斥水处理剂、斥水处理体、电连接结构和线束的制作方法
本公开内容涉及斥水处理剂、斥水处理体、电连接结构和线束。
背景技术:
有可能因与水、电解质的长期接触而受到影响的构件中,有时对表面实施斥水处理。通过使用斥水处理剂等预先进行斥水处理,即使存在水、电解质与该构件的表面接触的情况,该水、电解质也不易长期地残留在构件的表面,能够降低由于与水、电解质的长期接触而产生的影响。
作为这种斥水处理剂,使用含氟原子的物质的斥水处理剂是公知的。含氟原子的物质的降低表面能的效果优异,赋予高斥水性。使用含氟原子的物质的斥水处理剂例如在下述专利文献1~5中被公开。在专利文献1~3中,在斥水处理剂中添加有包含多个氟原子的化合物。在专利文献4、5中,斥水处理剂含有氟树脂类粒子。
另外,有时也使用不使用含氟原子的物质的非氟类斥水处理剂。在非氟类的斥水处理剂中,无法利用由含氟原子的物质带来的表面能降低的效果,因此大多对斥水处理对象的表面赋予微细的凹凸,利用由凹凸带来的水接触角的增大来显现斥水性。这种非氟类斥水处理剂例如在下述专利文献6~10中被公开。在专利文献6~10中,斥水处理剂包含可聚合化合物,经过该聚合,在斥水处理对象面上形成斥水性的膜结构。在专利文献6中,通过可聚合化合物自身,另外,在专利文献7~10中,通过混合在可聚合化合物中的微粒,对斥水处理对象面赋予凹凸结构。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-204463号公报
专利文献2:日本特开2015-187220号公报
专利文献3:日本特开2009-263486号公报
专利文献4:日本特开2011-140625号公报
专利文献5:日本特开2016-166308号公报
专利文献6:日本特开2017-066325号公报
专利文献7:日本特开2008-101197号公报
专利文献8:日本特开2002-114941号公报
专利文献9:日本特开2010-121021号公报
专利文献10:日本特开2018-135469号公报
技术实现要素:
发明所要解决的课题
如上所述,通过使用含氟原子的物质,能够得到斥水性优异的斥水处理剂,但是含氟原子的物质有可能对环境造成影响。另一方面,在非氟类斥水处理剂中,在多数情况下,为了在斥水处理对象面上形成具有凹凸结构的稳定的斥水处理层,在以液状涂布斥水处理剂之后,需要经过聚合反应等反应过程,导致斥水处理的工序变得复杂。另外,在涂布斥水处理剂之后经过聚合反应而形成的聚合物大多容易在高温下引起变形,难以提高所形成的斥水处理层的耐热性。
因此,课题在于,提供即使不使用含氟原子的物质也能够简便地形成显示出高斥水性并且具有高耐热性的斥水处理层的斥水处理剂、以及具有使用这样的斥水处理剂形成的斥水处理层的斥水处理体、电连接结构和线束。
用于解决课题的手段
本公开内容的斥水处理剂含有:作为成分a的经过疏水化处理的二氧化硅粒子、作为成分b的玻璃化转变温度为100℃以上的树脂、作为成分c的酸改性树脂、和作为成分d的有机溶剂,所述成分b与所述成分c的质量比b∶c在95∶5~50∶50的范围内。
发明效果
本公开内容涉及的斥水处理剂即使不使用含氟原子的物质也能够简便地形成显示出高斥水性并且具有高耐热性的斥水处理层。
附图说明
[图1]图1为说明本公开内容的一个实施方式涉及的斥水处理体的表面的构成的截面图。
[图2]图2为表示作为本公开内容的一个实施方式涉及的电连接结构的一例的连接器的概况的截面图。
[图3]图3为表示本公开内容的一个实施方式涉及的线束的概况的侧视图。
符号说明
1斥水处理体
11基材
11a斥水处理对象面
12斥水处理层
13经过疏水化处理的二氧化硅粒子
14树脂膜
2连接器
3连接端子
31嵌合部
32筒部
4连接器壳体
41腔室
42外表面
43内表面
44开口部
45间隙
5线束
51主线束部
52分支线束部
53连接器
54粘合带
9包覆电线
91绝缘外皮
92导体
具体实施方式
[本公开内容的实施方式的说明]
首先,列举本公开内容的实施方式进行说明。本公开内容涉及的斥水处理剂含有作为成分a的经过疏水化处理的二氧化硅粒子、作为成分b的玻璃化转变温度为100℃以上的树脂、作为成分c的酸改性树脂、和作为成分d的有机溶剂,所述成分b与所述成分c的质量比b∶c在95∶5~50∶50的范围内。
上述斥水处理剂通过涂布等配置在斥水处理对象面上,从而能够形成斥水处理层。斥水处理层为在包含作为树脂材料的成分b和成分c的树脂膜中分散有成分a的经过疏水化处理的二氧化硅粒子,并固定在斥水处理对象面上而得到的层。通过经过疏水化处理的二氧化硅粒子在斥水处理层的表面形成微细的凹凸结构,斥水处理层显示出高斥水性。树脂材料以已经成为聚合物的形态分散或溶解在成分d的有机溶剂中,从而包含在斥水处理剂中,不经过聚合等化学反应,仅通过使有机溶剂挥发,就能够形成固体状的斥水处理层。因此,能够简便地进行斥水处理对象面上的斥水处理。
另外,通过使用具有高玻璃化转变温度的成分b作为斥水处理剂中所含有的树脂材料,从而得到高耐热性,二氧化硅粒子分散在所形成的斥水处理层中,即使在高温下也能够稳定地维持固定在斥水处理对象面上的状态。此外,通过在斥水处理剂中与成分b一起含有作为成分c的酸改性树脂,能够提高所形成的斥水处理层对斥水处理对象面的胶粘性。通过所述成分b与所述成分c的质量比b∶c成为95∶5~50∶50,能够在所形成的斥水处理层中兼顾高耐热性与胶粘性。如此,通过制成在上述成分a和成分d的基础上还以预定的比率含有成分b和成分c的斥水处理剂,即使不使用含氟原子的物质,也能够在斥水处理对象面上简便地形成显示出高斥水性和耐热性、进而胶粘性也优异的斥水处理层。
在此,所述成分c可以含有经过酸改性的弹性体。于是,通过成分c的柔软性,由斥水处理剂形成的斥水处理层对斥水对象面显示出特别高的粘附性。
所述成分c可以为马来酸改性树脂。马来酸改性树脂作为酸改性树脂相对容易获得,并且对斥水处理剂赋予高粘附性。
所述成分a的二氧化硅粒子的平均粒径可以为100nm以下。于是,在所形成的斥水处理层中,二氧化硅粒子被稳定地固定在斥水处理对象面上,容易维持显示出高斥水性的状态。
所述成分a的含量可以为0.1质量%以上且10质量%以下。于是,在斥水处理剂中,通过含有足够量的成分a,容易发挥可靠的斥水效果。另外,通过不含有大量的成分a,能够抑制斥水处理剂的粘性并且抑制斥水处理剂的材料成本。
所述成分a与所述成分b和所述成分c的合计的质量比a∶(b+c)可以在90∶10~30∶70的范围内。于是,通过相对于树脂成分含有足够量的成分a的二氧化硅粒子,在由斥水处理剂形成的斥水处理层的表面充分地形成凹凸结构,容易发挥高斥水性。另一方面,通过相对于树脂成分不过量地含有成分a的二氧化硅粒子,二氧化硅粒子不会从斥水处理层脱落,容易稳定地维持通过树脂材料固定在斥水处理对象的表面处的状态。
所述斥水处理剂可以不含有含氟原子的物质。斥水处理剂通过具有上述预定的成分组成,特别是通过含有成分a的经过疏水化处理的二氧化硅粒子,即使不含有含氟原子的物质,也能够在斥水处理对象面上形成具有充分高的斥水性的斥水处理层。通过使斥水处理剂不含有含氟原子的物质,能够抑制斥水处理剂对环境的影响。
所述斥水处理剂可以不含有烷氧基硅烷。烷氧基硅烷作为硅烷偶联剂发挥功能,经过硅醇基与羟基之间的反应,能够将成分a的二氧化硅粒子牢固地固着在斥水处理对象面上。但是,在本斥水处理剂中,通过成分b和成分c的树脂材料能够将二氧化硅粒子充分牢固地固定在斥水处理对象面上,因此不需要含有烷氧基硅烷,能够不经过使用烷氧基硅烷形成化学键那样复杂的工序而简便地进行斥水处理。
所述成分d的有机溶剂的沸点可以为150℃以下。于是,在通过涂布等而将斥水处理剂配置在斥水处理对象面上之后,能够使成分d的有机溶剂在相对低的温度下并且在短时间内挥发,因此斥水处理中的简便性变高。
本公开内容涉及的斥水处理体具有基材和在所述基材的表面处配置有上述斥水处理剂的斥水处理层。因此,即使不使用含氟原子的物质作为斥水处理剂,也能够形成具有高斥水性的斥水处理层并且制成基材的表面经过斥水处理的斥水处理体。另外,斥水处理层不仅具有高耐热性,而且能够被简便地形成。
在此,在所述斥水处理层中,所述成分d可以挥发。通过使将成分b和成分c的树脂材料分散或溶解的成分d挥发,能够简便地形成斥水处理层稳定地胶粘在基材的表面的状态。
所述基材可以在表面具有树脂材料或金属。通过形成斥水处理层的斥水处理剂含有作为树脂材料的成分b和成分c,能够在以金属、树脂材料为代表的各种材质的基材的表面以高胶粘性形成斥水处理层。
本公开内容涉及的电连接结构包含上述斥水处理体,能够在与其它的电连接构件之间形成电连接。当在电连接结构中,水、电解质与表面接触的状态、滞留在内部的状态持续时,有可能对电连接特性造成影响,但是通过在电连接结构的表面预先形成使用了上述斥水处理剂的具有高斥水性的斥水处理层,水、电解质不易滞留,能够抑制它们的影响。另外,电连接结构通过通电等而容易成为高温,但是通过斥水处理层具有高耐热性,即使经历高温环境也能够维持发挥如此高的斥水性的状态。
在此,所述电连接结构以连接器的形式构成,所述连接器具有:连接端子,所述连接端子在表面具有金属材料;和连接器壳体,所述连接器壳体收容所述连接端子并在表面具有树脂材料,在所述连接端子的所述金属材料的表面和所述连接器壳体的所述树脂材料的表面中的至少一者上可以具有所述斥水处理层。于是,即使水、电解质与连接器壳体、连接端子接触,也不易停留在该接触的状态下。于是,能够有效地抑制由于与水、电解质的长期接触而发生构成连接端子的金属材料的腐蚀等、对连接器的电连接特性造成影响的情况。
本公开内容涉及的线束具有上述电连接结构。通过利用上述斥水处理剂对末端的连接器部等包含在线束中的电连接结构进行斥水处理,从而赋予了高斥水性,即使存在这些电连接结构与水、电解质接触的情况,也能够将金属材料的腐蚀等影响抑制得小。另外,通过斥水处理层具有高耐热性,即使线束的电连接结构有时被放置在高温环境下,也容易维持其高斥水性。因此,能够将线束合适地用于设想了与水、电解质的接触、高温环境的汽车等用途。
[本公开内容的实施方式的详细内容]
以下,使用附图对本公开内容的实施方式详细地进行说明。使用本公开内容的实施方式涉及的斥水处理剂,能够形成本公开内容的实施方式涉及的斥水处理体和电连接结构。另外,通过包含这样的电连接结构,能够构成本公开内容的实施方式涉及的线束。
<斥水处理剂>
首先,对本公开内容的一个实施方式涉及的斥水处理剂进行说明。本公开内容的一个实施方式涉及的斥水处理剂以含有以下成分a~成分d的组合物的形式构成。
·成分a:经过疏水化处理的二氧化硅粒子
·成分b:玻璃化转变温度为100℃以上的树脂
·成分c:酸改性树脂
·成分d:有机溶剂
成分b与成分c的质量比b∶c在95∶5~50∶50的范围内。需要说明的是,质量比的范围也包括比率与上限和下限一致的情况。以下,本说明书中关于比率的记载也同样如此。
当通过涂布等将含有上述成分a~d的斥水处理剂配置在斥水处理对象面上时,经过利用挥发等除去成分d的有机溶剂,能够在斥水处理对象的表面形成具有斥水性的斥水处理层。斥水处理层成为在作为树脂材料的成分b和成分c的混合物的膜结构中分散有成分a的二氧化硅粒子的状态(参见图1)。以下,对各成分进行说明。
(a)成分a:经过疏水化处理的二氧化硅粒子
成分a为对斥水处理剂赋予斥水性的成分。通过对二氧化硅粒子进行疏水化处理,二氧化硅粒子自身以及含有二氧化硅粒子的斥水处理剂显示出斥水性。此外,当使用斥水处理剂在斥水处理对象面上形成斥水处理层时,在斥水处理层的表面处形成源自二氧化硅粒子的粒子形状的微细的凹凸结构(参见图1)。通过存在该凹凸结构,斥水处理层的表面处的水的接触角变大,斥水处理层表面的斥水性能够提高。即,二氧化硅粒子在进行了疏水化处理的基础上,还通过形成凹凸结构来发挥斥水性。
二氧化硅粒子的表面的疏水化处理可通过将烃基等疏水性的官能团结合于二氧化硅粒子的表面来进行。作为疏水性官能团,可以例示甲基、乙基、丙基、丁基、辛基等烷基。作为将这些疏水性官能团引入二氧化硅粒子的表面处的方法,可以列举如下方法:以湿式二氧化硅的形式准备二氧化硅粒子,利用硅烷或硅氧烷等疏水化处理剂将其表面的亲水性二氧化硅(结合有羟基的二氧化硅)进行化学处理。作为这种疏水化处理剂,可以列举具有如上述列举的烷基的有机硅化合物。具体而言,可以列举:甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、三甲基甲氧基硅烷等烷氧基硅烷类,三甲基氯硅烷等氯硅烷类,六甲基二硅氮烷、四甲基二硅氮烷等硅氮烷化合物。在这些化合物中,从赋予二氧化硅粒子高疏水性的观点等出发,特别优选使用三甲基甲氧基硅烷、六甲基二硅氮烷等具有三甲基的有机硅化合物。疏水化处理剂可以仅使用一种,也可以并用两种以上。
二氧化硅粒子可以在粒子中包含二氧化硅以外的化合物,另外,也可以在表面处具有源自如上述列举的疏水化处理剂以外的化合物的表面处理结构。但是,二氧化硅粒子优选在粒子结构中以及在表面处理结构中不包含氟原子或含氟原子的化合物。
二氧化硅粒子的粒径没有特别限制,以平均粒径(d50)计,优选为100nm以下,进一步优选为80nm以下,还优选为50nm以下。通过粒径为这些值以下,稳定地形成二氧化硅粒子被固定在斥水处理对象物的表面的状态,并且容易持续。特别是,即使在斥水处理对象面的平滑性低的情况、斥水处理对象面具有复杂形状的情况下,二氧化硅粒子也能够侵入斥水处理对象面的非平滑结构、构成狭窄间隙的部位等中并稳定地滞留。因此,容易使斥水处理层的斥水性长期持续。在二氧化硅粒子的粒径过大的情况下,二氧化硅粒子难以进入斥水处理对象面的表面的凹凸结构、狭窄的空间等中,容易滞留在斥水处理层的表面处,作为其结果,在对斥水处理层的表面施加摩擦等物理负荷时,容易引起二氧化硅粒子剥落的现象。通过如上述值以下那样预先保留小的二氧化硅粒子的粒径,能够抑制这样的现象并稳定地维持斥水性。从充分的斥水性的赋予和持续的观点出发,二氧化硅粒子的粒径的下限没有特别指定,从易获得性、操作性等观点出发,平均粒径可以为3nm以上。
斥水处理剂中的成分a的含量也没有特别限制,从容易发挥高斥水性的观点等出发,以斥水处理剂的全部构成成分的合计质量为基准,可以为0.1质量%以上,进一步为1.0质量%以上。另一方面,从保持低的斥水处理剂的粘性、提高利用涂布等进行的斥水处理中的作业性的观点、以及抑制斥水处理剂的材料成本的观点等出发,斥水处理剂中的成分a的含量优选为10质量%以下,进一步优选为7质量%以下。
另外,成分a以相对于成分b和成分c的合计的质量比(a∶(b+c))计优选以30∶70的比率以上、进一步优选以40∶60的比率以上包含在斥水处理剂中。通过在斥水处理剂中含有足够量的成分a,容易得到高斥水性。此外,当含有足够量的成分a时,在形成于斥水处理对象面的斥水处理层中,成分a的粒子不埋没于由成分b和成分c形成的树脂膜的内部,容易在层表面处形成凹凸结构,由此也有助于有效地提高斥水性。另一方面,斥水处理剂中的成分a的含量以上述含有比率(a∶(b+c))计优选抑制为90∶10的比率以下,进一步优选抑制为80∶20的比率以下。通过不含有大量的成分a,能够抑制斥水处理剂的材料成本,并且在形成于斥水处理对象面的斥水处理层中,成分a的粒子牢固地固着在由成分b和成分c形成的树脂膜上,不易从斥水处理层脱落,容易长期维持斥水性。需要说明的是,即使在经过有机溶剂的挥发等而形成的斥水处理层中,成分a相对于成分b和成分c的合计的含有比率也实质上维持在斥水处理剂中的比率,因此在所形成的斥水处理层中,也优选以上述含有比率含有成分a。需要说明的是,以后在本说明书中,有时将成分a的经过疏水化处理的二氧化硅粒子简称为二氧化硅粒子。
(b)成分b:玻璃化转变温度为100℃以上的树脂
成分b由具有100℃以上的玻璃化转变温度(tg)的聚合物材料构成。玻璃化转变温度例如可以根据jisk7121进行评价。
对于聚合物材料而言,玻璃化转变温度越高,则耐热性越优异,即使加热至高温,也不易软化,容易维持当初的形状。通过成分b具有100℃以上的玻璃化转变温度,斥水处理剂的耐热性变得优异。即,即使将使用斥水处理剂形成的斥水处理层放置在100℃、接近100℃的高温的环境下,也容易稳定地保持在树脂材料所形成的树脂膜中分散有成分a的粒子的斥水处理层的结构。其结果,即使在高温环境下,通过成分a也容易保持形成于斥水处理层的表面处的微细凹凸结构,即使经历高温环境,也能够稳定地维持通过成分a赋予的高斥水性。
作为能够适合用作成分b的玻璃化转变温度为100℃以上的树脂的具体例,可以列举:甲基丙烯酸甲酯聚合物(pmma)等聚丙烯酸类树脂、聚苯乙烯(ps)、以及聚碳酸酯(pc)、聚醚醚酮(peek)、聚砜(psu)等工程塑料。特别是,从确保在有机溶剂中的分散性的观点出发,优选使用pmma、ps、pc。其中,优选使用pc。作为构成成分b的树脂,可以仅使用一种,也可以将玻璃化转变温度为100℃以上的树脂组合使用两种以上。成分b与将在下面说明的成分c不同,未受到酸改性。
(c)成分c:酸改性树脂
成分c为酸改性树脂。酸改性树脂为聚合物通过羧酸等酸分子经过接枝改性而得到的树脂。
通过斥水处理剂含有酸改性树脂,在斥水处理对象面上形成斥水处理层时,能够提高斥水处理层对斥水处理对象面的胶粘性。另外,能够提高成分a的二氧化硅粒子对斥水处理对象面的固定的稳定性。这是因为,通过对成分c进行酸改性,在本来的界面化学键合力的基础上,氢键合力或离子键合力增大。此外,在斥水处理对象面上存在反应性取代基的情况下,通过这些取代基与酸改性基团进行化学键合,能够进一步提高斥水处理层的胶粘性和二氧化硅粒子固定的稳定性。通过形成胶粘性高的斥水处理层,即使斥水处理层有时受到摩擦等物理负荷,也稳定地维持斥水处理层覆盖斥水处理对象面的状态、以及二氧化硅粒子被固定在斥水处理对象面上的状态,容易保持斥水性高的状态。
酸改性树脂中的酸改性的种类没有特别限制,优选马来酸改性树脂。这是因为,马来酸改性树脂对提高斥水处理层的胶粘性显示出高的效果,并且比较容易获得。
构成酸改性树脂的聚合物种类也没有特别限制,作为成分c,可以优选地使用经过酸改性的热塑性树脂、经过酸改性的弹性体等。作为经过酸改性的热塑性树脂,可以例示:马来酸改性(以下,标记为mah-)聚乙烯(mah-pe)、mah-聚丙烯(mah-pp)等酸改性聚烯烃;以及mah-聚苯乙烯(mah-ps)等。作为经过酸改性的弹性体,可以例示以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯类弹性体(sbs)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯类弹性体(sebs)为代表的苯乙烯类热塑性弹性体等热塑性弹性体经过酸改性而得到的弹性体(mah-sbs、mah-sebs等)。需要说明的是,弹性体是指,具有硬链段和软链段的聚合物。构成成分c的酸改性树脂可以仅为一种,也可以混合两种以上。
在上述中,作为成分c,特别优选使用mah-sbs、mah-sebs等经过酸改性的弹性体。这是因为,通过弹性体为弹性模量低、柔软性高的聚合物,在酸改性的效果的基础上,提高斥水处理剂的胶粘性的效果也特别优异。聚合物材料的柔软性大致在玻璃化转变温度低的材料中变高,因此从提高斥水处理剂的胶粘性的观点出发,作为构成成分c的酸改性树脂,优选使用以弹性体为代表的玻璃化转变温度低的树脂。即使在使用mah-聚烯烃、mah-ps等经过酸改性的热塑性树脂的情况下,与使用如mah-ps那样玻璃化转变温度高的热塑性树脂相比,使用如mah-聚烯烃那样玻璃化转变温度低的热塑性树脂时,胶粘性提高的效果更优异。作为成分c,优选使用玻璃化转变温度比成分b低的树脂,进一步优选使用玻璃化转变温度为50℃以下、进而20℃以下的树脂。需要说明的是,mah-sbs、mah-sebs等经过酸改性的弹性体不仅在胶粘性方面,而且在用作成分d的有机溶剂中的分散性也优异这方面,也适于构成斥水处理剂。
如上所述,本实施方式涉及的斥水处理剂包含成分b的高玻璃化转变温度的树脂和成分c的酸改性树脂作为树脂成分,分别有助于提高斥水处理剂的耐热性和胶粘性。成分b与成分c的配合比以b∶c的质量比计为95∶5~50∶50。通过设定为这样的配合比,斥水处理剂容易兼顾耐热性与胶粘性。当成分b比上述范围多时,由于成分c的不足,粘附性变得不充分,在被施加摩擦等物理负荷时,容易引起斥水处理层从斥水处理对象面的剥离、成分a的二氧化硅粒子的脱落。另一方面,当成分c比上述范围多时,由于成分b的不足,耐热性变得不充分,难以在高温下维持成分a的二氧化硅粒子被分散固定在斥水处理层中并且在斥水处理层的表面处形成有微细的凹凸结构的状态。成分b和成分c在斥水处理剂中所占的比例可以适当选择,使得能够形成足够厚度的斥水处理层,并且成分b、c在有机溶剂中充分分散或溶解,例如相对于斥水处理剂的总质量,成分b和成分c的合计(b+c)可以设定为0.005质量%以上且30质量%以下。
(d)成分d:有机溶剂
斥水处理剂在上述成分a~c的基础上,还含有有机溶剂作为成分d。有机溶剂只要是能够使成分a的经过疏水化处理的二氧化硅粒子分散,并且能够使作为树脂成分的成分b和成分c分散或溶解的溶剂,则不特别限制具体的种类。作为优选的有机溶剂,可以例示:四氢呋喃(thf)、乙酸丁酯、甲苯、乙酸乙酯、异丙醇、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、二甲苯等。
若通过使成分a~c在有机溶剂中分散或溶解、以液状等具有流动性的状态预先制备斥水处理剂、并通过涂布等在斥水处理对象面上形成斥水处理剂的膜,则经过有机溶剂挥发,能够得到固体状的斥水处理层。从能够在低温下且在短时间内进行有机溶剂的挥发的观点出发,成分d的沸点优选为150℃以下,进一步优选为100℃以下。此外,从提高成分a的二氧化硅粒子的分散性的观点出发,有机溶剂的溶解度参数(sp值)优选为10以下。
(e)其它成分
在不显著损害由上述成分a~d赋予的特性的范围内,斥水处理剂在这些成分的基础上,还可以含有成分a~d以外的成分。作为这样的成分,可以列举:分散剂、增稠剂、无机填充剂、颜料、表面活性剂、ph调节剂、覆膜形成助剂、流平剂、消泡剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、防锈剂、着色剂、防腐剂、除菌剂、防静电剂、上光剂、防霉剂等各种添加剂。
另外,斥水处理剂也可以含有上述成分a以外的粒子状材料、成分b和成分c以外的树脂材料。但是,为了不损害由成分a~c赋予的特性,优选将成分a在粒子状材料中所占的比例以及成分b和成分c的合计在树脂材料中所占的比例预先设定为50质量%以上。
如此,本实施方式涉及的斥水处理剂可以包含成分a~d以外的成分,但优选不含有含氟原子的物质作为成分a~d的一部分或者作为成分a~d以外的成分。如在专利文献1~5中公开的那样,虽然含氟原子的物质赋予高斥水性,但本实施方式涉及的斥水处理剂通过含有经过疏水化处理的二氧化硅粒子作为成分a,即使不依赖含氟原子的物质也能够发挥充分高的斥水性。因此,从排除由含氟原子的物质引起的环境负荷的观点出发,优选斥水处理剂不含有含氟原子的物质。
另外,本实施方式涉及的斥水处理剂优选不含有烷氧基硅烷。如在专利文献3、9、10中所示,若使含有二氧化硅粒子的斥水处理剂中含有烷氧基硅烷,则能够经过硅醇基与羟基之间的反应,经由烷氧基硅烷使二氧化硅粒子牢固地结合在斥水处理对象面上。但是,本实施方式涉及的斥水处理剂含有由树脂材料构成的成分b和成分c,这些树脂材料起到将成分a的二氧化硅粒子牢固地固定在斥水处理对象面上的作用,因此无需含有烷氧基硅烷并经过化学反应而进行二氧化硅粒子的固定。若使用烷氧基硅烷固定二氧化硅粒子,则为了固定而需要进行化学反应,斥水处理层的形成需要时间和劳力。另外,为了利用使用了烷氧基硅烷的二氧化硅粒子的结合,斥水处理对象面需要由玻璃、金属化合物等在表面处具有羟基的材料构成,但是本实施方式涉及的斥水处理剂通过树脂成分而将二氧化硅粒子固定在斥水处理对象面上,斥水处理对象面的材质没有限制。因此,能够形成在由以树脂材料为代表的多种材料形成的斥水处理对象面上牢固地固着有二氧化硅粒子的斥水处理层。
此外,除了烷氧基硅烷以外,本实施方式涉及的斥水处理剂优选不含有需要化学反应的成分来用于在斥水处理对象面上自身固化或者使其它成分固定或固化。作为烷氧基硅烷以外的这样的成分,可以列举如专利文献6~10的斥水处理剂中所含有的、经过聚合反应(固化反应)而在斥水处理层中作为聚合物含有的可聚合化合物。通过不含有需要化学反应的化合物,能够简化使用了斥水处理剂的斥水处理的工序,并且缩短其时间。
本实施方式涉及的斥水处理剂可以通过混合各成分来制备。此时,可以利用超声波分散等,以使得成分a的二氧化硅粒子充分地分散在成分d的有机溶剂中,并且使成分b、c的树脂成分充分地分散或溶解在成分d的有机溶剂中。优选以液状、乳液状、凝胶状等具有流动性的状态预先制备斥水处理剂,以使得能够通过涂布等以膜状配置在斥水处理对象面上。
<斥水处理体>
接着,对本公开内容的一个实施方式涉及的斥水处理体进行说明。如图1所示,本实施方式涉及的斥水处理体1具有基材11和斥水处理层12。通过斥水处理层12对基材11的表面赋予斥水性。
基材11由无机类材料或有机类材料形成,构成下一项中说明的连接器等应进行斥水处理的构件。基材11的表面成为斥水处理对象面11a。作为构成基材11的无机类材料,可以例示金属材料、硅等半导体材料、陶瓷材料、玻璃等无机化合物。作为有机类材料,可以例示塑料等各种树脂材料、纤维素等纤维材料。
在基材11的斥水处理对象面11a上设置有斥水处理层12。斥水处理层12配置有上述说明的本公开内容的实施方式涉及的斥水处理剂。在斥水处理层12中,成分d的有机溶剂挥发,斥水处理层12实质上由成分a~c和其它任选添加的固体成分构成。即,斥水处理层12作为固体状态的膜覆盖斥水处理对象面11a。但是,成分d的一部分也可以残留在斥水处理层12中。除了成分d的挥发以外,斥水处理剂的构成成分的化学结构和配合比在斥水处理层12中也实质上不变化而得到维持。
斥水处理剂对斥水处理对象面11a的配置可以通过涂布、浸渍、利用喷雾器的喷雾、向下流动、使用凹版印刷机等印刷机的印刷、利用刮棒涂布机、刮刀涂布机、辊涂机、气刀涂布机、丝网涂布机、帘涂机等各种涂布机的涂覆、利用浸渍机的浸渍加工等进行。另外,将斥水处理剂配置在斥水处理对象面11a上之后,为了使有机溶剂挥发,优选进行干燥。干燥可以通过自然干燥来进行。但是,出于避免配置在斥水处理对象面11a上的斥水处理剂的成分的损失等目的,在优选缩短作业时间的情况下,可以通过热风干燥等进行干燥。
在所形成的斥水处理层12中,在混合有作为树脂成分的成分b和成分c的树脂膜14中分散有成分a的二氧化硅粒子13。在斥水处理层12的表面处形成有源自二氧化硅粒子13的粒子形状的微细凹凸。通过存在该凹凸结构,斥水处理层12的表面处的水的接触角变大。其结果,斥水处理层12的表面显示出高斥水性。从形成充分的凹凸差的观点出发,在斥水处理层12中,在比树脂成分所形成的树脂膜14更靠外的外侧(与基材11相反的一侧),二氧化硅粒子13可以突出。为此,例如,可以选择二氧化硅粒子的粒径和相对于成分b和成分c的配合比(a∶(b+c)),使得二氧化硅粒子13的平均粒径大于树脂膜14的平均厚度。
斥水处理层12通过含有玻璃化转变温度高的成分b作为树脂成分,从而具有高耐热性。即,即使斥水处理层12受到加热,通过含有成分b,也不易引起由软化引起的变形,容易稳定地保持斥水处理层12的结构、即二氧化硅粒子13被分散并固定在斥水处理层12中并且在斥水处理层12的表面处形成有凹凸的状态。因此,即使成为高温,斥水处理层12也容易维持显示出高斥水性的状态。
此外,通过斥水处理层12含有由酸改性树脂构成的成分c作为树脂成分,斥水处理层12对斥水处理对象面11a的胶粘性和成分a的二氧化硅粒子13的固着性变高。因此,即使斥水处理层12受到摩擦等力学负荷,也不易发生斥水处理层12从基材11的剥离、成分a的剥落,容易稳定地维持斥水处理对象面11a被显示出高斥水性的斥水处理层12覆盖的状态。由成分c产生的胶粘性对于由各种材料形成的斥水对象面11a均得到发挥,不论在基材11的斥水处理对象面11a由金属等无机类材料形成的情况下,还是在其由树脂材料等有机类材料形成的情况下,通过含有成分c,均能够得到具有高粘附性的斥水处理层12。
另外,在斥水处理层12中,构成成分b和成分c的树脂成分以经过聚合反应等而已经成为聚合物的状态包含在斥水处理剂中,并配置在斥水处理对象面11a上,不像专利文献6~10那样,通过引起聚合等化学反应而以聚合物形式形成在斥水处理对象面11a上。由于已经形成的聚合物以分散或溶解在有机溶剂中的状态包含在斥水处理剂中,并被配置在斥水处理对象面11a上,因此仅通过挥发等而除去有机溶剂,能够不经过化学反应而简便地形成采用固体状膜结构的斥水处理层12。
像这样,使用包含成分a~d的斥水处理剂而形成的本实施方式涉及的斥水处理层12能够被简便地形成,并且斥水性和耐热性以及胶粘性优异。不需要为了提高斥水性而使用含氟原子的物质,也不需要为了牢固地将二氧化硅粒子13固着而含有烷氧基硅烷。
斥水处理层12的斥水性的程度可以通过在斥水处理层12的表面处滴加水滴并测定其接触角来进行评价。若斥水处理层12的表面处的水接触角为100°以上、进而为125°以上,则可以视为斥水处理层12具有高斥水性。进而,若经过100℃以上的高温环境也保持这些值以上的水接触角,则可以视为斥水处理层12具有高耐热性、即使经过高温环境也能够维持高斥水性。
<电连接结构>
接着,对本公开内容的一个实施方式涉及的电连接结构进行说明。本实施方式涉及的电连接结构为能够在与其它的电连接构件之间形成电连接的构件,其一部分或整体包含上述说明的本公开内容的实施方式涉及的斥水处理体1。即,在构成电连接结构的基材11的表面的一部分或全部区域具有斥水处理层12。需要说明的是,在此,基材11的表面不仅指在作为电连接结构整体的形状的外侧露出的外表面,而且指构成电连接结构的各部分的面状部位的表面,还包括如接下来说明的连接器2中的连接器壳体4的内表面43那样在电连接结构的内侧露出的内表面等。
电连接结构通过在基材11的表面11a上具有斥水处理层12,即使存在水(或电解质;以下相同)与表面接触的情况,该水也不易在表面处润湿铺展,并且不易长期维持覆盖表面的状态。因此,水不易滞留在电连接结构的外表面、内表面以及被内表面包围的空间,不易引起金属构件的腐蚀的发生等水对电连接结构造成影响的情况。
作为本实施方式涉及的电连接结构的一例,在参照图2的同时对连接器2简单地进行说明。连接器2具有连接端子3和连接器壳体4,并采用连接端子3被收容在连接器壳体4中的结构。连接端子3以表面为首在整体上由金属材料构成,能够在与作为对接端子的阳型端子(未图示)之间形成电连接。典型而言,连接端子3由镀锡的铜合金构成。连接器壳体4以表面为首在整体上由树脂材料构成。典型而言,连接器壳体4由包含聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)等聚酯、尼龙6等聚酰胺的树脂材料构成。
连接端子3形成为嵌合型的阴型端子,在前方具有嵌合部31,所述嵌合部31与作为对接端子的阳型端子嵌合而形成电连接。而且,在嵌合部31的后方具有筒部32,将前端部的导体92从绝缘外皮91露出的包覆电线9敛紧固定。连接器壳体4具有中空筒状的结构,在内部具有能够收容连接端子3的腔室41。连接有包覆电线9的连接端子3收容在连接器壳体4的腔室41中。
连接器壳体4整体以上述实施方式涉及的斥水处理体1的形式构成,在连接器壳体4的外表面42和内表面43、即在连接器壳体4的向外侧露出的表面以及面向腔室41的连接器壳体4的构成材料的面这两者上设置有使用上述实施方式涉及的斥水处理剂的斥水处理层12。如图2所示,在将连接有包覆电线9的连接端子3插入连接器壳体4中的结构中,存在水能够侵入连接器壳体4的腔室41中的路径。即,水能够从为了插入阳型端子而设置在连接器壳体4的前端部的开口部44、以及与存在于连接器壳体4的后端部的包覆电线9之间的间隙45侵入腔室41内。关于后端部的间隙45,虽然也能够利用防水橡胶塞等进行堵塞来阻止水的侵入,但是对于前端部的开口部44,为了插入阳型端子而需要预先敞开,难以完全堵塞水对腔室41的侵入路径。如此,水有可能侵入连接器壳体4的腔室41中,但是通过在包围腔室41的连接器壳体4的内表面43上设置斥水处理层12,侵入腔室41的水无法长期维持与连接器壳体4的内表面43接触的状态、或是滞留在腔室41内的状态。由此,不易引起如下的情况:水滞留在腔室41内,并附着于收容在腔室41中的连接端子3上而使构成连接端子3的金属材料腐蚀等,从而对连接器2的电连接特性造成影响。如此,即使存在连接器2暂时与水接触的情况,也通过不使水长期滞留在连接器2上,而能够维持可靠性高的电连接结构。
如上所述,通过在构成连接器2的连接器壳体4的表面处预先设置显示出高斥水性的斥水处理层12,能够降低水对连接器壳体4的附着、侵入的影响。上述实施方式涉及的斥水处理剂不仅在如连接器壳体4那样的树脂材料、而且在金属材料的表面中也显示出高胶粘性和斥水性,因此在不在连接器壳体4的表面而是在连接端子3的表面处使用上述实施方式涉及的斥水处理剂预先形成斥水处理层12的情况下、或者在连接器壳体4的表面以及连接端子3的表面处使用上述实施方式涉及的斥水处理剂预先形成斥水处理层12的情况下,也能够得到降低因水附着于连接端子3而对电连接特性造成的影响的效果。
需要说明的是,在此,作为连接器的例子,对阴型的嵌合型连接器2进行了说明,但是连接器的种类不限于此。作为其它种类的连接器,可以例示在后面的实施例中也涉及的印刷基板用连接器。印刷基板用连接器中,作为连接端子的多个销插入并固定在设置于连接器壳体上的销插入孔中,优选在包含销插入孔的内表面的连接器壳体的表面处设置斥水处理层12。此外,在销的表面处也可以设置斥水处理层12。另外,本公开内容的实施方式涉及的电连接结构不限于连接器,通过在线束的各部分等电连接构件的各种构成要素的表面处设置斥水处理层12,能够对该构成要素赋予斥水性。
<线束>
最后,对本公开内容的一个实施方式涉及的线束进行说明。本实施方式涉及的线束具有上述实施方式涉及的电连接结构。作为一例,在参照图3的同时对在包覆电线的端部处具有连接器作为电连接结构的线束进行说明。
如上述说明的连接器2那样,线束以具有端子的电线的形态包含作为本公开内容的实施方式涉及的电连接结构的连接器,所述具有端子的电线中端子连接至包覆电线的至少一端。线束可以包含多个具有端子的电线。在此情况下,构成线束的具有端子的电线可以全部具有本公开内容的实施方式涉及的连接器的电线,也可以仅一部分具有端子的电线具有本公开内容的实施方式涉及的连接器。
图3所示的线束5包含多个具有端子的电线。线束5具有从主线束部51的前端部分支出三个分支线束部52的构成。在主线束部51中捆束有多个具有端子的电线。这些具有端子的电线被分为三个组,各个组在各分支线束部52中被捆束。在主线束部51和分支线束部52中,使用粘合带54捆束多个具有端子的电线,并且保持弯曲形状。在主线束部51的基端部和各分支线束部52的前端部设置有连接器53。
在此,在构成线束5的多个具有端子的电线的末端处安装的多个连接器53中,至少一部分成为作为上述本公开内容的实施方式涉及的电连接结构的连接器2。在线束中,包覆电线等大部分的构成构件中的金属材料被树脂材料包覆,成为不与水接触的结构。但是,在设置有连接器等电连接结构的末端部处,由于需要与对接型连接器等其它的导电构件连接,因此如连接器壳体4的开口部44那样,有时存在水能够侵入的结构。但是,即使在这样的部位,通过用上述本公开内容的实施方式涉及的斥水处理剂预先将构成电连接结构的基材进行斥水处理,即使受到水的接触,该水也不易滞留在电连接结构的表面、内部,能够降低水对电连接的影响。
在汽车等车辆所使用的线束中,在端部的连接器等电连接结构或其附近处有可能与水接触,通过预先将电连接结构进行斥水处理,能够保护电连接结构免受水的影响。另外,在设置于汽车等车辆中的线束中,电连接结构容易暴露于高温,而且斥水性的长期持续性也是重要的,因此斥水处理层具有高耐热性和胶粘性也变得有利。
[实施例]
以下,示出实施例。在此,在改变斥水处理剂的成分组成的同时,对所形成的斥水处理层的特性进行评价。需要说明的是,本发明不限于这些实施例。以下,只要没有特别说明,则试样的制作和评价在大气中、室温下进行。
[试验方法]
(1)斥水处理剂的制备
首先,以表1和表2所示的成分组成混合各成分,制备了试样1~19和试样31~42涉及的斥水处理剂。在混合时,在常温下进行1小时的超声波分散,然后在常温下利用搅拌子进行15小时的搅拌。斥水处理剂中未添加表1、2所示以外的成分。
试样的制备中使用的材料如下所述。
(成分a)
·h2000:经过甲基氯硅烷处理的二氧化硅粒子(平均粒径12nm);旭化成wackersilicone公司制造,“wackerhdkh2000”
·h3004:经过甲基氯硅烷处理的二氧化硅粒子(平均粒径10nm);旭化成wackersilicone公司制造,“wackerhdkh3004”
·r805:经过辛基表面处理剂处理的二氧化硅粒予(平均粒径12nm);日本aerosil公司制造,“aerosilr805”
·r974:经过二甲基甲硅烷基表面处理剂处理的二氧化硅粒子(平均粒径12nm);日本aerosil公司制造,“aerosilr974”
·rx200:经过三甲基甲硅烷基表面处理剂处理的二氧化硅粒子(平均粒径12nm);日本aerosil公司制造,“aerosilrx200”
·sx110:经过三甲基甲硅烷基表面处理剂处理的二氧化硅粒子(平均粒径110nm);日本aerosil公司制造,“aerosilsx110”
·a-200:未进行疏水化处理的二氧化硅粒子(平均粒径20nm);日本aerosil公司制造,“aerosil200”
·tp120:聚硅氧烷树脂微粒(平均粒径2000nm);迈图(momentive)公司制造,“tospearl120”
·d1000:滑石粒子(平均粒径1000nm);日本滑石公司制造,“nanoaced-1000”
(成分b)
·pmma:甲基丙烯酸甲酯聚合物(tg=101℃);和光纯药公司制造
·pc:聚碳酸酯(tg=135℃);三菱工程塑料公司制造,“iupilons3000”
·ps:聚苯乙烯(tg=100℃);西格玛奥德里奇公司制造
·sebs:氢化苯乙烯类弹性体sebs(tg=18℃);旭化成公司制造,“s.o.e.s1605”
·pvc:聚氯乙烯(聚合度1000)(tg=85℃);大洋氯乙烯公司制造
(成分c)
·mah-sbs:马来酸改性sebs(tg=15℃);旭化成公司制造,“tufprene912”
·mah-sebs:马来酸改性sebs(tg=18℃);旭化成公司制造,“tuftecm1911”
·mah-pe:马来酸改性聚乙烯(tg=-110℃);西格玛奥德里奇公司制造
·mah-ps:马来酸改性聚苯乙烯(tg=100℃);西格玛奥德里奇公司制造
(成分d)
四氢呋喃(thf)、乙酸丁酯、甲苯(均为和光纯药公司制造,一级试剂)
(2)特性评价
(2-1)水接触角的测定
将30mm×30mm×0.5mm厚的平坦的聚酰胺制的板材在使板面沿着铅垂方向竖立的状态下,在常温下浸渍在表1、2所示的各试样液中,静置10秒钟,然后提起。然后,在剩余的试样液下落的同时,在常温下风干1小时,作为初始接触角测定试样。另外,同样地,将进行了浸渍于试样液中并进行了干燥而形成的试样放入100℃的烘箱中96小时,然后取出,作为耐热后接触角测定试样。需要说明的是,耐热条件根据jisc60068-2-2设定。
对上述制作的初始接触角测定试样和耐热后接触角测定试样的表面进行水接触角的测定。测定中使用接触角计(协和界面科学公司制造,“dropmasterdm700”)并根据jisr3257进行。此时,将滴液量设定为2μl,测定从滴落起经过3秒后的试样表面处的接触角,分别记录为初始和耐热后的水接触角。水接触角越大,则斥水处理层的表面的斥水性越高。
(2-2)斥水性试验
作为成为斥水处理对象的基材的连接器壳体,准备了日本压着端子制造公司制造的印刷基板用连接器壳体“vhserieshousing”(尼龙6制)。该连接器壳体具有供作为连接端子的销插入的销插入孔,配置连接器壳体使得该销插入孔朝向上下方向,在常温下浸渍在具有表1、2中的成分组成的各试样液中。在试样液中,轻轻摇晃连接器壳体,除去销插入孔的内部的气泡,然后立即提起。进而,保持连接器壳体在与浸渍中相同的方向上配置的状态,利用常温干燥机使风通入至销插入孔的内部,在剩余的液体落下的同时干燥1小时,作为初始斥水试验用试样。另外,同样地,将连接器壳体经过在试样液中的浸渍和干燥而形成的试样放入100℃的烘箱中96小时,然后取出,作为耐热后斥水试验用试样。需要说明的是,耐热条件根据jisc60068-2-2设定。
分别对上述形成的初始斥水试验用试样和耐热后斥水试验用试样测定质量,然后将连接器壳体配置成销插入孔朝向上下方向,在此状态下在常温下浸渍到纯水中。然后,利用吸液管的水流除去销插入孔的内部的气泡,然后立即提起试样,再次测定质量。
将纯水浸渍前后的试样的质量进行比较,在浸渍后的质量相对于浸渍前的质量增加1%以上的情况下,由于未对包括销插入孔的内部在内的连接器壳体的表面赋予充分的斥水性,因此判断为残留有纯水,评价为斥水性不充分(b)。另一方面,在浸渍后的质量的增加量相对于浸渍前的质量小于1%的情况下,对包括销插入孔的内部在内的连接器壳体的表面赋予了充分的斥水性,判断为孔内的纯水的残留量充分变少,评价为斥水性充分(a)。
进而,为了确认经历耐热后的斥水处理层中的斥水性的持续性,作为斥水持续性试验,对于与上述耐热后斥水试验用试样同样地制作的试样,在使每分钟1l的流量的自来水通入销插入孔的同时,施加5分钟水流负荷。然后,立即测定试样的质量。将施加水流负荷前后的质量进行比较,在施加水流负荷后的质量相对于施加前的质量增加1%以上的情况下,判断为斥水性由于水流负荷而劣化,评价为耐热后的斥水持续性差(b)。另一方面,在施加水流负荷后的质量的增加量相对于施加前的质量小于1%的情况下,判断为即使经过水流负荷斥水性也得到维持,评价为耐热后的斥水持续性优异(a)。
(2-3)粘附强度试验
准备与在上述斥水试验中使用的初始斥水试验用试样相同的试样来作为粘附强度试验用试样。进行将连接端子插入该试样的连接器壳体的销插入孔中然后拔出的端子插拔。重复进行端子插拔1次、2次或5次,然后以与在上述斥水性试验中相同的方式进行在纯水中的浸渍。然后,将纯水浸渍前后的质量进行比较,在浸渍后的质量相对于浸渍前的质量增加1%以上的情况下,判断为经过端子插拔,斥水处理层剥离。另一方面,在浸渍后的质量的增加量相对于浸渍前的质量小于1%的情况下,判断为即使经过端子插拔也未引起斥水处理层的剥离。对于判断为经过1次端子插拔而引起了斥水处理层的剥离的试样,评价为粘附强度不充分(b)。另一方面,对于判断为即使经过1次端子插拔也未引起斥水处理层的剥离的试样,评价为粘附强度充分(a)。此外,对于判断为即使经过2次端子插拔也未引起斥水处理层的剥离的试样,评价为粘附强度优异(a+)。此外,对于判断为即使经过5次端子插拔也未引起斥水处理层的剥离的试样,评价为粘附强度特别优异(a++)。
[试验结果]
在下面的表1、2中示出试样1~19和试样31~42涉及的斥水处理剂的成分组成和上述各评价试验的结果。关于成分组成,以质量份为单位记载各成分的含量。
如表1所示,在试样1~19中斥水处理剂均含有成分a的经过疏水化处理的二氧化硅粒子,并且在质量比b∶c为95∶5~50∶50的范围内含有成分b的玻璃化转变温度为100℃以上的树脂和成分c的酸改性树脂作为树脂成分,与此相对应,所形成的斥水处理层显示出高斥水性。即,观测到125°以上的大的水接触角,并且在斥水性试验中也确认到具有充分的斥水性。此外,在耐热之后也得到大的水接触角和充分的斥水性,进而耐热后的斥水持续性也优异。由此,可知斥水处理层具有高耐热性。另外,对于试样1~19中的任一者,在粘附强度试验中也确认到斥水处理层具有充分的粘附强度。
另一方面,如表2所示,在试样31~42中,不含有由上述预定的物质构成的成分a~c的一部分,或者成分b与成分c的含量比偏离上述范围,不全部满足充分的斥水性、耐热性、粘附性。具体而言,试样31不包含成分a的经过疏水化处理的二氧化硅粒子,试样32含有二氧化硅粒子但未经过疏水化。在试样33、34中,作为成分a含有的粒子不是二氧化硅粒子。如此,在不含有经过疏水化处理的二氧化硅粒子的各试样中,从未经历耐热过程、物理负荷的施加的初始状态起,作为水接触角就只能够得到125°以下的低值,在斥水性试验中也是斥水性不充分的结果。
在试样35~42中,通过斥水处理剂含有经过疏水化处理的二氧化硅粒子,在经历耐热过程、利用端子插拔进行的物理负荷的施加前的初始状态下,得到了大的水接触角和良好的斥水性试验的结果,但是与二氧化硅粒子混合的树脂成分不具有预定的组成,与此相对应,当经历耐热过程、物理负荷的施加时,导致斥水性降低。首先,在试样35中,作为树脂成分不含有成分b,而仅含有少量的mah-sbs作为成分c。该试样经历耐热过程后水接触角变小,并且在斥水性试验中,耐热后的斥水持续性也变低。在粘附强度试验中也成为粘附性不充分的结果。这可以被解释为:由于作为树脂成分不含有玻璃化转变温度高的成分b,仅含有少量被分类为成分c的玻璃化转变温度低的树脂,因此无法将疏水化二氧化硅粒子牢固地固定在基材的表面处,斥水处理层的耐热性和粘附性变低。
在试样36、37中,作为成分b,使用玻璃化转变温度低于100℃的树脂。关于这些试样,经历耐热过程后水接触角变小,并且斥水性降低。在粘附强度试验中,也为粘附性不充分的结果。认为由于成分b的玻璃化转变温度低,导致斥水处理层的耐热性变低。在粘附性试验中显示的粘附性低,可以解释为由于成分b的玻璃化转变温度低,从而斥水处理层的机械强度也变低。在试样38中,作为成分b使用玻璃化转变温度为100℃以上的物质,但是成分b与成分c的含量比以b∶c的质量比计为与50∶50相比成分b更少的状态。对于该试样,经历耐热过程后水接触角也变小,并且斥水性也降低。在粘附强度试验中,也得到粘附性不充分的结果。这可以被解释为:由于玻璃化转变温度高、能够对斥水处理层赋予耐热性的成分b的含量过少,因此斥水处理层不具有充分的耐热性,在高温下无法充分地维持二氧化硅粒子被分散并固定的膜结构。在粘附性试验中显示的粘附性低可以被解释为是由于成分c相对于成分b过多,因此无法发挥成分b的玻璃化转变温度的效果、斥水处理层的机械强度也变低所导致的。
在试样39中,斥水处理剂不含有成分c,树脂成分仅为具有100℃以上的玻璃化转变温度的成分b。在该试样中,即使经历耐热过程,也能够得到大的水接触角和高斥水性,斥水持续性也变高,但是在粘附强度试验中,当经历利用端子的插拔进行的物理负荷的施加时,导致斥水性降低。这可以被解释为:由于不含有由经过酸改性的树脂构成并有助于提高斥水处理层对基材的粘附性的成分c,因此无法形成具有能够耐受因端子插拔而产生的摩擦力的粘附性的斥水处理层。在试样40中,在斥水处理剂中也不含有成分c,树脂成分仅为具有小于100℃的低玻璃化转变温度的sebs。在使用该试样的情况下,经历耐热过程后水接触角变小,并且斥水性降低。在粘附强度试验中也得到粘附性不充分的结果。这可以被解释为:由于斥水处理剂不含有具有高玻璃化转变温度的成分b,因此无法形成耐热性高的斥水处理层,在高温下无法充分地维持二氧化硅粒子被分散并固定的膜结构。另外,即使含有玻璃化转变温度低的树脂作为树脂成分,如果该树脂是未经过酸改性的树脂,则可以说无法代替成分c而作为提高斥水处理层的粘附性的成分发挥功能。在试样41中,不含有成分c,取而代之,将作为未改性的弹性体的sebs与具有100℃以上的玻璃化转变温度的成分b一起含有。关于该试样,与试样39同样地,即使经历耐热过程,也能够得到大的水接触角和高斥水性,斥水持续性也变高,但是在粘附强度试验中,当经历利用端子的插拔进行的物理负荷的施加时,导致斥水性降低。这表示,即使与成分b混合的树脂成分为弹性体,当与成分c不同、未经过酸改性时,也无法充分发挥提高斥水处理层的粘附性的效果。在试样42中,虽然含有由酸改性树脂构成的成分c,但是成分b与成分c的含量比以b∶c的质量比计,为与95∶5相比成分c更少的状态。与具有提高斥水处理层的粘附性的效果的成分c的含量过少相对应地,在粘附强度试验中,当经历利用端子的插拔进行的物理负荷的施加时,导致斥水性降低。
由以上的试样1~19和试样31~42的试验结果的比较可知,通过使斥水处理剂含有预定的成分a~c,进而使成分b与成分c的含量比落入预定的范围内,从而使形成于基材表面的斥水处理层具有高斥水性,进而耐热性和粘附性优异,由此即使经过加热和物理负荷的施加,也能够维持其高耐热性。在此,在试样1~19中,作为成分c的酸改性树脂,使用作为具有低玻璃化转变温度的弹性体的mah-sbs和mah-sebs以及作为具有高玻璃化转变温度的非弹性体树脂的mah-pe和mah-ps。在后者中使用mah-ps作为成分c的试样10中,无法得到如其它的试样那样优异的粘附性。由此,可以说使用将如聚烯烃那样玻璃化转变温度低的树脂或者弹性体酸改性后的所得物作为成分c的酸改性树脂,在提高斥水处理层的粘附性方面是特别适合的。另外,在试样1~19中,作为成分a的二氧化硅粒子,使用了粒径不同的二氧化硅粒子,但是在使用粒径超过100nm的二氧化硅粒子的试样19中,无法得到使用了粒径100nm以下的二氧化硅粒子的其它试样那样的优异的粘附强度。由此,可以说使用粒径100nm以下的二氧化硅粒子作为成分a的二氧化硅粒子,在提高二氧化硅粒子的固定的稳定性方面是适合的。
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