JP2001145831A - メソ構造体薄膜及びその製造方法 - Google Patents

メソ構造体薄膜及びその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 より好適なメソ構造体薄膜を得ること及びよ
り好適なメソ構造体薄膜の製造方法を実現することを課
題とする。 【解決手段】 メソ構造体薄膜の製造方法であって、繰
り返しユニットの分子構造中に2つ以上の連続したメチ
レン基を含んでいる高分子化合物表面上に、メソ構造体
薄膜を形成するメソ構造体薄膜の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、メソ構造体薄膜及
びその製造方法に関する。特には、シリカメソ構造体薄
膜、メソポーラスシリカ薄膜、シリカメソ構造体薄膜の
製造方法及びメソポーラスシリカ薄膜の製造方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】多孔質材料は、吸着、分離など様々な分
野で利用されている。IUPACによれば、多孔体は、
細孔径が2nm以下のマイクロポーラス、2〜50nm
のメソポーラス、50nm以上のマクロポーラスに分類
される。マイクロポーラスな多孔体には天然のアルミノ
ケイ酸塩、合成アルミノケイ酸塩等のゼオライト、金属
リン酸塩等が知られている。これらは、細孔のサイズを
利用した選択的吸着、形状選択的触媒反応、分子サイズ
の反応容器として利用されている。
【0003】報告されているマイクロポーラスクリスタ
ルにおいては、細孔径は最大で1.5nm程度であり、
さらに径の大きな固体の合成はマイクロポアには吸着で
きないような嵩高い化合物の吸着、反応を行うために重
要な課題である。この様な大きなポアを有する物質とし
てシリカゲル、ピラー化粘土等が知られていたが、これ
らにおいては細孔径の分布が広く、細孔径の制御が問題
であった。
【0004】この様な背景の中、径の揃ったメソポアが
蜂の巣状に配列した構造を有するメソポーラスシリカの
合成が、ほぼ同時に異なる二つの方法で開発された。一
方は、“Nature”第359巻710ページに記載
されているような界面活性剤の存在下においてケイ素の
アルコキシドを加水分解させて合成されるMCM−41
と呼ばれる物質であり、他方は、“Journal o
f ChemicalSociety Chemica
l Communications”の1993巻68
0ページに記載されているような、層状ケイ酸の一種で
あるカネマイトの層間にアルキルアンモニウムをインタ
ーカレートさせて合成されるFSM−16と呼ばれる物
質である。この両者ともに、界面活性剤の集合体が鋳型
となってシリカの構造制御が行われていると考えられて
いる。これらの物質は、ゼオライトのポアに入らないよ
うな嵩高い分子に対する触媒として非常に有用な材料で
あるだけでなく、光学材料や電子材料等の機能性材料へ
の応用も考えられている。
【0005】このような規則的な細孔構造を有するメソ
ポーラス多孔体を、触媒以外の機能性材料分野に応用す
る場合、これらの材料を基板上に均一に保持する技術が
重要である。基板上に均一なメソポーラス薄膜を作成す
る方法としては、例えば、“Chemical Com
munications”の1996巻1149ページ
に記載されているようなスピンコートによる方法、“N
ature”第389巻364ページに記載されている
ようなディップコートによる方法、“Nature”第
379巻703ページに記載されているような固体表面
に膜を析出させる方法等がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明はより好適なメ
ソ構造体薄膜を得ること、及びより好適なメソ構造体薄
膜の製造方法を実現することを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の一つは以下のように構成される。メソ構造
体薄膜の製造方法であって、繰り返しユニットの分子構
造中に2つ以上の連続したメチレン基を含んでいる高分
子化合物表面上に、配向したロッド状の細孔を有するメ
ソ構造体薄膜を形成することを特徴とするメソ構造体薄
膜の製造方法である。
【0008】前記高分子化合物表面を準備する工程を有
してもよく、該工程は、基板上に前記高分子化合物表面
を有する高分子化合物膜を形成する工程であるとよい。
また、前記高分子化合物表面を準備する工程は、高分子
化合物の膜としてラングミュアーブロジェット膜を形成
する工程であるとよい。前記高分子化合物表面が配向性
を有する状態で、前記メソ構造体薄膜の形成を行うとよ
く、該配向性が一軸配向性であると更に好適である。
【0009】前記メソ構造体薄膜は、ケイ素、更に詳し
くは、シリカを含むメソ構造体薄膜であるとよく、ケイ
素アルコキシドを加水分解することにより形成するシリ
カメソ構造体薄膜であると好適である。また、前記メソ
構造体薄膜は、界面活性剤の存在下で前記メソ構造体薄
膜の材料を加水分解して形成するとよく、界面活性剤
は、4級アルキルアンモニウムであるか、またはポリエ
チレンオキシドを親水基として含む界面活性剤であると
よい。
【0010】また、前記メソ構造体薄膜の形成の後、前
記界面活性剤を除去する工程を有するとよく、界面活性
剤を除去することにより、中空構造を容易に実現するこ
とができ、良好なメソポーラス薄膜を作成できる。前記
界面活性剤を除去する工程は、前記メソ構造体薄膜を焼
成する工程、または、溶媒抽出によって前記界面活性剤
を除去する工程であるとよい。前記メソ構造体薄膜は、
該メソ構造体薄膜の材料を加水分解して形成するもので
あり、該加水分解は酸性条件下で行うとよい。
【0011】前記メソ構造体薄膜は、該メソ構造体薄膜
の材料を含む溶液を前記高分子化合物表面に接触させて
形成するとよく、具体的には溶液中に高分子化合物表面
を有する基板構造を保持することにより作成する方法を
好適に採用できる。前記メソ構造体薄膜を形成する前
に、前記高分子化合物表面に、ラビング処理を行う工程
を有するとよい。ラビング工程により高分子化合物表面
が配向性、特には一軸配向性を有するようすると特に好
適である。
【0012】また、前記ラビング処理は、前記メソ構造
体薄膜のメソチャンネルと直交する方向に行うとよい。
前記高分子化合物の繰り返しユニット中の連続したメチ
レン基の数が2〜20の範囲であると好適である。前記
高分子化合物の繰り返しユニット中の連続したメチレン
基が高分子化合物の主鎖に含まれる構成と、前記高分子
化合物の繰り返しユニット中の連続したメチレン基が高
分子化合物の側鎖に含まれる構成を選択できる。前記メ
ソ構造体は細孔構造を有するとよく、前記メソ構造体中
の細孔が配向しているとさらによい。また、本発明はこ
れらの構成を組み合わせてもよい。
【0013】また、本発明の一つは以下のように構成さ
れる。メソ構造体薄膜であって、繰り返しユニットの分
子構造中に2つ以上の連続したメチレン基を含んでいる
高分子化合物表面上に、形成されていることを特徴とす
るメソ構造体薄膜である。
【0014】前記高分子化合物表面は、高分子化合物の
膜であるラングミュアーブロジェット膜の表面であって
もよい。前記高分子化合物表面が配向性を有するとよ
く、一軸配向性であるとさらによい。前記メソ構造体薄
膜は、ケイ素、さらに詳しくは、シリカを含むメソ構造
体薄膜であるとよく、ケイ素アルコキシドを加水分解す
ることにより形成されたものであるとさらによい。
【0015】前記メソ構造体薄膜は、界面活性剤の存在
下で前記メソ構造体薄膜の材料を加水分解して形成され
たものであるとよい。前記メソ構造体薄膜は中空構造を
有するとよい。前記高分子化合物表面は、前記メソ構造
体薄膜を形成する前に、ラビング処理を行われたもので
あるとよい。
【0016】前記高分子化合物表面は、前記ラビング処
理を、前記メソ構造体薄膜のメソチャンネルと直交する
方向に行われたものであるとよい。前記高分子化合物の
繰り返しユニット中の連続したメチレン基の数が2〜2
0の範囲であるとよい。
【0017】前記高分子化合物の繰り返しユニット中の
連続したメチレン基が高分子化合物の主鎖に含まれる構
成と、前記高分子化合物の繰り返しユニット中の連続し
たメチレン基が高分子化合物の側鎖に含まれる構成を選
択できる。前記メソ構造体は細孔構造を有するとよく、
該細孔が配向しているとさらによい。また、本発明はこ
れらの構成を組み合わせてもよい。
【0018】
【発明の実施の形態】従来のメソポーラス薄膜の製造方
法には以下に述べるような問題点があった。すなわち、
スピンコート膜等の場合には膜全体にわたってのメソ構
造体の方向性がなく、ポアを配向させることができな
い。また、一方メソ構造体を基板上に析出させる方法の
場合には形成される膜の基板依存性が大きく、方向性を
持った膜の形成は雲母やグラファイトのへき開面のよう
な原子レベルでの秩序性のある基板に限られている。
【0019】このため、任意の基板上に配向性を有する
メソポーラス薄膜を形成する技術が求められていた。こ
れを解決するための技術として、“Chemistry
of Materials”誌第11巻1609ペー
ジに記載されているような、表面に高分子化合物薄膜を
形成し、これに対しラビング処理を施した基板を用いる
方法が提案されている。
【0020】以下の実施例では、簡単な方法で任意の基
板上に、配向性を有する連続性、均一性の高いメソ構造
体薄膜、メソポーラス薄膜、及びそれらの製造方法を提
供するものである。
【0021】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
一実施形態として、酸性条件下、界面活性剤の存在下に
おいてケイ素アルコキシドを加水分解して、溶液中に保
持した基板上にシリカメソ構造体薄膜を形成する方法に
おいて、使用する基板の表面にラビング処理を施した高
分子化合物の膜が形成されており、かつ該高分子化合物
がその繰り返しユニットの分子構造中に2つ以上の連続
したメチレン基を含んでいることを特徴とする、シリカ
メソ構造体薄膜の製造方法、及び上記方法によって作成
されたシリカメソ構造体を説明する。
【0022】また、本発明の別の一実施形態として、酸
性条件下、界面活性剤の存在下においてケイ素アルコキ
シドを加水分解して、溶液中に保持した基板上にシリカ
メソ構造体薄膜を形成する方法において、使用する基板
の表面に高分子化合物のラングミュア−ブロジェット膜
が形成されており、かつ該高分子化合物がその繰り返し
ユニットの分子構造中に2つ以上の連続したメチレン基
を含んでいることを特徴とする、シリカメソ構造体薄膜
の製造方法、及び上記方法によって作成されたシリカメ
ソ構造体を説明する。
【0023】上記の2つの方法において、前記高分子化
合物の繰り返しユニット中の連続したメチレン基の数
が、2〜20の範囲にある場合に、均一性、連続性、一
軸配向性に優れたシリカメソ構造体薄膜が形成できる。
前記高分子化合物の繰り返しユニット中の連続したメチ
レン基は高分子化合物の主鎖に含まれても、側鎖に含ま
れてもよいが、主鎖に含まれる場合には一軸配向性が良
好で、側鎖に含まれる場合には連続性が高い傾向があ
る。
【0024】さらに本第二の発明の一実施形態は、以上
述べたような方法で作成したシリカメソ構造体薄膜から
界面活性剤を除去し、中空のメソポーラスシリカ薄膜を
形成する方法、及びその方法で得られたメソポーラスシ
リカ薄膜である。界面活性剤の除去は焼成、溶剤による
抽出を用いるのが一般的であるが、これ以外の方法であ
ってもメソ細孔構造を破壊することなく界面活性剤を除
去できる方法であれば用いることが可能である。
【0025】以下、実施態様を用いて本発明を説明す
る。図2は本発明のシリカメソ複合体薄膜を形成するた
めの反応容器を示す説明図である。本発明のメソ構造体
薄膜の形成に用いる反応容器は、例えば図2の様な構成
のものが用いられる。反応容器21の材質は、薬品、特
に酸に対する耐性を有するものであれば特に限定はな
く、ポリプロピレンやテフロン(登録商標)のようなも
のを用いることができる。反応容器21内には、耐酸性
の材質の基板ホルダー23が例えば図2の様に置かれて
おり、基板25はこの基板ホルダー23を用いて保持さ
れる。22は蓋であり、材質は例えばテフロンのような
ものであり、24はシールとしてOリング等を使用す
る。図2は基板25を水平に保持する例を示してある
が、基板の保持は水平に限定されるものではない。
【0026】図3は反応溶液中における基板の保持方法
を示す説明図である。図3(A)に示す様に、基板32
は反応溶液31中に保持するのが一般的だが、図3
(B)の様に基板の配向処理の施された側の表面33を
反応溶液表面に接するように保持した場合にも同様の膜
を形成することができる。反応容器は、反応中に圧力が
かかっても破壊されないように、さらにステンレスのよ
うな剛性の高い材質の密閉容器に入れることもある。
【0027】この図2および図3において、反応溶液は
界面活性剤水溶液に塩酸等の酸を混合し、SiO2 の等
電点であるpH=2以下に調整したものに、テトラエト
キシシランの様なケイ素のアルコキシドを混合したもの
である。界面活性剤は、4級アルキルアンモニウムのよ
うなカチオン性界面活性剤、アルキルアミンやポリエチ
レンオキシドを親水基として含む界面活性剤のような非
イオン性界面活性剤等の中から適宜選択される。使用す
る界面活性剤分子の長さは、目的のメソ構造の細孔径に
応じて決められる。また、界面活性剤ミセルの径を大き
くするために、メシチレンのような添加物を加えても良
い。
【0028】酸性側、特に等電点の近くではSiO2
沈殿の発生速度は小さく、塩基性条件の下での反応の場
合のようにアルコキシドの添加後瞬間的に沈殿が発生す
ることはない。
【0029】本発明に用いられる基板は、その表面に高
分子化合物薄膜が形成されていて、さらにこれに対して
ラビング処理を施したものを用いる。高分子化合物薄膜
を形成する基板の材質に特に限定はないが、酸性条件に
対して安定なものが好ましい。例示すると、石英ガラ
ス、セラミクス、樹脂等が使用可能である。
【0030】ラビング処理は、スピンコート等の手法に
より基板上にポリマーのコーティングを施し、これを布
でラビングする方法が用いられる。通常、ラビング布は
ローラーに巻き付けられていて、回転するローラーを基
板表面に接触させてラビングを行う。
【0031】基板の表面に形成する高分子化合物薄膜
は、その繰り返し構造単位中に2つ以上の連続したメチ
レン基を含んでいるものを用いる。繰り返し構造単位中
のメチレン基の数が、2以上20以下である場合に特に
一軸配向性の良好なシリカメソ構造体薄膜が得られる。
この範囲内では、以下に述べるシリカメソ構造体薄膜の
析出時に反応温度を上げた際にも、ラビングによって付
与された高分子の配向性が失われることがないためであ
ると考えられている。
【0032】ラビング処理に適した高分子化合物の具体
例としては、例えばポリイミドのような化合物をあげる
ことができる。また、高分子化合物薄膜の膜厚は1〜2
0nmであり、好ましくは3〜10nmである。
【0033】本発明によれば、ラビングを施した高分子
化合物薄膜のかわりに高分子化合物のラングミュア−ブ
ロジェット膜(LB膜)を用いても、シリカメソ構造体
の一軸配向を達成することができる。LB膜は、水面上
に展開された単分子膜を基板上に移しとった膜であり、
成膜を繰り返すことで所望の層数の膜を形成することが
できる。本発明でいうLB膜とは、基板上に形成された
LB膜に熱処理等の処理を施し、累積構造を保ったまま
で化学構造を変化させたLB膜誘導体の単分子累積膜を
包含する。
【0034】LB膜の成膜には一般的な方法が用いられ
る。一般的なLB膜の成膜装置を模式的に図4に示す。
図4において、41は純水42を満たした水槽である。
43は固定バリアであり、不図示の表面圧センサーがつ
けられている。水面上の単分子層46は、目的の物質ま
たは目的物質前駆体の溶解した液体を可動バリア44と
の間の領域の水面上に滴下することで形成され、可動バ
リア44の移動によって表面圧が印加される構造になっ
ている。可動バリア44は、基板に膜を成膜する間一定
の表面圧が印加されるように表面圧センサーによってそ
の位置が制御されている。純水は不図示の給水装置、及
び排水装置により常に清浄なものが供給される様になっ
ている。水槽41には一部窪みが設けられており、この
位置に基板45が保持され、不図示の並進装置によって
一定の速度で上下する構造になっている。水面上の膜は
基板が水中に入っていく際、及び引き上げられる際に基
板上に移し取られる。
【0035】本発明で用いられるLB膜はこの様な装置
を用いて、水面上に展開された単分子層に表面圧をかけ
ながら、基板を水中に出し入れすることで基板上に1層
ずつ単分子層を形成することにより得られる。膜の形
態、及び性質は、表面圧、基板の押し込み/引き上げの
際の移動速度、及び層数でコントロールされる。成膜の
際の表面圧は、表面積―表面圧曲線から最適な条件が決
定されるが、一般的には数mN/mから数十mN/mの
値である。また、基板の移動速度は、一般的には数mm
/分〜数百mm/分である。LB膜の成膜方法は、以上
述べたような方法が一般的であるが、本発明に用いられ
るLB膜の成膜方法はこれに限定されず、例えば、サブ
フェイズである水の流動を用いるような方法を用いるこ
ともできる。
【0036】LB膜を成膜する基板の材質にも特に限定
はなく、酸性条件に対して安定なものが好ましい。例示
すると、石英ガラス、セラミクス、樹脂等が使用可能で
ある。
【0037】LB膜に用いる高分子化合物は、ラビング
処理を施した高分子化合物薄膜の場合と同様に、その繰
り返し構造単位中に2つ以上の連続したメチレン基を含
んでいるものを用いる。この場合にも、繰り返し構造単
位中のメチレン基の数が、2以上20以下である場合に
特に一軸配向性の良好なシリカメソ構造体薄膜が得ら
れ、それ以上大きくなる場合には一軸配向性が低下する
傾向があった。これは、後述のシリカメソ構造体薄膜の
析出時に反応温度を上げた際に、LB膜中での高分子の
配向性が失われてしまうためであると考えられている。
【0038】LB膜の成膜に適した高分子化合物の具体
例としては、例えばポリアミック酸のアルキルアミン塩
のようなものが挙げられ、これを加熱して、ポリイミド
のLB膜が基板上に形成される。
【0039】また、LB膜の膜厚は1〜20nmであ
り、好ましくは2〜10nmである。この様な条件で基
板上にシリカのメソ構造体を析出させることができる。
析出させる際の温度には特に制約はなく、室温〜100
℃程度の温度領域において選択される。反応時間は数時
間〜数ヶ月程度で、時間が短いほど薄い膜が形成され
る。この様にして基板上に形成された膜は、純水で洗浄
した後に空気中で自然乾燥させ、シリカメソ複合体薄膜
が得られる。
【0040】このシリカメソ複合体からテンプレートの
界面活性剤ミセルを除去することでメソポーラスシリカ
薄膜を作成することができる。界面活性剤の除去には、
焼成、または溶剤による抽出が用いられる。例えば、空
気中、550℃で10時間焼成することによって、メソ
構造、及びその一軸配向性をほとんど破壊することなく
メソ構造体薄膜から完全に界面活性剤を除去することが
できる。また、溶剤抽出を用いると、100%の界面活
性剤の除去は困難ではあるものの、焼成に耐えられない
材質の基板上にメソポーラス薄膜を形成することが可能
である。
【0041】以上説明した本発明の要旨は、第一には基
板上に形成した高分子化合物の疎水性を高め、ラビング
処理を施した高分子化合物薄膜やLB膜上でのメソポー
ラスシリカ粒子の析出の密度を増大させることにより連
続性の高い膜を得るというものであり、第二には基板表
面のアルキル基と界面活性剤分子のアルキル基との相互
作用を強くして、一軸配向性に優れた膜を得るというも
のである。
【0042】
【実施例】以下、実施例を用いてさらに詳細に本発明を
説明する。
【0043】実施例1 本実施例は、高分子化合物の繰り返しユニット中、主鎖
部に6個の連続したメチレン基を有するポリマー薄膜に
ラビング配向処理を施した基板を用いて、シリカメソ複
合体薄膜、及びメソポーラスシリカ薄膜を作成した例で
ある。
【0044】アセトン、イソプロピルアルコール、及び
純水で洗浄し、オゾン発生装置中で表面をクリーニング
した石英ガラス基板に、スピンコートによって、ポリア
ミック酸AのNMP溶液をスピンコートにより塗布し、
200℃で1時間焼成して、以下の構造を有するポリイ
ミドAを形成した。
【0045】
【化1】
【0046】これに対して、下記の表1の条件でラビン
グ処理を施し、基板として用いた。
【0047】
【表1】
【0048】セチルトリメチルアンモニウム塩化物2.
82gを108mlの純水に溶解し、36%塩酸を4
8.1ml添加して2時間攪拌し、界面活性剤の酸性溶
液とした。この溶液にテトラエトキシシラン(TEO
S)1.78mlを加え、2分30秒攪拌し、上記基板
を保持した基板ホルダーの入った図2の構成のテフロン
容器中に入れ、基板が溶液中に保持されるようにした。
最終的な溶液組成はモル比で、H2 O=100:HCl
=7:セチルトリメチルアンモニウム塩化物=0.1
1:TEOS=0.10である。この容器に蓋をし、さ
らにステンレス製の密閉容器に入れた後に80℃に保っ
たオーブン中に保持した。保持時間は、24時間とし
た。
【0049】所定の時間反応溶液と接触させた基板は、
容器から取り出し、純水で十分に洗浄した後に、室温に
おいて自然乾燥させた。
【0050】反応溶液と24時間接触させた基板を乾燥
させた後に、光学顕微鏡で観察された形状を模式的に図
5に示す。この図5に示したように、ラビングを施した
ポリイミド配向膜Aを形成した基板上では、ほぼ連続的
な膜が形成されており、ラビング方向に直交する方向に
一軸配向した細長いドメイン状の構造52が観察され
た。このポリイミドを使用した場合には、本実施例の作
成条件の下で作成した限りでは、ラビング方向に平行な
スジ状の欠陥がわずかに観察された。このスジ状の欠陥
は図5中51で示した。
【0051】このシリカメソ構造体薄膜が形成された基
板をX線回折分析で分析した。その結果、面間隔3.6
0nmの、ヘキサゴナル構造の(100)面に帰属され
る強い回折ピークが確認され、この薄膜がヘキサゴナル
な細孔構造を有することが確かめられた。広角の領域に
は回折ピークが認められないことから、壁を構成するシ
リカは非晶質であることがわかった。
【0052】このシリカメソ構造体薄膜中のメソチャン
ネルの一軸配向性を定量的に評価するために、面内X線
回折分析による評価を行った。メソチャンネルの方向と
は、細孔の深さ方向であって、その分布は面内X線回折
分析により評価をすることができる。この方法は、“C
hemistry of Materials”誌第1
1巻1609ページに記載されているような、基板に垂
直な(110)面に起因するX線回折強度の面内回転依
存性を測定するもので、メソチャンネルの配向方向とそ
の分布を調べることができる。
【0053】本実施例で測定されたX 線回折強度は、1
80度おきに二つのピークが観測された。このことによ
り、シリカメソ構造体の細孔は、配向性を有することが
確認された。
【0054】本実施例で測定された(110)面回折強
度の面内回転角度依存性を図6に示す。この測定におい
ては、ラビング方向を面内回転角度の0°とした。この
図に示したように、90°を中心としたガウシアン型の
プロファイルが得られた。これより、本実施例で作成さ
れたシリカメソ構造体薄膜中では、メソチャンネルはラ
ビング方向に対して直交方向に配向しており、その配向
方向の分布は半値幅が約13°であることが示された。
【0055】このシリカメソ構造体の薄膜を作成した基
板をマッフル炉に入れ、1℃/分の昇温速度で550℃
まで昇温し、空気中で10時間焼成した。焼成後の基板
表面の形状には、焼成前と比較して大きな差異は認めら
れなかった。さらに、焼成後の薄膜のX線回折分析の結
果、面間隔3.44nmの強い回折ピークが観測され、
ヘキサゴナルな細孔構造が保持されていることが確かめ
られた。焼成後にも、広角領域には回折ピークは確認さ
れておらず、壁のシリカは非晶質のままであることが確
認された。また、赤外吸収スペクトル等の分析により、
この焼成後の試料には界面活性剤に起因する有機物成分
は残存していないことが確かめられた。
【0056】焼成後のメソポーラスシリカ薄膜の面内X
線回折分析を行い、(110)面回折強度の面内回転角
度依存性を調べたところ、図6と同様のプロファイルが
観測され、その半値幅は約12°であった。このことか
ら、本実施例で作成したシリカメソ構造体は、焼成後に
もメソチャンネルの一軸配向性を保持していることが確
かめられた。
【0057】焼成前後の薄膜を、フォーカストイオンビ
ーム(FIB)を用いてラビング方向に平行に切断し、
断面の透過電子顕微鏡観察を行ったところ、いずれの場
合にも、断面にヘキサゴナル構造の細孔が確認され、メ
ソポアがラビング方向に対して直交方向に配向している
ことが確認された。シリカメソ複合体薄膜の断面をラビ
ング方向に対して直交する方向からから観察した場合の
模式図を図1に示す。図1中、11は石英ガラス基板、
12はラビングを施した配向膜、13は界面活性剤ロッ
ド状ミセルまたは空孔、14はシリカを示す。
【0058】焼成によって、メソポーラスシリカ膜の基
板への密着性は大きく向上し、焼成後には表面を布等で
強くこすった場合にも剥離等は起こらなかった。これ
は、下地の石英とメソポーラスシリカ層とがシラノール
の脱水縮合による部分的な結合を形成したことによると
考えられる。
【0059】実施例2 本実施例は、基板上に形成されたシリカメソ複合体か
ら、溶剤抽出によって界面活性剤を除去してメソポーラ
スシリカを作成した例である。実施例1と同じ、ポリイ
ミドAを形成した後にラビングを施した石英ガラス基板
を用い、実施例1と同じ組成の溶液、同じ手順でシリカ
メソ構造体薄膜を作成した。
【0060】このシリカメソ構造体薄膜をエタノール中
に浸漬し、70℃で24時間抽出を試みたところ、一度
の抽出によって90%以上の界面活性剤が、合成された
シリカメソ構造体から除去された。同じ抽出操作を2回
繰り返し行なった試料では、95%以上の界面活性剤を
除去することができた。抽出後の薄膜を乾燥させエタノ
ールを除去することによってメソポーラスシリカを得
た。
【0061】本実施例に用いた、溶剤抽出により界面活
性剤ミセルを除去する方法は、界面活性剤を完全に除去
することは困難であるものの、酸化雰囲気における熱処
理に弱い樹脂のような基板上に形成されたシリカメソ複
合体薄膜から界面活性剤を除く方法として有効である。
【0062】作成されたメソポーラスシリカ薄膜を実施
例1で用いた面内X線回折分析で分析し、(110)面
回折強度の面内回転依存性から薄膜中のメソチャンネル
の一軸配向性を調べたところ、得られたプロファイルの
半値幅は界面活性剤の抽出前と同じであった。このこと
より、溶剤抽出によっても一軸配向性を保持したままで
メソポーラスシリカ薄膜を形成することが可能であるこ
とが示された。
【0063】実施例3 本実施例は、高分子化合物の繰り返しユニット中、側鎖
部に17個の連続したメチレン基を有するポリマー薄膜
にラビング配向処理を施した基板を用いて、シリカメソ
複合体薄膜、及びメソポーラスシリカ薄膜を作成した例
である。
【0064】実施例1と同様の前処理を施した石英ガラ
ス基板に、スピンコートによって、ポリアミック酸Bの
NMP溶液をスピンコートにより塗布し、180℃で1
時間焼成して、以下の構造を有するポリイミドBを形成
した。
【0065】
【化2】
【0066】これに対して、下記の表2の条件でラビン
グ処理を施し、基板として用いた。
【0067】
【表2】
【0068】この基板を実施例1と同じ組成の反応溶液
中に入れ、80℃に保ったオーブン中で24時間保持し
た。基板は、容器から取り出し、純水で十分に洗浄した
後に、室温において自然乾燥させた。
【0069】反応溶液と24時間接触させた基板を乾燥
させた後に、光学顕微鏡で形状を観察した結果、方向性
を有したテクスチュアが確認された。しかし、そのテク
スチュアの配向性は実施例1で観察されたものよりも不
明瞭であった。さらに、本実施例で作成したシリカメソ
構造体中でのテクスチュアの配向方向は実施例1の場合
とは異なり、ラビング方向に平行であった。本実施例で
得られたシリカメソ構造体薄膜は完全な連続膜で、実施
例1で見られたような欠陥は認められなかった。
【0070】このシリカメソ構造体薄膜が形成された基
板をX線回折分析で分析した。その結果、本実施例で作
成されたシリカメソ構造体の場合にも、面間隔3.58
nmの、ヘキサゴナル構造の(100)面に帰属される
強い回折ピークが確認され、この薄膜がヘキサゴナルな
細孔構造を有することが確かめられた。広角の領域には
回折ピークが認められないことから、壁を構成するシリ
カは非晶質であることがわかった。
【0071】このシリカメソ構造体薄膜中のメソチャン
ネルの一軸配向性を定量的に評価するために、実施例1
と同様に面内X線回折分析による評価を行った。この場
合にも(110)回折強度の面内回転角度依存性を測定
した。ラビング方向を面内回転角度の0°として測定を
行った結果、得られたプロファイルは、0°を中心とし
たガウシアン曲線であり、その半値幅は約35°であっ
た。これより、本実施例で作成されたシリカメソ構造体
薄膜中では、メソチャンネルはほぼラビング方向に配向
していることが明らかとなった。
【0072】このシリカメソ構造体の薄膜を作成した基
板を実施例1と同じ条件で焼成した。焼成後の基板表面
の形状には、焼成前と比較して大きな差異は認められな
かった。さらに、焼成後の薄膜のX線回折分析の結果、
面間隔3.44nmの強い回折ピークが観測され、ヘキ
サゴナルな細孔構造が保持されていることが確かめられ
た。焼成後にも、広角領域には回折ピークは確認されて
おらず、壁のシリカは非晶質のままであることが確認さ
れた。また、赤外吸収スペクトル等の分析により、この
焼成後の試料には既に界面活性剤に起因する有機物成分
は残存していないことが確かめられた。
【0073】焼成後のメソポーラスシリカ薄膜の面内X
線回折分析を行ったところ、(110)面の回折強度の
面内回転角度依存性のプロファイルは半値幅は約34°
のガウシアン曲線であった。このことから、本実施例で
作成したシリカメソ構造体は、焼成後にもメソチャンネ
ルの一軸配向性を保持していることが確かめられた。本
実施例で作成されたメソ構造体薄膜も、焼成によって基
板との密着性が向上した。
【0074】比較例1 本比較例は、高分子化合物の繰り返しユニット中にメチ
レン基を持たない高分子化合物薄膜にラビング配向処理
を施した基板を用いてシリカメソ複合体薄膜、及びメソ
ポーラスシリカ薄膜を作成した例である。
【0075】実施例1と同様の前処理を施した石英ガラ
ス基板に、スピンコートによって、ポリアミック酸Cの
NMP溶液をスピンコートにより塗布し、200℃で1
時間焼成して、以下の構造を有するポリイミドCを形成
した。
【0076】
【化3】
【0077】これに対して、下記の表3の条件でラビン
グ処理を施し、基板として用いた。
【0078】
【表3】
【0079】この基板を実施例1と同じ組成の反応溶液
中に入れ、80℃に保ったオーブン中で24時間保持し
た。基板は、容器から取り出し、純水で十分に洗浄した
後に、室温において自然乾燥させた。
【0080】本比較例で作成されたシリカメソ構造体薄
膜を光学顕微鏡で観察したところ、細長いシリカメソ構
造体粒子がラビング方向に一軸配向しているのが観察さ
れ、部分的に連続し、膜状になっている箇所はあるもの
の、ほとんどの箇所においては離散的な形状を示してい
た。本比較例で基板上に形成されたシリカメソ構造体の
光学顕微鏡像を模式的に図7に示す。図7中にwで示し
た個々の粒子の幅は約2〜3μmであった。この試料の
X線回折パターンには、ヘキサゴナル構造の(100)
面に帰属される回折ピークが面間隔3.60nmに対応
する位置に観測され、実施例1で作成したメソ構造体と
同じ構造が基板上に形成されていることが確認された。
【0081】また、図7に示した個々の粒子の端部では
メソチャンネルは曲がっていることがわかり、本比較例
で作成した基板上のシリカメソ構造体の一軸配向性は全
体的に劣っていることが明らかとなった。
【0082】実施例4 本実施例は、実施例1で使用したものと同じ構造のポリ
イミドAのLB膜を形成した基板上を用いて、シリカメ
ソ構造体薄膜、及びメソポーラスシリカ薄膜を作成した
ものである。
【0083】ポリアミック酸AとN,N−ジメチルヘキ
サデシルアミンとを1:2のモル比で混合し、ポリアミ
ック酸AのN,N−ジメチルヘキサデシルアミン塩を作
成した。これをN,N−ジメチルアセトアミドに溶解し
0.5mMの溶液とし、この溶液を20℃に保ったLB
膜成膜装置の水面上に滴下した。水面上に形成された単
分子膜は、30mN/mの一定の表面圧を印加しなが
ら、5.4mm/minのディップ速度で基板上に移し
取った。
【0084】基板はアセトン、イソプロピルアルコー
ル、及び純水で洗浄し、オゾン発生装置中で表面をクリ
ーニングした石英ガラス基板に対して疎水処理を行った
ものを用いた。基板上に30層のポリアミック酸アルキ
ルアミン塩LB膜を成膜した後、窒素ガスフローの下で
300℃で30分間焼成してポリイミドAのLB膜を形
成した。ポリアミック酸の脱水閉環によるイミド化、及
びアルキルアミンの脱離は赤外吸収スペクトルより確認
した。
【0085】この基板を実施例1と同じ組成の反応溶液
中に入れ、80℃に保ったオーブン中で24時間保持し
た。基板は、容器から取り出し、純水で十分に洗浄した
後に、室温において自然乾燥させた。
【0086】本実施例で作成されたシリカメソ構造体薄
膜を光学顕微鏡で観察した結果、実施例1において作成
された薄膜において観察されたのとほぼ同じテクスチュ
アを有する連続膜が形成されていることがわかった。テ
クスチュアの配向方向は、LB膜作成時の基板の引き上
げ方向に対して直交する方向であった。形成されたシリ
カメソ構造体薄膜には、この場合もわずかに欠陥が認め
られたが、実施例1で作成された膜よりは欠陥は少な
く、本実施例の方法は、LB膜作成に手間がかかる反
面、スピンコートで膜を作成した後にラビング処理を施
した基板を用いた場合よりも、連続性の高いシリカメソ
構造体膜が得られるという特長を有していた。
【0087】本実施例で作成したシリカメソ構造体薄膜
をX線回折分析で分析した結果、面間隔3.58nm
の、ヘキサゴナル構造の(100)面に帰属される強い
回折ピークが確認され、この薄膜がヘキサゴナルな細孔
構造を有することが確かめられた。広角の領域には回折
ピークが認められないことから、壁を構成するシリカは
非晶質であることがわかった。
【0088】このシリカメソ構造体薄膜に関しても、薄
膜中のメソチャンネルの一軸配向性を定量的に評価する
ために、他の実施例と同様に面内X線回折分析による評
価を行った。この場合にも(110)回折強度の面内回
転角度依存性を測定した。LB膜成膜時の基板の引き上
げ方向を面内回転角度の0°として測定を行った結果、
得られたプロファイルは、90°を中心としたガウシア
ン曲線であり、その半値幅は約12°であった。このこ
とから、本実施例において、ポリイミドAのLB膜上に
形成されたシリカメソ構造体薄膜中のメソチャンネルは
成膜時の基板の移動方向に直交する方向に配向している
ことが明らかとなった。
【0089】このシリカメソ構造体薄膜を実施例1と同
じ条件で焼成し、界面活性剤の除去を行った。焼成後の
膜のモフォロジーには、焼成前と比較して大きな差異は
認められなかった。さらに、焼成後の薄膜のX線回折分
析の結果、面間隔3.42nmの強い回折ピークが観測
され、ヘキサゴナルな細孔構造が保持されていることが
確かめられた。焼成後にも、広角領域には回折ピークは
確認されておらず、壁のシリカは非晶質のままであるこ
とが確認された。また、赤外吸収スペクトル等の分析に
より、この焼成後の試料には既に界面活性剤に起因する
有機物成分は残存していないことが確かめられた。
【0090】焼成後のメソポーラスシリカ薄膜を面内X
線回折分析で分析した結果、(110)面回折強度の面
内回転依存性のプロファイルの半値幅は約12°で、焼
成前と変化がなく、メソチャンネルの一軸配向性が完全
に保持されていることが確かめられた。
【0091】実施例5 本実施例は、実施例1で用いたものと同じ、ラビング処
理を施したポリイミドA配向膜を形成した基板を用い、
ポリエチレンオキシドを親水基として有する非イオン性
界面活性剤を使用して、一軸配向性二次元ヘキサゴナル
構造の細孔構造を有するシリカメソ構造体薄膜、及びメ
ソポーラスシリカ薄膜を作成した例である。
【0092】実施例1と同じポリアミック酸を用い、実
施例1と同じ手順でポリイミドAの薄膜を石英ガラス上
に作成した。これに対して、実施例1と同じ、表1に示
した条件でラビング処理を施し、シリカメソ構造体形成
用の基板として用いた。
【0093】ポリオキシエチレンドデシルエーテル(C
1225(CH2 CH2 O)10OH、C12EO10)5.5
2gを129mlの純水に溶解し、20.6mlの濃塩
酸(36%)を添加し、さらにこの溶液に、2.20m
lのテトラエトキシシラン(TEOS)を添加し、3分
間撹拌した。最終的な溶液中の各成分のモル比は、TE
OS:H2 O:HCl:C12EO10=0.1:100:
3:0.11である。
【0094】ラビング処理を施したポリイミドAを形成
した上記基板を、膜形成面を下向きにして、この反応溶
液中に保持し、反応溶液を入れた容器を密閉した後、8
0℃で3日間反応させた。良好な一軸配向性シリカメソ
構造体薄膜を得るために、反応中スペーサを介して表面
にカバーを施した。
【0095】所定の時間反応溶液と接触させた基板は、
容器から取り出し、純水で十分に洗浄した後に、室温に
おいて自然乾燥させた。基板上には、シリカメソ構造体
の連続膜が形成されていることが確認された。
【0096】この膜をX線回折分析で分析した結果、面
間隔4.30nmに相当する、ヘキサゴナル構造のシリ
カメソ構造体の(100)面に帰属される強い回折ピー
クが確認され、この薄膜はロッド状細孔がヘキサゴナル
パッキングした細孔構造を有することが確かめられた。
【0097】このシリカメソ構造体薄膜中のメソチャン
ネルの一軸配向性を定量的に評価するために、本実施例
で作成したシリカメソ構造体薄膜についても、面内X線
回折分析による評価を行った。本実施例で測定された
(110)面回折強度の面内回転角度依存性より、本実
施例で作成されたシリカメソ構造体薄膜中では、メソチ
ャンネルはポリイミドのラビング方向に垂直に配向して
おり、その配向方向の分布は半値幅が約20°であるこ
とが示された。
【0098】以上述べたように、ポリエチレンオキシド
を親水基として有する非イオン性界面活性剤を使用した
場合にも、一軸配向性のシリカメソ構造体薄膜の基板上
への形成が確認された。
【0099】この様にして作成した、シリカメソ構造体
の細孔内の界面活性剤をエタノール中に浸漬し、70℃
で24時間還流する操作を2回繰り返した。この操作に
よって、細孔内の界面活性剤を96%以上除去できるこ
とが、確認されている。界面活性剤を除去した後の薄膜
を面内X線回折分析によって分析し、細孔方向の分布を
調べた結果、半値幅は約20°であり、完全に一軸配向
性を保持したメソポーラスシリカ薄膜を形成することが
できた。
【0100】ポリエチレンオキシドを親水基として有す
る非イオン性界面活性剤を使用すると、アルキルアンモ
ニウム系のカチオン性界面活性剤を用いるよりも広い範
囲で細孔径をコントロールすることが可能である。
【0101】以上述べた各実施例においては、繰り返し
ユニットの分子構造中に2つ以上の連続したメチレン基
を含む高分子化合物の薄膜を形成した後にラビング処理
を施した基板、または繰り返しユニットの分子構造中に
2つ以上の連続したメチレン基を含む高分子化合物のL
B膜を形成した基板を用いることで、任意の基板上に、
高い連続性、一軸配向性を有するメソ複合体薄膜、及び
メソポーラス薄膜を形成することができた。
【0102】
【発明の効果】本願発明によると好適なメソ構造体薄膜
が実現でき、また、好適にメソ構造体薄膜を作成するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1で作成した配向シリカメソ複
合体薄膜及びメソポーラス薄膜の断面TEM像の模式図
である。
【図2】本発明におけるシリカメソ複合体薄膜を形成す
るための反応容器を示す説明図である。
【図3】反応溶液中における基板の保持方法を示す説明
図である。
【図4】本発明に用いられるLB膜成膜装置の模式図で
ある。
【図5】本発明の実施例1で24時間の反応時間で作成
された薄膜の顕微鏡像の模式図である。
【図6】本発明の実施例1で作成したシリカメソ構造体
薄膜の面内X線回折分析において、(110)面回折強
度の試料面内回転依存性を示す図である。
【図7】比較例1で24時間の反応時間で作成されたシ
リカメソ構造体の顕微鏡像の模式図である。
【符号の説明】
11 石英ガラス基板 12 ラビングを施した配向膜 13 界面活性剤ロッド状ミセルまたは空孔 14 シリカ 21 反応容器(テフロン) 22 蓋(テフロン) 23 基板ホルダー(テフロン製) 24 シール(Oリング) 25 基板 31 反応溶液 32 基板 33 配向処理表面 41 水槽 42 純水 43 固定バリア 44 可動バリア 45 基板 46 水面上の単分子層 51 欠陥

Claims (38)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 メソ構造体薄膜の製造方法であって、繰
    り返しユニットの分子構造中に2つ以上の連続したメチ
    レン基を含んでいる高分子化合物上に、配向したロッド
    状の細孔を有するメソ構造体薄膜を形成することを特徴
    とするメソ構造体薄膜の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記高分子化合物を準備する工程を有す
    る請求項1に記載のメソ構造体薄膜の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記高分子化合物を準備する工程は、基
    板上に前記高分子化合物の膜を形成する工程である請求
    項2に記載のメソ構造体薄膜の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記高分子化合物を準備する工程は、高
    分子化合物の膜としてラングミュアーブロジェット膜を
    形成する工程である請求項2または3に記載のメソ構造
    体薄膜の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記高分子化合物が配向性を有する状態
    で、前記メソ構造体薄膜の形成を行う請求項1乃至4の
    いずれかの項に記載のメソ構造体薄膜の製造方法。
  6. 【請求項6】 前記高分子化合物の配向性が一軸配向性
    である請求項5に記載のメソ構造体薄膜の製造方法。
  7. 【請求項7】 前記メソ構造体薄膜は、ケイ素を含むメ
    ソ構造体薄膜である請求項1乃至6のいずれかの項に記
    載のメソ構造体薄膜の製造方法。
  8. 【請求項8】 前記メソ構造体薄膜は、シリカを含むメ
    ソ構造体薄膜である請求項7に記載のメソ構造体薄膜の
    製造方法。
  9. 【請求項9】 前記メソ構造体薄膜は、ケイ素アルコキ
    シドを加水分解することにより形成する請求項1乃至8
    のいずれかの項に記載のメソ構造体薄膜の製造方法。
  10. 【請求項10】 前記メソ構造体薄膜は、界面活性剤の
    存在下で加水分解反応により形成する請求項1乃至9の
    いずれかの項に記載のメソ構造体薄膜の製造方法。
  11. 【請求項11】 前記界面活性剤は、4級アルキルアン
    モニウムである請求項10に記載のメソ構造体薄膜の製
    造方法。
  12. 【請求項12】 前記界面活性剤は、ポリエチレンオキ
    シドを親水基として含む界面活性剤である請求項10に
    記載のメソ構造体薄膜の製造方法。
  13. 【請求項13】 前記メソ構造体薄膜の形成の後、前記
    界面活性剤を除去する工程を有する請求項10乃至12
    のいずれかの項に記載のメソ構造体薄膜の製造方法。
  14. 【請求項14】 前記界面活性剤を除去する工程は、前
    記メソ構造体薄膜を焼成する工程である請求項13に記
    載のメソ構造体薄膜の製造方法。
  15. 【請求項15】 前記界面活性剤を除去する工程は、溶
    媒抽出によって前記界面活性剤を除去する工程である請
    求項13に記載のメソ構造体薄膜の製造方法。
  16. 【請求項16】 前記メソ構造体薄膜は、加水分解反応
    により形成するものであり、該加水分解反応は酸性条件
    下で生じせしめる請求項1乃至15のいずれかの項に記
    載のメソ構造体薄膜の製造方法。
  17. 【請求項17】 前記メソ構造体薄膜は、該メソ構造体
    薄膜の材料を含む溶液を前記高分子化合物表面に接触さ
    せて形成する請求項1乃至16のいずれかの項に記載の
    メソ構造体薄膜の製造方法。
  18. 【請求項18】 前記メソ構造体薄膜を形成する前に、
    前記高分子化合物表面に、ラビング処理を行う工程を有
    する請求項1乃至17のいずれかの項に記載のメソ構造
    体薄膜の製造方法。
  19. 【請求項19】 前記ラビング処理は、前記形成される
    メソ構造体薄膜のメソチャンネルと直交する方向に行う
    請求項18に記載のメソ構造体薄膜の製造方法。
  20. 【請求項20】 前記高分子化合物の繰り返しユニット
    中の連続したメチレン基の数が2〜20の範囲である請
    求項1乃至19のいずれかの項に記載のメソ構造体薄膜
    の製造方法。
  21. 【請求項21】 前記高分子化合物の繰り返しユニット
    中の連続したメチレン基が高分子化合物の主鎖に含まれ
    る請求項1乃至20のいずれかの項に記載のメソ構造体
    薄膜の製造方法。
  22. 【請求項22】 前記高分子化合物の繰り返しユニット
    中の連続したメチレン基が高分子化合物の側鎖に含まれ
    る請求項1乃至21のいずれかの項に記載のメソ構造体
    薄膜の製造方法。
  23. 【請求項23】 配向したロッド状の細孔を有するメソ
    構造体薄膜であって、繰り返しユニットの分子構造中に
    2つ以上の連続したメチレン基を含んでいる高分子化合
    物上に形成されていることを特徴とするメソ構造体薄
    膜。
  24. 【請求項24】 前記高分子化合物は、高分子化合物の
    膜であるラングミュア−ブロジェット膜の表面である請
    求項23に記載のメソ構造体薄膜。
  25. 【請求項25】 前記高分子化合物が配向性を有する請
    求項23または24に記載のメソ構造体薄膜。
  26. 【請求項26】 前記高分子化合物の配向性が一軸配向
    性である請求項25に記載のメソ構造体薄膜。
  27. 【請求項27】 前記メソ構造体薄膜は、ケイ素を含む
    メソ構造体薄膜である請求項23乃至26のいずれかの
    項に記載のメソ構造体薄膜。
  28. 【請求項28】 前記メソ構造体薄膜は、シリカを含む
    メソ構造体薄膜である請求項23乃至27のいずれかの
    項に記載のメソ構造体薄膜。
  29. 【請求項29】 前記メソ構造体薄膜は、ケイ素アルコ
    キシドを加水分解することにより形成されたものである
    請求項23乃至28のいずれかの項に記載のメソ構造体
    薄膜。
  30. 【請求項30】 前記メソ構造体薄膜は、界面活性剤の
    存在下で前記メソ構造体薄膜の材料を加水分解して形成
    されたものである請求項23乃至29のいずれかの項に
    記載のメソ構造体薄膜。
  31. 【請求項31】 前記メソ構造体薄膜は中空構造を有す
    る請求項23乃至30のいずれかの項に記載のメソ構造
    体薄膜。
  32. 【請求項32】 前記高分子化合物は、前記メソ構造体
    薄膜を形成する前に、ラビング処理を行われたものであ
    る請求項23乃至31のいずれかの項に記載のメソ構造
    体薄膜。
  33. 【請求項33】 前記高分子化合物表面は、前記ラビン
    グ処理を前記メソ構造体薄膜のメソチャンネルと直交す
    る方向に行われたものである請求項32に記載のメソ構
    造体薄膜。
  34. 【請求項34】 前記高分子化合物の繰り返しユニット
    中の連続したメチレン基の数が2〜20の範囲である請
    求項23乃至33のいずれかの項に記載のメソ構造体薄
    膜。
  35. 【請求項35】 前記高分子化合物の繰り返しユニット
    中の連続したメチレン基が高分子化合物の主鎖に含まれ
    る請求項23乃至34のいずれかの項に記載のメソ構造
    体薄膜。
  36. 【請求項36】 前記高分子化合物の繰り返しユニット
    中の連続したメチレン基が高分子化合物の側鎖に含まれ
    る請求項23乃至35のいずれかの項に記載のメソ構造
    体薄膜。
  37. 【請求項37】 前記メソ構造体は細孔構造を有する請
    求項23乃至36のいずれかの項に記載のメソ構造体薄
    膜。
  38. 【請求項38】 前記メソ構造体中の細孔が配向してい
    る請求項37に記載のメソ構造体薄膜。
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