JP5046387B2 - Manufacturing method of honeycomb structure - Google Patents

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Description

本発明は、ハニカム構造体の製造方法に関し、より詳細には、耐熱性および耐薬品性に優れたハニカム構造体を製造するための方法に関するものである。  The present invention relates to a method for manufacturing a honeycomb structure, and more particularly to a method for manufacturing a honeycomb structure having excellent heat resistance and chemical resistance.

近年、ハニカム構造体は、光学・電子工学およびバイオテクノロジーの各分野への応用が期待されている。光学・電子工学の分野では、例えば、高機能の複合材料、触媒、非線形光学材料、記憶素子などへの応用が期待されている。バイオテクノロジーの分野では、ハニカム構造を有する多孔性フィルムにおいて、そのハニカムパターンが細胞接着面を提供し、多孔質構造が細胞の支持基盤へのアクセス、栄養の供給ルートとなることが示されている。  In recent years, honeycomb structures are expected to be applied to various fields of optical / electronic engineering and biotechnology. In the field of optics and electronics, for example, application to high-functional composite materials, catalysts, nonlinear optical materials, memory elements and the like is expected. In the field of biotechnology, it has been shown that in a porous film having a honeycomb structure, the honeycomb pattern provides a cell adhesion surface, and the porous structure provides access to a cell support base and a nutrient supply route. .

サブミクロンから100ミクロン程度の均一な空孔を持つハニカム構造体を得る方法としては、ナノインプリントを含む金型技術がある。しかしながら、この方法では、鋳型を剥離する際に空孔の形状が崩れるため、原理的に鋳型の構造を正確に反映させることが難しい。  As a method for obtaining a honeycomb structure having uniform pores of about submicron to 100 microns, there is a mold technique including nanoimprint. However, in this method, since the shape of the voids collapses when the mold is peeled off, it is difficult in principle to accurately reflect the structure of the mold.

また、コロイド微粒子分散液を乾燥させ、集積したコロイド結晶を鋳型としてハニカム状の多孔質膜を得る方法が知られているが、集積に時間がかかること、材料を流し込んだ後、上記と同様、鋳型を除去しなければならないことなどの問題があった。  Further, there is known a method of drying a colloidal fine particle dispersion and obtaining a honeycomb-shaped porous film using the collected colloidal crystals as a template, but it takes time to collect, and after pouring the material, There were problems such as having to remove the mold.

そこで、上記の方法に対し、自己組織化現象を利用してハニカム構造体を製造する技術が研究されてきている。これは、空気中などから凝縮する液滴およびその溶媒界面に析出するポリマーが3相境界域に自己集積することにより、ハニカム構造体を作製できるという方法である。具体的には、ポリマー溶液を固体基板上に塗布(キャスト)し、高湿度の空気を吹き付けることによって生成した水滴を鋳型としてハニカム状の多孔質膜を得る方法である。この自己組織化現象を利用した方法は、複雑な製造装置を用いることなく、また上記の金型技術を用いた製造方法のように製造に長い時間を要することもなく、高精度のハニカム構造体を製造することができる。  Therefore, a technique for manufacturing a honeycomb structure using a self-organization phenomenon has been studied for the above method. This is a method in which a honeycomb structure can be manufactured by self-accumulating droplets condensed from the air or the like and a polymer deposited at the solvent interface in the three-phase boundary region. Specifically, it is a method of obtaining a honeycomb-like porous film using a water droplet generated by applying (casting) a polymer solution on a solid substrate and blowing air of high humidity. The method using this self-organization phenomenon is a highly accurate honeycomb structure without using a complicated manufacturing apparatus and without requiring a long time for manufacturing as in the manufacturing method using the above-described mold technology. Can be manufactured.

しかしながら、上記した自己組織化現象を利用した方法によって作製されたハニカム構造は、全て架橋されていない材料を用いている。そのため、耐熱性や耐薬品性に問題があった。上述したように、ハニカム構造体は幅広い分野への応用が期待されているが、その応用に際しては、各種溶媒等に対して安定なハニカム構造体が提供される必要がある。  However, the honeycomb structure manufactured by the above-described method using the self-organization phenomenon uses a material that is not all crosslinked. Therefore, there was a problem with heat resistance and chemical resistance. As described above, the honeycomb structure is expected to be applied to a wide range of fields. However, in application, it is necessary to provide a honeycomb structure that is stable against various solvents.

そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、光架橋性を有する有機材料を用いて、耐熱性や耐薬品性に優れたハニカム構造体を提供することにある。  Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a honeycomb structure having excellent heat resistance and chemical resistance using an organic material having photocrosslinkability. It is in.

本願発明者らは、上記の問題点を鑑みた結果、光架橋性を有する有機材料(例えば、光架橋性樹脂)を用いることによって耐熱性や耐薬品性を獲得したハニカム構造体を提供できるのではないかと考えた。光架橋性を有する有機材料は、光が照射されることによって3次元架橋構造を形成する。この3次元架橋構造は、熱や薬品に対して耐性を有する。したがって、このような特性を有する材料を用いてハニカム構造体を製造すれば、耐熱性や耐薬品性に優れたハニカム構造体を提供することができる。  As a result of considering the above problems, the present inventors can provide a honeycomb structure that has acquired heat resistance and chemical resistance by using an organic material having photocrosslinkability (for example, photocrosslinkable resin). I thought that. The organic material having photocrosslinkability forms a three-dimensional crosslinked structure when irradiated with light. This three-dimensional crosslinked structure is resistant to heat and chemicals. Therefore, if a honeycomb structure is manufactured using a material having such characteristics, a honeycomb structure excellent in heat resistance and chemical resistance can be provided.

上記の自己組織化現象を利用した製造方法を用いて、光架橋性を有する有機材料でハニカム構造体を提供すれば、上記したように複雑な製造装置を用いることなく、また上記の金型技術を用いた製造方法のように製造に長時間を要することもなく、高精度で、耐熱性や耐薬品性に優れたハニカム構造体を提供できると考えた。ところが、本願発明者らによって、上記した従来公知の自己組織化現象を利用した製造方法を用いて光架橋性を有する有機材料からハニカム構造体を製造したところ、サブミクロンから100ミクロン程度の均一な空孔を持つハニカム構造体を安定して提供することができなかった。  If a honeycomb structure is provided with an organic material having photocrosslinkability using a manufacturing method using the above self-organization phenomenon, the above-described mold technology can be used without using a complicated manufacturing apparatus as described above. It was thought that a honeycomb structure excellent in heat resistance and chemical resistance could be provided with high accuracy without requiring a long time for the production as in the production method using. However, when the present inventors manufactured a honeycomb structure from an organic material having a photocrosslinkability by using the above-described manufacturing method utilizing a conventionally known self-organization phenomenon, the honeycomb structure was uniformly submicron to about 100 microns. A honeycomb structure having pores could not be provided stably.

そこで、本願発明者らは、自己組織化現象を利用した製造方法について鋭意検討した結果、3次元架橋構造を形成するための、光架橋性を有する有機材料への露光のタイミングを制御すれば、光架橋性を有する有機材料を適用した場合であっても、サブミクロンから100ミクロン程度の均一な空孔を持つハニカム構造体を提供できることに着目し、本発明を完成するに至った。  Therefore, as a result of earnestly examining the manufacturing method using the self-organization phenomenon, the inventors of the present application control the timing of exposure to an organic material having photocrosslinkability to form a three-dimensional crosslinked structure. Even when an organic material having photocrosslinkability is applied, the present invention has been completed by paying attention to the provision of a honeycomb structure having uniform pores of about submicron to 100 microns.

すなわち、本発明のハニカム構造体の製造方法は、疎水性有機溶媒と光架橋性材料と硬化剤とを混合させた溶液を、基板上に塗布する塗布工程と、上記の塗布工程によって塗布された溶液から疎水性有機溶媒を蒸発させるとともに、当該溶液の表面に液滴を生じさせる液滴形成工程と、上記の液滴形成工程によって液滴が生じた表面に、上記の光架橋性材料を架橋させる光を照射する光照射工程とを含むハニカム構造体の製造方法であって、上記の光照射工程では、疎水性有機溶媒が完全に蒸発し、かつ液滴が生じているか、または液滴の痕跡が原形を維持している状態の溶液に、上記の光を照射することを特徴としている。  That is, in the method for manufacturing a honeycomb structured body of the present invention, a solution in which a hydrophobic organic solvent, a photocrosslinkable material, and a curing agent are mixed is applied on the substrate, and the application process is performed. The hydrophobic organic solvent is evaporated from the solution, and a droplet forming step for generating droplets on the surface of the solution, and the photocrosslinkable material is crosslinked on the surface where the droplets are generated by the droplet forming step. A method for manufacturing a honeycomb structure including a light irradiation step of irradiating light, wherein in the light irradiation step, the hydrophobic organic solvent is completely evaporated and droplets are formed or It is characterized by irradiating the above-mentioned light to a solution in which the trace maintains its original shape.

上記のハニカム構造体の製造方法においては、上記の液滴形成工程では、相対湿度50%〜95%の気体を所定の流速で、上記の溶液に吹き付けることが好ましい。  In the method for manufacturing the honeycomb structure, in the droplet forming step, it is preferable to blow a gas having a relative humidity of 50% to 95% onto the solution at a predetermined flow rate.

上記のハニカム構造体の製造方法においては、上記の光架橋性材料は、モノマーまたはオリゴマー、もしくはこれらの混合物からなることが好ましい。  In the above method for manufacturing a honeycomb structure, the photocrosslinkable material is preferably composed of a monomer, an oligomer, or a mixture thereof.

上記のハニカム構造体の製造方法においては、上記の光が、紫外線または可視光線であることが好ましい。  In the above method for manufacturing a honeycomb structured body, the light is preferably ultraviolet light or visible light.

上記のハニカム構造体の製造方法においては、上記の溶液には、両親媒性化合物が含まれていることが好ましい。  In the above honeycomb structure manufacturing method, the solution preferably contains an amphiphilic compound.

上記のハニカム構造体の製造方法においては、上記の硬化剤が、上記の光架橋性材料に対して少なくとも2重量%含まれていることが好ましい。  In the above method for manufacturing a honeycomb structure, it is preferable that the curing agent is contained at least 2% by weight with respect to the photocrosslinkable material.

上記のハニカム構造体の製造方法においては、上記のハニカム構造体の製造方法によって製造されるハニカム構造体の空孔に、当該ハニカム構造体とは異なる物質を形成または装填する工程を含むことができる。  The above honeycomb structure manufacturing method may include a step of forming or loading a substance different from the honeycomb structure into the pores of the honeycomb structure manufactured by the above honeycomb structure manufacturing method. .

また、本発明は、上記の製造方法によって製造されるハニカム構造体も含む。  The present invention also includes a honeycomb structure manufactured by the above manufacturing method.

本発明のさらに他の目的、特徴、および優れた点は、以下に示す記載によって十分わかるであろう。また、本発明の利益は、添付図面を参照した次の説明で明白になるであろう。  Other objects, features, and advantages of the present invention will be fully understood from the following description. The benefits of the present invention will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawings.

本発明に係る製造方法によって製造されたハニカム構造体を示す図であり、図中(a)はハニカム構造体の表面構造を示した平面図であり、図中(b)は(a)に示したハニカム構造体の拡大斜視図である。FIG. 2 is a view showing a honeycomb structure manufactured by the manufacturing method according to the present invention, in which (a) is a plan view showing a surface structure of the honeycomb structure, and (b) is shown in (a). Fig. 3 is an enlarged perspective view of another honeycomb structure. 本発明の製造方法を用いてハニカム構造体が形成される機構を模式的に説明しており、図中(a)は基板上に塗布した溶液を液面側から見た説明図であり、図中(b)は基板上に塗布した溶液を側面側から見た説明図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The mechanism by which a honeycomb structure is formed using the manufacturing method of the present invention is schematically described. In the figure, (a) is an explanatory view of a solution applied on a substrate viewed from the liquid surface side. Middle (b) is explanatory drawing which looked at the solution apply | coated on the board | substrate from the side surface side. 本発明に係る製造方法を実施する製造装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the manufacturing apparatus which enforces the manufacturing method which concerns on this invention. 本発明に係る製造方法によって製造されたハニカム構造体に含まれる両親媒性化合物の化学構造式を示している。The chemical structural formula of the amphiphilic compound contained in the honeycomb structure manufactured by the manufacturing method according to the present invention is shown. 本発明に係る製造方法によって製造されたハニカム構造体の表面構造を示しており、図中(a)は塗布して200秒後、図中(b)は400秒後、図中(c)は500秒後、図中(d)は600秒後、図中(e)は700秒後、図中(f)は800秒後、図中(g)は1000秒後に露光を行なった溶液(ハニカム構造体)の表面構造を示している。The surface structure of the honeycomb structure manufactured by the manufacturing method according to the present invention is shown. (A) in the figure is 200 seconds after application, (b) is 400 seconds after, and (c) is (c) in the figure. After 500 seconds, (d) in the figure was 600 seconds, (e) in the figure was 700 seconds, (f) in the figure was 800 seconds, and (g) in FIG. The surface structure of the structure is shown. 本発明に係る製造方法を用いて溶液を容器に塗布した後の当該溶液の重量変化を示したグラフである。It is the graph which showed the weight change of the said solution after apply | coating a solution to a container using the manufacturing method which concerns on this invention. ハニカム構造体の表面構造を走査型電子顕微鏡によって観察した顕微鏡像であり、図中(a)は当該表面構造の斜視図であり、図中(b)は、(a)に示した表面構造を拡大した拡大斜視図である。It is the microscope image which observed the surface structure of the honeycomb structure with the scanning electron microscope, (a) is a perspective view of the said surface structure in the figure, (b) is a surface structure shown to (a) in the figure. It is the expansion perspective view which expanded. 本発明に係る製造方法によって製造されたハニカム構造体であって、容器から剥離された状態のハニカム構造体の外観を示している。1 shows the appearance of a honeycomb structure manufactured by the manufacturing method according to the present invention and peeled from a container. 本発明の製造方法によって製造されたハニカム構造体の表面構造を示した光学顕微鏡像であり、図中(a)および(b)は、光架橋性材料および硬化剤の濃度を変化させた場合における本発明の製造方法によって製造されたハニカム構造体の表面構造を示した光学顕微鏡像である。It is an optical microscope image which showed the surface structure of the honeycomb structure manufactured by the manufacturing method of this invention, (a) and (b) in a figure is a case where the density | concentration of a photocrosslinkable material and a hardening | curing agent is changed. It is an optical microscope image which showed the surface structure of the honeycomb structure manufactured by the manufacturing method of this invention. ハニカム構造体の表面構造を示した光学顕微鏡像であり、図中(a)は純水を塗布した後のハニカム構造体の表面構造であり、(b)はエタノール、(c)はアセトン、(d)はクロロホルム溶液を塗布した後のハニカム構造体の表面構造を示した光学顕微鏡像である。It is an optical microscope image showing the surface structure of the honeycomb structure, in which (a) is the surface structure of the honeycomb structure after applying pure water, (b) is ethanol, (c) is acetone, ( d) is an optical microscope image showing the surface structure of the honeycomb structure after applying the chloroform solution. ハニカム構造体の表面構造を示した光学顕微鏡像である。3 is an optical microscope image showing a surface structure of a honeycomb structure.

本発明の一実施形態について、図1に基づいて説明すれば以下のとおりである。  An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

<ハニカム構造体>
図1は、本実施の形態におけるハニカム構造体の構造を示しており、図1中の(a)はハニカム構造体の表面構造を示した平面図であり、図1中の(b)は、図1中の(a)に示したハニカム構造体の拡大斜視図である。図1に示すように、ハニカム構造とは、一定形状、一定サイズの空孔が連続かつ規則的に配列している構造をさす。この規則配列は単層の場合には2次元的であり、複層の場合は3次元的にも規則性を有する。この規則性は2次元的には1つの空孔の周囲を複数(例えば、6つ)の空孔が取り囲むように配置され、3次元的には結晶構造の面心立方や6方晶のような構造を取って、最密充填されることが多いが、製造条件によってはこれら以外の規則性を示すこともある。
<Honeycomb structure>
FIG. 1 shows the structure of a honeycomb structure in the present embodiment. (A) in FIG. 1 is a plan view showing the surface structure of the honeycomb structure, and (b) in FIG. FIG. 2 is an enlarged perspective view of the honeycomb structure shown in FIG. As shown in FIG. 1, the honeycomb structure refers to a structure in which pores having a fixed shape and a fixed size are continuously and regularly arranged. This regular arrangement is two-dimensional in the case of a single layer and regular in three dimensions in the case of a multilayer. This regularity is arranged so that a plurality of (for example, six) holes surround one hole in a two-dimensional manner, and three-dimensionally like a face-centered cubic or hexagonal crystal structure. However, depending on the manufacturing conditions, other regularity may be exhibited.

本発明のハニカム構造体は、光架橋性材料を用いて製造される。光架橋性材料とは、光の照射により3次元架橋構造を形成する特性を有する材料のことをさす。  The honeycomb structure of the present invention is manufactured using a photocrosslinkable material. The photo-crosslinkable material refers to a material having a characteristic of forming a three-dimensional crosslinked structure by light irradiation.

光架橋性材料としては、紫外線及び可視光の照射で架橋(硬化)が可能なもので、(メタ)アクリレート系オリゴマー、(メタ)アクリレート系モノマー、またはそれらの混合物これらオリゴマー、モノマー、それらの混合物を重合硬化させるのに十分な量の光重合開始剤(a)を主成分としているもの、およびエポキシ基含有化合物、ビニル化合物、オキセタン環を有する化合物、脂環式エポキシ化合物またはそれらの混合物と、これら化合物、それらの混合物を重合硬化させるのに十分な量の光重合開始剤(b)を主成分としているものが用いられる。また、ハーフエステル化合物、(メタ)アクリレート系モノマー、エポキシ基含有化合物、ビニル化合物、オキセタン環を有する化合物、脂環式エポキシ化合物またはそれらの混合物と、これら化合物、モノマー、それらの混合物を重合硬化させるのに十分な量の光重合開始剤(a)と光重合開始剤(b)を主成分としているものを用いることができる。  The photocrosslinkable material can be crosslinked (cured) by irradiation with ultraviolet rays and visible light, and is a (meth) acrylate oligomer, (meth) acrylate monomer, or a mixture of these oligomers, monomers, or a mixture thereof. A main component of a photopolymerization initiator (a) in an amount sufficient to polymerize and cure, an epoxy group-containing compound, a vinyl compound, a compound having an oxetane ring, an alicyclic epoxy compound, or a mixture thereof; Those containing as a main component a photopolymerization initiator (b) in an amount sufficient to polymerize and cure these compounds and mixtures thereof are used. In addition, a half-ester compound, a (meth) acrylate monomer, an epoxy group-containing compound, a vinyl compound, a compound having an oxetane ring, an alicyclic epoxy compound, or a mixture thereof, and these compounds, monomers, and mixtures thereof are polymerized and cured. The main component of the photopolymerization initiator (a) and the photopolymerization initiator (b) in a sufficient amount can be used.

上記(メタ)アクリレート系オリゴマーは、(メタ)アクリレート基を分子末端または側鎖に1つ以上有するオリゴマーであり、例えば、ウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、メラミン(メタ)アクリレート等がある。これらを単独または2種類以上併用して用いることができる。  The (meth) acrylate-based oligomer is an oligomer having at least one (meth) acrylate group at the molecular end or side chain. For example, urethane (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, polyester (meth) acrylate, melamine (Meth) acrylate and the like. These can be used alone or in combination of two or more.

上記(メタ)アクリレート系モノマーは、(メタ)アクリレート基を分子末端または側鎖に1つ以上有するモノマーであり、例えば、ジシクロペンタジエンモノ(メタ)アクリレート、ジシクロペンタジエンエトキシ(メタ)アクリレート、イソボニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(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、N−ビニルピロリドン、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート等がある。これらを単独または2種類以上併用して用いることができる。  The (meth) acrylate monomer is a monomer having one or more (meth) acrylate groups at the molecular end or side chain. For example, dicyclopentadiene mono (meth) acrylate, dicyclopentadieneethoxy (meth) acrylate, isobonyl There are (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, N-vinylpyrrolidone, diethylene glycol di (meth) acrylate and the like. These can be used alone or in combination of two or more.

上記光重合開始剤(a)とは、波長200〜600nmの紫外線及び可視光領域の光を照射することで活性ラジカルを発生して、重合反応を進行させるもので、ベンゾイン、ベンゾインエチルエーテルなどのベンゾイン系光重合開始剤、ジエトキシアセトフェノンなどのアセトフェノン系光重合開始剤、チオキサントン、ジエチルチオキサントンなどのチオキサントン系光重合開始剤等がある。これらを単独または2種類以上併用して用いることができる。またこれらの添加量は、(メタ)アクリレート系オリゴマー、(メタ)アクリレート系モノマー、またはそれらの混合物これらオリゴマー、モノマー、それらの混合物100重量%に対して、0.01〜20重量%使用される。  The photopolymerization initiator (a) is a compound that generates an active radical by irradiating with ultraviolet light having a wavelength of 200 to 600 nm and light in the visible light region to cause the polymerization reaction to proceed. Examples thereof include benzoin photopolymerization initiators, acetophenone photopolymerization initiators such as diethoxyacetophenone, and thioxanthone photopolymerization initiators such as thioxanthone and diethylthioxanthone. These can be used alone or in combination of two or more. Moreover, these addition amount is 0.01-20 weight% with respect to 100 weight% of these oligomers, monomers, and mixtures thereof (meth) acrylate oligomer, (meth) acrylate monomer, or mixtures thereof. .

上記エポキシ基含有化合物は、1分子中に1個以上のエポキシ基を有するオリゴマーであり、例えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ポリグリシジルエーテル、脂環式エポキサイド、ヒトダイン系エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ダイマー酸変性エポキシ樹脂、NBR変性エポキシ樹脂、CTBN変性エポキシ樹脂等がある。これらを単独または2種類以上併用して用いることができる。  The epoxy group-containing compound is an oligomer having one or more epoxy groups in one molecule. For example, bisphenol type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, novolac type epoxy resin, polyglycidyl ether, alicyclic epoxide, human dyne Type epoxy resin, glycidylamine type epoxy resin, dimer acid modified epoxy resin, NBR modified epoxy resin, CTBN modified epoxy resin and the like. These can be used alone or in combination of two or more.

上記ビニル化合物は、例えば、アルキルビニルエーテル類、スチレン、アルキニルビニルエーテル類、アリールビニルエーテル類、ルキルジビニルエーテール類等がある。これらを単独または2種類以上併用して用いることができる。  Examples of the vinyl compound include alkyl vinyl ethers, styrene, alkynyl vinyl ethers, aryl vinyl ethers, and alkyl divinyl ethers. These can be used alone or in combination of two or more.

オキセタン環を有する化合物は、例えば、オキセタンアルコール、キシリレンジオキセタン、アリルオキセタン、オキセタニルシルセスオキサン、トリエトキシシリルプロポキシオキセタン等がある。これらを単独または2種類以上併用して用いることができる。  Examples of the compound having an oxetane ring include oxetane alcohol, xylylene oxetane, allyl oxetane, oxetanylsilsesoxane, triethoxysilylpropoxyoxetane, and the like. These can be used alone or in combination of two or more.

上記光重合開始剤(b)とは、波長200〜600nmの紫外線及び可視光領域の光を照射することで酸を発生し、発生した酸を触媒にすることで重合反応を進行させるもので、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、ジアゾニウム塩、アジド化合物、スルホン酸エステル化合物等がある。例えばトリアリルスルホニウムヘキサフルオロアンチモン類縁体、トリアリルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート類縁体、P,P’ジアルキルジアリルヨードニウム塩ヘキサフルオロアンチモン類縁体、P,P’ジアルキルジアリルヨードニウム塩ヘキサフルオロホスフェート類縁体等が挙げられる。これらを単独または2種類以上併用して用いることができる。またこれらの添加量は、化合物またはそれらの混合物と、これら化合物、それらの混合物100重量%に対して、0.01〜20重量%使用される。  The photopolymerization initiator (b) is one that generates an acid by irradiating ultraviolet light having a wavelength of 200 to 600 nm and light in a visible light region, and causes the polymerization reaction to proceed by using the generated acid as a catalyst. There are sulfonium salts, iodonium salts, diazonium salts, azide compounds, sulfonic acid ester compounds, and the like. Examples include triallylsulfonium hexafluoroantimony analogs, triallylsulfonium hexafluorophosphate analogues, P, P′dialkyldiallyliodonium salt hexafluoroantimony analogues, P, P′dialkyldiallyliodonium salt hexafluorophosphate analogues, and the like. . These can be used alone or in combination of two or more. Moreover, these addition amount is 0.01-20 weight% with respect to 100 weight% of these compounds and those mixtures, and these compounds, and those mixtures.

上記ハーフエステル化合物とは、1分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂(A)を出発原料とし、このエポキシ樹脂中のエポキシ基1等量に対し、0.5〜0.9当量の不飽和モノカルボン酸(B)または、カルボキシル基を有する不飽和化合物(C)を反応させることによりビニルエステル化した、1分子中にエポキシ基、水酸基、不飽和化合物を有する化合物等である。この合成方法によれば、1分子中に最大3種の官能基を有する樹脂を得ることが可能である。これらを単独または2種類以上併用して用いることができる。  The half ester compound is an epoxy resin (A) having two or more epoxy groups in one molecule as a starting material, and 0.5 to 0.9 equivalents with respect to 1 equivalent of the epoxy groups in the epoxy resin. A compound having an epoxy group, a hydroxyl group, and an unsaturated compound in one molecule, which is vinyl esterified by reacting the unsaturated monocarboxylic acid (B) or an unsaturated compound (C) having a carboxyl group. According to this synthesis method, it is possible to obtain a resin having a maximum of three types of functional groups in one molecule. These can be used alone or in combination of two or more.

上記ハーフエステル化合物の必須原料として用いられる成分について説明する。出発原料としては、1分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂(A)を用いる。公知の2官能エポキシ樹脂であれば特に限定されず使用可能である。具体的には、ビスフェノールA型、ビスフェノールS型、ビスフェノールF型等のビスフェノール型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ジグリシジルエステル方エポキシ樹脂、ジグリシジルアミン型エポキシ樹脂等の2官能エポキシ樹脂等が挙げられる。これらを単独または2種類以上併用して用いることができる。3官能以上のエポキシ樹脂としては、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、トリスフェノールメタンとエピクロルヒドリンとの反応体を挙げることができる。これらを単独または2種類以上併用して用いることができる。  The component used as an essential raw material of the said half ester compound is demonstrated. As a starting material, an epoxy resin (A) having two or more epoxy groups in one molecule is used. Any known bifunctional epoxy resin can be used without particular limitation. Specifically, bisphenol type epoxy resin such as bisphenol A type, bisphenol S type, bisphenol F type, alicyclic epoxy resin, diglycidyl ether type epoxy resin, diglycidyl ester type epoxy resin, diglycidylamine type epoxy resin, etc. And bifunctional epoxy resins. These can be used alone or in combination of two or more. Examples of the trifunctional or higher functional epoxy resin include a phenol novolak resin, a cresol novolak resin, and a reactant of trisphenolmethane and epichlorohydrin. These can be used alone or in combination of two or more.

不飽和カルボン酸(B)としては、アクリル酸、メタクリル酸、フロトン酸、桂皮酸が挙げられる。重合の点から、アクリル酸、メタクリル酸が好ましい。  Examples of the unsaturated carboxylic acid (B) include acrylic acid, methacrylic acid, furonic acid, and cinnamic acid. From the viewpoint of polymerization, acrylic acid and methacrylic acid are preferred.

不飽和化合物(C)としては、水酸基含有不飽和化合物と、酸無水物とのハーフエステル化合物が挙げられ、具体的にはアクリル酸アクリル酸ヒドロキシエチルと琥珀酸無水物との反応体、メタアクリル酸ヒドロキシエチルとフタル酸無水物との反応体等が挙げられる。これらを単独または2種類以上併用して用いることができる。  Examples of the unsaturated compound (C) include a half ester compound of a hydroxyl group-containing unsaturated compound and an acid anhydride. Specifically, a reactant of hydroxyethyl acrylate acrylate and succinic anhydride, methacryl And a reaction product of hydroxyethyl acid and phthalic anhydride. These can be used alone or in combination of two or more.

このように、本発明に係るハニカム構造体は、光架橋性材料を用いることによって、光の照射により3次元架橋構造が形成される。この3次元架橋構造は、熱や薬品に対して影響を受け難い。すなわち、3次元架橋構造が形成されるハニカム構造体は、耐熱性および耐薬品性に優れた特性を有する。  Thus, in the honeycomb structure according to the present invention, a three-dimensional crosslinked structure is formed by light irradiation by using a photocrosslinkable material. This three-dimensional crosslinked structure is not easily affected by heat and chemicals. That is, the honeycomb structure in which the three-dimensional crosslinked structure is formed has characteristics excellent in heat resistance and chemical resistance.

光架橋性材料の濃度(基板に塗布する時点における溶液に対する濃度)は、下限値が2.5g/L以上であることが好ましく、5g/L以上であることがより好ましく、10g/L以上であることが最も好ましい。また、上限値が、150g/L以下であることが好ましく、100g/L以下であることがより好ましく、80g/L以下であることが最も好ましい。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の適用条件に見合ったハニカム構造体を製造できるようにその濃度は適宜設定できる。  The lower limit of the concentration of the photocrosslinkable material (the concentration relative to the solution at the time of application to the substrate) is preferably 2.5 g / L or more, more preferably 5 g / L or more, and 10 g / L or more. Most preferably it is. The upper limit is preferably 150 g / L or less, more preferably 100 g / L or less, and most preferably 80 g / L or less. However, the present invention is not limited to this, and the concentration can be appropriately set so that a honeycomb structure that meets various application conditions can be manufactured.

本発明のハニカム構造体を作製するに当たっては、溶液上に微小な水滴粒子を形成させることが必須であることから、使用する溶媒としては非水溶性(疎水性)であることが必要である。したがって、例えば、クロロホルム、塩化メチレン等のハロゲン系有機溶剤、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、メチルイソブチルケトン等の非水溶性ケトン類、ジエチルエーテル等のエーテル類、二硫化炭素などが溶媒として用いられる。これらの有機溶媒は単独で用いても、またはこれらの溶媒を組み合わせた混合溶媒として使用してもかまわない。  In producing the honeycomb structure of the present invention, since it is essential to form fine water droplet particles on the solution, the solvent to be used must be water-insoluble (hydrophobic). Therefore, for example, halogen-based organic solvents such as chloroform and methylene chloride, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene, esters such as ethyl acetate and butyl acetate, water-insoluble ketones such as methyl isobutyl ketone, diethyl ether And ethers such as carbon disulfide are used as the solvent. These organic solvents may be used alone or as a mixed solvent in which these solvents are combined.

本発明のハニカム構造体の製造に用いる基板としては、ガラス、金属、シリコンウエハー等の無機材料、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエーテルケトン、ポリフッ化エチレン等の耐有機溶剤性に優れた有機材料、水、流動パラフィン、液状ポリエーテル等の液体を用いることができる。  As a substrate used for manufacturing the honeycomb structure of the present invention, inorganic materials such as glass, metal, silicon wafer, organic materials excellent in organic solvent resistance such as polypropylene, polyethylene, polyetherketone, and polyfluorinated ethylene, water, Liquids such as liquid paraffin and liquid polyether can be used.

本発明に用いる硬化剤としては、従来公知の硬化剤を用いることができる。波長200〜600nmの紫外線及び可視光領域の光を照射することで活性ラジカルを発生し重合反応に用いる硬化剤としては例えば、アセトフェノン系化合物としては、アセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルアセトフェノン、4−フェノキシジクロロアセトフェノン、4−t−ブチル−ジクロロアセトフェノン、4−t−ブチルトリクロロアセトフェノン、ベンゾフェノン系化合物としては、ベンゾフェノン、ベンゾフェノンオキシム、4,4’−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、ベンゾインエーテル系化合物としては、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、チオキサントン系化合物としては、チオキサントン、ジエチルチオキサントン、ケトン系化合物としては、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、4−(2−アクリロイルオキシ)フェニル(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、α−ヒドロキシイソブチルフェニルケトン、その他の化合物としては、2−メチル−1−〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モルフォリノプロパン−1、ベンジルジメチルケタール、ベンジル、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、メチルイソブチロイル−メチルホスフィネート、メチルイソブチロイル−フェニルホスフィネート、ジフェニル−(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フォスフィンオキシド、オリゴ〔2−ヒドロキシ−2−メチル−1−〔4−(1−メチルビニル)フェニル〕プロパノン〕等が挙げられる。  A conventionally well-known hardening | curing agent can be used as a hardening | curing agent used for this invention. Examples of the curing agent used in the polymerization reaction by generating active radicals by irradiating with ultraviolet rays having a wavelength of 200 to 600 nm and visible light range include acetophenone, diethoxyacetophenone, 2,2-dimethoxy- 2-phenylacetophenone, 1-hydroxycyclohexylacetophenone, 4-phenoxydichloroacetophenone, 4-t-butyl-dichloroacetophenone, 4-t-butyltrichloroacetophenone, benzophenone compounds include benzophenone, benzophenone oxime, 4,4′- Tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone and benzoin ether compounds include benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin propyl ether. As thioxanthone, diethylthioxanthone, and ketone compounds, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 4- (2-acryloyloxy) phenyl (2-hydroxy-2-propyl) ketone, α-Hydroxyisobutylphenyl ketone and other compounds include 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropane-1, benzyldimethyl ketal, benzyl, 2-hydroxy-2-methyl- 1-phenylpropan-1-one, methylisobutyroyl-methylphosphinate, methylisobutyroyl-phenylphosphinate, diphenyl- (2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphine oxide, oligo [2-hydride Roxy-2-methyl-1- [4- (1-methylvinyl) phenyl] propanone] and the like.

波長200〜600nmの紫外線及び可視光領域の光を照射することで酸を発生し、発生した酸を触媒にすることで重合反応に用いる硬化剤としては例えば、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、ジアゾニウム塩、アジド化合物、スルホン酸エステル化合物等がある。例えばトリアリルスルホニウムヘキサフルオロアンチモン類縁体、トリアリルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート類縁体、P,P’ジアルキルジアリルヨードニウム塩ヘキサフルオロアンチモン類縁体、P,P’ジアルキルジアリルヨードニウム塩ヘキサフルオロホスフェート類縁体等が挙げられる。上記の硬化剤の濃度は、光架橋性材料に対して少なくとも2重量%含まれていれば良好なハニカム状のパターンを形成することができる。しかしながら、本発明は上記の値に限定されるものではなく、種々の適用条件に見合ったハニカム構造体を製造することができるようにその濃度を適宜設定することが可能である。なお、本発明の製造方法を用いて製造されたハニカム構造体は、初めから所望の基板上で製造することによって製造後もその基板に形成されたまま使用する構成であってもよく、または製造時の基板より剥離した後に所望の基板上に設置して使用する構成であってもよい。例えば、硬化剤の濃度を調整することによって、後の実施例で詳述するが、基板上に形成された本発明のハニカム構造体を、ピンセットを用いて当該基板から剥離させることができる。なお、剥離方法はこれに限定されるものではなく、エタノール等の適当な溶媒に浸してから製造時の基板より剥離した後に所望の基板上に設置して使用しても良い。また、剥離して使用する場合には、新たな基板との密着性を上げる目的で材料および所望の基板の材質に合ったアクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ハーフエステル化合物、シランカップリング剤等の接着剤を使用することもできる。  Examples of the curing agent used for the polymerization reaction by generating an acid by irradiating ultraviolet light having a wavelength of 200 to 600 nm and light in the visible light region and using the generated acid as a catalyst include, for example, a sulfonium salt, an iodonium salt, a diazonium salt, Examples include azide compounds and sulfonic acid ester compounds. Examples include triallylsulfonium hexafluoroantimony analogs, triallylsulfonium hexafluorophosphate analogues, P, P′dialkyldiallyliodonium salt hexafluoroantimony analogues, P, P′dialkyldiallyliodonium salt hexafluorophosphate analogues, and the like. . If the concentration of the curing agent is at least 2% by weight with respect to the photocrosslinkable material, a good honeycomb pattern can be formed. However, the present invention is not limited to the above values, and the concentration can be appropriately set so that a honeycomb structure that meets various application conditions can be manufactured. In addition, the honeycomb structure manufactured using the manufacturing method of the present invention may be configured to be used as it is after being manufactured on the substrate by manufacturing it on the desired substrate from the beginning. It may be configured to be installed on a desired substrate after being peeled off from the substrate at the time. For example, by adjusting the concentration of the curing agent, the honeycomb structure of the present invention formed on the substrate can be peeled off from the substrate using tweezers as described in detail in a later example. Note that the peeling method is not limited to this, and the substrate may be placed on a desired substrate after being peeled off from the substrate at the time of manufacture after being immersed in an appropriate solvent such as ethanol. Also, when used after peeling, acrylic resin, urethane resin, epoxy resin, half ester compound, silane coupling agent, etc. that match the material and desired substrate material for the purpose of improving adhesion to a new substrate It is also possible to use an adhesive.

また、本発明のハニカム構造体は、延伸することによって、伸長した空孔の配列構造を有するハニカム構造体フィルムとしてもよい。延伸の方法は、特に限定されず、例えば、ハニカム構造体の2以上の端をピンセット又は手でつまみ、伸長方向に引っ張ることにより行なうことができる。あるいは、マイクロマニュピレーターを用いて延伸を行なうこともできる。  In addition, the honeycomb structure of the present invention may be a honeycomb structure film having a stretched pore arrangement structure by stretching. The stretching method is not particularly limited, and can be performed, for example, by pinching two or more ends of the honeycomb structure with tweezers or hands and pulling in the extending direction. Alternatively, stretching can be performed using a micromanipulator.

本発明に用いる両親媒性化合物としては、両親媒性ポリマーを用いることができる。両親媒性ポリマーとしては、例えばポリアクリルアミドを主鎖骨格とし、疎水性側鎖としてドデシル基、親水性側鎖としてカルボキシル基を併せ持つ両親媒性ポリマーや、ポリエチレングリコール/ポリプロピレングリコールブロックコポリマーなどが挙げられる。  As the amphiphilic compound used in the present invention, an amphiphilic polymer can be used. Examples of the amphiphilic polymer include an amphiphilic polymer having polyacrylamide as a main chain skeleton, a dodecyl group as a hydrophobic side chain, and a carboxyl group as a hydrophilic side chain, and a polyethylene glycol / polypropylene glycol block copolymer. .

疎水性側鎖はメチレン基、フェニレン基などの非極性直鎖状基であり、エステル基やアミド基などの連結基を除いて、末端まで極性基やイオン性解離基などの親水性基を分岐しない構造であることが好ましい。例えばメチレン基を用いる場合は5つ以上のユニットからなることが好ましい。  Hydrophobic side chains are nonpolar linear groups such as methylene groups and phenylene groups, and branch off hydrophilic groups such as polar groups and ionic dissociation groups to the end, excluding linking groups such as ester groups and amide groups. It is preferable that the structure does not. For example, when a methylene group is used, it is preferably composed of 5 or more units.

親水性側鎖はメチレン基などの連結部分を介して末端に極性基やイオン性解離基、またはオキシエチレン基などの親水性部分を有する構造であることが好ましい。  The hydrophilic side chain preferably has a structure having a polar part, an ionic dissociation group, or a hydrophilic part such as an oxyethylene group at the terminal via a linking part such as a methylene group.

疎水性側鎖と親水性側鎖の比率は、その大きさや非極性、極性の強さ、疎水性有機溶媒の疎水性の強さにもよるが、ユニット比率が3/1〜1/3の範囲であることが望ましい。また、コポリマーの場合、疎水性側鎖の親水性側鎖の交互重合体よりも、疎水性溶媒への溶解性に影響しない範囲で疎水性側鎖と親水性側鎖がブロックを形成するブロックコポリマーであることが好ましい。  The ratio of the hydrophobic side chain to the hydrophilic side chain depends on the size, nonpolarity, polarity strength, and hydrophobicity of the hydrophobic organic solvent, but the unit ratio is 3/1 to 1/3. A range is desirable. In the case of a copolymer, a block copolymer in which a hydrophobic side chain and a hydrophilic side chain form a block as long as it does not affect the solubility in a hydrophobic solvent, rather than an alternating polymer of hydrophilic side chains of hydrophobic side chains. It is preferable that

なお、本発明のハニカム構造体は、バイオテクノロジー分野において例えば細胞培養用基材としてい用いることができる。そのため、このような用途の場合には、毒性のない両親媒性化合物を用いることが好ましい。毒性のない両親媒性化合物としては、例えば、ポリエチレングリコール/ポリプロピレングリコールブロック共重合体、アクリルアミドポリマーを主鎖骨格とし、疎水性側鎖としてドデシル基と親水性側鎖としてラクトース基或いはカルボキシル基を併せ持つ両親媒性ポリマー、またはヘパリンやデキストラン硫酸、核酸(DNAやRNA)などのアニオン性高分子と長鎖アルキルアンモニウム塩とのイオンコンプレックス、ゼラチン、コラーゲン、アルブミン等の水溶性タンパク質を親水性基とした両親媒性ポリマー等を利用することが望ましい。  The honeycomb structure of the present invention can be used as, for example, a cell culture substrate in the biotechnology field. Therefore, it is preferable to use a non-toxic amphiphilic compound for such applications. Non-toxic amphiphilic compounds include, for example, polyethylene glycol / polypropylene glycol block copolymers and acrylamide polymers as the main chain skeleton, and both dodecyl groups as hydrophobic side chains and lactose groups or carboxyl groups as hydrophilic side chains Amphiphilic polymers, or ion complexes of anionic polymers such as heparin, dextran sulfate, and nucleic acids (DNA and RNA) with long-chain alkyl ammonium salts, and water-soluble proteins such as gelatin, collagen, and albumin have hydrophilic groups. It is desirable to use an amphiphilic polymer.

本発明のハニカム構造体の製造の際に送る湿度と流量を制御した気体には、空気の他、窒素ガス・アルゴンガスなどの不活性ガスを用いることができる。なお、これらの気体は、事前にフィルターを通過させるなどの除塵処置を施すことが望ましい。雰囲気中の塵は水蒸気の凝結核となって形成されるハニカム構造体に影響を及ぼすため、製造現場にも除塵設備等を設置することが好ましい。  In addition to air, an inert gas such as nitrogen gas or argon gas can be used as the gas whose humidity and flow rate are controlled when the honeycomb structure of the present invention is manufactured. These gases are preferably subjected to dust removal treatment such as passing through a filter in advance. Since dust in the atmosphere affects the honeycomb structure formed as condensation nuclei of water vapor, it is preferable to install dust removal equipment and the like at the manufacturing site.

本発明でハニカム構造体が形成される機構は図2のようであると推定される。図2は、本発明の製造方法によってハニカム構造体5が形成される機構を模式的に説明しており、図2中の(a)には基板1上に塗布した溶液2を液面側から見た説明図であり、図2中の(b)は基板1上に塗布した溶液2を側面側から見た説明図である。図2に示すように、基板1上に塗布した溶液2(塗布工程)は、疎水性有機溶媒が蒸発する際に潜熱を奪われ温度が下がった溶液2表面(すなわち、蒸発冷却)で水が凝結して微小な水滴(液滴)3となり、溶液2表面に付着する(液滴形成工程)。溶液2中の両親媒性化合物4の親水性部分の働きによって、水滴3と疎水性有機溶媒の間の表面張力が減少し、水滴3が凝集して1つの塊に融合するのを防止する。溶媒蒸発と周囲からの補填に基づく溶液2の流れにより水滴3が移送・集積され、さらに横毛管力により最密充填される。ハニカム構造体5は、上記したように、光架橋性材料を用いてハニカム状のパターン構造を形成するために、この光架橋性材料が架橋構造を形成する光6を照射する必要がある。そこで、本発明の製造方法では、図2に示すように、疎水性有機溶媒が完全に蒸発した段階であって、かつ、水滴3が溶液2表面に残存しているか、または水滴3の痕跡が原形を維持している段階で、光6を照射する(光照射工程)。光6を照射することによって、光架橋性材料が架橋構造を形成し、最後に水が完全に蒸発してポリマーが規則正しくハニカム状に並んだ形として残り、ハニカム構造体5が完成する。  It is presumed that the mechanism for forming the honeycomb structure in the present invention is as shown in FIG. FIG. 2 schematically illustrates a mechanism by which the honeycomb structure 5 is formed by the manufacturing method of the present invention. FIG. 2 (a) shows the solution 2 applied on the substrate 1 from the liquid surface side. It is explanatory drawing seen, (b) in FIG. 2 is explanatory drawing which looked at the solution 2 apply | coated on the board | substrate 1 from the side surface side. As shown in FIG. 2, the solution 2 (coating step) applied on the substrate 1 has water on the surface of the solution 2 (ie, evaporative cooling) where the latent heat is removed and the temperature is lowered when the hydrophobic organic solvent evaporates. It condenses into minute water droplets (droplets) 3 and adheres to the surface of the solution 2 (droplet forming step). By the action of the hydrophilic portion of the amphiphilic compound 4 in the solution 2, the surface tension between the water droplet 3 and the hydrophobic organic solvent is reduced, and the water droplet 3 is prevented from aggregating and fusing into one lump. The water droplets 3 are transferred and collected by the flow of the solution 2 based on the solvent evaporation and the supplement from the surroundings, and are further closely packed by the transverse capillary force. As described above, since the honeycomb structure 5 forms a honeycomb pattern structure using the photocrosslinkable material, it is necessary to irradiate the light 6 with which the photocrosslinkable material forms a crosslinked structure. Therefore, in the production method of the present invention, as shown in FIG. 2, the hydrophobic organic solvent is completely evaporated and the water droplet 3 remains on the surface of the solution 2 or there is a trace of the water droplet 3. In the stage where the original shape is maintained, light 6 is irradiated (light irradiation process). By irradiating with light 6, the photocrosslinkable material forms a crosslinked structure, and finally, water completely evaporates and the polymer is left in the form of regularly arranged honeycombs, and the honeycomb structure 5 is completed.

本発明のハニカム構造体の製造に用いる光としては、波長200〜600nmの紫外光可視光を挙げることができ、これらの中から、本発明に用いる光架橋性樹脂と硬化剤の種類に応じて選択すればよい。例えば、250nmの紫外光可視光を吸収する特性を有する硬化剤を用いた場合は、紫外線(ランプ)を用いることができる。  Examples of the light used for manufacturing the honeycomb structure of the present invention include ultraviolet light and visible light having a wavelength of 200 to 600 nm, and among these, depending on the type of the photocrosslinkable resin and the curing agent used in the present invention. Just choose. For example, in the case of using a curing agent having a characteristic of absorbing 250 nm ultraviolet visible light, ultraviolet (lamp) can be used.

上記のように、本発明は、自己組織化現象を利用した方法によってハニカム構造体を形成しているが、本願発明者らによって、上記した従来公知の自己組織化現象を利用した製造方法を用いて光架橋性材料からハニカム構造体を製造しようとしたところ、サブミクロンから100ミクロン程度の均一な空孔を持つハニカム構造体を安定して提供することができなかった。そこで、本願発明者らは、自己組織化現象を利用した製造方法について鋭意検討した結果、3次元架橋構造を形成するための、光架橋性を有する有機材料への露光のタイミングを制御することによって、良好なハニカム構造体を形成するに至った。すなわち、上記のように、本願発明の製造方法においては、露光のタイミングを、疎水性有機溶媒が完全に蒸発し、かつ水滴3が溶液2表面に残存しているか、または水滴3の痕跡が原形を維持している段階に設定することによって、良好なハニカム構造体を形成している。詳細は後述する実施例にて説明するが、このタイミングが早い場合は、露光中に溶液表面の水滴の鋳型の跡が消えていたり崩れたりする。これは、溶液中の疎水性有機溶媒が完全に蒸発していないために溶液表面に流動性があり、光源からの熱や反応時の熱によって水滴が融合したためと考えられる。一方、上記の好ましい露光タイミングよりも遅くなると、ハニカム構造の空孔のサイズが縮小する傾向にあるが、ハニカム状のパターンは同様に形成される。このように空孔が小さくなる原因としては、2つ考えられる。1つ目は水滴が次第に蒸発し、縮小していくため、構造自体が縮小していくために孔径が小さくなったということである。2つ目は材料が液状であるため、未硬化の場合は時間経過により構造が流動してしまうためであると考えられる。  As described above, in the present invention, the honeycomb structure is formed by a method using the self-organization phenomenon. However, the inventors of the present invention use a manufacturing method using the above-described conventionally known self-organization phenomenon. Thus, when an attempt was made to manufacture a honeycomb structure from a photocrosslinkable material, it was not possible to stably provide a honeycomb structure having uniform pores of about submicron to 100 microns. Therefore, the inventors of the present invention have made extensive studies on a manufacturing method using a self-organization phenomenon, and as a result, by controlling the timing of exposure to an organic material having photocrosslinkability to form a three-dimensional crosslinked structure. As a result, a good honeycomb structure was formed. That is, as described above, in the production method of the present invention, the timing of exposure is determined based on whether the hydrophobic organic solvent is completely evaporated and the water droplet 3 remains on the surface of the solution 2 or the trace of the water droplet 3 is in its original form. By setting to a stage in which the above is maintained, a good honeycomb structure is formed. Although details will be described in an embodiment described later, when this timing is early, the trace of the template of water droplets on the solution surface disappears or collapses during exposure. This is presumably because the hydrophobic organic solvent in the solution is not completely evaporated and the solution surface is fluid, and water droplets are fused by heat from the light source and heat during the reaction. On the other hand, when the exposure timing is later than the above-described preferable exposure timing, the size of the pores of the honeycomb structure tends to be reduced, but the honeycomb-like pattern is similarly formed. There are two possible causes for the small holes. The first is that since the water droplets gradually evaporate and shrink, the structure itself shrinks and the hole diameter becomes smaller. Secondly, since the material is in a liquid state, it is considered that the structure flows over time when uncured.

露光タイミングは、基板上に塗布した溶液の重さをモニタリングすることによって制御することができる。すなわち、溶液の重量は、基板上への塗布直後から一定の傾きで減少する。そして、所定の時間を経ると、その傾きが緩やかになり、最終的に一定の値となる。これは塗布直後には疎水性有機溶媒が蒸発し、疎水性有機溶媒の蒸発後は鋳型となる水滴が蒸発していく。その後、水滴も蒸発してその他に蒸発する物がなくなると一定の重さとなるものと考えられる。疎水性有機溶媒がまだ残っている段階では、希薄溶液であるために架橋の反応速度は非常に低く、鋳型となる水滴の構造を固定化することは難しい。一方、水滴が蒸発してしまうと、ハニカム構造が固定化されないか、固定化されても空孔のサイズが小さくなる。そこで、重さをモニタリンクして、疎水性有機溶媒が蒸発し、かつ、水滴が残っている、または水滴の跡が崩れていない段階で露光を行なうことによって良好なハニカム構造体を得ることができる。  The exposure timing can be controlled by monitoring the weight of the solution applied on the substrate. That is, the weight of the solution decreases with a certain slope immediately after application on the substrate. Then, after a predetermined time, the inclination becomes gentle and finally becomes a constant value. This is because the hydrophobic organic solvent evaporates immediately after coating, and the water droplets that serve as the template evaporate after the hydrophobic organic solvent evaporates. After that, when the water droplets also evaporate and there is no other thing to evaporate, it is considered that the weight becomes constant. At the stage where the hydrophobic organic solvent still remains, since it is a dilute solution, the cross-linking reaction rate is very low, and it is difficult to immobilize the structure of the water droplet as a template. On the other hand, when the water droplets evaporate, the honeycomb structure is not fixed or the pore size is reduced even if the honeycomb structure is fixed. Therefore, it is possible to obtain a good honeycomb structure by performing exposure at a stage where the weight is monitored and the hydrophobic organic solvent evaporates and water droplets remain or the traces of the water droplets do not collapse. it can.

本発明のハニカム構造体の製造工程を行なう環境としては、相対湿度が50〜95%の範囲にあることが好ましい。50%未満では溶液表面での水の凝結が不十分となる傾向がある。また、95%を超えると環境のコントロールが難しく、均一なハニカム構造体を維持しにくくなる傾向がある。  As an environment for performing the manufacturing process of the honeycomb structure of the present invention, the relative humidity is preferably in the range of 50 to 95%. If it is less than 50%, water condensation on the solution surface tends to be insufficient. If it exceeds 95%, it is difficult to control the environment, and it tends to be difficult to maintain a uniform honeycomb structure.

本発明の製造工程を行なう環境として、相対湿度のほかに風量が一定した定常風を当てることが重要である。風速にして0.05m/秒〜1m/秒が好ましい。0.05m/秒未満では環境のコントロールが困難になる傾向がある。また、1m/秒を上回る風速は溶媒表面の乱れを引き起こし、均一なハニカム構造体が得にくくなる傾向がある。  As an environment in which the production process of the present invention is performed, it is important to apply a steady wind having a constant air volume in addition to the relative humidity. The wind speed is preferably 0.05 m / second to 1 m / second. If it is less than 0.05 m / sec, it tends to be difficult to control the environment. Moreover, the wind speed exceeding 1 m / sec causes disturbance of the solvent surface, and tends to make it difficult to obtain a uniform honeycomb structure.

定常風を当てる方向は、基板面に対して0°〜90°のいずれの方向であっても製造可能だが、ハニカム構造体の均一性を高めるためには30°〜60°であることが好ましい。  The direction in which the steady air is applied can be produced in any direction from 0 ° to 90 ° with respect to the substrate surface, but is preferably 30 ° to 60 ° in order to improve the uniformity of the honeycomb structure. .

本発明の製造工程を行なう環境は、市販の定露点湿度発生装置等を用いるなどして厳密に管理することが望ましい。風量は送風装置等で一定に制御し、外気による影響を防ぐために閉鎖された空間を用いることが望ましい。また、室内は気体が層流にて置換されるよう気体の導入出路および製膜環境を設定しておくことが望ましい。さらに製膜品質を管理するために温度・湿度・流量等の計測器によるモニターを行なうことが望ましい。ハニカム構造体の孔径および膜厚を高精度で制御するためには、これらのパラメータ(特に湿度、流量)を厳密に管理することが必須である。  It is desirable to strictly manage the environment in which the production process of the present invention is performed by using a commercially available constant dew point humidity generator or the like. It is desirable to control the air volume with a blower or the like and use a closed space in order to prevent the influence of outside air. In addition, it is desirable to set a gas introduction / extraction path and a film forming environment so that the gas is replaced by a laminar flow. Furthermore, it is desirable to monitor the temperature, humidity, flow rate, etc. with a measuring instrument in order to control the film forming quality. In order to control the hole diameter and film thickness of the honeycomb structure with high accuracy, it is essential to strictly control these parameters (particularly humidity and flow rate).

本発明の製造方法では、空孔径0.1μm〜100μmのハニカム構造体を作製するのに適している。好ましい空孔径は0.3μm〜20μmであり、さらに好ましくは0.4μm〜10μmである。  The production method of the present invention is suitable for producing a honeycomb structure having a pore diameter of 0.1 μm to 100 μm. A preferable hole diameter is 0.3 μm to 20 μm, and more preferably 0.4 μm to 10 μm.

空孔径が0.1nm未満の場合には空孔がハニカム状に配列しなくなり、またひとつひとつの空孔径もまちまちとなる傾向がある。また空孔径が100μmを超える場合には、空孔の形状が真円から崩れてしまい等方的な膜が得られなくなる傾向がある。  When the pore diameter is less than 0.1 nm, the pores are not arranged in a honeycomb shape, and each pore diameter tends to vary. Further, when the pore diameter exceeds 100 μm, the shape of the pores collapses from a perfect circle, and there is a tendency that an isotropic film cannot be obtained.

ナノメートルオーダーの微粒子や微細構造を用いる場合には、本発明のハニカム構造体の空孔径は小さい方が高密度となって、一般に好ましい。本発明の製造方法を用いてハニカム構造体の孔径を小さくするためには、迅速乾燥を促すことが有効である。例えば、使用溶媒として低沸点溶媒を使用したり、支持体温度を上げたり、展開速度を早くして初期の展開溶液厚を薄くすることなどが有効である。  In the case of using nanometer-order fine particles or a fine structure, it is generally preferable that the pore diameter of the honeycomb structure of the present invention is small, because it has a high density. In order to reduce the pore diameter of the honeycomb structure using the manufacturing method of the present invention, it is effective to promote rapid drying. For example, it is effective to use a low-boiling point solvent as the solvent used, raise the support temperature, or shorten the initial developing solution thickness by increasing the developing speed.

本発明のハニカム構造体の厚みは、およそ空孔径サイズ〜1mmであるが、基板側に空孔のない肉厚の層を設けることもできる。この場合、空孔のない肉厚の層の厚みは0〜500μmで制御可能である。  The thickness of the honeycomb structure of the present invention is approximately the pore diameter size to 1 mm, but a thick layer without pores can be provided on the substrate side. In this case, the thickness of the thick layer without voids can be controlled at 0 to 500 μm.

上記した製造方法にしたがって得られたハニカム構造体の空孔には、該構造体と異なる物質を形成または充填して別のハニカム構造体にすることが可能である。例えば、赤外線吸収性の粒子を充填することができる。また、ハニカム構造体と異なる物質を形成または充填した後に該構造体を除去してさらに別のハニカム構造体にすることも可能である。  The pores of the honeycomb structure obtained according to the above manufacturing method can be formed or filled with a substance different from the structure to form another honeycomb structure. For example, infrared absorbing particles can be filled. Further, after forming or filling a substance different from the honeycomb structure, the structure can be removed to obtain another honeycomb structure.

なお、この異なる物質としては、Au、Ag、Pt等の金属、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、紫外線硬化性樹脂などの有機高分子化合物、ポリジメチルシロキサン、ポリフェニルメチルシロキサンなどの無機高分子化合物、SiO、Al、TiO、ZrOなどの無機酸化物などを例示することができる。The different materials include metals such as Au, Ag, and Pt, organic polymer compounds such as polystyrene, polymethyl methacrylate, polycarbonate, and UV curable resin, and inorganic polymers such as polydimethylsiloxane and polyphenylmethylsiloxane. Examples thereof include inorganic oxides such as compounds, SiO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 , and ZrO 2 .

なお、この異なる物質は、単一の物質でもよいし、複数物質の複合体であってもよい。また、表面にアルキルベンゼンスルホン酸塩やカルボキシル酸ポリマーを物理吸着させたり、カルボキシル酸を有する化合物をグラフトさせるなどの化学修飾をほどこしてもよい。  The different substances may be a single substance or a complex of a plurality of substances. Further, chemical modification such as physical adsorption of alkylbenzene sulfonate or carboxylic acid polymer on the surface or grafting of a compound having carboxylic acid may be performed.

また、上記の異なる物質として、磁性を保持できる材料を用いてもよい。これにより、高密度磁気記憶媒体を提供できる。なお、磁性材料を用いる場合は、磁性の軸を揃えることが必要であるため、結晶異方性を示す材料の使用が好ましい。同じ理由で構造体作成時には磁場を引加することが好ましい。  Further, as the different substance, a material that can maintain magnetism may be used. Thereby, a high-density magnetic storage medium can be provided. In addition, when using a magnetic material, since it is necessary to align the magnetic axis, it is preferable to use a material exhibiting crystal anisotropy. For the same reason, it is preferable to apply a magnetic field when creating the structure.

また、これらの異なる物質を形成または充填する方法としては、溶融状態もしくはハニカム構造体を溶解しない溶媒で調製した溶液、ラテックス、微粒子分散物を含浸させる方法や、モノマーを含浸させた後、加熱または光で重合させる方法、テトラエトキシシランや金属アルコキサイドを適当な触媒と水を添加した液を含浸させた後に加熱または光で脱水縮合させる方法(いわゆるゾル−ゲル法)などを例示することができる。  In addition, as a method of forming or filling these different substances, a method of impregnating a solution prepared with a solvent that does not dissolve a molten state or honeycomb structure, a latex, a fine particle dispersion, a method of impregnating a monomer, and then heating or Examples thereof include a method of polymerizing by light, a method of impregnating tetraethoxysilane or metal alkoxide with a liquid obtained by adding an appropriate catalyst and water, and then dehydrating and condensing by heating or light (so-called sol-gel method).

さらに、異なる物質を形成または充填した後にハニカム構造体を除去する方法としては、異なる物質を溶解せず当該構造体のみを溶解しうる溶媒に浸漬する方法や異なる物質が無機酸化物などの耐熱性がある場合には500℃以上に加熱して当該構造体を熱分解、除去する方法などを例示することができる。具体的には、酸素プラズマ処理、イオンミリング、レーザアブレーションが挙げられる。  Furthermore, as a method of removing the honeycomb structure after forming or filling different substances, a method of immersing in a solvent that can dissolve only the structure without dissolving the different substances or a heat resistance such as an inorganic oxide of the different substances. In the case where there is, there can be exemplified a method in which the structure is thermally decomposed and removed by heating to 500 ° C. or higher. Specific examples include oxygen plasma treatment, ion milling, and laser ablation.

以上のように、本発明では、光架橋性材料を架橋させる光の照射のタイミングを、基板上に塗布した溶液の疎水性有機溶媒が完全に蒸発し、かつ結露が生じた段階に設定することで、自己組織化現象を利用した製造方法に光架橋性材料を適用した場合であっても、サブミクロンから100ミクロン程度の均一な空孔を持つハニカム構造体を提供することができる。光架橋性材料を用いて製造されたハニカム構造体は、耐熱性や耐薬品性に優れている。  As described above, in the present invention, the timing of light irradiation for crosslinking the photocrosslinkable material is set to a stage where the hydrophobic organic solvent of the solution applied on the substrate is completely evaporated and condensation occurs. Thus, even when the photocrosslinkable material is applied to the manufacturing method using the self-organization phenomenon, it is possible to provide a honeycomb structure having uniform pores of about submicron to 100 microns. A honeycomb structure manufactured using a photocrosslinkable material is excellent in heat resistance and chemical resistance.

本発明によって得られるハニカム構造体は、光学・電子工学およびバイオテクノロジーの各分野に応用可能な技術である。周期的なハニカム状の多孔質体はフォトニック結晶素子への応用が期待される。また、電子工学の分野においては、電極等のマトリクス材料として熱や溶媒に安定に構造を保持することが可能となる。バイオテクノロジーの分野では、近年基板のパターンが細胞表面に与える影響が解明されつつあるが、各種溶媒等に対しても耐性をもっため、安定なパターン化基材として提供可能である。  The honeycomb structure obtained by the present invention is a technology applicable to each field of optical / electronic engineering and biotechnology. A periodic honeycomb-like porous body is expected to be applied to a photonic crystal element. Further, in the field of electronics, it is possible to stably maintain a structure in heat or a solvent as a matrix material such as an electrode. In the field of biotechnology, the influence of the substrate pattern on the cell surface has been elucidated in recent years. However, since it has resistance to various solvents and the like, it can be provided as a stable patterned substrate.

〔実施例〕
以下に実施例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。実施例1には、露光タイミングを制御した実験例を示し、実施例2には、光架橋性材料および硬化剤の濃度について検討を行なった実験例を示し、さらに実施例3には、本発明の方法によって製造したハニカム構造体の各種溶媒に対する耐性を調べた実験結果を示している。そして、実施例1とは異なる光架橋性材料を用いて作製したハニカム構造体について実施例4に示している。
〔Example〕
The features of the present invention will be described more specifically with reference to the following examples. Example 1 shows an experimental example in which the exposure timing is controlled, Example 2 shows an experimental example in which the concentrations of the photocrosslinkable material and the curing agent were examined, and Example 3 shows the present invention. The experimental result which investigated the tolerance with respect to various solvents of the honeycomb structure manufactured by this method is shown. A honeycomb structure manufactured using a photocrosslinkable material different from that in Example 1 is shown in Example 4.

<実施例1>
本実施例において、ハニカム構造体の製造は図3に示した製造装置10を用いて製造した。図3は、ハニカム構造体の製造装置10の構成図である。製造装置10には、容器(基板)11と、秤12と、ファイバー式UV光源13と、窒素噴射器14と、モニタリング装置15とが設けられている。
<Example 1>
In this example, the honeycomb structure was manufactured using the manufacturing apparatus 10 shown in FIG. FIG. 3 is a configuration diagram of the honeycomb structure manufacturing apparatus 10. The manufacturing apparatus 10 includes a container (substrate) 11, a scale 12, a fiber type UV light source 13, a nitrogen injector 14, and a monitoring device 15.

窒素噴射器14における容器11に対する設置角度θは、θ=30°とした。また、窒素噴射器14と容器11との離間距離hは85mmとした。容器11とファイバー式UV光源13との離間距離Hは100mmとした。秤12とモニタリング装置15とは接続されており、秤12によって測定された容器11内の溶液2の重さをモニタリング装置15によってモニタリングすることができる。モニタリング装置15を用いて溶液2の重さをモニタリングすることにより、ファイバー式UV光源13による溶液2への露光タイミングを最適に設定することができる。  The installation angle θ with respect to the container 11 in the nitrogen injector 14 was set to θ = 30 °. The separation distance h between the nitrogen injector 14 and the container 11 was 85 mm. The separation distance H between the container 11 and the fiber type UV light source 13 was set to 100 mm. The scale 12 and the monitoring device 15 are connected, and the weight of the solution 2 in the container 11 measured by the scale 12 can be monitored by the monitoring device 15. By monitoring the weight of the solution 2 using the monitoring device 15, the exposure timing of the solution 2 by the fiber UV light source 13 can be set optimally.

光架橋性材料にはビスフェノールA型エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業株式会社 製、EXA−850CRP)を用いた。硬化剤には、ヨードニウム塩系カチオン硬化剤(Rhodia製、2074)を用いた。疎水性有機溶媒には、クロロホルム(和光純薬、1級)を用いた。両親媒性化合物には、Capを用いた。本実施例に用いた両親媒性化合物の化学構造式を図4に示す。  A bisphenol A type epoxy resin (Dainippon Ink & Chemicals, EXA-850CRP) was used as the photocrosslinkable material. As the curing agent, an iodonium salt cationic curing agent (manufactured by Rhodia, 2074) was used. Chloroform (Wako Pure Chemicals, grade 1) was used as the hydrophobic organic solvent. Cap was used as the amphiphilic compound. The chemical structural formula of the amphiphilic compound used in this example is shown in FIG.

次に、溶液2(図3)について説明する。まず、ヨードニウム塩系カチオン硬化剤の濃度が10g/Lとなるようにクロロホルム溶液を調製した。次に、これとは別に、ビスフェノールA型エポキシ樹脂の濃度が100g/L、両親媒性化合物の濃度が1g/Lとなるようにクロロホルム溶液を調製した。調製した2種類のクロロホルム溶液を1mlずつとり、共栓メスシリンダー中で混合した。  Next, the solution 2 (FIG. 3) will be described. First, a chloroform solution was prepared so that the concentration of the iodonium salt cationic curing agent was 10 g / L. Next, separately from this, a chloroform solution was prepared so that the concentration of the bisphenol A type epoxy resin was 100 g / L and the concentration of the amphiphilic compound was 1 g / L. 1 ml of each of the two prepared chloroform solutions was taken and mixed in a stoppered measuring cylinder.

ハニカム構造体の製造は図3に示した製造装置10を用いた。容器11にはシャーレ(TOKYO PETRI SCHALE、焼口30)のフタ(直径36mm)を用いた。容器11に共栓メスシリンダー中で混合した溶液2(2ml)を塗布(キャスト)し、水を入れた洗気瓶を通して加湿した窒素ガスをフタに吹き付けた。窒素は、相対湿度70%で、温度20℃、流量4L/分とした。窒素流量は、フローメーター(KOFLOC,MODEL RK1600R)を用いて測定した。クロロホルムおよび水の蒸発による重量変化を測定するために、全ての実験は秤12の上で行い、重量変化をモニタリング装置15で観察した。  The manufacturing apparatus 10 shown in FIG. 3 was used for manufacturing the honeycomb structure. For the container 11, a lid (diameter: 36 mm) of a petri dish (TOKYO PETRI SCHALE, firing port 30) was used. Solution 2 (2 ml) mixed in a stoppered graduated cylinder was applied (cast) to the container 11, and humidified nitrogen gas was blown onto the lid through a washing bottle containing water. Nitrogen had a relative humidity of 70%, a temperature of 20 ° C., and a flow rate of 4 L / min. The nitrogen flow rate was measured using a flow meter (KOFLOC, MODEL RK1600R). In order to measure the weight change due to evaporation of chloroform and water, all experiments were performed on the balance 12 and the weight change was observed with the monitoring device 15.

本実施例では、UV光を照射するタイミングを、容器11に塗布してからクロロホルムおよび水滴が蒸発して重量が安定するまでの溶液2について7段階(塗布から200秒後、400秒後、500秒後、600秒後、700秒後、800秒後、1000秒後)設定した。各段階の溶液2の作製条件を以下の表1に示す。  In this example, the timing of irradiation with UV light is 7 levels for the solution 2 from application to the container 11 until the chloroform and water droplets evaporate and the weight stabilizes (200 seconds after application, 400 seconds, 500 seconds after application). Seconds, 600 seconds, 700 seconds, 800 seconds, 1000 seconds). The preparation conditions of the solution 2 at each stage are shown in Table 1 below.

Figure 0005046387
容器11に塗布して窒素雰囲気下で所定の時間を経過した各溶液2には、ファイバー式UV光源(浜松ホトニクス株式会社 製)13を用いてUV光を2分間照射した。
Figure 0005046387
Each solution 2 that was applied to the container 11 and passed a predetermined time under a nitrogen atmosphere was irradiated with UV light for 2 minutes using a fiber-type UV light source (manufactured by Hamamatsu Photonics) 13.

UV光照射後の容器11内の状態は、光学顕微鏡(OM,Olympus BH−2)を用いて観察するとともに、Pd/Ptスパッタして走査型電子顕微鏡(SEM,Hitachi S−3500N)で観察した。  The state in the container 11 after UV light irradiation was observed using an optical microscope (OM, Olympus BH-2), and was observed with a scanning electron microscope (SEM, Hitachi S-3500N) by sputtering with Pd / Pt. .

観察の結果、塗布してから窒素をふきつけると、おおよそ100秒前後で表面の一部が白濁し始め、次第に範囲が広がり、およそ200秒でほぼ全面に広がった。白濁した表面は400秒ほど経過すると端から消えていったが、500から600秒前後で縮まらなくなった。露光のタイミングが早いとき(塗布後500秒未満)、UV照射中に表面にできた白濁が収縮していく様子が観察できた。光学顕微鏡で観察すると水滴の鋳型の跡が消えていたり崩れたりしていた。これは、溶媒のクロロホルムがとびきっていないために溶液2に流動性があり、光源13からの熱や反応時の熱によって水滴が融合したためと考えられる。また、露光のタイミングが遅いとき(塗布後500秒以降)、UV照射前後でサンプルの白い部分に変化は見られなかった。光学顕微鏡でハニカム構造体の表面構造を観察した結果を図5に示す。図5中の(a)は塗布から200秒後に露光を行なった溶液、(b)は400秒後、(c)は500秒後、(d)は600秒後、(e)は700秒後、(f)は800秒後、(g)は1000秒後に露光を行なった溶液(ハニカム構造体)の表面構造を示している。図5の(a)および(b)から、塗布後の経過時間が400秒まではほとんど表面構造に変化、すなわちハニカム状のパターンは見られないが、図5の(c)に示すように500秒後からハニカム状のパターン構造が固定化されはじめ、図5の(e)〜(g)に示すように700秒後からは、ハニカム状のパターンが見られた。それより長い時間経過すると、空孔のサイズが縮小する傾向にあるが、ハニカム状のパターンが同様に形成されていた。経過時間が長くなると空孔が小さくなる原因は2つ考えられる。一つ目は水滴が次第に蒸発し、縮小していくため、構造自体が縮小していくために空孔径が小さくなる。また、材料が液状であるため、未硬化の場合は時間経過により構造が流動してしまうためであると考えられる。図6に各溶液の塗布後の重量変化を示す。図6は、縦軸に沿って溶液の重量を示し、横軸に沿って塗布からの経過時間を示しており、7種類の溶液の重量変化を、それぞれの溶液への露光タイミング(図中の矢印)とともに示している。図6に示すように、各溶液は一様に塗布直後から重量が一定の傾きで減少しているが、400〜500秒後からは傾きが緩やかになり、最終的に一定の値となる。これは塗布直後には溶媒であるクロロホルムが蒸発しているが、クロロホルムが完全に蒸発した後は鋳型となる水滴が蒸発していく。水滴も完全に蒸発した後、蒸発する物がなくなると重さが一定になるものと考えられる。塗布後500秒経過以前(図5の(a)〜(c))では、クロロホルムがまだ残っており、希薄溶液であるために架橋の反応速度は非常に低く、鋳型水滴の構造を固定化することは難しい。一方、鋳型となる水滴が蒸発してしまうと、ハニカム上のパターン構造が固定化されないか、固定化されても空孔のサイズが小さくなる。  As a result of observation, when nitrogen was applied after application, a part of the surface started to become cloudy in about 100 seconds, the range gradually expanded, and almost in 200 seconds. The cloudy surface disappeared from the edge after about 400 seconds, but it did not shrink after about 500 to 600 seconds. When the timing of exposure was early (less than 500 seconds after application), it was observed that the cloudiness formed on the surface during UV irradiation contracted. When observed with an optical microscope, the traces of the mold of water droplets disappeared or collapsed. This is presumably because the solution chloroform is fluid because the solvent chloroform is not overwhelmed, and the water droplets are fused by heat from the light source 13 and heat during the reaction. Further, when the exposure timing was late (after 500 seconds after coating), no change was observed in the white portion of the sample before and after UV irradiation. The result of observing the surface structure of the honeycomb structure with an optical microscope is shown in FIG. In FIG. 5, (a) is a solution exposed 200 seconds after coating, (b) is after 400 seconds, (c) is after 500 seconds, (d) is after 600 seconds, and (e) is after 700 seconds. (F) shows the surface structure of the solution (honeycomb structure) exposed after 800 seconds and (g) after 1000 seconds. From (a) and (b) of FIG. 5, the elapsed time after coating is almost changed to the surface structure up to 400 seconds, that is, no honeycomb pattern is seen, but as shown in (c) of FIG. After a second, the honeycomb-like pattern structure began to be fixed, and as shown in FIGS. 5E to 5G, a honeycomb-like pattern was seen after 700 seconds. When a longer time elapses, the size of the pores tends to be reduced, but a honeycomb-like pattern is similarly formed. There are two possible reasons why the holes become smaller as the elapsed time becomes longer. First, since the water droplets gradually evaporate and shrink, the structure itself shrinks and the pore diameter becomes small. Further, since the material is in a liquid state, it is considered that the structure flows over time when uncured. FIG. 6 shows the change in weight after application of each solution. FIG. 6 shows the weight of the solution along the vertical axis, and the elapsed time from the application along the horizontal axis. The change in weight of the seven types of solutions is represented by the exposure timing (in FIG. It is shown with an arrow. As shown in FIG. 6, the weight of each solution is uniformly reduced with a constant slope immediately after application, but the slope becomes gentle after 400 to 500 seconds and finally becomes a constant value. This is because chloroform as a solvent evaporates immediately after coating, but after chloroform completely evaporates, water droplets as a template evaporate. It is considered that the weight becomes constant when the water droplets also completely evaporate and then the evaporating substance disappears. Before 500 seconds have elapsed after coating (FIGS. 5A to 5C), chloroform still remains, and since it is a dilute solution, the crosslinking reaction rate is very low, and the structure of the template water droplet is immobilized. It ’s difficult. On the other hand, if the water droplets that serve as the mold evaporate, the pattern structure on the honeycomb is not fixed, or the pore size is reduced even if the pattern structure is fixed.

図5(e)に示したハニカム構造体を走査型電子顕微鏡によって観察した結果を図7(a)・(b)に示す。図7(a)はハニカム構造体の表面構造を示した斜視図であり、図7(b)は図7(a)に示した表面構造を拡大した拡大斜視図である。図7(a)・(b)の観察結果から、直径3ミクロン、高さが1ミクロン程度の空孔を持つハニカム構造が形成されていることが明らかとなった。  The results of observing the honeycomb structure shown in FIG. 5 (e) with a scanning electron microscope are shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b). FIG. 7A is a perspective view showing the surface structure of the honeycomb structure, and FIG. 7B is an enlarged perspective view in which the surface structure shown in FIG. 7A is enlarged. From the observation results shown in FIGS. 7A and 7B, it was revealed that a honeycomb structure having pores having a diameter of 3 microns and a height of about 1 micron was formed.

以上のことから、溶媒のクロロホルムが蒸発し、水滴が残存している、あるいは水滴の跡が崩れていない時が最も露光のタイミングとして適しているといえる。  From the above, it can be said that the exposure timing is most suitable when the solvent chloroform is evaporated and water droplets remain or the traces of the water droplets are not broken.

<実施例2>
本実施例では、本発明の方法に沿って製造されるハニカム構造体における光架橋性材料および硬化剤の濃度について検討を行なった。本実施例では、上記の実施例1と同じく、光架橋性材料にはビスフェノールA型エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業株式会社 製 EXA−850CRP)を用い、硬化剤にはヨードニウム塩系カチオン硬化剤を用い、両親媒性化合物にはCapを用い、疎水性有機溶媒にはクロロホルム溶液を用いた。
<Example 2>
In this example, the concentration of the photocrosslinkable material and the curing agent in the honeycomb structure manufactured according to the method of the present invention was examined. In this example, as in Example 1 above, a bisphenol A type epoxy resin (EXA-850CRP manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) was used as the photocrosslinkable material, and an iodonium salt cationic curing agent was used as the curing agent. , Cap was used for the amphiphilic compound, and a chloroform solution was used for the hydrophobic organic solvent.

ビスフェノールA型エポキシ樹脂の濃度を100g/L、10g/Lとなるようにクロロホルム溶液Aをそれぞれ調製した。次に、これとは別に、ヨードニウム塩系カチオン硬化剤の濃度が10g/L、1g/L、0.1g/Lとなるようにクロロホルム溶液Bを調製した。これらクロロホルム溶液Aとクロロホルム溶液Bとを体積比1:1で混合し、下記の表2に示すサンプル(1)〜(5)を調製した。  A chloroform solution A was prepared so that the concentration of the bisphenol A type epoxy resin was 100 g / L and 10 g / L, respectively. Next, separately from this, the chloroform solution B was prepared so that the density | concentration of an iodonium salt type | system | group cationic hardening | curing agent might be 10 g / L, 1 g / L, and 0.1 g / L. These chloroform solution A and chloroform solution B were mixed at a volume ratio of 1: 1 to prepare samples (1) to (5) shown in Table 2 below.

Figure 0005046387
すなわち、各サンプルは体積比1:1で混合しているため、各サンプルのビスフェノールA型エポキシ樹脂およびヨードニウム塩系カチオン硬化剤の濃度は、上記の半分となる。
Figure 0005046387
That is, since each sample is mixed at a volume ratio of 1: 1, the concentration of the bisphenol A type epoxy resin and the iodonium salt cationic curing agent in each sample is half of the above.

上記の実施例1と同様に、図3に示す製造装置10を用いてハニカム構造体を製造した(各条件は、上記実施例1と同じ)。表2に示したサンプル(1)〜(5)をそれぞれ容器11に2ml塗布し、相対湿度70%で、温度20℃、流量4L/分とした窒素を吹き付けた。塗布から700秒後に光源13(図3)からUV光を2分間照射し、光架橋(光硬化)を行った。作製したハニカム構造体の表面及び断面構造を光学顕微鏡(実施例1と同じ)、走査型電子顕微鏡(実施例1と同じ)で観察した。  Similarly to Example 1 above, a honeycomb structure was manufactured using the manufacturing apparatus 10 shown in FIG. 3 (each condition is the same as Example 1 above). 2 ml of each of the samples (1) to (5) shown in Table 2 was applied to the container 11, and nitrogen was sprayed at a relative humidity of 70%, a temperature of 20 ° C., and a flow rate of 4 L / min. 700 seconds after coating, UV light was irradiated from the light source 13 (FIG. 3) for 2 minutes to carry out photocrosslinking (photocuring). The surface and cross-sectional structure of the manufactured honeycomb structure were observed with an optical microscope (same as Example 1) and a scanning electron microscope (same as Example 1).

どのサンプルも2分間のUV光による露光により硬化が認められた。サンプル(1)および(4)のサンプルは靱性が高く、図8に示すようにピンセットで容器11から剥離することができた。一方、サンプル(2)・(3)・(5)のハニカム構造体は、構造体自体が脆く、ピンセットをあてると削れてくる傾向にあった。サンプル(1)および(4)のハニカム構造体に可視光を当てると干渉色が観察され、その他は白濁する傾向である。光学顕微鏡を用いてサンプル(1)〜(5)のハニカム構造体を観察した結果を図9に示す。図9中の(a)は、サンプル(1)および(4)のハニカム構造体の表面構造を示しており、(b)はサンプル(2)・(3)・(5)のハニカム構造体の表面構造を示している。図9中の(a)より、サンプル(1)および(4)のハニカム構造体は、良好なハニカム状の構造体が形成されていることがわかる。一方、サンプル(2)・(3)・(5)のハニカム構造体では、図9中の(b)に示すように不均一な構造が得られた。  All samples were cured by exposure to UV light for 2 minutes. Samples (1) and (4) had high toughness and could be peeled from the container 11 with tweezers as shown in FIG. On the other hand, the honeycomb structures of the samples (2), (3), and (5) were fragile and tended to be scraped when tweezers were applied. When visible light is applied to the honeycomb structures of samples (1) and (4), an interference color is observed, and the others tend to become cloudy. The result of having observed the honeycomb structure of sample (1)-(5) using the optical microscope is shown in FIG. 9A shows the surface structure of the honeycomb structures of the samples (1) and (4), and FIG. 9B shows the honeycomb structures of the samples (2), (3), and (5). The surface structure is shown. From (a) in FIG. 9, it can be seen that the honeycomb structures of Samples (1) and (4) have a good honeycomb structure. On the other hand, in the honeycomb structures of Samples (2), (3), and (5), a non-uniform structure was obtained as shown in (b) of FIG.

以上の結果から、本発明に係るハニカム構造体の製造方法では、硬化剤の量を一定以上混入させないと、良好な結果が得られないことを意味している。具体的には、塗布する溶液中に少なくとも5g/Lの濃度含まれている必要がある。しかしながら、これは硬化剤としてヨードニウム塩系カチオン硬化剤を使用した場合の濃度であり、その濃度は使用する硬化剤の種類に応じて適宜設定することが好ましい。  From the above results, the method for manufacturing a honeycomb structure according to the present invention means that good results cannot be obtained unless a certain amount of the curing agent is mixed. Specifically, it is necessary that the solution to be applied contains a concentration of at least 5 g / L. However, this is the concentration when an iodonium salt cationic curing agent is used as the curing agent, and the concentration is preferably set as appropriate according to the type of curing agent used.

<実施例3>
本実施例では、本発明の方法によって製造したハニカム構造体における各種溶媒に対する耐性を調べた実験結果を示している。
<Example 3>
In this example, experimental results obtained by examining resistance to various solvents in the honeycomb structure manufactured by the method of the present invention are shown.

溶媒耐性を評価するために、クロロホルム、アセトン、純水、エタノールを用いた。  In order to evaluate solvent resistance, chloroform, acetone, pure water, and ethanol were used.

上記した実施例1と同様、光架橋性材料にビスフェノールA型エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業株式会社 製 EXA−850CRP)を用い、硬化剤にヨードニウム塩系カチオン硬化剤を用い、疎水性有機溶媒にクロロホルム(和光純薬、1級)を用い、両親媒性化合物にCapを用いた。ヨードニウム塩系カチオン硬化剤の濃度を10g/Lになるように調製したクロロホルム溶液と、ビスフェノールA型エポキシ樹脂の濃度を100g/L、両親媒性化合物の濃度を1g/Lになるように調製したクロロホルム溶液とを1mlずつとり、共栓メスシリンダー中で混合し、この溶液(2ml)を容器11(図3)に塗布した。ハニカム構造体の製造は図3に示した製造装置10を用いて製造した。相対湿度70%で、温度20℃、流量4L/分とした窒素を吹き付け、塗布から700秒後に光源13(図3)からUV光を2分間照射し、光架橋を行った。  Similar to Example 1 described above, a bisphenol A type epoxy resin (EXA-850CRP manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) is used as the photocrosslinkable material, an iodonium salt cationic curing agent is used as the curing agent, and a hydrophobic organic solvent. In this case, chloroform (Wako Pure Chemicals, grade 1) was used, and Cap was used as the amphiphilic compound. The chloroform solution prepared so that the concentration of the iodonium salt cationic curing agent was 10 g / L, the concentration of the bisphenol A type epoxy resin was 100 g / L, and the concentration of the amphiphilic compound was adjusted to 1 g / L. 1 ml each of the chloroform solution was taken and mixed in a stoppered graduated cylinder, and this solution (2 ml) was applied to the container 11 (FIG. 3). The honeycomb structure was manufactured using the manufacturing apparatus 10 shown in FIG. Nitrogen was blown at a relative humidity of 70%, a temperature of 20 ° C., and a flow rate of 4 L / min. 700 seconds after application, UV light was irradiated from the light source 13 (FIG. 3) for 2 minutes to carry out photocrosslinking.

製造されたハニカム構造体の各種溶媒に対する耐性を調べるため、ハニカム構造体を容器11(図3)から剥離することなく、その上から純水、エタノール(和光純薬、1級)、アセトン(和光純薬、1級)、クロロホルム(和光純薬、1級)のそれぞれを、ハニカム構造体の全面が浸るように塗布した。各溶媒を塗布して3時間静置後のハニカム構造体の表面構造を光学顕微鏡(実施例1と同じ)で観察した。観察結果を図10に示す。図10中の(a)は純水を塗布した結果であり、(b)はエタノールを塗布した結果であり、(c)はアセトンを塗布した結果であり、(d)はクロロホルム溶液を塗布した結果である。各溶媒を塗布する前後で表面構造の変化を観察したところ、図10中の(a)〜(d)に示されるように、どの溶媒に浸漬した場合においてもハニカム状のパターン構造が形成されていることが確認できた。  In order to investigate the resistance of the manufactured honeycomb structure to various solvents, the honeycomb structure is not peeled off from the container 11 (FIG. 3), and pure water, ethanol (Wako Pure Chemicals, Grade 1), acetone (Japanese) Optical pure drug, grade 1) and chloroform (Wako pure drug, grade 1) were applied so that the entire surface of the honeycomb structure was immersed. The surface structure of the honeycomb structure after applying each solvent and allowing to stand for 3 hours was observed with an optical microscope (same as in Example 1). The observation results are shown in FIG. In FIG. 10, (a) is the result of applying pure water, (b) is the result of applying ethanol, (c) is the result of applying acetone, and (d) is the result of applying a chloroform solution. It is a result. When the change in the surface structure was observed before and after applying each solvent, as shown in FIGS. 10A to 10D, a honeycomb pattern structure was formed when immersed in any solvent. It was confirmed that

以上のように、本発明のハニカム構造体の製造方法は、疎水性有機溶媒と光架橋性材料と硬化剤とを混合させた溶液を、基板上に塗布する塗布工程と、上記の塗布工程によって塗布された溶液から疎水性有機溶媒を蒸発させるとともに、当該溶液の表面に液滴を生じさせる液滴形成工程と、上記の液滴形成工程によって液滴が生じた表面に、上記の光架橋性材料を架橋させる光を照射する光照射工程とを含むハニカム構造体の製造方法であって、上記の光照射工程では、疎水性有機溶媒が完全に蒸発し、かつ液滴が生じているか、または液滴の痕跡が原形を維持している状態の溶液に、上記の光を照射することを特徴としている。  As described above, the method for manufacturing a honeycomb structure of the present invention includes a coating process in which a solution in which a hydrophobic organic solvent, a photocrosslinkable material, and a curing agent are mixed is applied on a substrate, and the above-described coating process. The hydrophobic organic solvent is evaporated from the applied solution and a droplet is formed on the surface of the solution, and the photocrosslinkability is formed on the surface on which the droplet is formed by the droplet forming step. A method of manufacturing a honeycomb structure including a light irradiation step of irradiating light for crosslinking the material, wherein the hydrophobic organic solvent is completely evaporated and droplets are formed in the light irradiation step, or It is characterized by irradiating the above-mentioned light onto a solution in which the traces of the droplets maintain the original shape.

光架橋性材料を架橋させる光の照射のタイミングを、基板上に塗布した溶液の疎水性有機溶媒が完全に蒸発し、かつ液滴が生じているか、または液滴の痕跡が原形を維持している段階に設定することで、上記の自己組織化現象を利用した製造方法に光架橋性材料を適用した場合であっても、サブミクロンから100ミクロン程度の均一な空孔を持つハニカム構造体を提供できる。すなわち、本発明のハニカム構造体の製造方法を用いれば、鋳型を用いて塗布・転写・剥離を小さな面積で行なうナノインプリントと比較して、非常に簡便かつ迅速にハニカム構造体を製造できるとともに、従来の水滴を鋳型としたハニカム構造体では作製できない熱や薬品に耐性を有する安定なハニカム構造体を提供できる。  The timing of the light irradiation that crosslinks the photocrosslinkable material is determined so that the hydrophobic organic solvent of the solution applied on the substrate is completely evaporated and droplets are formed or the traces of the droplets remain intact. Even when the photocrosslinkable material is applied to the manufacturing method using the self-organization phenomenon, the honeycomb structure having uniform pores of about submicron to 100 microns can be obtained. Can be provided. That is, according to the method for manufacturing a honeycomb structure of the present invention, it is possible to manufacture a honeycomb structure very easily and quickly compared to nanoimprint in which application, transfer, and peeling are performed using a mold in a small area. It is possible to provide a stable honeycomb structure having resistance to heat and chemicals that cannot be produced with a honeycomb structure using water droplets as a mold.

したがって、上記の製造方法を用いて光架橋性材料から製造されるハニカム構造体は、各種溶媒等に安定なハニカム構造体を提供することができるため、近年注目されている多くの技術分野に広く応用することができる。  Therefore, the honeycomb structure manufactured from the photocrosslinkable material using the above-described manufacturing method can provide a honeycomb structure that is stable in various solvents and the like. Can be applied.

<実施例4>
上記した実施例1では、光架橋性材料にはビスフェノールA型エポキシ樹脂を用いた。そこで、本実施例では、他の光架橋性材料を用いてハニカム構造体を作製した。
<Example 4>
In Example 1 described above, a bisphenol A type epoxy resin was used as the photocrosslinkable material. Therefore, in this example, a honeycomb structure was manufactured using another photocrosslinkable material.

光架橋性材料には固形エポキシベース(大日本インキ化学工業株式会社 製、HP−7200)を用いた。硬化剤、疎水性有機溶媒、両親媒性化合物は、それぞれ実施例1で使用したものと同一のものを用いた。  A solid epoxy base (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, HP-7200) was used as the photocrosslinkable material. The same curing agent, hydrophobic organic solvent, and amphiphilic compound as those used in Example 1 were used.

次に、溶液2(図3)は、ヨードニウム塩系カチオン硬化剤の濃度が10g/Lとなるように調製したクロロホルム溶液と、これとは別に、固形エポキシベースの濃度が100g/L、両親媒性化合物の濃度が1g/Lとなるように調製したクロロホルム溶液を作製した。調製した2種類のクロロホルム溶液を1mlずつとり、共栓メスシリンダー中で混合した。  Next, the solution 2 (FIG. 3) includes a chloroform solution prepared so that the concentration of the iodonium salt cationic curing agent is 10 g / L, and a solid epoxy base concentration of 100 g / L. The chloroform solution prepared so that the density | concentration of an ionic compound might be 1 g / L was produced. 1 ml of each of the two prepared chloroform solutions was taken and mixed in a stoppered measuring cylinder.

ハニカム構造体の製造は、上記した図3に示した製造装置10を用いた。製造装置10における諸条件も実施例1と同一条件とした。  For manufacturing the honeycomb structure, the manufacturing apparatus 10 shown in FIG. 3 described above was used. Various conditions in the manufacturing apparatus 10 were the same as those in Example 1.

容器11は、実施例1と同じくシャーレ(TOKYO PETRI SCHALE、焼口30)のフタ(直径36mm)を用い、共栓メスシリンダー中で混合した溶液2(2ml)を容器11に塗布(キャスト)し、水を入れた洗気瓶を通して加湿した窒素ガスをフタに吹き付けた。窒素は、相対湿度70%で、温度20℃、流量4L/分とした。窒素流量は、フローメーター(KOFLOC,MODEL RK1600R)を用いて測定した。クロロホルムおよび水の蒸発による重量変化を測定するために、全ての実験は秤12の上で行い、重量変化をモニタリング装置15で観察した。  The container 11 was coated (cast) with the solution 2 (2 ml) mixed in the stoppered graduated cylinder using the lid (diameter 36 mm) of the petri dish (TOKYO PETRI SCHALE, firing port 30) as in Example 1. Then, humidified nitrogen gas was sprayed on the lid through a washing bottle containing water. Nitrogen had a relative humidity of 70%, a temperature of 20 ° C., and a flow rate of 4 L / min. The nitrogen flow rate was measured using a flow meter (KOFLOC, MODEL RK1600R). In order to measure the weight change due to evaporation of chloroform and water, all experiments were performed on the balance 12 and the weight change was observed with the monitoring device 15.

本実施例では、容器11に塗布して窒素雰囲気下で、溶媒を(完全に)蒸発させた後、ファイバー式UV光源(浜松ホトニクス株式会社 製)13を用いてUV光を2分間照射した。  In this example, after applying to the container 11 and evaporating the solvent (completely) in a nitrogen atmosphere, UV light was irradiated for 2 minutes using a fiber type UV light source (manufactured by Hamamatsu Photonics).

UV光照射後の容器11内の状態は、光学顕微鏡(OM,Olympus BH−2)で観察した。観察した結果を図11に示す。  The state in the container 11 after UV light irradiation was observed with an optical microscope (OM, Olympus BH-2). The observation results are shown in FIG.

図11の観察結果から、直径6ミクロン、高さが2ミクロン程度の空孔を持つハニカム構造が形成されていることが示された。  From the observation result of FIG. 11, it was shown that a honeycomb structure having pores having a diameter of 6 microns and a height of about 2 microns was formed.

以上のことから、液性エポキシ樹脂のみならず、固形のエポキシ樹脂についても同様に製膜できることが明らかとなった。  From the above, it was revealed that not only liquid epoxy resin but also solid epoxy resin can be formed in the same manner.

本発明に係るハニカム構造体の製造方法は、自己組織化現象を利用した製造方法に光架橋性材料を適用した場合であっても、サブミクロンから100ミクロン程度の均一な空孔を持つハニカム構造体を提供でき、耐熱性や耐薬品性に優れたハニカム構造体を提供できる。  The method for manufacturing a honeycomb structure according to the present invention has a honeycomb structure having uniform pores of about submicron to 100 microns even when a photocrosslinkable material is applied to a manufacturing method using a self-organization phenomenon. A honeycomb structure excellent in heat resistance and chemical resistance can be provided.

したがって、例えば、高機能の複合材料、触媒、非線形光学材料、記憶素子などの光学・電子工学の分野や、バイオテクノロジー等の各分野に広く適用することができる。  Therefore, for example, it can be widely applied in the fields of optics and electronics such as high-functional composite materials, catalysts, nonlinear optical materials, and memory elements, and in various fields such as biotechnology.

Claims (8)

疎水性有機溶媒と光架橋性材料と硬化剤とを混合させた溶液を、基板上に塗布する塗布工程と、
上記の塗布工程によって塗布された溶液から疎水性有機溶媒を蒸発させるとともに、当該溶液の表面に液滴を生じさせる液滴形成工程と、
上記の液滴形成工程によって液滴が生じた表面に、上記の光架橋性材料を架橋させる光を照射する光照射工程とを含むハニカム構造体の製造方法であって、
上記の光照射工程では、疎水性有機溶媒が完全に蒸発し、かつ、液滴が生じているか、または液滴の痕跡が原形を維持している状態の溶液に、上記の光を照射することを特徴とするハニカム構造体の製造方法。
A coating process in which a solution in which a hydrophobic organic solvent, a photocrosslinkable material, and a curing agent are mixed is coated on a substrate;
A droplet forming step for evaporating the hydrophobic organic solvent from the solution applied by the application step and generating droplets on the surface of the solution;
A light irradiation step of irradiating light that crosslinks the photocrosslinkable material onto the surface where droplets are generated by the droplet formation step,
In the light irradiation step, the above-described light is irradiated to a solution in which the hydrophobic organic solvent is completely evaporated and droplets are formed or the traces of the droplets maintain the original shape. A method for manufacturing a honeycomb structured body.
上記の液滴形成工程では、相対湿度50%〜95%の気体を所定の流速で、上記の溶液に吹き付けることを特徴とする請求項1に記載のハニカム構造体の製造方法。  2. The method for manufacturing a honeycomb structured body according to claim 1, wherein in the droplet forming step, a gas having a relative humidity of 50% to 95% is sprayed on the solution at a predetermined flow rate. 上記の光架橋性材料は、モノマーまたはオリゴマー、もしくはこれらの混合物からなることを特徴とする請求項1または2に記載のハニカム構造体の製造方法。  The method for manufacturing a honeycomb structure according to claim 1 or 2, wherein the photocrosslinkable material is composed of a monomer, an oligomer, or a mixture thereof. 上記の光は、紫外線または可視光線であることを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載のハニカム構造体の製造方法。  The method for manufacturing a honeycomb structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the light is ultraviolet light or visible light. 上記の溶液には、両親媒性化合物が含まれていることを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載のハニカム構造体の製造方法。  The method for manufacturing a honeycomb structured body according to any one of claims 1 to 4, wherein the solution contains an amphiphilic compound. 上記の硬化剤は、上記の光架橋性材料に対して少なくとも2重量%含まれていることを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載のハニカム構造体の製造方法。  The method for manufacturing a honeycomb structure according to any one of claims 1 to 5, wherein the curing agent is contained in an amount of at least 2% by weight with respect to the photocrosslinkable material. 請求項1から6の何れか1項に記載の製造方法によって製造されるハニカム構造体の空孔に、当該ハニカム構造体とは異なる物質を形成または装填する工程を含むことを特徴とするハニカム構造体の製造方法。  A honeycomb structure comprising a step of forming or loading a substance different from the honeycomb structure into pores of the honeycomb structure manufactured by the manufacturing method according to any one of claims 1 to 6. Body manufacturing method. 請求項1から7の何れか1項に記載の製造方法によって製造されるハニカム構造体。  A honeycomb structure manufactured by the manufacturing method according to any one of claims 1 to 7.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090092814A1 (en) * 2006-04-21 2009-04-09 Toyoki Kunitake Method for Manufacturing Polymer Thin Film and Polymer Thin Film
JP5213347B2 (en) * 2007-03-30 2013-06-19 富士フイルム株式会社 Porous membrane and method for producing the same
FR2936965A1 (en) * 2008-10-10 2010-04-16 Commissariat Energie Atomique Via realization method for fabrication of e.g. optical device, involves permitting localized projection of immiscible liquid material with forming material used for forming organic thin layer
JP5659960B2 (en) * 2011-06-09 2015-01-28 コニカミノルタ株式会社 Cell plane development method
CN105885071B (en) * 2016-05-09 2019-01-29 武汉理工大学 A method of preparing porous epoxy resin film
WO2018069874A1 (en) * 2016-10-13 2018-04-19 Giorgio Macor Method and apparatus for generating a superficial structure
IT201700033636A1 (en) * 2017-03-27 2018-09-27 Giorgio Macor METHOD AND APPARATUS TO GENERATE A SURFACE STRUCTURE
EP3666525B1 (en) 2017-06-13 2023-12-20 Hymmen GmbH Maschinen- und Anlagenbau Method and device for producing a structured surface
JP7231334B2 (en) * 2018-03-23 2023-03-01 旭化成株式会社 Porous film with fine pattern
DE102019206431A1 (en) 2019-05-03 2020-11-05 Hymmen GmbH Maschinen- und Anlagenbau Method for producing a structure on a surface

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003128832A (en) * 2001-10-23 2003-05-08 Inst Of Physical & Chemical Res Structure having self-organized organic thin film
JP2003294905A (en) * 2002-03-29 2003-10-15 Fuji Photo Film Co Ltd Optical functional film using honeycomb structure and method for manufacturing the same
JP4556055B2 (en) * 2003-05-02 2010-10-06 独立行政法人理化学研究所 Fabrication of mesostructures using honeycomb structures as templates

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