CN105189629A - 凹凸结构体及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供微粒不会脱离、凹凸结构难以崩塌的凹凸结构体及其制造方法。凹凸结构体(10,90,95,100,105,120)在表面形成有凹凸。凹凸结构体(10,90,95,100,105,120)由多个微粒(14)和具有邻苯二酚基的两亲性的高分子化合物(15)形成。高分子化合物(15)将微粒(14)的表面的至少一部分覆盖,并将微粒之间粘合。凹凸的凹部的直径比微粒(14)的直径大。由含有微粒(14)和具有邻苯二酚基的高分子化合物(15)的液体形成流延膜(44),使该流延膜(44)上凝结,使有机溶剂和因凝结产生的水滴(408)蒸发而制造凹凸结构体(10,90,95,100,105,120)。

Description

凹凸结构体及其制造方法
技术领域
本发明涉及在表面具有凹凸的凹凸结构体及其制造方法。
背景技术
在表面具有微细的凹凸的凹凸结构体不仅有望用于光学材料、电子材料的领域中,而且还有望用于再生医疗领域等广泛的领域中。在此种凹凸结构体中有以一定的图案形成凹凸的结构体。作为其中之一,有在膜面上以一定的间距形成多个孔的蜂窝结构的膜(以下称作蜂窝结构膜)。
作为制造聚合物制的蜂窝结构膜的方法,已知有凝结法。凝结法是如下的方法,即,流延用于形成聚合物膜的聚合物溶液而形成流延膜,使气氛中的水分在该流延膜上凝结而形成水滴。此后,通过使聚合物溶液的溶剂成分和水滴蒸发,而制造如上所述的具有多个孔的聚合物膜。根据该凝结法,可以以规则的排列形成极小的一定大小的孔。
然而,可以用凝结法制作的聚合物制的蜂窝结构膜利用了凝结现象,由于这一点,在原材料方面存在有限制。由此,利用凝结法制造的蜂窝结构膜的用途受到限制。因而,作为蜂窝结构膜,例如专利文献1提出了由包含无机材料的微粒构成的蜂窝结构膜。专利文献1借此提高了耐溶剂性而实现了用途的拓宽。由于该专利文献1中记载的蜂窝结构膜是利用凝结法制造,因此具有凝结法才有的孔的均匀性、排列的规则性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-121051号公报
发明内容
发明所要解决的问题
然而,专利文献1中记载的蜂窝结构膜存在有暂时形成的其规则的凹凸结构崩塌、微粒脱离等问题。
本发明的目的在于,提供凹凸结构难以崩塌、微粒难以脱离的、包含微粒的凹凸结构体及其制造方法。
用于解决问题的方法
本发明的在表面形成有凹凸的凹凸结构体具备多个微粒、两亲性高分子化合物、和多个凹部。微粒为疏水性。两亲性高分子化合物将微粒的表面的至少一部分覆盖,具有将微粒之间粘合的邻苯二酚基。凹部形成于凹凸结构体的表面,比微粒大。
所述凹凸结构体优选为通过沿着膜的一个面排列多个地形成一定大小的所述凹部而制成蜂窝结构的膜、或者沿着膜的一个面排列地形成具有一定高度及形状的多个凸部的膜。
微粒的直径优选为1nm以上10μm以下的范围内。微粒优选由无机材料或有机材料构成。无机材料优选为贵金属、过渡金属、金属氧化物和半导体的任意一种。有机材料优选为氟系聚合物和具有交联结构的聚合物的任意一方。
本发明的在表面形成有凹凸的凹凸结构体的制造方法具备:膜形成步骤、水滴形成步骤、和蒸发步骤。膜形成步骤是将在疏水性的有机溶剂中分散有疏水性的多个微粒、并溶解有两亲性高分子化合物的溶液流延在支撑体上而形成流延膜。水滴形成步骤是在流延膜上凝结而形成水滴。蒸发步骤是通过使有机溶剂和水滴从流延膜中蒸发而制成膜状的凹凸结构体。
发明效果
根据本发明的凹凸结构体,凹凸结构难以崩塌,微粒难以脱离。另外根据本发明的凹凸结构体的制造方法,可以制造凹凸结构难以崩塌、微粒难以脱离的包含微粒的凹凸结构体。
附图说明
图1是表示作为本发明的实施方式的凹凸结构体的俯视简图。
图2是沿着图1的II-II线的剖面图。
图3是将图1的以III线包围的部分放大了的俯视图。
图4是表示图2的以IV线包围的部分的剖面简图。
图5是表示第一覆盖形态的微粒之间的粘合状态的剖面简图。
图6是式(3)所示的APOS的NMR吸收谱图。
图7是含有邻苯二酚基的化合物的NMR吸收谱图。
图8是含有邻苯二酚基的化合物的NMR吸收谱图。
图9是表示凹凸结构体的制造流程的流程图。
图10是凹凸结构体的制造设备的示意图。
图11是水滴形成工序的说明图。
图12是水滴形成工序的说明图。
图13是表示第二覆盖形态的微粒之间的粘合状态的剖面简图。
图14是表示凹凸结构体的剖面简图。
图15是表示凹凸结构体的剖面简图。
图16是表示凹凸结构体的剖面简图。
图17是表示凹凸结构体的剖面简图。
图18是表示凹凸结构体的俯视简图。
图19是沿着图18的XIX-XIX线的剖面图。
图20是沿着图18的XX-XX线的剖面图。
图21是含有邻苯二酚基的化合物的合成方法的说明图。
图22是凹凸结构体的孔侧膜面的扫描型电子显微镜(ScanningElectronMicroscope,以下称作SEM)照片。
图23是凹凸结构体的截面的SEM照片。
图24是凹凸结构体的干部的SEM照片。
图25是凹凸结构体的微粒及微粒间的空隙的SEM照片。
图26是凹凸结构体的SEM照片。
图27是凹凸结构体的SEM照片。
图28是凹凸结构体的SEM照片。
图29是凹凸结构体的SEM照片。
图30是凹凸结构体的SEM照片。
图31是凹凸结构体的SEM照片。
图32是凹凸结构体的SEM照片。
图33是凹凸结构体的SEM照片。
具体实施方式
作为本发明的一例的凹凸结构体10如图1及图2所示,为膜状,具有多个在膜的一个面开口的孔12。因各孔12在膜的一个面开口而形成凹凸结构体10的凹部,凹部间成为凸部。多个孔12具有一定大小,紧密地排列。由此,凹凸结构体10被认为是蜂巢状,即所谓的蜂窝结构。
而且,本说明书中,所谓蜂窝结构,是指如上所述地将一定形状、一定尺寸的孔沿着膜面连续并且规则地排列的结构。形成蜂窝结构的基本结构是在沿着膜面的同一平面上将任意的1个孔包围地配置多个(例如6个)孔的结构。包围任意的1个孔的孔的数目并不限于6个,也可以是3~5个或7个以上。
此外,孔12的尺寸、形成密度根据后述的制造条件而不同。而且,所谓孔12的形成密度,是膜面的每单位面积的孔12的数目。凹凸结构体10的形态没有特别限定,然而例如如图2所示,厚度TH1优选为0.05μm以上且10μm以下的范围内,更优选为0.05μm以上且5μm以下的范围内,特别优选为0.1μm以上且3μm以下的范围内。另外,孔12的直径D1优选为0.05μm以上且3μm以下的范围内,更优选为0.1μm以上且2μm以下的范围内,特别优选为0.1μm以上且1μm以下的范围内。孔12的形成间距P1优选为0.1μm以上且10μm以下的范围内,更能够优选为0.1μm以上且5μm以下的范围内,特别优选为0.1μm以上且3μm以下的范围内。
如果将从成为凸部的顶(顶部)的膜面10a到孔12的底部12a的深度设为Del,则Del/D1的值优选为0.05以上且1.2以下,更优选为0.2以上且1.0以下。
凹凸结构体10如图3及图4所示,是微粒14的集合体。各微粒14为球状。由此,在凹凸结构体10中,在内部形成有微小的空隙11。而且,在图3、图4中,示意性地描画了凹凸结构体10。孔12的直径D1比微粒14的直径D2大。形成于微粒14间的空隙11远小于孔12的直径D1。像这样,凹凸结构体10具有在膜面作为孔12形成的第一空隙、和形成于微粒14间而远小于第一空隙的第二空隙11。在D1/D2的值为5以上且50000以下的范围内的情况下本发明有效果,在10以上且10000以下的范围内的情况下具有更加明显的效果。另外,在微粒14的直径D2为1nm以上且10μm以下的范围内的情况下本发明有效果,更优选为5nm以上且0.5μm以下,在10nm以上且0.1μm以下的范围内的情况下具有更加明显的效果。
构成形成了孔12的表面的微粒14以曲面状排列。例如如图4所示,在形成了孔12的表面中,微粒14以球面状排列。像这样以曲面状排列的微粒14有时被以一定的规则性配置。例如在凹凸结构体10中,如图4所示,排列形成孔12的多个微粒14构成以交错状排列微粒14的第一规则性部分14a。另外,有时在凹凸结构体10的厚度方向上比底部12a(参照图2)更深的深部也由将微粒14以一定的规则性配置的第二规则性部分14b构成。例如,在第二规则性部分14b中,如图4所示,多个微粒14以矩阵状排列。像这样,构成表面的第一规则性部分14a与构成深部的规则性部分14b的微粒14的排列的规则性不一定彼此相同。
在构成形成了孔12的表面的第一规则性部分14a与构成深部的第二规则性部分14a之间,有时也会形成将微粒14不具有规则性地集合的不规则性部分14c,图4所示的凹凸结构体10也是此种形态。但是,虽然省略了图示,也有未形成不规则性部分14c的情况。第一、第二规则性部分14a、14b的微粒14的排列与在体心立方结构、面心立方结构、六方最密结构、其他的晶体结构中看到的原子的排列相同。不规则性部分14c的微粒14的排列相当于晶界中的原子的排列。
微粒14由疏水性的材料构成。在各微粒14的表面的至少一部分中,如图5所示,附着有具有邻苯二酚基的两亲性高分子化合物(以下简称为含有邻苯二酚基的化合物)15。像这样,形成各微粒14的表面的至少一部分由含有邻苯二酚基的化合物15覆盖的状态,该被设成第一覆盖形态的微粒14由含有邻苯二酚基的化合物15相互粘合。而且,在图5中,为了避免图的烦杂,省略了含有邻苯二酚基的化合物15的影线。
微粒14在本实施方式中包含无机材料。作为该无机材料有二氧化钛(titania、TiO2)、二氧化硅(silica、SiO2)、羟磷灰石(HyAp)、氧化锌(ZnO)、氧化铝(alumina、Al2O3)。但是,无机材料并不限于它们,只要是贵金属、过渡金属、金属氧化物、半导体的任意一种即可。作为贵金属,可以举出金、钯、铂、银、铟等。作为过渡金属,可以举出Cu、Fe、Co、Cr、Zn、Ti等。作为金属氧化物可以举出氧化铁、氧化钛、氧化硅、氧化铝、氧化锌等。作为半导体,可以举出Si、GaAs、InP、Si3N4等。也可以将由选自它们中的一种构成的微粒14和由其他种类构成的微粒14组合使用。
微粒14可以代替无机材料,包含不溶于作为分散介质的疏水性有机溶剂中的有机材料。作为该有机材料,例如有氟系聚合物、和具有交联结构的聚合物。氟系聚合物是以链状、网眼状、环状、或树状连结的烃单体当中至少氢的一个为氟的单体聚合而得的聚合物。作为此种氟系聚合物,例如可以举出聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯·全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)等。作为具有交联结构的聚合物,例如可以举出交联性PTFE、对光交联性材料进行光交联而得的聚合物。
作为光交联性材料,是可以利用紫外线及可见光的照射交联(固化)的材料,可以使用(甲基)丙烯酸酯系低聚物、(甲基)丙烯酸酯系单体、或它们的混合物、它们的低聚物、以单体、足够使它们的混合物聚合固化的量的光聚合引发剂(a)作为主成分的材料、及含有环氧基的化合物、乙烯基化合物、具有氧杂环丁烷环的化合物、脂环式环氧基化合物或它们的混合物、和以这些化合物、足够使它们的混合物聚合固化的量的光聚合引发剂(b)作为主成分的材料。另外,可以使用半酯化合物、(甲基)丙烯酸酯系单体、含有环氧基的化合物、乙烯基化合物、具有氧杂环丁烷环的化合物、脂环式环氧基化合物或它们的混合物、和以这些化合物、单体、足够使它们的混合物聚合固化的量的光聚合引发剂(a)和光聚合引发剂(b)作为主成分的材料。
含有邻苯二酚基的化合物15是利用彼此不同的第一及第二化合物的聚合反应得到的聚合物。一方的第一化合物是含有邻苯二酚基、且可以生成通过聚合而将多个具有邻苯二酚基的第一重复单元相连的第一均聚物(homopolymer)的物质。邻苯二酚基的-OH也可以由保护基保护。该情况下,在与第二化合物的聚合反应后,通过进行脱保护而得到含有邻苯二酚基的化合物15。作为保护基可以举出硅基系保护基。
作为第一化合物,例如可以举出在邻苯二酚基以外的部分具有碳-碳间的双键的化合物。碳-碳间的双键参与聚合,在与其他的第一化合物分子之间形成碳-碳间的单键。此外,仅参与了聚合反应的碳-碳间的双键的部分变为单键,所得的部分成为第一重复单元,利用聚合反应中形成的碳-碳间的单键生成前述的第一均聚物。
另一方的第二化合物是可以生成通过聚合而将多个第二重复单元相连的第二均聚物(homopolymer)的物质,不含有邻苯二酚基。该第二均聚物具有疏水性部。该第二均聚物也可以是除了疏水性部以外还具有亲水性部的两亲性的聚合物。具有疏水性部和亲水性部的情况的第二均聚物既可以是具有作为疏水性部的主链和作为亲水性部的亲水基的结构,也可以是在作为疏水性部的主链的末端具有作为亲水性部的亲水基的结构。
作为第二化合物,可以举出具有碳-碳间的双键的化合物。该情况下,利用第二化合物的均聚反应,碳-碳间的双键参与聚合,在与其他的第二化合物分子之间形成碳-碳间的单键。此外,仅参与了聚合反应的碳-碳间的双键的部分变为单键,所得的部分成为第二重复单元,利用聚合反应中形成的碳-碳间的单键生成前述的第二均聚物。
含有邻苯二酚基的化合物15是利用如上所述的第一化合物与第二化合物的聚合反应形成,具有将多个第一重复单元相连的含有邻苯二酚基部、和将多个第二重复单元相连且不含有邻苯二酚基的不含有部。利用含有邻苯二酚基部,含有邻苯二酚基的化合物15使微粒14之间粘合。
在含有邻苯二酚基的化合物15中,将构成含有邻苯二酚基部的第一重复单元的数目设为n,将构成两亲性部的第二重复单元的数目设为m。比n/(m+n)优选为0.01以上且0.8以下的范围,更优选为0.1以上且0.5以下的范围。
作为第一化合物,例如有多巴胺甲基丙烯酰胺(DMA)、((4-allyl-1,2-phenylene)bis(oxy))bis(triethylsilane)((4-烯丙基-1,2-亚苯基)双(氧代))双(三乙基硅烷))(APOS)等。APOS具有将邻苯二酚基的-OH用作为硅基系保护基的-Si(C2H5)3保护的后述的结构。
本实施方式的第一化合物是以下述的式(1)表示的DMA(分子量:约207.2)。而且,如果使该DMA聚合,则得到具有以下述式(2)表示的第一重复单元的第一均聚物。
[化1]
[化2]
DMA是从式(1)的右侧起依次具有邻苯二酚基、碳数为2的烃链、酰胺键部、碳-碳间的双键的部分、甲基的化合物。烃链显示出疏水性,酰胺键部显示出亲水性。碳-碳间的双键因聚合反应而变为单键,在与其他的DMA分子或第二化合物分子之间形成碳-碳间的单键。利用所形成的单键的碳链的部分、即-(CH-CH2)-的部分显示出疏水性。甲基显示出疏水性。式(2)的重复单元是参与了DMA的聚合反应的碳-碳间的双键的仅一部分变为单键而得的物质。
而且,APOS例如以下面的方法合成。向丁香油酚(C10H12O2)3g中,在氮气环境下,加入三乙基硅烷(C6H16Si)6.37g,充分地搅拌。向该溶液中加入三(五氟苯基)硼烷(C18BF15)48.6mg而使之反应。反应后,分别将活性氧化铝(中性)用作填充剂、将氯仿用作洗提液而实施柱色谱分离,将反应物分离。在利用氧化铝的薄层色谱确认反应物后,通过将含有反应物的洗提液用旋转蒸发仪除去而得到以下述的式(3)表示的APOS的液体。APOS的NMR吸收谱图为图6,由此可以确认其结构。
[化3]
本实施方式的第二化合物是以下述的式(4)表示的N-十二烷基丙烯酰胺(DAA)(分子量:约239.4)。而且,如果使该DAA聚合,则可以得到具有以下述式(5)表示的第二重复单元的第二均聚物。
[化4]
[化5]
DAA是从式(4)的右侧起依次具有碳数为12的烃链、酰胺键部、碳-碳间的双键的部分的结构。烃链显示出疏水性,酰胺键部显示出亲水性。由此,DAA显示出两亲性。碳-碳间的双键因聚合反应而变为单键,在与其他的DAA分子或第一化合物分子之间形成碳-碳间的单键。利用所形成的单键的碳链的部分、即-(CH2-CH2)-的部分显示出疏水性。式(5)的重复单元是参与了DAA的聚合反应的碳-碳间的双键的仅一部分变为单键而得的物质。
利用DMA和DAA得到的含有邻苯二酚基的化合物15是具有将多个式(2)的重复单元相连的含有邻苯二酚基部和将多个式(5)的重复单元相连的不含有部的聚合物。即,该含有邻苯二酚基的化合物15是以下述的式(6)表示的poly(dopaminemethacrylamide-co-N-dodecylacrylamide(聚(多巴胺甲基丙烯酰胺-共聚-N-十二烷基丙烯酰胺))(简记为P(DMA-co-DAA))。式(6)中的n及m与构成上述的含有邻苯二酚基部的第一重复单元的数n及构成两亲性部的第二重复单元的数m对应。而且,本实施方式的m∶n为8∶1。含有邻苯二酚基的化合物15的分子量(Mw)优选为10000以上且1000000以下的范围,本实施方式中所用的聚合物的Mw(重均分子量)为12000,Mw/Mn为2.52,使用凝胶渗透色谱(GPC)利用聚苯乙烯换算求出。Mn为数均分子量。
[化6]
式(6)所示的含有邻苯二酚基的化合物15是通过将DMA和DAA与自由基引发剂一起溶解于溶剂中、并使之自由基聚合而得到。在该聚合反应之前,首先,确定DMA与DAA的摩尔比、引发剂的物质量。在使这些各成分溶解于溶剂中后,在反应引发剂的开裂温度以上的温度实施聚合反应。而且,此时所用的溶剂采用具有比反应引发剂的开裂温度高的沸点的溶剂。另外,含有邻苯二酚基的化合物15被利用NMR确认其结构。例如式(6)中m∶n=5.5∶1的含有邻苯二酚基的化合物15的NMR吸收谱图为图7,由此确认其结构。图6、图7及图8的各吸收谱图是利用Bruker制AVANCEIII500型得到的谱图。
根据图7的NMR吸收谱图,没有作为单体的DMA及DAA的双键的峰,确认可以看到显示式(6)中以符号a、b表示的结构部分的各峰。
作为DMA与DAA的自由基聚合的反应引发剂,优选为以式(7)表示的偶氮异丁腈(2,2’-偶氮二(2-甲基丙腈)、简称为AIBN、C8H12N4、分子量:约160)、过氧化苯甲酰等,其中特别优选AIBN,本实施方式中也优选使用AIBN。
[化7]
作为DMA与DAA的自由基聚合的溶剂,优选二甲亚砜(简称为DMSO、(CH3)2SO、分子量:约78.1)与苯的混合溶剂,本实施方式中也使用该混合溶剂。
在作为第一化合物使用了APOS的情况下,也可以与DMA相同地与DAA共聚,经过脱保护生成含有邻苯二酚基的化合物15。在APOS与DAA共聚后,通过使用四丁基氟化铵(C16H36NE)进行脱保护而制作含有邻苯二酚基部。脱保护是通过使含有邻苯二酚基的高分子溶解在DMF(N,N-二甲基甲酰胺)中,加入与含有邻苯二酚基的高分子的含有邻苯二酚基部的含量等摩尔的四乙基氟胺,搅拌10分钟而进行。其后进行再沉淀。由此就得到脱保护了的含有邻苯二酚基的化合物15。如此得到的含有邻苯二酚基的化合物15是下述式(8)的结构中的2个-Si(C2H5)3分别变为H的结构。
[化8]
式(8)的m∶n优选为5∶5~9∶1的范围,在本实施方式中也设为该范围。m与n的比率对应于第二化合物(DAA)与第一化合物(APOS)的加料比。例如,通过设为DAA的摩尔数:APOS的摩尔数=6∶4,则m∶n大致上为6∶4。另外,式(8)的化合物的NMR吸收谱图为图8,由此可以确认其结构。
另外,含有邻苯二酚基的化合物15也可以除了使用第一化合物和第二化合物以外,还使用与这些第一及第二化合物不同的第三化合物得到。即,也可以是第一化合物、第二化合物与第三化合物的聚合物。但是,第三化合物要设为不会损害由含有邻苯二酚基部带来的微粒14之间的粘合力的范围的量。
凹凸结构体10例如利用图9所示的制造流程20制造。制造流程20具有疏水性液制造工序21、膜形成工序22、水滴形成工序25、和蒸发工序26。疏水性液制造工序21制造用于形成凹凸结构体10的疏水性液27。疏水性液制造工序21例如具有分散工序31、溶解工序32、均匀化工序33、亲水化工序34、疏水化工序35等。
分散工序31是向溶解含有邻苯二酚基的化合物15并使微粒14分散的有机溶剂37中加入微粒14并使之分散而形成分散液38。溶解工序32是向有机溶剂37中溶解含有邻苯二酚基的化合物15而制作第一溶液39。均匀化工序33是将第一溶液39加入分散液38中,通过对其进行搅拌而将微粒14分散在整个液体中而形成尽可能均匀的分散状态。为了进一步提高微粒14的分散的程度,均匀化工序33也可以包括搅拌后的超声波处理。像这样,就得到分散有微粒14并且溶解有含有邻苯二酚基的化合物15的第二溶液42。
亲水化工序34是用于提高第二溶液42的亲水性的工序。亲水化工序34例如通过向第二溶液42中加入亲水性比有机溶剂37高的液体等而提高第二溶液42的亲水性。利用亲水化工序34,将第二溶液42中所含的含有邻苯二酚基的化合物15浓缩在微粒14与液体成分的界面中。
疏水化工序35是用于通过使第二溶液42的亲水性降低而获得用于向膜形成工序22供给的疏水性液27的工序。即,疏水化工序35通过使利用亲水化工序34暂时提高了亲水性的第二溶液42的亲水性降低,而将第二溶液42变为疏水性更高的疏水性液27。疏水化工序35例如将第二溶液42中所含的溶剂成分、即有机溶剂37和亲水化工序34中为了提高亲水化而使用的液体置换为疏水性比它们高的有机溶剂43。
有机溶剂43更优选沸点比第二溶液42中所含的溶剂成分低的有机溶剂。通过获得沸点更低的溶剂成分的疏水化液27,而缩短后面的蒸发工序26中的所需时间。作为有机溶剂43可以举出苯、氯仿、二氯甲烷、正己烷、环己烷等。例如作为含有邻苯二酚基的化合物15为式(6)所示的化合物的情况下的有机溶剂43,优选为苯。
膜形成工序22是将疏水性液27流延在支撑体上而形成流延膜44。水滴形成工序25是通过使流延膜44的周边的气氛中所含的水分在流延膜44上凝结而形成水滴。该水滴作为用于形成孔12(参照图1)的所谓模板(模子)发挥作用。蒸发工序26具有有机溶剂蒸发工序47和水滴蒸发工序48。有机溶剂蒸发工序47使有机溶剂43从经过了水滴形成工序25的流延膜44中蒸发。水滴蒸发工序48使水滴从经过了有机溶剂蒸发工序47的流延膜44中蒸发。
连续地实施该制造流程20中的膜形成工序22以后的工序的凹凸结构体制造设备50如图10所示,具有送出装置51、制膜装置52、切割装置53等。送出装置51从卷绕有长尺寸的支撑体56的辊筒中拉出支撑体56,将支撑体56送向制膜装置52。作为支撑体56使用具有挠曲性的例如不锈钢制的材料。另外,也可以代替送出装置51,而采用将板状或片状的支撑体(未图示)载放在搬送带上向制膜装置52送出的送出装置(未图示)。作为此时的支撑体,有玻璃制、聚合物制的板材、片材。
制膜装置52是用于由疏水性液27制造凹凸结构体10的装置。制膜装置52具备内部被划分了的腔室57。腔室57从长尺寸的支撑体56的行进方向(以下称作X方向)的上游侧起依次被划分为用于膜形成工序22的第一室57a、用于水滴形成工序25的第二室57b、进行有机溶剂蒸发工序47的第三室57c、及进行水滴蒸发工序48的第四室57d。
在第一室57a中,设有向支撑体56流出疏水性液27的流延模58。通过向被搬送的支撑体56上连续地流出疏水性液27,而将疏水性液27流延,在支撑体56上形成流延膜44。在第二室57b中,设有向流延膜44输送含有水分的湿润气体400的鼓风吸引单元61。作为湿润气体400,既可以使用被加湿了的例如空气、氮气、稀有气体中的任意一种,也可以使用它们的至少2种的混合气体。本实施方式中,使用被加湿了的空气。在第三室57c中,设有向流延膜44输送溶剂蒸发用的干燥了的气体(以下称作干燥气体)402的鼓风吸引单元62。在第四室57d中,设有向流延膜44输送水滴蒸发用的干燥了的气体(以下称作干燥气体)404的鼓风吸引单元63。在第二室57b~第四室57d的各个室中,在X方向并排设有两个鼓风吸引单元61~63。但是,各室57b~57d中的鼓风吸引单元61~63的数目并不限定于此,例如可以根据支撑体56的搬送速度设为1个或3个以上。
流延模58被以将疏水性液27流出的狭缝(未图示)朝向支撑体56的状态配置。狭缝是沿图10的纸面的进深方向延伸的开口。狭缝与支撑体56的间隙优选设为0.01mm以上且10mm以下的范围内。在流延模58中设有调温机(未图示),由此,将所供给的疏水性液27的温度调整为一定的范围,或为了防止狭缝处的凝结而调节狭缝的附近部分等流延模58的各部的温度。
第二室57b的鼓风吸引单元61具备具有鼓风口66a及吸气口66b的导管66和鼓风部(未图示)。鼓风部控制从鼓风口66a送出的湿润气体400的温度、湿度或风量,从吸气口66b吸引处于流延膜44的周边的气体。
第三室57c及第四室57d的鼓风吸引单元62、63分别具有与鼓风吸引单元61相同的结构。即,鼓风吸引单元62具备具有鼓风口67a及吸气口67b的导管67和鼓风部(未图示),鼓风吸引单元63具备具有鼓风口68a及吸气口68b的导管68和鼓风部(未图示)。各鼓风部控制从鼓风口67a、68a分别送出的干燥气体402、404的温度、湿度或风量,从吸气口67b、68b吸引处于流延膜44的周边的气体。作为干燥气体402、404,既可以使用被除湿了的例如空气、氮气、稀有气体中的任意一种,也可以使用它们的至少2种的混合气体。本实施方式中,使用被除湿了的空气。
在制膜装置52的支撑体56的搬送路中,适当地设有多个辊筒71。辊筒71被利用未图示的温度控制器对每个室进行温度控制。另外,在辊筒71的各自之间,与支撑体56靠近地、在与形成有流延膜44的表面侧相反一侧,配置有温度控制板(未图示)。温度控制板是用于控制支撑体56的温度的构件,由此,就可以借助支撑体56调节流延膜44的温度。
切割装置53将所得的长尺寸的凹凸结构体10与支撑体56一起切割为所需的尺寸。
对上述构成的作用进行说明。支撑体56由辊筒71连续地搬送。支撑体56以一定的速度、例如0.001m/分钟以上且100m/分钟以下的范围内的速度依次通过第一室57a到第四室57d。支撑体56的表面的温度由温度控制板在一定的范围内(0℃以上且30℃以下的范围内)保持大致一定。
在第一室57a中,在搬送中的支撑体56上连续地形成流延膜44。而且,如果间歇地进行来自流延模58的疏水性液27的流出,则会形成片状的流延膜44。在流延膜44中,含有分散状态的微粒14。
对于流延膜44的厚度THO,利用疏水性液27的粘度及流量、流延模58狭缝的余隙、支撑体56的搬送速度等来调节。厚度THO优选为10μm以上且400μm以下的范围内,更优选为10μm以上且200μm以下的范围内,特别优选为10μm以上且100μm以下的范围内。
在第二室57b中,从鼓风吸引单元61向流延膜44输送湿润气体400。如果湿润气体400与流延膜44接触,则会因凝结而如图11所示地在流延膜44的表面产生水滴408。如果对流延膜44持续供给湿润气体400,水滴408就会生长。然后,毛细管力等作用于水滴408,其结果是,流延膜44上的水滴408如图12所示紧密地排列。而且,湿润气体400的供给量被以使所形成的水滴408为所需的大小的方式调整。作为湿润气体400的供给量的调整方法,在支撑体56的搬送速度一定的情况下,例如有改变支撑体56的搬送方向的第二室57b的长度等而调节第二室57b中的支撑体56的搬送路的长度的方法、调节来自各鼓风吸引单元的湿润气体400的流量的方法,也可以将这些方法并用。在改变第二室57b中的支撑体56的搬送路的长度的情况下,也可以改变所设置的鼓风吸引单元61的设置台数。另外,作为湿润气体400的供给量的调整方法,还有调节支撑体56的搬送速度的方法。该情况下,最好也同时调节第一室57a的来自流延模58的疏水性液27的流出量、第三室57c中的干燥气体402及第四室57d中的干燥气体404的供给条件等。
对于水滴408的形成、生长的进行程度,利用以湿润气体400的露点TD400和流延膜44的表面44a的温度TS表示的参数ΔTw400(=TD400-TS)进行调节。温度TS利用支撑体56的表面的温度、疏水性液27的温度进行调节。从产生凝结的方面考虑,第二室57b的ΔTw400优选至少为0℃以上。另外,ΔTw400优选为0.5℃以上且30℃以下,更优选为1℃以上且25℃以下,特别优选为1℃以上且20℃以下。
另外,疏水性液27被利用疏水化工序35将液体成分变为与水不相溶的成分。由此,在流延膜44上,可以更加可靠地形成具有一定的形状、大小的多个水滴。
在第三室57c中,从鼓风吸引单元62向流延膜44供给干燥气体402。如果干燥气体402与流延膜44接触,液体成分就会从流延膜44中所含的疏水性液27中蒸发。由于该蒸发,构成流延膜44的疏水性液27的流动性变低,同时促进微粒14之间的凝聚。液体成分的蒸发进行至疏水性液27的流动性消失为止。当疏水性液27的流动性消失时,微粒14的流动性就会消失。形成在各微粒14的表面附着了含有邻苯二酚基的化合物15的状态,即形成各微粒14的表面的至少一部分由含有邻苯二酚基的化合物15覆盖的状态。此处,所谓“微粒14的流动性消失”,是指无论是否残留有液体成分,都达到各个微粒14不移动的状态(固定状态)。像这样,通过使疏水性液27的液体成分蒸发至微粒14的流动性消失为止,水滴408的生长就会停止,可以得到混入了该水滴408的流延膜44。
另外,为了使疏水性液27的液体成分从流延膜44中蒸发,将以干燥气体402的冷凝点TR和流延膜44的附近的气氛温度TA表示的参数ΔTsolv(=TA-TR)调节为一定的范围。气氛温度TA利用干燥气体402的温度进行调节。冷凝点TR使用分散介质回收装置进行调节。ΔTsolv优选大于0℃。另外,也可以利用流延膜44的加热,促进液体成分的蒸发。流延膜44的加热可以利用支撑体56的加热进行。而且,在有机溶剂蒸发工序47中,为了抑制水滴408的蒸发,优选将以干燥气体402的露点TD402和流延膜44的表面44a的温度TS表示的参数ΔTw402(=TD402-TS)设为0℃以上且10℃以下的范围。
作为流延膜44的流动性是否是抑制水滴408的生长的程度的大致标准,可以使用流延膜44的粘度、组成、残留液体成分量ZB等。其中,优选以粘度或残留液体成分量ZB作为大致标准。对于成为大致标准的粘度、残留液体成分量ZB的范围,虽然也依赖于所用的疏水性液27的组成等,然而例如最好在水滴408的尺寸达到目标尺寸以前,将流延膜44的粘度设为10Pa·s以上,或者将流延膜44的残留液体成分量ZB设为500重量%以下。
此处,残留液体成分量ZB是将残留于流延膜44中的分散介质量以干量基准表示的值,具体而言,在将流延膜44中所含的分散介质的质量设为M1、将流延膜44中所含的微粒14的质量设为M2的情况下,利用(M1/M2)×100求出。残留液体成分量ZB的测定方法是从成为对象的流延膜44中采集样品膜等,测定采集时的样品膜等的重量x、及将样品膜等干燥后的重量y,使用所测定的重量x及重量y,根据{(x-y)/y}×100求出。
当在第四室57d中从鼓风吸引单元63向流延膜44供给干燥气体404时,水滴408就会从流延膜44中蒸发。利用水滴408的蒸发可以得到凹凸结构体10。
本实施方式中,利用疏水化工序35,将第二溶液42中的液体成分制成沸点更低的有机溶剂43。由此,蒸发工序26的所需时间被缩短,因此可以得到孔12的大小、形状更加一定的凹凸结构体10。
本实施方式中,对微粒14的流动性消失了的流延膜44进行水滴蒸发工序48。此处,所谓“微粒14的流动性”,是指流延膜44中所含的液体成分的流动性、及由微粒14之间的分子间力引起的流动性。“微粒14的流动性的消失”是由流延膜44中的液体成分的含量的降低引起的现象。而且,在“微粒14的流动性的消失”中,也包括如下的情况,即,虽然残留有微粒14的流动性,然而该微粒14的流动性是在经过了水滴蒸发工序48的流延膜44中可以维持孔12的形状的程度。“微粒14的流动性”可以以残留液体成分量ZB作为指标进行评价。水滴蒸发工序48优选对残留液体成分量ZB为50重量%以下的流延膜44进行,更优选对残留液体成分ZB为30重量%以下的流延膜44进行。
因而,最好将有机溶剂蒸发工序47进行至微粒14的流动性消失为止。例如,在上述的水滴蒸发工序48的例子中,优选将有机溶剂蒸发工序47进行至流延膜44的残留液体成分量ZB为50重量%以下为止,更优选将有机溶剂蒸发工序47进行至流延膜44的残留液体成分量ZB为30重量%以下为止。
由此,在水滴蒸发工序48时,或在水滴蒸发工序48后,构成凹凸结构体10的微粒14很难移动,因此利用微粒14的排列形成的孔12可以在凹凸结构体10中稳定地存在。此外,各微粒14的表面的一部分由含有邻苯二酚基的化合物15覆盖。由此,微粒14就被借助含有邻苯二酚基的化合物15彼此更加牢固地粘合,不会有微粒14的脱离。另外,利用该牢固的粘合,孔12的形态很难崩塌,可以维持凹凸结构。此外,该凹凸结构体10即使经过烧成等后处理微粒14也不会脱离,凹凸结构也得以维持。此外如果将微粒14设为例如无机材料,则对于水、有机溶剂等各种溶剂,凹凸结构体10都具有耐溶剂性。
另外,即使利用含有邻苯二酚基的化合物15将微粒14的表面覆盖,也可以在多个微粒14的各自之间形成空隙。因此,可以确保高的多孔性,并由此可以确保高的比表面积。各空隙与孔12相比非常小。另外,疏水化液27是经过亲水化工序34而制造。因此,可以更薄地形成微粒14的表面的含有邻苯二酚基的化合物15的被膜。由此,可以在微粒14的各自之间更加可靠地形成空隙。
在上述实施方式中,分别在第一室57a中实施膜形成工序22,在第二室57b中实施水滴形成工序25。但是,膜形成工序22及水滴形成工序25并不限定于此,例如也可以在一个室内实施膜形成工序22及水滴形成工序25。例如,在第一室57a内配置流延模58,在流延模58的下游配置鼓风吸引单元61。然后,在利用鼓风吸引单元61以湿润气体400充满了的第一室57a中,流出疏水性液27即可。
而且,凹凸结构体制造设备50是在通过连续地进行流延而暂时制作出长尺寸的凹凸结构体10后将其切割为一定的尺寸的设备。但是,制造凹凸结构体10的制造设备并不限定于凹凸结构体制造设备50。例如,在进行每次制造特定片数的片状的凹凸结构体10的所谓分批式制造的情况下,代替制膜装置52,而各自独立地配置具备流延模58的腔室(未图示)、和第一室57a、第二室57b、第三室57c、第四室57d。该情况下,通过在设于流延模58的下方的支撑体上形成流延膜,将形成有流延膜的支撑体依次向第一室57a、第二室57b、第三室57c、第四室57d导引,就可以得到片状的凹凸结构体10。
在上述的实施方式中,微粒14的表面的一部分由含有邻苯二酚基的化合物15覆盖,然而覆盖状态并不限于该形态。例如,如图13所示,作为第二实施方式的凹凸结构体85由多个覆盖微粒86构成,各覆盖微粒86是整个表面由含有邻苯二酚基的化合物15覆盖了的球状的微粒14。由于像这样将整个表面覆盖了的第二覆盖形态的覆盖微粒86为球状,因此在覆盖微粒86之间存在有空隙11。通过将微粒14的整个表面利用含有邻苯二酚基的化合物15覆盖,可以更加可靠地防止微粒14的脱离,同时可以维持凹凸结构体85的表面的凹凸结构。而且,由于凹凸结构体85的俯视图、剖面图与图1到图4所示的凹凸结构体10相同,因此省略图示。
而且,本发明的凹凸结构体并不限于凹凸结构体10、85,也包括如下所示的各凹凸结构体。下述的各凹凸结构体都与上述的凹凸结构体10、85相同,形成于微粒14间的空隙远小于凹凸结构体的表面的凹部的大小。像这样,各凹凸结构体就具有在膜面中作为凹部形成的第一空隙、形成于微粒14间且远小于第一空隙的第二空隙。例如,图14所示的凹凸结构体90的多个孔91被比凹凸结构体10的孔12更深地形成。由此,在凹凸结构体90中,形成比凹凸结构体10的孔12更接近球形的孔91。另外,图15所示的凹凸结构体95具有在厚度方向上贯穿了的孔96,孔96在两个膜面中开口。沿着膜面排列的多个孔96相互独立。
在图16所示的凹凸结构体100中,沿着膜面排列的孔101之间是连通的。图17所示的凹凸结构体105具有贯穿了厚度方向的孔106,孔106在两个膜面中开口。沿着膜面排列的孔106之间是连通的。而且,由于以上的凹凸结构体90、95、100、105的各俯视图与图1相同,因此省略图示。如上所述,凹凸结构体90、95、100、105都是在至少膜的一个面中作为凹部形成一定大小的孔91、96、101、106,孔91、96、101、106都是以一定的间距排列形成。
图18~图20所示的膜状的凹凸结构体120是在一方的膜的面中形成有多个柱状的凸部121的所谓柱结构膜。多个凸部121具有彼此间大致一定高度及形状。多个凸部121以一定的间距在膜面中排列,且规则地排列。像这样,本发明的凹凸结构体并不限于形成孔而为蜂窝结构的结构体,只要是以一定的图案在表面中形成凹凸的结构体即可。
凸部121的头端面121a在从膜面的垂直方向观看凹凸结构体120时,如图18所示,例如为由向内侧凸的3条圆弧包围的形状。相邻的凸部121与凸部121的距离L1在50nm以上且50μm的范围中分别被设为一定。由多个凸部121包围的凹部被以比该距离L1大的尺寸形成,因此该凹部比前述的微粒14的直径大。厚度TA为50nm以上且50μm以下的范围。
在以上的凹凸结构体90、95、100、105、120中,微粒14的由含有邻苯二酚基的化合物造成的覆盖形态也与图5所示的凹凸结构体10或图13所示的凹凸结构体85相同。即,任意的凹凸结构体90、95、100、105、120都是由表面的一部分被含有邻苯二酚基的化合物15分别覆盖了的多个微粒14、或微粒14的整个表面被含有邻苯二酚基的化合物15分别覆盖了的多个覆盖微粒86构成。由此,在任意的凹凸结构体90、95、100、105、120中,微粒14都不会脱离。而且,凹凸结构体85、90、95、100、105、120被利用制造凹凸结构体10的制造流程20及制造设备50制造。
另外,凹凸结构体并不限于像上述实施方式那样的膜状的结构体,例如也可以是以块状形成、在表面具有孔12或凸部121的结构体。在制造块状的凹凸结构体的情况下,在将疏水性液27流入所需的模具后,对存积在模具中的疏水性液27,依次进行水滴形成工序25、有机溶剂蒸发工序47、及水滴蒸发工序48,由此得到块状的凹凸结构体。
本发明的凹凸结构体例如可以用于防反射膜、指纹附着抑制膜、电池电极材料、电池隔膜材料或作为光学材料的滤片、或喷墨的液体喷头等中所用的疏水性膜中。
[实施例1]
合成出含有邻苯二酚基的化合物15。对于含有邻苯二酚基的化合物15的合成方法,在参照图21的同时进行说明。首先,利用下述的方法制作出用作含有邻苯二酚基的化合物15的原料的作为第一化合物的DMA。对使用MILLIPORE公司制的超纯水制造装置(MILLI-Q(注册商标))制造的超纯水,进行20分钟的N2的鼓泡。其后,向该超纯水中,加入碳酸氢钠(NaHCO3)、硼砂(Na2B4O7)、及以式(9)表示的盐酸多巴胺(简称为DOPA、C8H11NO2、分子量:约153.2),在搅拌该溶液的同时,滴加以式(10)表示的二甲基丙烯酸酐(C8H10O3、分子量:约154.2)的四氢呋喃(THF)溶液。此时通过加入氢氧化钠(NaOH)水溶液,而将上述溶液的氢离子指数pH保持为8以上。将该溶液搅拌一晚。在各工序中,在对溶液进行N2的鼓泡的同时进行处理。其后,通过加入盐酸(HCl)而将该溶液的pH调整为2以下后,加入乙酸乙酯(Ethylacetate),萃取产物。将该溶液用硫酸钠(Na2SO4)干燥后,用蒸发仪浓缩而进行重结晶。利用减压过滤回收DMA,进行真空干燥,得到DMA。
[化9]
[化10]
由作为第一化合物的DMA和作为第二化合物的DAA,利用以下的方法,合成出式(6)中的m∶n为8∶1的含有邻苯二酚基的化合物15。DAA、AIBN使用了在实施聚合反应前分别利用重结晶提纯了的化合物。DAA的重结晶利用乙酸乙酯实施,AIBN的重结晶利用甲醇实施。
将DMA、DAA和AIBN溶解于DMSO与苯的混合溶剂中。DMA与DAA与AIBN的物质量比设为DMA∶DAA∶AIBN=0.673∶5.43∶0.125。另外,混合溶剂中的DMSO与苯的质量比设为DMSO∶苯=0.413∶8.77。对该溶液进行3次冷冻脱气后,在氮气气氛下将溶液加热到70℃而引发自由基聚合反应。6小时的聚合反应后,向乙腈中滴加该反应溶液,利用离心分离得到白色沉淀。将所得的白色沉淀减压干燥,得到含有邻苯二酚基的化合物的固态物。将该固态物溶解于丙酮与净化水的混合溶剂中后,利用过滤、析出进行提纯,以55%的收率得到。
然后,利用以下的方法制作出疏水性液27。作为微粒14使用了TiO2的所谓纳米粒子(直径为25nm以下)。将微粒14加入作为有机溶剂37的氯仿中,对该液体实施作为分散工序31的超声波处理,得到分散液38。另外,通过将含有邻苯二酚基的化合物15溶解于作为有机溶剂37的氯仿中,得到第一溶液39。
将该第一溶液39加入分散液38中,实施均匀化工序33。均匀化工序33包括搅拌工序和搅拌工序后的超声波处理。由此得到将微粒14在全部液体中均匀地分散了的含有邻苯二酚基的化合物15的第二溶液42。
将第二溶液42供给到亲水化工序34。该亲水化工序34为以下的工序。首先,相对于第二溶液42加入等量丙酮并进行离心分离。在该离心分离后,用氯仿与丙酮的混合溶液进行离心分离并清洗。混合溶液中的氯仿与丙酮的体积比设为氯仿∶丙酮=1∶1。
将经过了亲水化工序34的第二溶液42供给到疏水化工序35,得到疏水性液27。有机溶剂43为苯。
由所得的疏水性液27利用凹凸结构体制造设备50制造出凹凸结构体10。而且,疏水性液27中的各成分比如下所示。
微粒14(TiO2)0.78质量份
含有邻苯二酚基的化合物150.07质量份
有机溶剂43(苯)99.15质量份
在第一室57a中,在支撑体56上,形成包含疏水性液27的流延膜44。刚刚形成后的流延膜44的厚度为300μm。在第二室57b中,向刚刚形成后经过1分钟的时间点的流延膜44吹送湿润气体400,在流延膜44的表面44a形成水滴408。在第三室57c中,向流延膜44吹送干燥气体402,使有机溶剂43从流延膜44中蒸发。在第四室57d中,向残留液体成分量ZB达到1重量%的流延膜44吹送干燥气体404,使水滴408从流延膜44中蒸发。这样就制造出凹凸结构体10。
在所得的凹凸结构体10中,微粒14的一部分被覆盖,在微粒14与微粒14的各自之间确认有间隙。孔的直径D1为10μm(参照图22~图25)。
对所得的凹凸结构体10,将膜厚减少率作为微粒的脱离或凹凸结构的崩塌的程度进行了评价。该评价是将凹凸结构体10在大气下、在600℃进行热处理,对该热处理后的凹凸结构体10利用以下的基准进行。而且,下述的所谓“厚度”,是凹凸结构体10的厚度。该评价由于是对进行热处理所致的微粒的脱离或凹凸结构的崩塌进行评价,因此也是从耐热性的观点考虑的评价。
膜厚减少率(%)=(热处理后的厚度)/(热处理前的厚度)×100
而且,A和B为合格,C为不合格。评价结果为A。
A:膜厚减少率为5%以内。
B:膜厚减少量率大于5%且为20%以内。
C:膜厚减少量率大于20%。
[实施例2]
没有实施制造流程20中的均匀化工序33。其他的条件与实施例1相同,制造出凹凸结构体10。
在所得的凹凸结构体10中,微粒14的一部分被覆盖,在微粒14与微粒14的各自之间确认有空隙。孔的直径D1为10μm。对所得的凹凸结构体10,利用与实施例1相同的方法及基准对耐热性进行了评价。评价结果为B。
[实施例3]
除了作为微粒14代替TiO2而使用了SiO2的纳米粒子(粒径约100nm)以外,与实施例1相同地制作出疏水性液27,利用与实施例1相同的方法制造出凹凸结构体10。图26、图27中表示出本实施例的凹凸结构体10的SEM照片。对所得的凹凸结构体10,利用与实施例1相同的方法及基准对耐热性进行了评价。评价结果为A。
[实施例4]
除了作为微粒14代替TiO2而使用了羟磷灰石(HyAp)的纳米粒子(粒径约200nm)以外,与实施例1相同地制作出疏水性液27,利用与实施例1相同的方法制造出凹凸结构体10。图28、图29中表示出本实施例的凹凸结构体10的SEM照片。对所得的凹凸结构体10,利用与实施例1相同的方法及基准对耐热性进行了评价。评价结果为A。
[实施例5]
除了作为微粒14代替TiO2而使用了Al2O3的纳米粒子(粒径约50nm)以外,与实施例1相同地制作出疏水性液27,利用与实施例1相同的方法制造出凹凸结构体10。图30、图31中表示出本实施例的凹凸结构体10的SEM照片。对所得的凹凸结构体10,利用与实施例1相同的方法及基准对耐热性进行了评价。评价结果为A。
[实施例6]
除了作为微粒14代替TiO2而使用了ZnO的纳米粒子(粒子系约200nm)以外,与实施例1相同地制作出疏水性液27,利用与实施例1相同的方法制造出凹凸结构体10。图32、图33中表示出本实施例的凹凸结构体10的SEM照片。对所得的凹凸结构体10,利用与实施例1相同的方法及基准对耐热性进行了评价。评价结果为A。
[比较例1]
代替含有邻苯二酚基的化合物15,使用以式(11)表示的聚合物制作出疏水性液。由该疏水性液利用与实施例1相同的方法制造出凹凸结构体。
[化11]
对所得的凹凸结构体,在微粒14与微粒14的各自之间确认有空隙。孔的直径D1为10μm。对所得的凹凸结构体,利用与实施例1相同的方法及基准对耐热性进行了评价。评价结果为C。
符号说明
10、85、90、95、100、105、120凹凸结构体
12、91、96、101、106
12微粒
27疏水性液
44流延膜
50凹凸结构体制造设备
56支撑体
408水滴

Claims (10)

1.一种凹凸结构体,其是在表面形成有凹凸的凹凸结构体,
具有:
疏水性的多个微粒、
将所述微粒的表面的至少一部分覆盖并具有将所述微粒之间粘合的邻苯二酚基的两亲性高分子化合物;和
形成于所述凹凸结构体的表面且比所述微粒大的多个凹部。
2.根据权利要求1所述的凹凸结构体,其为一定大小的所述凹部沿着膜的一个面排列形成多个而制成的蜂窝结构的膜。
3.根据权利要求1所述的凹凸结构体,其为将具有一定高度及形状的多个凸部沿着膜的一个面排列形成的膜。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的凹凸结构体,其中,
所述微粒的直径为1nm以上且10μm以下的范围内。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的凹凸结构体,其中,
所述微粒包含无机材料或有机材料。
6.根据权利要求4所述的凹凸结构体,其中,
所述微粒包含无机材料或有机材料。
7.根据权利要求5所述的凹凸结构体,其中,
所述无机材料是贵金属、过渡金属、金属氧化物和半导体中的任意一种。
8.根据权利要求6所述的凹凸结构体,其中,
所述无机材料是贵金属、过渡金属、金属氧化物和半导体中的任意一种。
9.根据权利要求5所述的凹凸结构体,其中,
所述有机材料是氟系聚合物和具有交联结构的聚合物中的任意一种。
10.一种凹凸结构体的制造方法,是在表面形成有凹凸的凹凸结构体的制造方法,
具有以下步骤:
膜形成步骤,将在疏水性的有机溶剂中分散有疏水性的多个微粒、并溶解有具有邻苯二酚基的两亲性高分子化合物的溶液流延在支撑体上而形成流延膜;
水滴形成步骤,在所述流延膜上凝结而形成水滴;和
蒸发步骤,通过使所述有机溶剂和所述水滴从所述流延膜中蒸发而制成膜状的所述凹凸结构体。
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