JP6537853B2 - 超撥水表面構造 - Google Patents
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- Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
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(1)の構造やその製造方法は、表面エネルギーの低いフッ素系樹脂のコーティングによる極めて簡便な手法と認められているが、その撥水性能には限界があり(水の表面エネルギーをγL= 72.7 mJ/m2とすると、水との接触角は115°が限界となる:Girifalco-Goodの式より)、いわゆる超撥水といった領域には、理論上、到達することはない(たとえば、T.Nishinoら, Langmuir, 15, 4321, 1999)。
(2)の手法は、A. B. D. Cassieの理論により古くから知られている手法であり; A. B. D. Cassie, Discuss. Faraday Soc., 3, 11, 1948、理論的にも実験的にも超撥水(> 170°)を示すことのできる方法である。しかしながら、その微細な表面構造を塗布方法のような簡便な方法では作製できない(たとえば、S. Shibuichiら, J. Phys. Chem., 100, 19512, 1996; H. F. Hoefnagelsら, Langmuir, 23, 13158, 2007; W. Mingら, Nano Lett., 5, 2298, 2005;など)。
これらに対して、最近では、(3)のような方法により、簡便なプロセスにて超撥水が示されることが報告されるようになってきた。しかしながら、これらの方法は構造作製プロセスが簡便ではあるが、フラクタル次元が低いことにより超撥水を示すに至っていないものや、電子機器に用いるとSi化合物が容易に絶縁材料になり障害となる恐れがあるシリコーンアクリルブロック共重合体を使っている(特許文献1)ものや、プロセス中に特殊な処理が必要な場合や、用いる材料の合成が複雑な場合が多く、実用面で問題を抱えている。たとえば、特許文献2ではゾルゲル法によりシリケート粒子を製造する必要があり工程が複雑である。したがって、誰もが入手可能な汎用性のある材料を用いて、塗布工程のみにて超撥水を示すことのできる表面構造およびその製造方法については知られていない。
すなわち、以下の各発明を提供する。
(2)前記フッ素系添加物が、末端に極性基を持つフッ素系オイルである(1)に記載の超撥水表面構造。
(3)前記極性基が、エポキシ基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基、カルボキシル基および水酸基からなる群から選択される少なくとも一つの官能基を有する(2)に記載の超撥水表面構造。
(4)前記フッ素系オイルの主鎖が、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレンエポキシドおよびヘキサフルオロプロピレンエポキシドから選択される少なくとも一つの開環構造を有する、(3)に記載の超撥水表面構造。
(6)基材表面に(1)に記載の超撥水表面構造を有する製品。
(7)コネクターのインシュレータの表面に(1)に記載の超撥水表面構造を有するコネクター。
(8)コネクターのハウジングの表面に(1)に記載の超撥水表面構造を有するコネクター。
(9)コネクターのシェルの表面および・または内面に(1)に記載の超撥水表面構造を有するコネクター。
以下に図1に示す一例を用いて本発明の表面構造を説明する。
本発明の超撥水表面構造100は、基材103表面に第一のフッ素系樹脂粒子110で形成される島状の一次凹凸101と、前記第一のフッ素系樹脂粒子より平均粒子径が小さい第二のフッ素系樹脂粒子120で形成される前記一次凹凸101に重畳する二次凹凸102とを有し、さらにフッ素系添加物130を含有する表面構造であって、Si原子、またはSi原子を含む化合物を含まない。
本発明の超撥水表面構造の1つの特徴は、下地樹脂105で、第一のフッ素系樹脂粒子を固定し、島状の(離隔した)一次凹凸101を有することにある。1つの島を構成する第一のフッ素系樹脂粒子は1個であってもよく、2,3個の第一のフッ素系樹脂粒子の凝集体であってもよい。他の特徴は、第一のフッ素系樹脂粒子110より平均粒子径の小さい第二のフッ素系樹脂粒子120が一次凹凸に重畳して形成される。
図2は、実施例4で製造された本発明の超撥水表面構造の上面を撮影した写真である。下地樹脂105上に、第一のフッ素系樹脂粒子110で形成される島状の一次凹凸101と、第二のフッ素系樹脂粒子120で形成される二次凹凸102とが重畳している構造が示されている。
その理由は、
1)シリケート粒子を得るにはシラン化合物の加水分解反応が必要であり工程が複雑に
なり市販の汎用性のある材料が使用できない。
2)超撥水表面構造をコネクター等の電気接続部材に適用する場合には、出発原料中に
Si原子、またはSi原子を含む化合物が存在すると、Si化合物が他の部分へマイグレートし、容易に絶縁材料になるため、電気的接続部分に不具合が起こる恐れがありその危険性を極力減らすためである。
下地樹脂は特に限定されず、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、光硬化性樹脂等のいずれでもよい。例えば、軟質および硬質塩化ビニル樹脂;、ポリスチレン、ポリ力ーボネー卜、ポリオレフィン樹脂または変性されたポリオレフィン樹脂、またはオレフィンと他のモノマー化合物との共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリエステル系樹脂(例えばポリエチレンテレフタレートPET) 、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂(例えばポリメチルメタクリレートPMMA)、フッ素樹脂 等があげられる。なかでもフッ素樹脂が好ましく、フッ素系樹脂とフッ素樹脂とを峻別する特別な理由はないので、本明細書のフッ素樹脂はフッ素系樹脂も含む。
またフッ素系樹脂として、フッ素含有(メタ)アクリル系単量体を重合させて得られる樹脂であってもよい。フッ素含有(メタ)アクリル系単量体としては、例えば、1H,1H,2H,2H−ヘプタデカフルオロデシルメタクリレート、1H,1H,5H−オクタフルオロペンチルメタクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロプロピルメタクリレート、2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート、1H,1H,2H,2H−ヘプタデカフルオロデシルアクリレート、1H,1H,5H−オクタフルオロペンチルアクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロプロピルアクリレート、2,2,2−トリフルオロエチルアクリレート、パーフロロオクチルエチルメタクリレート、パーフロロオクチルエチルアクリレートなどが挙げられる。
フッ素系樹脂としては、市販品(サイトップ(登録商標、旭硝子製)、テフロン(登録商標)AF(デュポン製)、ポリフッ化ビニリデン、ルミフロン(旭硝子製)、オプスター(JSR製)を使用することもできる。
第一のフッ素系樹脂粒子は、上記のフッ素系樹脂で形成された粒子であれば特に限定されない。フッ素系樹脂以外のモノマーを含む共重合樹脂でもよいが、フッ素系樹脂の含有量が50質量%以上である場合に本発明に用いるフッ素系樹脂粒子という。単一材料でもよく、二種以上の材料の混合物でもよい。
第一のフッ素系樹脂粒子は好ましくはその平均粒子径が0.8μm以上であるのが好ましく、20μm以下が好ましい。0.9μm以上、1.0μm以上がより好ましく、15μm以下、13μm以下がより好ましい。平均粒子径が3μ以上12μm以下がさらに好ましい。この範囲であると後に実施例で説明するように、水との接触角が高く、撥水性に優れるからである。
第二のフッ素系樹脂粒子は、上記第一のフッ素系樹脂粒子より平均粒子径が小さい。その他は第一のフッ素系樹脂粒子と同様であり、同一材料でも異なった材料でもよい。
第一のフッ素系樹脂粒子は好ましくはその平均粒子径が0.05μm以上であるのが好ましく、1.2μm未満が好ましい。0.08μm以上、0.1μm以上がより好ましく、0.8μm以下、0.5μm以下がより好ましい。平均粒子径が0.2μm以上0.4μm以下がさらに好ましい。この範囲であると、水との接触角が高く、撥水性に優れるからである。
フッ素系添加物は、ポリフルオロ基を有する重量平均分子量(以下分子量という)300〜2000のフッ素系化合物であれば特に限定されない。後に説明するフッ素系オイルを用いることができる。フッ素系添加物として1種を用いてもよいが2種以上を用いることもできる。常温で乾燥せず油膜のように超撥水表面構造に残存して存在するフッ素系添加物が好ましい。
例えば、エイコサフルオロノナン、1H,1H‐へプタデカフルオロ‐1‐ノナノール、1H,1H,10H,10H−ヘキサデカフルオロ−1,10−デカンジオール、1H,1H−パーフルオロ−3,6,9−トリオキサデカン−1−オール、1H,1H,11H,11H−ドデカフルオロ−3,6,9−トリオキサウンデカン‐1,11−ジオール、等を例示できる。
市販品を用いることもでき、図10に示す化学構造を有する、HO、 C、 O、 Fを有する、−CF2−CF2−構造を持ち、P、Nを含むヘテロ芳香環を有するフッ素系添加物のモレスコホスファロールA−20H(MORESCO社製)を用いることもでき、デムナム(登録商標)S−65(ダイキン社製)、を用いてもよい。
フッ素系添加物の中でもフッ素系オイルが好ましい。フッ素系オイルは分子構造の末端に極性基を持ちおよび・またはその主鎖にポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレンエポキシドおよびヘキサフルオロプロピレンエポキシドから選択される少なくとも一つの開環構造を有する。分子量は300〜2000が好ましく、300〜1000がより好ましく、400〜500が更に好ましい。
極性基は、エポキシ基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基、カルボキシル基および水酸基からなる群から選択される少なくとも一つの官能基が好ましい。
たとえば、1H,1H−へプタデカフルオロ−1−ノナノール、1H,1H,10H,10H−ヘキサデカフルオロ−1,10−デカンジオール、1H,1H−パーフルオロ−3,6,9−トリオキサデカン−1−オール、1H,1H,11H,11H−ドデカフルオロ−3,6,9−トリオキサウンデカン−1,11−ジオール等が例示できる。
本発明の超撥水表面構造の製造方法を、その1例を示す図3を用いて説明する。
第一のフッ素系樹脂粒子と、第一のフッ素系樹脂粒子より平均粒子径が小さい第二のフッ素系樹脂粒子とを用いて、上記に示す超撥水表面構造を形成するには、以下で説明する製造方法を用いるので、特異的な相互作用が起こると発明者は考えている。
1)下地樹脂を用いて、第一のフッ素系樹脂粒子を下地樹脂に固定化する。この際一次凹凸を形成する塗布液(下層液)を、下地樹脂、第一のフッ素系樹脂粒子および必要な場合は溶媒を混合して製造する。第一のフッ素系樹脂粒子のコーティング液中の濃度=第一のフッ素系樹脂粒子の質量/(第一のフッ素系樹脂粒子の質量+下地樹脂の質量+溶媒質量)は、限定されないが、0.025質量%〜20質量%が好ましく、1質量%〜20質量%がより好ましい。
図3Aでは、第一のフッ素系樹脂粒子のエントロピー項を抑制することにより、第一のフッ素系樹脂粒子と第二のフッ素系樹脂粒子との相互作用を誘起させる。その結果第一のフッ素系樹脂粒子が、下地樹脂に固定され、島状の(離隔した)一次凹凸を形成する。
2)次に第二のフッ素系樹脂粒子を含む溶液に揮発性溶媒を使用する。図3Bに示すように第二のフッ素系樹脂粒子と溶媒との界面に、溶媒の揮発に伴うメニスカスを誘発させることで、第二のフッ素系樹脂粒子を第一のフッ素系樹脂粒子の近傍に析出させる。
3)さらに、第二のフッ素系樹脂粒子を含む溶液中に上記のフッ素系添加物を使用すると図3Cに示すように第一のフッ素系樹脂粒子と第二のフッ素系樹脂粒子との結合エンタルピーを増大させ、それらの密着性が増大すると考えられる。その結果、第一のフッ素系樹脂粒子で形成された一次凹凸に重畳して第二のフッ素系樹脂粒子が二次凹凸を形成する。後に実施例で説明するように、フッ素系樹脂粒子濃度および溶媒や添加剤の種類について検討を重ねた結果、汎用性のある材料にて簡便に超撥水を示すことのできる表面構造およびその製造方法が得られることがわかった。
この際二次凹凸を形成する塗布液(上層液)を、フッ素系添加物、第二のフッ素系樹脂粒子および必要な場合は溶媒を混合して製造する。第二のフッ素系樹脂粒子のコーティング液中の濃度=第二のフッ素系樹脂粒子の質量/(第二のフッ素系樹脂粒子の質量+フッ素系添加物の質量+溶媒質量)であり、第二のフッ素系樹脂粒子のコーティング液中の濃度は限定されないが、0.005質量%〜10質量%が好ましく、0.01質量%〜5質量%が更に好ましく、1質量%〜5質量%が最も好ましい。
用いるフッ素系添加物の濃度は限定されないが、0.005質量%〜20質量%が好ましく、0.01質量%〜15質量%が更に好ましく、2質量%〜10質量%が最も好ましい。
本発明に用いる基材は特に限定されず、ガラス;アルミニウム、鋼板、等の金属;コンクリー卜、木材、石材、人工大理石、等の無機材料、ポリオレフィン樹脂、極性基含有化合物で変性されたポリオレフイン樹脂、オレフィンと極性基含有化合物との共重合体、アクリロ二トリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、軟質および硬質塩化ビニル樹脂、ポリスチレン、ポリ力一ボネー卜、等の有機樹脂化合物が挙げられる。
これらの基材を有する製品としては、電気・電子機器のハウジング、機器の撥水性、防汚性が必要な部材表面、繊維製品、床材、壁材、バス・トイレタリー、太陽光発電パネル等が例示できる。
コネクターは、電子回路や光通信において配線を接続するために用いられる部品で、容易に繰り返し脱着できる構造を持つ。フラグとジャック、またはプラグとレセプタクルの対で構成され、それぞれ電極部と絶縁部とを備え、ハウジングおよび・またはシェルが電極部と絶縁部とを保持または保護する構成を有する。電極部はニッケル、銅、銀、錫、金、パラジウム、アルミニウム、クロム、チタンおよび、亜鉛のいずれか、またはこれらの2つ以上を含む合金等が使用できる。
絶縁部は樹脂で製造され、樹脂の種類は限定されないが、ポリアセタール(POM),ポリブチレンテレフタレート(PBT),ポリフェニレンサルファイド(PPS),液晶ポリマー(LCP)が例示される。
本発明の超撥水表面構造はコネクターのインシュレータ(絶縁部)の表面、シェルの表面および・または内面、ハウジングの表面および・または内面の樹脂表面または金属表面に形成されることが好ましい。これらの部位は電気・電子機器で露出し、またはカバー等で保護されているが電気・電子機器の筐体の一部となる部分を超撥水表面構造にすることができるので電気・電子機器を長期間安全に使用することができる。
1)図13は特開2014−130691号に詳細が記載されるシェル30を有するコネクター(レセプタクル)の斜視図である。図13Aは、斜め上方かつ前方から見た斜視図、図13Bは、斜め下方かつ前方から見た斜視図である。シェル30は、相手側コネクターとの脱着用部材でレセプタクルのハウジング内に埋め込まれる。シェル30の構造は、電極端子部21の周囲を覆うと共にハウジング10から露出して相手側コネクターと嵌合する嵌合部31とハウジング10から露出して基板に取り付けられる基板取付部32と、図示しないハウジング保持部とを有する。シェル30の嵌合部31は、アルミニウム、SUS等の金属で構成される。図13に示したシェル30を有するレセプタクルは、例えば、携帯電話の外部接続用コネクターに適用できる。本発明の超撥水表面構造をシェル30の嵌合部31の表面構造として形成すれば、携帯電話を水中に没してもコネクター内部に水が進入しないという効果を奏する。電気電子機器のコネクターに水分がかかったり、水中に入れてしまったりしたときにすぐに取り出して振る等の作業だけで表面の水分を除去することができる。このため長期間使用しても接続不良やショートするなどの不具合が起こらない。
2)図14は図13に示す特開2014−130691号に記載されるコネクターをコンタクト20の位置で切断した状態を示す斜視図である。コンタクト20は複数の電極端子部21が絶縁樹脂部分25で保持される部材である。シェル30はコンタクト20を保護し、レセプタクルのハウジング内に埋め込まれ相手側コネクターとの脱着を円滑にできる内部空間を形成する。レセプタクル内部は金属部分の嵌合部31と絶縁樹脂部分25およびその他の樹脂部分26とを有する。嵌合部31、絶縁樹脂部分25、および・またはその他の樹脂部分26の表面を本発明の超撥水表面構造とすれば、電気電子機器のコネクターに水分がかかったり、水中に入れてしまったりしたときにすぐに取り出して振る等の作業だけで表面の水分を除去することができる。このため長期間使用しても接続不良やショートするなどの不具合が起こらない。
(実施例1)
第一のフッ素系樹脂粒子の平均粒子径を変化させて、各種の下層液を作成し、上層液は変化させずに撥水表面構造を作成し、最終製品の水に対する接触角を測定して適切な第一のフッ素系樹脂粒子の平均粒子径を検討した。結果を図4に示す。
[撥水表面構造の製造]
第一のフッ素系樹脂粒子として、(株)喜多村 社製 KTL-2N(テフロン(登録商標)製フッ素樹脂、平均粒子径3μm)、KTL-9S(平均粒子径6μm)、KTL-10S(平均粒子径 1000μm)、のそれぞれと、下地樹脂:旭硝子(株) サイトップ CTL-809M(T-Solv180にて6wt%に希釈)とを超音波を用いて5分混合しそれぞれ撥水剤コーティング液(下層液)を作製した。用いた第一のフッ素系樹脂粒子の量、濃度、粒径等を表1に示す。
第一のフッ素系樹脂粒子のコーティング液中の濃度=第一のフッ素系樹脂粒子の質量/(第一のフッ素系樹脂粒子の質量+下地樹脂の質量+溶媒質量)
次に、第二のフッ素系樹脂粒子として、(株)喜多村 社製 KTL-500F(テフロン(登録商標)製フッ素樹脂、平均粒子径 0.2μm)と、フッ素系溶媒:3M ノベック HFE-7100と、図10に示した化学構造を有するフッ素系添加物とを、超音波で5分混合しコーティング液(上層液)を作製した。フッ素系溶媒、フッ素系添加物、第二のフッ素系樹脂粒子は質量比(g)で 4.965 : 0.010 : 0.025になるように準備した。上記で作製した一次凹凸を有するガラス基板を、作製したコーティング液(上層液)に浸漬し、4 mm/sec の速さで引き上げ、室温にて30分間乾燥した。
上記で得られたコーティング後の最終製品のガラス基板の撥水性を、接触角計DM-500(協和界面科学(株))を用いて測定した。測定は、接触角計に0.5μLの水を滴下して行った。結果を図4に示す。
図4の結果から、第一のフッ素系樹脂粒子の平均粒子径は、平均粒子径の増加と共に接触角が上昇するが、第一のフッ素系樹脂粒子の平均粒子径が6μm以上で、接触角は 上昇せずほぼ一定となることがわかった。
第一のフッ素系樹脂粒子のコーティング液(下層液)中の濃度を変化させて、平均粒子径は一定とし、撥水表面構造を作成し、最終製品の水に対する接触角を測定して適切な第一のフッ素系樹脂粒子のコーティング液(下層液)中の濃度を検討した。結果を図5に示す。
[撥水表面構造の製造]
第一のフッ素系樹脂粒子として、(株)喜多村 社製 KTL-9S(平均粒子径6μm)、KTL-10S(平均粒子径1000μm)と、下地樹脂:旭硝子(株) サイトップ CTL-809M(T-Solv180にて6wt%に希釈)とを超音波で5分混合し撥水剤コーティング液(下層液)を作製した。用いた第一のフッ素系樹脂粒子の量および濃度を表2に示す。
第一のフッ素系樹脂粒子のコーティング液中の濃度=第一のフッ素系樹脂粒子の質量/(第一のフッ素系樹脂粒子の質量+下地樹脂の質量+溶媒質量)
次に、第二のフッ素系樹脂粒子として、(株)喜多村 社製 KTL-500F(テフロン(登録商標)製フッ素樹脂、平均粒子径0.2μm)、フッ素系溶媒:3M ノベック HFE-7100、図10に示した化学構造を有するフッ素系添加物、とを超音波で5分混合しコーティング液(上層液)を作製した。フッ素系溶媒、フッ素系添加物、第二のフッ素系樹脂粒子は質量比(g)で 4.965 : 0.010 : 0.025になるよう、準備した。
上記で得られたコーティング後の最終製品のガラス基板の撥水性を、接触角計 DM-500(協和界面科学(株))を用いて測定した。測定は、接触角計に0.5μLの水を滴下して行った。結果を図5に示す。
図5の結果から、第一のフッ素系樹脂粒子のコーティング液中の濃度の増加に伴い、接触角は上昇し、やがて一定となった。
第二のフッ素系樹脂粒子のコーティング液(上層液)中の濃度を変化させて、平均粒子径は一定とし、撥水表面構造を作成し、最終製品の水に対する接触角を測定して適切な第二のフッ素系樹脂粒子のコーティング液(上層液)中の濃度を検討した。結果を図6に示す。
[撥水表面構造の製造]
第一のフッ素系樹脂粒子として、(株)喜多村 社製 KTL-9S(平均粒子径6μm)、KTL-10S(平均粒子径 1000μm)と、下地樹脂:旭硝子(株) サイトップ CTL-809M(T-Solv180にて6wt%に希釈)とを超音波で5分混合し撥水剤コーティング液(下層液)を作製した。
次に、第二のフッ素系樹脂粒子として、(株)喜多村 社製 KTL-500F(テフロン(登録商標)製フッ素樹脂、平均粒子径0.2μm)、フッ素系溶媒:3M ノベック HFE-7100、図10に示した化学構造を有するフッ素系添加物、とを超音波で5分混合しコーティング液(上層液)を作製した。フッ素系溶媒、フッ素系添加物、第二のフッ素系樹脂粒子は質量比(g)で 4.965 : 0.010 : 0.025になるよう、準備した。
用いた第二のフッ素系樹脂粒子の量および濃度を表3に示す。
第二のフッ素系樹脂粒子のコーティング液中の濃度=第二のフッ素系樹脂粒子の質量/(第二のフッ素系樹脂粒子の質量+フッ素系添加物の質量+溶媒質量)
[接触角の測定]
上記で得られたコーティング後の最終製品のガラス基板の撥水性を、接触角計 DM-500(協和界面科学(株))を用いて測定した。測定は、接触角計に0.5μLの水を滴下して行った。結果を図6に示す。
図6の結果から、第二のフッ素系樹脂粒子のコーティング液中の濃度が高いほど、接触角は増加した。これらの結果より、第二のフッ素系樹脂粒子と第一のフッ素系樹脂粒子の組み合わせによって、接触角150°以上を有する超撥水性が得られることが分かった。
[フッ素系添加物の種類]
フッ素系添加物の種類が、第一のフッ素系樹脂粒子への第二のフッ素系樹脂粒子の析出状態にどのように影響するかを調べるため、図7に示すフッ素系添加物を準備した。
第二のフッ素系樹脂粒子として、(株)喜多村 社製 KTL-500F(テフロン(登録商標)製フッ素樹脂、平均粒子径0.2μm)、フッ素系溶媒:3M ノベック HFE-7100、図7のフッ素系オイル、第二のフッ素系樹脂粒子は質量比(g)で 4.980 : 0.010 : 0.010になるよう、準備し、コーティング液(上層液)を準備した。なお、コーティング液(下層液)は、実施例2に記載の下地樹脂と、第一のフッ素系樹脂粒子(粒径6μm)が質量比(g)で 4.995 : 0.005 になるよう準備した。
[撥水表面構造の製造及び接触角の測定]
ガラス基板(松前ガラス工業(株) S1126)を実施例1と同様に、上記で作製したコーティング液(下層液)に浸漬し乾燥し、次に、実施例1と同様にコーティング液(上層液)に浸漬し、乾燥し、撥水表面構造を作製し、同様の条件で接触角を測定した。測定結果を図7に示す。図7に示す写真の結果から、第二のフッ素系樹脂粒子の周りに第一のフッ素系樹脂粒子が析出していることがわかる。
フッ素系添加物の濃度と接触角との関係を表4および図8に示した。図8の結果から、フッ素系添加物の濃度には最適値があることが分かった。また、図9の結果から、フッ素系添加物濃度が10質量%を超えると、第一のフッ素系樹脂粒子への第二のフッ素系樹脂粒子の重畳は少なくなる傾向が見られた。以上の結果より、適切な濃度のフッ素系添加物を用いると、接触角150°以上を有する超撥水表面構造が得られることが分かった。
別に、基材を液晶ポリマー、登録商標ベクトラ(ポリプラスチック(株)製)、シベラス(登録商標、東レ製)とした以外は実施例4と同様の方法で得られた超撥水表面構造の一例の接触角を実施例4と同様に測定した結果を図11に示す。接触角は156度であった。
別に、実施例4と同様の方法で得られた超撥水表面構造の一例の接触角を実施例5と同様に測定した結果を図12に示す。接触角は153度であった。
5,10 ハウジング
7A,21,620 電極端子部
20 コンタクト
25 絶縁樹脂部分
26 樹脂部分
30 シェル
31 嵌合部
32 基板取付部
100 超撥水表面構造
101 一次凹凸
102 二次凹凸
103 基材
105 下地樹脂
110 第一のフッ素系樹脂粒子
120 第二のフッ素系樹脂粒子
130 フッ素系添加物
530 電極部
557 樹脂部分
Claims (9)
- 基材表面に第一のフッ素系樹脂粒子で形成される島状の一次凹凸と、前記第一のフッ素系樹脂粒子より平均粒子径が小さい第二のフッ素系樹脂粒子で形成される前記一次凹凸に重畳する二次凹凸とを有し、さらにフッ素系添加物を含有する表面構造であって、Si原子およびSi原子を含む化合物を含まない、超撥水表面構造。
- 前記フッ素系添加物が、末端に極性基を持つフッ素系オイルである請求項1に記載の超撥水表面構造。
- 前記極性基が、エポキシ基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基、カルボキシル基および水酸基からなる群から選択される少なくとも一つの官能基を有する請求項2に記載の超撥水表面構造。
- 前記フッ素系オイルの主鎖が、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレンエポキシドおよびヘキサフルオロプロピレンエポキシドから選択される少なくとも一つの開環構造を有する、請求項3に記載の超撥水表面構造。
- 前記フッ素系添加物が、エイコサフルオロノナン、1H,1H−へプタデカフルオロ−1−ノナノール、1H,1H,10H,10H−ヘキサデカフルオロ−1,10−デカンジオール、1H,1H−パーフルオロ−3,6,9−トリオキサデカン−1−オール、1H,1H,11H,11H−ドデカフルオロ−3,6,9−トリオキサウンデカン‐1,11−ジオール、および、下記式で表される化合物からなる群から選択される少なくとも一つである請求項1に記載の超撥水表面構造。
- 基材表面に請求項1に記載の超撥水表面構造を有する製品。
- コネクターのインシュレータの表面に請求項1に記載の超撥水表面構造を有するコネクター。
- コネクターのハウジングの表面および・または内面に請求項1に記載の超撥水表面構造を有するコネクター。
- コネクターのシェルの表面および・または内面に請求項1に記載の超撥水表面構造を有するコネクター。
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