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粒子集積体およびその製造方法 コモンズ

国内特許コード P06P003551
整理番号 NU-0022
掲載日 2006年6月30日
出願番号 特願2004-358939
公開番号 特開2006-159166
登録番号 特許第4613308号
出願日 平成16年12月10日(2004.12.10)
公開日 平成18年6月22日(2006.6.22)
登録日 平成22年10月29日(2010.10.29)
発明者
  • 増田 佳丈
  • 河本 邦仁
出願人
  • 学校法人名古屋大学
発明の名称 粒子集積体およびその製造方法 コモンズ
発明の概要

【課題】 高品質の粒子集積体およびその製造方法を提供する。
【解決手段】 粒子が密に集積して成る粒子集積体を製造する方法を提供する。その方法は、粒子22が第一溶媒24に分散している粒子分散液20を用意する工程;その分散液20を、第一溶媒24と相分離し得る第二溶媒30中に配置する工程;および、その第二溶媒30中において、粒子分散液20に含まれる第一溶媒24を第二溶媒30に拡散させる工程;を包含する。
【選択図】 図1

従来技術、競合技術の概要


複数の粒子の集合体は、単一の粒子とは異なる有用な特性を発揮する材料となり得ることから広く研究されている。例えば、微粒子が高度の規則性をもって集合して成る粒子集積体は、フォトニック結晶その他の分野において有用な材料となり得る。
特許文献1には、微粒子を含む懸濁液に基板を浸漬し、該基板を懸濁液中からゆっくりと引き上げることにより基板表面に単層微粒子膜を形成する技術が記載されている。微粒子の集合体に関する他の従来技術文献として特許文献2が挙げられる。




【特許文献1】特開平8-234007号公報

【特許文献2】特開2002-341161号公報

産業上の利用分野


本発明は、球形粒子が密に集積して成る粒子集積体に関する。また本発明は、粒子が密に集積して成る粒子集積体を製造する方法に関する。さらに、かかる粒子集積体が基材表面に配置された粒子集積体材料およびその製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
粒子が密に集積して成る粒子集積体を製造する方法であって、以下の工程;
前記粒子が第一溶媒に分散している粒子分散液を用意する工程;
前記第一溶媒との間に液-液界面を形成し得る第二溶媒中に前記分散液を配置して、前記第二溶媒の相の中に前記分散液の相が液-液界面を介して配置された二液系を形成する工程、ここで、前記第二溶媒は、前記分散液に含まれる前記第一溶媒を前記第二溶媒に十分に拡散させることが可能な程度に多量に用いられる;および、
前記第二溶媒中において、前記分散液に含まれる第一溶媒を前記第二溶媒に徐々に拡散させて該分散液の相を次第に収縮させることにより、該拡散から取り残された粒子を密に集積させて粒子集積体を形成する工程;
を包含する、粒子集積体製造方法

【請求項2】
粒子が密に集積して成る粒子集積体を基材表面に製造する方法であって、以下の工程;
前記粒子が第一溶媒に分散している粒子分散液を用意する工程;
前記基材の表面に前記分散液を付与する工程;
前記分散液が付与された前記基材を、前記第一溶媒との間に液-液界面を形成し得る第二溶媒中に配置して、前記第二溶媒の相の中に前記分散液の相が液-液界面を介して配置された二液系を形成する工程、ここで、前記第二溶媒は、前記分散液に含まれる前記第一溶媒を前記第二溶媒に十分に拡散させることが可能な程度に多量に用いられる;および、
前記第二溶媒中において、前記基材表面の分散液に含まれる粒子を該基材表面に残しつつ該分散液に含まれる第一溶媒を前記第二溶媒に徐々に拡散させて該分散液の相を次第に収縮させることにより、該拡散から取り残された粒子を密に集積させて粒子集積体を形成する工程;
を包含する、粒子集積体製造方法。

【請求項3】
粒子が密に集積して成る粒子集積体を基材表面に製造する方法であって、以下の工程;
前記粒子が第一溶媒に分散している粒子分散液を用意する工程;
前記基材を、前記第一溶媒との間に液-液界面を形成し得る第二溶媒中に配置する工程;
前記第二溶媒中において前記基材の表面に前記分散液を付与することにより、前記第二溶媒の相の中に前記分散液の相が液-液界面を介して配置された二液系を形成する工程、ここで、前記第二溶媒は、前記分散液に含まれる前記第一溶媒を前記第二溶媒に十分に拡散させることが可能な程度に多量に用いられる;および、
前記第二溶媒中において、前記基材表面の分散液に含まれる粒子を該基材表面に残しつつ該分散液に含まれる第一溶媒を前記第二溶媒に徐々に拡散させて該分散液の相を次第に収縮させることにより、該拡散から取り残された粒子を密に集積させて粒子集積体を形成する工程;
を包含する、粒子集積体製造方法。

【請求項4】
前記基材表面は、所定領域の前記第一溶媒に対する親和性が該領域の周囲よりも高くなるようにパターン化されている、請求項2または3に記載の粒子集積体製造方法。

【請求項5】
前記第一溶媒および前記第二溶媒のうち一方を親水性溶媒から選択し、他方を疎水性溶媒から選択する、請求項1から4のいずれか一項に記載の粒子集積体製造方法。

【請求項6】
前記粒子として、粒度分布の標準偏差が10%以下の球形粒子を使用する、請求項から5のいずれか一項に記載の粒子集積体製造方法。

【請求項7】
粒子が密に集積して成る粒子集積体が基材表面に配置された粒子集積体材料を製造する方法であって、以下の工程;
前記粒子が第一溶媒に分散している粒子分散液を用意する工程;
前記基材の表面に前記分散液を付与する工程;
前記分散液が付与された前記基材を、前記第一溶媒との間に液-液界面を形成し得る第二溶媒中に配置して、前記第二溶媒の相の中に前記分散液の相が液-液界面を介して配置された二液系を形成する工程、ここで、前記第二溶媒は、前記分散液に含まれる前記第一溶媒を前記第二溶媒に十分に拡散させることが可能な程度に多量に用いられる;および、
該第二溶媒中において、前記基材表面の分散液に含まれる粒子を該基材表面に残しつつ該分散液に含まれる第一溶媒を前記第二溶媒に徐々に拡散させて該分散液の相を次第に収縮させることにより、該拡散から取り残された粒子を密に集積させて前記基材表面に粒子集積体を形成する工程;
を包含する粒子集積体材料の製造方法。

【請求項8】
粒子が密に集積して成る粒子集積体が基材表面に配置された粒子集積体材料を製造する方法であって、以下の工程;
前記粒子が第一溶媒に分散している粒子分散液を用意する工程;
前記基材を、前記第一溶媒との間に液-液界面を形成し得る第二溶媒中に配置する工程;
前記第二溶媒中において前記基材の表面に前記分散液を付与することにより、前記第二溶媒の相の中に前記分散液の相が液-液界面を介して配置された二液系を形成する工程、ここで、前記第二溶媒は、前記分散液に含まれる前記第一溶媒を前記第二溶媒に十分に拡散させることが可能な程度に多量に用いられる;および、
前記第二溶媒中において、前記基材表面の分散液に含まれる粒子を該基材表面に残しつつ該分散液に含まれる第一溶媒を前記第二溶媒に徐々に拡散させて該分散液の相を次第に収縮させることにより、該拡散から取り残された粒子を密に集積させて前記基材表面に粒子集積体を形成する工程;
を包含する、粒子集積体材料の製造方法。

【請求項9】
前記基材表面は、所定領域の前記第一溶媒に対する親和性が該領域の周囲よりも高くなるようにパターン化されており、その所定領域に対応して前記粒子集積体が配置される、請求項7または8に記載の粒子集積体材料の製造方法。

【請求項10】
前記基材表面には、二以上の前記所定領域が所定のパターンを構成するように形成されており、該パターンに対応して前記粒子集積体が配置される、請求項9に記載の粒子集積体材料の製造方法。
産業区分
  • 処理操作
  • 無機化合物
  • その他機械要素
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2004358939thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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