JP2002533560A - 超疎性表面 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、超疎特性を有する構造化表面に関する。前記表面は、各フーリエ成分の空間周波数ｆとその振幅ａ（ｆ）との関係を与える関数Ｓ、すなわち、Ｓ（ｌｏｇ ｆ）＝ａ（ｆ）・ｆの、積分範囲ｌｏｇ（ｆ₁／μｍ^-1）＝−３からｌｏｇ（ｆ₂／μｍ^-1）＝３の間での積分が少なくとも０．５である表面凹凸形状を有する。この表面は、疎水性の材料または疎油性の材料からなるか、あるいは疎水性の材料または疎油性の材料でコーティングされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、超疎性(ultraphobic)表面とその形成方法ならびに使用に関する。
かかる表面は、関数Ｓ： Ｓ（ｌｏｇ ｆ）＝ａ（ｆ）・ｆ （１） の積分範囲ｌｏｇ（ｆ₁／μｍ^-1）＝−３からｌｏｇ（ｆ₂／μｍ^-1）＝３の間で
算出される積分により表わされる個々のフーリエ成分の空間周波数ｆとそれらの
振幅ａ（ｆ）が少なくとも０．５である表面凹凸形状性(surface topography)を
有し、疎水性の材料または特に疎油性の材料からなるか、あるいは疎水性の材料
または特に疎油性の材料でコーティングされているものである。

【０００２】 超疎性表面とは、液滴（通常は水滴である）の表面接触角が９０°を大きく上
回り、転落角が１０°を超えないことを特徴とするものである。接触角が１５０
°を上回り、上述した転落角のある超疎性表面であれば、たとえば油または水で
濡れず、土壌粒子が極めてわずかしか付着せず、なおかつ自己浄化性であるため
、産業上の有用性が非常に高い。ここで自己浄化性とは、表面に付着した土壌粒
子または塵粒を容易に離脱させて表面を流れる液体に取り込ませることのできる
表面機能を意味する。

【０００３】 したがって、このような超疎性表面を得るための試みが多くなされてきている
。たとえば、欧州特許出願公開第４７６ ５１０号公報（ＥＰ４７６ ５１０
Ａ１）には、ガラス表面に金属酸化物皮膜を形成し、Ａｒプラズマを用いてこれ
をエッチングする、超疎性表面の形成方法が開示されている。しかしながら、こ
の方法で形成された表面には、液滴の表面接触角が１５０°未満であるという欠
点がある。

【０００４】 また、米国特許第５，６９３，２３６号には、バインダーを用いて酸化亜鉛の
微小針状物体を表面に塗布し、これをさまざまな方法（プラズマ処理など）で部
分的に露出させる超疎性表面の形成方法がいくつか開示されている。このように
して構成される表面には撥水性組成物がコーティングされる。しかしながら、こ
のようにして構成される表面の接触角は同様に１５０°以下にしかならない。

【０００５】 同様に、国際特許出願公開第９６／０４１２３号公報（ＷＯ９６／０４１２３
）にも超疎性表面の形成方法が開示されている。この特許出願にはとりわけ、表
面が所望の表面構造の雌形になっている型で最初から成形物を作成し、疎水性ポ
リマー成形物の作成時にできるだけ早く所望の表面構造を得ることが教示されて
いる。しかしながら、こうした方法には、所望の表面構造の物体を成形できるよ
うになる前に、まず所望の表面構造の雌形を形成しなければならないという欠点
がある。また、上述したような雌形の形成時に、表面に欠陥が発生し、その表面
特性の面で疎水性ポリマーの雄型のインプレッションが損なわれる可能性もある
。

【０００６】 したがって、接触角が１５０°以上であり、好ましくは転落角が１０°以下で
ある、超疎性表面およびその形成方法を提供することを目的とする。

【０００７】 ここで転落角とは、基本的に平坦であるが構造化された表面を傾けたときに、
容量１０μｌの静止した水滴が重力によって動く時点で、この表面が水平面に対
してなす傾斜角である。

【０００８】 特有の問題のひとつとして、上記の例からも明らかなように表面構造のことご
とく異なる非常にさまざまな材料の表面に超疎特性が認められることがあげられ
る。これまでのところ、材料に関係なく表面の超疎特性を判定できる方法は存在
しなかった。したがって、本発明の他の目的は、材料に関係なく表面の超疎特性
を試験できる方法を見出すことにある。

【０００９】 本発明によれば、かかる目的は、個々のフーリエ成分の空間周波数ｆとそれら
の振幅ａ（ｆ）との関係を与える、関数Ｓ： Ｓ（ｌｏｇ ｆ）＝ａ（ｆ）・ｆ （１） の積分値が、積分範囲ｌｏｇ（ｆ₁／μｍ^-1）＝−３からｌｏｇ（ｆ₂／μｍ^-1）
＝３の間で、少なくとも０．５である表面凹凸形状性を有し、疎水性の材料また
は特に疎油性の材料からなるか、あるいは疎水性の材料または特に疎油性の材料
でコーティングされていることを特徴とする、超疎特性を有する構造化表面によ
って達成される。

【００１０】 本発明の意味において、疎水性の材料とは、平らな非構造化表面で、水の接触
角が９０°を超える材料である。

【００１１】 本発明の意味において、疎油性の材料とは、平らな非構造化表面上で、ｎ−デ
カンなどの長鎖ｎ−アルカンの接触角が９０°を超える材料である。

【００１２】 前記関数の積分（Ｉ）は、好ましくは０．６を超える値である。

【００１３】 水に対する接触角が少なくとも１５０°、特に少なくとも１５５°である超疎
性表面が好ましい。

【００１４】 超疎性表面またはその基材は、好ましくは、金属、プラスチック、ガラスまた
はセラミックの材料からなるものである。

【００１５】 金属については、ベリリウム、マグネシウム、スカンジウム、チタン、バナジ
ウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、ガリウム、イッ
トリウム、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、テクネチウム、ルテニウム、レ
ニウム、パラジウム、銀、カドミウム、インジウム、スズ、ランタン、セリウム
、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビ
ウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、
ルテチウム、ハフニウム、タンタル、タングステン、レニウム、オスミウム、イ
リジウム、白金、金、タリウム、鉛、ビスマス、特に、チタン、アルミニウム、
マグネシウムおよびニッケルの系列または前記金属の合金から選択すると特に好
ましい。

【００１６】 超疎性表面の金属はアルミニウム−マグネシウム合金であるのが非常に好まし
く、特に好ましくはＡｌＭｇ₃である。

【００１７】 超疎性表面またはその基材に適したポリマーは熱硬化性または熱可塑性ポリマ
ーである。

【００１８】 熱硬化性ポリマーは、特に、ジアリルフタレート樹脂、エポキシ樹脂、尿素−
ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−フェノー
ル−ホルムアルデヒド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、ポリイミド、
シリコーンゴムおよび不飽和ポリエステル樹脂の系列から選択される。

【００１９】 熱可塑性ポリマーは、特に、ポリプロピレンまたはポリエチレンに例示される
熱可塑性ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリエステルカーボネート、ポリ
エステル（例えば、ＰＢＴまたはＰＥＴ）、ポリスチレン、スチレンコポリマー
、ＳＡＮ樹脂、ＡＢＳポリマーに例示されるゴム含有スチレングラフトコポリマ
ー、ポリアミド、ポリウレタン、ポリフェニレンスルフィド、ポリ塩化ビニルの
系列またはこれらのポリマーの混合物として可能なもの一切から選択される。

【００２０】 本発明による表面用の基材としては、周知の方法（ウルマン工業化学百科事典
第４版第１９巻、１６７ページ以降、Ｗｉｎｎａｃｋｅｒ−Ｋｕｅｃｈｌｅｒ第
４版第６巻、３５３〜３６７ページ、Ｅｌｉａｓ ＆ Ｖｏｈｗｉｎｋｅｌ、Ｎ
ｅｕｅ Ｐｏｌｙｍｅｒｅ Ｗｅｒｋｓｔｏｆｆｅ ｆｕｅｒ ｄｉｅ ｉｎｄ
ｕｓｔｒｉｅｌｌｅ Ａｎｗｅｎｄｕｎｇ、ミュンヘン、Ｈａｎｓｅｒ出版、１
９８３）によって調製可能なポリオレフィン、例えば、高密度ポリエチレンおよ
び低密度ポリエチレン（即ち、密度０．９１ｇ／ｃｍ³〜０．９７ｇ／ｃｍ³）と
いった熱可塑性ポリマーが特に適している。

【００２１】 また、周知の方法（ウルマン工業化学百科事典第５版Ａシリーズ第１０巻、６
１５ページ以降、Ｈｏｕｂｅｎ−Ｗｅｙｌ Ｅ20/2、７２２ページ以降、ウルマ
ン工業化学百科事典第４版第１９巻、１９５ページ以降、カークオスマー化学大
辞典第３版第１６巻、３５７ページ以降）によって調製可能な、分子量１０００
０ｇ／ｍｏｌ〜１００００００ｇ／ｍｏｌのポリプロピレンも適している。

【００２２】 しかしながら、前記オレフィンのコポリマーまたはこれにさらにα−オレフィ
ンを加えたコポリマーも可能であり、一例として、エチレンとブテン、ヘキセン
および／またはオクテンとのポリマー、ＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニルコポリマ
ー）、ＥＢＡ（エチレン−アクリル酸エチルコポリマー）、ＥＥＡ（エチレン−
アクリル酸ブチルコポリマー）、ＥＡＳ（アクリル酸−エチレンコポリマー）、
ＥＶＫ（エチレン−ビニルカルバゾールコポリマー）、ＥＰＢ（エチレン−プロ
ピレンブロックコポリマー）、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエンコポリ
マー）、ＰＢ（ポリブチレン）、ＰＭＰ（ポリメチルペンテン）、ＰＩＢ（ポリ
イソブチレン）、ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンコポリマー）、ポリイ
ソプレン、メチル−ブチレンコポリマー、イソプレン−イソブチレンコポリマー
などがあげられる。

【００２３】 調製方法：かかるポリマーは、Ｋｕｎｓｔｓｔｏｆｆ−Ｈａｎｄｂｕｃｈ［ポ
リマーハンドブック］第ＩＶ巻、ミュンヘン、Ｈａｎｓｅｒ Ｖｅｒｌａｇ出版
、ウルマン工業化学百科事典第４版第１９巻、１６７ページ以降、Ｗｉｎｎａｃ
ｋｅｒ−Ｋｕｅｃｈｌｅｒ第４版第６巻、３５３〜３６７ページ、Ｅｌｉａｓ
＆ Ｖｏｈｗｉｎｋｅｌ、Ｎｅｕｅ Ｐｏｌｙｍｅｒｅ Ｗｅｒｋｓｔｏｆｆｅ
［新規なポリマー材料］、ミュンヘン、Ｈａｎｓｅｒ出版、１９８３、Ｆｒａｎ
ｃｋ & Ｂｉｅｄｅｒｂｉｃｋ、Ｋｕｎｓｔｓｔｏｆｆ Ｋｏｍｐｅｎｄｉｕ
ｍ［ポリマー概説］、ヴュルツブルグ、Ｖｏｇｅｌ出版、１９８４などに開示さ
れている。

【００２４】 本発明による好適な熱可塑性ポリマーには、熱可塑性の芳香族ポリカーボネー
ト類、特に、式（Ｉ）のジフェノール

【化１】 （式中、 Ａは、ヘテロ原子を含む他の芳香族環と場合により縮合されていてもよい、単
結合、Ｃ₁〜Ｃ₅−アルキレン、Ｃ₂〜Ｃ₅−アルキリデン、Ｃ₅〜Ｃ₆−シクロアル
キリデン、−Ｓ−、ＳＯ₂−、−Ｏ−、−ＣＯ−またはＣ₆〜Ｃ₁₂−アリーレンラ
ジカルであり、 ラジカルＢは、互いに独立に、いずれの場合も、Ｃ₁〜Ｃ₈−アルキル、Ｃ₆〜Ｃ_{1 0} −アリール（特に好ましくはフェニル）、Ｃ₇〜Ｃ₁₂−アラルキル（好ましくは
ベンジル）、ハロゲン（好ましくは塩素、臭素）であり、 ｘは、互いに独立に、いずれの場合も、０、１または２であり、 ｐは１または０である）か、 あるいは、式（ＩＩ）のアルキル置換ジヒドロキシフェニルシクロアルカン類

【化２】 （式中、 Ｒ¹およびＲ²は、互いに独立に、いずれの場合も、水素、ハロゲン（好ましく
は塩素または臭素）、Ｃ₁〜Ｃ₈−アルキル、Ｃ₅〜Ｃ₈−シクロアルキル、Ｃ₆〜
Ｃ₁₀−アリール（好ましくはフェニル）およびＣ₇〜Ｃ₁₂−アラルキル（好まし
くはフェニル−Ｃ₁〜Ｃ₄−アルキル、特にベンジル）であり、 ｍは、４〜７、好ましくは４または５の整数であり、 各Ｚに対するＲ³およびＲ⁴は独立して選択可能であり、互いに独立に、水素ま
たはＣ₁〜Ｃ₆−アルキル（好ましくは水素、メチルまたはエチル）であり、 Ｚは炭素であり、 但し、少なくとも１つの原子上で、Ｚ、Ｒ³およびＲ⁴が同時にアルキルである
）を主成分とするものがあげられる。

【００２５】 式（Ｉ）の好適なジフェノールとしては、ヒドロキノン、レゾルシノール、４
，４’−ジヒドロキシジフェニル、２，２−ビス−（４−ヒドロキシフェニル）
−プロパン、２，４−ビス−（４−ヒドロキシフェニル）−２−メチルブタン、
１，１−ビス−（４−ヒドロキシフェニル）−シクロヘキサン、２，２−ビス−
（３−クロロ−４−ヒドロキシフェニル）−プロパン、２，２−ビス−（３，５
−ジブロモ−４−ヒドロキシフェニル）−プロパンなどがあげられる。

【００２６】 式（Ｉ）の好ましいジフェノールは、２，２−ビス−（４−ヒドロキシフェニ
ル）−プロパン、２，２−ビス−（３，５−ジクロロ−４−ヒドロキシフェニル
）−プロパンおよび１，１−ビス−（４−ヒドロキシフェニル）−シクロヘキサ
ンである。

【００２７】 式（ＩＩ）の好ましいジフェノールは、脂環式ラジカルに５員環および６員環
の炭素原子を有するジヒドロキシジフェニルシクロアルカン［式（ＩＩ）におい
てｍ＝４または５］である。一例として、以下の式で表されるジフェノールなど
があげられる。

【化３】 １，１−ビス−（４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘ
キシン（式ＩＩｃ）が特に好ましい。

【００２８】 周知の方法すなわち、より具体的には、フェノール基を３つまたは４つ以上含
む化合物など、三官能性の化合物または三官能性よりも官能価の高い化合物を、
使用するジフェノールの総量に対して０．０５〜２．０ｍｏｌ％取り込む形が好
ましい周知の方法で、本発明よる好適なポリカーボネートを分枝させることが可
能である。かかる化合物の一例は以下のとおりである。 フロログルシノール、 ４，６−ジメチル−２，４，６−トリ−（４−ヒドロキシフェニル）−ヘプト−
２−エン、 ４，６−ジメチル−２，４，６−トリ−（４−ヒドロキシフェニル）−ヘプタン
、 １，３，５−トリ−（４−ヒドロキシフェニル）−ベンゼン、 １，１，１−トリ−（４−ヒドロキシフェニル）−エタン、 トリ−（４−ヒドロキシフェニル）−フェニルメタン、 ２，２−ビス−（４，４−ビス−（４−ヒドロキシフェニル）−シクロヘキシル
）−プロパン、 ２，４−ビス−（４−ヒドロキシフェニル）−イソプロピル）−フェノール、 ２，６−ビス−（２−ヒドロキシ−５’−メチル−ベンジル）−４−メチルフェ
ノール、 ２−（４−ヒドロキシフェニル）−２−（２，４−ジヒドロキシフェニル）−プ
ロパン、 ヘキサ−（４−（４−ヒドロキシフェニル−イソプロピル）−フェニル）オルト
−テレフタレート、 テトラ−（４−ヒドロキシフェニル）−メタン、 テトラ−（４−（４−ヒドロキシフェニル−イソプロピル）−フェノキシ）−メ
タン、１，４−ビス−（（４’−，４’’−ジヒドロキシトリフェニル）−メチ
ル）−ベンゼン。

【００２９】 三官能性の他の化合物には、２，４−ジヒドロキシ安息香酸、トリメシン酸、
トリメリット酸、シアヌル酸クロリド、３，３−ビス−（３−メチル−４−ヒド
ロキシフェニル）−２−オキソ−２，３−ジヒドロインドールなどがある。

【００３０】 好ましいポリカーボネートには、ビスフェノールＡのホモポリカーボネートの
他に、ジフェノールの総モル量に対して２，２−ビス−（３，５−ジブロモ−４
−ヒドロキシフェニル）−プロパンを最大で１５ｍｏｌ％含有するビスフェノー
ルＡのコポリカーボネートがある。

【００３１】 使用する芳香族ポリカーボネートの一部を芳香族ポリエステルカーボネートに
代えることも可能である。

【００３２】 芳香族ポリカーボネートおよび／または芳香族ポリエステルカーボネートは、
文献において周知であり、文献において周知の方法で調製可能である。（芳香族
ポリカーボネートの調製については、たとえば、Ｓｃｈｎｅｌｌ著、「Ｃｈｅｍ
ｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ ｏｆ Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅｓ」
、Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ、１９６４およびＤＥ−Ａ
Ｓ（ドイツ特許出願公開明細書）第１ ４９５ ６２６号、ＤＥ−ＯＳ（ドイツ
特許出願公開明細書）第２ ２３２ ８７７号、ＤＥ−ＯＳ（ドイツ特許出願公
開明細書）第２ ７０３ ３７６号、ＤＥ−ＯＳ（ドイツ特許出願公開明細書）
第２ ７１４ ５４４号、ＤＥ−ＯＳ（ドイツ特許出願公開明細書）第３ ００
０ ６１０号、ＤＥ−ＯＳ（ドイツ特許出願公開明細書）第３ ８３２ ３９６
号を参照のこと。芳香族ポリエステルカーボネートの調製については、たとえば
、ＤＥ−ＯＳ（ドイツ特許出願公開明細書）第３ ０７７ ９３４号を参照のこ
と）。

【００３３】 芳香族ポリカーボネートおよび／または芳香族ポリエステルカーボネートにつ
いては、場合により連鎖停止剤を使用し、かつ、場合により三官能性の分枝剤ま
たは三官能性よりも官能価の高い分枝剤を使用して、たとえばジフェノールと炭
酸ハライド（好ましくはホスゲン）および／または芳香族ジカルボン酸ジハライ
ド（好ましくはベンゼンジカルボン酸ジハライド）とを相界面法で反応させるこ
とによって調製可能である。

【００３４】 さらに、１種または少なくとも２種のエチレン性不飽和モノマー（ビニルモノ
マー）のスチレンコポリマーも熱可塑性ポリマーとして適しており、例えば、ス
チレン、α−メチルスチレン、環−置換スチレン、アクリロニトリル、メタクリ
ロニトリル、メチルメタクリレート、無水マレイン酸、Ｎ−置換マレイミドおよ
びアルコール成分中に炭素原子１〜１８個を有する（メタ）アクリレートのスチ
レンコポリマーが挙げられる。

【００３５】 これらのコポリマーは、樹脂性および熱可塑性であり、ゴムを含有しないもの
である。

【００３６】 好ましいスチレンコポリマーは、スチレン、α−メチルスチレンおよび／また
は環−置換スチレンの系列からのモノマーを少なくとも１種と、アクリロニトリ
ル、メタクリロニトリル、メチルメタクリレート、無水マレイン酸および／また
はＮ−置換マレイミドの系列からのモノマーを少なくとも１種とを含むスチレン
コポリマーである。

【００３７】 熱可塑性コポリマー中での特に好ましい重量比は、スチレンモノマー６０〜９
５重量％と他のビニルモノマー４０〜５重量％である。

【００３８】 特に好ましいコポリマーは、スチレンとアクリロニトリルおよび場合によりメ
チルメタクリレートとのコポリマー、α−メチルスチレンとアクリロニトリルお
よび場合によりメチルメタクリレートとのコポリマー、あるいは、スチレンおよ
びα−メチルスチレンとアクリロニトリルおよび場合によりメチルメタクリレー
トとのコポリマーである。

【００３９】 スチレン−アクリロニトリルコポリマーは周知であり、フリーラジカル重合、
特に、エマルション重合、懸濁重合、溶液重合またはバルク重合によって調製可
能である。これらのコポリマーは、分子量Ｍ_w（光散乱法または沈降法によって
求められる重量平均）が１５０００〜２０００００ｇ／ｍｏｌのものであると好
ましい。

【００４０】 特に好ましいコポリマーには、スチレンと無水マレイン酸とのランダムコポリ
マーもある。これは、不完全な転化率での連続バルク重合または溶液重合によっ
て対応するモノマーから好ましく調製可能である。

【００４１】 本発明に従って好適であるスチレン−無水マレイン酸ランダムコポリマーの二
成分の割合については、広い範囲内で変更可能である。無水マレイン酸の好まし
い含有量は５〜２５重量％である。

【００４２】 スチレンの代わりに、ｐ−メチルスチレンおよび２，４−ジメチルスチレンが
例である環−置換スチレン、α−メチルスチレンに例示される他の置換スチレン
をポリマーに含むことも可能である。

【００４３】 スチレン−無水マレイン酸コポリマーの分子量（数平均Ｍ_w）は広い範囲で変
わり得る。好ましいのは６００００〜２０００００ｇ／ｍｏｌの範囲である。こ
れらの生成物では、極限粘度０．３〜０．９（２５℃にてジメチルホルムアミド
中で測定；Ｈｏｆｆｍａｎｎ、Ｋｒｏｅｍｅｒ、Ｋｕｈｎ、Ｐｏｌｙｍｅｒａｎ
ａｌｙｔｉｋ Ｉ、Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ １９７７、３１６ページ以降）が好ま
しい。

【００４４】 熱可塑性ポリマーとして好ましいものにはグラフトコポリマーもある。その一
例として、クロロプレン、１，３−ブタジエン、イソプロペン、スチレン、アク
リロニトリル、エチレン、プロピレン、酢酸ビニルおよびアルコール成分中に炭
素原子１〜１８個を有する（メタ）アクリレートのうち少なくとも２種から本質
的に得られる、ゴム弾性特性を有するグラフトコポリマー、すなわち、例えば「
Ｍｅｔｈｏｄｅｎ ｄｅｒ Ｏｒｇａｎｉｓｃｈｅｎ Ｃｈｅｍｉｅ」［有機化
学での方法］（Ｈｏｕｂｅｎ−Ｗｅｙｌ）、第１４／１巻、Ｇｅｏｒｇ Ｔｈｉ
ｅｍｅ Ｖｅｒｌａｇ、シュツットガルト、１９６１、ｐ．３９３〜４０６およ
びＣ．Ｂ．Ｂｕｃｋｎａｌｌ、「Ｔｏｕｇｈｅｎｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ」、Ａ
ｐｐｌ．Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ、ロンドン、１９７７に記載さ
れているポリマーが含まれる。好ましいグラフトポリマーは、部分的に架橋され
ており、ゲル含有量が２０重量％を上回り、好ましくは４０重量％を上回り、特
に６０重量％を上回る。

【００４５】 好ましいグラフトコポリマーは、たとえば、ポリブタジエンにグラフト重合さ
せたスチレンおよび／またはアクリロニトリルおよび／またはアルキル（メタ）
アクリレートのコポリマー、ブタジエン／スチレンコポリマーおよびアクリレー
トゴムすなわちＤＥ−ＯＳ（ドイツ特許出願公開明細書）第１ ６９４ １７３
号（＝米国特許明細書第３，５６４，０７７号）に記載されているようなタイプ
のコポリマー、アルキルアクリレートまたはメタクリレート、酢酸ビニル、アク
リロニトリル、スチレンおよび／またはアルキルスチレンとグラフト重合させた
ポリブタジエン、ブタジエンスチレンまたはブタジエン−アクリロニトリルコポ
リマー、たとえばＤＥ−ＯＳ（ドイツ特許出願公開明細書）第２ ３４８ ３７
７号（＝米国特許明細書第３，９１９，３５３号）に記載されているようなポリ
イソブテンまたはポリイソプレンである。

【００４６】 特に好ましいポリマーは、たとえば、たとえば、ＤＥ−ＯＳ（ドイツ特許出願
公開明細書）第２ ０３５ ３９０号（＝米国特許明細書第３，６４４，５７４
号）またはＤＥ−ＯＳ（ドイツ特許出願公開明細書）第２ ２４８ ２４２号（
＝英国特許明細書第１ ４０９ ２７５）号に記載されているようなＡＢＳポリ
マーである。

【００４７】 上記のグラフトコポリマーは周知の方法、例えばバルク法、懸濁法、乳化法ま
たはバルク懸濁法で調製可能なものである。

【００４８】 使用できる熱可塑性ポリアミドとしては、ポリアミド６６（ポリヘキサメチレ
ンアジパミド）または６〜１２個の炭素原子を有する環状ラクタムのポリアミド
、好ましくはラウロラクタムのポリアミド、特に好ましくはε−カプロラクタム
＝ポリアミド６（ポリカプロラクタム）または６または６６が主成分であるコポ
リアミドまたは主成分が前記ポリアミドである混合物があげられる。好ましいの
は、活性化アニオン重合で調製されるポリアミド６あるいは、主成分がポリカプ
ロラクタムであって活性化アニオン重合で調製されるコポリアミドである。

【００４９】 好適なセラミック材料は、上述した金属の金属酸化物、金属炭化物、金属窒化
物およびこれらの材料の複合材である。

【００５０】 どのような表面の表面凹凸形状性であっても、原理的には、空間周波数ｆ_xお
よびｆ_yのフーリエ成分と、該周波数に関連した振幅ａ（ｆ_x）およびａ（ｆ_y）
との組み合わせで説明可能である。λ_x＝ｆ_x ^-1およびλ_y＝ｆ_y ^-1が座標ｘおよび
ｙの構造長さ（structure length）になる。

【００５１】 技術の世界では、いわゆる電力スペクトル密度（power spectral density）Ｓ ₂ （ｆ_x，ｆ_y）を使用するのが通例である。平均電力スペクトル密度は、それぞ
れの空間周波数ｆ_xおよびｆ_yでの全方形波の振幅（all quadratic amplitudes）
の平均に比例する。表面が等方性であれば、表面凹凸形状性は極角の範囲にわた
って平均した電力スペクトル密度ＰＳＤ（ｆ）で特徴付けられる。電力スペクト
ル密度ＰＳＤ（ｆ）は次元［長さ］⁴の二次元関数ではあるが、いずれの方向も
等しく、考慮の対象となるのは一方のみである。この計算については、たとえば
、Ｃ．ＲｕｐｐｅおよびＡ．Ｄｕｐａｒｒｅによる刊行物である、Ｔｈｉｎ Ｓ
ｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ、２８８（１９９６）、９ページの式（２）に説明されて
いる。

【００５２】 凹凸形状を判定するのにどの測定方法を用いるかによって、電力スペクトル密
度が直接得られることもあれば、凹凸形状の高さのプロファイルに関するデータ
をフーリエ変換して電力スペクトル密度ＰＳＤ（ｆ）に換算しなければならない
こともある。このような換算については、たとえば、Ｃ．ＲｕｐｐｅおよびＡ．
Ｄｕｐａｒｒｅによる刊行物である、Ｔｈｉｎ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ、２８
８（１９９６）、９ページに説明されている。かかる刊行物を本願明細書に援用
し、本願開示内容の一部とする。

【００５３】 超疎性表面が液滴下におかれると、表面凹凸形状性の山と谷は持ち上がった形
になるが、その高さまたは深さは０．１ｍｍ〜１ｍｍの範囲で異なる。このよう
に帯域幅が桁外れであるため、現段階では単一の測定方法で表面凹凸形状性を判
定するのは依然として不可能である。すなわち、表面凹凸形状性を精確に判定す
るには３通りの測定・評価方法を併用しなければならない。この測定方法とは、
１． 白色光干渉分光法(white light inerferometry)（ＷＬＩ） ２． 走査型原子間力顕微鏡法(scanning atomic force microscopy)（ＡＥＭ） ３． 走査型トンネル顕微鏡法(scanning tunnelling microscopy)（ＳＴＭ） である。

【００５４】 これらの測定方法を使用して、重複のある比較的狭い空間周波数範囲Δｆで、
それぞれの場合のＰＳＤ（ｆ）をセクションごとに求める。このようなセクショ
ンごとに求められた電力スペクトル密度を合成し、空間周波数範囲ｆ＝１０^-3μ
ｍ^-1〜ｆ＝１０³μｍ^-1での全体としてのＰＳＤ（ｆ）を得る。セクションごと
に求められたＰＳＤ曲線を合成する手法は、たとえば、Ｃ．ＲｕｐｐｅおよびＡ
．Ｄｕｐａｒｒｅ、Ｔｈｉｎ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ、２８８（１９９６）、
１０ページに説明されている。かかる刊行物を本願明細書に援用し、本願開示内
容の一部とする。

【００５５】 白色光干渉分光法（ＷＬＩ）を用いて、空間周波数範囲Δｆ＝１×１０^-3μｍ ^-1 〜１μｍ^-1における電力スペクトル密度を求める。ここで、 測定フィールド(measurement field)１１２０μｍ×１１２０μｍで、空間周波
数範囲Δｆ＝９×１０^-4μｍ^-1〜２×１０^-1μｍ^-1が測定される。 測定フィールド２８０μｍ×２８０μｍで、空間周波数範囲Δｆ＝４×１０^-3μ
ｍ^-1〜９×１０^-1μｍ^-1が測定される。 測定フィールド１４０μｍ×１４０μｍで、空間周波数範囲Δｆ＝７×１０^-3μ
ｍ^-1〜２×１０⁰μｍ^-1が測定される。

【００５６】 この測定方法では、白色光干渉計を用いて高さのプロファイル(height profil
e)ｚ（ｘ，ｙ）を求める。ここで、ｚは、それぞれの部位ｘまたはｙでの所望の
基準高さ(reference height)ｚ₀に対する高さである。実験用の設計および測定
方法の厳密な内容については、Ｒ．Ｊ．Ｒｅｃｋｎａｇｅｌ、Ｇ．Ｎｏｔｎｉ、
Ｏｐｔｉｃｓ Ｃｏｍｍｕｎ．１４８、１２２〜１２８（１９９８）にて知るこ
とが可能である。後述する走査型原子間力顕微鏡法または走査型トンネル顕微鏡
法を用いる場合は、上記の方法と同様にして高さのプロファイルｚ（ｘ，ｙ）の
換算を行う。

【００５７】 走査型原子間力顕微鏡法（ＡＦＭ）は、空間周波数範囲Δｆ＝１×１０^-2μｍ ^-1 〜１×１０²μｍ^-1での電力スペクトル密度を求めるのに用いられる。この方
法は、走査型原子間力顕微鏡を利用してコンタクトモードまたはタッピングモー
ドで表面の高さのプロファイルｚ_m,nを記録する、当業者間で周知の測定方法で
ある。この測定方法では異なる走査領域Ｌ×Ｌを使用する。これらの走査領域と
データポイント(datapoints)の数Ｎとを用いて、走査領域ごとに調べることが可
能な最小または最大の空間周波数を算出する。このとき、以下の式すなわち、ｆ _max ＝Ｎ／２Ｌまたはｆ_min＝１／Ｌが適用される。好ましくは、走査領域１つあ
たり５１２の測定点を使用し、５０μｍ×５０μｍの走査領域内で、空間周波数
範囲 Δｆ＝２×１０^-2μｍ^-1〜５μｍ^-1が測定され、１０μｍ×１０μｍの走査領域
内で、空間周波数範囲 Δｆ＝１×１０^-1μｍ^-1〜３×１０¹μｍ^-1が測定され、１μｍ×１μｍの走査
領域内で、空間周波数範囲 Δｆ＝１μｍ^-1〜３×１０²μｍ^-1が測定されるようにする。

【００５８】 高さのプロファイルｚ_m,nは、任意の基準高さｚ₀に対するものである。ｍ，ｎ
は、等間隔ΔＬで記録されるｘ方向またはｙ方向の測定点である。Ｃ．Ｒｕｐｐ
ｅおよびＡ．Ｄｕｐａｒｒｅによる刊行物である、Ｔｈｉｎ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉ
ｌｍｓ、２８８（１９９６）、９ページの式１および２に従って、高さのプロフ
ァイルについてのデータを平均電力スペクトル密度ＰＳＤに換算する。

【００５９】 走査型トンネル顕微鏡法（ＳＴＭ）は、空間周波数範囲Δｆ＝１×１０¹μｍ^{- 1} 〜１×１０³μｍ^-1での電力スペクトル密度を求めるのに用いられる。この方法
は、走査型トンネル顕微鏡を利用して表面の高さのプロファイルｚ_m,nを記録す
る、当業者間で周知の測定方法である。この測定方法でも異なる走査領域Ｌ×Ｌ
を使用する。これらの走査領域とデータポイントの数Ｎとを用いて、走査領域ご
とに調べることが可能な最小または最大の空間周波数を算出する。このとき、以
下の式すなわち、ｆ_max＝Ｎ／２Ｌまたはｆ_min＝１／Ｌが適用される。好ましく
は、走査領域１つあたり５１２の測定点を使用し、０．５μｍ×０．５μｍの走
査領域内で、 空間周波数範囲 Δｆ＝２μｍ^-1〜５×１０²μｍ^-1が測定され、 ０．２μｍ×０．２μｍの走査領域内で、 空間周波数範囲 Δｆ＝５μｍ^-1〜１×１０³μｍ^-1が測定され、 ０．１μｍ×０．１μｍの走査領域内で、 空間周波数範囲 Δｆ＝１×１０^-1μｍ^-1〜３×１０³μｍ^-1が測定されるようにする。

【００６０】 高さのプロファイルｚ_m,nは、任意の基準高さｚ₀に対するものである。ｍ，ｎ
は、等間隔ΔＬで記録されるｘ方向またはｙ方向の測定点である。Ｃ．Ｒｕｐｐ
ｅおよびＡ．Ｄｕｐａｒｒｅによる刊行物である、Ｔｈｉｎ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉ
ｌｍｓ、２８８（１９９６）、９ページの式１および２に従って、高さのプロフ
ァイルについてのデータを平均電力スペクトル密度ＰＳＤに換算する。

【００６１】 実験用の設計およびＡＦＭおよびＳＴＭ測定の実施方法の厳密な内容について
は、たとえば、Ｓ．Ｎ．Ｍａｇｏｎｏｖ、Ｍ．−Ｈ．Ｗｈａｎｇｂｏ、Ｓｕｒｆ
ａｃｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｗｉｔｈ ＳＴＭ ａｎｄ ＡＦＭ、ＶＣＨ、ヴァ
インハイム、１９９６、特に、４７〜６２ページに記載されている。

【００６２】 さまざまな測定方法によって、あるいは、さまざまな走査領域で得られるＰＳ
Ｄ曲線を合成し、空間周波数範囲１０^-3μｍ^-1〜１０³μｍ^-1でのＰＳＤ（ｆ）
曲線を得る。このとき、Ｃ．ＲｕｐｐｅおよびＡ．Ｄｕｐａｒｒｅ、Ｔｈｉｎ
Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ、２８８（１９９６）、１０〜１１ページに記載されて
いるような方法でＰＳＤ（ｆ）曲線を作成する。図１〜図４は、ｌｏｇ（ｆ／μ
ｍ^-1）の関数としてのｌｏｇ（ＰＳＤ（ｆ）／ｎｍ⁴）としてプロットした、対
数−対数表現でのＰＳＤ（ｆ）曲線の結果を示している。

【００６３】 このタイプの電力スペクトル密度は、かねてから多くの他の表面ですでに周知
であり、全く異なった目的で利用できる。たとえば、Ｊ．Ｃ．Ｓｔｏｖｅｒ、Ｏ
ｐｔｉｃａｌ Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ、第２版、ＳＰＩＥ Ｐｒｅｓｓ、ベリン
グハム、ワシントン、ＵＳＡ １９９５、第２章２９ページ以降および第４章８
５ページ以降を参照のこと。

【００６４】 本願明細書にて追求する目的で表面の凹凸形状を一層よく示すために、フーリ
エ正弦成分(sinusoidal Fourier components)の空間周波数依存性振幅(spatial-
frequency-dependent)ａ（ｆ）を電力スペクトル密度ＰＳＤ（ｆ）から算出する
。この目的で、Ｊ．Ｃ．Ｓｔｏｖｅｒ、Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ
、第２版、ＳＰＩＥ Ｐｒｅｓｓ、ベリングハム、ワシントン、ＵＳＡ １９９
５の１０３ページの式（４．１９）、３４ページの表２．１および３７ページの
表２．２を利用する。

【００６５】 関連する構造の長さλ＝ｆ^-1で正規化したフーリエ正弦成分の振幅ａ（ｆ）を
、以下のように関数Ｓにおける対数空間周波数の対数ｌｏｇ（ｆ／μｍ^-1）に対
して図５〜図８にプロットする。 Ｓ（ｌｏｇ ｆ）＝ａ（ｆ）・ｆ （１）

【００６６】 本発明は、関数Ｓ（ｌｏｇ ｆ）＝ａ（ｆ）・ｆの、積分範囲ｆ₁／μｍ^-1＝
−３からｆ₂／μｍ^-1＝３の間で算出される積分が０．５を上回る構造が設けら
れ、疎水性の材料からなるか、あるいは疎水性の材料でコーティングされている
表面が超疎特性を有し、そのためその表面上の水滴の接触角が一般に１５０°を
上回るという驚くべき発見に基づくものである。

【００６７】 このような全くもって驚くべき新たな発見によって、超疎性表面の形成時にお
ける考え得る方法のステップに関する多くの詳細を予測することが可能になる。
この発見の中心となる所説は以下のとおりである。図５〜図８は、周波数の対数
スケールｌｏｇ（ｆ）上のさまざまな周波数ｆについて波長λ＝ｆ¹で正規化し
た構造の振幅ａ（ｆ）・ｆを示している。ａ（ｆ）・ｆ＝０．５になる値は、た
とえば、正規化した振幅、すなわち、このフーリエ成分の「粗さ」が、その波長
λ＝ｆ¹の０．５倍であることを意味する。したがって、式（Ｉ）の積分は次の
ことを意味している。 − 超疎性表面を得るためには、異なる各周波数ごとに正規化したすべての振幅
ａ（ｆ）・ｆの平均が０．５の値を上回らなければならない、すなわち、全周波
数に渡って平均した粗さが最大にならなければならないこと。 − この合計には（ｌｏｇ（ｆ）表現がゆえに）異なる空間周波数が等しい重み
（ウェート）で含まれていること。したがって、それぞれの粗さがどの周波数範
囲にあるかは重要ではない。

【００６８】 上記の発見から、当業者であれば、たとえば一定サイズの円錐形の粒子での粗
化は望ましくないことが分かる。しかしながら、望ましいのはよりも小さな構造
を用いて粒子表面をさらに粗化することであり、例えばこの粗化を大きな粒子の
表面にあるか大きな粒子に付着しているが、ばらばらの状態で大きな粒子と共に
存在することはない小さな粒子を使用して行うことである。

【００６９】 また、例えば（たとえば研磨粒子を用いることによって）スクラッチを形成し
て表面を粗化する際は、スクラッチの谷を、これらの谷に関する限り次の桁の範
囲内で最大限に粗くしなければならないことは明らかである。これに該当しない
場合は、主な谷を、これらの谷に関する限り、再度粗化して以後の処理に備える
。

【００７０】 この点について、本願明細書にて述べる新たな発見では、谷または粗面構造の
形状またはプロファイルに関して何ら制約がないことに注意されたい。表面に適
用されて超疎性表面に必要な構造を形成する粗粒子の例の場合、粒子自体の表面
にあるより微細なサブ構造が、粒子自体が前記表面に形成する構造とは全く異な
った形状（すなわち別の空間周波数スペクトル）を持つことが可能である。

【００７１】 さらに、上述した形態の電力スペクトル密度を用いてフーリエ成分の周波数依
存性振幅を判定することによって、超疎特性に関して表面構造が全く異なるさま
ざまな材料を試験し、キャラクタリゼーションを達成する、計り知れない可能性
が切り開かれる。

【００７２】 さらに、本発明によれば、表面の超疎特性を試験する方法であって、表面に、
付着促進剤として貴金属またはＧａＡｓの薄層、特に金の薄層を、特に層厚１０
〜１００ｎｍでアトマイゼーションによってコーティングし、疎化助剤(phobici
zation)、好ましくはデカンチオールをコーティングし、次いで、表面凹凸形状
性を解析し（特に走査型トンネル顕微鏡法と走査型原子間力顕微鏡法と白色光干
渉分光法とを併用して）、得られた測定データから関数Ｓ： Ｓ（ｌｏｇ ｆ）＝ａ（ｆ）・ｆ （１） の、積分範囲ｌｏｇ（ｆ₁／μｍ^-1）＝−３からｌｏｇ（ｆ₂／μｍ^-1）＝３の間
で算出されるの積分として表される個々のフーリエ成分の空間周波数ｆとそれら
の振幅ａ（ｆ）を形成し、場合により、上記に加えて、このように処理した表面
上での水接触角を測定することを特徴とする、上記の方法が得られる。

【００７３】 付着促進剤（代表的には、１０〜１００ｎｍの金）のコーティングを施し、こ
れに合った疎化剤を選択することで、材料に関係なく、原理的には超疎性表面特
性の開発に適している表面を有する多くの異なる材料を調査することができる。
このように、種々の表面構造を互いに比較することができる。

【００７４】 好ましいのは、疎水性の疎化助剤、特に、アニオン性、カチオン性、両性また
は非イオン性の界面活性化合物のコーティングが表面に施されていることを特徴
とする超疎性表面である。

【００７５】 どのようなモル質量の界面活性化合物であっても疎化助剤としてみなされる。
これらの化合物は、好ましくは、たとえば「Ｓｕｒｆａｃｔａｎｔｓ Ｅｕｒｏ
ｐａ、Ａ Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ ｏｆ Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｔｉｖｅ Ａｇ
ｅｎｔｓ ａｖａｉｌａｂｌｅ ｉｎ Ｅｕｒｏｐｅ、Ｇｏｒｄｏｎ Ｌ．Ｈｏ
ｌｌｉｓ編、Ｒｏｙａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、ケンブ
リッジ、１９９５のリストに列挙されているような、カチオン性、アニオン性、
両性または非イオン性の界面活性化合物である。

【００７６】 アニオン性疎化助剤の一例としては、アルキル硫酸塩、エーテル硫酸塩、エー
テルカルボン酸塩、リン酸エステル、スルホコハク酸塩、スルホコハク酸アミド
、パラフィンスルホン酸塩、オレフィンスルホン酸塩、サルコシネート、イソチ
オネート、タウリン酸塩およびリグニン系化合物があげられる。

【００７７】 カチオン性疎化助剤の一例としては、第４級アルキルアンモニウム化合物およ
びイミダゾールがあげられる。

【００７８】 両性疎化助剤の一例としては、ベタイン、グリシネート、プロピオネートおよ
びイミダゾールがあげられる。

【００７９】 非イオン性疎化助剤の一例としては、アルコキシレート、アルキロアミド(alk
yloamides)、エステル、アミンオキシド、アルキルポリグリコシド、アルキルス
ルフィドおよびアルキルジスルフィドがあげられる。他に好適なのは、アルキレ
ンオキシドと、たとえば脂肪族アルコール、脂肪アミン、脂肪酸、フェノール、
アルキルフェノール、アリールアルキルフェノール（例えばスチレン−フェノー
ル縮合物）、カルボキサミドおよび樹脂酸などのアルキル化可能な化合物との反
応生成物である。

【００８０】 特に好ましいのは、１〜１００%、特に好ましくは６０〜９５%の水素原子がフ
ッ素原子で置換された疎化助剤である。ここで取りあげることのできる一例とし
て、過フッ素化アルキル硫酸塩、過フッ素化アルキルスルホン酸塩、過フッ素化
アルキルスルフィド、過フッ素化アルキルジスルフィド、過フッ素化アルキルホ
スホン酸塩、過フッ素化アルキルホスフィン酸塩および過フッ素化カルボン酸が
あげられる。

【００８１】 疎水性コーティング用のポリマー疎化助剤または表面用の疎水性ポリマー材料
として、好ましいのは、モル質量Ｍ_w＞５００〜１００００００、好ましくは１
０００〜５０００００および特に好ましくは１５００〜２００００の化合物を使
用することである。ポリマー疎化助剤は、非イオン性化合物、アニオン性化合物
、カチオン性化合物または両性化合物であってもよい。また、これらのポリマー
疎化助剤は、ホモポリマーおよびコポリマー、グラフトポリマーおよびグラフト
コポリマー、ランダムブロックポリマーであってもよい。

【００８２】 特に好ましいポリマー疎化助剤は、ＡＢ、ＢＡＢおよびＡＢＣブロックポリマ
ータイプのものである。ＡＢブロックポリマーまたはＢＡＢブロックポリマーで
は、Ａセグメントが親水性ホモポリマーまたはコポリマーであり、Ｂブロックが
疎水性ホモポリマーまたはコポリマーまたはその塩である。

【００８３】 特に好ましいのは、アニオン性のポリマー疎化助剤、特に、芳香族スルホン酸
とホルムアルデヒドおよびアルキルナフタレンスルホン酸との縮合生成物、ホル
ムアルデヒド、ナフタレンスルホン酸および／またはベンゼンスルホン酸の縮合
生成物、場合により置換されたフェノールとホルムアルデヒドおよび亜硫酸水素
ナトリウムとの縮合生成物である。

【００８４】 また、ナフトールとアルカノールとを反応させ、アルキレンオキシドを添加し
、末端ヒドロキシル基を少なくとも部分的にスルホ基に転化することによって得
られる縮合生成物あるいは、マレイン酸およびフタル酸またはコハク酸のモノエ
ステルも好ましい。

【００８５】 別の好ましい実施形態では、疎化助剤は［欠落］、スルホコハク酸塩およびア
ルキルベンゼンスルホン酸塩の群からのものである。他に好ましいのは、硫酸化
アルコキシル化脂肪酸またはその塩である。アルコキシル化脂肪酸アルコールと
は、特に、飽和または不飽和であって、エチレンオキシド単位を５〜１２０、６
〜６０、ことさら好ましくは７〜３０有する、Ｃ₆〜Ｃ₂₂脂肪酸アルコールを意
味し、特にステアリルアルコールである。硫酸化アルコキシル化脂肪酸アルコー
ルは、好ましくは塩の形態であり、特に、アルカリ金属塩またはアミン塩、好ま
しくはジエチルアミン塩の形態である。

【００８６】 さらに、本発明によれば、超疎性表面に適した表面凹凸形状性の雌形になって
いる型を、プラスチックと疎水性添加剤または特に疎油性の添加剤との混合物を
用いて成形することを特徴とし、前記の混合物は型の表面とプラスチック成形物
との間の薄膜として硬化する際に分離されるものである、超疎性表面の形成方法
が得られる。

【００８７】 別の好ましい実施形態では、型にポリマーを充填した後、ポリマー成形物に疎
水性または特に疎油性コーティングを施す。

【００８８】 本発明の意味において、型は、ポリマーまたはポリマー混合物を充填できる所
望の型であればよい。この型は、表面の表面凹凸形状性が所望の超疎性表面の雌
形になっている。

【００８９】 しかしながら、超疎性表面の表面凹凸形状性は、表面に疎水性コーティングを
施す必要のない、ファイル参照番号第１９８６０１３８．７号のドイツ特許出願
に開示された方法によって得られる、酸洗し、アノード化し、密封（すなわち、
高温の湯または水蒸気で処理）したアルミニウム表面の表面凹凸形状性に対応す
るものであることが好ましい。ここで、特に酸による電気化学的な酸洗、アノー
ド酸化ならびに、５０〜１００℃の高温の湯または水蒸気中で処理したアルミニ
ウムキャリアの表面に、場合により付着促進剤層をコーティングしてもよい。

【００９０】 使用する材料に応じて、液化または溶解させた熱可塑性ポリマーあるいは、硬
化前のポリマーを注ぎ込むもしくは射出注入することによって、表面を成形する
ことが可能である。適した手法は周知であり、ポリマーテクノロジーの当業者に
は馴染みのあるものである。

【００９１】 さらに、本発明によれば、超疎特性を有する表面の形成方法であって、超疎性
表面に適した表面構造を有する雄形の型から、型の表面とプラスチック成形物と
の間の薄膜として硬化する際に分離される、プラスチックと疎水性添加剤または
特に疎油性添加剤との混合物を用いて前記表面を成形することを特徴とする方法
が得られる。

【００９２】 別の好ましい実施形態では、型にポリマーを充填した後、ポリマー成形物に疎
水性または特に疎油性コーティングを施す。

【００９３】 本発明の意味において、型は、ポリマーまたはポリマー混合物を充填できる所
望の型であればよい。この型は、表面の表面凹凸形状性が、超疎性表面に必要な
構造的な前提条件を与える［欠落］所望の表面の雌形になっている。

【００９４】 しかしながら、超疎性表面の表面凹凸形状性は、表面に疎水性コーティングを
施す必要のない、ファイル参照番号第１９８６０１３８．７号のドイツ特許出願
に開示された方法によって得られる、酸洗し、アノード化し、密封（すなわち、
高温の湯または水蒸気で処理）したアルミニウム表面の表面凹凸形状性に対応す
ることが好ましい。ここで、特に酸による電気化学的な酸洗、アノード酸化なら
びに、５０〜１００℃の高温の湯または水蒸気中で処理したアルミニウムキャリ
アの表面に、場合により付着促進剤層をコーティングしてもよい。

【００９５】 使用する材料に応じて、液化または溶解させた熱可塑性ポリマーあるいは、硬
化前のポリマーを注ぎ込むもしくは射出注入することによって、表面を成形する
ことが可能である。適した手法は周知であり、ポリマーテクノロジーの当業者に
は馴染みのあるものである。

【００９６】 本発明による方法は、超疎性表面に必要な前提条件を満たす凹凸形状の表面を
直接に成形可能であり、このようにして得られる雌形から、超疎性表面を再度得
ることができるという驚くべき発見に基づくものである。この方法によって、従
来技術において教示されているような超疎性表面の凹凸形状の雌形を調達すると
いう骨の折れる作業が不要になる。

【００９７】 本発明による方法を使用すると、表面上の液滴の接触角が１５５°以上の超疎
性表面を形成することができる。したがって、本発明は、本発明による方法で得
られる超疎性表面も提供するものである。

【００９８】 両方の成形方法を実施するのに適したポリマーは、熱硬化性ポリマーまたは熱
可塑性ポリマーである。

【００９９】 熱硬化性ポリマーは、特に、フタル酸ジアリル樹脂、エポキシ樹脂、尿素−ホ
ルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−フェノール
−ホルムアルデヒド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、ポリイミド、シ
リコーンゴムおよび不飽和ポリエステル樹脂の系列から選択される。

【０１００】 熱可塑性ポリマーは、特に、例えばポリプロピレンまたはポリエチレンなどの
熱可塑性ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリエステルカーボネート、ポリ
エステル（例えば、ＰＢＴまたはＰＥＴ）、ポリスチレン、スチレンコポリマー
、ＳＡＮ樹脂、例えばＡＢＳポリマーなどのゴム含有スチレングラフトコポリマ
ー、ポリアミド、ポリウレタン、ポリフェニレンスルフィド、ポリ塩化ビニルの
系列または前記ポリマーの混合物として可能なもの一切から選択される。

【０１０１】 本発明によれば、ＰＣまたはＰＭＭＡのようなポリマーと、硬化時に、雌形の
型の表面と形成したポリマー成形物との間に薄膜として堆積する疎水性および／
または疎油性添加剤とからなる混合物を型に充填する。

【０１０２】 所望のどのようなモル質量の界面活性化合物であっても添加剤としてみなされ
る。これらの化合物は、好ましくは、たとえば「Ｓｕｒｆａｃｔａｎｔｓ Ｅｕ
ｒｏｐａ、Ａ Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ ｏｆ Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｔｉｖｅ
Ａｇｅｎｔｓ ａｖａｉｌａｂｌｅ ｉｎ Ｅｕｒｏｐｅ、Ｇｏｒｄｏｎ Ｌ．
Ｈｏｌｌｉｓ編、Ｒｏｙａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、ケ
ンブリッジ、１９９５のリストに列挙されているような、カチオン性、アニオン
性、両性または非イオン性の界面活性化合物である。

【０１０３】 アニオン性添加剤の一例としては、アルキル硫酸塩、エーテル硫酸塩、エーテ
ルカルボン酸塩、リン酸エステル、スルホコハク酸塩、スルホコハク酸アミド、
パラフィンスルホン酸塩、オレフィンスルホン酸塩、サルコシネート、イソチオ
ネート、タウリン酸塩およびリグニンを主成分とする化合物があげられる。

【０１０４】 カチオン性添加剤の一例としては、第４級アルキルアンモニウム化合物および
イミダゾールがあげられる。

【０１０５】 両性添加剤の一例としては、ベタイン、グリシネート、プロピオネートおよび
イミダゾールがあげられる。

【０１０６】 非イオン性添加剤の一例としては、アルコキシレート、アルキロアミド、エス
テル、アミンオキシド、アルキルポリグリコシド、アルキルスルフィドおよびア
ルキルジスルフィドがあげられる。他に好適なのは、アルキレンオキシドと、た
とえば脂肪族アルコール、脂肪アミン、脂肪酸、フェノール、アルキルフェノー
ル、アリールアルキルフェノール（例えば、スチレン−フェノール縮合物）、カ
ルボキサミドおよび樹脂酸などのアルキル化可能な化合物との反応生成物である
。

【０１０７】 特に好ましいのは、１〜１００%、特に好ましくは６０〜９５%の水素原子がフ
ッ素原子で置換された添加剤である。ここで取りあげることのできる一例として
、過フッ素化アルキル硫酸塩、過フッ素化アルキルスルホン酸塩、過フッ素化ア
ルキルスルフィド、過フッ素化アルキルジスルフィド、過フッ素化アルキルホス
ホン酸塩、過フッ素化アルキルホスフィン酸塩および過フッ素化カルボン酸があ
げられる。

【０１０８】 疎水性コーティング用のポリマー添加剤または表面用の疎水性ポリマー材料と
して、好ましいのは、モル質量Ｍ_wが５００より大で１００００００以下、好ま
しくは１０００〜５０００００および特に好ましくは１５００〜２００００の化
合物を使用することである。ポリマー添加剤は、非イオン性化合物、アニオン性
化合物、カチオン性化合物または両性化合物であればよい。また、これらのポリ
マー添加剤は、ホモポリマーおよびコポリマー、グラフトポリマーおよびグラフ
トコポリマー、ランダムブロックポリマーであってもよい。

【０１０９】 特に好ましいポリマー添加剤は、ＡＢ、ＢＡＢおよびＡＢＣブロックポリマー
タイプのものである。ＡＢブロックポリマーまたはＢＡＢブロックポリマーでは
、Ａセグメントが親水性ホモポリマーまたはコポリマーであり、Ｂブロックが疎
水性ホモポリマーまたはコポリマーまたはその塩である。

【０１１０】 特に好ましいのは、アニオン性のポリマー添加剤、特に、芳香族スルホン酸と
ホルムアルデヒドおよびアルキルナフタレンスルホン酸との縮合生成物、ホルム
アルデヒド、ナフタレンスルホン酸および／またはベンゼンスルホン酸の縮合生
成物、場合により置換されたフェノールとホルムアルデヒドおよび亜硫酸水素ナ
トリウムとの縮合生成物である。

【０１１１】 また、ナフトールとアルカノールとを反応させ、アルキレンオキシドを添加し
、末端ヒドロキシル基を少なくとも部分的にスルホ基に転化することによって得
られる縮合生成物あるいは、マレイン酸およびフタル酸またはコハク酸のモノエ
ステルも好ましい。

【０１１２】 別の好ましい実施形態では、添加剤は［欠落］、スルホコハク酸塩およびアル
キルベンゼンスルホン酸塩の群からのものである。他に好ましいのは、硫酸化ア
ルコキシル化脂肪酸またはその塩である。アルコキシル化脂肪酸アルコールとは
、特に、飽和または不飽和であって、エチレンオキシド単位、特にステアリルア
ルコールを５〜１２０、６〜６０、ことさら好ましくは７〜３０有する、Ｃ₆〜
Ｃ₂₂脂肪酸アルコールを意味する。硫酸化アルコキシル化脂肪酸アルコールは、
好ましくは塩の形態であり、特に、アルカリ金属またはアミン塩、好ましくはジ
エチルアミン塩の形態である。

【０１１３】 この方法では、成形物に疎水性および／または疎油性のコーティングを施す必
要がなく、一工程分節約できる可能性があることになる。

【０１１４】 本発明による超疎性表面には、特に、自己浄化性であり、表面が折りに触れて
雨や流動水に曝されると自己浄化性が発揮されるという利点がある。表面の超疎
特性がゆえに水滴は表面を転がり落ち、かかる表面に極めて弱い力でのみ付着し
た埃塵粒子が転がり落ちる滴の表面にとどまるため、超疎性表面から除去される
ことになる。このような自己浄化性は水のみならず油でも同様に機能する。

【０１１５】 また、本発明によれば、本発明による超疎性表面を有する材料または建築材料
が得られる。

【０１１６】 本発明による表面を多数の工業用途に利用できる可能性がある。したがって、
本発明は、本発明による超疎性表面の以下のような用途も提供するものである。

【０１１７】 超疎性表面を使用すると、摩擦に対する抵抗力を落とすべく船舶の船体をコー
ティングすることが可能である。

【０１１８】 超疎性表面の別の用途に、氷結防止のために水が付着してはならない表面の処
理がある。ここで取りあげることのできる一例として、冷蔵庫などの熱交換器の
表面や航空機の表面があげられる。

【０１１９】 また、本発明による表面は、家屋の正面壁や屋根、記念建造物を自己浄化性に
すべく、かかる正面壁や屋根、記念建造物に固定するのにも適している。

【０１２０】 また、本発明では、乗り物の車体、航空機の機体または船舶の船体用の低摩擦
ライニングに、本発明による超疎性表面を使用する。

【０１２１】 さらに、本発明では、衛生設備や家庭用品用など、建造構造物、屋根、窓、セ
ラミック建築材料の自己浄化性コーティングまたはパネルとして、超疎性表面を
使用する。

【０１２２】 さらに、本発明では、金属物体の防錆コーティングとして、超疎性表面を使用
する。また、本発明では、特に太陽電池や車両、温室用の、透明基材材料の場合
は透明シートとして、あるいは、特にガラスシートまたはプラスチックシートで
ある透明シートのトップコートとして、本発明による超疎性表面を使用する。

【０１２３】 また、本発明では、計量あるいは容器内を流すなどの目的で、中で液体が取り
扱われる容器用のコーティングとして、超疎性表面を使用する。これらの容器は
、たとえば、カニューレ、ホースまたは保存容器などであってもよい。

【０１２４】 さらに、本発明によれば、ＡｌＭｇ₃合金に基づく超疎特性を有する表面の形
成方法であって、この表面を洗浄し、エッチングし、アノード的に酸化させ、沸
騰した湯の中で不動態化し、場合により、貴金属を付着促進剤としてコーティン
グし（特に層厚１０〜１００ｎｍの金を、特にアトマイゼーションによりコーテ
ィングし）、疎化助剤として疎水性の材料、特にアニオン性、カチオン性、両性
または非イオン性の界面活性化合物をコーティングする、表面の形成方法が得ら
れる。

【０１２５】 超疎性表面を示す値として０．５を上回る、関数Ｓ： Ｓ（ｌｏｇ ｆ）＝ａ（ｆ）・ｆ （１） の範囲ｌｏｇ（ｆ₁／μｍ^-1）＝−３からｌｏｇ（ｆ₂／μｍ^-1）＝３の間での積
分を使用する代わりに、関数Ｆ： Ｆ（ｌｏｇ ｆ）＝３＋ｌｏｇ（ａ（ｆ）・ｆ） （２） のｌｏｇ（ｆ₁／μｍ^-1）＝−３からｌｏｇ（ｆ₂／μｍ^-1）＝３の間隔での積分
を用いることもできる。Ｆの値が正になる範囲では、超疎特性を有する表面を形
成するには、この積分の値は５よりも大きくなければならない。関数Ｆを用いる
表示方法は、ファイル参照番号第１９８６０１３６．０号のドイツ特許出願にて
すでに説明されている。しかしながら、関数Ｓを用いる説明（１）には、Ｓ（ｌ
ｏｇ ｆ）の積分の値が極めて明確であるという利点がある。というのは、上記
の値が、−３≦ｌｏｇ（ｆ／μｍ^-1）≦３の間隔で周波数の対数スケール上にて
平均した全フーリエ成分の振幅を正規化したもの＜ａ（ｆ）・ｆ＞に比例するか
らである。したがって、超疎性表面の形成に発見された条件は、簡単に言うと、
周波数の対数スケール上にて求められる全フーリエ振幅の正規化平均＜ａ（ｆ）
・ｆ＞が０．５／６＝０．０８よりも大きくなければならない点である。このた
め、「平均」周波数については、フーリエ振幅は構造の長さの少なくとも約８%
になる。

【０１２６】 ２つの説明（１）と（２）との互換性を示すために、特許出願ＤＥ１９８６０
１３６．０におけるように、実施例１〜６を最後の図１０および図１１に関数Ｆ
も並記して示す。

【０１２７】 以下、図面を参照して実施例において本発明を説明する。 図１： 実施例１〜６の本発明による超疎性表面のＰＳＤ（ｆ）曲線を示す
図である。 図２： 実施例７〜９の本発明による超疎性表面のＰＳＤ（ｆ）曲線を示す
図である。 図３： 実施例１０〜１１の本発明による超疎性表面のＰＳＤ（ｆ）曲線を
示す図である。 図４： 実施例１２〜１３の本発明による超疎性表面のＰＳＤ（ｆ）曲線を
示す図である。 図５： 実施例１〜６の本発明による表面のフーリエ成分の周波数依存性振
幅ａ（ｆ）を示す図である。 図６： 実施例７〜９の本発明による表面のフーリエ成分の周波数依存性振
幅ａ（ｆ）を示す図である。 図７： 実施例１０〜１１の本発明による表面のフーリエ成分の周波数依存
性振幅ａ（ｆ）を示す図である。 図８： 実施例１２〜１３の本発明による表面のフーリエ成分の周波数依存
性振幅ａ（ｆ）を示す図である。 図９： さまざまな実施例の表面１〜１３について、積分範囲ｌｏｇ（ｆ₁
／μｍ^-1）＝−３からｌｏｇ（ｆ₂／μｍ^-1）＝３の間で算出される、関数Ｓ（
ｌｏｇ ｆ）＝ａ（ｆ）・ｆの積分の関数として水接触角を示す図である。 図１０： 実施例１〜６の本発明による表面のフーリエ成分の周波数依存性
振幅ａ（ｆ）を、対数−対数表現でのＦ（ｌｏｇ ｆ）の形で示す図である（ド
イツ出願第ＤＥ１９８６０１３．０号での表現法に相当）。 図１１： さまざまな実施例の表面１〜６について、間隔ｌｏｇ（ｆ₁／μ
ｍ^-1）＝−３からｌｏｇ（ｆ₂／μｍ^-1）＝３で、Ｆの正の値の範囲にて算出さ
れる関数Ｆ（ｌｏｇ ｆ）の積分の関数として水接触角を示す図である（ドイツ
出願第ＤＥ１９８６０１３．０号での表現に相当）。

【０１２８】 実施例 実施例に関する予備的な事項の概説 １． 表面凹凸形状性の判定 表面凹凸形状性を判定するために、走査型トンネル顕微鏡、走査型原子間力顕
微鏡、白色光干渉分光および角度分解光散乱(angle-resolved light scattering
)を利用して、表面の解析を行った。

【０１２９】 走査型トンネル顕微鏡法では、カリフォルニア州サンタバーバラ、デジタルイ
ンスツルメント社のナノスコープ（Ｎａｎｏｓｃｏｐｅ） ＩＩＩを定流モード
(constant flow mode)で動作させて使用した。機械的に延伸した白金−イリジウ
ムチップを使用して、空気中、室温にて測定を実施した。使用する走査領域Ｌ²
は、前から順に、５００×５００ｎｍ²、２００×２００ｎｍ²、５０×５０ｎｍ ² であり、いずれの場合もステップサイズΔＬ＝Ｎ／ＬでＮ²＝５１２×５１２の
データポイント(datapoints)である。

【０１３０】 Ｃ．ＲｕｐｐｅおよびＡ．Ｄｕｐａｒｒｅ著の刊行物である、スィン・ソリッ
ド・フィルムズ（Ｔｈｉｎ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ）、２８８（１９９６）、
９ページの式１および２に従って、高さのプロファイルのデータを平均電力スペ
クトル密度ＰＳＤに変換する。 走査型原子間力顕微鏡法を実施するに当っては、米国サンタバーバラ、デジタ
ルインスツルメント社のＤＩＭＥＮＳＩＯＮ ３０００走査型原子間力顕微鏡を
コンタクトモードで使用した。測定については、空気中、室温にて実施する。Ｓ
ｉチップの半径は約１０ｎｍである。使用する走査領域Ｌ²は、前から順に、１
×１μｍ²、１０×１０μｍ²、５０×５０μｍ²であり、いずれの場合もステッ
プサイズΔＬ＝Ｎ／ＬでＮ²＝５１２×５１２のデータポイントである。

【０１３１】 白色光干渉分光では、ヴェツラー（Ｗｅｔｚｌａｎ）のＬｅｉｃａ社製ライカ
（ＬＥＩＣＡ）ＤＭＲ顕微鏡を使用した。測定フィールドは、いずれの場合も５
１２×５１２データポイントで、１４０×１４０μｍ²、２８０×２８００μｍ² 、１１２０×１１２０μｍ²および２８００×２８００μｍ²とした。

【０１３２】 次に、上述した測定方法を用いて得られるＰＳＤ（Δｆ）曲線を合成し、１本
のＰＳＤ（ｆ）曲線を得ると共に、図１〜図４に従って対数−対数プロットを得
た。ここで、ｎｍ⁴を単位とする電力スペクトル密度ＰＳＤと、μｍ^-1を単位と
する空間周波数ｆを無次元にした。

【０１３３】 ２． 周波数依存性振幅ａ（ｆ）の算出 以下の式に従って、ＰＳＤ（ｆ）曲線から周波数依存性振幅ａ（ｆ）を判定す
る。

【数１】

【０１３４】 いずれの場合も、定数Ｄ(積分間隔の幅であって、この範囲内では関数ＰＳＤ
（ｆ）を一定であるとみなされる)を、ここでは、Ｄ＝１．５の値とした。

【０１３５】 この式は、原理的には空間周波数依存性振幅の計算に相当し、Ｊ．Ｃ．Ｓｔｏ
ｖｅｒ、Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ、第２版、ＳＰＩＥ Ｐｒｅｓ
ｓ、ベリングハム、ワシントン、ＵＳＡ １９９５の１０３ページの式（４．１
９）、３４ページの表２．１および３７ページの表２．２にも説明されている。

【０１３６】 実施例１ 面積３５×３５ｍｍ²、厚さ０．５ｍｍのロール研磨したＡｌＭｇ₃シートを蒸
留したクロロホルムで脱脂した後、５０℃のＮａＯＨ（５ｇ／ｌ）水溶液中、２
０秒間脱脂した。

【０１３７】 このシートをＨ₃ＰＯ₄（１００ｇ／ｌ）中にて２０秒間予備酸洗し、蒸留水中
にて３０秒間水洗し、３５℃のＨＣｌ／Ｈ₃ＢＯ₃（いずれも４ｇ／ｌ）混合物中
、交流電圧３５Ｖ、１２０ｍＡ／ｃｍ²で、９０秒かけて電気化学的に酸洗した
。

【０１３８】 シートを蒸留水中にて３０秒間水洗し、さらにＮａＯＨ（５ｇ／ｌ）水溶液中
にて３０秒間アルカリ洗浄した後、再度蒸留水中にて３０秒間水洗し、２５℃の
Ｈ₂ＳＯ₄（２００ｇ／ｌ）中、直流電圧５０Ｖ、３０ｍＡ／ｃｍ²で、９０秒か
けてアノード的に酸化させた。

【０１３９】 次に、このシートを蒸留水中にて３０秒間水洗し、４０℃にてＮａＨＣＯ₃（
２０ｇ／ｌ）中でさらに６０秒間洗浄し、再度蒸留水中にて３０秒間水洗し、乾
燥キャビネットで８０℃にて１時間かけて乾燥させた。

【０１４０】 このようにして処理したシートに、アトマイゼーションによって約５０ｎｍ厚
の金の層をコーティングした。密封容器中にて室温で、この試料をｎ−デカンチ
オールのエタノール溶液（１ｇ／ｌ）に含浸し、２４時間かけてこれをコーティ
ングした後、エタノールで洗浄して乾燥させた。

【０１４１】 表面の水に対する静止接触角は１６７°である。表面を１０°未満の角度で傾
斜させると、１０μｌの水滴は転がり落ちる。

【０１４２】 この表面の表面凹凸形状性を、「１． 表面凹凸形状性の判定」にて説明した
ようにして解析し、得られた測定データ［欠落(lacuna)］を図１の曲線１として
プロットした。

【０１４３】 積分範囲ｌｏｇ（ｆ₁／μｍ^-1）＝−３からｌｏｇ（ｆ₂／μｍ^-1）＝３の間で
算出すると、正規化したフーリエ振幅Ｓ（ｌｏｇ ｆ）の積分は０．８１である
。

【０１４４】 実施例２ 本実施例では、実施例１と全く同様にしてＡｌＭｇ₃シートを処理し、コーテ
ィングを施したが、さらに、金をコーティングする前に、１Ｍ ＮａＯＨ中にて
２０秒間シートをエッチングした後、蒸留水中にて３０秒間水洗し、さらにエタ
ノールで洗浄して、乾燥キャビネットで８０℃にて１時間かけて乾燥させた。

【０１４５】 表面の水に対する静止接触角は１６１°である。表面を１０°未満の角度で傾
斜させると、１０μｌの水滴は転がり落ちる。

【０１４６】 この表面の表面凹凸形状性を、「１． 表面凹凸形状性の判定」にて説明した
ようにして解析し、得られた測定データ［欠落］を図１の曲線２としてプロット
した。

【０１４７】 積分範囲ｌｏｇ（ｆ₁／μｍ^-1）＝−３からｌｏｇ（ｆ₂／μｍ^-1）＝３の間で
算出すると、正規化したフーリエ振幅Ｓ（ｌｏｇ ｆ）の積分は０．５８である
。

【０１４８】 比較例３ 本例では、実施例２と全く同様にしてＡｌＭｇ₃シートを処理し、コーティン
グを施したが、１Ｍ ＮａＯＨ中にて１２０秒間シートをエッチングした。

【０１４９】 表面の水に対する静止接触角は１５０°である。表面を１０°未満の角度で傾
斜させても、１０μｌの水滴は転がり落ちない。

【０１５０】 この表面の表面凹凸形状性を、「１． 表面凹凸形状性の判定」にて説明した
ようにして解析し、得られた測定データ［欠落］をプロットして図３の曲線１を
得た。

【０１５１】 積分範囲ｌｏｇ（ｆ₁／μｍ^-1）＝−３からｌｏｇ（ｆ₂／μｍ^-1）＝３の間で
算出すると、正規化したフーリエ振幅Ｓ（ｌｏｇ ｆ）の積分は０．４６である
。

【０１５２】 比較例４ 本例では、３５×３５ｍｍ²で１ｍｍ厚のポリカーボネート基材に、アトマイ
ゼーションによって２００ｎｍ厚のアルミニウム層をコーティングした。次に、
この試料を１００℃の蒸留水中にて３０秒間処理し、蒸留水中にて室温で３０秒
間水洗し、乾燥キャビネットで８０℃にて１時間かけて乾燥させた。

【０１５３】 このようにして処理したシートに、アトマイゼーションによって約５０ｎｍ厚
の金の層をコーティングした。最後に、密封容器中にて室温で、この試料をｎ−
デカンチオールのエタノール溶液（１ｇ／ｌ）に含浸し、２４時間かけてこれを
コーティングした後、エタノールで洗浄して乾燥させた。

【０１５４】 表面の水に対する静止接触角は１３５°である。表面を１０°未満の角度で傾
斜させても、１０μｌの水滴は転がり落ちない。

【０１５５】 この表面の表面凹凸形状性を、「１． 表面凹凸形状性の判定」にて説明した
ようにして解析し、得られた測定データ［欠落］をプロットして図１の曲線４を
得た。

【０１５６】 積分範囲ｌｏｇ（ｆ₁／μｍ^-1）＝−３からｌｏｇ（ｆ₂／μｍ^-1）＝３の間で
算出すると、正規化したフーリエ振幅Ｓ（ｌｏｇ ｆ）の積分は０．２８である
。

【０１５７】 比較例５ 本例では、面積３５×３５ｍｍ²、厚さ０．５ｍｍのロール研磨したＡｌＭｇ₃ シートを蒸留したクロロホルムで脱脂した。蒸留水中にて３０秒間水洗した後、
２０℃のＨ₂ＳＯ₄（２００ｇ／ｌ）中、直流電圧３５Ｖ、１０ｍＡ／ｃｍ²で、
６００秒かけてシートをアノード的に酸化させた。次に、このシートを蒸留水中
にて水洗し、乾燥キャビネットで８０℃にて１時間かけて乾燥させた。

【０１５８】 このようにして処理したシートに、アトマイゼーションによって約５０ｎｍ厚
の金の層をコーティングした。密封容器中にて室温で、この試料をｎ−デカンチ
オールのエタノール溶液（１ｇ／ｌ）に含浸し、２４時間かけてこれをコーティ
ングした後、エタノールで洗浄して乾燥させた。

【０１５９】 表面の水に対する静止接触角は１２２°である。表面を１０°未満の角度で傾
斜させても、１０μｌの水滴は転がり落ちない。

【０１６０】 この表面の表面凹凸形状性を、「１． 表面凹凸形状性の判定」にて説明した
ようにして解析し、得られた測定データ［欠落］をプロットして図１の曲線５を
得た。

【０１６１】 積分範囲ｌｏｇ（ｆ₁／μｍ^-1）＝−３からｌｏｇ（ｆ₂／μｍ^-1）＝３の間で
算出すると、正規化したフーリエ振幅Ｓ（ｌｏｇ ｆ）の積分は０．１４である
。

【０１６２】 比較例６ 未処理の研磨微結晶Ｓｉウェハに、蒸着によって金を２００ｎｍ厚でコーティ
ングし、密封容器中にて室温で、この試料をｎ−デカンチオールのエタノール溶
液（１ｇ／ｌ）に含浸し、２４時間かけてこれをコーティングした後、エタノー
ルで洗浄して乾燥させた。

【０１６３】 表面の水に対する静止接触角は１１５°である。表面を１０°未満の角度で傾
斜させても、１０μｌの水滴は転がり落ちない。

【０１６４】 この表面の表面凹凸形状性を、「１． 表面凹凸形状性の判定」にて説明した
ようにして解析し、得られた測定データ［欠落］をプロットして図１の曲線５を
得た。

【０１６５】 積分範囲ｌｏｇ（ｆ₁／μｍ^-1）＝−３からｌｏｇ（ｆ₂／μｍ^-1）＝３の間で
算出すると、正規化したフーリエ振幅Ｓ（ｌｏｇ ｆ）の積分は０．０４である
。

【０１６６】 比較例７ 本例では、３５×３５ｍｍ²で１ｍｍ厚のポリカーボネート基材に、アトマイ
ゼーションによって１００ｎｍ厚のアルミニウム層をコーティングした。次に、
この試料を１００℃の蒸留水中にて３分間処理し、蒸留水中にて室温で３０秒間
水洗し、乾燥キャビネットで８０℃にて１時間かけて乾燥させた。

【０１６７】 このようにして処理した試料に、アトマイゼーションによって約１００ｎｍ厚
の金の層をコーティングした。最後に、密封容器中にて室温で、この試料をｎ−
デカンチオールのエタノール溶液（１ｇ／ｌ）に含浸し、２４時間かけてこれを
コーティングした後、エタノールで洗浄して乾燥させた。

【０１６８】 表面の水に対する静止接触角は１４７°である。表面を１０°未満の角度で傾
斜させても、１０μｌの水滴は転がり落ちない。

【０１６９】 この表面の表面凹凸形状性を、「１． 表面凹凸形状性の判定」にて説明した
ようにして解析し、得られた測定データ［欠落］をプロットして図２の曲線１を
得た。

【０１７０】 積分範囲ｌｏｇ（ｆ₁／μｍ^-1）＝−３からｌｏｇ（ｆ₂／μｍ^-1）＝３の間で
算出すると、正規化したフーリエ振幅Ｓ（ｌｏｇ ｆ）の積分は０．３９である
。

【０１７１】 実施例８ 本実施例では、比較例７と全く同様にして試料を作成した。ただし、比較例７
とは異なり、使用する金の層の厚さは５０ｎｍとした。

【０１７２】 表面の水に対する静止接触角は１５４°である。表面を１０°未満の角度で傾
斜させると、１０μｌの水滴は転がり落ちる。

【０１７３】 この表面の表面凹凸形状性を、「１． 表面凹凸形状性の判定」にて説明した
ようにして解析し、得られた測定データ［欠落］をプロットして図２の曲線２を
得た。

【０１７４】 積分範囲ｌｏｇ（ｆ₁／μｍ^-1）＝−３からｌｏｇ（ｆ₂／μｍ^-1）＝３の間で
算出すると、正規化したフーリエ振幅Ｓ（ｌｏｇ ｆ）の積分は０．５３である
。

【０１７５】 比較例９ 本例では、面積３５×３５ｍｍ²、厚さ０．５ｍｍのロール研磨したＡｌＭｇ₃ シートを蒸留したクロロホルムで脱脂した。この試料を１００℃の蒸留水中にて
２０秒間処理した。次に、このシートをエタノール中にて洗浄し、乾燥キャビネ
ットで８０℃にて１時間かけて乾燥させた。

【０１７６】 このようにして処理したシートに、アトマイゼーションによって約５０ｎｍ厚
の金の層をコーティングした。密封容器中にて室温で、この試料をｎ−デカンチ
オールのエタノール溶液（１ｇ／ｌ）に含浸し、２４時間かけてこれをコーティ
ングした後、エタノールで洗浄して乾燥させた。

【０１７７】 表面の水に対する静止接触角は１３０°である。表面を１０°未満の角度で傾
斜させても、１０μｌの水滴は転がり落ちない。

【０１７８】 この表面の表面凹凸形状性を、「１． 表面凹凸形状性の判定」にて説明した
ようにして解析し、得られた測定データ［欠落］をプロットして図２の曲線３を
得た。

【０１７９】 積分範囲ｌｏｇ（ｆ₁／μｍ^-1）＝−３からｌｏｇ（ｆ₂／μｍ^-1）＝３の間で
算出すると、正規化したフーリエ振幅Ｓ（ｌｏｇ ｆ）の積分は０．１５である
。

【０１８０】 比較例１０ 本例では、研磨微結晶Ｓｉ（ｌ００）ウェハに、基板温度５２０Ｋにて、電子
線蒸着によって、層構成を基板−ＨＬＨＬ（Ｈ＝ＬａＦ₃、Ｌ＝ＭｇＦ₂）となる
ようにコーティングを施した。使用した各層厚は、Ｈが厚さ１００ｎｍ、Ｌが厚
さ１１６ｎｍであった。この作成方法は、Ｓ．Ｊａｋｏｂｓ、Ａ．Ｄｕｐａｒｒ
ｅおよびＨ．Ｔｒｕｃｋｅｎｂｒｏｄｔによる刊行物である、Ａｐｐｌｉｅｄ
Ｏｐｔｉｃｓ ３７、１１８０（１９９８）の内容に相当する。

【０１８１】 このようにして処理した試料に、アトマイゼーションによって約５０ｎｍ厚の
金の層をコーティングした。最後に、密封容器中にて室温で、この試料をｎ−デ
カンチオールのエタノール溶液（１ｇ／ｌ）に含浸し、２４時間かけてこれをコ
ーティングした後、エタノールで洗浄して乾燥させた。

【０１８２】 表面の水に対する静止接触角は１２０°である。表面を１０°未満の角度で傾
斜させても、１０μｌの水滴は転がり落ちない。

【０１８３】 この表面の表面凹凸形状性を、「１． 表面凹凸形状性の判定」にて説明した
ようにして解析し、得られた測定データ［欠落］をプロットして図３の曲線１を
得た。

【０１８４】 積分範囲ｌｏｇ（ｆ₁／μｍ^-1）＝−３からｌｏｇ（ｆ₂／μｍ^-1）＝３の間で
算出すると、正規化したフーリエ振幅Ｓ（ｌｏｇ ｆ）の積分は０．１０である
。

【０１８５】 比較例１１ 本例では、比較例１０と同様にして試料を作成した。ただし、ここでの層構成
は、基板−（ＨＬ）²ではなく基板−（ＨＬ）⁸である。

【０１８６】 表面の水に対する静止接触角は１３０°である。表面を１０°未満の角度で傾
斜させても、１０μｌの水滴は転がり落ちない。

【０１８７】 この表面の表面凹凸形状性を、「１． 表面凹凸形状性の判定」にて説明した
ようにして解析し、得られた測定データ［欠落］をプロットして図３の曲線２を
得た。

【０１８８】 積分範囲ｌｏｇ（ｆ₁／μｍ^-1）＝−３からｌｏｇ（ｆ₂／μｍ^-1）＝３の間で
算出すると、正規化したフーリエ振幅Ｓ（ｌｏｇ ｆ）の積分は０．２３である
。

【０１８９】 実施例１２ 本実施例では、未公開のドイツ特許出願番号第１９９３５３２６．３号に記載
されている方法と同様にして試料を作成した。ＤＥ １９６ ０３ ２４１に記
載されているようにして、シクロ｛ＳｉＯ（ＣＨ₃）［（ＣＨ₂）₂Ｓｉ（ＯＨ）
（ＣＨ₃）₂］｝₄（以下、Ｄ４−シラノールという。）を調製した。

【０１９０】 １−メトキシ２−プロパノール２８．５ｇ、Ｄ４−シラノール５．０ｇおよび
テトラエトキシシラン６．５ｇ中に、ＡＥＲＯＳＩＬ^(R)Ｒ ８１２（デグッサ
社）４．１ｇを分散させる。これに０．１Ｎのｐ−トルエンスルホン酸１．１ｇ
を添加し、混合物を室温（２３℃）にて１時間攪拌する。次に、成膜用のフレー
ムを用いて、未乾燥膜厚１２０μｍで、上記にて得られたコーティング溶液をガ
ラスに塗布する。揮発成分を室温にて蒸発させた後、対流式の乾燥キャビネット
で１３０℃にて１時間かけて、対流式の乾燥キャビネットでコーティングを硬化
させた。

【０１９１】 このようにして処理した試料に、アトマイゼーションによって約５０ｎｍ厚の
金の層をコーティングした。最後に、密封容器中にて室温で、この試料をｎ−デ
カンチオールのエタノール溶液（１ｇ／ｌ）に含浸し、２４時間かけてこれをコ
ーティングした後、エタノールで洗浄して乾燥させた。

【０１９２】 表面の水に対する静止接触角は１６５°である。表面を１０°未満の角度で傾
斜させると、１０μｌの水滴は転がり落ちる。

【０１９３】 この表面の表面凹凸形状性を、「１． 表面凹凸形状性の判定」にて説明した
ようにして解析し、得られた測定データ［欠落］をプロットして図４の曲線１を
得た。

【０１９４】 積分範囲ｌｏｇ（ｆ₁／μｍ^-1）＝−３からｌｏｇ（ｆ₂／μｍ^-1）＝３の間で
算出すると、正規化したフーリエ振幅Ｓ（ｌｏｇ ｆ）の積分は０．７１である
。

【０１９５】 実施例１３ 本実施例では、実施例１２と同様にして試料を作成したが、ｐ−トルエンスル
ホン酸１．１ｇを添加する代わりに、ここでは２．３ｇのＨＣｌを添加した。

【０１９６】 表面の水に対する静止接触角は１５７°である。表面を１０°未満の角度で傾
斜させると、１０μｌの水滴は転がり落ちる。

【０１９７】 この表面の表面凹凸形状性を、「１． 表面凹凸形状性の判定」にて説明した
ようにして解析し、得られた測定データ［欠落］をプロットとして図４の曲線２
が得られた。

【０１９８】 積分範囲ｌｏｇ（ｆ₁／μｍ^-1）＝−３からｌｏｇ（ｆ₂／μｍ^-1）＝３の間で
算出すると、正規化したフーリエ振幅Ｓ（ｌｏｇ ｆ）の積分は０．６０である
。

【０１９９】 実施例１４ 逆型（negative molding）の成形 本実施例では、ポリマー溶液を用いて超疎性表面の逆型のインプレッションを
形成する。使用する型は、実施例１で得た表面である。

【０２００】 成膜用のフレームを用いて、ポリ（メチルメタクリレート−コ−パーフルオロ
オクタデシルメタクリレート）（−［ＣＨ₂−Ｃ（ＣＯＯＣＨ₃）ＣＨ₃］ｎ−ｃ
ｏ−［ＣＨ₂−Ｃ（ＣＯＯＣ₁₈Ｆ₃₇）ＣＨ₃］ｍ-（式中、ｎ／ｍ比は＝１０、ブ
タノン中５０重量%濃度の溶液）からなる約２０μｍ厚の膜を型の表面に形成し
た。該フレームでポリマーの３０%がメチレンクロリドに溶解していた。室温に
て乾燥させた後、外科用メスを用いて膜から幅１０ｍｍのストリップを切り取り
、セロテープを用いて表側から補強し、次いで型から取り除いた。

【０２０１】 型と接触する側である裏側に、アトマイゼーションによって約５０ｎｍ厚の金
の層をコーティングした。最後に、密封容器中にて室温で、この試料にｎ−デカ
ンチオールの蒸気を蒸着し、２４時間かけてこれをコーティングした後、エタノ
ールで洗浄して乾燥させた。

【０２０２】 表面の水に対する静止接触角は１６５°である。表面を１０°未満の角度で傾
斜させると、１０μｌの水滴は転がり落ちる。

【０２０３】 実施例１５ 正型（positive molding）の成形 本実施例では、ポリマー溶液を用いて超疎性表面の正型のインプレッションを
形成する。使用する型は、実施例１で得た表面である。

【０２０４】 ステップ１： 超疎性型表面を逆にしたインプレッションの形成 成膜用のフレームを用いて、メチレンクロリド中５０重量％濃度の溶液から、
ビスフェノールＡポリカーボネート（Ｍｎ＝１００００）からなる約１００μ厚
の膜を型の表面に形成した。室温にて乾燥させた後、外科用メスを用いて膜から
幅２０ｍｍのストリップを切り取り、セロテープを用いて表側から補強して離型
した。

【０２０５】 （もともと型の方を向いていた）膜の裏側に、アトマイゼーションによって約
５０ｎｍ厚の金の層をコーティングした。次に、試料の金の層に、密封容器中に
て室温で、ｎ−パーフルオロオクタンチオールのα，α，α−トリフルオロトル
エン溶液（１ｇ／ｌ）数滴を２４時間かけてコーティングした後、α，α，α−
トリフルオロトルエンで洗浄し、乾燥させた。

【０２０６】 ステップ２： 添加物として疎油性ポリマーを含有するポリマー混合物を用いた
、元の表面の逆形のインプレッションの成形 流延用のフレームを用いて、ポリ（メチルメタクリレート−コ−パーフルオロ
オクタデシルメタクリレート）（−［ＣＨ₂−Ｃ（ＣＯＯＣＨ₃）ＣＨ₃］ｎ−ｃ
ｏ−［ＣＨ₂−Ｃ（ＣＯＯＣ₁₈Ｆ₃₇）ＣＨ₃］ｍ-、ｎ／ｍ＝１０）を約１０重量
含有するポリスチレン（Ｍｎ＝１５０００）からなる約２０μｍ厚の膜を型の表
面に注いだ。該フレームの３０%がメチレンクロリドに溶解していた。室温にて
徐々に（約１０時間）乾燥させた後、外科用メスを用いて膜から幅１０ｍｍのス
トリップを切り取り、セロテープを用いて表側から補強し、型から取り除いた。

【０２０７】 型と接触する側である裏側に、アトマイゼーションによって約５０ｎｍ厚の金
の層をコーティングした。最後に、密封容器中にて室温で、この試料にｎ−デカ
ンチオールの蒸気を蒸着し、２４時間かけてこれをコーティングした後、エタノ
ールで洗浄して乾燥させた。

【０２０８】 表面の水に対する静止接触角は１６４°である。表面を１０°未満の角度で傾
斜させると、１０μｌの水滴は転がり落ちる。

【０２０９】 本発明による実施例および比較例の結果を表１にもまとめておく。

【０２１０】 表面にある水滴の接触角が１５０°を上回る超疎性表面の場合にのみ、積分範
囲ｌｏｇ（ｆ₁／μｍ^-1）＝−３からｌｏｇ（ｆ₂／μｍ^-1）＝３の間で算出した
曲線ａ（ｆ）・ｆ＝Ｓ（ｌｏｇ ｆ）の積分が０．５以上になることは明らかで
ある。

【０２１１】 このような超疎性表面の正型または逆型のインプレッションでも同様に、接触
角は１５０°を上回る。

【０２１２】

【表１】

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１〜６の本発明による超疎性表面のＰＳＤ（ｆ）曲線を示
す図である。

【図２】 実施例７〜９の本発明による超疎性表面のＰＳＤ（ｆ）曲線を示
す図である。

【図３】 実施例１０〜１１の本発明による超疎性表面のＰＳＤ（ｆ）曲線
を示す図である。

【図４】 実施例１２〜１３の本発明による超疎性表面のＰＳＤ（ｆ）曲線
を示す図である。

【図５】 実施例１〜６の本発明による表面のフーリエ成分の周波数依存性
振幅ａ（ｆ）を示す図である。

【図６】 実施例７〜９の本発明による表面のフーリエ成分の周波数依存性
振幅ａ（ｆ）を示す図である。

【図７】 実施例１０〜１１の本発明による表面のフーリエ成分の周波数依
存性振幅ａ（ｆ）を示す図である。

【図８】 実施例１２〜１３の本発明による表面のフーリエ成分の周波数依
存性振幅ａ（ｆ）を示す図である。

【図９】 さまざまな実施例の表面１〜１３について、積分範囲ｌｏｇ（ｆ ₁ ／μｍ^-1）＝−３からｌｏｇ（ｆ₂／μｍ^-1）＝３の間で算出される、関数Ｓ（
ｌｏｇ ｆ）＝ａ（ｆ）・ｆの積分の関数として水接触角を示す図である。

【図１０】 実施例１〜６の本発明による表面のフーリエ成分の周波数依存
性振幅ａ（ｆ）を、対数−対数表現でのＦ（ｌｏｇ ｆ）の形で示す図である（
ドイツ出願第ＤＥ１９８６０１３．０号での表現法に相当）。

【図１１】 さまざまな実施例の表面１〜６について、間隔ｌｏｇ（ｆ₁／
μｍ^-1）＝−３からｌｏｇ（ｆ₂／μｍ^-1）＝３で、Ｆの正の値の範囲にて算出
される関数Ｆ（ｌｏｇ ｆ）の積分の関数として水接触角を示す図である（ドイ
ツ出願第ＤＥ１９８６０１３．０号での表現に相当）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｋ 5/00 Ｃ０８Ｋ 5/00 ４Ｊ０３８ Ｃ０８Ｌ 101/00 Ｃ０８Ｌ 101/00 ４Ｋ０４４ Ｃ０９Ｄ 5/00 Ｃ０９Ｄ 5/00 Ｚ 5/08 5/08 133/14 133/14 201/00 201/00 Ｃ０９Ｋ 3/00 １１２ Ｃ０９Ｋ 3/00 １１２Ｚ 3/18 １０１ 3/18 １０１ １０２ １０２ Ｃ２３Ｃ 30/00 Ｃ２３Ｃ 30/00 Ｂ Ｃ２５Ｄ 11/04 Ｃ２５Ｄ 11/04 Ｅ (31)優先権主張番号 １９８ ６０ １４１．７ (32)優先日 平成10年12月24日(1998．12．24) (33)優先権主張国 ドイツ（ＤＥ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ヴィースマイアー， ゲオルク ドイツ連邦共和国， ケルン デー− 51061， ハーネンヴェーク １ (72)発明者 フォーエツ， マットヒアス ドイツ連邦共和国， ケルン デー− 50823， ピウスシュトラーセ 62 (72)発明者 キヨールシュトラ， ヨハン ドイツ連邦共和国， レファークゼン デ ー−51375， モールスブロイヒャー・シ ュトラーセ 29 (72)発明者 リューレ， ディーター ドイツ連邦共和国， オデンタール デー −51519， イム・ケールベリッヒ 29ベ ー (72)発明者 コーラー， ブルクハート ドイツ連邦共和国， レファークゼン デ ー−51373， ヴィースドルファー・プラ ッツ 10 Ｆターム(参考） 4F006 AA12 AA15 AA17 AA20 AA33 AA34 AA35 AA36 AA37 AA38 AA39 AA40 AA42 AA58 AB33 AB64 AB65 AB66 AB68 AB69 BA11 CA00 DA04 4F071 AA01 AA02 AA03 AA12 AA12X AA15 AA20 AA22 AA22X AA24 AA28 AA33 AA34 AA34X AA41 AA42 AA45 AA46 AA49 AA50 AA53 AA54 AA60 AA62 AA67 AA77 AC04 AC05 AC06 AC09 AC12 AC14 AC15 AC19 AE10 AF04 AG12 AH03 AH07 BB01 BC01 BC07 BC08 4F100 AK04B AK07B AK12B AK15B AK25B AK33B AK36B AK42B AK45B AK46B AK49B AK51B AK52B AK53B AK57B AK74B AL05B AT00A BA02 EH46B GB07 GB31 JB06B JB13B JB16B YY00B 4H020 BA02 BA04 BA13 4J002 AA001 AA011 AA021 BB031 BB121 BC031 BC061 BD041 BF051 BN151 CC041 CC042 CC161 CC181 CC292 CD001 CF061 CF071 CF211 CG011 CG021 CG031 CG041 CK021 CL001 CM041 CN011 CP031 ED016 EG006 EH006 EN136 EP006 EU116 EV046 EV186 EV246 EV286 EW046 FD312 FD316 GL00 GN00 4J038 CG141 CH031 GA12 NA03 NA05 NA07 PA07 PB05 PB07 PC02 PC08 4K044 AA06 AA13 AB02 BA06 BA08 BA10 BC02 CA04 CA13 CA14 CA16

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 個々のフーリエ成分の空間周波数(spatial frequencies)ｆ
   とそれらの振幅(amplitudes)ａ（ｆ）との関係を与える関数Ｓ： Ｓ（ｌｏｇ ｆ）＝ａ（ｆ）・ｆ （１） の積分範囲ｌｏｇ（ｆ₁／μｍ^-1）＝−３からｌｏｇ（ｆ₂／μｍ^-1）＝３の間で
   の積分値が少なくとも０．５である表面凹凸形状性(surface topography)を有し
   、疎水性の材料または特に疎油性(oleophobic)の材料からなるか、あるいは疎水
   性の材料または特に疎油性の材料でコーティングされていることを特徴とする、
   超疎特性(ultraphobic properties)を有する構造化表面。
2. 【請求項２】 前記積分が０．６を超える、請求項１に記載の表面。
3. 【請求項３】 接触角が少なくとも１５０°、転落角が１０°未満である
   ことを特徴とする、請求項１または２に記載の超疎性表面。
4. 【請求項４】 接触角が少なくとも１５５°であることを特徴とする、請
   求項１乃至３の１項に記載の超疎性表面。
5. 【請求項５】 金属またはプラスチックからなることを特徴とする、請求
   項１乃至４の１項に記載の超疎性表面。
6. 【請求項６】 前記金属が、ベリリウム、マグネシウム、スカンジウム、
   チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、
   アルミニウム、ガリウム、イットリウム、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、
   テクネチウム、ルテニウム、レニウム、パラジウム、銀、カドミウム、インジウ
   ム、スズ、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユーロ
   ピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム
   、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム、ハフニウム、タンタル、タングステ
   ン、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金、金、タリウム、鉛、ビスマス、
   特に、チタン、アルミニウム、マグネシウムおよびニッケルの系列またはこれら
   金属の合金から選択されることを特徴とする、請求項５に記載の超疎性表面。
7. 【請求項７】 前記金属がアルミニウム−マグネシウム合金、特にＡｌＭ
   ｇ₃であることを特徴とする、請求項５に記載の超疎性表面。
8. 【請求項８】 前記プラスチックが熱硬化性ポリマーまたは熱可塑性ポリ
   マーであることを特徴とする、請求項５に記載の超疎性表面。
9. 【請求項９】 前記熱硬化性ポリマーが、ジアリルフタレート樹脂、エポ
   キシ樹脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、メ
   ラミン−フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹
   脂、ポリイミド、シリコーンゴムおよび不飽和ポリエステル樹脂の系列から選択
   され、熱可塑性ポリマーが、例えばポリプロピレンまたはポリエチレンの熱可塑
   性ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリエステルカーボネート、ポリエステ
   ル（例えば、ＰＢＴまたはＰＥＴ）、ポリスチレン、スチレンコポリマー、ＳＡ
   Ｎ樹脂、例えばＡＢＳポリマーのゴム含有スチレングラフトコポリマー、ポリア
   ミド、ポリウレタン、ポリフェニレンスルフィド、ポリ塩化ビニルの系列または
   これらポリマーの混合物として可能なもの一切から選択されることを特徴とする
   、請求項８に記載の超疎性表面。
10. 【請求項１０】 疎水性の疎化助剤、特に、アニオン性、カチオン性、両
    性または非イオン性の界面活性化合物のコーティングを表面に有することを特徴
    とする、請求項１乃至９の１項に記載の超疎性表面。
11. 【請求項１１】 請求項１乃至１０の１項に記載の超疎性表面を有する材
    料または建築材料。
12. 【請求項１２】 乗り物の車体、航空機の機体または船舶の船体用の低摩
    擦ライニングへの、請求項１乃至１０の１項に記載の超疎性表面の使用。
13. 【請求項１３】 たとえば衛生設備や家庭用品用の、建造構造物、屋根、
    窓、セラミック建築材料の自己浄化性コーティングまたはパネルとしての、請求
    項１乃至１０の１項に記載の超疎性表面の使用。
14. 【請求項１４】 金属物体の防錆コーティングとしての、請求項１乃至１
    ０の１項に記載の超疎性表面の使用。
15. 【請求項１５】 単一透明シートとして、あるいは、複重透明シートのト
    ップコートとして、特にガラスシートまたはプラスチックシートとして、とりわ
    け太陽電池、車両、もしくは温室用のものとしての、請求項１乃至１０の１項に
    記載の超疎性表面の使用。
16. 【請求項１６】 ＡｌＭｇ₃合金に基づいて、請求項１乃至１０の１項に
    記載の超疎特性を有する表面の形成する方法であって、前記表面を洗浄し、酸洗
    し、アノード的に酸化させ、沸騰した湯の中で不動態化し、（場合により、貴金
    属を付着促進剤としてコーティングし（特に、層厚１０〜１００ｎｍの貴金属で
    ）、しかも該コーティングは特にアトマイゼーション(atomization)により行い
    ）、次に、特に疎水性の材料で、特に疎化助剤(phobicization auxiliary)とし
    てのアニオン性、カチオン性、両性または非イオン性の界面活性化合物でコーテ
    ィングする、ことを特徴とする上記の方法。
17. 【請求項１７】 超疎特性を有する表面の成形による形成方法であって、
    型（超疎性表面に適した表面凹凸形状性の雌型になっている）を、プラスチック
    と疎水性添加剤または特に疎油性の添加剤との混合物で成形することからなり、
    それは型の表面とプラスチック成形物との間の薄膜として硬化する際に分離され
    ることを特徴とする、上記の方法。
18. 【請求項１８】 超疎特性を有する表面の成形による形成方法であって、
    超疎性表面に適した表面構造を有する雄型の表面を、プラスチック、特に熱硬化
    性ポリマーまたは熱可塑性ポリマーで成形し、このようにして得られた、前記雄
    型の表面を逆にしたインプレッション(impression)を有する成形物の表面に、場
    合により付着促進剤層を設けた後、疎水性のまたは特に疎油性のコーティングを
    設けることを特徴とする、上記方法。
19. 【請求項１９】 使用するポリマーが、疎水性ポリマー、好ましくはポリ
    （メチルメタクリレート−コ(co)−パーフルオロオクタデシルメタクリレート）
    であり、疎水性の材料または疎油性の材料による追加のコーティングを場合によ
    り省略することを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
20. 【請求項２０】 使用する型が、本質的にアルミニウムまたはアルミニウ
    ム合金で構成され、５０〜１００℃の湯で処理した、酸洗およびアノード化表面
    の表面構造の逆型または正型であることを特徴とする、請求項１７または１８に
    記載の方法。
21. 【請求項２１】 使用する型が、本質的にアルミニウムまたはアルミニウ
    ム合金で構成され、微細構造化、アノード化および焼成した（calcined）表面の
    表面構造の逆型または正型であることを特徴とする、請求項１７または１８に記
    載の方法。
22. 【請求項２２】 成形物に使用されるプラスチックが、熱硬化性ポリマー
    または熱可塑性ポリマーであることを特徴とする、請求項１７乃至２１の１項に
    記載の方法。
23. 【請求項２３】 熱硬化性ポリマーが、フタル酸ジアリル樹脂、エポキシ
    樹脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、メラミ
    ン−フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、
    ポリイミド、シリコーンゴムおよび不飽和ポリエステル樹脂の系列から選択され
    ることを特徴とする、請求項２２に記載の方法。
24. 【請求項２４】 熱可塑性ポリマーが、ポリプロピレンまたはポリエチレ
    ンが例である熱可塑性ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリエステルカーボ
    ネート、ポリエステル（例えば、ＰＢＴまたはＰＥＴ）、ポリスチレン、スチレ
    ンコポリマー、ＳＡＮ樹脂、ＡＢＳポリマーが例示されるゴム含有スチレングラ
    フトコポリマー、ポリアミド、ポリウレタン、ポリフェニレンスルフィド、ポリ
    塩化ビニルの系列または前記ポリマーの混合物として可能なもの一切から選択さ
    れることを特徴とする、請求項２２に記載の方法。
25. 【請求項２５】 インプレッションを有する成形物の前記表面が疎水性の
    疎化助剤、特にアニオン性、カチオン性、両性または非イオン性の界面活性化合
    物を含むコーティングを有するか、表面を疎水化するこのような疎化助剤を、該
    助剤と相溶性を有するポリマーに添加物として使用することを特徴とする、請求
    項１７乃至２４の１項に記載の方法。
26. 【請求項２６】 表面に、付着促進剤として貴金属またはＧａＡｓを、（
    特に金を、特に蒸着によって、特に層厚１０〜１００ｎｍで）コーティングし、
    疎化助剤（好ましくはデカンチオール）をコーティングし、次いで、表面凹凸形
    状性を（特に走査型トンネル顕微鏡法と走査型原子間力顕微鏡法と白色光干渉分
    光法とを併用して）解析し、測定データ、空間周波数ｆとその構造振幅ａ（ｆ）
    とから関数Ｓ： Ｓ（ｌｏｇ ｆ）＝ａ（ｆ）・ｆ （１） の、積分範囲ｌｏｇ（ｆ₁／μｍ^-1）＝−３からｌｏｇ（ｆ₂／μｍ^-1）＝３の間
    で算出される積分値を形成することを特徴とする、表面の超疎特性を試験するた
    めの方法。