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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2025-12-26
(45)【発行日】2026-01-13
(54)【発明の名称】撥水構造体
(51)【国際特許分類】
C08J 5/00 20060101AFI20260105BHJP
B29C 59/02 20060101ALI20260105BHJP
【ＦＩ】
C08J5/00 CFD
C08J5/00 CEP
B29C59/02 Z
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2021146370
(22)【出願日】2021-09-08
(65)【公開番号】P2023039277
(43)【公開日】2023-03-20
【審査請求日】2024-07-05
(73)【特許権者】
【識別番号】000102980
【氏名又は名称】リンテック株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000637
【氏名又は名称】弁理士法人樹之下知的財産事務所
(72)【発明者】
【氏名】原 卓哉
(72)【発明者】
【氏名】大西 郷
【審査官】深谷 陽子
(56)【参考文献】
【文献】特開２００６－０４６０３２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０９－１５５９７２（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２００４／０４８０６４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２００６／００９７３６１（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０２０－０３３７００（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ０８Ｊ ５／００－５／０２、５／１２－５／２２
Ｂ２９Ｃ ５３／００－５３／８４、５７／００－５９／１８
Ｂ３２Ｂ １／００－４３／００
Ｅ０４Ｆ １５／００－１５／２２
Ｂ２７Ｎ １／００－９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１に準拠する方法により、表面の表面粗さを測定した場合に、表面の算術平均傾斜ＲΔａが、１８度以上である撥水構造体であって、前記撥水構造体の表面に、樹脂からなる樹脂層を備え、
前記樹脂が、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート、及び酢酸セルロースからなる群から選択される少なくとも１つであり、
前記算術平均傾斜ＲΔａが、粗さ曲線に基づいて、下記数式（Ｆ１）から算出され、
前記粗さ曲線を測定した測定長さが、７００μｍである、
撥水構造体。
【数1】
【請求項2】
請求項１に記載の撥水構造体において、前記樹脂の軟化点が、４０℃以上２００℃以下である、
撥水構造体。
【請求項3】
請求項１又は請求項２に記載の撥水構造体において、前記樹脂が、下記条件１及び下記条件２のうちの少なくとも１つの条件を満たす樹脂である、
撥水構造体。
条件１：前記樹脂層をＳＵＳ３０４＃６００の転写成型を用いて転写することで形成した撥水構造体について、ＪＩＳ Ｒ ３２５７：１９９９の６．静滴法に準拠する方法により、表面の水の接触角を測定した場合に、水の接触角が、１００度以下である。
条件２：前記樹脂層の表面の算術平均傾斜ＲΔａを０．１度以上１度以下の範囲とした撥水構造体について、ＪＩＳ Ｒ ３２５７：１９９９の６．静滴法に準拠する方法により、表面の水の接触角を測定した場合に、水の接触角が、１００度以下である。
【請求項4】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の撥水構造体において、表面の算術平均高さＲａが、０．１μｍ以上３０μｍ以下である、
撥水構造体。
【請求項5】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の撥水構造体において、撥水構造体が、シート状である、
撥水構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、撥水構造体に関する。
【背景技術】
【0002】
一般的に、撥水性を製品表面に発現させるためには、表面にフッ素樹脂、シリコーン樹脂、又は糖脂肪酸エステル等の撥水性成分を付与する成分添加的な手法が用いられている。例えば、特許文献１には、糖脂肪酸エステル結合セルロース系材料を含む組成物が記載されている。この組成物では、糖脂肪酸エステルが、結合セルロース系材料の表面に、９０度以上の水接触角を示す濃度で存在する。
しかしながら、このような成分添加的な手法を用いる場合には、人体及び環境への影響を考慮しなければならないという問題がある。
しかしながら、このような成分添加的な手法を用いる場合には、人体及び環境への影響を考慮しなければならないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特表２０２０－５００２２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の目的は、撥水性成分を用いずに、十分な撥水性を有する撥水構造体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の一態様によれば、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１に準拠する方法により、表面の表面粗さを測定した場合に、表面の算術平均傾斜ＲΔａが、１０度以上である、撥水構造体が提供される。
【0006】
本発明の一態様に係る撥水構造体において、前記算術平均傾斜ＲΔａが、粗さ曲線に基づいて、下記数式（Ｆ１）から算出され、前記粗さ曲線を測定した測定長さが、７００μｍであることが好ましい。
【0007】
【数1】
【0008】
前記数式（Ｆ１）において、ΔＸは、各測定区間の間隔であり、ΔＹｉは、各測定区間での高さ差であり、ｎは、１００以上の整数である。
【0009】
本発明の一態様に係る撥水構造体において、前記撥水構造体の表面に、樹脂からなる樹脂層を備えることが好ましい。
【0010】
本発明の一態様に係る撥水構造体において、前記樹脂が、加水分解性基を有する樹脂であることが好ましい。
【0011】
本発明の一態様に係る撥水構造体において、前記樹脂が、生分解性を有する樹脂であることが好ましい。
【0012】
本発明の一態様に係る撥水構造体において、前記樹脂が、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート、及び酢酸セルロースからなる群から選択される少なくとも１つであることが好ましい。
【0013】
本発明の一態様に係る撥水構造体において、前記樹脂が、熱可塑性樹脂であることが好ましい。
【0014】
本発明の一態様に係る撥水構造体において、前記熱可塑性樹脂の軟化点が、４０℃以上２００℃以下であることが好ましい。
【0015】
本発明の一態様に係る撥水構造体において、前記樹脂が、下記条件１及び下記条件２のうちの少なくとも１つの条件を満たす樹脂であることが好ましい。
条件１：前記樹脂層をＳＵＳ３０４＃６００の転写成型を用いて転写することで形成した撥水構造体について、ＪＩＳ Ｒ ３２５７：１９９９の６．静滴法に準拠する方法により、表面の水の接触角を測定した場合に、水の接触角が、１００度以下である。
条件２：前記樹脂層の表面の算術平均傾斜ＲΔａを０．１度以上１度以下の範囲とした撥水構造体について、ＪＩＳ Ｒ ３２５７：１９９９の６．静滴法に準拠する方法により、表面の水の接触角を測定した場合に、水の接触角が、１００度以下である。
条件１：前記樹脂層をＳＵＳ３０４＃６００の転写成型を用いて転写することで形成した撥水構造体について、ＪＩＳ Ｒ ３２５７：１９９９の６．静滴法に準拠する方法により、表面の水の接触角を測定した場合に、水の接触角が、１００度以下である。
条件２：前記樹脂層の表面の算術平均傾斜ＲΔａを０．１度以上１度以下の範囲とした撥水構造体について、ＪＩＳ Ｒ ３２５７：１９９９の６．静滴法に準拠する方法により、表面の水の接触角を測定した場合に、水の接触角が、１００度以下である。
【0016】
本発明の一態様に係る撥水構造体において、表面の算術平均高さＲａが、０．１μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましい。
【0017】
本発明の一態様に係る撥水構造体において、撥水構造体が、シート状であることが好ましい。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、撥水性成分を用いずに、十分な撥水性を有する撥水構造体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】表面粗さを測定する際における粗さ曲線の一例を示すグラフである。
【図2】本発明の実施形態に係る撥水構造体の一例を示す概略図である。
【図3】本発明の実施形態に係る撥水構造体の一例を製造するための製造装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
［実施形態］
以下、本発明について実施形態を例に挙げて、図面に基づいて説明する。本発明は実施形態の内容に限定されない。なお、図面においては、説明を容易にするために拡大又は縮小をして図示した部分がある。
以下、本発明について実施形態を例に挙げて、図面に基づいて説明する。本発明は実施形態の内容に限定されない。なお、図面においては、説明を容易にするために拡大又は縮小をして図示した部分がある。
【0021】
（撥水構造体）
本実施形態に係る撥水構造体は、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１に準拠する方法により、表面の表面粗さを測定した場合に、表面の算術平均傾斜ＲΔａが、１０度以上であることが必要である。
算術平均傾斜ＲΔａが１０度未満であると、十分な撥水性が得られない。また、撥水性の観点から、算術平均傾斜ＲΔａは、１２度以上であることが好ましく、１５度以上であることがより好ましく、１８度以上であることが特に好ましい。算術平均傾斜ＲΔａの上限値は、特に限定されないが、例えば、５０度以下であってもよく、４０度以下であってもよく、３０度以下であってもよい。
本実施形態に係る撥水構造体は、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１に準拠する方法により、表面の表面粗さを測定した場合に、表面の算術平均傾斜ＲΔａが、１０度以上であることが必要である。
算術平均傾斜ＲΔａが１０度未満であると、十分な撥水性が得られない。また、撥水性の観点から、算術平均傾斜ＲΔａは、１２度以上であることが好ましく、１５度以上であることがより好ましく、１８度以上であることが特に好ましい。算術平均傾斜ＲΔａの上限値は、特に限定されないが、例えば、５０度以下であってもよく、４０度以下であってもよく、３０度以下であってもよい。
【0022】
本実施形態に係る撥水構造体において、算術平均傾斜ＲΔａが、粗さ曲線に基づいて、下記数式（Ｆ１）から算出され、この粗さ曲線を測定した測定長さが、７００μｍであることが好ましい。
【0023】
【数2】
【0024】
数式（Ｆ１）において、ΔＸは、各測定区間の間隔であり、ΔＹｉは、各測定区間での高さ差である。ｎは、１００以上の整数である。また、ｎは、２００以上の整数であることが好ましく、３００以上の整数であることがより好ましい。一方、ｎの上限値は、３０００以下の整数であることが好ましく、２０００以下の整数であることがより好ましい。
【0025】
ここで、図１を参照しながら、算術平均傾斜ＲΔａの測定方法を説明する。
図１のグラフにおいて、粗さ曲線を測定した測定長さは、７００μｍである。そして、横軸を測定長さにして、縦軸に高さをプロットしたのが、粗さ曲線である。数式（Ｆ１）におけるΔＸは、各測定区間の間隔であるが、この間隔は、ｎの数値により決まる。例えば、ｎが１４００のときには、ΔＸは０．５μｍとなる。そして、各測定区間での高さ差であるΔＹｉを測定していき、数式（Ｆ１）より、算術平均傾斜ＲΔａを算出できる。
図１のグラフにおいて、粗さ曲線を測定した測定長さは、７００μｍである。そして、横軸を測定長さにして、縦軸に高さをプロットしたのが、粗さ曲線である。数式（Ｆ１）におけるΔＸは、各測定区間の間隔であるが、この間隔は、ｎの数値により決まる。例えば、ｎが１４００のときには、ΔＸは０．５μｍとなる。そして、各測定区間での高さ差であるΔＹｉを測定していき、数式（Ｆ１）より、算術平均傾斜ＲΔａを算出できる。
【0026】
本実施形態に係る撥水構造体において、表面の算術平均高さＲａが、０．１μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましい。
算術平均高さＲａが前記範囲内であれば、撥水性を更に向上できる。同様の観点から、算術平均高さＲａは、０．５μｍ以上であることがより好ましく、１μｍ以上であることがさらに好ましく、２μｍ以上であることが特に好ましい。算術平均高さＲａの上限値は、２５μｍ以下であることがより好ましく、２０μｍ以下であることが特に好ましい。
算術平均高さＲａが前記範囲内であれば、撥水性を更に向上できる。同様の観点から、算術平均高さＲａは、０．５μｍ以上であることがより好ましく、１μｍ以上であることがさらに好ましく、２μｍ以上であることが特に好ましい。算術平均高さＲａの上限値は、２５μｍ以下であることがより好ましく、２０μｍ以下であることが特に好ましい。
【0027】
本実施形態に係る撥水構造体において、ＪＩＳ Ｒ ３２５７：１９９９の６．静滴法に準拠する方法により、表面の水の接触角を測定した場合に、水の接触角が、９０度以上であることが好ましい。
水の接触角が９０度以上であれば、撥水構造体が撥水性を有しているといえる。また、撥水性の観点からは、水の接触角は、９５度以上であることがより好ましく、１００度以上であることがさらに好ましく、１１０度以上であることが特に好ましい。
水の接触角が９０度以上であれば、撥水構造体が撥水性を有しているといえる。また、撥水性の観点からは、水の接触角は、９５度以上であることがより好ましく、１００度以上であることがさらに好ましく、１１０度以上であることが特に好ましい。
【0028】
（撥水シート）
本実施形態に係る撥水構造体は、シート状であることが好ましい。具体的には、撥水構造体は、樹脂シートであることが好ましい。また、撥水構造体は、基材シートと、基材シートに積層された樹脂層とを備えることが好ましい。なお、本実施形態に係る撥水構造体の構成が、かかる構成に限定されるわけではないが、本実施形態では、以下、図２に示すような、基材シート２と、樹脂層３とを備える撥水構造体（例えば、撥水シート１）を例に挙げて説明する。
本実施形態に係る撥水構造体は、シート状であることが好ましい。具体的には、撥水構造体は、樹脂シートであることが好ましい。また、撥水構造体は、基材シートと、基材シートに積層された樹脂層とを備えることが好ましい。なお、本実施形態に係る撥水構造体の構成が、かかる構成に限定されるわけではないが、本実施形態では、以下、図２に示すような、基材シート２と、樹脂層３とを備える撥水構造体（例えば、撥水シート１）を例に挙げて説明する。
【0029】
撥水シート１は、基材シート２と、樹脂層３とを備えている。樹脂層３は、基材シート２上に積層されている。そして、樹脂層３の表面の表面粗さを測定した場合には、表面の算術平均傾斜ＲΔａが、１０度以上となっている。
【0030】
基材シート２としては、樹脂層３を担持できる紙又はフィルム状の基材であれば、特に制限はない。基材シート２としては、紙基材、基布、及び樹脂フィルム等が挙げられる。
紙基材としては、薄葉紙、クラフト紙、リンター紙、中質紙、上質紙、含浸紙、コート紙、アート紙、硫酸紙、及びグラシン紙等が挙げられる。
樹脂フィルムの樹脂としては、ポリオレフィン樹脂（ポリエチレン、及びポリプロピレン等）、ビニル樹脂（ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、エチレン－酢酸ビニル共重合体、及びエチレン－ビニルアルコール共重合体等）、ポリエステル樹脂（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、及びポリエチレンナフタレート等）、及びその他の合成樹脂等（ポリスチレン、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート、酢酸セルロース、セロハン、及びポリカーボネート等）が挙げられる。これらの中でも、耐熱性及び熱成型性を考慮すると、紙基材が好ましい。さらに、耐熱性及び寸法安定性が優れるという観点から、クラフト紙、中質紙、上質紙、及び含浸紙等がより好ましい。また、生分解性の観点からは、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート、及び酢酸セルロースからなる群から選択される少なくとも１つを含む樹脂フィルムであることが好ましい。
紙基材としては、薄葉紙、クラフト紙、リンター紙、中質紙、上質紙、含浸紙、コート紙、アート紙、硫酸紙、及びグラシン紙等が挙げられる。
樹脂フィルムの樹脂としては、ポリオレフィン樹脂（ポリエチレン、及びポリプロピレン等）、ビニル樹脂（ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、エチレン－酢酸ビニル共重合体、及びエチレン－ビニルアルコール共重合体等）、ポリエステル樹脂（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、及びポリエチレンナフタレート等）、及びその他の合成樹脂等（ポリスチレン、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート、酢酸セルロース、セロハン、及びポリカーボネート等）が挙げられる。これらの中でも、耐熱性及び熱成型性を考慮すると、紙基材が好ましい。さらに、耐熱性及び寸法安定性が優れるという観点から、クラフト紙、中質紙、上質紙、及び含浸紙等がより好ましい。また、生分解性の観点からは、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート、及び酢酸セルロースからなる群から選択される少なくとも１つを含む樹脂フィルムであることが好ましい。
【0031】
基材シート２の厚さ及び大きさには、特に制限はなく、撥水シート１の用途、基材シート２の種類等に応じて、所定の厚さ、大きさのものを適宜使用できる。
例えば、基材シート２が紙基材の場合には、その米坪量は、３０ｇ／ｍ２以上であることが好ましく、８０ｇ／ｍ２以上であることがより好ましい。米坪量の上限値は、２００ｇ／ｍ２以下であることが好ましく、１４０ｇ／ｍ２以下であることがより好ましい。
また、基材シート２が合成樹脂のフィルムの場合には、その厚さは、５μｍ以上であることが好ましく、１５μｍ以上であることがより好ましい。厚さの上限値は、５００μｍ以下であることが好ましく、３００μｍ以下であることがより好ましい。
例えば、基材シート２が紙基材の場合には、その米坪量は、３０ｇ／ｍ２以上であることが好ましく、８０ｇ／ｍ２以上であることがより好ましい。米坪量の上限値は、２００ｇ／ｍ２以下であることが好ましく、１４０ｇ／ｍ２以下であることがより好ましい。
また、基材シート２が合成樹脂のフィルムの場合には、その厚さは、５μｍ以上であることが好ましく、１５μｍ以上であることがより好ましい。厚さの上限値は、５００μｍ以下であることが好ましく、３００μｍ以下であることがより好ましい。
【0032】
樹脂層３は、撥水シート１の表面に設けられている、樹脂からなる層である。
樹脂としては、熱可塑性樹脂を用いることができる。なお、プラスチックの環境問題への対応という観点から、樹脂は、加水分解性基を有する樹脂であることが好ましく、生分解性を有する樹脂であることがより好ましい。なお、加水分解性基としては、エステル結合を有する基等が挙げられる。
通常、加水分解性基を有する樹脂、又は、生分解性を有する樹脂からなる層は、親水性となる傾向がある。しかし、本実施形態によれば、このような層の表面に特殊な表面構造が施されている。そのため、上記の樹脂を使用しているにも拘わらず、十分な撥水性を有する樹脂層３とできる。
樹脂としては、熱可塑性樹脂を用いることができる。なお、プラスチックの環境問題への対応という観点から、樹脂は、加水分解性基を有する樹脂であることが好ましく、生分解性を有する樹脂であることがより好ましい。なお、加水分解性基としては、エステル結合を有する基等が挙げられる。
通常、加水分解性基を有する樹脂、又は、生分解性を有する樹脂からなる層は、親水性となる傾向がある。しかし、本実施形態によれば、このような層の表面に特殊な表面構造が施されている。そのため、上記の樹脂を使用しているにも拘わらず、十分な撥水性を有する樹脂層３とできる。
【0033】
加水分解性基を有する樹脂、又は、生分解性を有する樹脂としては、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）、酢酸セルロース（ＣＡ）、ポリブチレンサクシネートアジペート（ＰＢＳＡ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリブチレンアジペートテレフタレート（ＰＢＡＴ）、ポリグリコール酸（ＰＧＡ）、ポリ（３－ヒドロキシブチレート－コ－３－ヒドロキシヘキサノエート）（ＰＨＢＨ）、ポリエチレンテレフタレートサクシネート（ＰＥＴＳ）、ポリエチレンサクシネート（ＰＥＳ）、およびポリヒドロキシアルカン酸（ＰＨＡ）等が挙げられる。これらの中でも、生分解性の観点から、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート、又は酢酸セルロースが好ましい。
【0034】
熱可塑性樹脂は、非晶性樹脂であってもよく、結晶性樹脂であってもよい。また、熱可塑性樹脂の軟化点は、シートの生産性の観点から、４０℃以上２００℃以下であることが好ましい。同様の観点から、熱可塑性樹脂の軟化点は、６０℃以上であることがより好ましく、１００℃以上であることがさらに好ましく、１４０℃以上であることが特に好ましい。熱可塑性樹脂の軟化点の上限は、１８０℃以下であることがより好ましい。
非晶性樹脂としては、ポリスチレン、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、及びポリカーボネート等が挙げられる。
非晶性樹脂としては、ポリスチレン、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、及びポリカーボネート等が挙げられる。
【0035】
結晶性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニリデン、ナイロン６（ポリアミド）、ナイロン６６（ポリアミド）、ポリアセタール、ポリフェニレンスルファイド、及びポリテトラフルオロエチレン等が挙げられる。
結晶性樹脂を使用する場合、シートの生産性の観点から、結晶性樹脂の融点は、１００℃以上２５０℃以下であることが好ましい。
結晶性樹脂を使用する場合、シートの生産性の観点から、結晶性樹脂の融点は、１００℃以上２５０℃以下であることが好ましい。
【0036】
本実施形態における樹脂は、下記条件１及び下記条件２のうちの少なくとも１つの条件を満たす樹脂であることが好ましい。
これらの条件を満たす樹脂からなる層を形成した場合、通常、十分な撥水性を有さない表面となる傾向がある。しかし、本実施形態によれば、このような層の表面に特殊な表面構造が施されている。そのため、上記の樹脂を使用しているにも拘わらず、十分な撥水性を有する樹脂層３とできる。
条件１：樹脂層をＳＵＳ３０４＃６００の転写成型を用いて転写することで形成した撥水構造体について、ＪＩＳ Ｒ ３２５７：１９９９の６．静滴法に準拠する方法により、表面の水の接触角を測定した場合に、水の接触角が、１００度以下である。
条件２：樹脂層の表面の算術平均傾斜ＲΔａを０．１度以上１度以下の範囲とした撥水構造体について、ＪＩＳ Ｒ ３２５７：１９９９の６．静滴法に準拠する方法により、表面の水の接触角を測定した場合に、水の接触角が、１００度以下である。
これらの条件を満たす樹脂からなる層を形成した場合、通常、十分な撥水性を有さない表面となる傾向がある。しかし、本実施形態によれば、このような層の表面に特殊な表面構造が施されている。そのため、上記の樹脂を使用しているにも拘わらず、十分な撥水性を有する樹脂層３とできる。
条件１：樹脂層をＳＵＳ３０４＃６００の転写成型を用いて転写することで形成した撥水構造体について、ＪＩＳ Ｒ ３２５７：１９９９の６．静滴法に準拠する方法により、表面の水の接触角を測定した場合に、水の接触角が、１００度以下である。
条件２：樹脂層の表面の算術平均傾斜ＲΔａを０．１度以上１度以下の範囲とした撥水構造体について、ＪＩＳ Ｒ ３２５７：１９９９の６．静滴法に準拠する方法により、表面の水の接触角を測定した場合に、水の接触角が、１００度以下である。
【0037】
樹脂層３の厚さや大きさ等には、特に制限はなく、撥水シート１の用途、樹脂層３の種類等に応じて、所定の厚さ、大きさのものを適宜使用できる。
樹脂層３の厚さは、５μｍ以上であることが好ましく、１０μｍ以上であることがより好ましい。樹脂層３の厚さの上限値は、２００μｍ以下であることが好ましく、１００μｍ以下であることがより好ましい。
樹脂層３の厚さは、５μｍ以上であることが好ましく、１０μｍ以上であることがより好ましい。樹脂層３の厚さの上限値は、２００μｍ以下であることが好ましく、１００μｍ以下であることがより好ましい。
【0038】
（撥水構造体の製造方法）
次に、本実施形態に係る撥水構造体について、撥水シート１の製造方法を例に挙げて、説明する。
撥水シート１は、図３に示す撥水シート製造装置１０を用いて製造できる。また、撥水シート１は、以下説明する積層工程及びエンボス工程を施すことにより製造できる。
撥水シート製造装置１０は、押出機１１と、エンボス柄加工部１２とを備えている。
押出機１１は、樹脂を押出して基材シート２上に樹脂を塗布するものであり、Ｔダイを備えている。樹脂は、このＴダイから基材シート２上に押出されるとともに、ラミネートされる。
次に、本実施形態に係る撥水構造体について、撥水シート１の製造方法を例に挙げて、説明する。
撥水シート１は、図３に示す撥水シート製造装置１０を用いて製造できる。また、撥水シート１は、以下説明する積層工程及びエンボス工程を施すことにより製造できる。
撥水シート製造装置１０は、押出機１１と、エンボス柄加工部１２とを備えている。
押出機１１は、樹脂を押出して基材シート２上に樹脂を塗布するものであり、Ｔダイを備えている。樹脂は、このＴダイから基材シート２上に押出されるとともに、ラミネートされる。
【0039】
エンボス柄加工部１２は、樹脂層３のエンボス加工を行う部分であり、エンボスロール１２ａ及びプレッシャーロール１２ｂを備えている。エンボスロール１２ａは、金属製ロールであって、その外表面にはエンボス柄に対応した凹凸形状が形成されている。また、エンボスロール１２ａの内部には、冷却水が通水されている。そして、エンボスロール１２ａは、基材シート２上にラミネートされた樹脂層３を冷却し、固化させるための冷却ロールとしての役割も担う。プレッシャーロール１２ｂはゴム製ロールであって、その外表面は略平滑である。
【0040】
積層工程においては、撥水シート製造装置１０に供給された基材シート２に対して、溶融した樹脂を押出機１１のダイから押し出してラミネートし、樹脂層３が形成される。
押出機１１の加熱温度等の条件は、樹脂層３を構成する樹脂の融点及びメルトフローレート等に応じて適宜設定する。
押出機１１の加熱温度等の条件は、樹脂層３を構成する樹脂の融点及びメルトフローレート等に応じて適宜設定する。
【0041】
エンボス工程においては、積層工程により形成された、基材シート２上の樹脂層３に対して、凹凸形状が形成される。
エンボス柄加工部１２を構成するエンボスロール１２ａとプレッシャーロール１２ｂとが水平対向して配置されている。そして、樹脂層３が形成された基材シート２は、略下方向に送られるとともに、エンボスロール１２ａとプレッシャーロール１２ｂとの間で挟み込まれる。エンボスロール１２ａと当接した樹脂層３には、エンボスロール１２ａの表面に予め形成されている凹凸形状が転写される。それとともに、樹脂層３は冷却される。この転写及び冷却によって、樹脂層３の表面に凹凸形状が形成される。
エンボス柄加工部１２を構成するエンボスロール１２ａとプレッシャーロール１２ｂとが水平対向して配置されている。そして、樹脂層３が形成された基材シート２は、略下方向に送られるとともに、エンボスロール１２ａとプレッシャーロール１２ｂとの間で挟み込まれる。エンボスロール１２ａと当接した樹脂層３には、エンボスロール１２ａの表面に予め形成されている凹凸形状が転写される。それとともに、樹脂層３は冷却される。この転写及び冷却によって、樹脂層３の表面に凹凸形状が形成される。
【0042】
ここで、エンボス加工時のプレス圧及び加熱温度等の条件は、樹脂の材質又はエンボスロール１２ａの表面の凹凸形状に応じて適宜設定できる。
エンボス加工時の加熱温度は、１４０℃以上であることが好ましく、１６０℃以上であることがより好ましい。加熱温度の上限値は、２００℃以下であることが好ましく、１８０℃以下であることがより好ましい。
エンボス加工時のプレス圧は、０．０５ＭＰａ以上であることが好ましく、０．１ＭＰａ以上であることがより好ましい。プレス圧の上限値は、３ＭＰａ以下であることが好ましく、１ＭＰａ以下であることがより好ましい。
エンボス加工時の加熱時間は、１０秒間以上であることが好ましく、３０秒間以上であることがより好ましい。加熱時間の上限値は、５分間以下であることが好ましく、３分間以下であることがより好ましい。
エンボス加工後の冷却時間は、２０秒間以上であることが好ましく、２分間以上であることがより好ましい。冷却時間の上限値は、１５分間以下であることが好ましく、８分間以下であることがより好ましい。また、ここでの冷却温度は、例えば２０℃以上３０℃以下である。
エンボス加工時の加熱温度は、１４０℃以上であることが好ましく、１６０℃以上であることがより好ましい。加熱温度の上限値は、２００℃以下であることが好ましく、１８０℃以下であることがより好ましい。
エンボス加工時のプレス圧は、０．０５ＭＰａ以上であることが好ましく、０．１ＭＰａ以上であることがより好ましい。プレス圧の上限値は、３ＭＰａ以下であることが好ましく、１ＭＰａ以下であることがより好ましい。
エンボス加工時の加熱時間は、１０秒間以上であることが好ましく、３０秒間以上であることがより好ましい。加熱時間の上限値は、５分間以下であることが好ましく、３分間以下であることがより好ましい。
エンボス加工後の冷却時間は、２０秒間以上であることが好ましく、２分間以上であることがより好ましい。冷却時間の上限値は、１５分間以下であることが好ましく、８分間以下であることがより好ましい。また、ここでの冷却温度は、例えば２０℃以上３０℃以下である。
【0043】
本実施形態においては、エンボスロール１２ａの表面の凹凸形状を、調整することが必要である。エンボスロール１２ａの表面の凹凸形状に応じて、樹脂層３の表面の凹凸形状が変化するからである。
エンボスロール１２ａの表面には、エンボス材が設けられている。そして、（i）エンボス材の種類を変更したり、（ii）エンボス材に対して、各種の表面処理を施したりすることで、エンボスロール１２ａの表面を調整できる。
エンボス材の材質としては、鉄、及びステンレス（ＳＵＳ）等が挙げられる。
表面処理としては、ブラスト処理、バフ研磨処理、エッチング処理、レーザー彫刻、レジスト加工及びミル彫刻等が挙げられる。
また、ブラスト処理で用いるビーズは、特に制限されないが、表面の凹凸形状の観点から、選択することが好ましい。ビーズの材質としては、アルミナ、ジルコニア、シリカ、鉄、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、ボロンカーバイド（Ｂ４Ｃ）、及び、これらの混合物等が挙げられる。これらの中でも、アルミナ又はジルコニアが好ましく、アルミナがより好ましい。ビーズの形状としては、角形、円柱形、及び球形等が挙げられる。これらの中でも、角形が好ましい。
本実施形態においては、エンボスロール１２ａの表面の凹凸形状を調整することで、表面の算術平均傾斜ＲΔａが、１０度以上である表面を有する樹脂層３を形成できる。
エンボスロール１２ａの表面には、エンボス材が設けられている。そして、（i）エンボス材の種類を変更したり、（ii）エンボス材に対して、各種の表面処理を施したりすることで、エンボスロール１２ａの表面を調整できる。
エンボス材の材質としては、鉄、及びステンレス（ＳＵＳ）等が挙げられる。
表面処理としては、ブラスト処理、バフ研磨処理、エッチング処理、レーザー彫刻、レジスト加工及びミル彫刻等が挙げられる。
また、ブラスト処理で用いるビーズは、特に制限されないが、表面の凹凸形状の観点から、選択することが好ましい。ビーズの材質としては、アルミナ、ジルコニア、シリカ、鉄、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、ボロンカーバイド（Ｂ４Ｃ）、及び、これらの混合物等が挙げられる。これらの中でも、アルミナ又はジルコニアが好ましく、アルミナがより好ましい。ビーズの形状としては、角形、円柱形、及び球形等が挙げられる。これらの中でも、角形が好ましい。
本実施形態においては、エンボスロール１２ａの表面の凹凸形状を調整することで、表面の算術平均傾斜ＲΔａが、１０度以上である表面を有する樹脂層３を形成できる。
【0044】
以上のようにして、撥水シート１が製造される。この撥水シート１は、巻き取り機（図示せず）によってロール状に巻き取られる。巻き取られた撥水シート１は、適宜、用途に応じたサイズに裁断されて使用される。
【0045】
（実施形態の作用効果）
本実施形態によれば、次のような作用効果を奏することができる。
本実施形態においては、表面の算術平均傾斜ＲΔａが、１０度以上である表面を有する樹脂層３を備える撥水シート１が得られる。そして、この撥水シート１における樹脂層３は、撥水性成分を用いずに、十分な撥水性を有する。
本実施形態によれば、次のような作用効果を奏することができる。
本実施形態においては、表面の算術平均傾斜ＲΔａが、１０度以上である表面を有する樹脂層３を備える撥水シート１が得られる。そして、この撥水シート１における樹脂層３は、撥水性成分を用いずに、十分な撥水性を有する。
【0046】
（実施形態の変形）
本発明は前述の実施形態に限定されず、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
例えば、前述の実施形態では、撥水構造体の一例として、撥水シート１を挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、撥水構造体は、シート状でなくてもよく、積層体でなくてもよい。また、撥水構造体は、撥水構造表面とは異なる面に粘着剤層を備えるものであってもよく、例えば、その粘着剤層により、被着体に貼付することで、その被着体を撥水構造体とすることもできる。
本発明は前述の実施形態に限定されず、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
例えば、前述の実施形態では、撥水構造体の一例として、撥水シート１を挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、撥水構造体は、シート状でなくてもよく、積層体でなくてもよい。また、撥水構造体は、撥水構造表面とは異なる面に粘着剤層を備えるものであってもよく、例えば、その粘着剤層により、被着体に貼付することで、その被着体を撥水構造体とすることもできる。
【0047】
前述の実施形態における撥水シートの製造方法においては、撥水シート製造装置１０を用いて、エンボス加工を行ったが、これに限定されない。例えば、所望の凹凸を有するエンボス板と樹脂シートを重ね、熱プレス機を用いて加熱しながら加圧することで、エンボス加工を行ってもよい。
【実施例】
【0048】
以下、本発明を、実施例を挙げてさらに具体的に説明する。ただし、これら各実施例は、本発明を制限するものではない。なお、実施例及び比較例で用いた樹脂を以下に示す。
（樹脂－１）
銘柄：三菱ケミカル株式会社製の「ＦＯＲＺＥＡＳ ＺＭ９Ｂ０２」
樹脂の種類：ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）
生分解性：有
軟化点：１１９℃
融点：１１３℃
ガラス転移温度（Ｔｇ）：－３３℃
（樹脂－２）
銘柄：株式会社ダイセル製の「Ｌ－２０」
樹脂の種類：酢酸セルロース（ＣＡ）
生分解性：有
軟化点：１８０℃
融点：２３０℃
ガラス転移温度（Ｔｇ）：１６０℃
（樹脂－３）
銘柄：ユニチカ株式会社製の「テラマック ＴＥ－２０００Ｃ」
樹脂の種類：ポリ乳酸（ＰＬＡ）
生分解性：有
軟化点：５８℃
融点：１７０℃
ガラス転移温度（Ｔｇ）：５７℃
（樹脂－４）
銘柄：サンアロマー株式会社製の「サンアロマーＰＨＡ０３Ａ」
樹脂の種類：ポリプロピレン（ＰＰ）
生分解性：無
軟化点：１６９℃
融点：１６２℃
ガラス転移温度（Ｔｇ）：－２０℃
（樹脂－１）
銘柄：三菱ケミカル株式会社製の「ＦＯＲＺＥＡＳ ＺＭ９Ｂ０２」
樹脂の種類：ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）
生分解性：有
軟化点：１１９℃
融点：１１３℃
ガラス転移温度（Ｔｇ）：－３３℃
（樹脂－２）
銘柄：株式会社ダイセル製の「Ｌ－２０」
樹脂の種類：酢酸セルロース（ＣＡ）
生分解性：有
軟化点：１８０℃
融点：２３０℃
ガラス転移温度（Ｔｇ）：１６０℃
（樹脂－３）
銘柄：ユニチカ株式会社製の「テラマック ＴＥ－２０００Ｃ」
樹脂の種類：ポリ乳酸（ＰＬＡ）
生分解性：有
軟化点：５８℃
融点：１７０℃
ガラス転移温度（Ｔｇ）：５７℃
（樹脂－４）
銘柄：サンアロマー株式会社製の「サンアロマーＰＨＡ０３Ａ」
樹脂の種類：ポリプロピレン（ＰＰ）
生分解性：無
軟化点：１６９℃
融点：１６２℃
ガラス転移温度（Ｔｇ）：－２０℃
【0049】
［実施例１］
まず、樹脂－１からなる厚さ１００μｍの樹脂フィルムを準備した。
次いで、台紙と、工程剥離紙（リンテック株式会社製の「ＥＳＲＬ－５」）と、樹脂フィルムと、下記のエンボス材（寸法：１００ｍｍ×１００ｍｍ、厚さ：３ｍｍ）とを順次重ね、熱プレス機を用いて、加熱温度１９０℃、プレス圧４．０ｋｇｆ／ｃｍ２（約０．４ＭＰａ）、加熱温度１分間、及び２３℃で冷却時間５分間の条件で、加熱圧着及び冷却を行った。これにより、樹脂が溶融し、固着して、工程剥離紙上に樹脂シートが形成された。そして、エンボス材及び台紙を取り外し、さらに樹脂シートから工程剥離紙を剥離して、樹脂シート（撥水シート）を得た。
なお、実施例１で用いた樹脂およびブラスト材を表１に記載した。
（エンボス材）
板の銘柄：ＳＵＳ３０４＃６００
表面処理：ブラスト処理
ブラスト材の銘柄：株式会社不二製作所製の「ＦＺＧ」
ブラスト材の形状：角形
ブラスト材の番手：＃３０
ブラスト材の粒径：６０～１３０μｍ
まず、樹脂－１からなる厚さ１００μｍの樹脂フィルムを準備した。
次いで、台紙と、工程剥離紙（リンテック株式会社製の「ＥＳＲＬ－５」）と、樹脂フィルムと、下記のエンボス材（寸法：１００ｍｍ×１００ｍｍ、厚さ：３ｍｍ）とを順次重ね、熱プレス機を用いて、加熱温度１９０℃、プレス圧４．０ｋｇｆ／ｃｍ２（約０．４ＭＰａ）、加熱温度１分間、及び２３℃で冷却時間５分間の条件で、加熱圧着及び冷却を行った。これにより、樹脂が溶融し、固着して、工程剥離紙上に樹脂シートが形成された。そして、エンボス材及び台紙を取り外し、さらに樹脂シートから工程剥離紙を剥離して、樹脂シート（撥水シート）を得た。
なお、実施例１で用いた樹脂およびブラスト材を表１に記載した。
（エンボス材）
板の銘柄：ＳＵＳ３０４＃６００
表面処理：ブラスト処理
ブラスト材の銘柄：株式会社不二製作所製の「ＦＺＧ」
ブラスト材の形状：角形
ブラスト材の番手：＃３０
ブラスト材の粒径：６０～１３０μｍ
【0050】
［実施例２～７］
樹脂およびブラスト材として、下記表１に記載のものを用いた以外は実施例１と同様にして、樹脂シート（撥水シート）を得た。
なお、実施例２等で用いたブラスト材の銘柄は、株式会社不二製作所製の「ＷＡ」である。
樹脂およびブラスト材として、下記表１に記載のものを用いた以外は実施例１と同様にして、樹脂シート（撥水シート）を得た。
なお、実施例２等で用いたブラスト材の銘柄は、株式会社不二製作所製の「ＷＡ」である。
【0051】
［比較例１～５］
樹脂およびブラスト材として、下記表１に記載のものを用いた以外は実施例１と同様にして、樹脂シートを得た。
なお、比較例１等では、エンボス材にブラスト処理を行わず、「ＳＵＳ３０４＃６００」をそのままエンボス材として使用した。また、比較例２で用いたブラスト材の銘柄は、株式会社不二製作所製の「ＦＧＢ」である。
樹脂およびブラスト材として、下記表１に記載のものを用いた以外は実施例１と同様にして、樹脂シートを得た。
なお、比較例１等では、エンボス材にブラスト処理を行わず、「ＳＵＳ３０４＃６００」をそのままエンボス材として使用した。また、比較例２で用いたブラスト材の銘柄は、株式会社不二製作所製の「ＦＧＢ」である。
【0052】
［表面粗さの解析］
実施例及び比較例で得られた樹脂シートについて、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１に準拠する方法で、表面粗さの解析を行った。具体的には、株式会社キーエンス製の「カラー３Ｄレーザ顕微鏡（型番：ＶＫ－９７００）」を用いて、下記の条件にて、表面粗さの解析を行い、粗さ曲線を測定した。
対物レンズ倍率：２０倍
粗さ曲線スムージング：高さスムージング±４
測定長さ：７００μｍ
測定回数：３回
得られた粗さ曲線に基づいて、前記数式（Ｆ１）から、算術平均傾斜ＲΔａを算出した。なお、各測定区間の間隔ΔＸは、０．５μｍに設定した。また、測定は３回行い、その平均値を算術平均傾斜ＲΔａの値とした。得られた結果を表１に示す。
実施例及び比較例で得られた樹脂シートについて、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１に準拠する方法で、表面粗さの解析を行った。具体的には、株式会社キーエンス製の「カラー３Ｄレーザ顕微鏡（型番：ＶＫ－９７００）」を用いて、下記の条件にて、表面粗さの解析を行い、粗さ曲線を測定した。
対物レンズ倍率：２０倍
粗さ曲線スムージング：高さスムージング±４
測定長さ：７００μｍ
測定回数：３回
得られた粗さ曲線に基づいて、前記数式（Ｆ１）から、算術平均傾斜ＲΔａを算出した。なお、各測定区間の間隔ΔＸは、０．５μｍに設定した。また、測定は３回行い、その平均値を算術平均傾斜ＲΔａの値とした。得られた結果を表１に示す。
【0053】
［水の接触角］
水の接触角の測定は、ＪＩＳ Ｒ３２５７：１９９９の６．静滴法に準じて測定した。ただし、サンプルを基板ガラスに代えて実施例及び比較例で得られた樹脂シートをサンプルとし、当該サンプルの凹凸が形成された樹脂表面における接触角を測定した。なお、測定装置としては、協和界面科学社製の「ＤＭｏ－７０１」を用いた。得られた結果を表１に示す。
水の接触角の測定は、ＪＩＳ Ｒ３２５７：１９９９の６．静滴法に準じて測定した。ただし、サンプルを基板ガラスに代えて実施例及び比較例で得られた樹脂シートをサンプルとし、当該サンプルの凹凸が形成された樹脂表面における接触角を測定した。なお、測定装置としては、協和界面科学社製の「ＤＭｏ－７０１」を用いた。得られた結果を表１に示す。
【0054】
【表1】
【0055】
表１に示す結果から、樹脂シートの表面の算術平均傾斜ＲΔａが１０度以上である場合（実施例１～７）には、樹脂シートの表面の算術平均傾斜ＲΔａが１０度未満である場合（比較例１～４）と比較して、水の接触角が大きくなることが分かった。
【符号の説明】
【0056】
１…撥水シート、２…基材シート、３…樹脂層、１０…撥水シート製造装置、１１…押出機、１２…エンボス柄加工部、１２ａ…エンボスロール、１２ｂ…プレッシャーロール。
【図1】
【図2】
【図3】