混合涂料、翼以及防除冰系统的制作方法

本发明涉及混合涂料、翼以及防除冰系统，特别涉及对飞机等的翼的防除冰有效的技术。

背景技术：

在现有技术中，在飞机上设置有用于防止向机身结冰或结冰层的生长的防除冰装置，该防除冰装置中具有利用发动机吸气或者电气形成的热气防除冰装置、利用除冰带形成的空气式除冰装置、利用乙醇形成的化学式除冰装置等。飞机的防除冰装置的作用在于，通过防止向机身结冰或结冰层的生长，从而减少因如下因素引起的航行中的机身燃料的多余消耗，即，因结冰对空气气流顺畅地流过机身造成妨碍，或者因翼的升力的进一步减少引起空气阻力的增加。

然而，实际上，即使是具备防除冰装置的飞机，也会在利用防除冰装置也无法完全防止或去除结冰的部分处，即防除冰装置的能力不及的部分处发生结冰。在该机身的防除冰装置的能力不及的部分处无法防止或去除结冰、结冰层的生长，成为由于航行中的阻力在防除冰装置的能力不及的部分处增大而导致飞机燃料的多余消耗的重要的负面原因。

为了解决上述问题，考虑如下方案，即，通过增设防除冰装置、防除冰装置的高效运转等而使防除冰效果达到至机身的防除冰装置能力不及的部分即天线、副翼铰链(flap hinge)、控制杆(control horn)等。然而，试图使防除冰装置的防除冰效果应用至该防除冰装置的能力不及的部分，会因增设防除冰装置而引起的机身的重量增加、因防除冰装置的高效运转而引起的机身燃料的消耗，反而导致进一步消耗有限的机身燃料，因此，现实情况下难以实现上述方案。

因此，在工业界渴望如下涂料并对此展开研究，即，利用该涂 料，针对机身的防除冰装置的能力不及的部分、即机身表面整体容易地应用防除冰效果，并且，在应用上述效果的情况下，机身的重量增加得较少，不会多余地消耗航行中的燃料，防除冰的效果显著。

作为这种防除冰效果显著的涂料，提出有能够形成高疏水性的涂膜的混合涂料，具体而言，例如，将紫外线硬化树脂和四氟化乙烯树脂的混合树脂、和含有氢氟烃的有机溶剂混合而成，涂膜硬度大于或等于1H的混合涂料(以下，称为“AIS”)(参照专利文献1)。另外，提出了一种翼构造体(防除冰系统)，其具有使用AIS作为涂装材料的翼和安装于该翼的加热单元(参照专利文献2)。

专利文献1：日本专利第3848334号公报

专利文献2：日本特开2010-234989号公报

然而，AIS是紫外线硬化型的涂料，因此，存在难以作为飞机之类的大型构造物使用的涂料进行使用的问题。另外，还存在如下问题，即，由AIS形成的涂膜的耐久性较低，具体而言，容易因侵蚀而引起疏水性能下降。

技术实现要素：

因此，本发明的课题的目的在于，提供能够形成在常温下硬化且耐久性高的疏水性涂膜的混合涂料、能够高效地进行防除冰的翼以及防除冰系统。

为了解决所述问题，技术方案1所记载的发明是一种混合涂料，该混合涂料的特征在于，

将在常温下进行反应硬化的常温反应硬化型树脂和粒状氟树脂混合而成，

涂膜中的所述粒状氟树脂的构成比率大于或等于43重量％而小于或等于82重量％。

在技术方案1所记载的混合涂料的基础上，技术方案2所记载的发明的特征在于，

所述粒状氟树脂是四氟化乙烯树脂。

在技术方案1所记载的混合涂料的基础上，技术方案3所记载 的发明的特征在于，

所述常温反应硬化型树脂是氟树脂。

在技术方案2所记载的混合涂料的基础上，技术方案4所记载的发明的特征在于，

所述常温反应硬化型树脂是氟树脂。

在技术方案1至4中任一项所记载的混合涂料的基础上，技术方案5所记载的发明的特征在于，

所述粒状氟树脂的平均粒径小于1.5μm。

在技术方案1至4中任一项所记载的混合涂料的基础上，技术方案6所记载的发明的特征在于，

所述粒状氟树脂的平均粒径小于1.0μm。

技术方案7所记载的发明是一种翼，该翼的特征在于，

翼前缘部的水滴碰撞区域的最表层由非疏水性涂膜构成，

与所述水滴碰撞区域相邻的疏水性区域的最表层由通过技术方案1至6中任一项所记载的混合涂料而形成的疏水性涂膜构成。

在技术方案7所记载的翼的基础上，技术方案8所记载的发明的特征在于，

所述非疏水性涂膜从所述水滴碰撞区域横跨形成至所述疏水性区域，

所述疏水性涂膜形成在所述非疏水性涂膜之上。

技术方案9所记载的发明是一种防除冰系统，该防除冰系统的特征在于，具有：

技术方案7或8所记载的翼；以及

用于加热所述水滴碰撞区域的加热单元。

在技术方案9所记载的防除冰系统的基础上，技术方案10所记载的发明的特征在于，

所述加热单元还能够对所述疏水性区域之中的至少所述水滴碰撞区域侧的局部进行加热。

发明的效果

根据本发明的混合涂料，由于能够在常温下硬化，因此，能够适于作为飞机之类的大型构造物使用的涂料进行使用。另外，在所形成的涂膜中含有耐久性较高的常温反应硬化型树脂，因此，与将紫外线硬化树脂和四氟化乙烯树脂混合而成的以往的涂料(AIS)相比，能够获得耐久性更高的疏水性涂膜。

另外，根据本发明的翼以及防除冰系统，翼前缘部的水滴碰撞区域的最表层由非疏水性涂膜构成，与水滴碰撞区域相邻的疏水性区域的最表层由通过本发明的混合涂料而形成的疏水性涂膜构成，因此能够高效地进行防除冰。

附图说明

图1(a)是用于说明本实施方式的翼以及防除冰系统的一个例子的剖视图，图1(b)是其要部放大图。

图2(a)是涂敷实施例2的涂料而形成的涂膜表面的SEM照片，图2(b)是涂敷对比例3的涂料(AIS)而形成的涂膜表面的SEM照片。

图3(a)是用于雨水侵蚀试验的试样的示意图，图3(b)是用于雨水侵蚀试验的雨水侵蚀试验装置的示意图。

图4是在雨水侵蚀试验前后拍摄的试样的照片。

图5是在雨水侵蚀试验前后拍摄的试样的照片。

图6是用于结冰风洞试验的翼型试样及动态结冰层生长装置的示意图。

图7是表示防除冰性能的评价结果的图。

图8是表示疏水性及滑水性的评价结果的图。

标号的说明

100 防除冰系统

110 翼

112 非疏水性涂膜

113 疏水性涂膜

120 发热体(加热单元)

P 水滴碰撞区域

Q 非疏水性区域

具体实施方式

以下，对本发明涉及的混合涂料、翼以及防除冰系统的实施方式进行说明。

[混合涂料]

本实施方式的混合涂料是常温硬化型的涂料。具体而言，本实施方式的混合涂料是将常温反应硬化型树脂和粒状氟树脂进行混合而成，在常温下进行反应硬化的涂料。涂膜由常温反应硬化型树脂和粒状氟树脂构成。此外，在本发明中，所谓“涂膜”是指硬化状态下的涂膜。

作为上述的常温反应硬化型树脂，能够举例示出聚氨酯树脂、氟树脂、丙烯酸聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂等。通过利用这些树脂中的任一种或者多种的混合物，能够提高混合涂料的涂膜强度，即使发生侵蚀，被涂敷体的表面的涂膜也难以剥离。

作为粒状氟树脂，例如，能够优选使用四氟化乙烯树脂(以下，称为“PTFE”)。

PTFE例如通过日本专利第1937532号的制造方法调制而成。该PTFE不限定于通过前述制造方法进行调制，只要能够与常温反应硬化型树脂良好地混合即可。特别地，低分子量的PTFE，具体而言，平均分子量从500至5000的PTFE具有高疏水效果，能够与常温反应硬化型树脂良好地混合，因此优选。

此外，粒状氟树脂不限定于PTFE，能够适当且任意地变更，优选具有与PTFE等同或者高于PTFE的高疏水效果，且能够与常温反应硬化型树脂良好地混合的氟树脂。

这里，为了成为高疏水性的涂膜，涂膜的水接触角优选大于或等于100°，更优选大于或等于120°。并且，在高疏水性的基础上，如果涂膜具有高滑水性(即，水容易滑动的性质)，则能够期待更高 的防除冰效果。为了成为高滑水性的涂膜，涂膜的水滚动角优选小于或等于10°。然而，如果粒状氟树脂相对于涂料中含有的树脂成分整体(常温反应硬化型树脂+粒状氟树脂)的混合比率较小，则无法获得高疏水性的涂膜、高滑水性的涂膜。另一方面，如果粒状氟树脂的混合比率较大，则常温反应硬化型树脂相对于涂料中所含有的树脂成分整体的混合比率变小，因此，涂膜的耐久性下降，无法具有所需的耐久性。

由此，粒状氟树脂相对于涂料中所含有的树脂成分整体的混合比率的优选范围是能够获得水接触角大于或等于100°的涂膜、且能够顺畅地进行涂敷作业，并且能够获得具有所需的耐久性的涂膜的范围，更优选的范围是能够获得水接触角大于或等于120°的涂膜、且能够顺畅地进行涂敷作业，并且能够获得具有所需的耐久性的涂膜的范围，进一步优选的范围是能够获得水接触角大于或等于120°而水滚动角小于或等于10°的涂膜、且能够顺畅地进行涂敷作业，并且能够获得具有所需的耐久性的涂膜的范围。

同样地，涂膜中的粒状氟树脂的构成比率的优选范围，是该涂膜的水接触角能够大于或等于100°，并且该涂膜具有所需的耐久性的范围，更优选的范围是该涂膜的水接触角能够大于或等于120°，并且该涂膜具有所需的耐久性的范围，进一步优选的范围是该涂膜的水接触角能够大于或等于120°而水滚动角能够小于或等于10°，并且该涂膜具有所需的耐久性的范围。

以下，对本实施方式的混合涂料的制造方法进行说明。但并不限定于此。

利用通常的混合方法将常温反应硬化型树脂和粒状氟树脂混合。由此，能够获得液态的混合涂料。

所得到的混合涂料，能够涂敷于铝、铁、铜等单体或者它们的合金的金属、瓷砖等陶器类、PET等塑料类、其他的纸、布、无纺布、涂膜表面等。具体而言，如果涂敷于飞机等输送设备、风力轮机叶片、天线、电线、建筑物等要求防水、防冰的构造物上，则是有效的。

本发明的混合涂料在常温下硬化，即，在涂敷之后仅通过放置 就发生硬化，因此，能够优选作为飞机之类的大型构造物使用的涂料进行使用。另外，当前已知，由常温反应硬化型涂料形成的涂膜含有常温反应硬化型树脂，因此耐久性优异，而由本发明的混合涂料形成的涂膜也含有常温反应硬化型树脂，因此，与将紫外线硬化性树脂和PTFE混合而成的当前的涂料(AIS)相比，能够获得耐久性较高的疏水性涂膜。

[翼以及防除冰系统]

图1(a)是用于说明本实施方式的翼110以及防除冰系统100的一个例子的剖视图，图1(b)是其要部放大图。

本实施方式的翼110是飞机的机翼，在翼主体部111的表面形成有非疏水性涂膜112及疏水性涂膜113。此外，翼110不限定于飞机的机翼，也可以为风力轮机叶片、飞机发动机的风扇叶片、使车辆等产生下压力的翼部等。

另外，本实施方式的防除冰系统100具有下述部分而构成，即：本实施方式的翼110；以及发热体120，其作为用于加热水滴碰撞区域P的加热单元。

通常，在飞机的起飞和着落时，翼110对相对的空气的流动保持固定的角度(仰角)而进行对峙，这时，许多成为结冰原因的过冷状态的水滴碰撞翼前缘部的固定区域。该水滴碰撞的预测区域(水滴碰撞区域P)依赖于飞机的飞行速度、对相对的空气的流动的翼的角度、水滴的大小、翼型等，但通过将这些确定，能够唯一地决定水滴碰撞区域P。

在图1(a)、(b)中例示了一种方式，该方式将与翼110的前缘相距翼弦长的0～5％的部分的表面设为水滴碰撞区域P。

在本实施方式中，为了能够加热水滴碰撞区域P，至少在与水滴碰撞区域P相对应的翼前缘部的内侧的规定位置设置由电加热器等构成的发热体120(加热单元)。发热体120与控制该发热体120的温度的温度控制装置(参照图6)等连接。

在图1(a)、(b)中，作为发热体120例示了能够对下述部分进行加热的一种方式，即：沿上表面与前缘相距翼弦长的0～20％的 部分、沿下表面与前缘相距翼弦长的0～15％的部分。即，在图1(a)、(b)所示的例子中，发热体120配置为，不仅能够加热水滴碰撞区域P，还可加热与水滴碰撞区域P相邻的疏水性区域Q之中的水滴碰撞区域P侧的部分。这样，利用加热单元(发热体120)还对疏水性区域Q之中的至少水滴碰撞区域P侧的局部进行加热，从而实现更可靠的防除冰。

此外，发热体120的设置范围、个数等不限定于图1(a)、(b)，只要利用发热体120能够至少加热水滴碰撞区域P，则能够任意适当地变更。

在本实施方式的翼110的表面形成有疏水性区域Q。疏水性区域Q通过将在母材(常温反应硬化型树脂)混入微小的粉粒(粒状氟树脂)而成的疏水性涂料(本实施方式的混合涂料)进行涂敷，从而增大涂敷面的表面粗糙度，实现其疏水性。

在图1(a)、(b)中例示了一种方式，该方式将与前缘相距翼弦长的5～40％的部分的上表面及下表面设为最表层由疏水性涂膜113构成的疏水性区域Q。

在本实施方式中，如图1(b)所示，在翼前缘部的水滴碰撞区域P未形成疏水性涂膜113。这是基于下述见解而采用的防结冰构造，即，具有大的表面粗糙度的表面构造对动态的结冰表现出加强结冰层的附着强度的作用。由于本实施方式的翼110采用该防结冰构造，因此过冷水滴经过碰撞而在翼前缘部形成的冰核在由来自发热体120的热量融化成水之后，如果到达疏水性区域Q，则会被其表面的疏水构造弹走，最终利用空气阻力的作用而脱离、去除。这里，“动态的结冰”是指像在起飞和着落时的飞机的机翼处的结冰现象那样地水滴带有速度地碰撞物体而冰化的情况。

通常疏水性涂膜与非疏水性涂膜相比耐磨损性、耐侵蚀性较低，因此由与大气中的水分、尘垢、昆虫等的碰撞引起的疏水性涂膜的侵蚀成为问题。关于这点，在本实施方式的翼110，由于在预测与大气中的尘垢等的碰撞频度最高的水滴碰撞区域P未形成疏水性涂膜113，因此能够避免疏水性涂膜113的侵蚀，其结果，降低维护成本。

此外，关于本实施方式的翼110，未形成疏水性涂膜113的水滴碰撞区域P的最表层能够由通常作为飞机的翼体表面的涂装材料而使用的聚氨酯涂料等非疏水性涂膜112所形成。关于动态的结冰，对于具有大的表面粗糙度的表面构造表现出加强结冰的附着强度的作用这一理由，在水滴以40～100m/s左右的相对速度碰撞疏水性涂膜的情况下，发生水滴未被其表面弹走而进入至在其表面所形成的凹凸构造的内部并冻结这样的现象，其结果，推测出是因为表面粗糙度越大的构造，由其固着效果导致附着强度变得越大。因此，翼前缘部的水滴碰撞区域P的最表层优选由聚氨酯涂料等非疏水性涂膜112、即与疏水性涂膜113相比表面粗糙度较小的涂膜形成，更优选由与聚氨酯涂料等现有涂膜相比表面粗糙度更小的涂膜形成。

即，在本实施方式的翼110，翼前缘部的水滴碰撞区域P的最表层由非疏水性涂膜112构成，与水滴碰撞区域P相邻的疏水性区域Q的最表层由通过本实施方式的混合涂料所形成的疏水性涂膜113构成。

另外，对于本实施方式的翼110的疏水性区域Q，为了维持其疏水性(表面性状)，要求极力避免机械性接触。因此，从提高检查及修理涉及的作业性的角度出发，优选使疏水性区域Q尽可能地(即，在能够具有所需防除冰性能的范围内)变窄。

此外，至与疏水性区域Q相邻的翼后缘部为止的区域的最表层能够由非疏水性涂膜112等形成。

本实施方式的翼110能够通过下述方式制作，即，在翼主体部111的整体涂敷聚氨酯涂料等而形成非疏水性涂膜112之后，仅在成为疏水性区域Q的部分涂敷本实施方式的混合涂料而形成疏水性涂膜113。即，如图1(a)、(b)所示，在本实施方式的翼110，非疏水性涂膜112从水滴碰撞区域P横跨至疏水性区域Q而形成，疏水性涂膜113形成在非疏水性涂膜112之上。

此外，为了在疏水性区域Q不形成非疏水性涂膜112，也可以像专利文献2(日本特开2010-234989号公报)那样区分涂抹涂料，具体地说，将聚氨酯涂料等涂敷在除成为疏水性区域Q的部分以外 的部分，在成为疏水性区域Q的部分不涂敷聚氨酯涂料等而仅涂敷本实施方式的混合涂料。但是，像本实施方式这样不区分涂抹涂料能够更简单地进行翼主体部111的涂装。

另外，在区分涂抹涂料的情况下，如果疏水性涂膜113被侵蚀则会露出翼主体部111，但在像本实施方式这样不区分涂抹涂料的情况下，即使万一疏水性涂膜113被侵蚀，也仅露出疏水性涂膜113的底层(非疏水性涂膜112)，因此防止翼主体部111露出，其结果，能够降低维护成本。

关于本发明的翼110以及防除冰系统100，翼前缘部的水滴碰撞区域P的最表层由非疏水性涂膜112构成，与水滴碰撞区域P相邻的疏水性区域Q的最表层由通过本实施方式的混合涂料所形成的疏水性涂膜113构成。从而，在高速的过冷水滴被曝露的环境下，能够有效地防止结冰，因此能够高效地进行防除冰。

【实施例】

以下，对本发明的实施例进行说明。本发明并不限定于此。

<实施例1>

以涂膜中的常温反应硬化型树脂的构成比率为56.4重量％、粒状氟树脂的构成比率为43.6重量％的方式，将作为常温反应硬化型树脂的聚氨酯树脂、和作为粒状氟树脂的PTFE(低分子量PTFE)混合，获得实施例1的涂料。在实施例1的涂料使用了平均粒径为1.15μm的粒状氟树脂。

<实施例2>

以涂膜中的聚氨酯树脂的构成比率为32.7重量％、粒状氟树脂的构成比率为67.3重量％的方式，利用与实施例1的涂料相同的方法，获得实施例2的涂料。在实施例2的涂料使用了平均粒径为1.15μm的粒状氟树脂。

<实施例3>

以涂膜中的常温反应硬化型树脂的构成比率为34.2重量％、粒状氟树脂的构成比率为65.8重量％的方式，将作为常温反应硬化型树脂的氟树脂、和作为粒状氟树脂的PTFE(低分子量PTFE)混合， 获得实施例3的涂料。在实施例3的涂料使用了平均粒径为0.96μm的粒状氟树脂。

<对比例1>

作为对比例1的涂料，准备了市场上销售的聚氨酯涂料。

<对比例2>

以涂膜中的聚氨酯树脂的构成比率为74.4重量％、粒状氟树脂的构成比率为25.6重量％的方式，利用与实施例1的涂料相同的方法，获得对比例2的涂料。

<对比例3>

使10g涂膜硬度为5H的丙烯酸树脂(UV-75，オリジン電気(株式会社))和11g干燥PTFE混合。在混合后的两种树脂中，添加24g的氢氟烃(三井デュポンフロロケミカル)和55g异丙醇混合而成的有机溶剂。在添加之后，在室温下利用粉碎机(disposer)对它们搅拌5分钟，进而利用电动研磨机(アイガージャパン)搅拌15分钟，从而作为对比例3的涂料而获得AIS。

<对比例4>

作为对比例4的涂料，准备了现有的疏水性涂料。该疏水性涂料能够形成不增大涂敷面的表面粗糙度而实现疏水性的涂膜。

[疏水性以及滑水性的评价]

根据需要利用稀释剂等溶剂对实施例1的涂料进行稀释，利用空气喷枪(アネスト岩田公司制)将稀释后的涂料涂敷于铝合金表面，使其在常温下硬化，获得涂敷实施例1的涂料而制作出的样品。作为由空气喷枪进行涂敷的条件，将重复涂敷次数设为3次(膜厚：30μm～50μm)。

另外，利用与涂敷实施例1的涂料而制作出的样品相同的方法，获得涂敷实施例2的涂料而制作出的样品、涂敷对比例1的涂料(聚氨酯涂料)而制作出的样品、以及涂敷对比例2的涂料而制作出的样品。

另外，对于对比例3的涂料(AIS)，通过照射紫外线而使其硬化。除了这一点之外，利用与涂敷实施例1的涂料而制作出的样品相 同的方法，获得涂敷对比例3的涂料(AIS)而制作出的样品。

并且，为了评价疏水性以及滑水性，针对各样品，利用接触角测量仪(協和界面科学公司制)在室温下对水接触角以及水滚动角进行了测定。

表1及表2中示出其结果。此外，对于涂敷对比例1的涂料(聚氨酯涂料)而制作出的样品，未进行水滚动角的测定。

【表1】

根据表1所示的结果可知，粒状氟树脂的含量(涂膜中的粒状氟树脂的构成比率)越多，水接触角越大，如果粒状氟树脂的含量大于或等于43.6重量％，则水接触角大于或等于100°。

更加优选水接触角大于或等于120°，根据表1所示的结果能够推测，如果粒状氟树脂的含量大约大于或等于50重量％，则水接触角大于或等于120°。

进一步优选水接触角大于或等于120°而水滚动角小于或等于10°，根据表1所示的结果能够推测，如果粒状氟树脂的含量大约大于或等于55重量％，则水接触角大于或等于120°而水滚动角小于或等于10°。

【表2】

表2中示出分别准备多个涂敷实施例2的涂料而制作出的样品、和涂敷对比例3的涂料(AIS)而制作出的样品，并对各样品的水接触角以及水滚动角进行测定得到的结果。

根据表2所示的结果可知，实施例2的涂料具有与对比例3的涂料即作为防除冰效果较高的涂料的AIS等同的性能。

另外，可知，涂敷实施例2的涂料而制作出的样品与涂敷对比例3的涂料(AIS)而制作出的样品相比，水接触角的波动以及水滚动角的波动更小。可以认为其原因在于，与涂敷对比例3的涂料(AIS)而形成的涂膜相比，涂敷实施例2的涂料而形成的涂膜具有分形的表层构造，另外，PTFE在表面上均匀地分布。

这里，图2(a)中示出涂敷实施例2的涂料而形成的涂膜的表面的SEM照片，图2(b)中示出涂敷对比例3的涂料(AIS)而形成的涂膜的表面的SEM照片。

根据这些SEM照片能够确认出，与涂敷对比例3的涂料(AIS)而形成的涂膜(参照图2(b))相比，涂敷实施例2的涂料而形成的涂膜(参照图2(a))具有分形的表层构造。另外，能够确认出，SEM照片中的粒状物质是PTFE，与涂敷对比例3的涂料(AIS)而形成的涂膜(参照图2(b))相比，涂敷实施例2的涂料而形成的涂膜(参照图2(a))的PTFE在表面上均匀地分布。

[耐久性的评价]

为了评价涂膜的耐久性，进行了雨水侵蚀试验。

图3(a)中示出用于雨水侵蚀试验的试样S的示意图，图3(b)中示出用于雨水侵蚀试验的雨水侵蚀试验装置10的示意图。

如图3(a)所示，试样S形成为D字状。以下，将形成D字的曲面中的曲率较大的部分称为部分S1，将曲率较小的部分的一侧称为部分S2。

如图3(b)所示，雨水侵蚀试验装置10构成为具备设置于圆筒状的主体内的下述部件：喷雾嘴11、11，它们用于对规定量的水粒子进行喷雾；旋转轴12，其用于使试样S旋转；以及连接部件13，其用于将旋转轴12和试样S连接。以在旋转时使试样S的部分S1 朝向旋转方向、使部分S2朝向上侧(喷雾嘴11侧)的方式将试样S安装于连接部件13上，在雨水侵蚀试验装置10的主体内下部使试样S旋转，使水滴从在雨水侵蚀试验装置10的主体内上部所设置的喷雾嘴11、11落下，使水滴与试样S的表面碰撞，由此，进行雨水侵蚀试验。作为试验条件，将降水量设为每小时25mm，将试样速度设为每秒120mm。

利用空气喷枪(アネスト岩田公司制)将实施例2的涂料涂敷于在化学转化膜处理之后进行了脱脂的铝制的试样主体的表面上，在常温下使其硬化，由此获得涂敷实施例2的涂料而制作出的试样S。作为利用空气喷枪进行涂敷的条件，将重复涂敷次数设为3次(膜厚：30μm～50μm)。

另外，利用与涂敷实施例2的涂料而制作出的试样S相同的方法，获得涂敷对比例1的涂料(聚氨酯涂料)而制作出的试样S。

另外，对于对比例3的涂料(AIS)，通过照射紫外线而使其硬化。除了这一点之外，利用与涂敷实施例2的涂料而制作出的试样S相同的方法，获得涂敷对比例3的涂料(AIS)而制作出的试样S。

并且，针对各试样S，拍摄雨水侵蚀试验前后的照片。在图4及图5中示出其结果。

如图4所示，可知，如果利用涂敷实施例2的涂料而制作出的试样S、和涂敷对比例3的涂料(AIS)而制作出的试样S进行雨水侵蚀试验，则容易受到侵蚀的部分、具体而言为部分S1的涂膜发生了剥离。另一方面，还可知，利用涂敷对比例1的涂料(聚氨酯树脂)而制作出的试样S也进行了雨水侵蚀试验，但未发生涂膜的剥离。

然而，如图5所示可知，在利用涂敷实施例2的涂料而制作出的试样S中，即使进行了雨水侵蚀试验也难以受到侵蚀的部分、具体而言为部分S2的疏水性几乎不下降，与此相对，在利用涂敷对比例3的涂料(AIS)而制作出的试样S中，如果进行雨水侵蚀试验，则难以受到侵蚀的部分、具体而言为部分S2的疏水性会下降。即，可知，涂敷对比例3的涂料(AIS)而形成的涂膜，如果膜厚随着侵蚀的发展而不断变薄，则疏水性能不断下降，与此相对，涂敷实施例 2的涂料而形成的涂膜，即使膜厚随着侵蚀的发展而变薄，疏水性能也几乎不下降，耐久性较高。可以认为其原因在于，通过在实施例2的涂料中作为具有耐久性的常温反应硬化型树脂而使用聚氨酯树脂，从而涂膜的耐久性得到提高。

[防除冰性能的评价]

为了评价翼以及防除冰系统的防除冰性能，进行了模拟飞机的飞行环境的结冰风洞试验。

在图6示出用于结冰风洞试验的翼型试样T及动态结冰生长装置200的示意图。

利用空气喷枪将对比例1的涂料以膜厚为50μm的方式涂敷于实施化学转化膜处理及底层涂装后的铝制的试样主体的表面整体，在常温下使其硬化，获得翼型试样T。以下，将其称为“样本1”。

另外，利用空气喷枪将实施例3的涂料以膜厚为50μm的方式涂敷于与样本1的前缘相距翼弦长的5～40％的部分(与在图1(b)中形成有疏水性涂膜113的部分相同的部分)，在常温下使其硬化，获得翼型试样T。以下，将其称为“样本2”。

另外，利用与样本2相同的方法，涂敷对比例4的涂料而获得翼型试样T。以下，将其称为“样本3”。

首先，针对由实施例3的涂料及对比例1、4的涂料形成的各涂膜(膜厚：50μm)，在室温下对表面粗糙度、水接触角、以及水滚动角进行了测定。

表3中示出其结果。

【表3】

根据图3所示的结果可知，利用实施例3的涂料能够形成水接 触角大于或等于120°而水滚动角小于或等于10°的涂膜、即高疏水性且高滑水性的涂膜。

然后，分别在样本1～3安装了发热体120。

另外，为了再现大气中的过冷水滴以高速碰撞物体而引起的结冰，制作了图6所示的动态结冰生长装置200。在动态结冰生长装置200所形成的空气通路202内的下游侧，将样本(翼型试样T)设置为使得翼前缘部朝向上游侧，在将空气通路202内的温度保持固定的状态下，从上游侧将整流后的空气以固定的风速进行吹风，并且从在上游侧配置的喷雾器204以固定的LWC及MVD喷射薄雾，由此进行了结冰风洞试验。作为试验条件，将温度设为﹣15℃，风速设为95m/s，将LWC设为0.3g/m³，将MVD设为18μm。这里，“MVD：Median Volume Diameter”是指在动态结冰生长装置200内飞散的水滴粒子的体积的分布的中央值的直径，“LWC：Liquid Water Content”是指单位体积的水分含量。

在样本连接电力计206及温度控制装置208，利用温度控制装置208使安装在样本的发热体120的设定温度进行变化，利用电力计206测定了当时发热体120的消耗电量。设定温度设为10℃、15℃、20℃、30℃、50℃、60℃。

此外，在本实施例中，利用发热体120对翼弦长的0～15％的部分进行了加热。并且，分别针对各设定温度，在试验开始10分钟后对在样本的表面是否没有产生结冰层进行了确认。

在样本1(即，无疏水性区域的样本)，不产生结冰层的最低设定温度为60℃。

另外，在样本2(即，利用实施例3的涂料的具有疏水性区域的样本)，不产生结冰层的最低设定温度为15℃。

另外，在样本3(即，利用对比例4的涂料的具有疏水性区域的样本)，不产生结冰层的最低设定温度为50℃。

这里，在通过利用发热体加热翼前缘部从而将结冰融化、去除的现有的防除冰系统中，通过过冷水滴碰撞而在翼前缘部所形成的冰核由从在翼前缘部的内侧设置的发热体所产生的热量融化，成为液相 的水。然而，该融化水在受到空气阻力而经过翼表面沿翼弦方向流动期间再次冻结，固接于翼体。虽然还存在下述方法，即，调高加热温度，利用来自由发热体直接加热的加热区域(翼前缘部侧的区域)的导热，使未直接加热的非加热区域(翼后缘部侧的区域)的温度上升，或者使融化水蒸发，但存在消耗电力极大地升高这样的问题点。为了尽量抑制消耗电力地防止再冻结，需要利用疏水构造将融化水在其沿翼弦方向流动期间弹走。

由于样本1不具有用于将融化水在其沿翼弦方向流动期间弹走的疏水性区域，因此为了防止再冻结，需要将发热体的设定温度上调至60℃，使未由发热体直接加热的非加热区域的温度充分地上升。

另一方面，可知，由于样本2、3具有用于将融化水在其沿翼弦方向流动期间弹走的疏水性区域，因此不产生结冰的设定温度比样本1低，不产生结冰的设定温度最低的是样本2。可以认为这是因为，由于样本2所具有的疏水性区域的疏水性能高，能够可靠地弹走融化水，因此即便不使未由发热体直接加热的非加热区域的温度上升，也能够防止再冻结。

然后，分别针对各样本，对不产生结冰的最低设定温度时的累计了发热体120的消耗电量(10分钟的消耗电量)的累计消耗电量进行了计算。

图7中示出其结果。

如图7所示，可知，样本1的累计消耗电量最多，样本2的累计消耗电量最少。具体地说，将样本1的累计消耗电量设为100％的情况下，样本2为30.7％，样本3为58.8％。

由此可知，与样本1相比，样本2能够将累计消耗电量减少7成。

<实施例4>

以涂膜中的粒状氟树脂的构成比率为74重量％的方式，将作为常温反应硬化型树脂的聚氨酯树脂、和作为粒状氟树脂的PTFE(低分子量PTFE)混合，获得实施例4的涂料。在实施例4的涂料中，作为常温反应硬化型树脂，使用由主剂(红色的聚氨酯涂料)和硬化 剂构成、混合比率为主剂：硬化剂＝1：1的聚氨酯树脂涂料。另外，在实施例4的涂料使用了平均粒径为0.96μm的粒状氟树脂。

<实施例5>

以涂膜中的粒状氟树脂的构成比率为77重量％的方式，利用与实施例4的涂料相同的方法，获得实施例5的涂料。在实施例5的涂料使用了平均粒径为0.96μm的粒状氟树脂。

<实施例6>

以涂膜中的粒状氟树脂的构成比率为82重量％的方式，利用与实施例4的涂料相同的方法，获得实施例6的涂料。在实施例6的涂料使用了平均粒径为0.96μm的粒状氟树脂。

[疏水性以及滑水性的评价]

根据需要利用稀释剂等溶剂对实施例4的涂料进行稀释，利用刮刀将稀释后的涂料涂敷于铝合金表面，使其在常温下硬化，获得涂敷实施例4的涂料而制作出的样品。

另外，利用与涂敷实施例4的涂料而制作出的样品相同的方法，获得涂敷实施例5的涂料而制作出的样品、以及涂敷实施例6的涂料而制作出的样品。

并且，对于各样品，在室温下对水接触角、水滚动角、以及表面粗糙度进行了测定。

图8中示出其结果。此外，对于涂敷实施例6的涂料而制作出的样品，未进行水接触角及水滚动角的测定。另外，对于涂敷实施例5的涂料而制作出的样品，未进行表面粗糙度的测定。

根据图8所示的结果可知，利用实施例4～6的涂料，能够形成水接触角大于或等于120°的涂膜、即高疏水性的涂膜。

另外，根据图8所示的结果可知，与由实施例4的涂料所形成的涂膜相比，由实施例6的涂料所形成的涂膜的表面粗糙度较大。涂敷面的表面粗糙度越大，则疏水性变得越高，另一方面，由其固着效果导致水滴的附着强度变得越大。因此，并不是表面粗糙度越大越好，优选在能够具有所需疏水性的范围内尽可能小的表面粗糙度。

根据表1及图8所示的结果可知，涂膜中的粒状氟树脂的构成 比率的范围的优选下限为43重量％，更优选的下限为50重量％，进一步优选的下限为55重量％。另外，可知，涂膜中的粒状氟树脂的构成比率的范围的优选上限为82重量％，更优选的上限为77重量％。

另外，在实施例1及实施例2的涂料中，使用了平均粒径大于或等于1.0μm而小于1.5μm(具体地说是1.15μm)的粒状氟树脂，在实施例3、实施例4、实施例5、以及实施例6的涂料中，使用了平均粒径小于1.0μm(具体地说是0.96μm)的粒状氟树脂。虽然平均粒径大于或等于1.0μm而小于1.5μm的粒状氟树脂也能够获得充分的分散性，但平均粒径小于1.0μm的粒状氟树脂分散性好、能够形成更均匀(均质)的涂膜。涂膜的均匀性越高，则即使由于侵蚀等外在的影响而导致膜厚变薄，疏水性能也越难降低，如果涂膜均匀，则存在下述优点，即，在膜厚变薄时，能够重现与刚形成涂膜后同等的疏水性。

此外，在实施例4～6的涂料中，作为常温反应硬化型树脂涂料的主剂而使用了着色涂料(具体地说，是红色的聚氨酯涂料)。由此，能够对涂膜的成膜性、涂膜的劣化(剥离的程度等)等进行目测确认。