[发明专利]用于制造具有亲水性和疏水性的膜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制造既具有亲水性又具有疏水性的膜的方法；更具体而言，涉及一种用于制造能够向单一膜表面的设定位置既提供亲水性又提供疏水性的膜的方法。

背景技术

通常，固体基材(例如金属或聚合物)的表面具有比表面能。该比表面能在液体与固体接触时表现为液体和固体之间的接触角。在此，液体一般指的是水或油等，在下文中水将代表性地作为液体而提及。如果接触角小于90°，球形水滴在固体表面上会失去其形状而湿润固体表面，表现为可润湿性。然而，如果接触角大于90°，球形水滴在固体表面上会维持其形状而很容易地通过外力流动，而不会湿润固体表面，表现为不可润湿性。例如，如果水滴落在荷叶上，它就不会湿润荷叶而是在荷叶表面上流动。这种现象表现为不可润湿性。

如果固体基材的表面经处理而具有细小的凸起和凹陷(不平坦性)，则该固体基材表面的比接触角的值可以变化。即，具有小于90°的接触角的亲水性表面通过表面处理可具有更大的可润湿性，而具有大于90°的接触角的疏水性表面通过表面处理可具有更大的不可润湿性。

迄今为止，已知的一种用于改变固体表面接触角的技术为其中应用半导体制造技术的MEMS(微电子机械系统)工艺。然而，该MEMS工艺——一种通过机械工程应用半导体技术的最新技术——的不利之处在于其制造过程非常复杂，且导致制造成本很高。即，为了通过使用MEMS工艺在固体表面上形成纳米级的凸起和凹陷，实施诸如氧化金属表面、施加特定温度和特定电压以及在特殊溶液中进行氧化和蚀刻的操作。该MEMS工艺不能在一般工作环境中实施，而应在专门制造的洁净室中实施，并且操作所需的机器都是造价很高的设备。因此，几乎不可能采用该MEMS工艺来形成疏水性表面，因为其工艺过程非常复杂，不适用于大量生产，且导致制造成本高昂。

除了所述MEMS工艺技术之外，还有一种通过使用化学处理方法来改变固体表面上的接触角的技术。然而，根据该化学处理方法制造的膜表现出与基底材料的结合力较低，且具有易摩擦损坏的涂覆薄膜。另外，该化学处理方法很难仅对某一特定区域进行化学处理，因此其不利之处在于：不能同时提供疏水性和亲水性，或者不能仅向特定区域提供疏水性。

在该背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明背景的理解，因此其可能包含有不构成在本国内对于本领域普通技术人员而言已知的现有技术的信息。

发明内容

技术问题

本发明致力于提供一种用于制造具有疏水性表面的膜的方法，该方法相比于现有技术的优势在于简化了处理过程且相对地降低了成本。同时，本发明还提供一种用于制造膜的方法，该方法的优势在于在制造具有疏水性表面的膜的过程中，在同时提供疏水性和亲水性时，仅向特定区域提供疏水性。

技术方案

本发明的一个示例性实施方案提供一种用于制造膜的方法，其包括：制备一种在其外表面上形成有纳米级孔的模板；在该模板外表面的预定图样区域上涂覆一种聚合物材料；将一种亲水性薄膜附着在该模板的外表面上；以及从该亲水性薄膜去除该模板。

本发明一个示例性实施方案的模板可以包括一个阳极化层，该阳极化层具有通过阳极化金属基底而在该金属基底的外表面上形成的纳米级孔。

本发明示例性实施方案的模板的阳极化层可以在将微米级颗粒喷射到该金属基底的表面之上以形成微米级的凸起和凹陷后形成。

根据本发明的示例性实施方案，涂覆聚合物材料包括：在该模板上涂覆该聚合物材料；在该聚合物材料上定位预定图样的掩模；以及去除除该预定图样区域之外的区域中的聚合物材料。

在本发明的示例性实施方案中，可将光照射到该聚合物材料以改变没有被掩模遮蔽的区域中的聚合物材料的特性，并且可对该聚合物材料进行蚀刻以去除除该预定图样区域之外的区域中的聚合物材料。

在本发明的示例性实施方案中，涂覆聚合物材料包括：通过操作能将聚合物材料喷射至预定厚度的喷射器，将聚合物材料涂覆在预定图样区域上。

在本发明的示例性实施方案中，所述亲水性薄膜可以具有粘合特性，以使涂覆在模板上的聚合物材料可以附着至该亲水性薄膜。

在本发明的示例性实施方案中，去除模板包括：通过化学蚀刻去除模板。

在本发明的示例性实施方案中，去除模板包括：将模板与聚合物材料附着于其上的亲水性薄膜分离，使得该模板和亲水性薄膜可利用外力直接拉出。

在本发明的示例性实施方案中，在该模板的外表面上可以涂覆脱模剂。