异向性高分子体的制备方法
【专利摘要】一种异向性高分子体的制备方法，包含：提供一第一基板；设置多个高分子球体于第一基板上；提供一第二基板，使得第二基板覆盖多个高分子球体；加热第一基板、第二基板以及多个高分子球体至少其中之一；以及施加一应力，使得多个高分子球体受到第一基板以及第二基板的挤压以形成多个异向性高分子体。藉由加压及加热的制程，可制备多种高分子异向性结构；且制程简易，节省了制造成本及时间。
【专利说明】异向性高分子体的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明是关于一种高分子体的制备方法，特别是一种异向性高分子体的制备方法。
【背景技术】
[0002]高分子微球或是纳米粒子成为近年来新兴的材料，可应用在药物释放、生物传感器或是喷墨墨水等方面。在传统电子组件的制程中，往往需要在高温的反应环境(例如200?900°C )下沉积或蚀刻，因此基板的选择会受到限制，软性高分子基板即无法适用，因为其玻璃转换温度(glass transit1n temperature, Tg)通常在100°C至200°C之间。因此，可改用喷印的方式(ink-jet printing)在软性基板上面印上图案,高分子即为墨水的理想材料之一。关于生物传感器方面，其具有生物辨识组件及信号转换组件，可用于量测人体的生理数值，例如分子嵌印高分子(molecular imprinting polymer)或是导电高分子等等皆具有生物辨识能力，可应用于生物传感器。另外，药物释放用的高分子纳米粒子，其具有特殊形状，可让药物溶解、陷入或附着于其中，并注入人体达到治疗效果。关于上列技术，高分子微球或纳米粒子的形状结构，扮演着重要的角色；适当的形状可以让信号转换组件、药物或是墨水中的其它材料与高分子球体稳定结合。
[0003]根据先前技术的异向性高分子体的制备方法，通常需要使用其它高分子材料将其包覆再施以应力产生形变，然而形变种类有限；另外先前技术亦须对基板进行前处理，例如图案化或活性化，步骤较为繁琐。
[0004]若能简化异向性高分子体的制备流程，且达到良好的形变效果及种类，将大幅拓展异向性高分子体的应用层面。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种异向性高分子体的制备方法，藉由加压及加热的制程，可制备多种高分子异向性结构，增加其应用范围；且制程简易，不需要添加辅助的高分子包覆材料以及额外的基板前处理。如此，节省了制造成本及时间。
[0006]根据本发明的一实施例，一种异向性高分子体的制备方法，包含:提供一第一基板；设置多个高分子球体于第一基板上；提供一第二基板，使得第二基板覆盖多个高分子球体；加热第一基板、第二基板以及多个高分子球体至少其中之一；以及施加一应力，使得多个高分子球体受到第一基板以及第二基板的挤压以形成多个异向性高分子体。
[0007]以下藉由具体实施例配合所附的图式详加说明，当更容易了解本发明之目的、技术内容、特点及其所达成之功效。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1a至图1f为本发明一实施例之异向性高分子体的制备方法流程示意图。
[0009]【符号说明】
[0010]10第一基板
[0011]20高分子球体
[0012]20’异向性高分子体
[0013]30第二基板
[0014]40加热装置
[0015]50压力装置或重力源
[0016]F应力
【具体实施方式】
[0017]请先参考图1a至图lf，其为本发明一实施例之一种异向性高分子体的制备方法流程示意图，包含以下步骤:首先提供一第一基板10 (如图1a所示)，接着设置多个高分子球体20于第一基板10上(如图1b所示)，其中，设置高分子球体20的方式可为旋转涂布法或是其它涂布方式，第一基板10可以是玻璃基板或是硅基板，且多个高分子球体20可为球形或椭圆球形，尺寸范围则为20纳米至500微米。下一步，再提供一第二基板30 (如图1c所示)，使得第二基板30覆盖多个高分子球体20 ;再使用一加热装置40 (如图1d所示)，加热第一基板、第二基板以及多个高分子球体30，其中，加热过程可在第二基板30覆盖多个高分子球体20之前或之后。最后施加一应力(如图1e所示)，使得多个高分子球体20受到第一基板10以及第二基板30的挤压以形成多个异向性高分子体20’(如图1f所示)O
[0018]承上，使多个高分子球体20形变的主要步骤在于加热及加压。若只进行单纯的加压，可能会造成高分子球体20的机械破坏。因此，需再进行加热,对高分子球体20进行表面改质，较佳者，加热过程所到达之温度约为多个高分子球体20的玻璃转化温度(glasstransit1n temperature, Tg),使得该多个高分子球体产生可塑性。例如，可以是接近、等于或大于多个高分子球体30的玻璃转化温度，例如，150°C至200°C之间。当温度约为Tg时，高分子球体20会产生结构的变化，使得球体表面呈现较为黏滞或湿润的状态并易于塑形，进而湿润基板的表面。因此，于一实施例中，加热过程系为改变第一基板10、第二基板30以及多个高分子球体20至少其中之一的湿润程度，例如湿润或非湿润的现象，用以改变第一基板10、第二基板30与多个高分子球体20之间的接触性质。湿润的程度(亲水性或疏水性的程度)，会影响到高分子球体30与基板之间的接触性质。此时，再配合施加的应力F，可以形成异向性高分子体20’，而异向性高分子体20’的形状结构取决于加热温度及时间(影响湿润程度)以及应力大小。过程中，加热与施加应力F可具有先后顺序或者同时进行。于本发明中，仅需要加热及加压即可达到使高分子球体20形变的效果，不需要使用额外的高分子材料包覆高分子球体20后再使之形变；也不需要复杂的基板前处理步骤，例如图案化，或使用化学药剂使之活性化等等。制程简易且节省成本。
[0019]另外，虽然于前方所述，不需要提供另一高分子材料包覆高分子球体20，但是此仍为一选择性步骤。因此于一实施例中，多个高分子球体20仍可具有一包覆结构，其系由一外膜包覆一内部球体以形成多个高分子球体20。
[0020]异向性高分子体20’的结构形貌与施加应力的大小与加热时间及温度(影响湿润程度)有关，若应力为影响结构的主要因素，则产生的结构为扁平状结构，例如扁平碟状；若加热时间为主要影响因素，则形貌为如扯铃形之内凹柱状结构(如图1d所示的异向性高分子20’)；若加热时间影响程度中等，则为类似酒桶形之外凸柱状结构。此处所举出的形状结构仅为部分之实施例，但不限于此。
[0021]于一实施例中，施加应力F的方法为利用一压力装置50或一重力源50施加应力F于第一基板10以及第二基板30至少其中之一。例如，重力源50可为砝码。
[0022]关于高分子体20的材料，可选自于聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)以及乳酸/羟基乙酸共聚合物(PLGA)。另外，任一高分子球体20可为单一材料或不同材料掺杂而成。
[0023]综合上述，本发明提供一种异向性高分子体的制备方法，藉由加压及加热的制程，可制备多种高分子异向性结构，增加其应用范围；且制程简易，不需要添加辅助的高分子包覆材料以及额外的基板前处理。如此，节省了制造成本及时间。
[0024]其目的在使本领域技术人员能够了解本发明之内容并据以实施，当不能以之限定本发明之专利范围，即大凡依本发明所揭示之精神所作之均等变化或修饰，仍应涵盖在本发明之专利范围内。
【权利要求】
1.一种异向性高分子体的制备方法，系包含下列步骤: 提供一第一基板； 设置多个高分子球体于该第一基板上； 提供一第二基板，使得该第二基板覆盖该多个高分子球体； 加热该第一基板、该第二基板以及该多个高分子球体至少其中之一；以及 施加一应力，使得该多个高分子球体受到该第一基板以及该第二基板的挤压以形成多个异向性高分子体。
2.如权利要求1所述的高分子体的制备方法，其特征在于，该多个高分子球体为球形或椭圆球形。
3.如权利要求1所述之高分子体的制备方法，其特征在于，该多个高分子球体之材料选自于聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乳酸、聚己内酯、聚乙烯吡咯烷酮以及乳酸/羟基乙酸共聚合物。
4.如权利要求1所述的高分子体的制备方法，其特征在于，该多个高分子球体具有一包覆结构，其系由一外膜包覆一内部球体以形成该多个高分子球体。
5.如权利要求1所述的高分子体的制备方法，其特征在于，任一该多个高分子球体为单一材料或不同材料掺杂而成。
6.如权利要求1所述的高分子体的制备方法，其特征在于，该多个高分子球体的尺寸范围为20纳米至500微米。
7.如权利要求1所述的高分子体的制备方法，其特征在于，施加该应力的方法为利用一压力装置或一重力源施加该应力于该第一基板以及该第二基板至少其中之一。
8.如权利要求7所述的高分子体的制备方法，其特征在于，该重力源为砝码。
9.如权利要求1所述的高分子体的制备方法，其特征在于，加热过程系为改变该第一基板、该第二基板以及该多个高分子球体至少其中之一的湿润程度，用以改变该第一基板、该第二基板与该多个高分子球体之间的接触性质。
10.如权利要求1所述的高分子体的制备方法，其特征在于，加热与施加该应力同时进行。
11.如权利要求1所述的高分子体的制备方法，其特征在于，加热过程所到达之温度约为该多个高分子球体的玻璃转化温度，使得该多个高分子球体产生可塑性。
12.如权利要求1所述的高分子体的制备方法，其特征在于，该多个异向性高分子体具有扁平状结构、内凹柱状结构或外凸柱状结构。
【文档编号】B82Y40/00GK104512861SQ201410052465
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2014年2月14日 优先权日:2013年9月27日
【发明者】陈俊太, 高怡惠, 齐慕桓 申请人:财团法人交大思源基金会