防污结构体及其制造方法技术

一种防污结构体，其具备：形成于基材上的包含微细多孔结构体的表面层；以及，保持在微细多孔结构体的细孔内的含氟液体。并且，在表面层的至少表面部存在氟元素。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】防污结构体及其制造方法
本专利技术涉及防污结构体及其制造方法。更详细而言，本专利技术涉及具有优异的耐热性的防污结构体、防污结构体的制造方法、应用了防污结构体的汽车部件和防污结构体的前体。
技术介绍
以往提出了具有能够弹开异物的易滑性表面的物品(参照专利文献1。)。该物品是具有斥水面的物品，具备具有粗糙面的基体和润滑液，所述润滑液润湿粗糙面且附着于其上而形成稳定化液体被覆层，且液体以足以在粗糙面的上侧形成液体上表面的厚度覆盖粗糙面。并且，粗糙面和润滑液彼此间具有亲和性，从而润滑液被实质性固定在基体上并形成斥水面。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特表2014-509959号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，专利文献1中记载的物品存在如下问题：氟油的保持性不充分，氟油容易由于高温暴露等而流出。本专利技术是鉴于这种现有技术所具有的问题而作出的。于是，本专利技术的目的在于提供具有优异的耐热性的防污结构体、防污结构体的制造方法、应用了防污结构体的汽车部件和防污结构体的前体。用于解决问题的方案本专利技术人们为了达成上述目的反复进行了深入研究。结果发现，对于具备形成于基材上的包含微细多孔结构体的表面层、以及保持在该微细多孔结构体的细孔内的含氟液体的防污结构体，通过使该表面层的至少表面部存在氟元素等可以达成上述目的，至此完成了本专利技术。即，本专利技术的防污结构体具备：形成于基材上的包含微细多孔结构体的表面层；以及，保持在微细多孔结构体的细孔内的含氟液体。并且，表面层的至少表面部存在氟元素。此外，本专利技术的防污结构体的优选形态具备：形成于基材上的包含微细多孔结构体的表面层；以及，保持在微细多孔结构体的细孔内的含氟液体。并且，在位于从表面层的表面至至少深度T/2(T表示表面层的厚度。)为止的位置的微细多孔结构体的表面部存在氟元素。并且，本专利技术的防污结构体的制造方法在制造上述本专利技术的防污结构体的优选形态时，将含有聚合性有机金属化合物、具有氟官能团的有机金属化合物和酸催化剂或碱催化剂的涂布液涂布于基材，然后以20～200℃进行加热使其暂时固化，然后以300～500℃进行加热，在基材上形成如下含氟表面层，所述含氟表面层为包含微细多孔结构体的表面层且在位于从表面层的表面至至少深度T/2(T表示表面层的厚度。)为止的位置的微细多孔结构体的表面部存在氟元素。此外，本专利技术的汽车部件使用了上述本专利技术的防污结构体。进而，本专利技术的防污结构体的优选形态的前体具备形成于基材上的包含微细多孔结构体的表面层。并且，在位于从表面层的表面至至少深度T/2(T表示表面层的厚度。)为止的位置的微细多孔结构体的表面部存在氟元素。专利技术的效果根据本专利技术，采取如下构成：具备形成于基材上的包含微细多孔结构体的表面层；以及，保持在微细多孔结构体的细孔内的含氟液体，在表面层的至少表面部存在氟元素。因此，能够提供具有优异的耐热性的防污结构体、防污结构体的制造方法、应用了防污结构体的汽车部件和防污结构体的前体。附图说明图1：图1是示出本专利技术的第1实施方式的防污结构体的外观的透视图，所述防污结构体的基材已被除去且应用了如下表面层，所述表面层包含微细多孔结构体且具有沿着表面层的3维方向随机配设的多个细孔，这些细孔呈连通状态。图2：图2是图1所示的防污结构体的沿着II-II线的示意性剖视图。图3：图3是示出本专利技术的第2实施方式的防污结构体的外观的透视图，所述防污结构体的基材已被除去且应用了如下表面层，所述表面层包含微细多孔结构体且具有多个以分散于表面层的表面的状态配设的、由圆筒状的凹陷构成的细孔。图4：图4是图3所示的防污结构体的沿着IV-IV线的示意性剖视图。图5：图5是示意性示出本专利技术的第4实施方式的防污结构体的剖视图。图6：图6是示意性示出凯西(Cassie)状态的剖视图。图7：图7是示意性示出本专利技术的第5实施方式的防污结构体的剖视图。图8：图8是示出本专利技术的第6实施方式的防污结构体的制造方法的一个方式的说明图。图9：图9是示出本专利技术的第6实施方式的防污结构体的制造方法的另一方式的说明图。具体实施方式以下对本专利技术的一实施方式的防污结构体、防污结构体的制造方法、汽车部件、和防污结构体的前体进行详细说明。(第1实施方式)首先，参照附图详细说明本专利技术的第1实施方式的防污结构体。需要说明的是，以下的实施方式中引用的图的尺寸比率有时为了便于说明而有所夸大、与实际的比率不同。图1是示出本专利技术的第1实施方式的防污结构体的外观的透视图，所述防污结构体的基材已被除去且应用了如下表面层，所述表面层包含微细多孔结构体且具有沿着表面层的3维方向随机配设的多个细孔，这些细孔呈连通状态。此外，图2是图1所示的防污结构体的沿着II-II线的示意性剖视图。如图1和图2所示，本实施方式的防污结构体3具备：包含具有微细的细孔11a的微细多孔结构体11的表面层10；以及，保持在微细多孔结构体11的细孔11a内的、被覆表面层10的表面10a的含氟液体20。并且，在表面层10的至少表面部10A存在氟元素(图中未示出。)。在此，在本专利技术中，“表面层的表面部”是指：包括表面层的最表面的至少一部分和表面层中的细孔的至少一部分的内表面的部位。需要说明的是，并非进行特别限定，优选如图2所示，在位于从表面层10的表面10a至深度T/50(T表示表面层的厚度。)以上为止的位置的微细多孔结构体11的表面部11A存在来自例如具有氟官能团的烷氧基低聚物的氟元素(图中未示出。)。即，并非进行特别限定，氟元素例如可以通过使用具有氟官能团的烷氧基低聚物等现有公知的氟系的表面改性剂对微细多孔结构体进行改性而存在于表面层的表面部。在此，在本专利技术中，“微细多孔结构体的表面部”是指：表面层的表面、和位于内部的微细多孔结构体的表面。此外，在本专利技术中，存在于表面层的表面部的氟元素(图中未示出。)如上所述并非来自防污结构体中的含氟液体，而是来自在后文详述的、在保持含氟液体前实施的制造工序中所导入的单分子膜。进而，存在于表面部的氟元素例如可以通过利用X射线光电子光谱法(XPS)进行元素分析(对象元素：碳、氧、氟、硅)来进行检测。具体而言，例如可以一边用氩气蚀刻表面层一边利用X射线光电子光谱法(XPS)进行元素分析(对象元素：碳、氧、氟、硅)，由此计算出层厚度(深度)方向的氟元素的浓度分布。需要说明的是，并非进行特别限定，例如如果层厚度(深度)方向的某个位置的氟元素的浓度为3mol％以上，则可以说该位置存在来自单分子膜的氟元素。进而，关于来自形成单分子膜时的氟系的表面改性剂的例如氟烷基等氟官能团与微细多孔结构体结合而存在于表面层的表面部这一点，例如可以通过使用飞行时间二次离子质谱法来进行确认。通过如上述那样设为在表面层的至少表面部存在氟元素的构成，可以提高防污结构体的含氟液体的保持性。结果是防污结构体的由高温暴露导致的含氟液体流出的抑制性能、即耐热性变得优异。此外，与此相伴的是，还可以实现防污性能的长寿命化。其结果是，防污结构体的耐久性变得优异。在此，对各构成进行更详细的说明。首先，作为上述表面层10，只要包含具有微细的细孔的微细多孔结构体则没有特别限定。例如，如图2所示，优选应用包含具有沿着表面层的3维方向随机配设的多个细孔且这些细孔呈连通状态的微细多孔结构体的表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防污结构体，其特征在于，具备：形成于基材上的包含微细多孔结构体的表面层；以及，保持在所述微细多孔结构体的细孔内的含氟液体，在所述表面层的至少表面部存在氟元素。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.17 JP 2015-1430171.一种防污结构体，其特征在于，具备：形成于基材上的包含微细多孔结构体的表面层；以及，保持在所述微细多孔结构体的细孔内的含氟液体，在所述表面层的至少表面部存在氟元素。2.根据权利要求1所述的防污结构体，其特征在于，在位于从所述表面层的表面至至少深度T/50为止的位置的所述微细多孔结构体的表面部存在氟元素，其中，T表示表面层的厚度。3.根据权利要求1或2所述的防污结构体，其特征在于，所述表面层的厚度为50nm以上。4.根据权利要求1～3中任一项所述的防污结构体，其特征在于，所述微细多孔结构体的表面开口部的平均直径为10nm以上。5.根据权利要求1～4中任一项所述的防污结构体，其特征在于，所述表面层的厚度为50～1000nm，所述微细多孔结构体的表面开口部的平均直径为10～100nm。6.根据权利要求1或2所述的防污结构体，其特征在于，在位于从所述表面层的表面至至少深度T/2为止的位置的所述微细多孔结构体的表面部存在氟元素，其中，T表示表面层的厚度。7.根据权利要求6所述的防污结构体，其特征在于，所述表面层的厚度为100nm以上。8.根据权利要求6或7所述的防污结构体，其特征在于，在位于从所述表面层的表面至至少深度4T/5为止的位置的所述微细多孔结构体的表面部存在氟元素，其中，T表示表面层的厚度。9.根据权利要求6～8中任一项所述的防污结构体，其特征在于，总透光率为70％以上，雾度值为1％以下。10.根据权利要求6～9中任一项所述的防污结构体，其特征在于，所述微细多孔结构体满足下述式(1)所示的关系，10[nm]≤D[nm]≤40...

【专利技术属性】
技术研发人员：野口雄司，甲斐康朗，小林亮太，村上亮，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP