(57)【要約】      （修正有）【課題】光照射することで、撥水性を可逆的に変化させることができ、さらに、基材の制約を受けることなく配向性に優れた超撥水性表面構造体を提供する。【解決手段】下記の構造式（１ｏ）で表されるジアリールエテン開環体および下記の構造式（１ｃ）で表されるジアリールエテン閉環体の少なくとも一方を含有することを特徴とする。2014034583.tif 0000192014034583.tif 000020【選択図】図１
2014034583.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光照射によって、表面の撥水性を可逆的に変化させることが可能な超撥水性表面構造体であって、
下記の構造式（１ｏ）で表されるジアリールエテン開環体および下記の構造式（１ｃ）で表されるジアリールエテン閉環体の少なくとも一方を含有することを特徴とする超撥水性表面構造体。
【化１】
2014034583.tif 000011
【化２】
2014034583.tif 000012
構造式（１ｏ）および（１ｃ）において、ＲＡおよびＲＢは、各々独立に、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、メトキシ基、エトキシ基またはシアノ基を表し、ＲＣおよびＲＤは、各々独立に、トリメチルシリル基、ｔ−ブチル基、ネオペンチル基、またはイソプロピル基を表し、Ｒ１〜Ｒ６は、各々独立に、水素原子、置換されていてもよい鎖状または環状のアルキル基、または、ハロゲン原子を表す。
【請求項２】
前記ジアリールエテン開環体が下記の構造式（２ｏ）で表される化合物であり、前記ジアリールエテン閉環体が下記の構造式（２ｃ）で表される化合物であることを特徴とする、請求項１記載の超撥水性表面構造体。
【化３】
2014034583.tif 000013
【化４】
2014034583.tif 000014
【請求項３】
前記光照射が紫外光照射であり、
前記紫外光照射によって、前記超撥水性表面構造体の表面において、針状結晶がエピタキシャル成長することを特徴とする、請求項１または２記載の超撥水性表面構造体。
【請求項４】
前記針状結晶の結晶サイズが、直径０．１〜２μｍの範囲であり、かつ、長さ１．５〜２０μｍの範囲であることを特徴とする、請求項３記載の超撥水性表面構造体。
【請求項５】
前記構造式（１ｏ）で表されるジアリールエテン開環体に紫外光を照射することによって、前記構造式（１ｃ）で表されるジアリールエテン閉環体が生成して前記針状結晶となることを特徴とする、請求項３または４記載の超撥水性表面構造体。
【請求項６】
前記光照射が可視光照射であり、
前記可視光照射によって、前記超撥水性表面構造体の表面が平滑化することを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の超撥水性表面構造体。
【請求項７】
前記構造式（１ｃ）で表されるジアリールエテン閉環体に可視光を照射することによって、前記構造式（１ｏ）で表されるジアリールエテン開環体が生成して表面が平滑化することを特徴とする、請求項６記載の超撥水性表面構造体。
【請求項８】
前記構造式（１ｏ）で表されるジアリールエテン開環体および前記構造式（１ｃ）で表されるジアリールエテン閉環体の少なくとも一方を含有するジアリールエテン化合物の含有層が、基材表面に、１〜３μｍの範囲内の厚みで形成されていることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の超撥水性表面構造体。
【請求項９】
下記の構造式（１ｏ）で表されるジアリールエテン開環体および下記の構造式（１ｃ）で表されるジアリールエテン閉環体の少なくとも一方を含有する表面構造体に対し、光照射することによって、基材表面の撥水性を変化させることを特徴とする撥水性の制御方法。
【化５】
2014034583.tif 000015
【化６】
2014034583.tif 000016
構造式（１ｏ）および（１ｃ）において、ＲＡおよびＲＢは、各々独立に、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、メトキシ基、エトキシ基またはシアノ基を表し、ＲＣおよびＲＤは、各々独立に、トリメチルシリル基、ｔ−ブチル基、ネオペンチル基、またはイソプロピル基を表し、Ｒ１〜Ｒ６は、各々独立に、水素原子、置換されていてもよい鎖状または環状のアルキル基、または、ハロゲン原子を表す。
【請求項１０】
前記ジアリールエテン開環体が下記の構造式（２ｏ）で表される化合物であり、前記ジアリールエテン閉環体が下記の構造式（２ｃ）で表される化合物であることを特徴とする、請求項９記載の撥水性の制御方法。
【化７】
2014034583.tif 000017
【化８】
2014034583.tif 000018
【請求項１１】
前記光照射が紫外光照射であり、
前記紫外光照射によって、前記超撥水性表面構造体の表面において、針状結晶をエピタキシャル成長させることを特徴とする、請求項９または１０記載の撥水性の制御方法。
【請求項１２】
前記光照射が可視光照射であり、
前記可視光照射によって、前記超撥水性表面構造体の表面を平滑化させることを特徴とする、請求項９から１１のいずれか一項に記載の撥水性の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超撥水性表面構造体および撥水性の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
撥水性の制御に関し、フォトクロミック化合物を物品に塗布し、光照射することにより、水に対する接触角を変化させることが、検討されている（例えば、非特許文献１参照）。前記非特許文献１には、フォトクロミック化合物にＵＶ光と可視光を交互に照射すると、光異性化により、前記フォトクロミック化合物層の撥水性が大きく変化することが開示されている。また、前記フォトクロミック化合物と類似のフォトクロミック化合物として、特許文献１記載の化合物が注目されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２４５１１３号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｇｒｏｗｔｈ  ＆  Ｄｅｓｉｇｎ  ２０１２，  ｐ１４６４−１４６８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記非特許文献１の技術においては、基材上に規則的な構造を有する超撥水性表面構造体を形成するためには、ＳｒＴｉＯ３単結晶の（１１０）面など、特殊な基材を使用する必要があった。このような基材材料はコスト高であり、この材料を使用して形成する構造体も高価なものにならざるを得なかった。また、得られる構造体も配向性が十分とはいえず、さらなる撥水性の向上が望まれている。
【０００６】
そこで、本発明は、基材上に塗布や蒸着により層を形成し、前記層に光照射することで、撥水性を可逆的に変化させることができ、さらに、基材の制約を受けることなく配向性に優れた超撥水性表面構造体を提供することを目的とする。また、本発明は、撥水性の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明の超撥水性表面構造体は、
光照射によって、表面の撥水性を可逆的に変化させることが可能な超撥水性表面構造体であって、
下記の構造式（１ｏ）で表されるジアリールエテン開環体および下記の構造式（１ｃ）で表されるジアリールエテン閉環体の少なくとも一方を含有することを特徴とする。
【化１】
2014034583.tif 000003
【化２】
2014034583.tif 000004
構造式（１ｏ）および（１ｃ）において、ＲＡおよびＲＢは、各々独立に、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、メトキシ基、エトキシ基またはシアノ基を表し、ＲＣおよびＲＤは、各々独立に、トリメチルシリル基、ｔ−ブチル基、ネオペンチル基、またはイソプロピル基を表し、Ｒ１〜Ｒ６は、各々独立に、水素原子、置換されていてもよい鎖状または環状のアルキル基、または、フッ素などのハロゲン原子を表す。
【０００８】
また、本発明の撥水性の制御方法は、前記構造式（１ｏ）で表されるジアリールエテン開環体および前記構造式（１ｃ）で表されるジアリールエテン閉環体の少なくとも一方を含有する表面構造体に対し、光照射することによって、基材表面の撥水性を変化させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、特定の構造を有する化合物を用いることにより、基材上に塗布や蒸着により層を形成し、前記層に光照射することで、撥水性を可逆的に変化可能な超撥水性表面構造体を提供することができる。さらに、本発明の超撥水性表面構造体は、下地となる基材の格子定数にかかわらず、また、下地となる基材がガラスなどの非晶質であっても、結晶をエピタキシャル成長させることができるので、基材の制約を受けることなく配向性に優れたものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１（ａ）および（ｂ）は、実施例１で得られた超撥水性表面構造体の表面の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。図１（ａ）は倍率３０００倍で、図１（ｂ）は倍率７０００倍で、それぞれ観察した際の写真である。図１（ｃ）は、接触角測定時の水滴の写真である。
【図２】図２は、実施例２で得られた超撥水性表面構造体の表面のＳＥＭ写真である。
【図３】図３（ａ）は、比較例１で得られた表面構造体の表面のＳＥＭ写真である。図３（ｂ）は、実施例１で得られた超撥水性表面構造体の表面の、図３（ａ）と同倍率のＳＥＭ写真である（観察倍率１０００倍）。
【図４】図４（ａ）〜（ｃ）は、ＳｒＴｉＯ３単結晶面上、図４（ｄ）〜（ｆ）は、ガラス基板上での比較例２で用いたジアリールエテンの結晶成長の様子を示すＳＥＭ写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の超撥水性表面構造体において、前記ジアリールエテン開環体が下記の構造式（２ｏ）で表される化合物であり、前記ジアリールエテン閉環体が下記の構造式（２ｃ）で表される化合物であることが好ましい。
【化３】
2014034583.tif 000005
【化４】
2014034583.tif 000006
【００１２】
本発明の超撥水性表面構造体において、前記光照射が紫外光照射であり、前記紫外光照射によって、前記超撥水性表面構造体の表面において、前記構造式（２ｃ）で表される化合物等の針状結晶がエピタキシャル成長することが好ましい。
【００１３】
本発明の超撥水性表面構造体において、前記針状結晶の結晶サイズが、直径０．１〜２μｍの範囲であり、かつ、長さ１．５〜２０μｍの範囲であることが好ましい。
【００１４】
本発明の超撥水性表面構造体において、前記構造式（１ｏ）で表されるジアリールエテン開環体に紫外光を照射することによって、前記構造式（１ｃ）で表されるジアリールエテン閉環体が生成して前記針状結晶となることが好ましい。
【００１５】
本発明の超撥水性表面構造体において、前記光照射が可視光照射であり、
前記可視光照射によって、前記超撥水性表面構造体の表面が平滑化することが好ましい。
【００１６】
本発明の超撥水性表面構造体において、前記構造式（１ｃ）で表されるジアリールエテン閉環体に可視光を照射することによって、前記構造式（１ｏ）で表されるジアリールエテン開環体が生成して表面が平滑化することが好ましい。
【００１７】
本発明の超撥水性表面構造体において、前記構造式（１ｏ）で表されるジアリールエテン開環体および前記構造式（１ｃ）で表されるジアリールエテン閉環体の少なくとも一方を含有するジアリールエテン化合物の含有層が、基材表面に、１〜３μｍの範囲内の厚みで形成されていることが好ましい。
【００１８】
本発明の撥水性の制御方法において、前記ジアリールエテン開環体が前記構造式（２ｏ）で表される化合物であり、前記ジアリールエテン閉環体が前記構造式（２ｃ）で表される化合物であることが好ましい。
【００１９】
本発明の撥水性の制御方法において、前記光照射が紫外光照射であり、
前記紫外光照射によって、前記超撥水性表面構造体の表面において、針状結晶をエピタキシャル成長させることが好ましい。
【００２０】
本発明の撥水性の制御方法において、前記光照射が可視光照射であり、
前記可視光照射によって、前記超撥水性表面構造体の表面を平滑化させることが好ましい。
【００２１】
つぎに、本発明について詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の記載により制限されない。
【００２２】
本発明の超撥水性表面構造体は、特定の化合物を用いることで、基材の制約を受けることなく、光照射によって、表面の撥水性を、例えば、水滴の接触角が、１２０°から１５０°を超える値の間で、可逆的に変化させることができる。一般には、表面に落とした水滴の接触角が９０°未満である場合を親水性、９０°以上である場合を撥水性と区別されている。さらに、接触角が１５０°を超える表面は、超撥水性と言われる。このような超撥水性を有する表面の代表的なものがハスの葉の表面であることから、前記超撥水性の効果は、「ロータス効果」と呼ばれることもある。
【００２３】
前記特定の化合物は、ジアリールエテン化合物であって、下記の構造式（１ｏ）で表されるジアリールエテン開環体および下記の構造式（１ｃ）で表されるジアリールエテン閉環体の少なくとも一方を含有する化合物である。（１ｏ）と（１ｃ）とは、光応答性を有しており、紫外光の照射により（１ｃ）の閉環体となり、可視光の照射により（１ｏ）の開環体となる。構造式（１ｏ）および（１ｃ）において、ＲＡおよびＲＢは、各々独立に、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、メトキシ基、エトキシ基またはシアノ基を表し、ＲＣおよびＲＤは、各々独立に、トリメチルシリル基、ｔ−ブチル基、ネオペンチル基、またはイソプロピル基を表し、Ｒ１〜Ｒ６は、各々独立に、水素原子、置換されていてもよい鎖状または環状のアルキル基、または、フッ素などのハロゲン原子を表す。
【００２４】
【化５】
2014034583.tif 000007
【００２５】
前記ジアリールエテン化合物は、光照射による分子構造の変化に伴って、結晶構造の変化が起こる。前記結晶構造の変化によって、撥水性の可逆的変化が可能となる。前記構造式（１ｏ）の開環体の状態においては、基材表面に層を形成すると、前記層の表面は、平滑な結晶面である。これに紫外光を照射すると、前記開環体は、構造式（１ｃ）の閉環体に変化し、前記層の表面から針状に結晶が成長し、平滑な結晶面は消失する。前記針状の結晶が成長した層表面に可視光を照射すると、前記閉環体は前記開環体に変化して前記針状の結晶は消失し、元の平滑な結晶面に戻る。
【００２６】
前記ジアリールエテン開環体は、下記の構造式（２ｏ）で表される化合物であり、前記ジアリールエテン閉環体が下記の構造式（２ｃ）で表される化合物であることが好ましい。下記において、紫外光波長は、２５４〜３１３ｎｍの範囲とすることが好ましい。また、紫外光を照射した後に、３０〜４０℃の範囲内の温度で保持することで、超撥水性発現に有利である直径０．１〜０．２μｍの、サブミクロンサイズの結晶の成長を促進することができる。なお、下記構造式（２ｃ）の針状結晶は、前記保持温度を上げると大きな結晶となり、超撥水性効果は徐々に下がる傾向にあるため、超撥水性の発現のためには、前記範囲内の温度で保持することが好ましい。
【００２７】
【化６】
2014034583.tif 000008
【００２８】
前記（２ｏ）および前記（２ｃ）で表されるジアリールエテン化合物を用いると、例えば、ＳｒＴｉＯ３単結晶の特定の結晶面等の特殊な基材を用いなくとも、基材上に規則的な構造を有する超撥水性表面構造体を形成することができるため、好ましい。前記基材は、特に限定されず、ガラス、金属等の基材を用いることができる。前記規則的な構造は、閉環体が、エピタキシャル成長することによって得られるが、閉環体（２ｃ）は、基材によらずにエピタキシャル成長するため、前記超撥水性表面構造体を、基材を選択することなく形成することができる。後述の実施例１に示すように、前記（２ｏ）の構造をもつジアリールエテンは、ガラスなどのアモルファス基板上に塗布して紫外光を照射すると、前記（２ｃ）の針状結晶を、例えば、基板面に対して６０°の角度をなして並び立たせることができる。また、前記基材として、例えば、ＳｒＴｉＯ３単結晶の（１１０）面を用い、前記面上に蒸着するなどして前記（２ｏ）をエピタキシャル成長させたものに紫外光を照射すると、面内での結晶の向きを一方向に揃えることができる。
【００２９】
前記開環体（２ｏ）の結晶および前記閉環体（２ｃ）の結晶は、開環体の結晶形に比べて閉環体の結晶形は針状結晶になりやすい。前記ジアリールエテン化合物は、開環体の結晶と閉環体の結晶との結晶格子がマッチングするため、開環体の結晶が閉環体の結晶表面上に、エピタキシャル成長可能であったと考えられる。
【００３０】
前記針状結晶の結晶サイズは、直径０．１〜２μｍの範囲であり、かつ、長さ１．５〜２０μｍの範囲であることが好ましい。より好ましくは、直径０．１〜０．５μｍの範囲であり、かつ、長さ２．０〜６．０μｍの範囲である。なお、本発明におけるジアリールエテン化合物の分子量が大きいほど、結晶サイズが小さくなる傾向が見られた。
【００３１】
前記ジアリールエテン開環体および前記ジアリールエテン閉環体の少なくとも一方を含有するジアリールエテン化合物の含有層は、基材表面に、１〜３μｍの範囲内の厚みで形成されていることが好ましい。前記厚みは、より好ましくは、２〜３μｍの範囲内である。前記厚みが１μｍ未満であると、針状結晶の成長が起こりにくい。また、材料のコストの観点や、厚みが厚くなりすぎると、前記層がはがれやすくなることから、３μｍ以下であることが好ましい。
【００３２】
前記ジアリールエテン化合物の含有層は、塗布、蒸着等の方法で形成することができる。塗布により形成する場合、溶媒としては、クロロホルム、ジクロロメタン、ベンゼン、トルエン、ＴＨＦ等を使用することができ、前記ジアリールエテン化合物の濃度は、１００〜５００ｍｇ／ｍＬ程度にするとよい。
【実施例】
【００３３】
つぎに、以下に実施例を挙げて本発明を詳細に説明する。なお、本発明は、下記の実施例によってなんら限定ないし制限されない。また、各実施例および各比較例における各種特性および物性の測定および評価は、下記の方法により実施した。
【００３４】
（厚み測定）
ジアリールエテン層の厚みは、レーザ顕微鏡（（株）キーエンス製、「ＶＫ−８５５０」）を用いて測定した。
【００３５】
（表面形状観察）
表面構造体の表面形状は、走査型電子顕微鏡（（株）キーエンス製、「ＶＥ−８８００」）を用いて観察を行った。
【００３６】
（微小角入射Ｘ線解析（ＧＩＸＤ））
表面構造体の微小角入射Ｘ線解析（ＧＩＸＤ）は、Ｘ線回折装置（（株）リガク製、「自動Ｘ線回折装置  ＲＩＮＴ２０００」）を用いて分析を行った。測定は、ＣｕＫα線を用い、入射角０．２°で行った。
【００３７】
（接触角）
接触角は、光学式接触角計（協和界面科学（株）製、「Ｄｒｏｐ  Ｍａｓｔｅｒ  ５００」）を用い、脱イオン水の水滴（１．５μＬ）を試料表面に滴下して測定を行った。一試料につき、８点の異なる箇所で測定を行い、平均値を測定値とした。
【００３８】
［実施例１］
構造式（２ｏ）の構造をもつジアリールエテンは、文献（Ｊ．  Ｃｈｅｍ．  Ｓｏｃ．，  Ｃｈｅｍ．  Ｃｏｍｍｕｎ．，  １９９４，  ３０，  ２１２３−２１２４．）の記載に従って合成した。前記ジアリールエテンを溶かしたクロロホルム溶液（４５０ｍｇ／１ｍＬ）をガラス基板上にコーティングし、溶媒を蒸発させ、厚み２〜５μｍ程度の塗布層を形成した。この塗布層に紫外光（波長３１３ｎｍ、８Ｗ）を５分間照射後、暗所下３０℃に保持すると表面に生成した構造式（２ｃ）で示される青色の閉環体が結晶化を始め、構造式（２ｏ）で示す化合物のサブフェーズの表面に構造式（２ｃ）の化合物の針状結晶が規則正しく生えた表面になった。
【００３９】
その表面の電子顕微鏡写真を図１（ａ）および図１（ｂ）に示す。また、接触角測定時の水滴の写真を、図１（ｃ）に示す。表面には直径０．１〜０．２μｍ、長さ３〜５μｍ程度の針状結晶が、そろって生え、接触角１７２°の超撥水性を示した。表面を傾けた時、水滴が転落する角度は０．５°と高いロータス効果を示した。前記表面に、可視光照射を行ったところ、もとの平滑な表面に戻り、接触角は１２０°程度に戻った。成長する結晶が小さいため、厚みが１〜２μｍ程度であっても、十分な表面形状変化が可能であり、少量で広範な面積の接触角制御が可能であると同時に、安定した表面形状変化ができた。
【００４０】
得られた表面構造体の微小角入射Ｘ線解析（ＧＩＸＤ）を行ったところ、面外反射に構造式（２ｃ）の（０１３）面のピークが観測され、構造式（２ｃ）の針状結晶が表面に対して６０°傾いて並んで立っていることが確認できた。このように紫外光照射で生成する（２ｃ）の結晶が、構造式（２ｏ）で表される自身（２ｃ）の異性体の結晶の結晶格子に対してサイズが揃ってエピタキシャル成長するため、基材の種類に関わらず、前記結晶が一定の角度で並び立ち、優れた撥水性を安定して示すものと考えられる。
【００４１】
［実施例２］
構造式（２ｏ）の構造をもつジアリールエテンを、ＳｒＴｉＯ３単結晶の（１１０）面上に蒸着してエピタキシャル成長させ、厚み４μｍの層を形成した。この層に紫外光（波長３１３ｎｍ、８Ｗ）を５分間照射後、暗所下４０℃に保持すると表面に生成した構造式（２ｃ）で示される青色の閉環体が結晶化を始め、構造式（２ｏ）で示すサブフェーズの表面に構造式（２ｃ）の化合物の針状結晶をエピタキシャル成長させた。その表面の電子顕微鏡写真を図２に示す。図２に示すように、すべての針状結晶が同一方向に６０°傾いた表面構造が得られ、前記表面は、接触角１５７°の超撥水性を示した。前記針状結晶の直径は０．１〜０．３μｍ、長さ１．０〜３．０μｍ程度であった。得られた表面上に水滴を滴下して傾けると、転落角２〜９°で水滴は、図２右図に示す矢印の上向き一方向にのみ流れ、逆方向には流れなかった。このように、前記（２ｏ）の構造をもつジアリールエテンは、ガラスなどのアモルファス基板上に塗布して紫外光を照射すると、前記（２ｃ）の針状結晶を、基板面に対して６０°の角度をなして並び立たせることができるが（実施例１）、本実施例のように、前記基材として、特定の結晶面を用いると、さらに、面内での結晶の向きを一方向に揃えることができた。
【００４２】
［比較例１］
下記の構造式（３ｏ）の構造をもつジアリールエテンを用いた。前記構造式（３ｏ）の構造をもつジアリールエテンは、文献（Ａｎｇｅｗ．  Ｃｈｅｍ．  Ｉｎｔ．  Ｅｄ．，  ２００６，  ４５，  ６４７０−６４７３．）の記載に従って合成した。前記ジアリールエテンを溶かしたクロロホルム溶液（１２０ｍｇ／１ｍＬ）を、ガラス基板上にコーティングし、室温で溶媒を蒸発させ、厚み２０μｍの塗布層を形成した。この塗布層に紫外光（波長２５４ｎｍ、１２Ｗ）を１０分間照射後、暗所下３０℃に保持した。その表面の電子顕微鏡写真を図３（ａ）に示す。比較のため、同倍率での実施例１の表面の電子顕微鏡写真を図３（ｂ）に示す。比較例１においても、紫外光照射により、下記の構造式（３ｃ）で示される閉環体が結晶化を始め、表面においては、構造式（３ｃ）の針状結晶が見られた。しかし、その方向はランダムであり、また、結晶のサイズが、直径１．０〜２．０μｍ、長さ５〜２０μｍと大きかった。比較例１の表面の接触角は、部分的には１６３°の超撥水性を示したが、位置依存性が見られ、また、再現性の点で問題があった。これは、結晶の方向がランダムであること、および、結晶サイズが大きいことに起因すると考えられる。
【００４３】
【化７】
2014034583.tif 000009
【００４４】
［比較例２］
下記の構造式（４ｏ）の構造をもつジアリールエテンを用いた。前記構造式（４ｏ）の構造をもつジアリールエテンは、文献（Ｌａｎｇｍｕｉｒ，  ２０１１，  ２７，  ６３９５−６４００．）の記載に従って合成した。前記ジアリールエテンを溶かしたクロロホルム溶液（１００ｍｇ／１ｍＬ）を、ＳｒＴｉＯ３単結晶の（１１０）面上、および、ガラス基板上にコーティングし、室温で溶媒を蒸発させ、厚み２０μｍの塗布層を形成した。この塗布層を９４℃まで加熱し、一度溶融後９０℃に温度を下げ、その温度から一時間に１２℃のスピードで３０℃まで降温させる条件で結晶化させたところ、ＳｒＴｉＯ３単結晶面上では、開環体（４ｏ）の結晶がエピタキシャル成長し、また、ガラス基板上では、開環体（４ｏ）の結晶がランダムに成長した。ＳｒＴｉＯ３単結晶面上では、ＳｒＴｉＯ３単結晶の（１１０）面と開環体（４ｏ）のａ−ｂ面が近似していることから、エピタキシャル成長したものと考えられる。その表面の電子顕微鏡写真を図４に示す。図４（ａ）〜（ｃ）は、ＳｒＴｉＯ３単結晶面上、図４（ｄ）〜（ｆ）は、ガラス基板上での結晶成長の様子を示すＳＥＭ写真である。図４（ａ）は、ＳｒＴｉＯ３単結晶面上に形成した直後の開環体（４ｏ）の結晶表面である。これに紫外光（波長３６５ｎｍ、１２Ｗ）を当てると、開環体（４ｏ）は閉環体（４ｃ）に変化し、図４（ｂ）に示すように、表面は溶融し平滑になった。可視光照射により、図４（ｃ）に示すように、開環体（４ｏ）の結晶が成長するが、エピタキシャル成長により結晶は寝て成長した。図４（ｄ）は、ガラス基板上に形成した直後の開環体（４ｏ）の結晶表面である。これに紫外光を当てると、図４（ｅ）に示すように、表面は溶融し平滑になった。可視光照射により、図４（ｆ）に示すように、開環体（４ｏ）の結晶が成長するが、ガラス基板上ではエピタキシャル成長とはならないので、結晶はランダムに成長した。このように、本比較例では、紫外光を照射すると表面は平らになり、可視光照射により開環体（４ｏ）のロッド状の結晶が成長していることがわかる。ＳｒＴｉＯ３単結晶面上での結晶のサイズは、直径１．０〜５．０μｍ、長さ５．０〜２０μｍであった。しかし、前記結晶は、基材に対して寝て（略平行方向に）成長し、撥水効果は認められなかった（接触角１０５．２°）。ガラス基板上での結晶のサイズは、直径２．０〜５．０μｍ、長さ１０〜２０μｍであり、接触角は、１５０．４°であった。このように、本比較例において、前記実施例に比べて接触角が小さくなり撥水性が低下しているのは、結晶サイズが前記実施例の結晶サイズよりも大きいためであると考えられる。
【００４５】
【化８】
2014034583.tif 000010
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明の超撥水性表面構造体は、光照射による高度の撥水性制御が可能である。また、本発明の撥水性の制御方法は、光照射により、容易に撥水性を変化させることが可能である。本発明の超撥水性表面構造体は、規則正しく針状結晶が成長するので、例えば、フォトニクス結晶等の各種の光学デバイス等に利用することができる。
【図１】
2014034583.tif 000021
【図２】
2014034583.tif 000022
【図３】
2014034583.tif 000023
【図４】
2014034583.tif 000024