JP2000087016A - Composite material with surface which can turn from ultra-water-repellent one to ultra-hydrophilic one - Google Patents

Composite material with surface which can turn from ultra-water-repellent one to ultra-hydrophilic one

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JP2000087016A
JP2000087016A JP26053898A JP26053898A JP2000087016A JP 2000087016 A JP2000087016 A JP 2000087016A JP 26053898 A JP26053898 A JP 26053898A JP 26053898 A JP26053898 A JP 26053898A JP 2000087016 A JP2000087016 A JP 2000087016A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a material with a surface which has water repellency corresponding to an angle of contact with water of 150 deg. or above and upon irradiation with light changes into a hydrophilic one having an angle of contact with water of 10 deg. or below, and can change in wettability upon short-time irradiation with light. SOLUTION: There are provided a composite material with a finely irregular surface exhibiting a water repellency corresponding to an angle of contact with water of 150 deg. or above and changing into one having a hydrophilicity corresponding to an angle of contact with water of 10 deg. or below upon being irradiated with light, and, more particularly, such composite material wherein the composite material contains at least a photocatalyst and a substance which upon exposure to light can be decomposed by the action of the photocatalyst, wherein at least a part of the surface of the composite material has a water repellency corresponding to an angle of contact with water of 150 deg. or above and/or a hydrophilicity corresponding to an angle of contact with water of 10 deg. or below.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、超撥水性表面から
超親水性表面に変化する複合材料に関し、特に好適には
各種パターニング技術、パターン形成部に各種の素子を
形成する技術、例えば印写技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a composite material that changes from a superhydrophobic surface to a superhydrophilic surface, and more preferably, various patterning techniques, and techniques for forming various elements in a pattern forming portion, for example, printing. About technology.

【0002】[0002]

【従来の技術】撥水性表面を備えた材料、あるいは親水
性表面を備えた材料は、近年各種用途に応用されてお
り、例えば、WO96/29375号公報には、光触媒
を用いて基材の表面を超親水性とする方法をガラス表面
に適用して、防曇性、清浄性表面とすることが開示され
ている。
2. Description of the Related Art Materials having a water-repellent surface or materials having a hydrophilic surface have been applied to various applications in recent years. For example, WO 96/29375 discloses a photocatalyst that uses a photocatalyst to improve the surface of a substrate. It has been disclosed that a method for making the surface of a glass super-hydrophilic is applied to a glass surface to provide an antifogging property and a clean surface.

【0003】本発明者らは、この光触媒を利用した撥水
性表面に光を照射することにより親水性表面に変化させ
ることができる複合材料を提供し、その複合材料を利用
する撥水性表面と親水性表面からなるパターンの形成に
ついて特願平10−165392号として出願した。し
かしながら、このような撥水性、親水性のパターンを応
用して各種デバイスを作成する際には、撥水性部分をよ
り撥水性にして水系組成物をよりはじきやすくすること
が求められる場合があった。さらに工程短縮のため、撥
水性部分を親水性に変化せせるための光の照射時間の短
縮を求められる場合があった。
The present inventors have provided a composite material which can be converted into a hydrophilic surface by irradiating light to the water-repellent surface using the photocatalyst. An application was made as Japanese Patent Application No. 10-165392 for the formation of a pattern composed of a conductive surface. However, when making various devices by applying such a water-repellent and hydrophilic pattern, there is a case where it is required to make the water-repellent portion more water-repellent to make the water-based composition more repellent. . Further, in order to shorten the process, it was sometimes required to shorten the irradiation time of light for changing the water-repellent portion to hydrophilicity.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な要望に応えるためになされたものであり、本発明の目
的は、水との接触角150°以上の撥水性表面を有し、
かつ光の照射により水の接触角10°以下の親水性に変
化する材料であって、しかも、短時間の光の照射によっ
て濡れ性が変化する材料を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to meet the above-mentioned demands, and an object of the present invention is to provide a water-repellent surface having a contact angle with water of 150 ° or more,
Another object of the present invention is to provide a material which changes its hydrophilicity to a water contact angle of 10 ° or less by light irradiation, and which changes its wettability by short-time light irradiation.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者は、光触媒など
の光により濡れ性が変化する材料を用いた複合材料の表
面を微細凹凸構造とすることにより、上記課題を解決す
ることができることを知見した。したがって、本発明の
複合材料は、表面が微細凹凸構造を有し、水との接触角
に換算して150°以上の撥水性を示す表面を有する複
合材料であって、光を前記表面に照射することにより、
前記表面が水との接触角に換算して10°以下の親水性
に変化することを特徴としている。
Means for Solving the Problems The present inventor has solved the above-mentioned problem by making the surface of a composite material using a material such as a photocatalyst whose wettability changes by light into a fine uneven structure. I learned. Therefore, the composite material of the present invention is a composite material having a surface having a fine uneven structure and exhibiting a water repellency of 150 ° or more in terms of a contact angle with water, and irradiating light to the surface. By doing
It is characterized in that the surface changes to a hydrophilicity of 10 ° or less in terms of a contact angle with water.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail.

【0007】表面の微細凹凸構造 本発明の複合材料は、その表面を微細凹凸構造とするこ
とを特徴としており、そのことにより、予想外にも短時
間の光の照射によって濡れ性が急激に変化し、さらに未
露光部の撥水性が高まる。
The surface of the composite material according to the present invention is characterized by having a fine uneven structure, whereby the wettability suddenly changes unexpectedly due to short-time light irradiation. In addition, the water repellency of the unexposed portions is further increased.

【0008】この微細凹凸構造の粗度は、水との接触角
に換算して150°以上の撥水性を示すことができ、か
つ露光後に10°以下の親水性に変化する粗度であれば
特に限定されない。しかしながら、表面粗度が小さい場
合には、十分な撥水性が得られなことがあり、表面粗度
が大きすぎる場合にも、十分な撥水性が得られないこと
がある。好ましい微細凹凸構造の粗度としては、具体的
には、例えば、中心線平均粗さが0.1〜50μm、よ
り好ましくは、1〜10μmと表すことができる。
[0008] The roughness of the fine concavo-convex structure can show a water repellency of 150 ° or more in terms of a contact angle with water, and if the roughness changes to a hydrophilicity of 10 ° or less after exposure. There is no particular limitation. However, when the surface roughness is small, sufficient water repellency may not be obtained, and when the surface roughness is too large, sufficient water repellency may not be obtained. Specifically, as a preferable roughness of the fine concavo-convex structure, for example, the center line average roughness can be expressed as 0.1 to 50 μm, more preferably 1 to 10 μm.

【0009】本発明における、微細凹凸構造の形成方法
は、特に限定されるものではなく、公知の各種方法を用
いることができる。このようなものとしては例えば、研
磨処理、切削処理、酸溶液による処理、アルカリ溶液に
よる処理、電気分解などを挙げることができる。また、
複合材料に微粒子を加えて凹凸構造を形成してもよい。
さらに複合材料自体を凹凸化するだけではなく、本発明
の好適態様において設けることができる基体を凹凸化
し、その上に本発明の複合材料の薄層を形成する方法、
あるいは、基体と本発明の複合材料の間に設けることの
できるプライマー層等を凹凸化してその上に本発明の複
合材料の薄膜を形成する方法を挙げることができる。
In the present invention, the method for forming the fine uneven structure is not particularly limited, and various known methods can be used. Examples of such a method include a polishing treatment, a cutting treatment, a treatment with an acid solution, a treatment with an alkali solution, and electrolysis. Also,
A fine structure may be formed by adding fine particles to the composite material.
Further, the method of forming a thin layer of the composite material of the present invention on not only the unevenness of the composite material itself but also the unevenness of the substrate that can be provided in the preferred embodiment of the present invention,
Alternatively, a method may be used in which a primer layer or the like which can be provided between the substrate and the composite material of the present invention is made uneven to form a thin film of the composite material of the present invention thereon.

【0010】複合材料の材質 本発明の複合材料は、これに限定されるわけではない
が、典型的には以下に説明する光触媒を含み、この光触
媒の作用により濡れ性を変化させる。
Material of Composite Material The composite material of the present invention typically includes, but is not limited to, a photocatalyst described below, and changes the wettability by the action of the photocatalyst.

【0011】(濡れ性変化の原理)本発明の好適態様に
おいては、光の照射によって近傍の物質(バインダーな
ど)に化学変化を起こすことが可能な光触媒を用いて、
光照射を受けた部分の濡れ性を変化させることができ
る。本発明の好適態様の光触媒による作用機構は、必ず
しも明確なものではないが、光の照射によって光触媒に
生成したキャリアが、バインダーなどの化学構造を直接
変化させ、あるいは酸素、水の存在下で生じた活性酸素
種によってバインダーなどの化学構造を変化させること
により、複合材料表面の濡れ性が変化すると考えられ
る。
(Principle of Change in Wettability) In a preferred embodiment of the present invention, a photocatalyst capable of causing a chemical change in a nearby substance (such as a binder) by light irradiation is used.
It is possible to change the wettability of a portion that has been irradiated with light. The mechanism of action of the photocatalyst according to the preferred embodiment of the present invention is not necessarily clear, but carriers generated in the photocatalyst by light irradiation directly change the chemical structure of a binder or the like, or are generated in the presence of oxygen and water. It is considered that the wettability of the composite material surface changes by changing the chemical structure of the binder or the like by the active oxygen species.

【0012】本発明の好適態様では、光触媒により、バ
インダーの一部である有機基や添加剤の酸化、分解など
の作用を用いて、光照射部の濡れ性を変化させて親水性
化し、非照射部分との濡れ性に大きな差を生じさせる。
In a preferred embodiment of the present invention, the photocatalyst changes the wettability of the light-irradiated portion by using the action of oxidation and decomposition of an organic group or an additive which is a part of the binder to make the portion non-hydrophilic. This causes a large difference in wettability with the irradiated part.

【0013】(光触媒材料)本発明に好適に用いられる
光触媒材料としては、例えば光半導体として知られてい
る酸化チタン(TiO2)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化
すず(SnO2)・チタン酸ストロンチウム(SrTi
3)・酸化タングステン(WO3)、酸化ビスマス(B
23)、酸化鉄(Fe23)のような金属酸化物を挙
げることができるが、特に酸化チタンが好ましい。酸化
チタンは、バンドギャップエネルギーが高く、化学的に
安定であり、毒性もなく、入手も容易である点で有利で
ある。
(Photocatalyst Material) Examples of the photocatalyst material preferably used in the present invention include titanium oxide (TiO 2 ), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO 2 ) and strontium titanate, which are known as optical semiconductors. (SrTi
O 3 ), tungsten oxide (WO 3 ), bismuth oxide (B
Metal oxides such as i 2 O 3 ) and iron oxide (Fe 2 O 3 ) can be mentioned, and titanium oxide is particularly preferable. Titanium oxide is advantageous in that it has a high band gap energy, is chemically stable, has no toxicity, and is easily available.

【0014】光触媒としての酸化チタンにおいては、ア
ナターゼ型とルチル型のいずれも使用することができる
が、アナターゼ型酸化チタンが好ましい。具体的には例
えば、塩酸解膠型のアナターゼ型チタニアゾル(石原産
業(株)、STS−02、平均結晶子径7nm)、硝酸
解膠型のアナターゼ型チタニアゾル(日産化学、TA−
15、平均結晶子径12nm)を挙げることができる。
As titanium oxide as a photocatalyst, both anatase type and rutile type can be used, but anatase type titanium oxide is preferred. Specifically, for example, anatase titania sol of peptic hydrochloride type (Ishihara Sangyo Co., Ltd., STS-02, average crystallite diameter 7 nm), anatase titania sol of nitric acid deflocculation type (Nissan Chemical, TA-
15, average crystallite diameter of 12 nm).

【0015】光触媒の粒径は、粒径が小さいものの方が
光触媒反応が効率的に生起するため好ましい。平均粒径
が50nm以下のものが好ましく、より好ましくは20
nm以下のものが好ましい。
The smaller the particle size of the photocatalyst, the better, since the photocatalytic reaction occurs efficiently. Those having an average particle size of 50 nm or less are preferable, and more preferably 20 nm or less.
nm or less is preferred.

【0016】複合材料中の光触媒の量は、5〜60重量
%であることが好ましく、20〜40重量%であること
がより好ましい。
The amount of the photocatalyst in the composite material is preferably 5 to 60% by weight, more preferably 20 to 40% by weight.

【0017】(バインダー成分)本発明の好適態様にお
いて複合材料に用いられるバインダーは、好ましくは露
光により前記光触媒の作用によって分解される物質であ
る。このバインダーは、好ましくは濡れ性変化のため部
分的には分解されるが、主骨格が前記光触媒の光励起に
より分解されないような高い結合エネルギーを有するも
のであり、例えば、(1)ゾルゲル反応等によりクロロ
またはアルコキシシラン等を加水分解、重縮合して大き
な強度を発揮するオルガノポリシロキサン、あるいは
(2)撥水性や撥油性に優れた反応性シリコーンを架橋
したオルガノポリシロキサン等を挙げることができる。
これらのうち好ましいものは、シリコーンであり、さら
に好ましくはフルオロアルキル基を有するシリコーンで
ある。
(Binder Component) In a preferred embodiment of the present invention, the binder used in the composite material is a substance which is preferably decomposed by the action of the photocatalyst upon exposure to light. This binder is preferably partially decomposed due to a change in wettability, but has a high binding energy such that the main skeleton is not decomposed by photoexcitation of the photocatalyst. For example, (1) a sol-gel reaction or the like Examples thereof include organopolysiloxanes that exhibit high strength by hydrolyzing or polycondensing chloro or alkoxysilanes, and (2) organopolysiloxanes obtained by crosslinking reactive silicones having excellent water repellency and oil repellency.
Preferred among these are silicones, and more preferred are silicones having a fluoroalkyl group.

【0018】前記(1)の場合、一般式YnSiX
4-n(n=1〜3)で表される珪素化合物の1種または
2種以上の加水分解縮合物、共加水分解化合物が主体で
あることができる。前記一般式では、Yは例えばアルキ
ル基、フルオロアルキル基、ビニル基、アミノ基または
エポキシ基であることができ、Xは例えばハロゲン、メ
トキシル基、エトキシル基、またはアセチル基であるこ
とができる。
In the case of the above (1), the general formula Y n SiX
One or more hydrolyzed condensates and co-hydrolyzed compounds of the silicon compound represented by 4-n (n = 1 to 3) can be mainly used. In the above general formula, Y can be, for example, an alkyl group, a fluoroalkyl group, a vinyl group, an amino group or an epoxy group, and X can be, for example, a halogen, a methoxyl group, an ethoxyl group, or an acetyl group.

【0019】具体的には、メチルトリクロルシラン、メ
チルトリブロムシラン、メチルトリメトキシシラン、メ
チルトリエトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシ
ラン、メチルトリt−ブトキシシラン;エチルトリクロ
ルシラン、エチルトリブロムシラン、エチルトリメトキ
シシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリイソ
プロポキシシラン、エチルトリt−ブトキシシラン;n
−プロピルトリクロルシラン、n−プロピルトリブロム
シラン、n−プロピルトリメトキシシラン、n−プロピ
ルトリエトキシシラン、n−プロピルトリイソプロポキ
シシラン、n−プロピルトリt−ブトキシシラン;n−
ヘキシルトリクロルシラン、n−ヘキシルトリブロムシ
ラン、n−ヘキシルトリメトキシシラン、n−ヘキシル
トリエトキシシラン、n−ヘキシルトリイソプロポキシ
シラン、n−ヘキシルトリt−ブトキシシラン;n−デ
シルトリクロルシラン、n−デシルトリブロムシラン、
n−デシルトリメトキシシラン、n−デシルトリエトキ
シシラン、n−デシルトリイソプロポキシシラン、n−
デシルトリt−ブトキシシラン;n−オクタデシルトリ
クロルシラン、n−オクタデシルトリブロムシラン、n
−オクタデシルトリメトキシシラン、n−オクタデシル
トリエトキシシラン、n−オクタデシルトリイソプロポ
キシシラン、n−オクタデシルトリt−ブトキシシラ
ン;フェニルトリクロルシラン、フェニルトリブロムシ
ラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエト
キシシラン、フェニルトリイソプロポキシシラン、フェ
ニルトリt−ブトキシシラン;テトラクロルシラン、テ
トラブロムシラン、テトラメトキシシラン、テトラエト
キシシラン、テトラブトキシシラン、ジメトキシジエト
キシシラン;ジメチルジクロルシラン、ジメチルジブロ
ムシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエト
キシシラン;ジフェニルジクロルシラン、ジフェニルジ
ブロムシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニ
ルジエトキシシラン;フェニルメチルジクロルシラン、
フェニルメチルジブロムシラン、フェニルメチルジメト
キシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン;トリク
ロルヒドロシラン、トリブロムヒドロシラン、トリメト
キシヒドロシラン、トリエトキシヒドロシラン、トリイ
ソプロポキシヒドロシラン、トリt−ブトキシヒドロシ
ラン;ビニルトリクロルシラン、ビニルトリブロムシラ
ン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシ
ラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリt
−ブトキシシラン;トリフルオロプロピルトリクロルシ
ラン、トリフルオロプロピルトリブロムシラン、トリフ
ルオロプロピルトリメトキシシラン、トリフルオロプロ
ピルトリエトキシシラン、トリフルオロプロピルトリイ
ソプロポキシシラン、トリフルオロプロピルトリt−ブ
トキシシラン;γ−グリシドキシプロピルメチルジメト
キシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキ
シシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ
−グリシドキシプロピルトリイソプロポキシシラン、γ
−グリシドキシプロピルトリt−ブトキシシラン;γ−
メタアクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ
−メタアクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、
γ−メタアクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ
−メタアクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−
メタアクリロキシプロピルトリイソプロポキシシラン、
γ−メタアクリロキシプロピルトリt−ブトキシシラ
ン;γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−
アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アミノプ
ロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエ
トキシシラン、γ−アミノプロピルトリイソプロポキシ
シラン、γ−アミノプロピルトリt−ブトキシシラン;
γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−
メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メル
カプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプ
ロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルト
リイソプロポキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリ
t−ブトキシシラン;β−(3,4−エポキシシクロヘ
キシル)エチルトリメトキシシラン、β−(3,4−エ
ポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン;お
よび、それらの部分加水分解物;およびそれらの混合物
を挙げることができる。
Specifically, methyltrichlorosilane, methyltribromosilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltriisopropoxysilane, methyltri-t-butoxysilane; ethyltrichlorosilane, ethyltribromosilane, ethyltrichlorosilane Methoxysilane, ethyltriethoxysilane, ethyltriisopropoxysilane, ethyltri-t-butoxysilane; n
-Propyltrichlorosilane, n-propyltribromosilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, n-propyltriisopropoxysilane, n-propyltri-t-butoxysilane; n-
Hexyltrichlorosilane, n-hexyltribromosilane, n-hexyltrimethoxysilane, n-hexyltriethoxysilane, n-hexyltriisopropoxysilane, n-hexyltri-t-butoxysilane; n-decyltrichlorosilane, n-decyl Tribromosilane,
n-decyltrimethoxysilane, n-decyltriethoxysilane, n-decyltriisopropoxysilane, n-
Decyltri-t-butoxysilane; n-octadecyltrichlorosilane, n-octadecyltribromosilane, n
-Octadecyltrimethoxysilane, n-octadecyltriethoxysilane, n-octadecyltriisopropoxysilane, n-octadecyltri-t-butoxysilane; phenyltrichlorosilane, phenyltribromosilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenyl Triisopropoxysilane, phenyltri-t-butoxysilane; tetrachlorosilane, tetrabromosilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrabutoxysilane, dimethoxydiethoxysilane; dimethyldichlorosilane, dimethyldibromosilane, dimethyldimethoxysilane , Dimethyldiethoxysilane; diphenyldichlorosilane, diphenyldibromosilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane Phenyl methyldichlorosilane,
Phenylmethyldibromosilane, phenylmethyldimethoxysilane, phenylmethyldiethoxysilane; trichlorohydrosilane, tribromohydrosilane, trimethoxyhydrosilane, triethoxyhydrosilane, triisopropoxyhydrosilane, tri-t-butoxyhydrosilane; vinyltrichlorosilane, vinyltribromo Silane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltriisopropoxysilane, vinyltrit
-Butoxysilane; trifluoropropyltrichlorosilane, trifluoropropyltribromosilane, trifluoropropyltrimethoxysilane, trifluoropropyltriethoxysilane, trifluoropropyltriisopropoxysilane, trifluoropropyltri-t-butoxysilane; γ- Glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ
Glycidoxypropyltriisopropoxysilane, γ
-Glycidoxypropyltri-t-butoxysilane; γ-
Methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ
-Methacryloxypropylmethyldiethoxysilane,
γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ
-Methacryloxypropyltriethoxysilane, γ-
Methacryloxypropyltriisopropoxysilane,
γ-methacryloxypropyltri-t-butoxysilane; γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-
Aminopropylmethyldiethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltriisopropoxysilane, γ-aminopropyltri-t-butoxysilane;
γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, γ-
Mercaptopropylmethyldiethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltriethoxysilane, γ-mercaptopropyltriisopropoxysilane, γ-mercaptopropyltri-t-butoxysilane; β- (3,4-epoxy Cyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane; and partial hydrolysates thereof; and mixtures thereof.

【0020】また、バインダーとして、特に好ましくは
フルオロアルキル基を含有するポリシロキサンを用いる
ことができ、具体的には、下記のフルオロアルキルシラ
ンのの1種または2種以上の加水分解縮合物、共加水分
解縮合物が挙げられ、また、一般にフッ素系シランカッ
プリング剤として知られているものを使用してもよい。 CF3(CF23CH2CH2Si(OCH33 CF3(CF25CH2CH2Si(OCH33 CF3(CF27CH2CH2Si(OCH33 CF3(CF29CH2CH2Si(OCH33 (CF32CF(CF24CH2CH2Si(OCH33 (CF32CF(CF26CH2CH2Si(OCH33 (CF32CF(CF28CH2CH2Si(OCH33 CF3(C64)C24Si(OCH33 CF3(CF23(C64)C24Si(OCH33 CF3(CF25(C64)C24Si(OCH33 CF3(CF27(C64)C24Si(OCH33 CF3(CF23CH2CH2SiCH3(OCH32 CF3(CF25CH2CH2SiCH3(OCH32 CF3(CF27CH2CH2SiCH3(OCH32 CF3(CF29CH2CH2SiCH3(OCH32 (CF32CF(CF24CH2CH2SiCH3(OCH32 (CF32CF(CF26CH2CH2SiCH3(OCH32 (CF32CF(CF28CH2CH2SiCH3(OCH32 CF3(C64)C24SiCH3(OCH32 CF3(CF23(C64)C24SiCH3(OCH32 CF3(CF25(C64)C24SiCH3(OCH32 CF3(CF27(C64)C24SiCH3(OCH32 CF3(CF23CH2CH2Si(OCH2CH33 CF3(CF25CH2CH2Si(OCH2CH33 CF3(CF27CH2CH2Si(OCH2CH33 CF3(CF29CH2CH2Si(OCH2CH33 CF3(CF27SO2N(C25)C24CH2Si(OCH33 上記のようなフルオロアルキル基を含有するポリシロキ
サンをバインダーとして用いることにより、複合材料の
非光照射部の撥水性が大きく向上し、素子形成用組成物
などの付着を妨げる機能を発現する。
As the binder, a polysiloxane containing a fluoroalkyl group can be used particularly preferably. Specifically, one or more hydrolyzed condensates of the following fluoroalkylsilanes, Examples include a hydrolytic condensate, and those generally known as a fluorine-based silane coupling agent may be used. CF 3 (CF 2) 3 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3 CF 3 (CF 2) 5 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3 CF 3 (CF 2) 7 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3 CF 3 (CF 2) 9 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3 (CF 3) 2 CF (CF 2) 4 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3 (CF 3) 2 CF (CF 2) 6 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3 (CF 3) 2 CF (CF 2) 8 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3 CF 3 (C 6 H 4) C 2 H 4 Si (OCH 3) 3 CF 3 (CF 2) 3 (C 6 H 4) C 2 H 4 Si (OCH 3) 3 CF 3 (CF 2) 5 (C 6 H 4) C 2 H 4 Si (OCH 3) 3 CF 3 (CF 2 ) 7 (C 6 H 4) C 2 H 4 Si (OCH 3) 3 CF 3 (CF 2) 3 CH 2 CH 2 SiCH 3 (OCH 3) 2 CF 3 (CF 2) 5 CH 2 CH 2 Si H 3 (OCH 3) 2 CF 3 (CF 2) 7 CH 2 CH 2 SiCH 3 (OCH 3) 2 CF 3 (CF 2) 9 CH 2 CH 2 SiCH 3 (OCH 3) 2 (CF 3) 2 CF ( CF 2) 4 CH 2 CH 2 SiCH 3 (OCH 3) 2 (CF 3) 2 CF (CF 2) 6 CH 2 CH 2 SiCH 3 (OCH 3) 2 (CF 3) 2 CF (CF 2) 8 CH 2 CH 2 SiCH 3 (OCH 3) 2 CF 3 (C 6 H 4) C 2 H 4 SiCH 3 (OCH 3) 2 CF 3 (CF 2) 3 (C 6 H 4) C 2 H 4 SiCH 3 (OCH 3 ) 2 CF 3 (CF 2) 5 (C 6 H 4) C 2 H 4 SiCH 3 (OCH 3) 2 CF 3 (CF 2) 7 (C 6 H 4) C 2 H 4 SiCH 3 (OCH 3) 2 CF 3 (CF 2) 3 CH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3) 3 CF 3 (CF 2) 5 CH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3) 3 C 3 (CF 2) 7 CH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3) 3 CF 3 (CF 2) 9 CH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3) 3 CF 3 (CF 2) 7 SO 2 N (C 2 H 5) C a 2 H 4 CH 2 Si (OCH 3) 3 polysiloxane having a fluoroalkyl group as described above by using as the binder, significantly improved water repellency of the non-irradiation part of the composite material, element It exhibits a function of preventing adhesion of the forming composition and the like.

【0021】前記(2)の反応性シリコーンとしては、
下記一般式で表される骨格を持つ化合物を挙げることが
できる。 −(Si(R1)(R2)O)n− ただし、nは2以上の整数、R1、R2はそれぞれ炭素数
1〜10の置換もしくは非置換のアルキル、アルケニ
ル、アリールあるいはシアノアルキル基であることがで
きる。好ましくは全体の40モル%以下がビニル、フェ
ニル、ハロゲン化フェニルであることができる。また、
1および/またはR2がメチル基であるものが表面エネ
ルギーが最も小さくなるので好ましく、好ましくはメチ
ル基が60モル%以上であり、鎖末端または側鎖には、
分子鎖中に少なくとも1個以上の水酸基などの反応性基
を有する。
The reactive silicone of the above (2) includes:
A compound having a skeleton represented by the following general formula can be given. — (Si (R 1 ) (R 2 ) O) n — wherein n is an integer of 2 or more, and R 1 and R 2 are each a substituted or unsubstituted alkyl, alkenyl, aryl or cyanoalkyl having 1 to 10 carbon atoms. Can be a group. Preferably, up to 40 mol% of the total can be vinyl, phenyl or phenyl halide. Also,
It is preferable that R 1 and / or R 2 be a methyl group since the surface energy becomes the smallest, and preferably the methyl group is 60 mol% or more, and at the chain terminal or the side chain,
It has at least one or more reactive groups such as hydroxyl groups in the molecular chain.

【0022】また、前記のオルガノポリシロキサンとと
もにジメチルポリシロキサンのような架橋反応を起こさ
ない安定なオルガノシリコン化合物をバインダーに混合
してもよい。
Further, a stable organosilicon compound which does not cause a cross-linking reaction such as dimethylpolysiloxane may be mixed with the above-mentioned organopolysiloxane in a binder.

【0023】(複合材料に用いるその他の成分)本発明
に好適に用いられる複合材料には、未露光部の濡れ性を
低下させるため界面活性剤を含有させることができる。
この界面活性剤は光触媒により分解除去されるものであ
れば限定されないが、具体的には、好ましくは例えば日
本サーファクタント工業製:NIKKOL BL、B
C、BO、BBの各シリーズ等の炭化水素系の界面活性
剤、デュポン社製:ZONYL FSN、FSO、旭硝
子製:サーフロンS−141、145、大日本インキ
製:メガファックF−141、144、ネオス製:フタ
ージェントF−200、F251、ダイキン工業製:ユ
ニダインDS−401、402、スリーエム製:フロラ
ードFC−170、176等のフッ素系あるいはシリコ
ーン系の非イオン界面活性剤を挙げることができる。ま
た、カチオン系、アニオン系、両性界面活性剤を用いる
こともできる。
(Other Components Used in Composite Material) The composite material suitably used in the present invention may contain a surfactant to reduce the wettability of the unexposed portion.
The surfactant is not limited as long as it can be decomposed and removed by a photocatalyst. Specifically, preferably, the surfactant is, for example, NIKKOL BL, B manufactured by Nippon Surfactant Industry.
Hydrocarbon surfactants such as C, BO, and BB series; manufactured by DuPont: ZONYL FSN, FSO; manufactured by Asahi Glass: Surflon S-141, 145; manufactured by Dainippon Ink: Megafac F-141, 144; Neos: Futagent F-200, F251; Daikin Industries: Unidyne DS-401, 402; 3M: Florad FC-170, 176, etc., fluorine-based or silicone-based nonionic surfactants. In addition, cationic, anionic and amphoteric surfactants can also be used.

【0024】また、本発明の複合材料には、他の成分、
例えば、ポリビニルアルコール、不飽和ポリエステル、
アクリル樹脂、ポリエチレン、ジアリルフタレート、エ
チレンプロピレンジエンモノマー、エポキシ樹脂、フェ
ノール樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、ポリカーボ
ネート、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリイミド、ス
チレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ポリプロピ
レン、ポリブチレン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、
ナイロン、ポリエステル、ポリブタジエン、ポリベンズ
イミダゾール、ポリアクリロニトリル、エピクロルヒド
リン、ポリサルファイド、ポリイソプレン等のオリゴマ
ー、ポリマーを含むことができる。
The composite material of the present invention contains other components,
For example, polyvinyl alcohol, unsaturated polyester,
Acrylic resin, polyethylene, diallyl phthalate, ethylene propylene diene monomer, epoxy resin, phenol resin, polyurethane, melamine resin, polycarbonate, polyvinyl chloride, polyamide, polyimide, styrene butadiene rubber, chloroprene rubber, polypropylene, polybutylene, polystyrene, polyvinyl acetate ,
Oligomers and polymers such as nylon, polyester, polybutadiene, polybenzimidazole, polyacrylonitrile, epichlorohydrin, polysulfide, and polyisoprene can be included.

【0025】(複合材料の層の形成方法)本発明の複合
材料は層状の形態としてもよく、この場合複合材料の層
の形成方法は特に限定されないが、例えば光触媒を含ん
だ塗布液を、スプレーコート、ディップコート、ロール
コート、ビードコートなどの方法により基材に塗布して
形成することができる。またバインダーとして紫外線硬
化型の成分を含有している場合には、紫外線を照射して
硬化処理を行うことにより、基材上に光触媒を含有した
組成物の層を形成することができる。
(Method of Forming Composite Material Layer) The composite material of the present invention may be in the form of a layer. In this case, the method of forming the layer of the composite material is not particularly limited. For example, a coating solution containing a photocatalyst is sprayed. It can be formed by applying to a substrate by a method such as coating, dip coating, roll coating, and bead coating. In the case where an ultraviolet-curable component is contained as a binder, a layer of a composition containing a photocatalyst can be formed on a substrate by performing a curing treatment by irradiating ultraviolet rays.

【0026】光触媒等を含む塗布液を用いる場合に、塗
布液に使用することができる溶剤としては、特に限定さ
れないが、例えばエタノール、イソプロパノール等のア
ルコール系の有機溶剤を挙げることができる。
When a coating solution containing a photocatalyst or the like is used, the solvent that can be used for the coating solution is not particularly limited, and examples thereof include alcoholic organic solvents such as ethanol and isopropanol.

【0027】光照射 光触媒を作用させるための照射光線は、光触媒を励起す
ることができれば限定されない。このようなものとして
は紫外線、可視光線、赤外線の他、これらの光線よりも
さらに短波長または長波長の電磁波、放射線であること
ができる。
The irradiation light for causing the light irradiation photocatalyst to act is not limited as long as the photocatalyst can be excited. Examples of such a material include ultraviolet light, visible light, and infrared light, as well as electromagnetic waves and radiation having a shorter or longer wavelength than these light beams.

【0028】例えば光触媒として、アナターゼ型チタニ
アを用いる場合は、励起波長が380nm以下にあるの
で、光触媒の励起は紫外線により行うことができる。こ
のような紫外線を発するものとしては水銀ランプ、メタ
ルハライドランプ、キセノンランプ、エキシマレーザ
ー、その他の紫外線光源を使用することができ、照度、
照射量等を変えることにより、膜表面の濡れ性を連続的
に変化させることができる。
For example, when anatase titania is used as the photocatalyst, since the excitation wavelength is 380 nm or less, the photocatalyst can be excited by ultraviolet rays. Mercury lamps, metal halide lamps, xenon lamps, excimer lasers, and other ultraviolet light sources can be used to emit such ultraviolet light.
By changing the irradiation amount or the like, the wettability of the film surface can be continuously changed.

【0029】撥水性および親水性 本発明の複合材料は、未露光時には水との接触角に換算
して150°以上(本明細書では、このような表面を超
撥水性表面という)の撥水性、好ましくは160°以上
の撥水性を示す表面を有し、露光後には水との接触角に
換算して10°以下(本明細書では、このような表面を
超親水性表面という)の親水性、好ましくは5°以下の
親水性を示す表面を有するものである。
Water repellency and hydrophilicity The composite material of the present invention has a water repellency of 150 ° or more (in the present specification, such a surface is referred to as a super water repellent surface) in terms of a contact angle with water before exposure. , Preferably having a surface exhibiting water repellency of 160 ° or more, and having a hydrophilicity of 10 ° or less (hereinafter, such a surface is referred to as a superhydrophilic surface) in terms of a contact angle with water after exposure. Having a surface exhibiting a hydrophilic property, preferably a hydrophilic property of 5 ° or less.

【0030】しかしながら、本発明の複合材料の表面は
常に水との接触角10°以下および/または150°以
上を有している必要はなく、露光量を調節して、少なく
とも一部を水との接触角に換算して10°から150°
の間の親水性を示す表面としてもよい。このようにする
ことにより、例えば、複合材料表面と水との接触角が1
0°以上であっても、十分な接着力を得られる材料を素
子用材料として用いる場合に、露光感度の点で有利であ
る。
However, it is not necessary that the surface of the composite material of the present invention always have a contact angle with water of 10 ° or less and / or 150 ° or more. 10 ° to 150 ° in terms of contact angle
It may be a surface showing hydrophilicity between them. By doing so, for example, the contact angle between the composite material surface and water becomes 1
Even when the angle is 0 ° or more, it is advantageous in terms of exposure sensitivity when a material capable of obtaining a sufficient adhesive force is used as a device material.

【0031】パターン、デバイスおよび素子形成 本発明の複合材料は、好ましくはパターン露光をするこ
とにより、複合材料の同一表面上に超撥水性部および超
親水性部のパターン有するパターン形成体を製造するこ
とができる。また、本発明の複合材料に、必要とされる
親水性に応じた量の露光を行うことにより、前記複合材
料の表面に超撥水性部および/または超親水性部を備え
てなるデバイスとすることができる。本発明の複合材料
を用いたデバイスとしては、例えば撥水膜、積雪防止膜
等を挙げることができる。さらに、パターン形成体の有
する特定の濡れ性を利用して、本発明の複合材料上に素
子を形成することができる。このような本発明の複合材
料を用いた素子としては、例えば印刷版、レンズおよび
カラーフィルターを挙げることができる。
Pattern, Device and Element Formation The composite material of the present invention is preferably subjected to pattern exposure to produce a pattern-formed body having a pattern of a superhydrophobic portion and a superhydrophilic portion on the same surface of the composite material. be able to. Further, the composite material of the present invention is exposed to light in an amount corresponding to the required hydrophilicity, thereby obtaining a device having a superhydrophobic portion and / or a superhydrophilic portion on the surface of the composite material. be able to. Examples of the device using the composite material of the present invention include a water-repellent film and a snow-prevention film. Furthermore, an element can be formed on the composite material of the present invention by utilizing the specific wettability of the pattern forming body. Examples of such an element using the composite material of the present invention include a printing plate, a lens, and a color filter.

【0032】基体 本発明の複合材料は、一般的な基体の上に層形成するこ
とができる。またこの基体上の複合材料を用いて、パタ
ーン形成体、デバイスあるいは素子を形成してもよい。
この基体を構成する材料は、用途に応じて通常使用され
る材料を使用でき、例えば、アルミニウムなどの金属、
ガラス、セラミックスなどの無機材料およびプラスチッ
クなどの有機材料が挙げられる。これらの材料から例え
ば板、フィルム、織物および不織布などを形成して基体
とすることができる。
Substrate The composite material of the present invention can be layered on a general substrate. Further, a pattern formed body, device or element may be formed using the composite material on the base.
The material constituting the base can be a material usually used depending on the application, for example, a metal such as aluminum,
Examples include inorganic materials such as glass and ceramics and organic materials such as plastics. From these materials, for example, a plate, a film, a woven fabric, a nonwoven fabric, or the like can be formed and used as a substrate.

【0033】[0033]

【実施例】実施例1 水500gに水酸化ナトリウムを20g加え、水酸化ナ
トリウム水溶液を用意した。次に基体としてアルミニウ
ム(75×75×0.23mm三菱アルミニウム社製)
を用意し、1時間浸漬し凹凸化処理した。表面粗さ(中
心線平均粗さ)はDektak3030(Sloan
Tecnorogy製)、水の接触角はCA−Z(協和
界面化学製)によって測定した。結果を以下に示す。 中心線平均粗さ(μm) 水の接触角(°) 処理前 処理後 処理前 処理後 0.79 3.0 60 5以下 次いで、イソプロピルアルコール3g、オルガノシラン
(東芝シリコーンTSL8113)0.4g、フルオロ
アルキルシランMF−160E(トーケムプロダクツ)
0.04g、光触媒無機コーティング剤ST−K01
(石原産業)1.5gを混合し、攪拌しながら20分
間、100℃で加温した。この溶液をスピンコーティン
グ法により、前記凹凸化処理したアルミニウム基体上に
塗布した。これを150℃の温度で10分間乾燥するこ
とにより、加水分解、重縮合反応を進行させ、光触媒が
オルガノポリシロキサン中に強固に固定された膜厚0.
2μmの光触媒含有膜を得ることができた。同様に中心
線平均粗さ及び水の接触角を測定した結果を以下に示
す。 中心線平均粗さ(μm) 水の接触角(°) 2.6 160° 次いで、この複合材料上に水銀ランプ(HAN型400
NL日本電池(株))を70mW/cm2(365n
m)の照度で100秒間、UV照射したときの水の接触
角の経時変化を測定した。
EXAMPLE 1 20 g of sodium hydroxide was added to 500 g of water to prepare an aqueous sodium hydroxide solution. Next, aluminum (75 x 75 x 0.23 mm, manufactured by Mitsubishi Aluminum) as a base
Was prepared and immersed for 1 hour to carry out a roughening treatment. The surface roughness (center line average roughness) is Dektak 3030 (Sloan
The contact angle of water was measured by CA-Z (manufactured by Kyowa Interface Chemistry). The results are shown below. Center line average roughness (μm) Water contact angle (°) Before treatment After treatment Before treatment After treatment 0.79 3.0 605 or less Then, 3 g of isopropyl alcohol, 0.4 g of organosilane (Toshiba Silicone TSL8113), fluoro, Alkylsilane MF-160E (Tochem Products)
0.04 g, photocatalytic inorganic coating agent ST-K01
(Ishihara Sangyo) 1.5 g was mixed and heated at 100 ° C. for 20 minutes with stirring. This solution was applied onto the aluminum substrate subjected to the unevenness treatment by a spin coating method. This was dried at a temperature of 150 ° C. for 10 minutes to allow hydrolysis and polycondensation reactions to proceed, so that the photocatalyst was firmly fixed in the organopolysiloxane.
A 2 μm photocatalyst-containing film was obtained. Similarly, the results of measuring the center line average roughness and the contact angle of water are shown below. Center line average roughness (μm) Water contact angle (°) 2.6 160 ° Then, a mercury lamp (HAN type 400
NL Nippon Battery Co., Ltd.) at 70 mW / cm 2 (365 n
The change with time of the contact angle of water when UV irradiation was performed for 100 seconds at the illuminance of m) was measured.

【0034】また、この複合材料上に同様に90秒間、
直径50μmの網点が10μm間隔で配置されたネガ型
フォトマスクを介してパターン露光し、超親水性及び超
撥水性を備えたパターン形成体を作製した。
[0034] Similarly, on this composite material for 90 seconds,
Pattern exposure was performed through a negative photomask in which halftone dots having a diameter of 50 μm were arranged at intervals of 10 μm, to produce a pattern-formed body having superhydrophilicity and superhydrophobicity.

【0035】比較例1 アルカリ処理による凹凸処理を施さないこと以外は実施
例1同様に作製した複合材料の中心線平均粗さ及び水の
接触角を以下に示す。 中心線平均粗さ(μm) 水の接触角(°) 0.26 120° 図1にこのような実施例1のアルカリ処理により基体を
粗面化した上に設けられた微細凹凸構造を有する複合材
料と、比較例1のアルカリ処理などの粗面化処理をしな
かった基体の上に設けられた微細凹凸構造を有しない複
合材料について、光照射時間に応じた濡れ性変化を示し
たグラフを示す。露光前の水の接触角は、アルカリ処理
したものは160°と未処理の120°よりも大きく、
アルカリ処理により、疎水性が高まったことが分かる。
さらに、露光によって接触角が0°になるまでの時間
は、アルカリ処理したものは90秒であるのに対し、未
処理のものは110秒であり、アルカリ処理したものが
短時間で超親水性に変化することが確認できる。また、
グラフの傾きもアルカリ処理を行ったものが急であるこ
とが確認できる。アルカリ処理を行ったものが露光量が
少なくて超親水性に変化すること、つまり、アルカリ処
理により、高感度化していることが分かる。
Comparative Example 1 The center line average roughness and the contact angle of water of a composite material produced in the same manner as in Example 1 except that the unevenness treatment by the alkali treatment was not performed are shown below. Center line average roughness (μm) Water contact angle (°) 0.26 120 ° FIG. 1 shows a composite having a fine concavo-convex structure provided on a substrate roughened by the alkali treatment of Example 1 as described above. FIG. 4 is a graph showing the change in wettability according to the light irradiation time for the material and the composite material having no fine unevenness structure provided on a substrate not subjected to a surface roughening treatment such as an alkali treatment in Comparative Example 1. Show. The contact angle of water before exposure is 160 ° for alkali-treated and larger than 120 ° for untreated,
It can be seen that the alkali treatment increased the hydrophobicity.
Furthermore, the time required for the contact angle to become 0 ° by exposure is 90 seconds for an alkali-treated one, and 110 seconds for an untreated one. Can be confirmed to change. Also,
It can be confirmed that the slope of the graph is steep when the alkali treatment is performed. It can be seen that the alkali-treated one changes to super-hydrophilic with a small exposure dose, that is, the alkali treatment increases the sensitivity.

【0036】実施例2 基体として青板ガラス(75×75×1.1mm)を用
意した。次にサンドブラスト法により粗面化処理した。
表面粗さ(中心線平均粗さ)はDektak3030
(Sloan Tecnorogy製)、水の接触角は
CA−Z(協和界面化学製)によって測定した。結果を
以下に示す。 中心線平均粗さ(μm) 水の接触角(°) 処理前 処理後 処理前 処理後 0.0041 2.1 12 5以下 次いで、イソプロピルアルコール3g、オルガノシラン
(東芝シリコーンTSL8113)0.4g、フルオロ
アルキルシランMF−160E(トーケムプロダクツ)
0.04g、光触媒無機コーティング剤ST−K01
(石原産業)1.5gを混合し、攪拌しながら20分
間、100℃で加温した。この溶液をスピンコーティン
グ法により、前記凹凸化処理した青板ガラス基体上に塗
布した。これを150℃の温度で10分間乾燥すること
により、加水分解、重縮合反応を進行させ、光触媒がオ
ルガノポリシロキサン中に強固に固定された膜厚0.6
μmの光触媒含有膜を得ることができた。同様に中心線
平均粗さ及び水の接触角を測定した結果を以下に示す。 中心線平均粗さ(μm) 水の接触角(°) 1.3 152° この複合材料上に同様に90秒間、直径50μmの網点
が10μm間隔で配置されたネガ型フォトマスクを介し
てパターン露光し、超親水性及び超撥水性を備えたパタ
ーン形成体を作製した。
Example 2 A soda lime glass (75 × 75 × 1.1 mm) was prepared as a substrate. Next, a roughening treatment was performed by a sand blast method.
Surface roughness (center line average roughness) is Dektak 3030
(Manufactured by Sloan Technology) and the contact angle of water were measured by CA-Z (manufactured by Kyowa Interface Science). The results are shown below. Center line average roughness (μm) Water contact angle (°) Before treatment After treatment Before treatment After treatment 0.0041 2.1 125 or less Next, 3 g of isopropyl alcohol, 0.4 g of organosilane (Toshiba Silicone TSL8113), fluoro Alkylsilane MF-160E (Tochem Products)
0.04 g, photocatalytic inorganic coating agent ST-K01
(Ishihara Sangyo) 1.5 g was mixed and heated at 100 ° C. for 20 minutes with stirring. This solution was applied onto the roughened blue plate glass substrate by spin coating. This was dried at a temperature of 150 ° C. for 10 minutes to allow hydrolysis and polycondensation reactions to proceed, and a film thickness of 0.6 in which the photocatalyst was firmly fixed in the organopolysiloxane.
A photocatalyst-containing film having a thickness of μm was obtained. Similarly, the results of measuring the center line average roughness and the contact angle of water are shown below. Center line average roughness (μm) Water contact angle (°) 1.3 152 ° Similarly, a pattern is formed on this composite material through a negative photomask in which halftone dots having a diameter of 50 μm are arranged at 10 μm intervals for 90 seconds. Exposure was performed to produce a pattern formed body having super hydrophilicity and super water repellency.

【0037】次いで、水溶性UV硬化樹脂(エステルア
クリレート樹脂、荒川化学工業製AQ−9)1000
g、硬化開始剤(チバスペシャリティーケミカルズ製イ
ルガキュア1173)50g、メチレンブルー水溶液
(5重量%)を混合しビードコーティング法によって得
られたパターン形成体上に全面塗布した、その結果、未
露光部は、インキをはじき、露光部のみに選択的に塗布
された。直径50μmの網点が10μm間隔で配置され
た藍色のパターンが得られた。
Then, a water-soluble UV-curable resin (ester acrylate resin, AQ-9 manufactured by Arakawa Chemical Industries) 1000
g, 50 g of a curing initiator (Irgacure 1173, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) and an aqueous solution of methylene blue (5% by weight) were mixed and applied over the entire surface of the pattern-formed body obtained by the bead coating method. The ink was repelled and selectively applied only to the exposed areas. An indigo pattern in which halftone dots having a diameter of 50 μm were arranged at intervals of 10 μm was obtained.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明によって、水との接触角150°
以上の撥水性表面を有し、かつ光の照射により水の接触
角10°以下の親水性に変化する材料であって、しか
も、短時間の光の照射によって濡れ性が変化する材料を
提供することができる。
According to the present invention, the contact angle with water is 150 °.
A material having the above water-repellent surface and changing to hydrophilicity with a contact angle of water of 10 ° or less by light irradiation, and changing wettability by short-time light irradiation is provided. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、アルカリ処理により粗面化した基体上
に設けられた微細凹凸構造を有する本発明の複合材料
と、アルカリ処理などの粗面化処理をしなかった基体上
に設けられた微細凹凸構造を有しない比較例の複合材料
について、光照射時間に応じた濡れ性変化を示したグラ
フである。
FIG. 1 shows a composite material of the present invention having a fine uneven structure provided on a substrate roughened by an alkali treatment, and a composite material provided on a substrate not subjected to a surface roughening treatment such as an alkali treatment. 7 is a graph showing a change in wettability according to the light irradiation time for a composite material of a comparative example having no fine uneven structure.

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】表面が微細凹凸構造を有し、水との接触角
に換算して150°以上の撥水性を示す表面を有する複
合材料であって、光を前記表面に照射することにより、
前記表面が水との接触角に換算して10°以下の親水性
に変化することを特徴とする、複合材料。
1. A composite material having a surface having a fine uneven structure and exhibiting a water repellency of 150 ° or more in terms of a contact angle with water, and irradiating the surface with light,
A composite material, wherein the surface changes to a hydrophilicity of 10 ° or less in terms of a contact angle with water.
【請求項2】前記複合材料が、少なくとも光触媒と、露
光により前記光触媒の作用によって分解される物質とを
含む複合材料であって、前記複合材料の表面の少なくと
も一部が、水との接触角150°以上の撥水性および/
または10°以下の親水性を有する、請求項1に記載の
複合材料。
2. A composite material comprising at least a photocatalyst and a substance decomposed by the action of the photocatalyst upon exposure, wherein at least a part of the surface of the composite material has a contact angle with water. Water repellency of 150 ° or more and / or
Or the composite material according to claim 1 having a hydrophilicity of 10 ° or less.
【請求項3】前記光触媒が、酸化チタンを含むものであ
る、請求項2に記載の複合材料。
3. The composite material according to claim 2, wherein said photocatalyst contains titanium oxide.
【請求項4】前記露光により光触媒の作用によって分解
される物質が、シリコーンである、請求項2に記載の複
合材料。
4. The composite material according to claim 2, wherein the substance decomposed by the action of a photocatalyst upon exposure is silicone.
【請求項5】前記シリコーンが、フルオロアルキル基を
有するものである、請求項4に記載の複合材料。
5. The composite material according to claim 4, wherein said silicone has a fluoroalkyl group.
【請求項6】前記複合材料の微細凹凸構造の中心線平均
粗さが、0.1〜50μmである、請求項1に記載の複
合材料。
6. The composite material according to claim 1, wherein the fine unevenness of the composite material has a center line average roughness of 0.1 to 50 μm.
【請求項7】前記複合材料の微細凹凸構造の中心線平均
粗さが1〜10μmである、請求項6に記載の複合材
料。
7. The composite material according to claim 6, wherein the fine unevenness structure of the composite material has a center line average roughness of 1 to 10 μm.
【請求項8】請求項1に記載の複合材料にパターン露光
をすることにより、同一表面上に超撥水性部および超親
水性部のパターンを備えたことを特徴とする、パターン
形成体。
8. A pattern-formed body comprising a pattern of a super-hydrophobic part and a super-hydrophilic part on the same surface by pattern exposure of the composite material according to claim 1.
【請求項9】請求項8に記載の複合材料が層を形成して
なり、該複合材料の層が、基体上に形成されている、パ
ターン形成体。
9. A pattern forming body, wherein the composite material according to claim 8 forms a layer, and the layer of the composite material is formed on a substrate.
【請求項10】請求項1に記載の複合材料に、必要とさ
れる親水性に応じた量の露光を行うことにより、前記複
合材料の表面に少なくとも超撥水性部および/または超
親水性部を備えたことを特徴とする、デバイス。
10. The composite material according to claim 1, which is exposed to light in an amount corresponding to the required hydrophilicity, so that at least a super-water-repellent portion and / or a super-hydrophilic portion are formed on the surface of the composite material. A device, comprising:
【請求項11】請求項10に記載の複合材料が層を形成
してなり、該複合材料の層が、基体上に形成されてい
る、デバイス。
11. A device, wherein the composite material of claim 10 forms a layer, wherein the layer of the composite material is formed on a substrate.
【請求項12】請求項8または9に記載のパターン形成
体の有する特定の濡れ性を利用して、前記複合材料上に
形成したことを特徴とする、素子。
12. An element formed on the composite material by utilizing a specific wettability of the pattern forming body according to claim 8.
【請求項13】前記素子が、印刷版、レンズ、およびカ
ラーフィルターから選ばれるものである、請求項12に
記載の素子。
13. The element according to claim 12, wherein said element is selected from a printing plate, a lens, and a color filter.
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