JP2021151781A - シート体 - Google Patents
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Abstract
【課題】親水性基を有するオイル成分を用いた場合であってもオイル成分の流出が少なく、かつ優れた着氷及び/又は着雪防止機能を有するシート体を提供すること。【解決手段】第1樹脂を含有する第1樹脂層と、第2樹脂を含有する第2樹脂層を有するシート体であって、第1樹脂層は、第1オイル成分及び第2オイル成分からなる群から選択される少なくとも1種のオイル成分を含有し、式(1a)及び式(2a)が満たされるか、又は式(1b)及び式(2b)が満たされる、シート体。A/B≧1.75・・・(1a)C/D≧1・・・(2a)A/B≧1.65・・・(1b)C/D≧4.2・・・(2b)(A:第1樹脂層中の第1樹脂の含有割合、B:第2樹脂層中の第2樹脂の含有割合、C:第1樹脂層中の第1オイル成分の含有割合、D:第1樹脂層中の第2オイル成分の含有割合)【選択図】図1
Description
本発明は、シート体に関し、詳しくは、航空機、鉄道、自動車、風力発電機、住宅、信号機、看板等の物体表面への雪や氷の付着を防止する表面被覆材に用いられるシート体に関する。
物体表面への氷の付着(着氷)や降雪による雪片の付着(着雪)は、様々な分野において多くの被害や障害をもたらす原因となっている。例えば、航空機翼への着氷、機関車下部への着雪・凍結、自動車のヘッドライトへの着雪、風力発電機のブレードへの着氷、信号機の灯器への着雪・凍結等は、これらの運行、運転、安全性に対する障害となり得る。
また、住宅屋根や看板等への着雪・凍結は、これらの構築物の損傷や落雪による人への被害の原因となり得る。
また、住宅屋根や看板等への着雪・凍結は、これらの構築物の損傷や落雪による人への被害の原因となり得る。
従来、各産業分野において、このような物体表面への着雪や着氷を防止するための対策として、オイルを含有する様々なシートが開発されている。
例えば、特許文献1では、スポンジ材から成る断熱層と、該断熱層上に積層された表面層とから成り、該表面層は、油剤がブリードし得る様に分散されているゴムもしくは樹脂から形成されている着氷雪付着防止シートが開示されている。
特許文献1で開示されているようなシート体においては、種々のオイル成分が用いられる。しかしながら、本発明者らの検討によると、親水性基を有するオイル成分を用いた場合は、降雨時等にシート体からオイル成分が水と一緒に流出してしまうという問題が生じる場合があることがわかった。
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、親水性基を有するオイル成分を用いた場合であってもオイル成分の流出が少なく、かつ優れた着氷及び/又は着雪防止機能を有するシート体を提供することを解決すべき課題としている。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、シート体中の各層における、樹脂の含有割合及びオイル成分の含有割合に着目し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は下記<1>〜<8>に関するものである。
<1>第1樹脂を含有する第1樹脂層と、第2樹脂を含有する第2樹脂層を有するシート体であって、
前記第1樹脂層は、前記第2樹脂層の一方の面に積層され、
前記第1樹脂層は、第1オイル成分及び第2オイル成分からなる群から選択される少なくとも1種のオイル成分を含有し、
前記第2オイル成分は、親水性基を有し、かつ温度が所定値以下に低下したとき前記第1樹脂層から滲出することができる低温相分離性オイル成分を含有し、
下記式(1a)及び下記式(2a)が満たされるか、又は下記式(1b)及び下記式(2b)が満たされる、シート体。
第1樹脂層における第1樹脂の含有割合(質量%)/第2樹脂層における第2樹脂の含有割合(質量%)≧1.75・・・(1a)
第1樹脂層における第1オイル成分の含有割合(質量%)/第1樹脂層における第2オイル成分の含有割合(質量%)≧1・・・(2a)
第1樹脂層における第1樹脂の含有割合(質量%)/第2樹脂層における第2樹脂の含有割合(質量%)≧1.65・・・(1b)
第1樹脂層における第1オイル成分の含有割合(質量%)/第1樹脂層における第2オイル成分の含有割合(質量%)≧4.2・・・(2b)
<2>前記第2樹脂層は、第4オイル成分を含有し、
前記第4オイル成分は、親水性基を有し、かつ温度が所定値以下に低下したとき前記第2樹脂層を通過して前記第1樹脂層から滲出することができる低温相分離性オイル成分を含有する、<1>に記載のシート体。
<3>前記第2樹脂層における前記第4オイル成分の含有割合が48質量%以下である、<2>に記載のシート体。
<4>前記第2オイル成分が有する親水性基及び前記第4オイル成分が有する親水性基の少なくとも一方がヒドロキシ基、カルボキシ基、アミノ基、スルホ基、エーテル基、エステル基、又はカルビノール基である、<2>に記載のシート体。
<5>前記第1樹脂の含有量が、前記第1樹脂層全体の質量を基準として、40〜99質量%である、<1>〜<4>のいずれか1つに記載のシート体。
<6>前記第1オイル成分の含有量が、前記第1樹脂層全体の質量を基準として、1〜60質量%である、<1>〜<5>のいずれか1つに記載のシート体。
<7>前記第2オイル成分の含有量が、前記第1樹脂層全体の質量を基準として、0.01〜20質量%である、<1>〜<6>のいずれか1つに記載のシート体。
<8>第1樹脂層の厚みが50μm以上である、<1>〜<7>のいずれか1つに記載のシート体。
<1>第1樹脂を含有する第1樹脂層と、第2樹脂を含有する第2樹脂層を有するシート体であって、
前記第1樹脂層は、前記第2樹脂層の一方の面に積層され、
前記第1樹脂層は、第1オイル成分及び第2オイル成分からなる群から選択される少なくとも1種のオイル成分を含有し、
前記第2オイル成分は、親水性基を有し、かつ温度が所定値以下に低下したとき前記第1樹脂層から滲出することができる低温相分離性オイル成分を含有し、
下記式(1a)及び下記式(2a)が満たされるか、又は下記式(1b)及び下記式(2b)が満たされる、シート体。
第1樹脂層における第1樹脂の含有割合(質量%)/第2樹脂層における第2樹脂の含有割合(質量%)≧1.75・・・(1a)
第1樹脂層における第1オイル成分の含有割合(質量%)/第1樹脂層における第2オイル成分の含有割合(質量%)≧1・・・(2a)
第1樹脂層における第1樹脂の含有割合(質量%)/第2樹脂層における第2樹脂の含有割合(質量%)≧1.65・・・(1b)
第1樹脂層における第1オイル成分の含有割合(質量%)/第1樹脂層における第2オイル成分の含有割合(質量%)≧4.2・・・(2b)
<2>前記第2樹脂層は、第4オイル成分を含有し、
前記第4オイル成分は、親水性基を有し、かつ温度が所定値以下に低下したとき前記第2樹脂層を通過して前記第1樹脂層から滲出することができる低温相分離性オイル成分を含有する、<1>に記載のシート体。
<3>前記第2樹脂層における前記第4オイル成分の含有割合が48質量%以下である、<2>に記載のシート体。
<4>前記第2オイル成分が有する親水性基及び前記第4オイル成分が有する親水性基の少なくとも一方がヒドロキシ基、カルボキシ基、アミノ基、スルホ基、エーテル基、エステル基、又はカルビノール基である、<2>に記載のシート体。
<5>前記第1樹脂の含有量が、前記第1樹脂層全体の質量を基準として、40〜99質量%である、<1>〜<4>のいずれか1つに記載のシート体。
<6>前記第1オイル成分の含有量が、前記第1樹脂層全体の質量を基準として、1〜60質量%である、<1>〜<5>のいずれか1つに記載のシート体。
<7>前記第2オイル成分の含有量が、前記第1樹脂層全体の質量を基準として、0.01〜20質量%である、<1>〜<6>のいずれか1つに記載のシート体。
<8>第1樹脂層の厚みが50μm以上である、<1>〜<7>のいずれか1つに記載のシート体。
本発明のシート体は、親水性基を有するオイル成分を用いた場合であってもオイル成分の流出が少なく、かつ優れた着氷及び/又は着雪防止機能を有する。
以下、本発明の実施形態をさらに詳しく説明するが、本発明は下記実施形態に何ら制限されるものではない。
1.シート体の構成
本発明のシート体1は、図1に示すように、第2樹脂層11と、第2樹脂層11の一方の面に積層された第1樹脂層12を有する。
本発明のシート体1は、更に、例えば、第2樹脂層11の第1樹脂層12側の面とは反対側の面に設けられた基材13と、第2樹脂層11が設けられた面とは反対側の基材13の面に設けられた粘着剤層14と、粘着剤層14の外側面に剥離可能に貼付されたセパレータ15を含んでもよい。
本発明のシート体1は、使用時には、セパレータ15を剥離して粘着剤層14を露出させ、各種構造物(図示されていない)に粘着させることができる。
本発明のシート体1は、図1に示すように、第2樹脂層11と、第2樹脂層11の一方の面に積層された第1樹脂層12を有する。
本発明のシート体1は、更に、例えば、第2樹脂層11の第1樹脂層12側の面とは反対側の面に設けられた基材13と、第2樹脂層11が設けられた面とは反対側の基材13の面に設けられた粘着剤層14と、粘着剤層14の外側面に剥離可能に貼付されたセパレータ15を含んでもよい。
本発明のシート体1は、使用時には、セパレータ15を剥離して粘着剤層14を露出させ、各種構造物(図示されていない)に粘着させることができる。
(1)第1樹脂層
第1樹脂層12は、第2樹脂層11の一方の面に積層された状態で設けられる樹脂層であって、第1樹脂と、第1オイル成分及び第2オイル成分からなる群から選択される少なくとも1種のオイル成分を含有する。
第1樹脂層12は、第2樹脂層11の一方の面に積層された状態で設けられる樹脂層であって、第1樹脂と、第1オイル成分及び第2オイル成分からなる群から選択される少なくとも1種のオイル成分を含有する。
第1樹脂層12の厚みは、特に限定されないが、オイル成分が第1樹脂層12の表面まで容易に透過することができるように、言い換えれば、第1樹脂層12に対するオイル透過性を担保するため、750μm以下が好ましく、また、強度の点から、50μm以上が好ましい。
<第1樹脂>
第1樹脂層12は、第2樹脂層11よりも高い耐摩耗性を有することが好ましく、そうすることで第2樹脂層11の表面を保護できる。
第1樹脂層12は、第2樹脂層11よりも高い耐摩耗性を有することが好ましく、そうすることで第2樹脂層11の表面を保護できる。
また、第1樹脂層12は、第2樹脂層11に蓄積されたオイル成分による着氷及び/又は着雪防止機能を妨げないことが好ましい。すなわち、第1樹脂層12は、第2樹脂層11から滲出したオイル成分を第2樹脂層11とは反対側の表面まで透過させることができるオイル透過性を有することが好ましい。
第1樹脂としては、特に限定されないが、例えば、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリウレタンアクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、エラストマー類、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレン等)、アクリル樹脂等が挙げられ、中でもオイル成分のブリード効果並びに屋外曝露耐久性に優れるという観点から、架橋されたシリコーン樹脂が好ましい。
シリコーン樹脂としては、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切なシリコーン樹脂を採用し得る。シリコーン樹脂は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。このようなシリコーン樹脂としては、縮合型のシリコーン樹脂であってもよいし、付加型のシリコーン樹脂であってもよい。また、このようなシリコーン樹脂としては、単独で乾燥させる1液型のシリコーン樹脂(例えば、1液型の室温硬化性(RTV)樹脂)であってもよいし、2液型のシリコーン樹脂(例えば、2液型の室温硬化性(RTV)樹脂)であってもよい。
シリコーン樹脂としては、例えば、信越化学工業株式会社製の1液型RTVゴム(例えば、KE−3423、KE−347、KE−3475、KE−3495、KE−4895、KE−4896、KE−1830、KE−1884、KE−3479、KE−348、KE−4897、KE−4898、KE−1820、KE−1825、KE−1831、KE−1833、KE−1885、KE−1056、KE−1151、KE−1842、KE−1886、KE−3424G、KE−3494、KE−3490、KE−40RTV、KE−4890、KE−3497、KE−3498、KE−3493、KE−3466、KE−3467、KE−1862、KE−1867、KE−3491、KE−3492、KE−3417、KE−3418、KE−3427、KE−3428、KE−41、KE−42、KE−44、KE−45、KE−441、KE−445、KE−45S等)、信越化学工業株式会社製の2液型RTVゴム(例えば、KE−1800T−A/B、KE−66、KE−1031−A/B、KE−200、KE−118、KE−103、KE−108、KE−119、KE−109E−A/B、KE−1051J−A/B、KE−1012−A/B、KE−106、KE−1282−A/B、KE−1283−A/B、KE−1800−A/B/C、KE−1801−A/B/C、KE−1802−A/B/C、KE−1281−A/B、KE−1204−A/B、KE−1204−AL/BL、KE−1280−A/B、KE−513−A/B、KE−521−A/B、KE−1285−A/B、KE−1861−A/B、KE−12、KE−14、KE−17、KE−113、KE−24、KE−26、KE−1414、KE−1415、KE−1416、KE−1417、KE−1300T、KE−1310ST、KE−1314−2、KE−1316、KE−1600、KE−117603−A/B、KE−1606、KE−1222−A/B、KE−1241等)、信越化学工業株式会社製のシリコーンシーラント(例えば、KE−42AS、KE−420、KE−450等)、信越化学工業株式会社製のゴムコンパウンド(例えば、KE−655−U、KE−675−U、KE−931−U、KE−941−U、KE−951−U、KE−961−U、KE−971−U、KE−981−U、KE−961T−U、KE−971T−U、KE−871C−U、KE−9410−U、KE−9510−U、KE−9610−U、KE−9710−U、KE−742−U、KE−752−U、KE−762−U、KE−772−U、KE−782−U、KE−850−U、KE−870−U、KE−880−U、KE−890−U、KE−9590−U、KE−5590−U、KE−552−U、KE−582−U、KE−552B−U、KE−555−U、KE−575−U、KE−541−U、KE−551−U、KE−561−U、KE−571−U、KE−581−U、KE−520−U、KE−530B−2−U、KE−540B−2−U、KE−1551−U、KE−1571−U、KE−152−U、KE−174−U、KE−3601SB−U、KE−3711−U、KE−3801M−U、KE−5612G−U、KE−5620BL−U、KE−5620W−U、KE−5634−U、KE−7511−U、KE−7611−U、KE−765−U、KE−785−U、KE−7008−U、KE−7005−U、KE−503−U、KE−5042−U、KE−505−U、KE−6801−U、KE−136Y−U等)、信越化学工業株式会社製のLIMS(液状シリコーンゴム射出成形システム)(例えば、KEG−2000−40A/B、KEG−2000−50A/B、KEG−2000−60A/B、KEG−2000−70A/B、KEG−2001−40A/B、KEG−2001−50A/B、KE−1950−10A/B、KE−1950−20A/B、KE−1950−30A/B、KE−1950−35A/B、KE−1950−40A/B、KE−1950−50A/B、KE−1950−60A/B、KE−1950−70A/B、KE−193185A/B、KE−1987A/B、KE−1988A/B、KE−2019−40A/B、KE−2019−50A/B、KE−2019−60A/B、KE−2017−30A/B、KE−2017−40A/B、KE−2017−50A/B、KE−2090−40A/B、KE−2090−50A/B、KE−2090−60A/B、KE−2090−70A/B、KE−2096−40A/B、KE−2096−50A/B、KE−2096−6OA/B等)、旭化成ワッカーシリコーン株式会社製のLR7665シリーズ、旭化成ワッカーシリコーン株式会社製のLR3033シリーズ、モメンティブ株式会社製のTSE3032シリーズ等、東レダウコーニング製のシルガード184等を用いることができる。
なお、第1樹脂は、後述の第2樹脂と同じものであってもよい。但し、耐摩耗性を向上させるため、第1樹脂層12に含める第1樹脂の割合は、第2樹脂層11に含める第2樹脂の割合よりも有意に大きな値に設定することが好ましい。
<オイル成分>
第1樹脂層12は、第1オイル成分及び第2オイル成分からなる群から選択される少なくとも1種のオイル成分を含有する。
第1樹脂層12は、第1オイル成分及び第2オイル成分からなる群から選択される少なくとも1種のオイル成分を含有する。
第1オイル成分として、例えば、シリコーンオイル、フッ素オイル、炭化水素系オイル、ポリエーテル系オイル、エステル系オイル、リン化合物系オイル、鉱油系オイル等を用いることができる。
シリコーンオイルとしては、例えば、信越化学工業株式会社製のシリコーンオイル(例えば、KF96Lシリーズ、KF96シリーズ、KF69シリーズ、KF99シリーズ、KF50シリーズ、KF54シリーズ、KF410シリーズ、KF412シリーズ、KF414シリーズ、FLシリーズ、KF−6000、KF−6001、KF−6002、KF−6003等)、モメンティブ株式会社製のシリコーンオイル(例えば、Element14*PDMSシリーズ、TSF404シリーズ、TSF410シリーズ、TSF4300シリーズ、TSF431シリーズ、TSF433シリーズ、TSF437シリーズ、TSF4420シリーズ、TSF4421シリーズ等)、東レダウコーニング株式会社製のシリコーンオイル(例えば、BY16−846シリーズ、SF8416シリーズ、SF8427シリーズ、SF−8428シリーズ、SH200シリーズ、SH203シリーズ、SH230シリーズ、SF8419シリーズ、FS1265シリーズ、SH510シリーズ、SH550シリーズ、SH710シリーズ、FZ−2110シリーズ、FZ−2203シリーズ、BY16−201等)、旭化成ワッカーシリコーン社製のシリコーンオイル(WACKER(登録商標)SILICONE FLUID AKシリーズ、WACKER(登録商標)SILICONE FLUID APシリーズ、WACKER(登録商標)SILICONE FLUID ARシリーズ、WACKER(登録商標)SILICONE FLUID ASシリーズ、WACKER(登録商標)TNシリーズ、WACKER(登録商標)Lシリーズ、WACKER(登録商標)AFシリーズ等)等を用いることができる。
第2オイル成分は、温度が所定値以下に低下したとき、例えば第1オイル成分から相分離して、第1樹脂層から滲出することができる低温相分離性オイル成分を含有し、かつ親水性基を有する。
なお、上記所定値以下とは、例えば、氷点(0℃)以下を意味する。
なお、上記所定値以下とは、例えば、氷点(0℃)以下を意味する。
親水性基としては、例えば、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アミノ基、スルホ基、エーテル基(例えば、ポリオキシエチレン基等のポリエーテル基)、エステル基、カルビノール基等を挙げることができる。
第2オイル成分としては、例えば、シリコーンオイル、フッ素オイル、炭化水素系オイル、ポリエーテル系オイル、エステル系オイル、リン化合物系オイル、鉱油系オイル等を用いることができる。
シリコーンオイルとしては、例えば、東レダウコーニング株式会社製のシリコーンオイル(例えば、BY16−201等)、信越化学株式会社製のシリコーンオイル(例えば、KF−6000、KF−6001、KF−6002、KF−6003、KF−6011、KF−6011P、KF−6043、PAM−E、KF−8010、X−22−161A、X−22−161B、KF−8012、KF−8008、X−22−1660B−3、X−22−9409、X−22−4952、X−22−4272、KF−6123、X−22−162C、X−21−5841、KF−9701、KF−864、KF−865、KF−868、KF−859、KF−393、KF−860、KF−880、KF−8004、KF−8002、KF−8005、KF−867、KF−8021、KF−869、KF−861、X−22−3939A、X−22−4039、X−22−4015、X−22−3701E、X−22−173BX、X−22−173DX、X−22−176F、X−22−176DX、X−22−176GX−A、X−22−3710等)等を用いることができる。
その他末端あるいは側鎖に親水性基を有するオイルを用いることができる。
その他末端あるいは側鎖に親水性基を有するオイルを用いることができる。
第1樹脂の含有量は、最終的に形成される第1樹脂層全体の質量を基準として、好ましくは40質量%以上、より好ましくは50質量%以上、さらに好ましくは60質量%以上に設定することができる。また、第1樹脂の含有量は、最終的に形成される第1樹脂層全体の質量を基準として、好ましくは99質量%以下、より好ましくは90質量%以下、さらに好ましくは80質量%以下に設定することができる。
第1オイル成分の含有量は、最終的に形成される第1樹脂層全体の質量を基準として、好ましくは1質量%以上、より好ましくは5質量%以上、さらに好ましくは10質量%以上に設定することができる。また、第1オイル成分の含有量は、最終的に形成される第1樹脂層全体の質量を基準として、好ましくは60質量%以下、より好ましくは50質量%以下、さらに好ましくは30質量%以下に設定することができる。
第2オイル成分の含有量は、最終的に形成される第1樹脂層全体の質量を基準として、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは1質量%以上、さらに好ましくは5質量%以上に設定することができる。また、第2オイル成分の含有量は、最終的に形成される第1樹脂層全体の質量を基準として、好ましくは20質量%以下、より好ましくは15質量%以下、さらに好ましくは10質量%以下に設定することができる。
(2)第2樹脂層
第2樹脂層11は、第2樹脂を含有する。
また、第2樹脂層11は、第3オイル成分及び第4オイル成分を含有することが好ましい。第2樹脂層11は、含有されたオイルの一部、例えば、第4オイル成分を第2樹脂から滲出(ブリード)(より具体的には、第2樹脂層から第1樹脂層を介して第1樹脂層表面へ滲出)することができる樹脂層であって、滲出させたオイル成分によって着氷及び/又は着雪を防止することができる。
第2樹脂層11は、第2樹脂を含有する。
また、第2樹脂層11は、第3オイル成分及び第4オイル成分を含有することが好ましい。第2樹脂層11は、含有されたオイルの一部、例えば、第4オイル成分を第2樹脂から滲出(ブリード)(より具体的には、第2樹脂層から第1樹脂層を介して第1樹脂層表面へ滲出)することができる樹脂層であって、滲出させたオイル成分によって着氷及び/又は着雪を防止することができる。
第2樹脂層11の厚みは、特に限定されないが、オイルを適切に滲出させるため、10000μm以下とすることが好ましく、5000μm以下とすることがより好ましく、2500μm以下とすることがさらに好ましく、2000μm以下とすることが特に好ましい。また、強度の点から、10μm以上とすることが好ましく、50μm以上とすることがより好ましく、100μm以上とすることがさらに好ましく、200μm以上とすることが特に好ましい。
<第2樹脂>
第2樹脂としては、例えば、上述の第1樹脂と同様のものを挙げることができる。
第2樹脂としては、例えば、上述の第1樹脂と同様のものを挙げることができる。
<オイル成分>
第2樹脂層11は、第3オイル成分及び第4オイル成分を含有することが好ましい。
第2樹脂層11は、第3オイル成分及び第4オイル成分を含有することが好ましい。
第3オイル成分としては、上述の第1オイル成分と同様のものを挙げることができる。
第4オイル成分としては、上述の第2オイル成分と同様のものを挙げることができる。
第4オイル成分としては、上述の第2オイル成分と同様のものを挙げることができる。
第4オイル成分は、温度が所定値以下に低下したとき、例えば第3オイル成分から相分離して、第2樹脂層を通過して第1樹脂層から滲出することができる低温相分離性オイル成分を含有することが好ましく、また上述の親水性基を有することが好ましい。
なお、上記所定値以下とは、例えば、氷点(0℃)以下を意味する。
なお、上記所定値以下とは、例えば、氷点(0℃)以下を意味する。
第2樹脂の含有量は、最終的に形成される第2樹脂層全体の質量を基準として、好ましくは30質量%以上、より好ましくは35質量%以上、さらに好ましくは40質量%以上である。第2樹脂の含有量の上限は特には限定されず、オイル成分との関係で適宜設定されるが、例えば、最終的に形成される第2樹脂層全体の質量を基準として、70質量%以下とすることができる。
第3オイル成分の含有量は、最終的に形成される第2樹脂層全体の質量を基準として、好ましくは10質量%以上、より好ましくは15質量%以上、さらに好ましくは20質量%以上に設定することができる。第3オイル成分の含有量の上限は特には限定されないが、最終的に形成される第2樹脂層全体の質量を基準として、好ましくは65質量%以下、より好ましくは50質量%以下、さらに好ましくは40質量%以下、特に好ましくは30質量%以下、最も好ましくは20質量%以下に設定することができる。
第4オイル成分の含有量は、最終的に形成される第2樹脂層全体の質量を基準として、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上であり、さらに好ましくは15質量%以上である。第4オイル成分の含有量の上限は特には限定されないが、最終的に形成される第2樹脂層全体の質量を基準として、好ましくは48質量%以下、より好ましくは45質量%以下、さらに好ましくは40質量%以下、特に好ましくは35質量%以下、最も好ましくは30質量%以下に設定できる。
(3)樹脂及びオイル成分の特性
これら第1オイル成分、第2オイル成分、及び第1樹脂としては、例えば、以下の1)、2)の性質を満たす組み合わせを選択することが好ましい。
これら第1オイル成分、第2オイル成分、及び第1樹脂としては、例えば、以下の1)、2)の性質を満たす組み合わせを選択することが好ましい。
1)第1オイル成分と第2オイル成分は、第2オイル成分をブリードさせることを必要としない温度、例えば氷点等の所定値よりも有意に高い20℃〜80℃程度の常温では、相分離せず相溶している。一方、第1オイル成分と第2オイル成分は、第2オイル成分をブリードさせることを必要とする温度、例えば氷点等の所定値以下となる温度環境の下では相分離する。
2)第1オイル成分は、第2オイル成分をブリードさせることを必要としない温度、及び、第2オイル成分をブリードさせることを必要とする温度の双方で、第1樹脂に対して親和性を有する。これに対し、第2オイル成分は、第1オイル成分の存在下では、第2オイル成分をブリードさせることを必要としない温度であるか、又は、第2オイル成分をブリードさせることを必要とする温度であるかによって、その挙動を変化させる。
更に詳細には、第2オイル成分は、第1オイル成分が存在しない場合には、第2オイル成分をブリードさせることを必要としない温度、及び、第2オイル成分をブリードさせることを必要とする温度の双方で、第1樹脂に対して親和性を有しない。言い換えれば、第2オイル成分は、第1樹脂から滲出する。
一方、第2オイル成分は、第1オイル成分の存在下では、第2オイル成分をブリードさせることを必要としない温度においては、第1オイル成分と相溶するため、第1樹脂に対して親和性を有する。言い換えれば、第2オイル成分は、第1樹脂から滲出しない。
これに対し、第2オイル成分は、第2オイル成分をブリードさせることを必要とする温度においては、第1オイル成分から相分離し、第1樹脂に対して親和性を有しない。言い換えれば、第2オイル成分は、第1オイル成分から相分離する低温相分離性オイル成分として機能する。
3)第3オイル成分と第4オイル成分は、第4オイル成分をブリードさせることを必要としない温度、例えば氷点等の所定値よりも有意に高い20℃〜80℃程度の常温では、相分離せず相溶している。一方、第3オイル成分と第4オイル成分は、第4オイル成分をブリードさせることを必要とする温度、例えば氷点等の所定値以下となる温度環境の下では相分離する。
4)第3オイル成分は、第4オイル成分をブリードさせることを必要としない温度、及び、第4オイル成分をブリードさせることを必要とする温度の双方で、第2樹脂に対して親和性を有する。これに対し、第4オイル成分は、第3オイル成分の存在下では、第4オイル成分をブリードさせることを必要としない温度であるか、又は、第4オイル成分をブリードさせることを必要とする温度であるかによって、その挙動を変化させる。
更に詳細には、第4オイル成分は、第3オイル成分が存在しない場合には、第4オイル成分をブリードさせることを必要としない温度、及び、第4オイル成分をブリードさせることを必要とする温度の双方で、第2樹脂に対して親和性を有しない。言い換えれば、第4オイル成分は、第2樹脂から滲出する。
一方、第4オイル成分は、第3オイル成分の存在下では、第4オイル成分をブリードさせることを必要としない温度においては、第3オイル成分と相溶するため、第2樹脂に対して親和性を有する。言い換えれば、第4オイル成分は、第2樹脂から滲出しない。
これに対し、第4オイル成分は、第4オイル成分をブリードさせることを必要とする温度においては、第3オイル成分から相分離し、第2樹脂に対して親和性を有しない。言い換えれば、第4オイル成分は、第3オイル成分から相分離する低温相分離性オイル成分として機能する。
また、溶解パラメータの値(SP値)は、溶媒と溶質の混ざりやすさを判断する目安となることが経験的に知られている。上に説明した、第1オイル成分、第2オイル成分、及び第1樹脂との間の関係、並びに第3オイル成分、第4オイル成分、及び第2樹脂との間の関係も、それらの溶解パラメータの値の関係に基づいて説明することができる。本明細書では、溶解パラメータとしてハンセン溶解度パラメータを使用する。この値は、第1オイル成分、第2オイル成分、及び第1樹脂、並びに第3オイル成分、第4オイル成分、及び第2樹脂について、フーリェ変換核磁気共鳴分光法分析を実施して、各成分の分子構造を構成する分子ユニットの種類とそのモル比率を調べ、各分子ユニッ卜種類のハンセン溶解度パラメータをモル比で加重平均を計算することにより求めることができる。
各分子ユニット種類のハンセン溶解度パラメータは、リンク(https://hansen-soLubiLity.com/)から入手可能なソフトウェア「HSPiP,Hansen SoLubiLity Parameters in Practice ver4」を用い、分子グループ寄与法から求めることができる。具体的には、対象となる物質における各構成ユニットをSMILES記法で入力し、ユニットごとのHSP値(δd,δp,δh)を算出することができる。
上記1)、2)の関係を満たすため、少なくとも、第1樹脂の溶解パラメータの値と第1オイル成分の溶解パラメータの値との差は、第1樹脂の溶解パラメータの値と第2オイル成分の溶解パラメータの値との差よりも小さくなるように設定することが好ましい。また、第1オイル成分と第1樹脂との間の溶解パラメータの差は、0.6(J/cm3)1/2以内に設定することが好ましい。
また、上記3)、4)の関係を満たすため、少なくとも、第2樹脂の溶解パラメータの値と第3オイル成分の溶解パラメータの値との差は、第2樹脂の溶解パラメータの値と第4オイル成分の溶解パラメータの値との差よりも小さくなるように設定することが好ましい。また、第3オイル成分と第2樹脂との間の溶解パラメータの差は、0.6(J/cm3)1/2以内に設定することが好ましい。
例えば上記1)、2)の関係を満たす場合には、第2オイル成分は、第2オイル成分をブリードさせることを必要としない温度では、第1オイル成分と相溶し、従って、第1樹脂層12又は第2樹脂層11の表面からブリ−ドすることはない。一方、第2オイル成分は、第2オイル成分をブリードさせることを必要とする温度に変化したときには、第1オイル成分から相分離して第1樹脂層12又は第2樹脂層11の第1樹脂層12の側の表面から滲出するとともに、ブリード可能な低温相分離性オイル成分として機能し得る。
また、例えば上記3)、4)の関係を満たす場合には、第4オイル成分は、第4オイル成分をブリードさせることを必要としない温度では、第3オイル成分と相溶し、従って、第2樹脂層11の表面からブリ−ドすることはない。一方、第4オイル成分は、第4オイル成分をブリードさせることを必要とする温度に変化したときには、第3オイル成分から相分離して第2樹脂層11の第1樹脂層12の側の表面から滲出するとともに、ブリード可能な低温相分離性オイル成分として機能し得る。
以上の説明から明らかなように、第1オイル成分と第2オイル成分は、物質的に区別される必要はなく、上に説明した機能、作用の面から互いに区別されれば足りる。従って、第1オイル成分及び第2オイル成分は共に、1つのオイル成分で構成されている必要はなく、上記の条件を満たすのであれば、第1オイル成分及び第2オイル成分の各々に、複数のオイル成分を含有してもよい。
また、以上の説明から明らかなように、第3オイル成分と第4オイル成分は、物質的に区別される必要はなく、上に説明した機能、作用の面から互いに区別されれば足りる。従って、第3オイル成分及び第4オイル成分は共に、1つのオイル成分で構成されている必要はなく、上記の条件を満たすのであれば、第3オイル成分及び第4オイル成分の各々に、複数のオイル成分を含有してもよい。
また、本発明のシート体の一つの実施形態においては、下記式(1a)及び下記式(2a)が満たされる。
第1樹脂層における第1樹脂の含有割合(質量%)/第2樹脂層における第2樹脂の含有割合(質量%)≧1.75・・・(1a)
第1樹脂層における第1オイル成分の含有割合(質量%)/第1樹脂層における第2オイル成分の含有割合(質量%)≧1・・・(2a)
第1樹脂層における第1樹脂の含有割合(質量%)/第2樹脂層における第2樹脂の含有割合(質量%)≧1.75・・・(1a)
第1樹脂層における第1オイル成分の含有割合(質量%)/第1樹脂層における第2オイル成分の含有割合(質量%)≧1・・・(2a)
なお、以下より、当該実施形態における「第1樹脂層における第1樹脂の含有割合(質量%)/第2樹脂層における第2樹脂の含有割合(質量%)」を「樹脂比率1」と、「第1樹脂層における第1オイル成分の含有割合(質量%)/第1樹脂層における第2オイル成分の含有割合(質量%)」を「オイル比率1」と称することがある。
式(1a)及び式(2a)が満たされると、第1樹脂層における第1樹脂の含有割合が第2樹脂層における第2樹脂の含有割合よりも高くなり、第1樹脂層における第2オイルが少ないシート体になる。その結果、親水性基を有するオイル成分を用いた場合であっても第2樹脂層のオイル成分の流出が少なく、かつ優れた着氷及び/又は着雪防止機能を有するシート体を得ることができると推察される。
樹脂比率1は、好ましくは1.80以上、より好ましくは1.85以上、さらに好ましくは1.95以上である。樹脂比率1は高ければ高いほどよいので、特に上限は限定されないが、例えば、10.0以下、好ましくは8.0以下、より好ましくは5.0以下、特に好ましくは4.0以下に設定することができる。
オイル比率1は、好ましくは1.05以上、より好ましくは1.1以上である。
オイル比率1は、好ましくは1.05以上、より好ましくは1.1以上である。
また、本発明のシート体の他の実施形態においては、下記式(1b)及び下記式(2b)が満たされる。
第1樹脂層における第1樹脂の含有割合(質量%)/第2樹脂層における第2樹脂の含有割合(質量%)≧1.65・・・(1b)
第1樹脂層における第1オイル成分の含有割合(質量%)/第1樹脂層における第2オイル成分の含有割合(質量%)≧4.2・・・(2b)
第1樹脂層における第1樹脂の含有割合(質量%)/第2樹脂層における第2樹脂の含有割合(質量%)≧1.65・・・(1b)
第1樹脂層における第1オイル成分の含有割合(質量%)/第1樹脂層における第2オイル成分の含有割合(質量%)≧4.2・・・(2b)
なお、以下より、当該実施形態における「第1樹脂層における第1樹脂の含有割合(質量%)/第2樹脂層における第2樹脂の含有割合(質量%)」を「樹脂比率2」と、「第1樹脂層における第1オイル成分の含有割合(質量%)/第1樹脂層における第2オイル成分の含有割合(質量%)」を「オイル比率2」と称することがある。
式(1b)及び式(2b)が満たされると、第1樹脂層における第1樹脂の含有割合が高く、第1樹脂層における第2オイル成分の含有割合が少ないシート体になる。その結果、親水性基を有するオイル成分を用いた場合であっても第2樹脂層のオイル成分の流出が少なく、かつ優れた着氷及び/又は着雪防止機能を有するシート体を得ることができると推察される。
樹脂比率2は、好ましくは1.67以上、より好ましくは1.70以上である。樹脂比率2の上限は、例えば、1.75未満に設定できる。
オイル比率2は、好ましくは5.0以上、より好ましくは5.5以上、さらに好ましくは6.0以上である。
オイル比率2は、好ましくは5.0以上、より好ましくは5.5以上、さらに好ましくは6.0以上である。
また、第1オイル成分の粘度は、0.002〜5.0(Pa・s)が好ましく、0.005〜3.0(Pa・s)がより好ましく、0.010〜1.0(Pa・s)がさらに好ましい。
第2オイル成分の粘度は、0.004〜0.300(Pa・s)が好ましく、0.010〜0.200(Pa・s)がより好ましく、0.010〜0.100(Pa・s)がさらに好ましい。
第3オイル成分の粘度は、0.002〜5.0(Pa・s)が好ましく、0.005〜3.0(Pa・s)がより好ましく、0.010〜1.0(Pa・s)がさらに好ましい。
第4オイル成分の粘度は、0.004〜0.300(Pa・s)が好ましく、0.010〜0.200(Pa・s)がより好ましく、0.010〜0.100(Pa・s)がさらに好ましい。
なお、オイル成分の粘度は、具体的には実施例に記載の方法で測定することができる。
第2オイル成分の粘度は、0.004〜0.300(Pa・s)が好ましく、0.010〜0.200(Pa・s)がより好ましく、0.010〜0.100(Pa・s)がさらに好ましい。
第3オイル成分の粘度は、0.002〜5.0(Pa・s)が好ましく、0.005〜3.0(Pa・s)がより好ましく、0.010〜1.0(Pa・s)がさらに好ましい。
第4オイル成分の粘度は、0.004〜0.300(Pa・s)が好ましく、0.010〜0.200(Pa・s)がより好ましく、0.010〜0.100(Pa・s)がさらに好ましい。
なお、オイル成分の粘度は、具体的には実施例に記載の方法で測定することができる。
(4)基材
基材13は、第2樹脂層11等を支持してシート体1の強度を確保し、また、シート体1の取り扱いを容易にするために使用されることができる。
基材13は、第2樹脂層11等を支持してシート体1の強度を確保し、また、シート体1の取り扱いを容易にするために使用されることができる。
基材13としては、特に限定されないが、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリウレタンアクリル樹脂、ゴム系樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、エラストマー類、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレン等)、金属板若しくは金属箔(アルミニウム、銅、銀、鉄、ニッケル、スズ、ステンレス等)等を用いることができる。
第2樹脂層11からのオイル成分の流出を防ぐため、基材13は、オイル不透過性のオイル不透過樹脂層として形成されているのが好ましい。オイル不透過性の基材としては、特に限定されないが、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリウレタンアクリル樹脂、ゴム系樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、エラストマー類、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレン等)等を用いることができる。
(5)粘着剤層
粘着剤層14は、第2樹脂層11等を、各種被着物に粘着させるために使用されることができる。
粘着剤層14は、第2樹脂層11等を、各種被着物に粘着させるために使用されることができる。
粘着剤層14としては、特に限定されないが、例えば、アクリル樹脂系粘着剤、エポキシ樹脂系粘着剤、アミノ樹脂系粘着剤、ビニル樹脂(酢酸ビニル系重合体など)系粘着剤、硬化型アクリル樹脂系粘着剤、シリコーン樹脂系粘着剤などを用いることができる。
第2樹脂層11からのオイル成分の流出を防ぐため、オイル不透過性の基材13に代えて、又は、オイル不透過性の基材13とともに、粘着剤層14によって、オイル不透過性のオイル不透過樹脂層を形成してもよい。
オイル不透過性の粘着剤層としては、特に限定されないが、例えば、アクリル樹脂系粘着剤、エポキシ樹脂系粘着剤、アミノ樹脂系粘着剤、ビニル樹脂(酢酸ビニル系重合体など)系粘着剤、硬化型アクリル樹脂系粘着剤、シリコーン樹脂系粘着剤などを用いることができる。
粘着剤層によってオイル不透過樹脂層を形成した場合には、必ずしも基材13をオイル不透過性とする必要はない。従って、強度等に問題が生じなければ、図2に示すように、基材13を省くこともできる。この場合、粘着剤層14は、第2樹脂層11の一方の面とは反対側の他方の面に設けられる。
また、図3に示すように、基材13及び粘着剤層14に代えて、又は、図4に示すように、それらとともに、第2樹脂層11と基材13の間に、更に、オイル不透過性のオイル不透過樹脂層16を設けることもできる。特に図示しないが、図4において、オイル不透過樹脂層16を、基材13と粘着剤層14の間に配置してもよい。オイル不透過樹脂層16の材料としては、特に限定されないが、オイル不透過性の基材13と同様の材料を用いることができる。
なお、粘着剤層14は、第2樹脂層11等を、各種被着物に粘着させるために設けられるものであるから、例えば、粘着剤層14の代わりに、粘着テープ等を用いても勿論よい。
(6)セパレータ
セパレータ15は、粘着剤層14の材質等に合わせて適宜に選択することができる。セパレータ15としては、特に限定されないが、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリウレタンアクリル樹脂、ゴム系樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、エラストマー類、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレン等)等からなるフィルムを用いることができる。
セパレータ15は、粘着剤層14の材質等に合わせて適宜に選択することができる。セパレータ15としては、特に限定されないが、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリウレタンアクリル樹脂、ゴム系樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、エラストマー類、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレン等)等からなるフィルムを用いることができる。
また、セパレータの表面には、剥離性を向上させるために、シリコーン系剥離処理剤、長鎖アルキル系剥離処理剤、オレフィン系剥離処理剤、フッ素系剥離処理剤、脂肪酸アミド系剥離処理剤、硫化モリブデン、シリカ粉等の適宜な剥離処理剤による剥離処理を施してもよい。
(7)シート体の作製
本発明のシート体の作製方法は、限定されるものではない。例えば、まず、樹脂成分とオイル成分を利用して第2樹脂層11を作製し、次いで、この第2樹脂層11の上に、樹脂成分とオイル成分を利用して第1樹脂層12を作製する。
本発明のシート体の作製方法は、限定されるものではない。例えば、まず、樹脂成分とオイル成分を利用して第2樹脂層11を作製し、次いで、この第2樹脂層11の上に、樹脂成分とオイル成分を利用して第1樹脂層12を作製する。
次いで、第2樹脂層11と第1樹脂層12の積層体に対し、従来公知の工程を用いて、例えば、基材13、粘着剤層14、及びセパレータ15を設ける。基材13は、第2樹脂層11の第1樹脂層12とは反対側の面に、例えば、接着剤によって接着する。粘着剤層14は、基材13の第2樹脂層11等とは反対側の面に設ける。その後、粘着剤層14の外側面に、セパレータ15を剥離可能な状態で貼り付ける。
(8)シート体の特性
(厚み比)
本発明のシート体において、以下の式に基づいて求められる、第1樹脂層の厚さと第2樹脂層の厚さの比(厚み比)は、第2樹脂層のオイル成分が第1樹脂層から十分にブリードするように、0.75以下であることが好ましく、0.5以下であることがより好ましい。また、厚み比は、強度の点から、0.05以上であることが好ましく、0.1以上であることがより好ましい。結果としてブリードオイル量、強度の観点から、厚み比は、0.05〜0.75であることが好ましく、0.1〜0.5であることがより好ましい。
厚み比=第1樹脂層の厚さ/第2樹脂層の厚さ
(厚み比)
本発明のシート体において、以下の式に基づいて求められる、第1樹脂層の厚さと第2樹脂層の厚さの比(厚み比)は、第2樹脂層のオイル成分が第1樹脂層から十分にブリードするように、0.75以下であることが好ましく、0.5以下であることがより好ましい。また、厚み比は、強度の点から、0.05以上であることが好ましく、0.1以上であることがより好ましい。結果としてブリードオイル量、強度の観点から、厚み比は、0.05〜0.75であることが好ましく、0.1〜0.5であることがより好ましい。
厚み比=第1樹脂層の厚さ/第2樹脂層の厚さ
(表面オイル量)
20℃における、第1樹脂層の表面にブリードするオイル量(表面オイル量)は、無駄なブリードを防ぐため、40μg/cm2未満であることが好ましい。
また、0℃及び−20℃における、第1樹脂層の表面にブリードするオイル量(表面オイル量)は、着氷雪を防止するため、40μg/cm2以上であることが好ましく、300μg/cm2以上であることがより好ましい。
但し、上記範囲外の場合であっても、シート体は使用可能である。
なお、表面オイル量は、具体的には実施例に記載の方法で測定することができる。
20℃における、第1樹脂層の表面にブリードするオイル量(表面オイル量)は、無駄なブリードを防ぐため、40μg/cm2未満であることが好ましい。
また、0℃及び−20℃における、第1樹脂層の表面にブリードするオイル量(表面オイル量)は、着氷雪を防止するため、40μg/cm2以上であることが好ましく、300μg/cm2以上であることがより好ましい。
但し、上記範囲外の場合であっても、シート体は使用可能である。
なお、表面オイル量は、具体的には実施例に記載の方法で測定することができる。
(耐摩耗性)
第1樹脂層に対して、耐水研磨子を125g/cm2の押圧力下で、且つ、秒速100mm/sにて、100往復させたときの第1樹脂層の減少率は、屋外での使用にも耐え得るように、80質量%未満が好ましく、50質量%未満がより好ましく、20質量%未満が更に好ましい。
但し、上記範囲外の場合であっても、シート体は使用可能である。
なお、第1樹脂層の減少率は、具体的には実施例に記載の方法で測定することができる。
第1樹脂層に対して、耐水研磨子を125g/cm2の押圧力下で、且つ、秒速100mm/sにて、100往復させたときの第1樹脂層の減少率は、屋外での使用にも耐え得るように、80質量%未満が好ましく、50質量%未満がより好ましく、20質量%未満が更に好ましい。
但し、上記範囲外の場合であっても、シート体は使用可能である。
なお、第1樹脂層の減少率は、具体的には実施例に記載の方法で測定することができる。
(着氷力)
−20℃の環境下において、第1樹脂層に付着した氷塊を移動させるために要する力(着氷力)は、1.0N/cm2未満が好ましく、小さければ小さい程良い。
但し、上記範囲外の場合であっても、シート体は使用可能である。
なお、着氷力の値は、具体的には実施例に記載の方法で測定することができる。
−20℃の環境下において、第1樹脂層に付着した氷塊を移動させるために要する力(着氷力)は、1.0N/cm2未満が好ましく、小さければ小さい程良い。
但し、上記範囲外の場合であっても、シート体は使用可能である。
なお、着氷力の値は、具体的には実施例に記載の方法で測定することができる。
以下、実施例等を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。
[実施例1]
<シート体の作製>
(第2樹脂層の作製)
樹脂成分:KE1935A/B(信越化学工業株式会社製)、第3オイル成分:ジメチルシロキサンオイル(信越化学工業株式会社製、品番:KF−96 50cs)、第4オイル成分:カルビノール変性オイル(東レダウコーニング株式会社製、BY16−201、ヒドロキシ基含有)、及び添加剤を、39.6:47.6:11.8:1(質量比)の割合で混合した。
<シート体の作製>
(第2樹脂層の作製)
樹脂成分:KE1935A/B(信越化学工業株式会社製)、第3オイル成分:ジメチルシロキサンオイル(信越化学工業株式会社製、品番:KF−96 50cs)、第4オイル成分:カルビノール変性オイル(東レダウコーニング株式会社製、BY16−201、ヒドロキシ基含有)、及び添加剤を、39.6:47.6:11.8:1(質量比)の割合で混合した。
添加剤としては、メチルハイドロジェンシリコーンオイル(信越化学工業株式会社社製、品番:KF−99)、反応遅延剤(信越化学工業株式会社社製、品番:セイギョザイNo.6−10)、白金触媒(信越化学工業株式会社社製、品番:CAT−PL−50T)を0.1:0.8:0.1(質量比)の割合で混合したものを用いた。
得られた混合物をPETシート体(東レ株式会社製、ルミラーS10#75)上にアプリケーターを用いて塗布し、150℃の環境下において3分間、加熱硬化させることによって、厚さ250μmの第2樹脂層を形成した。
(第1樹脂層の作製)
樹脂成分:KE1935A/B(信越化学工業株式会社製)、第1オイル成分:ジメチルシロキサンオイル(信越化学工業株式会社社製、品番:KF−96 50cs)、第2オイル成分:カルビノール変性オイル(東レダウコーニング株式会社製、BY16−201、ヒドロキシ基含有)、及び添加剤を、66:33:0:1(質量比)の割合で混合した。
樹脂成分:KE1935A/B(信越化学工業株式会社製)、第1オイル成分:ジメチルシロキサンオイル(信越化学工業株式会社社製、品番:KF−96 50cs)、第2オイル成分:カルビノール変性オイル(東レダウコーニング株式会社製、BY16−201、ヒドロキシ基含有)、及び添加剤を、66:33:0:1(質量比)の割合で混合した。
添加剤としては、第2樹脂層で用いたものと同様のものを用いた。
得られた混合物を第2樹脂層上にアプリケーターを用いて塗布し、150℃の環境下において3分間、加熱硬化させることによって、厚さ50μmの第1樹脂層を形成し、シート体を得た。
<評価>
使用したオイル及び得られたシート体を用いて、下記の評価を行った。結果を表6に示す。
使用したオイル及び得られたシート体を用いて、下記の評価を行った。結果を表6に示す。
(オイル成分の粘度)
回転式粘度計(サーモフィッシャーサイエンティフィック社、HAAKE)を用い、せん断速度に対する粘度を測定した。測定は、せん断速度を30秒で0.1〜1,000[1/s]まで上昇させ、その後せん断速度を30秒で1,000〜0.1[1/s]まで下降させたときの応力の変化を測定した。
せん断速度上昇時のせん断速度1.0[1/s]のときの粘度の値を用いた。
測定治具にはパラレルプレート(直径35mm)を用いた。
プレート間のGapを0.024mmとした。
温度制御ユニットにより測定温度20℃とした。
回転式粘度計(サーモフィッシャーサイエンティフィック社、HAAKE)を用い、せん断速度に対する粘度を測定した。測定は、せん断速度を30秒で0.1〜1,000[1/s]まで上昇させ、その後せん断速度を30秒で1,000〜0.1[1/s]まで下降させたときの応力の変化を測定した。
せん断速度上昇時のせん断速度1.0[1/s]のときの粘度の値を用いた。
測定治具にはパラレルプレート(直径35mm)を用いた。
プレート間のGapを0.024mmとした。
温度制御ユニットにより測定温度20℃とした。
(厚み及び厚み比)
第1樹脂層と第2樹脂層のそれぞれにつき、膜厚計MFC−101(Nikon社製)を用いて厚みを測定した。また、当該方法で求めた厚みを用いて、以下の式に基づいて厚み比を求めた。
厚み比=第1樹脂層の厚さ/第2樹脂層の厚さ
なお、厚み比は、全例において0.2であった。
第1樹脂層と第2樹脂層のそれぞれにつき、膜厚計MFC−101(Nikon社製)を用いて厚みを測定した。また、当該方法で求めた厚みを用いて、以下の式に基づいて厚み比を求めた。
厚み比=第1樹脂層の厚さ/第2樹脂層の厚さ
なお、厚み比は、全例において0.2であった。
(相分離性及び相溶性等)
a)「第3オイル成分」と「第4オイル成分」との間の温度変化に応じた相分離性及び相溶性、b)「第3オイル成分」と「第2樹脂層の樹脂成分」との間の温度変化に応じた親和性、c)「第4オイル成分」と「第2樹脂層の樹脂成分」との間の温度変化に応じた親和性を評価した。
a)「第3オイル成分」と「第4オイル成分」との間の温度変化に応じた相分離性及び相溶性、b)「第3オイル成分」と「第2樹脂層の樹脂成分」との間の温度変化に応じた親和性、c)「第4オイル成分」と「第2樹脂層の樹脂成分」との間の温度変化に応じた親和性を評価した。
但し、直接的な分析対象は、第2樹脂層から抜き出した「第3オイル成分」と「第4オイル成分」の混合物、及び、第2樹脂層の表面から滲出したオイル成分である。第2樹脂層は、シート体から第1樹脂層を削り取ることによって得た。
上記a)について評価するため、先ず、第2樹脂層を20℃で24時間トルエン(富士フィルム和光純薬株式会社製)に浸漬することにより、第3オイル成分と第4オイル成分を混合物として抜き出した。混合物中の第3オイル成分と第4オイル成分は、液層クロマトグラフィを用いて分離した。
抜き出した第3オイル成分と第4オイル成分の混合物について、「20℃、500nmにおける透過率」と「3℃、500nmにおける透過率」をそれぞれ測定し、それらの差が「20℃、500nmにおける透過率」に占める割合に基づいて、「相分離している(相溶していない)」か、「相溶している(相分離していない)」かを判断した。
評価基準は以下のとおりである。
〇:透過率の差が10%以上であった(温度変化に応じて相分離している(相溶していない))。
×:透過率の差が10%未満であった(温度変化に応じて相溶している(相分離していない))。
〇:透過率の差が10%以上であった(温度変化に応じて相分離している(相溶していない))。
×:透過率の差が10%未満であった(温度変化に応じて相溶している(相分離していない))。
透過率の測定には、紫外可視分光光度計(日本分光製、V−750)を用い、測定波長を500nm、スキャン速度を1000nm/min、撹拌速度を400rpmに設定し、20℃又は3℃にそれぞれ設定後、10分間静置した後に測定を行った。リファレンスは大気とした。
上記b)については、まず、各オイル成分を抜き出した前記第2樹脂層に、第3オイル成分のみを含有させたオイル含有樹脂層を用意した。当該オイル含有樹脂層を、20℃の環境下においたとき、及び、3℃の環境下においたときのそれぞれにおいて、オイル含有樹脂層の表面から第3オイル成分が滲出するか否かによって評価した。
評価基準は以下のとおりである。
〇:20℃および3℃の何れにおいても、第3オイル成分が滲出した。
×:20℃および3℃の何れにおいても、第3オイル成分が滲出しなかった。
〇:20℃および3℃の何れにおいても、第3オイル成分が滲出した。
×:20℃および3℃の何れにおいても、第3オイル成分が滲出しなかった。
上記c)については、第3オイル成分の代わりに第4オイル成分を用いた以外は、上記b)と同様に評価した。
(表面オイル量)
測定対象は、20℃、0℃(氷点)、及び−20℃それぞれにおける、第1樹脂層の表面にブリードしたオイル量である。測定に際し、ブリードしたオイルが、主として第2オイル成分であることを確認した。
測定対象は、20℃、0℃(氷点)、及び−20℃それぞれにおける、第1樹脂層の表面にブリードしたオイル量である。測定に際し、ブリードしたオイルが、主として第2オイル成分であることを確認した。
表面オイル量の測定は、以下の方法で行った。
シート体の中心付近において10cm×2cmのサイズにカットし、20℃、0℃、及び、−20℃の各温度で16時間放置した。各温度環境下における第1樹脂層の表面にブリードしたオイルを、セルスクレーパー(ケニス社製、CSS−2510)で採取し、そのオイルを、油取り紙を用いて、油取り紙の質量(吸油量)変化が見られなくなるまで吸い取った。セルスクレーパーによるオイル採取と油取り紙の吸い取りは、1分間に7回繰り返した。オイル吸い取り前後の油取り紙の質量差を表面オイル量とした。試験は3回行い、その平均値を算出した。
シート体の中心付近において10cm×2cmのサイズにカットし、20℃、0℃、及び、−20℃の各温度で16時間放置した。各温度環境下における第1樹脂層の表面にブリードしたオイルを、セルスクレーパー(ケニス社製、CSS−2510)で採取し、そのオイルを、油取り紙を用いて、油取り紙の質量(吸油量)変化が見られなくなるまで吸い取った。セルスクレーパーによるオイル採取と油取り紙の吸い取りは、1分間に7回繰り返した。オイル吸い取り前後の油取り紙の質量差を表面オイル量とした。試験は3回行い、その平均値を算出した。
評価基準は以下のとおりである。
〇:表面オイル量が40μg/cm2以上300μg/cm2未満であった。
×:表面オイル量が40μg/cm2未満であった。
〇:表面オイル量が40μg/cm2以上300μg/cm2未満であった。
×:表面オイル量が40μg/cm2未満であった。
(耐摩耗性)
第1樹脂層の耐摩耗性を評価した。
測定装置として学振型摩耗試験機(型番:RT−300S、大栄科学精器製作所製)を使用した。図5に、試験機の概略図を示す。学振型摩耗試験機20は、試験台21と、ネジ22a等によって試験台21に固定された支持板22と、支持板22の上方にあって、且つ、重り23によって荷重をかけられた片持ち梁状の荷重腕24の下側に配置された摩擦子25(サイズ:2cm×2cm)と、を備える。
第1樹脂層の耐摩耗性を評価した。
測定装置として学振型摩耗試験機(型番:RT−300S、大栄科学精器製作所製)を使用した。図5に、試験機の概略図を示す。学振型摩耗試験機20は、試験台21と、ネジ22a等によって試験台21に固定された支持板22と、支持板22の上方にあって、且つ、重り23によって荷重をかけられた片持ち梁状の荷重腕24の下側に配置された摩擦子25(サイズ:2cm×2cm)と、を備える。
この学振型摩耗試験機20を用いて、支持板22の上に粘着剤31(日東電工社製、No.5000NS)を介して貼り付けた試験片32の第1樹脂層、特にその20mm×l20mmの領域に対して、摩擦子25の下側に上記の粘着剤31を介して貼り付けた#120の目粗さの耐水研磨子33を、重り23と荷重腕24によって調節された125g/cm2の押圧力下で、且つ、秒速100mm/sにて、100往復させたときの、第1樹脂層の減少率を求めた。室温は、20℃に設定した。
評価基準は以下のとおりである。
◎:減少率が10質量%未満であった。
〇:減少率が10質量%以上80質量%未満であった。
×:減少率が80質量%以上であった。
◎:減少率が10質量%未満であった。
〇:減少率が10質量%以上80質量%未満であった。
×:減少率が80質量%以上であった。
(着氷力)
測定対象は、−20℃の環境下において、第1樹脂層に付着した氷塊を移動させるために要する力であって、便宜上、本明細書では、この力の大きさを「着氷力」と定義した。
測定対象は、−20℃の環境下において、第1樹脂層に付着した氷塊を移動させるために要する力であって、便宜上、本明細書では、この力の大きさを「着氷力」と定義した。
着氷力の測定は、以下の方法で行った。
まず、円柱状の氷塊を作製した。氷塊は、スチロール角型ケース16型(アズワン社製)の底面にステンレスリング(内径25mm)を置き、そこに6gの純水を注ぎ込んで−20℃で16時間以上凍結させ、凍結後にステンレスリングを除去することによって作製した。
まず、円柱状の氷塊を作製した。氷塊は、スチロール角型ケース16型(アズワン社製)の底面にステンレスリング(内径25mm)を置き、そこに6gの純水を注ぎ込んで−20℃で16時間以上凍結させ、凍結後にステンレスリングを除去することによって作製した。
次いで、−20℃環境に16時間静置したシート体を、床面に対し平行に設置したステンレス板に、第1樹脂層が表面となるように貼着した。そこに付着面積4.9cm2とした上記円柱状の氷塊を付着させた。
環境温度−20℃に設定し、氷塊を付着させてから3時間後に、−20℃の環境下において、床面に対して平行な方向から氷塊をロードセル(株式会社イマダ製 DPU−50、アタッチメント治具 A型A−4)で、速度0.1mm/秒で押し、40秒の間に加わった荷重をフォースゲージ(株式会社イマダ製 ZTS−50N)で測定した。測定された最大荷重を付着面積4.9cm2で除算した値を着氷力として記録した。試験は3回行い、その平均値を求めた。
尚、この測定方法は、「着雪氷防止技術に関する研究(第1報)、北海道立工業試験場報告No.292(1993)」を参考にして決定したものである。着氷力は、少なくとも−20℃においては、表面オイル量の増加に応答して略比例的に減少する。
評価基準は以下のとおりである。
◎:着氷力の値が0.1N/cm2未満であった。
〇:着氷力の値が0.1N/cm2以上1.0N/cm2未満であった。
×:着氷力の値が1.0N/cm2以上であった。
◎:着氷力の値が0.1N/cm2未満であった。
〇:着氷力の値が0.1N/cm2以上1.0N/cm2未満であった。
×:着氷力の値が1.0N/cm2以上であった。
(耐水性)
降雨試験機(西山製作所社製)にシート体(サイズ:150mm×l50mm)を投入し、シート体上部から年間降水量に値する量の水を降らせた。年間降水量は、気象庁のデータを参考に1600mmとした。試験環境温度は、冬季の雨天日を想定し試験機内環境温度5℃、降水温5℃とし、降雨速度は約500mm/時間とした。
降雨試験機(西山製作所社製)にシート体(サイズ:150mm×l50mm)を投入し、シート体上部から年間降水量に値する量の水を降らせた。年間降水量は、気象庁のデータを参考に1600mmとした。試験環境温度は、冬季の雨天日を想定し試験機内環境温度5℃、降水温5℃とし、降雨速度は約500mm/時間とした。
降雨試験後のシート体内に残存する第1オイル成分〜第4オイル成分を抽出し、第1オイル成分〜第4オイル成分の比率変化から、降雨試験前後における第2オイル成分及び第4オイル成分の減少率を算出した。なお、第1オイル成分及び第3オイル成分は降雨試験で減少しないことを確認済である。
シート体内の第1オイル〜第4オイル成分の抽出方法および第2オイル及び第4オイル成分の減少率(%)の算出方法は以下のとおりである。
シート体内の第1オイル〜第4オイル成分の抽出方法および第2オイル及び第4オイル成分の減少率(%)の算出方法は以下のとおりである。
1.シート体を20mm×40mmにカットし、スクリュー管瓶に入れる。
2.スクリュー管瓶に約30gのクロロホルムを入れ、栓をする。
3.振とう機(ダブルアクションラボシェイカー SRR−2,アズワン株式会社製)を用いて100rpmで15時間振とうし、シート体内の残存オイルを抽出する。
4.スクリュー管瓶に残った固形物を取り除く。
5.抽出されたオイルを含むクロロホルムを乾燥機によって100℃で2時間乾燥し、第1オイル成分〜第4オイル成分の混合物を得る。
6.得られる混合物を約3mg、重クロロホルム約700mgをバイアル瓶に採取し、混合液を作る。
7.混合液をNMRサンプルチューブへ移す。
8.NMR(型番:ULTRASHIELD 300、BRUKER社製)にて1H NMRを測定し、各種第2成分オイルの分子構造に基づき帰属する。
9.紫外線照射前後のSi−CH3のH数の変化から、紫外線照射に起因する第2オイル成分及び第4オイル成分の減少率(%)を算出する。
2.スクリュー管瓶に約30gのクロロホルムを入れ、栓をする。
3.振とう機(ダブルアクションラボシェイカー SRR−2,アズワン株式会社製)を用いて100rpmで15時間振とうし、シート体内の残存オイルを抽出する。
4.スクリュー管瓶に残った固形物を取り除く。
5.抽出されたオイルを含むクロロホルムを乾燥機によって100℃で2時間乾燥し、第1オイル成分〜第4オイル成分の混合物を得る。
6.得られる混合物を約3mg、重クロロホルム約700mgをバイアル瓶に採取し、混合液を作る。
7.混合液をNMRサンプルチューブへ移す。
8.NMR(型番:ULTRASHIELD 300、BRUKER社製)にて1H NMRを測定し、各種第2成分オイルの分子構造に基づき帰属する。
9.紫外線照射前後のSi−CH3のH数の変化から、紫外線照射に起因する第2オイル成分及び第4オイル成分の減少率(%)を算出する。
[実施例2〜14、比較例1〜22]
第1樹脂層及び第2樹脂層において、樹脂成分の含有量、第1オイル成分〜第4オイル成分の種類及びその含有量を表1〜5に示すものとした以外は、実施例1と同様にしてシート体を作製した。
第1樹脂層及び第2樹脂層において、樹脂成分の含有量、第1オイル成分〜第4オイル成分の種類及びその含有量を表1〜5に示すものとした以外は、実施例1と同様にしてシート体を作製した。
得られたシート体を用いて、実施例1と同様の評価を行った。結果を表6〜10に示す。
なお、表6〜10における、「樹脂比率」とは、「第1樹脂層における第1樹脂の含有割合(質量%)/第2樹脂層における第2樹脂の含有割合(質量%)」の値を意味し、「オイル比率」とは、「第1樹脂層における第1オイル成分の含有割合(質量%)/第1樹脂層における第2オイル成分の含有割合(質量%)」の値を意味する。
また、第1オイル成分又は第3オイル成分である「KF−96−1000」は信越化学工業株式会社製のジメチルシロキサンオイルを意味し、第2オイル成分又は第4オイル成分である「KF−6002」は信越化学株式会社製のカルビノール変性オイル(ヒドロキシ基含有)意味し、第2オイル成分又は第4オイル成分である「KF−6003」は信越化学株式会社製のカルビノール変性オイル(ヒドロキシ基含有)を意味する。
表6〜10の結果より、本発明のシート体は、親水性基を有するオイル成分を用いた場合であってもオイル成分の流出が少なく、かつ優れた着氷及び/又は着雪防止機能を有することがわかった。
1 シート体
11 第2樹脂層
12 第1樹脂層
13 基材
14 粘着剤層
15 セパレータ
16 オイル不透過樹脂層
20 学振型摩耗試験機
21 試験台
22 支持板
22a ネジ
23 重り
24 荷重腕
25 摩擦子
31 粘着剤
32 試験片
33 耐水研磨子
11 第2樹脂層
12 第1樹脂層
13 基材
14 粘着剤層
15 セパレータ
16 オイル不透過樹脂層
20 学振型摩耗試験機
21 試験台
22 支持板
22a ネジ
23 重り
24 荷重腕
25 摩擦子
31 粘着剤
32 試験片
33 耐水研磨子
Claims (8)
- 第1樹脂を含有する第1樹脂層と、第2樹脂を含有する第2樹脂層を有するシート体であって、
前記第1樹脂層は、前記第2樹脂層の一方の面に積層され、
前記第1樹脂層は、第1オイル成分及び第2オイル成分からなる群から選択される少なくとも1種のオイル成分を含有し、
前記第2オイル成分は、親水性基を有し、かつ温度が所定値以下に低下したとき前記第1樹脂層から滲出することができる低温相分離性オイル成分を含有し、
下記式(1a)及び下記式(2a)が満たされるか、又は下記式(1b)及び下記式(2b)が満たされる、シート体。
第1樹脂層における第1樹脂の含有割合(質量%)/第2樹脂層における第2樹脂の含有割合(質量%)≧1.75・・・(1a)
第1樹脂層における第1オイル成分の含有割合(質量%)/第1樹脂層における第2オイル成分の含有割合(質量%)≧1・・・(2a)
第1樹脂層における第1樹脂の含有割合(質量%)/第2樹脂層における第2樹脂の含有割合(質量%)≧1.65・・・(1b)
第1樹脂層における第1オイル成分の含有割合(質量%)/第1樹脂層における第2オイル成分の含有割合(質量%)≧4.2・・・(2b) - 前記第2樹脂層は、第4オイル成分を含有し、
前記第4オイル成分は、親水性基を有し、かつ温度が所定値以下に低下したとき前記第2樹脂層を通過して前記第1樹脂層から滲出することができる低温相分離性オイル成分を含有する、請求項1に記載のシート体。 - 前記第2樹脂層における前記第4オイル成分の含有割合が48質量%以下である、請求項2に記載のシート体。
- 前記第2オイル成分が有する親水性基及び前記第4オイル成分が有する親水性基の少なくとも一方がヒドロキシ基、カルボキシ基、アミノ基、スルホ基、エーテル基、エステル基、又はカルビノール基である、請求項2に記載のシート体。
- 前記第1樹脂の含有量が、前記第1樹脂層全体の質量を基準として、40〜99質量%である、請求項1〜4のいずれか1項に記載のシート体。
- 前記第1オイル成分の含有量が、前記第1樹脂層全体の質量を基準として、1〜60質量%である、請求項1〜5のいずれか1項に記載のシート体。
- 前記第2オイル成分の含有量が、前記第1樹脂層全体の質量を基準として、0.01〜20質量%である、請求項1〜6のいずれか1項に記載のシート体。
- 第1樹脂層の厚みが50μm以上である、請求項1〜7のいずれか1項に記載のシート体。
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