高分子超薄膜和多孔高分子超薄膜制造技术

本发明专利技术的课题在于提供多孔高分子超薄膜、和多孔高分子超薄膜的制造方法。本发明专利技术提供膜厚为10nm～1000nm的多孔高分子超薄膜。此外，本发明专利技术还提供多孔高分子超薄膜的制造方法，该方法包括：将彼此不相混合的2种高分子以任意的比例溶解于第1溶剂而得到溶液的步骤；将溶液涂布于基体，从涂布于基体的溶液中除去第1溶剂，由此得到相分离为海岛结构的高分子超薄膜的步骤；和将该高分子超薄膜浸渍于作为岛部的高分子的良溶剂并且作为岛部以外的高分子的不良溶剂的第2溶剂而除去岛部，由此得到多孔高分子超薄膜的步骤。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子超薄膜、自支持性的多孔高分子超薄膜等。
技术介绍
有机分子的超薄膜一直以来是采用旋涂法、电解聚合法、蒸镀法和蒸镀聚合法等来制作。此外，作为获得取向膜的方法，周知的是Langmuir-Blodgett（LB）法。该方法是使两亲性分子溶解于挥发性有机溶剂，并在气-液界面上展开，将溶剂蒸发后压缩而得的单分子膜移取至固体基板上的方法，可以控制薄膜的层数或层叠顺序。还已知向两亲性分子导入聚合性的官能团，通过LB法形成超薄膜后使之聚合并进行稳定化的方法、或通过LB法由经预聚的高分子量两亲性分子或两亲性嵌段共聚物得到超薄膜的方法。进而，对于自支持性的任意形状的高分子超薄膜，例如，已知有在通过微型平版印刷技术得到的图案状的金基体上形成自组织化单分子膜后、在水中吸附聚合性分子并使之聚合、然后将所形成的高分子超薄膜从该金基体剥离的方法；或将高分子电解质交替层叠于基体上而形成高分子超薄膜、使用水溶性的支持膜将超薄膜从基体剥离来制备与基体相同大小的超薄膜的方法等(参照例如，专利文献1：WO2006/025592号、专利文献2：WO2008/050913号等）。另一方面，已知由多个高分子或嵌段共聚物形成的复合膜具有微相分离结构，具有球状、柱状、层状、螺旋状的结构。已知有例如，使用两亲性的嵌段共聚物，利用柱状的微相分离结构，将构成柱的聚合物用等离子体、光、电子射线、热、酸、碱、还原剂等分解・除去而得到多孔膜的方法(参照例如，专利文献3:日本特开2003-155365号、专利文献4:日本特表2004-502554号、专利文献5:日本特开2004-124088号、专利文献6:日本特开2010-116463号等)。此外，若在将两亲性的高分子溶液涂布于玻璃基板等上制作浇铸膜时送入湿度高的空气，则潜热被蒸发夺去，水分结露，水滴在溶液上同样地排列。已知有该自组织化的水滴成为铸模，在高分子膜上开出大小整齐好看的数微米的孔而制作蜂窝结构的高分子薄膜的方法(参照例如，专利文献7：日本特开2006-70254号等)。但是，利用如上所述的微相分离结构的多孔膜中，使用可嵌段共聚物或两亲性高分子等特殊结构的高分子，因而缺乏通用性。此外，还不知晓使用通用性高分子并在自支持性的有机高分子超薄膜上开有多个孔的多孔高分子超薄膜。此外，也不知晓这种多孔高分子超薄膜的制造方法。这里，专利文献8的权利要求1中记载了一种多孔膜的制造方法，该方法包括：将含有有机化合物和疏水性有机溶剂的涂布液涂布于支持体上而形成涂膜的步骤；和使水蒸气在涂膜上凝集并将涂膜干燥的凝结・干燥步骤。此外，专利文献9、10的权利要求1中记载了一种多孔膜，其具有包含以水不溶性聚合物A为主成分的连续相、和以水溶性聚合物B为主成分的筒状微区的微相分离结构，且在筒状微区内存在平均孔径1～1000nm的筒状结构的细孔。进而，专利文献11的实施例2中记载了从形成在金膜上的聚苯乙烯(PS)与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的非对称二嵌段・共聚物膜中除去因PMMA劣化而产生的生成物质来制作PS纳米细孔铸模。现有技术文献专利文献专利文献1：WO2006/025592号专利文献2：WO2008/050913号专利文献3：日本特开2003-155365号专利文献4：日本特表2004-502554号专利文献5：日本特开2004-124088号专利文献6：日本特开2010-116463号专利文献7：日本特开2006-70254号专利文献8：日本特开2011-105780号专利文献9：日本特开2010-138286号专利文献10：日本特开2009-256592号专利文献11：日本特开2004-502554号。
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术的目的在于提供自支持性的多孔高分子超薄膜、多孔高分子超薄膜的制造方法等。用于解决问题的方法本专利技术人为了解决上述课题而反复深入研究，结果发现：对高分子的溶液混合与其溶剂相溶且沸点较其高的不良溶剂，并将其浇铸于基体，由此得到相分离为海岛结构的高分子超薄膜，进而将构成岛部的不良溶剂蒸发，由此可以制造多孔高分子，或者将固体状态下彼此不相混合的2种高分子溶解于共同的溶剂，并将其浇铸于基体，由此得到相分离为海岛结构的高分子超薄膜，用构成岛部的高分子的良溶剂进行处理，由此可以从高分子超薄膜仅除去岛部而制造多孔高分子超薄膜等，从而完成了本专利技术。即，本专利技术通过如下所示的自支持性的多孔高分子超薄膜、及其制造方法。[1]自支持性的多孔高分子超薄膜，其膜厚为10nm～1000nm。[2]上述[1]所述的多孔高分子超薄膜，其中，30nm～50μm大小的孔以5×10-3个/μm2～50个/μm2的密度存在于表面。[2a]上述[1]所述的多孔高分子超薄膜，其中，前述孔的大小为大于1μm且为25μm以下的范围。[2b]上述[2a]所述的多孔高分子超薄膜，其中，前述孔的大小为15μm以下的范围。[3]上述[1]或[2]所述的多孔高分子超薄膜，其中，孔径分布至少为±20%。[3a]上述[2a]或[2b]所述的多孔高分子超薄膜，其中，孔径分布至少为±20%。[4]上述[1]、[2]和[3]中任一项所述的多孔高分子超薄膜，其中，多孔高分子超薄膜的孔径与膜厚之比(孔径(μm)/膜厚(μm))为0.1～50。[4a]上述[2a]、[2b]和[3a]中任一项所述的多孔高分子超薄膜，其中，多孔高分子超薄膜的孔径与膜厚之比(孔径(μm)/膜厚(μm))为0.1～50。[5]上述[1]、[2]、[3]和[4]中任一项所述的多孔高分子超薄膜，其中，高分子为选自多羟基烷酸、多羟基烷酸的共聚物、聚（酯-醚)、脂肪族二羧酸与脂肪族二元醇的聚酯、聚酰胺、聚氨酯、多糖类酯、聚（丙烯酸酯）、聚（甲基丙烯酸酯）、聚苯乙烯、聚乙酸乙烯酯、和聚硅氧烷中的至少1种。[5a]上述[2a]、[2b]、[3a]和[4a]中任一项所述的多孔高分子超薄膜，其中，高分子为选自多羟基烷酸、多羟基烷酸的共聚物、聚（酯-醚)、脂肪族二羧酸与脂肪族二元醇的聚酯、聚酰胺、聚氨酯、多糖类酯、聚（丙烯酸酯）、聚（甲基丙烯酸酯）、聚苯乙烯、聚乙酸乙烯酯、和聚硅氧烷中的至少1种。[6]多孔高分子超薄膜的制造方法，其包括：将彼此不相混合的2种高分子以任意的比例溶解于第1溶剂而得到溶液的步骤，将所得溶液涂布于基体后，从涂布于该基体的溶液中除去第1溶剂，由此得到相分离为海岛结构的高分子超薄膜的步骤，和将前述高分子超薄膜浸渍于作为岛部的高分子的良溶剂并且作为岛部以外的高分子的不良溶剂的第2溶剂而除去岛部，由此得到膜厚为10nm～1000nm的自支持性的多孔高分子超薄膜的步骤。[6-2]上述[6]所述的方法，其中，前述海岛结构的岛部为大于1μm且为25μm以下的范围的大小，且以5×10-3个/μm2～50个/μm2的密度存在于表面。[6-3]上述[6-2]所述的方法，其中，前述海岛结构的岛部的大小为15μm以下的范围。[6-4]上述[6]、[6-2]和[6-3]中任一项所述的方法，其中，前述高分子超薄膜的膜厚为10nm～1000nm。[6-5]上述[6]、[6-2]、[6-3]和[6-4]中任一项所述的方法，其中，形成前述海岛结构的岛部的第1高分子与形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
大致呈圆形的高分子超薄膜，其膜厚为10nm～1000nm，大小为30nm以上且50μm以下的范围。

【技术特征摘要】
2012.03.12 JP 2012-0542551.大致呈圆形的高分子超薄膜，其膜厚为10nm～1000nm，大小为30nm以上且50μm以下的范围。2.权利要求1所述的大致呈圆形的高分子超薄膜，其中，前述大小为大于1μm且为25μm以下的范围。3.权利要求2所述的大致呈圆形的高分子超薄膜，其中，前述大小为15μm以下的范围。4.权利要求1～3中任一项所述的大致呈圆形的高分子超薄膜，其中，前述高分子为聚D,L-乳酸。5.大致呈圆形的高分子超薄膜的制造方法，其包括：将彼此不相混合的2种高分子以任意的比例溶解于第1溶剂而得到溶液的步骤，将所得溶液涂布于基体后，从涂布于该基体的溶液中除去第1溶剂，由此得到相分离为海岛结构的高分子超薄膜的步骤，和将前述高分子超薄膜浸渍于作为海部的高分子的良溶剂并且作为海部以外的高分子的不良溶剂的第2溶剂而除去海部，由此得到膜厚为10nm～1000nm，大小为30nm以上且50μm以下的范围的大致呈圆形的高分子超薄膜的步骤。6.自支持性的多孔高分子超薄膜，其膜厚为10nm～1000nm。7.权利要求6所述的多孔高分子超薄膜，其中，30nm～50μm大小的孔以5×10-3个/μm2～50个/μm2的密度存在于表面。8.权利要求7所述的多孔高分子超薄膜，其中，前述孔的大小为大于1μm且为25μm以下的范围。9.权利要求8所述的多孔高分子超薄膜，其中，前述孔的大小为15μm以下的范围。10.权利要求6～9中任一项所述的多孔高分子超薄膜，其中，孔径分布至少为±20%。11.权利要求6～10中任一项所述的多孔高分子超薄膜，其中，多孔高分子超薄膜的孔径与膜厚之比，即孔径/膜厚为0.1～50，孔径和膜厚的单位为μm。12.权利要求6～11中任一项所述的多孔高分子超薄膜，其中，高分子为选自多羟基烷酸、多羟基烷酸的共聚物、聚（酯-醚)、脂肪族二羧酸与脂肪族二元醇的聚酯、聚酰胺、聚氨酯、多糖类酯、聚（丙烯酸酯）、聚（甲基丙烯酸酯）、聚苯乙烯、聚乙酸乙烯酯、和聚硅氧烷中的至少1种。13.多孔高分子超薄膜的制造方法，其包括：将彼此不相混合的2种高分子以任意的比例溶解于第1溶剂而得到溶液的步骤，将所得溶液涂布于基体后，从涂布于该基体的溶液中除去第1溶剂，由此得到相分离为海岛结构的高分子超薄膜的步骤，和将前述高分子超薄膜浸渍于作为岛部的高分子的良溶剂并且作为岛部以外的高分子的不良溶剂的第2溶剂而除去岛部，由此得到膜厚为10nm～1000nm的自支持性的多孔高分子超薄膜的步骤。14.多孔高分子超薄膜的制造方法，其包括：将作为原料的高分子溶解于该高分子的良溶剂与沸点较该良溶剂高的不良溶剂以任意比例混合而成的混合溶剂而得到溶液的步骤，和将所得溶液涂布于基体，从涂布于该基体的溶液中除去混合溶剂，由此得到膜厚为10nm～1000nm的自支持性的多孔高分子超薄膜的步骤。15.膜厚为10nm～1000nm的自支持性的多孔高分子超薄膜的制造方法，其包括：将高分子溶解于溶剂而得到溶液的步骤，将溶液涂布于具有凹凸的基体后，从涂布于该基体的溶液中除去溶剂，由此得到高分子超薄膜的步骤，和在不会使高分子超薄膜溶解的溶剂中将具...

【专利技术属性】
技术研发人员：武冈真司，斋藤晃广，张宏，高见泽夏来，
申请(专利权)人：纳米西泰有限公司，武冈真司，东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP