JPH08246163A - 金属表面への撥液性付与方法 - Google Patents
金属表面への撥液性付与方法Info
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- JPH08246163A JPH08246163A JP16059095A JP16059095A JPH08246163A JP H08246163 A JPH08246163 A JP H08246163A JP 16059095 A JP16059095 A JP 16059095A JP 16059095 A JP16059095 A JP 16059095A JP H08246163 A JPH08246163 A JP H08246163A
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- metal
- water
- metal surface
- contact angle
- liquid repellency
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
- B05D5/08—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain an anti-friction or anti-adhesive surface
- B05D5/083—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain an anti-friction or anti-adhesive surface involving the use of fluoropolymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
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- Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 表面に微細な凹凸構造を有し、水に対する接
触角が３０度以下となる親水性金属表面の全部又は一部
に撥液性物質をコーティングすることにより金属表面に
撥液性を付与する方法。 【効果】 本発明によれば、簡便な操作で種々の金属表
面に優れた撥液性を付与することができる。
触角が３０度以下となる親水性金属表面の全部又は一部
に撥液性物質をコーティングすることにより金属表面に
撥液性を付与する方法。 【効果】 本発明によれば、簡便な操作で種々の金属表
面に優れた撥液性を付与することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属表面への撥液性付
与方法に関し、詳しくは撥液性が要求される製品、例え
ば、テーブル、盆、流し台等の台所用製品、道路標識等
の掲示板、携帯用電気製品、熱交換器用フィンなどの金
属表面の表面処理に適用し得る撥液性付与方法に関する
ものである。
与方法に関し、詳しくは撥液性が要求される製品、例え
ば、テーブル、盆、流し台等の台所用製品、道路標識等
の掲示板、携帯用電気製品、熱交換器用フィンなどの金
属表面の表面処理に適用し得る撥液性付与方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、フッ素樹脂やシリコーン樹脂
等を用いてコーティングするなどの化学的処理により、
金属表面に撥水性を付与することが行われている。より
複雑な方法としては、ポリテトラフルオロエチレンオリ
ゴマー粒子を共析分散した複合メッキ皮膜を金属表面に
形成する方法（特開平４−２８５１１９号公報）などが
提案されている。
等を用いてコーティングするなどの化学的処理により、
金属表面に撥水性を付与することが行われている。より
複雑な方法としては、ポリテトラフルオロエチレンオリ
ゴマー粒子を共析分散した複合メッキ皮膜を金属表面に
形成する方法（特開平４−２８５１１９号公報）などが
提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
処理方法では金属表面に十分に満足し得る撥液性を付与
することが困難であるか、あるいは作業工程が複雑なも
のとなり、またコーティングに用いるフッ素系化合物は
高価であるため、製品が高価なものになるという問題が
ある。例えば平滑な金属面にフッ素樹脂やシリコーン樹
脂でコーティングした場合には、水の接触角にして１０
０〜１１０度程度の撥液性しか得られない。
処理方法では金属表面に十分に満足し得る撥液性を付与
することが困難であるか、あるいは作業工程が複雑なも
のとなり、またコーティングに用いるフッ素系化合物は
高価であるため、製品が高価なものになるという問題が
ある。例えば平滑な金属面にフッ素樹脂やシリコーン樹
脂でコーティングした場合には、水の接触角にして１０
０〜１１０度程度の撥液性しか得られない。
【０００４】従って、本発明の目的は金属表面に安価か
つ簡便に、高度な撥液性を付与することができる方法を
提供することにある。
つ簡便に、高度な撥液性を付与することができる方法を
提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このような実情におい
て、本発明者は鋭意検討を行った結果、基材表面に大き
い周期の凹凸構造と、その構造の中に小さい周期の凹凸
構造を含む多段凹凸構造を形成させることにより、撥液
性が向上することを見出し、先に特許出願した（特願平
５−３３６４２４号）。そして、更に検討を重ねたとこ
ろ、金属表面に微細な凹凸構造を有し、水に対する接触
角が３０度以下となる親水性金属表面を疎液性物質によ
り処理すれば、金属表面に対して優れた撥液性が付与で
きることを見出し、本発明を完成するに至った。
て、本発明者は鋭意検討を行った結果、基材表面に大き
い周期の凹凸構造と、その構造の中に小さい周期の凹凸
構造を含む多段凹凸構造を形成させることにより、撥液
性が向上することを見出し、先に特許出願した（特願平
５−３３６４２４号）。そして、更に検討を重ねたとこ
ろ、金属表面に微細な凹凸構造を有し、水に対する接触
角が３０度以下となる親水性金属表面を疎液性物質によ
り処理すれば、金属表面に対して優れた撥液性が付与で
きることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】すなわち、本発明は、表面に微細な凹凸構
造を有し、水に対する接触角が３０度以下となる親水性
金属表面を疎液性物質により処理することを特徴とする
金属表面への撥液性付与方法を提供するものである。
造を有し、水に対する接触角が３０度以下となる親水性
金属表面を疎液性物質により処理することを特徴とする
金属表面への撥液性付与方法を提供するものである。
【０００７】本発明において撥液性表面とは、金属表面
の液体に対する接触角が９０度より大きくなる場合をい
い、このような表面を撥液性表面という。本発明の対象
は必ずしも水が付着する表面に限定されるものではな
く、アルコール、油、界面活性剤を含む液体との接触角
を増大させるためにも適用されるものである。その際、
金属表面の最終的なコーティング処理に用いる撥液性物
質は、当該液体に対して接触角が９０度より大きくなる
物質である。
の液体に対する接触角が９０度より大きくなる場合をい
い、このような表面を撥液性表面という。本発明の対象
は必ずしも水が付着する表面に限定されるものではな
く、アルコール、油、界面活性剤を含む液体との接触角
を増大させるためにも適用されるものである。その際、
金属表面の最終的なコーティング処理に用いる撥液性物
質は、当該液体に対して接触角が９０度より大きくなる
物質である。
【０００８】撥液性金属表面を作製する際に用いる、水
に対する接触角が３０度以下となる親水性金属表面の微
細な凹凸構造としては、平面視で凹凸構造１cm2あたり
の実表面積が十分大きくなる構造が概して好ましい。し
かしながら、凹凸の高さを通常の液滴の大きさ（〜２m
m）程度あるいはそれ以上に大きくすることによって、
凹凸表面の実表面積を増やしても、撥液性が向上するも
のでもない。撥液性に影響するのは、液滴と接触し得る
凹凸構造のごく表面近傍での実表面の稠密度、すなわち
単位体積あたりの実表面積であり、これが大きいことが
撥液性にとって好ましいのである。
に対する接触角が３０度以下となる親水性金属表面の微
細な凹凸構造としては、平面視で凹凸構造１cm2あたり
の実表面積が十分大きくなる構造が概して好ましい。し
かしながら、凹凸の高さを通常の液滴の大きさ（〜２m
m）程度あるいはそれ以上に大きくすることによって、
凹凸表面の実表面積を増やしても、撥液性が向上するも
のでもない。撥液性に影響するのは、液滴と接触し得る
凹凸構造のごく表面近傍での実表面の稠密度、すなわち
単位体積あたりの実表面積であり、これが大きいことが
撥液性にとって好ましいのである。
【０００９】この観点から、表面の微細な凹凸構造とし
ては、その高さが３００μm 以下、より好ましくは３０
μm 以下であることが好ましい。そして、この条件のも
とに、平面視で凹凸構造１cm2あたりの実表面積が大き
いこと、具体的には３cm2以上となることが好ましい。
ただし、この実表面積が大きくなりすぎると、凹凸構造
が薄片状や細線状となり、金属表面の機械的強度が低下
することになるため好ましくない。従って、金属表面の
強度を維持する観点から、凹凸構造実表面積は２０cm2
未満であることが好ましい。また、凹凸構造の全実表面
積を有効に使うために、凹凸表面の接触率、すなわちそ
の凹凸表面に平滑な剛体をあてたときの凹凸構造の接触
面積が、剛体表面１cm2あたり０．２cm2以下であること
が好ましい。
ては、その高さが３００μm 以下、より好ましくは３０
μm 以下であることが好ましい。そして、この条件のも
とに、平面視で凹凸構造１cm2あたりの実表面積が大き
いこと、具体的には３cm2以上となることが好ましい。
ただし、この実表面積が大きくなりすぎると、凹凸構造
が薄片状や細線状となり、金属表面の機械的強度が低下
することになるため好ましくない。従って、金属表面の
強度を維持する観点から、凹凸構造実表面積は２０cm2
未満であることが好ましい。また、凹凸構造の全実表面
積を有効に使うために、凹凸表面の接触率、すなわちそ
の凹凸表面に平滑な剛体をあてたときの凹凸構造の接触
面積が、剛体表面１cm2あたり０．２cm2以下であること
が好ましい。
【００１０】なお、本発明において実表面積とは、ＢＥ
Ｔ法により測定した表面積をいう。このＢＥＴ法は、
Ｓ．Ｂｒｕｎａｕｅｒ、Ｐ．Ｈ．Ｅｍｍｅｔｔ及びＥ．
Ｔｅｌｌｅｒによって提唱されたＢＥＴ吸着式を利用
し、固体表面への気体分子（窒素ガス、クリプトンガ
ス）の吸着に基づいて、固体の表面積を算出する方法で
ある。また、凹凸構造の高さ、幅及び接触面積は固体の
断面ＳＥＭ写真から画像解析により測定した。
Ｔ法により測定した表面積をいう。このＢＥＴ法は、
Ｓ．Ｂｒｕｎａｕｅｒ、Ｐ．Ｈ．Ｅｍｍｅｔｔ及びＥ．
Ｔｅｌｌｅｒによって提唱されたＢＥＴ吸着式を利用
し、固体表面への気体分子（窒素ガス、クリプトンガ
ス）の吸着に基づいて、固体の表面積を算出する方法で
ある。また、凹凸構造の高さ、幅及び接触面積は固体の
断面ＳＥＭ写真から画像解析により測定した。
【００１１】以上のことから、金属表面に形成された微
細な凹凸構造の幅及び高さの範囲は１nm〜３００μm 、
特に５０nm〜３０μm が好ましく、その構造は均一でな
くともよい。また、凹凸構造の形状は特に限定されるも
のではなく、りん片状、角柱状、円柱状、角錐状、円錐
状、針状などのいずれでもよい。更にそれらの形状が複
雑に組み合わさってできた、２次元以上３次元未満のフ
ラクタル次元を持つフラクタル構造又は自己アファイン
構造であってもよい。
細な凹凸構造の幅及び高さの範囲は１nm〜３００μm 、
特に５０nm〜３０μm が好ましく、その構造は均一でな
くともよい。また、凹凸構造の形状は特に限定されるも
のではなく、りん片状、角柱状、円柱状、角錐状、円錐
状、針状などのいずれでもよい。更にそれらの形状が複
雑に組み合わさってできた、２次元以上３次元未満のフ
ラクタル次元を持つフラクタル構造又は自己アファイン
構造であってもよい。
【００１２】このような親水性金属表面の作製方法に特
に制限はなく、人工的に加工したものでも、また自然に
存在するものでもよい。特に、人工的に加工する方法と
しては、（１）金属表面を研磨又は切削の機械加工を行
う方法、（２）酸又はアルカリの溶液に金属表面を浸漬
する方法、（３）金属を腐蝕させる方法、（４）金属を
電極として用い、電気分解を利用する方法、（５）金属
の鋳造による方法が挙げられる。
に制限はなく、人工的に加工したものでも、また自然に
存在するものでもよい。特に、人工的に加工する方法と
しては、（１）金属表面を研磨又は切削の機械加工を行
う方法、（２）酸又はアルカリの溶液に金属表面を浸漬
する方法、（３）金属を腐蝕させる方法、（４）金属を
電極として用い、電気分解を利用する方法、（５）金属
の鋳造による方法が挙げられる。
【００１３】上記（１）の具体的方法としては、紙やす
りや金属やすりでヤスリ掛けする方法、サンドブラス
ト、あるいはカッターによってＶ溝やクロスハッチを金
属表面に切削加工する方法などが挙げられる。
りや金属やすりでヤスリ掛けする方法、サンドブラス
ト、あるいはカッターによってＶ溝やクロスハッチを金
属表面に切削加工する方法などが挙げられる。
【００１４】上記（２）の方法は、例えば次のような工
程によって実施することができる。塩酸等の酸と水とを
混合し、pH１〜６の間の適当なpHになるように濃度を調
整し、この溶液中に対象とする金属板を浸漬し、所定温
度で所定時間保持することにより、金属表面に微細な凹
凸構造が形成される。また、アルカリを用いる場合は水
酸化ナトリウム等と水とを混合し、pH８〜１４の間の適
当なpHになるように濃度を調整し、この溶液中に対象と
する金属板を浸漬し、所定温度で所定時間保持すること
により、金属表面に微細な凹凸構造が形成される。
程によって実施することができる。塩酸等の酸と水とを
混合し、pH１〜６の間の適当なpHになるように濃度を調
整し、この溶液中に対象とする金属板を浸漬し、所定温
度で所定時間保持することにより、金属表面に微細な凹
凸構造が形成される。また、アルカリを用いる場合は水
酸化ナトリウム等と水とを混合し、pH８〜１４の間の適
当なpHになるように濃度を調整し、この溶液中に対象と
する金属板を浸漬し、所定温度で所定時間保持すること
により、金属表面に微細な凹凸構造が形成される。
【００１５】上記（３）の方法としては、水蒸気を含む
雰囲気中で、対象とする金属板を所定温度で所定時間保
持し、自然腐蝕させる方法がある。
雰囲気中で、対象とする金属板を所定温度で所定時間保
持し、自然腐蝕させる方法がある。
【００１６】上記（４）の方法としては、電解質溶液中
に、対象とする金属板を陽極あるいは陰極として浸漬
し、両極間に所定電圧を所定温度で所定時間、印加する
方法がある。その際、対象とする金属板から金属を溶出
させ凹凸構造を形成させる方法と、対象とする金属板に
電解質溶液中の金属あるいは他の物質を析出させ凹凸構
造を形成させる方法の二通りがある。前者には電解研
磨、後者には電気めっき、電着塗装などの例がある。
に、対象とする金属板を陽極あるいは陰極として浸漬
し、両極間に所定電圧を所定温度で所定時間、印加する
方法がある。その際、対象とする金属板から金属を溶出
させ凹凸構造を形成させる方法と、対象とする金属板に
電解質溶液中の金属あるいは他の物質を析出させ凹凸構
造を形成させる方法の二通りがある。前者には電解研
磨、後者には電気めっき、電着塗装などの例がある。
【００１７】上記（５）の方法は、たとえば次のような
工程によって実施することができる。表面に微細な凹凸
を有する鋳型に、対象とする金属をその融点以上に加熱
して融解させた液体状金属にして流し込み、それを冷
却、固化させることによって、鋳型の微細な凹凸構造を
表面に移し取った金属表面を得ることができる。
工程によって実施することができる。表面に微細な凹凸
を有する鋳型に、対象とする金属をその融点以上に加熱
して融解させた液体状金属にして流し込み、それを冷
却、固化させることによって、鋳型の微細な凹凸構造を
表面に移し取った金属表面を得ることができる。
【００１８】本発明で用いる金属は、上記（１）〜
（５）の処理によって微細な凹凸構造が形成されるもの
であれば特に限定されるものではないが、上記（２）〜
（４）の処理に適した金属としては、亜鉛、ニッケル、
鉄、アルミニウム又はこれらの合金、ステンレス等が挙
げられる。
（５）の処理によって微細な凹凸構造が形成されるもの
であれば特に限定されるものではないが、上記（２）〜
（４）の処理に適した金属としては、亜鉛、ニッケル、
鉄、アルミニウム又はこれらの合金、ステンレス等が挙
げられる。
【００１９】上記のような、表面に微細な凹凸構造を有
する金属表面は、そこに十分な凹凸構造が形成されれ
ば、水に対する接触角３０度以下となる親水性金属表面
となる。本発明においては、このような親水性金属表面
を疎液性物質でコーティングすることによって撥液性表
面を得ることができる。このときのコーティング層の厚
さは、表面の微細な凹凸をなくさない程度に薄ければ何
れでもよいが、特に１００nm以下が好ましい。また、こ
れら疎液性物質による処理に先だって又は同時にクロメ
ート処理などの防錆処理を施すことができる。
する金属表面は、そこに十分な凹凸構造が形成されれ
ば、水に対する接触角３０度以下となる親水性金属表面
となる。本発明においては、このような親水性金属表面
を疎液性物質でコーティングすることによって撥液性表
面を得ることができる。このときのコーティング層の厚
さは、表面の微細な凹凸をなくさない程度に薄ければ何
れでもよいが、特に１００nm以下が好ましい。また、こ
れら疎液性物質による処理に先だって又は同時にクロメ
ート処理などの防錆処理を施すことができる。
【００２０】親水性金属表面を疎水性物質でコーティン
グする方法として、代表的には種々のカップリング剤で
金属表面を処理する方法がある。本発明で用いる疎液性
物質としては、金属表面の官能基（例えばヒドロキシル
基等）と反応し、疎水基等を持つ物質であれば何でもよ
く、限定されるものではないが、例えばシランカップリ
ング剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系
カップリング剤、イソシアネート系カップリング剤、ジ
ルコニウム系カップリング剤などが挙げられる。
グする方法として、代表的には種々のカップリング剤で
金属表面を処理する方法がある。本発明で用いる疎液性
物質としては、金属表面の官能基（例えばヒドロキシル
基等）と反応し、疎水基等を持つ物質であれば何でもよ
く、限定されるものではないが、例えばシランカップリ
ング剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系
カップリング剤、イソシアネート系カップリング剤、ジ
ルコニウム系カップリング剤などが挙げられる。
【００２１】シランカップリング剤としては具体的には
次の式（１）のトリクロロアルキルシラン、式（２）の
トリメトキシアルキルシラン、式（３）のトリエトキシ
アルキルシラン等が挙げられる。
次の式（１）のトリクロロアルキルシラン、式（２）の
トリメトキシアルキルシラン、式（３）のトリエトキシ
アルキルシラン等が挙げられる。
【００２２】
【化１】
【００２３】上記式（１）〜（３）の化合物では金属表
面の官能基と反応する反応部（それぞれＣｌ基、ＯＣＨ
3基、ＯＣ2Ｈ5基）が３箇所と、疎水性を付与するため
の疎水部（長鎖アルキル基）が１箇所であるが、例えば
疎水部が２〜３箇所あってもよく、それぞれの疎水部の
構造が異なっていてもよい。また、次の式（４）のフッ
化アルキルトリクロロシランのように疎水部の水素原子
の一部又は全部がフッ素原子で置き換わっていてもよ
い。
面の官能基と反応する反応部（それぞれＣｌ基、ＯＣＨ
3基、ＯＣ2Ｈ5基）が３箇所と、疎水性を付与するため
の疎水部（長鎖アルキル基）が１箇所であるが、例えば
疎水部が２〜３箇所あってもよく、それぞれの疎水部の
構造が異なっていてもよい。また、次の式（４）のフッ
化アルキルトリクロロシランのように疎水部の水素原子
の一部又は全部がフッ素原子で置き換わっていてもよ
い。
【００２４】
【化２】
【００２５】チタネート系カップリング剤としては、以
下の例に限定されるものではないが、代表的なものとし
ては、下記式（５）で示すイソプロピルトリイソステア
ロイルチタネート、イソプロピルトリオクチノルチタネ
ート、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチ
タネート、イソプロピルトリス（ジオクチルパイロスル
フェート）チタネート、テトラオクチルビス（ジトリデ
シルホスファイト）チタネート、テトラ（２，２−ジア
リルオキシメチル−１−ブチル）ビス（ジトリデシル）
ホスファイトチタネート、ビス（ジオクチルパイロホス
フェート）オキシアセテートチタネート、ビス（ジオク
チルパイロホスフェート）エチレンチタネート、イソプ
ロピルトリ（ジオクチルホスフェート）チタネート、ジ
イソステアロイルエチレンチタネート等が挙げられる。
また、これらカップリング剤中の疎水基の水素原子の一
部あるいは全部がフッ素原子で置き換わっていてもよ
い。
下の例に限定されるものではないが、代表的なものとし
ては、下記式（５）で示すイソプロピルトリイソステア
ロイルチタネート、イソプロピルトリオクチノルチタネ
ート、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチ
タネート、イソプロピルトリス（ジオクチルパイロスル
フェート）チタネート、テトラオクチルビス（ジトリデ
シルホスファイト）チタネート、テトラ（２，２−ジア
リルオキシメチル−１−ブチル）ビス（ジトリデシル）
ホスファイトチタネート、ビス（ジオクチルパイロホス
フェート）オキシアセテートチタネート、ビス（ジオク
チルパイロホスフェート）エチレンチタネート、イソプ
ロピルトリ（ジオクチルホスフェート）チタネート、ジ
イソステアロイルエチレンチタネート等が挙げられる。
また、これらカップリング剤中の疎水基の水素原子の一
部あるいは全部がフッ素原子で置き換わっていてもよ
い。
【００２６】
【化３】
【００２７】アルミニウム系カップリング剤の代表的な
ものとしては、次の式（６）のアセトアルコキシアルミ
ニウムジイソプロピレートが挙げられる。
ものとしては、次の式（６）のアセトアルコキシアルミ
ニウムジイソプロピレートが挙げられる。
【００２８】
【化４】
【００２９】シランカップリング剤を用いた処理は、例
えば次のようにして行われる。ヘキサデカンにクロロホ
ルムと四塩化炭素を混合したものをモレキュラーシーブ
で乾燥し、この乾燥した溶媒にシランカップリング剤を
適量加えて処理液とする。この処理液に、乾燥雰囲気中
で凹凸構造を有する金属を適当な温度で所定時間浸漬す
ることで行われる。浸漬後、クロロホルム洗浄、水洗浄
を経て乾燥する。
えば次のようにして行われる。ヘキサデカンにクロロホ
ルムと四塩化炭素を混合したものをモレキュラーシーブ
で乾燥し、この乾燥した溶媒にシランカップリング剤を
適量加えて処理液とする。この処理液に、乾燥雰囲気中
で凹凸構造を有する金属を適当な温度で所定時間浸漬す
ることで行われる。浸漬後、クロロホルム洗浄、水洗浄
を経て乾燥する。
【００３０】チタネート系カップリング剤又はアルミニ
ウム系カップリング剤を用いた処理は、例えば次のよう
にして行われる。トルエンをモレキュラーシーブ等で乾
燥し、この乾燥したトルエンにチタネート系カップリン
グ剤あるいはアルミニウム系カップリング剤を適量加え
て処理液とする。この処理液に、乾燥雰囲気下で凹凸構
造を有する金属を適当な温度で所定時間浸漬することで
行われる。浸漬後、適当な有機溶媒あるいは洗浄用の活
性剤を含む水溶液で洗浄後、水で洗浄して適当な条件下
で乾燥する。
ウム系カップリング剤を用いた処理は、例えば次のよう
にして行われる。トルエンをモレキュラーシーブ等で乾
燥し、この乾燥したトルエンにチタネート系カップリン
グ剤あるいはアルミニウム系カップリング剤を適量加え
て処理液とする。この処理液に、乾燥雰囲気下で凹凸構
造を有する金属を適当な温度で所定時間浸漬することで
行われる。浸漬後、適当な有機溶媒あるいは洗浄用の活
性剤を含む水溶液で洗浄後、水で洗浄して適当な条件下
で乾燥する。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、簡便な操作で種々の金
属表面に優れた撥液性を付与することができる。
属表面に優れた撥液性を付与することができる。
【００３２】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。
【００３３】実施例１及び比較例１ サイズ１０cm×５cm、厚さ０．３mmの亜鉛板（ニラコ社
製）を粗さ１２００番の紙ヤスリで磨くことで表面に凹
凸構造（高さ５μm 、幅１〜５０μm 、平面視で１cm2
あたりの実表面積３．３cm2、接触面積０．００２６c
m2）を形成し、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロ
オクチルトリクロロシラン（ＰＣＲ社製）を用いてカッ
プリング処理を行い、表面を撥水化した。カップリング
処理はヘキサデカン（東京化成社製）３００ｇ、四塩化
炭素（関東化学社製、特級）３０ｇ、クロロホルム（関
東化学社製、特級）３０ｇを混合してモレキュラーシー
ブ３Ａで脱水した溶媒に１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パー
フルオロオクチルトリクロロシラン約１ｇを加え、亜鉛
板を室温乾燥窒素雰囲気下で１２時間浸漬することによ
り行った。カップリング処理後、クロロホルム３００ml
で２回洗浄後、自然乾燥し、それを更に水洗浄後、自然
乾燥させた。
製）を粗さ１２００番の紙ヤスリで磨くことで表面に凹
凸構造（高さ５μm 、幅１〜５０μm 、平面視で１cm2
あたりの実表面積３．３cm2、接触面積０．００２６c
m2）を形成し、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロ
オクチルトリクロロシラン（ＰＣＲ社製）を用いてカッ
プリング処理を行い、表面を撥水化した。カップリング
処理はヘキサデカン（東京化成社製）３００ｇ、四塩化
炭素（関東化学社製、特級）３０ｇ、クロロホルム（関
東化学社製、特級）３０ｇを混合してモレキュラーシー
ブ３Ａで脱水した溶媒に１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パー
フルオロオクチルトリクロロシラン約１ｇを加え、亜鉛
板を室温乾燥窒素雰囲気下で１２時間浸漬することによ
り行った。カップリング処理後、クロロホルム３００ml
で２回洗浄後、自然乾燥し、それを更に水洗浄後、自然
乾燥させた。
【００３４】金属表面の蒸留水に対する接触角は光学式
接触角計測定装置（協和界面科学社製、ＣＡ−Ａ型）を
用いて測定した。すなわち図１（ａ）、（ｂ）に示すよ
うに試験試料１を上記光学式接触角計の試料台２に載置
し、液滴滴下用のシリンジ３に蒸留水を０．５ml入れ、
シリンジ３の針の先に直径１mmの液滴４を作った。液滴
４と試験試料１との間を約１cmに保ち、シリンジ３に振
動を与えて針先の液滴４を試験試料１の上に落下させ
た。液滴４を落下させた後、液滴４と試験試料１との間
の接触角（θ）を測定した。
接触角計測定装置（協和界面科学社製、ＣＡ−Ａ型）を
用いて測定した。すなわち図１（ａ）、（ｂ）に示すよ
うに試験試料１を上記光学式接触角計の試料台２に載置
し、液滴滴下用のシリンジ３に蒸留水を０．５ml入れ、
シリンジ３の針の先に直径１mmの液滴４を作った。液滴
４と試験試料１との間を約１cmに保ち、シリンジ３に振
動を与えて針先の液滴４を試験試料１の上に落下させ
た。液滴４を落下させた後、液滴４と試験試料１との間
の接触角（θ）を測定した。
【００３５】平らな亜鉛板上での水の接触角は７９度で
あったが、亜鉛板を紙ヤスリで磨くことにより、水に対
する接触角が２９度まで減少し、親水性表面となった。
その親水性表面をシランカップリング処理することによ
って、水に対する接触角が１４１度となるような撥水性
表面が得られた。
あったが、亜鉛板を紙ヤスリで磨くことにより、水に対
する接触角が２９度まで減少し、親水性表面となった。
その親水性表面をシランカップリング処理することによ
って、水に対する接触角が１４１度となるような撥水性
表面が得られた。
【００３６】比較例として水の接触角が７９度である平
らな亜鉛板表面を同様なシランカップリング処理したと
ころ、水に対する接触角は１０５度にしかならず、十分
な撥水性は得られなかった。また、この亜鉛板表面の凹
凸の高さは１μm 以下、幅は３００μm 以上、平面視で
１cm2あたりの実表面積は１．０〜１．２cm2、接触面積
は０．６cm2以上であった。
らな亜鉛板表面を同様なシランカップリング処理したと
ころ、水に対する接触角は１０５度にしかならず、十分
な撥水性は得られなかった。また、この亜鉛板表面の凹
凸の高さは１μm 以下、幅は３００μm 以上、平面視で
１cm2あたりの実表面積は１．０〜１．２cm2、接触面積
は０．６cm2以上であった。
【００３７】実施例２ サイズ１０cm×５cm、厚さ０．３mmの亜鉛板（ニラコ社
製）を、塩酸でpHを３に調整した水溶液に３日間室温で
浸漬した。表面を電子顕微鏡（日立社製、ＦＥ−ＳＥ
Ｍ、Ｓ−４０００）を用いて観察したところ、図２のよ
うに微細な凹凸構造が形成されていた。この凹凸構造の
高さは２〜５０μm 、幅は０．５〜２５μm 、平面視で
１cm2あたりの実表面積は１６．２cm2、接触面積は０．
００４３cm 2であった。
製）を、塩酸でpHを３に調整した水溶液に３日間室温で
浸漬した。表面を電子顕微鏡（日立社製、ＦＥ−ＳＥ
Ｍ、Ｓ−４０００）を用いて観察したところ、図２のよ
うに微細な凹凸構造が形成されていた。この凹凸構造の
高さは２〜５０μm 、幅は０．５〜２５μm 、平面視で
１cm2あたりの実表面積は１６．２cm2、接触面積は０．
００４３cm 2であった。
【００３８】表面の撥液化はオクタデシルトリクロロシ
ラン（東京化成社製）を用いたカップリング処理により
行った。カップリング処理は、ヘキサデカン（東京化成
社製）３００ｇ、四塩化炭素（関東化学社製、特級）３
０ｇ、クロロホルム（関東化学社製、特級）３０ｇを混
合した溶媒をモレキュラーシーブ３Ａで脱水後、オクタ
デシルトリクロロシラン約１ｇを加え、その処理液に亜
鉛板を室温乾燥窒素雰囲気下で１２時間浸漬することに
より行った。処理後、クロロホルム３００mlで二回洗浄
し、室温で自然乾燥を行った。乾燥後、サンプルを水で
洗い、再び室温で自然乾燥させた。
ラン（東京化成社製）を用いたカップリング処理により
行った。カップリング処理は、ヘキサデカン（東京化成
社製）３００ｇ、四塩化炭素（関東化学社製、特級）３
０ｇ、クロロホルム（関東化学社製、特級）３０ｇを混
合した溶媒をモレキュラーシーブ３Ａで脱水後、オクタ
デシルトリクロロシラン約１ｇを加え、その処理液に亜
鉛板を室温乾燥窒素雰囲気下で１２時間浸漬することに
より行った。処理後、クロロホルム３００mlで二回洗浄
し、室温で自然乾燥を行った。乾燥後、サンプルを水で
洗い、再び室温で自然乾燥させた。
【００３９】このようにして得られた亜鉛板試料の水及
びグリセリンに対する接触角を、光学式接触角測定装置
（協和界面科学社製、ＣＡ−Ａ型）を用いて測定した。
平らな亜鉛板上での水の接触角は７９度であったが、そ
れを酸に浸漬することにより、水に対する接触角が１６
度まで減少し、親水性表面となった。その親水性表面を
シランカップリング処理することによって、水に対する
接触角が１６０度、グリセリンに対する接触角が１５５
度となるような撥液性表面が得られた。
びグリセリンに対する接触角を、光学式接触角測定装置
（協和界面科学社製、ＣＡ−Ａ型）を用いて測定した。
平らな亜鉛板上での水の接触角は７９度であったが、そ
れを酸に浸漬することにより、水に対する接触角が１６
度まで減少し、親水性表面となった。その親水性表面を
シランカップリング処理することによって、水に対する
接触角が１６０度、グリセリンに対する接触角が１５５
度となるような撥液性表面が得られた。
【００４０】実施例３及び比較例２ サイズ１０cm×５cm、厚さ０．３mmのアルミニウム板
（ニラコ社製）を、水道水７００mlに水酸化ナトリウム
３０ｇを加えてアルカリ水溶液としたものに室温で３時
間浸漬した。表面の構造を電子顕微鏡（日立社製、ＦＥ
−ＳＥＭ、Ｓ−４０００）を用いて観察したところ、図
３のように微細な凹凸構造が形成されていた。この凹凸
構造の高さは２μm 、幅は１〜２０μm 、平面視で１cm
2あたりの実表面積は４．３cm2、接触面積は０．００１
５cm2であった。
（ニラコ社製）を、水道水７００mlに水酸化ナトリウム
３０ｇを加えてアルカリ水溶液としたものに室温で３時
間浸漬した。表面の構造を電子顕微鏡（日立社製、ＦＥ
−ＳＥＭ、Ｓ−４０００）を用いて観察したところ、図
３のように微細な凹凸構造が形成されていた。この凹凸
構造の高さは２μm 、幅は１〜２０μm 、平面視で１cm
2あたりの実表面積は４．３cm2、接触面積は０．００１
５cm2であった。
【００４１】表面の撥水化はイソプロピルトリイソステ
アロイルチタネート（品種：ＫＲ−ＴＴＳ、味の素社
製）を用いたカップリング処理により行った。カップリ
ング処理は、モレキュラーシーブ３Ａ（和光社製）を用
いて脱水したトルエン（和光社製、特級）３００mlにＫ
Ｒ−ＴＴＳ約５ｇを混合し、その処理液にアルミニウム
板を温度１００℃で５時間浸漬することにより行った。
カップリング処理後、トルエン３００mlで二回洗浄し、
室温で乾燥後、更に水で洗浄し、室温で自然乾燥させ
た。
アロイルチタネート（品種：ＫＲ−ＴＴＳ、味の素社
製）を用いたカップリング処理により行った。カップリ
ング処理は、モレキュラーシーブ３Ａ（和光社製）を用
いて脱水したトルエン（和光社製、特級）３００mlにＫ
Ｒ−ＴＴＳ約５ｇを混合し、その処理液にアルミニウム
板を温度１００℃で５時間浸漬することにより行った。
カップリング処理後、トルエン３００mlで二回洗浄し、
室温で乾燥後、更に水で洗浄し、室温で自然乾燥させ
た。
【００４２】このようにして得られたアルミニウム板試
料の水に対する接触角を光学式接触角測定装置（協和界
面科学社製、ＣＡ−Ａ型）を用いて測定した。平らなア
ルミニウム板上での水の接触角は７０度であったが、そ
れをアルカリ溶液に浸漬することにより水に対する接触
角が３度以下にまで減少し、親水性表面となった。その
親水性表面をチタネート系カップリング剤で処理するこ
とによって、水に対する接触角が１５８度となるような
撥水性表面が得られた。
料の水に対する接触角を光学式接触角測定装置（協和界
面科学社製、ＣＡ−Ａ型）を用いて測定した。平らなア
ルミニウム板上での水の接触角は７０度であったが、そ
れをアルカリ溶液に浸漬することにより水に対する接触
角が３度以下にまで減少し、親水性表面となった。その
親水性表面をチタネート系カップリング剤で処理するこ
とによって、水に対する接触角が１５８度となるような
撥水性表面が得られた。
【００４３】比較例として、水の接触角が７０度である
平らなアルミニウム板表面に同様なカップリング処理を
したところ、水に対する接触角は１１０度にしかなら
ず、十分な撥水性は得られなかった。また、このアルミ
ニウム板表面の凹凸の高さは１μm 以下、幅は３００μ
m 以上、平面視で１cm2あたりの実表面積は１．１cm2、
接触面積は０．５cm2以上であった。
平らなアルミニウム板表面に同様なカップリング処理を
したところ、水に対する接触角は１１０度にしかなら
ず、十分な撥水性は得られなかった。また、このアルミ
ニウム板表面の凹凸の高さは１μm 以下、幅は３００μ
m 以上、平面視で１cm2あたりの実表面積は１．１cm2、
接触面積は０．５cm2以上であった。
【００４４】実施例４及び比較例３ サイズ１０cm×５cm、厚さ０．３mmの鉄板（ニラコ社
製）を、濃度３重量％の食塩水に浸漬し、取り出して空
気中で２週間放置することで表面を腐蝕させて微細な凹
凸構造（高さ２〜２０μm 、幅０．５〜３０μm 、平面
視で１cm2あたりの実表面積１３．７cm2、接触面積０．
００５cm2）を形成し、オクタデシルトリクロロシラン
（東京化成社製）を用いてカップリング処理を行い、表
面を撥水化した。カップリング処理は、ヘキサデカン
（東京化成社製）３００ｇ、四塩化炭素（関東化学社
製、特級）３０ｇ、クロロホルム（関東化学社製、特
級）３０ｇを混合してモレキュラーシーブ３Ａで脱水し
た溶媒にオクタデシルトリクロロシラン約１ｇを加え、
鉄板を室温乾燥窒素雰囲気下で１２時間浸漬することに
より行った。カップリング処理後、クロロホルム３００
mlで２回洗浄後、自然乾燥させた。
製）を、濃度３重量％の食塩水に浸漬し、取り出して空
気中で２週間放置することで表面を腐蝕させて微細な凹
凸構造（高さ２〜２０μm 、幅０．５〜３０μm 、平面
視で１cm2あたりの実表面積１３．７cm2、接触面積０．
００５cm2）を形成し、オクタデシルトリクロロシラン
（東京化成社製）を用いてカップリング処理を行い、表
面を撥水化した。カップリング処理は、ヘキサデカン
（東京化成社製）３００ｇ、四塩化炭素（関東化学社
製、特級）３０ｇ、クロロホルム（関東化学社製、特
級）３０ｇを混合してモレキュラーシーブ３Ａで脱水し
た溶媒にオクタデシルトリクロロシラン約１ｇを加え、
鉄板を室温乾燥窒素雰囲気下で１２時間浸漬することに
より行った。カップリング処理後、クロロホルム３００
mlで２回洗浄後、自然乾燥させた。
【００４５】このようにして得られた鉄板試料の水に対
する接触角を光学式接触角測定装置（協和界面科学社
製、ＣＡ−Ａ型）を用いて測定した。平らな鉄板上での
水の接触角は８３度であったが、それを自然腐蝕させる
ことにより水に対する接触角が３度以下まで減少し、親
水性表面となった。その親水性表面をシラン系カップリ
ング剤で処理することによって、水に対する接触角が１
６０度となるような撥水性表面が得られた。
する接触角を光学式接触角測定装置（協和界面科学社
製、ＣＡ−Ａ型）を用いて測定した。平らな鉄板上での
水の接触角は８３度であったが、それを自然腐蝕させる
ことにより水に対する接触角が３度以下まで減少し、親
水性表面となった。その親水性表面をシラン系カップリ
ング剤で処理することによって、水に対する接触角が１
６０度となるような撥水性表面が得られた。
【００４６】比較例として、水の接触角が８３度である
平らな鉄板表面に同様なカップリング処理をしたとこ
ろ、水に対する接触角は１０３度にしかならず、十分な
撥水性は得られなかった。また、この鉄板表面の凹凸の
高さは１μm 以下、幅は３００μm 以上、平面視で１cm
2あたりの実表面積は１．０〜１．２cm2、接触面積は
０．５cm2以上であった。
平らな鉄板表面に同様なカップリング処理をしたとこ
ろ、水に対する接触角は１０３度にしかならず、十分な
撥水性は得られなかった。また、この鉄板表面の凹凸の
高さは１μm 以下、幅は３００μm 以上、平面視で１cm
2あたりの実表面積は１．０〜１．２cm2、接触面積は
０．５cm2以上であった。
【００４７】実施例５ サイズ１０cm×５cm、厚さ１mmの亜鉛板（ニラコ社製）
二枚を、０．０１mol／ｌ−塩化亜鉛水溶液中に電極と
して４２mmの間隔をおいて対向させて設置し、直流安定
化電源（インステックス社製、ＧＰＳ−３０３０）によ
り両極間に１．０Ｖの定電圧を５時間印加した。その結
果、陰極の亜鉛板表面に塩化亜鉛水溶液中の亜鉛イオン
が析出した。その陰極表面の微細構造を電子顕微鏡（日
立社製、ＦＥ−ＳＥＭ、Ｓ−４０００）で観察したとこ
ろ、図４のように微細な凹凸構造が形成されていた。こ
の凹凸構造の高さは１〜２０μm 、幅は０．２〜３０μ
m、平面視で１cm2あたりの実表面積は１５．３cm2、接
触面積は０．０１１cm2であった。
二枚を、０．０１mol／ｌ−塩化亜鉛水溶液中に電極と
して４２mmの間隔をおいて対向させて設置し、直流安定
化電源（インステックス社製、ＧＰＳ−３０３０）によ
り両極間に１．０Ｖの定電圧を５時間印加した。その結
果、陰極の亜鉛板表面に塩化亜鉛水溶液中の亜鉛イオン
が析出した。その陰極表面の微細構造を電子顕微鏡（日
立社製、ＦＥ−ＳＥＭ、Ｓ−４０００）で観察したとこ
ろ、図４のように微細な凹凸構造が形成されていた。こ
の凹凸構造の高さは１〜２０μm 、幅は０．２〜３０μ
m、平面視で１cm2あたりの実表面積は１５．３cm2、接
触面積は０．０１１cm2であった。
【００４８】撥液化はオクタデシルトリクロロシラン
（東京化成社製）を用いたカップリング処理により行っ
た。カップリング処理は、ヘキサデカン（東京化成社
製）３００ｇ、四塩化炭素（関東化学社製、特級）３０
ｇ、クロロホルム（関東化学社製、特級）３０ｇを混合
してモレキュラーシーブ３Ａで脱水した溶媒にオクタデ
シルトリクロロシラン約１ｇを加え、陰極として用いた
亜鉛板を室温乾燥窒素雰囲気下で１２時間浸漬すること
により行った。カップリング処理後、クロロホルム３０
０mlで２回洗浄後、自然乾燥させた。
（東京化成社製）を用いたカップリング処理により行っ
た。カップリング処理は、ヘキサデカン（東京化成社
製）３００ｇ、四塩化炭素（関東化学社製、特級）３０
ｇ、クロロホルム（関東化学社製、特級）３０ｇを混合
してモレキュラーシーブ３Ａで脱水した溶媒にオクタデ
シルトリクロロシラン約１ｇを加え、陰極として用いた
亜鉛板を室温乾燥窒素雰囲気下で１２時間浸漬すること
により行った。カップリング処理後、クロロホルム３０
０mlで２回洗浄後、自然乾燥させた。
【００４９】このようにして得られた亜鉛板試料の水、
グリセリン（関東化学社製、特級）ぬれ指数標準液Ｎ
ｏ．５４、及びＮｏ．４８（和光社製）に対する接触角
を光学式接触角測定装置（協和界面科学社製、ＣＡ−Ａ
型）を用いて測定した。平らな亜鉛板上での水の接触角
は７９度であったが、それを電気分解処理することによ
り水に対する接触角が３度以下にまで減少し、親水性表
面となった。その親水性表面をシランカップリング剤で
処理することによって、各種液体に対する接触角が表１
に示す値となるような撥液性表面が得られた。
グリセリン（関東化学社製、特級）ぬれ指数標準液Ｎ
ｏ．５４、及びＮｏ．４８（和光社製）に対する接触角
を光学式接触角測定装置（協和界面科学社製、ＣＡ−Ａ
型）を用いて測定した。平らな亜鉛板上での水の接触角
は７９度であったが、それを電気分解処理することによ
り水に対する接触角が３度以下にまで減少し、親水性表
面となった。その親水性表面をシランカップリング剤で
処理することによって、各種液体に対する接触角が表１
に示す値となるような撥液性表面が得られた。
【００５０】
【表１】
【００５１】実施例６ 実施例５において亜鉛板の代りにサイズ１０cm×５cm、
厚さ１mmのアルミニウム板（ニラコ社製）２枚を、塩化
亜鉛水溶液の代りに２５Ｎ−硫酸５０mlとイオン交換水
１リットルを混合したものを用いた以外は実施例５と同
様に設置し、直流安定化電源（インステック社製、ＧＰ
Ｓ−３０３０）を用いて電極電流密度１０mA／cm2で３
時間通電した。その結果、陽極のアルミニウム板表面か
らアルミニウムが溶出し、表面に微細な凹凸構造が形成
された。その陽極表面の微細構造を電子顕微鏡（日立社
製、ＦＥ−ＳＥＭ、Ｓ−４０００）を用いて観察したと
ころ、図５のように微細な凹凸構造が形成されていた。
この凹凸構造の高さは２μm 、幅は１〜１．５μm 、平
面視で１cm2あたりの実表面積は１４．７cm2、接触面積
は０．００７２cm2であった。
厚さ１mmのアルミニウム板（ニラコ社製）２枚を、塩化
亜鉛水溶液の代りに２５Ｎ−硫酸５０mlとイオン交換水
１リットルを混合したものを用いた以外は実施例５と同
様に設置し、直流安定化電源（インステック社製、ＧＰ
Ｓ−３０３０）を用いて電極電流密度１０mA／cm2で３
時間通電した。その結果、陽極のアルミニウム板表面か
らアルミニウムが溶出し、表面に微細な凹凸構造が形成
された。その陽極表面の微細構造を電子顕微鏡（日立社
製、ＦＥ−ＳＥＭ、Ｓ−４０００）を用いて観察したと
ころ、図５のように微細な凹凸構造が形成されていた。
この凹凸構造の高さは２μm 、幅は１〜１．５μm 、平
面視で１cm2あたりの実表面積は１４．７cm2、接触面積
は０．００７２cm2であった。
【００５２】撥液化は１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフ
ルオロオクチルトリクロロシラン（ＰＣＲ社製）を用い
たカップリング処理により行った。カップリング処理
は、ヘキサデカン（東京化成社製）３００ｇ、四塩化炭
素（関東化学社製、特級）３０ｇ、クロロホルム（関東
化学社製、特級）３０ｇを混合してモレキュラーシーブ
３Ａで脱水した溶媒に１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフ
ルオロオクチルトリクロロシラン約１ｇを加え、陽極と
して用いたアルミニウム板を室温乾燥窒素雰囲気下で１
２時間浸漬することにより行った。カップリング処理
後、クロロホルム３００mlで２回洗浄後、乾燥し、再び
水洗浄後、室温で自然乾燥させた。
ルオロオクチルトリクロロシラン（ＰＣＲ社製）を用い
たカップリング処理により行った。カップリング処理
は、ヘキサデカン（東京化成社製）３００ｇ、四塩化炭
素（関東化学社製、特級）３０ｇ、クロロホルム（関東
化学社製、特級）３０ｇを混合してモレキュラーシーブ
３Ａで脱水した溶媒に１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフ
ルオロオクチルトリクロロシラン約１ｇを加え、陽極と
して用いたアルミニウム板を室温乾燥窒素雰囲気下で１
２時間浸漬することにより行った。カップリング処理
後、クロロホルム３００mlで２回洗浄後、乾燥し、再び
水洗浄後、室温で自然乾燥させた。
【００５３】このようにして得られたアルミニウム板試
料の水、グリセリン（関東化学社製、特級）、ぬれ指数
標準液Ｎｏ．５４及びＮｏ．４８（和光社製）に対する
接触角を光学式接触角測定装置（協和界面科学社製、Ｃ
Ａ−Ａ型）を用いて測定した。平らなアルミニウム板上
での水の接触角は７０度であったが、それを電気分解処
理することにより水に対する接触角が３度以下にまで減
少し、親水性表面となった。その親水性表面をシランカ
ップリング剤で処理することによって、各種液体に対す
る接触角が表２に示す値となるような撥液性表面が得ら
れた。
料の水、グリセリン（関東化学社製、特級）、ぬれ指数
標準液Ｎｏ．５４及びＮｏ．４８（和光社製）に対する
接触角を光学式接触角測定装置（協和界面科学社製、Ｃ
Ａ−Ａ型）を用いて測定した。平らなアルミニウム板上
での水の接触角は７０度であったが、それを電気分解処
理することにより水に対する接触角が３度以下にまで減
少し、親水性表面となった。その親水性表面をシランカ
ップリング剤で処理することによって、各種液体に対す
る接触角が表２に示す値となるような撥液性表面が得ら
れた。
【００５４】
【表２】
【図１】（ａ）及び（ｂ）は接触角測定装置の要部の構
成及び接触角を示す図である。
成及び接触角を示す図である。
【図２】本発明の実施例における酸処理された亜鉛板表
面の金属組織を示す顕微鏡写真である。
面の金属組織を示す顕微鏡写真である。
【図３】本発明の実施例におけるアルカリ処理されたア
ルミニウム板表面の金属組織を示す顕微鏡写真である。
ルミニウム板表面の金属組織を示す顕微鏡写真である。
【図４】本発明の実施例における電気分解処理された陰
極における亜鉛板表面の金属組織を示す顕微鏡写真であ
る。
極における亜鉛板表面の金属組織を示す顕微鏡写真であ
る。
【図５】本発明の実施例における電気分解処理された陽
極におけるアルミニウム板表面の金属組織を示す顕微鏡
写真である。
極におけるアルミニウム板表面の金属組織を示す顕微鏡
写真である。
１ 試験試料 ２ 試料台 ３ シリンジ ４ 液滴
Claims (5)
- 【請求項１】 表面に微細な凹凸構造を有し、水に対す
る接触角が３０度以下となる親水性金属表面の全部又は
一部に撥液性物質をコーティングすることを特徴とする
金属表面への撥液性付与方法。 - 【請求項２】 微細な凹凸構造の高さが３００μm 以下
であり、平面視で該凹凸構造１cm2あたりの実表面積が
３cm2以上であり、該凹凸構造表面に平滑な剛体をあて
たときの接触面積が剛体表面１cm2あたり０．２cm2以下
である請求項１記載の金属表面への撥液性付与方法。 - 【請求項３】 平面視で微細な凹凸構造１cm2あたりの
実表面積が３cm2以上２０cm2未満である請求項２記載の
金属表面への撥液性付与方法。 - 【請求項４】 微細な凹凸構造がフラクタル構造又は自
己アファイン構造である請求項２又は３記載の金属表面
への撥液性付与方法。 - 【請求項５】 微細な凹凸構造を金属表面に作製する手
段が、研磨又は切削の機械加工を金属表面に施す方法、
酸又はアルカリの溶液に金属表面を浸漬する方法、金属
を腐食させる方法、金属を電極として用い、電気分解を
利用する方法又は金属を鋳造する方法である請求項１〜
４のいずれかの項記載の金属表面への撥液性付与方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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