harzkomponenten sind, gemischt werden. An einer Oberfläche der wasserabweisenden Schicht 12 bildet sich aufgrund der Teilchenformen der Siliciumdioxidteilchen 13 eine feine Rauigkeit aus. Durch das Vorhandensein einer solchen groben Struktur vergrößert sich ein Kontaktwinkel des Wassers an der Oberfläche der wasserabweisenden Schicht 12. Infolgedessen weist die Oberfläche der wasserabweisenden Schicht 12 eine hohe Wasserabweisung auf. Unter dem Gesichtspunkt der Bildung eines ausreichenden Höhenunterschieds in der rauen Struktur ist es wünschenswert, dass die Siliciumdioxidteilchen 13 in der wasserabweisenden Schicht 12 aus dem aus den Harzkomponenten gebildeten Harzfilm 14 nach au-ßen herausragen (d.h. zu der Seite gegenüberliegend dem Basismaterial 11). Zu diesem Zweck können eine Teilchengröße und ein Mischungsverhältnis (A:(B+C)) der Siliciumdioxidteilchen zu der Komponente B und der Komponente C so gewählt werden, dass eine mittlere Teilchengröße der Siliciumdioxidteilchen 13 größer sein kann als beispielsweise eine mittlere Dicke des Harzfilms 14.
Die wasserabweisende Schicht 12 hat eine hohe Wärmebeständigkeit, indem sie die Komponente B mit einer hohen Glasübergangstemperatur als Harzkomponente enthält. Das heißt, selbst wenn die wasserabweisende Schicht 12 erwärmt wird, verformt sich die wasserabweisende Schicht 12 durch Enthalten der Komponente B kaum durch Erweichung. Dadurch wird die Struktur der wasserabweisenden Schicht 12 oder mit anderen Worten, der Zustand, in dem die Siliciumdioxidteilchen 13 in der wasserabweisenden Schicht 12 dispergiert und fixiert sind und sich eine Rauigkeit an der Oberfläche der wasserabweisenden Schicht 12 bildet, stabil gehalten. Selbst bei einer hohen Temperatur wird daher der Zustand, in dem die wasserabweisende Schicht 12 eine hohe Wasserabweisung aufweist, stabil gehalten.
Da die wasserabweisende Schicht 12 außerdem die Komponente C einschließlich eines säuremodifizierten Harzes als Harzkomponente enthält, erhöht sich die Haftfähigkeit der wasserabweisenden Schicht 12 an der Zieloberfläche 11a und die Fixierfestigkeit der Siliciumdioxidteilchen 13 als Komponente A wird erhöht. Daher wird selbst bei mechanischer Belastung der wasserabweisenden Schicht 12 durch Reibung das Ablösen der wasserabweisenden Schicht 12 oder das Abfallen der Komponente A vom Basismaterial 11 unterdrückt und der Zustand, in dem die Zieloberfläche 11a mit der wasserabweisenden Schicht 12 mit hoher Wasserabweisung bedeckt ist, stabil gehalten. Die Haftfähigkeit der Komponente C zeigt sich auf der aus verschiedenen Materialien bestehenden Zieloberfläche 11a. Selbst wenn die Zieloberfläche 11a des Basismaterials 11 aus einem anorganischen Material wie einem Metall oder einem organischen Material wie einem Harzmaterial besteht, weist eine wasserabweisende Schicht 12 eine hohe Haftfähigkeit auf, indem sie die Komponente C enthält.
Weiter sind die Harzkomponenten, die die Komponente B und die Komponente C in der wasserabweisenden Schicht 12 ausmachen, in dem auf eine Zieloberfläche 11a aufgetragenen wasserabweisenden Mittel in dem Zustand eines bereits durch eine Polymerisationsreaktion gebildeten Polymers enthalten, werden aber nicht durch eine chemische Reaktion wie die Polymerisation auf der Zieloberfläche 11a zu einem Polymer geformt, wie in der Patentliteratur 6 bis 10 offenbart. Da das bereits gebildete Polymer in dem wasserabweisenden Mittel in dem Zustand enthalten ist, in dem es in dem organischen Lösungsmittel dispergiert oder gelöst und auf die Zieloberfläche 11a aufgetragen ist, ist es möglich, eine wasserabweisende Schicht 12 mit einer festen Filmstruktur nur durch Entfernen des organischen Lösungsmittels, zum Beispiel durch Verdampfen ohne chemische Reaktion, leicht zu bilden.
Auf diese Weise kann die wasserabweisende Schicht 12 aus einem wasserabweisenden Mittel, das die Komponenten A bis D enthält, leicht gebildet werden. Die so gebildete wasserabweisende Schicht 12 weist eine ausgezeichnete Wasserabweisung, Wärmebeständigkeit und Haftfähigkeit auf. Es ist unnötig, ein Material, das Fluoratome enthält, zur Verbesserung der Wasserabweisung oder ein Alkoxysilan zur festen Anhaftung der Siliciumdioxidteilchen 13 zu verwenden.
Ein Grad der Wasserabweisung der wasserabweisenden Schicht 12 kann durch Auftropfen eines Wassertropfens auf die Oberfläche der wasserabweisenden Schicht 12 und Messung eines Kontaktwinkels bewertet werden. Wenn der Wasserkontaktwinkel auf der Oberfläche der wasserabweisenden Schicht 12 100° oder mehr und weiter 125° oder mehr beträgt, kann die wasserabweisende Schicht 12 als stark wasserabweisend angesehen werden. Wenn ein Wasserkontaktwinkel von diesen Werten oder größer auch dann beibehalten wird, wenn die wasserabweisende Schicht 12 einer Hochtemperaturumgebung von 100°C oder höher ausgesetzt wird, kann man davon ausgehen, dass die wasserabweisende Schicht 12 eine hohe Wärmebeständigkeit hat und in der Lage ist, eine hohe Wasserabweisung auch dann beizubehalten, wenn sie einer Hochtemperaturumgebung ausgesetzt wird.
<Elektrische Verbindungsstruktur>
Eine elektrische Verbindungsstruktur, die das wasserabweisend behandelte Material umfasst, wird im Folgenden erläutert. Die elektrische Verbindungsstruktur ist ein Element, das eine elektrische Verbindung mit einem anderen elektrischen Verbindungselement herstellen kann. Die elektrische Verbindungsstruktur enthält das wasserabweisend behandelte Material 1 als Teil oder als Ganzes der elektrischen Verbindungsstruktur. Mit anderen Worten, eine wasserabweisende Schicht 12 wird in einer teilweisen oder ganzen Region der Oberfläche des Basismaterials 11 gebildet, das die elektrische Verbindungsstruktur bildet. Hier zeigt die Oberfläche des Basismaterials 11 im Allgemeinen eine Oberfläche an, die einen Teil der elektrischen Verbindungsstruktur bildet, einschließlich nicht nur einer äußeren Oberfläche, die außerhalb der Form der gesamten elektrischen Verbindungsstruktur freiliegt, sondern auch einer inneren Oberfläche, die innerhalb der elektrischen Verbindungsstruktur freiliegt, wie eine innere Oberfläche 43 eines Verbindergehäuses 4 eines Verbinders 2, die als nächstes erläutert wird.
Da die elektrische Verbindungsstruktur auf der Oberfläche 11a des Basismaterials 11 die wasserabweisende Schicht 12 aufweist, breitet sich das Wasser selbst bei Kontakt mit Wasser (oder einem Elektrolyten; im Folgenden gilt das Gleiche) kaum auf der Oberfläche aus und bleibt kaum für einen längeren Zeitraum auf der Oberfläche haften. Das Wasser bleibt daher kaum auf der äußeren oder inneren Oberfläche der elektrischen Verbindungsstruktur oder in einem von der inneren Oberfläche umgebenen Raum. Infolgedessen ist es weniger wahrscheinlich, dass das Wasser die elektrische Verbindungsstruktur beeinträchtigt, zum Beispiel durch Korrosion eines Metallelements.
Als Beispiel für eine elektrische Verbindungsstruktur wird ein Verbinder 2 unter Bezugnahme auf 2 kurz erläutert. Ein Verbinder 2 hat eine Anschlussklemme 3 und ein Verbindergehäuse 4. Die Anschlussklemme 3 ist im Verbindergehäuse 4 untergebracht. Die gesamte Oberfläche der Anschlussklemme 3 besteht aus einem Metallmaterial und kann eine elektrische Verbindung mit einer Stiftklemme (in der Figur nicht dargestellt) als Gegenklemme bilden. Typischerweise besteht die Anschlussklemme 3 aus einer zinnbeschichteten Kupferlegierung. Die gesamte Oberfläche des Verbindergehäuses 4 besteht aus einem Harzmaterial. Typischerweise besteht das Verbindergehäuse 4 aus einem Harzmaterial, das einen Polyester, wie Polybutylenterephthalat (PBT), oder ein Polyamid, wie Nylon 6, enthält.
Die Anschlussklemme 3 ist als passende Buchsenklemme ausgebildet und hat vorne einen Anschlussteil 31, der durch Zusammenstecken mit einer Stiftklemme, die eine Gegenklemme ist, eine elektrische Verbindung herstellen kann. Weiter hat die Anschlussklemme 3 hinter dem Anschlussteil 31 einen zylinderförmigen Teil 32. Der zylinderförmige Teil 32 wird durch Crimpen mit einem isolierten Draht 9 verbunden, wobei ein Leiter 92 an einem Ende des Drahtes 9 von einer Isolierschicht 91 freigelegt wird. Das Verbindergehäuse 4 hat eine hohle röhrenförmige Struktur und verfügt über einen Hohlraum 41, der die Anschlussklemme 3 innen aufnehmen kann. Die Anschlussklemme 3, an die der isolierte Draht 9 angeschlossen wird, ist in dem Hohlraum 41 des Verbindergehäuses 4 untergebracht.
Das gesamte Verbindergehäuse 4 ist gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform als wasserabweisend behandeltes Material 1 konfiguriert. Die wasserabweisende Schicht 12, die aus dem wasserabweisenden Mittel gebildet wird, bedeckt eine äußere Oberfläche 42 und eine innere Oberfläche 43 des Verbindergehäuses 4. Mit anderen Worten, die wasserabweisende Schicht 12 bedeckt sowohl eine außerhalb des Verbindergehäuses 4 freiliegende Oberfläche als auch eine dem Hohlraum 41 zugewandte Oberfläche des Materials, aus dem das Verbindergehäuse 4 besteht. Wie in 2 dargestellt, gibt es in der Struktur, in der die Anschlussklemme 3, an die der isolierte Draht 9 angeschlossen ist, in das Verbindergehäuse 4 eingeführt wird, einen Weg, durch den Wasser in den Hohlraum 41 des Verbindergehäuses 4 eindringen kann. Das heißt, Wasser kann in den Hohlraum 41 aus einer Öffnung 44, die am vorderen Ende des Verbindergehäuses 4 ausgebildet ist, um eine Stiftklemme dort hindurch einzuführen, und aus einem Spalt 45, der am hinteren Ende des Verbindergehäuses 4 um den isolierten Draht 9 herum besteht, eindringen. Der Spalt 45 am hinteren Ende kann mit einem wasserdichten Gummistopfen oder dergleichen verschlossen werden und das Eindringen von Wasser kann verhindert werden. Indes muss jedoch die Öffnung 44 am vorderen Ende zum Einführen einer Stiftklemme offen gehalten werden, und es ist schwierig, einen Wassereintrittsweg zum Hohlraum 41 vollständig zu verschließen. Es besteht daher die Möglichkeit, dass Wasser in den Hohlraum 41 des Verbindergehäuses 4 eindringt. Da jedoch eine wasserabweisende Schicht 12 die den Hohlraum 41 umgebende innere Oberfläche 43 des Verbindergehäuses 4 bedeckt, kann in den Hohlraum 41 eindringendes Wasser nicht mit der inneren Oberfläche 43 des Verbindergehäuses 4 in Kontakt bleiben oder über einen längeren Zeitraum im Hohlraum 41 verbleiben. Daher bleibt Wasser kaum im Hohlraum 41 oder haftet an der im Hohlraum 41 untergebrachten Anschlussklemme 3, wodurch die elektrischen Anschlusseigenschaften des Verbinders 2 durch Wasser weniger wahrscheinlich beeinträchtigt werden, zum Beispiel durch Korrosion eines Metallmaterials, das die Anschlussklemme 3 bildet. Somit kann selbst dann, wenn der Verbinder 2 mit Wasser in Kontakt kommt, eine äußerst zuverlässige elektrische Verbindungsstruktur beibehalten werden, indem verhindert wird, dass das Wasser über einen langen Zeitraum im Verbinder 2 verbleibt.
Wie vorstehend beschrieben, ist es durch Bildung der wasserabweisenden Schicht 12, die eine hohe Wasserabweisung zeigt, auf der Oberfläche des Verbindergehäuses 4, das den Verbinder 2 bildet, möglich, den Einfluss des Anhaftens oder Eindringens von Wasser auf das Verbindergehäuse 4 zu vermindern. Da das wasserabweisende Mittel nicht nur auf einer Oberfläche eines Harzmaterials wie des Verbindergehäuses 4, sondern auch auf einer Oberfläche eines Metallmaterials eine hohe Haftfähigkeit und Wasserabweisung zeigt, kann die wasserabweisende Schicht 12 auf der Oberfläche der Anschlussklemme 3 anstelle oder zusätzlich zu der Oberfläche des Verbindergehäuses 4 mit dem wasserabweisenden Mittel gebildet werden. In diesem Fall wird der durch das Anhaften von Wasser an dem Anschluss 3 verursachte Einfluss auf die elektrischen Verbindungseigenschaften des Anschlusses 3 verringert.
Obwohl hier als Beispiel für einen Verbinder ein passender Buchsenverbinder 2 erläutert wurde, ist der Typ des Verbinders nicht darauf beschränkt. Weitere Beispiele für den Verbinder sind ein Verbinder für eine gedruckte Leiterplatte, der in dem später vorgestellten Beispiel verwendet wird. Ein Verbinder für eine gedruckte Leiterplatte enthält eine Vielzahl von Stiften als Anschlussklemmen. Die Stifte werden in Stifteinstecklöcher eingeführt, die an einem Verbindergehäuse ausgebildet sind. Es ist wünschenswert, dass eine wasserabweisende Schicht 12 die Oberfläche des Verbindergehäuses einschließlich der inneren Oberflächen der Stifteinstecklöcher bedeckt. Darüber hinaus kann eine wasserabweisende Schicht 12 auch die Oberflächen der Stifte bedecken. Weiter ist die elektrische Verbindungsstruktur nicht auf einen Verbinder beschränkt, und es ist möglich, verschiedenen Bestandteilskomponenten eines elektrischen Verbindungselements, wie Teilen eines Kabelbaums, Wasserabweisung zu verleihen, indem eine wasserabweisende Schicht 12 auf den Oberflächen der Bestandteilskomponenten gebildet wird.
<Kabelbaum>
Abschließend wird ein Kabelbaum, der die elektrische Verbindungsstruktur umfasst, erläutert. Als Beispiel wird ein Kabelbaum mit einem Verbinder als elektrische Verbindungsstruktur an einem Ende eines isolierten Drahtes unter Bezugnahme auf 3 erläutert.
Ein Kabelbaum enthält einen Verbinder als eine elektrische Verbindungsstruktur, wie den vorstehend erläuterten Verbinder 2 in Form eines elektrischen Drahtes mit Anschluss, wobei der Verbinder mindestens mit einem Ende eines isolierten Drahtes verbunden ist. Der Kabelbaum kann eine Vielzahl von elektrischen Drähten mit Anschluss enthalten. In diesem Fall können alle elektrischen Drähte mit Anschluss, die den Kabelbaum bilden, Verbinder haben, oder nur einige der elektrischen Drähte mit Anschluss können Verbinder aufweisen.
Ein in 3 dargestellter Kabelbaum 5 enthält eine Vielzahl von elektrischen Drähten mit Anschlüssen. Der Kabelbaum 5 hat einen Hauptkabelbaumteil 51 und drei Abzweigkabelbaumteile 52, die von einem Ende des Hauptkabelbaumteils 51 abzweigen. Die mehreren elektrischen Drähte mit Anschlüssen werden am Hauptkabelbaumteil 51 gebündelt. Diese elektrischen Drähte mit Anschlüssen sind in drei Gruppen unterteilt und die jeweiligen Gruppen werden in den jeweiligen Abzweigkabelbaumteilen 52 gebündelt. Die elektrischen Drähte mit mehreren Anschlüssen werden mit einem Klebeband 54 gebündelt und behalten gebogene Formen am Hauptkabelbaumteil 51 und den Abzweigkabelbaumteilen 52 bei. Die Verbinder 53 sind an einem Basisendteil des Hauptkabelbaumteils 51 und an den vorderen Endteilen der jeweiligen Abzweigkabelbaumteile 52 ausgebildet.
Hier sind zumindest einige der Mehrfachverbinder 53, die an den Anschlussenden der mehreren elektrischen Drähte mit Anschlüssen, die den Kabelbaum 5 bilden, vorliegen, die Verbinder 2, die die elektrischen Verbindungsstrukturen darstellen. Im Kabelbaum sind die Metallmaterialien mit Harzmaterialien überzogen und kommen in den meisten Bestandteilskomponenten, wie den isolierten Drähten, nicht mit Wasser in Kontakt. An einem Endteil mit einer elektrischen Verbindungsstruktur, wie einem Verbinder, kann eine Struktur vorhanden sein, die das Eindringen von Wasser in eine solche Öffnung 44 eines Verbindergehäuses 4 erlaubt, das aufgrund der Notwendigkeit besteht, mit einem anderen leitenden Element, wie einem Gegenstecker, verbunden zu werden. Aber selbst in einer solchen Struktur, wenn eine wasserabweisende Behandlung auf ein Basismaterial aufgetragen wird, das mit dem wasserabweisenden Mittel eine elektrische Verbindungsstruktur bildet, ist es weniger wahrscheinlich, dass Wasser auf der Oberfläche oder im Inneren der elektrischen Verbindungsstruktur verbleibt, selbst wenn die elektrische Verbindungsstruktur mit Wasser in Kontakt kommt, wodurch der Einfluss von Wasser auf die elektrische Verbindung verringert werden kann.
Bei einem Kabelbaum, der für ein Fahrzeug wie ein Automobil verwendet wird, besteht die Möglichkeit, dass Wasser mit oder in der Nähe einer elektrischen Verbindungsstruktur, wie einem Verbinder an einem Endteil, in Kontakt kommt. Eine auf die elektrische Verbindungsstruktur aufgebrachte wasserabweisende Behandlung kann die elektrische Verbindungsstruktur vor dem Einfluss des Wassers schützen. Da bei einem Kabelbaum, der für ein Fahrzeug wie ein Automobil verwendet wird, eine elektrische Verbindungsstruktur wahrscheinlich einer hohen Temperatur ausgesetzt ist und eine langanhaltende Wasserabweisung wichtig ist, ist es außerdem von Vorteil, dass die wasserabweisende Schicht eine hohe Wärmebeständigkeit und Haftfähigkeit aufweist.
Beispiele
Nachstehend sind Beispiele aufgeführt. Hier werden die Eigenschaften der gebildeten wasserabweisenden Schicht bewertet, während die Komponentenzusammensetzung des wasserabweisenden Mittels verändert wird. Indes wird die vorliegende Erfindung nicht durch die Beispiele eingeschränkt. Die Proben wurden, sofern nicht anders angegeben, bei Raumtemperatur in der Atmosphäre hergestellt und ausgewertet.
[Testverfahren]
(1) Herstellung eines wasserabweisenden Mittels
Zunächst werden die wasserabweisenden Mittel der Proben 1 bis 19 und der Proben 31 bis 42 durch Mischen der jeweiligen Komponenten gemäß den in Tabelle 1 und Tabelle 2 angegebenen Komponentenzusammensetzungen hergestellt. Zum Mischen wird eine Ultraschalldispersion eine Stunde lang bei Raumtemperatur angewendet und anschließend wird 15 Stunden lang mit einem Rührstab bei Raumtemperatur gerührt. Den wasserabweisenden Mitteln werden außer den in den Tabellen 1 und 2 aufgeführten Komponenten keine weiteren Komponenten zugesetzt.
Die für die Probenherstellung verwendeten Materialien sind wie folgt.
(Komponente A)

▪ H2000: mit Methylchlorsilan behandelte Siliciumdioxidteilchen (mittlere Teilchengröße: 12 nm); „WACKER HDK H2000“ von Wacker Asahikasei Silicone Co., Ltd.
▪ H3004: mit Methylchlorsilan behandelte Siliciumdioxidteilchen (mittlere Teilchengröße: 10 nm); „WACKER HDK H3004“ von Wacker Asahikasei Silicone Co., Ltd.
▪ R805: mit einem Octylgruppen-Oberflächenbehandlungsmittel behandelte Siliciumdioxidteilchen (mittlere Teilchengröße: 12 nm), „AEROSIL R805“, hergestellt von NIPPON AEROSIL CO., LTD.
▪ R974: mit einem Dimethylsilylgruppen-Oberflächenbehandlungsmittel behandelte Siliciumdioxidteilchen (mittlere Teilchengröße: 12 nm), „AEROSIL R974“, hergestellt von NIPPON AEROSIL CO., LTD.
▪ RX200: mit einem Trimethylsilylgruppen-Oberflächenbehandlungsmittel behandelte Siliciumdioxidteilchen (mittlere Teilchengröße: 12 nm), „AEROSIL RX200“, hergestellt von NIPPON AEROSIL CO., LTD.
▪ SX110: mit einem Trimethylsilylgruppen-Oberflächenbehandlungsmittel behandelte Siliciumdioxidteilchen (mittlere Teilchengröße: 110 nm), „AEROSIL SX110“, hergestellt von NIPPON AEROSIL CO., LTD.
▪ A-200: Siliciumdioxidteilchen (mittlere Teilchengröße: 20 nm) ohne hydrophobe Behandlung; „AEROSIL 200“, hergestellt von NIPPON AEROSIL CO., LTD.
▪ TP120: Silikonharzteilchen (mittlere Teilchengröße: 2000 nm); „Tospearl 120“, hergestellt von MOMENTIVE Co.
▪ D1000: Talkumteilchen (mittlere Teilchengröße: 1000 nm); „NANO ACE D-1000“ hergestellt von NIPPON TALC CO., LTD.

(Komponente B)

▪ PMMA: Methylmethacrylat-Polymer (Tg = 101°C); hergestellt von Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
▪ PC: Polycarbonat (Tg = 135°C); „lupilon S3000“ hergestellt von Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation
▪ PS: Polystyrol (Tg = 100°C); hergestellt von Sigma-Aldrich Co. LLC.
▪ SEBS: hydriertes Styrol-Elastomer SEBS (Tg = 18°C); „S.O.E. S1605“, hergestellt von ASAHI KASEI CORPORATION
▪ PVC: Polyvinylchlorid (Polymerisationsgrad 1000) (Tg = 85°C); hergestellt von TAIYO VINYL CORPORATION

(Komponente C)

▪ MAH-SBS: mit Maleinsäure modifiziertes SEBS (Tg = 15°C); „Tufprene 912“ hergestellt von ASAHI KASEI CORPORATION
▪ MAH-SEBS: mit Maleinsäure modifizierte SEBS (Tg = 18°C); „Tuftec M1911“ hergestellt von ASAHI KASEI CORPORATION
▪ MAH-PE: mit Maleinsäure modifiziertes Polyethylen (Tg = -110°C); hergestellt von Sigma-Aldrich Co. LLC.
▪ MAH-PS: mit Maleinsäure modifiziertes Polystyrol (Tg = 100°C); hergestellt von Sigma-Aldrich Co. LLC.

(Komponente D)
Tetrahydrofuran (THF), Butylacetat und Toluol (alle werden von Wako Pure Chemical Industries, Ltd. hergestellt, Reagenz erster Klasse)
(2) Bewertung der Merkmale
(2-1) Messung des Wasserkontaktwinkels
Ebene Polyamidplatten mit einer Größe von 30 mm x 30 mm x 0,5 mm Dicke wurden in die in den Tabellen 1 und 2 gezeigten Probenflüssigkeiten mit jeweils senkrechter Plattenoberfläche eingetaucht und 10 Sekunden lang bei Raumtemperatur belassen. Dann wurden die Platten hochgezogen. Dann wurde, während überschüssige Probenflüssigkeiten abtropften, Lufttrocknung eine Stunde lang bei Raumtemperatur angewendet, um Proben im Anfangszustand für die Kontaktwinkelmessung zu erhalten. Weiterhin wurden Proben, die auf die gleiche Weise wie vorstehend beschrieben durch Eintauchen in die Probenflüssigkeiten und Trocknen gebildet wurden, unter einer Bedingung eines Wärmebeständigkeitstests, d.h. in einem Ofen bei 100°C für 96 Stunden, belassen und dann herausgenommen, um postthermische Proben für die Kontaktwinkelmessung herzustellen. Die Bedingung des Wärmebeständigkeitstests war hier in Übereinstimmung mit JIS C60068-2-2.
Die Wasserkontaktwinkel der Oberflächen der Proben im Anfangszustand und der postthermischen Proben wurden gemessen. Die Messungen wurden mit einem Kontaktwinkelmessgerät („DropMaster DM700“, hergestellt von Kyowa Interface Science Co., Ltd.) gemäß JIS R3257 durchgeführt. Für die Messung wurde ein Tropfenvolumen auf 2 µL eingestellt und drei Sekunden nach dem Tropfen wurde ein Kontaktwinkel auf einer Probenoberfläche gemessen. Die anfänglichen und postthermischen Wasserkontaktwinkel wurden jeweils aufgezeichnet. Ein größerer Wasserkontaktwinkel zeigt höhere Wasserabweisung auf der Oberfläche einer wasserabweisenden Schicht an.
(2-2) Wasserabweisungstest
Ein Verbindergehäuse für eine gedruckte Leiterplatte „VH series Housing“ (aus Nylon 6), hergestellt von Japan Solderless Terminal Mfg. Co., Ltd., wurde als Verbindergehäuse als Basismaterial für ein wasserabweisendes Ziel hergestellt. Dieses Verbindergehäuse hat Stifteinstecklöcher, in die Stifte als Anschlussklemmen eingesteckt werden. Das Verbindergehäuse wurde bei Raumtemperatur in jede der Probenflüssigkeiten mit den Komponentenzusammensetzungen der Tabellen 1 und 2 eingetaucht, während das Verbindergehäuse so platziert wurde, dass die Stifteinstecklöcher in vertikaler Richtung ausgerichtet waren. Luftblasen in den Stifteinstecklöchern wurden durch leichtes Rütteln des Verbindergehäuses in jeder der Probenflüssigkeiten entfernt und das Verbindergehäuse wurde sofort nach oben gezogen. Weiter wurde das Verbindergehäuse eine Stunde lang getrocknet, während Wind in das Innere der Stifteinstecklöcher geleitet wurde, um die überschüssige Flüssigkeit durch einen Trockner bei Raumtemperatur fallen zu lassen, wobei das Verbindergehäuse in derselben Richtung wie beim Eintauchen platziert wurde. Auf diese Weise wurde eine Probe im Anfangszustand für den Wasserabweisungstest hergestellt. Weiterhin wurde eine Probe auf die gleiche Weise wie vorstehend beschrieben durch Eintauchen eines Verbindergehäuses in eine Probenflüssigkeit gebildet, wobei die Trocknung unter der Bedingung des Wärmebeständigkeitstests, d.h. in einem Ofen bei 100°C für 96 Stunden, belassen wurde, und dann herausgenommen, um eine postthermische Probe für den Wasserabweisungstest vorzubereiten. Die Bedingung des Wärmebeständigkeitstests war hier in Übereinstimmung mit JIS C60068-2-2.
Für die Proben im Anfangszustand und die wie vorstehend beschrieben gebildeten postthermischen Proben wurde die Masse jeder der Testproben gemessen. Dann wurde jede der Testproben in reines Wasser bei Raumtemperatur in dem Zustand eingetaucht, in dem das Verbindergehäuse so platziert wurde, dass die Stifteinstecklöcher in vertikaler Richtung ausgerichtet waren. Dann wurden die Luftblasen in den Stifteinstecklöchern durch Wasserfluss mit einer Pipette entfernt. Dann wurde die Probe sofort hochgezogen und die Masse wurde erneut gemessen.
Die Massen der Probe vor und nach dem Eintauchen in reines Wasser wurden verglichen. Wenn die Masse nach dem Eintauchen um 1% oder mehr gegenüber der Masse vor dem Eintauchen zunahm, wurde beurteilt, dass reines Wasser zurückblieb, weil die Oberfläche des Verbindergehäuses einschließlich des Inneren der Stifteinstecklöcher nicht ausreichend wasserabweisend war, und die Wasserabweisung wurde als unzureichend bewertet (B). Wenn dagegen die Zunahme der Masse nach dem Eintauchen weniger als 1 % der Masse vor dem Eintauchen betrug, wurde beurteilt, dass die Oberfläche des Verbindergehäuses einschließlich des Inneren der Stifteinstecklöcher ausreichend wasserabweisend war und dass die in dem Loch verbleibende Menge an reinem Wasser ausreichend gering war und die Wasserabweisung wurde als ausreichend bewertet (A).
Weiterhin wurde zur Beurteilung der Beständigkeit der Wasserabweisung einer wasserabweisenden Schicht nach einem Wasserabweisungstest ein Wasserabweisungsbeständigkeitstest durchgeführt. Insbesondere wurden die Proben auf die gleiche Weise wie die postthermischen Proben für den Wasserabweisungstest hergestellt. Auf jede der Proben wurde fünf Minuten lang eine Wasserdurchflussbelastung durch Leitungswasser, das mit einer Durchflussrate von 1 L pro Minute durch die Stifteinstecklöcher geleitet wurde, ausgeübt. Nacheinander wurde die Masse der Probe sofort gemessen. Die Massen vor und nach dem Anwenden der Wasserdurchflussbelastung wurden verglichen. Wenn die Masse nach dem Anwenden der Wasserdurchflussbelastung gegenüber der Masse vor dem Anwenden um 1 % oder mehr erhöht wurde, wurde beurteilt, dass die Wasserabweisung durch die Wasserdurchflussbelastung verschlechtert wurde und die Wasserabweisungsbeständigkeit nach dem Wärmebeständigkeittest wurde als schlecht bewertet (B). Im Gegensatz dazu wurde, wenn die Zunahme der Masse nach dem Anwenden der Wasserdurchflussbelastung weniger als 1 % der Masse vor der Anwendung betrug, beurteilt, dass die Wasserabweisung auch nach dem Anwenden der Wasserdurchflussbelastung erhalten blieb, und die Wasserabweisungsbeständigkeit nach dem Wärmebeständigkeittest wurde als ausgezeichnet bewertet (A).
(2-3) Haftfestigkeitstest
Die Proben für den Haftfestigkeitstest wurden auf die gleiche Weise wie die Proben im Anfangszustand für den Wasserabweisungstest hergestellt. Die Anschlussklemmen wurden in die Stifteinstecklöcher am Verbindergehäuse der Proben eingeführt und dann aus diesen entfernt. Nach einem, zwei oder fünf Wiederholungszyklen des Einsetzens und Entfernens der Anschlussklemmen wurden die Proben in reines Wasser eingetaucht, auf dieselbe Weise wie bei dem Wasserabweisungstest. Dann wurden die Massen vor und nach dem Eintauchen in reines Wasser verglichen. Wenn die Masse nach dem Eintauchen um 1% oder mehr gegenüber der Masse vor dem Eintauchen zunahm, wurde beurteilt, dass sich eine wasserabweisende Schicht nach dem Einsetzen und Entfernen der Anschlüsse abgelöst hatte. Wenn dagegen die Zunahme der Masse nach dem Eintauchen weniger als 1% der Masse vor dem Eintauchen betrug, wurde beurteilt, dass sich eine wasserabweisende Schicht auch nach dem Einsetzen und Entfernen der Anschlüsse nicht abgelöst hatte. Wenn das Ablösen der wasserabweisenden Schicht nach einem Zyklus des Einsetzens und Entfernens der Anschlüsse beobachtet wurde, wurde die Probe als unzureichend in der Haftfestigkeit bewertet (B). Wenn dagegen das Ablösen der wasserabweisenden Schicht selbst nach einem Zyklus des Einsetzens und Entfernens der Anschlüsse nicht beobachtet wurde, wurde die Probe als Probe mit ausreichender Haftfestigkeit bewertet (A). Wenn das Ablösen der wasserabweisenden Schicht auch nach zwei Wiederholungszyklen des Einsetzens und Entfernens der Anschlüsse nicht beobachtet wurde, wurde die Probe als Probe mit ausgezeichneter Haftfestigkeit bewertet (A+). Wenn das Ablösen der wasserabweisenden Schicht auch nach fünf Wiederholungszyklen des Einsetzens und Entfernens der Anschlüsse nicht beobachtet wurde, wurde die Probe als Probe mit besonders ausgezeichneter Haftfestigkeit bewertet (A++).
[Testergebnisse]
Die Komponentenzusammensetzungen der wasserabweisenden Mittel der Proben 1 bis 19 und der Proben 31 bis 42 sowie die Ergebnisse der jeweiligen Bewertungstests sind in den nachfolgenden Tabellen 1 und 2 aufgeführt. Hinsichtlich der Komponentenzusammensetzungen sind die Mengen der Komponenten in Massenteilen beschrieben.
Wie in Tabelle 1 in Bezug auf die Proben 1 bis 19 gezeigt, enthielten die wasserabweisenden Mittel jeweils hydrophobierte Siliciumdioxidteilchen als Komponente A und weiterhin ein Harz mit einer Glasübergangstemperatur von 100°C oder höher als Komponente B und ein säuremodifiziertes Harz als Komponente C als Harzkomponenten in einem Massenverhältnis B:C im Bereich von 95:5 bis 50:50. Entsprechend den Zusammensetzungen wiesen die gebildeten wasserabweisenden Schichten eine hohe Wasserabweisung auf. Das heißt, es wurden große Wasserkontaktwinkel von 125° oder größer beobachtet, und eine ausreichende Wasserabweisung wurde im Wasserabweisungstest bestätigt. Außerdem wurden nach dem Wärmebeständigkeitstest große Wasserkontaktwinkel und eine ausreichende Wasserabweisung beobachtet. Außerdem war die Wasserabweisungsbeständigkeit nach dem Wärmebeständigkeitstest ausgezeichnet. Dieses Ergebnis deutet darauf hin, dass die wasserabweisenden Schichten eine hohe Wärmebeständigkeit hatten. Darüber hinaus wiesen die wasserabweisenden Schichten der Proben 1 bis 19 im Haftfestigkeitstest eine ausreichende Haftfestigkeit auf.
Im Gegensatz dazu sind, wie in Tabelle 2 dargestellt, bei den Proben 31 bis 42 einige der Komponenten A bis C, die aus den vorstehend beschriebenen speziellen Substanzen bestehen, nicht enthalten oder das Gehaltsverhältnis der Komponenten B und C weicht von dem vorstehend angegebenen Bereich ab. Somit zeigten die Proben nicht gleichzeitig die ausreichende Wasserabweisung, Wärmebeständigkeit und Haftfähigkeit. Konkret enthielt die Probe 31 keine hydrophobierten Siliciumdioxidteilchen als Komponente A, während die Probe 32 zwar Siliciumdioxidteilchen enthielt, die Siliciumdioxidteilchen aber nicht hydrophobiert waren. In den Proben 33 und 34 waren die als Komponente A enthaltenen Teilchen keine Siliciumdioxidteilchen. In jeder der Proben, die keine hydrophobierten Siliciumdioxidteilchen enthielten, wurde nur ein kleiner Wasserkontaktwinkel von 125° oder weniger erzielt, sogar in dem Anfangszustand vor dem Wärmebeständigkeitstest oder der Ausübung einer physikalischen Belastung. Des Weiteren wurde in dem Wasserabweisungstest das Ergebnis einer unzureichenden Wasserabweisung beobachtet.
Da das wasserabweisende Mittel hydrophobierte Siliciumdioxidteilchen enthielt, wurden bei jeder der Proben 35 bis 42 im Anfangszustand vor dem Wärmebeständigkeitstest oder der Ausübung einer physikalischen Belastung durch Einsetzen und Entfernen der Anschlüsse ein großer Wasserkontaktwinkel und ein gutes Wasserabweisungstestergebnis erzielt. Da die mit den Siliciumdioxidteilchen vermischte Harzkomponente jedoch nicht die spezielle Zusammensetzung hatte, verschlechterte sich die Wasserabweisung nach dem Wärmebeständigkeitstest und/oder der Ausübung einer physikalischen Belastung. Zunächst war in der Probe 35 die Komponente B als Harzkomponente nicht enthalten, und nur eine geringe Menge MAH-SBS war als Komponente C enthalten. Bei der Probe nahm der Wasserkontaktwinkel nach dem Wärmebeständigkeitstest ab und die Wasserabweisungsbeständigkeit, die in dem Wasserabweisungstest nach dem Wärmebeständigkeitstest bewertet wurde, verschlechterte sich. Bei dem Haftfestigkeitstest wurde eine unzureichende Haftfähigkeit beobachtet. Diese Ergebnisse bedeuten, dass die hydrophobierten Siliciumdioxidteilchen nicht fest an der Oberfläche des Basismaterials haften können und dass sich die Wärmebeständigkeit und die Haftfähigkeit der wasserabweisenden Schicht verschlechtert haben, weil die Probe 35 nicht die Komponente B mit einer hohen Glasübergangstemperatur, sondern nur eine kleine Menge des Harzes mit einer niedrigen Glasübergangstemperatur enthielt, die als Komponente C als Harzkomponente klassifiziert wurde.
In jeder der Proben 36 und 37 wurde als Komponente B ein Harz mit einer Glasübergangstemperatur von weniger als 100°C verwendet. In jeder der Proben nahm der Wasserkontaktwinkel ab und die Wasserabweisung verschlechterte sich nach dem Wärmebeständigkeitstest. In dem Haftfestigkeitstest wurde das Ergebnis einer unzureichenden Haftfestigkeit beobachtet. Daraus lässt sich ableiten, dass die Wärmebeständigkeit der wasserabweisenden Schicht abnahm, weil die Glasübergangstemperatur der Komponente B niedrig war. Die im Haftfähigkeitstest gezeigte Abnahme der Haftfähigkeit kann als Abnahme der mechanischen Festigkeit der wasserabweisenden Schicht aufgrund der niedrigen Glasübergangstemperatur der Komponente B interpretiert werden. In der Probe 38 war zwar als Komponente B ein Material mit einer Glasübergangstemperatur von 100°C oder höher enthalten, aber die Menge der Komponente B war kleiner als die durch das Massenverhältnis B:C von 50:50 ausgedrückte Menge. Bei der Probe 38 nahm der Wasserkontaktwinkel ab und die Wasserabweisung verschlechterte sich nach dem Wärmebeständigkeitstest. Außerdem wurde bei dem Haftfestigkeitstest eine unzureichende Haftfähigkeit beobachtet.
Diese Ergebnisse bedeuten, dass die wasserabweisende Schicht keine ausreichende Wärmebeständigkeit hatte und die Filmstruktur, die die Siliciumdioxidteilchen dispergiert und fixiert, unter einer hohen Temperatur nicht ausreichend erhalten blieb, weil der Gehalt der Komponente B, die eine hohe Glasübergangstemperatur hat und der wasserabweisenden Schicht eine Wärmebeständigkeit verleihen kann, zu niedrig war. Die im Haftfestigkeitstest beobachtete geringe Haftfähigkeit bedeutet, dass sich die mechanische Festigkeit der wasserabweisenden Schicht verschlechterte, weil die Menge der Komponente C im Vergleich zur Komponente B zu groß war und somit die durch die Glasübergangstemperatur der Komponente B hervorgerufene Wirkung nicht ausreichend gezeigt wurde.
In der Probe 39 war die Komponente C nicht in dem wasserabweisenden Mittel enthalten und nur die Komponente B mit einer Glasübergangstemperatur von 100°C oder höher war als Harzkomponente enthalten. Bei der Probe 39 wurden ein großer Wasserkontaktwinkel und eine hohe Wasserabweisung beobachtet und die Wasserabweisungsbeständigkeit war auch nach dem Wärmebeständigkeitstest hoch. Bei dem Haftfestigkeitstest verschlechterte sich die Wasserabweisung jedoch, nachdem die physikalische Belastung durch Einsetzen und Entfernen der Anschlüsse ausgeübt wurde. Diese Ergebnisse bedeuten, dass die wasserabweisende Schicht, deren Haftfähigkeit der durch das Einsetzen und Entfernen der Anschlüsse erzeugten Reibungskraft standhält, nicht gebildet wurde, weil das wasserabweisende Mittel nicht die Komponente C enthielt, die aus einem säuremodifizierten Harz besteht und zur Verbesserung der Haftfähigkeit der wasserabweisenden Schicht am Basismaterial beiträgt. In der Probe 40 war die Komponente C nicht im wasserabweisenden Mittel enthalten und die Harzkomponente enthielt nur SEBS, das eine niedrige Glasübergangstemperatur von weniger als 100°C aufweist. Als diese Probe getestet wurde, nahm der Wasserkontaktwinkel ab und die Wasserabweisung verschlechterte sich nach dem Wärmebeständigkeitstest. Bei dem Haftfestigkeitstest wurde eine unzureichende Haftfähigkeit erreicht. Diese Ergebnisse bedeuten, dass die wasserabweisende Schicht mit hoher Wärmebeständigkeit nicht gebildet wurde und die Filmstruktur, die die Siliciumdioxidteilchen dispergiert und fixiert, nicht ausreichend unter einer hohen Temperatur gehalten wurde, weil das wasserabweisende Mittel nicht die Komponente B mit einer hohen Glasübergangstemperatur enthielt. Weiter kann daraus abgeleitet werden, dass selbst wenn ein Harz mit einer niedrigeren Glasübergangstemperatur als Harzkomponente enthalten ist, solange das Harz nicht säuremodifiziert ist, das Harz nicht die Funktion hat, die Haftfähigkeit der wasserabweisenden Schicht anstelle der Komponente C zu verbessern. In der Probe 41 war die Komponente C nicht enthalten und stattdessen war SEBS, das ein unmodifiziertes Elastomer ist, zusammen mit der Komponente B mit einer Glasübergangstemperatur von 100°C oder höher enthalten. Bei der Probe 41 wurden, ähnlich wie bei Probe 39, auch nach dem Wärmebeständigkeitstest ein großer Wasserkontaktwinkel und eine hohe Wasserabweisung erzielt und die Wasserabweisungsbeständigkeit war ebenfalls hoch. Bei dem Haftfestigkeitstest verschlechterte sich die Wasserabweisung jedoch nach Ausübung der physikalischen Belastung durch das Einsetzen und Entfernen der Anschlüsse. Diese Ergebnisse zeigen, dass, da die Harzkomponente, die mit der Komponente B gemischt wurde, ein Elastomer war, aber im Gegensatz zur Komponente C nicht säuremodifiziert war, die Wirkung der Verbesserung der Haftfähigkeit der wasserabweisenden Schicht nicht ausreichend gezeigt wurde. In der Probe 42 war zwar die aus dem säuremodifizierten Harz bestehende Komponente C enthalten, aber die Menge der Komponente C war kleiner als die Menge, die durch das Massenverhältnis B:C von 95:5 ausgedrückt wird. Da die Menge der Komponente C, die eine Verbesserung der Haftfähigkeit einer wasserabweisenden Schicht bewirkt, zu gering ist, verschlechterte sich die Wasserabweisung bei dem Haftfestigkeitstest nach Ausübung der physikalischen Belastung durch Einsetzen und Entfernen der Anschlüsse.
Basierend auf dem Vergleich der Testergebnisse zwischen den Proben 1 bis 19 und den Proben 31 bis 42, bildet ein wasserabweisendes Mittel, das die speziellen Komponenten A bis C enthält und ein Gehaltsverhältnis der Komponente B und der Komponente C im speziellen Bereich aufweist, eine wasserabweisende Schicht auf einer Oberfläche des Basismaterials, die eine hohe Wasserabweisung aufweist und in Bezug auf Wärmebeständigkeit und Haftfähigkeit ausgezeichnet ist. Darüber hinaus kann die wasserabweisende Schicht die hohe Wärmebeständigkeit auch nach Erwärmung und Ausübung einer physikalischen Belastung beibehalten. Die Proben 1 bis 19 enthielten als säuremodifiziertes Harz (Komponente C) MAH-SBS und MAH-SEBS, bei denen es sich um Elastomere mit niedrigen Glasübergangstemperaturen handelt, sowie MAH-PE und MAH-PS, bei denen es sich um nicht-elastomere Harze mit hohen Glasübergangstemperaturen handelt. Die Probe 10 enthielt MAH-PS in der letztgenannten Gruppe als Komponente C. Die Haftfähigkeit der Probe 10 war nicht so gut wie die Haftfähigkeit der anderen Proben. Daraus lässt sich ableiten, dass es zur Steigerung der Haftfähigkeit der wasserabweisenden Schicht besonders geeignet ist, ein säuremodifiziertes Produkt eines Elastomers oder ein Harz mit niedriger Glasübergangstemperatur wie Polyolefin als säuremodifiziertes Harz (Komponente C) zu verwenden. Außerdem enthielten die Proben 1 bis 19 Siliciumdioxidteilchen unterschiedlicher Teilchengröße (Komponente A). Die Probe 19, die Siliciumdioxidteilchen mit einer Teilchengröße von mehr als 100 nm enthielt, zeigte keine Haftfestigkeit, die so hoch war wie die Haftfestigkeit anderer Proben, die Siliciumdioxidteilchen mit Teilchengrößen von 100 nm oder kleiner enthielten. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass es zur Verbesserung der Stabilität bei der Fixierung der Siliciumdioxidteilchen geeignet ist, Siliciumdioxidteilchen mit einer Teilchengröße von 100 nm oder kleiner als die Siliciumdioxidteilchen als Komponente A zu verwenden.

Claims

Wasserabweisendes Mittel, umfassend: hydrophobierte Siliciumdioxidteilchen als Komponente A; ein Harz mit einer Glasübergangstemperatur von 100°C oder höher als Komponente B; ein säuremodifiziertes Harz als Komponente C; und ein organisches Lösungsmittel als Komponente D, mit einem Massenverhältnis B:C der Komponente B und der Komponente C im Bereich von 95:5 bis 50:50, wobei das wasserabweisende Mittel keine andere Komponente als ein Alkoxysilan enthält, die eine chemische Reaktion erfordert, um sich selbst zu verfestigen oder um eine andere Komponente auf einer Zieloberfläche zu fixieren oder zu verfestigen.
Wasserabweisendes Mittel nach Anspruch 1, wobei die Komponente C ein säuremodifiziertes Elastomer enthält.
Wasserabweisendes Mittel nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Komponente C ein mit Maleinsäure modifiziertes Harz ist.
Wasserabweisendes Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei Siliciumdioxidteilchen, die die Komponente A ausmachen, eine mittlere Teilchengröße von 100 nm oder kleiner aufweisen.
Wasserabweisendes Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Gehalt der Komponente A 0,1 Massen-% oder mehr und 10 Massen-% oder weniger ist.
Wasserabweisendes Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Massenverhältnis A:(B+C) zwischen der Komponente A und einer Summe der Komponente B und der Komponente C im Bereich von 90:10 bis 30:70 liegt.
Wasserabweisendes Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das wasserabweisende Mittel kein Material umfasst, das Fluoratome enthält.
Wasserabweisendes Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das wasserabweisende Mittel kein Alkoxysilan umfasst.
Wasserabweisendes Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das organische Lösungsmittel als Komponente D einen Siedepunkt von 150°C oder niedriger aufweist.
Verwendung des wasserabweisenden Mittels nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Behandlung eines Materials, aufweisend ein Basismaterial (11), wobei das wasserabweisende Mittel auf eine Zieloberfläche (11a) des Basismaterials (11) aufgebracht wird und eine wasserabweisende Schicht (12) aus dem wasserabweisenden Mittel auf der Zieloberfläche (11a) des Basismaterials (11) gebildet wird, wodurch ein wasserabweisend behandeltes Material (1) erhalten wird.
Verwendung nach Anspruch 10, wobei die Komponente D von der wasserabweisenden Schicht (12) verdampft worden ist.
Verwendung nach Anspruch 10 oder 11, wobei das Basismaterial (11) an seiner Zieloberfläche (11 a) ein Harz- oder Metallmaterial umfasst.