本發(fā)明涉及在基材上固定有聚合物一端的聚合物刷。
背景技術(shù):
:在基材上固定有聚合物一端的聚合物刷,是基材的表面處理手段的一種,可知其可以賦予基材表面親水性、低摩擦性等特性(專利文獻(xiàn)1、2)。此外,將該聚合物刷配制在特定的溶劑中時,聚合物刷的相和溶劑的相之間有發(fā)生相分離的可能性也通過模擬給出了啟示(非專利文獻(xiàn)1)。但是,并沒有給出實(shí)現(xiàn)該聚合物刷相-溶劑相之間的相分離的實(shí)例,其具體的方法并不清楚。進(jìn)一步地,所述聚合物相-溶劑相之間的相分離是在溶劑存在下開始發(fā)生的現(xiàn)象,不清楚在不存在溶劑的氣相中的相分離結(jié)構(gòu)。此外其實(shí)現(xiàn)方法也不明確??紤]到在設(shè)備等中的技術(shù)應(yīng)用,如果能夠達(dá)成氣相中的相分離結(jié)構(gòu),可以進(jìn)一步提高聚合物刷的實(shí)用性。然而,關(guān)于在氣相中形成聚合物刷的相分離結(jié)構(gòu),通過模擬也沒有給出啟示,此外也沒有這樣的實(shí)現(xiàn)例。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開2008-133434號公報專利文獻(xiàn)2:日本特開2010-261001號公報非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)1:Y.Norizoe,其他2名,“Molecularsimulationof2-dimensionalmicrophaseseparationofsingle-componenthomopolymersgraftedontoaplanarsubstrate”,EurophysicsLetters,16January2013,101,16006技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明鑒于上述情況而成,其目的在于提供氣相中也能夠形成相分離結(jié)構(gòu)的聚合物刷。聚合物刷由于聚合物鏈的一條鏈固定在基材上,在不完全在溶劑中溶解的點(diǎn)(通常與溶劑分離的點(diǎn))上與通常的聚合物不同。進(jìn)一步地,由于聚合物刷中聚合物層的自由端側(cè)在平面方向不相互作用,在厚度方向上的相互影響被放大,力學(xué)狀態(tài)與通常的三維結(jié)構(gòu)不同,進(jìn)一步由于聚合物的固定狀態(tài)完全不同,可以認(rèn)為聚合物刷中的相分離狀態(tài)與通常的聚合物相區(qū)別。然而本發(fā)明的發(fā)明人通過研究,意外地發(fā)現(xiàn)了聚合物刷相-溶劑相之間的相分離現(xiàn)象與聚合物溶液中聚合物相-溶劑相之間的相分離現(xiàn)象顯示出了高相關(guān)性。聚合物刷層即使發(fā)生相分離也是極薄的,不會發(fā)生渾濁等光散射行為,得到的相分離結(jié)構(gòu)也是細(xì)微的??紤]到通常的聚合物溶液中的相分離是基于渾濁的光散射行為確認(rèn)的微觀相分離行為,聚合物刷相的相分離狀態(tài)和聚合物溶液的相分離狀態(tài),實(shí)質(zhì)上表示了不同的相分離狀態(tài),并且如上述,盡管溶解狀態(tài)和力學(xué)行為等均不同,發(fā)現(xiàn)兩者顯示出高相關(guān)性也是極其意外的。并且還發(fā)現(xiàn)了,通過在與聚合物溶液相分離條件相似的條件下使聚合物刷和溶劑接觸,顯示出了與聚合物溶液的情況相似的相分離狀態(tài);進(jìn)而,通過在特定的溫度以下將溶劑置換為氣相,維持相分離結(jié)構(gòu)的同時使溶劑相部分成為氣相,即使在氣相中也能夠形成聚合物刷的相分離結(jié)構(gòu);以及在該氣相中形成了相分離結(jié)構(gòu)的聚合物刷是通過加熱能夠調(diào)整上述相分離結(jié)構(gòu)的,從而完成了本發(fā)明。即本發(fā)明涉及的相分離型聚合物刷,具有基材,以及一端固定在所述基材上、另一端為自由端的多條聚合物鏈形成的聚合物層,其特征在于,所述聚合物層中,聚合物密部和聚合物疏部之間的相分離狀態(tài)可逆地變化。所述聚合物層為不進(jìn)行相分離狀態(tài)時的厚度優(yōu)選為1nm以上且50nm以下,所述聚合物鏈的數(shù)均分子量優(yōu)選為2000以上且1000000以下。所述相分離結(jié)構(gòu)優(yōu)選為通過外部環(huán)境的變化可逆地進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)。此外所述外部環(huán)境的變化,優(yōu)選為溫度、壓力或離子濃度的變化導(dǎo)致的變化。此外,本發(fā)明也包含相分離型聚合物刷,該相分離型聚合物刷具有基材,以及一端固定在所述基材上、另一端為自由端的多條聚合物鏈形成的聚合物層,在所述聚合物層中,形成聚合物密部和聚合物疏部。優(yōu)選所述聚合物層的所述密部和疏部在平面方向上周期性重復(fù)出現(xiàn)。所述密部和疏部形成的相分離結(jié)構(gòu),優(yōu)選為海島結(jié)構(gòu)、圓柱結(jié)構(gòu)、共連型結(jié)構(gòu)或?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)。進(jìn)一步地,本發(fā)明也包含將聚合物刷與溶劑接觸,通過外部環(huán)境變化,使聚合物刷的相分離狀態(tài)變化的表面狀態(tài)調(diào)節(jié)方法。所述外部環(huán)境的變化,優(yōu)選為溶劑的溫度、壓力或離子濃度的變化導(dǎo)致的變化。本發(fā)明的聚合物刷的制備方法的特征在于,使具有基材,以及一端以固定端密度σ(處/nm2)固定在所述基材上、另一端為自由端的多條聚合物鏈的聚合物刷(A)和溶劑(B),在所述聚合物鏈不與基材結(jié)合自由的狀態(tài)下在與所述溶劑混合時的相圖中以下述式(1)確定的聚合物濃度的溶液形成相分離狀態(tài)的溫度下進(jìn)行接觸,然后在形成相分離狀態(tài)的溫度范圍內(nèi),且在所述聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下的溫度下,將所述溶劑置換為氣相。聚合物濃度(體積%)=σ(處/nm2)×聚合物鏈的數(shù)均分子量(g/mol)×1021/(自由的聚合物鏈的均方根末端間距離(nm)×阿伏伽德羅常數(shù)Na(mol-1)×聚合物鏈的密度(g/cm3))(1)所述聚合物鏈的固定端密度σ優(yōu)選為0.001(處/nm2)以上且0.1(處/nm2)以下。此外所述溶劑(B)優(yōu)選為,與不與基材結(jié)合的自由的狀態(tài)的聚合物鏈以所述式(1)確定的聚合物濃度混合時的雙節(jié)起始溫度在1℃以上且100℃以下的范圍的溶劑。進(jìn)一步地,所述聚合物和溶劑(B)的組合優(yōu)選為:(1)聚合物:芳香族烴系聚合物,溶劑:烴系溶劑;或者(2)聚合物:(甲基)丙烯酸系聚合物,溶劑:水系溶劑。將所述聚合物刷加熱至聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上的溫度,調(diào)制相分離結(jié)構(gòu)的方法也包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。進(jìn)一步地,在表面形成所述聚合物刷的表面改性部件也包含在本發(fā)明的技術(shù)的范圍內(nèi)。本發(fā)明的制備方法中,將聚合物刷(A)和溶劑(B)在特定條件下接觸,接下來,在特定的溫度以下將溶劑(B)置換為氣相,從而能夠得到即使在氣相也形成相分離結(jié)構(gòu)的聚合物刷。附圖的簡單說明圖1表示相分離型聚合物刷No.3在環(huán)己烷中的相分離結(jié)構(gòu)(常壓(1013hPa)、10℃)的AFM圖像。圖2表示相分離型聚合物刷No.2在環(huán)己烷中的相分離結(jié)構(gòu)(常壓、10℃)的AFM圖像。圖3表示相分離型聚合物刷No.1在環(huán)己烷中的相分離結(jié)構(gòu)(常壓、10℃)的AFM圖像。圖4表示相分離型聚合物刷No.3在氣相中的相分離結(jié)構(gòu)(常壓、室溫(25℃))的AFM圖像。圖5表示相分離型聚合物刷No.2在氣相中的相分離結(jié)構(gòu)(常壓、室溫)的AFM圖像。圖6表示相分離型聚合物刷No.1的氣相中的相分離結(jié)構(gòu)(常壓、室溫)的AFM圖像。圖7表示聚合物刷No.1在環(huán)己烷中在常壓下以(a)10℃、(b)20℃、(c)30℃、(d)10℃、(e)30℃的順序變化時相分離結(jié)構(gòu)的AFM圖像。圖8表示相分離型聚合物刷No.4在水中的相分離結(jié)構(gòu)(常壓、10℃)的AFM圖像。圖8表示相分離型聚合物刷No.5在水中的相分離結(jié)構(gòu)(常壓、10℃)的AFM圖像。具體實(shí)施方式1.相分離型聚合物刷的制備方法聚合物刷(A)是指多條聚合物鏈以其一端結(jié)合在基材上的結(jié)構(gòu)體。本發(fā)明為關(guān)注該聚合物鏈的自由端側(cè)的集合狀態(tài)的發(fā)明,其主題在于制備該自由端在氣相中相分離的相分離型聚合物刷。這樣的在氣相中相分離型聚合物刷,首先通過將聚合物刷(A)在溶劑(B)中以特定條件進(jìn)行處理使液相中的聚合物鏈相分離,接下來在維持該相分離狀態(tài)下通過將液相替換為氣相來制備。1-1.聚合物刷(A)本發(fā)明中,如上述,使用聚合物刷(A)。該聚合物刷(A)更詳細(xì)地,具有基材和多條聚合物鏈,這些聚合物鏈的一端均固定在基材表面上,另一端不在任何地方固定成為自由端。由于這樣的單側(cè)限制結(jié)構(gòu),相分離結(jié)構(gòu)不會持續(xù)粗糙化,能夠形成與聚合物鏈的數(shù)均分子量相應(yīng)的一定大小的相分離結(jié)構(gòu)。所述基材的材質(zhì)沒有特別的限定,可與聚合物鏈的一端結(jié)合即可,可以使用無機(jī)物、有機(jī)物中的任意一種。作為所述無機(jī)物,例如可舉出:金、鐵、鋁、硅酮等的金屬或其合金,玻璃等的金屬氧化物;作為有機(jī)物,可舉出:(甲基)丙烯酸樹脂、烯烴樹脂等的樹脂等。從將作為上述聚合反應(yīng)的起始點(diǎn)的官能團(tuán)進(jìn)行固定,并且調(diào)節(jié)其固定端密度的觀點(diǎn)來考慮,基材優(yōu)選玻璃或硅酮等含硅原子的化合物,金等可與巰基配位的金屬,鐵或鋁等可與磷酸形成鹽的金屬。此外,基材的表面形狀也沒有特別的限定,例如可以為平面、曲面中的任意一種。作為平面基材,能夠使用板狀、片狀、膜狀等的基材,作為曲面基材,能夠使用粒子狀、柱狀、筒狀、線狀等的基材?;纳瞎潭ǖ木酆衔镦湹牧?,可以用每1nm2基材上固定的聚合物鏈的平均條數(shù)表示的固定端密度σ(處/nm2)評價,該固定端密度σ優(yōu)選為0.0001(處/nm2)以上且0.2(處/nm2)以下,更優(yōu)選為0.0005(處/nm2)以上,進(jìn)一步優(yōu)選為0.001(處/nm2)以上,更優(yōu)選為0.16(處/nm2)以下,進(jìn)一步優(yōu)選為0.07(處/nm2)以下。固定端密度在上述范圍內(nèi)時,容易形成相分離結(jié)構(gòu)。固定端密度高的情況,由于基材單位面積上固定的聚合物鏈變多,聚合物鏈相對于基材在垂直方向上變得容易延伸,在為不進(jìn)行相分離狀態(tài)時的聚合物刷層變厚。此外相反地,固定端密度低的情況,基材單位面積上固定的聚合物鏈變少,聚合物鏈在基材表面方向上變得容易擴(kuò)散,聚合物刷層變薄。利用這一現(xiàn)象,基于不進(jìn)行相分離狀態(tài)時的聚合物刷層的厚度L,以及聚合物鏈的數(shù)均分子量Mn、聚合物鏈的密度d能夠計算固定端密度σ。具體地,固定端密度σ可用以下的式子表示。并且NA表示阿伏伽德羅常數(shù)。σ=dLNAMn所述在為不進(jìn)行相分離狀態(tài)時的聚合物刷層的厚度L優(yōu)選為1nm以上,更優(yōu)選為2nm以上,進(jìn)一步優(yōu)選為3nm以上,優(yōu)選為50nm以下,更優(yōu)選為40nm以下,進(jìn)一步優(yōu)選為35nm以下,特別優(yōu)選為30nm以下。在為不進(jìn)行相分離狀態(tài)時的聚合物刷層的厚度L,可以使用橢偏儀進(jìn)行測定。此外,聚合物鏈的密度d意味著對應(yīng)的聚合物(聚合物鏈端部未固定在基材上的聚合物)的密度,可以按照J(rèn)ISK7112(1999)的方法進(jìn)行測定。聚合物刷(A)中使用的聚合物(P1),可示例出直線狀聚合物等的非交聯(lián)型聚合物,特別是自由基聚合型聚合物。此外所述聚合物,可以為烴系聚合物等不具有極性基團(tuán)的聚合物,也可以為適當(dāng)具有極性基團(tuán)(羧基、酯基、內(nèi)酯環(huán)、酰胺基等)的聚合物。這樣的聚合物中作為自由基聚合型聚合物,例如可舉出:芳香族烴系聚合物、(甲基)丙烯酸系聚合物、乙烯基吡啶系聚合物、乙烯基酯系聚合物、乙烯基吡咯烷酮系聚合物、烯烴系聚合物等乙烯基系聚合物,以及將用于它們的單體體適當(dāng)組合的共聚物等。上述聚合物可以單獨(dú)使用,也可以含有其它的聚合物。具體地,可以含有從上述聚合物中選擇的聚合物(P1)和與聚合物(P1)不同的聚合物(P2),也可以含有由聚合物(P1)構(gòu)成的聚合物鏈和由聚合物(P2)構(gòu)成的聚合物鏈。此外,聚合物(P1)和聚合物(P2)的聚合物種類、分子量等可以相同或不同。相對于聚合物(P1)鏈和聚合物(P2)鏈的合計條數(shù)的聚合物(P1)鏈的比例(P1/(P1+P2))優(yōu)選為0.5以上,更優(yōu)選為0.7以上,進(jìn)一步優(yōu)選為0.8以上,更進(jìn)一步優(yōu)選為0.9以上,特別優(yōu)選為0.96以上。作為構(gòu)成所述芳香族烴系聚合物的單體,例如可舉出:苯乙烯、鄰甲基苯乙烯、間甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、苯乙烯磺酸、4-乙烯基苯甲酸、4-乙烯基苯甲酸叔丁酯,4-二甲基氨基苯乙烯等的單官能團(tuán)苯乙烯系單體。上述單體可以單獨(dú)使用,也可以適當(dāng)組合使用。作為構(gòu)成(甲基)丙烯酸系聚合物的單體,可舉出:(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸辛酯等單官能團(tuán)(甲基)丙烯酸烷基酯系單體;(甲基)丙烯酸-2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸-2,3-二羥基丙酯等的單官能團(tuán)(甲基)丙烯酸羥烷基酯系單體;甲氧基乙氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯、3-乙基氧雜環(huán)基(甲基)丙烯酸酯(3-エチルオキセタニル(メタ)アクリレート)、甲氧基乙氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、2,2-二甲基-1,3-二氧戊環(huán)-4-甲醇(甲基)丙烯酸酯、葡糖氧基乙基(甲基)丙烯酸酯等單官能團(tuán)氧烷基(甲基)丙烯酸酯系單體;N-氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N'-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯等氨基烷基(甲基)丙烯酸酯系單體;3-(N-[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]-N,N'-二甲基銨)丙烷磺酸鹽、2-(2-(甲基)丙烯酰氧基乙基)二甲基氨基乙酸、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基磷酰膽堿等含季銨的(甲基)丙烯酸酯系單體;2,2,2-三氟乙基(甲基)丙烯酸酯、2-全氟丁基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-全氟辛基乙基(甲基)丙烯酸酯等含氟原子的單官能團(tuán)(甲基)丙烯酸酯系單體;(甲基)丙烯酰胺、N-異丙基(甲基)丙烯酰胺、N,N’-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N’-二乙基(甲基)丙烯酰胺、N-甲基-N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N,N’-二(羥乙基)(甲基)丙烯酰胺、(3-((甲基)丙烯酰氨基丙基)二甲基-3-磺丙基)銨鹽等單官能團(tuán)(甲基)丙烯酰胺系單體等。上述單體可以單獨(dú)使用,也可以適當(dāng)組合使用。作為構(gòu)成乙烯基吡啶系聚合物的單體,例如可舉出:2-乙烯基吡啶、3-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、1-(3-磺丙基)-2-乙烯基吡啶羥化物等單官能團(tuán)乙烯基吡啶系單體。上述單體可以單獨(dú)使用,也可以適當(dāng)組合使用。作為構(gòu)成乙烯基酯類聚合物的單體可舉出乙酸乙烯酯,作為構(gòu)成乙烯基吡咯烷酮系聚合物的單體可舉出N-乙烯基-2-吡咯烷酮。構(gòu)成烯烴系聚合物的單體,例如為乙烯、丁二烯等的烯烴系單體,上述單體可以單獨(dú)或適當(dāng)組合使用。所述自由基聚合型聚合物,可以為均聚物和共聚物中的任意一種,此外共聚物的情況可以為嵌段共聚物、接枝共聚物和無規(guī)共聚物中的任意一種,特別是在即使為嵌段共聚物以外的聚合物也能夠?qū)胂喾蛛x結(jié)構(gòu)的點(diǎn)上被關(guān)注。優(yōu)選的自由基聚合型聚合物為均聚物或嵌段共聚物,更優(yōu)選為均聚物。均聚物和嵌段共聚物容易將聚合物鏈間的相互作用保持為恒定,相分離結(jié)構(gòu)的固定變得容易。此外,將2種以上的單體組合時,其中任意一種單體的比例優(yōu)選為80質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為90質(zhì)量%以上,進(jìn)一步優(yōu)選為98質(zhì)量%以上。此外,聚合物鏈可以為環(huán)狀、分枝鏈狀、直鏈狀中的任意一種,優(yōu)選為直鏈狀。聚合物鏈為直鏈狀時,能夠提高得到的相分離結(jié)構(gòu)的周期性(均勻性)。聚合物鏈的數(shù)均分子量優(yōu)選為2000以上,更優(yōu)選為10000以上,進(jìn)一步優(yōu)選為50000以上,優(yōu)選為1000000以下,更優(yōu)選為500000以下,進(jìn)一步優(yōu)選為300000以下。聚合物鏈的數(shù)均分子量在上述范圍時容易與溶劑接觸,并且相分離結(jié)構(gòu)容易形成。此外,通過聚合物鏈的數(shù)均分子量能夠調(diào)節(jié)得到的相分離結(jié)構(gòu)的大小,數(shù)均分子量越大得到的相分離結(jié)構(gòu)越大,數(shù)均分子量越小得到的相分離結(jié)構(gòu)越小。此外,聚合物鏈的分子量分布(Mw/Mn)優(yōu)選為1.3以下,更優(yōu)選為1.1以下,進(jìn)一步優(yōu)選為1.08以下。并且,聚合物鏈的數(shù)均分子量意味著聚合物鏈的兩端未在基材表面上固定的聚合物的數(shù)均分子量,可以通過尺寸排阻色譜法(SEC)測定用相同的方法另外合成的、除了聚合物鏈的兩端未在基材表面上固定以外相同的聚合物。本發(fā)明的聚合物刷,聚合物層在為不進(jìn)行相分離狀態(tài)時的厚度優(yōu)選為1nm以上且50nm以下,所述聚合物鏈的數(shù)均分子量優(yōu)選為2000以上且1000000以下。通過調(diào)節(jié)使聚合物層為不進(jìn)行相分離狀態(tài)時的厚度,和聚合物鏈的數(shù)均分子量這兩者,能夠誘發(fā)相分離。這種情況下,聚合物刷相的厚度L更優(yōu)選為2nm以上,進(jìn)一步優(yōu)選為3nm以上,優(yōu)選為50nm以下,更優(yōu)選為40nm以下,進(jìn)一步優(yōu)選為35nm以下,特別優(yōu)選為30nm以下。此外,聚合物鏈的數(shù)均分子量更優(yōu)選為10000以上,進(jìn)一步優(yōu)選為50000以上,更優(yōu)選為500000以下,進(jìn)一步優(yōu)選為300000以下。聚合物刷(A)可以通過在基材表面固定作為聚合反應(yīng)的起始點(diǎn)的官能團(tuán),并從該起始點(diǎn)開始使單體聚合從而延伸聚合物鏈來制備。作為固定作為聚合反應(yīng)的起始點(diǎn)的官能團(tuán)的方法,可舉出將含該官能團(tuán)的化合物(以下也稱為“刷用起始劑”。)固定在基材表面的方法,和在基材自身上形成該官能團(tuán)的方法。作為所述刷用起始劑,優(yōu)選使用具有能夠與基材結(jié)合的結(jié)合性基團(tuán)和作為聚合起始點(diǎn)的聚合起始基團(tuán)的化合物。作為所述結(jié)合性基團(tuán),可舉出:三甲氧基甲硅烷基、三乙氧基甲硅烷基等反應(yīng)性甲硅烷基;巰基;二硫醚基;磷酸基等。作為所述聚合起始基團(tuán),可舉出:1-溴乙基、1-甲基-1-溴乙基、氯乙基等鹵代烷基,2,2,6,6-四甲基哌啶基-1-氧基、N-叔丁基-1-苯基-2-甲基丙基硝?;?、N-叔丁基-l-二乙基膦?;?2,2-二甲基丙基硝?;群貂;墓倌軋F(tuán);SO2Cl基等。結(jié)合性基團(tuán)和聚合起始基團(tuán),優(yōu)選各自位于刷用起始劑化合物的末端,此外,結(jié)合性基團(tuán)和聚合起始基團(tuán),優(yōu)選通過亞苯基、醚鍵、羰基、苯亞甲基等2價基團(tuán)結(jié)合。作為這樣的刷用起始劑,可舉出下述式(A1-1)~(A1-10)、(A2-1)~(A2-3)、(A3-1)表示的化合物。其中,作為結(jié)合性基團(tuán)為反應(yīng)性甲硅烷基的刷用起始劑,可舉出下述式(A1-1)~(A1-10)表示的化合物,作為結(jié)合性基團(tuán)為巰基或二硫醚基的刷用起始劑,可舉出下述式(A2-1)~(A2-3)表示的化合物,作為結(jié)合性基團(tuán)為磷酸基的刷用起始劑,可舉出下述式(A3-1)表示的化合物。并且,式(A1-1)~(A1-10)中,R各自獨(dú)立地表示甲氧基、乙氧基等烷氧基,或甲基、乙基等烷基;優(yōu)選與一個Si結(jié)合的R中的2個以上,優(yōu)選為3個以上為烷氧基。[化學(xué)式1][化學(xué)式2][化學(xué)式3]刷用起始劑的種類,優(yōu)選配合基材的材質(zhì)進(jìn)行選擇,例如,基材含有玻璃或硅等含硅原子化合物時,刷用起始劑的結(jié)合性基團(tuán)優(yōu)選為反應(yīng)性甲硅烷基;基材含有金等能夠與巰基配位的金屬時,刷用起始劑的結(jié)合性基團(tuán)優(yōu)選為巰基;基材含有鐵或鋁等能夠與磷酸成鹽的金屬時,刷用起始劑的結(jié)合性基團(tuán)優(yōu)選為磷酸基。通過使該刷用起始劑和基材接觸,刷用起始劑和基材之間形成結(jié)合鍵(優(yōu)選為共價鍵、離子鍵、配位鍵等的化學(xué)鍵),從而能夠在基材表面固定刷用起始劑。在此,優(yōu)選在使用刷用起始劑同時,使用具有使對應(yīng)的結(jié)合性基團(tuán)、對應(yīng)的聚合起始基團(tuán)穩(wěn)定化的基團(tuán)(穩(wěn)定基團(tuán))的調(diào)節(jié)劑(以下也稱為“刷用調(diào)節(jié)劑”。),使該刷用調(diào)節(jié)劑與刷用起始劑同時與基材接觸、固定。由此,可以容易地調(diào)整固定端密度,此外,也可以將刷用起始劑更均勻地固定在基材表面。為了使所述聚合起始基團(tuán)穩(wěn)定化,例如,鹵代烷基的情況將鹵原子用氫原子取代即可,含硝?;墓倌軋F(tuán)的情況將該官能團(tuán)整體用氫原子取代即可,SO2Cl基的情況將氯原子用羥基取代即可。刷用起始劑和刷用調(diào)節(jié)劑的比例(起始劑/調(diào)節(jié)劑),以摩爾比計優(yōu)選為0.001以上,更優(yōu)選為0.005以上,進(jìn)一步優(yōu)選為0.01以上。該比例(起始劑/調(diào)節(jié)劑)越大,越能夠提高固定端密度σ。此外,所述比例(起始劑/調(diào)節(jié)劑)優(yōu)選為0.5以下,更優(yōu)選為0.3以下,進(jìn)一步優(yōu)選為0.2以下。該比例(起始劑/調(diào)節(jié)劑)越小,得到的聚合物刷中,更容易引起相分離。此外,刷用起始劑和刷用調(diào)節(jié)劑的合計使用量,大大過量即可,具體地,每1cm2基材表面上1×10-3mol以上,更優(yōu)選為1×10-2mol以上。此外,從均勻固定的觀點(diǎn)來考慮,刷用起始劑和刷用調(diào)節(jié)劑優(yōu)選與溶劑混合作為混合液與基材接觸,更優(yōu)選在所述混合液中使基材表面浸漬來進(jìn)行接觸。作為所述混合液中使用的溶劑,例如可以使用:水;甲醇、乙醇、2-丙醇、丁醇、2-丁醇等醇系溶劑;丙酮、二甲酮、甲基乙基酮等酮系溶劑;醚系溶劑;酯系溶劑;酰胺系溶劑等。這些溶劑可以單獨(dú)使用,也可以組合使用。其中,優(yōu)選使用水和,醇系溶劑、酮系溶劑、醚系溶劑、酯系溶劑、酰胺系溶劑等水溶性有機(jī)溶劑的混合溶劑,作為所述水溶性有機(jī)溶劑優(yōu)選為醇系溶劑。該混合溶劑中,水的比例優(yōu)選為1-30質(zhì)量%,更優(yōu)選為7-20質(zhì)量%。刷用起始劑和刷用調(diào)節(jié)劑的合計使用量,在該混合液中,優(yōu)選為0.1質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為0.5質(zhì)量%以上,進(jìn)一步優(yōu)選為0.7質(zhì)量%以上。使用量多時,固定的效率提高。此外,該使用量,在混合液中,優(yōu)選為3質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為2質(zhì)量%以下,進(jìn)一步優(yōu)選為1.5質(zhì)量%以下。使刷用起始劑與基材接觸的溫度沒有特別的限定,例如優(yōu)選為10-40℃,更優(yōu)選為15-30℃。此外,接觸時間優(yōu)選為1-10小時,更優(yōu)選為2-8小時。使刷用起始劑與基材接觸時,可以進(jìn)一步使催化劑共存。作為所述催化劑,優(yōu)選為氨等堿性催化劑等。相對于刷用起始劑和刷用調(diào)節(jié)劑的合計使用量100質(zhì)量份,催化劑優(yōu)選為1-500質(zhì)量份,更優(yōu)選為50-300質(zhì)量份,進(jìn)一步優(yōu)選為150-250質(zhì)量份。此外,混合液中,催化劑的濃度,優(yōu)選為0.1-10質(zhì)量%,更優(yōu)選為0.5-3質(zhì)量%。刷用起始劑和基材難以結(jié)合時,可以在基材上實(shí)施前處理。作為該前處理,優(yōu)選為形成聚多巴胺膜。作為在基材表面上形成聚多巴胺膜的方法,可以采用日本特開2010-261001號公報中記載的方法。作為將作為聚合反應(yīng)的起始點(diǎn)的官能團(tuán)在基材自身上形成的方法,具體地,可舉出將基材鹵化的方法。該情況下,基材優(yōu)選為可鹵化的材質(zhì),優(yōu)選為樹脂,更優(yōu)選為烯烴樹脂。作為將基材鹵化的方法,優(yōu)選使用日本特開2008-133434號公報中記載的方法。在基材表面上形成聚合起始點(diǎn)后,使單體和聚合催化劑進(jìn)行接觸將單體聚合,由此能夠形成一端固定在基材上的聚合物鏈。作為將單體聚合的方法,優(yōu)選為自由基聚合法,更優(yōu)選為活性自由基聚合法。通過使用活性自由基聚合法,能夠形成分子量分布窄的聚合物鏈。此外,作為活性自由基聚合法,可舉出原子轉(zhuǎn)移自由基聚合法(AtomTransferRadicalPolymerization:ATRP)、可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合法(ReversibleAddition/FragmentationChainTransferPolymerization:RAFT)、氮氧自由基聚合法(Nitroxide-mediatedPolymerization:NMP)等。其中,優(yōu)選為ATRP法、NMP法,從反應(yīng)穩(wěn)定性的觀點(diǎn)來考慮優(yōu)選為ATRP法。此外,所述ATRP法中,聚合起始基團(tuán)優(yōu)選為鹵化烷基,所述NMP法中,聚合起始基團(tuán)優(yōu)選為含硝?;墓倌軋F(tuán)。相對于作為目標(biāo)的聚合物鏈的量,所述單體過量添加即可。通過過量添加單體,能夠根據(jù)聚合持續(xù)時間的長短調(diào)整得到的聚合物鏈的數(shù)均分子量。作為所述聚合催化劑,使用含金屬的催化劑。金屬催化劑中的金屬與聚合起始基團(tuán)作用,在刷用起始劑上生成碳自由基,聚合反應(yīng)容易開始。作為這樣的金屬催化劑,例如可以使用鹵化金屬催化劑、金屬絡(luò)合物催化劑。作為所述鹵化金屬催化劑,可舉出:氯化亞銅、氯化銅、溴化亞銅、溴化銅等鹵化銅催化劑;二氯化鈦、三氯化鈦、四氯化鈦,四溴化鈦等鹵化鈦催化劑;氯化亞鐵、氯化鐵、溴化亞鐵、溴化鐵等鹵化鐵催化劑;二氯化鈷、二溴化鈷等鹵化鈷催化劑;二氯化鎳、二溴化鎳等鹵化鎳催化劑;三氯化鉬、五氯化鉬等鹵化鉬催化劑;三氯化釕等鹵化釕催化劑等。此外,作為所述金屬絡(luò)合物催化劑,可舉出釕絡(luò)合物催化劑;鐵絡(luò)合物催化劑;鎳絡(luò)合物催化劑;鈀絡(luò)合物催化劑;銠絡(luò)合物催化劑;銅絡(luò)合物催化劑;錸絡(luò)合物催化劑;鉬絡(luò)合物催化劑等。其中,從容易除去的觀點(diǎn)來考慮,優(yōu)選為鹵化金屬催化劑,更優(yōu)選為鹵化銅催化劑。相對于單體1摩爾,催化劑的使用量優(yōu)選為1×10-5~2×10-3摩爾,更優(yōu)選為1×10-4~1×10-3摩爾,進(jìn)一步優(yōu)選為3×10-4~8×10-4摩爾。此外,形成有聚合起始劑的基材,與單體和聚合催化劑接觸時,可以使配體共存。通過配體,可以調(diào)節(jié)聚合催化劑的活性。作為配體,優(yōu)選為供電子型配體,例如可舉出:三[2-(二甲氨基)乙基]胺、1,4,8,11-四氮雜環(huán)十四烷、1,4,8,11-四甲基-1,4,8,11-四氮雜環(huán)十四烷、1,1,4,7,10,10-六甲基三亞乙基四胺、N,N,N’N”N”-五甲基二乙烯三胺等多齒胺;三[2-吡啶基甲基]胺、N-丁基-2-吡啶基甲烷亞胺、N-十二烷基-N-(2-吡啶亞甲基)胺、N-十八烷基-N-(2-吡啶亞甲基)胺、N-辛基-2-吡啶基甲烷亞胺、4,4’-二壬基-2,2’-聯(lián)吡啶,4,4’-二叔丁基-2,2’-聯(lián)吡啶、4,4’-二甲基-2,2’-聯(lián)吡啶、N,N,N’,N’-四(2-吡啶基甲基)乙二胺、2,2’-聯(lián)吡啶等吡啶系化合物;膦系化合物;環(huán)戊二烯系化合物等。其中,作為配體,優(yōu)選為多齒胺。相對于催化劑1摩爾,配體優(yōu)選為1摩爾以上,更優(yōu)選為1.5摩爾以上,進(jìn)一步優(yōu)選為1.8摩爾以上。配體量多時,由于金屬催化劑中的金屬的氧化電位變得容易降低,能夠提高催化劑和聚合引發(fā)基的反應(yīng)性。此外,相對于催化劑1摩爾,配體優(yōu)選為20摩爾以下,更優(yōu)選為15摩爾以下。配體量在上述范圍時,得到的聚合物鏈容易精制。此外,聚合聚合物鏈時,可以使用溶劑。作為使用的溶劑,可以使用:苯、苯甲醚、甲苯等的芳香族烴系溶劑;戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷,癸烷等的脂肪族烴系溶劑;環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷、十氫萘等的脂環(huán)式烴系溶劑;氯苯、二氯苯、三氯苯、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、四氯乙烯等的鹵代脂肪族烴系溶劑;丙酮、甲基乙基酮、甲基異丙基酮等的酮系溶劑;乙酸乙酯、萘二甲酸二甲酯等的酯系溶劑等。這些溶劑可以單獨(dú)使用,也可以組合使用。這些溶劑中,優(yōu)選為芳香族烴系溶劑。此外,使用溶劑時,優(yōu)選將溶劑預(yù)先脫水。使用溶劑時,單體、聚合催化劑、配體和溶劑的混合溶液中,單體的濃度優(yōu)選為0.1-20mol/L,更優(yōu)選為1-15mol/L,進(jìn)一步優(yōu)選為5-12mol/L。聚合溫度通常優(yōu)選為-50~150℃,更優(yōu)選為0~120℃,進(jìn)一步優(yōu)選為40~90℃。聚合溫度在上述范圍時,聚合反應(yīng)的效率高,且聚合穩(wěn)定性良好。根據(jù)作為目標(biāo)的聚合物鏈的數(shù)均分子量,添加聚合終止劑使聚合反應(yīng)停止,調(diào)整聚合持續(xù)時間。作為聚合終止劑,可舉出甲醇、乙醇、丙醇、2-丙醇、丁醇、2-丁醇、叔丁醇等的醇類;二甲醚、二乙醚、二正戊醚、四氫呋喃、二氧苯甲醚(ジオキシアニソール)等的醚類等。得到的聚合物刷,優(yōu)選適當(dāng)洗浄,除去聚合催化劑等。1-2.溶劑(B)中的相分離本發(fā)明中,首先將所述聚合物刷(A)的聚合物自由端在溶劑(B)(以下也稱為“相分離溶劑(B)”)中進(jìn)行相分離。在該溶劑(B)的選擇中,可用除了一端未固定在基材上的點(diǎn)之外與構(gòu)成所述聚合物刷(A)的聚合物相同的聚合物與溶劑混合的液體(以下也稱為“模型混合液”)的相分離行為作為參考。這是由于聚合物刷相-液相(溶劑相)之間的相分離現(xiàn)象顯示出了與模型混合液的相分離現(xiàn)象的高相關(guān)性。在此作為該溶劑(B),其模型混合液可以使用根據(jù)聚合物濃度和外部環(huán)境(例如溫度、壓力、離子濃度、電場、磁場等,優(yōu)選為溫度、壓力或離子濃度等)變化顯示出單相狀態(tài)和兩相狀態(tài)這兩種狀態(tài)的溶劑(B)。聚合物濃度和外部環(huán)境變化時,可以將聚合物濃度固定,變化外部環(huán)境,也可以將外部環(huán)境固定,變化聚合物濃度。以下,對通過變化聚合物濃度和溫度從而調(diào)節(jié)相分離行為的情況進(jìn)行說明。該情況下,除非另有說明,壓力為大氣壓(1013hPa),離子濃度為0mol/L。適當(dāng)?shù)南喾蛛x溶劑(B),需要根據(jù)聚合物變化,難以被唯一的定義,例如,可以從烴系溶劑、鹵代烴系溶劑、醇系溶劑、苯酚系溶劑、醚系溶劑、酮系溶劑、酯系溶劑、氮化合物系溶劑、硫化合物系溶劑等中選擇。溶劑(B)可以單獨(dú)使用,也可以組合使用。作為所述烴類溶劑,可舉出:丙烷、丁烷、戊烷、2-甲基丁烷、己烷、2-甲基戊烷、2,2-二甲基丁烷、2,3-二甲基丁烷、庚烷、2-甲基己烷、3-甲基己烷、2,3-二甲基戊烷、2,4-二甲基戊烷、辛烷、2,2,3-三甲基戊烷、異辛烷、壬烷、2,2,5-三甲基己烷、癸烷、十二烷等的飽和脂肪族烴類溶劑;1-戊烯、2-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯等的不飽和脂肪族烴類溶劑;苯、甲苯、二甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯、對二甲苯、乙苯、異丙苯、均三甲苯、萘、四氫化萘、丁基苯、對異丙基甲苯、環(huán)己基苯、二乙基苯、戊苯、二戊苯、十二烷基苯、聯(lián)苯、苯乙烯等的芳香族烴類溶劑;環(huán)戊烷、甲基環(huán)戊烷、環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷、乙基環(huán)己烷、對薄荷烷、聯(lián)環(huán)己烷、十氫化萘等的飽和脂環(huán)式烴類溶劑;環(huán)己烷、α-蒎烯、二戊烯等的不飽和脂環(huán)式烴類溶劑等。此外,作為所述鹵代烴類溶劑,可舉出:氯甲烷、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、氯乙烷、1,1-二氯乙烷、1,2-二氯乙烷、1,1,1-三氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、1,1,1,2-四氯乙烷、1,1,2,2-四氯乙烷、五氯乙烷、六氯乙烷、1,1-二氯乙烯、1,2-二氯乙烯、三氯乙烯、四氯乙烯、氯丙烷、異丙基氯、1,2-二氯丙烷、1,2,3-三氯丙烷、烯丙基氯、丁基氯、仲丁基氯、異丁基氯、叔丁基氯,1-氯戊烷等的氯代脂肪族烴類溶劑;氯苯、鄰二氯苯、間二氯苯、對二氯苯、1,2,4-三氯苯、鄰氯甲苯、對氯甲苯、1-氯萘、氯化萘等的氯代芳香族烴類溶劑;甲基溴、三溴甲烷,乙基溴、1,2-二溴乙烷、1,1,2,2-四溴乙烷、丙基溴、異丙基溴等的溴代脂肪族烴類溶劑;溴苯、鄰二溴苯、1-溴萘等的溴代芳香族烴類溶劑;氟苯、三氟甲苯、六氟苯等的氟代烴類溶劑;1-溴-2-氯乙烷;1,1,2-三氯-1,2,2-三氟乙烷;1,1,2,2-四氯-1,2-二氟甲烷等。作為所述醇系溶劑,可舉出:甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、異丁醇、叔丁醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、2-甲基-1-丁醇、異戊醇、叔戊醇、3-甲基-2-丁醇、新戊醇、1-己醇、2-甲基-1-戊醇、4-甲基-2-戊醇、2-乙基-1-丁醇、1-庚醇、2-庚醇、3-庚醇、1-辛醇、2-辛醇、2-乙基-1-己醇、1-壬醇、3,5,5-三甲基-1-己醇、1-癸醇、1-十一醇、1-十二醇、烯丙醇、炔丙醇、苯甲醇、環(huán)己醇、1-甲基環(huán)己醇、2-甲基環(huán)己醇、3-甲基環(huán)己醇、4-甲基環(huán)己醇、α-松油醇、樅醇等的一元醇系溶劑;1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、1,5-戊二醇、2-丁烯-1,4-二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、2-乙基-1,3-戊二醇等的二元醇系溶劑;丙三醇、2-乙基-2-(羥甲基)-1,3-丙二醇、1,2,6-己三醇等的三元醇系溶劑;2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-(甲氧基甲氧基)乙醇、2-異丙氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、2-(異戊氧基)乙醇、2-(己氧基)乙醇、2-苯氧乙醇、2-(芐氧基)乙醇、二乙二醇、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單丁醚、三乙二醇、三乙二醇單甲醚、四乙二醇、聚乙二醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、二丙二醇、二丙二醇單甲醚、二丙二醇單乙醚、三丙二醇單甲醚、聚丙二醇、二丙酮醇等的醚醇系溶劑;糠醇、四氫糠醇等的酯醇系溶劑;2-氯乙醇、1-氯-1,2-丙二醇、1,3-二氯-2-丙醇、2,2,2-三氟乙醇等的鹵代醇系溶劑;3-羥基丙腈;丙酮氰醇;2-氨基乙醇、2-(二甲基氨基)乙醇、2-(二乙基氨基)乙醇、二乙醇胺、N-丁基二乙醇胺、三乙醇胺、三異丙醇胺等的胺醇系溶劑;2,2’-硫基二乙醇等。作為所述苯酚系溶劑,可舉出苯酚、甲酚、二甲苯酚等。作為所述醚系溶劑,可舉出:二乙醚、二丙醚、二異丙基醚、二丁醚、二己醚,乙烯基乙醚、乙烯基丁醚等的脂肪烴醚系溶劑;苯甲醚、苯乙醚、丁基苯基醚、戊基苯基醚、甲氧基甲苯、芐基乙基醚、二苯基醚、二芐基醚、鄰二甲氧基苯、鄰硝基苯甲醚等的芳香族烴醚系溶劑;環(huán)氧丙烷、1,2-環(huán)氧丁烷、二惡烷、三惡烷、呋喃、2-甲基呋喃、四氫呋喃、四氫吡喃、桉樹腦等的環(huán)狀醚系溶劑;1,2-二甲氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙烷、1,2-二丁氧基乙烷、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丁基醚、甘油醚、冠醚等的聚醚系溶劑;甲縮醛、乙縮醛等的縮醛系溶劑;糠醛;雙(2-氯乙基)醚;環(huán)氧氯丙烷;嗎啉、N-乙基嗎啉、N-苯基嗎啉等的嗎啉系溶劑等。作為所述酮系溶劑,可舉出:丙酮、甲基乙基酮、2-戊酮、3-戊酮、2-己酮、甲基異丁基酮、2-庚酮、4-庚酮、二異丁基酮、丙酮基丙酮、異亞丙基丙酮、佛爾酮、異佛爾酮、環(huán)己酮、甲基環(huán)己酮、苯乙酮、六氟丙酮水合物、二氯四氟丙酮水合物等。作為所述酯系溶劑,可舉出:甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸丁酯、甲酸異丁酯、甲酸戊酯等的甲酸酯系溶劑;乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸異丙酯、乙酸丁酯、乙酸異丁酯、乙酸仲丁酯、乙酸戊酯、乙酸異戊酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、乙酸仲己酯、2-乙基丁基乙酸酯、2-乙基己基乙酸酯、乙酸環(huán)己酯、乙酸芐酯、2-甲氧基乙基乙酸酯、2-乙氧基乙基乙酸酯、2-丁氧基乙基乙酸酯、2-苯氧基乙基乙酸酯、二乙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇單丁醚乙酸酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、氰基乙酸甲酯、氰基乙酸乙酯、氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、三氟乙酸等的乙酸酯系溶劑;丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丁酯、丙酸異戊酯等的丙酸酯系溶劑;丁酸酯;異丁酸酯;異戊酸酯;硬脂酸酯;苯甲酸酯;肉桂酸乙酯;松香酸酯;己二酸二(2-乙基己基)酯;γ-丁內(nèi)酯;草酸酯;丙二酸二乙酯;馬來酸酯;酒石酸二丁酯;檸檬酸三丁酯;癸二酸酯;鄰苯二甲酸酯;乙二醇單乙酸酯;乙二醇二乙酸酯;乙二醇酯;二乙二醇單乙酸酯;一醋精、二醋精等的醋精系溶劑;甘油一丁酸酯;碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯等的碳酸酯;硼酸酯;磷酸酯;乳酸酯;水楊酸甲酯等。作為所述氮化合物系溶劑,可舉出:硝基甲烷、硝基乙烷、1-硝基丙烷、2-硝基丙烷、硝基苯、乙腈、丙腈、丁二腈、丁腈、異丁腈、戊腈、芐腈、α-芐基腈等的腈系溶劑;甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、丙胺、異丙胺、二丙胺、二異丙胺、丁胺、異丁胺、仲丁胺、叔丁胺、二丁胺、二異丁胺、三丁胺、戊胺、二戊胺、三戊胺、2-乙基己胺、烯丙基胺等的胺系溶劑;苯胺、N-甲基苯胺、N,N-甲基苯胺、N,N-二乙基苯胺、甲苯胺、氯苯胺等的苯胺系溶劑;環(huán)己胺、二環(huán)己胺、吡咯、哌啶等的環(huán)狀胺系溶劑;吡啶、甲基吡啶、二甲基吡啶、喹啉、異喹啉等的吡啶系溶劑;乙二胺、丙二胺、二亞乙基三胺、四乙烯五胺等的多胺系溶劑;甲酰胺、N-甲基甲酰胺、N,N-甲基甲酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、乙酰胺、N-甲基乙酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基丙酰胺、六甲基磷酰三胺等的酰胺系溶劑;N,N,N’,N’-四甲基脲;2-吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮等的吡咯烷酮系溶劑;ε-己內(nèi)酰胺;氨基甲酸酯等。作為所述硫化合物系溶劑,可舉出二硫化碳、二甲基硫醚、二乙基硫醚、噻吩、四氫噻吩、二甲亞砜、環(huán)丁砜、1,3-丙磺酸內(nèi)酯等。此外,相分離溶劑(B)的沸點(diǎn),優(yōu)選為30℃以上且150℃以下,更優(yōu)選為40℃以上,進(jìn)一步優(yōu)選為50℃以上,更優(yōu)選為120℃以下,進(jìn)一步優(yōu)選為100℃以下。相分離溶劑(B)的沸點(diǎn)高時,容易使聚合物刷成為均勻分散狀態(tài),相分離溶劑(B)的沸點(diǎn)低時,容易去除相分離溶劑(B)。相分離溶劑(B)在25℃下的表面張力優(yōu)選為80mN/m以下,更優(yōu)選為40mN/m以下,進(jìn)一步優(yōu)選為30mN/m以下。通過使相分離溶劑(B)的表面張力較小,在除去相分離溶劑(B)時毛細(xì)管力難以作用,可以在維持微細(xì)的相分離結(jié)構(gòu)的狀態(tài)下干燥。相分離溶劑(B)的表面張力的下限沒有特別的限定,例如優(yōu)選為0.1mN/m。作為所述相分離溶劑(B),其模型混合液,例如優(yōu)選在大氣壓(1013hPa)下,具有在1℃以上且100℃以下、優(yōu)選在3℃以上且90℃以下的范圍的雙節(jié)起始溫度Tps。使用這樣的相分離溶劑(B)時,在使聚合物刷(A)表面和相分離溶劑(B)進(jìn)行接觸時容易形成均勻的單相狀態(tài),從而可以提高得到的相分離結(jié)構(gòu)的均勻性。臨界溫度,在大氣壓(1013hPa)下的模型混合液的雙組份體系的溫度相圖(橫軸:聚合物的體積分?jǐn)?shù),縱軸:溫度)中,表示成為單相區(qū)和兩相區(qū)的邊界的線(雙節(jié)線)的頂點(diǎn)的溫度。模型混合液的溫度相圖,可以為雙節(jié)線向上凸出的上部臨界(UpperCriticalSolutionTemperature:UCST),雙節(jié)線向下凸出的下部臨界(LowerCriticalSolutionTemperature:LCST)中的任意一種,從溶劑除去容易的觀點(diǎn)來考慮,優(yōu)選為下部臨界型,從能夠穩(wěn)定地維持相分離結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn)來考慮,優(yōu)選為上部臨界型。相分離的有無,可以通過實(shí)驗(yàn)中聚合物和相分離溶劑的混合液是否出現(xiàn)白濁確認(rèn),出現(xiàn)白濁的情況判斷為相分離狀態(tài)(兩相區(qū)),不出現(xiàn)白濁的情況判斷為相溶狀態(tài)(單相區(qū))。通過變化聚合物的體積分?jǐn)?shù)和溫度,確認(rèn)相分離的有無,可以制作模型溶液的溫度相圖。此外作為模型混合液的聚合物,雖然優(yōu)選使用與聚合物刷(A)上固定的聚合物相同的聚合物,但很難達(dá)到包含分子量分布完全相同。因此,模型溶液中的聚合物與聚合物刷(A)的聚合物鏈,分子量的差為-10%~10%,分子量分布的差為-10%~10%,全部末端為自由端的情況下,以該模型溶液的相分離行為為基礎(chǔ)能夠適當(dāng)預(yù)測聚合物刷(A)的相分離行為。作為這樣的聚合物和相分離溶劑(B)的組合,例如可舉出,聚合物為芳香族烴系聚合物、相分離溶劑(B)為烴系溶劑的組合,聚合物為(甲基)丙烯酸酯系聚合物(優(yōu)選為含季銨的(甲基)丙烯酸酯系聚合物)、相分離溶劑(B)為水系溶劑的組合等。聚合物刷(A)和所述溶劑(B),在模型溶液的溫度相圖中,在以下述式(1)確定的聚合物濃度的溶液形成相分離狀態(tài)的溫度T1(以下,也稱為“相分離溫度”、“接觸起始溫度”、“接觸溫度”等。)下進(jìn)行接觸。聚合物濃度(體積%)=σ(處/nm2)×聚合物鏈的數(shù)均分子量(g/mol)×1021/(自由的聚合物鏈的均方根末端間距離(nm)×阿伏伽德羅常數(shù)Na(mol-1)×聚合物鏈的密度(g/cm3))(1)(式中σ中代入與聚合物刷的固定端密度σ(處/nm2)相同的數(shù)值。以下,該濃度也稱為“模型濃度”。)并且,均方根末端間距離<Re2>用下述式(2)表示。<Re2>=nl2(2)式中,n表示聚合度,l表示段長(單體單元的長度)。通過在上述相分離溫度T1下接觸,聚合物刷(A)的自由端側(cè)和溶劑(B),成為與模型溶液類似的相分離狀態(tài),從而能夠使聚合物刷(A)相分離。該接觸溫度T1,優(yōu)選為比模型溶液的模型濃度中的與雙節(jié)線的交點(diǎn)溫度(以下也稱為雙節(jié)起始溫度)Tps遠(yuǎn)離兩相區(qū)側(cè)例如優(yōu)選為5℃以上,更優(yōu)選為10℃以上,進(jìn)一步優(yōu)選為12℃以上。接觸溫度T1越遠(yuǎn)離雙節(jié)起始溫度Tps,能夠更確保相分離。此外所述接觸溫度T1,可以在交點(diǎn)溫度(以下稱為旋節(jié)起始溫度)Tz和雙節(jié)起始溫度Tps之間,該交點(diǎn)溫度Tz為模型溶液的模型濃度中的與旋節(jié)線的交點(diǎn)溫度。具體地,相分離溫度T1,可以比旋節(jié)起始溫度Tz遠(yuǎn)離單相區(qū)側(cè)例如優(yōu)選為5℃以上,更優(yōu)選為10℃以上,進(jìn)一步優(yōu)選為12℃以上。此外,接觸溫度T1和雙節(jié)起始溫度Tps的差,例如可以為50℃以下,優(yōu)選為40℃以下,進(jìn)一步優(yōu)選為30℃以下。相分離溫度T1溫度可以在雙節(jié)起始溫度Tps和旋節(jié)起始溫度Tz之間,達(dá)成少數(shù)相(聚合物相或液相)獨(dú)立的相分離結(jié)構(gòu)(海島型、圓柱型等)。此外,接觸溫度T1,可以根據(jù)聚合物和溫度的組合適當(dāng)設(shè)定,例如,優(yōu)選為-100℃以上,更優(yōu)選為-20℃以上,進(jìn)一步優(yōu)選為0℃以上,優(yōu)選為200℃以下,更優(yōu)選為120℃以下,進(jìn)一步優(yōu)選為80℃以下,特別優(yōu)選為50℃以下。并且,少數(shù)相可以為聚合物相、液相的任意一種,是指體積分?jǐn)?shù)為0%以上且不足50%的相;多數(shù)相為聚合物相、液相中非少數(shù)相的相,是指體積分?jǐn)?shù)為50%以上且100%以下的相。此外,聚合物相、液相的各自的組成為,溫度T=T1的直線和雙節(jié)線的交點(diǎn)處的組成。進(jìn)一步地,優(yōu)選所述接觸起始溫度(相分離溫度T1),從旋節(jié)起始溫度Tz向兩相區(qū)側(cè)遠(yuǎn)離例如5℃以上,優(yōu)選為10℃以上,進(jìn)一步優(yōu)選為12℃以上。接觸溫度T1為比旋節(jié)起始溫度Tz更接近兩相區(qū)側(cè),少數(shù)相和多數(shù)相各自,能夠達(dá)成至少部分連續(xù)的相分離結(jié)構(gòu)(共連型、層狀型等)。這時,接觸溫度T1和雙節(jié)起始溫度Tps的差,例如可以為80℃以下,優(yōu)選為70℃以下,進(jìn)一步優(yōu)選為60℃以下左右。接觸溫度T1和旋節(jié)起始溫度Tz的差,例如可以為50℃以下,優(yōu)選為40℃以下,進(jìn)一步優(yōu)選為30℃以下左右。使聚合物刷(A)和相分離溶劑(B)接觸的方式?jīng)]有特別的限定,例如可以使相分離溶劑(B)在聚合物刷(A)的表面流延,也可以將聚合物刷(A)在相分離溶劑(B)中浸漬。在所述相分離溫度下聚合物刷(A)和相分離溶劑(B)的接觸時間,例如為1分鐘以上,優(yōu)選為5分鐘以上,更優(yōu)選為10分鐘以上。接觸時間的上限沒有特別的限定,例如為120分鐘。作為在該相分離溫度下接觸生成的相分離結(jié)構(gòu),如上述,可舉出:海島結(jié)構(gòu)、圓柱結(jié)構(gòu)(六邊形結(jié)構(gòu)、四邊形結(jié)構(gòu))等少數(shù)相(島部、圓柱部等)獨(dú)立的相分離結(jié)構(gòu);共連型結(jié)構(gòu)、層狀結(jié)構(gòu)等的,少數(shù)相和多數(shù)相各自至少部分連續(xù)的相分離結(jié)構(gòu)。所述海島結(jié)構(gòu)中,多數(shù)相形成海部,少數(shù)相形成島部無規(guī)地配置,所述圓柱結(jié)構(gòu)(六邊形結(jié)構(gòu)、四邊形結(jié)構(gòu))中,多數(shù)相形成海部,少數(shù)相形成排列為六邊形或四邊形的島相。此外,所述共連型結(jié)構(gòu)中,多數(shù)相、少數(shù)相均形成連續(xù)相,層狀結(jié)構(gòu)中,多數(shù)相、少數(shù)相均形成層狀(帶狀)的相并相互層積。上述相分離結(jié)構(gòu)中,聚合物刷相、液相的任意一種均可以為少數(shù)相。并且,這些相分離結(jié)構(gòu),表示從基材的正面(即垂直方向)觀察時的二維結(jié)構(gòu)。另一方面,從基材的側(cè)面觀察時,聚合物鏈均勻地固定在基材表面上,形成朝向聚合物鏈的自由端聚合物刷相和液相分離的結(jié)構(gòu)。該相分離結(jié)構(gòu),可以通過原子力顯微鏡(AFM),以聚合物刷相作為凸部,液相作為凹部觀察。使聚合物刷(A)和相分離溶劑(B)在相分離溫度下進(jìn)行接觸之前,優(yōu)選預(yù)先將聚合物刷(A)和相分離溶劑(B)在不進(jìn)行相分離的溫度T0、即比雙節(jié)起始溫度Tps位于單相區(qū)側(cè)的溫度T0接觸,將聚合物鏈在相分離溶劑(B)中完全分散。作為完全分散的操作,例如可舉出,使聚合物刷(A)與相分離溶劑(B)進(jìn)行接觸,例如加熱至30℃以上,優(yōu)選為40℃以上的操作。使聚合物刷(A)與相分離溶劑(B)進(jìn)行接觸的狀態(tài),通過使溫度從不進(jìn)行相分離的溫度T0變?yōu)橄喾蛛x溫度T1,可以使相分離的程度在基材的平面方向上相同。并且模型溶液顯示出UCST型相分離的情況下,非相分離溫度T0比雙節(jié)起始溫度Tps和旋節(jié)起始溫度Tz更高,通過冷卻可以達(dá)到相分離溫度T1。在冷卻方向達(dá)到相分離溫度T1的情況下,下一工序的溶劑蒸發(fā)工序中溫度高的一側(cè)不擔(dān)心過沖,容易將溫度維持在聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下。另一方面,模型溶液顯示出LCST型相分離的情況下,非相分離溫度T0比雙節(jié)起始溫度Tps和旋節(jié)起始溫度Tz更高,通過升溫可以達(dá)到相分離溫度T1。在升溫方向達(dá)到相分離溫度T1的情況下,用于升溫的熱可以作為溶劑的蒸發(fā)潛熱利用,提高蒸發(fā)效率。此外,得到的相分離結(jié)構(gòu),可以通過使溫度變化,可逆地使該結(jié)構(gòu)變化。具體地,從非相分離溫度T0變?yōu)橄喾蛛x溫度T1后,回到非相分離溫度T0時相分離結(jié)構(gòu)消失,再次變?yōu)橄喾蛛x溫度T1時,相分離結(jié)構(gòu)出現(xiàn)。通過變化聚合物濃度和壓力,也可以與上述情況相同地誘發(fā)相分離。該情況下,可以在使聚合物刷(A)和所述相分離溶劑(B)進(jìn)行接觸的同時,變化壓力即可。此外,從預(yù)測相分離行為的觀點(diǎn)來考慮,優(yōu)選使溫度和離子濃度為一定。通過升高壓力,聚合物鏈和相分離溶劑(B)的行為受到限制,可以取得與降低溫度同樣的效果。因此,例如,顯示出UCST型相分離的體系中,可以通過升高壓力從單相區(qū)向兩相區(qū)變化(誘發(fā)相分離)從而顯示出LCSP(LowerCriticalSolutionPressure:LSCP)型相分離;顯示出LCST型相分離的體系中,可以通過降低壓力從單相區(qū)向兩相區(qū)變化,從而顯示出UCSP(UpperCriticalSolutionPressure:UCSP)型相分離。具體地,通過使溫度和離子濃度為一定,變化聚合物的體積分?jǐn)?shù)和壓力,確認(rèn)相分離的有無,制作模型混合液的雙組份體系的壓力相圖(橫軸:聚合物的體積分?jǐn)?shù),縱軸:壓力),在以上述式(1)確定的聚合物濃度的溶液形成相分離狀態(tài)時的壓力P1(以下也稱為“相分離壓力”等。)下進(jìn)行接觸。通過在相分離壓力P1下接觸,聚合物刷(A)的自由端側(cè)和溶劑(B),成為與模型溶液類似的相分離狀態(tài),從而能夠使聚合物刷(A)相分離。相分離壓力P1,可基于相分離溫度T1,從比模型溶液的模型濃度中的雙節(jié)線的交點(diǎn)壓力(以下也稱為雙節(jié)起始壓力)PPS位于兩相區(qū)側(cè)的范圍中選擇,例如,優(yōu)選為1kPa以上且1GPa以下。此外,得到的相分離結(jié)構(gòu),通過使壓力變化,能夠可逆地變化其結(jié)構(gòu)。具體地,從非相分離壓力P0變?yōu)橄喾蛛x壓力P1后,回到非相分離壓力P0時相分離結(jié)構(gòu)消失,再次變?yōu)橄喾蛛x壓力P1時,相分離結(jié)構(gòu)出現(xiàn)。非相分離壓力P0,可以在相應(yīng)的聚合物體積分?jǐn)?shù)中,從壓力相圖中的單相區(qū)的壓力中選擇。壓力可以通過各種的公知手段調(diào)節(jié),加壓的情況下,可以使用壓縮機(jī)等加壓裝置,也可以通過船舶航行時的海水的剪切流動等的物理的剪切流動達(dá)成。此外,減壓的情況下,可以使用真空泵等減壓裝置。此外,相分離結(jié)構(gòu)形成后,保持聚合物刷(A)與相分離溶劑(B)接觸狀態(tài)下,可以變化壓力,使相分離結(jié)構(gòu)可逆地變化。進(jìn)一步地,通過變化聚合物濃度和離子濃度,也可以誘發(fā)與上述情況相同的相分離。該情況,使聚合物刷(A)與所述相分離溶劑(B)接觸的同時,變化離子濃度即可。此外,從預(yù)測相分離行為的觀點(diǎn)來考慮,優(yōu)選為使溫度和壓力為一定。通過使離子濃度變化,電荷被中和,或者電荷的偏頗被強(qiáng)化,相溶性降低,結(jié)果能夠誘發(fā)聚合物刷(A)和相分離溶劑(B)之間的相分離。通過離子濃度誘發(fā)相分離的情況下,聚合物刷(A)的聚合物,優(yōu)選為高分子電解質(zhì),作為構(gòu)成上述聚合物的單體,上述單體中可舉出含季銨的(甲基)丙烯酸酯系單體等。變化離子濃度的情況下,與變化溫度或壓力的情況同樣地,使溫度和壓力為一定,變化聚合物的體積分?jǐn)?shù)和離子濃度,確認(rèn)相分離的有無,制作模型混合液的雙組份體系的離子濃度相圖(橫軸:聚合物的體積分?jǐn)?shù),縱軸:離子濃度),在以上述式(1)確定的聚合物濃度的溶液形成相分離狀態(tài)的離子濃度C1(以下也稱為“相分離離子濃度”等。)下進(jìn)行接觸。通過在相分離離子濃度C1下接觸,聚合物刷(A)的自由端側(cè)和溶劑(B),成為與模型溶液類似的相分離狀態(tài),從而能夠使聚合物刷(A)相分離。相分離離子濃度C1,可以基于相分離溫度T1,從比模型溶液的模型濃度中的與雙節(jié)線的交點(diǎn)溫度(以下稱為雙節(jié)起始溫度)CPS位于兩相區(qū)側(cè)的范圍中選擇,例如,優(yōu)選在相分離溶劑(B)中為1mmol/L以上且100mol/L以下。此外,得到的相分離結(jié)構(gòu),通過變化離子濃度,也可以使其結(jié)構(gòu)可逆地變化。具體地,從非相分離離子濃度C0變?yōu)橄喾蛛x離子濃度C1后,回到非相分離離子濃度C0時相分離結(jié)構(gòu)消失,再次變?yōu)橄喾蛛x濃度C1時,相分離結(jié)構(gòu)出現(xiàn)。非相分離離子濃度C0,可以在相應(yīng)的聚合物體積分?jǐn)?shù)中,從離子濃度相圖中的單相區(qū)的離子濃度中選擇。作為離子的種類,可以為陽離子、陰離子的任意一種。作為陽離子,可舉出:Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+等堿金屬離子;Ag+等過渡金屬離子;銨離子等。此外,作為陰離子,可舉出:CH3COO-,SCN-,OH-,NO3-,F(xiàn)-、Cl-、Br-、I-等鹵素離子等。此外,離子濃度可以通過使電解質(zhì)(鹽)共存調(diào)節(jié)。作為這樣的電解質(zhì)(鹽),可以從上述的陽離子或陰離子,與各自的平衡陰離子或平衡陽離子組合得到的鹽中選擇,只要是能夠在相分離溶劑(B)中溶解的電解質(zhì)(鹽)即可。共存的電解質(zhì)(鹽)的濃度,在相分離溶劑(B)中優(yōu)選為1mmol/L以上且100mmol/L以下。電解質(zhì)(鹽)的濃度,可以僅通過添加電解質(zhì)(鹽)等調(diào)節(jié)。特別是船舶航行時,由于從海水到淡水的變化等種種水質(zhì)變化導(dǎo)致電解質(zhì)(鹽)的濃度變化,可以與環(huán)境變化相應(yīng)地進(jìn)行相分離機(jī)能調(diào)節(jié)。1-3.氣相中的相分離溶劑中誘發(fā)相分離后,維持該相分離結(jié)構(gòu)的同時將液相置換為氣相,可以在氣相中達(dá)成相分離狀態(tài)。為了使相分離結(jié)構(gòu)的維持和液相的置換達(dá)到兩立,可以在聚合物鏈的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下進(jìn)行液相的置換。此外液相的置換中,保持在該玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下的同時,除去相分離溶劑的方法,可舉出例如:將相分離溶劑蒸發(fā)的方法;冷凍干燥法、臨界干燥法、超臨界干燥法等干燥法等。從維持相分離狀態(tài)(相分離結(jié)構(gòu))的觀點(diǎn)來考慮,優(yōu)選在維持誘發(fā)相分離的溫度的同時除去溶劑,優(yōu)選使相分離溶劑蒸發(fā)的方法。此外,相分離型聚合物刷的相分離結(jié)構(gòu),例如,通過加熱至聚合物鏈的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg附近可以使其的高低差為較小,從而能夠使聚合物刷的表面特性(接觸角、摩擦角等)變化。所述加熱溫度Th,優(yōu)選為使其與玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的差(Tg-Th)為例如優(yōu)選為20℃以下,更優(yōu)選為10℃以下,進(jìn)一步優(yōu)選為5℃以下的溫度以上。進(jìn)一步地,將相分離型聚合物刷加熱至聚合物鏈的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg以上的溫度時,可以使相分離結(jié)構(gòu)消失。使解除了該相分離狀態(tài)的聚合物刷(A)與相分離溶劑(B)接觸,并置于相分離溫度下,可以形成相同或不同的相分離結(jié)構(gòu)。2.相分離型聚合物刷本發(fā)明的相分離型聚合物刷可以通過以上的方式制備,其特征在于,具有基材,以及固定在基材上的聚合物鏈形成的聚合物層,在該聚合物層中(特別是其表面上),形成聚合物密部和聚合物疏部(氣相部)。聚合物層的基板側(cè),由于聚合物刷固定在基板上難以產(chǎn)生密度差,距聚合物層的表面越近,聚合物鏈越能夠自由活動,聚合物密部和聚合物疏部的密度差被強(qiáng)化。因此,至少在部分聚合物層的表面上形成聚合物密部和聚合物疏部(氣相部)時,可以說是在聚合物層中形成聚合物密部和聚合物疏部(氣相部)。聚合物密部和聚合物疏部,在平面方向上具有一定的周期,周期性反復(fù)出現(xiàn),優(yōu)選周期性高的(更加周期性的)。并且,相分離結(jié)構(gòu)的周期為聚合物密部和聚合物疏部交互出現(xiàn)的重復(fù)結(jié)構(gòu)的一個單位(1個聚合物密部緊鄰一個聚合物疏部),周期性可以用該聚合物密部和聚合物疏部的寬度或短直徑的合計長度(周期長)的均勻性評價。所述聚合物密部,可以識別為聚合物層的厚度比周圍的地方更厚的部分(凸部),此外,所述聚合物疏部,可以識別為聚合物層的厚度比周圍的地方更薄的部分(凹部),相當(dāng)于氣相部。更具體地,聚合物密部為來源于聚合物刷和相分離溶劑形成的相分離結(jié)構(gòu)的聚合物刷相的部分,通過去除溶劑使其形狀固定,在聚合物層表面作為凸部存在。此外,聚合物疏部為來源于液相,液相的溶劑部分置換為氣相,其結(jié)果在聚合物層表面作為凹部存在。所述聚合物密部和聚合物疏部,聚合物刷相和液相形成的相分離結(jié)構(gòu)形成了被輪廓轉(zhuǎn)移(概略転寫)的相分離結(jié)構(gòu),從基材正面(即垂直方向)觀察時,可以觀察到上述少數(shù)相為獨(dú)立的相分離結(jié)構(gòu),或上述少數(shù)相和多數(shù)相各自至少部分連續(xù)的相分離結(jié)構(gòu)。上述相分離結(jié)構(gòu)中,聚合物密部和聚合物疏部中的任意一種可以為少數(shù)相(島部、圓柱部等)。此外,聚合物密部的比例越多,有摩擦角變大的傾向,具體地,在少數(shù)相和多數(shù)相各自至少部分的連續(xù)的相分離結(jié)構(gòu),或聚合物密部作為多數(shù)相而少數(shù)相獨(dú)立的相分離結(jié)構(gòu)中,有摩擦角變大的傾向。并且,從基材表面方向觀察相分離結(jié)構(gòu)時,基材表面被聚合物鏈覆蓋,面向聚合物相表面聚合物鏈分離,形成了形成凹凸那樣的結(jié)構(gòu)。因此,伴隨著親疏水性的程度被強(qiáng)化(增大),摩擦角也會增大。該相分離結(jié)構(gòu)可以通過原子間力顯微鏡(AFM)測定表面的高低差來觀察。聚合物密部和聚合物疏部的最大高低差,例如優(yōu)選為1nm以上,更優(yōu)選為3nm以上,進(jìn)一步優(yōu)選為5nm以上。最大高低差越大,相分離型聚合物刷表面的粗糙度增加,從而可以使表面特性(接觸角、摩擦角等)變化。聚合物密部和聚合物疏部的最大高低差的上限沒有特別的限定,例如,優(yōu)選為50nm以下。聚合物密部和聚合物疏部形成的相分離結(jié)構(gòu)的尺寸,例如可以通過少數(shù)相的尺寸來評價,具體地少數(shù)相為連續(xù)相的情況下可以用其平均寬度來評價,此外少數(shù)相為獨(dú)立相的情況下可以用其平均短直徑來評價。所述平均值采用將AFM圖像二值(黑白)化并細(xì)線化處理后的眾數(shù)。上述平均寬度或平均短直徑,例如優(yōu)選為0.1nm以上,更優(yōu)選為1nm以上,進(jìn)一步優(yōu)選為5nm以上。平均寬度或平均短直徑越大,即使在剪切應(yīng)力或壓縮應(yīng)力下也能容易維持相分離結(jié)構(gòu)。此外,所述平均寬度或平均短直徑,優(yōu)選為100nm以下,更優(yōu)選為80nm以下,進(jìn)一步優(yōu)選為70nm以下。平均寬度或平均短直徑小時,毛細(xì)管力越容易起作用,液滴容易保持,其結(jié)果增大摩擦角。所述平均寬度或平均短直徑,可以通過測定AFM圖像中形成少數(shù)相的凸部或凹部的寬度或短直徑,并求平均值得到。本發(fā)明的相分離型聚合物刷,水的接觸角優(yōu)選超過90°,更優(yōu)選為90.5°以上。此外,接觸角優(yōu)選為100°以下。此外,本發(fā)明的相分離型聚合物刷,水的摩擦角優(yōu)選為30°以上,更優(yōu)選為35°以上。摩擦角的上限為90°。本發(fā)明中,由于聚合物刷在氣相中形成相分離結(jié)構(gòu),能夠在強(qiáng)化(增大)親疏水性的程度的同時,增大摩擦角。本發(fā)明的相分離型聚合物刷,通過形成相分離結(jié)構(gòu)使親疏水性的程度被強(qiáng)化(增大),同時使水的摩擦角也增大,例如適用于農(nóng)用膜、纏繞膜、收縮膜、保護(hù)膜等膜,離子交換膜,分離膜,微膠囊,給藥系統(tǒng)的緩釋載體,地板、地板磚、地板板材、隔音片材、隔熱板、散熱板、防振材料、裝飾板、墊片密封材料等建材,汽車內(nèi)外裝飾材料,電絕緣材料,液晶顯示器材料,醫(yī)療衛(wèi)生材料等用途,特別地,上述用途中使用的部件在表面(與外部環(huán)境相接觸的面)的至少一部分上優(yōu)選使用形成有聚合物刷的表面改性部件。本發(fā)明主張2014年5月8日申請的日本專利申請第2014-097007號為基礎(chǔ)的優(yōu)先權(quán)的利益。2014年5月8日申請的日本專利申請第2014-097007號的說明書的全部內(nèi)容,引入到本發(fā)明中作為參考。實(shí)施例以下,通過舉出實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行更具體的說明,本發(fā)明并不受下述實(shí)施例的限制,在符合前后文的主旨的范圍內(nèi)可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)刈兏鼘?shí)施,它們均包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。此外,下文中,如果沒有特別的說明,“份”為“質(zhì)量份”的意思,“%”為“質(zhì)量%”的意思。(橢圓偏光法)本發(fā)明實(shí)施例1-5、比較例1中得到的聚合物刷的聚合物層的厚度,用橢偏儀(Fivelab株式會社制,“MASS-103”),以入射光的波長620nm、入射角70°的條件測定。使用上述橢偏儀,通過旋轉(zhuǎn)位相法算出相分離前的聚合物刷的膜厚(AFM觀察)將實(shí)施例1-5、比較例1中得到的相分離型聚合物刷的相分離結(jié)構(gòu)分別在氣相中、液相(環(huán)己烷,水)中用原子力顯微鏡(OxfordInstruments社制,“Cypher”),在調(diào)節(jié)為常壓(1013hPa)·10,20,30℃的環(huán)境控制單元中,通過敲擊模式觀察。探針使用Olympus社制“BL-AC40TS-C2”。(分子量測定)分子量(數(shù)均分子量、重均分子量)以及分子量分布是將另外合成的非固定的相同分子量的聚苯乙烯用四氫呋喃溶解后,用株式會社島津制作所制的HPLC系統(tǒng)用尺寸排阻色譜測定確定。(接觸角測定)通過接觸角計(KRUSS社制“DSA10Mk2”)進(jìn)行接觸角的測定。測定的水滴或者甲醇/水混合液(甲醇:水=90:10(體積基準(zhǔn)))的液量為2μL。(摩擦角測定)使用與接觸角測定相同的裝置進(jìn)行摩擦角測定。將實(shí)施例1-3、比較例1的聚合物刷水平固定,滴下10μL蒸餾水使之形成水滴。接下來,將形成水滴的聚合物刷以1度/秒的速度傾斜,測定水滴開始滾動時的涂層板的角度。實(shí)施例1(聚合物刷的制備)將0.1份作為刷用起始劑的(2-溴-2-甲基)丙酰氧基己基三乙氧基硅烷(BHE)與0.9份作為刷用調(diào)節(jié)劑的2-甲基丙酰氧基己基三乙氧基硅烷(HHE)混合,然后加入89份乙醇和10份20%氨水并混合。將硅片在該混合溶液中浸漬,并在室溫(25℃)靜置4小時,使刷用起始劑(BHE)和刷用調(diào)節(jié)劑(HHE)固定在硅片表面。然后,將該硅片從混合溶液中取出,在乙醇中用超音波洗浄后,在60℃下真空干燥,使刷用起始劑(BHE)和刷用調(diào)節(jié)劑(HHE)固定在硅片上。在聚合管(1)中,投入固定有刷用起始劑(BHE)和刷用調(diào)節(jié)劑(HHE)的硅片以及苯乙烯單體6.0mL(52mmol)。另外,在其它的聚合管(2)中,將作為聚合催化劑的CuBr4.5mg(0.031mmol)和作為配體的三[2-(二甲氨基)乙基]胺(Me6TREN)的0.2M苯甲醚溶液0.31mL(0.062mmol)、非固定的聚合起始劑溴代異丁酸乙酯的0.21M異丙醇溶液0.15mL(0.032mmol)混合。在投入硅片和苯乙烯單體的聚合管(1)中,投入聚合管(2)中的聚合催化劑和配體的苯甲醚溶液,升溫至75℃開始活性自由基聚合(ATRP法)。攪拌19小時持續(xù)反應(yīng)后,投入少量四氫呋喃(2g)使反應(yīng)停止。得到的聚合物刷用甲苯洗浄、干燥得到用于本發(fā)明的相分離型聚合物刷的聚合物刷No.1。非固定的聚苯乙烯用甲醇再沉淀處理后,干燥并用于分子量測定。分子量為150000,分子量分布為1.07。將得到的聚合物刷No.1,在常壓(1013hPa)、室溫(25℃)下用環(huán)己烷浸漬,保持常壓狀態(tài)下在溫度為50℃下保持3分鐘后,變?yōu)?0℃。在該狀態(tài)下用AFM觀察了聚合物刷No.1的結(jié)構(gòu)。其結(jié)果如圖3所示。然后,保持常壓狀態(tài)下,使溫度按20℃→30℃→10℃→30℃變化,各溫度下分別進(jìn)行了AFM觀察。各結(jié)果如圖7所示。接下來,將聚合物刷No.1在環(huán)己烷中浸漬的狀態(tài)下使溫度為10℃,在常壓、溫度(10℃)為一定的狀態(tài)下,使環(huán)己烷蒸發(fā)。對得到的相分離型聚合物刷No.1的相分離結(jié)構(gòu)(常壓、室溫)進(jìn)行AFM觀察。結(jié)果如圖6所示。實(shí)施例2、3,比較例1刷用起始劑(BHE)和刷用調(diào)節(jié)劑(HHE)的使用量如表1所示以外,與實(shí)施例1相同地得到聚合物刷No.2-3、比較聚合物刷No.1。接下來,進(jìn)行與實(shí)施例1相同的操作,得到相分離型聚合物刷No.2、3和比較聚合物刷No.1。聚合物刷No.2、3和相分離型聚合物刷No.2、3的AFM圖像分別在圖2、1和圖5、4中示出。實(shí)施例4刷用起始劑(BHE)和刷用調(diào)節(jié)劑(HHE)的使用量如表1所示以外,與實(shí)施例1相同地將刷用起始劑(BHE)和刷用調(diào)節(jié)劑(HHE)固定于硅片上。聚合管(1)中,投入固定有刷用起始劑(BHE)和刷用調(diào)節(jié)劑(HHE)的硅片以及3-(N-[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]-N,N’-二甲基銨)丙烷磺酸鹽單體/2,2,2-三氟乙醇溶液1.0mL(40mmol)。另外,在其它的聚合管(2)中,將作為聚合催化劑的CuBr3.0mg(0.021mmol)和2,2’-聯(lián)吡啶6.5mg(0.042mmol)、非固定的聚合起始劑溴異丁酸乙酯4.1mg(0.021mmol)在2,2,2-三氟乙醇1.0mL中混合。在投入了硅片和3-(N-[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]-N,N’-二甲基銨)丙烷磺酸鹽單體的聚合管(1)中,投入聚合管(2)中的聚合催化劑和配體的2,2,2-三氟乙醇溶液,升溫至60℃開始活性自由基聚合(ATRP法)。攪拌18小時持續(xù)反應(yīng)后,0℃下暴露在空氣中停止反應(yīng)。將得到的聚合物刷用2,2,2-三氟乙醇洗浄,并干燥得到用于本發(fā)明的相分離型聚合物刷的聚合物刷No.4。非固定的聚(3-(N-[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]-N,N’-二甲基銨)丙烷磺酸鹽)(PMAPS)用甲醇再沉淀處理后,干燥并用于分子量測定。分子量為152000,分子量分布為1.14。將得到的聚合物刷No.4,在常壓(1013hPa)、50℃下在水中浸漬,保持該狀態(tài)3分鐘后,變?yōu)?0℃。在該狀態(tài)下用AFM觀察聚合物刷No.4的結(jié)構(gòu)時,確認(rèn)為共連型結(jié)構(gòu)。10℃時AFM觀察結(jié)果如圖8所示。實(shí)施例5將刷用起始劑(BHE)的使用量和刷用調(diào)節(jié)劑(HHE)的使用量變?yōu)槿绫?所示之外,與實(shí)施例4同樣地得到聚合物刷No.5。在該狀態(tài)下用AFM觀察聚合物刷No.5的結(jié)構(gòu)。10℃下進(jìn)行AFM觀察時,確認(rèn)為少數(shù)相為液相的海島結(jié)構(gòu)。10℃時AFM觀察結(jié)果如圖9所示。然后,保持常壓的狀態(tài)下,使溫度按10℃→50℃→20℃→30℃變化,各溫度下分別進(jìn)行了AFM觀察。與聚合物刷No.1(圖7)的情況同樣地,明確了相分離結(jié)構(gòu)可逆地出現(xiàn)。關(guān)于實(shí)施例1-5、比較例1的聚合物刷,相分離前的聚合物層的膜厚L,固定端密度σ(處/nm2)如表1所示。此外,關(guān)于得到的相分離型聚合物刷,相分離結(jié)構(gòu)的種類、相對于相分離型聚合物刷No.1-5、比較聚合物刷No.1的水的靜態(tài)接觸角(θ)、前進(jìn)接觸角(θA)、后退接觸角(θR)、摩擦角(θS)以及甲醇/水溶液(甲醇∶水=90∶10(體積基準(zhǔn)))的靜態(tài)接觸角(θ)如表2所示。[表1]聚合物刷No.No.1No.2No.3No.4No.5比較No.1刷用起始劑(份)0.10.0330.0210.0330.0191刷用調(diào)節(jié)劑(份)0.90.9670.9790.9670.9810膜厚(nm)12.164.56.45.284.1固定端密度(處/nm2)0.0550.0270.020.0270.0220.38[表2]本發(fā)明的聚合物刷,相分離前在任意一種大氣中均為平方平均粗糙度為0.5nm以下的平滑表面,相分離溶劑(環(huán)己烷、水)中,常壓10℃的環(huán)境下,表面粗糙度增大,出現(xiàn)海島結(jié)構(gòu)、共連型結(jié)構(gòu)的相分離結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步地,通過將相分離溶劑(環(huán)己烷、水)置換為氣相,即使在氣相中也能夠維持該相分離結(jié)構(gòu)。該相分離型聚合物刷表面的相分離結(jié)構(gòu),具有數(shù)十nm左右的高低差,進(jìn)一步地,具有在親疏水性的程度被強(qiáng)化(增大)的同時保持高摩擦角的表面特性。產(chǎn)業(yè)上的利用性本發(fā)明能夠適用于例如農(nóng)用膜、纏繞膜、收縮膜、保護(hù)膜等膜,離子交換膜,分離膜,微膠囊,給藥系統(tǒng)的緩釋載體,地板、地板磚、地板板材、隔音片材、隔熱板、散熱板、防振材料、裝飾板、墊片密封材料等建材,汽車內(nèi)外裝飾材料,電絕緣材料,液晶顯示器材料,醫(yī)療衛(wèi)生材料等的用途。當(dāng)前第1頁1 2 3