凹凸结构体及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及在表面具有凹凸的凹凸结构体及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 在表面具有微细的凹凸的凹凸结构体不仅有望用于光学材料、电子材料的领域 中，而且还有望用于再生医疗领域等广泛的领域中。在此种凹凸结构体中有W-定的图案 形成凹凸的结构体。作为其中之一，有在膜面上W-定的间距形成多个孔的蜂窝结构的膜 (W下称作蜂窝结构膜）。
[0003]作为制造聚合物制的蜂窝结构膜的方法，已知有凝结法。凝结法是如下的方法， 即，流延用于形成聚合物膜的聚合物溶液而形成流延膜，使气氛中的水分在该流延膜上凝 结而形成水滴。此后，通过使聚合物溶液的溶剂成分和水滴蒸发，而制造如上所述的具有多 个孔的聚合物膜。根据该凝结法，可规则的排列形成极小的一定大小的孔。
[0004]然而，可W用凝结法制作的聚合物制的蜂窝结构膜利用了凝结现象，由于运一点， 在原材料方面存在有限制。由此，利用凝结法制造的蜂窝结构膜的用途受到限制。因而，作 为蜂窝结构膜，例如专利文献1提出了由包含无机材料的微粒构成的蜂窝结构膜。专利文 献1借此提高了耐溶剂性而实现了用途的拓宽。由于该专利文献1中记载的蜂窝结构膜是 利用凝结法制造，因此具有凝结法才有的孔的均匀性、排列的规则性。
[0005] 现有技术文献 [000引专利文献
[0007] 专利文献1:日本特开2011-121051号公报
【发明内容】
[0008] 发明所要解决的问题
[0009] 然而，专利文献1中记载的蜂窝结构膜存在有暂时形成的其规则的凹凸结构崩 塌、微粒脱离等问题。
[0010] 本发明的目的在于，提供凹凸结构难W崩塌、微粒难W脱离的、包含微粒的凹凸结 构体及其制造方法。
[0011] 用于解决问题的方法
[0012] 本发明的在表面形成有凹凸的凹凸结构体具备多个微粒、两亲性高分子化合物、 和多个凹部。微粒为疏水性。两亲性高分子化合物将微粒的表面的至少一部分覆盖，具有 将微粒之间粘合的邻苯二酪基。凹部形成于凹凸结构体的表面，比微粒大。
[0013]所述凹凸结构体优选为通过沿着膜的一个面排列多个地形成一定大小的所述凹 部而制成蜂窝结构的膜、或者沿着膜的一个面排列地形成具有一定高度及形状的多个凸部 的膜。
[0014]微粒的直径优选为InmW上10ymW下的范围内。微粒优选由无机材料或有机材 料构成。无机材料优选为贵金属、过渡金属、金属氧化物和半导体的任意一种。有机材料优 选为氣系聚合物和具有交联结构的聚合物的任意一方。
[0015] 本发明的在表面形成有凹凸的凹凸结构体的制造方法具备：膜形成步骤、水滴形 成步骤、和蒸发步骤。膜形成步骤是将在疏水性的有机溶剂中分散有疏水性的多个微粒、并 溶解有两亲性高分子化合物的溶液流延在支撑体上而形成流延膜。水滴形成步骤是在流延 膜上凝结而形成水滴。蒸发步骤是通过使有机溶剂和水滴从流延膜中蒸发而制成膜状的凹 凸结构体。
[001引发明效果
[0017] 根据本发明的凹凸结构体，凹凸结构难W崩塌，微粒难W脱离。另外根据本发明的 凹凸结构体的制造方法，可W制造凹凸结构难W崩塌、微粒难W脱离的包含微粒的凹凸结 构体。
【附图说明】
[0018] 图1是表示作为本发明的实施方式的凹凸结构体的俯视简图。
[0019] 图2是沿着图1的II-II线的剖面图。
[0020] 图3是将图1的WIII线包围的部分放大了的俯视图。
[0021] 图4是表示图2的WIV线包围的部分的剖面简图。
[0022] 图5是表示第一覆盖形态的微粒之间的粘合状态的剖面简图。
[0023] 图6是式做所示的AP0S的NMR吸收谱图。
[0024] 图7是含有邻苯二酪基的化合物的NMR吸收谱图。
[00巧]图8是含有邻苯二酪基的化合物的NMR吸收谱图。
[0026] 图9是表示凹凸结构体的制造流程的流程图。
[0027] 图10是凹凸结构体的制造设备的示意图。
[0028] 图11是水滴形成工序的说明图。
[0029] 图12是水滴形成工序的说明图。
[0030] 图13是表示第二覆盖形态的微粒之间的粘合状态的剖面简图。
[0031] 图14是表示凹凸结构体的剖面简图。
[0032] 图15是表不凹凸结构体的剖面简图。
[0033] 图16是表示凹凸结构体的剖面简图。
[0034] 图17是表不凹凸结构体的剖面简图。
[0035] 图18是表示凹凸结构体的俯视简图。
[0036] 图19是沿着图18的XIX-XIX线的剖面图。
[0037] 图20是沿着图18的XX-XX线的剖面图。
[0038] 图21是含有邻苯二酪基的化合物的合成方法的说明图。
[0039] 图22是凹凸结构体的孔侧膜面的扫描型电子显微镜（ScanningElectron Microscope,W下称作SEM)照片。
[0040] 图23是凹凸结构体的截面的沈M照片。
[0041] 图24是凹凸结构体的干部的沈M照片。
[0042] 图25是凹凸结构体的微粒及微粒间的空隙的沈M照片。
[0043] 图26是凹凸结构体的沈M照片。
[0044] 图27是凹凸结构体的沈M照片。
[0045] 图28是凹凸结构体的沈M照片。
[0046] 图29是凹凸结构体的沈M照片。
[0047] 图30是凹凸结构体的沈M照片。
[0048] 图31是凹凸结构体的沈M照片。
[0049] 图32是凹凸结构体的沈M照片。
[0050] 图33是凹凸结构体的沈M照片。
【具体实施方式】
[0051] 作为本发明的一例的凹凸结构体10如图1及图2所示，为膜状，具有多个在膜的 一个面开口的孔12。因各孔12在膜的一个面开口而形成凹凸结构体10的凹部，凹部间成 为凸部。多个孔12具有一定大小，紧密地排列。由此，凹凸结构体10被认为是蜂巢状，即 所谓的蜂窝结构。
[0052] 而且，本说明书中，所谓蜂窝结构，是指如上所述地将一定形状、一定尺寸的孔沿 着膜面连续并且规则地排列的结构。形成蜂窝结构的基本结构是在沿着膜面的同一平面上 将任意的1个孔包围地配置多个（例如6个）孔的结构。包围任意的1个孔的孔的数目并 不限于6个，也可W是3~5个或7个W上。
[0053] 此外，孔12的尺寸、形成密度根据后述的制造条件而不同。而且，所谓孔12的形 成密度，是膜面的每单位面积的孔12的数目。凹凸结构体10的形态没有特别限定，然而例 如如图2所示，厚度TH1优选为0. 05ymW上且10ymW下的范围内，更优选为0. 05ymW 上且5ymW下的范围内，特别优选为0.lymW上且3ymW下的范围内。另外，孔12的直 径D1优选为0. 05ymW上且3ymW下的范围内，更优选为0. 1ymW上且2ymW下的范 围内，特别优选为0.lymW上且lymW下的范围内。孔12的形成间距P1优选为0.lym W上且10ymW下的范围内，更能够优选为0. 1ymW上且5ymW下的范围内，特别优选为 0. 1ymW上且3ymW下的范围内。
[0054] 如果将从成为凸部的顶（顶部）的膜面10a到孔12的底部12a的深度设为Del, 则Del/Dl的值优选为0.05W上且1.2W下，更优选为0.2W上且1.0W下。
[0055]凹凸结构体10如图3及图4所示，是微粒14的集合体。各微粒14为球状。由此， 在凹凸结构体10中，在内部形成有微小的空隙11。而且，在图3、图4中，示意性地描画了 凹凸结构体10。孔12的直径D1比微粒14的直径D2大。形成于微粒14间的空隙11远小 于孔12的直径D1。像运样，凹凸结构体10具有在膜面作为孔12形成的第一空隙、和形成 于微粒14间而远小于第一空隙的第二空隙11。在D1/D2的值为5W上且50000W下的范 围内的情况下本发明有效果，在10W上且10000W下的范围内的情况下具有更加明显的效 果。另外，在微粒14的直径D2为1皿W上且10ymW下的范围内的情况下本发明有效果， 更优选为加mW上且0. 5ymW下，在10皿W上且0. 1ymW下的范围内的情况下具有更加 明显的效果。
[0056] 构成形成了孔12的表面的微粒14W曲面状排列。例如如图4所示，在形成了孔 12的表面中，微粒14W球面状排列。像运样W曲面状排列的微粒14有时被W-定的规则 性配置。例如在凹凸结构体10中，如图4所示，排列形成孔12的多个微粒14构成W交错 状排列微粒14的第一规则性部分14a。另外，有时在凹凸结构体10的厚度方向上比底部 12a(参照图2)更深的深部也由将微粒14W-定的规则性配置的第二规则性部分14b构 成。例如，在第二规则性部分14b中，如图4所示，多个微粒14W矩阵状排列。像运样，构 成表面的第一规则性部分14a与构成深部的规则性部分14b的微粒14的排列的规则性不 一定彼此相同。
[0057] 在构成形成了孔12的表面的第一规则性部分14a与构成深部的第二规则性部分 14a之间，有时也会形成将微粒14不具有规则性地集合的不规则性部分14c，图4所示的凹 凸结构体10也是此种形态。但是，虽然省略了图示，也有未形成不规则性部分14c的情况。 第一、第二规则性部分14a、14b的微粒14的排列与在体屯、立方结构、面屯、立方结构、六方最 密结构、其他的晶体结构中看到的原子的排列相同。不规则性部分14c的微粒14的排列相 当于晶界中的原子的排列。
[0058] 微粒14由疏水性的材料构成。在各微粒14的表面的至少一部分中，如图5所 示，附着有具有邻苯二酪基的两亲性高分子化合物（W下简称为含有邻苯二酪基的化合 物）15。像运样，形成各微粒14的表面的至少一部分由含有邻苯二酪基的化合物15覆盖的 状态，该被设成第一覆盖形态的微粒14由含有邻苯二酪基的化合物15相互粘合。而且，在 图5中，为了避免图的烦杂，省略了含有邻苯二酪基的化合物15的影线。
[0059] 微粒14在本实施方式中包含无机材料。作为该无机材料有二氧化铁（titania、 Ti〇2)、二氧化娃（silica、Si〇2)、径憐灰石化yAp)、氧化锋狂nO)、氧化侣（alumina、Al2〇3)。 但是，无机材料并不限于它们，只要是贵金属、过渡金属、金属氧化物、半导体的任意一种即 可。作为贵金属，可W举