微细突起结构体及其制造方法技术

一种微细突起结构体，其特征是，在基材表面规则地排列有微细突起。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及呈现着极其特异的表面状态的微细突起结构体、即超微细的突起在基材表面以给定间隔规则地排列的多孔薄膜结构体及其制造方法。进一步涉及超微细的突起在基材表面以给定间隔规则地排列、且具有疏水性表面或亲水性表面的多孔薄膜结构体及其制造方法。总而言之，涉及如下微细突起结构体，由于其表面形状的特异性，与没有微细突起的、或者是不规则性突起结构的物体相比，被期待发挥优异功效，由此有望应用和使用于以细胞培养工学、医用支架材料为代表的半导体、记录材料、屏幕、隔离器、离子交换膜、电池隔膜材料、显示器、光学材料、波导管、声学仪器材料等各种

技术介绍
最近，以生物化学领域为中心，作为细胞工学、培养工学中的支架材料，如后面所述在各种学术文献、技术报告等相继提出和发表了表面规则地形成并排列着微细的孔等的基材。这些被提出的各基材，由于具有特异的表面结构，所以不仅在医用领域，而且还在研究应用、适用于各种
，包括例如半导体、低介电常数材料、电子显示器用散射层、磁记录材料、光子晶体、细胞培养用基材等多种用途的使用、应用被研究，其作为有前景的材料之一而受人注目。但是，如果要用通常的微细加工技术制作这种规则地排列有微细孔的结构体，则存在如下所述方面的问题，从而极为困难，从现实角度看实在不能说是合适的方法。例如，作为微细加工方法已知有采用平版印刷术和激光的加工方法，但对于这些方法，不仅局限于其可加工的材料，而且形成相当数量甚至可以说是无数的细密的微细加工、且规则地形成微细加工等作业是极为困难的。即使是由相当熟练人员进行，也不难想象其加工工序多、需要相当多的时间。当然也需要高成本。相对于此，也已知有所谓的采用相分离法形成微细图案的方法，但所得表面状态在重复性方面存在问题，得到的是不均匀的图案，因此作为得到具有特定规则性的结构体的微细图案形成技术是不充分的。总而言之，使用这些以往微细图案化技术的表面加工，需要非常高水平的技术，存在无法大量生产、成本高等许多问题。相对于如上所述，最近在各种文献中报道有通过在固体基板上浇注聚合物的稀薄溶液、可以比较简单地形成微细的规则的图案的方法。包括本专利技术人等的研究组也提出了这种方法(参照非专利文献1)。该方法是通过浇注高分子稀薄溶液并蒸发溶剂，在高分子聚合物上形成微细结构的点(突起)图案。但是，根据该提案中的方法，并不能控制其突起的排列而形成具规则性的微细点，因此不够充分。另外，作为微细结构，还提出了形成具有微细的蜂窝状图案的多孔膜(非专利文献2、非专利文献3)。该方法是利用同时具有自凝集力强的部分和表现出柔软性的部分的特殊聚合物，将该聚合物溶解于疏水性有机溶液中，并通过进行浇注来形成相应图案。对于该方法，本专利技术人等研究组也进行了潜心研究，其结果是，通过选择特定聚合物作为进行浇注的聚合物，成功地制作具有特有的蜂窝状结构的微细结构体，并将其结果发表和报道于技术论文上(非专利文献4、非专利文献5)。即，作为该聚合物的构成成分，使用以亲水性的丙烯酰胺聚合物作为主链骨架、且同时具有作为疏水性侧链的十二烷基和作为亲水性侧链的乳糖基或羧基的两亲性聚合物、或者肝素和硫酸葡聚糖等阴离子型多糖与长链烷基季铵盐的离子型络合物，成功地得到具有蜂窝状图案结构的多孔薄膜。本专利技术人还发现由各种各样的生物分解性聚合物制作的多孔蜂窝状结构膜作为细胞培养基材是非常有前景的材料，基于此申请了专利(参照专利文献1)。在该申请专利中，本专利技术人提出的制作方法是，对进行过浓度调节的疏水性有机溶液的浇注膜吹送高湿度的空气，或者只是放置在高湿度下来制作，该方法是极其简便且在制造成本方面也有利益的优异的技术。此时，通过改变成为孔的铸模的水滴直径，可在0.1～100μm的范围控制多孔膜的孔径，因此可以说是非常富于独特性的优异的提案。非专利文献1Chemistry Letters，821，1996. 非专利文献2Science，283，373，1999. 非专利文献3Nature，369，387，1994. 非专利文献4Thin Solid films，327，829，1998. 非专利文献5Moleculer Cryst.Liq.Cryst.322，305，1998. 专利文献1特开2001-157574号公报本专利技术就是以上述研究、提案为基础，并将其进一步发展，用极其简单的方法提供呈现新型微细结构的具有特异表面状态的物体、即并不仅仅呈现蜂窝状结构而且在其表面还形成有微细突起的结构体。进而，用极其简单的方法提供使该突起结构具有各向异性的结构体、富于疏水性的微细突起结构体、及富于亲水性的微细突起结构体。
技术实现思路
因此，本专利技术人将潜心研究的结果、上述技术为前提，并进一步发展，其结果是，成功地得到具有迄今为止完全不同的表面特性的、即微细突起规则地排列的结构体。即，从聚合物的疏水性有机溶剂溶液出发，得到作为中间体的蜂窝状结构的多孔薄膜，再通过剥离操作将该中间体在其厚度方向一分为二两部分，从而成功地制作具有极其特异的微细突起的结构体。本专利技术就是基于该成功与达到成功期间得到的见解而进行，通过采用下述的构成而完成。(1)一种微细突起结构体，其特征是，在基材表面规则地排列有微细突起。(2)一种具有疏水性表面的微细突起结构体，其特征是，在基材表面规则地排列有微细突起，并具有疏水性。(3)一种具有亲水性表面的微细突起结构体，其特征是，在基材表面规则地排列有微细突起，并通过亲水化处理而具有亲水性。(4)根据上述(1)～(3)中的任意一项所述的微细突起结构体，其特征是，所述基材及微细突起由聚合物构成，并根据需要含有改性材料。(5)根据上述(1)～(4)中的任意一项所述的微细突起结构体，其特征是，所述基材及其微细突起是通过以含有聚合物、且根据需要含有改性材料的多孔蜂窝状结构体为前驱体，将该前驱体在厚度方向剥离来得到。(6)根据上述(5)所述的微细突起结构体，其特征是，所述前驱体及由该前驱体得到的基材呈薄膜状。(7)根据上述(1)～(5)中的任意一项所述的微细突起结构体，其特征是，所述微细突起以长度为0.1～50μm、尖端部分的长度为0.01～20μm、突起间隔为0.1～100μm而排列。(8)根据上述(4)或(5)所述的微细突起结构体，其特征是，所述聚合物含有疏水性或生物分解性聚合物，并含有两亲性聚合物。(9)根据上述(8)所述的微细突起结构体，其特征是，所述疏水性聚合物和/或生物分解性聚合物、以及两亲性聚合物的含有比例为，疏水性和/或生物分解性聚合物为50～99％，剩余部分为两亲性聚合物。(10)根据上述(8)或(9)所述的微细突起结构体，其特征是，作为所述疏水性或生物分解性聚合物，使用聚酯、聚(甲基)丙烯酸酯、聚碳酸酯或聚苯乙烯。(11)根据上述(1)～(10)中的任意一项所述的微细突起结构体，其特征是，将溶解有聚合物的疏水性有机溶剂溶液浇注于基板上，在含有湿存水的气氛下蒸发该有机溶剂，使该浇注液表面气氛中所含湿存水在该浇注液表面冷凝、结露成微小水滴，在该浇注液表面或浇注液中分散成最密填充结构；接着将该结露并分散在浇注液表面或浇注液中的微小水滴蒸发，得到以水滴为铸模的多孔蜂窝状结构体；接着通过把该结构体在厚度方向剥离而至少分离成两部分，得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：田中贤，下村政嗣，竹林允史，薮浩，
申请(专利权)人：独立行政法人科学技术振兴机构，
类型：发明
国别省市：