JP2007239109A - Impermeable opening member - Google Patents

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Naoto Yanagihara
直人 柳原
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Fujifilm Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an impermeable opening member, permeating a gas molecule such as air, but scarcely permeating water or not permeating water. <P>SOLUTION: In the impermeable opening member, a plurality of through holes are provided in a base material and each opening area of openings in which through holes are formed is ≤5 mm<SP>2</SP>and opening ratio R (%) represented by the formula R=total of opening area (mm<SP>2</SP>)/Area Uof base material (mm<SP>2</SP>)×100 is ≤50% based on area U of the base material. The impermeable opening member exhibits water repellency. The opening ratio R (%) is preferably ≤33%. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、撥水性化合物を利用した非透水性開口部材に関し、特に、空気のような気体分子を透過するが、水は透過しにくい乃至は水を透過しない非透水性開口部材に関する。   The present invention relates to a water-impermeable opening member using a water-repellent compound, and more particularly to a water-impermeable opening member that transmits gas molecules such as air but hardly permeates water or does not transmit water.

撥水性とは、水をはじく性質のことであり、近年、水との接触角が極めて高い撥水性(超撥水性)を示す表面が知られるようになり注目されている。該撥水性は、水滴が基材表面で形成する接触角θ(°)で表すことができ、該接触角θ(°)とは、図1に示すように、水滴が、基材表面と接する2点のうちの一方の点での接線と基材表面とのなす角度をいう。一般に、該接触角が90°を超えるときを撥水性といい、150°を超えるときを超撥水性という。該接触角が大きくなるにつれ、水は水膜から水滴になり、150°を超えると真球になる。   The water repellency is a property of repelling water, and in recent years, a surface exhibiting a water repellency (super water repellency) having a very high contact angle with water has been known and attracts attention. The water repellency can be expressed by a contact angle θ (°) formed by a water droplet on the surface of the substrate, and the contact angle θ (°) indicates that the water droplet is in contact with the substrate surface as shown in FIG. The angle formed between the tangent line at one of the two points and the substrate surface. Generally, when the contact angle exceeds 90 °, it is called water repellency, and when it exceeds 150 °, it is called super water repellency. As the contact angle increases, water becomes water droplets from the water film, and becomes a true sphere when it exceeds 150 °.

従来より、前記撥水性を有する材料を利用した防水材料が各種提案されている。
生活防水が必要とされる分野に関して、例えば、傘の表面を撥水処理して雨粒が付着しにくくする方法が提案されている。しかし、該傘は、雨を防ぐが、同時に風も防ぐので、強風の時に抵抗を受けて持ちづらかったり、該傘の骨が折れてしまったりするといった問題があった。
また、雨の日の自転車走行は安全上好ましくないが、自転車のハンドルに前記傘を装着する部品をつけて、該傘を装着し、走行時の安全性を高めるという検討も行われている。しかし、この場合も、該傘は風の抵抗を受けるため、本質的には該傘に負担をかけ、同じような問題があった。
Conventionally, various waterproof materials using the water repellent material have been proposed.
With regard to the field where life waterproofing is required, for example, a method has been proposed in which the surface of an umbrella is water-repellent to make raindrops less likely to adhere. However, the umbrella prevents rain, but at the same time prevents wind, so there are problems that it is difficult to hold in strong winds and the umbrella is broken.
In addition, although bicycle travel on rainy days is not preferable for safety, studies have been made to attach the umbrella to a bicycle handle and attach the umbrella to improve safety during travel. However, in this case as well, since the umbrella receives wind resistance, the umbrella is essentially burdened and has the same problem.

このような問題を解決するために、通気性と防水性とを同時に満たす材料が研究・開発されてきており、このような通気性防水材料としては、例えば、1μm以上1.5mm以下の開口長を有する多数の孔が2次元的に並列形成した網状体に、撥水処理を施した撥水網状体が提案されている(特許文献1参照)。   In order to solve such problems, materials that satisfy both air permeability and waterproof properties have been researched and developed. Examples of such air-permeable waterproof materials include opening lengths of 1 μm or more and 1.5 mm or less. There has been proposed a water-repellent net-like body in which a water-repellent treatment is applied to a net-like body in which a large number of holes having two-dimensionally are formed in parallel (see Patent Document 1).

しかしながら、これらの技術において、開口部と非開口部との面積比(開口率)を限定した場合の通気性及び透水性については検討されていなかった。   However, in these techniques, the air permeability and water permeability when the area ratio (opening ratio) between the opening and the non-opening is limited have not been studied.

特開2000−290877号公報JP 2000-290877 A

本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、空気のような気体分子を透過するが、水は透過しにくい乃至は水を透過しない非透水性開口部材を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to solve the above-described problems and achieve the following objects. That is, an object of the present invention is to provide a water-impermeable opening member that transmits gas molecules such as air but hardly transmits water or does not transmit water.

前記課題を解決するための手段としては以下の通りである。即ち、
<1> 基材に複数の貫通孔が設けられてなり、
前記貫通孔が形成された開口部の各開口面積が5mm以下であり、
前記基材の面積Uに対して、次式で表される開口率R(%)が、50%以下であり、撥水性を示すことを特徴とする非透水性開口部材である。
前記<1>に記載の非透水性開口部材においては、開口部の各開口面積が5mm以下の貫通孔を有する基材からなり、前記式で表される開口率R(%)が、50%以下であり、撥水性を示すことによって、空気のような気体分子の透過性と、水の難透過性乃至は水の非透過性とを両立させることができる。
<2> 開口率R(%)が、33%以下である前記<1>に記載の非透水性開口部材である。
前記<2>に記載の非透水性開口部材においては、基材の開口率が33%以下であることによって、空気のような気体分子の透過は妨げずに、水の難透過性を更に向上することができる。
<3> 最大面積の開口部に対して、該開口部周辺にある非開口部の面積が1倍以上である前記<1>から<2>のいずれかに記載の非透水性開口部材である。
前記<3>に記載の非透水性開口部材においては、最大面積の開口部に対して、該開口部周辺にある非開口部の面積が1倍以上であることによって、空気のような気体分子の透過は妨げずに、水の難透過性を更に向上することができる。
<4> 開口部が、メッシュ状に形成された前記<1>から<3>のいずれかに記載の非透水性開口部材である。
前記<4>に記載の非透水性開口部材においては、開口部がメッシュ状に形成されることによって、空気のような気体分子の透過は妨げずに、水の難透過性を向上させる部材が、大量生産でき安価に得ることができる。
<5> 基材が、撥水性化合物を含む前記<1>から<3>のいずれかに記載の非透水性開口部材である。
前記<5>に記載の非透水性開口部材においては、基材が撥水性化合物を含むことにより、基材自体に撥水性を付与することができる。
<6> 基材の少なくとも一方の面上に、撥水性化合物を含有する撥水材料で形成された撥水性層を有する前記<1>から<5>のいずれかに記載の非透水性開口部材である。
前記<6>に記載の非透水性開口部材においては、基材の少なくとも一方の面上に、撥水性層を有することにより、基材表面に撥水性を付与することができる。
<7> 撥水材料が、固形分濃度で10質量%以下の酸化チタンを主成分とする光触媒を含む前記<6>に記載の非透水性開口部材である。
前記<7>に記載の非透水性開口部材においては、撥水材料中に酸化チタンを主成分とする光触媒を含有することにより、基材表面に防汚性や汚染物質分解性等の光触媒活性を付与することができる。
<8> 水との接触角が100°以上である<1>から<7>のいずれかに記載の非透水性開口部材である。
前記<8>に記載の非透水性開口部材においては、水との接触角が100°以上であるので、高い撥水性を示すことができる。
Means for solving the above problems are as follows. That is,
<1> A plurality of through holes are provided in the base material,
Each opening area of the opening in which the through hole is formed is 5 mm 2 or less,
An opening ratio R (%) represented by the following formula is 50% or less with respect to the area U of the substrate, and is a water-impermeable opening member characterized by exhibiting water repellency.
In the water-impermeable opening member according to <1>, each opening area of the opening is made of a base material having a through hole of 5 mm 2 or less, and an opening ratio R (%) represented by the above formula is 50 % Or less and exhibiting water repellency, it is possible to achieve both the permeability of gas molecules such as air and the poor permeability of water or the impermeability of water.
<2> The water-impermeable opening member according to <1>, wherein the opening ratio R (%) is 33% or less.
In the water-impermeable opening member according to the above <2>, when the opening ratio of the base material is 33% or less, permeation of gas molecules such as air is not hindered, and the poor permeability of water is further improved. can do.
<3> The water-impermeable opening member according to any one of <1> to <2>, wherein the area of the non-opening portion around the opening is one or more times the opening of the maximum area. .
In the water-impermeable opening member according to <3>, the area of the non-opening around the opening is 1 or more times larger than the opening of the maximum area, so that a gas molecule such as air The permeation of water can be further improved without impeding the permeation of water.
<4> The water-impermeable opening member according to any one of <1> to <3>, wherein the opening is formed in a mesh shape.
In the non-water-permeable opening member according to <4>, the opening is formed in a mesh shape, so that a member that improves poor permeability of water without impeding permeation of gas molecules such as air. Can be mass-produced and inexpensively obtained.
<5> The water-impermeable opening member according to any one of <1> to <3>, wherein the base material includes a water-repellent compound.
In the water-impermeable opening member according to <5>, the base material itself can be provided with water repellency by including the water-repellent compound.
<6> The water-impermeable opening member according to any one of <1> to <5>, further comprising a water-repellent layer formed of a water-repellent material containing a water-repellent compound on at least one surface of the substrate. It is.
In the water-impermeable opening member according to the above <6>, by having a water-repellent layer on at least one surface of the substrate, the surface of the substrate can be imparted with water repellency.
<7> The water-impermeable opening member according to <6>, wherein the water-repellent material includes a photocatalyst mainly composed of titanium oxide having a solid content concentration of 10% by mass or less.
In the water-impermeable opening member according to the above <7>, by containing a photocatalyst mainly composed of titanium oxide in the water repellent material, the photocatalytic activity such as antifouling property and pollutant decomposability on the substrate surface Can be granted.
<8> The water-impermeable opening member according to any one of <1> to <7>, wherein a contact angle with water is 100 ° or more.
In the water impermeable opening member described in <8>, since the contact angle with water is 100 ° or more, high water repellency can be exhibited.

本発明によると、従来における問題を解決することができ、空気のような気体分子を透過するが、水は透過しにくい乃至は水を透過しない非透水性開口部材を提供することができる。   According to the present invention, a conventional problem can be solved, and a water-impermeable opening member that transmits gas molecules such as air but hardly permeates water or does not permeate water can be provided.

(非透水性開口部材)
本発明の非透水性開口部材は、複数の貫通孔が設けられた基材からなり、必要に応じて、(1)基材が、撥水性化合物を含む態様、及び(2)基材の少なくとも一方の面上に、該撥水性化合物を含有する撥水材料で形成された撥水性層を有する態様、の少なくともいずれかの基材からなる態様であることが好ましい。
ここで、前記「非透水性開口部材」とは、空気のような気体分子を透過するが、水は透過しにくい乃至は水を透過しない、貫通孔を有する部材を意味する。
また、ここでいう「水」とは、20℃、1atmで、72〜73.5dyn/cmの表
面張力値を持つものとする。
(Non-permeable opening member)
The non-water-permeable opening member of the present invention is composed of a base material provided with a plurality of through-holes, and if necessary, (1) an aspect in which the base material contains a water-repellent compound, and (2) at least of the base material It is preferable that it is an aspect which consists of a base material of at least any one of the aspect which has the water repellent layer formed with the water repellent material containing this water repellent compound on one surface.
Here, the “non-water-permeable opening member” means a member having a through-hole that transmits gas molecules such as air but does not easily transmit water or does not transmit water.
The “water” here has a surface tension value of 72 to 73.5 dyn / cm at 20 ° C. and 1 atm.

<基材>
前記基材は、複数の貫通孔が設けられてなる。
前記基材は、図2及び図3に示すように、前記貫通孔が形成された開口部と、前記貫通孔が形成されていない非開口部とから構成される。
なお、図2は、前記開口部が正方形状である基材の模式図であり、図3は、該開口部が円形状である基材の模式図である。
<Base material>
The base material is provided with a plurality of through holes.
As shown in FIGS. 2 and 3, the base material includes an opening in which the through hole is formed and a non-opening in which the through hole is not formed.
FIG. 2 is a schematic diagram of a base material in which the opening has a square shape, and FIG. 3 is a schematic diagram of a base material in which the opening has a circular shape.

前記開口部の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、三角形、四角形、五角形などの多角形状や、円形状、楕円形状、星型状、などを挙げることができるが、これらの中でも、該開口部が、円形状、楕円形状、四角形状であるのが好ましい。該開口部は、1種類の形状からなっていてもよく、2種類以上の形状がランダムに配列されたものであってもよい。   There is no restriction | limiting in particular as a shape of the said opening part, According to the objective, it can select suitably, For example, polygonal shapes, such as a triangle, a quadrangle, and a pentagon, circular shape, an ellipse shape, a star shape, etc. are mentioned. Among these, it is preferable that the opening has a circular shape, an elliptical shape, or a quadrangular shape. The opening may be formed of one type of shape, or two or more types of shapes may be randomly arranged.

本発明の基材においては、前記開口部の各開口面積は、5mm以下である必要がある。該開口部の面積が5mmを超えると、水の透過性が高くなり、防水効果が得られないため、好ましくない。
前記基材は、前記開口部が原則同じ形状のみから構成される場合、各開口面積は中心値に対して±20%のバラツキを有していてもよく、更に、±10%のバラツキ範囲に収まることが好ましい。各開口面積は、バラツキ込みで5mm以下であるため、開口面積の最大値が5mmのとき、開口面積が±20%のバラツキを有する場合、開口面積の面積範囲としては、中心値が(5÷1.2)≒4.17mmであるので、該面積範囲は、3.34〜5mmである。同様にして、±10%のバラツキを有する場合、開口面積の面積範囲は、4.55〜5mmである。
本発明の材料の開口部が2種以上の異なる形状から構成される場合も、上記と同じように好ましい面積範囲を定めることができる。
前記開口部の各開口面積としては、用途によって、より好ましい数値範囲が異なる。網戸の場合は、バラツキ込みで2.5〜5mmのように比較的大きな開口部が適しているが、傘又は合羽の場合には0.1〜3.5mmのようにある程度小さい開口部が適している。ミストや霧のような微小水滴を透過させないためには更に小さく0.5mm以下にすることが好ましい。
In the base material of the present invention, each opening area of the opening needs to be 5 mm 2 or less. If the area of the opening exceeds 5 mm 2 , the water permeability increases and a waterproof effect cannot be obtained, which is not preferable.
The base material may have a variation of ± 20% with respect to the center value in the case where the openings are composed of the same shape in principle, and further within a variation range of ± 10%. It is preferable to fit. Since each opening area is 5 mm 2 or less including variations, when the maximum value of the opening area is 5 mm 2 and the opening area has a variation of ± 20%, the central value ( Since 5 ÷ 1.2) ≈4.17 mm 2 , the area range is 3.34 to 5 mm 2 . Similarly, when the variation is ± 10%, the area range of the opening area is 4.55 to 5 mm 2 .
Also when the opening part of the material of this invention is comprised from 2 or more types of different shapes, a preferable area range can be defined like the above.
As each opening area of the said opening part, a more preferable numerical range changes with uses. In the case of a screen door, a relatively large opening such as 2.5 to 5 mm 2 is suitable with variation, but in the case of an umbrella or a wing, an opening that is somewhat small such as 0.1 to 3.5 mm 2 Is suitable. In order not to allow fine water droplets such as mist and mist to pass through, it is preferable to make it smaller and 0.5 mm 2 or less.

また、前記基材の面積Uに対して、次式で表される開口率R(%)が、50%以下であり、33%以下であるのが好ましい。該開口率R(%)が50%を超えると、水の透過性が高くなるため、好ましくない。
Further, the opening ratio R (%) represented by the following formula is 50% or less and preferably 33% or less with respect to the area U of the substrate. If the aperture ratio R (%) exceeds 50%, the water permeability becomes high, which is not preferable.

前記開口部は、少なくとも最大面積を有する開口部に対して、好ましくは、すべての開口部に対して、該開口部周辺にある非開口部(周辺非開口部)の面積が1倍以上であるように形成されていることが好ましく、2倍以上であるように形成されていることがより好ましい。該周辺非開口部の面積が開口部の開口面積に対して1倍未満であると、水の透過性が高くなるため、好ましくない。
前記「周辺非開口部」とは、図4に示すように、前記開口部中の任意のアンカーポイントから、該開口部の外周に対して最短距離rで結んだ線の延長線上の、√2×r以上の位置にある点の連続体である周辺非開口部外周で囲まれた領域のことをいう。即ち、図4において、開口部のアンカーポイントを●印の位置にとった場合、該アンカーポイントから、開口部外周(図中、一重線で示す)に対して最短距離rで結んだ線の延長線上の、√2×rの位置にある点の連続体である周辺非開口部外周(図中、一重の太線で示す)で囲まれた領域(周辺非開口部(a)、ただし、開口部の領域は除く)が、周辺非開口部の最小の領域である。なお、図4では、●印で示される該アンカーポイントと該周辺非開口部外周との距離の全てが√2×rとなっているが、ここでは、代表的な3方向(r、r、r)のみを示す。
前記アンカーポイントは、前記開口部中の任意の点であるので、例えば、該アンカーポイントを◎印の位置にとった場合、周辺非開口部の最小の領域は、図中の二重線で示される周辺非開口部外周で囲まれた領域(周辺非開口部(b)、ただし、開口部の領域は除く)である。
前記周辺非開口部は、上述した最小の領域以上の面積の領域を有していれば、その形状は特に制限はなく、例えば、前記アンカーポイントを◎印の位置にとった場合、図中の点線で示される周辺非開口部外周で囲まれた領域(ただし、開口部の領域は除く)のようなランダムな形状であってもよい。
The opening has an area of a non-opening (peripheral non-opening) around the opening at least one time with respect to the opening having the maximum area. Preferably, it is formed so as to be twice or more. If the area of the peripheral non-opening is less than 1 times the opening area of the opening, the water permeability is increased, which is not preferable.
As shown in FIG. 4, the “peripheral non-opening portion” is a √2 on the extension line of a line connected from an arbitrary anchor point in the opening portion to the outer periphery of the opening portion with the shortest distance r. A region surrounded by the outer periphery of the peripheral non-opening that is a continuum of points at positions of xr or more. That is, in FIG. 4, when the anchor point of the opening is taken at the position of the mark ●, the extension of the line connected from the anchor point to the outer periphery of the opening (indicated by a single line in the figure) at the shortest distance r A region (peripheral non-opening portion (a), but opening portion) surrounded by the outer periphery of the peripheral non-opening portion (indicated by a single thick line in the figure), which is a continuum of points at a position of √2 × r on the line Is the smallest area of the peripheral non-opening. In FIG. 4, the distance between the anchor point indicated by the mark ● and the periphery of the peripheral non-opening portion is √2 × r. Here, representative three directions (r 1 , r 2 , r 3 ) only.
Since the anchor point is an arbitrary point in the opening, for example, when the anchor point is taken at the position of ◎, the minimum area of the peripheral non-opening is indicated by a double line in the figure. A region surrounded by the outer periphery of the peripheral non-opening portion (peripheral non-opening portion (b), except for the region of the opening portion).
As long as the peripheral non-opening has a region having an area equal to or larger than the minimum region described above, the shape thereof is not particularly limited. For example, when the anchor point is located at the position of ◎, A random shape such as a region surrounded by the outer periphery of the peripheral non-opening portion indicated by a dotted line (excluding the region of the opening portion) may be used.

以下に、本発明の非透水性開口部材において、前記基材が複数の開口部に有する場合の、各開口部の形成パターンについて、図面を参照しながら説明する。
図5は、基材上に、同じ面積を有する複数の開口部が、不規則に形成された場合を示す摸式図である。
図5では、6つの開口部1〜6が、それぞれの周辺非開口部の最小領域が、互いに重ならないように、前記基材上に形成されている。該開口部1〜6のそれぞれの周辺非開口部は、前述の通り、各開口部内の任意のアンカーポイントによって決めることができる。また、該開口部1〜6は、それぞれの周辺非開口部の最小領域が、互いに重ならないように形成されていれれば、どのように分布していてもよい。図5においては、該開口部1〜6の面積の総和と、それぞれの周辺非開口部の最小領域の面積の総和との合計が、該基材の面積より小さく、前記式で表される開口率R(%)は、50%以下である。
また、図5においては、前記基材における、前記周辺非開口部以外の非開口部(図中の網掛け部分)に対して、更に、その周辺非開口部が、前記開口部1〜6のそれぞれの周辺非開口部と重ならないように、新たな開口部7を形成することもできる。
Hereinafter, in the non-permeable opening member of the present invention, the formation pattern of each opening when the substrate has a plurality of openings will be described with reference to the drawings.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a case where a plurality of openings having the same area are irregularly formed on a substrate.
In FIG. 5, six openings 1 to 6 are formed on the base material so that the minimum areas of the respective peripheral non-openings do not overlap each other. As described above, the peripheral non-opening of each of the openings 1 to 6 can be determined by an arbitrary anchor point in each opening. Further, the openings 1 to 6 may be distributed in any way as long as the minimum regions of the respective peripheral non-openings are formed so as not to overlap each other. In FIG. 5, the sum of the areas of the openings 1 to 6 and the sum of the areas of the minimum regions of the respective peripheral non-openings is smaller than the area of the base material, and is represented by the above formula. The rate R (%) is 50% or less.
Moreover, in FIG. 5, the non-opening part (shaded part in a figure) other than the said peripheral non-opening part in the said base material further has the peripheral non-opening part of the said opening parts 1-6. A new opening 7 can be formed so as not to overlap each peripheral non-opening.

図6は、基材上に、同じ面積を有する複数の開口部が規則的に形成された場合を示す摸式図である。
図6では、6つの開口部1〜6が、それぞれの周辺非開口部の最小領域が、互いに重ならないように、前記基材上に形成されている。
図6においては、前記開口部1〜6の面積の総和と、それぞれの周辺非開口部の最小領域の面積の総和との合計が、前記基材の面積と等しく、前記式で表される開口率R(%)は、50%である。
また、図6においては、その規則的なパターンを保ちつつ、各開口部の面積が小さくすれば、前記開口率R(%)は、必然的に50%未満になる。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a case where a plurality of openings having the same area are regularly formed on a substrate.
In FIG. 6, six openings 1 to 6 are formed on the base material such that the minimum areas of the respective peripheral non-openings do not overlap each other.
In FIG. 6, the sum of the areas of the openings 1 to 6 and the sum of the areas of the minimum regions of the respective peripheral non-openings is equal to the area of the base material, and is represented by the above formula. The rate R (%) is 50%.
In FIG. 6, if the area of each opening is reduced while maintaining the regular pattern, the aperture ratio R (%) is necessarily less than 50%.

本発明の非透水性開口部材においては、前記基材上の複数の開口部は、図6に示すように、規則的に形成されていることが好ましく、具体的には、メッシュ状に形成されていることが好ましい。該メッシュ形状のように、開口部が、ほぼ同じ大きさの四角形状であって、かつ、規則的なパターンで形成されている場合は、前記式で表される開口率Rは、該開口部の開口径と、隣合う開口部間の距離(線径)から算出することができる(開口率R=(開口径)/(開口径+線径))。 In the water-impermeable opening member of the present invention, the plurality of openings on the substrate are preferably formed regularly as shown in FIG. 6, and specifically, formed in a mesh shape. It is preferable. In the case where the openings are quadrangular shapes having substantially the same size as in the mesh shape and are formed in a regular pattern, the opening ratio R represented by the above formula is the opening portion R. And the distance (wire diameter) between adjacent openings (opening ratio R = (opening diameter) 2 / (opening diameter + wire diameter) 2 ).

前記基材の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、平面状、球面状(例えば、陶器等)、円筒状(例えば、電線等)などを挙げることができる。   There is no restriction | limiting in particular as a shape of the said base material, Although it can select suitably according to the objective, For example, plane shape, spherical shape (for example, earthenware etc.), cylindrical shape (for example, electric wire etc.), etc. are mentioned. be able to.

前記基材の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、酸性紙、中性紙、コート紙、プラスチックフイルムラミネート紙、合成紙、プラスチックフイルム(例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等)、ガラス基材、金属基材(例えば、アルミニウム等)、木製基材、セラミック基材(例えば、シリコンウエハー等)、ナイロン製繊維、凡用のポリマー樹脂、などを挙げることができる。   The material for the substrate is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, acidic paper, neutral paper, coated paper, plastic film laminated paper, synthetic paper, plastic film (for example, Polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate), glass substrates, metal substrates (for example, aluminum), wooden substrates, ceramic substrates (for example, silicon wafers), nylon fibers, general polymer resins, etc. Can be mentioned.

前記基材の材料は、適宜合成したものであってもよいし、市販品を使用してもよい。
前記基材の材料の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、0.01〜50mmが好ましく、0.1〜20mmがより好ましい。該厚みが0.01mm未満であると、基材の堅牢性が不足するために直ぐに機能低下を起こす恐れがあり、50mmを超えると、成形しにくく、実用的ではない。
The base material may be appropriately synthesized or a commercially available product may be used.
There is no restriction | limiting in particular as thickness of the material of the said base material, Although it can select suitably according to the objective, For example, 0.01-50 mm is preferable and 0.1-20 mm is more preferable. When the thickness is less than 0.01 mm, the base material is insufficient in fastness, so that the function may be deteriorated immediately. When the thickness exceeds 50 mm, it is difficult to mold and it is not practical.

本発明の基材は、前記材料中に、後述する撥水性化合物を含んでいてもよいし、前記材料の少なくとも一方の面上に、該撥水性化合物を含有する撥水材料で形成された撥水性層を有していてもよい。前記撥水性化合物を含む材料としては、例えば、テフロン(登録商標)樹脂などを挙げることができる。   The base material of the present invention may contain a water repellent compound described later in the material, or formed on a water repellent material containing the water repellent compound on at least one surface of the material. You may have an aqueous layer. Examples of the material containing the water repellent compound include Teflon (registered trademark) resin.

−撥水性化合物−
前記撥水性化合物としては、撥水性を有すれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、フッ素含有化合物、シリコーン化合物、などを好適に挙げることができる。
-Water repellent compound-
The water repellent compound is not particularly limited as long as it has water repellency, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, a fluorine-containing compound, a silicone compound, and the like can be preferably exemplified.

−−フッ素含有化合物−−
前記フッ素含有化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、フッ素モノマー、該フッ素モノマーの重合体、該フッ素モノマーとその他のモノマーとの共重合体、又はこれらの混合物、などを挙げることができる。
前記フッ素モノマーとしては、該フッ素原子が一分子中に2個以上含まれるモノマーであり、一般的にパーフルオロ化合物と呼ばれるものが特に好ましい。
--Fluorine-containing compound--
The fluorine-containing compound is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, a fluorine monomer, a polymer of the fluorine monomer, a copolymer of the fluorine monomer and another monomer, or A mixture thereof can be used.
The fluorine monomer is a monomer in which two or more fluorine atoms are contained in one molecule, and what is generally called a perfluoro compound is particularly preferable.

前記フッ素モノマーの中でも、特に、下記構造式(1)、(2)、(3)、(4)及び(5)で表される化合物から選択される少なくとも1種が好ましい。   Among the fluorine monomers, at least one selected from compounds represented by the following structural formulas (1), (2), (3), (4) and (5) is particularly preferable.

CH=CRCOORRf ・・・構造式(1)
ただし、前記構造式(1)中、Rは、水素原子、又はメチル基を表す。
は、−C2p−、−C(C2p+1)H−、−CHC(C2p+1)H−、又は−CHCHO−を表す。
Rfは、−C2n+1、−(CFH、−C2n+1−CF、−(CFOC2n2i+1、−(CFOC2m2iH、−N(C2p+1)COC2n+1、又は−N(C2p+1)SO2n+1を表す。ただし、該Rf中、pは1〜10、nは1〜16、mは0〜10、iは0〜16の整数をそれぞれ表す。
CH 2 = CR 1 COOR 2 Rf ··· structural formula (1)
However, in the structural formula (1), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R 2 is, -C p H 2p -, - C (C p H 2p + 1) H -, - CH 2 C (C p H 2p + 1) H-, or an -CH 2 CH 2 O-.
Rf is, -C n F 2n + 1, - (CF 2) n H, -C n F 2n + 1 -CF 3, - (CF 2) p OC n H 2n C i F 2i + 1, - (CF 2) p OC m H 2m C i F 2i H, represents a -N (C p H 2p + 1 ) COC n F 2n + 1, or -N (C p H 2p + 1 ) SO 2 C n F 2n + 1. However, in Rf, p represents 1 to 10, n represents 1 to 16, m represents 0 to 10, and i represents an integer of 0 to 16, respectively.

CF=CFORg ・・・構造式(2)
ただし、前記構造式(2)中、Rgは、炭素数1〜20のフルオロアルキル基を表す。
CF 2 = CFORg ... Structural formula (2)
However, in said structural formula (2), Rg represents a C1-C20 fluoroalkyl group.

CH=CHRg ・・・構造式(3)
ただし、前記構造式(3)中、Rgは、炭素数1〜20のフルオロアルキル基を表す。
CH 2 = CHRg ... Structural formula (3)
However, in said structural formula (3), Rg represents a C1-C20 fluoroalkyl group.

CH=CRCOOROCOCR=CH ・・・構造式(4)
ただし、前記構造式(4)中、R及びRは、水素原子、又はメチル基を表す。
及びRは、−C2q−、−C(C2q+1)H−、−CHC(C2q+1)H−、又は−CHCHO−を表す。
は−C2tを表す。ただし、該R中、qは1〜10、tは1〜16の整数をそれぞれ表す。
CH 2 = CR 3 COOR 5 R j R 6 OCOCR 4 = CH 2 ··· structural formula (4)
In the Structural Formula (4), R 3 and R 4 represents a hydrogen atom, or a methyl group.
R 5 and R 6, -C q H 2q -, - C (C q H 2q + 1) H -, - CH 2 C (C q H 2q + 1) H-, or an -CH 2 CH 2 O-.
R j represents -C t F 2t . However, in said R j, q is 1 to 10, t represents 1 to 16 integer, respectively.

CH=CHRCOOCH(CH)CHOCOCR=CH ・・・構造式(5)
ただし、前記構造式(5)中、R及びRは、水素原子、又はメチル基を表す。
は−C2y+1を表す。ただし、該R中、yは1〜16の整数を表す。
CH 2 = CHR 7 COOCH 2 ( CH 2 R k) CHOCOCR 8 = CH 2 ··· structural formula (5)
In the Structural Formula (5), R 7 and R 8 represents a hydrogen atom, or a methyl group.
R k represents —C y F 2y + 1 . However, in said R k, y is an integer of 1 to 16.

前記構造式(1)で表される化合物としては、具体的には、CF(CFCHCHOCOCH=CH、CFCHOCOCH=CH、CF(CFCHCHOCOC(CH)=CH、C15CON(C)CHOCOC(CH)=CH、CF(CFSON(CH)CHCHOCOCH=CH、CF(CFSON(C)CHCHOCOCH=CH、CSON(C)CHCHOCOC(CH)=CH、(CFCF(CF(CHOCOCH=CH、(CFCF(CF10(CHOCOC(CH)=CH、CF(CFCH(CH)OCOC(CH)=CH、CFCHOCHCHOCOCH=CH、C(CHCHO)CHOCOCH=CH、(CFCFO(CHOCOCH=CH、CF(CFOCHCHOCOC(CH)=CH、CCON(C)CHOCOCH=CH、CF(CFCON(CH)CH(CH)、CHOCOCH=CH、H(CFC(C)OCOC(CH)=CH、H(CFCHOCOCH=CH、H(CFCHOCOCH=CH、H(CF)CHOCOC(CH)=CH、CF(CFSON(CH)CHCHOCOC(CH)=CH、CF(CFSON(CH)(CH10OCOCH=CH、CSON(C)CHCHOCOC(CH)=CH、CF(CFSON(CH)(CHOCOCH=CH、CSON(C)C(C)HCHOCOCH=CH、などを挙げることができる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Specifically, as the compound represented by the structural formula (1), CF 3 (CF 2 ) 5 CH 2 CH 2 OCOCH═CH 2 , CF 3 CH 2 OCOCH═CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 4 CH 2 CH 2 OCOC (CH 3 ) = CH 2 , C 7 F 15 CON (C 2 H 5 ) CH 2 OCOC (CH 3 ) ═CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 7 SO 2 N (CH 2 ) CH 2 CH 2 OCOCH═CH 2 , CF 2 (CF 2 ) 7 SO 2 N (C 3 H 7 ) CH 2 CH 2 OCOCH═CH 2 , C 2 F 5 SO 2 N (C 3 H 7 ) CH 2 CH 2 OCOC (CH 3 ) = CH 2 , (CF 3 ) 2 CF (CF 2 ) 6 (CH 2 ) 3 OCOCH═CH 2 , (CF 3 ) 2 CF (CF 2 ) 10 (CH 2 ) 3 OCOC (CH 3) CH 2, CF 3 (CF 2 ) 4 CH (CH 3) OCOC (CH 3) = CH 2, CF 3 CH 2 OCH 2 CH 2 OCOCH = CH 2, C 2 F 5 (CH 2 CH 2 O) 2 CH 2 OCOCH═CH 2 , (CF 3 ) 2 CFO (CH 2 ) 5 OCOCH═CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 4 OCH 2 CH 2 OCOC (CH 3 ) ═CH 2 , C 2 F 5 CON (C 2 H 5 ) CH 2 OCOCH═CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 2 CON (CH 3 ) CH (CH 3 ), CH 2 OCOCH═CH 2 , H (CF 2 ) 6 C (C 2 H 5 ) OCOC ( CH 3) = CH 2, H (CF 2) 8 CH 2 OCOCH = CH 2, H (CF 2) 4 CH 2 OCOCH = CH 2, H (CF 2) CH 2 OCOC (CH 3) = CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 7 SO 2 N (CH 3 ) CH 2 CH 2 OCOC (CH 3 ) ═CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 7 SO 2 N (CH 3 ) (CH 2 ) 10 OCOCH = CH 2, C 2 F 5 SO 2 N (C 2 H 5) CH 2 CH 2 OCOC (CH 3) = CH 2, CF 3 (CF 2) 7 SO 2 N (CH 3) (CH 2) 4 OCOCH = CH 2, C 2 F 5 SO 2 N (C 2 H 5) C (C 2 H 5) HCH 2 OCOCH = CH 2, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

前記構造式(2)又は(3)で表される化合物、すなわち、フルオロアルキル化オレフィンとしては、具体的には、CCH=CH、CCH=CH、C1021CH=CH、COCF=CF、C15OCF=CF、C17OCF=CF、などを挙げることができる。 Specific examples of the compound represented by the structural formula (2) or (3), ie, the fluoroalkylated olefin, include C 3 F 7 CH═CH 2 , C 4 F 9 CH═CH 2 , and C 10. F 21 CH═CH 2 , C 3 F 7 OCF═CF 2 , C 7 F 15 OCF═CF 2 , C 8 F 17 OCF═CF 2 , and the like can be given.

前記構造式(4)又は(5)で表される化合物としては、具体的には、CH=CHCOOCH(CFCHOCOCH=CH、CH=CHCOOCHCH(CH17)OCOCH=CH、などを挙げることができる。 Examples of the compound represented by the structural formula (4) or (5), specifically, CH 2 = CHCOOCH 2 (CF 2) 3 CH 2 OCOCH = CH 2, CH 2 = CHCOOCH 2 CH (CH 2 C 8 F 17 ) OCOCH═CH 2 , and the like.

前記フッ素含有化合物としては、市販品を使用してもよく、該市販品としては、例えば、旭硝子社製のアサヒガード(パーフルオロアルキルエチルアクリレート)、ダイキン工業社製のユニダイン(パーフルオロアルキルアクリレート/n−アルキルアクリレート共重合体)、などを挙げることができる。   As the fluorine-containing compound, a commercially available product may be used. Examples of the commercially available product include Asahi Guard (perfluoroalkyl ethyl acrylate) manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. and Unidyne (perfluoroalkyl acrylate / n-alkyl acrylate copolymer).

前記その他のモノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ビニルモノマーが好ましい。該ビニルモノマーとしては、例えば、硬化速度等の点から、液状又は固形状のアクリル酸エステルモノマー及びメタクリル酸エステルモノマーの少なくともいずれか(以下、これらを「(メタ)アクリレート」と称することがある)が好適である。
前記ビニルモノマーとしては、具体的には、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニロキシエチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、各種のエポキシ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、などを挙げることができる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
更に、上記ビニルモノマーに加えて、スチレン、α−メチルスチレン、ジビニルベンゼンN−ビニルピロリドン、2−ビニルピリジン、炭素数が6以上のオレフィン系炭化水素、などを混合してもよい。
There is no restriction | limiting in particular as said other monomer, Although it can select suitably according to the objective, A vinyl monomer is preferable. The vinyl monomer is, for example, at least one of a liquid or solid acrylate monomer and a methacrylic acid ester monomer from the viewpoint of curing speed (hereinafter, these may be referred to as “(meth) acrylate”). Is preferred.
Specific examples of the vinyl monomer include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, and 2-hydroxyethyl (meth). Acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, dicyclopentenyloxyethyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, glycidyl (Meth) acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypro Glycols di (meth) acrylate, various types of epoxy (meth) acrylate, urethane (meth) acrylate, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
Furthermore, in addition to the vinyl monomer, styrene, α-methylstyrene, divinylbenzene N-vinylpyrrolidone, 2-vinylpyridine, olefinic hydrocarbon having 6 or more carbon atoms, and the like may be mixed.

−−シリコーン化合物−−
前記シリコーン化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シリコーンオイル、シリコーン樹脂、などを挙げることができる。
前記シリコーン化合物としては、具体的には、信越化学工業株式会社製のKP801M、X−24−9146、KP18C等の表面処理剤、X−22シリーズ(シリコーングラフトアクリル樹脂)、KPSシリーズ、KFシリーズ(例えば、シリコーンオイルKF96等);JSR社製のシリコーンアクリルエマルジョン;ジーイー東芝シリコーン社製のTSFシリーズ、TSWシリーズ、トスバリア、XS66−B0705;東レ・ダウコーニング・シリコーン社製のオイルSHシリーズ(例えば、SH−200等)、SFシリーズ;日華化学社製のドライポン600、などを挙げることができる。
--Silicone compound--
There is no restriction | limiting in particular as said silicone compound, According to the objective, it can select suitably, For example, a silicone oil, a silicone resin, etc. can be mentioned.
Specific examples of the silicone compound include surface treatment agents such as KP801M, X-24-9146, and KP18C manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., X-22 series (silicone graft acrylic resin), KPS series, KF series ( For example, silicone oil KF96); silicone acrylic emulsion manufactured by JSR; TSF series, TSW series, Tosbara, XS66-B0705 manufactured by GE Toshiba Silicone; oil SH series manufactured by Toray Dow Corning Silicone (for example, SH) -200 etc.), SF series; dry pon 600 manufactured by Nikka Chemical Co., Ltd., and the like.

前記フッ素含有化合物及び前記シリコーン化合物の複合材料としては、例えば、NTT−AT製のHIRECシリーズなどを挙げることができる。
前記撥水性化合物のその他の例としては、例えば、アルキルケテンダイマー(辻井ら、応用物理,64,788(1995))のような結晶化時に自己組織的に凸凹構造を形成し超撥水性を発現するものなどを挙げることができる。
Examples of the composite material of the fluorine-containing compound and the silicone compound include HIREC series manufactured by NTT-AT.
As another example of the water-repellent compound, for example, an uneven structure is formed in a self-organized manner during crystallization, such as an alkyl ketene dimer (Sakurai et al., Applied Physics, 64, 788 (1995)) to express super water repellency. And the like.

前記撥水性化合物の撥水性は蒸留水の接触角により評価することができる。該接触角の測定方法としては種々知られているが、本発明の目的からは静止系の測定方法が好ましく、水滴形状を観察し、Laplace−Young近似により角度を算出する方法が好ましい。具体的には、前記撥水性化合物が塗設されたガラス基材の塗設面に対する蒸留水の接触角を測定する方法が好ましい。本発明で用いる撥水性化合物の接触角としては、120°以上であるのが好ましく、135°以上であるのがより好ましい。
また、本発明の非透水性開口部材と蒸留水との接触角は、水滴の大きさと開口部面積が適合しない、つまり、水滴径が開口径よりも数倍以上大きいために原則として測定が不可能であるが、複数の開口部を有する部分に対する接触角を便宜的に測定することができる。このような接触角としては、100°以上であるのが好ましく、120°以上であるのがより好ましい。
The water repellency of the water repellent compound can be evaluated by the contact angle of distilled water. Various methods for measuring the contact angle are known, but for the purpose of the present invention, a stationary measurement method is preferable, and a method of observing the shape of a water droplet and calculating an angle by Laplace-Young approximation is preferable. Specifically, a method of measuring the contact angle of distilled water with respect to the coated surface of the glass substrate on which the water repellent compound is coated is preferable. The contact angle of the water repellent compound used in the present invention is preferably 120 ° or more, and more preferably 135 ° or more.
In addition, the contact angle between the water-impermeable opening member of the present invention and distilled water is not measured in principle because the size of the water droplet and the area of the opening do not match, that is, the water droplet diameter is several times larger than the opening diameter. Although it is possible, the contact angle with respect to the part which has a several opening part can be measured for convenience. Such a contact angle is preferably 100 ° or more, and more preferably 120 ° or more.

<撥水性層>
前記撥水性層は、撥水材料から形成されてなる。該撥水材料は、少なくとも撥水性化合物を含んでなり、好ましくは光触媒を含んでなり、バインダー樹脂、更に必要に応じてその他の成分を含んでなる。
前記撥水性化合物としては、上述した撥水性化合物と同じものを用いることができる。
前記バインダー樹脂としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリビニルアルコール樹脂、ゼラチン、塩化ビニル/酢酸ビニル共重合体;塩化ビニル;酢酸ビニルとビニルアルコール、マレイン酸及びアクリル酸の少なくともいずれかとの共重合体;塩化ビニル/塩化ビニリデン共重合体;塩化ビニル/アクリロニロリル共重合体;エチレン/酢酸ビニル共重合体;ニトロセルロース樹脂等のセルロース誘導体;ポリアクリル樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ノボラック樹脂、可溶性ナイロン、ポリスチレン樹脂、メラミン樹脂、フォルマリン樹脂、などを挙げることができる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
なお、上記バインダー樹脂は、ヘミアセタール系やイソシアネート系の公知の架橋剤を添加し、硬化処理して用いてもよい。
<Water repellent layer>
The water repellent layer is formed from a water repellent material. The water repellent material includes at least a water repellent compound, preferably includes a photocatalyst, and further includes a binder resin and, if necessary, other components.
As the water repellent compound, the same water repellent compound as described above can be used.
The binder resin is not particularly limited and may be appropriately selected from known ones according to the purpose. For example, polyvinyl alcohol resin, gelatin, vinyl chloride / vinyl acetate copolymer; vinyl chloride; Copolymers with at least one of vinyl alcohol, maleic acid and acrylic acid; vinyl chloride / vinylidene chloride copolymer; vinyl chloride / acrylonylyl copolymer; ethylene / vinyl acetate copolymer; cellulose derivatives such as nitrocellulose resin; Polyacrylic resin, polyvinyl acetal resin, polyvinyl butyral resin, epoxy resin, phenoxy resin, polyurethane resin, polycarbonate resin, novolac resin, soluble nylon, polystyrene resin, melamine resin, formalin resin, etc. These may be used alone or in combination of two or more.
The binder resin may be used after adding a known hemiacetal-based or isocyanate-based crosslinking agent and performing a curing treatment.

−光触媒−
本発明に用いる光触媒としては、既存品や市販品の全てを用いることができ、粉体もしくはゾル状態が好ましい。該粉体の場合、造粒体、活性炭/無機繊維への吸着物、分散状態の塗液などの形態で用いることが好ましい。一方、該ゾル状態の場合は塗液形態で用いることが好ましい。
-Photocatalyst-
As the photocatalyst used in the present invention, all existing products and commercially available products can be used, and a powder or sol state is preferable. In the case of the powder, it is preferably used in the form of a granulated body, an adsorbed product on activated carbon / inorganic fibers, a coating liquid in a dispersed state, and the like. On the other hand, in the sol state, it is preferably used in the form of a coating liquid.

前記光触媒の主成分としては、酸化チタン(TiO)が好ましい。ここで、該「主成分」とは、該光触媒の全固形分に対して50質量%以上を含有する成分のことを意味する。
前記酸化チタンの粉体の結晶形としては、アナタースかルチルが好ましい。この結晶形は単独でも混合物であってもよい。
前記酸化チタン粉体の具体例としては、石原産業株式会社製ST−01などのSTシリーズ;エコデバイス製のブルーアクティブPW−25;堺化学製のSSPシリーズ、STRシリーズ、CSシリーズ;チタン工業製のクロノス(KAシリーズ、KRシリーズ);ミレニアム ケミカルズ製のTiONA;デグッサ製のP−25触媒、などを挙げることができる。
前記光触媒は、前記酸化チタンを含む複数成分の混合物であってもよく、具体的には、日本触媒製のSX−Tシリーズ(SXタイプはチタンとシリカの二元系複合酸化物の意味)などを挙げることができる。
As a main component of the photocatalyst, titanium oxide (TiO 2 ) is preferable. Here, the “main component” means a component containing 50% by mass or more based on the total solid content of the photocatalyst.
The crystal form of the titanium oxide powder is preferably anatase or rutile. This crystal form may be a single form or a mixture.
Specific examples of the titanium oxide powder include ST series such as ST-01 manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd .; Blue Active PW-25 manufactured by Ecodevice; SSP Series, STR Series, CS Series manufactured by Sakai Chemical; Chronos (KA series, KR series); TiONA manufactured by Millennium Chemicals; P-25 catalyst manufactured by Degussa, and the like.
The photocatalyst may be a mixture of a plurality of components including the titanium oxide. Specifically, the SX-T series (SX type means a binary composite oxide of titanium and silica) manufactured by Nippon Shokubai, etc. Can be mentioned.

前記光触媒の撥水材料における含有量としては、固形分濃度で10質量%以下が好ましく、0.1〜5質量%が好ましい。該含有量が10質量%を超えると、光触媒 活性は増加するが、撥水材料の耐久性は低下してしまうために、水に対する接触角が短時間で低下することがある。   As content in the water repellent material of the said photocatalyst, 10 mass% or less is preferable at solid content concentration, and 0.1-5 mass% is preferable. If the content exceeds 10% by mass, the photocatalytic activity increases, but the durability of the water-repellent material decreases, so the contact angle with water may decrease in a short time.

−撥水性層の形成方法−
前記撥水性層は、前記撥水材料を前記基材上に塗布、乾燥することにより、塗設することができる。該撥水材料の塗設方法としては、特に制限はなく、適宜選択することができるが、例えば、コーティング法、スプレー法、浸漬固着処理法、などを挙げることができる。これらは、1種単独で用いてもよいし、基材の形状、材質などにより、2種以上を組み合わせてもよい。
前記撥水性層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、0.1〜100μmが好ましく、0.5〜50μmがより好ましい。該厚みが0.1μm未満であると、撥水層の堅牢性が不足するため直ぐに機能低下を起こす恐れがあり、100μmを超えると、製膜しにくく、実用的ではない。
-Method for forming water repellent layer-
The water repellent layer can be applied by applying and drying the water repellent material on the substrate. There is no restriction | limiting in particular as a coating method of this water repellent material, Although it can select suitably, For example, the coating method, the spray method, the immersion fixation processing method, etc. can be mentioned. These may be used individually by 1 type, and may combine 2 or more types by the shape, material, etc. of a base material.
There is no restriction | limiting in particular as thickness of the said water repellent layer, Although it can select suitably according to the objective, For example, 0.1-100 micrometers is preferable and 0.5-50 micrometers is more preferable. If the thickness is less than 0.1 μm, the fastness of the water-repellent layer is insufficient, so that the function may be deteriorated immediately. If the thickness exceeds 100 μm, film formation is difficult and impractical.

本発明の非透水性開口部材は、通気性と防水性とをともに兼ね備えているので、例えば、携帯電話やデジタルカメラ等のモバイル機器の防水袋、合羽、傘、靴、鞄、手袋、スポーツ用品、網戸、パッケージ部材、農業用シートなどに幅広く適用することができる。   Since the water-impermeable opening member of the present invention has both air permeability and waterproofness, for example, waterproof bags, goggles, umbrellas, shoes, bags, gloves, sports equipment for mobile devices such as mobile phones and digital cameras. It can be widely applied to screen doors, package members, agricultural sheets and the like.

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではない。   Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following examples.

(実施例1)
−非透水性開口部材の作製−
表2に記載のナイロン製ろ過用布No.1(商品名:N−110、野口ふるい布製、110メッシュ、開口率:49%)に、超撥水スプレーであるHIREC1100(NTTアドバンステクノロジ株式会社製)をスプレーコートし、該ろ過用布表面に超撥水膜を形成し、非透水性開口部材を作製した。該スプレーコートは、濾過用布前面に対して、スプレーによる吹き付けと続く室温乾燥処理30分を1セットとして、計3セット行った。なお、この非透水性開口部材を電子顕微鏡で観察し、最大口径を有する開口部分の面積とその周辺部における非開口部の面積を求めたところ、1倍以上であることが確認できた。
得られた実施例1の非透水性開口部材を用いて、水の透過性、及び水よりも表面張力の低い水溶液の透過性を下記の方法で評価した。結果を表3に示す。
Example 1
-Production of water-impermeable opening member-
Nylon filtration cloth No. 1 shown in Table 2. 1 (trade name: N-110, Noguchi Sieve cloth, 110 mesh, aperture ratio: 49%) was spray coated with HIREC1100 (manufactured by NTT Advanced Technology Co., Ltd.), a super water-repellent spray, on the surface of the filtration cloth A super water-repellent film was formed to produce a water-impermeable opening member. The spray coating was performed on the front surface of the filter cloth for a total of 3 sets, with one set of spraying and subsequent room temperature drying treatment for 30 minutes. In addition, when this water-impermeable opening member was observed with the electron microscope and the area of the opening part which has the largest aperture and the area of the non-opening part in the peripheral part were calculated | required, it has confirmed that it was 1 time or more.
Using the obtained non-permeable opening member of Example 1, the permeability of water and the permeability of an aqueous solution having a lower surface tension than water were evaluated by the following methods. The results are shown in Table 3.

<透過性の評価>
(1)水の透過性
得られた非透水性開口部材を1辺10cmの正方形状に切り取り試験片とし、水の透過性を評価した。図7のように、100mLのコップに蒸留水を20mL入れ、コップの口を各試験片で覆い、コップの天地を返したときに、試験開始直後、試験開始3日後、及び試験開始10日後に該試験片を透過して下に落ちた蒸留水の量から透過性を評価した。評価基準は表1に示す通りである。結果を表3に示す。
<Evaluation of permeability>
(1) Water permeability The obtained water-impermeable opening member was cut into a square shape having a side of 10 cm and used as a test piece, and the water permeability was evaluated. As shown in FIG. 7, when 20 mL of distilled water was put into a 100 mL cup, the mouth of the cup was covered with each test piece, and the top of the cup was returned, immediately after the start of the test, 3 days after the start of the test, and 10 days after the start of the test Permeability was evaluated from the amount of distilled water that permeated the test piece and dropped below. Evaluation criteria are as shown in Table 1. The results are shown in Table 3.

(2)水よりも表面張力の低い水溶液の透過性
(1)水の透過性の評価において、水を、水よりも表面張力の低い水溶液であるドデシル硫酸ナトリウム(SDS)の0.1質量%水溶液に代えた以外は水の透過性の評価と同様にして水よりも表面張力の低い水溶液の透過性を評価した。結果を表3に示す。
(2) Permeability of aqueous solution having lower surface tension than water (1) In the evaluation of water permeability, 0.1% by mass of sodium dodecyl sulfate (SDS), which is an aqueous solution having a lower surface tension than water, is used. The permeability of an aqueous solution having a surface tension lower than that of water was evaluated in the same manner as the evaluation of water permeability except that the aqueous solution was used. The results are shown in Table 3.

(実施例2)
実施例1において、ナイロン製ろ過用布No.1を、表2に記載のナイロン製ろ過用布No.2(商品名:N−150、野口ふるい布製、150メッシュ、開口率:41%)に代えた以外は、実施例1と同様にして、実施例2の非透水性開口部材を作製し、水の透過性、及び水よりも表面張力の低い水溶液の透過性を評価した。結果を表3に示す。
(Example 2)
In Example 1, nylon filter cloth No. 1 is a nylon filtration cloth No. 1 described in Table 2. 2 (product name: N-150, made by Noguchi sieve cloth, 150 mesh, aperture ratio: 41%) The permeability of an aqueous solution having a surface tension lower than that of water was evaluated. The results are shown in Table 3.

(実施例3)
実施例1において、ナイロン製ろ過用布No.1を、表2に記載のナイロン製ろ過用布No.3(商品名:N−250、野口ふるい布製、250メッシュ、開口率:33%)に代えた以外は、実施例1と同様にして、実施例3の非透水性開口部材を作製し、水の透過性、及び水よりも表面張力の低い水溶液の透過性を評価した。結果を表3に示す。
(Example 3)
In Example 1, nylon filter cloth No. 1 is a nylon filtration cloth No. 1 described in Table 2. 3 (product name: N-250, made by Noguchi sieve cloth, 250 mesh, aperture ratio: 33%) was used in the same manner as in Example 1 except that the water-impermeable opening member of Example 3 was prepared. The permeability of an aqueous solution having a surface tension lower than that of water was evaluated. The results are shown in Table 3.

(実施例4)
実施例1において、ナイロン製ろ過用布No.1を、表2に記載のナイロン製ろ過用布No.4(商品名:N−420、野口ふるい布製、420メッシュ、開口率:31%)に代えた以外は、実施例1と同様にして、実施例4の非透水性開口部材を作製し、水の透過性、及び水よりも表面張力の低い水溶液の透過性を評価した。結果を表3に示す。
Example 4
In Example 1, nylon filter cloth No. 1 is a nylon filtration cloth No. 1 described in Table 2. 4 (product name: N-420, made by Noguchi sieve cloth, 420 mesh, opening ratio: 31%), except that the water-impermeable opening member of Example 4 was prepared in the same manner as in Example 1 to obtain water. The permeability of an aqueous solution having a surface tension lower than that of water was evaluated. The results are shown in Table 3.

(実施例5〜8)
実施例1〜4において、超撥水スプレーをHIREC1100から、HIREC1550(NTTアドバンステクノロジ株式会社製)に代えた以外は、実施例1〜4と同様にして、実施例5〜8の非透水性開口部材を作製し、水の透過性、及び水よりも表面張力の低い水溶液の透過性を評価した。結果を表3に示す。
なお、実施例7及び8においては、得られた非透水性開口部材上に水3μLを滴下して、該非透水性開口部材の水に対する接触角を接触角測定機(英弘精機株式会社製、OCA20)で測定したところ、それぞれ138°及び148°であった。また、水よりも表面張力の低い水溶液として、0.1質量%SDS水溶液を用い、同様に3μL滴下して、水よりも表面張力の低い水溶液に対する接触角を測定したところ、それぞれ130°及び135°であった。
また、HIREC1550をガラス基材上に塗布し、水の接触角を測定したところ、155°であった。
また、実施例8の非透水性開口部材上の水滴形状の観察写真を図8に示す。
(Examples 5 to 8)
In Examples 1-4, the water-impermeable openings of Examples 5-8 were the same as in Examples 1-4 except that the super water-repellent spray was changed from HIREC 1100 to HIREC 1550 (manufactured by NTT Advanced Technology Corporation). Members were prepared, and the water permeability and the permeability of an aqueous solution having a lower surface tension than water were evaluated. The results are shown in Table 3.
In Examples 7 and 8, 3 μL of water was dropped onto the obtained water-impermeable opening member, and the contact angle of the water-impermeable opening member with respect to water was determined by a contact angle measuring device (OCA20 manufactured by Eihiro Seiki Co., Ltd.). ) And 138 ° and 148 °, respectively. Further, as an aqueous solution having a surface tension lower than that of water, a 0.1% by mass SDS aqueous solution was similarly dropped by 3 μL, and the contact angles with respect to the aqueous solution having a surface tension lower than that of water were measured. °.
Moreover, when HIREC1550 was apply | coated on the glass base material and the contact angle of water was measured, it was 155 degrees.
Moreover, the observation photograph of the water droplet shape on the water-impermeable opening member of Example 8 is shown in FIG.

(比較例1〜4)
比較例1〜4としては、無処理のナイロン製ろ過用布No.1〜No.4を用い、実施例1と同様にして、該ナイロン製ろ過用布No.1〜No.4の水の透過性、及び水よりも表面張力の低い水溶液の透過性を評価した。結果を表3に示す。
なお、比較例4においては、実施例7及び8と同様にして、得られた非透水性開口部材の水、及び0.1質量%SDS水溶液に対する接触角を測定したところ、それぞれ111°及び79°であった。
(Comparative Examples 1-4)
As Comparative Examples 1 to 4, an untreated nylon filtration cloth No. 1 was used. 1-No. 4 and in the same manner as in Example 1, the nylon filter cloth No. 1-No. The permeability of water No. 4 and the permeability of an aqueous solution having a lower surface tension than water were evaluated. The results are shown in Table 3.
In Comparative Example 4, the contact angles of the obtained water-impermeable opening member with water and the 0.1 mass% SDS aqueous solution were measured in the same manner as in Examples 7 and 8, and 111 ° and 79 respectively. °.

*1:開口面積=(開口径)
*2:開口率=(開口径)/(開口径+線径)
* 1: Opening area = (opening diameter) 2
* 2: Opening ratio = (opening diameter) 2 / (opening diameter + wire diameter) 2

表3の結果から、上述した式で表される開口率R(%)が50%以下であり、かつ撥水性を示す実施例1〜8の非透水性開口部材は、撥水層を有さない比較例1〜4の開口部材に対して水を透過しにくい、又は水を透過しないことが判った。これらの中でも、高い撥水性を付与する撥水材料で形成された撥水層を有する実施例5〜8の非透水性開口部材は、特に水を透過しにくいことが判った。
更に、開口率R(%)が33%以下である実施例7〜8の非透水性開口部材は、水を透過せず、加えて、水よりも表面張力の小さい水溶液も極めて透過しにくいことが判った。共雑物を含む水溶液、つまり、水よりも表面エネルギーの小さな水溶液に対して難透過性を有しているということは、実生活における防水性が高いといえる。
From the results of Table 3, the non-water-permeable opening members of Examples 1 to 8 having an opening ratio R (%) represented by the above formula of 50% or less and exhibiting water repellency have a water-repellent layer. It turned out that it is hard to permeate | transmit water or it does not permeate | transmit water with respect to the opening member of Comparative Examples 1-4 which is not. Among these, it was found that the water-impermeable opening members of Examples 5 to 8 having a water-repellent layer formed of a water-repellent material imparting high water repellency are particularly difficult to transmit water.
Furthermore, the non-permeable opening members of Examples 7 to 8 having an opening ratio R (%) of 33% or less do not transmit water, and in addition, an aqueous solution having a surface tension smaller than that of water is extremely difficult to transmit. I understood. It can be said that the waterproof property in real life is high that it has poor permeability to an aqueous solution containing foreign substances, that is, an aqueous solution having a surface energy smaller than that of water.

本発明の非透水性開口部材は、通気性と防水性とをともに兼ね備えているので、例えば、携帯電話やデジタルカメラ等のモバイル機器の防水袋、合羽、傘、靴、鞄、手袋、スポーツ用品、網戸、パッケージ部材、農業用シートなどに幅広く適用することができる。   Since the water-impermeable opening member of the present invention has both air permeability and waterproofness, for example, waterproof bags, goggles, umbrellas, shoes, bags, gloves, sports equipment for mobile devices such as mobile phones and digital cameras. It can be widely applied to screen doors, package members, agricultural sheets and the like.

図1は、水の接触角の測定原理を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the principle of measuring the contact angle of water. 図2は、正方形状の開口部を有する基材を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a substrate having a square opening. 図3は、円状の開口部を有する基材を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a substrate having a circular opening. 図4は、周辺非開口部の定義を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing the definition of the peripheral non-opening. 図5は、複数の開口部が不規則に形成された基材を示す摸式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing a base material in which a plurality of openings are irregularly formed. 図6は、複数の開口部が規則的に形成された基材を示す摸式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing a base material in which a plurality of openings are regularly formed. 図7は、実施例における水の透過性の評価方法を示す模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing a method for evaluating water permeability in Examples. 図8は、実施例8の非透水性開口部材上の水滴形状の観察写真である。FIG. 8 is an observation photograph of a water droplet shape on the water-impermeable opening member of Example 8.

Claims (8)

基材に複数の貫通孔が設けられてなり、
前記貫通孔が形成された開口部の各開口面積が5mm以下であり、
前記基材の面積Uに対して、次式で表される開口率R(%)が、50%以下であり、撥水性を示すことを特徴とする非透水性開口部材。
The substrate is provided with a plurality of through holes,
Each opening area of the opening in which the through hole is formed is 5 mm 2 or less,
An impermeable opening member characterized by having an opening ratio R (%) represented by the following formula of 50% or less with respect to the area U of the base material and exhibiting water repellency.
開口率R(%)が、33%以下である請求項1に記載の非透水性開口部材。   The water impermeable opening member according to claim 1, wherein the opening ratio R (%) is 33% or less. 最大面積の開口部に対して、該開口部周辺にある非開口部の面積が1倍以上である請求項1から2のいずれかに記載の非透水性開口部材。   3. The water-impermeable opening member according to claim 1, wherein the area of the non-opening portion around the opening is one or more times that of the opening having the maximum area. 開口部が、メッシュ状に形成された請求項1から3のいずれかに記載の非透水性開口部材。   The water impermeable opening member according to any one of claims 1 to 3, wherein the opening is formed in a mesh shape. 基材が、撥水性化合物を含む請求項1から4のいずれかに記載の非透水性開口部材。   The water impermeable opening member according to any one of claims 1 to 4, wherein the base material contains a water repellent compound. 基材の少なくとも一方の面上に、撥水性化合物を含有する撥水材料で形成された撥水性層を有する請求項1から5のいずれかに記載の非透水性開口部材。   The water impermeable opening member according to any one of claims 1 to 5, further comprising a water repellent layer formed of a water repellent material containing a water repellent compound on at least one surface of the substrate. 撥水材料が、固形分濃度で10質量%以下の酸化チタンを主成分とする光触媒を含む請求項6に記載の非透水性開口部材。   The water-impermeable opening member according to claim 6, wherein the water-repellent material includes a photocatalyst mainly composed of titanium oxide having a solid content concentration of 10% by mass or less. 水との接触角が100°以上である請求項1から7のいずれかに記載の非透水性開口部材。
The water impermeable opening member according to any one of claims 1 to 7, wherein a contact angle with water is 100 ° or more.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009106240A (en) * 2007-10-31 2009-05-21 Kagawa Gakusei Venture:Kk Water repellent paper for storing live fish storing live fish, and live fish storage body using the same

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