(57)【要約】【課題】高吸着性で、吸着性の制御が可能で、かつ簡便なプロセスで製造可能な超撥水基板、並びにその製造方法を提供すること。【解決手段】疎水性高分子で形成された超撥水性のピラー構造中に、親水性の金属を部分的にもつことを特徴とする、高吸着性超撥水性基板。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
疎水性高分子で形成された超撥水性のピラー構造中に、親水性の金属を部分的にもつことを特徴とする、高吸着性超撥水性基板。
【請求項２】
自己組織化により作製したハニカム状多孔質フィルム上に金属を析出させ、次いで上記で得られた高分子−金属複合フィルムの上面を剥離することにより得られる、部分的に金属エッジの存在する高分子ピラー構造をもつ上面の剥離面からなる、高吸着性超撥水基板。
【請求項３】
ハニカム状多孔質フィルムの孔内に析出させる金属が、ニッケル／リン、ニッケル／ホウ素、ニッケル／コバルト、ニッケル／銅、ニッケル／フッ素、コバルト、銅、銀、スズ、金、白金、チタン、亜鉛、鉛、クロム、鉄、クロムを含む合金、鉄を含む合金、鉛を含む合金、あるいは上記した金属又は合金の酸化物又は硫化物である、請求項２に記載の高吸着性超撥水基板。
【請求項４】
パラジウム触媒による無電解めっきによりハニカム状多孔質フィルム上に金属を析出させる、請求項２又は３に記載の高吸着性超撥水基板。
【請求項５】
パラジウム触媒による無電解めっきによりハニカム状多孔質フィルム上に析出させる金属が、ニッケル／リンである、請求項４に記載の高吸着性超撥水基板。
【請求項６】
自己組織化により作製したハニカム状多孔質フィルムを、水溶性高分子の水溶液と塩化パラジウム酸性水溶液の混合溶液に浸すこと、または、水溶性高分子の水溶液に浸し、次いで塩化パラジウム酸性水溶液に浸すことによって、ハニカム状多孔質フィルムの空孔を覆うかたちでパラジウムが配位している高分子薄膜を形成し、次いで、この高分子薄膜を無電解ニッケルめっき液に浸漬して金属を析出させる、請求項２から５の何れかに記載の高吸着性超撥水基板。
【請求項７】
自己組織化により作製したハニカム状多孔質フィルムが、両親媒性を有する単独のポリマー又はポリマーと両親媒性ポリマーとから成るポリマー混合物の疎水性有機溶媒溶液を基板上にキャストし、該有機溶媒を蒸散させると同時に該キャスト液表面で結露させ、該結露により生じた微小水滴を蒸発させることにより得られるハニカム状多孔質フィルムである、請求項２から６の何れかに記載の高吸着性超撥水基板。
【請求項８】
（１）自己組織化により作製したハニカム状多孔質フィルム上に金属を析出させる工程、及び（２）上記工程（１）で得られた高分子−金属複合フィルムの上面を剥離することによって部分的に金属エッジの存在する高分子ピラー構造をもつ上面の剥離面を製造する工程を含む、高吸着性超撥水基板の製造方法。
【請求項９】
ハニカム状多孔質フィルムの孔内に析出させる金属が、ニッケル／リン、ニッケル／ホウ素、ニッケル／コバルト、ニッケル／銅、ニッケル／フッ素、コバルト、銅、銀、スズ、金、白金、チタン、亜鉛、鉛、クロム、鉄、クロムを含む合金、鉄を含む合金、鉛を含む合金、あるいはその酸化物又は硫化物である、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
パラジウム触媒による無電解めっきによりハニカム状多孔質フィルム上に金属を析出させる、請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１１】
パラジウム触媒による無電解めっきによりハニカム状多孔質フィルム上に析出させる金属が、ニッケル／リンである、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
工程（１）において、自己組織化により作製したハニカム状多孔質フィルムを、水溶性高分子の水溶液と塩化パラジウム酸性水溶液の混合溶液に浸すこと、または、水溶性高分子の水溶液に浸し、次いで塩化パラジウム酸性水溶液に浸すことによって、ハニカム状多孔質フィルムの空孔を覆うかたちでパラジウムが配位している高分子薄膜を形成し、次いで、この高分子薄膜を無電解ニッケルめっき液に浸漬して金属を析出させる、請求項８から１１の何れかに記載の方法。
【請求項１３】
自己組織化により作製したハニカム状多孔質フィルムが、両親媒性を有する単独のポリマー又はポリマーと両親媒性ポリマーとから成るポリマー混合物の疎水性有機溶媒溶液を基板上にキャストし、該有機溶媒を蒸散させると同時に該キャスト液表面で結露させ、該結露により生じた微小水滴を蒸発させることにより得られるハニカム状多孔質フィルムである、請求項８から１２の何れかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハニカム状多孔質フィルムを利用した高吸着性超撥水基板、およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
材料の自己組織化により構造を作製する試みがなされている。特に溶液をキャストし、溶液表面上に結露した水滴を鋳型として多孔質膜を得るハニカム構造化フィルムの作製は、様々な材料から数百nm〜数十μｍの孔径を持つフィルムを得ることが簡単に出来るため、生体適合性材料などから細胞培養基板などへの応用が研究されている（非特許文献１）。特許文献１には、自己組織化により作製したハニカム状多孔質フィルムから成る鋳型にパターン転写用材料を充填することによって、ハニカム状多孔質フィルムのパターンを該パターン転写用材料に転写することを含む、メゾ構造体の作製方法が記載されている。
【０００３】
一方、超撥水基板の製造方法としては、高分子チューブの毛細管現象を利用する方法（非特許文献２）が知られている。この方法では、 高吸着性をもつ超撥水基板を作製することができるが、吸着性の制御は不可能である。また、超撥水基板の別の製造方法としては、リソグラフィーによって得られる表面の凹凸構造を利用する方法（非特許文献３）が知られている。この方法でも、付着させる液体のサイズに依存した高吸着性をもつ超撥水基板を作製できるが、吸着性の制御は困難である。
【０００４】
【非特許文献１】T. NishikawaR. Ookura, J. Nishida, K. Arai, J. Hayashi, N. Kurono, T. Sawadaishi, M. Hara, M. Shimomura, Langmuir, 2002, 18(15), 5734
【非特許文献２】M. Jin, X. Feng, L. Feng, T. Sun, J. Zhai, T. Li, L. Jiang, Adv. Mater., 2005, 17, 1977
【非特許文献３】M. Callies, D. Quere, Soft Matter, 2005, 1, 55.
【特許文献１】特開２００４−３３０３３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記した従来技術の問題点を解消することを解決すべき課題とした。即ち、本発明は、高吸着性で、吸着性の制御が可能で、かつ簡便なプロセスで製造可能な超撥水基板、並びにその製造方法を提供することを解決すべき課題とした。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討した結果、先ず、自己組織化により作製した、疎水性高分子と両親媒性高分子とから成るハニカム状多孔質フィルムを鋳型とし、その表面の親水疎水性を利用した選択的な無電解めっきにより、表面に一層の金属膜を析出させた。その後、接着テープによる剥離操作で、ハニカム状多孔質フィルムの柱構造を切断し、金属膜状に多数のポリマーの突起物が存在する複合基板を作製した。得られた基板は、疎水性高分子から成るピラー構造由来の超撥水性と、親水性である金属基板由来の吸着性の両方を併せもつ機能性基板として利用できる。このような高吸着性超撥水基板は、微少水滴スケールでのセンシングや化学反応場や水滴操作場として利用可能であることを見出した。本発明は、これらの知見に基づいて完成したものである。
【０００７】
即ち、本発明によれば、疎水性高分子で形成された超撥水性のピラー構造中に、親水性の金属を部分的にもつことを特徴とする、高吸着性超撥水性基板が提供される。
さらに本発明によれば、自己組織化により作製したハニカム状多孔質フィルム上に金属を析出させ、次いで上記で得られた高分子−金属複合フィルムの上面を剥離することにより得られる、部分的に金属エッジの存在する高分子ピラー構造をもつ上面の剥離面からなる、高吸着性超撥水基板が提供される。
【０００８】
本発明の別の側面によれば、（１）自己組織化により作製したハニカム状多孔質フィルム上に金属を析出させる工程、及び（２）上記工程（１）で得られた高分子−金属複合フィルムの上面を剥離することによって部分的に金属エッジの存在する高分子ピラー構造をもつ上面の剥離面を製造する工程を含む、高吸着性超撥水基板の製造方法が提供される。
【０００９】
好ましくは、ハニカム状多孔質フィルムの孔内に析出させる金属は、ニッケル／リン、ニッケル／ホウ素、ニッケル／コバルト、ニッケル／銅、ニッケル／フッ素、コバルト、銅、銀、スズ、金、白金、チタン、亜鉛、鉛、クロム、鉄、クロムを含む合金、鉄を含む合金、鉛を含む合金、あるいは上記した金属又は合金の酸化物又は硫化物である。
【００１０】
好ましくは、パラジウム触媒による無電解めっきによりハニカム状多孔質フィルム上に金属を析出させる。
好ましくは、パラジウム触媒による無電解めっきによりハニカム状多孔質フィルム上に析出させる金属は、ニッケル／リンである。
【００１１】
好ましくは、自己組織化により作製したハニカム状多孔質フィルムを、水溶性高分子の水溶液に浸し、次いで塩化パラジウム酸性水溶液に浸すこと、より好ましくは、自己組織化により作製したハニカム状多孔質フィルムを、水溶性高分子の水溶液と塩化パラジウム酸性水溶液の混合溶液に浸すことによって、ハニカム状多孔質フィルムの空孔を覆うかたちでパラジウムが配位している高分子薄膜を形成、次いで、この高分子薄膜を無電解ニッケルめっき液に浸漬して金属を析出させる。
【００１２】
好ましくは、自己組織化により作製したハニカム状多孔質フィルムは、両親媒性を有する単独のポリマー又はポリマーと両親媒性ポリマーとから成るポリマー混合物の疎水性有機溶媒溶液を基板上にキャストし、該有機溶媒を蒸散させると同時に該キャスト液表面で結露させ、該結露により生じた微小水滴を蒸発させることにより得られるハニカム状多孔質フィルムである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の高吸着性超撥水基板は、疎水性高分子から成るピラー構造由来の超撥水性と、親水性である金属基板由来の吸着性の両方を併せもつ機能性基板として利用できる。本発明の高吸着性超撥水基板は、微少水滴スケールでのセンシングや化学反応場や水滴操作場として利用可能である。従来技術と比較して、導電性、磁性、熱伝導性などの特性をもつ金属膜であるため、電場、磁場などの外部刺激によって、吸着質の吸着性を制御可能である。また、鋳型に使用したハニカム状多孔質フィルムの構造は、作製時の条件によって容易に変えられるため、間接的に複合基板の構造を変えることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明の高吸着性超撥水基板は、疎水性高分子で形成された超撥水性のピラー構造中に、親水性の金属を部分的にもつことを特徴とする。
【００１５】
本明細書に記載の実施例では、鋳型に用いたハニカム状多孔質フィルムの作製は、公知文献に従った。高吸着性超撥水基板の作製スキームを図２に示す。Capおよびポリスチレンの重量比1:10のハニカム状多孔質フィルムを、0.01wt%の窒素原子やリン原子を単位ユニットにもつ水溶性高分子（例えば、ポリアリルアミン塩酸塩；Mw 70,000）水溶液（A液）と0.01Mのパラジウム塩水溶液（例えば、塩化パラジウム酸性溶液）（B液）の混合溶液に浸し、ハニカム状多孔質フィルムの表面および空孔を覆うように、パラジウムの配位した高分子薄膜を形成させた。A液とB液の割合を変え、高分子濃度を調節することで、空孔に形成された高分子薄膜の被覆率を制御することが可能である。その後、無電解金属めっき液（例えばニッケルめっき液 pH 5.5：0.10M Ni(H2PO2)2・６H2O、0.19M H3BO3、0.03M CH3COONa、0.014M (NH4)2SO4）に浸漬し、上記操作で形成させた高分子薄膜上にのみ金属を析出させた。よく水洗後、接着テープによる剥離操作により、ハニカム状多孔質フィルムの柱構造を切断し、多数のピラー構造をもつ金属−高分子複合材料を作製した。ピラー構造の間隔や高さは、作製条件によって容易に制御可能なハニカム状多孔質フィルムの構造によって制御可能である。また、無電解めっきの金属種は、金、銀、銅、ニッケルなど多種に対応可能である。
【００１６】
（Ａ）ハニカム状多孔質フィルム
本発明で用いるハニカム状多孔質フィルムは、自己組織化により作製したものであり、例えば、溶液をキャストし、溶液表面上に結露した水滴を鋳型として多孔質膜を得ることによって作製することができる（本明細書中上記した非特許文献１〜３、及び特許文献１を参照）。自己組織化により作製したハニカム状多孔質フィルムの一例としては、両親媒性を有する単独のポリマー、又は（両親媒性ポリマー以外の）ポリマーと両親媒性ポリマーとから成るポリマー混合物の疎水性有機溶媒溶液を基板上にキャストし、該有機溶媒を蒸散させると同時に該キャスト液表面で結露させ、該結露により生じた微小水滴を蒸発させることにより得られるハニカム状多孔質フィルムを使用することができる。このようなハニカム状多孔質フィルムは、例えば、特開２００１−１５７５７４号公報、特開２００２−３４７１０７号公報又は特開２００２−３３５９４９号公報に記載の方法に準じて作製することができる。具体的な製造方法について以下に説明する。
【００１７】
ポリマーとしては、両親媒性を有する単独のポリマーを使用してもよいし、あるいは、（両親媒性ポリマー以外の）ポリマーと両親媒性を有するポリマーから成る複数のポリマーの混合物を使用してもよい。
【００１８】
（両親媒性ポリマー以外の）その他のポリマーとしては、ポリスチレンやポリスチレン−ポリブタジエンエラストマー等のポリスチレン系エラストマー、ポリイソプレン、ポリブタジエン等のポリオレフィン系エラストマー、ポリ乳酸、ポリヒドロキシ酪酸、ポリカプロラクトン、ポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペート等の脂肪族ポリエステル系エラストマー、並びにポリブチレンカーボネート、ポリエチレンカーボネート、ビスフェノールＡ等の脂肪族ポリカーボネート系エラストマー等が、有機溶媒への溶解性の観点から好ましい。
【００１９】
両親媒性ポリマーとしては、ポリエチレングリコール／ポリプロピレングリコールブロック共重合体、アクリルアミドポリマーを主鎖骨格とし、疎水性側鎖としてドデシル基と親水性側鎖としてラクトース基或いはカルボキシル基を併せ持つ両親媒性ポリマー、或いはヘパリンやデキストラン硫酸、核酸（ＤＮＡやＲＮＡ）などのアニオン性高分子と長鎖アルキルアンモニウム塩とのイオンコンプレックス、ゼラチン、コラーゲン、アルブミン等の水溶性タンパク質を親水性基とした両親媒性ポリマー等を利用することが望ましい。
【００２０】
また、両親媒性を有する単独のポリマーとしては、例えば、ポリ乳酸−ポリエチレングリコールブロック共重合体、ポリε−カプロラクトン−ポリエチレングリコールブロック共重合体、ポリリンゴ酸−ポリリンゴ酸アルキルエステルブロック共重合体などが挙げられる。
【００２１】
本発明で用いるハニカム構造体を作成するに当たってはポリマー溶液上に微小な水滴粒子を形成させることが必要であることから、使用する有機溶媒としては非水溶性（疎水性）であることが必要である。疎水性有機溶媒の例としてはクロロホルム、塩化メチレン等のハロゲン系有機溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、メチルイソブチルケトンなどの非水溶性ケトン類、二硫化炭素などが挙げられる。これらの有機溶媒は単独で使用しても、又、これらの溶媒を組み合わせた混合溶媒として使用してもよい。疎水性有機溶媒に溶解するポリマーと両親媒性ポリマーの両者の合計のポリマー濃度は、好ましくは０．０１から１０重量％であり、より好ましくは０．０５から５重量％である。ポリマー濃度が０．０１重量％より低いと得られるフィルムの力学強度が不足し望ましくない。また、ポリマー濃度が１０重量％以上ではポリマー濃度が高くなりすぎ、十分なハニカム構造が得られない。
【００２２】
また、ポリマーと両親媒性ポリマーを使用する場合、その組成比は特に限定されないが、好ましくは９９：１〜５０：５０（wt／wt）の範囲内である。両親媒性ポリマー比が１以下の場合には、均一なハニカム構造が得るのが困難となる場合があり、又、両親媒性ポリマー比が５０以上では得られるハニカム構造体の安定性、特に力学的な安定性が低下する場合がある。
【００２３】
先ず、上記ポリマー有機溶媒溶液を基板上にキャストしハニカム構造体を調製する。基板としてはガラス、金属、シリコンウェハー等の無機材料、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエーテルケトン等の耐有機溶剤性に優れた高分子などを使用できる。
【００２４】
ハニカム構造が形成される機構は次のように考えられる。疎水性有機溶媒が蒸発するとき、潜熱を奪う為に、キャストフィル表面の温度が下がり、微小な水の液滴がポリマー溶液表面に凝集、付着する。ポリマー溶液中の親水性部分の働きによって水と疎水性有機溶媒の間の表面張力が減少し、このため、水微粒子が凝集して１つの塊になろうとするに際し、安定化される。溶媒が蒸発していくに伴い、ヘキサゴナルの形をした液滴が最密充填した形で並んでいき、最後に、水が飛び、ポリマーが規則正しくハニカム状に並んだ形として残る。
【００２５】
従って、該フィルムを調製する環境としては、
（１）疎水性有機溶媒溶液を基板上にキャストし、高湿度空気を吹き付けることで該有機溶媒を徐々に蒸散させると同時に該キャスト液表面で結露させ、該結露により生じた微小水滴を蒸発させる方法；並びに
（２）疎水性有機溶媒溶液を、相対湿度50〜95％の大気下で基板上にキャストし、該有機溶媒を蒸散させると同時に該キャスト液表面で結露させ、該結露により生じた微小水滴を蒸発させる方法；
などが好ましい。
【００２６】
このようにしてできるハニカム構造体のひとつひとつ（個々）の大きさは、特には限定されないが、好ましくは０．１から１００μmであり、より好ましくは０．１から１０μmである。
【００２７】
（Ｂ）ハニカム状多孔質フィルムへの金属の析出
ハニカム状多孔質フィルム上に金属を析出させるためには、めっき法を採用することができる。本発明においては、例えば、パラジウム触媒による無電解めっき、無電解めっきによって析出したニッケルとの置換めっき、又は無電解めっきによって析出したニッケルを電極とした電気めっきによって、ハニカム状多孔質フィルム上に金属を析出させることができる。パラジウム触媒による無電解めっきとしては、ニッケル／リン、ニッケル／ホウ素、ニッケル／コバルト、ニッケル／銅、ニッケル／フッ素、コバルト、銅、銀、スズなどを金属として析出することができる。無電解めっきによって析出したニッケルとの置換めっきとしては、金、白金、又はチタンなどを金属として析出することができる。また、無電解めっきによって析出したニッケルを電極とした電気めっきとしては、金、白金、亜鉛、鉛、クロム、鉄、クロムを含む合金、鉄を含む合金、鉛を含む合金、および、上記した金属又は合金の酸化物又は硫化物などを金属として析出することができる。なお、酸化物は酸素下で加熱することにより得られ、硫化物は酸化物と硫黄化合物の反応に得られる。
【００２８】
上記した無電解めっきのための触媒としては、塩化パラジウム、酢酸パラジウム、硝酸パラジウム、臭化パラジウム、硫酸パラジウムなど、水または酸性水に可溶なパラジウム化合物を用いることができる。また、無電解ニッケル／リンめっきや無電解銅めっきのような自己触媒の作用をもつ金属めっきであれば、ニッケル化合物や銅化合物も触媒となりうる。
【００２９】
パラジウム触媒による無電解めっきにおいては、例えば、自己組織化により作製したハニカム状多孔質フィルムを、水溶性高分子の水溶液と塩化パラジウム酸性水溶液の混合溶液に浸すことによって、ハニカム状多孔質フィルムの空孔を覆うかたちでパラジウムが配位している高分子薄膜を形成し、次いで、この高分子薄膜を無電解ニッケルめっき液に浸漬して金属を析出させることができる。パラジウムは、フィルム表面での酸化還元反応により金属を析出させるための触媒である。
【００３０】
ここで使用可能な水溶性高分子としては、水溶性、且つ、無電解めっきの触媒（例えばパラジウム）の配位する部位（例えば窒素原子、リン原子、カルボキシル基、水酸基）をもつ高分子であれば、共重合体でもかまわない。例えば、ポリアリルアミン、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリビニルアミン、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキサイド、エポキシ系高分子、ホルマリン系高分子、セルロース等の天然高分子、部分的にアルキル４級化したポリ４ビニルピリジン等のカチオン性高分子、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム等のアニオン性高分子が挙げられる。
【００３１】
（Ｃ）ピラー構造の作製
上記（Ｂ）で得られた高分子−金属複合フィルムの上面を剥離することによって、部分的に金属エッジの存在する高分子ピラー構造をもつ上面の剥離面を得ることができる。ピラーフィルムの作製は、例えば、H. Yabu, M. Takebayashi, M Tanaka, and M. Shimomura, Langmuir, 2005, 21(8), 3235に記載の方法に準じて行うことができる。
【００３２】
（Ｄ）高吸着性超撥水基板の用途
近年の医療業界では、血液などを利用したバイオ試験がなされている。また、多くの試験を同時に行う必要がある。一つひとつの検出解像度は高いが、サンプルの操作量に限界があるため、多量のサンプルが必要になる場合がある。本発明による高吸着性超撥水基板は、ごく微量の水滴のマニピュレーションを可能とするため、より効率よく、且つ、微量でのバイオ試験を可能とする材料として期待できる。また、バイオ試験に限らず、様々なマイクロリアクターとしても十分期待できる。
【００３３】
以下の実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は実施例によって限定されるものではない。
【実施例】
【００３４】
（１）ハニカム状多孔質フィルムの作製
ハニカム状多孔質フィルムの作製は文献（T. Nishikawa, R. Ookura, J. Nishida, K. Arai, J. Hayashi, N. Kurono, T. Sawadaishi, M. Hara, M. Shimomura, Langmuir, 2002, 18(15), 5734.）に従った。鋳型となるハニカム状多孔質フィルム作成には、以下に示したCapとPS混合クロロホルム溶液（1：10）を用いた。Capは、以下の化１に構造を示すカプロン酸誘導体とアクリレートの共重合体を用いた。PSは以下の化１に示したポリスチレン（Mw 〜200,000、Aldrich）を用いた。
【００３５】
【化１】
2008212864.tif 000002
【００３６】
1.0 g/L 〜 10 g/Lの混合クロロホルム溶液を固体基板上（主にガラス）に10μL 〜10mL滴下し、高湿度（40 〜 70％）の空気を吹き付けた。溶液は次第に白濁、干渉色が観察され、完全に溶媒、水滴が蒸発した後に光学顕微鏡、走査型電子顕微鏡（SEM）で構造を観察すると、ハニカム状の多孔質膜が形成されているのが観察された（図１）。膜の孔は膜内でお互いが連結しており、膜の中心を通る平面に関して上下がほぼ対象となっており、三次元的に結合した構造を持っていた。特開2004-330330号公報によると、孔径はキャスト量を変えることによって、200nm〜15μmまで調節することが可能である。
【００３７】
（２）触媒核を含む高分子薄膜の形成
高吸着性超撥水基板の作製スキームを図２に示す。上記（１）で作製したハニカム状多孔質フィルムを、窒素原子もしくはリン原子を単位ユニットにもつ水溶性高分子（例えば、ポリアリルアミン塩酸塩、Aldrich；Mw 70,000）の水溶液（A液）と無電解めっきの触媒を含む水溶液（例えば、塩化パラジウム酸性水溶液）（B液）の混合溶液に５分間浸した。水溶性高分子溶液（A液）はポリアリルアミン塩酸塩の0.01重量％水溶液、塩化パラジウム酸性水溶液（B液）は、1 g/Lの塩化パラジウム（Aldrich）と0.4 mg/Lの王水（関東化学）の水溶液を用い、A液とB液の割合が７５：２５の混合溶液を用いた。このとき、ハニカム状多孔質フィルムの孔内に満たされている空気により、塩化パラジウム酸性水溶液を含む混合溶液の浸入が妨がれるため、塩化パラジウム酸性水溶液を含む混合溶液は一部の孔内しか浸入していない。その後、溶液の蒸発に伴い、ハニカム状多孔質フィルムの空孔を全体の９０％程度覆うかたちで、パラジウムの配位している高分子薄膜が形成された。A液とB液の割合を変えた混合溶液の場合、A液の割合を大きくすると、空孔の覆う割合を大きくすることができ、A液の割合を小さくすると、空孔の覆う割合を小さくすることができる。即ち、A液とB液の割合を調節し、高分子溶液の濃度を変化させることにより、空孔の覆う割合を、５０：５０から９９：１の範囲に調節することができる。
【００３８】
（３）無電解めっき
ニッケル/リン合金を析出させる金属として用いた。全体の９０％程度の空孔を覆うかたちでパラジウムの配位している高分子薄膜をもつハニカム状多孔質フィルムを、無電解ニッケルめっき液に浸漬した。無電解ニッケルめっき液は7.4 g/Lの次亜リン酸ニッケル六水和物（関東化学）、5.9 g/Lのホウ酸（関東化学）、1.2 g/Lの酢酸ナトリウム（関東化学）、0.65 g/Lの硫酸アンモニウム（関東化学）の水溶液を用いた。純水でよく洗浄し、室温で乾燥すると、全体の１０％程度空孔をもつ高分子−金属複合フィルムが得られた。これは、全体の９０％程度の空孔を覆うかたちでパラジウムの配位している高分子薄膜をもつハニカム状多孔質フィルム上の、パラジウムを触媒とした酸化還元反応により、ニッケル/リン合金が高分子薄膜上にのみ析出して得られた構造であると考えられる。
【００３９】
（４）高吸着性超撥水基板の作製
得られた高分子−金属複合フィルムの上面剥離により、全体の１０％程度金属エッジの存在する高分子ピラー構造をもつ上面の剥離面を作製した。ピラーフィルムの作製は、文献（H. Yabu, M. Takebayashi, M Tanaka, and M. Shimomura, Langmuir, 2005, 21(8), 3235）を参考にした。作製した高分子ピラー構造をもつ金属-高分子複合基板の電子顕微鏡写真を図３及び図４に示す。また、水に対する接触角測定の結果を図５に示す。高分子薄膜による被覆率の違いによって、表面に存在する金属の割合を制御することが可能であり、その結果、吸着性を制御することができる。また、金属の特性を利用し、電場や磁場などの外部刺激によって吸着性の制御が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は、ハニカム状多孔質フィルムを示す。
【図２】図２は、高吸着性超撥水基板の作製スキームを示す。
【図３】図３は、高吸着性超撥水基板を示す。
【図４】図４は、高吸着性超撥水基板の全体図を示す。
【図５】図５は、高吸着性超撥水基板の接触角測定の結果を示す。
【図１】
2008212864.tif 000003
【図２】
2008212864.tif 000004
【図３】
2008212864.tif 000005
【図４】
2008212864.tif 000006
【図５】
2008212864.tif 000007