JP2018172945A - High drainage goods - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水が見かけ上自律的に移動し、その表面から排除される物品に関し、詳しくは、表面に付着した水が水平面でも重力や動力等の利用無しに特定の方向へ移動し、その表面から排除される物品に関する。 The present invention relates to an article in which water apparently moves autonomously and is removed from the surface thereof. Specifically, the water attached to the surface moves in a specific direction without using gravity or power even on a horizontal plane, It relates to articles that are excluded from the surface.
水と接触する物品、例えば水まわり部材や、ユニットバスの床、天井板の表面に付着した水は、量が多い場合、重力により排水溝まで導かれ排除されるが、残った水は、ふき取るか、自然乾燥により除かれる。ふき取りには手間を用意し、自然乾燥には時間がかかる、あるいはウォータスポット、水垢の原因になるなど、場合により望ましくない水排除の方法である。したがって、水と接触する物品の表面から水を、好ましくは速やかに、排除する技術について種々の提案がなされている。 Articles that come into contact with water, such as water-related members, water on the surface of unit bath floors, and ceiling boards, are removed to the drainage channel by gravity when the amount is large, but the remaining water is wiped off. Or it is removed by natural drying. It is a method of removing water that is undesirable in some cases, such as wiping off the wiping and taking time for natural drying, or causing water spots and scales. Therefore, various proposals have been made on techniques for removing water from the surface of an article in contact with water, preferably promptly.
例えば、特開2003−39013号公報(特許文献1)には、その表面に凹凸を形成し、凸部には撥水塗料層を形成し、凹部には親水塗料層を形成した水まわり部材が開示されている。このような構造においては、撥水塗料層により水がはじかれるため、水は溝状の凹部内に流れ込み、この凹部に形成されている親水塗料層4により水が広がって、表面張力で玉状となる水が発生せず、良好に凹部に沿って流され排水される。 For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-39013 (Patent Document 1) includes a water-surrounding member in which irregularities are formed on a surface thereof, a water-repellent paint layer is formed on a convex portion, and a hydrophilic paint layer is formed on a concave portion. It is disclosed. In such a structure, water is repelled by the water-repellent paint layer, so that the water flows into the groove-shaped recess, and the water is spread by the hydrophilic paint layer 4 formed in the recess, so that the surface tension causes a ball shape. No water is generated, and the water is drained by well flowing along the recesses.
また、特開2008−31665号公報(特許文献2)には、オンデマンド方式により塗装した塗装層の各部における水に対する性質を異ならせ、ある部分においては相対的に水をはじき、且つ、他の部分においては、水を薄く膜状に広げるようにし、両者の組み合わせにより、水を素早く排水することが可能となる水まわり部材が開示されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-31665 (Patent Document 2) has different properties with respect to water in each part of a coating layer coated by an on-demand system, and relatively repels water in certain parts, and other In the portion, a water-circulating member is disclosed in which water is spread thinly in a film shape and water can be quickly drained by a combination of both.
上記特許文献に開示された技術はいずれも、撥水性の領域にかかった水が弾かれて親水性領域に移動し、この親水性領域において水が濡れ広がる作用を利用する。そして最終的な部材表面からの排水のためには、基材に傾斜があることが前提であり、重力の作用により水は親水性領域を移動する。 In any of the techniques disclosed in the above-mentioned patent documents, water applied to the water-repellent region is repelled and moved to the hydrophilic region, and the action of water spreading in the hydrophilic region is utilized. And for drainage from the final member surface, it is premised that the substrate has an inclination, and water moves in the hydrophilic region by the action of gravity.
また、特開2005−744号公報(特許文献3)には、トンネル形状の流路の一面を親水面と疎水面とで構成し、親水面に対して疎水面を除した値を上流から下流に向け連続的に増加させ液滴を輸送するマイクロ液滴輸送デバイスが開示されている。このデバイスによれば、液滴を一方向に輸送することができるとされているが、親水面と疎水面を三角形のパターンで形成するとき、底辺が1μmから200μm、高さが10μmから200μmの三角形とするとの記載があり、また輸送される液滴は血液などの生体由来のものである。また、特開2005−331410号公報(特許文献4)には、上流側に第1の疎水面が、下流側に第1の疎水面より接触角が小さい第2の疎水面が、そして上流側と下流側の中間部に第1の疎水面および第2の疎水面が混在した面が形成され、上流から下流に向け第2の疎水面の面積を連続的に増加させた流路により、液滴を輸送する微量液滴輸送デバイスが開示されている。このデバイスによれば、異なる疎水領域によって流路に構築される表面張力勾配により、疎水性の官能基を有するタンパク質などの生体分子を含む微量液滴を輸送することができるとされているが、中間部の形状を第1の疎水面と第2の疎水面とが交互にくさび形状で並べたものとするとき、このくさび形状の寸法は、底辺が10μmから1mm、長さが10μmから30mmであると記載されている。従って、これらの特許文献に開示された技術はいずれも、極めて微量の血液等をわずかな距離、移送させる技術に止まり、建材などの大きな表面において水を移送する技術を開示するとは言い難いものである。 Japanese Patent Laid-Open No. 2005-744 (Patent Document 3) discloses that one surface of a tunnel-shaped flow path is composed of a hydrophilic surface and a hydrophobic surface, and a value obtained by dividing the hydrophilic surface by the hydrophobic surface is from upstream to downstream. A microdroplet transport device is disclosed that transports droplets in incremental increments toward the surface. According to this device, droplets can be transported in one direction, but when the hydrophilic and hydrophobic surfaces are formed in a triangular pattern, the base is 1 μm to 200 μm and the height is 10 μm to 200 μm. There is a description that it is a triangle, and the droplets to be transported are derived from a living body such as blood. Japanese Patent Laying-Open No. 2005-331410 (Patent Document 4) discloses a first hydrophobic surface on the upstream side, a second hydrophobic surface having a smaller contact angle than the first hydrophobic surface on the downstream side, and the upstream side. And a flow path in which the area of the second hydrophobic surface is continuously increased from upstream to downstream by forming a surface in which the first hydrophobic surface and the second hydrophobic surface are mixed in the intermediate portion on the downstream side. A microdroplet transport device for transporting drops is disclosed. According to this device, it is said that a minute droplet containing a biomolecule such as a protein having a hydrophobic functional group can be transported by a surface tension gradient built in a flow path by different hydrophobic regions. When the first hydrophobic surface and the second hydrophobic surface are alternately arranged in a wedge shape in the intermediate portion, the dimensions of the wedge shape are 10 μm to 1 mm at the bottom and 10 μm to 30 mm in length. It is described that there is. Therefore, all of the techniques disclosed in these patent documents are limited to a technique for transferring a very small amount of blood or the like for a short distance, and it is difficult to say that a technique for transferring water on a large surface of a building material or the like is disclosed. is there.
また、本発明者を含む者らは、建材表面の親水領域の疎水領域に対する面積比率を一定方向に向けて増加するよう制御することで、水を見かけ上自律的に移動させる技術を提案している(2016年3月29日出願、PCT/JP2016/60238号出願(特許文献5))。 In addition, the inventors, including the present inventors, proposed a technique for apparently autonomously moving water by controlling the area ratio of the hydrophilic region on the building material surface to the hydrophobic region to increase in a certain direction. (Application on March 29, 2016, PCT / JP2016 / 60238 application (Patent Document 5)).
本発明者らは、今般、重力とは異なる力を推進力として、水を見かけ上自律的に移動させる、先に提案した物品を改変・改良し、表面から水をより効率よく排除できる本発明を完成させた。 Inventors of the present invention can now remove water from the surface more efficiently by modifying / improving the previously proposed article that uses water different from gravity as a driving force to make it appear to move autonomously. Was completed.
従って、本発明は、表面に付着した水を水平面でも重力や動力等の利用無しに特定の方向へより効率よく移動させ、その表面から排除される物品の提供を目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide an article that can move water adhering to a surface more efficiently in a specific direction without using gravity, power, or the like even on a horizontal plane and removed from the surface.
そして、本発明による物品は、
水と接触する表面を有する物品であって、
前記表面が、複数の導水単位を備えてなり、
前記導水単位が、親水領域と疎水領域とを、それぞれ複数備えてなり、
前記親水領域における親水性が前記表面の一定方向に向けて増加するか、もしくは
前記疎水領域における疎水性が、前記一定方向に向けて減少するか、または
前記親水領域における親水性の増加と、前記疎水性領域における疎水性の減少をともに生じさせ、
もって当該方向に水が見かけ上自律的に移動する(以下、この方向を「水移動方向」という)性質を有し、
前記複数の導水単位が、前記水移動方向に縦列配列されてなり、
ここで、
水移動方向において上流と下流において隣り合う導水単位について、上流側の導水単位の下流端に、下流側の導水単位の上流端が隣り合うように配置され、前記上流側の導水単位の下流端における特定面積の疎水性が、前記下流側の導水単位の上流端における特定面積の疎水性と同じかまたは高いものとされてなるか、または、前記上流側の導水単位の下流端の親水性が、前記下流側の導水単位の上流端の親水性と同じかまたは低いものとされてなることを特徴とするものである。
And the article by this invention is
An article having a surface in contact with water,
The surface comprises a plurality of water conducting units;
The water conveyance unit comprises a plurality of hydrophilic regions and hydrophobic regions, respectively.
The hydrophilicity in the hydrophilic region increases in a certain direction of the surface, or the hydrophobicity in the hydrophobic region decreases in the certain direction, or the hydrophilicity in the hydrophilic region increases, and Cause both a decrease in hydrophobicity in the hydrophobic region,
Therefore, it has the property that the water moves autonomously in this direction (hereinafter, this direction is referred to as “water movement direction”),
The plurality of water guiding units are arranged in tandem in the water movement direction,
here,
For the water conveyance units adjacent in the upstream and downstream in the direction of water movement, the upstream end of the downstream water conveyance unit is arranged adjacent to the downstream end of the upstream water conveyance unit, and at the downstream end of the upstream water conveyance unit. The hydrophobicity of the specific area is the same as or higher than the hydrophobicity of the specific area at the upstream end of the downstream water-conducting unit, or the hydrophilicity of the downstream end of the upstream water-conducting unit is It is the same as or lower than the hydrophilicity at the upstream end of the downstream water guide unit.
上記したように、本発明は、先に提案したPCT/JP2016/60238号出願に記載の発明を改変・改良したものであり、本発明と矛盾しない限り、上記先の出願の明細書に開示は本明細書の開示に一部として本発明の説明とする。すなわち、上記先の出願の明細書の開示は引用することにより、本明細書の開示の一部とされる。
定義
本発明において、「水と接触する表面を有する物品」とは、降雨により、または人による水を使った所定の作業・動作時またはその後に、その表面に水が残る可能性がある物品を意味する。本発明の一つの態様によれば、この物品により建材を構成することができ、例えば、外壁材;浴室やシャワールームの内壁、天井および床材;浴槽;洗面器や手洗器(例えば、ボウル面や縁);シンク;便器;水栓;テーブル、ドラフト、カウンターなどに用いられる天板;鏡、窓などのガラス部材;内壁材などが挙げられる。カウンターの例としては、手洗い場、洗面所および浴室で用いられるカウンター、キッチンカウンター、実験室で用いられるカウンター、ドラフトチャンバーのカウンター等が挙げられる。とりわけ、本発明による建材は、浴室やシャワールームの内壁、天井および床材;浴槽;洗面器や手洗器(例えば、ボウル面や縁);シンク;便器;水栓;テーブル、ドラフト、カウンターなどに用いられる天板;鏡、窓などのガラス部材;手洗い場、洗面所および浴室で用いられるカウンター、キッチンカウンター、実験室で用いられるカウンター、ドラフトチャンバーのカウンターなど、いわゆる「水まわり部材」と呼ばれる建材として好ましく用いられる。
As described above, the present invention is a modification / improvement of the invention described in the previously proposed PCT / JP2016 / 60238 application. As long as the present invention does not contradict the present disclosure, The present disclosure is hereby incorporated by reference into the present disclosure. That is, the disclosure of the specification of the above-mentioned application is incorporated by reference into the disclosure of this specification.
Definitions In the present invention, “an article having a surface in contact with water” means an article in which water may remain on the surface due to rainfall or during or after a predetermined work / operation using water by a person. means. According to one embodiment of the present invention, a building material can be constituted by this article, for example, an outer wall material; an inner wall, a ceiling and a floor material of a bathroom or a shower room; a bathtub; And sinks); sinks; toilet bowls; faucets; tabletops used for tables, drafts, counters, etc .; glass members such as mirrors and windows; Examples of the counter include a counter used in a hand washing place, a washroom and a bathroom, a kitchen counter, a counter used in a laboratory, a counter of a draft chamber, and the like. In particular, the building materials according to the present invention are used for interior walls, ceilings and floors of bathrooms and shower rooms; bathtubs; washbasins and hand basins (eg, bowl surfaces and edges); sinks; toilets; faucets; Top materials used; Glass members such as mirrors and windows; Counters used in hand-washing basins, washrooms and bathrooms, kitchen counters, counters used in laboratories, counters in draft chambers, etc. Are preferably used.
本発明において物品の材質・材料は特に限定されないが、例えば、ガラス、プラスチック、タイル、石、金属、木材、セラミック等が挙げられる。さらに、これら材料に塗装が施されたもの、プラスチックが積層されたもの(例えば、積層鋼板、塗装鋼板等の複合材)なども利用可能である。 In the present invention, the material / material of the article is not particularly limited, and examples thereof include glass, plastic, tile, stone, metal, wood, and ceramic. Furthermore, those obtained by coating these materials, or those obtained by laminating plastics (for example, composite materials such as laminated steel plates and coated steel plates) can be used.
物品の表面および水移動
本発明による物品の表面は、複数の導水単位を備えてなり、かつこの複数の導水単位が、後記する「水移動方向」に縦列配列されてなることを特徴とする。そしてこの導水単位は、親水領域と疎水領域とを、複数備えてなり、親水領域における親水性が物品の表面の一定方向に向けて増加するか、もしくは疎水領域における疎水性が、物品の表面の一定方向に向けて減少するか、またはこの親水領域における親水性の増加と疎水性領域における疎水性の減少をともに生じさせるよう構成される。
Surface of article and water movement The surface of the article according to the present invention is provided with a plurality of water guiding units, and the plurality of water guiding units are arranged in tandem in the “water moving direction” described later. The water guiding unit includes a plurality of hydrophilic regions and hydrophobic regions, and the hydrophilicity in the hydrophilic region increases in a certain direction on the surface of the article, or the hydrophobicity in the hydrophobic region is increased on the surface of the article. It is configured to decrease toward a certain direction, or to cause both an increase in hydrophilicity in this hydrophilic region and a decrease in hydrophobicity in the hydrophobic region.
ここで、親水性の増加または前記疎水性領域における疎水性の減少は、本発明に好ましい態様によれば、次の二つのいずれかにより生じさせる。すなわち、その1の態様として、親水領域の疎水領域に対する面積比率(以下、「親水疎水面積比」という)を物品の表面の前記一定方向に向けて増加するよう構成することによって生じさせる。また、その2の態様として、物品の表面の前記一定方向に向けて、親水領域の単位面積当たりにおける水への親和性が増加するよう、または疎水領域の単位面積当たりにおける水への親和性が増加するよう構成することによって生じさせる。このような表面において、水が見かけ上自律的に移動する機序は、以下のように考えられるが、この理論は仮定であって、本発明はかかる理論に限定されるものではない。 Here, according to a preferred embodiment of the present invention, the increase in hydrophilicity or the decrease in hydrophobicity in the hydrophobic region is caused by one of the following two. That is, as one aspect, it is generated by increasing the area ratio of the hydrophilic region to the hydrophobic region (hereinafter referred to as “hydrophilic / hydrophobic area ratio”) in the predetermined direction of the surface of the article. Further, as the second aspect, the affinity to water per unit area of the hydrophilic region increases toward the certain direction of the surface of the article, or the affinity to water per unit area of the hydrophobic region is increased. Caused by constructing to increase. The mechanism by which water apparently moves autonomously on such a surface is considered as follows, but this theory is assumed and the present invention is not limited to such a theory.
本発明による物品の表面は親水領域と疎水領域を含み、この親水領域と疎水領域の双方に接するように水が置かれたとき、水には疎水領域からの押される力と、親水領域からの引かれる力とが作用する。上記その1の態様にあっては、この親水領域の疎水領域に対する面積比が一定方向に変化し、水は親水領域の面積比の大きな側に引かれる。また、上記その2の態様にあっては、この親水領域または疎水領域の水に対する親和性が一定方向に変化し、水は、水への親和性が相対的に増加する方向に引かれる。これらの力を推進力とし、その表面において水が見かけ上自律的に移動するものと考えられる。本発明にあっては、この水の見かけ上の自律的移動方向を「水移動方向」とよぶ。この推進力は重力とは異なるものであり、表面が水平であって水に対して重力がなんら水平方向への力を作用させない環境下にあっても、水が移動する。本発明にあっては、この水が見かけ上自律的に移動する方向を、「水移動方向」と呼ぶ。また、表面に傾斜があり、あるいは垂直である場合には、水の自律的移動方向と重力との双方の力によって、より効率よく水を移動させることも可能である。本発明の一つの態様によれば、水平面において5mL以上の比較的大きな水滴あるいは水のまとまりを、少なくとも数cm〜5cm以上移動させることが可能である。 The surface of the article according to the present invention includes a hydrophilic region and a hydrophobic region, and when water is placed in contact with both the hydrophilic region and the hydrophobic region, the water is pushed by the hydrophobic region and from the hydrophilic region. The pulling force acts. In the first aspect, the area ratio of the hydrophilic region to the hydrophobic region changes in a certain direction, and water is drawn to the larger area ratio of the hydrophilic region. Moreover, in the said 2nd aspect, the affinity with respect to water of this hydrophilic region or a hydrophobic region changes to a fixed direction, and water is pulled in the direction where the affinity with respect to water increases relatively. These forces are considered to be propulsive forces, and the water appears to move autonomously on the surface. In the present invention, this apparent autonomous movement direction of water is referred to as “water movement direction”. This propulsive force is different from gravity, and water moves even in an environment where the surface is horizontal and gravity does not apply any horizontal force to the water. In the present invention, the direction in which this water apparently moves autonomously is referred to as the “water movement direction”. Further, when the surface is inclined or vertical, it is possible to move water more efficiently by both the autonomous movement direction of water and the force of gravity. According to one aspect of the present invention, it is possible to move a relatively large water droplet of 5 mL or more or a cluster of water on a horizontal plane by at least several cm to 5 cm or more.
導水単位
本発明が複数備える導水単位について、まず説明する。
その1の態様の導水単位:親水疎水面積比を変える態様
本発明における「親水疎水面積比」の概念、およびそれを変える手法について、以下説明する。本発明において、親水領域および疎水領域は、複数の疎水領域が水移動方向を長手方向に向けて、並列し、好適には水移動方向と平行に並び、当該複数の疎水領域の間に親水領域が配置され、言い換えれば複数の親水領域が水移動方向を長手方向に向けて、並列し、好適には水移動方向と平行に並び、当該複数の親水領域の間に疎水領域が配置されて形成される。その具体的態様を、図1を参照しながら説明する。
Water Transfer Unit First, the water transfer unit provided by the present invention will be described.
The embodiment of changing the ratio of the water-conducting unit: hydrophilic / hydrophobic area in the first embodiment The concept of the “hydrophobic / hydrophobic area ratio” in the present invention and the method of changing it will be described below. In the present invention, the hydrophilic region and the hydrophobic region include a plurality of hydrophobic regions arranged in parallel with the water movement direction in the longitudinal direction, preferably parallel to the water movement direction, and the hydrophilic region between the plurality of hydrophobic regions. In other words, a plurality of hydrophilic regions are formed in parallel with the water movement direction in the longitudinal direction, preferably in parallel with the water movement direction, and a hydrophobic region is arranged between the plurality of hydrophilic regions. Is done. A specific embodiment thereof will be described with reference to FIG.
図1は、本発明による物品の表面における、複数の親水領域および複数の疎水領域が形成された状態を表す模式図である。図1において、物品の表面100a上に、親水領域11が逆三角形の形状で複数形成され、さらに疎水領域12が三角形の形状で形成されている。この態様において、物品表面100aはそれ自体親水性の性質を有する表面とし、疎水領域12を形成し、親水領域11が結果として設けられるよう構成されてもよい。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a state in which a plurality of hydrophilic regions and a plurality of hydrophobic regions are formed on the surface of an article according to the present invention. In FIG. 1, a plurality of
次に図2は、図1の物品の表面に置かれた水の見かけ上の自律的移動を説明する図である。図中の領域Aにおいて、親水疎水面積比は図の上の方向に向けて増加し、さらにこの領域Aと領域Bとを比較すると、親水疎水面積比は領域AからBに向けて増加する。このような表面に水20が置かれると、この水に対して疎水領域12側から押し出される力31が働き、親水領域11側からは引かれる力32が働く。これら双方の力を推進力として、水20は図の下から上方向に移動する。本発明において、親水疎水面積比が増加するこの方向、すなわち水20が移動する方向を「水移動方向」と定義する。また本明細書において、親水疎水面積比が小さい領域またはその側を上流と、また親水疎水面積比が大きな領域またはその側を下流と表現することがある。また、本発明において、疎水および親水とは、上記の水20に対する推進力を生じさせる限りにおいて相対的な意味で用いられ、例えば水との接触角として絶対的な値で表現させる性質を意味するものではないが、本発明の好ましい態様によれば、親水領域は水との静的接触角として0°以上120°以下とされ、疎水領域は水との静的接触角として40°以上180°以下の範囲に置かれる。
Next, FIG. 2 is a diagram for explaining the apparent autonomous movement of water placed on the surface of the article of FIG. In the region A in the figure, the hydrophilic / hydrophobic area ratio increases in the upper direction of the figure, and when comparing the region A and the region B, the hydrophilic / hydrophobic area ratio increases from the region A to the region B. When the
本発明において、親水領域および疎水領域の形成は次のように行うことができる。例えば、図1の態様において、物品表面100aはそれ自体親水性の性質を有する表面とし、疎水領域12を塗装により形成した塗装層とする。また、別の態様によれば、疎水領域のみならず、親水領域を塗装層として形成してもよい。また、物品表面100aが疎水性表面である場合、親水領域11を塗装層として形成してもよい。
In the present invention, the hydrophilic region and the hydrophobic region can be formed as follows. For example, in the embodiment of FIG. 1, the
疎水領域を塗装層とする場合、この塗装層は、疎水性樹脂塗料(例えば、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、複合樹脂)、無機系塗料(例えば、シリコーン塗料)、疎水性光触媒塗料などで形成してよい。また、親水領域を塗装層とする場合、この塗装層は、親水性樹脂塗料、無機塗料、親水性光触媒塗料などで形成してよい。塗装層の形成方法は特に限定されないが、インクジェット、スクリーン印刷、ロト印刷、グラビア印刷等の手法により形成されてよい。 When a hydrophobic region is used as a coating layer, this coating layer is composed of a hydrophobic resin paint (for example, silicone resin, fluorine resin, acrylic resin, melamine resin, composite resin), an inorganic paint (for example, silicone paint), a hydrophobic photocatalyst. You may form with a paint. When the hydrophilic region is a coating layer, the coating layer may be formed of a hydrophilic resin paint, an inorganic paint, a hydrophilic photocatalyst paint, or the like. Although the formation method of a coating layer is not specifically limited, You may form by methods, such as an inkjet, screen printing, loto printing, and gravure printing.
本発明の好ましい態様によれば、塗装層としての親水領域、疎水領域を、ドットの集合体として形成する。例えば、インクジェット方法により親水性または疎水性の物質を適用して、ドットを形成してもよい。特断らない限り、本態様に止まらず、本発明において親水領域または疎水領域をドットで形成した場合、親水領域および疎水領域の面積とは、その領域を形成するドットの面積の和として表現され、そのドットの面積の和を比較することにより、親水疎水面積比が定義される。 According to a preferred aspect of the present invention, the hydrophilic region and the hydrophobic region as the coating layer are formed as an aggregate of dots. For example, dots may be formed by applying a hydrophilic or hydrophobic substance by an inkjet method. Unless otherwise specified, this embodiment does not stop, and in the present invention, when the hydrophilic region or the hydrophobic region is formed by dots, the area of the hydrophilic region and the hydrophobic region is expressed as the sum of the areas of the dots forming the region, By comparing the sum of the areas of the dots, the hydrophilic / hydrophobic area ratio is defined.
また、本発明の一つの好ましい態様によれば、この塗装層は可視光に対して透明であることが、物品の意匠に影響を与えない、あるいはそれを損ねないとの観点から好ましい。 Moreover, according to one preferable aspect of this invention, it is preferable from a viewpoint that this coating layer is transparent with respect to visible light, does not affect the design of an article | item, or impairs it.
本発明のこの態様において、親水領域および疎水領域は一つの水滴に接するように構成されていることが好ましく、例えば、浴室におけるシャワー使用による水滴付着を想定した場合、その水滴の付着サイズが5mm〜100mmとすれば、親水領域または疎水領域の最大幅は、すなわち水移動方向と直交する方向のサイズが最大となる箇所では、2mm〜50mmとすることが好ましい。言い換えれば、各領域の最大幅は、液滴のサイズの半分よりも小さいものとされることが好ましい。 In this aspect of the present invention, it is preferable that the hydrophilic region and the hydrophobic region are configured to be in contact with one water droplet. For example, when water droplet adhesion due to shower use in a bathroom is assumed, the adhesion size of the water droplet is 5 mm to If it is set to 100 mm, it is preferable that the maximum width of the hydrophilic region or the hydrophobic region is 2 mm to 50 mm in a portion where the size in the direction orthogonal to the water movement direction is maximum. In other words, the maximum width of each region is preferably smaller than half of the size of the droplet.
その2の態様の導水単位:単位面積当たりにおける水への親和性を変える態様
さらに本発明の別の態様によれば、親水性の増加または疎水性領域における疎水性の減少が、一定方向に向けて、親水領域の単位面積当たりにおける水への親和性が増加するよう、または疎水領域の単位面積当たりにおける水への親和性が増加するよう構成することによって生じる態様と組み合わせて物品が構成される。
The second embodiment of the water-conducting unit: the aspect of changing the affinity for water per unit area, and according to another aspect of the present invention, the increase in hydrophilicity or the decrease in hydrophobicity in the hydrophobic region is directed in a certain direction. Thus, the article is configured in combination with a mode that is formed by increasing the affinity for water per unit area of the hydrophilic region or by increasing the affinity for water per unit area of the hydrophobic region. .
図3は、上記その2の態様を説明する図である。図において、物品の表面100a上に、矩形の親水領域11が複数形成され、さらに矩形の疎水領域12が複数形成されている。さらにこの態様にあっては、疎水領域11が、図では9の領域21〜29に分けられ、それぞれの水への親和性の程度が異なり、この態様にあっては21から順に親水性の程度が上がる、つまり疎水性が低下するよう構成される。すなわち、図にあっては、黒からグレー、そして白になるにつれて、疎水性の程度が低くなることを意味する。この態様においても、物品表面100aはそれ自体親水性の性質を有する表面とし、疎水領域12を形成し、親水領域11が結果として設けられるよう構成されてもよい。
FIG. 3 is a diagram for explaining the second aspect. In the figure, a plurality of rectangular
図3の態様にあっては、このように構成された結果、物品の表面の親水性は図の上の方向に向けて増加し、さらにこの領域Aと領域Bとを比較すると、親水性の程度は領域AからBに向けて増加することなる。このような親水性の変化により、この図の態様にあっても、その1の態様、すなわち図1の態様における場合と同様に水は見かけ上自律的に移動を行う。 In the embodiment of FIG. 3, as a result of such a configuration, the hydrophilicity of the surface of the article increases in the upward direction of the figure. The degree increases from region A to region B. Due to such a change in hydrophilicity, even in the embodiment of this figure, water apparently moves autonomously as in the case of the first embodiment, that is, the embodiment of FIG.
図4は、図3に示される物品の表面に置かれた水の見かけ上の自律的移動を説明する図である。図3の示される物品の表面に水20が置かれると、この水に対して上記その1の態様における親水性または疎水性の変化にともない、押し出される力31が働く。この力を推進力として、水20は図の下から上方向、すなわち矢印32の方向に移動する。つまり本発明において、疎水領域において親水性が増加する方向、または疎水性が減少する方向に水20が移動する。この方向を、本発明にあっては、水移動方向と定義する。親水領域12は、その親水性ゆえ水が通る領域(水路)となり、かつ疎水領域に挟まれることで液滴の変形方向が制限され、水移動方向への液滴変形(すなわち親水側に液滴が伸びる)が促進されることにより、より下流側への到達を容易にする。その2の態様においては、親水領域12を水移動方向の下流側に向けて親水性を増大させてもよく、その場合は、親水領域12において親水性の変化に伴い生じる水を押し出す力によって、もしくは、疎水領域11において疎水性の変化に伴い生じる水を押し出す力に加えて、親水性領域にて生じる力とが相まって、水20が下流方向に移動する。
FIG. 4 is a diagram illustrating the apparent autonomous movement of water placed on the surface of the article shown in FIG. When the
本発明のこの態様において、親水領域または疎水領域内で区分される各領域の大きさは、一つの水滴が、少なくとも2つ以上の領域、より望ましくは、3つ以上の領域をまたがるものとされることが好ましい。例えば、浴室におけるシャワー使用による水滴付着を想定した場合、その水滴の付着サイズが5mm〜100mmとすれば、各領域は水移動方向に沿って2mm〜50mmとすることが好ましく、そのような領域を複数連ねて、数cm以上に水を移動させることが可能な表面を形成することが、より好ましい。さらに、親水領域と疎水領域とが一つの水滴に接するように構成されていることが好ましく、例えば、浴室におけるシャワー使用による水滴付着を想定した場合、その水滴の付着サイズが5mm〜100mmとすれば、親水領域または疎水領域の幅、すなわち水移動方向と直交する方向のサイズは、2mm〜50mmとすることが好ましい。また、以上を言い換えれば、各領域のサイズは、液滴のサイズの半分よりも小さいものとされることが好ましい。 In this embodiment of the present invention, the size of each region divided within the hydrophilic region or the hydrophobic region is such that one water droplet spans at least two or more regions, more desirably three or more regions. It is preferable. For example, assuming water droplet adhesion due to use of a shower in the bathroom, if the water droplet adhesion size is 5 mm to 100 mm, each region is preferably 2 mm to 50 mm along the water movement direction. It is more preferable to form a surface in which a plurality of the surfaces can move water to several centimeters or more. Furthermore, it is preferable that the hydrophilic region and the hydrophobic region are configured to be in contact with one water droplet. For example, when assuming water droplet adhesion due to shower use in the bathroom, the water droplet adhesion size is 5 mm to 100 mm. The width of the hydrophilic region or the hydrophobic region, that is, the size in the direction orthogonal to the water movement direction is preferably 2 mm to 50 mm. In other words, it is preferable that the size of each region is smaller than half the size of the droplet.
図3の態様において、親水領域および疎水領域の形成は次のように行うことができる。例えば、物品表面100aはそれ自体親水性の性質を有する表面とし、疎水領域11を塗装により形成した塗装層とする。ここで、疎水領域21〜29を、疎水性の程度の異なる領域とするため、その種類または量を変えて形成する。また、別の態様によれば、疎水領域のみならず、親水領域を塗装層として形成してもよい。
In the embodiment of FIG. 3, the formation of the hydrophilic region and the hydrophobic region can be performed as follows. For example, the
本態様についても、塗装層を形成する塗料および塗装層の形成方法は上記したものと同様のものが挙げられる。 Also about this aspect, the coating material which forms a coating layer, and the formation method of a coating layer can mention the thing similar to what was mentioned above.
高親水領域または高疎水領域を備える態様
本発明において、上記したその1の態様およびその2の態様において、親水領域の少なくとも一つが、近隣の他の親水領域よりも、幅が広いかまたは親水性が高い領域(以下、この領域を「高親水領域」という)、または疎水領域の少なくとも一つが、近隣の他の疎水領域よりも、幅が広いかまたは親水性が低い領域(以下、この領域を「高疎水領域」という)を備えていてもよい。
Embodiment with Highly Hydrophilic Region or Highly Hydrophobic Region In the present invention, in the first embodiment and the second embodiment, at least one of the hydrophilic regions is wider or more hydrophilic than other neighboring hydrophilic regions. Region (hereinafter referred to as `` highly hydrophilic region ''), or at least one of the hydrophobic regions is wider or less hydrophilic than other neighboring hydrophobic regions (hereinafter referred to as this region). (Referred to as “highly hydrophobic region”).
このような高親水領域または高疎水領域の存在により、上記した水の見かけ上の自律的移動をより効率よく行わせることができる。このような領域があることで、水にその周囲から加わる力は等しいものとはならず、局所的に強くまたは弱くなる。このような加わる力の偏在により、水(液滴)を変形し、移動の契機が与えられる。水(水滴)には、上記した本発明の水の見かけ上の自律的移動を促す力の他に、水滴の表面張力による液滴形成の力、物品の表面からの引っ張り力または反発力が加われるが、これら力が時に均衡して、水の量が少量のときにとりわけ水の動きが止まってしまうことがあり得る。これに対し、高親水領域または高疎水領域を設けることで、親水領域または疎水領域間でも親水性の勾配が生じ、その均衡を崩す力とすることができ、その結果、水は、例えば少ない水量であっても効率よく移動可能になると考えられる。また、親水領域に水を誘導することで、水の移動方向を制御することも可能になると考えられる。 Due to the existence of such a highly hydrophilic region or highly hydrophobic region, the above-described apparent autonomous movement of water can be performed more efficiently. Due to the presence of such a region, the force applied to the water from its surroundings is not equal, and locally becomes stronger or weaker. Due to the uneven distribution of the applied force, the water (droplet) is deformed and an opportunity for movement is given. In addition to the force that promotes the apparent autonomous movement of the water of the present invention described above, water (water droplets) is subjected to the force of droplet formation due to the surface tension of the water droplets, the pulling force or the repulsive force from the surface of the article. However, these forces can sometimes be balanced and the movement of water can stop, especially when the amount of water is small. On the other hand, by providing a highly hydrophilic region or a highly hydrophobic region, a hydrophilic gradient can be generated between the hydrophilic region or the hydrophobic region, and the balance can be reduced. Even so, it will be possible to move efficiently. It is also considered that the direction of water movement can be controlled by guiding water to the hydrophilic region.
図5は、本発明による物品の表面における、複数の親水領域および複数の疎水領域が形成された状態を表す模式図である。物品の表面100a上に、疎水領域が三角形の形状で複数形成され、さらに親水領域11が逆三角形の形状で形成されている。ここで、複数の疎水領域のうち、領域121の幅が、近隣の他の疎水領域122よりも広く構成され、すなわち「高疎水領域」とされる。この図の態様にあって、親水疎水面積比は、上下方向に変化すると同時に、疎水領域121と122とのその面積の相違から、図の左右方向においても親水疎水面積比は変化する。その結果、他の疎水領域よりも親水性が低くなる高疎水領域に水はよりはじかれる。このような高疎水領域を設けることで、疎水領域間でも親水性の勾配が生じ、例えば少ない水量であっても効率よく移動可能になると考えられる。また、高疎水領域から親水領域に水を誘導することで、水の移動方向を制御することも可能になる。また、この高疎水領域から親水領域の方向に水を誘導することも可能になる。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a state in which a plurality of hydrophilic regions and a plurality of hydrophobic regions are formed on the surface of the article according to the present invention. A plurality of hydrophobic regions are formed in a triangular shape on the
図6は、形状が略同じ複数の疎水領域のうち、領域121の疎水性の性質の程度を、近隣の他の疎水領域122よりも高くする。図6(B)は、図6(A)のA−A箇所における疎水性の程度を高さ方向に模式的に表したものである。領域121の疎水性が最も高く構成され、すなわち「高疎水領域」とされる。
In FIG. 6, among the plurality of hydrophobic regions having substantially the same shape, the degree of the hydrophobic property of the
図6の態様において、高疎水領域は、それを形成する材料の種類または量を他の疎水領域のものとは変えて形成することにより、高疎水領域の疎水性の程度が他の疎水領域の疎水性とは異なるものとすることができる。本態様についても、塗装層を形成する塗料および塗装層の形成方法は上記したものと同様のものが挙げられる。本発明の好ましい態様によれば、疎水領域および高疎水領域を、ドットの集合体として形成する。例えば、インクジェット方法により疎水性の物質を適用して、ドットを形成してもよい。疎水性を、ドットの粗密により、あるいはドットの径および/または間隔を変えることで容易に変化させることができるからである。 In the embodiment of FIG. 6, the highly hydrophobic region is formed by changing the type or amount of the material forming it from that of the other hydrophobic region, so that the degree of hydrophobicity of the highly hydrophobic region is different from that of the other hydrophobic region. It can be different from hydrophobicity. Also about this aspect, the coating material which forms a coating layer, and the formation method of a coating layer can mention the thing similar to what was mentioned above. According to a preferred aspect of the present invention, the hydrophobic region and the highly hydrophobic region are formed as an aggregate of dots. For example, a dot may be formed by applying a hydrophobic substance by an inkjet method. This is because the hydrophobicity can be easily changed by the density of the dots or by changing the diameter and / or interval of the dots.
別の態様によれば、幅を同じとしながら、あるいは幅を変化させることに加えて、親水性の程度を徐々に変化させ、親水領域方向への水の見かけ上の自律的移動を促すようにされてもよい。例えば、図7に示される態様にあっては、高疎水領域121に比較して、疎水領域122、123と疎水性の低下をより大きく構成する。具体的には、図中の21〜26が示す横方向の列において、疎水性の低下の程度を、高疎水領域121における低下を小さく、それに比較して疎水領域122、123における疎水性の低下を大きくする。その結果、水の見かけ上の自律的移動は高親水領域121から、疎水性の程度の低い疎水領域122、123の方向に促されることとなり、親水領域11方向への水の移動がさらに促進される。
According to another aspect, the degree of hydrophilicity is gradually changed with the same width or in addition to changing the width so as to promote the apparent autonomous movement of water toward the hydrophilic region. May be. For example, in the embodiment shown in FIG. 7, compared to the highly
以上、高疎水領域について説明したが、高親水領域についても同様に構成でき、また疎水性と親水性が入れ替わり、親水性が高いという逆の性質からの作用効果となるが、実質的に同様の作用により実質的に同様の効果が奏されることは明らかである。 As described above, the highly hydrophobic region has been described, but the highly hydrophilic region can be configured in the same manner. In addition, the hydrophobicity and the hydrophilicity are interchanged, and the effect is from the opposite property that the hydrophilicity is high. It is clear that substantially the same effect is produced by the action.
複数の導水単位の組み合わせ
本発明は、導水単位を複数、水移動方向に縦列配列されてなる。これにより、より長い距離にわたり水を見かけ上自律的に移動させることができる。
Combination of a plurality of water conveyance units The present invention comprises a plurality of water conveyance units arranged in tandem in the direction of water movement. Thereby, water can be apparently moved over a longer distance.
本発明において、導水単位が水移動方向に縦列配列されてなるとは、上流にある導水単位の水移動方向の延長線上に下流の導水単位の少なくとも一部が存在していることを意味する。従って、縦列配列とは典型的には水移動方向を同じくして上流と下流に並ぶことを意味するが、水移動方向が平行ではあるが同一直線上にない場合、さらに水移動方向が平行でない場合、すなわち水移動方向を異にする場合も包含される。 In the present invention, the fact that the water conveyance units are arranged in tandem in the water movement direction means that at least a part of the downstream water conveyance units exists on an extension line of the water conveyance direction of the upstream water conveyance unit. Thus, a tandem arrangement typically means that the water movement direction is the same and the upstream and downstream lines are aligned. However, if the water movement direction is parallel but not on the same straight line, the water movement direction is not parallel. In other words, the case where the water moving directions are different is also included.
本発明において、導水単位の上流端または下流端の親水性または疎水性とは、具体的には、導水単位の上流端または下流端の特定面積における、親水疎水面積比、疎水領域の疎水性、または親水領域の親水性を意味する。特定面積とは、水が接触して上記した自律的移動の力が生じるために必要な親水性または疎水性を供給できる面積を好ましくは意味し、より好ましくは、導水単位の幅を一辺とし、水滴サイズとほぼ同等の長さを一辺とする領域の面積を意味する。 In the present invention, the hydrophilicity or hydrophobicity at the upstream end or downstream end of the water-conducting unit specifically refers to the hydrophilic-hydrophobic area ratio, the hydrophobicity of the hydrophobic region in a specific area at the upstream end or downstream end of the water-conducting unit, Or the hydrophilic property of a hydrophilic region is meant. The specific area preferably means an area capable of supplying the hydrophilicity or hydrophobicity necessary for the above-described autonomous movement force to come into contact with water, and more preferably, the width of the water guiding unit is one side, It means the area of a region having a length approximately equal to the water droplet size as one side.
図8は、導水単位を繋ぎ合わせた態様の説明図である。図において、導水単位101および102が、水移動方向(図中、矢印方向)に並ぶ。これら導水単位は、上記その1の態様の導水単位であり、すなわち、複数の親水領域(図中の白色領域11)と複数の疎水領域(図中の灰色領域12を、水移動方向に交差する方向:横方向に、交互に配列してなり、その親水疎水面積比が水移動方向で変化するように構成されている。そしてこの態様において、水移動方向において上流と下流において隣り合う導水単位について、上流側の導水単位の下流端の疎水性が、下流側の導水単位の上流端の疎水性と同じかまたは高いものとされてなるか、または、上流側の導水単位の下流端の親水性が、下流側の導水単位の上流端の親水性と同じかまたは低いものとされてなる。具体的には、図8の態様にあっては、上流側の導水単位101の点線で囲まれた領域Aで示される部分の親水疎水面積比が、下流側の導水単位102の点線で囲まれた領域Bで示される部分の親水疎水面積比と同じとされるか、またはより小とされてなる。本発明において、領域Aと領域Bの面積は原則として同一として比較される。
FIG. 8 is an explanatory diagram of a mode in which water conveyance units are connected. In the figure,
上流側にある導水単位101に置かれた水は、見かけ上自律的に移動して導水単位101の下流付近に到達する。下流側の導水単位102の上流端の親水疎水面積比は、導水単位101の下流端の親水疎水面積比と同一または大とされてなる、すなわち領域Aよりも領域Bは親水疎水面積比が同じかまたはより親水性であるため、水は円滑に導水単位101から導水単位102に移行することになる。
The water placed in the
本発明の一つの態様によれば、導水単位101と012の間に親水性の領域があってもよい。図において、導水単位101と012の間の領域30があり、水はこの領域によって一部の水が横方向に誘引される。導水単位101から102に移行する際に、疎水領域12bが水を妨げる「障壁」をつくることになるが、横方向への水の移動により水が集積して障壁を乗り越えやすくなり、また親水領域に水を誘導することで、水の移行を助成することができる。
According to one embodiment of the present invention, there may be a hydrophilic region between the
本発明の別の態様によれば、図9に記載のように、水移動方向において上流と下流において隣り合う導水単位の水移動方向は、平行ではあるが、それらは同一の直線上になくともよい。 According to another aspect of the present invention, as shown in FIG. 9, the water movement directions of adjacent water guide units upstream and downstream in the water movement direction are parallel, but they are not on the same straight line. Good.
さらに、本発明の別の態様によれば、図10に示されるように、上流側の導水単位と、下流側の導水単位との水移動方向が平行または一直線になくてもよく、この態様にあっては、水移動方向を変えることができるとの利点が得られる。図の態様において、導水単位は、親水性の表面11の上、疎水領域12aおよび12bが水移動方向にならべて置かれる。そして、導水単位101の水移動方向は図面において水平方向であるが、導水単位102のそれは図面において垂直方向とされる。導水単位101と102との間には、好ましくは親水性の領域30が設けられる。この態様において、上流側の導水単位101の領域Aで示される部分の親水疎水面積比が、下流側の導水単位102の領域Bで示される部分の親水疎水面積比と同じとされるか、またはより小とされてなる。
Furthermore, according to another aspect of the present invention, as shown in FIG. 10, the water movement directions of the upstream water conveyance unit and the downstream water conveyance unit may not be parallel or in a straight line. In that case, the advantage that the water moving direction can be changed is obtained. In the illustrated embodiment, the water-conducting units are placed on the
図10の態様において、上流側にある導水単位101に置かれた水は、見かけ上自律的に移動して導水単位101の下流付近に到達する。下流側の導水単位102の上流端の親水疎水面積比は、導水単位101の下流端の親水疎水面積比と同一または大とされてなる、すなわち親水性において同じかまたはより親水性であるため、水は円滑に導水単位101から導水単位102に移行することになる。その際、図にあっては略90度、水移動方向を変えることが出来る。つまり、本発明にあっては、上流と下流において隣り合う導水単位について、水移動方向が同一直線上から、略直角までの間で自由にその角度を設定することが出来るとの利点が得られる。ここで、親水性の領域30が存在することで、水は一旦ここに留まり、導水単位101から102への円滑な移動を補助する。この態様において、この領域30の幅は、例えば0.5mm〜2mmとすることが好ましい。
In the aspect of FIG. 10, the water placed on the
また、導水単位101を構成する疎水領域12aの下流端と、導水単位102を構成する疎水単位12bの上流端は、図10に示されるよう向き合っていることは必ずしも必要ではなく、図11に示されるとおり、領域Aよりも領域Bが親水性であるか同等であれば、僅かずつずれていてもよく、また疎水領域の数も同一でなくともよい。
Further, it is not always necessary that the downstream end of the
また、本発明の別の態様によれば、複数の導水単位を、上記した、親水性の増加または疎水性領域における疎水性の減少が、一定方向に向けて、親水領域の単位面積当たりにおける水への親和性が増加するよう、または疎水領域の単位面積当たりにおける水への親和性が増加するよう構成してもよい。すなわち、水移動方向の上流と下流で隣り合う複数の導水単位において、一つの導水単位の前記水移動方向の下流端の親水領域の親水性が、当該導水単位の前記水移動方向の下流側に隣接する他の導水単位の上流端の親水領域の親水性よりも低いものとされてなる態様について、上流側の導水単位の下流端の親水領域の親水性が、下流側の導水単位の上流端の親水領域の親水性と同一かまたは低いものとする。あるいは、水移動方向の上流と下流で隣り合う複数の導水単位において、一つの導水単位の前記水移動方向の下流端の疎水領域の疎水性が、当該導水単位の前記移動方向の下流側に隣接する他の導水単位の上流端の疎水領域の疎水性よりも高いものとされてなる態様について、上流側の導水単位の下流端の疎水領域の疎水性が、下流側の導水単位の上流端の疎水領域の疎水性と同じかまたは高いものとする。 Further, according to another aspect of the present invention, a plurality of water-conducting units are arranged such that the above-described increase in hydrophilicity or decrease in hydrophobicity in the hydrophobic region is directed to water in a unit area of the hydrophilic region. The affinity for water may be increased, or the affinity for water per unit area of the hydrophobic region may be increased. That is, in a plurality of water conveyance units adjacent upstream and downstream in the water movement direction, the hydrophilicity of the hydrophilic region at the downstream end of the water movement direction of one water conveyance unit is on the downstream side of the water movement direction of the water conveyance unit. Regarding an aspect in which the hydrophilicity of the hydrophilic region at the downstream end of the upstream water conveyance unit is lower than the hydrophilicity of the hydrophilic region at the upstream end of another adjacent water conveyance unit, the upstream end of the downstream water conveyance unit It should be the same as or lower than the hydrophilicity of the hydrophilic region. Alternatively, in a plurality of water conveyance units adjacent upstream and downstream in the water movement direction, the hydrophobicity of the hydrophobic region at the downstream end in the water movement direction of one water conveyance unit is adjacent to the downstream side in the movement direction of the water conveyance unit. In the aspect in which the hydrophobicity at the upstream end of the other water-conducting unit is higher than the hydrophobicity at the upstream end of the other water-conducting unit, the hydrophobicity of the hydrophobic region at the downstream end of the upstream water-conducting unit is It should be the same as or higher than the hydrophobicity of the hydrophobic region.
図12は、この態様による導水単位である図3に示される導水単位の二つ、すなわち導水単位111と112とを組合せたものである。この図の態様において、親水性の表面11の上に、疎水性の領域12を形成し、さらにこの疎水性の領域12にあっては、図の上方向、すなわち水移動方向の下流に向かって疎水性が低下するよう構成される。加えて、本発明にあっては、上流側の疎水単位111の下流端における疎水領域の疎水性が、下流側の導水単位112の上流端における疎水領域の疎水性と同じとされるか、またはより高いものとされてなる。
FIG. 12 is a combination of two water guiding units shown in FIG. 3, that is,
そして、この図12の態様において、導水単位111に置かれた水は見かけ上自律的に移動して導水単位111の下流付近に到達する。下流側の導水単位112の上流端の疎水性は、導水単位111の下流端の疎水性と同一またはより低くされてなる、すなわち親水性において同じかまたはより親水性であるため、水は円滑に導水単位111から導水単位112に移行することになる。また、この態様にあっても、導水単位111と112との間に親水性の領域が設けられてもよい。
In the embodiment of FIG. 12, the water placed on the
さらに、図13は、図12と同様に導水単位である図3に示される導水単位の二つ、すなわち導水単位111と112とを組合せたものであるが、この図の態様にあっては、導水単位111と112とにおいて、親水領域と疎水領域とが入れ違いとされてなる。この場合であっても、水は円滑に移動できる。また、この態様にあっても、導水単位111と112との間に親水性の領域が設けられてもよい。
Further, FIG. 13 is a combination of two water conveyance units shown in FIG. 3 which is a water conveyance unit as in FIG. 12, that is,
参考例
図14に示されるような、3つの導水単位を縦列配置した物品における水の自律的移動の解析を次のように行った。条件は以下の通りとした。
シミュレーションするためのフリーウエア
H. Matsui, Y. Noda, and T. Hasegawa, "Hybrid Energy-Minimization Simulation of Equilibrium Droplet Shapes on Hydrophilic/Hydrophobic Patterned Surfaces", Langmuir, 2012, 28 (44), pp 15450-15453)
被験物品
領域101〜103の親水領域の表面性状を水接触角25°で均一に設定し、全ての疎水領域を取り囲み、かつ接する形状とした。その詳細は下記のとおりとした。
領域101
親水領域:水接触角25°
疎水領域:底辺幅6mm先端幅1mm高さ100mmの略二等辺三角形の複数を、底辺を揃えて、隣り合う底角が接するように並列。
水接触角85°
領域102
親水領域:水接触角25°
疎水領域:底辺幅2mm先端幅1mm高さ60mmの略二等辺三角形の複数を、底辺を揃えて並列。
水接触角80°
領域103
親水領域:水接触角25°
疎水領域:底辺幅1.2mm先端幅0.4mm高さ30mmの略二等辺三角形の複数を、底辺を揃えて並列。
水接触角70°
結果
シミュレーションの結果、水は、領域103の最下流端まで至った。
Reference Example As shown in FIG. 14, the analysis of the autonomous movement of water in an article in which three water guiding units are arranged in tandem was performed as follows. The conditions were as follows.
Freeware for simulation
H. Matsui, Y. Noda, and T. Hasegawa, "Hybrid Energy-Minimization Simulation of Equilibrium Droplet Shapes on Hydrophilic / Hydrophobic Patterned Surfaces", Langmuir, 2012, 28 (44), pp 15450-15453)
The surface properties of the hydrophilic regions of the
Hydrophilic region:
Hydrophobic region: A plurality of approximately isosceles triangles with a base width of 6 mm, a tip width of 1 mm, and a height of 100 mm are aligned so that the bases are aligned and adjacent base angles are in contact.
Water contact angle 85 °
Hydrophilic region:
Hydrophobic region: Multiple isosceles triangles with a base width of 2 mm, a tip width of 1 mm, and a height of 60 mm are aligned and aligned at the base.
Water contact angle 80 °
Hydrophilic region:
Hydrophobic region: A series of approximately isosceles triangles with a bottom width of 1.2 mm, a tip width of 0.4 mm, and a height of 30 mm, with the bottoms aligned.
Water contact angle 70 °
As a result of the result simulation, water reached the most downstream end of the
Claims (9)
前記表面が、複数の導水単位を備えてなり、
前記導水単位が、親水領域と疎水領域とを、それぞれ複数備えてなり、
前記親水領域における親水性が前記表面の一定方向に向けて増加するか、もしくは
前記疎水領域における疎水性が、前記一定方向に向けて減少するか、または
前記親水領域における親水性の増加と、前記疎水性領域における疎水性の減少をともに生じさせ、
もって当該方向に水が見かけ上自律的に移動する(以下、この方向を「水移動方向」という)性質を有し、
前記複数の導水単位が、前記水移動方向に縦列配列されてなり、
ここで、
水移動方向において上流と下流において隣り合う導水単位について、上流側の導水単位の下流端に、下流側の導水単位の上流端が隣り合うように配置され、前記上流側の導水単位の下流端における特定面積の疎水性が、前記下流側の導水単位の上流端における特定面積の疎水性と同じかまたは高いものとされてなるか、または、前記上流側の導水単位の下流端の親水性が、前記下流側の導水単位の上流端の親水性と同じかまたは低いものとされてなることを特徴とする、物品。 An article having a surface in contact with water,
The surface comprises a plurality of water conducting units;
The water conveyance unit comprises a plurality of hydrophilic regions and hydrophobic regions, respectively.
The hydrophilicity in the hydrophilic region increases in a certain direction of the surface, or the hydrophobicity in the hydrophobic region decreases in the certain direction, or the hydrophilicity in the hydrophilic region increases, and Cause both a decrease in hydrophobicity in the hydrophobic region,
Therefore, it has the property that the water moves autonomously in this direction (hereinafter, this direction is referred to as “water movement direction”),
The plurality of water guiding units are arranged in tandem in the water movement direction,
here,
For the water conveyance units adjacent in the upstream and downstream in the direction of water movement, the upstream end of the downstream water conveyance unit is arranged adjacent to the downstream end of the upstream water conveyance unit, and at the downstream end of the upstream water conveyance unit. The hydrophobicity of the specific area is the same as or higher than the hydrophobicity of the specific area at the upstream end of the downstream water-conducting unit, or the hydrophilicity of the downstream end of the upstream water-conducting unit is An article having the same or lower hydrophilicity at the upstream end of the downstream water guide unit.
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