專利名稱：防水膜以及具備該防水膜的汽車用部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具備防水功能的膜。更具體地，本發(fā)明涉及形成于表面的微細凸起因來自外部的摩擦力等造成的磨耗和損傷得到抑制的防水膜以及具備該防水膜的汽車用部件。
背景技術(shù)：
微細結(jié)構(gòu)體具有表面具備微細凸起的結(jié)構(gòu)，根據(jù)其材料、尺寸形狀而發(fā)揮防水/ 親水功能、防反射功能。因此，通過在各種基體材料的表面應(yīng)用微細結(jié)構(gòu)體，能夠為該基體材料表面賦予防止光的反射的功能、防止液體特別是水的附著的防水功能等。例如，為了為醫(yī)療設(shè)備的透鏡等光學(xué)元件賦予防反射功能，優(yōu)選將微細結(jié)構(gòu)體應(yīng)用于這些光學(xué)元件(例如參照專利文獻1)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1 日本特開2005-31538號公報

發(fā)明內(nèi)容
但是，就專利文獻1所述的微細結(jié)構(gòu)體而言，將其用于例如車輛的窗體面板 (window panel)等暴露于各種環(huán)境條件中的部位的情況下，為了清除降雨等引起的表面污濁而用布進行擦拭等時，微細結(jié)構(gòu)容易受到磨耗和損傷。因此，存在短時間內(nèi)防水性即受到破壞的問題。本發(fā)明正是鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題而完成的。并且，本發(fā)明的目的在于提供一種耐磨耗性優(yōu)異的防水膜以及具備該防水膜的汽車用部件，其中，所述防水膜的微細結(jié)構(gòu)不易因受到用布擦拭表面污濁等來自外部的摩擦力而發(fā)生磨耗和損傷。本發(fā)明的實施方式的防水膜具備表面具有多個微細凸起的第1層，包覆上述微細凸起、且具有防水性的第2層，以及配置在上述第1層的與微細凸起相反一側(cè)的表面上的第3層。而且，當以所述第1層的彈性模量為E1、所述第2層的彈性模量為E2、所述第3層的彈性模量為E3時，滿足E2 > El > E3的關(guān)系。


圖1為部分截面圖，示出了本發(fā)明的實施方式的防水膜的一例。圖2為示意圖，示出了本發(fā)明的實施方式的防水膜的微細凸起的形狀例。圖3為示意圖，示出了本發(fā)明的實施方式的防水膜的微細凸起的形態(tài)例。圖4為示意圖，用以說明對于本發(fā)明的實施方式的防水膜的微細凸起的壓縮方向及剪切方向的輸入狀態(tài)。圖5為示意圖，示出了本發(fā)明的實施方式的防水膜的防水性的機理。圖6為示意圖，示出了將本發(fā)明的實施方式的防水膜貼合于三維曲面的情況下，各層的伸長行為。符號說明A 間距10第 1 層2O第 2層30第 3層100微細凸起200防水膜本發(fā)明的
具體實施例方式以下，使用附圖對本發(fā)明的防水膜和具備該防水膜的汽車用部件進行具體說明。 需要指出的是，為了便于說明，有些情況下附圖的尺寸比例有所夸張，與實際比例不符。此外，在本說明書中，濃度和含量等中的“％”如無特殊說明均為質(zhì)量百分比。[防水膜]本發(fā)明的實施方式的防水膜200具備表面具有多個微細凸起100的第1層10、和包覆微細凸起100的表面且具有防水性的第2層20。而且，在第1層10的與形成有微細凸起100的面相反一側(cè)的表面，配置有第3層30。而且，當以第1層10的彈性模量為E1、以第2層20的彈性模量為E2、以第3層30的彈性模量為E3時，滿足E2 > El > E3的關(guān)系。圖1中示出了本發(fā)明的實施方式的防水膜200。該防水膜200中，微細凸起100形成為錐臺狀(錐臺狀)。作為微細凸起100的形狀，優(yōu)選采用這樣的圓錐臺、棱錐臺等錐臺狀、以及圓錐、棱錐等錐體狀。此外，作為微細凸起100的形狀，還可以采用吊鐘形、橡實形等變形圓錐體狀、具有由曲面構(gòu)成的側(cè)面的變形棱錐體狀、圓端形、從中心線傾斜的形狀等各種形狀。圖2中示出了本發(fā)明的實施方式的防水膜的微細凸起100可以采取的截面形狀的例子。此外，作為微細凸起100的底面形狀，優(yōu)選采用多邊形、基本圓形(略円形狀)，此外也可以采用星形、橢圓形等各種形狀。需要說明的是，本發(fā)明的防水膜中，微細凸起100 如圖3所示地以指定間距(pitch) 二維排列即可，在微細凸起100之間具備凹部101也沒有關(guān)系。另外，在本說明書中，如圖3(a)所示，將通過各凹部101的底102的面假定為面B’ 的情況下，將面B’中由包圍微細凸起100的周圍的凹部101的底102所劃分的區(qū)域定為微細凸起100的底面。此外，對于如圖3(b)所示的微細凸起100的根部103具有曲面這樣的實施方式也同樣，在將通過微細凸起100的根部103間的底104的面假定為面B’的情況下， 將面B’中由包圍微細凸起100的周圍的根部103間的底104所劃分的區(qū)域定為微細凸起 100的底面。各微細凸起100的間距A優(yōu)選為50 μ m以下。如果彼此相鄰的微細凸起100間的間距A超過50 μ m,則使用該防水膜的各種窗體面板難以有效地發(fā)揮出防水功能。即，由于細雨(霧雨)的水滴為50μπι左右，因而水滴會侵入微細凸起的間隙，使得水滴難以從防水膜的表面移開。但是，如后述，當在形成于微細凸起100上的第2層20的表面上進一步用防水材料進行防水處理等時，存在即使間距A超過50 μ m也顯示出高防水性的情況。而且， 在本說明書中，如圖1和圖3所示，各微細凸起100的間距A是指彼此相鄰的微細凸起100 的底面的重心點間的距離。
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而且，在對防水膜200賦予防反射功能的情況下，優(yōu)選微細凸起100的間距A為 380nm以下。即，微細凸起100的間距A優(yōu)選為可見光的波長380 750nm以下。間距A超過380nm時，由于部分可見光會因微細凸起100的存在而發(fā)生擴散或衍射，因此可能會導(dǎo)致光的反射率變大。另外，更優(yōu)選微細凸起100的間距A為150nm以下。間距A為150nm以下時，該間距在人類指甲的平均表面粗糙度以下，因而使用該防水膜的各種窗體面板能夠有效發(fā)揮出相對于指甲抓撓的耐擦傷性。此外，如后述，通過在防水膜的表面形成微細凸起 100來增大表面積、并在相鄰的微細凸起100之間形成捕獲空氣的空隙的情況下，能夠發(fā)揮出高防水性。由此，微細凸起100的間距A優(yōu)選為50nm以上。此外，在第1層10中，微細凸起100的高度H優(yōu)選為IOOnm以上。微細凸起100 的高度H小于IOOnm時，可能會導(dǎo)致防反射效果降低。此外，在微細凸起100的高度H過低的情況下，在微細凸起100間封入空氣變得困難，存在防水性降低的可能性。另一方面，微細凸起100的高度過大時，不但容易折損，還存在成形性降低的可能性，因此，微細凸起100 的高度優(yōu)選在600nm以下。但是，在如上述地對第2層20的表面進行了防水處理等的情況下，有時即使高度H小于IOOnm仍會顯示出高防水性。需要說明的是，微細凸起100的高度是指從微細凸起100的底104起到凸起的頂端止的、與底面B’垂直方向上的距離。此外， 如圖3中的符號H所示，在微細凸起100間存在凹部101的情況下，微細凸起100的高度是指從凹部101的底(最深部)102起到凸起的頂端止的、與底面B’垂直方向上的距離。在上述防水膜200中，在微細凸起100呈錐體狀或錐臺狀(越向頂端越細的形狀)、且以380nm以下的間距A 二維配置的情況下，表面的微細凹凸的大小變得無法通過可見光識別。這樣一來，由光的干涉造成的生色消失，可以作為透明材料使用。此外，能夠通過防反射效果而減少景色的映入，因此適合用于車輛、船舶、飛機等的窗體面板。此外，微細凸起100間的間隙部變得細長，能夠抑制水滴沖撞而引起的水的浸入，因此通過對材料加以選擇能夠獲得雨等水滴完全不附著的程度的超防水性。需要說明的是，如上述，本發(fā)明的防水膜的微細凸起100的大小為納米級。因此， 因受到制造上的制約，微細凸起100的形狀、間距并非是完全的幾何學(xué)形狀，而是會產(chǎn)生某種程度的偏差。但是，即使微細凸起的形狀、間距產(chǎn)生偏差，本發(fā)明的技術(shù)范圍也不會受到任何限制。如上述，本實施方式的防水膜200具備具有多個微細凸起100的第1層10，包覆微細凸起100的整個表面、且具有防水性的第2層20，以及配置于所述第1層10的與微細凸起100相反一側(cè)的表面上的第3層30。另外，當以第1層10的彈性模量為E1、第2層20 的彈性模量為E2、第3層30的彈性模量為E3時，滿足E2 > El > E3的關(guān)系。通過這樣的構(gòu)成，可以防止微細凸起100的破壞、即磨耗和損傷。S卩，用布擦拭等外部輸入可以大體上分為基本上沿第1層10的表面的剪切方向的輸入、和與表面基本垂直的壓縮方向的輸入。這其中，對于剪切方向的輸入而言，由于第 2層20比第1層10具有更高的彈性模量E2，因而不易磨耗，而且，能夠?qū)鞑サ降?層10 的剪切輸入加以緩和、分散。此外，由于第1層10具有比第2層20更低的彈性模量E1，因而能夠柔性地緩和對微細凸起100的剪切輸入。另一方面，對于壓縮方向的輸入而言，由于具有比第1層10更低的彈性模量E3的第3層30會主要接受該輸入而發(fā)生彈性變形，因而可抑制對微細凸起100的破壞。這里，從提高微細凸起100在成形時的尺寸精度、并保護微細凸起100不受指甲抓撓的影響的觀點出發(fā)，第1層10需要一定水準的彈性模量E1。但是，在僅僅用具有高于第1層10的彈性模量E2的第2層20進行包覆的狀態(tài)下，對于壓縮方向的輸入，主要由第1層10承擔彈性變形，第2層20基本上不發(fā)生彈性變形。這種情況下，第1層10的彈性變形量相對增大， 因此難以確保耐磨耗性。但是，如果在第1層10的與微細凸起100相反一側(cè)的表面存在具有低于第1層10的彈性模量E3的第3層30，則由第3層30承擔彈性變形，由此能夠抑制第1層10、第2層20的彈性變形量。關(guān)于壓縮方向和剪切方向的輸入對于微細凸起的影響，下面進行更具體的說明。 在圖4的(a) (c)中，示出了未形成第2層的防水膜。而且，在圖4(b)中，第3層30的彈性模量E3與第1層10的彈性模量El的關(guān)系是E3 > El，在圖4(c)中，第3層30的彈性模量E3與第1層10的彈性模量El的關(guān)系是El > E3。該狀態(tài)下，當如圖4 (b)所示地施加壓縮方向的負載W時，由于第3層30的彈性模量E3比第1層10的彈性模量El大，所以會形成第1層10主要發(fā)生變形、而第3層30難以變形的狀態(tài)。因此，負載W集中于微細凸起100，微細凸起100被壓垮(參照符號C)。但是，如圖4(c)所示，在第3層30的彈性模量E3小于第1層10的彈性模量El的情況下，不僅是第1層10、第3層30也會發(fā)生變形， 施加于微細凸起100的負載W得到分散。其結(jié)果是，能夠防止微細凸起100被壓垮。不過，在防水膜上未形成第2層的情況下，特別是當?shù)?層10是諸如后述樹脂類材料那樣的具有彈性模量El的材料時，對于剪切方向的連續(xù)輸入，容易從頂端發(fā)生磨耗。 因此，在本發(fā)明的防水膜中，為了提高耐磨耗性，形成有彈性模量高且剛硬的第2層。但是， 即使形成第2層20，在第3層30的彈性模量E3大于第1層10的彈性模量El的情況下、 或不設(shè)置第3層的情況下，如圖4(d)所示，微細凸起100也會變得易折。即，因為第2層的表面是剛性的，因此對于剪切方向(水平方向)的輸入，力矩會集中于微細凸起100的棱線的一部分D，導(dǎo)致變得易折。此外，在負載W于第2層的表面以均勻相接(接地)的狀態(tài)滑動的情況下，由于第2層的表面硬，因此不易產(chǎn)生磨耗；而若以不均勻相接的狀態(tài)滑動，則會導(dǎo)致輸入局部性地增大，微細凸起100因第2層20的脆性而發(fā)生彎折。但是，如上述，在第3層30的彈性模量E3比第1層10的彈性模量El小的情況下，第3層30發(fā)生變形，施加于微細凸起100的負載W得以分散。由此，能夠防止力矩向微細凸起100集中，使微細凸起100變得不易折。如上所述，通過第1層10、第2層20以及第3層30共同分擔針對用布擦拭等的外部輸入的功能，能夠抑制微細凸起100的破壞。第1層10的彈性模量El具體優(yōu)選為0. IGPa 5GPa，第2層20的彈性模量E2優(yōu)選為50GPa 210GPa。通過使第1層的彈性模量El在上述范圍內(nèi)，第2層20能夠充分發(fā)揮出分散剪切方向的外部輸入的效果而不受第1層的阻礙。此外，如果第2層20的彈性模量為50GPa以上，則能夠更加切實地抑制第2層20的磨耗、第1層10的塑性變形或斷裂。 如果第2層20的彈性模量為210GPa以下，則對于剪切方向的外部輸入，能夠更加切實地抑制第2層20的脆性破壞。需要說明的是，第1層10的厚度Tl優(yōu)選為1 30 μ m。如果第1層10的厚度在 1 μ m以上，則即使在因壓縮方向的輸入而導(dǎo)致第3層30發(fā)生變形的情況下，也能夠抑制第 1層10的脆性破壞(破裂)的發(fā)生。此外，如果第1層10的厚度在30 μ m以下，則容易確保將防水膜200應(yīng)用于具有三維曲面的成形品時的曲面追隨性。進一步，也容易確保將活性能量射線固化型樹脂用于第1層10的材料時的成形性。此外，第2層20的膜厚T2優(yōu)選為1 30nm，更優(yōu)選為3 20nm。此外，對于微細凸起100的間距A為380nm以下的結(jié)構(gòu)，第2層20的膜厚T2優(yōu)選為3 lOnm。如果第2 層20的膜厚為30nm以內(nèi)，則能夠防止第2層20的脆性破壞。此外，如果為Inm以上，則可通過第2層20均勻地包覆微細凸起100整體。作為第1層10的材料，可以列舉出例如非交聯(lián)丙烯酸樹脂、交聯(lián)丙烯酸樹脂、交聯(lián)丙烯酸-氨基甲酸酯共聚物、交聯(lián)丙烯酸-彈性體共聚物、有機硅彈性體、聚乙烯、聚丙烯、交聯(lián)聚乙烯醇、聚偏氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、改性聚苯醚、 聚苯硫醚、聚醚醚酮、液晶性聚合物、氟樹脂、聚芳酯、聚砜、聚醚砜、聚酰胺酰亞胺、聚醚酰亞胺、熱塑性聚酰亞胺等熱塑性樹脂、聚苯乙烯等苯乙烯類彈性體、聚氨酯類彈性體、有機硅彈性體、各種凝膠材料等。作為第2層20的材料，可以列舉出例如玻璃、二氧化硅、氧化鋁等透明無機材料， 氮化硅、氧化鎂、氧化鈦、氧化銦、氧化鈮、氧化鋯、氧化鋅、ιτο(銦-錫氧化物)、鈦酸鋇等陶瓷材料等。特別是，由于氧化鉿(HfO2)的接觸角為90°以上，即使不對表面進行防水性化學(xué)處理，也能夠?qū)崿F(xiàn)高的防水性。而且，在上述第2層20的材料方面，當對水滴的接觸角為90°以上時，如圖5所示，由于防水膜的表面積增大、以及相鄰微細凸起100的間隙22中的空氣封閉效果，使其成為遠遠超過第2層20的材料自身的接觸角的超防水狀態(tài)(Cassie理論)。而且，為了有效地顯示出超防水狀態(tài)，第2層20的材料自身對水滴的接觸角優(yōu)選為100°以上，更優(yōu)選為 110°以上。特別是，如果將110°以上的材料用于微細凸起100的第2層，則接觸角因微細凸起100而擴大，接觸角達到140°以上，防水性提高至表面基本上不附著水滴的程度。為了顯示出這些防水效果，可以通過選擇第2層20自身的材料來調(diào)節(jié)接觸角。而作為更簡單地調(diào)節(jié)接觸角的方法，有將與第2層的材料具有反應(yīng)性的防水材料化學(xué)吸附于第2層20的表面21、或使與第2層的材料具有反應(yīng)性的防水材料與第2層20的表面21反應(yīng)的方法。對該接觸角調(diào)節(jié)方法沒有特殊限制，只要多個微細凸起100不被防水材料埋沒即可。通過將防水材料用溶劑進行稀釋后再涂布于第2層20的表面21的方法，能夠?qū)⒎浪牧瞎潭ㄓ诘?層20的表面21。作為涂布于第2層20的表面21的防水材料，可以列舉出例如CH3-(Si (CH3) 2-0)n-Si (CH3)2OCH3 (η > 13 ；接觸角 95 105° )、CH3-(Si (CH3)2-O) [SiCH3(OCH3)2 (η > 13 ；接觸角 95 105° )、CH3-(Si (CH3)2-0)n-Si (OCH3) 3 (η > 13 ；接觸角 95 105° )、CH3-(Si (CH3)2-0)n-Si (OC2H5) 3 (η > 13 ；接觸角 95 105° )、 CH3- (Si (CH3) 2-0) n-Si (CH3) 2 (CH2) 3OCH2CH (OH) CH2NH (CH2) 3Si (OCH3) 3 (η > 13 ；接觸角 95 105° )、(CH3- (Si (CH3) 2-0) n_Si (CH3) 2 (CH2) 3OCH2CH (OH) CH2) 2N (CH2) 3Si (OCH3) 3 (η > 13 ；接觸角95 105° )、CH3-(Si (CH3)2-0)n-Si (ΟΗ)3(η > 13 ；接觸角 95 105° )、CH3-(Si (CH3)2-0)n-Si (CH3)2Cl (η > 13 ；接觸角 95 105° )、
CH3-(Si (CH3) 2-0)n-Si (CH3) 2 (CH2) 2SiCH3Cl2 (η > 13 ；接觸角 95 105° )、CH3-(Si(CH3)2-O)n-SiCl3 (η > 13 ；接觸角 95 105° )、CH3-(Si (CH3) 2-0)n-Si (OCOCH3)3 (η > 13 ；接觸角 95 105° )、CH3-(Si (CH3)2-0)n-Si (NCO) 3 (η > 13 ；接觸角 95 105° )、CH3- (Si (CH3) 2-0) n_Si (CH3) 2 (CH2) 30 (CH2) 30C0NHSi (NCO) 3 (η > 13 ；接觸角 95 105° )、Rf-(CH2) 2- (Si (CH3) 2_0) n_Si (CH3) 2 (CH2) 30CH2CH (OH) CH2NHSi (OCH3) 3 (η > 13 ；接觸角 95 115° )、 (Rf- (CH2) 2- (Si (CH3) 2_0) n_Si (CH3) 2 (CH2) 30CH2CH (OH) CH2) 2N (CH2) 3Si (OCH3) 3 (η > 13 ；接觸角 95 115° )等有機硅化合物(Rf 為 CF3-(CF3)m-或 CF3-(OCF2)m ；m = 1 20)。 此外，還可以使用特氟隆(注冊商標)、將上述硅烷化合物的取代基變更為異氰酸酯而得到的化合物。需要說明的是，在將本發(fā)明的防水膜應(yīng)用于與水以外的液體接觸的用途、例如各種工廠裝置中的反應(yīng)器、蒸餾塔等查看窗面板、內(nèi)窺鏡的透鏡表面等時，優(yōu)選通過根據(jù)各種用途進行表面處理等，使相對于接觸的液體的接觸角為90°以上。如圖1所示，本發(fā)明的防水膜200中，在第1層10的與微細凸起100相反一側(cè)的表面，接合有第3層30。此外，在第3層30的與第1層10相反一側(cè)的表面，可以根據(jù)用途而賦予粘合劑。此外，當在防反射等用途中使用時，有必要在透明材料的兩面附著微細凸起， 而通過在由透明材料構(gòu)成的第3層30的兩面上對稱地設(shè)置第1層10以及第2層20，能夠獲得防反射效果。而且，有必要使該第3層30的彈性模量E3比第1層10的彈性模量El低。作為這樣的第3層30使用的材料，可以使用通用樹脂膜、工程塑料膜等。具體可使用(甲基) 丙烯酸類；聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴類；聚碳酸酯類；聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、芴衍生物等聚酯類；氯乙烯；有機硅；聚乙烯醇(PVA)；乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)；纖維素；酰胺類等的膜。而且，當將防水膜使用于需要透明性的部位時，選擇透明的第3層。作為透明的第3層的材料，優(yōu)選(甲基)丙烯酸類；聚碳酸酯；PET等，更優(yōu)選(甲基)丙烯酸類、PET。當使第1層10為不會表現(xiàn)脆性的程度的厚度時，第3層30具有補強第1層10的剛性、膜強度的作用。此外，通過將第3層的彈性模量設(shè)定為低于第1層的彈性模量，相對于壓縮方向的外部輸入，第3層變得比第1層更容易變形，具有緩和施加于微細凸起100的輸入的效果。對于第3層30的厚度T3沒有特殊限制，只要是能夠追隨三維曲面、或能夠成形的厚度即可。但是，優(yōu)選第3層30的厚度T3比第1層10的厚度更厚。由此，第3層30會變得比第1層10更容易變形，能夠緩和施加于微細凸起100的壓縮方向的輸入。除了該作用， 在考慮成形、貼合的施工性的情況下，優(yōu)選第3層30的厚度T3為20 250 μ m左右，更優(yōu)選為25 200 μ m,最優(yōu)選為25 70 μ m。如果第3層30的厚度T3在20 200 μ m 的范圍，則對防水膜200輸入壓縮方向的負載時，第3層30的位移量會適當減小。這樣，輸入摩擦?xí)r，負載均勻分散，而不存在摩擦元件的不均勻接觸，因而微細凸起100不易發(fā)生磨
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此外，考慮到前述的材料種類，第3層30的彈性模量E3最高只有6GPa左右，因此，就位移而言，第3層30的厚度變化效果大于第1層10。另外，考慮到本發(fā)明的防水膜 200這樣的疊層膜的操作性、壓縮變形時第3層的破損，優(yōu)選第3層30的斷裂伸長率ε max 為50%以上。此外，對第3層30的斷裂伸長率εΜΧ的上限沒有特殊限制，可以為500%以下。[防水膜的制造方法]下面對本發(fā)明的防水膜的制造方法進行說明。作為本發(fā)明的防水膜，首先準備作為第3層30的膜。然后，在該膜上形成具備微細凸起100的第1層10。對于將上述微細凸起100設(shè)置于第1層的方法沒有特殊限制?？梢酝ㄟ^下述方法來形成微細凸起100 例如，在第1層上直接形成的方法，或?qū)⒁子诔尚蔚牟牧贤坎加谏鲜瞿ざ玫奖∧?、然后向該薄膜按壓具備微細凸起形狀的凹凸成形模具、從而轉(zhuǎn)印微細凸起形狀的方法等。具體而言，準備采用公知方法制造的由第1層和第3層構(gòu)成的膜。然后，準備用于成形無數(shù)的微細凸起的成形模具，在將該成形模具和由第1層和第3層構(gòu)成的膜中的一者或兩者加熱的狀態(tài)下，將該兩者相對壓合。由此，能夠在該第1層的表面形成微細凸起100。此外，首先在作為第3層的膜上涂布活性能量射線固化型樹脂。然后，在活性能量射線固化型樹脂夾在上述成形模具與作為第3層的膜之間的狀態(tài)下照射活性能量射線，使該樹脂固化。由此，能夠在第3層的表面形成具有微細凸起100的第1層10。需要說明的是，作為活性能量射線固化型樹脂，可以列舉出例如紫外線固化樹脂。在通過上述方法等形成具有微細凸起100的第1層后，采用公知方法形成第2層 20。作為第2層20的形成方法，可以使用例如Langmuir-Blodgett法(LB法)、物理氣相生長法(PVD)法、化學(xué)氣相生長法(CVD法)、自組裝法、濺射法、氣相聚合法以及蒸鍍法。另外，如上述，在于第2層上固定防水材料的情況下，可以將上述防水材料用溶劑稀釋后進行涂布，然后進行干燥。需要說明的是，涂布后，為了促進第2層與防水材料之間的反應(yīng)，可以視需要實施加熱處理。[具備防水膜的成形品]作為具備本發(fā)明的防水膜的成形品(部件)，適合用于例如汽車、摩托車的儀表板、窗體面板、手機、電子筆記本等移動設(shè)備、公告板、鐘表等最前面需要防反射功能、且存在暴露于雨等水或油污中的可能性的顯示裝置。對于顯示裝置的形式?jīng)]有特殊限制，可以列舉出例如模擬儀表這樣的由機械顯示與照明組合而成的方式。而且，還可以列舉出數(shù)字儀表、監(jiān)視器這樣的使用液晶、發(fā)光二極管(LED)、電致發(fā)光(EL)等背光或發(fā)光面的方式， 移動設(shè)備這樣的使用反射方式的液晶的方式等。這些成形品主要在暴露于光中的場所使用，因此為了防止光造成的劣化，可以預(yù)先在第1層、第3層中添加紫外線吸收劑、抗氧化劑、自由基捕獲劑等。此外，還可以使用用于補償因樹脂的劣化造成的黃變的發(fā)藍劑、熒光生色顏料。對于這些具備防水膜的成形品的制造方法沒有特殊限制，只要是能夠在成形品的表面貼合該膜的方法即可?？梢圆捎靡贿厡η媸┘訙囟?，一邊手工貼膜的方法。在成型品不是曲面的情況下，還可以使用層壓裝置等。此外，視需要，可以使用粘接劑將本發(fā)明的防水膜貼合于成形品。在將本發(fā)明的防水膜設(shè)置于顯示裝置內(nèi)的情況下，設(shè)置于最前面是最有效的。此外，對于本發(fā)明的防水膜中的第3層的與第1層相反一側(cè)表面，也可以適用傳統(tǒng)的防反射方法。作為傳統(tǒng)的防反射方法，可以列舉出例如采用防反射結(jié)構(gòu)的方法，所述防反射結(jié)構(gòu)是僅以光的波長以下的間距配置有微細凸起的結(jié)構(gòu)；使控制了防反射層的膜厚的薄膜表面與第3層的粘接面的反射光之間發(fā)生干涉而彼此削弱的方法等。需要說明的是，在假設(shè)將本發(fā)明的防水膜貼合于三維曲面的情況下，三維曲面的曲率半徑?jīng)Q定了第3層、第1層所要求的物性。特別是在針對三維曲面的成形、施工中，重要的物性是斷裂伸長臨界值B。S卩，如圖6所示，第1層10的厚度為Tl，第3層30的厚度為T3，涂布于第3層30的與形成有第1層10的面相反一側(cè)表面上的粘合層40的厚度為 T4。此時，在于部件50中的曲率半徑R的凸面上貼合防水膜200的情況下，該防水膜200 以粘合層40的粘合面41為基準彎曲。因此，通過相對于從曲率的中心0到粘合面41的距離R(曲率半徑)計算最外延的第1層10的最表面的一維伸長，能夠如數(shù)學(xué)式1那樣地計算出斷裂伸長臨界值B。因此，至少第1層10有必要使用具有比斷裂伸長臨界值B更大的斷裂伸長率的材料。[數(shù)學(xué)式1]另一方面，在貼合于部件50的凹面的情況下，因為第1層10的彈性模量比第3層 30、粘合層40高，所以以第1層10的最表面為基準粘合層40 —側(cè)被拉長，但由于粘合層40 的斷裂伸長遠比第1層10大，因而不發(fā)生斷裂。如上所述，本發(fā)明的防水膜具有上述的第1層、第2層以及第3層，因而其在具有高防水性的同時，耐磨耗性也優(yōu)異。而且，通過使微細凸起間的間距為380nm以下，還能夠?qū)⒖梢姽獾姆瓷湟种圃跇O低水平。因此，通過應(yīng)用于以汽車為代表的各種部件、例如儀表蓋、擋風(fēng)玻璃，能夠在確保防水性的同時，防止屋外景色、內(nèi)飾物等的映入。需要說明的是，在將本發(fā)明的防水膜用于玻璃、模擬儀表等的情況下，優(yōu)選防水膜中包含的第1層、第2層以及第3層全部為透明。另一方面，對于數(shù)字儀表、車載導(dǎo)航系統(tǒng)圖像等情況，出于增補防眩功能、偏光消除功能的目的，第1層以及第3層中可以存在不透明的部分。
實施例以下，結(jié)合實施例更具體地說明本發(fā)明，但本發(fā)明不受這些實施例的限制。(實施例1 19)首先，對于實施例1 3以及8 19，如表1所示按各實施例分別準備作為第3層的膜以及用于形成第1層的紫外線固化單體。需要說明的是，表1中的“軟質(zhì)丙烯酸類”是指三菱麗陽株式會社制造的Acryplen (注冊商標)。然后，在作為第3層的膜的一面上涂布上述紫外線固化單體。然后，將用于形成表2所記載的尺寸的微細凸起的金屬模具按壓于該單體上，從作為第3層的膜的一側(cè)進行紫外線照射，使單體固化。然后，從金屬模具將膜剝離，制作了在第1層賦予了微細凸起的各實施例的膜。然后，通過濺射法在上述各實施例的膜上賦予了表1中記載的第2層。對于實施例4，準備了如表1所示的作為第3層的膜以及用于形成第1層的氨基甲
權(quán)利要求
1.一種防水膜，其具備第1層，該第1層的表面具有多個微細凸起，第2層，該第2層包覆所述微細凸起且具有防水性，以及第3層，該第3層配置于所述第1層的與微細凸起相反一側(cè)的表面；其中，當以所述第1層的彈性模量為E1、所述第2層的彈性模量為E2、所述第3層的彈性模量為E3時，滿足E2 > El > E3的關(guān)系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防水膜，其中，所述微細凸起的間距為380nm以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的防水膜，其中，所述微細凸起的高度為IOOnm以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項所述的防水膜，其中，所述微細凸起的間距為150nm以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項所述的防水膜，其中，所述微細凸起的高度為600nm以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項所述的防水膜，其中，所述第3層的厚度比所述第1層的厚度厚。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項所述的防水膜，其中，所述第3層的厚度T3為 20 μ m ^ T3 ^ 250 μ m0
8.根據(jù)權(quán)利要求1 7中任一項所述的防水膜，其中，所述第3層的斷裂伸長率為50%以上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 8中任一項所述的防水膜，其中，所述第1層的彈性模量為 0. IGPa 5GPa，且所述第2層的彈性模量為50GPa 210GPa。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 9中任一項所述的防水膜，其中，所述微細凸起呈錐體狀或錐臺狀。
11.根據(jù)權(quán)利要求1 10中任一項所述的防水膜，其中，所述第1層的厚度是1 30 μ m，所述第2層的厚度是1 30nm。
12.—種汽車用部件，其具備權(quán)利要求1 11中任一項所述的防水膜。
全文摘要
本發(fā)明的防水膜(200)具備表面具有多個微細凸起(100)的第1層(10)、包覆所述微細凸起(100)且具有防水性的第2層(20)、以及配置在所述第1層(10)的與微細凸起(100)相反一側(cè)的表面上的第3層(30)；設(shè)所述第1層(10)的彈性模量為E1、所述第2層(20)的彈性模量為E2、所述第3層(30)的彈性模量為E3時，滿足E2＞E1＞E3的關(guān)系。由此，能夠得到耐磨耗性優(yōu)異的防水膜，該防水膜的微細結(jié)構(gòu)不易因來自外部的摩擦力等而受到損磨耗和損傷。
文檔編號B32B7/02GK102365164SQ2010800093
公開日2012年2月29日 申請日期2010年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月31日
發(fā)明者山本功, 福井孝之, 野口雄司, 黑田元彥 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社