(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一表面上に、表面が微細凹凸構造を有し、光触媒を含有しており、水との接触角に換算して１５０°以上の撥水性を示す超撥水性部、および表面が微細凹凸構造を有し、光触媒を含有しており、水との接触角に換算して１０°以下の親水性を示す超親水性部のパターンを備えたことを特徴とする、パターン形成体。
【請求項２】
前記超撥水性部および前記超親水性部が、少なくとも光触媒と、露光により前記光触媒の作用によって分解される物質とを含むことを特徴とする、請求項１に記載のパターン形成体。
【請求項３】
前記光触媒が、酸化チタンを含むものである、請求項１または請求項２に記載のパターン形成体。
【請求項４】
前記露光により光触媒の作用によって分解される物質が、シリコーンである、請求項２に記載のパターン形成体。
【請求項５】
前記シリコーンが、フルオロアルキル基を有するものである、請求項４に記載のパターン形成体。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれかの請求項に記載のパターン形成体の有する特定の濡れ性を利用して、前記パターン形成体上に形成したことを特徴とする、素子。
【請求項７】
前記素子が、レンズおよびカラーフィルターから選ばれるものである、請求項６に記載の素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超撥水性表面から超親水性表面に変化する複合材料に関し、特に好適には各種パターニング技術、パターン形成部に各種の素子を形成する技術、例えば印写技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
撥水性表面を備えた材料、あるいは親水性表面を備えた材料は、近年各種用途に応用されており、例えば、ＷＯ９６／２９３７５号公報には、光触媒を用いて基材の表面を超親水性とする方法をガラス表面に適用して、防曇性、清浄性表面とすることが開示されている。
【０００３】
本発明者らは、この光触媒を利用した撥水性表面に光を照射することにより親水性表面に変化させることができる複合材料を提供し、その複合材料を利用する撥水性表面と親水性表面からなるパターンの形成について特願平１０−１６５３９２号として出願した。しかしながら、このような撥水性、親水性のパターンを応用して各種デバイスを作成する際には、撥水性部分をより撥水性にして水系組成物をよりはじきやすくすることが求められる場合があった。さらに工程短縮のため、撥水性部分を親水性に変化せせるための光の照射時間の短縮を求められる場合があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような要望に応えるためになされたものであり、本発明の目的は、水との接触角１５０°以上の撥水性表面を有し、かつ光の照射により水の接触角１０°以下の親水性に変化する材料であって、しかも、短時間の光の照射によって濡れ性が変化する材料を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、光触媒などの光により濡れ性が変化する材料を用いた複合材料の表面を微細凹凸構造とすることにより、上記課題を解決することができることを知見した。したがって、本発明の複合材料は、表面が微細凹凸構造を有し、水との接触角に換算して１５０°以上の撥水性を示す表面を有する複合材料であって、光を前記表面に照射することにより、前記表面が水との接触角に換算して１０°以下の親水性に変化することを特徴としている。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳しく説明する。
【０００７】
表面の微細凹凸構造
本発明の複合材料は、その表面を微細凹凸構造とすることを特徴としており、そのことにより、予想外にも短時間の光の照射によって濡れ性が急激に変化し、さらに未露光部の撥水性が高まる。
【０００８】
この微細凹凸構造の粗度は、水との接触角に換算して１５０°以上の撥水性を示すことができ、かつ露光後に１０°以下の親水性に変化する粗度であれば特に限定されない。しかしながら、表面粗度が小さい場合には、十分な撥水性が得られなことがあり、表面粗度が大きすぎる場合にも、十分な撥水性が得られないことがある。好ましい微細凹凸構造の粗度としては、具体的には、例えば、中心線平均粗さが０．１〜５０μｍ、より好ましくは、１〜１０μｍと表すことができる。
【０００９】
本発明における、微細凹凸構造の形成方法は、特に限定されるものではなく、公知の各種方法を用いることができる。このようなものとしては例えば、研磨処理、切削処理、酸溶液による処理、アルカリ溶液による処理、電気分解などを挙げることができる。また、複合材料に微粒子を加えて凹凸構造を形成してもよい。さらに複合材料自体を凹凸化するだけではなく、本発明の好適態様において設けることができる基体を凹凸化し、その上に本発明の複合材料の薄層を形成する方法、あるいは、基体と本発明の複合材料の間に設けることのできるプライマー層等を凹凸化してその上に本発明の複合材料の薄膜を形成する方法を挙げることができる。
【００１０】
複合材料の材質
本発明の複合材料は、これに限定されるわけではないが、典型的には以下に説明する光触媒を含み、この光触媒の作用により濡れ性を変化させる。
【００１１】
（濡れ性変化の原理）
本発明の好適態様においては、光の照射によって近傍の物質（バインダーなど）に化学変化を起こすことが可能な光触媒を用いて、光照射を受けた部分の濡れ性を変化させることができる。本発明の好適態様の光触媒による作用機構は、必ずしも明確なものではないが、光の照射によって光触媒に生成したキャリアが、バインダーなどの化学構造を直接変化させ、あるいは酸素、水の存在下で生じた活性酸素種によってバインダーなどの化学構造を変化させることにより、複合材料表面の濡れ性が変化すると考えられる。
【００１２】
本発明の好適態様では、光触媒により、バインダーの一部である有機基や添加剤の酸化、分解などの作用を用いて、光照射部の濡れ性を変化させて親水性化し、非照射部分との濡れ性に大きな差を生じさせる。
【００１３】
（光触媒材料）
本発明に好適に用いられる光触媒材料としては、例えば光半導体として知られている酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化すず（ＳｎＯ2）・チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ3）・酸化タングステン（ＷＯ3）、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）、酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）のような金属酸化物を挙げることができるが、特に酸化チタンが好ましい。酸化チタンは、バンドギャップエネルギーが高く、化学的に安定であり、毒性もなく、入手も容易である点で有利である。
【００１４】
光触媒としての酸化チタンにおいては、アナターゼ型とルチル型のいずれも使用することができるが、アナターゼ型酸化チタンが好ましい。具体的には例えば、塩酸解膠型のアナターゼ型チタニアゾル（石原産業（株）、ＳＴＳ−０２、平均結晶子径７ｎｍ）、硝酸解膠型のアナターゼ型チタニアゾル（日産化学、ＴＡ−１５、平均結晶子径１２ｎｍ）を挙げることができる。
【００１５】
光触媒の粒径は、粒径が小さいものの方が光触媒反応が効率的に生起するため好ましい。平均粒径が５０ｎｍ以下のものが好ましく、より好ましくは２０ｎｍ以下のものが好ましい。
【００１６】
複合材料中の光触媒の量は、５〜６０重量％であることが好ましく、２０〜４０重量％であることがより好ましい。
【００１７】
（バインダー成分）
本発明の好適態様において複合材料に用いられるバインダーは、好ましくは露光により前記光触媒の作用によって分解される物質である。このバインダーは、好ましくは濡れ性変化のため部分的には分解されるが、主骨格が前記光触媒の光励起により分解されないような高い結合エネルギーを有するものであり、例えば、（１）ゾルゲル反応等によりクロロまたはアルコキシシラン等を加水分解、重縮合して大きな強度を発揮するオルガノポリシロキサン、あるいは（２）撥水性や撥油性に優れた反応性シリコーンを架橋したオルガノポリシロキサン等を挙げることができる。これらのうち好ましいものは、シリコーンであり、さらに好ましくはフルオロアルキル基を有するシリコーンである。
【００１８】
前記（１）の場合、一般式ＹnＳｉＸ4-n（ｎ＝１〜３）で表される珪素化合物の１種または２種以上の加水分解縮合物、共加水分解化合物が主体であることができる。前記一般式では、Ｙは例えばアルキル基、フルオロアルキル基、ビニル基、アミノ基またはエポキシ基であることができ、Ｘは例えばハロゲン、メトキシル基、エトキシル基、またはアセチル基であることができる。
【００１９】
具体的には、メチルトリクロルシラン、メチルトリブロムシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、メチルトリｔ−ブトキシシラン；エチルトリクロルシラン、エチルトリブロムシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリｔ−ブトキシシラン；ｎ−プロピルトリクロルシラン、ｎ−プロピルトリブロムシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリエトキシシラン、ｎ−プロピルトリイソプロポキシシラン、ｎ−プロピルトリｔ−ブトキシシラン；ｎ−ヘキシルトリクロルシラン、ｎ−ヘキシルトリブロムシラン、ｎ−ヘキシルトリメトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリエトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリイソプロポキシシラン、ｎ−ヘキシルトリｔ−ブトキシシラン；ｎ−デシルトリクロルシラン、ｎ−デシルトリブロムシラン、ｎ−デシルトリメトキシシラン、ｎ−デシルトリエトキシシラン、ｎ−デシルトリイソプロポキシシラン、ｎ−デシルトリｔ−ブトキシシラン；ｎ−オクタデシルトリクロルシラン、ｎ−オクタデシルトリブロムシラン、ｎ−オクタデシルトリメトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリエトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリイソプロポキシシラン、ｎ−オクタデシルトリｔ−ブトキシシラン；フェニルトリクロルシラン、フェニルトリブロムシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリイソプロポキシシラン、フェニルトリｔ−ブトキシシラン；テトラクロルシラン、テトラブロムシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラブトキシシラン、ジメトキシジエトキシシラン；ジメチルジクロルシラン、ジメチルジブロムシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン；ジフェニルジクロルシラン、ジフェニルジブロムシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン；フェニルメチルジクロルシラン、フェニルメチルジブロムシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン；トリクロルヒドロシラン、トリブロムヒドロシラン、トリメトキシヒドロシラン、トリエトキシヒドロシラン、トリイソプロポキシヒドロシラン、トリｔ−ブトキシヒドロシラン；ビニルトリクロルシラン、ビニルトリブロムシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリｔ−ブトキシシラン；トリフルオロプロピルトリクロルシラン、トリフルオロプロピルトリブロムシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリエトキシシラン、トリフルオロプロピルトリイソプロポキシシラン、トリフルオロプロピルトリｔ−ブトキシシラン；γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリｔ−ブトキシシラン；γ−メタアクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン��γ−メタアクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリｔ−ブトキシシラン；γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−アミノプロピルトリｔ−ブトキシシラン；γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリｔ−ブトキシシラン；β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン；および、それらの部分加水分解物；およびそれらの混合物を挙げることができる。
【００２０】
また、バインダーとして、特に好ましくはフルオロアルキル基を含有するポリシロキサンを用いることができ、具体的には、下記のフルオロアルキルシランのの１種または２種以上の加水分解縮合物、共加水分解縮合物が挙げられ、また、一般にフッ素系シランカップリング剤として知られているものを使用してもよい。
ＣＦ3（ＣＦ2）3ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3
ＣＦ3（ＣＦ2）5ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3
ＣＦ3（ＣＦ2）7ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3
ＣＦ3（ＣＦ2）9ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3
（ＣＦ3）2ＣＦ（ＣＦ2）4ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3
（ＣＦ3）2ＣＦ（ＣＦ2）6ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3
（ＣＦ3）2ＣＦ（ＣＦ2）8ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3
ＣＦ3（Ｃ6Ｈ4）Ｃ2Ｈ4Ｓｉ（ＯＣＨ3）3
ＣＦ3（ＣＦ2）3（Ｃ6Ｈ4）Ｃ2Ｈ4Ｓｉ（ＯＣＨ3）3
ＣＦ3（ＣＦ2）5（Ｃ6Ｈ4）Ｃ2Ｈ4Ｓｉ（ＯＣＨ3）3
ＣＦ3（ＣＦ2）7（Ｃ6Ｈ4）Ｃ2Ｈ4Ｓｉ（ＯＣＨ3）3
ＣＦ3（ＣＦ2）3ＣＨ2ＣＨ2ＳｉＣＨ3（ＯＣＨ3）2
ＣＦ3（ＣＦ2）5ＣＨ2ＣＨ2ＳｉＣＨ3（ＯＣＨ3）2
ＣＦ3（ＣＦ2）7ＣＨ2ＣＨ2ＳｉＣＨ3（ＯＣＨ3）2
ＣＦ3（ＣＦ2）9ＣＨ2ＣＨ2ＳｉＣＨ3（ＯＣＨ3）2
（ＣＦ3）2ＣＦ（ＣＦ2）4ＣＨ2ＣＨ2ＳｉＣＨ3（ＯＣＨ3）2
（ＣＦ3）2ＣＦ（ＣＦ2）6ＣＨ2ＣＨ2ＳｉＣＨ3（ＯＣＨ3）2
（ＣＦ3）2ＣＦ（ＣＦ2）8ＣＨ2ＣＨ2ＳｉＣＨ3（ＯＣＨ3）2
ＣＦ3（Ｃ6Ｈ4）Ｃ2Ｈ4ＳｉＣＨ3（ＯＣＨ3）2
ＣＦ3（ＣＦ2）3（Ｃ6Ｈ4）Ｃ2Ｈ4ＳｉＣＨ3（ＯＣＨ3）2
ＣＦ3（ＣＦ2）5（Ｃ6Ｈ4）Ｃ2Ｈ4ＳｉＣＨ3（ＯＣＨ3）2
ＣＦ3（ＣＦ2）7（Ｃ6Ｈ4）Ｃ2Ｈ4ＳｉＣＨ3（ＯＣＨ3）2
ＣＦ3（ＣＦ2）3ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ2ＣＨ3）3
ＣＦ3（ＣＦ2）5ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ2ＣＨ3）3
ＣＦ3（ＣＦ2）7ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ2ＣＨ3）3
ＣＦ3（ＣＦ2）9ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ2ＣＨ3）3
ＣＦ3（ＣＦ2）7ＳＯ2Ｎ（Ｃ2Ｈ5）Ｃ2Ｈ4ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3
上記のようなフルオロアルキル基を含有するポリシロキサンをバインダーとして用いることにより、複合材料の非光照射部の撥水性が大きく向上し、素子形成用組成物などの付着を妨げる機能を発現する。
【００２１】
前記（２）の反応性シリコーンとしては、下記一般式で表される骨格を持つ化合物を挙げることができる。
−（Ｓｉ（Ｒ1）（Ｒ2）Ｏ）n−
ただし、ｎは２以上の整数、Ｒ1、Ｒ2はそれぞれ炭素数１〜１０の置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アリールあるいはシアノアルキル基であることができる。好ましくは全体の４０モル％以下がビニル、フェニル、ハロゲン化フェニルであることができる。また、Ｒ1および／またはＲ2がメチル基であるものが表面エネルギーが最も小さくなるので好ましく、好ましくはメチル基が６０モル％以上であり、鎖末端または側鎖には、分子鎖中に少なくとも１個以上の水酸基などの反応性基を有する。
【００２２】
また、前記のオルガノポリシロキサンとともにジメチルポリシロキサンのような架橋反応を起こさない安定なオルガノシリコン化合物をバインダーに混合してもよい。
【００２３】
（複合材料に用いるその他の成分）
本発明に好適に用いられる複合材料には、未露光部の濡れ性を低下させるため界面活性剤を含有させることができる。この界面活性剤は光触媒により分解除去されるものであれば限定されないが、具体的には、好ましくは例えば日本サーファクタント工業製：ＮＩＫＫＯＬ  ＢＬ、ＢＣ、ＢＯ、ＢＢの各シリーズ等の炭化水素系の界面活性剤、デュポン社製：ＺＯＮＹＬ  ＦＳＮ、ＦＳＯ、旭硝子製：サーフロンＳ−１４１、１４５、大日本インキ製：メガファックＦ−１４１、１４４、ネオス製：フタージェントＦ−２００、Ｆ２５１、ダイキン工業製：ユニダインＤＳ−４０１、４０２、スリーエム製：フロラードＦＣ−１７０、１７６等のフッ素系あるいはシリコーン系の非イオン界面活性剤を挙げることができる。また、カチオン系、アニオン系、両性界面活性剤を用いることもできる。
【００２４】
また、本発明の複合材料には、他の成分、例えば、ポリビニルアルコール、不飽和ポリエステル、アクリル樹脂、ポリエチレン、ジアリルフタレート、エチレンプロピレンジエンモノマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリイミド、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ナイロン、ポリエステル、ポリブタジエン、ポリベンズイミダゾール、ポリアクリロニトリル、エピクロルヒドリン、ポリサルファイド、ポリイソプレン等のオリゴマー、ポリマーを含むことができる。
【００２５】
（複合材料の層の形成方法）
本発明の複合材料は層状の形態としてもよく、この場合複合材料の層の形成方法は特に限定されないが、例えば光触媒を含んだ塗布液を、スプレーコート、ディップコート、ロールコート、ビードコートなどの方法により基材に塗布して形成することができる。またバインダーとして紫外線硬化型の成分を含有している場合には、紫外線を照射して硬化処理を行うことにより、基材上に光触媒を含有した組成物の層を形成することができる。
【００２６】
光触媒等を含む塗布液を用いる場合に、塗布液に使用することができる溶剤としては、特に限定されないが、例えばエタノール、イソプロパノール等のアルコール系の有機溶剤を挙げることができる。
【００２７】
光照射
光触媒を作用させるための照射光線は、光触媒を励起することができれば限定されない。このようなものとしては紫外線、可視光線、赤外線の他、これらの光線よりもさらに短波長または長波長の電磁波、放射線であることができる。
【００２８】
例えば光触媒として、アナターゼ型チタニアを用いる場合は、励起波長が３８０ｎｍ以下にあるので、光触媒の励起は紫外線により行うことができる。このような紫外線を発するものとしては水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、エキシマレーザー、その他の紫外線光源を使用することができ、照度、照射量等を変えることにより、膜表面の濡れ性を連続的に変化させることができる。
【００２９】
撥水性および親水性
本発明の複合材料は、未露光時には水との接触角に換算して１５０°以上（本明細書では、このような表面を超撥水性表面という）の撥水性、好ましくは１６０°以上の撥水性を示す表面を有し、露光後には水との接触角に換算して１０°以下（本明細書では、このような表面を超親水性表面という）の親水性、好ましくは５°以下の親水性を示す表面を有するものである。
【００３０】
しかしながら、本発明の複合材料の表面は常に水との接触角１０°以下および／または１５０°以上を有している必要はなく、露光量を調節して、少なくとも一部を水との接触角に換算して１０°から１５０°の間の親水性を示す表面としてもよい。このようにすることにより、例えば、複合材料表面と水との接触角が１０°以上であっても、十分な接着力を得られる材料を素子用材料として用いる場合に、露光感度の点で有利である。
【００３１】
パターン、デバイスおよび素子形成
本発明の複合材料は、好ましくはパターン露光をすることにより、複合材料の同一表面上に超撥水性部および超親水性部のパターン有するパターン形成体を製造することができる。また、本発明の複合材料に、必要とされる親水性に応じた量の露光を行うことにより、前記複合材料の表面に超撥水性部および／または超親水性部を備えてなるデバイスとすることができる。本発明の複合材料を用いたデバイスとしては、例えば撥水膜、積雪防止膜等を挙げることができる。さらに、パターン形成体の有する特定の濡れ性を利用して、本発明の複合材料上に素子を形成することができる。このような本発明の複合材料を用いた素子としては、例えば印刷版、レンズおよびカラーフィルターを挙げることができる。
【００３２】
基体
本発明の複合材料は、一般的な基体の上に層形成することができる。またこの基体上の複合材料を用いて、パターン形成体、デバイスあるいは素子を形成してもよい。この基体を構成する材料は、用途に応じて通常使用される材料を使用でき、例えば、アルミニウムなどの金属、ガラス、セラミックスなどの無機材料およびプラスチックなどの有機材料が挙げられる。これらの材料から例えば板、フィルム、織物および不織布などを形成して基体とすることができる。
【００３３】
【実施例】
実施例１
水５００ｇに水酸化ナトリウムを２０ｇ加え、水酸化ナトリウム水溶液を用意した。次に基体としてアルミニウム（７５×７５×０．２３ｍｍ三菱アルミニウム社製）を用意し、１時間浸漬し凹凸化処理した。表面粗さ（中心線平均粗さ）はＤｅｋｔａｋ３０３０（Ｓｌｏａｎ  Ｔｅｃｎｏｒｏｇｙ製）、水の接触角はＣＡ−Ｚ（協和界面化学製）によって測定した。結果を以下に示す。
0003971517.tif 000002
次いで、イソプロピルアルコール３ｇ、オルガノシラン（東芝シリコーンＴＳＬ８１１３）０．４ｇ、フルオロアルキルシランＭＦ−１６０Ｅ（トーケムプロダクツ）０．０４ｇ、光触媒無機コーティング剤ＳＴ−Ｋ０１（石原産業）１．５ｇを混合し、攪拌しながら２０分間、１００℃で加温した。この溶液をスピンコーティング法により、前記凹凸化処理したアルミニウム基体上に塗布した。これを１５０℃の温度で１０分間乾燥することにより、加水分解、重縮合反応を進行させ、光触媒がオルガノポリシロキサン中に強固に固定された膜厚０．２μｍの光触媒含有膜を得ることができた。同様に中心線平均粗さ及び水の接触角を測定した結果を以下に示す。
0003971517.tif 000003
次いで、この複合材料上に水銀ランプ（ＨＡＮ型４００ＮＬ日本電池（株））を７０ｍＷ／ｃｍ2（３６５ｎｍ）の照度で１００秒間、ＵＶ照射したときの水の接触角の経時変化を測定した。
【００３４】
また、この複合材料上に同様に９０秒間、直径５０μｍの網点が１０μｍ間隔で配置されたネガ型フォトマスクを介してパターン露光し、超親水性及び超撥水性を備えたパターン形成体を作製した。
【００３５】
比較例１
アルカリ処理による凹凸処理を施さないこと以外は実施例１同様に作製した複合材料の中心線平均粗さ及び水の接触角を以下に示す。
0003971517.tif 000004
図１にこのような実施例１のアルカリ処理により基体を粗面化した上に設けられた微細凹凸構造を有する複合材料と、比較例１のアルカリ処理などの粗面化処理をしなかった基体の上に設けられた微細凹凸構造を有しない複合材料について、光照射時間に応じた濡れ性変化を示したグラフを示す。露光前の水の接触角は、アルカリ処理したものは１６０°と未処理の１２０°よりも大きく、アルカリ処理により、疎水性が高まったことが分かる。さらに、露光によって接触角が０°になるまでの時間は、アルカリ処理したものは９０秒であるのに対し、未処理のものは１１０秒であり、アルカリ処理したものが短時間で超親水性に変化することが確認できる。また、グラフの傾きもアルカリ処理を行ったものが急であることが確認できる。アルカリ処理を行ったものが露光量が少なくて超親水性に変化すること、つまり、アルカリ処理により、高感度化していることが分かる。
【００３６】
実施例２
基体として青板ガラス（７５×７５×１．１ｍｍ）を用意した。次にサンドブラスト法により粗面化処理した。表面粗さ（中心線平均粗さ）はＤｅｋｔａｋ３０３０（Ｓｌｏａｎ  Ｔｅｃｎｏｒｏｇｙ製）、水の接触角はＣＡ−Ｚ（協和界面化学製）によって測定した。結果を以下に示す。
0003971517.tif 000005
次いで、イソプロピルアルコール３ｇ、オルガノシラン（東芝シリコーンＴＳＬ８１１３）０．４ｇ、フルオロアルキルシランＭＦ−１６０Ｅ（トーケムプロダクツ）０．０４ｇ、光触媒無機コーティング剤ＳＴ−Ｋ０１（石原産業）１．５ｇを混合し、攪拌しながら２０分間、１００℃で加温した。この溶液をスピンコーティング法により、前記凹凸化処理した青板ガラス基体上に塗布した。これを１５０℃の温度で１０分間乾燥することにより、加水分解、重縮合反応を進行させ、光触媒がオルガノポリシロキサン中に強固に固定された膜厚０．６μｍの光触媒含有膜を得ることができた。同様に中心線平均粗さ及び水の接触角を測定した結果を以下に示す。
0003971517.tif 000006
この複合材料上に同様に９０秒間、直径５０μｍの網点が１０μｍ間隔で配置されたネガ型フォトマスクを介してパターン露光し、超親水性及び超撥水性を備えたパターン形成体を作製した。
【００３７】
次いで、水溶性ＵＶ硬化樹脂（エステルアクリレート樹脂、荒川化学工業製ＡＱ−９）１０００ｇ、硬化開始剤（チバスペシャリティーケミカルズ製イルガキュア１１７３）５０ｇ、メチレンブルー水溶液（５重量％）を混合しビードコーティング法によって得られたパターン形成体上に全面塗布した、その結果、未露光部は、インキをはじき、露光部のみに選択的に塗布された。直径５０μｍの網点が１０μｍ間隔で配置された藍色のパターンが得られた。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によって、水との接触角１５０°以上の撥水性表面を有し、かつ光の照射により水の接触角１０°以下の親水性に変化する材料であって、しかも、短時間の光の照射によって濡れ性が変化する材料を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、アルカリ処理により粗面化した基体上に設けられた微細凹凸構造を有する本発明の複合材料と、アルカリ処理などの粗面化処理をしなかった基体上に設けられた微細凹凸構造を有しない比較例の複合材料について、光照射時間に応じた濡れ性変化を示したグラフである。
【図１】
0003971517.tif 000007