WO2024053649A1

WO2024053649A1 - 氷核形成抑制または着雪氷抑制用の部材

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Publication number: WO2024053649A1
Application number: PCT/JP2023/032417
Authority: WO
Inventors: 健玉本; 翼杉田; 宗平金子; 徳純松井; 敬亘辻井; 公洋松川; 雄司黄瀬; 健中野; 博之荒船; 貴哉佐藤
Original assignee: 日本ペイントコーポレートソリューションズ株式会社; 国立大学法人京都大学; 国立大学法人横浜国立大学; 独立行政法人国立高等専門学校機構
Priority date: 2022-09-05
Filing date: 2023-09-05
Publication date: 2024-03-14

Abstract

本発明の目的は、氷核形成、着雪氷を抑制することができる部材を提供することにある。本発明の氷核形成抑制または着雪氷抑制用の部材は、基材に固定された複数の高分子鎖で構成されたブラシ状の高分子鎖集合体を含む層を有し、前記高分子鎖集合体を含む層は液状物質を保持していて、－１８℃における着氷応力が１５０ｋＰａ以下であることを特徴としている。

Description

氷核形成抑制または着雪氷抑制用の部材

　本発明は、氷核形成抑制または着雪氷抑制用の部材に関する。

　空気調整機、冷凍機に用いられる熱交換器などにおいては、空気が急冷されることで熱交換器中の冷却部材表面に水滴が付着したり、霜が形成されたりして、熱交換効率などが低下することがある。特に、霜は、冷却部材表面の着氷や氷核の形成・成長を通して形成される。
　霜の形成を抑制する方法として、特許文献１に記載されているように、部材表面に樹脂膜を形成する方法が知られている。

特開２０１９－１５８２４７号公報

　特許文献１に記載の方法では、部材表面に付着する水滴の形態を制御して霜の成長を遅延させることはできるものの、部材表面の氷核形成や着雪氷を十分に抑制することはできず、さらなる改善が求められていた。

　従って、本発明の目的は、氷核形成、着雪氷を抑制することができる部材を提供することにある。

　すなわち、本発明は以下の通りである。
［１］
　基材に固定された複数の高分子鎖で構成されたブラシ状の高分子鎖集合体を含む層を有し、
　前記高分子鎖集合体を含む層は液状物質を保持していて、
　－１８℃における着氷応力が１５０ｋＰａ以下である、氷核形成抑制または着雪氷抑制用の部材。
［２］
　－１８℃における前記着氷応力と－８℃における着氷応力との差が、１００ｋＰａ以下である、［１］に記載の部材。
［３］
　前記高分子鎖集合体が水で膨潤せず、かつ前記液状物質が水と混和しない、［１］または［２］に記載の部材。
［４］
　前記基材は前記高分子鎖集合体とは別の物質からなる担体であり、
　前記基材表面における前記高分子鎖の表面占有率が０．０８～０．６５である、［１］または［２］に記載の部材。
［５］
　前記部材が、前記基材である高分子鎖に前記複数の高分子鎖が側鎖として結合したボトルブラシ構造を有する部材であり、
　側鎖の表面占有率が０．０８～０．６５である、［１］または［２］に記載の部材。
［６］
　基材表面に重合開始基を導入し、前記重合開始基を介して複数の高分子鎖を形成する、［１］または［２］に記載の部材の製造方法。

　本発明の部材は、上記構成を有するため、氷核形成、着雪氷を抑制することができる。

着氷応力の試験方法を説明する概略図である。

　以下、本発明を実施するための形態（以下、「本実施形態」という。）について詳細に説明する。本発明は、以下の記載に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施できる。

［部材］
　本実施形態の部材は、基材に固定された複数の高分子鎖で構成されたブラシ状の高分子鎖集合体を含む層を有し、上記高分子鎖集合体を含む層は液状物質を保持していて、－１８℃における着氷応力が１５０ｋＰａ以下である、氷核形成抑制用または着雪氷抑制用の部材である。
　上記部材は、基材と高分子鎖集合体を含む上記層とのみからなる部材であってもよいし、さらに他の層や材料を有していてもよい。
　上記高分子鎖集合体を含む層は、高分子鎖集合体と液状物質とのみからなる層であってもよいし、さらに他の物質を含んでいてもよい。

　本実施形態の部材は、優れた着雪氷抑制効果および氷核形成抑制効果を有している。このような効果が得られる詳細な理由は不明であるが、次によるものであると推測される。本実施形態の部材では、液状物質が上記高分子鎖集合体によって保持されて高分子鎖集合体を含む層中にて不可逆的な液漏れなどが起こりにくい安定な液体層を形成していると推測される。また、高分子鎖集合体に保持された液状物質は、高分子鎖集合体によって運動性が適度に制御されて過冷却状態または不凍状態を生み出しやすいと推測される。本実施形態の部材は、このような安定な液体層が存在していることにより、氷、雪などに対する運動性の高い界面を有していると推測される。また、このような安定な液体層が存在していることにより、氷点以下でも水が凝固することなく熱運動させることができるので、部材表面上での水の氷結温度をより低下させることもできると推測される。
　そして、本実施形態の部材は、部材表面上で水が氷結しにくく、部材表面上にて氷、雪などが形成されにくく、更には、氷、雪などに対する運動性の高い界面を有しているため、部材表面上に氷、雪などが形成されてもこれらの滑落性に優れているため、優れた着雪氷抑制効果を有していると推測される。
　また、本実施形態の部材は、部材内部または表面上での水の氷結温度をより低下させることもできるため、氷核の発生温度を低下させることができ、優れた氷核形成抑制効果を有していると推測される。

　なお、本実施形態で用いる高分子鎖集合体とは、複数の高分子鎖の集合体であって、全体としてブラシ状の形状をなしているものであり、高分子の溶液を単に塗布して形成した有機膜とは全く異なるものである。
　なお、本明細書において、「ブラシ状」とは、基材表面または基材上の層に少なくとも一方の末端が固定され、基材から離れる方向に延びる高分子鎖が、複数（例えば、２本以上）存在する構造としてよい。なお、高分子鎖の両端が基材に固定される場合、Ｕ字状の構造であってよい。

　高分子鎖集合体を含む層が液状物質を保持していることは、示差走査熱量測定により確認することができる。また、示差走査熱量測定で確認できない場合は、押し込み硬さ試験（インデンテーション試験）の方法で確認することができる。

　本実施形態の部材において、上記液状物質が上記高分子鎖集合体を含む層に保持されて、氷点より低い温度（好ましくは－１０℃以下、より好ましくは－２０℃以下、更に好ましくは－３０℃以下）でも液体状態を保持していることが好ましい。また、上記液状物質は水であることが好ましい。なお、液状物質が液体状態であるかどうかは、示差走査熱量測定により確認することができる。また、示差走査熱量測定で確認できない場合は、押し込み硬さ試験（インデンテーション試験）の方法で確認することができる。
　本実施形態の部材は、－８℃の着氷応力と－１８℃の着氷応力との差を小さくでき、－１８℃近辺での氷核形成および着雪氷の抑制効果に優れる観点から、－１８℃において、上記高分子鎖集合体を含む層内に含まれる高分子鎖を１００質量部とした際、上述の方法で液体状態と確認される物質の割合が、５０質量部以上であることが好ましく、より好ましくは７０質量部以上、さらに好ましくは８０質量部以上、特に好ましくは９０質量部以上である。上記割合は高分子鎖と液状物質との組み合わせなどにより調整することができる。また、上記割合は、原子間力顕微鏡やエリプソメトリー法などにより測定することができる。
　本実施形態の部材は、－１８℃において、基材に固定された複数の高分子鎖で構成されたブラシ状の高分子鎖集合体を含む層を有し、上記高分子鎖集合体を含む層が液状物質を保持することが好ましい。

　本実施形態の部材において、高分子鎖集合体を含む層の膜厚は、より優れた着雪氷抑制効果および氷核形成抑制効果が得られやすいという理由から、５０ｎｍ以上であることが好ましく、１００ｎｍ以上であることがより好ましく、３５０ｎｍ以上であることが更に好ましく、５００ｎｍ以上であることがより一層好ましく、１０００ｎｍ以上であることが特に好ましい。上限は特に限定はないが、例えば１００μｍ以下とすることができ、５０μｍ以下とすることもできる。
　高分子鎖集合体を含む層の膜厚は、エリプソメトリー法などにより測定することができる。また、上記膜厚は－１８℃で測定した値としてよい。

　以下、本実施形態の部材について詳細に説明する。

［高分子鎖集合体］
　本実施形態における高分子鎖集合体は、複数の高分子鎖からなり、全体としてブラシ状の形状をなすものである。本明細書における「高分子鎖」とは、複数の構成単位が鎖状に連なった構造を有する分子または分子の部分のことをいう。高分子鎖集合体を構成する複数の高分子鎖は、互いに同一であっても異なっていてもよい。また、高分子鎖は、複数の同一または異なる構成単位が鎖状に連なった構造を有していればよく、側鎖を有していても分岐構造を有していてもよく、高分子鎖同士の間や高分子鎖と基材との間に架橋構造が形成されていてもよい。

（高分子鎖）
　高分子鎖は、高分子鎖集合体を含む層に保持させる液状物質に対して親和性を有する高分子鎖であってもよいし、親和性を有しない高分子鎖であってもよい。
　例えば、高分子鎖集合体を含む層に、水や親水性の液状物質を保持させる場合は、高分子鎖集合体を構成する高分子鎖は、親水性高分子鎖であることが好ましい。親水性高分子鎖は、親水性モノマーを用いて合成してもよく、疎水性モノマーを用いて高分子を合成した後に、その高分子に親水性基を導入することによって合成してもよい。
　本明細書において、水との相溶性が高い高分子鎖を「相溶系高分子鎖」、水との相溶性が低い高分子鎖を「非相溶系高分子鎖」と称する場合がある。なお、水との相溶性が高い高分子鎖とは、原子間力顕微鏡を用いた膜厚測定法で測定、算出される膨潤度が、１．５以上（好ましくは２．０以上、より好ましくは２．５以上）である高分子鎖をいい、水との相溶性が低いとは１．５未満（好ましくは１．３以下、より好ましくは１．１以下、さらに好ましくは１．０８以下、特に好ましくは１．０５以下）である高分子鎖をいう。
　なお、上記膨潤度は以下の方法で測定された値をいう。膜厚を測定する試験体に、ピンセット先端などで傷をつけ、基板素地がむき出しになっている部分と膜がある部分の境界を、原子間力顕微鏡コロイドプローブ法（コンタクトモード）を用いて段差の高さ（すなわち、乾燥膜厚）を見積もる。次に、対応する液状物質に、同一試験体を終夜浸漬した後に、液中、同一箇所で原子間力顕微鏡コロイドプローブ法（コンタクトモード）を用いて段差の高さ（すなわち、膨潤状膜厚）を見積もる。そして。膨潤状膜厚／乾燥膜厚から、膨潤度を算出した。

　高分子鎖は、１種類のモノマーを重合させたホモ重合体であってもよく、２種類以上のモノマーを重合させた共重合体であってもよい。共重合体として、ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラジエント共重合体などが挙げられる。

　高分子鎖の生成に用いるモノマーは、その重合により得られる高分子鎖を、グラフト鎖として基材に結合できるものであることが好ましい。そのようなモノマーとして、付加重合性の二重結合を少なくとも１つ有するモノマーを挙げることができ、付加重合性の二重結合を１つ有する単官能性のモノマーであることが好ましい。付加重合性の二重結合を１つ有する単官能性のモノマーとして、（メタ）アクリル酸系モノマー、スチレン系モノマーなどが挙げられる。
　また、高分子鎖は、反応性基を有するポリマー同士が反応して得られたポリマーであってもよい。反応性基としては、ヒドロキシ基やイソシアネート基などが挙げられる。反応性基を有するポリマーとしては、ポリエチレングリコールやジメチルシロキサンの重合体などが挙げられ、具体的には、サイラプレーンＦＭ－０４２１（反応性シリコーン）（信越化学工業社製）などが挙げられる。
　－８℃の着氷応力と－１８℃の着氷応力との差を小さくでき、－１８℃近辺での氷核形成および着雪氷の抑制効果に特に優れる観点から、メトキシポリ（エチレングリコール）メタクリレート、またはドデシルメタクリレートとトリデシルメタクリレートとの混合物が好ましく、屋外での着雪氷抑制の観点から、ドデシルメタクリレートとトリデシルメタクリレートとの混合物が特に好ましい。

　（メタ）アクリル酸系モノマーとしては、（メタ）アクリル酸、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ－ブチル（メタ）アクリレート、ペンチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ヘプチル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、２－エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、トルイル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、２－メトキシエチル（メタ）アクリレート、３－メトキシプロピル（メタ）アクリレート、３－メトキシブチル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、３－エチル－３－（メタ）アクリロイルオキシメチルオキセタン、２－（メタ）アクリロイルオキシエチルイソシアネート、（メタ）アクリレート－２－アミノエチル、２－（２－ブロモプロピオニルオキシ）エチル（メタ）アクリレート、２－（２－ブロモイソブチリルオキシ）エチル（メタ）アクリレート、１－（メタ）アクリロキシ－２－フェニル－２－（２，２，６，６－テトラメチル－１－ピペリジニルオキシ）エタン、１－（４－（（４－（メタ）アクリロキシ）エトキシエチル）フェニルエトキシ）ピペリジン、γ－（メタクリロイルオキシプロピル）トリメトキシシラン、３－（３，５，７，９，１１，１３，１５－ヘプタエチルペンタシクロ［９．５．１．１３，９．１５，１５．１７，１３］オクタシロキサン－１－イル）プロピル（メタ）アクリレート、３－（３，５，７，９，１１，１３，１５－ヘプタイソブチル－ペンタシクロ［９．５．１．１３，９．１５，１５．１７，１３］オクタシロキサン－１－イル）プロピル（メタ）アクリレート、３－（３，５，７，９，１１，１３，１５－ヘプタイソオクチルペンタシクロ［９．５．１．１３，９．１５，１５．１７，１３］オクタシロキサン－１－イル）プロピル（メタ）アクリレート、３－（３，５，７，９，１１，１３，１５－ヘプタシクロペンチルペンタシクロ［９．５．１．１３，９．１５，１５．１７，１３］オクタシロキサン－１－イル）プロピル（メタ）アクリレート、３－（３，５，７，９，１１，１３，１５－ヘプタフェニルペンタシクロ［９．５．１．１３，９．１５，１５．１７，１３］オクタシロキサン－１－イル）プロピル（メタ）アクリレート、３－［（３，５，７，９，１１，１３，１５－ヘプタエチルペンタシクロ［９．５．１．１３，９．１５，１５．１７，１３］オクタシロキサン－１－イルオキシ）ジメチルシリル］プロピル（メタ）アクリレート、３－［（３，５，７，９，１１，１３，１５－ヘプタイソブチルペンタシクロ［９．５．１．１３，９．１５，１５．１７，１３］オクタシロキサン－１－イルオキシ）ジメチルシリル］プロピル（メタ）アクリレート、３－［（３，５，７，９，１１，１３，１５－ヘプタイソオクチルペンタシクロ［９．５．１．１３，９．１５，１５．１７，１３］オクタシロキサン－１－イルオキシ）ジメチルシリル］プロピル（メタ）アクリレート、３－［（３，５，７，９，１１，１３，１５－ヘプタシクロペンチルペンタシクロ［９．５．１．１３，９．１５，１５．１７，１３］オクタシロキサン－１－イルオキシ）ジメチルシリル］プロピル（メタ）アクリレート、３－［（３，５，７，９，１１，１３，１５－ヘプタフェニルペンタシクロ［９．５．１．１３，９．１５，１５．１７，１３］オクタシロキサン－１－イルオキシ）ジメチルシリル］プロピル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸のエチレンオキサイド付加物、トリフルオロメチルメチル（メタ）アクリレート、２－トリフルオロメチルエチル（メタ）アクリレート、２－ペルフルオロエチルエチル（メタ）アクリレート、２－ペルフルオロエチル－２－ペルフルオロブチルエチル（メタ）アクリレート、２－ペルフルオロエチル（メタ）アクリレート、トリフルオロメチル（メタ）アクリレート、ジペルフルオロメチルメチル（メタ）アクリレート、２－ペルフルオロメチル－２－ペルフルオロエチルエチル（メタ）アクリレート、２－ペルフルオロヘキシルエチル（メタ）アクリレート、２－ペルフルオロデシルエチル（メタ）アクリレート、２－ペルフルオロヘキサデシルエチル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。

　スチレン系モノマーとしては、スチレン、ビニルトルエン、α－メチルスチレン、ｐ－クロロスチレン、ｐ－クロロメチルスチレン、ｍ－クロロメチルスチレン、ｏ－アミノスチレン、ｐ－スチレンクロロスルホン酸、スチレンスルホン酸およびその塩、ビニルフェニルメチルジチオカルバメート、２－（２－ブロモプロピオニルオキシ）スチレン、２－（２－ブロモイソブチリルオキシ）スチレン、１－（２－（（４－ビニルフェニル）メトキシ）－１－フェニルエトキシ）－２，２，６，６－テトラメチルピペリジン、１－（４－ビニルフェニル）－３，５，７，９，１１，１３，１５－ヘプタエチルペンタシクロ［９．５．１．１３，９．１５，１５．１７，１３］オクタシロキサン、１－（４－ビニルフェニル）－３，５，７，９，１１，１３，１５－ヘプタイソブチルペンタシクロ［９．５．１．１３，９．１５，１５．１７，１３］オクタシロキサン、１－（４－ビニルフェニル）－３，５，７，９，１１，１３，１５－ヘプタイソオクチルペンタシクロ［９．５．１．１３，９．１５，１５．１７，１３］オクタシロキサン、１－（４－ビニルフェニル）－３，５，７，９，１１，１３，１５－ヘプタシクロペンチルペンタシクロ［９．５．１．１３，９．１５，１５．１７，１３］オクタシロキサン、１－（４－ビニルフェニル）－３，５，７，９，１１，１３，１５－ヘプタフェニルペンタシクロ［９．５．１．１３，９．１５，１５．１７，１３］オクタシロキサン、３－（３，５，７，９，１１，１３，１５－ヘプタエチルペンタシクロ［９．５．１．１３，９．１５，１５．１７，１３］オクタシロキサン－１－イル）エチルスチレン、３－（３，５，７，９，１１，１３，１５－ヘプタイソブチルペンタシクロ［９．５．１．１３，９．１５，１５．１７，１３］オクタシロキサン－１－イル）エチルスチレン、３－（３，５，７，９，１１，１３，１５－ヘプタイソオクチルペンタシクロ［９．５．１．１３，９．１５，１５．１７，１３］オクタシロキサン－１－イル）エチルスチレン、３－（３，５，７，９，１１，１３，１５－ヘプタシクロペンチルペンタシクロ［９．５．１．１３，９．１５，１５．１７，１３］オクタシロキサン－１－イル）エチルスチレン、３－（３，５，７，９，１１，１３，１５－ヘプタフェニルペンタシクロ［９．５．１．１３，９．１５，１５．１７，１３］オクタシロキサン－１－イル）エチルスチレン、３－（（３，５，７，９，１１，１３，１５－ヘプタエチルペンタシクロ［９．５．１．１３，９．１５，１５．１７，１３］オクタシロキサン－１－イルオキシ）ジメチルシリル）エチルスチレン、３－（（３，５，７，９，１１，１３，１５－ヘプタイソブチルペンタシクロ［９．５．１．１３，９．１５，１５．１７，１３］オクタシロキサン－１－イルオキシ）ジメチルシリル）エチルスチレン、３－（（３，５，７，９，１１，１３，１５－ヘプタイソオクチルペンタシクロ［９．５．１．１３，９．１５，１５．１７，１３］オクタシロキサン－１－イルオキシ）ジメチルシリル）エチルスチレン、３－（（３，５，７，９，１１，１３，１５－ヘプタシクロペンチルペンタシクロ［９．５．１．１３，９．１５，１５．１７，１３］オクタシロキサン－１－イルオキシ）ジメチルシリル）エチルスチレン、３－（（３，５，７，９，１１，１３，１５－ヘプタフェニルペンタシクロ［９．５．１．１３，９．１５，１５．１７，１３］オクタシロキサン－１－イルオキシ）ジメチルシリル）エチルスチレンなどが挙げられる。

　また、付加重合性の二重結合を１分子中に１つ有する単官能性のモノマーとして、フッ素含有ビニルモノマー（ペルフルオロエチレン、ペルフルオロプロピレン、フッ化ビニリデンなど）、ケイ素含有ビニル系モノマー（ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシランなど）、無水マレイン酸、マレイン酸、マレイン酸のモノアルキルエステルおよびジアルキルエステル、フマル酸、フマル酸のモノアルキルエステルおよびジアルキルエステル、マレイミド系モノマー（マレイミド、メチルマレイミド、エチルマレイミド、プロピルマレイミド、ブチルマレイミド、ヘキシルマレイミド、オクチルマレイミド、ドデシルマレイミド、ステアリルマレイミド、フェニルマレイミド、シクロヘキシルマレイミドなど）、ニトリル基含有モノマー（アクリロニトリル、メタクリロニトリルなど）、アミド基含有モノマー（アクリルアミド、メタクリルアミドなど）、ビニルエステル系モノマー（酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ピバリン酸ビニル、安息香酸ビニル、桂皮酸ビニルなど）、オレフィン類（エチレン、プロピレンなど）、共役ジエン系モノマー（ブタジエン、イソプレンなど）、ハロゲン化ビニル（塩化ビニルなど）、ハロゲン化ビニリデン（塩化ビニリデンなど）、ハロゲン化アリル（塩化アリルなど）、アリルアルコール、ビニルピロリドン、ビニルピリジン、Ｎ－ビニルカルバゾール、メチルビニルケトン、ビニルイソシアナート、主鎖がスチレン、（メタ）アクリル酸エステル、シロキサンなどから誘導されたマクロモノマーなども用いることもできる。

　また、高分子鎖の生成には、イオン液体型モノマーを用いることも好ましい。イオン液体型モノマーとして、特に限定されないが、例えば下記式（１）で表される化合物が挙げられる。

　式（１）において、ｍは１～１０の整数を表し、ｎは１～５の整数を表す。Ｒ^１は、水素原子または炭素数１～３のアルキル基を表し、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４は、各々独立に炭素数１～５のアルキル基を表す。ただし、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４におけるアルキル基は、その炭素原子や水素原子が、酸素原子、硫黄原子、フッ素原子から選ばれる１種以上のヘテロ原子で置換されていてもよく、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４は、その２つ以上が連結して環状構造を形成していてもよい。

　Ｙは一価のアニオンを表す。Ｙが表す一価のアニオンとしては、例えば、ＢＦ_４ ^－、ＰＦ_６ ^－、ＡｓＦ_６ ^－、ＳｂＦ_６ ^－、ＡｌＣｌ_４ ^－、ＮｂＦ_６ ^－、ＨＳＯ_４ ^－、ＣｌＯ_４ ^－、ＣＨ_３ＳＯ_３ ^－、ＣＦ_３ＳＯ_３ ^－、ＣＦ_３ＣＯ_２ ^－、（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２Ｎ^－、Ｃｌ^－、Ｂｒ^－、Ｉ^－などを挙げることができる。アニオンの安定性を考慮すると、ＢＦ_４ ^－、ＰＦ_６ ^－、（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２Ｎ^－、ＣＦ_３ＳＯ_３ ^－、またはＣＦ_３ＣＯ_２ ^－であることが好ましい。

　イオン液体型モノマーは、式（１）で表される化合物のなかでも、特に下記式（２）～（９）のいずれかで表される化合物であることが好ましい。

　式（２）～（９）において、ｍ、ｎ、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｙは、式（１）のｍ、ｎ、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｙと同義である。Ｍｅはメチル基を表し、Ｅｔはエチル基を表す。

　親水性高分子鎖の生成には、親水性モノマーを用いることが好ましい。すなわち、親水性高分子鎖は親水性モノマー由来の繰り返し単位を含むことが好ましい。
　親水性モノマーとしては、ヒドロキシ置換アルキル（メタ）アクリレート（例、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２，３－ジヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ポリエトキシエチル（メタ）アクリレート、ポリエトキシプロピル（メタ）アクリレートなど）、ポリ（アルキレングリコール）モノ（メタ）アクリレート（例、ポリ（エチレングリコール）モノメタクリレートなど）、アルコキシポリ（アルキレングリコール）（メタ）アクリレート（例、メトキシポリ（エチレングリコール）メタクリレートなど）、フェノキシポリ（アルキレングリコール）（メタ）アクリレート（例、フェノキシポリ（エチレングリコール）メタクリレートなど）が好ましく、ポリアルコキシポリ（アルキレングリコール）（メタ）アクリレートがより好ましい。
　また、親水性モノマーとしては、（メタ）アクリルアミド、Ｎ－アルキル（メタ）アクリルアミド（例、Ｎ－メチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアクリルアミド、Ｎ－メチルメタクリルアミドなど）、２－グルコシロキシエチル（メタ）アクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、クロトン酸、メタクリルアミド、Ｎ－ビニルピロリドン、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、およびその四級アンモニウム塩を用いることもできる。

　親水性高分子鎖の生成には、カルボキシ基またはカルボキシ基の塩に容易に転換できる基を側鎖に有するモノマーを用いることも好ましい。生成した高分子鎖の側鎖の基を、カルボキシ基またはカルボキシ基の塩に転換することにより親水性付与することができる。カルボキシ基またはカルボキシ基の塩に容易に転換できる基を側鎖に有するモノマーとしては、ｔｅｒｔ－ブチル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。

　本実施形態の部材において、上記液状物質が親水性の物質（例えば、水など）である場合、－８℃の着氷応力と－１８℃の着氷応力との差を小さくでき、－１８℃近辺での氷核形成および着雪氷の抑制効果に優れる観点から、上記高分子鎖は相溶系高分子鎖であることが好ましい。上記相溶系高分子鎖は、ポリ（エチレングリコール）モノメタクリレートなどのノニオン型モノマー；メタクリル酸３－スルホプロピルカリウム塩などのアニオン型モノマー；メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロリドなどのカチオン型モノマー；および（３－［（３－アクリルアミドプロピル）ジメチルアンモニオ］プロパン－１－スルホン酸などのベタイン型モノマー；からなる群から選ばれる少なくとも一種の相溶系モノマーに由来する構造単位を含むことが好ましい。なかでも、－１８℃近辺での氷核形成および着雪氷の抑制効果に特に優れる観点から、ノニオン型モノマーが好ましい。上記相溶系モノマーは、一種を単独で用いてもよいし複数種を組み合わせて用いてもよい。
　上記相溶系高分子鎖は、相溶系高分子鎖１００質量部に対する、上記相溶系モノマーに由来する構造単位の質量割合が、５０質量部超（好ましくは７０質量部以上、より好ましくは８０質量部以上、さらに好ましくは９０質量部以上、特に好ましくは１００質量部）である高分子鎖をいう。上記相溶系高分子鎖は、相溶系高分子鎖１００質量部に対する、上記ノニオン型モノマーに由来する構造単位の質量割合が、７０質量部以上であることが好ましく、より好ましくは８０質量部以上、さらに好ましくは９０質量部以上、特に好ましくは１００質量部である。
　なお、相溶系モノマーとは、ホモポリマーとしたときの上記膨潤度が１．１以上であるモノマーといい、非相溶系モノマーとは、ホモポリマーとしたときの上記膨潤度が１．１未満であるモノマーという。

　本実施形態の部材において、上記液状物質が水と非相溶系の物質（例えば、ＭＥＭＰ－ＴＦＳＩなどのイオン液体、ポリαオレフィンなどの炭化水素系オイル）である場合、－８℃の着氷応力と－１８℃の着氷応力との差を小さくでき、－１８℃近辺での氷核形成および着雪氷の抑制効果に優れる観点から、上記高分子鎖は非相溶系高分子鎖であることが好ましく、メチルメタクリレート、ドデシルメタクリレート、トリデシルメタクリレートなどの炭素数１～２０（好ましくは１～１５）のアルキル基を有するアルキルメタクリレート、メタクリレート末端シリコーンマクロモノマーなどの非相溶系モノマーに由来する構造単位を含むことが好ましい。中でも、－１８℃近辺での氷核形成および着雪氷の抑制効果に特に優れる観点から、メタクリレート末端シリコーンマクロモノマーからなる構成単位を含むこと（より好ましくは、メタクリレート末端シリコーンマクロモノマーからなる構成単位のみからなること）が好ましい。上記非相溶系モノマーは、一種を単独で用いてもよいし複数種を組み合わせて用いてもよい。
　上記非相溶系高分子鎖は、非相溶系高分子鎖１００質量部に対する、上記非相溶系モノマーに由来する構造単位の質量割合が、５０質量部超（好ましくは７０質量部以上、より好ましくは８０質量部以上、さらに好ましくは９０質量部以上、特に好ましくは１００質量部）である高分子鎖をいう。

　これらの高分子鎖の生成に用いられるモノマーは、１種類を単独で使用してもよく、２種類以上を併用してもよい。

　高分子鎖集合体には、高分子鎖同士の間や高分子鎖と基材との間に架橋構造が形成されていてもよい。これにより、高分子鎖集合体の弾性率を制御することができる。高分子鎖同士の間に形成する架橋構造は、物理的架橋構造および化学的架橋構造のいずれであってもよい。架橋構造は、高分子鎖を生成するための重合反応と同時に形成してもよいし、高分子鎖を生成した後に形成してもよい。高分子鎖を生成するための重合反応と同時に行う架橋構造の形成は、重合反応液に、高分子鎖を生成するための単官能性モノマーに加えて、エチレングリコールジメタクリレートなどのジビニルモノマーのような二官能性モノマーを適量添加することにより行うことができる。また、生成した高分子鎖同士の間や高分子鎖と基材との間の架橋構造の形成は、架橋基を有するモノマーを用いて高分子鎖に架橋基を導入しておき、その架橋基と、他の高分子鎖の反応基との反応、その架橋基と基材の反応基との反応により行うことができる。架橋基としては、アジド基、ハロゲン基（好ましくはブロモ基）、アルコキシシリル基、イソシアネート基、ビニル基、チオール基などを挙げることができる。また、高分子鎖をリビングラジカル重合で生成した際に、グラフト鎖の末端に残る反応基を架橋基として用いることもできる。

　上記高分子鎖集合体は水で膨潤しないことが好ましい。高分子鎖集合体が水で膨潤しない場合、上記液状物質は水を混和しないことが好ましい。液状物質が水と混和しないことで、着雪氷時に液状物質を吸い出す必要がなくなり、一層効率よく着雪氷を抑制できる。
　なかでも、屋外での着雪氷抑制が向上する観点から、水で膨潤しない高分子鎖集合体（好ましくは水で膨潤しない非相溶系高分子鎖の集合体、より好ましくは炭素数１～２０（さらに好ましくは１～１５）のアルキル基を有するアルキルメタクリレートに由来する構造単位からなる水で膨潤しない高分子鎖の集合体）を含む層を有する、ポリマーブラシ構造の部材が好ましい。また、着雪氷抑制が一層向上する観点から、液状物質として炭化水素系オイル（好ましくはポリαオレフィン）を用いることが好ましい。
　水と膨潤しないとは、原子間力顕微鏡を用いて、測定、算出した水中膨潤度が１．１以下（好ましくは１．０８以下、より好ましくは１．０５以下）であることをいう

　本実施形態の部材において、高分子鎖集合体を構成する高分子鎖は基材に固定されている。基材は、高分子鎖集合体とは別の物質からなる担体であってもよいし、高分子鎖集合体と同一または異なる直鎖状または分岐鎖状の高分子鎖であってもよい。なお、本明細書において、基材としての高分子鎖を「幹ポリマー」と称する場合がある。
　基材が担体である場合、高分子鎖集合体は「ポリマーブラシ」を構成する。上記担体は平板状、球状、多孔質状などの広い表面積（例えば、１００ｍｍ^２以上の表面積）を有する基材であってよい。
　また、基材が幹ポリマーである場合、主鎖としての該幹ポリマーと、その主鎖に結合した上記高分子鎖（側鎖）を合わせた全体が「ボトルブラシ構造」を構成する。基材が幹ポリマーである場合、本実施形態の部材は当該ボトルブラシ構造が上述の担体に接着したものを含む。
　また、高分子鎖集合体を構成する高分子鎖が、高分子鎖集合体とは別の物質からなる担体に固定されていている場合、たとえば、高分子鎖集合体が「ポリマーブラシ」を構成する場合においては、高分子鎖の片側末端のみが基材（担体）に固定されていてもよく、高分子鎖の両末端のそれぞれが基材（担体）に固定されていてもよい。高分子鎖の両末端が基材（担体）に固定されている場合は、高分子鎖はループ構造をなしており、このような高分子鎖集合体は、ループ構造のポリマーブラシを構成している。ループ構造を成すブラシ状ポリマーは、ボトルブラシであってもよい。
　ここで、固定とは、基材を構成する化合物または基材表面に導入した開始基と高分子鎖とが直接化学的に結合すること、基材表面に設けた層と高分子とが化学的に結合することなどが挙げられる。中でも、低温での氷核形成抑制および着雪氷抑制に優れる観点から、基材を構成する化合物または基材表面に導入した開始基と高分子鎖とが直接化学的に結合することが好ましい。
　なお、本明細書において「基材」とは高分子鎖が固定されるものをいう。また「担体」とは表面に複数の高分子鎖で構成されたブラシ状の高分子鎖集合体を含む層を有するものをいう。例えば、上述のポリマーブラシ構造を有する部材において、基材は、高分子鎖が固定されるものであり、担体もまた高分子鎖が固定されるものとしてよい。上述のボトルブラシ構造を有する部材において、基材は幹ポリマーであり、担体は幹ポリマーが接着するものとしてよい。

　本実施形態の部材において、高分子鎖集合体が上記ポリマーブラシを構成している場合、ポリマーブラシの乾燥膜厚、すなわち、乾燥状態における高分子鎖集合体の膜厚は、１０ｎｍ以上であることが好ましく、５０ｎｍ以上であることがより好ましく、１００ｎｍ以上であることが更に好ましく、３００ｎｍ以上であることがなお更に好ましく、５００ｎｍ以上であることがより一層好ましく、１０００ｎｍ以上であることが特に好ましい。上限は特に限定はないが、例えば１００μｍ以下とすることができ、５０μｍ以下とすることもできる。高分子鎖集合体が自己組織化により形成される場合、この乾燥膜厚は、１ｎｍ以上であることが好ましく、５ｎｍ以上であることがより好ましく、１０ｎｍ以上であることがより好ましく、１００ｎｍ以上であることが更に好ましい。上限は特に限定はないが、例えば１μｍ以下とすることができ、１０μｍ以下とすることもできる。高分子鎖集合体が自己組織化により形成されるとは、個々の高分子鎖が、自発的に高分子鎖集合体を形成することを意味する。

　また、本実施形態の部材において、高分子鎖集合体が上記ボトルブラシ構造を有する場合、高分子鎖集合体を含む層の乾燥膜厚は、２ｎｍ以上であることが好ましく、５０ｎｍ以上であることがより好ましく、１００ｎｍ以上であることが更に好ましく、３００ｎｍ以上であることがなお更に好ましく、５００ｎｍ以上であることがより一層好ましく、１０００ｎｍ以上であることが特に好ましい。上限は特に限定はないが、例えば１００μｍ以下とすることができ、５０μｍ以下とすることもできる。

　本実施形態の部材は、下記の方法で製造することができる。例えば、本実施形態の部材の製造方法は、基材表面に重合開始基を導入し、上記重合開始基を介して複数の高分子鎖を形成する製造方法が好ましい。
　以下においては、ポリマーブラシとボトルブラシ構造を有する部材のそれぞれについて、その高分子鎖集合体の形成方法を説明する。

［Ａ］ポリマーブラシ
　ポリマーブラシの高分子鎖集合体は、複数の高分子鎖をグラフト鎖として基材である担体に結合させるグラフト化により得ることができる。このグラフト化は、Ｇｒａｆｔｉｎｇ－ｆｒｏｍ法やＧｒａｆｔｉｎｇ－ｔｏ法で行うことができ、このうち、Ｇｒａｆｔｉｎｇ－ｆｒｏｍ法を用いることが好ましい。ここで、Ｇｒａｆｔｉｎｇ－ｆｒｏｍ法は、基材に重合開始基を導入して、その重合開始基からグラフト鎖を成長させる方法であり、Ｇｒａｆｔｉｎｇ－ｔｏ法は、予め合成したグラフト鎖を、基材に導入した反応点に結合させる方法である。
　また、高分子鎖集合体は、疎水性ブロックと親水性ブロックを有する高分子（ブロック共重合体）の疎水性部分を、疎水性の基材または疎水化された基材の表面に疎水性相互作用を用いて結合させる方法によっても得ることができる。ブロック共重合体としては、例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）構造を疎水性ブロックとし、ポリ（ナトリウムスルホン化グリシジルメタクリレート）（ＰＳＧＭＡ）構造を親水性ブロックとする共重合体を挙げることができる。この方法の詳細については、Ｎａｔｕｒｅ，　４２５，　１６３－１６５　（２００３）などを参照することができる。また、ブロック共重合体としては、例えば、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）構造を疎水性ブロックとし、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）構造を親水性ブロックとする共重合体を挙げることができる。親水性ブロックと疎水性ブロックとの間には、他の高分子構造が介在していてもよい。

（グラフト重合法）
　以下に、高分子鎖集合体を、グラフト重合法を用いて形成する方法を具体的に説明する。

－高分子鎖の生成－
　グラフト重合法で用いる高分子鎖の生成方法は、特に限定されないが、ラジカル重合法を用いることが好ましく、リビングラジカル重合法（ＬＲＰ）法を用いることがより好ましく、原子移動ラジカル重合（ＡＴＲＰ）法を用いることがさらに好ましい。リビングラジカル重合法は、高分子鎖の分子量や分子量分布をコントロールし易い、様々な種類の共重合体（例、ランダム共重合体、ブロック共重合体、組成傾斜型共重合体など）をグラフト鎖として生成できるという利点がある。また、リビングラジカル重合法によれば、高圧条件やイオン液体溶媒を用いることで、後述の濃厚ポリマーブラシを、その密度および厚さを精密に制御して生成することができる。リビングラジカル重合を用いたＧｒａｆｔｉｎｇ－ｆｒｏｍ法の詳細については、特開平１１－２６３８１９号公報などを参照することができる。また、原子移動ラジカル重合法の詳細については、Ｊ．　Ａｍ．　Ｃｈｅｍ．　Ｓｏｃ．，　１１７，　５６１４　（１９９５）、Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，　２８，　７９０１　（１９９５）、Ｓｃｉｅｎｃｅ，　２７２，　８６６　（１９９６）、Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，　３１，　５９３４－５９３６　（１９９８）を参照することができる。
　また、高分子鎖は、ニトロキシド媒介重合法（ＮＭＰ）、可逆的付加開裂連鎖移動（ＲＡＦＴ）重合法、可逆移動触媒重合法（ＲＴＣＰ）、可逆的錯体形成媒介重合法（ＲＣＭＰ）などによっても生成することができる。

　ラジカル重合法で用いる触媒は、ラジカル重合を制御できるものであればよく、好ましくは遷移金属錯体である。遷移金属錯体の好ましい例として、周期律表第７族、８族、９族、１０族、または１１族元素を中心金属とする金属錯体を挙げることができ、中でも、銅錯体、ルテニウム錯体、鉄錯体またはニッケル錯体を用いることが好ましく、銅錯体を用いることがより好ましい。銅錯体は、１価の銅化合物と有機配位子の錯体を含むことが好ましく、１価の銅化合物と有機配位子の錯体と２価の銅化合物と有機配位子の錯体の両方を含むことがより好ましい。１価の銅化合物として、塩化第一銅、臭化第一銅などを挙げることができ、２価の銅化合物として、塩化第二銅、臭化第二銅などを挙げることができる。有機配位子として、２，２’－ビピリジル若しくはその誘導体、１，１０－フェナントロリンもしくはその誘導体、ポリアミン（テトラメチルエチレンジアミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、ヘキサメチルトリス（２－アミノエチル）アミンなど）、Ｌ－（－）－スパルテインなどの多環式アルカロイドなどを挙げることができる。基材が担体の高分子鎖集合体であるポリマーブラシを形成するために１価の銅化合物と２価の銅化合物の両方を用いる場合、ＰＤＩの調整が良好となることから、２価の銅化合物に対する１価の銅化合物の銅を基準とするモル比率は、１０倍以上であることが好ましく、２０倍以上であることがより好ましく、３０倍以上であることがさらに好ましい。また、２００倍以下であってよく、１５０倍以下であってよく、１００倍以下であってよく、４０倍以下であってもよい。２価の塩化ルテニウムのトリストリフェニルホスフィン錯体（ＲｕＣｌ_２（ＰＰｈ_３）_３）も触媒として好適である。ルテニウム化合物を触媒として用いる場合には、活性化剤としてアルミニウムアルコキシド類を添加するのが好ましい。２価の鉄のビストリフェニルホスフィン錯体（ＦｅＣｌ_２（ＰＰｈ_３）_２）、２価のニッケルのビストリフェニルホスフィン錯体（ＮｉＣｌ_２（ＰＰｈ_３）_２）、２価のニッケルのビストリブチルホスフィン錯体（ＮｉＢｒ_２（ＰＢｕ_３）_２）なども触媒として好適である。ラジカル重合において銅錯体を配合する際は、あらかじめ銅錯体を形成させておいたうえでラジカル重合に用いてもよいし、銅化合物と有機配位子とを銅錯体が形成される比率で配合してラジカル重合を行ってもよい。ラジカル重合において配合する銅化合物と有機配位子との比率は、銅化合物に対する有機配位子が十分に配位し銅錯体の溶解が良好となることから、有機配位子のモル数が銅化合物のモル数に対し２倍以上２．３倍以下であることが好ましく、２．１倍以上２．３倍以下であることがより好ましく、２．２倍以上２．３倍以下であることが最も好ましい。

　重合反応は溶剤中で行うことが好ましい。溶剤として、炭化水素系溶剤（ベンゼン、トルエンなど）、エーテル系溶剤（ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジフェニルエーテル、アニソール、ジメトキシベンゼンなど）、ハロゲン化炭化水素系溶剤（塩化メチレン、クロロホルム、クロロベンゼンなど）、ケトン系溶剤（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）、アルコール系溶剤（メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブチルアルコール、ｔ－ブチルアルコールなど）、ニトリル系溶剤（アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリルなど）、エステル系溶剤（酢酸エチル、酢酸ブチルなど）、カーボネート系溶剤（エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートなど）、アミド系溶剤（Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド）、ハイドロクロロフルオロカーボン系溶剤（１，１－ジクロロ－１－フルオロエタン、ジクロロペンタフルオロプロパン）、ハイドロフルオロカーボン系溶剤（炭素数２～５のハイドロフルオロカーボン、炭素数６以上のハイドロフルオロカーボン）、ペルフルオロカーボン系溶剤（ペルフルオロペンタン、ペルフルオロヘキサン）、脂環式ハイドロフルオロカーボン系溶剤（フルオロシクロペンタン、フルオロシクロブタン）、酸素含有フッ素系溶剤（フルオロエーテル、フルオロポリエーテル、フルオロケトン、フルオロアルコール）、水などを挙げることができる。これらの溶剤は、１種類を単独で使用してもよく、２種類以上を併用してもよい。

－重合開始基の導入－
　高分子鎖集合体を、例えばＧｒａｆｔｉｎｇ－ｆｒｏｍ法を用いて形成するには、基材に重合反応の開始点となる重合開始基を導入し、この重合開始基から、上記の重合方法を用いて高分子鎖をグラフト成長させる。重合開始基としては、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化スルホニル基などを挙げることができる。重合開始基は、グラフト鎖の密度（グラフト密度）およびグラフト重合により得られる高分子鎖の一次構造（分子量、分子量分布、モノマー配列様式）を精度よく制御できることから、基材表面に物理的若しくは化学的に結合されているのが好ましい。重合開始基を基材表面に導入（結合）する方法としては、化学吸着法、ラングミュアー・ブロジェット（ＬＢ）法などを挙げることができる。
　例えば、シリコンウエハ（基材）表面へのクロロスルホニル基（重合開始基）の化学結合による導入は、２－（４－クロロスルホニルフェニル）エチルトリメトキシシランや２－（４－クロロスルホニルフェニル）エチルトリクロロシランなどを、シリコンウエハ表面の酸化層と反応させることにより行うことができる。

　また、ＬＢ法により重合開始基を導入するには、重合開始基を含む膜形成材料を適切な溶媒（例、クロロホルム、ベンゼンなど）に溶解する。次に、この溶液少量を清浄な液面、好ましくは純水の液面上に展開した後、溶媒を蒸発させるか、または隣接する水相に拡散させて、水面上に膜形成分子による低密度の膜を形成させる。続いて、仕切り板を水面上で機械的に掃引し、膜形成分子が展開している水面の表面積を減少させることにより膜を圧縮して密度を増加させ、緻密な水面上単分子膜を得る。次いで、適切な条件下で、水面上単分子膜を構成する分子の表面密度を一定に保ちながら、単分子層を堆積する基材を、水面上単分子膜を横切る方向に浸漬または引き上げることによって、水面上単分子膜を該基材上に移し取り、単分子層を該基材上に堆積する。ＬＢ法の詳細については、「福田清成他著、新実験化学講座１８巻（界面とコロイド）６章、（１９７７年）丸善」、「福田清成・杉道夫・雀部博之編集、ＬＢ膜とエレクトロニクス、（１９８６年）シーエムシー」、或いは、「石井淑夫著、よいＬＢ膜をつくる実践的技術、（１９８９年）共立出版」を参照することができる。

　重合開始基を基材表面に導入するに当たっては、基材に結合する基および基材と親和性を有する基の少なくとも一方と、重合開始基に結合する基および重合開始基と親和性を有する基の少なくとも一方を有する表面処理剤を用いて基材表面を処理することが好ましい。この表面処理剤は低分子化合物であっても、高分子化合物であってもよい。表面処理剤として、例えば下記式（１０）で表される化合物が挙げられる。

　式（１０）において、ｎは１～１０の整数であり、３～８の整数であることが好ましい。Ｒ^１１、Ｒ^１２およびＲ^１３は、各々独立に置換基を表す。Ｒ^１１、Ｒ^１２およびＲ^１３の少なくとも１つは、アルコキシル基またはハロゲン原子であることが好ましく、Ｒ^１１、Ｒ^１２およびＲ^１３の全てがメトキシ基であるか、エトキシ基であることが特に好ましい。Ｒ^１４およびＲ^１５は、各々独立に置換基を表す。Ｒ^１４およびＲ^１５は、各々独立に炭素数１～３のアルキル基、または芳香族性官能基であることが好ましく、Ｒ^１４およびＲ^１５の両方がメチル基であることが最も好ましい。Ｘ^１１は、ハロゲン原子を表し、臭素原子であることが好ましい。

　表面処理剤として、重合開始基を含有するシランカップリング剤（重合開始基含有シランカップリング剤）を用いることが好ましい。これにより、表面処理と重合開始基の導入を同時に行うことができる。重合開始基含有シランカップリング剤としては、上記式（１０）で表される化合物などが挙げられる。重合開始基含有シランカップリング剤およびその製造方法の説明については、国際公開第２００６／０８７８３９号トの記載を参照することができる。重合開始基含有シランカップリング剤の具体例として、（２－ブロモ－２－メチル）プロピオニルオキシヘキシルトリメトキシシラン（ＢＨＭ）、（２－ブロモ－２－メチル）プロピオニルオキシプロピルトリメトキシシラン（ＢＰＭ）、（２－ブロモ－２－メチル）プロピオニルオキシプロピルトリエトキシシラン（ＢＰＥ）を挙げることができる。

　グラフト密度を調整する観点から、重合開始基含有シランカップリング剤を表面処理剤に用いる場合には、重合開始基を含有しないシランカップリング剤、例えば、公知のアルキルシランカップリング剤を併用することが好ましい。これにより、重合開始基含有シランカップリング剤と重合開始基を含有しないシランカップリング剤との割合を調整することで、グラフト密度を自在に変更することができる。例えば、シランカップリング剤のすべてが重合開始基含有シランカップリング剤である場合、その表面処理後にＧｒａｆｔｉｎｇ－ｆｒｏｍ法にてグラフト重合を行うことにより、０．０３を超える表面占有率で高分子鎖を成長させることができる。なお、表面処理剤として重合開始基含有シランカップリング剤を使用する場合、その重合開始基含有シランカップリング剤を水の存在下で加水分解させてシラノールとし、部分的に縮合させてオリゴマー状態とした後に表面処理に供してもよい。具体的には、このオリゴマーを、例えばシリカなどの基材に水素結合的に吸着させた後、乾燥処理することで脱水縮合反応を起こさせ、重合開始基を基材に導入してもよい。

（基材）
　ポリマーブラシ型の高分子鎖集合体において、高分子鎖を固定する基材（担体）を構成する材料としては、特に限定はない。有機材料、無機材料、金属材料などから適宜選択することができる。
　上記基材は、上記高分子鎖集合体とは異なる物質からなる担体が好ましい。

　有機材料としては、特に限定されず、各種樹脂およびゴムを制限なく用いることができる。樹脂としては、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂のいずれでもよい。熱硬化性樹脂としては、たとえば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アミノ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、熱硬化性ポリイミド樹脂、ジアリルフタレート樹脂などが挙げられる。熱可塑性樹脂としては、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリシクロオレフィンなどのポリオレフィン系樹脂；ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルアルコールなどのビニル系樹脂；ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素系樹脂；ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル系樹脂；ポリジメチルシロキサンなどのシリコーン樹脂；などが挙げられる。ゴムとしては、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、イソプレンゴム、天然ゴム、ニトリルゴム、ブチルゴムなどのジエン系ゴム；エチレンプロピレンゴム、アクリルゴム、ポリエーテルゴム、ポリウレタンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴムなどのジエン系ゴム以外のゴムなどが挙げられる。

　上記基材は、ポリマーモノリスであってもよい。ここで、ポリマーモノリスとは、三次元的に連通した連続空孔とポリマー骨格とで三次元共連続構造が形成されている高分子多孔質体をいう。
　ポリマーモノリスのポリマー骨格は、重合性化合物と架橋剤との重合物であることが好ましい。
　上記基材にポリマーモノリスを用いる場合、非相溶系であることが好ましい。これにより保液性が向上する。基材にポリマーモノリスを用いることにより、微細な共連続構造とブラシの浸透圧効果を掛け合わせることで可能になる。また、ポリマーモノリスを厚くすることで、オイルなどをポリマーモノリスに蓄えておくタンク的な役割を担うこともできる。ポリマーブラシをポリマーモノリス表面に修飾すると、これを表面に吸い出すこともできる。

　上記重合性化合物としては、架橋剤との重合によりポリマー骨格を形成可能な化合物であればよく、例えば、エポキシ化合物、（メタ）アクリレート化合物、スチレン化合物などが挙げられる。なかでも、柔軟性に優れ、微細な多孔質構造のポリマーモノリスを形成しやすい点から、エポキシ化合物が好ましい。上記エポキシ化合物としては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ジアミノジフェニルメタン型エポキシ樹脂、テトラキス（ヒドロキシフェニル）エタンべースなどのポリフェニルベースエポキシ樹脂、フルオレン含有エポキシ樹脂、２，２，２－トリ－（２，３－エポキシプロピル）－イソシアネートなどのトリグリシジルイソシアヌレート、トリアジン環含有エポキシ樹脂など、複素芳香環を含むエポキシ樹脂、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラグリシジル－ｍ－キシリレンジアミンなどの芳香環由来の炭素原子を含む芳香族系エポキシ化合物や、脂肪族グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、脂肪族グリシジルエステル型エポキシ樹脂、脂環族グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、脂環族グリシジルエステル型エポキシ樹脂、１，３－ビス（Ｎ，Ｎ’－ジグリシジルアミノメチル）シクロヘキサンなどの芳香環由来の炭素原子を含まない脂肪族系エポキシ化合物などが挙げられる。なかでも、２官能以上のエポキシ化合物が好ましく、分子内にグリシジル基を２つ以上有する化合物がより好ましい。好ましい具体例としては、１，３－ビス（Ｎ，Ｎ’－ジグリシジルアミノメチル）シクロヘキサンなどが挙げられる。

　上記架橋剤としては、例えば、アミン化合物、酸無水物、フェノール化合物、ヒドラジド化合物などが挙げられる。
　上記アミン化合物としては、例えば、ｍ－フェニレンジアミン、ｐ－フェニレンジアミン、ｏ－フェニレンジアミン、４，４’－ジアミノジフェニルスルホン、４，４’－メチレン－ビス（２－クロロアニリン）、ベンジルジメチルアミン、ジメチルアミノメチルベンゼンなどの芳香族アミン化合物；トリアジン環などの複素芳香環を有する芳香族アミン化合物；エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、イミノビスプロピルアミン、ビス（ヘキサメチレン）トリアミン、１，３，６－トリスアミノメチルヘキサン、ポリメチレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、ポリエーテルジアミン、イソホロンジアミン、メンタンジアミン、Ｎ－アミノエチルピペラジン、３，９－ビス（３－アミノプロピル）２，４，８，１０－テトラオキサスピロ（５，５）ウンデカンアダクト、ビス（４－アミノシクロへキシル）メタンおよびこれらの変性品などの脂環族アミン化合物；１，６－ヘキサメチレンビス（Ｎ，Ｎ－ジメチルセミカルバジド）などの脂肪族ポリアミンヒドラジド化合物；ポリアミン類とダイマー酸からなる脂肪族ポリアミドアミン類やポリアミノアミド類などが挙げられる。
　上記酸無水物としては、例えば、無水フタル酸、無水トリメット酸、無水ピロメット酸などの芳香族酸無水物が挙げられる。
　上記フェノール化合物としては、例えば、ノボラック型フェノール樹脂などが挙げられる。
　上記ヒドラジド化合物としては、例えば、イソフタル酸ジヒドラジドなどの芳香族ヒドラジド化合物；アジピン酸ジヒドラジド、セバチン酸ジヒドラジド、ドデカン二酸ジヒドラジドなどの脂肪族ヒドラジド化合物が挙げられる。

　架橋剤は重合性化合物の種類に応じて適宜選択することが好ましい。重合性化合物として、エポキシ化合物を用いた場合は、架橋剤はアミン化合物であることが好ましく、２官能以上のアミン化合物である分子内にアミノ基を２つ以上有する化合物がより好ましい。２官能以上のアミン化合物としては、脂環族アミン化合物であることが好ましい。好ましい具体例としては、ビス（４－アミノシクロへキシル）メタンなどが挙げられる。

　ポリマーモノリスのポリマー骨格としては、ポリマーモノリスの形成が簡便な点から、２官能以上のエポキシ化合物と２官能以上のアミン化合物の重合物であることが好ましく、２官能以上の脂肪族系エポキシ化合物と２官能以上の脂環族アミン化合物の重合物であることがより好ましい。

　重合性化合物と架橋剤の配合割合は、架橋密度などを考慮して決定すればよい。例えば、重合性化合物が２官能以上のエポキシ化合物であり、架橋剤が２官能以上のアミン化合物である場合、重合性化合物のエポキシ基１当量に対して、架橋剤のアミン当量が０．６～１．５の範囲になるように調整することが好ましい。

　ポリマーモノリスは、例えば、重合性化合物と架橋剤と孔形成剤とを含むポリマーモノリス形成用組成物によって形成することができる。より具体的には、担体としての基材にポリマーモノリス形成用組成物を塗布して塗布膜を形成し、塗布膜を硬化する。重合性化合物の重合に伴ってポリマー成分が増大し、スピノーダル分解が起こって共連続構造が発現する。その後、硬化膜から孔形成剤を除去することでポリマーモノリスを形成することができる。

　ポリマーモノリスを設ける面には、ポリマーモノリス形成用組成物との親和性を向上させるために、シランカップリング剤などの公知のカップリング剤による処理や、プラズマ処理などが施されていてもよい。

　無機材料としては、特に限定されず、セラミックス（例、アルミナセラミックス、バイオセラミックス、ジルコニア－アルミナ複合セラミックスなどの複合セラミックスなど）、金属（例、鉄、鋳鉄、鋼、ステンレス鋼、炭素鋼、高炭素クロム軸受鋼鋼材（ＳＵＪ２）などの鉄合金、アルミニウム、亜鉛、銅、チタンなどの非鉄および非鉄合金など）、多結晶シリコンなどのシリコン、酸化ケイ素、窒化ケイ素、各種ガラス、石英、およびこれらの複合材料などが挙げられる。

　基材の種類は、特に限定されない。
　例えばチューブ、シート、繊維、ストリップ、フィルム、板、箔、膜、ペレット、粉末、粒子、成形品（例、押出し成形品、鋳込み成形品など）などが挙げられる。また、本実施形態の部材を適用する物品そのものを基材に用いてもよい。

（他の製造方法）
　また、ポリマーブラシの高分子鎖集合体は、次の製造方法によって製造することもできる。すなわち、基材を構成する有機材料（以下、基材重合体ともいう）と、ポリマーブロックＡおよびポリマーブロックＡよりも基材重合体に対する親和性が低いポリマーブロックＢとを備える複数のブロック共重合体とを溶剤中で混合して混合液を調製する工程と、混合液中から溶剤を除去して、相分離を生じさせる工程とを備える製造方法により製造することができる。ブロック共重合体は、ポリマーブロックＡを少なくとも２箇所に有していてよい。この製造方法において、ポリマーブロックＢを挟んでポリマーブロックＡを両末端に有するブロック共重合体を使用すれば、高分子鎖集合体を構成する高分子鎖の両末端のそれぞれが担体である基材に固定されているループ構造のポリマーブラシの高分子鎖集合体を製造することができる。本方法で用いるブロック共重合体は、公知の方法で合成してよいし、市販品を用いてよい。市販品としては、ＰＤＭＳ－ＰＥＧ、ＰＤＭＳ－ＰＥＧ－ＰＤＭＳ（いずれもＰｏｌｙｍｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ社（米）製）などが挙げられる。

　基材重合体である基材を構成する有機材料については、特に限定されず、上述したものが挙げられる。

　ブロック共重合体としては、ポリマーブロックＡおよびポリマーブロックＡよりも基材重合体に対する親和性が低いポリマーブロックＢとを備え、かつ、ポリマーブロックＡを少なくとも２箇所に有しているものであればよく、特に限定されないが、ループ構造を好適に形成できるという観点より、ポリマーブロックＢは、基材重合体に対して非相溶であるものを用いることが好ましく、ポリマーブロックＢが、基材重合体に対して非相溶であり、かつ、ポリマーブロックＡが、基材重合体に対して相溶である組み合わせがより好ましい。

　ここで、ポリマーブロックＡが、基材重合体に対して相溶であるとは、次の状態をいう。すなわち、ポリマーブロックＡのみからなる重合体と、基材重合体とを、熱溶融混合や共溶液混合などにより混合した後、得られた混合物について、冷却あるいは溶剤蒸発除去などにより固化することにより得られた試料について、ガラス転移温度（Ｔｇ）を測定した場合に、ポリマーブロックＡのみからなる重合体のＴｇと、基材重合体のＴｇとの間の温度域に、これらとは異なるＴｇが観測できる場合に、相溶であると判断することができる。
　また、ポリマーブロックＢが、基材重合体に対して非相溶であるとは、次の状態をいう。すなわち、ポリマーブロックＢのみからなる重合体と、基材重合体とを、熱溶融混合や共溶液混合などにより混合した後、得られた混合物について、冷却あるいは溶剤蒸発除去などにより固化することにより得られた試料について、ガラス転移温度（Ｔｇ）を測定した場合に、ポリマーブロックＢのみからなる重合体のＴｇおよび基材重合体のＴｇ以外に、これらとは異なるＴｇが観測できない場合に、非相溶であると判断することができる。

　ポリマーブロックＡおよびポリマーブロックＢとしては、基材重合体に対する相溶性が上記の関係にあるものを用いればよいが、ポリマーブラシ構造を好適に形成できるという観点より、これらのＳＰ値（溶解度パラメータ）に関し、ポリマーブロックＡのＳＰ値と、ポリマーブロックＢのＳＰ値との差は１．５（ＭＰａ）^０．５以上であることが好ましく、３（ＭＰａ）^０．５以上であることがより好ましく、５（ＭＰａ）^０．５以上であることがさらに好ましい。また、ポリマーブロックＡのＳＰ値に関し、ポリマーブロックＡのＳＰ値と、基材重合体とのＳＰ値との差が０．５（ＭＰａ）^０．５以下であることが好ましく、０．３（ＭＰａ）^０．５以下であることがより好ましく、０．２（ＭＰａ）^０．５以下であることがさらに好ましい。ポリマーブロックＢのＳＰ値に関し、ポリマーブロックＢのＳＰ値と、基材重合体のＳＰ値との差が１．５（ＭＰａ）^０．５以上であることが好ましく、３（ＭＰａ）^０．５以上であることがより好ましく、５（ＭＰａ）^０．５以上であることがさらに好ましい。なお、ポリマーブロックＡおよびポリマーブロックＢのＳＰ値は、たとえば、ポリマーハンドブック（第４版、Ｗｉｌｅｙ－Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ）に開示された値を用いることができる。

　ポリマーブロックＡとしては、上述した特性を満たすものであればよく、特に限定されず、用いる基材重合体との関係で選択すればよいが、その具体例としては、上述した基材重合体を構成する樹脂またはゴムとして例示した樹脂またはゴムを構成する重合体セグメントからなるものなどが挙げられる。

　ブロック共重合体のポリマーブロックＡ部分の分子量（重量平均分子量（Ｍｗ））は、特に限定されないが、基材重合体と十分な相互作用を示し、これにより、ポリマーブロックＢにより形成されるループ構造をより適切に支えることにより、耐久性をより高めることができるという観点より、好ましくは１，０００～１００，０００、より好ましくは１，０００～５０，０００、さらに好ましくは１，０００～２０，０００であり、さらにより好ましくは２，０００～２０，０００、特に好ましくは２，０００～６，０００である。

　ポリマーブロックＢとしては、上述した高分子鎖として説明したもののうち、基材重合体との間で上述した特性を満たすものが好ましく用いられる。

　基材重合体と、複数のブロック共重合体鎖とを溶剤中で混合する際に、用いる溶剤としては、特に限定されず、基材重合体と、ブロック共重合体鎖とを溶解あるいは分散可能な溶剤であれば何でもよい。たとえば、ｎ－ペンタン、ｎ－ヘキサン、ｎ－ヘプタンなどの脂肪族炭化水素；シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサン、トリメチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ジエチルシクロヘキサン、デカヒドロナフタレン、ビシクロヘプタン、トリシクロデカン、ヘキサヒドロインデン、シクロオクタンなどの脂環族炭化水素；ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレンなどの芳香族炭化水素；ニトロメタン、ニトロベンゼン、アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリルなどの含窒素系炭化水素；ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル類；アセトン、エチルメチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノンなどのケトン類；酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸エチル、安息香酸メチルなどのエステル類；クロロホルム、ジクロロメタン、１,２－ジクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素；メタノール、エタノールなどのアルコール類などが挙げられる。

　このような溶剤中で、基材重合体と、複数のブロック共重合体鎖とを混合し、溶解あるいは分散させることで、混合液を得ることができる。次いで、得られた混合液を用いて、キャスト法やスピンコート法などにより製膜した後に、製膜した混合液中から溶剤を除去する。溶剤を介して基材重合体に対して分散状態にある複数のブロック共重合体鎖のうち一部が、溶剤が除去されることで、ポリマーブロックＡについては、基材重合体と相溶した状態となったままで、ブロック共重合体鎖を構成するポリマーブロックＢが、基材重合体と相分離して、ポリマーブロックＡが基材重合体中にあり、かつ、ポリマーブロックＢが基材重合体から露出した状態に変化させることができ、これにより、高分子鎖集合体を構成する高分子鎖の片末端が担体に固定されたポリマーブラシ構造、または両末端のそれぞれが担体に固定されたループ構造を形成させることができる。

　溶剤を除去する方法としては、特に限定されず、用いる溶剤の種類に応じて選択すればよいが、５０℃～１００℃にて加熱する方法が好ましく、７０～８０℃にて加熱する方法がより好ましい。

　また、ポリマーブラシの高分子鎖集合体は、次の製造方法によって製造することもできる。すなわち、基材重合体と、ポリマーブロックＡおよびポリマーブロックＡよりも基材重合体に対する親和性が低いポリマーブロックＢとを備えるブロック共重合体、および／または、ポリマーブロックＡおよびポリマーブロックＡよりも基材重合体に対する親和性が低いポリマーブロックＢとを備え、かつ、ポリマーブロックＡを少なくとも２箇所に有している複数のブロック共重合体とを加熱下で混合して溶融混合物を調製する工程と、溶融混合物を冷却させることで相分離を生じさせる工程とを備える製造方法により製造することもできる。この製造方法によっても、高分子鎖集合体を構成する高分子鎖の一方の末端が担体である基材に固定されているポリマーブラシの高分子鎖集合体、もしくは両末端のそれぞれが担体である基材に固定されているループ構造のポリマーブラシの高分子鎖集合体を製造することができる。

　基材重合体と、複数のブロック共重合体とを加熱下で混合して溶融混合物を調製する際における加熱温度としては、特に限定されず、基材重合体またはブロック共重合体が溶融する温度、好ましくは基材重合体およびブロック共重合体鎖の両方が溶融する温度とすればよいが、好ましくは４０～３００℃、より好ましくは８０～２００℃である。

　得られた溶融混合物を用いて、キャスト法、スピンコート法、ディップコート法などにより製膜した後に、冷却させ、冷却により固化する過程において相分離を生じさせる。溶融混合されていることにより、基材重合体に対して分散状態にある複数のブロック共重合体のうち一部が、溶融状態から固体状態になる過程において、ポリマーブロックＡについては、基材重合体と相溶した状態となったままで、ブロック共重合体を構成するポリマーブロックＢが、基材重合体と相分離することで、ポリマーブロックＡが基材重合体中にあり、かつ、ポリマーブロックＢが基材重合体から露出した状態に変化させることができ、これによりループ構造を形成させることができるものである。

　溶融混合物を冷却する方法としては特に限定されないが、製膜した溶融混合物を室温下で静置する方法や、溶融混合物を構成する各成分の溶融温度よりも低い温度にて加温した状態で静置する方法などが挙げられる。

（高分子鎖の数平均分子量および分子量分布指数）
　高分子鎖集合体を構成する高分子鎖の数平均分子量（Ｍｎ）は、好ましくは５００～１０，０００，０００であり、より好ましくは１００，０００～１０，０００，０００である。
　高分子鎖集合体における分子量分布指数（ＰＤＩ＝Ｍｗ／Ｍｎ）は、１．０～２．０が好ましく、１．０～１．５がより好ましい。分子量分布指数が上記範囲であれば、高分子鎖集合体を構成する高分子鎖の最表面まで高密度な状態を維持しうるという効果が期待できる。
　高分子鎖集合体の数平均分子量（Ｍｎ）および分子量分布指数（Ｍｗ／Ｍｎ）は、フッ化水素酸処理により基材から高分子鎖を切り出し、切り出した高分子鎖についてゲル浸透クロマトグラフィー法などのサイズ排除クロマトグラフィー法による分子量分析を行うことで測定することができる。
　また、グラフト重合法を用いて高分子鎖集合体を形成した場合には、高分子鎖の重合反応に際して生成するフリーポリマーが、基材に固定される高分子鎖と等しい分子量を有すると仮定して、そのフリーポリマーについてサイズ排除クロマトグラフィー法により、数平均分子量（Ｍｎ）および分子量分布指数（Ｍｗ／Ｍｎ）を測定し、これをそのまま高分子鎖の数平均分子量（Ｍｎ）および分子量分布指数（Ｍｗ／Ｍｎ）として用いる方法も採用することもできる。なお、数平均分子量（Ｍｎ）および分子量分布指数（Ｍｗ／Ｍｎ）は、基材に固定される高分子鎖と重合反応時に生成するフリーポリマーでほぼ等しいことを確認している。

　フリーポリマーを用いる分子量の測定方法について具体的に説明する。高分子鎖を表面開始リビングラジカル重合で合成する際、重合溶液に遊離開始剤を添加すると、高分子鎖集合体を構成する高分子鎖と同等の分子量および分子量分布を有するフリーポリマーを得ることができる。このフリーポリマーを、サイズ排除クロマトグラフィー法にて分析することにより、数平均分子量（Ｍｎ）および分子量分布指数（Ｍｗ／Ｍｎ）を決定する。

　なお、サイズ排除クロマトグラフィー法での分析は、入手可能な分子量既知の同種単分散の標準試料を用いた較正法、多角度光散乱検出器を用いた絶対分子量評価を行うものである。本明細書では、本明細書の実施例では、数平均分子量（Ｍｎ）および重量平均分子量（Ｍｗ）の値は、多角度光散乱検出器ならびに各種標準試料の分子量検量線を用いて適切に算定した絶対値で示す。標準試料としては、ポリスチレン標準試料、ポリメチルメタクリレート標準試料、ポリエチレングリコール標準試料などが挙げられる。

　基材表面における高分子鎖の密度は、０．０１鎖／ｎｍ^２以上であることが好ましく、０．０５鎖／ｎｍ^２以上であることがより好ましく、０．１鎖／ｎｍ^２以上であることが更に好ましく、０．２鎖／ｎｍ^２以上であることが特に好ましい。上限は、特に限定されないが１．０鎖／ｎｍ^２以下とすることができ、０．９鎖／ｎｍ^２以下とすることもできる。

　高分子鎖の密度は、単位面積当たりのグラフト量（Ｗ）と高分子鎖集合体の数平均分子量（Ｍｎ）を測定し、下記式を用いて求めることができる。
高分子鎖の密度（鎖／ｎｍ^２）＝Ｗ（ｇ／ｎｍ^２）／Ｍｎ×（アボガドロ数）
　式において、Ｗは単位面積当たりのグラフト量を表し、Ｍｎは高分子鎖集合体の数平均分子量を表す。
　単位面積当たりのグラフト量（Ｗ）は、基材がシリコンウエハのような平面基板の場合には、エリプソメトリー法により乾燥状態の膜厚、すなわち、高分子鎖集合体層の乾燥状態における厚みを測定し、バルクフィルムの密度を用いて、単位面積当たりのグラフト量（Ｗ）を算出することにより求めることができる。
　高分子鎖集合体の数平均分子量（Ｍｎ）の測定方法については、上述した方法にて測定することができる。

　基材表面における高分子鎖の表面占有率（ポリマーの断面積×高分子鎖の密度）は、０．０１以上であることが好ましく、０．０５以上であることがより好ましく、０．１０以上であることがさらに好ましい。表面占有率は、基材表面をグラフト点（１つ目の構成単位）が占める割合を意味し、最密充填で１である。高分子鎖の密度の算出方法については、上述した方法にて測定することができる。ポリマーの断面積は、ポリマーの伸びきり形態における繰り返し単位長さとポリマーのバルク密度を用いて求めることができる。
　基材表面における高分子鎖の表面占有率は、０．０８～０．６５であることが好ましく、より好ましくは０．１～０．４、さらに好ましくは屋外での着雪氷抑制の観点から０．１５～０．２５である。

　本実施形態の部材は、ポリマーブラシ構造を有する場合、０℃～－１８℃の幅広い範囲で優れた着雪氷抑制効果を得ることができる観点から、上記基材が上記高分子鎖集合体とは別の物質からなる担体であり、上記基材表面における上記高分子鎖の表面占有率が０．０８～０．６５（好ましくは０．１０～０．４０、より好ましく０．１５～０．４０）であることが好ましい。特に、ポリマーブラシ構造を有する場合、表面占有率が上記範囲であると、ブラシの密度が適度な範囲となることで、液状物質の保持力が向上し（特に水と非相溶の液状物質では、保持力が大きく向上する）、サイズ排除効果による氷核形成の抑制を一層向上させることができる。

［Ｂ］ボトルブラシ構造を有する部材
　次に、ボトルブラシ構造を有する部材について説明する。
　ボトルブラシ構造は、主鎖から複数の側鎖が分岐していて、全体としてボトルブラシ様の形状をなす分岐高分子構造のことをいう。ボトルブラシ構造は、主鎖が基材を構成し、側鎖が高分子鎖集合体を構成するが、さらに、ボトルブラシ構造が、担体に接着されてボトルブラシ構造を有する部材となってよい。担体については上述したものが挙げられる。また、この場合、ボトルブラシとポリマーブラシの両方を担体に固定または接着してもよい。その場合、ポリマーブラシは濃厚ポリマーブラシであることが好ましい。
　本実施形態の部材は、上記基材である高分子鎖に上記複数の高分子鎖が側鎖として結合したボトルブラシ構造を有する部材が好ましい。

　ボトルブラシ構造を有する部材も、グラフト重合法により得ることができる。このグラフト重合は、予め合成した反応性側鎖（グラフト鎖）を、主鎖となる幹ポリマーに結合させるＧｒａｆｔｉｎｇ－ｔｏ法、マクロ開始剤（重合開始基を導入した幹ポリマー）の重合開始基から側鎖（グラフト鎖）を成長させるＧｒａｆｔｉｎｇ－ｆｒｏｍ法、マクロモノマー（側鎖構成ポリマーの末端に重合性官能基を有するポリマー）を重合させるＧｒａｆｔｉｎｇ－ｔｈｒｏｕｇｈ法を用いて行うことができる。また、これらの側鎖や幹ポリマーの合成には、リビングアニオン重合、開環メタセシス重合（ＲＯＭＰ）、あるいは汎用性の高いリビングラジカル重合法（ＬＲＰ）を用いることができる。ボトルブラシ構造を有する部材の好ましい例として、式（１１）で表される化合物を挙げることができる。

　式（１１）中、Ｒ^１およびＲ^２は、それぞれ独立に水素原子またはメチル基を表し、Ｒ^３は置換基を表し、炭素数が１～１０のアルキル基であることが好ましい。Ｒ^４およびＲ^５は原子または原子団からなる末端基を表し、水素原子、ハロゲン、重合開始剤由来の官能基などが挙げられる。Ｘは、ＯまたはＮＨを表し、Ｙは、２価の有機基を表し、ｎは、１０以上の整数を表し、Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ａは、高分子鎖を表す。式（１１）で表される化合物では、ｎで括られた構成単位の繰り返し構造がボトルブラシ構造の主鎖に相当し、Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ａがボトルブラシ構造の側鎖に相当する。

　Ｙが表す有機基として、炭素数１～１０のアルキレン基、炭素数１～５のオキシアルキレン基（ＲＯ）（Ｒは炭素数１～５のアルキレン基を表す）、このオキシアルキレン基が複数連結した連結構造、または、これらの有機基（炭素数１～１０のアルキレン基、炭素数１～５のオキシアルキレン基およびオキシアルキレン基の連結構造）のうちの少なくとも２つの組み合わせからなる２価の有機基などを挙げることができる。ここで、アルキレン基およびオキシアルキレン基のアルキレン基は、直鎖状であっても分枝状であってもよく、環状構造を有していてもよい。アルキレン基の具体例として、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、シクロヘキシレン基を挙げることができる。このアルキレン基およびオキシアルキレン基のアルキレン基は、置換基で置換されていてもよい。置換基として、炭素数１～１０のアルキル基、炭素数６～４０のアリール基、炭素数３～４０のヘテロアリール基を挙げることができ、これらの置換基はさらに置換基で置換されていてもよい。Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ａの説明と好ましい範囲、具体例については、上述した高分子鎖を参照することができる。Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ａは、主鎖の構成単位同士で、互いに同一であっても異なっていてもよい。

　ボトルブラシ構造を有する部材について、主鎖を中心軸とし、その中心軸から側鎖（グラフト鎖）を直線状に延ばして、その先端を含む面（仮想外周部）を想定したとき、その部材の外形は、その先端を含む面を側面とする円柱と捉えることができる。こうした外形を有する部材では、側鎖（グラフト鎖）の長さが長くなる程、その側面における側鎖（グラフト鎖）の密度が低下し、側鎖（グラフト鎖）の構造上の自由度が高くなる。その結果、側鎖（グラフト鎖）は自由に折り畳まれ得ることになる。

　ボトルブラシ構造を有する部材において、側鎖の表面占有率（σ^＊）は、下記式により求めることができる。

　上記式中、ＤＰ_{ｎ，ｇｒａｆｔ}はグラフト鎖の数平均重合度、ｘは幹ポリマー単位長さあたりのグラフト鎖数（本／ｎｍ）、rは骨格ポリマーの半径（ｎｍ）（例えば、ＰＢＩＥＭでは０．８ｎｍである）、ａ^２はモノマーの断面積（ｎｍ^２）（例えば、ＰＥＧＭＡでは３．３ｎｍ^２）、ｌは高分子鎖の繰り返し単位の全長（ｎｍ）（例えば、ポリメタクリレートの場合は０．２５）であり、２π（ＤＰ_{ｎ，ｇｒａｆｔ}・ｌ＋ｒ）はボトルブラシの断面の円周（ｎｍ）、ｌ／ｘは隣接するグラフト鎖間の距離（ｎｍ）である。上記方法は、Ｂｉｏｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ、２０２１、２２、２５０５－１４を参照することができる。
　側鎖の表面占有率は０～１の値を示し、数値が大きくなる程、ポリマー側面の側鎖先端部が占める割合が大きくなり、側鎖の自由度が制限されることになる。すなわち、側鎖の表面占有率は、側鎖の自由度を反映する数値であり、側鎖の表面占有率（σ^＊）が高い程、側鎖の構造上の自由度が制限される。その結果、側鎖が主鎖に対して、略垂直方向に延びた状態を維持することができ、その構造に特有の性質を示すと推測される。

　ボトルブラシ構造を有する部材の側鎖の表面占有率は０．０１以上であることが好ましく、０．０５以上であることがより好ましく、０．１０以上であることが更に好ましい。表面占有率が上記範囲であると、ブラシの密度が適度な範囲となることで、液状物質の保持力が向上し（特に水と非相溶の液状物質では、保持力が大きく向上する）、サイズ排除効果による氷核形成の抑制を一層向上させることができる。
　また、側鎖の表面占有率は、０．０８～０．６５であることが好ましく、より好ましくは０．１～０．５、さらに好ましくは０．２～０．４である。

　ボトルブラシ構造を有する部材の側鎖の密度は、０．０１鎖／ｎｍ^２以上であることが好ましく、０．０５鎖／ｎｍ^２以上であることがより好ましく、０．１鎖／ｎｍ^２以上であることが更に好ましく、０．２鎖／ｎｍ^２以上であることが特に好ましい。上限は、特に限定されないが１．０鎖／ｎｍ^２以下とすることができ、０．９鎖／ｎｍ^２以下とすることもできる。

　ボトルブラシ構造を有する部材の数平均分子量は、１，０００～１０，０００，０００であることが好ましく、１，０００～１，０００，０００であることがより好ましく、５，０００～５００，０００であることがさらに好ましい。

　ボトルブラシ構造を有する部材の分子量分布指数（ＰＤＩ＝Ｍｗ／Ｍｎ）は、１．０～２．０が好ましく、１．０～１．５がより好ましい。分子量分布指数が上記範囲であれば、高分子鎖集合体を構成する高分子鎖の最表面まで高密度な状態を維持しうるという効果が期待できる。

　本実施形態の部材がボトルブラシ構造を有する部材である場合、上記部材が上記基材である高分子鎖に上記複数の高分子鎖が側鎖として結合したボトルブラシ構造を有する部材であり、上記ボトルブラシ構造を有する部材は、側鎖の表面占有率が０．０８～０．５０（より好ましくは０．１０～０．５０、さらに好ましく０．１５～０．５０）であることが好ましい。

［液状物質］
　本実施形態の部材の高分子鎖集合体を含む層は液状物質を保持している。
　液状物質としては、水、イオン液体、フッ素系溶剤、オイル（炭化水素系オイル、シリコーンオイルなど）などが挙げられ、水およびイオン液体から選ばれる少なくとも１種であることが好しい。液状物質は親水性の液状物質であってもよく、疎水性の液状物質であってもよい。親水性の液状物質としては、水、親水性イオン液体などが挙げられる。疎水性の液状物質としては、疎水性イオン液体、フッ素系溶剤、オイルが挙げられる。液状物質は、１種の液状物質のみで構成されていてもよく、２種以上の液状物質の混合物であってもよい。液状物質には、添加剤が含まれていてもよい。

　イオン液体とは、イオン性液体または常温溶融塩とも呼称される、イオン伝導性を有する低融点の塩である。イオン液体の多くは、カチオンとしての有機オニウムイオンと、アニオンとしての有機または無機アニオンとを組み合わせることにより得られる比較的低融点の特性を有するものである。イオン液体の融点は、通常１００℃以下、好ましくは室温（２５℃）以下である。イオン液体の融点は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）などにより測定することができる。

　イオン液体としては、下記式（２０）で表される化合物を用いることができる。このイオン液体の融点は、５０℃以下であることが好ましく、２５℃以下であることがより好ましい。

　式（２０）において、Ｒ^２１、Ｒ^２２、Ｒ^２３およびＲ^２４は、各々独立に炭素数１～５のアルキル基、またはＲ’－Ｏ－（ＣＨ_２）_ｎ－で表されるアルコキシアルキル基を表し、Ｒ’はメチル基またはエチル基を表し、ｎは１～４の整数である。Ｒ^２１、Ｒ^２２、Ｒ^２３およびＲ^２４は互いに同一であっても異なっていてもよい。また、Ｒ^２１、Ｒ^２２、Ｒ^２３およびＲ^２４のいずれか２つが互いに結合して環状構造を形成していてもよい。但し、Ｒ^２１、Ｒ^２２、Ｒ^２３およびＲ^２４の少なくとも１つはアルコキシアルキル基である。Ｘ^２１は窒素原子またはリン原子を表し、Ｙは一価のアニオンを表す。

　Ｒ^２１、Ｒ^２２、Ｒ^２３およびＲ^２４における炭素数１～５のアルキル基として、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、２－プロピル基、ｎ－ブチル基、ｎ－ペンチル基など挙げられる。
　Ｒ^２１、Ｒ^２２、Ｒ^２３およびＲ^２４において、Ｒ’－Ｏ－（ＣＨ_２）_ｎ－で表されるアルコキシアルキル基としては、メトキシメチル基またはエトキシメチル基、２－メトキシエチル基または２－エトキシエチル基、３－メトキシプロピル基または３－エトキシプロピル基、４－メトキシブチル基または４－エトキシブチル基などが好ましい。
　Ｒ^２１、Ｒ^２２、Ｒ^２３およびＲ^２４のいずれか２つが互いに結合して環状構造を形成している化合物としては、Ｘ^２１に窒素原子を採用した場合には、アジリジン環、アゼチジン環、ピロリジン環、ピペリジン環などを有する４級アンモニウム塩などが好ましく、Ｘ^２１にリン原子を採用した場合には、ペンタメチレンホスフィン（ホスホリナン）環などを有する４級ホスホニウム塩などが好ましい。また、４級アンモニウム塩としては、置換基として、Ｒ’がメチル基であり、ｎが２の２－メトキシエチル基を少なくとも１つ有するものが好適である。
　Ｙにおける一価のアニオンとしては、ＢＦ_４ ^－、ＰＦ_６ ^－、ＡｓＦ_６ ^－、ＳｂＦ_６ ^－、ＡｌＣｌ_４ ^－、ＮｂＦ_６ ^－、ＨＳＯ_４ ^－、ＣｌＯ_４ ^－、ＣＨ_３ＳＯ_３ ^－、ＣＦ_３ＳＯ_３ ^－、ＣＦ_３ＣＯ_２ ^－、（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２Ｎ^－、Ｃｌ^－、Ｂｒ^－、Ｉ^－などが挙げられ、ＢＦ_４ ^－、ＰＦ_６ ^－、（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２Ｎ^－、ＣＦ_３ＳＯ_３ ^－、またはＣＦ_３ＣＯ_２ ^－であることが好適である。

　イオン液体としては、式（２０）のＲ^２１がメチル基で、Ｒ^２３およびＲ^２４がエチル基で、Ｒ^２４がＲ’－Ｏ－（ＣＨ_２）_ｎ－で表されるアルコキシアルキル基である構造の化合物が好ましく用いられる。

　式（２０）で表される化合物のうち、好適に用いられる４級アンモニウム塩および４級ホスホニウム塩の具体例として、以下に示す化合物が挙げられる。

　また、イオン液体としては、イミダゾリウムイオンを含むイオン液体や芳香族系カチオンを含むイオン液体を用いることもできる。

　上記液状物質は水と混和しないことが好ましい。
　水と混和しないとは、室温にて終夜水と液状物質とを攪拌し、室温で１時間静置した後に、液状物質のみを取り出してＮＭＲ測定を実施した際、水の含有量が５％以下であることをいう。

　本実施形態の部材において、高分子鎖集合体が水で膨潤せず、上記液状物質が水と混和しないことが好ましい。
　本実施形態の部材において、－８℃の着氷応力と－１８℃の着氷応力との差が小さくなり、－１８℃近辺での氷核形成および着雪氷の抑制効果に優れる観点から、液状物質と高分子鎖とが水と相溶系高分子鎖（好ましくは、水とポリ（アルキレングリコール）モノ（メタ）アクリレート）；イオン液体と非相溶系高分子鎖（好ましくは、Ｘが窒素原子でありＲ^２１とＲ^２２とが互いに結合して環状構造を形成しＲ^２３が炭素数１～５のアルキル基でありＲ^２４がＲ’－Ｏ－（ＣＨ_２）_ｎ－で表されるアルコキシアルキル基である式（２０）のイオン液体と炭素数１～８のアルキル基を有するアルキルメタクリレートのモノポリマー）；炭化水素系オイルと非相溶系高分子鎖（好ましくは、ポリαオレフィンと炭素数１０～１５のアルキル基を有するアルキルメタクリレートのモノポリマー）、が好ましい。

　高分子鎖集合体を含む層に液状物質を保持させる方法は特に限定されない。例えば、高分子鎖集合体を含む層の表面に液状物質を塗布した後、静置して保持させる方法や、高分子鎖集合体を含む層を形成した基材を液状物質中に浸漬させる方法などが挙げられる。また、高分子鎖集合体が大気中の水分を取り込んで高分子鎖集合体を含む層中に液状物質である水を保持することもある。

［部材の特性］
　本実施形態の部材は、－１８℃における着氷応力が１５０ｋＰａ以下であり、好ましくは１００ｋＰａ以下、より好ましくは８０ｋＰａ以下、より好ましくは６５ｋＰａ以下、さらに好ましくは５０ｋＰａ以下、さらに好ましくは３５ｋＰａ以下、特に好ましくは２０ｋＰａ以下である。
　なお、－１８℃における着氷応力は、後述の実施例に記載の方法で測定することができる。
　上記－１８℃における着氷応力は、高分子鎖の種類、液状物質の種類、高分子鎖の表面占有率により調整することができる。

　本実施形態の部材の－８℃における着氷応力は、１０～５０ｋＰａであることが好ましく、より好ましくは１０～３０ｋＰａ、さらに好ましくは０～２０ｋＰａである。－８℃における着氷応力が上記範囲であると、０℃～－１８℃の幅広い範囲で優れた着雪氷抑制効果を得ることができる。
　なお、－８℃における着氷応力は、後述の実施例に記載の方法で測定することができる。
　上記－８℃における着氷応力は、高分子鎖の種類、液状物質の種類、高分子鎖の表面占有率により調整することができる。

　本実施形態の部材の－１８℃における着氷応力と－８℃における着氷応力との差は、１００ｋＰａ以下であることが好ましく、より好ましくは９０ｋＰａ以下、さらに好ましくは８０ｋＰａ以下、さらに好ましくは５０ｋＰａ以下、さらに好ましくは３０ｋＰａ以下、特に好ましくは１０ｋＰａ以下である。差が上記範囲であると、０℃～－１８℃の幅広い範囲で優れた着雪氷抑制効果を得ることができ、中でも、高分子鎖として相溶系高分子鎖を用いると、０℃～－２０℃で特に優れた着雪氷抑制効果を得ることができる。
　本実施形態の部材は、－１８℃における着氷応力が－８℃における着氷応力より高いことが好ましい。
　本明細書において、－１８℃における着氷応力と－８℃における着氷応力との差とは、差の絶対値をいう。

　本実施形態の部材表面の２５℃の水に対する接触角は、１０°以上であることが好ましく、２０°以上であることがより好ましく、４５°以上であることが更に好ましく、４８°以上であることがより一層好ましく、４８～８０°であることが特に好ましい。接触角が上記範囲であれば、より優れた水滴付着抑制効果、着雪氷抑制効果および氷核形成抑制効果が得られる。本明細書において、部材表面の水に対する接触角の値は、部材表面に水を１μＬ着摘したのち、着滴１秒後の部材表面の水の接触角を測定して求めた値である。

［部材の形状］
　本実施形態の部材の形状は、特に限定されない。チューブ状、シート状、繊維状、ストリップ状、フィルム状、板状、箔状、膜状、ペレット状、粉末状、粒子状などが挙げられる。

［部材の適用形態］
　本実施形態の部材は、様々な物品に適用することができる。例えば、窓ガラス、車両用ガラス、ミラー、配管、容器などが挙げられる。
　本実施形態の部材は、０℃から－２０℃の範囲において着氷応力が大きく変化しないため、０℃から－２０℃の広い温度範囲で着雪氷を抑制したい用途に好適に使用することができる。

　以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。

（実施例１）
　シリコンウエハおよびＤＳＣパン（アルミニウム製）を、アセトン中で３０分間、クロロホルム中で３０分間および２－プロパノール中で３０分間それぞれ超音波洗浄を行ったのち、シリコンウエハおよびＤＳＣパンの両面にＵＶオゾンを３０分間照射した。次に、ＤＳＣパンのみシリカコーティングを施した。次にシリコンウエハおよびシリカコートを施したＤＳＣパンを、エタノール中で３０分間超音波洗浄した後、（２－ブロモ－２－メチル）プロピオニルオキシプロピルトリエトキシシラン（ＢＰＥ）／エタノール／アンモニア水＝１／８９／１０（質量比）の混合液に浸漬し、２４時間浸漬してシリコンウエハおよびＤＳＣパンに重合開始基を導入した。次に、メトキシポリ（エチレングリコール）メタクリレート（Ａｌｄｒｉｃｈ製、ｃｏｄｅ　４４７９４３、数平均分子量＝５００）（以下、ＰＥＧＭＡ）と、エチル２－ブロモ－２－メチルプロピオネート（以下、ＥＢＩＢ）と、臭化第一銅（以下、ＣｕＢｒ（Ｉ）と、臭化第二銅（以下、ＣｕＢｒ（ＩＩ）と、４，４’－ジノニル－２，２’－ビピリジン（以下、ｄｉＮｂｉｐ）との混合物（ＰＥＧＭＡ／ＥＢＩＢ／ＣｕＢｒ（Ｉ）／ＣｕＢｒ（ＩＩ）／ｄｉＮｂｉｐ＝２０万／０．１／１０３６．８／２８．８／２３４４（モル比））の５０質量部と、アニソールの５０質量部とを入れたフッ素樹脂容器に、上記重合開始基を導入したシリコンウエハおよびＤＳＣパンを入れた。容器を密閉してアルミ袋で覆い、高圧反応装置に入れて４００ＭＰａ、６０℃で２時間重合反応を行った。重合反応終了後、容器からシリコンウエハおよびＤＳＣパンを取り出し、振とう装置を用いてテトラヒドロフランで洗浄した。その後、乾燥することによって、シリコンウエハ表面に、複数の高分子鎖からなるブラシ状の高分子鎖集合体（ポリマーブラシ層）を形成して実施例１の試験体を得た。
　得られた試験体の膜厚を原子間力顕微鏡を用いて、乾燥状態と水浸漬状態で測定した結果、高分子鎖集合体を含む層中に含まれる高分子鎖を１００質量部とした場合、水の質量割合は５０質量部であった。その後解析をしたところ、シリコンウエハ表面に形成されたポリマーブラシ層の膜厚は１０９７ｎｍ、数平均分子量が６６５万、分子量分布指数（ＰＤＩ）が１．４３、ポリマー重合率が３％、高分子鎖の密度が０．１２鎖／ｎｍ^２、高分子鎖の表面占有率は０．３３であった。なお、ポリマーブラシ層の膜厚はエリプソメトリー法で測定した。ポリマーブラシ層の数平均分子量および分子量分布指数は、展開溶媒として１０ｍＭのリチウムブロマイドを含むジメチルホルムアミドを用い、検出器として多角度光散乱検出器を用いたゲル浸透クロマトグラフィー法で算出した。また、ポリマー重合率は、^１Ｈ－ＮＭＲにて測定した。
　得られたＤＳＣパンに高分子鎖が固定された試料に、水を０．０３ｍｇ加え、示差走査熱量測定を実施することで、－１８℃においても高分子鎖集合体を含む層内に、水が液状で保持されていることを確認した。

（実施例２）
　開始基を固定する際に、ＢＰＥをＢＰＥ／アセトキシプロピルトリメトキシシラン（ＡＰＴＭＳ）＝７５／２５（モル比）に変えたこと以外は実施例１と同様にして試験体を得た。
　得られた試験体の膜厚を原子間力顕微鏡を用いて、乾燥状態と水浸漬状態で測定した結果、高分子鎖集合体を含む層中に含まれる高分子鎖を１００質量部とした場合、水の質量割合は５０質量部であった。その後解析をしたところ、シリコンウエハ表面に形成されたポリマーブラシ層の膜厚は７３７ｎｍ、数平均分子量が６６５万、分子量分布指数（ＰＤＩ）が１．４３、ポリマー重合率が３％、高分子鎖の密度が０．０８鎖／ｎｍ^２、高分子鎖の表面占有率は０．２２であった。なお、ポリマーブラシ層の膜厚はエリプソメトリー法で測定した。ポリマーブラシ層の数平均分子量および分子量分布指数は、展開溶媒として１０ｍＭのリチウムブロマイドを含むジメチルホルムアミドを用い、検出器として多角度光散乱検出器を用いたゲル浸透クロマトグラフィー法で算出した。また、ポリマー重合率は、^１Ｈ－ＮＭＲにて測定した。
　得られたＤＳＣパンに高分子鎖が固定された試料に、水を０．０３ｍｇ加え、示差走査熱量測定を実施することで、－１８℃においても高分子鎖集合体を含む層内に、水が液状で保持されていることを確認した。

（実施例３）
　開始基を固定する際に、ＢＰＥをＢＰＥ／ＡＰＴＭＳ＝５０／５０（モル比）に変えたこと以外は実施例１と同様にして試験体を得た。
　得られた試験体の膜厚を原子間力顕微鏡を用いて、乾燥状態と水浸漬状態で測定した結果、高分子鎖集合体を含む層中に含まれる高分子鎖を１００質量部とした場合、水の質量割合は５０質量部であった。その後解析をしたところ、シリコンウエハ表面に形成されたポリマーブラシ層の膜厚は５０４ｎｍ、数平均分子量が６６５万、分子量分布指数（ＰＤＩ）が１．４３、ポリマー重合率が３％、高分子鎖の密度が０．０５鎖／ｎｍ^２、高分子鎖の表面占有率は０．１４であった。なお、ポリマーブラシ層の膜厚はエリプソメトリー法で測定した。ポリマーブラシ層の数平均分子量および分子量分布指数は、展開溶媒として１０ｍＭのリチウムブロマイドを含むジメチルホルムアミドを用い、検出器として多角度光散乱検出器を用いたゲル浸透クロマトグラフィー法で算出した。また、ポリマー重合率は、^１Ｈ－ＮＭＲにて測定した。
　得られたＤＳＣパンに高分子鎖が固定された試料に、水を０．０３ｍｇ加え、示差走査熱量測定を実施することで、－１８℃においても高分子鎖集合体を含む層内に、水が液状で保持されていることを確認した。

（実施例４）
　開始基を固定する際に、ＢＰＥをＢＰＥ／ＡＰＴＭＳ＝２５／７５（モル比）に変えたこと以外は実施例１と同様にして試験体を得た。
　得られた試験体の膜厚を原子間力顕微鏡を用いて、乾燥状態と水浸漬状態で測定した結果、高分子鎖集合体を含む層中に含まれる高分子鎖を１００質量部とした場合、水の質量割合は５０質量部であった。その後解析をしたところ、シリコンウエハ表面に形成されたポリマーブラシ層の膜厚は３１４ｎｍ、数平均分子量が６５５万、分子量分布指数（ＰＤＩ）が１．４６、ポリマー重合率が４％、高分子鎖の密度が０．０３鎖／ｎｍ^２、高分子鎖の表面占有率は０．０９であった。なお、ポリマーブラシ層の膜厚はエリプソメトリー法で測定した。ポリマーブラシ層の数平均分子量および分子量分布指数は、展開溶媒として１０ｍＭのリチウムブロマイドを含むジメチルホルムアミドを用い、検出器として多角度光散乱検出器を用いたゲル浸透クロマトグラフィー法で算出した。また、ポリマー重合率は、^１Ｈ－ＮＭＲにて測定した。
　得られたＤＳＣパンに高分子鎖が固定された試料に、水を０，０３ｍｇ加え、示差走査熱量測定を実施することで、－１８℃においても高分子鎖集合体を含む層内に、水が液状で保持されていることを確認した。

（実施例５）
　ＰＥＧＭＡをＳＬＭＡ（商品名：メタクリル酸Ｓラウリル、ドデシルメタクリレートとトリデシルメタクリレートの混合物、日油社製）に変え、混合比をＳＬＭＡ／ＥＢＩＢ／ＣｕＢｒ（Ｉ）／ＣｕＢｒ（ＩＩ）／ｄｉＮｂｉｐ＝１０万／１／１０１５／４３．２／２１１６．４（モル比））としたこと以外は実施例１と同様にして試験体を得た。
　得られた試験体の膜厚を原子間力顕微鏡を用いて、乾燥状態とＰＡＯ１０（ポリαオレフィン、炭化水素系オイル、商品名：Ｄｕｒａｓｙｎ　１７０（ＰＡＯ１０）、（ＩＮＥＯＳ　Ｏｌｉｇｏｍｅｒｓ社製））浸漬状態で測定した結果、高分子鎖集合体を含む層中に含まれる高分子鎖を１００質量部とした場合、ＰＡＯ１０の質量割合は５０質量部であった。その後解析をしたところ、シリコンウエハ表面に形成されたポリマーブラシ層の膜厚は７８９ｎｍ、数平均分子量が４０５万、分子量分布指数（ＰＤＩ）が１．１１、ポリマー重合率が７％、高分子鎖の密度が０．１１鎖／ｎｍ^２、高分子鎖の表面占有率は０．２０であった。なお、ポリマーブラシ層の膜厚はエリプソメトリー法で測定した。ポリマーブラシ層の数平均分子量および分子量分布指数は、展開溶媒としてテトラヒドロフランを用い、検出器として多角度光散乱検出器を用いたゲル浸透クロマトグラフィー法で算出した。また、ポリマー重合率は、^１Ｈ－ＮＭＲにて測定した。なお、得られた試験体をＰＡＯ１０に終夜室温にて浸漬した後、余剰分をＡｒブローにて吹き飛ばし、着氷応力試験を実施した。また、作製した高分子鎖集合体の水に対する水中膨潤度は、１．１以下であり、また、^１Ｈ－ＮＭＲで解析したところ、ＰＡＯ１０は水と混和しなかった。測定結果を表１に示す。

（実施例６）
・主鎖の重合
　２－（２－ブロモイソブチリルオキシ）エチルメタクリレート（以下、ＢＩＥＭ）のＲＡＦＴ重合により合成した。アルゴンパージしたグローブボックスで、ＢＩＥＭ（３Ｍ）、クミルジチオベンゾエート（ＣＴＡ）（３０ｍＭ）およびアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）（６ｍＭ）のトルエン溶液を調製し、シュレンクフラスコに移した。次に、この溶液を６０℃のオイルバスで２１時間撹拌した後、０℃で冷却してクエンチし、空気でパージした。得られた溶液を^１Ｈ－ＮＭＲ分析に供し、転化率を求めた。数平均分子量（Ｍｎ）および多分散性指数（Ｍｗ／Ｍｎ）は、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）較正ＧＰＣシステムを用いて測定した。重合度（ＤＰ）は、ＢＩＥＭとＣＴＡの転化率および供給モル比に基づいて算出した。得られたポリ２－（２－ブロモイソブチリルオキシ）エチルメタクリレート）（以下、ＰＢＩＥＭ）をメタノールで沈殿させて精製し、その後、１８時間真空乾燥させて、うすピンクの粉末を得た。Ｍｎは５６１００、Ｍｗ／Ｍｎは１．３、重合度は４００であった。
・側鎖の重合
　ＰＢＩＥＭからのＰＥＧＭＡを原子移動ラジカル重合することで合成した。アルゴンパージしたグローブボックス内で、ＥＢＩＢ（２．４ｍＭ）を含むＰＢＩＥＭ（２４ｍＭ）、ＰＥＧＭＡ（０．７２Ｍ）、Ｃｕ（Ｉ）Ｂｒ（３８ｍＭ）、Ｃｕ（ＩＩ）Ｂｒ（９．５ｍＭ）およびｄｉＮｂｉｐ（９５　ｍＭ）のアニソール溶液（２０ｇ）を調製し、シュレンクフラスコに移し替えた。次に、溶液を６５℃で所定時間攪拌した。重合工程終了後、溶液をＤＭＦで希釈し、ＰＭＭＡ校正したＧＰＣ装置で分析した。ＰＥＧＭＡの転化率は、^１Ｈ－ＮＭＲ分析により求めた。
　ＰＥＧＭＡの転化率は１９％であった。Ｍｎは２３５０００、Ｍｗ／Ｍｎは１．３、重合度は１１であった。
・成膜手法
　ラジカルカップリングによるボトルブラシ膜の作製をした。ＴＤＡＥ（テトラキス（ジメチルアミノ）エチレン）を含むアニソール溶液にボトルブラシを溶解させた。次に、スピンコーター（ミカサ株式会社製）を用いて、ＢＰＥ（（２－ブロモ－２－メチル）プロピオニルオキシプロピルトリエトキシシラン）固定シリコンウエハ上にボトルブラシ溶液を３０００ｒｐｍの回転速度で３０秒間スピンコートした。また、同時にＢＰＥ固定ＤＳＣパン上にボトルブラシ溶液を滴下することで、ＤＳＣパン上にもボトルブラシ膜を作製した。その後、真空中で１２０℃、２時間加熱して薄膜を架橋させた。その後、薄膜をトルエンに１８時間浸漬して洗浄し、表面に残留している物質を除去した。
　得られた試験体の膜厚を原子間力顕微鏡を用いて、乾燥状態と水浸漬状態で測定した結果、高分子鎖集合体を含む層中に含まれる高分子鎖を１００質量部とした場合、水の質量割合は５０質量部であった。その後解析をしたところ、主鎖表面に形成されたボトルブラシ層の膜厚は２００ｎｍ、高分子鎖の表面占有率は０．３であった。なお、ボトルブラシ層の膜厚はエリプソメトリー法で測定した。
　得られたＤＳＣパンに高分子鎖が固定された試料に、水を０．０３ｍｇ加え、示差走査熱量測定を実施することで、－１８℃においても高分子鎖集合体を含む層内に、水が液状で保持されていることを確認した。
　測定結果を表１に示す。

（比較例１）
　開始基を固定する際に、ＢＰＥをＢＰＥ／ＡＰＴＭＳ＝１０／９０（モル比）に変えたこと以外は実施例１と同様にして試験体を得た。
　得られた試験体の膜厚を原子間力顕微鏡を用いて、乾燥状態と水浸漬状態で測定した結果、高分子鎖集合体を含む層中に含まれる高分子鎖を１００質量部とした場合、水の質量割合は５０質量部であった。その後解析をしたところ、シリコンウエハ表面に形成されたポリマーブラシ層の膜厚は１１８ｎｍ、数平均分子量が６５５万、分子量分布指数（ＰＤＩ）が１．４６、ポリマー重合率が４％、高分子鎖の密度が０．０１鎖／ｎｍ^２、高分子鎖の表面占有率は０．０４であった。なお、ポリマーブラシ層の膜厚はエリプソメトリー法で測定した。ポリマーブラシ層の数平均分子量および分子量分布指数は、展開溶媒として１０ｍＭのリチウムブロマイドを含むジメチルホルムアミドを用い、検出器として多角度光散乱検出器を用いたゲル浸透クロマトグラフィー法で算出した。また、ポリマー重合率は、^１Ｈ－ＮＭＲにて測定した。

（比較例２）
　開始基を固定する際に、ＢＰＥをＢＰＥ／ＡＰＴＭＳ＝５／９５（モル比）に変えたこと以外は実施例１と同様にして試験体を得た。
　得られた試験体の膜厚を原子間力顕微鏡を用いて、乾燥状態と水浸漬状態で測定した結果、高分子鎖集合体を含む層中に含まれる高分子鎖を１００質量部とした場合、水の質量割合は５０質量部であった。その後解析をしたところ、シリコンウエハ表面に形成されたポリマーブラシ層の膜厚は８０ｎｍ、数平均分子量が６５５万、分子量分布指数（ＰＤＩ）が１．４６、ポリマー重合率が４％、高分子鎖の密度が０．０１鎖／ｎｍ^２、高分子鎖の表面占有率は０．０２であった。なお、ポリマーブラシ層の膜厚はエリプソメトリー法で測定した。ポリマーブラシ層の数平均分子量および分子量分布指数は、展開溶媒として１０ｍＭのリチウムブロマイドを含むジメチルホルムアミドを用い、検出器として多角度光散乱検出器を用いたゲル浸透クロマトグラフィー法で算出した。また、ポリマー重合率は、^１Ｈ－ＮＭＲにて測定した。

（比較例３）
　ＰＥＧＭＡをメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）に変え、混合比をＭＭＡ／ＥＢＩＢ／ＣｕＢｒ（Ｉ）／ＣｕＢｒ（ＩＩ）／ｄｉＮｂｉｐ＝２０万／１／６４８／７２／１４４０（モル比））としたことと重合時間を４時間にしたこと以外は実施例１と同様にして試験体を得た。
　得られた試験体の膜厚を原子間力顕微鏡を用いて、乾燥状態と、Ｎ－（２－メトキシエチル－Ｎ－メチルピロリジニウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（ＭＥＭＰ－ＴＦＳＩ）（イオン液体）（関東化学社製）浸漬状態で測定した結果、高分子鎖集合体を含む層中に含まれる高分子鎖を１００質量部とした場合、ＭＥＭＰ－ＴＦＳＩの質量割合は５０質量部であった。その後解析をしたところ、シリコンウエハ表面に形成されたポリマーブラシ層の膜厚は１０３０ｎｍ、数平均分子量が２１８万、分子量分布指数（ＰＤＩ）が１．２６、ポリマー重合率が９％、高分子鎖の密度が０．３４鎖／ｎｍ^２、高分子鎖の表面占有率は０．１９であった。なお、ポリマーブラシ層の膜厚はエリプソメトリー法で測定した。ポリマーブラシ層の数平均分子量および分子量分布指数は、展開溶媒としてテトラヒドロフランを用い、検出器として多角度光散乱検出器を用いたゲル浸透クロマトグラフィー法で算出した。また、ポリマー重合率は、^１Ｈ－ＮＭＲにて測定した。なお、得られた試験体を、ＭＥＭＰ－ＴＦＳＩに浸漬した後、余剰分をＡｒブローにて吹き飛ばし、着氷応力試験を実施した。また、作製した高分子鎖集合体の水に対する水中膨潤度は、１．１以下であったが、^１Ｈ－ＮＭＲで解析したところ、ＭＥＭＰ－ＴＦＳＩは水と混和した。
　測定結果を表１に示す。

（比較例４）
　ＭＭＡをＳＬＭＡに変え、混合比をＳＬＭＡ／ＥＢＩＢ／ＣｕＢｒ（Ｉ）／ＣｕＢｒ（ＩＩ）／ｄｉＮｂｉｐ＝１０万／１／１０１５／４３．２／２１１６．４（モル比））としたことと重合時間を２時間にしたこと以外は比較例３と同様にして試験体を得た。得られた試験体の膜厚を原子間力顕微鏡を用いて、乾燥状態と、ＭＥＭＰ－ＴＦＳＩ浸漬状態で測定した結果、高分子鎖集合体を含む層中に含まれる高分子鎖を１００質量部とした場合、ＭＥＭＰ－ＴＦＳＩの質量割合は５０質量部であった。その後解析をしたところ、シリコンウエハ表面に形成されたポリマーブラシ層の膜厚は７８９ｎｍ、数平均分子量が４０５万、分子量分布指数（ＰＤＩ）が１．１１、ポリマー重合率が７％、高分子鎖の密度が０．１１鎖／ｎｍ^２、高分子鎖の表面占有率は０．２０であった。なお、ポリマーブラシ層の膜厚はエリプソメトリー法で測定した。ポリマーブラシ層の数平均分子量および分子量分布指数は、展開溶媒としてテトラヒドロフランを用い、検出器として多角度光散乱検出器を用いたゲル浸透クロマトグラフィー法で算出した。また、ポリマー重合率は、^１Ｈ－ＮＭＲにて測定した。なお、ＭＥＭＰ－ＴＦＳＩに得られた試験体を浸漬した後、余剰分をＡｒブローにて吹き飛ばし、着氷応力試験を実施した。また、作製した高分子鎖集合体の水に対する水中膨潤度は、１．１以下であったが、^１Ｈ－ＮＭＲで解析したところ、ＭＥＭＰ－ＴＦＳＩは水と混和した。測定結果を表１に示す。

（比較例５）
　開始基を固定する際に、ＢＰＥをＢＰＥ／ＡＰＴＭＳ＝５／９５（モル比）に変えたこととＰＥＧＭＡをＳＬＭＡに変え、混合比をＳＬＭＡ／ＥＢＩＢ／ＣｕＢｒ（Ｉ）／ＣｕＢｒ（ＩＩ）／ｄｉＮｂｉｐ＝１０万／１／１０１５／４３．２／２１１６．４（モル比））としたこと以外は、実施例１と同様に試験体を得た。得られた試験体の膜厚を原子間力顕微鏡を用いて、乾燥状態とＰＡＯ１０浸漬状態で測定した結果、高分子鎖集合体を含む層中に含まれる高分子鎖を１００質量部とした場合、ＰＡＯ１０の質量割合は５０質量部であった。その後解析をしたところ、シリコンウエハ表面に形成されたポリマーブラシ層の膜厚は２１ｎｍ、数平均分子量が３８０万、分子量分布指数（ＰＤＩ）が１．１２、ポリマー重合率が７％、高分子鎖の密度が０．００３鎖／ｎｍ^２、高分子鎖の表面占有率は０．０１であった。なお、ポリマーブラシ層の膜厚はエリプソメトリー法で測定した。ポリマーブラシ層の数平均分子量および分子量分布指数は、展開溶媒としてテトラヒドロフランを用い、検出器として多角度光散乱検出器を用いたゲル浸透クロマトグラフィー法で算出した。また、ポリマー重合率は、^１Ｈ－ＮＭＲにて測定した。なお、得られた試験体にＰＡＯ１０に試験体を浸漬した後、余剰分をＡｒブローにて吹き飛ばし、着氷応力試験を実施した。また、作製した高分子鎖集合体の水に対する水中膨潤度は、１．１以下であり、また、^１Ｈ－ＮＭＲで解析したところ、ＰＡＯ１０は水と混和しなかった。測定結果を表１に示す。

（実施例７）
　両端のポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）で中央部のポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を挟んだ構造を有するマルチブロックポリマー（各ＰＤＭＳブロックの数平均分子量　５０００、ＰＥＧブロックの数平均分子量　２００００、Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｓｏｕｒｃｅ社（米）製）０．０２５gをテトラヒドロフラン０．５ｇに溶解させ、これを基材となるシリコーンゴム（ＫＥ－１０９Ｅ、信越化学社製）２．５ｇを室温で混合した。得られた調製液を真空排気して溶媒を留去したのち、ガラス基板上に２０００ｒｐｍで３０秒間スピンコートした。その後、真空中で１５０℃、２４時間加熱して基材となるシリコーンゴムの架橋反応を完了させることで、ガラス基板表面に、シリコーンゴムを基材とし複数の高分子鎖からなるブラシ状の高分子鎖集合体（ポリマーブラシ層）を形成して実施例７の試験体を得た。得られた試験体を重水浸漬状態で大強度陽子加速器（Ｊ－ＰＡＲＣセンター）にて中性子反射で解析をしたところ、高分子鎖の表面占有率は０．６０であった。
　得られた試験体に、水を０．０３ｍｇ加え、示差走査熱量測定を実施することで、－１８℃においても高分子鎖集合体を含む層内に、水が液状で保持されていることを確認した。

［評価］
　上記実施例で得られた部材について、下記の測定を行った。

（表面占有率）
　実施例１～６および比較例１～５は段落0089に記載の方法により、実施例７の表面占有率は段落0123に記載の方法により、それぞれ算出した。

（高分子鎖集合体を含む層の膜厚）
　分光エリプトソメリー法（ファイブラボ社製ＭＡＳＳ－１０５）で室温にて測定した。光学定数などに関しては、メーカー所定の手法に従い、作製した各試験体を用いて作成したファイルを用いた。

（着氷応力）
　実施例、比較例で得られた部材を、顕微鏡用冷却機能付き延伸ステージ（ジャパンハイテック社製）上にセットし、着氷応力測定を実施した。氷柱は、縁にシリコングリスを塗ったアルミ製円柱型（内径６ｍｍ）の内側に純水６０μＬを注入し、これを５℃／ｍｉｎの速さで－２０℃まで冷却、３０分間保持することで作製した。その後、ステージの設定温度を５℃／ｍｉｎの速さで測定温度まで昇温させて３０分間保持した後、試験を実施した。延伸ステージの移動に伴ってステージに取り付けたＬ字治具がアルミ製の円柱を押すようにセットし、氷柱が剥離した際に延伸ステージのロードセルにかかった荷重から着氷応力を算出した（図１）。ステージ移動速度は１０ｍｍ／ｍｉｎとした。

（屋外暴露の評価）
　実施例、比較例で得られた部材を北海道北広島市輪厚の屋外暴露場で冬季（２０２１年１１月～２０２２年３月）期間に傾き角３０度となるように設置した。部材への雪の付着量を任意の時間にて、月に一回程度目視にて評価し、総合的に以下のように評価した。
Ａ：ほとんど付着なし
Ｂ：半分以上の付着なし
Ｃ：半分超付着している
Ｄ：全面付着している

　本実施形態の部材は、０℃から－２０℃の範囲において着氷応力が大きく変化しないため、０℃から－２０℃の広い温度範囲で着雪氷を抑制したい用途に好適に使用することができる。本実施形態の部材は、例えば、窓ガラス、車両用ガラス、ミラー、配管、容器などに用いることができる。

Claims

　基材に固定された複数の高分子鎖で構成されたブラシ状の高分子鎖集合体を含む層を有し、
　前記高分子鎖集合体を含む層は液状物質を保持していて、
　－１８℃における着氷応力が１５０ｋＰａ以下である、氷核形成抑制または着雪氷抑制用の部材。
　－１８℃における前記着氷応力と－８℃における着氷応力との差が、１００ｋＰａ以下である、請求項１に記載の部材。
　前記高分子鎖集合体が水で膨潤せず、かつ前記液状物質が水と混和しない、請求項１または２に記載の部材。
　前記基材は前記高分子鎖集合体とは別の物質からなる担体であり、
　前記基材表面における前記高分子鎖の表面占有率が０．０８～０．６５である、請求項１または２に記載の部材。
　前記部材が、前記基材である高分子鎖に前記複数の高分子鎖が側鎖として結合したボトルブラシ構造を有する部材であり、
　側鎖の表面占有率が０．０８～０．６５である、請求項１または２に記載の部材。
　基材表面に重合開始基を導入し、前記重合開始基を介して複数の高分子鎖を形成する、請求項１または２に記載の部材の製造方法。