DE112010002076T5

DE112010002076T5 - Hydrophober Film, Strukturfilm mit hydrophoben und hydrophilen Regionen sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE112010002076T5
Application number: DE112010002076T
Authority: DE
Inventors: Shinji Kato
Original assignee: Kawamura Institute of Chemical Research
Current assignee: Kawamura Institute of Chemical Research; DIC Corp
Priority date: 2009-05-25
Filing date: 2010-05-24
Publication date: 2013-01-03
Also published as: WO2010137542A1; KR20120022816A; US20120121858A1; KR101238769B1; CN102448622B; CN102448622A

Abstract

Die gegenständliche Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zu Herstellung eines superhydrophoben Films, der sich aus einem Polymer mit oberflächenspezifischen Mikrostrukturen (Unregelmäßigkeiten) zusammensetzt, insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung eines superhydrophoben Films, der ein Phasentrennungsphänomen ausnutzt, welches durch eine Polymerisierungsreaktion mittels Einstrahlung eines Energiestrahls verursacht wird, und auf einen superhydrophoben Film, der mittels dieses Herstellungsverfahrens gebildet wird. Das Verfahren weist einen Zubereitungsschritt der filmbildenden Zusammensetzung (X) auf, indem eine polymerisierbare Verbindung (A), welche mittels Einstrahlung eines Energiestrahls polymerisiert werden kann, und eine Verbindung (B), welche mit der polymerisierbaren Verbindung (A) kompatibel aber mit einem Polymer der polymerisierbaren Verbindung (A) inkompatibel ist, gemischt werden und einen Schritt zur Bildung einer Schicht der filmbildenden Zusammensetzung (X); und einen Schritt der Entfernung der Verbindung (B) nach der Polymerisierung der polymerisierbaren Verbindung (A), wobei die Verbindung (B) flüssig oder fest sein kann, über ein Molekulargewicht von 500 oder weniger verfügt und einen Sättigungsdampfdruck von 400 Pa oder weniger bei 25°C hat.

Description

Technisches Gebiet
Die gegenständliche Erfindung bezieht sich auf einen hydrophoben Film und ein Verfahren zu dessen Herstellung. Insbesondere bezieht sich die gegenständliche Erfindung auf einen hydrophobischen Film, der sich aus einem Polymer mit Mikrostrukturen auf einer Oberfläche zusammensetzt sowie einem Verfahren zur Herstellung des Films. Die gegenständliche Erfindung bezieht sich ferner auf eine Strukturschicht mit einer Oberfläche, in der eine hydrophobe (wasserabweisende) Region und eine hydrophile (wasseranziehende) Region koexistieren (hydrophob/hydrophil strukturierter Film) sowie ein Verfahren zur Herstellung des Films.
Allgemeiner Stand der Technik
In den letzten Jahren haben Oberflächen mit stark wasserabweisenden Eigenschaften auf sich aufmerksam gemacht (superhydrophobe Oberflächen). Obwohl es keine wissenschaftliche Definition einer superhydrophoben Oberfläche gibt, bezieht sich der Wortlaut auf eine Oberfläche, die einen Wasserkontaktwinkel von 150° oder mehr aufweist und die signifikant schwer zu benetzen ist. Da der Kontaktbereich zwischen einer superhydrophoben Oberfläche und Wasser signifikant gering ist, ist es möglich, das Ablaufen verschiedener Arten chemischer Reaktionen und der Bildung chemischer Bindungen, die durch Wasser vermittelt werden, zu unterdrücken. Entsprechend werden höhere Effekte bei unterschiedlichen Zweckanwendungen erwartet, wie etwa beim Fleckenschutz, Rostschutz, der Vorbeugung einer Anlagerung von Schnee und Regentropfen sowie bei der Elektroisolierung, im Vergleich zu den herkömmlichen hydrophoben Oberflächen (Wasserkontaktwinkel von etwa 90° bis 120°) erwartet. Es besteht ein breiter Anwendungsbereich, wie unter anderem im Zusammenhang mit Oberflächenbeschichtungsmaterialien für die Außen- und Innenbereiche von Gehäuseausrüstungen und Automobilen, Anlagen zur Unterbringung von Ausrüstungen für Sanitäranlagen, wie etwa Küchen, Bäder und Toiletten, für Elektrogeräte, Lederwaren, wie etwa Schuhe und Taschen, Bekleidung, wie etwa Sportbekleidung, medizinische Apparaturen, zahnärztliche Instrumente, im Freien einzusetzende Geräte, wie etwa Leitungsmaste, Antennen und Drähte sowie Haushaltsartikel, wie etwa Regenschirme, Regenmäntel, Helme, Papier, Vorhänge und Teppiche.
Auf dem technischen Gebiet hydrophober Materialien wird eine Oberfläche, die einen Wasserkontaktwinkel von etwa 150° oder mehr aufweist als superhydrophobe Oberfläche bezeichnet, eine Oberfläche, die einen Wasserkontaktwinkel von etwa 120° bis 150° aufweist, wird als hoch hydrophobe Oberfläche bezeichnet und eine Oberfläche, die einen Wasserkontaktwinkel von etwa 90° bis 120° aufweist, wird als normal hydrophobe Oberfläche bezeichnet.
Ein Benetzungsphänomen einer festen Oberfläche wird durch die chemischen Eigenschaften und Rauhigkeit (geometrische Form, Topologie) der Oberfläche ermittelt. Entsprechend kann eine Oberfläche mit der gewünschten Feuchte mittels einer geschickten Kontrolle der chemischen Eigenschaften und Rauhigkeit erhalten werden. Ein superhydrophober Film kann durch die Bildung von Mikrostrukturen (Unregelmäßigkeiten) auf einer Oberfläche, die aus einem niederenergetischen Material zusammengesetzt ist, verwirklicht werden. Um eine superhydrophobe Schicht zu erlangen, sind verschiedene Techniken zur Bildung von Oberflächenmikrostrukturen verwendet worden. Unter diesen ist eine Technik, die ein Phasentrennungsphänomen zwischen Substanzen ausnutzt, insbesondere ein Phasentrennungsphänomen von Polymeren, hinsichtlich der Einfachheit der Produktionsprozesse überlegen, obwohl bislang nur wenige solcher Beispiele vorliegen.
Gemäß PTL 1 wurden innerhalb einer Filmoberfläche feine Unregelmäßigkeiten gebildet, indem eine Substratoberfläche mit einer Polymernetzwerkstruktur beschichtet wurde, in der ein organisches Material mit einem Niedermolekulargewicht zwischen dreidimensionalen kontinuierlichen Netzwerkskeletten, die aus einem thermoplastischen Elastomermaterial zusammengesetzt sind, das bei einer hohen Temperatur geschmolzen wurde, unterstützt wird; und beim Abkühlen des Beschichtungsfilms wird ein Phasentrennungszustand eines Polymer-/Niedermolekulargewichtsmaterials gebildet, wonach die Niedermolekulargewichtskomponente durch Lösungsmittelextraktion entfernt wird. Der Film, der so entsteht, weist einen Wasserkontaktwinkel von 150° oder mehr auf und dient, wie gezeigt werden konnte, als ein superhydrophober Film.
In NPL 1 wurde ein isotaktischer Polypropylenfilm (i-PP) mit feinen Unregelmäßigkeiten gebildet, indem i-PP in einem Lösungsmittelgemisch (jeweils aufweisend ein gutes Lösungsmittel und ein Lösungsmittel, in dem sich i-PP nicht löst) aufgelöst wurde; die resultierende Lösung wurde in einem Zustand relativ hoher Temperatur auf ein Substrat gegossen und der sich daraufhin einstellende Lösungsmittelverdampfprozess wurde derart gesteuert, dass er er zur Induktion eines Phasentrennungszustand führte. Der Wasserkontaktwinkel dieses Films betrug etwa 160°.
Gemäß den beiden vorstehend beschriebenen Erfindungen wird der Zustand der Phasentrennung zwischen dem Polymermaterial und dem Material mit dem Niedermolekulargewicht oder Lösungmittel erreicht, indem das Gemisch einem Hochtemperaturzustand ausgesetzt wird; damit sind relativ komplizierte Arbeitsvorgänge erforderlich, um superhydrophobe Schichten zu erhalten.
Gemäß PTL 2 und NPL 2 wurde ein feine Unregelmäßigkeiten aufweisender Polymerfilm gebildet, indem eine Substrataberfläche mit einer Zusammensetzung beschichtet wurde, die ein Monomer, welches mittels Einstrahlung eines Energiestrahls polymerisiert werden kann, ein Oligomer oder ein Polymer, welches gegenüber dem Energiestrahl inaktiv ist, sowie ein Lösungsmittel enthielt, wobei die Beschichtung mit einem Energiestrahl beaufschlagt wurde, um das Monomer zu polymerisieren und einen Phasentrennungszustand in einem Temperaturbereich, der im Bereich der Raumtemperatur liegt, herbeizuführen und das Oligomer oder Polymer und das Lösungsmittel hieraus zu entfernen. Diese Literaturverweise beziehen sich jedoch vor allem hoch hydrophile Monomere; weiter wird mit diesen Erfindungen wird nicht beabsichtigt, superhydrophobe Filme herzustellen.
Ferner wird eine Verbindung mit einer Hydroxylgruppe in einer Molekülendposition, wie etwa ein Monoester von flüssigem Polyethylenglycol oder Polyethylenglycol, als Oligomer, das gegenüber dem Energiestrahl inaktiv ist und nach der Polymerisierung des Monomers entfernt wird, verwendet. Jedoch hat der Erfinder der gegenständlichen Erfindung bestätigt, dass ein Polymerfilm, der eine solche Verbindung einsetzt, kein Polymerfilm ist, der Superhydrophobizität zeigt.
In PTT 3 wird ein hydrophober Film durch den Einsatz von Ultraviolett- und Wärmeaushärtung eines Beschichtungsfilms erreicht, der sich aus einem Gemisch eines Beschichtungsmaterials zusammensetzt, wobei dieser ein Acrylbeschichtungsmaterial enthält, das unter UV-Einstrahlung aushärtbar ist und ein abnutzungsfestes, durch Wärmeanwendung polymerisierbares Beschichtungsmaterial auf Silokonbasis sowie ein fluorhaltiges silanisches Kopplungsmittel. Jedoch beträgt der Wasserkontaktwinkel der Filmoberfläche höchstens 98° und es manifestiert sich damit keine Superhydrophobizität.
Hydrophobe/hydrophile Strukturoberflächen, die Regionen unterschiedlicher Benetzbarkeit im Vergleich zu den sie umgebenden Regionen einschließen, die auf derselben Oberfläche gebildet werden, haben bislang eine breite Verwendung gefunden im Rahmen von Anwendungen wie etwa bei Druck-, Display-, Transportmittel- und architektonischen Dekorationsteilen. Insbesondere sind viele Studien mit Bezug auf Druckteile durchgeführt worden, wie Drucklettern, Designs und Abbildungen; so werden auch die farbaufnehmenden und farbabweisenden Anteile im Verlauf des Druckfarbtransfers aufgrund eines hydrophoben/hydrophilen Strukturmusters gebildet. In den letzten Jahren hat sich jedoch eine Tendenz der Bevorzugung einer superhydrophob/hydrophil strukturierten Oberfläche herausgebildet, die superhydrophobe Regionen mit hochgradiger Abweisung von Zusammensetzungen auf Wasserbasis aufweist, so dass beim Druck auf Wasserbasis eine Druckgenauigkeit höherer Auflösung realisiert wird. Ferner hat eine superhydrophob/superhydrophil strukturierte Oberfläche, die superhydrophile Regionen mit einem Wasserkontaktwinkel von 10° oder weniger aufweist sowie superhydrophobe Regionen viele erwartete Gebrauchsanwendungen, die zusätzlich zu Druckteilanwendungen zum Einsatz kommen, wie etwa an Teilen zur Vorbeugung gegen Frostbildung, etc.
In PTL 4 wurde ein superhydrophober Film mit einem Wasserkontaktwinkel von 150° oder mehr zubereitet, indem Sol-Gel-Filmpräkursor, der ein photokatalysierendes anorganisches Beschichtungsmaterial auf einem Substrat enthielt, einer aufrauhenden Behandlung sowie einer Erwärmung des angewendeten Präkursors unterzogen wurde, um eine Hydrolyse und Polykondensierung zu verursachen. Dann wurde der sich ergebende Film mittels Expositon gegenüber einer Photomaske strukturiert, um eine superhydrophob/superhydrophil strukurierte Oberfläche mit superhydrophilen Regions und einem Wasserkontaktwinkel von 10° oder weniger zu erhalten.
In PTL 5 wurde ein superhydrophober Film mit einem Wasserkontaktwinkel von 150° oder mehr durch Behandlung eines Aluminiumoxidfilms mit feinen Unregelmäßigkeiten zubereitet, welcher durch eine Sol-Gel-Umsetzung mit Titanoxid-Anatas-Sol und danach einer fluorhaltigen Silanverbindung erhalten wurde. Der daraus resultierende Film wurde mittels Exposition durch eine Photomaske strukturiert, um eine superhydrophob/superhydrophil strukturierte Oberfläche zuzubereiten, die durch die photokatalytische Wirkung der Titanoxid-Kristallschicht superhydrophile Regionen mit einem Wasserkontaktwinkel von 4° oder weniger aufwies.
Wie in den beiden vorstehend beschriebenen Erfindungen dargestellt, wurden die superhydrophilen Regionen unter Ausnutzung einer photokatalytischen Wirkung der Titanoxidschicht strukturiert. Es ist jedoch darauf hingewiesen Worden, dass organische Materie, die in den superhydrophoben Regionen vorliegt, sich durch die photokatalytische Wirkung allmählich zersetzt und bei langfristigem Gebrauch eine Abnahme der Hydrophobizität zeigt.
Literaturliste
Patentliteratur

PTL 1: Japanische Offenlegungsschrift, Veröffentlichungsnr. 2005-53104
PTL 2: Japanische Offenlegungsschrift, Veröffentlichungsnr. 05-271460
PTL 3: Japanische Offenlegungsschrift, Veröffentlichungsnr. 08-169968
PTL 4: Japanische Offenlegungsschrift, Veröffentlichungsnr. 2000-87016
PTL 5: Japanische Offenlegungsschrift, Veröffentlichungsnr. 2001-17907

Nicht-Patentliteratur

NPL 1: H. Y. Erbil et al., Science, 2003, 299, 1377–1380.
NPL 2: R. H. Schmidt et al., Chem. Mater., 2005, 17, 1007–1016.

Zusammenfassung der Erfindung
Technische Aufgabe
Ein Ziel der gegenständlichen Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines hydrophoben Films bereitzustellen, der sich aus einem Polymer mit oberflächigen Mikrostrukturen (Unregelmäßigkeiten) zusammensetzt, insbesondere einem superhydrophoben Film mit einem Wasserkontaktwinkel von 150° oder mehr sowie einem superhydrophoben Film, der mittels dieses Verfahrens gebildet wird.
Ein weiteres Ziel der gegenständlichen Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines hydrophoben Films mittels eines einfachen, bei Raumtemperatur ablaufenden Prozesses bereitzustellen, indem ein Phasentrennungsphänomen eines Polymers ausgenutzt wird, das durch Polymerisierung mittels der Einstrahlung von Energiestrahlen induziert wird, insbesondere ein superhydrophober Film mit einem Wasserkontaktwinkel von 150° oder mehr und ein superhydrophober Film, der durch dieses Verfahren gebildet wird.
Ein weiteres Ziel der gegenständlichen Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines hydrophoben Films bereitzustellen, insbesondere für einen superhydrophob/hydrophil strukturierten Film mit einer Oberfläche, auf der hydrophile Regionen und superhydrophobe Regionen, die einen Wasserkontaktwinkel von 150° oder mehr haben, koexistieren. Insbesondere besteht das Ziel darin, ein einfaches Verfahren zur Herstellung eines superhydrophob/superhydrophol strukturierten Films mit superhydrophoben Regionen und superhydrophilen Regionen bereitzustellen, ohne die Wirkung eines photokatalytischen Films hierbei zu verwenden und einen superhydrophob/(super)hydrophil stukturierten Film bereitzustellen, der mittels dieses Verfahrens gebildet wird.
Problemlösung
Die Erfinder der gegenständlichen Erfindung haben umfangreiche Studien durchgeführt und hierbei gefunden, dass die Zielsetzungen durch die Bildung einer Schicht einer einen Film bildenden Zusammensetzung auf einem Substrat erreicht werden können, wobei es sich hier um ein Gemisch einer polymerisierbaren Verbindung handelt, die mittels Einstrahlung eines Energiestrahls und eines Additivs, welches sich gegenüber dem Energiestrahl inaktiv verhält, polymerisiert werden kann, wobei die Polymerisierung mittels Einstrahlung eines Energiestrahls zur Herbeiführung eines Phasentrennungszustands durchgeführt wird, und wonach ein Teil des löslichen Additivs entfernt wird. So wurde die gegenständliche Erfindung gemacht.
Mit anderen Worten, die gegenständliche Erfindung bietet ein Verfahren zur Herstellung eines hydrophoben Films. Das Verfahren weist einen Schritt der Zubereitung einer filmbildenden Zusammensetzung (X) auf, indem eine polymerisierbare Verbindung (A), welche mittels der Einstrahlung eines Energiestrahls polymerisiert werden kann, polymerisiert wird und eine Verbindung (B), welche mit der polymerisierbaren Verbindung (A) kompatibel aber mit einem Polymer (P_A) der polymerisierbaren Verbindung (A) nicht kompatibel und gegenüber dem Energiestrahl inaktiv ist; einen Schritt der Bildung einer Schicht der filmbildenden Zusammensetzung (X); und einen Schritt zur Entfernung der Verbindung (B) nach der Polymerisierung der polymerisierbaren Verbindung (A) in der filmbildenden Zusammensetzung (X) mittels Einstrahlung eines Energiestrahls. Die Verbindung (B) ist flüssig oder fest, verfügt über ein Molekulargewicht von 500 oder weniger und hat einen Sättigungsdampfdruck von 400 Pa oder weniger bei 25°C.
Die gegenständliche Erfindung stellt ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Strukturfilms mit einer hydrophoben Region und einer hydrophilen Region innerhalb derselben Oberfläche bereit, wobei das Verfahren

(1) den Schritt α1 einschließt, unter anderem die Zubereitung einer filmbildenden Zusammensetzung (X), die eine polymerisierbare Verbindung (A) enthält, welche mittels Einstrahlung eines Energiestrahls polymerisiert werden kann, und eine Verbindung (B), welche mit der polymerisierbaren Verbindung (A) kompatibel aber mit einem Polymer (P_A) der polymerisierbaren Verbindung (A) nicht kompatibel und gegenüber einem Energiestrahl inaktiv ist; die Bildung einer Schicht der filmbildenden Zusammensetzung (X); und die Entfernung der Verbindung (B) nach dem Polymerisieren der polymerisierbaren Verbindung (A) in der filmbildenden Zusammensetzung (X) mittels Einstrahlung eines Energiestrahls, um damit einen hydrophoben Film (SH) zu bilden; und den
(2) Schritt β2, der unter anderem die Zubereitung einer polymerisierbaren Zusammensetzung (Y), die eine polymerisierbare Verbindung (E) enthält, welche eine hydrophile chemische Struktureinheit enthält und mittels Einstrahlung eines Energiestrahls polymerisiert werden kann; der Auftrag der polymerisierbaren Zusammensetzung (Y), teilweise oder vollumfänglich, auf die Oberfläche des hydrophoben Films (SH); und die Polymerisierung der polymerisierbaren Verbindung (E) in der polymerisierbaren Zusammensetzung (Y) mittels Einstrahlung eines Energiestrahls.

Die Schritte α1 und β2 werden in Sequenz aufeinander folgend durchgeführt, und wobei die Verbindung (B) flüssig oder fest ist, über ein Molekulargewicht von 500 oder weniger verfügt und einen Sättigungsdampfdruck von 400 Pa oder weniger 25°C hat.
Die gegenständliche Erfindung stellt ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Strukturfilm mit einer hydrophoben Region und einer hydrophilen Region innerhalb derselben Oberfläche bereit, wobei das Verfahren folgende Schritte einschließt:

(1) Schritt β1 schließt die Zubereitung einer polymerisierbaren Zusammensetzung (Y) ein, die eine polymerisierbare Verbindung (E) enthält, welche eine hydrophile chemische Struktureinheit enthält und mittels Einstrahlung eines Energiestrahls polymerisierbar ist; die Bildung einer Schicht der polymerisierbaren Zusammensetzung (Y); und die Polymerisierung der Verbindung (E) in der polymerisierbaren Zusammensetzung (Y) mittels Einstrahlung eines Energiestrahls, um einen hydrophilen Film (HP) zu bilden; und
(2) Schritt α2 schließt die Zubereitung einer filmbildenden Zusammensetzung (X) durch Versetzen einer polymerisierbaren Verbindung (A), welche mittels Einstrahlung eines Energiestrahls polymerisiert werden kann, mit einer Verbindung (B) ein, welche mit der polymerisierbaren Verbindung (A) kompatibel aber mit einem Polymer (P_A) der polymerisierbaren Verbindung (A) nicht kompatibel und gegenüber einem Energiestrahl inaktiv ist; den Auftag der filmbildenden Zusammensetzung (X), teilweise oder vollumfänglich, auf die Oberfläche des hydrophilien Films (PH); und die Durchführung einer musterweisen Einstrahlung eines Energiestrahls, sodass die polymerisierbare Verbindung (A) in der filmbildenden Zusammensetzung (X) nur in einem Anteil polymerisiert wird, der der Einstrahlung mittels des Energiestrahl ausgesetzt war, wonach die Verbindung (B) entfernt wird.

Die Schritte β1 und α2 werden jeweils in Sequenz aufeinander folgend durchgeführt, wobei die Verbindung (B) flüssig oder fest ist, über ein Molekulargewicht von 500 oder weniger verfügt und einen Sättigungsdampfdruck von 400 Pa oder weniger bei 25°C hat.
Die gegenständliche Erfindung weist ferner einen hydrophoben Film auf, der mittels eines Herstellungsverfahrens produziert wird, das einen Schritt der Zubereitung einer filmbildenden Verbindung (X) aufweist, indem eine polymerisierbare Verbindung (A), welche mittels Einstrahlung eines Energiestrahls polymerisiert werden kann, mit einer Verbindung (B) versetzt wird, welche mit der polymerisierbaren Verbindung (A) kompatibel aber mit einem Polymer (P_A) der polymerisierbaren Verbindung (A) nicht kompatibel und gegenüber einem Energiestrahl inaktiv ist; einen Schritt der Bildung einer Schicht einer filmbildenden Zusammensetzung (X); und einen Schritt der Entfernung der Verbindung (B) nach der Polymerisierung der polymerisierbaren Verbindung (A) innnerhalb der filmbildenden Zusammensetzung (X) mittels Einstrahlung eines Energiestrahls. Die Verbindung (B) ist flüssig oder fest, verfügt über ein Molekulargewicht von 500 oder weniger und hat einen Sättigungsdampfdruck von 400 Pa oder weniger bei 25°C.
Die gegenständliche Erfindung stellt ferner einen hydrophoben Film bereit, der aus einem Polymer einer polymerisierbaren Verbindung (A) gebildet wird, welche mittels Einstrahlung eines Energiestrahls polymerisiert werden kann, in welchem eine durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra) im Bereich zwischen 30 nm und 1000 nm liegt.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Es ist möglich, mit dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren einen hydrophoben Film herzustellen, insbesondere einen superhydrophoben Film mit einem Wasserkontaktwinkel von 150° oder mehr, bei dem ein einfacher bei Raumtemperatur ablaufender Prozess verwendet wird, indem ein Beschichtungsfilm, welcher aus einer filmbildenden Zusammensetzung komponiert ist und eine polymerisierbare Verbindung enthält, mittels Einstrahlung eines Energiestrahls ausgehärtet wird. Dies kann ohne die Handhabung eines Harzes, das bei einer hohen Temperatur gemäß Offenbarung in PTL 1 und NPL 1 schmilzt, erfolgen.
Ferner ist es möglich, nach Maßgabe des gegenständlichen erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens einen hydrophoben Film, insbesondere einen superhydrophob (Wasserkontaktwinkel von 150° oder mehr)/(super)hydrophil strukturierten Film mittels eines einfachen Prozesses entweder durch Imprägnierung eines hydrophoben Films eines porösen Polymers mit Oberflächenunregelmäßigkeiten herzustellen, wobei eine hydrophile polymerisierbare Zusammensetzung verwendet und mittels Einstrahlung eines Energiestrahls hydrophile Regionen gebildet werden, oder mittels des Auftrags einer polymerisierbaren Zusammensetzung auf die Oberfläche eines hydrophilen Film, welche sich aus einem Polymer zusammensetzt, um mittels Einstrahlung eines Energiestrahls hydrophobe Regionen mit Oberflächenunregelmäßigkeiten zu bilden. Es besteht daher kein Bedarf für die Verwendung der Aktionen von Photokatalysatoren gemäß der Offenbarung in PTL 4 und PTL 5.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Fotografie eines Wassertropfens auf einer Oberfläche eines superhydrophoben Films [SH-1], der in Beispiel 1 erhalten wurde.
2 ist eine Abbildung unter einem Rasterelektronenmikroskop einer Oberfläche eines superhydrophoben Films [SH-1], der in Beispiel 1 erhalten wurde.
3 ist eine Fotografie eines Wassertropfens auf einer Oberfläche eines superhydrophoben Films [SH-2], der in Beispiel 2 erhalten wurde.
4 ist eine Abbildung unter einem Rasterelektronenmikroskop einer Oberfläche eines superhydrophoben Films [SH-2], der in Beispiel 2 erhalten wurde.
5 ist eine Fotografie eines Wassertropfens auf einer Oberfläche eines superhydrophoben Films [SH-3], der in Beispiel 3 erhalten wurde.
6 ist eine Abbildung unter einem Rasterelektronenmikroskop einer Oberfläche eines superhydrophoben Films [SH-3], der in Beispiel 3 erhalten wurde.
7 ist eine Fotografie eines Wassertropfens auf einer Oberfläche eines superhydrophoben Films [SH-4], der in Beispiel 4 erhalten wurde.
8 ist eine Abbildung unter einem Rasterelektronenmikroskop einer Oberfläche eines superhydrophoben Films [SH-4], der in Beispiel 4 erhalten wurde.
9 ist eine Fotografie eines Wassertropfens auf einer Oberfläche eines superhydrophoben Films [SH-5], der in Beispiel 5 erhalten wurde.
10 ist eine Abbildung unter einem Rasterelektronenmikroskop einer Oberfläche eines superhydrophoben Films [SH-5], der in Beispiel 5 erhalten wurde.
11 ist eine Fotografie eines Wassertropfens auf einer Oberfläche eines superhydrophoben Films [SH-6], der in Beispiel 6 erhalten wurde.
12 ist eine Abbildung unter einem Rasterelektronenmikroskop einer Oberfläche eines superhydrophoben Films [SH-6], der in Beispiel 6 erhalten wurde.
13 ist ein Profil unter einem Atomkraftmikroskop einer Oberfläche eines superhydrophoben Films [SH-6], der in Beispiel 6 erhalten wurde.
14 ist eine Fotografie eines Wassertropfens auf einer Oberfläche eines superhydrophoben Films [SH-18], der in Beispiel 18 erhalten wurde.
15 ist eine Abbildung unter einem Rasterelektronenmikroskop einer Oberfläche eines superhydrophoben Films [SH-18], der in Beispiel 18 erhalten wurde.
16 ist ein Profil unter einem Atomkraftmikroskop einer Oberfläche eines superhydrophoben Films [SH-18], der in Beispiel 18 erhalten wurde.
17 ist eine Fotografie eines Wassertropfens auf einer Oberfläche eines superhydrophoben Films [SH-20], der in Beispiel 20 erhalten wurde.
18 ist eine Abbildung unter einem Rasterelektronenmikroskop einer Oberfläche eines superhydrophoben Films [SH-20], der in Beispiel 20 erhalten wurde.
19 ist ein Profil unter einem Atomkraftmikroskop einer Oberfläche eines superhydrophoben Films [SH-20], der in Beispiel 20 erhalten wurde.
20 ist eine Fotografie des Erscheinungsbildes eines superhydrophob/hydrophil strukturierten Films [SHL-1], der in Beispiel 24 erhalten wurde.
21 ist eine Abbildung unter einem Rasterelektronenmikroskop einer Oberfläche eines superhydrophoben Teils eines superhydrophob/hydrophil strukturierten Films [SHL-1], der in Beispiel 24 erhalten wurde.
22 ist eine Abbildung unter einem Rasterelektronenmikroskop der Grenze zwischen einem superhydrophoben Anteil und einem hydrophilen Anteil eines superhydrophob/hydrophil strukturierten Films [SHL-1], der in Beispiel 24 und der nahe gelegenen Region erhalten wurde.
23 ist eine Fotografie des Erscheinungsbildes eines superhydrophob/hydrophil strukturierten Films [SHL-18], der in Beispiel 41 erhalten wurde.
24 ist eine Abbildung unter einem Rasterelektronenmikroskop einer Oberfläche eines superhydrophoben Teils eines superhydrophob/hydrophil strukturierten Films [SHL-18], der in Beispiel 41 erhalten wurde.
25 ist eine Abbildung unter einem Rasterelektronenmikroskop einer Oberfläche eines superhydrophilen Teils eines superhydrophob/hydrophil strukturierten Films [SHL-18], der in Beispiel 41 erhalten wurde.
26 ist eine Abbildung unter einem Rasterelektronenmikroskop eines Films [R-7], der mittels Einstrahlung eines Energiestrahls, welcher in einem Vergleichsbeispiel 7 erhalten wurde, ausgehärtet wurde. Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Die gegenständliche Erfindung wird weiter unten im Einzelnen beschrieben.
Auf dem technischen Gebiet hydrophober Materialien wird eine Oberfläche, die einen Wasserkontaktwinkel von etwa 150° oder mehr aufweist, im Allgemeinen als eine superhydrophobe Oberfläche bezeichnet; eine Oberfläche mit einem Wasserkontaktwinkel von etwa 120° bis 150° wird als hoch hydrophobe Oberfläche bezeichnet, um diese von einer normal hydrophoben Oberfläche zu. unterscheiden, die einen Wasserkontaktwinkel von 90° bis 120° aufweist, obwohl es keine klare akademische oder technische Unterscheidung oder Definition gibt.
In dieser Beschreibung werden die allgemeinen Unterscheidungen, wie weiter oben erwähnt, verwendet. Das bedeutet, eine Oberfläche, die einen Wasserkontaktwinkel von etwa 150° oder mehr aufweist wird als eine ”superhydrophobe” Oberfläche definiert; eine Oberfläche, die einen Wasserkontaktwinkel von etwa 120° oder mehr bis zu 150° aufweist, wird als eine ”hoch hydrophobe” Oberfläche definiert; und eine Oberfläche, die einen Wasserkontaktwinkel von etwa 90° bis zu 120° aufweist, wird als eine ”normal hydrophobe” Oberfläche definiert. Jedoch soll sich der einfache Begriff ”hydrophobe Oberfläche” jeweils auf jede ”superhydrophobe Oberfläche”, ”hoch hydrophobe Oberfläche” und ”normal hydrophobe Oberfläche” beziehen.
Das Herstellungsverfahren der gegenständlichen Erfindung sieht vor, dass die Herstellung des Films mit ”superhydrophoben”, ”hoch hydrophoben” und ”normal hydrophoben” Oberflächen durch die geeignete Wahl der Rohmaterialien, die Einstellung der Menge des Gemisches, die Einstellung der filmbildenden Bedingungen usw. gesteuert werden kann. Jedoch eignet sich das Herstellungsverfahren der gegenständlichen Verfahrens insbesondere für die Herstellung von Filmen mit ”superhydrophoben” und ”hoch hydrophoben” Oberflächen; es eignet sich am meisten für die Herstellung von Filmen mit ”superhydrophoben” Oberflächen. Entsprechend befasst sich die nachstehende Beschreibung schwerpunktmäßig mit einem Verfahren zur Herstellung eines Films mit einer superhydrophoben Oberfläche.
Es gibt keine klare akademische oder technische Unterscheidung oder Definition bei dem Begiff Superhydrophilizität. Im Allgemeinen wird eine Oberfläche, die einen Wasserkontaktwinkel von etwa 10° oder weniger aufweist, als eine superhydrophile Oberfläche bezeichnet.
Im Zusammenhang der vorliegenden Beschreibung wird eine Oberfläche, die einen Wasserkontaktwinkel von 10° oder weniger aufweist, als eine ”superhydrophile Oberfläche” definiert. Jedoch soll sich der einfache Begriff ”hydrophile Oberfläche” auf eine hydrophile Oberfläche im Allgemeinen beziehen, so unter anderem auf eine ”superhydrophile Oberfläche”.
<Grundzüge der Erfindung>
Ein superhydrophober Film der gegenständlichen Erfindung kann mittels der Bildung einer dünnen Schicht einer filmbildenden Zusammensetzung (X) hergestellt werden, die durch Versetzen einer polymerisierbaren Verbindung (A), welche mittels Einstrahlung eines Energiestrahls polymerisiert werden kann, mit einer Verbindung (B) zubereitet wird, welche mit der polymerisierbaren Verbindung (A) kompatibel jedoch mit einem Polymer (P_A), welches von der polymerisierbaren Verbindung (A) erhalten wird, nicht kompatibel und gegenüber dem Energiestrahl inaktiv ist, wobei die Polymerisierung durch Einstrahlung des Energiestrahls erfolgt, wonach die Verbindung (B) entfernt wird.
Gemäß dieses Verfahrens ist das Polymer (P_A), das mittels der Polymerisierung der polymerisierbaren Verbindung (A) hergestellt wurde, mit der Verbindung (B) nicht kompatibel; und es wird ein Phasentrennungszustand zwischen dem Polymer (P_A) und der Verbindung (B) geschaffen, wobei die Verbindung (B) im Polymer (P_A) oder zwischen den Molekülen des Polymers (P_A) eingeschlossen wird. Die Entfernung der Verbindung (B) erzeugt Poren in Regionen, die zuvor durch die Verbindung (B) belegt waren, um feine Unregelmäßigkeiten auf der Filmoberfläche zu erzeugen; und damit ist es möglich, einen superhydrophoben Film zu bilden.
Für die polymerisierbare Verbindung (A) ist es möglich, eine polymerisierbare Verbindung (a), welche mittels Einstrahlung eines Energiestrahls polymerisierbar ist, allein zu verwenden; oder es ist auch möglich, mehrere Arten einer solchen Verbindung in Kombination zu verwenden. Die polymerisierbare Verbindung (a) kann ein beliebiges Material sein, das mittels Einstrahlung eines Energiestrahls polymerisiert werden kann, um ein Polymer zu erhalten; so kann es sich um eine radikal polymerisierbare Verbindung handeln, eine anionisch polymerisierbare Verbindung, eine kationisch polymerisierbare Verbindung oder etwas Ähnliches. Beispielsweise wird eine polymerisierbare Verbindung verwendet, die eine Vinylgruppe enthält. Bevorzugt wird eine (Meth)acryl-Verbindung verwendet, die bei der Einstrahlung eines Energiestrahls eine hohe Polymerisierungsgeschwindigkeit aufweist. Ferner wird eine Verbindung bevorzugt, bei der sich mittels der Polymerisierung ein vernetztes Polymer ergibt, denn die Stärke nach dem Aushärten ist hierbei hoch und eine difunktionell oder höher funktionell polymerisierbare Verbindung mit zwei oder mehr Vinylgruppen in einem Molekül wird besonders bevorzugt.
Zu den Beispielen für eine (Meth)acryl-Verbindung gehören difunktionelle Monomere, wie etwa Ethylenglycol-di(meth)acrylat, 1,4-Butandiol-di(meth)acrylat, 1,6-Hexandiol-di(meth)acrylat, 1,9-Nonandiol-di(meth)acrylat, Neopentylgycol-di(meth)acrylat, Dimethyloltricyclodecan-di(meth)acrylat, Diethylenglycol-di(meth)acrylat, Triethylenglycol-di(meth)acrylat, Glycerol-di(meth)acrylat, 2-Isocyanato-2-methylpropyl-di(meth)acrylat, 2-Methacryloyloxyethylsäurephosphat, 3-Methyl-1,5-pentandiol-di(meth)acrylat, 2-Butyl-2-ethyl-1,3-propandiol-di(meth)acrylat, 2,2'-Bis(4-(meth)acryloyloxypolyethylenoxy-phenyl)propan, 2,2'-Bis(4-(meth)acryloyloxypolypropyleneoxy-phenyl)propan, Hydroxy-Dipivalinsäure-Neopentylglycol-di(meth)acrylat, Dicyclopentanyl-diacrylat, Bis(acroxyethyl)-hydroxyethyl-isocyanurat und N-methylenbisacrylamid; trifunktionelle Monomere, wie etwa Trimethylolpropan-tri(meth)acrylat, Trimethylolethan-tri(meth)acrylat, Pentaerythritol-tri(meth)acrylat, Tris(acroxyethyl)-isocyanurat und mit Caprolacton modifiziertes Tris(acroxyethyl)-isocyanurat; tetrafunktionelle Monomere, wie etwa Pentaerythritol-tetra(meth)acrylat; und hexafunktionelle Monomere, wie etwa Dipentaerythritol-hexa(meth)acrylat.
Zu den Beispielen für ein polymerisierbares Oligomer mit einer (Meth)acryloylgruppe in einer Malekülkette gehören Oligomere mit einem massedurchschnittlichen Molekulargewicht von 500 bis 50.000, beispielswise (Meth)acrylester von Epoxidharzen, (Meth)acrylester von Polyetherharzen, (Meth)acrylester von Polyetherharzen mit einem Bisphenol-A-Skelett, (Meth)acrylester von Polybutadienharzen, (Meth)acrylester von Polydimethylsiloxanharzen und Polyurethanharze mit einer (Meth)acryloylgruppe in einem Molekülendpunkt.
Von den vorstehend aufgeführten polymerisierbaren Verbindungen und polymerisierbaren Oligomeren werden Ethylenglycol-di(meth)acrylat, 1,4-Butandiol-di(meth)acrylat, 1,6-Hexandiol-di(meth)acrylat, Neopentylglycol-di(meth)acrylat, Dimethyloltricyclodecan-di(meth)acrylat und Trimethylolpropan-tri(meth)acrylat bevorzugt, denn diese neigen dazu, Polymerfilme mit hoher Hydrophobizität, hoher Vernetzungsdichte nach der Polymerisierung und entwickelten Oberflächenmikrostrukturen zu ergeben.
Eine monofunktionelle Verbindung mit einer Vinylgruppe, insbesondere eine (Meth)acryl-Verbindung mit einer Vinylgruppe, kann als polymerisierbare Verbindung (a) verwendet werden. Jedoch wird die monofunktionelle polymerisierbare Verbindung bevorzugt in Kombination mit einer difunktionellen oder höher funktionellen polymerisierbaren Verbindung verwendet.
Zu Beispielen für die (Meth)acryl-Verbindung mit einer Vinylgruppe gehören Methyl(meth)acrylat, Alkyl(meth)acrylat, Isobornyl(meth)acrylat, Alkoxypolyethylenglycol-(meth)acrylate, Phenoxydialkyl-(meth)acrylat, Phenoxypolyethylenglycol-(meth)acrylat, Alkylphenoxypolyethylenglycol-(meth)acrylat, Nonylphenoxypolypropylenglycol-(meth)acrylat, Hydroxyalkyl-(meth)acrylat, Glycerolacrylat-methacrylat, Butandiol-mono(meth)acrylat, 2-Hydroxy-3-phenoxypropylacrylat, 2-Acryloyloxyethyl-2-hydroxypropylacrylat, Ethylenoxid-modifiziertes Phthalsäureacrylat, ω-Carboxycaprolacton-monoacrylat, 2-Acryloyloxypropyl-Wasserstoffphthalat, 2-Acryloyloxyethyl-Bernsteinsäure, Acrylsäuredimer, 2-Acryloyloxypropylhexahydro-Wasserstoffphthalat, Fluor-substituiertes Alkyl(meth)acrylat, Chlor-substituiertes Alkyl(meth)acrylat, Sulfonsäuresodaethoxy-(meth)acrylat, Sulfonsäure-2-methylpropane-2-acrylamid, Phosphorestergruppe-haltiges (Meth)acrylat, Glycidyl-(meth)acrylat, 2-Isocyanatoethyl-(meth)acrylat, (Meth)acryloylchlorid, (Meth)acrylaldehyd, Sulfonsäureestergruppe-haltiges (Meth)acrylat, Silanogruppe-haltiges (Meth)acrylat, (Di)alkyl)aminogruppe-haltiges (Meth)acrylat, quartäre ((Di)alkyl)ammoniumgruppe-haltiges (Meth)acrylat, (n-Alkyl)acrylamid, (N,N-dialkyl)acrylamid, Acryloylmorpholin und Polydimethylsiloxankette-haltiges (Meth)acrylat.
Von diesen werden monofunktionelle polymerisierbare Verbindungen, Methyl(meth)acrylat, Alkyl(meth)acrylat und Isobornyl(meth)acrylat bevorzugt verwendet, um die Hydrophobizität zu verbessern und die Viskosität einzustellen; fluor-substituiertes Alkyl(meth)acrylat und eine Polydimethylsiloxankette-haltiges (Meth)acrylat werden bevorzugt verwendet, um die freie Energie der Oberfläche mittels Lokalisierung in der Filmoberfläche herabzusetzen.
Für die Verbindung (B) können die Verbindungen (b), die nachstehend beschrieben werden, entweder einzeln oder in Kombination von zwei oder mehr Arten von Verbindungen verwendet werden. Die Verbindung (b) bleibt während des Polymerisierungsprozesses der polymerisierbaren Verbindung (A) auf einem Substrat und wird vor allem durch Waschen nach der Polymerisierung mittels eines Lösungsmittels entfernt. Die Verbindung (b), bei der es sich um eine Aufbaukomponente der Verbindung (B) handelt, unterliegt keinen besonderen Begrenzungen, solange es sich um eine flüssige oder feste Verbindung handelt, die mit der polymerisierbaren Verbindung (A) kompatibel jedoch mit dem Polymer (P_A) der polymerisierbaren Verbindung (A) nicht kompatibel und gegenüber dem Energiestrahl inaktiv ist sowie über ein Molekulargewicht von 500 oder weniger verfügt und einen Sättigungsdampfdruck von 400 Pa oder weniger bei 25°C hat. Mach bevorzugter ist es, wenn das Molekulargewicht 300 oder weniger ist. Die Verbindung (b) ist bevorzugterweise eine Verbindung mit hoher Hydrophobizität, denn die Verbindung liegt nahe der Oberfläche vor, sobald ein Phasentrennungszustand mit dem Polymer (P_A) geschaffen wurde, und trägt dazu bei, nach dem Entfernungsschritt auf der Filmoberfläche feine Unregelmäßigkeiten zu bilden und begünstigt damit die Bildung eines superhydrophoben Films. Entsprechend handelt es sich bei der Verbindung (b) bevorzugterweise um eine Verbindung, die keine polare chemische Einheit enthält, wie etwa eine Hydroxylgruppe, eine Aminogruppe, eine Carboxylgruppe, eine Isocyanatgruppe, eine Mercaptogruppe, eine Cyanogruppe, eine Amidbindung, eine Harnstoffbindung usw.
Zu den Beispielen einer Verbindung, die diese Vorgabe erfüllt und über eine hohe Hydrophobizität verfügt, gehören Verbindungen (b), die mittels der nachstehenden Formel (1), der Formel (2), der Formel (3) und der Formel (4) dargestellt werden, sowie Alkane mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen, die verzweigt sein können. [Chem. 1]
(In der Formel (1) steht R₁ für eine Alkylgruppe mit 9 bis 19 Kohlenstoffatomen, die verzweigt sein kann, oder für eine Benzylgruppe; und R₂ steht für eine Methylgruppe oder eine Ethylgruppe.) [Chem. 2]
(In der Formel (2) steht R₃ für eine Methylgruppe oder eine Ethylgruppe; und R₄ steht für eine Alkylgruppe mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen, die verzweigt sein kann, oder für eine Benzylgruppe.) [Chem. 3]
(In der Formel (3) stehen R₅ bis R₁₀ jeweils unabhängig für ein Wasserstoffatom oder für eine Alkylgruppe, die verzweigt sein kann, und mindestens zwei von R₅ bis R₁₀ sind Ethylgruppen oder mindestens eine von R₅ bis R₁₀ ist eine Alkylgruppe mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen, die verzweigt sein kann.)
[Chem. 4]

R₁₁-O(CH₂)₂O(CH₂)₂O-R₁₂ (4)

(In der Formel (4) stehen R₁₁ und R₁₂ jeweils unabhängig für eine Alkylgruppe mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen, die verzweigt sein kann.)
In den Formeln (1) und (2) stehen R₁ und R₄ jeweils bevorzugt für eine Alkylgruppe mit 7 bis 18 Kohlenstoffatomen und noch bevorzugter für eine Alkylgruppe mit 8 bis 16 Kohlenstoffatomen. In der Formel (3) steht mindestens eine von R₅ bis R₁₀ bevorzugterweise für eine Alkylgruppe mit 3 bis 7 Kohlenstoffatomen und noch bevorzugterweise für eine Alkylgruppe mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen. In einem solchen Fall sind die verbleibenden Gruppen bevorzugterweise jeweils ein Wasserstoffatom. Die Gesamtanzahl der Kohlenstoffatome in R₅ bis R₁₀ beträgt bevorzugterweise 10 oder weniger. In der Formel (4) stehen R₁ und R₁₂ bevorzugt jeweils unabhängig für eine Alkylgruppe mit 2 bis 7 Kohlenstoffen und noch bevorzugter für eine Alkylgruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen. Bei dem Alkan handelt es sich bevorzugterweise um ein Alkan mit 12 bis 20 Kohlenstoffatomen und noch bevorzugterweise mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen.
Wenn von diesen eine Flüssigkeit oder ein Feststoff mit einem Sättigungsdampfdruck von 150 Pa oder mehr bei 25°C. verwendet wird, kann aufgrund der niedrigen Flüchtigkeit ein dünnerer Film gebildet werden. Dies ist bei der Zubereitung eines hoch transparenten superhydrophoben Films vorteilhaft. Zu den Beispielen einer solchen Verbindung gehören die Methylester langkettiger aliphatischer Carbonsäuren, wie etwa Methyltetradecanoat, Methylhexadecanoat, Methyloctadecanoat, und langkettige aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie etwa Tetradecan, Hexadecan und Octadecan.
Die Gehalte der polymerisierbaren Verbindung (A) und der Verbindung (B) in der filmbildenden Zusammensetzunng (X) beeinflussen die Porengröße des superhydrophoben Films, Oberflächenunregelmäßigkeiten und Stärke. Wenn ein hoher Gehalt der polymerisierbaren Verbindung (A) vorliegt, verbessert sich hierdurch zwar die Stärke des Films, jedoch verringern sich die Porengröße innerhalb des Films und die Oberflächenunregelmäßigkeiten, und die Hydrophobizität neigt dazu, niedrig zu sein. Der Gehalt der polymerisierbaren Verbindung (A) liegt bevorzugterweise im Bereich von 30% bis 80% nach Masse und noch bevorzugterweise im Bereich von 40% bis 70% nach Masse. Wenn der Gehalt der polymerisierbaren Verbindung (A) 30% nach Masse oder weniger beträgt, verringert sich die Stärke des Films. Wenn der Gehalt der polymerisierbaren Verbindung (A) 80% nach Masse oder mehr beträgt, sind die Porengröße innerhalb des Films und die Oberflächenunregelmäßigkeiten schwer zu steuern.
Die filmbildende Zusammensetzung (X) kann eine hoch flüchtige, flüssige Verbindung (D) zusammen mit der Verbindung (b), die vorstehend beschrieben wurde, als Aufbaukomponente enthalten, denn dies ist zur Herabsetzung der Dicke des zuzubereitenden superhydrophoben Films und Erhöhung der Transparenz des Films effektiv. In einem solchen Fall bleibt die Verbindung (b) nach dem Auftrag der filmbildenden Zusammensetzung auf das Substrat im Verlauf des Polymerisierungsprozesses der polymerisierbaren Verbindung (A) auf dem Substrat zurück, jedoch wird die Verbindung (D) verdampft. Damit lässt sich die Dicke verringern. Bei der Verbindung (D) handelt es sich bevorzugterweise um eine Flüssigkeit mit einem Sättigungsdampfdruck von 600 Pa oder mehr bei 25°C. Zu den bevorzugten Beispielen für die Verbindung, die eine solche Vorgabe erfüllt und eine hohe Hydrophobizität aufweist, gehören Pentan, Hexan, Heptan, R₁₃COOR₁₄ (wobei R₁₃ und R₁₄ jeweils unabhängig für eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen stehen, und wobei die Gesamtanzahl der Kohlenstoffatome in R₁₃ und R₁₄ 6 oder weniger beträgt), R₁₅COR₁₆ (wobei R₁₅ und R₁₆ jeweils unabhängig für eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen stehen, und wobei die Gesamtanzahl der Kohlenstoffatome in R₁₅ und R₁₅ 6 oder weniger beträgt), R₁₇OR₁₈ (wobei R₁₇ und R₁₈ jeweils unabhängig für eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen stehen, und wobei die Gesamtanzahl der Kohlenstoffatome in R₁₇ und R₁₈ 7 oder weniger beträgt), Benzol, Toluol, Dichlormethan, Chloroform und Kohlenstofftetrachlorid. Spezifische Beispiele für R₁₃COOR₁₄ sind unter anderem Ethylacetat, Methylpropionat, Ethylpropionat, Methylbutanoat, Ethylbutanoat, Methylpentanoat, Ethylpentanoat und Methylhexanoat. Spezifische Beispiele für R₁₅COR₁₆ sind unter anderem Aceton, Methylethylketon und Methylisobutylketon. Ein spezifisches Beispiel für R₁₇OR₁₈ ist Diethylether. Das Mischverhältnis der Verbindung (b) im Bezug auf die Verbindung (D) kann angemessen gemäß der gewünschten Leistung des superhydrophoben Film eingestellt werden, insbesondere im Hinblick auf die Transparenz.
Der filmbildenden Zusammensetzung (X) können verschiedene Additive, wie etwa ein Starter, Hemmer oder Verzögerer der Polymerisierung und ein Verdicker, hinzugefügt werden, um die Polymerisierungsgeschwindigkeit, das Maß der Polymerisierung, die Porengröße des Films, Oberflächenunregelmäßigkeiten usw. einzustellen.
Bei dem Polymerisierungsstarter kann es sich um ein beliebiges Material handeln, das veranlasst, dass die polymerisierbare Verbindung (A) mittels Einstrahlung eines Energiestrahls polymerisiert wird; dies kann ein radikaler Polymerisierungsstarter, ein anionischer Polymerisierungsstarter, ein kationischer Polymerisierungsstarter oder etwas Ännliches sein.
Beispiele hierfür sind unter anderem Acetophenone, wie etwa p-tert-Butyltrichloracetophenon, 2,2'-Diethoxyacetophenon und 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-on; Ketone, wie etwa Benzophenon, 4,4'-Bisdimethylaminobenzophenon, 2-Chlorthioxanthon, 2-Methylthioxanthon, 2-Ethylthioxanthon, und 2-Isopropylthioxanthon; Benzoinether, wie etwa Benzoin, Benzoinmethylether, Benzoinisopropylether und Benzoinisobutylether; Benzylketale, wie etwa Benzyldimethylketal und Hydroxycyclohexylphenylketon; und Azide, wie etwa N-Azidosulfonylphenylmaleimid. Es ist möglich, einen palymerisierbaren Photopolymerisierungsstarter zu verwenden, wie etwa eine Verbindung auf Maleimidbasis. Die Polymerisierungsstarter können in Kombination mit einer Disulfidverbindung verwendet werden, wie etwa Tetraethylthiuramdisulfid; einer Nitroxidverbindung, wie etwa 2,2,6,6-Tetramethylpiperidin-1-oxyl, einem 4,4'-di-t-butyl-2,2'-bipyridin Kuperkomplex-Methyltrichloracetat-Verbundstoff; und Benzyldiethyldithiocarbamat, so dass der Polymerisierungsstarter als ein lebender radikaler Polymerisierungsstarter verwendet werden kann.
Beispiele für Polymerisierungsverzögerer und Polymerisierungshemmer sind unter anderem Vinylmonomere mit einer niedrigen Polymerisierungsgeschwindigkeit, wie etwa α-Methylstyrol, 2,4-Diphenyl-4-methyl-penten usw.; und behinderte Phenole, wie etwa tert-Butylphenol.
Einer der üblichen bekannten Verdicker kann als Verdicker verwendet werden, um die Beschichtungsfähigkeit, die Gleichmäßigkeit der Dicke des Films und die Porengröße innerhalb des Films sowie die Oberflächenunregelmäßigkeiten zu verbessern. Wenn die filmbildende Zusammensetzung (X) eine niedrige Viskosität hat, wird die Form der Poren häufig durch die Lücken, die zwischen den miteinander gebundenen Polymerpartikeln liegen, bestimmt. Bei einer hohen Viskosität wird die Form häufig durch Lücken zwischen Molekülen derjenigen Polymere bestimmt, die sich zur Bildung einer Netzwerkstruktur niedergeschlagen haben. Mit anderen Worten ausgedrückt, obwohl die Beschichtungsfähigkeit und die Gleichmäßigkeit der Filmdicke sich bei zunehmender Viskosität verbessern, werden die Porengröße und die Oberflächenunregelmäßigkeiten kleiner und feiner, wodurch die Hydrophobizität tendenziell abnimmt. Es ist daher kritisch, eine angemessene Änderung der Viskosität jeweils nach Maßgabe der Materialkombination, aus der die filmbildende Zusammensetzung (X) besteht, und der jeweils gewünschten Leistung des Films herbeizuführen.
Der hydrophobe Film der gegenständlichen Erfindung kann ein selbst-unterstützender Film sein, der nur aus dem Film besteht; oder es kann sich um ein Mehrschichtenprodukt handeln, bei dem der Film als Schicht auf einem Substrat (S) angeordnet wird. Das Substrat (S), auf dem der hydrophobe Film der gegenständlichen Erfindung geschichtet wird, kann ein beliebiges Substrat sein, das nicht erheblich durch die filmbildende Zusammensetzung (X) oder den verwendeten Energiestrahl beeinträchtigt wird, dies bedeutet, dass es sich nicht auflöst, zersetzt, polymerisiert usw.; und das nicht erheblich in die filmbildende Zusammensetzung (X) einbricht. Beispiele eines solchen Substrats sind unter anderem Harze; Glas; Kristalle, wie etwa Quartz, Keramik; Halbleiter, wie etwa Silikon; Metalle und Metalloxide. Von diesen werden Harze und Glas bevorzugt, denn sie sind hoch transparent und billig. Das innerhalb des Substrats verwendete Harz kann ein Homopolymer sein, das sich aus einem einzelnen Monomer zusammensetzt, oder ein Copolymer, des sich aus einer Mehrzahl von Monomertypen zusammensetzt; es kann weiter ein thermoplastisches Polymer oder ein wärmehärtbares Polymer sein. Das Substrat kann aus einem Polymergemisch oder einer Polymerlegierung bestehen und kann ein Laminat oder ein anderes Verbundmaterial sein. Das Substrat kann ferner Additive enthalten, wie etwa einen Modifizierer, einen Farbstoff, Einen Füllstoff und einen Verstärker.
Die Form des Substrats unterliegt keinen besonderen Begrenzungen und kann eine beliebige Form sein, die den Verwendungszweck erfüllt. Beispiele der Substratform sind unter anderem eine Blattform (einschließlich einer Filmform, Bandform und einer Gürtelform), eine Plattenform, eine Rollenform und eine Kugelform. Vom Standpunkt des Erreichens eines problemlosen Auftrags der filmbildenden Zusammensetzung (X) und der Anwendung des Energiestrahls ist die Oberfläche, auf die die Zusammensetzung aufgetragen wird, bevorzugterweise flach oder zweidimensional gekrümmt.
Das Substrat kann ungeachtet, ob es sich aus einem Harz oder einem anderen Material zusammensetzt, oberflächenbehandelt sein. Beispiele für die Oberflächenbehandlung sind unter anderem Schritte zur Vermeidung der Auflösung des Substrats aufgrund der filmbildenden Zusammensetzung (X) und Schritte zur Verbesserung der Benetzungsfähigkeit der filmbildenden Zusammensetzung (X) und zur besseren Haftung des superhydrophoben Films.
Das Verfahren zur Oberflächenbehandlung des Substrats kann ein beliebiges Verfahren sein. Beispiele hierfür sind unter anderem eine Behandlung, die den Auftrag der polymerisierbaren Verbindung (A) auf die Oberfläche eines Substrats vorsieht und die Einstrahlung eines Energiestrahls in die aufgetragene Verbindung, um eine Aushärtung, eine Coronabehandlung, eine Plasmabehandlung, eine Flammbehandlung, eine Säure- oder Laugebehandlung, eine Sulfonierungsbehandlung, eine Fluorinierungsbehandlung, eine Primerbehandlung unter Verwendung eines Silanhaftvermittels oder etwas Ähnlichem herbeizuführen; um eine Oberflächenaufpolymerisierung, einen Auftrag eines oberflächenaktiven Stoffs, eines Auslöseagens oder etwas Ähnlichem zu erreichen; und um eine physikalische Behandlung, wie etwa durch Reibung und Sandstrahlanwendung durchzuführen. Ein weiteres Beispiel ist ein Verfahren, bei dem eine Verbindung, die auf einer Oberfläche zu immobilisieren ist, mit einer funktionellen Gruppe des superhydrophoben Filzes oder einer funktionellen Gruppe, die durch das vorstehend beschriebene Oberflächenbehandlungsverfahren eingeführt wird, umgesetzt wird. Wenn Glas oder Quartz als Substrat unter diesen Materialien verwendet wird, eignet sich ein Verfahren, das eine Behandlung mit einem Silanhaftvermittler vorsieht, wie etwa Trimethoxysilylpropyl(meth)acrylat oder ein Triethoxysilylpropyl(meth)acrylat, denn polymerisierbare Gruppen des Silanhaftvermittlers können mit der filmbildenden Zusammensetzung (X) copolymerisiert werden, wodurch die Haftungsfähigkeit des superhydrophoben Films auf dem Substrat verbessert werden kann.
Das verwendete Verfahren für den Auftrag der filmbildenden Zusammensetzung (X) auf das Substrat kann jedes beliebige übliche, bekannte Verfahren sein. Bevorzugte Beispiele hierfür sind unter anderem ein Tauchverfahren, ein Walzenbeschichtungsverfahren, ein Abstreifmesserverfahren, ein Rotationsbeschichtungsverfahren und ein Sprühverfahren.
Beispiele für den Energiestrahl, der während des Polymerisierungsprozesses angewendet wird, sind unter anderem ultraviolette (UV) Strahlen, sichtbare Licht (VIS), infrarote (IR) Strahlen, Laserstrahlen und strahlendes Licht; ionisierende Einstrahlung, wie etwa Röntgenstrahlen, Gammastrahlen und strahlendes Licht; und Partikelstrahlen, wie etwa Elektronen, Ionenstrahlen, Betastrahlen und schwere Partikelstrahlen. Vom Standpunkt der einfachen Handhabung und Aushärtungsgeschwindigkeit werden UV-Strahlen und VIS-Strahlen unter diesen bevorzugt. Besonders bevorzugt werden ultraviolette Strahlen. Zur Erhöhung der Aushärtungsgeschwindigkeit und des vollständigen Aushärtungsvorgangs erfolgt die Einstrahlung des Energiestrahls bevorzugterweise in einer Atmosphäre mit nieriger Sauerstoffkonzentration. Bei der Atmosphäre einer niedrigen Sauerstoffkonzentration handelt es sich bevorzugterweise um einen Stickstoffstrom, einen Kohlendioxidstrom, einen Argonstrom, ein Vakuum oder eine Atmosphäre mit vermindertem Druck.
Die Entfernung der Verbindung (B) aus dem Film, in dem die Phasen der Verbindung (B) und des Polymers (P_A), welche mittels Polymerisierung der filmbildenden Zusammensetzung (X) hergestellt wurden, getrennt werden, kann durch Waschen mit einem Lösungsmittel erfolgen. im Verlauf dieses Prozesses werden die Regionen, die von der Verbindung (B) belegt sind, mit dem Lösungsmittel substituiert; das Lösungsmittel wird während des nachfolgenden Trocknungsprozesses verdampft, so dass innerhalb des Films Poren und auf der Oberfläche Unregelmäßigkeiten gebildet werden, womit die Herstellung des superhydrophoben Films beendet ist. Bei dem Lösungsmittel kann es sich um ein beliebiges Lösungsmittel handeln, das mit der Verbindung (b) kompatibel ist. Zur Vereinfachung des Trocknungsverfahrens wird jedoch bevorzugterweise ein hoch flächiges Allzwecklösungsmittel verwendet, wie etwa Methanol, Ethanol, Aceton, Hexan, Ethylacetat, Diethylether und Chloroform.
Bei dem superhydrophoben Film, der mittels des Verfahrens der gegenständlichen Erfindung hergestellt wird, handelt es sich um einen porösen Film mit einer aggregierten Partikelstruktur, in der Polymerpartikel von etwa 0,05 μm bis 10 μm Durchmesser zusammengeballt werden; und Lücken zwischen den Partikeln bilden Poren oder einen porösen Film mit einer dreidimensionalen Netzwerkstruktur, in der die Polymermoleküle zu einer Netzwerkstruktur angehäuft werden. Die durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra) des sich ergebenden superhydrophoben Films liegt zwischen 30 nm und 1000 nm. Die durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra) des superhydrophoben Film liegt bevorzugterweise zwischen 40 nm und 1000 nm und noch bevorzugterweise zwischen 40 nm und 500 nm. Wenn die Oberflächenrauhigkeit in diesem Bereich liegt, weist die Oberfläche einen Wasserkontaktwinkel von 150° oder mehr auf.
Ist es anzumerken, dass die durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra), wie weiter oben beschrieben, der mit einem Instrument (I), wie weiter unten beschrieben, gemessene Wert ist; und die durchschnittliche Rauhigkeit (Ra), die in den Ansprüchen beschrieben ist, ist der mittels des Instruments (I) gemessene Wert.

Instrument (I): Rastersondenmikroskop (SPI3800N/SPA400): Hersteller SII NanoTechnology Inc.
Messmodus: AFM
Abtastbereich: 10 μm × 10 μm

Die mit einem Instrument (II), wie weiter unten dargestellt, gemessenen Daten, wobei das Instrument die Oberflächenrauhigkeit basierend auf demselben Prinzip misst wie das vorstehende Messinstrument, sind in den nachstehenden Beispielen zur Bezugnahme auch beschrieben.

Instrument (II): Nanoscale Hybrid Microscope VN-8000, Hersteller KEYENCE CORPORATION
Messmodus: AFM
Abtastbereich: 10 μm × 10 μm

Wenn die Messung mittels Instrument (II) durchgeführt wird, liegt die durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra) des superhydrophoben Films, der mittels des Herstellungsverfahrens der gegenständlichen Erfindung erhalten wurde, aufgrund eines leichten Maschinenunterschieds im Bereich zwischen 20 nm und 1000 nm.
Mit dem Herstellungsverfahren der gegenständlichen Erfindung kann gemäß der vorstehenden Beschreibung ein hoch transparenter superhydrophober Film erhalten werden. So erhält man beispielsweise einen transparenten superhydrophoben Film mit einer Durchlässigkeit von 80% oder mehr für sichtbares Licht einer Wellenlänge von 600 nm, dessen Dicke im Bereich von 0,02 μm bis 1,00 μm liegt und eine durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra) von mehr als 30 nm und bis zu 100 nm aufweist. Es wird bevorzugt, dass die Oberflächenrauhigkeit (Ra) im Bereich zwischen 40 nm und 100 nm liegt.
Durch die Wiederholung der Schritte des Herstellungsverfahrens der gegenständlichen Erfindung erhält man einen superhydrophoben Film von hoher Beständigkeit. In diesem Fall liegen die Schichten übereinander und die Poren in den unteren Schichten sind teilweise mit dem Polymer gefüllt, aus dem die darüberliegenden Schichten bestehen. Im Ergebnis wirkt sich dies strukturverstärkend aus und zufallsbedingt werden die Stabilität des Films sowie die Abnutzungsfestigkeit der Oberfläche verbessert.
<Erfindung mit Bezug auf eine filmbildende Zusammensetzung (X), die ein Polymer (C) enthält>
Die filmbildende Zusammensetzung (X) kann ferner ein Polymer (C) enthalten, das mit der polymerisierbaren Verbindung (A) und der Verbindung (B) kompatibel und gegenüber dem Energiestrahl inaktiv ist.
In diesem Fall ist das Polymer (P_A), das mittels Polymerisierung der polymerisierbaren Verbindung (A) hergestellt wurde, mit der Verbindung (B) nicht kompatibel; es wird ein Phasentrennungszustand zwischen dem Polymer (P_A) und der Verbindung (B) geschaffen, und die Verbindung (B) wird in dem Polymer (P_A) oder zwischen den Molekülen des Polymers (P_A) eingeschlossen. Durch Entfernung der Verbindung (B) werden in den Regionen Poren geschaffen, die zuvor von der Verbindung (B) belegt waren, um Unregelmäßigkeiten auf der Filmoberfläche zu erzeugen; damit kann ein superhydrophober Film gebildet werden. Solange die Effekte der gegenständlichen Erfindung nicht beeinträchtigt werden, ist es möglich, das Polymer (C) vollumfänglich aus dem ausgehärten Film der filmbildenden Verbindung (X) zu entfernen; jedoch bleibt mindestens ein Teil des Polymers (C) bevorzugterweise in dem ausgehärteten Film zurück, um die Stärke des ausgehärteten Films zu gewährleisten.
Deshalb wird das Polymer (C) bevorzugt in der Phase des Polymers (P_A) zu einem gewissen Maß innerhalb des Polymers (P_A) und der Verbindung (B) in einem Phasentrennungszustand verteilt. Je höher das Verteilungsverhältnis, desto höher ist die Stärke des ausgehärteten Films.
Für die Verbindung (C) kann ein einzelnes Polymer verwendet werden, oder es können zwei oder mehr Polymertypen in Kombination verwendet werde. Die Aufbaukomponente des Polymers (C) unterliegt keinen besonderen Begrenzungen, wenn sie mit der polymerisierbaren Verbindung (A) und der Verbindung (B) kompatibel und gegenüber dem Energiestrahl inaktiv ist. Solange die Effekte der gegenständlichen Erfindung nicht beeinträchtigt werden, ist es möglich, das Polymer (C) vollumfänglich aus dem ausgehärten Film der filmbildenden Verbindung (X) zu entfernen; jedoch bleibt mindestens ein Teil des Polymers (C) bevorzugterweise in dem ausgehärteten Film zurück, um die Stärke des ausgehärteten Films zu gewährleisten. Deshalb wird das Polymer (C) bevorzugterweise in der Phase des Polymers (P_A) zu einem gewissen Maß innerhalb des Polymers (P_A) und der Verbindung (B) in einem Phasentrennungszustand verteilt. Je höher das Verteilungsverhältnis, desto höher ist die Stärke des ausgehärteten Films. Von diesem Standpunkt aus gesehen weist das Polymer (C) bevorzugterweise eine hohe Hydrophobizität auf, um als Komponente beim Aufbau des superhydrophoben Films zu fungieren. Bevorzugterweise verwendet man ein Acryl-(Co)polymer oder ein Styrol-(Co)polymer. Insbesondere werden Polymethyl(meth)acrylat, Polyethyl(meth)acrylat, Polyisopropyl(meth)acrylat, Polybutyl(meth)acrylat, Polyisobutyl(meth)acrylat, Poly-tert-butyl(meth)acrylat, Polyhexyl(meth)acrylat, Polydodecyl(meth)acrylat, Polystearyl(meth)acrylat, Polyisobornyl(meth)acrylat, Polystyrol oder Poly-α-methylstyrol. Eine der Rollen, die von dem Polymer (C) erfüllt werden, liegt darin, die Phasentrennungsbedingungen durch Erhöhung der Viskosität der filmbildenden Zusammensetzung (X) zu erweitern. Insbesondere erhöht sich die Anzahl der Arten der polymerisierbaren Verbindung (A) und der Verbindung (B), die innerhalb der Zusammensetzung verwendet werden können, wenn die Viskosität der filmbildenden Verbindung (X) hoch ist. Zudem beeinflusst die Viskosität der filmbildenden Zusammensetzung (X), wie nachstehend beschrieben, die Porengröße und die Oberflächenunregelmäßigkeiten des superhydrophoben Films. Dementsprechend ist es kritisch, dass das Molekulargewicht des Polymers angemessen nach Maßgabe von Zweck und Leistung des superhydrophoben Films eingestellt wird. Bevorzugt wird das Molekulargewicht des Polymers innerhalb des Bereichs zwischen 10.000 und 1.000.000 eingestellt.
Die relativen Gehalte der polymerisierbaren Verbindung (A), der Verbindung (B) und des Polymers (C) innerhalb der filmbildenden Zusammensetzung (X) beeinflussen die Porengröße des superhydrophoben Films, die Oberflächenunregelmäßigkeiten und die Stärke. Wenn der Gehalt der polymerisierbaren Verbindung (A) hoch ist, verbessert sich die Stärke des Films, jedoch mindert sich. sich Porengröße innerhalb des Films, die Oberflächenunregelmäßigen reduzieren sich und die Hydrophobizität tendiert dazu, niedrig zu sein. Der Gehalt der polymerisierbaren Verbindung (A) liegt bevorzugterweise im Bereich zwischen 30% und 80% nach Masse und noch bevorzugterweise im Bereich zwischen 40% und 70% nach Masse. Wenn der polymerisierbare Gehalt der Verbindung (A) 30% nach Masse oder weniger beträgt, ist die Stärke des Films herabgesetzt. Wenn der Gehalt der polymerisierbaren Verbindung (A) 80 nach Masse oder mehr ist, fällt es schwer, die Porengröße innerhalb des Films und die Oberflächenunregelmäßigkeiten zu kontrollieren.
Ferner beeinflusst die Viskosität der filmbildenden Zusammensetzung (X) die Porenform des Films. Hat die filmbildende Zusammensetzung (X) eine niedrige Viskosität, bestimmt sich die Form der Poren häufig aufgrund der Lücken, die zwischen den Polymerpartikeln liegen, die miteinander gebunden sind. Liegt die Viskosität hoch, bestimmt sich die Form häufig aufgrund der Lücken, die zwischen den Molekülen der Polymere liegen, welche sich niedergeschlagen haben, um eine Netzwerkstruktur zu bilden. Mit anderen Worten bedeutet dies, obwohl sich die Gleichmäßigkeit der Filmdicke parallel mit der Zunahme der Viskosität verbessert, verringert sich die Porengröße und die Oberflächenunregelmäßigkeiten werden kleiner und feiner, wodurch die Hydrophobizität tendenziell abnimmt.
Dementsprechend ist es kritisch, die Viskosität der filmbildenden Zusammensetzung (X) durch Änderung der relativen Gehalte der polymerisierbaren Verbindung (A), der Verbindung (B) und des Polymers (C) sowie des relativen Gehalts des Polymers (C) im Hinblick auf die Verbindung (B) nach Maßgabe der gewünschten Leistung des superhydrophoben Film, wie etwa dessen Transparenz, angemessen einzustellen.
Wenn die filmbildende Zusammensetzung (X) das Polymer (C) enthält, kann die filmbildende Zusammensetzung (X) zudem eine hoch flüchtige, flüssige Verbindung (D) als eine Aufbaukomponente zusammen mit der Verbindung (b), wie vorstehend im Zusammenhang mit der Verbindung (B) beschrieben, enthalten, denn dies bietet Effektivität zur Verringerung der Dicke des zuzubereitenden superhydrophoben Films und zur Erhöhung der Transparenz des Films.
Das Mischverhältnis der Verbindung (b) zur Verbindung (D) kann nach Maßgabe der gewünschten Leistung des superhydrophoben Films, insbesondere der Transparenz, angemessen eingestellt werden.
<Verfahren zur Herstellung eines Strukturfilms>
Ein Strukturfilm mit einer superhydrophoben Region und einer hydrophilen Region innerhalb derselben Oberfläche des Films (in dieser Beschreibung wird dieser Film als ein Strukturfilm mit superhydrophoben und hydrophilen Regionen oder beispielsweise als ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm beschrieben) und ein Verfahren zur Herstellung desselben werden nun nachstehend beschrieben. Vorliegend hat ”Strukturfilm” die Bedeutung eines beliebigen Films, der eine superhydrophobe Region und eine hydrophile Region innerhalb derselben Oberfläche des Films aufweist, wobei die Form der Regionen, das heißt die Form des Strukturmusters, keinen besonderen Begrenzungen unterliegt. Die Form kann unregelmäßig, kreisförmig, elliptisch, oval, füllhornförmig, hantelförmig, dreieckig, rechteckig, vieleckig, gestreift, wellenförmig, eine besonders geformte Region wiederholend sein, ein geometrisches Design sein oder eine beliebige andere Form haben. Zudem müssen eine superhydrophobe Region und eine hydrophile Region nicht notwendigerweise nebeneinander angeordnet sein sondern können voneinander getrennt sein. Im Rahmen der gegenständlichen Erfindung sind eine superhydrophobe Region und eine hydrophile Region jedoch bevorzugterweise benachbart und lückenlos zueinander angeordnet.
Der superhydrophobe/hydrophile Strukturfilm der gegenständlichen Erfindung kann mittels Durchführung von zwei nachstehend beschriebenen Schritten hergestellt werden.
Schritt α: Ein Schritt in der Zubereitung einer filmbildenden Zusammensetzung (X), die eine polymerisierbare Verbindung (A) enthält, welche mittels Einstrahlung eines Energiestrahls polymerisiert werden kann, und eine Verbindung (B), welche mit der polymerisierbaren Verbindung (A) kompatibel jedoch mit einem Polymer (P_A) der polymerisierbaren Verbindung (A) nicht kompatibel und gegenüber dem Energiestrahl inaktiv ist; wobei eine Schicht einer filmbildenden Zusammensetzung (X) auf einem Substrat (S) gebildet wird; wobei die Schicht mit einem Energiestrahl bestrahlt wird, um die polymerisierbare Verbindung (A) in der filmbildenden Zusammensetzung (X) zu polymerisieren; und wobei die Verbindung (B) entfernt wird, um einen superhydrophoben Film (SH) zu bilden, der sich aus einem Polymer zusammensetzt und Oberflächenunregelmäßigkeiten aufweist.
Schritt β: Ein Schritt in der Zubereitung einer polymerisierbaren Zusammensetzung (Y), die eine polymerisierbare Verbindung (E) enthält, welche eine hydrophile chemische Struktureinheit aufweist und mittels Einstrahlung eines Energiestrahls polymerisiert werden kann; wobei eine Schicht der polymerisierbaren Zusammensetzung (Y) auf einem Substrat (S) gebildet wird; und wobei die polymerisierbare Verbindung (E) innerhalb der polymerisierbaren Zusammensetzung (X) mittels Einstrahlung eines Energiestrahls polymerisiert wird, um einen hydrophilen Film (HP) zu bilden, der sich aus einem Polymer zusammensetzt.
Die Reihenfolge, in der die Schritte α und β durchgeführt werden, unterliegt keinen besonderen Begrenzungen. In der vorstehenden Beschreibung wird der als zweiter Schritt durchzuführende Schritt auf einem Film durchgeführt, der mittels des ersten Schritts gebildet wurde, anstatt auf dem Substrat (S). Mit anderen Worten, wenn der Schritt α als zweiter Schritt durchgeführt wird, wird der Schritt auf dem hydrophilen Film (HP), der sich aus dem Polymer zusammensetzt, durchgeführt; und wenn der Schritt β als zweiter Schritt durchgeführt wird, wird der Schritt auf dem superhydrophoben Film (SH), der sich aus dem Polymer mit Oberflächenunregelmäßigkeiten zusammensetzt, durchgeführt. Jedoch wird bevorzugt, dass der Schritt α als erster und der Schritt β als zweiter Schritt ausgeführt wird, um ein feines Strukturmuster der superhydrophoben Regionen und hydrophilen Regionen zu bilden.
Der als zweiter Schritt auszuführende Schritt kann mittels eines beliebigen der nachstehend beschriebenen zwei Verfahren durchgeführt werden: (1) Ein Verfahren, bei dem eine Schicht der polymerisierbaren Zusammensetzung über die Gesamtheit des Films hinweg in dem ersten Schritt gebildet wird, wobei die polymerisierbare Verbindung innerhalb der polymerisierbaren Zusammensetzung mittels musterweiser Einstrahlung mit einem Energiestrahl polymerisiert wird, und wonach die nicht polymerisierte polymerisierbare Zusammensetzung aus den unbestrahlten Filmanteilen heraus entfernt wird; und (2) ein Verfahren, bei dem eine Schicht der polymerisierbaren Zusammensetzung in Teilen des Films gebildet wird, welcher im Rahmen des ersten Schritts gebildet wurde, wonach eine Einstrahlung mit einem Energiestrahl ausgeführt wird, um die polymerisierbare Verbindung innerhalb der polymerisierbaren Zusammensetzung zu polymerisieren.
Wie vorstehend beschrieben, können Schritt α und Schritt β in beliebiger Reihenfolge ausgeführt werden. Dementsprechend wird im Rahmen dieser Beschreibung ein erster Schritt zur Bildung einer Schicht einer Zusammensetzung auf einem Substrat als Schritt α1 und β1 bezeichnet; als Schritt α2 and β2 bezeichnet man denjenigen Schritt zur Bildung einer weiteren Schicht einer Zusammensetzung, die auf die Schicht der Zusammensetzung, die als erste Schritt gebildet wurde, aufgesetzt wird. Entsprechend dieser Anmerkung wird in dem Herstellungsverfahren, das in dem Abschnitt ”Problemlösung” beschrieben wird, der jeweils zuerst ausgeführte Schritt als Schritt α1 und Schritt β1 bezeichnet; und der als zweiter Schritt ausgeführte Schritt wird jeweils als Schritt α2 und Schritt β2 bezeichnet.
Es folgt nun eine Beschreibung der jeweiligen Schritte.
[Schritt α]
Schritt α ist ein Schritt zur Bildung eines superhydrophoben Films; es gibt zwei Verfahren, die hierfür anwendbar sind.
(Erstes Verfahren)
Nach Maßgabe eines ersten Verfahrens kann ein superhydrophober Film durch die Bildung einer dünnen Schicht einer filmbildenden Zusammensetzung (X) auf einem Substrat (S), hergestellt werden, die zubereitet wird, indem eine polymerisierbare Verbindung (A), welche mittels Einstrahlung eines Energiestrahls polymerisiert werden kann, mit einer Verbindung (B) versetzt wird, welche mit der polymerisierbaren Verbindung (A) kompatibel aber mit einem Polymer (P_A) der polymerisierbaren Verbindung (A) nicht kompatibel und gegenüber dem Energiestrahl inaktiv ist, wobei die dünne Schicht mittels des Energiestrahls bestrahlt wird, um die Polymerisierung auszuführen und die Verbindung (B) zu entfernen.
Gemäß diesem Verfahren ist das Polymer (P_A), das mittels Polymerisierung der polymerisierbaren Verbindung (A) hergestellt wird, nicht mit der Verbindung (B) kompatibel; es entsteht ein Phasentrennungszustand zwischen dem Polymer (P_A) und der Verbindung (B), und die Verbindung (B) wird in dem Polymer (P_A) oder zwischen den Molekülen des Polymers (P_A) eingeschlossen. Durch Entfernung der Verbindung (B) werden Poren in Regionen gebildet, die vorher von der Verbindung (B) belegt waren; so ergeben sich Onregelmäßigkeiten auf der Filmoberfläche, wodurch ein superhydrophober Film gebildet werden kann.
(Zweites Verfahren)
Gemäß dem zweiten Verfahren lässt sich ein superhydrophober Film herstellen, indem auf einem Substrat (S) eine dünne Schicht einer filmbildenden Zusammensetzung (X) hergestellt wird, die man durch Vesetzen einer polymerisierbaren Verbindung (A), welche mittels Einstrahlung mit einem Energiestrahl polymerisiert werden kann, mit einer Verbindung (B) zubereitet, welche mit der polymerisierbaren Verbindung (A) kompatibel aber mit einem Polymer (P_A) der polymerisierbaren Verbindung (A) nicht kompatibel und gegenüber dem Energiestrahl inaktiv ist, sowie einem Polymer (C), das mit der polymerisierbaren Verbindung (A) und der Verbindung (B) kompatibel sowie gegenüber der Einstrahlung des Einergiestrahls inaktiv ist, wobei die dünne Schicht mit dem Energiestrahl bestrahlt wird, um die Polymerisierung auszuführen und die Verbindung (B) zu entfernen.
Gemäß dieses Verfahrens ist das Polymer (P_A), welches durch die Polymerisierung der polymerisierbaren Verbindung (A) hergestellt wird, mit der Verbindung (B) nicht kompatibel; es wird ein Phasentrennungszustand zwischen dem Polymer (P_A) und der Verbindung (B) geschaffen, wobei die Verbindung (B) in dem Polymer (P_A) oder zwischen den Molekülen des Polymers (P_A) eingeschlossen wird. Durch die Entfernung der Verbindung (B) werden Poren in Regionen gebildet, die vorher von der Verbindung (B) belegt waren, sodass sich auf der Filmoberfläche Unregelmäßigkeiten ergeben, wodurch sich ein superhydrophober Film bilden lässt. Die Gesamtheit des Polymers (C) kann von dem ausgehärteten Film der filmbildenden Zusammensetzung (X) entfernt werden, solange die Effekte der vorlegenden Erfindung hierdurch nicht beeinträchtigt werden; es wird jedoch bevorzugt, dass zumindest ein Teil Polymers (C) in dem gehärteten Film zurückbleibt, sodass die Stärke, des ausgehärteten Films gewährleistet ist. Daher wird das Polymer (C) bevorzugterweise in der Phase des Polymers (P_A) verteilt; insbesondere zu einem gewissen Maß zwischen dem Polymer (P_A) und der Verbindung (B) in einem Phasentrennungszustand. Je höher das Verteilungsverhältnis, desto höher ist die Stärke des ausgehärteten Films.
Es ist möglich, mit einem beliebigen Herstellungsverfahrens der gegenständlichen Erfindung einen hoch transparenten superhydrophoben Film einfach zu erhalten. Beispielsweise hat ein transparenter superhydrophober Film mit einer Durchlässigkeit von 80% oder mehr für sichtbares Licht und mit einer Wellenlänge von 600 nm eine Dicke, die im Bereich zwischen 0,02 bis 1,00 μm liegt, begleitet von einer durchschnittlichen Oberflächenrauhigkeit (Ra) im Bereich von 10 bis 100 nm.
Obwohl das Verfahren zur Herstellung des superhydrophoben Films auf dem Substrat (S) mittels dem Schritt α mit Bezug auf das erste und zweite Verfahren beschrieben wurde, treffen dieselben Hinweise zu, wenn der Schritt α nach dem Schritt β ausgeführt wird.
Das Verfahren zur musterweisen Einstrahlung des Energiestrahls kann in dem Fall, dass der Schritt α als zweiter Schritt ausgeführt wird, beliebig sein. Beispielsweise ist es möglich, eine photolithographische Einstrahlungstechnik für den Film zu verwenden, wobei Anteile, die nicht mit dem Energiestrahl zu bestrahlen sind oder beim Abtasten mit einem Strahl eines aktiven Energiestrahls, wie etwa einem Laser, nicht zu scannen sind, abgedeckt werden. Die nicht polymerisierten Anteile der filmbildenden Zusammensetzung (X), die nicht mit dem Energiestrahl bestrahlt werden, können durch Waschen mit einem Lösungsmittel entfernt werden, nachdem die musterweise Einstrahlung mit dem Energiestrahl abgeschlossen ist. Bei dem Lösungsmittel kann es sich um ein beliebiges Lösungsmittel handeln, das mit der filmbildenden Zusammensetzung (X) kompatibel ist. Zur Vereinfachung des Trocknungsverfahrens wird jedoch die Verwendung eines hoch flüchtigen Allzwecklösungsmittels bevorzugt, wie beispielsweise Methanol, Ethanol, Aceton, Hexan, Ethylacetat, Diethylether und Chloroform.
Wenn der Schritt α als zweiter Schritt auszuführen ist, wird bevorzugterweise ein Gerät verwendet, das in der Lage ist, bestimmte Flüssigkeitsmengen korrekt abzugeben, wie etwa ein Tintenstrahlgerät oder ein XY-Roboter, um durch den Auftrag der filmbildenden Zusammensetzung (X) ein Strukturmuster zu bilden.
[Schritt β]
Schritt β ist ein Schritt, bei dem die polymerisierbare Zusammensetzung (Y), welche die polymerisierbare Verbindung (E) enthält, auf das Substrat (S) aufgetragen wird, und wobei mittels Einstrahlung des Energiestrahls ein hydrophiler Film (HP) gebildet wird. Als polymerisierbare Verbindung (E) kann eine polymerisierbare Verbindung (E) verwendet werden, die mittels Einstrahlung eines Energiestrahls polymerisiert wird und die einzeln verwendet werden kann oder in Kombination von zwei oder mehr Arten einer solchen Verbindung. Bei der polymerisierbaren Verbindung (E) kann es sich um ein beliebiges Material handeln, das mittels Einstrahlung eines Energiestrahls polymerisierungsfähig ist und ein Polymer ergibt; dies kann eine radikal polymerisierbare Verbindung, eine anionisch polymerisierbare Verbindung, eine kationisch polymerisierbare Verbindung oder etwas Ähnliches sein. Jedoch hat von den polymerisierbaren Verbindungen (E), welche in der polymerisierbaren Verbindung (E) enthalten sind, bevorzugterweise zumindest eine eine hydrophile chemische Struktureinheit. Zu den bevorzugten Beispielen der hydrophilen chemischen Struktureinheit gehören nicht ionische chemische Struktureinheiten, wie etwa Polyethylenglycoleinheiten, Polyoxyethyleneinheiten, eine Hydroxylgruppe, eine zuckerhaltige Gruppe, eine Amidbindung und eine Pyrrolidoneinheit; anionische chemische Struktureinheiten, wie etwa eine Carboxygruppe, eine Sulfonsäuregruppe und eine Phosphorsäuregruppe; kationische chemische Struktureinheiten, wie etwa eine Aminogruppe und eine Ammoniumgruppe; und zwitterionische chemische Struktureinheiten, wie etwa eine chemische Struktureinheit mit einem Aminosäureskelett und einer Phosphorsäuregruppe/Ammoniumgruppe. Eine polymerisierbare Verbindung mit einer Vinylgruppe wird als polymerisierbare Verbindung (E) verwendet. Insbesondere wird eine (Meth)acrylverbindung bevorzugt, die bei der Einstrahlung eines Energiestrahls eine hohe Polymerisierungsgeschwindigkeit aufweist.
Beispiele der polymerisierbaren Verbindung (E) mit einer hydrophilen chemischen Struktureinheit sind unter anderem ein Monomer mit einer Hydroxylgruppe, wie etwa 2-Hydroxyethyl-(meth)acrylat, 2-Hydroxypropyl-(meth)acrylat und Glycerolmono-(meth)acrylat; ein Monomer mit einer Polyethylenglycoleinheit oder einer Polyoxyethyleneinheit, wie etwa Diethylenglycolmono(meth)acrylat, Triethylenglycolmono(meth)acrylat, Tetraethylenglycolmono(meth)acrylat, Nonaethylenglycolmono(meth)acrylat, Tetradecaethylenglycolmono(meth)acrylat, Trieicosaethylenglycolmono(meth)acrylat, Polyethylenglycolmono(meth)acrylat, Methoxydiethylenglycol(meth)acrylat, Methoxytriethylenglycol(meth)acrylat, Methoxytetraethylenglycol(meth)acrylat, Methoxynonaethylenglycol(meth)acrylat, Methoxytetradecaethylenglycol(meth)acrylat, Methoxytrieicosaethylenglycol(meth)acrylat, Methoxypolyethylenglycol(meth)acrylat, Phenoxydiethylenglycol(meth)acrylat, Phenoxytetraethylenglycol(meth)acrylat, Phenoxyhexaethylenglycol(meth)acrylat, Phenoxynonaethylenglycol(meth)acrylat, Phenoxypolyethylenglycol(meth)acrylat, Nonylphenoxypolyethylenglycol(meth)acrylat und Nonylphenoxypolypropylenglycol(meth)acrylat; ein Monomer mit einer Amidbindung, wie etwa N-ethyl(meth)acrylamid, N-n-propyl(meth)acrylamid, N-isopropyl(meth)acrylamid, N-cyclopropyl(meth)acrylamid, N-methyl-N-ethyl(meth)acrylamid, N,N-dimethyl(meth)acrylamid, N,N-diethyl(meth)acrylamid, N-methyl-N-isopropyl(meth)acrylamid, N-methyl-N-n-propyl(meth)acrylamid, N-(meth)acryloylmorpholin, N-(meth)acryloylpyrrolidin, N-(meth)acryloylpiperidin, N-vinyl-2-pyrrolidin, N-methylenbisacrylamid, N-methoxypropyl(meth)acrylamid, N-isopropoxypropyl(meth)acrylamid, N-ethoxypropyl(meth)acrylamid, N-1-methoxymethylpropyl(meth)acrylamid, N-methoxyethoxypropyl(meth)acrylamid, N-1-methyl-2-methoxyethyl(meth)acrylamid, N-methyl-N-n-propyl(meth)acrylamid und N-(1,3-dioxolan-2-yl)(meth)acrylamid; ein Monomer mit einer Aminogruppe, wie etwa N,N-dimethylaminoethyl(meth)acrylat, N,N-dimethylaminopropyl(meth)acrylamid, N,N-(bismethoxymethyl)carbamyloxyethylmethacrylate und N-methoxymethylcarbamyloxyethylmethacrylat; ein Monomer mit einer Carboxygruppe, wie etwa 2-(meth)acryloyloxyethylphthalsäure 2-(meth)acryloyloxypropylphthalsäure und 2-(meth)acryloyloyethylbernsteinsäure; und ein Monomer mit einer Phosphorsäuregruppe, wie etwa Mono(2-(meth)acryloyloxyethyl)säurephosphat; ein Monomer mit einer Ammoniumgruppe, wie etwa (Meth)acryloyloxyethyltrimethylammoniumchlorid und (Meth)acryloyloxypropyltrimethylammoniumchlorid; ein Monomer mit einer Sulfonsäuregruppe, wie etwa 2-Acrylamid-2-methylpropansulfonsäure, 2-Acrylamido-2-phenylpropansulfonsäure, Natrium(meth)acryloyloxyethylsulfonat, Ammonium(meth)acryloyloxyethylsulfonat, Bis(polyoxyethylen-polycyclisches Phenylether)methacrylat-Sulfonsäureestersalz, Allylsulfonsäure, Methallylsulfonsäure, Vinylsulfonsäure, Styrolsulfonsäure und Sulfonsäure-Natriumsalzethoxymethacrylat; und ein polymerisierbares Oligomer mit einer beliebigen dieser hydrophilen Gruppe[n] und einem Molekulargewicht von 500 bis 50000.
Bevorzugt werden unter diesen Nonylphenoxypolyethylenglycol(meth)acrylat, N-ethyl(meth)acrylamid, N-isopropyl(meth)acrylamid, N,N-dimethyl(meth)acrylamid, Mono(2-(meth)acryloyloxyethyl)säurephosphat, (Meth)acryloyloxypropyltrimethylammoniumchlorid, Natrium(meth)acryloyloxyethylsulfonat und Bis(polyoxyethylene-polycyclisches Phenylether)methacrylatschwefelsäureestersalz, denn es kann hiermit ein Strukturfilm mit einem hoch hydrophilen Anteil bereitgestellt werden, insbesondere ein superhydrophiler Anteil, der einen Wasserkontaktwinkel von 10° oder weniger aufweist.
Ein monofunktionelles Monomer kann zur Einstellung der Viskosität und impartiven Funktionen, wie etwa Haftungsfähigkeit und Klebrigkeit, mit der polymerisierbaren Verbindung (E) versetzt werden. Dieselben Verbindungen wie die polymerisierbaren Verbindungen (a), die im vorstehend beschriebenen Schritt 1 verwendet werden können, lassen sich als monofunktionelles Monomer verwenden.
Sofern erforderlich kann ein Starter, Verzögerer, Hemmer und Ähnliches der Photopolymerisierungsreaktion der polymerisierbaren Zusammensetzung (X) zugesetzt werden. Der Starter der Photopolymerisierung, das Verzögerungsagens der Polymerisierung und der Hemmer der Polymerisierung für die filmbildende Zusammensetzung (X) eignen sich, wie vorstehend beschrieben, zur Verwendung als Photopolymerisierungsstarter, Polymerisierungsverzögerer und Polymerisierungshemmer und können der Polymerisierungszusammensetzung (Y) beispielsweise zugesetzt werden.
Die Viskosität der polymerisierbaren Zusammensetzung (Y) verändert sich mit der Porengröße und dem Maß der Oberflächenunregelmäßigkeiten des superhydrophoben Films. Damit die polymerisierbare Zusammensetzung (Y) rasch in die Poren des superhydrophoben Films eindringen kann, wenn dieser Schritt nach dem Schritt α ausgeführt wird, und um die nicht umgesetzte polymerisierbare Zusammensetzung (Y) nach der Einstrahlung des Energiestrahls vollständig aus den Poren zu entfernen, liegt die Viskosität der polymerisierbaren Zusammensetzung (Y) bei 25°C bevorzugterweise im Bereich zwischen 30 und 3.000 mPa·s, noch bevorzugter im Bereich zwischen 100 und 1.000 mPa·s. Wenn die Viskosität über 3.000 mPa·s liegt, dringt die polymerisierbare Zusammensetzung (Y) nur schwer in den superhydrophoben Film ein, wobei es dann auch schwierig wird, die nicht umgesetzte polymerisierte Zusammensetzung (Y) zu entfernen.
Sofern erforderlich kann der polymerisierbaren Zusammensetzung (Y) ein Lösungsmittel zugesetzt werden. Die Art und Menge des Lösungsmittels muss angemessen nach Maßgabe der Additive, welche der polymerisierbaren Verbindung (E) zugesetzt wurden, und der verwendeten polymerisierbaren Zusammensetzung (Y) sowie der erforderlichen Viskosität kontrolliert werden; jedoch wird die Verwendung eines hoch flüchtigen Lösungsmittels bevorzugt. In einem solchen Fall verdampft das Lösungsmittel nach dem Auftrag der polymerisierbaren Zusammensetzung (Y) und noch vor dem Polymerisierungsprozess mittels Einstrahlung eines Energiestrahls. Wenn dieser Schritt daher nach dem Schritt α ausgeführt wird, adsorbiert ein hydrophiles Polymer, welches von der polymerisierbaren Zusammensetzung (Y) gebildet wird, an der Oberfläche des Polymers und bildet nach der Polymerisierung mittels Einstrahlung des Energiestrahls den superhydrophoben Film in den Poren und auf der Oberfläche des superhydrophoben Films. Beispiele des verwendeten Lösungsmittels sind unter anderem Alkohole, wie etwa Methanol, Ethanol und 2-Propanol; Ketone, wie etwa Aceton und 2-Butanon; Ether, wie etwa Tetrahydrofuran und 1,2-Dimethoxyethan; Wasser; und ein Lösungsmittelgemisch von diesen.
Das Verfahren für das Auftragen der polymerisierbaren Zusammensetzung (Y) auf dem superhydrophoben Film kann nach einer beliebigen üblichen, bekannten Methode erfolgen. Beispielhaft bevorzugt werden ein Tauchverfahren, ein Walzenbeschichtungsverfahren, ein Abstreifmesserverfahren, ein Rotationsbeschichtungsverfahren und ein Sprühverfahren. Wenn dieser Schritt nach dem Schritt α auszuführen ist, wird bevorzugterweise ein Gerät verwendet, das in der Lage ist, bestimmte Flüssigkeitsmengen korrekt abzugeben, wie etwa ein Tintenstrahlgerät oder ein XY-Roboter, um durch den Auftrag der filmbildenden Zusammensetzung (X) ein Strukturmuster zu bilden.
Die Menge der jeweils aufgetragenen polymerisierbaren Zusammensetzung (Y) unterliegt keinen besonderen Begrenzungen. Wenn dieser Schritt nach dem Schritt α ausgeführt wird und wenn die polymerisierbare Zusammensetzung (Y), welche kein Lösungsmittel enthält, aufgetragen wird, wird die Menge der jeweils aufgetragenen Menge so eingestellt, dass das obere Ende eines ausgehärteten Produkts der polymerisierbaren Zusammensetzung (Y) nach der Einstrahlung des Energiestrahls auf demselben Niveau liegt wie das obere Ende des superhydrophoben Films.
Bei der Zubereitung eines superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms ohne Niveauunterschiede ist dies bevorzugt. Das Verfahren der Einstrahlung des Musters des Energiestrahls kann in dem Fall, dass der Schritt β als zweiter Schritt ausgeführt wird, ein beliebiges Verfahren sein. Beispielsweise kann eine photolithographische Technik der Einstrahlung des Energiestrahls auf den Film eingesetzt werden, wobei die nicht mit dem Energiestrahl zu bestrahlenden oder mit einem aktiven Energiestrahl abzutastenden Anteile, wie etwa vom einem Laserstrahl, abgedeckt werden. Die nicht polymerisierten Anteile der polymerisierbaren Zusammensetzung (Y), die nicht mit dem Energiestrahl bestrahlt wurden, können nach der Einstrahlung des Engergiestrahlmusters mittels Waschen mit einem Lösungsmittel entfernt werden. Das Lösungsmittel kann ein beliebiges Lösungsmittel sein, das mit der polymerisierbaren Zusammensetzung (Y) kompatibel ist. Zur Vereinfachung des Trocknungverfahrens wird jedoch die Verwendung eines hoch flüchtigen Allzwecklösungsmittels, wie etwa Methanol, Ethanol, Aceton, Hexan, Ethylacetat, Diethylether und Chloroform bevorzugt.
Der mittels des vorstehenden Verfahrens hergestellte superhydrophobe/hydrophile Strukturfilm hat eine Struktur, die eine hydrophile Region, wie nachstehend beschrieben, und eine superhydrophobe Region einschließt, wobei es sich um einen porösen Film handelt mit einer aggregierten Partikelstruktur, bei der Polymerpartikel von etwa 0,05 μm bis 10 μm Durchmesser zusammengeballt werden und die Lücken zwischen den Partikeln Poren bilden, oder um einen porösen Film mit einer dreidimensionalen Netzwerkstruktur, in der die Polymermoleküle in eine Netzwerkstruktur aggregiert werden und auf derselben Oberfläche koexistieren.
Fall, wenn die Herstellung in der Reihenfolge Schritt α-Schritt β ausgeführt wird (im Problemlösungsabschnitt ist dies die Reihenfolge Schritt α1-Schritt β2): Im Schritt β nimmt eine hydrophile Region, die unter Verwendung einer lösungsmittelfreien polymerisierbaren Zusammensetzung (Y) gebildet wurde, eine Struktur an, bei der ein ausgehärtetes Produkt der polymerisierbaren Zusammensetzung (Y) hauptsächlich die Poren des superhydrophoben Films füllt. In vielen Fällen ist die Oberfläche flach und eben.
Hingegen nimmt eine hydrophile Region, die mittels der Verwendung einer polymerisierbaren Zusammensetzung (Y) gebildet wurde und ein Lösungsmittel enthält, eine Struktur an, in welcher ein ausgehärtetes Produkt der polymerisierbaren Zusammensetzung (Y) hauptsächlich an der Oberfläche des Polymers haftet und den superhydrophoben Film bildet, wobei die poröse Struktur erhalten bleibt.
Fall, wenn die Herstellung in der Reihenfolge Schritt α-Schritt α ausgeführt wird (im Problemlösungsabschnitt ist dies die Reihenfolge Schritt β1-Schritt α2): Die hydrophile Region hat eine flache und ebene Oberfläche.
Es ist möglich, nach Maßgabe des Herstellungsverfahrens der gegenständlichen Erfindung einen superhydrophob/hydrophil strukturierten Film mit einem hoch transparenten superhydrophoben Anteil zu erhalten. In einem solchen Fall ist die Durchlässigkeit des superhydrophoben Anteils für sichtbares Licht 80% oder mehr bei einer Wellenlänge von 600 nm.
Der Wasserkontaktwinkel der Oberfläche des superhydrophob/hydrophil strukturierten Films liegt in dessen superhydrophobem Anteil bei 150° oder mehr. Dagegen weist der hydrophile Anteil einen Wasserkontaktwinkel von 60° oder weniger auf. Insbesondere beträgt der Wasserkontaktwinkel eines superhydrophilen Anteils 10° oder weniger.
BEISPIELE
Nachstehend wird die gegenständliche Erfindung zum Zweck der Veranschaulichung unter Verwendung der folgenden Beispiele in weiteren Einzelheiten beschrieben. Der Schutzrahmen der gegenständlichen Erfindung durch den Geltungsbereich dieser Beispiele aber nicht beschränkt.
(BEISPIEL 1)
[Zubereitung des Substrats]
Eine Glasplatte S-1111, aus der Herstellung von Matsunami Glass Ind., Ltd. (26 mm × 76 mm, Dicke: 1 mm), wurde für eine Dauer von 3 Stunden bei 50°C in eine 5 mmol/L Methanollösung von Methacrylsäure 3-(Trimethoxysilyl)propylester ”M0725”, aus der Herstellung von Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., eingetaucht, mit Ultraschall in Methanol gewaschen und für einer Dauer von 1 Stunde bei vermindertem Druck (0,01 Pa oder weniger) bei einem Temperaturwächter von 100°C erwärmt, um ein Substrat [S-1] zuzubereiten.
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Zubereitet wurde eine polymerisierbare Zusammensetzung [A-1] durch homogenes Mischen von 6,94 g Ethylenglycoldimethacrylat ”Light Ester EG” aus der Herstellung von KYOEISHA CHEMICAL Co., Ltd., 1,14 g Tert-butylmethacrylat ”Light Ester TB” aus der Herstellung von KYOEISHA CHEMICAL Co., Ltd., 0,16 g Perfluoroctylethylmethacrylat ”Light Ester FM-108” aus der Herstellung von KYOEISHA CHEMICAL Co., Ltd., und 0,18 g 1-Hydroxycyclohexylphenylketon ”IRGACURE 184” aus der Herstellung von Ciba-Geigy K. K.; als Photopolymerisierungsstarter wurde 5,23 g Methyltetradecanoat zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde für die Zubereitung einer filmbildenden Zusammensetzung [X-1] homogen gemischt.
Die filmbildende Zusammensetzung [X-1] wurde unter Verwendung eines Rotationsbeschichters bei Anwendungsbedingungen von 1000 rpm über 10 Sekunden auf das oberflächenbehandelte Substrat [S-1] aufgetragen. Der Beschichtungsfilm wurde einer Einstrahlung mit ultraviolettem Licht einer UV-Intensität von 40 mW/cm² bei 365 nm ausgesetzt, wobei der UE031-353CHC UV-Strahler aus der Herstellung von EYE GRAPHICS Co., Ltd. eingesetzt wurde; als Lichtquelle wurde eine 3000 W Halogenlampe für eine Dauer von 3 Minuten bei Raumtemperatur in einem Stickstoffstrom verwendet, um die filmbildende Zusammensetzung [X-1] zu polymerisieren. Dann wurde mit Ethanol und Hexan gewaschen. Im Ergebnis erhielt man auf dem Substrat einen superhydrophoben Film [SH-1] einer Dicke von 20 μm.
[Analyse des superhydrophoben Films]

(1) Wasserkontaktwinkel: 152° (Gleitwinkel: 1°) Messinstrument: Automatischer Kontaktwinkelmesser DM500 aus der Herstellung von Kyowa Interface Science Co., Ltd. Volumen des Wassertropfens: 4.0 μl (Foto des Wassertropfens wird in in 1 gezeigt)
(2) Oberflächenstruktur: Eine Abbildung unter dem Rasterelektronenmikroskop wird in in 2 gezeigt. Messinstrument: KEYENCE Real Surface View Mikroskop VE-9800
(3) Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra) 280 nm Messinstrument (Instrument (I)): Rastersondenmikroskop (SPI3800N/SPA400) aus der Herstellung von SII NanoTechnology Inc.
Messmodus: AFM Abtastbereich: 10 μm × 10 μm (4) Referenzwert Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra): 260 nm Messinstrument (Instrument (II)): KEYENCE Nanoscale Hybridmikroskop VN-8000 Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober Polymerfilm mit Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche auf einem Glassubstrat gebildet worden war.

(BEISPIEL 2)
[Zubereitung des Substrats]
Eine Methacrylharzplatte CLAREX S0 aus der Herstellung von Nitto Jushi Kogyo Co., Ltd. (Dicke: 1 mm) wurde zugeschnitten, um ein Substrat [S-2] (53 mm × 80 mm) zu erhalten.
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Wie in Beispiel 1 wurde ein superhydrophober Film [SH-2] einer Dicke von 18 μm auf dem Substrat erhalten, außer dass [S-2] anstatt [S-1] als Substrat verwendet wurde.
[Analyse des superhydrophoben Films]

Wasserkontaktwinkel: 151° (Glutwinkel: 1°) (Foto des Wassertropfens wird in 3 gezeigt)
Oberflächenstruktur: Eine Abbildung unter dem Rasterelektronenmikroskop wird in 4 gezeigt.

(Instrument (I)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 290 nm

(Instrument (II)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 280 nm

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober Polymerfilm mit Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche auf einem Methacrylsubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 3)
[Zubereitung eines Substrats]
Ein biaxial gedehnter Polyesterfilm COSMOSHINE A4300 (Dicke: 125 μm) aus der Herstellung von TOVOBO Co., LTD., wurde für die Vorbereitung eines Substrats [S-3] (40 mm × 50 mm) zugeschnitten.
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Wie in Beispiel 1 wurde ein superhydrophober Film [SH-3] einer Dicke von 18 μm auf dem Substrat erhalten; außer dass [S-3] anstatt [S-1] als Substrat verwendet wurde.
[Analyse des superhydrophoben Films]

Wasserkontaktwinkel: 154° (Gleitwinkel: 1°) (Foto des Wassertropfens wird in 5 gezeigt)
Oberflächenstruktur: Eine Abbildung unter dem Rasterelektronenmikroskop wird in 6 gezeigt.

(Instrument (I)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 260 nm

(Instrument (II)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 240 nm

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober Polymerfilm mit Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche auf einem Polyestersubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 4)
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Zubereitet wurde eine polymerisierbare Zusammensetzung [A-4] durch homogenes Mischen von 6,87 g 1,6-Hexandioldimethacrylat ”Light Ester 1,6HX” aus der Herstellung von KYOEISHA CHEMICAL Co., Ltd., 1,27 g n-Laurylmethacrylat ”Light Ester L” aus der Herstellung von KYOEISHA CHEMICAL Co., Ltd., 0,16 g des vorstehend beschriebenen ”Light Ester FM-108” sowie 0,18 g ”IRGACURE 184” als Starter der Photopolymerisierung. Dem wurdn 9,14 g Tetradecan zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde für die Zubereitung einer filmbildenden Zusammensetzung [X-4] homogen gemischt.
Wie in Beispiel 1 erhielt man einen superhydrophoben Film [SH-4] einer Dicke von 15 μm auf einem Substrat, außer dass hier [X-4] verwendet wurde anstatt der filmbildenden Zusammensetzung [X-1].
[Analyse des superhydrophoben Films]

Wasserkontaktwinkel: 152° (Gleitwinkel: 1°) (Foto des Wassertropfens wird in 7 gezeigt)
Oberflächenstruktur: Eine Abbildung unter dem Rasterelektronenmikroskop wird in 8 gezeigt.

(Instrument (I)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 320 nm

(Instrument (II)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 300 nm

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober Polymerfilm mit feinen Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 5)
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Zubereitet wurde eine polymerisierbare Zusammensetzung [A-5] durch homogenes Mischen von 7,00 g Dimethyloltricyclodecandiacrylat ”Light Acrylate DCP-A” aus der Herstellung von KYOEISHA CHEMICAL Co., Ltd., 1,02 g Isobutylacrylat ”AIB” aus der Herstellung von OSAKA ORGANIC CHEMICAL INDUSTRY LTD., 0,15 g Perfluoroctylethylacrylat ”Light Acrylate FA-108” aus der Herstellung von KYOEISHA CHEMICAL Co., Ltd. sowie 0,18 g ”IRGACURE 184” als Starter der Photopolymerisierung. Dem wurde 5,22 g Methylhexadecanoat zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde homogen gemischt, um eine filmbildende Zubereitung zuzubereiten [X-5].
Man erhielt einen superhydrophoben Film [SH-5] einer Dicke von 20 μm auf einem Substrat wie in Beispiel 1, außer dass hier [X-5] anstatt der filmbildenden Zusammensetzung [K-1] verwendet wurde.
[Analyse des superhydrophoben Films]

Wasserkontaktwinkel: 150° (Gleitwinkel: 1°) (Foto des Wassertropfens wird in 9 gezeigt)
Oberflächenstruktur: Eine Abbildung unter dem Rasterelektronenmikroskop wird in 10 gezeigt.

(Instrument (I)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 220 nm

(Instrument (II)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 210 nm

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober Polymerfilm mit feinen Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
(VERGLEICHSBEISPIEL 1)
[Zubereitung eines energiestrahlgehärteten Films]
Eine polymerisierbare Verbindung [A-1] wurde wie in Beispiel 1 angegeben zubereitet. Dieser wurde 4,65 g Methylhexanoat zugegeben, und das resultierende Gemisch homogen gemischt, um eine filmbildende Zubereitung zu erhalten [XR-1].
Es wurde ein energiestrahlgehärtete Film [R-1] einer Dicke von 14 μm auf einem Substrat wie in Beispiel 1 erhalten, außer dass [XR-1] anstatt der filmbildenden Zusammensetzung [X-1] verwendet wurde.
[Analyse des energiestrahlgehärteten Films]

Wasserkontaktwinkel: 65°
Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

(Instrument (I)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 3,2 nm

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Wie vorstehend beschrieben, wies der energiestrahlgehärtete Film, der unter Verwendung einer filmbildenden Zusammensetzung gebildet wurde, welche Methylhexanoat enthielt, einen Sättigungsdampfdruck von 670 Pa bei 25°C aufwies und als Verbindung (B) verwendet wurde, keine Superhydraphobizität auf.
(VERGLEICHSBEISPIEL 2)
[Zubereitung eines energiestrahlgehärteten Films]
Es wurde eine polymerisierbare Verbindung [A-4] wie vorstehend in Beispiel 4 zubereitet. Dem wurde 4,65 g Methylhexanoat zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde für die Zubereitung einer filmbildenden Zusammensetzung [XR-2] homogen gemischt.
Man erhielt einen energiestrahlgehärteten Film [R-2] einer Dicke von 16 μm auf einem Substrat wie in Beispiel 1, außer dass hier [XR-2] anstatt der filmbildenden Zusammensetzung [X-1] verwendet wurde.
[Analyse des energiestrahlgehärteten Films]

Wasserkontaktwinkel: 68°
Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

(Instrument (I)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 2,5 nm

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Wie vorstehend beschrieben, wies der energiestrahlgehärtete Film, der unter Verwendung einer filmbildenden Zusammensetzung gebildet wurde, welche Methylhexanoat enthielt, einen Sättigungsdampfdruck von 670 Pa bei 25°C aufwies und als Verbindung (B) verwendet wurde, keine Superhydrophobizität auf.
(VERGLEICHSBEISPIEL 3)
[Zubereitung eines energiestrahlgehärteten Films]
Eine polymerisierbare Verbindung [A-5] wurde wie in Beispiel 5 zubereitet. Dem wurde 4,65 g Methylhexanoat zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde für die Zubereitung einer filmbildenden Zusammensetzung [XR-3] homogen gemischt.
Sodann erhielt man wie in Beispiel 1 einen energiestrahlgehärteten Film [R-3] einer Dicke von 14 μm auf einem Substrat, außer dass [XR-3] anstatt der filmbildenden Zusammensetzung [X-1] verwendet wurde.
[Analyse des energiestrahlgehärteten Films]

Wasserkontaktwinkel: 65°

(Instrument (I)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 1,9 nm
Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Wie vorstehend beschrieben, wies der energiestrahlgehärtete Film, der unter Verwendung einer filmbildenden Zusammensetzung gebildet wurde, welche Methylhexanoat enthielt, einen Sättigungsdampfdruck von 670 Pa bei 25°C aufwies und als Verbindung (B) verwendet wurde, keine Superhydrophobizität auf.
(BEISPIEL 6)
[Zubereitung des Substrats]
Es wurde ein Substrat [S-1] wie in Beispiel 1 zubereitet.
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Zubereitet wurde eine polymerisierbare Verbindung [A-1] wie in Beispiel 1. Dieser wurde 4,64 g Methyldecanoat und 0,52 g Polyisobutylmethacrylat (gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht: 300.000) aus der Herstellung von Aldrich zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde für die Zubereitung einer filmbildenden Zusammensetzung [X-6] homogen gemischt.
Die filmbildende Zusammensetzung [X-6] wurde unter Verwendung eines Rotationsbeschichters bei Bedingungen von 1000 rpm für eine Dauer von 10 Sekunden auf das oberflächenbehandelte Substrat [S-1] aufgetragen. Der Beschichtungsfilm wurde mit ultraviolettem Licht einer UV-Intensität von 40 mW/cm² bei 365 nm bestrahlt; hierfür verwendete man einen UE031-353CHC UV-Strahler aus der Herstellung von EYE GRAPHICS Co., Ltd., mit einer 3000 W Halogenlampe als Lichtquelle für eine Dauer von 3 Minuten bei Raumtemperatur und in einem Stickstoffstrom, um die filmbildende Zusammensetzung [X-6] zu polymerisieren. Gewaschen wurde mit Ethanol und Hexan. Das Ergebnis war ein superhydrophober Film [SH-6] einer Dicke von 18 μm, den man auf dem Substrat erhielt.
[Analyse des superhydrophoben Films]

Wasserkontaktwinkel: 150° (Gleitwinkel: 1°)
Messinstrument: Automatischer Kontaktwinkelmesser DM500 aus der Herstellung von Kyowa Interface Science Co., Ltd.
Volumen des Wassertropfens: 4,0 μl (Foto des Wassertropfens wird in 11 gezeigt)
Oberflächenstruktur: Eine Abbildung unter dem Rasterelektronenmikroskop wird in 12 gezeigt.
Messinstrument: KEYENCE Real Surface View Mikroskop VE-9800
Beschleunigungsspannung: 20 kV

(Instrument (I)) Durchschnittliche
Oberflächenrauhigkeit (Ra): 390 nm (Abbildung der Filmoberfläche unter einem Atomkraftmikroskop wird in 13 gezeigt)
(Instrument (II)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 360 nm

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober Polymerfilm mit feinen Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 7)
[Zubereitung des Substrats]
Es wurde ein Substrat [S-2] wie in Beispiel 2 zubereitet.
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Man erhielt einen superhydrophoben Film [SH-7] einer Dicke von 19 μm auf einem Substrat wie in Beispiel 6, außer dass [S-2] anstatt [S-1] als Substrat verwendet wurde.
[Analyse des superhydrophoben Films]

Wasserkontaktwinkel: 161° (Gleitwinkel: 1°)
Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

(Instrument (I)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 350 nm

(Instrument (II)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 330 nm

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober Polymerfilm mit feinen Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche auf einem Methacrylsubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 8)
[Zubereitung des Substrats]
Zubereitet wurde ein Substrat [S-3] wie in Beispiel 3.
[Zubereitung eines superhydrophoben Films]
Man erhielt einen superhydrophoben Film [SH-8] einer Dicke von 18 μm auf einem Substrat wie in Beispiel 6, außer dass [S-3] anstatt [S-1] als Substrat verwendet wurde.
[Analyse des superhydrophoben Films]

Wasserkontaktwinkel: 162° (Gleitwinkel: 1°)
Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

(Instrument (I)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 360 nm

(Instrument (II)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 340 nm

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober Polymerfilm mit feinen Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche auf einem Polyestersubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 9)
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Zubereitet wurde eine polymerisierbare Verbindung [A-1] wie in Beispiel 6. Dieser wurden 4,59 g Ethylphenylacetat und 0,52 g Polyisobutylmethacrylat (gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht: 300.000) aus der Herstellung von Aldrich zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde für die Zubereitung einer filmbildenden Zusammensetzung [X-9] homogen gemischt.
Man erhielt einen superhydrophoben Film [SH-9] einer Dicke von 22 μm auf einem Substrat wie in Beispiel 6, außer dass [X-9] anstatt der filmbildenden Zusammensetzung [X-6] verwendet wurde.
[Analyse des superhydrophoben Films]

Wasserkontaktwinkel: 157° (Gleitwinkel: 1°)
Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

(Instrument (I)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 330 nm

(Instrument (II)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 320 nm

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober Polymerfilm mit feinen Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 10)
[Zubereitung eines superhydrophoben Films]
Zubereitet wurde eine polymerisierbare Verbindung [A-1] wie in Beispiel 6. Dieser wurde 4,72 g Tetradecan und 0,52 g Polyisobutylmethacrylat (gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht: 300.000) aus der Herstellung von Aldrich zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde für die Zubereitung einer filmbildenden Zusammensetzung [X-10] homogen gemischt.
Man erhielt einen superhydrophoben Film [SH-10] einer Dicke von 21 μm auf einem Substrat wie in Beispiel 6, außer dass [X-4] anstatt der filmbildenden Zusammensetzung [X-6] verwendet wurde.
[Analyse des superhydrophoben Films]

Wasserkontaktwinkel: 153° (Gleitwinkel: 1°)
Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

(Instrument (I)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Re): 420 nm

(Instrument (II)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 390 nm

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober Polymerfilm mit feinen Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 11)
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Zubereitet wurde eine polymerisierbare Verbindung [A-1] wie in Beispiel 6. Dieser wurde 4,65 g Isobutylbenzol und 0,52 g Polyisobutylmethacrylat (gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht: 300.000) aus der Herstellung von Aldrich zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde für die Zubereitung der filmbildenden Zusammensetzung [X-11] homogen gemischt.
Man erhielt einen superhydrophoben Film [SH-11] einer Dicke von 25 μm auf einem Substrat wie in Beispiel 6, außer dass [X-11] anstatt der filmbildenden Zusammensetzung [X-6] verwendet wurde.
[Analyse des superhydrophoben Films]

(Instrument (I)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Re): 370 nm

(Instrument (II)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 350 nm

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober Polymerfilm mit feinen Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 12)
[Zubereitung des superhydrophobeb Films]
Zubereitet wurde eine polymerisierbare Verbindung [A-1] wie in Beispiel 6. Dieser wurde 4,64 g Diethylenglycoldibutylether und 0,52 g Polyisobutylmethacrylat (gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht: 300.000) aus der Herstellung von Aldrich zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde für die Zubereitung der filmbildenden Zusammensetzung [X-12] homogen gemischt.
Man erhielt einen superhydrophoben Film [SH-12] einer Dicke von 20 μm auf einem Substrat wie im Beispiel 6, außer dass [X-12] anstatt der filmbildenden Zusammensetzung [X-6] verwendet wurde.
[Analyse des superhydrophoben Films]

Wasserkontaktwinkel: 159° (Gleitwinkel: 1°)
Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

(Instrument (I)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 370 nm

(Instrument (II)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 340 nm

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober Polymerfilm mit feinen Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 13)
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Zubereitet wurde eine polymerisierbare Verbindung [A-1] wie in Beispiel 6. Dieser wurde 4,64 g Methyldecanoat und 0,52 g Polyethylmethacrylate (gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht: 340.000) aus der Herstellung von Aldrich zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde für die Zubereitung der filmbildenden Zusammensetzung [X-13] homogen gemischt.
Man erhielt einen superhydrophoben Film [SH-13] einer Dicke von 17 μm auf einem Substrat wie im Beispiel 6, außer dass [X-13] anstatt der filmbildenden Zusammensetzung [X-6] verwendet wurde.
[Analyse des superhydrophoben Films]

Wasserkontaktwinkel: 155° (Gleitwinkel: 1°)
Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

(Instrument (I)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 310 nm

(Instrument (II)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 300 nm

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober Polymerfilm mit feinen Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 14)
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Zubereitet wurde eine polymerisierbare Verbindung [A-1] wie in Beispiel 6. Dieser wurde 4,64 g Methyldecanoat und 0,50 g Polyisobornylmethacrylat (gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht: 554.000) aus der Herstellung von Aldrich zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde für die Zubereitung der filmbildenden Zusammensetzung [X-14] homogen gemischt.
Man erhielt einen superhydrophoben Film [SH-14] einer Dicke von 20 μm auf einem Substrat wie im Beispiel 6, außer dass [X-14] anstatt der filmbildenden Zusammensetzung [X-6] verwendet wurde.
[Analyse des superhydrophoben Films]

(Instrument (I)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 320 nm

(Instrument (II)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 310 nm

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober Polymerfilm mit feinen Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 15)
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Zubereitet wurde eine polymerisierbare Verbindung [A-1] wie in Beispiel 6. Dieser wurde 4,64 g Methyldecanoate und 0,48 g Polystyrol (gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht: 280.000) aus der Herstellung von Aldrich zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde für die Zubereitung der filmbildenden Zusammensetzung [X-15] homogen gemischt.
Man erhielt einen superhydrophoben Film [SH-15] einer Dicke von 19 μm auf einem Substrat wie im Beispiel 6, außer dass [X-15] anstatt der filmbildenden Zusammensetzung [X-6] verwendet wurde.
[Analyse des superhydrophoben Films]

Wasserkontaktwinkel: 150° (Gleitwinkel: 2°)
Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

(Instrument (I)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 300 nm

(Instrument (II)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 290 nm

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober Polymerfilm mit feinen Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 16)
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Zubereitet wurde eine polymerisierbare Verbindung [A-4] wie in Beispiel 4. Dieser wurde 4,64 g Methyldecanoat und 0,52 g Polyisobutylmethacrylat (gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht: 300.000) zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde für die Zubereitung der filmbildenden Zusammensetzung [X-16] homogen gemischt.
Man erhielt einen superhydrophoben Film [SH-16] einer Dicke von 19 μm auf einem Substrat wie im Beispiel 6, außer dass [X-16] anstatt der filmbildenden Zusammensetzung [X-6] verwendet wurde.
[Analyse des superhydrophoben Films]

Wasserkontaktwinkel: 158° (Gleitwinkel: 1°)
Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

(Instrument (I)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 320 nm

(Instrument (II)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 310 nm

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober Polymerfilm mit feinen Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 17)
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Zubereitet wurde eine polymerisierbare Verbindung [A-5] wie in Beispiel 5. Dieser wurde 4,64 g Methyldecanoat und 0,52 g Polyisobutylmethacrylat (gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht: 300.000) zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde für die Zubereitung der filmbildenden Zusammensetzung [X-17] homogen gemischt.
Man erhielt einen superhydrophoben Film [SH-17] einer Dicke von 24 μm auf einem Substrat wie im Beispiel 6, außer dass [X-17] anstatt der filmbildenden Zusammensetzung [X-6] verwendet wurde.
[Analyse des superhydrophoben Films]

Wasserkontaktwinkel: 156° (Gleitwinkel: 1°)
Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

(Instrument (I)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 410 nm

(Instrument (II)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 390 nm

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober Polymerfilm mit feinen Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 18)
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Zubereitet wurde eine polymerisierbare Verbindung [A-1] wie in Beispiel 6. Dieser wurde 4,72 g Methyltetradecanoat und 0,52 g Polyisobutylmethacrylat (gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht: 300.000) aus der Herstellung von Aldrich zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde für die Zubereitung der filmbildenden Zusammensetzung [X-18] homogen gemischt.
Die filmbildende Zusammensetzung [X-18] wurde wie in Beispiel 6 unter Verwendung eines Rotationsbeschichters bei 4000 rpm über 25 Sekunden auf das oberflächenbehandelte Substrat [S-1] aufgetragen. Der Beschichtungsfilm wurde wie in Beispiel 6 polymerisiert und gewaschen, um einen superhydrophoben Film (SH-18] einer Dicke von 1,0 μm auf einem Substrat zu erhalten.
[Analyse des superhydrophoben Films]

Wasserkontaktwinkel: 155° (Gleitwinkel: 1°) ((Foto des Wassertropfens wird in 14 gezeigt)
Oberflächenstruktur: Eine Abbildung unter dem Rasterelektronenmikroskop wird in 15 gezeigt.

(Instrument (I)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 52 nm (eine Abbildung der Filmoberfläche unter einem Atomkraftmikroskop wird in 16 gezeigt.)

(Instrument (II)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 43 nm

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.

Sichtbare Lichtdurchlässigkeit: 92,0% (Wellenlänge: 540 nm), 95,3% (Wellenlänge: 600 nm)
Messinstrument: Hitachi UV-Visible Spektrophotometer U-4100

Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober Polymerfilm hoher Transparenz und mit feinen Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 19)
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Zubereitet wurde eine polymerisierbare Verbindung [A-5] wie in Beispiel 17. Dieser wurde 4,75 g Methylhexadecanoat und 0,52 g Polyisobutylmethacrylat (gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht: 300.000) aus der Herstellung von Aldrich zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde für die Zubereitung der filmbildenden Zusammensetzung [X-19] homogen gemischt.
Die filmbildende Zusammensetzung [X-19] wurde wie in Beispiel 6 unter Verwendung eines Rotationsbeschichters bei 7000 rpm über 25 Sekunden auf das oberflächenbehandelte Substrat [S-1] aufgetragen. Der Beschichtungsfilm wurde wie in Beispiel 6 polymerisiert und gewaschen, um einen superhydrophoben Film [SH-19] einer Dicke von 0,7 μm auf einem Substrat zu erhalten.
[Analyse des superhydrophoben Films]

Wasserkontaktwinkel: 154° (Gleitwinkel: 1°)
Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

(Instrument (I)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 50 nm

(Instrument (II)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 35 nm
Sichtbare Lichtdurchlässigkeit: 95,4 (Wellenlänge: 540 nm), 98,0% (Wellenlänge: 600 nm)

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 und Beispiel 18 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober Polymerfilm hoher Transparenz und mit feinen Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 20)
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Zubereitet wurde eine filmbildende Zusammensetzung [X-6] wie in Beispiel 6. Dieser wurde 50,5 g Ethylacetat zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde für die Zubereitung einer filmbildenden Zusammensetzung [X-20] homogen gemischt.
Die filmbildende Zusammensetzung [X-20] wurde wie in Beispiel 6 unter Verwendung eines Rotationsbeschichters bei 2000 rpm über 180 Sekunden auf das oberflächenbehandelte Substrat [S-1] aufgetragen. Der Beschichtungsfilm wurde wie in Beispiel 6 polymerisiert und gewaschen, um einen superhydrophoben Film [SH-20] einer Dicke von 0,5 μm auf einem Substrat zu erhalten.
[Analyse des superhydrophoben Films]

Wasserkontaktwinkel: 151° (Gleitwinkel: 2°) (Foto des Wassertropfens wird in 17 gezeigt)
Oberflächenstruktur: Eine Abbildung unter dem Rasterelektronenmikroskop wird in 18 gezeigt.

(Instrument (I)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 46 nm (Abbildung der Filmoberfläche unter einem Atomkraftmikroskop wird in 19 gezeigt)

(Instrument (II)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 30 nm
Sichtbare Lichtdurchlässigkeit: 95,9% (Wellenlänge: 540 nm), 98,0 (Wellenlänge: 600 nm)

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 und Beispiel 18 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober Polymerfilm hoher Transparenz und mit feinen Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 21)
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Zubereitet wurde eine filmbildende Zusammensetzung [X-6] wie in Beispiel 6. Dieser wurde 9,23 g Hexan zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde für die Zubereitung einer filmbildenden Zusammensetzung [X-21] homogen gemischt.
Die filmbildende Zusammensetzung [X-21] wurde wie in Beispiel 6 unter Verwendung eines Rotationsbeschichters bei 2000 rpm über 180 Sekunden auf das oberflächenbehandelte Substrat [S-1] aufgetragen. Der Beschichtungsfilm wurde wie in Beispiel 6 polymerisiert und gewaschen, um einen superhydrophoben Film [SH-21] einer Dicke von 0,5 μm auf einem Substrat zu erhalten.
[Analyse des superhydrophoben Films]

(Instrument (I)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 53 nm

(Instrument (II)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 38 nm
Sichtbare Lichtdurchlässigkeit: 95,9 (Wellenlänge: 540 nm), 99,2 (Wellenlänge: 600 nm)

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 und Beispiel 18 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober Polymerfilm hoher Transparenz und mit feinen Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 22)
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Zubereitet wurde eine filmbildende Zusammensetzung [X-6] wie in Beispiel 6. Dieser wurde 9,25 g Toluol zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde für die Zubereitung der filmbildenden Zusammensetzung [X-22] homogen gemischt.
Die filmbildende Zusammensetzung [X-22] wurde wie in Beispiel 6 unter Verwendung eines Rotationsbeschichters bei 2000 rpm über 180 Sekunden auf das oberflächenbehandelte Substrat [S-1] aufgetragen. Der Beschichtungsfilm wurde wie in Beispiel 6 polymerisiert und gewaschen, um einen superhydrophoben Film [SH-22] einer Dicke von 0,5 μm auf einem Substrat zu erhalten.
[Analyse des superhydrophoben Films]

Wasserkontaktwinkel: 152° (Gleitwinkel: 2°)
Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

(Instrument (I)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 51 nm

(Instrument (II)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 33 nm
Sichtbare Lichtdurchlässigkeit: 98,1 (Wellenlänge: 540 nm), 99,0 (Wellenlänge: 600 nm)

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 und Beispiel 18 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober Polymerfilm hoher Transparenz und mit feinen Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 23)
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Zubereitet wurde eine filmbildende Zusammensetztung [X-6] wie in Beispiel 6. Dieser wurde 50,4 g Chloroform zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde für die Zubereitung einer filmbildenden Zusammensetzung [X-23] homogen gemischt.
Die filmbildende Zusammensetzung [X-23] wurde wie in Beispiel 6 unter Verwendung eines Rotationsbeschichters bei 2000 rpm über 180 Sekunden auf das oberflächenbehandelte Substrat [S-1] aufgetragen. Der Beschichtungsfilm wurde wie in Beispiel 6 polymerisiert und gewaschen, um einen superhydrophoben Film [SH-23] einer Dicke von 0,6 μm auf einem Substrat zu erhalten.
[Analyse des superhydrophoben Films]

Wasserkontaktwinkel: 151° (Gleitwinkel: 2°)
Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

(Instrument (I)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 43 nm

(Instrument (II)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 28 nm
Sichtbare Lichtdurchlässigkeit: 96,1 (Wellenlänge: 540 nm), 98,7 (Wellenlänge: 600 nm)

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 und Beispiel 18 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober Polymerfilm hoher Transparenz und mit feinen Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
(VERGLEICHSBEISPIEL 4)
[Zubereitung eines energiestrahlgehärteten Films]
Zubereitet wurde eine polymerisierbare Verbindung [A-1] wie in Beispiel 6. Dieser wurde 0,52 g Polyisobutylmethacrylat (gewichtsdurchschnittliches Molekulärgewicht: 300.000) aus der Herstellung von Aldrich zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde für die Zubereitung einer filmbildenden Zusammensetzung [XR-4] homogen gemischt.
Danach wurde ein energiegehärteter Film [R-4] einer Dicke von 19 μm wie in Beispiel 6 auf einem Substrat erhalten, außer dass [XR-4] anstatt der filmbildenden Zusammensetzung [X-6] verwendet wurde.
[Analyse des energiestrahlgehärteten Films]

Wasserkontaktwinkel: 108°
Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

(Instrument (I)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 17 nm

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Wie vorstehend beschrieben, wies der energiestrahlgehärtete Film, der aus einer filmbildenden Zusammensetzung entstand, welche die Verbindung (B) nicht enthielt, einen Wasserkontaktwinkel auf, der niedriger war als derjenige des superhydrophoben Films aus Beispiel 6 und zeigte keine Superhydrophobizität.
(VERGLEICHSBEISPIEL 5)
[Zubereitung eines energiestrahlgehärteten Films]
Zubereitet wurde eine polymerisierbare Verbindung [A-1] wie in Beispiel 6. Dieser wurde 0,52 g Polyethylmethacrylat (gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht: 340.000) aus der Herstellung von Aldrich zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde für die Zubereitung einer filmbildenden Zusammensetzung [XR-5] homogen gemischt.
Danach erhielt man einen energiestrahlgehärteten Film [R-5] einer Dicke von 17 μm auf einem Substrat wie in Beispiel 6, außer dass [XR-5] anstatt der filmbildenden Zusammensetzung [X-6] verwendet wurde.
[Analyse des energiestrahlgehärteten Films]

Wasserkontaktwinkel: 98°
Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

(Instrument (I)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 20 nm

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Wie vorstehend beschrieben, wies der energiestrahlgehärtete Film, der aus einer filmbildenden Zusammensetzung bestand, welche die Verbindung (B) nicht enthielt, einen Wasserkontaktwinkel auf, der niedriger war als derjenige des superhydrophoben Films aus Beispiel 6 und zeigte keine Superhydrophobizität.
(VERGLEICHSBEISPIEL 6)
[Zubereitung eines energiestrahlgehärteten Films]
Zubereitet wurde eine polymerisierbare Verbindung [A-5] wie in Beispiel 17. Dieser wurde 0,48 g Polystyrol (gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht: 280.000) aus der Herstellung von Aldrich zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde für die Zubereitung einer filmbildenden Zusammensetzung [XR-6] homogen gemischt.
Danach erhielt man einen energiestrahlgehärteten Film [R-6] einer Dicke von 14 μm auf einem Substrat wie in Beispiel 1, außer dass [XR-6] anstatt der filmbildenden Zusammensetzung [X-6] verwendet wurde.
[Analyse des energiestrahlgehärteten Films]

Wasserkontaktwinkel: 78°
Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

(Instrument (I)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 15 nm

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Wie vorstehend beschrieben, zeigte der energiestrahlgehärtete Film, der aus einer filmbildenden Zusammensetzung bestand, welche die Verbindung (B) nicht enthielt, keine Superhydrophobizität.
(BEISPIEL 24)
[Schritt α]
[Zubereitung des Substrats]
Zubereitet wurde ein Substrat [S-1] wie in Beispiel 1.
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Es wurde eine polymerisierbare Verbindung [A-1] wie in Beispiel 1 zubereitet. Dieser wurde 4,64 g Methyldecanoat und 0,52 g Polyisobutylmethacrylat (gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht: 300.000) aus der Herstellung von Aldrich zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde für die Zubereitung einer filmbildenden Zusammensetzung [X-24] homogen gemischt.
Die polymerisierbare Zusammensetzung (X-24] wurde unter Verwendung eines Rotationsbeschichters bei Anwendungsbedingungen von 1000 rpm über 10 Sekunden auf das oberflächenbehandelte Substrat [S-1] aufgetragen. Der Beschichtungsfilm wurde mit ultraviolettem Licht einer UV-Intensität von 40 mW/cm² bei 365 nm unter Verwendung eines UE031-353CHC UV-Strahlers aus der Herstellung von EYE GRAPHICS Co., Ltd. und unter Einsatz einer 3000 W Halogenlampe als Lichtquelle (hiernach die ”Lampe 1”) für eine Dauer von 3 Minuten bei Raumtemperatur in einem Stickstoffstrom bestrahlt, um die polymerisierbare Zusammensetzung [X-24] zu polymerisieren. Danach wurde mit Ethanol und Hexan gewaschen. Als Ergebnis erhielt man einen superhydrophoben film [SH-24] einer Dicke von 18 μm auf dem Substrat.
[Analyse des superhydrophoben Films]

Wasserkontaktwinkel: 159° (Gleitwinkel: 1°)

Messinstrument: Automatischer Kontaktwinkelmesser DM500 aus der Herstellung von Kyowa Interface Science Co., Ltd.
Volumen des Wassertropfens: 4.0 μl

Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober Polymerfilm auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
[Schritt β]
[Zubereitung eines superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]
Durch homogenes Mischen wurde eine polymerisierbare Zusammensetzung [Y-1] aus 3,00 g EO-modifiziertem Isocyanuratdiacrylat ”ARONIX M-215” aus der Herstellung von TOAGOSEI CO., LTD., 2,00 g EO-modifiziertem Nonylphenolacrylat ”NEW FRONTIER N-177E” aus der Herstellung von DAI-ICHI KOGYO SEIYAKU CO., LTD. und 0,01 g 1-Hydroxycyclohexylphenylketon ”IRGACURE 184” aus der Herstellung von Ciba-Geigy K. K., das als Starter der Photopolymerisierung eingesetzt wurde, zubereitet.
Die polymerisierbare Zusammensetzung [Y-1] wurde unter Verwendung eines Rotationsbeschichters bei Anwendungsbedingungen von 7000 rpm über 25 Sekunden auf den superhydrophoben Film [SH-24] auf dem Substrat [S-1] aufgetragen. Danach wurden die Anteile, die superhydrophob bleiben sollten, photomaskiert und ultraviolettes Licht einer UV-Intensität von 50 mW/cm² bei 365 nm wurde für eine Dauer von 185 Sekunden unter Einsatz einer Multilight 250 W Series Expositionslichtquelleneinheit (hiernach die ”Lampe 2”) unter Verwendung einer 250 W Quecksilberdampflampe als Lichtquelle angewendet. Danach wurde zur Entfernung der nicht umgesetzten Zusammensetzung [Y-1] mit Ethanol gewaschen. Im Ergebnis wurde damit ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm [SHL-1] zubereitet.
[Analyse des superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]

Erscheinungsbild: Eine Abbildung des Erscheinungsbilds des Films wird in 20 gezeigt.

[Superhydrophober Anteil]

Wasserkontaktwinkel: 159° (Gleitwinkel: 1°)
Messinstrumente: siehe oben
Volumen des Wassertropfen: 4,0 μl
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra): 410 nm
Messinstrument: Rastersondenmikroskop (SPI3800N/SPA400) aus der Herstellung von SII NanoTechnology Inc.
Messmodus: AFM
Abtastbereich: 10 μm × 10 μm
Oberflächenstruktur: Eine Abbildung unter einem Rasterelektronenmikroskop einer Filmoberfläche wird in 21 gezeigt.
Messinstrument: KEYENCE Real Surface View Mikroskop VE-9800
Beschleunigungsspannung: 20 kV

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
[Hydrophiler Anteil]

Wasserkontaktwinkel: 32°
Volume of water drop: 1,0 μl
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra): 4,5 nm
Messinstrument und Messbedingungen: siehe oben

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Eine Abbildung unter einem Rasterelektronenmikroskop einer Filmoberfläche wird in 22 gezeigt.
Messinstrumente: siehe oben
Beschleunigungsspannung: 20 kV

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm mit einer Oberfläche, in der ein superhydrophober Anteil und ein hydrophiler Anteil koexistierten, auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 25)
[Schritt α]
[Zubereitung des Substrats]
Es wurde ein Substrat [S-2] wie in Beispiel 2 zubereitet.
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Man erhielt einen superhydrophoben Film [SH-25] einer Dicke von 19 μm auf einem Substrat wie in Beispiel 24, außer dass [S-2] anstatt [S-1] als Substrat verwendet wurde.
[Analyse des superhydrophoben Films]

Wasserkontaktwinkel: 161° (Gleitwinkel: 1°)

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Basierend auf den vorstehend beschriebenen Ergebnissen bestätigte sich, dass ein superhydrophober Polymerfilm auf einem Methacrylsubstrat gebildet worden war.
[Schritt β]
[Zubereitung des superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]
Es wurde ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm [SHL-2] wie in Beispiel 24 zubereitet, außer dass der superhydrophobe Film [SH-25] auf dem Substrat [S-2] verwendet wurde anstatt der superhydrophobe Film [SH-24] auf dem Substrate [S-1].
[Analyse des superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]
[Superhydrophober Anteil]

Wasserkontaktwinkel: 160° (Gleitwinkel: 1°)
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra): 400 nm

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Wasserkontaktwinkel: 33°
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra): 3,8 nm

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm mit einer Oberfläche, in der ein superhydrophober Anteil und ein hydrophiler Anteil koexistierten, auf einem Methacrylsubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 26)
[Schritt α]
[Zubereitung des Substrats]
Es wurde ein Substrat [S-3] wie in Beispiel 3 zubereitet.
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Man erhielt wie in Beispiel 24 einen superhydrophoben Film [SH-26] einer Dicke von 17 μm auf einem Substrat, außer dass [S-3] anstatt [S-1] als Substrat verwendet wurde.
[Analyse des superhydrophoben Films]

Wasserkontaktwinkel: 158° (Gleitwinkel: 1°)

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober Polymerfilm auf einem Polyestersubstrat gebildet worden war.
[Schritt β]
[Zubereitung des superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]
Ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm [SHL-3] wurde wie in Beispiel 24 zubereitet, außer dass der superhydrophobe Film [SH-26] auf dem Substrat [S-3] verwendet wurde anstatt der superhydrophobe Film [SH-24] auf dem Substrat [S-1].
[Analyse des superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]
[Superhydrophober Anteil]

Wasserkontaktwinkel: 159° (Gleitwinkel: 1°)
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra): 390 nm

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Wasserkontaktwinkel: 30°
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra): 3,1 nm

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm mit einer Oberfläche, in der ein superhydrophober Anteil und ein hydrophiler Anteil koexistierten, auf einem Polyestersubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 27)
[Schritt α]
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Es wurde eine polymerisierbare Verbindung [A-1] wie in Beispiel 1 zubereitet. Dieser wurde 5,23 g Methyltetradecanoat zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde für die Zubereitung einer polymerisierbaren Zusammensetzung [X-27] homogen gemischt.
Es wurde ein superhydrophober Film [SH-27] einer Dicke von 16 μm wie in Beispiel 24 auf einem Substrat erhalten außer dass [X-27] anstatt der polymerisierbaren Zusammensetzung [X-24] verwendet wurde.
[Analyse des superhydrophoben Films]

Wasserkontaktwinkel: 152° (Gleitwinkel: 2°)

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober Polymerfilm auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
[Schritt β]
[Zubereitung des superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]
Es wurde ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm [SHL-4] wie in Beispiel 24 zubereitet, außer dass der superhydrophobe Film [SH-27] auf dem Substrat [S-1] anstatt der superhydrophobe Film [SH-24] auf dem Substrat [S-1] verwendet wurde.
[Analyse des superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]
[Superhydrophober Anteil]

Wasserkontaktwinkel: 152° (Gleitwinkel: 2°)
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Re): 260 nm

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Wasserkontaktwinkel: 34°
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra): 4,0 nm

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm mit einer Oberfläche, in der ein superhydrophober Anteil und ein hydrophiler Anteil koexistierten, auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 28)
[Schritt α]
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Zubereitet wurde eine polymerisierbare Verbindung [A-1] wie in Beispiel 1. Dieser wurde 4,65 g Isobutylbenzol und 0,52 g Polyisobutylmethacrylat (gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht: 300.000) aus der Herstellung von Aldrich zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde für die Zubereitung einer polymerisierbaren Zusammensetzung [X-28] homogen gemischt.
Man erhielt einen superhydrophoben Film [SH-28] einer Dicke von 23 μm auf einem Substrat wie in Beispiel 24, außer dass [X-28] anstatt der polymerisierbaren Zusammensetzung [X-24] verwendet wurde.
[Analyse des superhydrophoben Films]

Wasserkontaktwinkel: 161° (Gleitwinkel: 1°)

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober Polymerfilm auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
[Schritt β]
[Zubereitung des superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]
Zubereitet wurde ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm [SHL-5] wie in Beispiel 24, außer dass der superhydrophobe Film [SH-28] auf dem Substrat [S-1] anstatt der superhydrophobe Film [SH-24] auf dem Substrat [S-1] verwendet wurde.
[Analyse des superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]
[Superhydrophober Anteil]

Wasserkontaktwinkel: 160° (Gleitwinkel: 1°)
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra): 370 nm

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Wasserkontaktwinkel: 31°
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra): 3,9 nm

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm mit einer Oberfläche, in der ein superhydrophober Anteil und ein hydrophiler Anteil koexistierten, auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 29)
[Schritt α]
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Zubereitet wurde eine polymerisierbare Verbindung [A-1] wie in Beispiel 1. Dieser wurde 4,64 g Diethylenglycoldibutylether und 0,52 g Polyisobutylmethacrylat (gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht: 300.000) aus der Herstellung von Aldrich zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde für die Zubereitung einer polymerisierbaren Zusammensetzung [X-29] homogen gemischt.
Man erhielt einen superhydrophoben Film [SH-29] einer Dicke von 20 μm auf einem Substrat wie in Beispiel 24, außer dass [X-29] anstatt der polymerisierbaren Zusammensetzung [X-24] verwendet wurde.
[Analyse des superhydrophoben Films]

Wasserkontaktwinkel: 160° (Gleitwinkel: 1°)

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober Polymerfilm auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
[Schritt β]
[Zubereitung des superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]
Zubereitet wurde ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm [SHL-6] wie in Beispiel 24, außer dass der superhydrophobe Film [SH-29] auf dem Substrat [S-1] anstatt der superhydrophobe Film [SH-24] auf dem Substrat [S-1] verwendet wurde.
[Analyse des superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]
[Superhydrophober Anteil]

Wasserkontaktwinkel: 161° (Gleitwinkel: 1°)
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra): 390 nm

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Wasserkontaktwinkel: 30°
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra): 4,3 nm

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm mit einer Oberfläche, in der ein superhydrophober Anteil und ein hydrophiler Anteil koexistierten, auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 30)
[Schritt α]
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Zubereitet wurde eine polymerisierbare Verbindung [A-1] wie in Beispiel 1. Dieser wurde 4,64 g Methyldecanoat und 0,52 g Polyethylmethacrylat (gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht: 340.000) aus der Herstellung von Aldrich zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde für die Zubereitung einer polymerisierbaren Zusammensetzung [X-30] homogen gemischt.
Man erhielt einen superhydrophoben Film [SH-30] einer Dicke von 19 μm auf einem Substrat wie in Example 24, außer dass [X-30] anstatt der polymerisierbaren Zusammensetzung [X-24] verwendet wurde.
[Analyse des superhydrophoben Films]

Wasserkontaktwinkel: 154° (Gleitwinkel: 1°)

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober Polymerfilm auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
[Schritt β]
[Zubereitung eines superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]
Zubereitet wurde ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm [SHL-7] wie in Beispiel 24, außer dass der superhydrophobe Film [SH-30] auf dem Substrat [S-1] anstatt der superhydrophobe Film [SH-24] auf dem Substrat [S-1] verwendet wurde.
[Analyse des superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]
[Superhydrophober Anteil]

Wasserkontaktwinkel: 155° (Gleitwinkel: 1°)
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra): 320 nm

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Wasserkontaktwinkel: 33°
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra): 4,7 nm

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm mit einer Oberfläche, in der ein superhydrophober Anteil und ein hydrophiler Anteil koexistierten, auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 31)
[Schritt α]
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Eine polymerisierbare Verbindung [A-1] wurde wie in Beispiel 1 zubereitet. Dieser wurde 4,64 g Methyldecanoat und 0,48 g Polystyrol (gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht: 280.000) aus der Herstellung von Aldrich zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde für die Zubereitung einer polymerisierbaren Zusammensetzung [X-31] homogen gemischt.
Man erhielt einen superhydrophoben Film [SH-31] einer Dicke von 18 μm auf einem Substrat wie in Example 24, außer dass [X-31] anstatt der polymerisierbaren Zusammensetzung [X-24] verwendet wurde.
[Analyse des superhydrophoben Films]

Wasserkontaktwinkel: 150° (Gleitwinkel: 2°)

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober Polymerfilm auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
[Schritt β]
[Zubereitung des superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]
Zubereitet wurde ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm [SHL-8] wie in Beispiel 24, außer dass der superhydrophobe Film [SH-31] auf dem Substrat [S-1] anstatt der superhydrophobe Film [SH-24] auf dem Substrat [S-1] verwendet wurde.
[Analyse des superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]
[Superhydrophober Anteil]

Wasserkontaktwinkel: 152° (Gleitwinkel: 2°)
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra): 310 nm

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Wasserkontaktwinkel: 34°
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra): 2,7 nm

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm mit einer Oberfläche, in der ein superhydrophober Anteil und ein hydrophiler Anteil koexistierten, auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 32)
[Schritt α]
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Es wurde eine polymerisierbare Verbindung [A-4] wie in Beispiel 4 zubereitet. Dieser wurde 4,64 g Methyldecanoat und 0,52 g Polyisobutylmethacrylat (gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht: 300.000) aus der Herstellung von Aldrich zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde für die Zubereitung einer polymerisierbaren Zusammensetzung [X-32] homogen gemischt.
Man erhielt einen superhydrophoben Film [SH-32] einer Dicke von 20 μm auf einem Substrat wie in Example 24, außer dass [X-32] anstatt der polymerisierbaren Zusammensetzung [X-24] verwendet wurde.
[Analyse des superhydrophoben Films]

Wasserkontaktwinkel: 159° (Gleitwinkel: 1°)

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober Polymerfilm auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
[Schritt β]
[Zubereitung des superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]
Zubereitet wurde ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm [SHL-9] wie in Beispiel 24, außer dass der superhydrophobe Film [SH-32] auf dem Substrat [S-1] anstatt der superhydrophobe Film [SH-24] auf dem Substrat [S-1] verwendet wurde.
[Analyse des superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]
[Superhydrophober Anteil]

Wasserkontaktwinkel: 160° (Gleitwinkel: 1°)
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra): 290 nm

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Wasserkontaktwinkel: 32°
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra): 3,2 nm

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm mit einer Oberfläche, in der ein superhydrophober Anteil und ein hydrophiler Anteil koexistierten, auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 33)
[Schritt α]
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Zubereitet wurde eine polymerisierbare Verbindung [A-5] wie in Beispiel 5. Dieser wurde 4,64 g Methyldecanoat und 0,52 g Polyisobutylmethacrylat (gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht: 300.000) aus der Herstellung von Aldrich zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde für die Zubereitung einer polymerisierbaren Zusammensetzung [X-33] homogen gemischt.
Man erhielt einen superhydrophoben Film [SH-33] einer Dicke von 26 μm auf einem Substrat wie in Example 24, außer dass [X-33] anstatt der polymerisierbaren Zusammensetzung [X-24] verwendet wurde.
[Analyse des superhydrophoben Films]

Wasserkontaktwinkel: 157° (Gleitwinkel: 1°)

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober Polymerfilm auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
[Schritt β]
[Zubereitung des superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]
Zubereitet wurde ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm [SHL-10] wie in Beispiel 24, außer dass der superhydrophobe Film [SH-33] auf dem Substrat [S-1] anstatt der superhydrophobe Film [SH-24] auf dem Substrat [S-1] verwendet wurde.
[Analyse des superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]
[Superhydrophober Anteil]

Wasserkontaktwinkel: 158° (Gleitwinkel: 1°)
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra): 360 nm

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Wasserkontaktwinkel: 32°
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra): 3,4 nm

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm mit einer Oberfläche, in der ein superhydrophober Anteil und ein hydrophiler Anteil koexistierten, auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 34)
[Schritt α]
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Zubereitet wurde eine polymerisierbare Zusammensetzung [X-24] wie in Beispiel 24. Dieser wurde 50,5 g Ethylacetat zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde für die Zubereitung einer polymerisierbaren Zusammensetzung [X-34] homogen gemischt.
Die polymerisierbare Zusammensetzung [X-34] wurde wie in Beispiel 1 unter Verwendung eines Rotationsbeschichters bei Anwendungsbedingungen von 2000 rpm über 180 Sekunden auf das oberflächenbehandelte Substrat [S-1] aufgetragen. Der Beschichtungsfilm wurde wie in Beispiel 24 polymerisiert und gewaschen, um einen superhydrophoben Film [SH-34] einer Dicke von 0,7 μm auf einem Substrat zu erhalten.
[Analyse des superhydrophoben Films]

Wasserkontaktwinkel: 152° (Gleitwinkel: 2°)

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober Polymerfilm auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
[Schritt β]
[Zubereitung des superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]
Zubereitet wurde ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm [SHL-11] wie in Beispiel 24, außer dass der superhydrophobe Film [SH-34] auf dem Substrat [S-1] anstatt der superhydrophobe Film [SH-24] auf dem Substrat [S-1] verwendet wurde.
[Analyse des superhydrophoben/hydrophilen Srukturfilms]
[Superhydrophober Anteil]

Wasserkontaktwinkel: 152° (Gleitwinkel: 2°)
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra): 52 nm

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Wasserkontaktwinkel: 30°
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra): 3,5 nm

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm mit einer Oberfläche, in der ein superhydrophober Anteil und ein hydrophiler Anteil koexistierten, auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 35)
[Schritt α]
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Zubereitet wurde eine polymerisierbare Zusammensetzung [X-24] wie in Beispiel 24. Dieser wurde 9,23 g Hexan zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde für die Zubereitung einer polymerisierbaren Zusammensetzung [X-35] homogen gemischt.
Die polymerisierbare Zusammensetzung [X-35] wurde wie in Beispiel 1 unter Verwendung eines Rotationsbeschichters bei Anwendungsbedingungen von 2000 rpm über 180 Sekunden auf das oberflächenbehandelte Substrat [S-1] aufgetragen. Der Beschichtungsfilm wurde wie in Beispiel 24 polymerisiert und gewaschen, um einen superhydrophoben Films [SH-35] einer Dicke von 0,8 μm auf einem Substrat zu erhalten.
[Analyse des superhydrophoben Films]

Wasserkontaktwinkel: 151° (Gleitwinkel: 2°)

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober Polymerfilm auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
[Schritt β]
[Zubereitung des superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]
Zubereitet wurde ein superhydrophoben/hydrophiler Strukturfilm [SHL-12] wie in Beispiel 24, außer dass der superhydrophobe Film [SH-35] auf dem Substrat [S-1] anstatt der superhydrophobe Film [SH-24] auf dem Substrat [S-1] verwendet wurde.
[Analyse des superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]
[Superhydrophober Anteil]

Wasserkontaktwinkel: 152° (Gleitwinkel: 2°)
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra): 47 nm

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Wasserkontaktwinkel: 29°
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Re): 4,1 nm

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm mit einer Oberfläche, in der ein superhydrophober Anteil und ein hydrophiler Anteil koexistierten, auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 36)
[Schritt α]
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Ein superhydrophober Film [SH-24] einer Dicke von 18 μm wurde wie in Beispiel 24 auf einem Substrat [S-1] gebildet.
[Schritt β]
[Zubereitung des superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]
Zubereitet wurde eine polymerisierbare Zusammensetzung [Y-2] durch homogenes Mischen von 3,00 g ”ARONIX M-215,” wie vorstehend beschrieben, 2,00 g N,N-Dimethylacrylamid ”049-19185” aus der Herstellung von Wako Pure Chemical Industries, Ltd. und 0,01 g ”IRGACURE 184” als Starter der Photopolymerisierung.
Es wurde ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm [SHL-13] auf dem superhydrophoben Film [SH-24] auf dem Substrate [S-1] zubereitet wie in Beispiel 24, außer dass [Y-2] anstatt der polymerisierbaren Zusammensetzung [Y-1] verwendet wurde.
[Analyse des superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]
[Superhydrophober Anteil]

Wasserkontaktwinkel: 160° (Gleitwinkel: 1°)
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra): 420 nm

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Wasserkontaktwinkel: 21°
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra): 3,8 nm

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm mit einer Oberfläche, in der ein superhydrophober Anteil und ein hydrophiler Anteil koexistierten, auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 37)
[Schritt α]
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Wie in Beispiel 24 wurde auf einem Substrat [S-1] ein superhydrophober Film [SH-24] einer Dicke von 18 μm gebildet.
[Schritt β]
[Zubereitung des superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]
Zubereitet wurde eine polymerisierbare Zusammensetzung [Y-3] durch homogenes Mischen von 3,25 g ”ARONIX M-215,” wie vorstehend beschrieben, 1,25 g N-Isopropylacrylamide ”099-03695” aus der Herstellung von Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 0,50 g 2-Hydroxyethylacrylat ”Light Ester HOA” aus der Herstellung von KYOEISHA CHEMICAL Co., Ltd. und 0,01 g ”IRGACURE 184” als Starter der Photopolymerisierung.
Es wurde ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm [SHL-14] auf dem superhydrophoben Film [SH-24] auf dem Substrat [S-1] zubereitet wie in Beispiel 24, außer dass [Y-3] anstatt der polymerisierbaren Zusammensetzung [Y-1] verwendet wurde.
[Analyse des superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]
[Superhydrophober Anteil]

Wasserkontaktwinkel: 161° (Gleitwinkel: 1°)
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra): 410 nm

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Wasserkontaktwinkel: 30°
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra): 4,4 nm

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm mit einer Oberfläche, in der ein superhydrophober Anteil und ein hydrophiler Anteil koexistierten, auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 38)
[Schritt α]
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Ein superhydrophober Film [SH-24] einer Dicke von 18 μm wurde wie in Beispiel 1 auf einem Substrate [S-24] gebildet.
[Schritt β]
[Zubereitung des superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]
Zubereitet wurde eine polymerisierbare Zusammensetzung [Y-4] durch homogenes Mischen von 3,25 g Polyethylenglycol #600 Diacrylat ”NK Ester A-600” aus der Herstellung von Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., 1,25 g ”099-03695” wie vorstehend beschrieben, 0,50 g ”Light Ester HOA” wie vorstehend beschrieben und 0,01 g ”IRGACURE 184” als Starter der Photopolymerisierung.
Es wurde ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm [SHL-15] auf dem superhydrophoben Film [SH-24] auf dem Substrat [S-1] zubereitet wie in Beispiel 24, außer dass [Y-4] anstatt der polymerisierbaren Zusammensetzung [Y-1] verwendet wurde.
[Analyse des superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]
[Superhydrophober Anteil]

Wasserkontaktwinkel: 160° (Gleitwinkel: 1°)
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra): 390 nm

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Wasserkontaktwinkel: 24°
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra): 3,3 nm

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm mit einer Oberfläche, in der ein superhydrophober Anteil und ein hydrophiler Anteil koexistierten, auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 39)
[Schritt α]
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Ein superhydrophober Film [SH-24] einer Dicke von 18 μm wurde wie in Beispiel 24 auf einem Substrat [S-1] gebildet.
[Schritt β]
[Zubereitung des superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]
Zubereitet wurde eine polymerisierbare Zusammensetzung [Y-5] durch homogenes Mischen von 3,00 g ”ARONIX M-215” wie vorstehend beschrieben, 1,00 g ”NEW FRONTIER N-177E” wie vorstehend beschrieben, 1,00 g Bis(polylxyethylenpolycyclisches Phenylether)methacrylat-Schwefelsäureestersalz ”Antox MS-60” aus der Herstellung von Nippon Nyukazai Co., Ltd. und 0,01 g ”IRGACURE 184” als Starter der Photopolymerisierung.
Es wurde ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm [SHL-16] auf dem superhydrophoben Film [SH-24] auf dem Substrat [S-1] zubereitet wie in Beispiel 24, außer dass [Y-5] anstatt der polymerisierbaren Zusammensetzung [Y-1] verwendet wurde.
[Analyse des superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]
[Superhydrophober Anteil]

Wasserkontaktwinkel: 162° (Gleitwinkel: 10)
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra): 430 nm

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Wasserkontaktwinkel: 7°
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra): 3,6 nm

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm mit einer Oberfläche, in der ein superhydrophober Anteil und ein hydrophiler Anteil koexistierten, auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 40)
[Schritt α]
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Es wurde ein superhydrophober Film [SH-24] einer Dicke von 18 μm wie in Beispiel 1 auf einem Substrat [S-24] gebildet.
[Schritt β]
[Zubereitung des superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]
Zubereitet wurde eine polymerisierbare Zusammensetzung [Y-6] durch homogenes Mischen von 3,00 g ”ARONIX M-215” wie vorstehend beschrieben, 2,00 g ”Antox MS-60” wie vorstehend beschrieben und 0,01 g ”IRGACURE 184” als Starter der Photopolymerisierung.
Es wurde in Beispiel 24 ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm [SHL-17] auf dem superhydrophoben Film [SH-24] auf dem Substrat [S-1] zubereitet, außer dass [Y-6] anstatt der polymerisierbaren Zusammensetzung [Y-1] verwendet wurde.
[Analyse des superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]
[Superhydrophober Anteil]

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Wasserkontaktwinkel: 10°
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Re): 4,9 nm

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm mit einer Oberfläche, in der ein superhydrophober Anteil und ein hydrophiler Anteil koexistierten, auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 41)
[Schritt α]
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Es wurde wie in Beispiel 1 ein superhydrophober Film [SH-24] einer Dicke von 18 μm auf einem Substrate [S-24] gebildet.
[Schritt β]
[Zubereitung des superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]
Zubereitet wurde eine polymerisierbare Zusammensetzung [Y-7] durch homogenes Mischen von 1,00 g 2-Natriumsulfoethylmethacrylat ”Antox MS-2N” aus der Herstellung von Nippon Nyukazai Co., Ltd., 2,00 g Wasser, 1,20 g 2-Propanol und 0,01 g ”IRGACURE 184” als Starter der Photopolymerisierung.
Die polymerisierbare Zusammensetzung [Y-7] wurde unter Verwendung einer Tropfpipette durch Zutropfen auf den superhydrophoben Film [SH-24] auf dem Substrat [S-1] aufgetragen. Danach wurden Anteile, die superhydrophob bleiben sollten, durch Photomasking abgedeckt und ultraviolettem Licht einer UV-Intensität von 40 mW/cm² bei 365 nm für eine Dauer von 3 Minuten ausgesetzt, wobei die ”Lampe 1” bei Raumtemperatur in einem Stickstoffstrom verwendet wurde. Danach wurde mit einem Lösungsgemisch aus Wasser/2-Propanol (Massenverhältnis: 5/3) nachgewaschen, um die nicht umgesetzte Zusammensetzung [Y-7] zu entfernen. Als Ergebnis wurde ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm [SHL-18] erhalten.
[Analyse des superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]

Erscheinungsbild: Eine Abbildung des Erscheinungsbildes des Films wird in 23 gezeigt.

[Superhydrophober Anteil]

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Eine Abbildung unter dem Rasterelektronenmikroskop wird in 5 gezeigt.

Wasserkontaktwinkel: 0°
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra): 400 nm

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Eine Abbildung unter dem Rasterelektronenmikroskop wird in 25 gezeigt.

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm mit einer Oberfläche, in der ein superhydrophober Anteil und ein hydrophiler Anteil koexistierten, auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 42)
[Schritt α]
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Es wurde ein superhydrophober Film [SH-33] einer Dicke von 26 μm auf einem Substrat [S-1] wie in Beispiel 33 gebildet.
[Schritt β]
[Zubereitung des superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]
Zubereitet wurde, wie in Beispiel 41, unter Verwendung der polymerisierbaren Zusammensetzung [Y-7] ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm [SHL-19], außer dass der superhydrophobe Film [SH-33] anstatt der superhydrophobe Film [SH-24] auf dem Substrat [S-1] verwendet wurde.
[Analyse des superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]
[Superhydrophober Anteil]

Wasserkontaktwinkel: 158° (Gleitwinkel: 1°)
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Re): 350 nm

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Wasserkontaktwinkel: 0°
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Re): 360 nm

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm mit einer Oberfläche, in der ein superhydrophober Anteil und ein hydrophiler Anteil koexistierten, auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 43)
[Schritt α]
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Es wurde ein superhydrophober Film [SH-24] einer Dicke von 18 μm auf einem Substrat [S-24] gebildet wie in Beispiel 1.
[Schritt β]
[Zubereitung des superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]
Zubereitet wurde eine polymerisierbare Zusammensetzung [Y-8] durch homogenes Mischen von 1,00 g Dimethylaminoethylmethacrylat quaternisiertes ”Light Ester DQ-100” aus der Herstellung von KYOEISHA CHEMICAL Co., Ltd., 2,00 g Wasser, 1,20 g 2-Propanol und 0,01 g ”IRGACURE 184” als Starter der Photopolymerisierung.
Es wurde wie in Beispiel 41 ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm [SHL-20] auf dem superhydrophoben Film [SH-24] auf dem Substrat [S-1] gebildet, außer dass [Y-8] anstatt der polymerisierbaren Zusammensetzung [Y-7] verwenet wurde.
[Analyse des superhydrophohen/hydrophilen Strukturfilms]
[Superhydrophober Anteil]

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Wasserkontaktwinkel: 0°
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra): 380 nm

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm mit einer Oberfläche, in der ein superhydrophober Anteil und ein hydrophiler Anteil koexistierten, auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 44)
[Schritt α]
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Ein superhydrophober film [SH-33] einer Dicke von 26 μm wurde auf einem Substrat [S-1] wie in Beispiel 33 gebildet.
[Schritt β]
[Zubereitung des superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]
Ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm [SHL-21] wurde, wie in Beispiel 42, auf dem superhydrophoben Film [SH-33] auf dem Substrat [S-1] gebildet, außer dass [Y-8] anstatt der polymerisierbaren Zusammensetzung [Y-7] verwendet wurde.
[Analyse des superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]
[Superhydraphober Anteil]

Wasserkontaktwinkel: 159° (Gleitwinkel: 1°)
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Re): 350 nm

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Wasserkontaktwinkel: 0°
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra): 350 nm

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm mit einer Oberfläche, in der ein superhydrophober Anteil und ein hydrophiler Anteil koexistierten, auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 45)
[Schritt β]
[Zubreitung des hydrophilen Films]
Eine polymerisierbare Zusammensetzung [X-1] wurde wie in Beispiel 24 zubereitet. Die polymerisierbare Zusammensetzung [Y-1] wurde unter Verwendung eines Rotationsbeschichters bei Anwendungsbedingungen von 3000 rpm über 25 Sekunden auf das Substrat [S-1] aufgetragen, das wie in Beispiel 24 zubereitet worden war. Die Lampe 1 wurde zur Bestrahlung der polymerisierbaren Zusammensetzung [Y-1] mit ultraviolettem Licht einer UV-Intensität von 40 mW/cm² bei 365 nm für die Dauer von 1 Minute bei Raumtemperatur in einem Stickstoffstrom verwendet, um die Zusammensetzung zu polymerisieren. Als Ergebnis wurde ein hydrophiler Film [PH-1] einer Dicke von 25 μm auf dem Substrat gebildet.
[Analyse des hydrophilien Films]

Wasserkontaktwinkel: 25°
Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 24 beschrieben.
[Schritt α]
[Zubereitung des superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]
Es wurde eine polymerisierbare Zusammensetzung [X-24] wie in Beispiel Example 24 zubereitet. Die polymerisierbare Zusammensetzung [X-24] wurde unter Verwendung eines Rotationsbeschichters bei Anwendungsbedingungen von 1000 rpm über 10 Sekunden auf den superhydrophoben Film [PH-1] auf dem Substrat [S-1] aufgetragen. Danach wurden Anteile, die hydrophil bleiben sollten, durch Photomasking abgedeckt und mittels der Lampe 2 ultraviolettem Licht einer UV-Intensität von 50 mW/cm² bei 365 nm für eine Dauer von 180 Sekunden ausgesetzt. Danach wurde zur Entfernung der nicht umgesetzten Zusammensetzung [X-24] mit Ethanol nachgewaschen. Als Ergebnis wurde ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm [SHL-22] erhalten.
[Analyse des superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]
[Superhydrophober Anteil]

Wasserkontaktwinkel: 160° (Gleitwinkel: 1°)
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra): 380 nm

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Wasserkantaktwinkel: 29°
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra): 2,2 nm

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm mit einer Oberfläche, in der ein superhydrophober Anteil und ein hydrophiler Anteil koexistierten, auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 46)
[Schritt β]
[Zubereitung des hydrophilen Films]
Es wurde eine polymerisierbare Zusammensetzung [Y-7] wie in Beispiel 41 zubereitet. Die polymerisierbare Zusammensetzung [Y-7] wurde unter Verwendung eines Rotationsbeschichters bei Anwendungsbedingungen von 1000 rpm über 10 Sekunden auf das Substrat [S-1] aufgetragen, das wie in Beispiel 24 zubereitet worden war. Die Lampe 1 wurde zur Bestrahlung der polymerisierbaren Zusammensetzung [Y-7] mit ultraviolettem Licht einer UV-Intensität von 40 mW/cm² bei 365 nm für die Dauer von 3 Minuten bei Raumtemperatur in einem Stickstoffstrom verwendet, um die Zusammensetzung zu polymerisieren. Als Ergebnis wurde ein hydrophiler Film [PH-2] einer Dicke von 5 μm auf dem Substrat gebildet.
[Analyse des hydrophilen Films]

Wasserkontaktwinkel: 5°
Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
[Schritt α]
[Zubereitung des superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]
Eine polymerisierbare Zusammensetzung [X-24] wurde wie in Beispiel 24 zubereitet. Die polymerisierbare Zusammensetzung [X-24] wurde unter Verwendung eines Rotationsbeschichters bei Anwendungsbedingungen von 1000 rpm über 10 Sekunden auf den superhydrophoben Film [PH-2] auf dem Substrat [S-1] aufgetragen. Danach wurden Anteile, die hydrophil bleiben sollten, durch Photomasking abgedeckt und mittels der Lampe 2 ultraviolettem Licht einer UV-Intensität von 50 mW/cm² bei 365 nm für eine Dauer von 185 Sekunden ausgesetzt. Danach wurde zur Entfernung der nicht umgesetzten Zusammensetzung [X-24] mit Ethanol nachgewaschen. Als Ergebnis wurde ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm [SHL-23] erhalten.
[Analyse des superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]
[Superhydrophober Anteil]

Wasserkontaktwinkel: 162° (Gleitwinkel: 1°)
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra): 410 nm

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Wasserkontaktwinkel: 5°
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra): 3,9 nm

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm mit einer Oberfläche, in der ein superhydrophober Anteil und ein hydrophiler Anteil koexistierten, auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 47)
[Zubereitung des Substrats]
Es wurde ein Substrat [S-1] wie in Beispiel 1 zubereitet.
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Unter Verwendung der filmbildenden Zusammensetzung [X-1] wurde ein superhydrophober Film [SH-1] einer Dicke von 20 um wie in Beispiel 1 auf einem Substrat [S-1] gebildet.
Danach wurde unter Verwendung der filmbildenden Zusammensetzung [X-1] der Schritt zur Bildung eines superhydrophoben Films wie in Beispiel 1 viermal auf dem superhydrophoben Film [SH-1] wiederholt, um einen superhydrophoben Film [SH-47] einer Dicke von 52 μm zu erhalten.
[Analyse des superhydrophoben Films]

Wasserkontaktwinkel: 158° (Gleitwinkel: 2°)
Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

(Instrument (I)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 200 nm

(Instrument (II)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 190 nm

Abnutzungsbeständigkeit: Mit BEMCOT aus der Herstellung der Asahi Kasei Corporation als einem abnutzungsbeständigen Material wurden 200 Testzyklen bei einer Last von 10 g ausgeführt.
Wasserkontaktwinkel: 150° (Gleitwinkel: 8°)

Aufgrund der vorstehend beschriebenen Ergebnisse bestätigte sich, dass ein superhydrophober Film mit hoher Widerstandsfähigkeit gegen Abnutzung mittels Wiederholung des Herstellungsprozesses für den superhydrophoben Films gebildet worden war.
(BEISPIEL 48)
[Zubereitung des Substrats]
Es wurde ein Substrat [S-1] wie in Beispiel 1 zubereitet.
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Unter Verwendung der filmbildenden Zusammensetzung [X-6] wurde wie in Beispiel 6 ein superhydrophober Film [SH-6] einer Dicke von 18 μm auf dem Substrat [S-1] gebildet.
Als Nächstes wurde der Schritt zur Bildung eines superhydrophoben Films unter Verwendung der filmbildenden Zusammensetzung [X-6], wie in Beispiel 6, viermal auf dem superhydrophoben Film [SH-6] wiederholt, um einen superhydrophoben Film [SH-48] einer Dicke von 55 μm zu erhalten.
[Analyse des superhydrophoben Films]

Wasserkontaktwinkel: 160° (Gleitwinkel: 3°)
Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

(Instrument (I)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 250 nm

(Instrument (II)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 240 nm

Verschleißbeständigkeit: Mit BEMCOT aus der Herstellung der Asahi Kasei Corporation als einem verschleißbeständigen Material wurden 200 Testzyklen bei einer Last von 10 g ausgeführt.
Wasserkontaktwinkel: 153° (Gleitwinkel: 10°)

Aufgrund der vorstehend beschriebenen Ergebnisse bestätigte sich, dass ein superhydrophober Film mit hoher Widerstandsfähigkeit gegen Abnutzung mittels Wiederholung des Herstellungsprozesses für den superhydrophoben Film gebildet worden war.
(BEISPIEL 49)
[Schritt α]
[Zubereitung des Substrats]
Es wurde ein Substrat [S-1] wie in Beispiel 1 zubereitet.
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Unter Verwendung der filmbildenden Zusammensetzung [X-24] wurde wie in Beispiel 24 ein superhydrophober Film [SH-24] einer Dicke von 18 μm auf dem Substrat [S-1] gebildet.
Als Nächstes wurde der Schritt zur Bildung eines superhydrophoben Films unter Verwendung der filmbildenden Zusammensetzung [X-24], wie in Beispiel 24, viermal auf dem superhydrophoben Film [SH-24] wiederholt, um einen superhydrophoben Film [SH-49] einer Dicke von 54 μm zu erhalten.
[Analyse des superhydrophoben Films]

Wasserkontaktwinkel: 157° (Gleitwinkel: 2°)

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Ergebnisse bestätigte sich, dass ein superhydrophober Film auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
[Schritt β]
[Zubereitung des superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]
Unter Verwendung der polymerisierbaren Zusammensetzung [Y-7] wurde wie in Beispiel 41 ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm [SHL-49] gebildet.
[Analyse des superhydrophoben/hydrophilen Strukturfilms]
[Superhydrophober Anteil]

Wasserkontaktwinkel: 157° (Gleitwinkel: 3°)
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra): 490 nm

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Verschleißbeständigkeit: Mit BEMCOT aus der Herstellung der Asahi Kasei Corporation als einem verschleißbeständigen Material wurden 200 Testzyklen bei einer Last von 10 g ausgeführt.
Wasserkontaktwinkel: 151° (Gleitwinkel: 10°)

[Hydrophiler Anteil]

Wasserkontaktwinkel: 0°
Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra): 480 nm

(Instrument (I))

Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Ergebnisse bestätigte sich, dass ein superhydrophober/hydrophiler Strukturfilm mit einem superhydrophoben Anteil hoher Verschleißfestigkeit durch Wiederholung des Herstellungsprozesses für den superhydrophoben Film gebildet worden war.
(BEISPIEL 50)
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Es wurde eine filmbildende Zusammensetzung [X-1] wie in Beispiel 1 zubereitet. Dieser wurde 51,5 g Ethylacetat zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde für die Zubereitung einer filmbildenden Zusammensetzung [X-50] homogen gemischt.
Die filmbildende Zusammensetzung [X-50] wurde wie in Beispiel 1 unter Verwendung eines Rotationsbeschichters bei 2000 rpm über 180 Sekunden auf das oberflächenbehandelte Substrat [S-1] aufgetragen. Der Beschichtungsfilm wurde wie in Beispiel 1 polymerisiert und gewaschen, um einen superhydrophoben Film [SH-50] einer Dicke von 0,5 μm auf einem Substrat zu erhalten.
[Analyse des superhydrophoben Films]

Wasserkontaktwinkel: 150° (Gleitwinkel: 5°)
Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

(Instrument (I)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 45 nm

(Instrument (II)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 32 nm
Sichtbare Lichtdurchlässigkeit: 95,0% (Wellenlänge: 540 nm), 98,2% (Wellenlänge: 600 nm)

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 und Beispiel 18 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober Polymerfilm hoher Transparenz und mit feinen Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 51)
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Es wurde eine filmbildende Zusammensetzung [X-1] wie in Beispiel 1 zubereitet. Dieser wurde 9,50 g Hexan zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde für die Zubereitung einer filmbildenden Zusammensetzung [X-51] homogen gemischt.
Die filmbildende Zusammensetzung [X-51] wurde wie in Beispiel 1 unter Verwendung eines Rotationsbeschichters bei 2000 rpm über 180 Sekunden auf das oberflächenbehandelte Substrat [S-1] aufgetragen. Der Beschichtungsfilm wurde wie in Beispiel 1 polymerisiert und gewaschen, um einen superhydrophoben Film [SH-51] einer Dicke von 0,5 μm auf einem Substrat zu erhalten.
[Analyse des superhydrophoben Films]

Wasserkontaktwinkel: 151° (Gleitwinkel: 4°)
Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

(Instrument (I)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 47 nm

(Instrument (II)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 36 nm
Sichtbare Lichtdurchlässigkeit: 95,3% (Wellenlänge: 540 nm), 98,2 (Wellenlänge: 600 nm)

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 und Beispiel 18 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophober Polymerfilm hoher Transparenz und mit feinen Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
(BEISPIEL 52)
[Zubereitung des superhydrophoben Films]
Zubereitet wurde eine polymerisierbare Zusammensetzung [A-52] und zwar durch homogenes Mischen von 5,4 g Urethanacrylatoligomer ”UNIDIC S9-414” aus der Herstellung von DIC Corporation, 3,6 g Tripropylenglycoldiacrylat und 0,18 g ”IRGACURE 184” als Photopolymerisierungsstarter. Dem wurde 9,2 g Methylhexadecanoat zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde für die Zubereitung einer filmbildenden Zusammensetzung [X-52] homogen gemischt.
Man erhielt einen superhydrophoben Film [SH-52] einer Dicke von 25 μm auf einem Substrat wie in Beispiel 1, außer dass [X-52] anstatt der filmbildenden Zusammensetzung [X-1] verwendet wurde.
[Analyse des superhydrophoben Films]

Wasserkontaktwinkel: 151° (Gleitwinkel: 5°)
Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

(Instrument (I)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 240 nm

(Instrument (II)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 220 nm

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Resultate bestätigte sich, dass ein superhydrophoben Polymerfilm mit feinen Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche auf einem Glassubstrat gebildet worden war.
(VERGLEICHSBEISPIEL 7)
[Zubereitung eines energiestrahlgehärteten Films]
Es wurde eine polymerisierbare Verbindung [A-52] wie in Beispiel 52 zubereitet. Dieser wurde 14,4 g Polyethylenglycolmonolaurat (Maß der Polymerisierung des Polyethylenglycolrests: 10) aus der Herstellung von Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. zugesetzt und für die Zubereitung einer filmbildenden Zusammensetzung [XR-7] gemäß der Beschreibung in PTL 2 gemischt.
Danach erhielt man einen energiestrahlgehärteten Film [R-7] einer Dicke von 26 μm auf einem Substrat wie in Beispiel 1, außer dass [XR-7] anstatt der filmbildenden Zusammensetzung [X-1] verwendet wurde.
[Analyse des energiestrahlgehärteten Films]

Wasserkontaktwinkel: 67°
Oberflächenstruktur: Bewertung mittels Rasterelektronenmikroskop.

(Instrument (I)) Durchschnittliche

Oberflächenrauhigkeit (Ra): 30 nm
Oberflächenstruktur: Eine Abbildung unter dem Rasterelektronenmikroskop wird in 26 gezeigt.

Die Messinstrumente und Messbedingungen wurden bereits im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben.
Wie vorstehend beschrieben wurde, weist der energiestrahlgehärtete Film, der aus einer filmbildenden Zusammensetzung gemäß der Beschreibung von PTL 2 zubereitet wurde, keine Superhydrophobizität auf.

Claims

Ein Verfahren zur Herstellung eines hydrophoben Films umfassend: Einen Schritt zur Zubereitung einer filmbildenden Zusammensetzung (X) durch Mischen einer polymerisierbaren Verbindung (A), welche mittels Einstrahlung eines Energiestrahls polymerisierbar ist, und einer Verbindung (B), welche mit der polymerisierbaren Verbindung (A) kompatibel aber mit einem Polymer (P_A) der polymerisierbaren Verbindung (A) nicht kompatibel und gegenüber einem Energiestrahl inaktiv ist; Einen Schritt zur Bildung einer Schicht der filmbildenden Zusammensetzung (X); und Einen Schritt zur Entfernung der Verbindung (B) nach der Polymerisierung der polymerisierbaren Verbindung (A) in der filmbildenden Zusammensetzung (X) mittels Einstrahlung eines Energiestrahls, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung (B) flüssig oder fest ist, über ein Molekulargewicht von 500 oder weniger verfügt und einen Sättigungsdampfdruck von 400 Pa oder weniger bei 25°C hat.
Verfahren zur Herstellung eines hydrophoben Films gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung (B) mindestens eine Verbindung ist, die aus der Gruppe bestehend aus Verbindungen, welche mit der Formel (1), der Formel (2), der Formel (3) und der Formel (4) dargestellt werden, und aus Alkanen mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen, die verzweigt sein können, ausgewählt ist: [Chem. 1]
(In der Formel (1) steht R₁ für eine Alkylgruppe mit 9 bis 19 Kohlenstoffatomen, die verzweigt sein kann, oder für eine Benzylgruppe; und R₂ steht für eine Methylgruppe oder eine Ethylgruppe.) [Chem. 2]
(In der Formel (2) steht R₃ für eine Methylgruppe oder eine Ethylgruppe; und R₁ steht für eine Alkylgruppe mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen, die verzweigt sein kann, oder für eine Benzylgruppe.) [Chem. 3]
(In der Formel (3) stehen R₅ bis R₁₀ jeweils unabhängig für ein Wasserstoffatom oder für eine Alkylgruppe, die verzweigt sein kann, und mindestens zwei von R₅ bis R₁₀ sind Ethylgruppen oder mindestens eine von R₅ bis R₁₀ ist eine Alkylgruppe mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen, die verzweigt sein kann.) [Chem. 4] R₁₁-O(CH₂)₂O(CH₂)₂O-R₁₂ (4) (In der Formel (4) stehen R₁₁ und R₁₂ jeweils unabhängig für eine Alkylgruppe mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen, die verzweigt sein kann.)
Verfahren zur Herstellung eines hydrophoben Films gemäß Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die filmbildende Zusammensetzung (X) ferner ein Polymer (C) enthält, welches mit der polymerisierbaren Verbindung (A) und der Verbindung (B) kompatibel und gegenüber dem Energiestrahl inaktiv ist.
Verfahren zur Herstellung eines hydrophoben Films gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass ferner eine flüssige Verbindung (D) mit einem Sättigungsdampfdruck von 600 Pa oder höher bei 25°C enthalten ist.
Verfahren zur Herstellung eines hydrophoben Films gemäß Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung (D) mindestens eine Verbindung ist, die aus der Gruppe bestehend aus Pentan, Hexan, Heptan, R₁₃COOR₁₄ (wobei R₁₃ und R₁₄ jeweils unabhängig voneinander für eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen stehen, und wobei die Gesamtanzahl der Kohlenstoffatome in R₁₃ und R₁₄ 6 oder weniger beträgt), R₁₅COR₁₆ (wobei R₁₅ und R₁₆ jeweils unabhängig voneinander für eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen stehen, und wobei die Gesamtanzahl der Kohlenstoffatome in R₁₅ und R₁₆ 6 oder weniger beträgt), R₁₇OR₁₈ (wobei R₁ und R₁₈ jeweils unabhängig voneinander für eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen stehen, und wobei die Gesamtanzahl der Kohlenstoffatome in R₁₇ und R₁₈ 7 oder weniger beträgt), Benzol, Toluol, Dichlormethan, Chloroform und Kohlenstofftetrachlorid ausgewählt wird.
Verfahren zur Herstellung eines hydrophoben Films gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer (C) ein Acrylcopolymer oder ein Styrolcopolymer ist.
Verfahren zur Herstellung eines hydrophoben Films gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer (C) über ein Molekulargewicht im Bereich zwischen 10.000 und 1.000.000 verfügt.
Verfahren zur Herstellung eines hydrophoben Films gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass ein superhydrophober Film [mit] einem Kontaktwinkel zwischen einer Filmoberfläche und Wasser hergestellt wird, der 150° oder mehr beträgt.
Hydrophober Film, der mittels eines beliebigen Verfahrens gemäß der Ansprüche 1 bis 8 hergestellt wird.
Hydrophober Film gemäß Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass eine durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra) im Bereich zwischen 10 und 100 nm liegt.
Hydrophober Film gemäß Anspruch 9 oder 10 dadurch gekennzeichnet, dass eine Durchlässigkeit für sichtbares Licht mit einer Wellenlänge von 600 nm 80 oder mehr beträgt.
Verfahren zur Herstellung eines Strukturfilms mit einer hydrophoben Region und einer hydrophilen Region innerhalb derselben Oberfläche umfassend: (1) Schritt α1 einschließlich Der Zubereitung einer filmbildenden Zusammensetzung (X), die eine polymerisierbare Verbindung (A) enthält, welche mittels Einstrahlung eines Energiestrahls polymerisiert werden kann, und eine Verbindung (B), welche mit der polymerisierbaren Verbindung (A) kompatibel aber mit einem Polymer (P_A) der polymerisierbaren Verbindung (A) inkompatibel und gegenüber einem Energiestrahl inaktiv ist; der Bildung einer Schicht der filmbildenden Zusammensetzung (X); und der Entfernung der Verbindung (B) nach der Polymerisierung der polymerisierbaren Verbindung (A) innerhalb der filmbildenden Zusammensetzung (X) mittels Einstrahlung eines Energiestrahls, um dadurch einen hydrophoben Film (SH) zu bilden; und (2) Schritt β2 einschließlich Der Zubereitung einer polymerisierbaren Zusammensetzung (Y), die eine polymerisierbare Verbindung (E) enthält, welche eine hydrophile chemische Struktureinheit enthält, und mittels Einstrahlung eines Energiestrahls polymerisiert werden kann; dem, Auftag der polymerisierbaren Zusammensetzung (Y), teilweise oder vollumfänglich, auf die Oberfläche des hydrophoben Films (SH); und Polymerisierung der polymerisierbaren Verbindung (E) innerhalb der polymerisierbaren Zusammensetzung (Y) mittels Einstrahlung eines Energiestrahls dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte α1 und β2 sequenziell in Folge durchgeführt werden und dass die Verbindung (B) flüssig oder fest ist, über ein Molekulargewicht von 500 oder weniger verfügt und einen Sättigungsdampfdruck von 400 Pa oder weniger bei 25°C hat.
Verfahren zur Herstellung eines Strukturfilms mit einer hydrophoben Region und einer hydrophilen Region innerhalb derselben Oberfäche umfassend: (1) Schritt β1 einschließlich Der Zubereitung einer polymerisierbaren Zusammensetzung (Y), die eine polymerisierbare Verbindung (E) enthält, welche eine hydrophile chemische Struktureinheit enthält, und mittels Einstrahlung eines Energiestrahls polymerisiert werden kann; der Bildung einer Schicht einer polymerisierbaren Zusammensetzung (Y); und der Polymerisierung der polymerisierbaren Verbindung (E) innerhalb der polymerisierbaren Zusammensetzung (Y) mittels Einstrahlung eines Energiestrahls, um einen hydrophilen Film (HP) zu bilden; und (2) Schritt α2 einschließlich Der Zubereitung einer filmbildenden Zusammensetzung (X), die eine polymerisierbare Verbindung (A) enthält, welche mittels Einstrahlung eines Energiestrahls polymerisiert werden kann, und eine Verbindung (B), die mit der polymerisierbaren Verbindung (A) kompatibel aber mit einem Polymer (P_A) der polymerisierbaren Verbindung (A) nicht kompatibel und gegenüber einem Energiestrahl inaktiv ist; dem Auftrag der filmbildenden Zusammensetzung (X), teilweise oder vollumfänglich, auf die Oberfläche des hydrophilen Films (PH); und der Durchführung der musterweisen Einstrahlung eines Energiestrahls, sodass die polymerisierbare Verbindung (A) innerhalb der filmbildenden Zusammensetzung (X) nur anteilweise, jeweils an der Stelle der Einstrahlung des Energiestrahls, polymerisiert wird; und wonach die Verbindung (B) entfernt wird dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte β1 und α2 sequenziell in Folge durchgeführt werden, und wobei die Verbindung (B) flüssig oder fest ist, über ein Molekulargewicht von 500 oder weniger verfügt und einen Sättigungsdampfdruck von 400 Pa oder weniger bei 25°C hat.
Strukturfilm, der mittels des Verfahrens gemäß Anspruch 12 oder 13 erhalten wird, wobei der Strukturfilm eine hydrophobe Region und eine hydrophile Region innerhalb derselben Oberfläche aufweist.
Strukturfilm gemäß Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, dass ein hydrophober Anteil der Filmoberfläche einen Kontaktwinkel von 150° oder mehr mit Wasser aufweist und Superhydrophobizität zeigt.
Strukturfilm gemäß Anspruch 14 oder 15 dadurch gekennzeichnet, dass ein hydrophiler Anteil der Filmoberfläche einen Kontaktwinkel von 10° oder weniger aufweist und Superhydrophilizität zeigt.
Hydrophober Film, der mittels des Herstellungsverfahrens produziert wird, weist auf wie folgt: Einen Schritt für die Zubereitung einer filmbildenden Zusammensetzung (X) durch Mischen einer polymerisierbaren Verbindung (A), welche mittels Einstrahlung eines Energiestrahls polymerisiert werden kann, und eine Verbindung (B), welche mit der polymerisierbaren Verbindung (A) kompatibel aber mit einem Polymer (P_A) der polymerisierbaren Verbindung (A) inkompatibel und gegenüber dem Energiestrahl inaktiv ist; einen Schritt zur Bildung einer Schicht einer filmbildenden Zusammensetzung (X); und einen Schritt zur Entfernung der Verbindung (B) nach der Polymerisierung der polymerisierbaren Verbindung (A) innerhalb der filmbildenden Zusammensetzung (X) mittels Einstrahlung eines Energiestrahls dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung (B) flüssig oder fest ist, über ein Molekulargewicht von 500 oder weniger verfügt und einen Sättigungsdampfdruck von 400 Pa oder weniger bei 25°C hat.
Hydrophober Film gemäß Anspruch 17 dadurch gekennzeichnet, dass eine durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra) des hydrophoben Films im Bereich zwischen 30 nm und 1000 nm liegt.
Hydrophober Film, der durch ein Polymer einer polymerisierbaren Verbindung (A) gebildet wird, welcher mittels Einstrahlung eines Energiestrahls polymerisiert werden kann dadurch gekennzeichnet, dass eine durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit (Ra) im Bereich zwischen 30 nm und 1000 nm liegt.