高分子超薄膜和多孔高分子超薄膜制造技術

本發明專利技術的課題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。本發明專利技術提供膜厚為10nm～1000nm的多孔高分子超薄膜。此外，本發明專利技術還提供多孔高分子超薄膜的制造方法，該方法包括：將彼此不相混合的2種高分子以任意的比例溶解于第1溶劑而得到溶液的步驟；將溶液涂布于基體，從涂布于基體的溶液中除去第1溶劑，由此得到相分離為海島結構的高分子超薄膜的步驟；和將該高分子超薄膜浸漬于作為島部的高分子的良溶劑并且作為島部以外的高分子的不良溶劑的第2溶劑而除去島部，由此得到多孔高分子超薄膜的步驟。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及高分子超薄膜、自支持性的多孔高分子超薄膜等。
技術介紹
有機分子的超薄膜一直以來是采用旋涂法、電解聚合法、蒸鍍法和蒸鍍聚合法等來制作。此外，作為獲得取向膜的方法，周知的是Langmuir-Blodgett（LB）法。該方法是使兩親性分子溶解于揮發性有機溶劑，并在氣-液界面上展開，將溶劑蒸發后壓縮而得的單分子膜移取至固體基板上的方法，可以控制薄膜的層數或層疊順序。還已知向兩親性分子導入聚合性的官能團，通過LB法形成超薄膜后使之聚合并進行穩定化的方法、或通過LB法由經預聚的高分子量兩親性分子或兩親性嵌段共聚物得到超薄膜的方法。進而，對于自支持性的任意形狀的高分子超薄膜，例如，已知有在通過微型平版印刷技術得到的圖案狀的金基體上形成自組織化單分子膜后、在水中吸附聚合性分子并使之聚合、然后將所形成的高分子超薄膜從該金基體剝離的方法；或將高分子電解質交替層疊于基體上而形成高分子超薄膜、使用水溶性的支持膜將超薄膜從基體剝離來制備與基體相同大小的超薄膜的方法等(參照例如，專利文獻1：WO2006/025592號、專利文獻2：WO2008/050913號等）。另一方面，已知由多個高分子或嵌段共聚物形成的復合膜具有微相分離結構，具有球狀、柱狀、層狀、螺旋狀的結構。已知有例如，使用兩親性的嵌段共聚物，利用柱狀的微相分離結構，將構成柱的聚合物用等離子體、光、電子射線、熱、酸、堿、還原劑等分解?除去而得到多孔膜的方法(參照例如，專利文獻3:日本特開2003-155365號、專利文獻4:日本特表2004-502554號、專利文獻5:日本特開2004-124088號、專利文獻6:日本特開2010-116463號等)。此外，若在將兩親性的高分子溶液涂布于玻璃基板等上制作澆鑄膜時送入濕度高的空氣，則潛熱被蒸發奪去，水分結露，水滴在溶液上同樣地排列。已知有該自組織化的水滴成為鑄模，在高分子膜上開出大小整齊好看的數微米的孔而制作蜂窩結構的高分子薄膜的方法(參照例如，專利文獻7：日本特開2006-70254號等)。但是，利用如上所述的微相分離結構的多孔膜中，使用可嵌段共聚物或兩親性高分子等特殊結構的高分子，因而缺乏通用性。此外，還不知曉使用通用性高分子并在自支持性的有機高分子超薄膜上開有多個孔的多孔高分子超薄膜。此外，也不知曉這種多孔高分子超薄膜的制造方法。這里，專利文獻8的權利要求1中記載了一種多孔膜的制造方法，該方法包括：將含有有機化合物和疏水性有機溶劑的涂布液涂布于支持體上而形成涂膜的步驟；和使水蒸氣在涂膜上凝集并將涂膜干燥的凝結?干燥步驟。此外，專利文獻9、10的權利要求1中記載了一種多孔膜，其具有包含以水不溶性聚合物A為主成分的連續相、和以水溶性聚合物B為主成分的筒狀微區的微相分離結構，且在筒狀微區內存在平均孔徑1～1000nm的筒狀結構的細孔。進而，專利文獻11的實施例2中記載了從形成在金膜上的聚苯乙烯(PS)與聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的非對稱二嵌段?共聚物膜中除去因PMMA劣化而產生的生成物質來制作PS納米細孔鑄?！，F有技術文獻專利文獻專利文獻1：WO2006/025592號專利文獻2：WO2008/050913號專利文獻3：日本特開2003-155365號專利文獻4：日本特表2004-502554號專利文獻5：日本特開2004-124088號專利文獻6：日本特開2010-116463號專利文獻7：日本特開2006-70254號專利文獻8：日本特開2011-105780號專利文獻9：日本特開2010-138286號專利文獻10：日本特開2009-256592號專利文獻11：日本特開2004-502554號。
技術實現思路
專利技術要解決的問題本專利技術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。用于解決問題的方法本專利技術人為了解決上述課題而反復深入研究，結果發現：對高分子的溶液混合與其溶劑相溶且沸點較其高的不良溶劑，并將其澆鑄于基體，由此得到相分離為海島結構的高分子超薄膜，進而將構成島部的不良溶劑蒸發，由此可以制造多孔高分子，或者將固體狀態下彼此不相混合的2種高分子溶解于共同的溶劑，并將其澆鑄于基體，由此得到相分離為海島結構的高分子超薄膜，用構成島部的高分子的良溶劑進行處理，由此可以從高分子超薄膜僅除去島部而制造多孔高分子超薄膜等，從而完成了本專利技術。即，本專利技術通過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，其膜厚為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個/μm2～50個/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，前述孔的大小為大于1μm且為25μm以下的范圍。[2b]上述[2a]所述的多孔高分子超薄膜，其中，前述孔的大小為15μm以下的范圍。[3]上述[1]或[2]所述的多孔高分子超薄膜，其中，孔徑分布至少為±20%。[3a]上述[2a]或[2b]所述的多孔高分子超薄膜，其中，孔徑分布至少為±20%。[4]上述[1]、[2]和[3]中任一項所述的多孔高分子超薄膜，其中，多孔高分子超薄膜的孔徑與膜厚之比(孔徑(μm)/膜厚(μm))為0.1～50。[4a]上述[2a]、[2b]和[3a]中任一項所述的多孔高分子超薄膜，其中，多孔高分子超薄膜的孔徑與膜厚之比(孔徑(μm)/膜厚(μm))為0.1～50。[5]上述[1]、[2]、[3]和[4]中任一項所述的多孔高分子超薄膜，其中，高分子為選自多羥基烷酸、多羥基烷酸的共聚物、聚（酯-醚)、脂肪族二羧酸與脂肪族二元醇的聚酯、聚酰胺、聚氨酯、多糖類酯、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種。[5a]上述[2a]、[2b]、[3a]和[4a]中任一項所述的多孔高分子超薄膜，其中，高分子為選自多羥基烷酸、多羥基烷酸的共聚物、聚（酯-醚)、脂肪族二羧酸與脂肪族二元醇的聚酯、聚酰胺、聚氨酯、多糖類酯、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種。[6]多孔高分子超薄膜的制造方法，其包括：將彼此不相混合的2種高分子以任意的比例溶解于第1溶劑而得到溶液的步驟，將所得溶液涂布于基體后，從涂布于該基體的溶液中除去第1溶劑，由此得到相分離為海島結構的高分子超薄膜的步驟，和將前述高分子超薄膜浸漬于作為島部的高分子的良溶劑并且作為島部以外的高分子的不良溶劑的第2溶劑而除去島部，由此得到膜厚為10nm～1000nm的自支持性的多孔高分子超薄膜的步驟。[6-2]上述[6]所述的方法，其中，前述海島結構的島部為大于1μm且為25μm以下的范圍的大小，且以5×10-3個/μm2～50個/μm2的密度存在于表面。[6-3]上述[6-2]所述的方法，其中，前述海島結構的島部的大小為15μm以下的范圍。[6-4]上述[6]、[6-2]和[6-3]中任一項所述的方法，其中，前述高分子超薄膜的膜厚為10nm～1000nm。[6-5]上述[6]、[6-2]、[6-3]和[6-4]中任一項所述的方法，其中，形成前述海島結構的島部的第1高分子與形成本文檔來自技高網...

【技術保護點】
大致呈圓形的高分子超薄膜，其膜厚為10nm～1000nm，大小為30nm以上且50μm以下的范圍。

【技術特征摘要】
2012.03.12 JP 2012-0542551.大致呈圓形的高分子超薄膜，其膜厚為10nm～1000nm，大小為30nm以上且50μm以下的范圍。2.權利要求1所述的大致呈圓形的高分子超薄膜，其中，前述大小為大于1μm且為25μm以下的范圍。3.權利要求2所述的大致呈圓形的高分子超薄膜，其中，前述大小為15μm以下的范圍。4.權利要求1～3中任一項所述的大致呈圓形的高分子超薄膜，其中，前述高分子為聚D,L-乳酸。5.大致呈圓形的高分子超薄膜的制造方法，其包括：將彼此不相混合的2種高分子以任意的比例溶解于第1溶劑而得到溶液的步驟，將所得溶液涂布于基體后，從涂布于該基體的溶液中除去第1溶劑，由此得到相分離為海島結構的高分子超薄膜的步驟，和將前述高分子超薄膜浸漬于作為海部的高分子的良溶劑并且作為海部以外的高分子的不良溶劑的第2溶劑而除去海部，由此得到膜厚為10nm～1000nm，大小為30nm以上且50μm以下的范圍的大致呈圓形的高分子超薄膜的步驟。6.自支持性的多孔高分子超薄膜，其膜厚為10nm～1000nm。7.權利要求6所述的多孔高分子超薄膜，其中，30nm～50μm大小的孔以5×10-3個/μm2～50個/μm2的密度存在于表面。8.權利要求7所述的多孔高分子超薄膜，其中，前述孔的大小為大于1μm且為25μm以下的范圍。9.權利要求8所述的多孔高分子超薄膜，其中，前述孔的大小為15μm以下的范圍。10.權利要求6～9中任一項所述的多孔高分子超薄膜，其中，孔徑分布至少為±20%。11.權利要求6～10中任一項所述的多孔高分子超薄膜，其中，多孔高分子超薄膜的孔徑與膜厚之比，即孔徑/膜厚為0.1～50，孔徑和膜厚的單位為μm。12.權利要求6～11中任一項所述的多孔高分子超薄膜，其中，高分子為選自多羥基烷酸、多羥基烷酸的共聚物、聚（酯-醚)、脂肪族二羧酸與脂肪族二元醇的聚酯、聚酰胺、聚氨酯、多糖類酯、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種。13.多孔高分子超薄膜的制造方法，其包括：將彼此不相混合的2種高分子以任意的比例溶解于第1溶劑而得到溶液的步驟，將所得溶液涂布于基體后，從涂布于該基體的溶液中除去第1溶劑，由此得到相分離為海島結構的高分子超薄膜的步驟，和將前述高分子超薄膜浸漬于作為島部的高分子的良溶劑并且作為島部以外的高分子的不良溶劑的第2溶劑而除去島部，由此得到膜厚為10nm～1000nm的自支持性的多孔高分子超薄膜的步驟。14.多孔高分子超薄膜的制造方法，其包括：將作為原料的高分子溶解于該高分子的良溶劑與沸點較該良溶劑高的不良溶劑以任意比例混合而成的混合溶劑而得到溶液的步驟，和將所得溶液涂布于基體，從涂布于該基體的溶液中除去混合溶劑，由此得到膜厚為10nm～1000nm的自支持性的多孔高分子超薄膜的步驟。15.膜厚為10nm～1000nm的自支持性的多孔高分子超薄膜的制造方法，其包括：將高分子溶解于溶劑而得到溶液的步驟，將溶液涂布于具有凹凸的基體后，從涂布于該基體的溶液中除去溶劑，由此得到高分子超薄膜的步驟，和在不會使高分子超薄膜溶解的溶劑中將具...

【專利技術屬性】
技術研發人員：武岡真司，齋藤晃廣，張宏，高見澤夏來，
申請(專利權)人：納米西泰有限公司，武岡真司，東麗株式會社，
類型：發明
國別省市：日本;JP