JP2016160355A - Method for producing protrusion structural body - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a protrusion structural body easily producing a film-shaped protrusion structural body uniform over the large area from a film having a honeycomb structure.SOLUTION: Provided is a honeycomb structural body 20 formed of a hydrophobic polymer, and in which the first film face 20a has a honeycomb structure where a plurality of pores are arranged. The honeycomb structural body 20 is charged to the liquid tank 65 of an ultraviolet treatment device 60. The liquid tank 65 is charged with water 63. The honeycomb structural body 20 is irradiated with ultraviolet vibration via the water 63 by the ultraviolet treatment device 60, and the side of the first film face 20a is eliminated from the honeycomb structural body 20. In the honeycomb structural body 20, a part of a bulkhead between the pores is left as projections to obtain a projection structural body in which a plurality of the projections are arranged at either film face.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、突起構造体の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a protruding structure.

微小な柱状の突起が多数形成された突起構造体として膜状のものがあり、このような膜状物はピラーフィルムあるいはピラー構造フィルム等と呼ばれる。このピラーフィルムは、突起が形成されている面のその微細な凹凸構造によって細胞の培養等をはじめとする種々の用途が期待されている。   There is a film structure as a protrusion structure in which a large number of minute columnar protrusions are formed. Such a film structure is called a pillar film or a pillar structure film. This pillar film is expected to be used for various purposes including cell culture due to its fine uneven structure on the surface on which the protrusions are formed.

ピラーフィルムは、微小な孔がフィルム面に沿って複数並んでいることでハニカム構造とされたフィルム(以下、ハニカムフィルムと称する)から製造することができる。ハニカムフィルムからピラーフィルムを製造する方法としては、ハニカムフィルムの孔が形成されている一方のフィルム面に、粘着剤が表面にある粘着フィルムを貼り付け、この粘着フィルムを引っ張ることにより、孔が形成されている前述の一方のフィルム面側の部分を他方のフィルム面側の部分から剥ぎ取る方法があり、他方のフィルム面側の部分がピラーフィルムとなる(例えば特許文献1参照)。また、ハニカムフィルムに超音波照射してピラーフィルムを製造する方法も提案されている(例えば特許文献2参照)。これらの方法によると、ハニカムフィルムからピラーフィルムを簡便に製造することができる。   The pillar film can be manufactured from a film having a honeycomb structure by arranging a plurality of minute holes along the film surface (hereinafter referred to as a honeycomb film). As a method of manufacturing a pillar film from a honeycomb film, a hole is formed by sticking an adhesive film having an adhesive on the surface of one of the honeycomb film holes and pulling the adhesive film. There is a method of peeling off the above-mentioned one film surface side portion from the other film surface side portion, and the other film surface side portion becomes a pillar film (see, for example, Patent Document 1). A method of manufacturing a pillar film by irradiating a honeycomb film with ultrasonic waves has also been proposed (see, for example, Patent Document 2). According to these methods, a pillar film can be easily produced from a honeycomb film.

また、ピラーフィルムの材料とされるハニカムフィルムは、結露法(Breath Figure法とも呼ばれる)により製造することができる(例えば特許文献1参照)。結露法は、ハニカムフィルムを形成するための疎水性ポリマーを原料とした溶液を流延して流延膜を形成し、この流延膜に結露させて水滴を形成し、溶媒と水滴とを蒸発させることによりハニカムフィルムを製造する方法である(例えば、特許文献1参照)。この結露法によると、水滴が孔の鋳型となって極めて微小で均一な複数の孔が規則的に配列した状態に形成されているハニカムフィルムを得ることができるので、突起が均一にかつ規則的に並んだピラーフィルムを製造する材料として好ましい。   Moreover, the honeycomb film used as the material of the pillar film can be manufactured by a dew condensation method (also referred to as a Breath Figure method) (see, for example, Patent Document 1). In the dew condensation method, a solution made from a hydrophobic polymer for forming a honeycomb film is cast to form a cast film, and the film is condensed to form water droplets, and the solvent and water droplets are evaporated. This is a method for manufacturing a honeycomb film (see, for example, Patent Document 1). According to this dew condensation method, it is possible to obtain a honeycomb film in which a plurality of extremely small and uniform holes are regularly arranged using water droplets as a mold of holes, so that the protrusions are uniform and regular. It is preferable as a material for producing a pillar film arranged in a row.

さらに、ハニカムフィルムは、曲面上にも形成することができる。例えば、円筒の外周面と内周面とにハニカムフィルムを形成する方法として、疎水性ポリマーを原料とした上記の溶液中に円筒を浸漬した後に、円筒の外周及び中空部に湿潤気体を供給し、その後乾燥気体を供給する方法がある(例えば特許文献3参照)。   Furthermore, the honeycomb film can be formed on a curved surface. For example, as a method of forming a honeycomb film on the outer peripheral surface and inner peripheral surface of a cylinder, a wet gas is supplied to the outer periphery and the hollow portion of the cylinder after the cylinder is immersed in the above solution using a hydrophobic polymer as a raw material. Then, there is a method of supplying a dry gas (see, for example, Patent Document 3).

特開2009−293019号公報JP 2009-293019 A 国際公開第2004/048064号パンフレットInternational Publication No. 2004/048064 Pamphlet 特開2010−229373号公報JP 2010-229373 A

しかしながら、特許文献1のように粘着テープを用いたピラーフィルムの製造方法は、ハニカムフィルムに対する粘着テープの均一な貼り付けと、粘着テープによる上記の一方のフィルム面側の均一な剥ぎ取りとが必要である。このため、製造するピラーフィルムの大面積化が難しいという問題がある。また、特許文献2に記載される超音波照射による製造方法は、製造するピラーフィルムの面積を大きくするほど、ハニカムフィルムでのハニカム構造が部分的に残ったり大きさや形状の不揃いな突起が形成されてしまうなど、不均一なピラーフィルムになってしまう。   However, the method for manufacturing a pillar film using an adhesive tape as in Patent Document 1 requires uniform application of the adhesive tape to the honeycomb film and uniform stripping of the one film surface side using the adhesive tape. It is. For this reason, there exists a problem that enlargement of the area of the pillar film to manufacture is difficult. Further, in the manufacturing method by ultrasonic irradiation described in Patent Document 2, as the area of the pillar film to be manufactured is increased, the honeycomb structure on the honeycomb film partially remains or protrusions having irregular sizes and shapes are formed. It becomes a non-uniform pillar film.

本発明は、ハニカムフィルムから均一で膜状の突起構造体を大面積にかつ簡便に製造することができる突起構造体の製造方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a protruding structure capable of easily manufacturing a uniform and film-like protruding structure from a honeycomb film in a large area.

上記課題を解決するために、本発明は、複数の突起を備え、疎水性ポリマーから形成された突起構造体の製造方法において、疎水性ポリマーから形成され複数の孔が表面に並んだハニカム構造を有するハニカム構造体に、液中で超音波振動を与えることにより、表面側の一部をハニカム構造体から脱離させて、孔間の隔壁の一部を突起として残す超音波処理工程と、ハニカム構造体の液に対する濡れ性を高める濡れ性向上工程とを有することを特徴として構成されている。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a method for manufacturing a protrusion structure including a plurality of protrusions and formed from a hydrophobic polymer, and a honeycomb structure formed from a hydrophobic polymer and having a plurality of pores arranged on the surface. An ultrasonic treatment step in which part of the surface side is detached from the honeycomb structure by applying ultrasonic vibration in the liquid to the honeycomb structure having the structure, and a part of the partition walls between the holes is left as protrusions; And a wettability improving step for improving the wettability of the structure with respect to the liquid.

液は水であり、濡れ性向上工程は、超音波処理工程前に、ハニカム構造体にアルコールを接触させることによりハニカム構造体の濡れ性を高めること、または、液はアルコールであり、濡れ性向上工程は、超音波処理工程中のハニカム構造体へアルコールを接触させることによりハニカム構造体の濡れ性を高めることが好ましい。   The liquid is water, and the wettability improving process is to improve the wettability of the honeycomb structure by bringing alcohol into contact with the honeycomb structure before the ultrasonic treatment process, or the liquid is alcohol and improving the wettability. In the step, it is preferable to improve the wettability of the honeycomb structure by bringing alcohol into contact with the honeycomb structure in the ultrasonic treatment step.

隣り合う孔は表面に沿った方向に内部で繋がっており、突起は柱状であることが好ましい。   Adjacent holes are connected internally in the direction along the surface, and the protrusions are preferably columnar.

ハニカム構造体はフィルムであり、表面は一方のフィルム面であることが好ましい。ハニカム構造体を他方のフィルム面から支持体により支持した状態で、超音波振動を与えることがより好ましい。   The honeycomb structure is preferably a film, and the surface is preferably one film surface. It is more preferable to apply ultrasonic vibration in a state where the honeycomb structure is supported by the support from the other film surface.

硬化処理によりハニカム構造体をより硬くした状態で、超音波振動を与えることが好ましい。   It is preferable to apply ultrasonic vibration in a state where the honeycomb structure is hardened by the curing treatment.

ハニカム構造体は、光の照射により重合する重合性化合物を含み、硬化処理は、ハニカム構造体に光を照射して重合性化合物を重合する光硬化処理であり、超音波振動は、硬化処理後のハニカム構造体に与えることが好ましい。   The honeycomb structure includes a polymerizable compound that is polymerized by light irradiation, and the curing process is a light curing process that polymerizes the polymerizable compound by irradiating the honeycomb structure with light, and ultrasonic vibration is performed after the curing process. The honeycomb structure is preferably provided.

硬化処理は、ハニカム構造体を疎水性ポリマーのガラス転移点以下に冷却する冷却処理であり、超音波振動は、硬化処理中のハニカム構造体に与えることが好ましい。   The curing process is a cooling process in which the honeycomb structure is cooled below the glass transition point of the hydrophobic polymer, and ultrasonic vibration is preferably applied to the honeycomb structure during the curing process.

本発明によれば、ハニカムフィルムから均一で膜状の突起構造体を簡便にかつ大面積に製造することができる。   According to the present invention, a uniform and film-like protruding structure can be easily produced from a honeycomb film in a large area.

本発明を実施した突起構造体の断面図である。It is sectional drawing of the protrusion structure which implemented this invention. 本発明を実施したハニカム構造体の平面図である。1 is a plan view of a honeycomb structure embodying the present invention. 図2のIII−III線の沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the III-III line of FIG. 図2のIV−IV線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the IV-IV line of FIG. 突起構造体の製造工程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing process of a protrusion structure. 超音波処理装置の概略を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline of an ultrasonic processing apparatus. ハニカム構造体を一方の表面の垂直方向から見た電子顕微鏡写真である。It is the electron micrograph which looked at the honeycomb structure from the perpendicular direction of one surface. 突起構造体を一方の膜面とその膜面の垂直方向とに交差した方向から見た電子顕微鏡写真である。It is the electron micrograph which looked at the protrusion structure from the direction which cross | intersected one film surface and the perpendicular | vertical direction of the film surface. 突起構造体の別の製造工程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows another manufacturing process of a protrusion structure. 本発明を実施した突起構造体の断面図である。It is sectional drawing of the protrusion structure which implemented this invention. 突起構造部とハニカム構造部とを備える突起構造体を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the protrusion structure provided with a protrusion structure part and a honeycomb structure part. マスク板を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a mask board. 突起構造部とハニカム構造部とを備える突起構造体を一方の表面の垂直方向から見た光学顕微鏡写真である。It is the optical microscope photograph which looked at the projection structure provided with a projection structure part and a honeycomb structure part from the perpendicular direction of one surface.

[第1実施形態]
図1に示すように、本発明を実施した突起構造体10は、フィルム、すなわち膜状に形成されたものであり、一方の膜面(以下、第1膜面と称する)10aに複数の突起11を備える。他方の膜面(以下、第2膜面と称する)10bには、突起11と突起11との間に膜面開口部10cが形成されている。突起構造体10の厚みT10は、この例では3μmであるが、これに限られず、0.1μm以上100μm以下の範囲内とされる。
[First Embodiment]
As shown in FIG. 1, a protrusion structure 10 embodying the present invention is a film, that is, formed into a film shape, and has a plurality of protrusions on one film surface (hereinafter referred to as a first film surface) 10a. 11 is provided. On the other film surface (hereinafter referred to as the second film surface) 10 b, a film surface opening 10 c is formed between the protrusion 11 and the protrusion 11. The thickness T10 of the protruding structure 10 is 3 μm in this example, but is not limited to this, and is in the range of 0.1 μm to 100 μm.

複数の突起11は、概ね同じ形状及び大きさに形成されており、第1膜面10aにおいて規則的に配列している。突起11は柱状であり、先端に向かうに従い径が細くなるいわゆる先細形状とされている。突起構造体10は後述のハニカム構造体20(図2〜図4参照)から製造され、突起11の先端は、この例では丸みを帯びた形状となっているが、ハニカム構造体20における隔壁22(図3,図4参照)の厚みに応じて形状は変わる。また、突起11の太さも隔壁22の厚みに応じて変わる。例えば隔壁22の厚みが小さいほど、突起11の先端はより尖鋭な形状になり、突起11はより細くなる。なお、図1においては、突起構造体10の厚みT10に対して、突起11の太さを大きく誇張して描いている。   The plurality of protrusions 11 have substantially the same shape and size, and are regularly arranged on the first film surface 10a. The protrusion 11 is columnar and has a so-called tapered shape with a diameter that decreases toward the tip. The protrusion structure 10 is manufactured from a honeycomb structure 20 (see FIGS. 2 to 4) described later, and the tip of the protrusion 11 has a rounded shape in this example, but the partition wall 22 in the honeycomb structure 20. The shape changes according to the thickness (see FIGS. 3 and 4). Further, the thickness of the protrusion 11 also varies depending on the thickness of the partition wall 22. For example, the smaller the thickness of the partition wall 22, the sharper the tip of the protrusion 11 and the thinner the protrusion 11 becomes. In FIG. 1, the thickness of the protrusion 11 is greatly exaggerated with respect to the thickness T <b> 10 of the protrusion structure 10.

突起11の高さ(以下、突起高さと称する)は、この例では概ね3μmであるが、これに限られず0.1μm以上50μm以下の範囲内である。突起高さは、後述のハニカム構造体20の厚みT20や、隔壁22の態様、後述の超音波処理の条件によって変えることができる。また、隣り合う突起11と突起11との距離(以下、突起間距離と称する)は、この例では概ね8μmであるが、これに限られず0.5μm以上50μm以下の範囲内で概ね一定である。突起構造体10に撥水性を発現させる観点では、突起高さは1μm以上50μm以下の範囲内、突起間距離は0.5μm以上50μm以下の範囲内であることがより好ましい。なお、突起間距離は突起11と突起11との先端同士の距離である。突起間距離は、ハニカム構造体20の孔21の大きさに応じて変わる。例えば孔21が小さいほど、突起間距離は小さくなる。この例の突起構造体10は、20cm×30cmの矩形としているが、大きさ及び形状はこれに限られない。例えば、円形や、不定形にしたり、後述のように連続して製造した場合にはウェブ状体にすることもできる。   The height of the protrusion 11 (hereinafter referred to as the protrusion height) is approximately 3 μm in this example, but is not limited to this and is in the range of 0.1 μm to 50 μm. The height of the protrusion can be changed depending on the thickness T20 of the honeycomb structure 20 described later, the mode of the partition walls 22, and the conditions of the ultrasonic treatment described later. The distance between adjacent protrusions 11 (hereinafter referred to as the distance between protrusions) is approximately 8 μm in this example, but is not limited to this, and is generally constant within a range of 0.5 μm to 50 μm. . From the viewpoint of expressing the water repellency in the protrusion structure 10, it is more preferable that the protrusion height is in the range of 1 μm to 50 μm and the distance between the protrusions is in the range of 0.5 μm to 50 μm. The inter-projection distance is the distance between the tips of the projections 11 and 11. The distance between the protrusions varies depending on the size of the hole 21 of the honeycomb structure 20. For example, the smaller the hole 21, the smaller the distance between the protrusions. Although the protruding structure 10 of this example is a rectangle of 20 cm × 30 cm, the size and shape are not limited thereto. For example, when it is circular, indefinite, or continuously manufactured as described later, it can be made into a web-like body.

突起構造体10は、疎水性ポリマー42(図5参照)から形成されている。疎水性ポリマー42としては、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリグリコール酸、ポリジオキサノン、ポリヒドロキシブチレート、ポリブタジエン、ポリウレタン、ポリスチレン(PS、polystyrene)、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、およびこれらの繰り返し単位を含む共重合体等が好ましく、本実施形態ではポリスチレンを用いている。突起構造体10は、疎水性ポリマー42に加えて、例えば両親媒性化合物を含んでいてもよく、両親媒性化合物はポリマー、オリゴマー、モノマーのいずれでもよい。両親媒性化合物が含まれる場合の両親媒性化合物の質量は、突起構造体10の質量100に対して10以下であることが好ましい。   The protruding structure 10 is formed from a hydrophobic polymer 42 (see FIG. 5). Examples of the hydrophobic polymer 42 include polylactic acid, polycaprolactone, polyglycolic acid, polydioxanone, polyhydroxybutyrate, polybutadiene, polyurethane, polystyrene (PS), polymethyl methacrylate, polycarbonate, and a copolymer containing these repeating units. A polymer or the like is preferable, and polystyrene is used in this embodiment. The protruding structure 10 may contain, for example, an amphiphilic compound in addition to the hydrophobic polymer 42, and the amphiphilic compound may be any of a polymer, an oligomer, and a monomer. When the amphiphilic compound is included, the mass of the amphiphilic compound is preferably 10 or less with respect to the mass 100 of the protruding structure 10.

突起構造体10は、第1膜面10aにおける水の接触角が概ね140°以上160°以下の範囲内であり、後述のハニカム構造体20の第1フィルム面20aにおける水の接触角(概ね100°以上110°以下の範囲内)に比べて大きい。また、突起構造体10は、水中では、第1膜面10aにおける空気(気泡)の接触角が150°以上170°以下の範囲内である。   The protrusion structure 10 has a water contact angle on the first film surface 10a in the range of approximately 140 ° to 160 °, and a water contact angle (approximately 100 on the first film surface 20a of the honeycomb structure 20 described later). It is larger than within the range of not less than 110 ° and not more than 110 °. Moreover, the protrusion structure 10 has a contact angle of air (bubbles) on the first film surface 10a in the range of 150 ° to 170 ° in water.

突起構造体10は、例えば細胞を培養するための培養担体として用いられ、細胞を培養する際には、突起11が形成されている側の第1膜面10aに培養する細胞が載せられる。   The protrusion structure 10 is used as, for example, a culture carrier for culturing cells. When culturing cells, cells to be cultured are placed on the first film surface 10a on the side where the protrusions 11 are formed.

突起構造体10の材料となるハニカム構造体は、表面に複数の孔が並んだハニカム構造を有する。ハニカム構造、すなわち蜂の巣構造は、隔壁により厳格な6角形の開口部を成したものに限られない。そこで、まず本実施形態におけるハニカム構造体について図2〜図4を参照しながら説明し、続けてその他の態様としてのハニカム構造及びハニカム構造体について説明する。   The honeycomb structure as a material of the protruding structure 10 has a honeycomb structure in which a plurality of holes are arranged on the surface. The honeycomb structure, that is, the honeycomb structure, is not limited to the one having a strict hexagonal opening formed by the partition walls. Therefore, first, the honeycomb structure in the present embodiment will be described with reference to FIG. 2 to FIG. 4, and then the honeycomb structure and the honeycomb structure as other aspects will be described.

図2〜図4に示すように、突起構造体10の材料であるハニカム構造体20は、フィルムであり、一方の表面(以下、第1フィルム面と称する)20aと他方の表面(以下、第2フィルム面と称する)20bとに開口した孔21を複数備える。ハニカム構造体20は、図3,図4では、ハニカム構造体20の厚みT20に対して、隣り合う孔21と孔21との間の隔壁22の厚みを誇張して描いてある。   As shown in FIG. 2 to FIG. 4, the honeycomb structure 20 that is a material of the protruding structure 10 is a film, one surface (hereinafter referred to as a first film surface) 20 a and the other surface (hereinafter referred to as a first film surface). 2) (referred to as “film surface”) 20b. 3 and 4, the honeycomb structure 20 is drawn with an exaggerated thickness of the partition wall 22 between the adjacent holes 21 with respect to the thickness T20 of the honeycomb structure 20.

複数の孔21は、第1フィルム面20aに沿って規則的に、より具体的にはマトリクス状に配列されている。孔21は、ハニカム構造体20を厚み方向に貫通しており、第1フィルム面20a,第2フィルム面20bにそれぞれ開口して表面開口部21aを形成している。また、図3、図4に示されるように、隣り合う孔21と孔21との間の隔壁22は、第1フィルム面20aと第2フィルム面20bとのそれぞれから厚み方向での中央に向かうに従い厚みが漸減している。この例では、隔壁22は、厚み方向での概ね中央に隔壁開口部22aが形成されており、これにより、隣接した孔21同士はハニカム構造体20の内部で第1フィルム面20aに沿った方向に繋がっている。ただし、隔壁22は、隔壁開口部22aが形成されていない場合もあり、その場合には孔21は個々に独立している。ハニカム構造体20は、隔壁22に隔壁開口部22aが形成されているものの方が、形成されていないものに比べて柱状の突起11を確実に形成する観点で好ましい。また、隔壁22に隔壁開口部22aが形成されていない場合には、隔壁22の厚みは小さいほど柱状の突起11を確実に形成する観点で好ましい。各孔21は、その大きさ、形状が一定であり、表面開口部21aの大きさ、形状も一定である。このようなハニカム構造体20は、第1フィルム面20aに垂直な方向から見たときに、任意の1つの孔21を中心にした6角形の各頂点に周囲の6個の孔21が配された状態に、各孔21が密に配列されている。これによりハニカム構造体20は、蜂の巣状となるハニカム構造となっている。   The plurality of holes 21 are regularly arranged along the first film surface 20a, more specifically, in a matrix. The holes 21 penetrate the honeycomb structure 20 in the thickness direction, and open to the first film surface 20a and the second film surface 20b, respectively, to form a surface opening 21a. Moreover, as FIG. 3 and FIG. 4 show, the partition 22 between the adjacent hole 21 and the hole 21 goes to the center in the thickness direction from each of the 1st film surface 20a and the 2nd film surface 20b. According to this, the thickness gradually decreases. In this example, the partition wall 22 has a partition wall opening 22a formed substantially at the center in the thickness direction, whereby the adjacent holes 21 are formed in the direction along the first film surface 20a inside the honeycomb structure 20. It is connected to. However, the partition wall 22 may not be formed with the partition opening 22a, and in this case, the holes 21 are individually independent. In the honeycomb structure 20, the structure in which the partition wall opening 22 a is formed in the partition wall 22 is preferable from the viewpoint of reliably forming the columnar protrusions 11 as compared with the structure in which the partition wall opening 22 a is not formed. In the case where the partition wall opening 22a is not formed in the partition wall 22, the thickness of the partition wall 22 is preferably smaller from the viewpoint of reliably forming the columnar protrusions 11. The size and shape of each hole 21 are constant, and the size and shape of the surface opening 21a are also constant. In such a honeycomb structure 20, when viewed from a direction perpendicular to the first film surface 20a, the surrounding six holes 21 are arranged at each apex of the hexagon centered on any one hole 21. In this state, the holes 21 are densely arranged. Thereby, the honeycomb structure 20 has a honeycomb structure having a honeycomb shape.

ハニカム構造は、表面開口部21aの形状や、孔21の第1フィルム面20aに平行な断面の形状が6角形であってもよいが、6角形である必要はない。この例では、表面開口部21aの形状は円形となっている。第1フィルム面20aの単位面積当たりの孔21の密度や隣り合う孔21同士の距離等に応じて表面開口部21a、第1フィルム面20aに平行な断面での孔21の形状は例えば丸みを帯びた略6角形や略8角形等になる場合もあり、ハニカム構造とはこのような態様も含む。また、ハニカム構造は、各孔21が互いに独立している構造の他、この例のように隣接した孔21同士がハニカム構造体20の内部で繋がっている構造をも含む。さらに、孔21の配列は、上記のものに限定されない。任意の1つの孔21の周囲に3〜5個、あるいは7個以上の孔21が配されてもよく、孔21が正方配列されてもよい。   In the honeycomb structure, the shape of the surface opening 21a and the shape of the cross section of the hole 21 parallel to the first film surface 20a may be hexagonal, but it is not necessary to be hexagonal. In this example, the shape of the surface opening 21a is circular. Depending on the density of the holes 21 per unit area of the first film surface 20a, the distance between adjacent holes 21, the shape of the holes 21 in the cross section parallel to the surface opening 21a and the first film surface 20a is rounded, for example. In some cases, it has a substantially hexagonal shape or a substantially octagonal shape, and the honeycomb structure includes such an aspect. In addition to the structure in which the holes 21 are independent from each other, the honeycomb structure includes a structure in which adjacent holes 21 are connected to each other inside the honeycomb structure 20 as in this example. Furthermore, the arrangement of the holes 21 is not limited to the above. Three to five or seven or more holes 21 may be arranged around any one hole 21, and the holes 21 may be arranged in a square.

ハニカム構造体20は、疎水性ポリマー42(図5参照)から形成されており、この疎水性ポリマー42に加えて、例えば両親媒性化合物を含んでいてもよい。両親媒性化合物はポリマー、オリゴマー、モノマーのいずれでもよい。疎水性ポリマー42の好ましい例、及び両親媒性化合物を含む場合の両親媒性化合物の好ましい質量は、突起構造体10における前述の例及び質量と同じである。   The honeycomb structure 20 is formed from a hydrophobic polymer 42 (see FIG. 5), and may contain an amphiphilic compound, for example, in addition to the hydrophobic polymer 42. The amphiphilic compound may be a polymer, an oligomer, or a monomer. A preferable example of the hydrophobic polymer 42 and a preferable mass of the amphiphilic compound when including the amphiphilic compound are the same as the above-described example and mass in the protruding structure 10.

ハニカム構造体20の厚みT20は、0.5μm以上100μm以下の範囲内であることが好ましい。ハニカム構造体20の厚みT20を0.5μm以上とすることで、0.5μm未満に比べてハニカム構造体20としての強度が高くなるのでより好ましくなり、100μm以下とすることで、100μmより大きい場合に比べてハニカム構造体20の製造の容易さの観点でより好ましい。   The thickness T20 of the honeycomb structure 20 is preferably in the range of 0.5 μm to 100 μm. When the thickness T20 of the honeycomb structure 20 is 0.5 μm or more, it is more preferable because the strength as the honeycomb structure 20 is higher than when it is less than 0.5 μm. When the thickness T20 is 100 μm or less, it is more than 100 μm. Compared to the above, it is more preferable from the viewpoint of easy manufacture of the honeycomb structure 20.

表面開口部21aの径φ21及び孔21の間隔D21は、製造する突起構造体10の目的とする突起間距離に応じて決定するとよい。突起構造体10における突起間距離が0.5μm以上50μm以下の範囲内である場合には、表面開口部21aの径φ21は、0.3μm以上70μm以下の範囲内、孔21の間隔D21は、0.5μm以上50μm以下の範囲内であることが好ましい。   The diameter φ21 of the surface opening 21a and the distance D21 between the holes 21 may be determined according to the target interprotrusion distance of the protrusion structure 10 to be manufactured. When the distance between protrusions in the protrusion structure 10 is in the range of 0.5 μm or more and 50 μm or less, the diameter φ21 of the surface opening 21a is in the range of 0.3 μm or more and 70 μm or less, and the distance D21 between the holes 21 is It is preferably in the range of 0.5 μm or more and 50 μm or less.

なお、この例では、各孔21が厚み方向に貫通しているハニカム構造体20を用いているが、各孔21が厚み方向に貫通していない構造のハニカム構造体であってもよい。孔21が厚み方向に貫通していない構造では、孔21はハニカム構造体の第1フィルム面にだけ開口し、第2フィルム面は表面開口部21aが無い平坦な面である。このように孔21が第1フィルム面にだけ開口したハニカム構造体を用いる場合には、得られる突起構造体は、第2膜面に膜面開口部10cが形成されていないもの、すなわち第2膜面が平坦であるものとなる。   In this example, the honeycomb structure 20 in which each hole 21 penetrates in the thickness direction is used, but a honeycomb structure having a structure in which each hole 21 does not penetrate in the thickness direction may be used. In the structure in which the holes 21 do not penetrate in the thickness direction, the holes 21 open only on the first film surface of the honeycomb structure, and the second film surface is a flat surface without the surface opening 21a. Thus, when using the honeycomb structure in which the holes 21 are opened only on the first film surface, the obtained protrusion structure has the film surface opening 10c not formed on the second film surface, that is, the second The film surface is flat.

ハニカム構造体20は、例えば図5に示す突起構造体製造工程30により製造される。突起構造体製造工程30は、溶液調製工程31、流延工程32、結露工程33、蒸発工程34、アルコール接触工程35、超音波処理工程36、剥離工程37とを有する。   The honeycomb structure 20 is manufactured, for example, by a protruding structure manufacturing process 30 shown in FIG. The protruding structure manufacturing process 30 includes a solution preparation process 31, a casting process 32, a dew condensation process 33, an evaporation process 34, an alcohol contact process 35, an ultrasonic treatment process 36, and a peeling process 37.

溶液調製工程31は、ハニカム構造体20を形成するための溶液41を調製する工程である。この例では、前述の疎水性ポリマー42を溶媒43に溶解して溶液41とする。流延工程32は、溶液41を支持体68(図6参照)の上に流下して広げ、流延膜44を形成する工程である。支持体68は、予め温度を調整しておき、流延膜44を形成する間も温度を調整していることが好ましい。なお、支持体68としては、本実施形態ではシート状のポリエチレンテレフタレート(PET,polyethylene terephthalate)を用いている。しかし支持体68の素材は溶媒43に溶解しないものであればPETに限られず、例えば、ガラスやアルミニウム等でもよい。支持体68の形態は、シート状、板状等種々の形態を採用してよい。また、支持体68を長尺のフィルム状とし、この長尺の支持体68を長手方向に走行させ、走行中の支持体68上に溶液41を連続して流下することにより、流延膜44を長尺に形成してもよい。上記の長手方向での走行は、例えば、複数のローラ(図示無し)を支持体68の走行路に並べて配し、各ローラの周面で支持体68を支持して、ローラを周方向へ回転させる手法で行うことができる。   The solution preparation step 31 is a step of preparing a solution 41 for forming the honeycomb structure 20. In this example, the hydrophobic polymer 42 described above is dissolved in a solvent 43 to form a solution 41. The casting step 32 is a step of forming the casting film 44 by spreading and spreading the solution 41 on the support 68 (see FIG. 6). It is preferable that the temperature of the support 68 is adjusted in advance, and the temperature is also adjusted while the casting film 44 is formed. As the support 68, in the present embodiment, a sheet-like polyethylene terephthalate (PET) is used. However, the material of the support 68 is not limited to PET as long as it does not dissolve in the solvent 43, and may be, for example, glass or aluminum. The form of the support 68 may adopt various forms such as a sheet form and a plate form. Further, the casting film 44 is formed by making the supporting body 68 into a long film shape, causing the long supporting body 68 to travel in the longitudinal direction, and continuously flowing down the solution 41 on the traveling supporting body 68. May be formed long. In the traveling in the longitudinal direction, for example, a plurality of rollers (not shown) are arranged in the traveling path of the support 68, the support 68 is supported by the peripheral surface of each roller, and the rollers are rotated in the circumferential direction. It can be done by the technique to make.

結露工程33は、流延膜44の膜面に結露させて水滴を形成する工程である。水滴は、例えば、周辺の雰囲気の温度よりも低い温度となるように支持体68を介して流延膜44を冷却することで形成される。ただし、複数の水滴の発生のタイミングを揃えたり、形成される水滴の大きさを均一に揃える観点では、支持体68が所定の温度に保持されるように支持体68の温度を調整しつつ、加湿した気体(例えば空気)を流延膜44上に供給することが好ましい。   The dew condensation process 33 is a process of forming water droplets by dew condensation on the film surface of the casting film 44. The water droplets are formed, for example, by cooling the casting film 44 through the support 68 so that the temperature is lower than the temperature of the surrounding atmosphere. However, from the viewpoint of aligning the timing of occurrence of a plurality of water droplets or evenly aligning the size of the formed water droplets, while adjusting the temperature of the support 68 so that the support 68 is maintained at a predetermined temperature, It is preferable to supply a humidified gas (for example, air) onto the casting film 44.

蒸発工程34は、結露工程33で形成した水滴と、溶媒43とを蒸発させる工程である。この蒸発工程34では、例えば乾燥した気体(例えば空気)を供給して、水滴よりも溶媒43を早く蒸発させる。これにより、流延膜44中に水滴を沈み込ませ、沈み込んだ水滴を鋳型にして孔21を形成する。このため、溶媒43としては、水よりも蒸発速度が大きいものを用いることが好ましく、本実施形態ではクロロホルムを用いている。ただし、水滴が蒸発し始めるタイミングは、溶媒43のすべてが蒸発し終わった後でなくてもよい。また、形成された孔21が維持される程度であれば、水滴の蒸発が完了した後にも多少の溶媒43が流延膜44に残っていてもよく、この場合には残存している溶媒43は水滴の蒸発が完了した後に蒸発させる。なお、結露工程33中に、水滴が流延膜44中に沈み込みを開始する場合もある。この蒸発工程34により支持体68上にハニカム構造体20が得られる。なお、この例では、ハニカム構造体20の支持体68に接している表面が前述の第2フィルム面20bであり、露呈している表面が前述の第1フィルム面20aとなる。上記の結露工程33、蒸発工程34は、ハニカム構造体20の製造方法として周知である結露法の工程である。また、流延膜44を長尺に形成している場合の結露工程33と蒸発工程34とは、流延膜44が形成されている支持体68を長手方向に搬送し、加湿した気体が供給される加湿ゾーンと、乾燥した気体が供給される乾燥ゾーンとを順次通過させる手法で行うことができ、これによりハニカム構造体としての長尺のフィルムを得ることができる。なお、この例では、結露法によりハニカム構造体20を製造しているが、この方法に限定されず、例えば、周知のナノインプリント法により、表面にハニカム構造をもつハニカム構造体を製造してもよい。   The evaporation step 34 is a step of evaporating the water droplets formed in the dew condensation step 33 and the solvent 43. In the evaporation step 34, for example, a dry gas (for example, air) is supplied to evaporate the solvent 43 faster than the water droplets. Thereby, a water droplet is submerged in the casting film 44, and the hole 21 is formed using the submerged water droplet as a mold. For this reason, it is preferable to use the solvent 43 having a higher evaporation rate than water, and chloroform is used in this embodiment. However, the timing at which the water droplets start to evaporate may not be after all of the solvent 43 has been evaporated. Further, as long as the formed holes 21 are maintained, some solvent 43 may remain in the casting film 44 even after the evaporation of water droplets is completed. In this case, the remaining solvent 43 Evaporate after the evaporation of the water droplets is complete. In addition, during the condensation process 33, water droplets may start to sink into the casting film 44. The honeycomb structure 20 is obtained on the support 68 by the evaporation step 34. In this example, the surface in contact with the support 68 of the honeycomb structure 20 is the second film surface 20b described above, and the exposed surface is the first film surface 20a described above. The dew condensation step 33 and the evaporation step 34 are steps of a dew condensation method that is well known as a method for manufacturing the honeycomb structure 20. Further, the dew condensation process 33 and the evaporation process 34 in the case where the casting film 44 is formed in a long length conveys the support 68 on which the casting film 44 is formed in the longitudinal direction, and the humidified gas is supplied. The humidification zone and the drying zone to which the dried gas is supplied can be sequentially passed, whereby a long film as a honeycomb structure can be obtained. In this example, the honeycomb structure 20 is manufactured by the dew condensation method. However, the present invention is not limited to this method. For example, a honeycomb structure having a honeycomb structure on the surface may be manufactured by a known nanoimprint method. .

アルコール接触工程35は、ハニカム構造体20の水に対する濡れ性を高めるための濡れ性向上工程である。本実施形態の超音波処理工程36はハニカム構造体20に対して超音波振動を水中で与えており、ハニカム構造体20の第1フィルム面20aは疎水性ポリマー42の種類や表面開口部26aの径φ26、孔26の間隔D26等によっては水に対する濡れ性が低くて水が孔21の内部に入り込みにくいことがある。アルコール接触工程35は、ハニカム構造体20にアルコールを接触させ、水に対する濡れ性を高める。これにより、超音波処理工程36において孔21の内部に水がより確実に入り込む。その結果、ハニカム構造体20からの後述の脱離がより確実になり、加えて、均等に脱離する。また、超音波処理の時間がより短く抑えられる。アルコールを接触させた後のハニカム構造体20は、アルコールが蒸発しきらないうち、すなわちアルコールが残存するうちに、より好ましくはアルコールに濡れた状態の間に超音波処理工程36に供することが好ましい。なお、水に対する濡れ性を高めるとは、水の接触角を大きくする意味である。   The alcohol contact step 35 is a wettability improving step for improving the wettability of the honeycomb structure 20 with respect to water. In the ultrasonic treatment process 36 of the present embodiment, ultrasonic vibration is applied to the honeycomb structure 20 in water, and the first film surface 20a of the honeycomb structure 20 is formed of the type of the hydrophobic polymer 42 and the surface opening 26a. Depending on the diameter φ 26, the distance D 26 between the holes 26, etc., the wettability with respect to water may be low and water may not easily enter the hole 21. In the alcohol contact step 35, alcohol is brought into contact with the honeycomb structure 20 to improve wettability with water. Thereby, in the ultrasonic treatment process 36, water enters the hole 21 more reliably. As a result, the later-described detachment from the honeycomb structure 20 becomes more reliable, and in addition, the detachment is performed evenly. In addition, the ultrasonic treatment time can be further shortened. The honeycomb structure 20 after contact with the alcohol is preferably subjected to the ultrasonic treatment step 36 while the alcohol does not completely evaporate, that is, while the alcohol remains, and more preferably while the alcohol is wet. . Note that increasing the wettability with water means increasing the contact angle of water.

上記のように、アルコールの接触は、超音波処理工程36で水を用いる場合に、その水に対するハニカム構造体20の濡れ性を向上するためのものである。したがって、超音波処理工程36で水に代えて例えばアルコールを用いる場合には、アルコール接触工程35は超音波処理工程36中にある。この場合のアルコール接触工程35は、超音波処理で用いるアルコールが、ハニカム構造体20の濡れ性を向上させる作用と、超音波振動を伝える作用との両作用を担う。   As described above, the alcohol contact is for improving the wettability of the honeycomb structure 20 with respect to water when water is used in the ultrasonic treatment step 36. Therefore, when alcohol is used instead of water in the ultrasonic treatment step 36, the alcohol contact step 35 is in the ultrasonic treatment step 36. In the alcohol contact process 35 in this case, the alcohol used in the ultrasonic treatment has both functions of improving wettability of the honeycomb structure 20 and transmitting ultrasonic vibration.

アルコール接触工程35で用いるアルコールは、疎水性ポリマー42の種類に応じて選択すればよく、特に限定されない。ただし、疎水性ポリマー42をできるだけ溶解しないものがよく、疎水性ポリマー42の溶解度が、概ね0.1g/100g以下であるアルコールが好ましい。この溶解度の単位「g/100g」は、アルコール100gに対して疎水性ポリマー42が溶ける質量を意味する。また、この溶解度は、接触させるアルコールの温度下におけるものであり、本実施形態では室温(15℃以上30℃以下の範囲内)としている。疎水性ポリマー42がポリスチレンである場合には、アルコールとしてはエタノール、1−プロパノール、2−プロパノール等が好ましく、これらは単独で用いてもよいし2種以上を混合して用いてもよい。なお、前述のポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリグリコール酸、ポリジオキサノン、ポリヒドロキシブチレート、ポリブタジエン、ポリウレタン、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、およびこれらの繰り返し単位を含む共重合体を疎水性ポリマー42として使用する場合も同様に、アルコールとしてはエタノール、1−プロパノール、2−プロパノール等が好ましく、これらは単独で用いてもよいし2種以上を混合して用いてもよい。本実施形態では、疎水性ポリマー42として前述の通りポリスチレンを用いており、アルコールとしてはエタノールを用いている。   The alcohol used in the alcohol contact step 35 may be selected according to the type of the hydrophobic polymer 42 and is not particularly limited. However, it is preferable that the hydrophobic polymer 42 is not dissolved as much as possible, and alcohol having a solubility of the hydrophobic polymer 42 of about 0.1 g / 100 g or less is preferable. The unit of solubility “g / 100 g” means a mass at which the hydrophobic polymer 42 is dissolved in 100 g of alcohol. Moreover, this solubility is under the temperature of the alcohol made to contact, and is set to room temperature (within a range of 15 ° C. or higher and 30 ° C. or lower) in this embodiment. When the hydrophobic polymer 42 is polystyrene, ethanol, 1-propanol, 2-propanol and the like are preferable as the alcohol, and these may be used alone or in admixture of two or more. The polylactic acid, polycaprolactone, polyglycolic acid, polydioxanone, polyhydroxybutyrate, polybutadiene, polyurethane, polymethyl methacrylate, polycarbonate, and a copolymer containing these repeating units are used as the hydrophobic polymer 42. In the same manner, ethanol, 1-propanol, 2-propanol and the like are preferable as the alcohol, and these may be used alone or in admixture of two or more. In the present embodiment, polystyrene is used as the hydrophobic polymer 42 as described above, and ethanol is used as the alcohol.

本実施形態では、アルコールの接触は、容器(図示無し)中に収容されたアルコールの中にハニカム構造体20を支持体68に重ねた状態で浸漬する手法としているが、これに限られない。例えば、浸漬に代えて、または加えて、アルコールをハニカム構造体20の第1フィルム面20aに塗布する手法、液滴状または霧状にして吹きつける手法等を用いてもよい。長尺のフィルムのハニカム構造体20をアルコール接触工程35に供する場合には、ハニカム構造体20が形成されている支持体68を長手方向に搬送させて、上記容器中のアルコール内を通過させて浸漬したり、搬送中のハニカム構造体20の第1フィルム面20aにアルコールを塗布あるいは吹き付けることで、アルコールを接触させるとよい。   In the present embodiment, the alcohol contact is a technique in which the honeycomb structure 20 is immersed in alcohol accommodated in a container (not shown) in a state where the honeycomb structure 20 is superimposed on the support 68, but is not limited thereto. For example, instead of or in addition to dipping, a method of applying alcohol to the first film surface 20a of the honeycomb structure 20 or a method of spraying in the form of droplets or mist may be used. When the long film honeycomb structure 20 is subjected to the alcohol contact step 35, the support 68 on which the honeycomb structure 20 is formed is conveyed in the longitudinal direction and passed through the alcohol in the container. The alcohol may be contacted by dipping or applying or spraying alcohol onto the first film surface 20a of the honeycomb structure 20 being conveyed.

超音波処理工程36は、ハニカム構造体20に超音波振動を与えて突起構造体10にする工程である。この超音波処理工程36には、例えば後述の超音波処理装置60(図6参照)が用いられる。   The ultrasonic treatment process 36 is a process for applying the ultrasonic vibration to the honeycomb structure 20 to form the protruding structure 10. In the ultrasonic processing step 36, for example, an ultrasonic processing device 60 (see FIG. 6) described later is used.

剥離工程37は、支持体68から突起構造体10を剥離する工程である。なお、突起構造体10の保管や使用の態様に応じて、剥離工程37が無い場合もある。例えば、細胞を培養するための培養担体を用途とする場合には、剥離工程37は無く、突起構造体10は支持体68に重なった状態で保管されて使用に供される。   The peeling process 37 is a process of peeling the protruding structure 10 from the support body 68. Note that the peeling step 37 may not be provided depending on how the protruding structure 10 is stored or used. For example, when a culture carrier for culturing cells is used, there is no peeling step 37, and the protruding structure 10 is stored in a state where it overlaps the support 68 and is used.

超音波処理装置60は、超音波処理工程36のためのものであり、図6に示すように、装置本体61と、保持ユニット62とを備える。装置本体61は、液を収容する液槽65と超音波振動子(図示無し)と超音波発振器(図示無し)等から構成される。本実施形態では液槽65に収容する液として水63を用いている。超音波振動子は、本実施形態では、液槽65の側部と底部とに設けられている複数の超音波振動素子(図示無し)からなるが、これに限定されず、例えば、液槽内に沈めて用いるいわゆる投込振動子や、底部に穴が開いた液槽を用いた場合の底部の穴に取り付ける振動子が板上に配された振動板でもよい。超音波振動素子は超音波発振器が出す高周波の電気エネルギーを機械的な振動エネルギーに変換して、音波を発生させる。このような装置本体61は、超音波洗浄機として市販されているものであってよく、本実施形態では、アイワ医科工業株式会社製、AU−308CBを用いている。   The ultrasonic processing apparatus 60 is for the ultrasonic processing step 36, and includes an apparatus main body 61 and a holding unit 62 as shown in FIG. The apparatus main body 61 includes a liquid tank 65 for storing a liquid, an ultrasonic vibrator (not shown), an ultrasonic oscillator (not shown), and the like. In the present embodiment, water 63 is used as the liquid stored in the liquid tank 65. In this embodiment, the ultrasonic vibrator is composed of a plurality of ultrasonic vibration elements (not shown) provided on the side and bottom of the liquid tank 65, but is not limited to this. For example, in the liquid tank Alternatively, a so-called throwing vibrator that is submerged and a vibrator that is attached to a hole in the bottom when a liquid tank having a hole in the bottom is used may be used. The ultrasonic vibration element generates a sound wave by converting high-frequency electrical energy generated by the ultrasonic oscillator into mechanical vibration energy. Such an apparatus main body 61 may be commercially available as an ultrasonic cleaning machine. In this embodiment, AU-308CB manufactured by Aiwa Medical Industry Co., Ltd. is used.

保持ユニット62は、クリップ66と、移動機構67等から構成される。クリップ66は、ハニカム構造体20を保持するためのものであり、本実施形態では、支持体68に重なったハニカム構造体20を支持体68とともに挟持するものとしている。クリップ66は、ハニカム構造体20及び支持体68を挟持する挟持部材66aと、挟持部材66aによる挟持及びその解除を制御するクリップ本体66bとを備える。クリップ本体66bは、移動機構67に接続しており、移動機構67はクリップ本体66bを、上下方向に変位、すなわち昇降させる。これにより、挟持部材66aにより挟持されているハニカム構造体20及び支持体68は、上下方向に変位する。なお、ハニカム構造体20を保持するものであれば、クリップ66に限定されず、例えばハニカム構造体20の周囲を保持する枠状の保持部材などでもよい。   The holding unit 62 includes a clip 66, a moving mechanism 67, and the like. The clip 66 is for holding the honeycomb structure 20, and in this embodiment, the honeycomb structure 20 that overlaps the support body 68 is sandwiched together with the support body 68. The clip 66 includes a sandwiching member 66a that sandwiches the honeycomb structure 20 and the support body 68, and a clip main body 66b that controls sandwiching by the sandwiching member 66a and release thereof. The clip main body 66b is connected to a moving mechanism 67, and the moving mechanism 67 displaces the clip main body 66b in the vertical direction, that is, moves up and down. Thereby, the honeycomb structure 20 and the support body 68 sandwiched by the sandwiching member 66a are displaced in the vertical direction. As long as the honeycomb structure 20 is held, the clip 66 is not limited, and a frame-like holding member that holds the periphery of the honeycomb structure 20 may be used.

液槽65に収容する液としては、水に限定されず、疎水性ポリマー42(図5参照)をできるだけ溶解しないもの、ハニカム構造体20を膨潤させないものであればよい。できるだけ溶解しないものとは、疎水性ポリマー42の溶解度が概ね0.1g/100g以下であるアルコールが好ましい。この溶解度の単位「g/100g」は、液槽65に収容する液100gに対して疎水性ポリマー42が溶ける質量を意味する。この溶解度は、超音波処理中の温度下におけるものであり、本実施形態では室温(15℃以上30℃以下の範囲内)としている。水以外の液として好ましい例は、疎水性ポリマー42がポリスチレンである場合には、エタノール、1−プロパノール、ブタノール等が好ましく、これらは単独で用いてもよいし2種以上を混合して用いてもよい。疎水性ポリマー42がポリブタジエンである場合には、エタノール、1−プロパノール、アセトン等が好ましく、これらは単独で用いてもよいし2種以上を混合して用いてもよい。   The liquid stored in the liquid tank 65 is not limited to water, and any liquid that does not dissolve the hydrophobic polymer 42 (see FIG. 5) as much as possible or does not swell the honeycomb structure 20 can be used. The thing which does not melt | dissolve as much as possible has preferable the alcohol whose solubility of the hydrophobic polymer 42 is about 0.1 g / 100g or less. The unit of solubility “g / 100 g” means the mass at which the hydrophobic polymer 42 is dissolved in 100 g of the liquid contained in the liquid tank 65. This solubility is at a temperature during ultrasonic treatment, and is set to room temperature (within a range of 15 ° C. to 30 ° C.) in the present embodiment. Preferred examples of liquids other than water include ethanol, 1-propanol, butanol, and the like when the hydrophobic polymer 42 is polystyrene. These may be used alone or in combination of two or more. Also good. When the hydrophobic polymer 42 is polybutadiene, ethanol, 1-propanol, acetone or the like is preferable, and these may be used alone or in admixture of two or more.

ハニカム構造体20に超音波振動を与える処理時間は本実施形態では10分としている。しかし、処理時間は、隔壁22の厚みや、隔壁開口部22aの有無、疎水性ポリマー42の種類等に応じて設定され、上記の10分に限定されず、例えば10秒以上60分以下の範囲内が好ましく、1分以上30分以下の範囲内がより好ましく、1分以上10分以下の範囲内がさらに好ましい。また発振出力が大きいほど短時間で処理することができる。発振出力が小さい場合ほど処理時間を長く設定するとよい。なお、液槽65に収容する液の比重が高いほど、超音波振動は伝達しにくいので、処理時間はより長く、発振出力はより大きく設定するとよい。   In this embodiment, the processing time for applying the ultrasonic vibration to the honeycomb structure 20 is 10 minutes. However, the processing time is set according to the thickness of the partition wall 22, the presence or absence of the partition opening 22 a, the type of the hydrophobic polymer 42, etc., and is not limited to the above 10 minutes, for example, in the range of 10 seconds to 60 minutes. Is preferably within the range of 1 minute to 30 minutes, and more preferably within the range of 1 minute to 10 minutes. Further, the larger the oscillation output, the shorter the processing can be performed. The smaller the oscillation output, the longer the processing time should be set. Note that the higher the specific gravity of the liquid stored in the liquid tank 65 is, the more difficult it is to transmit ultrasonic vibration, so that the processing time is longer and the oscillation output is preferably set larger.

超音波処理装置60の作用は以下の通りである。ハニカム構造体20は支持体68に重なった状態で、挟持部材66aにより挟持される。クリップ66は、挟持部材66aによりハニカム構造体20及び支持体68を挟持した状態で移動機構67により降下し、これによりハニカム構造体20を水面下の処理位置に移動させる。超音波発振器からの電気エネルギーは、超音波振動子により機械的な振動エネルギーに変換され、この振動エネルギーが液槽65中の水を介してハニカム構造体20へ付与される。このようにしてハニカム構造体20は水63中で超音波振動が与えられる。   The operation of the ultrasonic processing apparatus 60 is as follows. The honeycomb structure 20 is sandwiched by the sandwiching member 66a in a state where the honeycomb structure 20 overlaps the support body 68. The clip 66 is lowered by the moving mechanism 67 in a state where the honeycomb structure 20 and the support body 68 are held by the holding member 66a, and thereby the honeycomb structure 20 is moved to a processing position below the water surface. The electric energy from the ultrasonic oscillator is converted into mechanical vibration energy by the ultrasonic vibrator, and this vibration energy is applied to the honeycomb structure 20 through the water in the liquid tank 65. In this way, the honeycomb structure 20 is subjected to ultrasonic vibration in the water 63.

水63中で超音波振動が与えられることにより、ハニカム構造体20は脆い部分、すなわちハニカム構造体20の厚み方向において厚みが最も小さく隔壁開口部22aが形成されている隔壁22の概ね中央から第1フィルム面20a側の一部が砕け、ハニカム構造部20から脱離する。ハニカム構造体20の第2フィルム面20b側は、全面が支持体68に密着して支持された状態であるから超音波振動が与えられても形態が確実に維持される。これにより、隔壁22の第2フィルム面20b側の一部は、突起11として残り、図2〜図4に示すハニカム構造体20は図1に示す突起構造体10になる。また、前述のアルコール接触工程35により、ハニカム構造体20の第1フィルム面20aの水に対する濡れ性が高められているので、水63がすべての孔21の中に確実に入り込むから、超音波振動がより確実かつ均等にすべての隔壁22に与えられる。この結果、均一な突起構造体10が得られる。   By applying ultrasonic vibration in the water 63, the honeycomb structure 20 has a brittle portion, that is, a thickness that is the smallest in the thickness direction of the honeycomb structure 20 and the partition wall 22 having the partition wall opening 22a is formed from approximately the center. A part of the one film surface 20 a side is crushed and detached from the honeycomb structure 20. Since the entire surface of the honeycomb structure 20 on the second film surface 20b side is in close contact with the support 68, the form is reliably maintained even when ultrasonic vibration is applied. Thereby, a part of the partition wall 22 on the second film surface 20b side remains as the protrusion 11, and the honeycomb structure 20 shown in FIGS. 2 to 4 becomes the protrusion structure 10 shown in FIG. Further, since the wettability of the first film surface 20a of the honeycomb structure 20 with respect to water is enhanced by the alcohol contact step 35 described above, since the water 63 surely enters all the holes 21, the ultrasonic vibration Is more reliably and evenly applied to all the partitions 22. As a result, a uniform protruding structure 10 is obtained.

長尺のフィルムのハニカム構造体20を超音波処理工程36に供する場合には、ハニカム構造体20が形成されている支持体68を長手方向に搬送させて、上記液槽65に収容された水の中を通過させて浸漬することで、超音波振動を与えるとよい。なお、液槽65中にアルコールを収容した場合には、液槽65中で、アルコールの接触と超音波処理とが並行される。   When the long film honeycomb structure 20 is subjected to the ultrasonic treatment step 36, the support 68 on which the honeycomb structure 20 is formed is conveyed in the longitudinal direction, and the water contained in the liquid tank 65 is transferred. It is good to give ultrasonic vibration by passing through the inside and soaking. In addition, when alcohol is accommodated in the liquid tank 65, the alcohol contact and the ultrasonic treatment are performed in parallel in the liquid tank 65.

この例では、支持体68に支持された状態でハニカム構造体20に超音波振動を与えているが、ハニカム構造体20の第2フィルム面20b側が超音波振動の応力に耐える強度をもつ場合には、支持体68から剥離した状態でハニカム構造体20に超音波振動を与えてもよい。   In this example, ultrasonic vibration is applied to the honeycomb structure 20 while being supported by the support body 68. However, when the second film surface 20b side of the honeycomb structure 20 has strength to withstand the stress of ultrasonic vibration. May apply ultrasonic vibration to the honeycomb structure 20 in a state of being peeled from the support 68.

第1フィルム面20a側が脱離した後に、クリップ66は、移動機構67により上昇して突起構造体10を水面上の退避位置に移動させる。挟持部材66aによる突起構造体10及び支持体68の挟持を解除し、突起構造体10を支持体68に支持された状態で乾燥する。乾燥は、乾燥した気体(例えば空気)等を吹き付ける等公知の乾燥手法を用いることができる。なお、この例では、挟持部材66aによる挟持を解除してから突起構造体10を乾燥しているが、挟持された状態で突起構造体10を乾燥してもよい。また、剥離工程37により突起構造体10を支持体68から剥離してから乾燥してもよいが、支持体68に支持された状態で乾燥する方が突起構造体10の変形を抑制する観点でより好ましい。   After the first film surface 20a side is detached, the clip 66 is raised by the moving mechanism 67 to move the protruding structure 10 to the retracted position on the water surface. The holding of the protruding structure 10 and the support 68 by the holding member 66 a is released, and the protruding structure 10 is dried while being supported by the support 68. For drying, a known drying method such as spraying a dry gas (for example, air) or the like can be used. In this example, the protruding structure 10 is dried after the clamping by the clamping member 66a is released. However, the protruding structure 10 may be dried in the clamped state. Further, the protrusion structure 10 may be peeled off from the support 68 in the peeling step 37 and then dried. However, drying in a state supported by the support 68 suppresses deformation of the protrusion structure 10. More preferred.

本実施形態では超音波処理工程36における支持体68は、流延工程32で用いたものとしているが、これに限られない。例えば、蒸発工程34の後に、ハニカム構造体20を流延工程32で用いる支持体から剥離し、アルコール接触工程35の前に他の支持体にハニカム構造体20を粘着剤や粘着テープなどで貼り付けて、この貼り付けた状態で、アルコール接触工程35及び超音波処理工程36にハニカム構造体20を供してもよい。この場合の支持体は、アルコール接触工程35で用いるアルコールと、超音波処理工程36で用いる液とにできるだけ溶解しない素材から形成されたものを用いる。   In the present embodiment, the support 68 in the ultrasonic treatment step 36 is used in the casting step 32, but is not limited thereto. For example, after the evaporation step 34, the honeycomb structure 20 is peeled from the support used in the casting step 32, and the honeycomb structure 20 is attached to another support with an adhesive or an adhesive tape before the alcohol contact step 35. In addition, the honeycomb structure 20 may be provided to the alcohol contact step 35 and the ultrasonic treatment step 36 in the attached state. As the support in this case, a support formed from a material that does not dissolve as much as possible in the alcohol used in the alcohol contact step 35 and the liquid used in the ultrasonic treatment step 36 is used.

以上の方法によると、従来の粘着テープによる剥離方法に比べてより大きなサイズの突起構造体10が、簡便に製造される。また、支持体68及びハニカム構造体20が可撓性をもつ場合には、例えば筒状に巻いた状態や折り曲げた状態で液槽65の水63中に浸漬させてもよく、これにより、突起構造体10がより大面積に製造される。また巻いた状態は折り曲げた状態のハニカム構造体20の場合のように第1フィルム面20aが曲面であっても突起構造体10が確実に製造される。したがって、例えば、ガラス管の内壁や外壁に膜状のハニカム構造体20を形成し、このハニカム構造体20が形成されているガラス管を液槽65の水63に浸漬することで、突起構造体10がガラス管の内壁や外壁に形成される。なお、この場合にも、超音波処理の前にアルコール接触処理を行うことにより、内壁や外壁に形成されているハニカム構造体20の第1フィルム面20aにおける水の濡れ性が向上するのでより好ましい。アルコール接触工程35については、例えば外径が1mm、内径が0.7mmという非常に細い管の内壁にハニカム構造体20が形成されている場合でも、この管をアルコールに浸漬することで水に対する濡れ性が確実に向上し、管の内壁に突起構造体10が均一にかつ簡便に形成される。   According to the above method, the protrusion structure 10 having a larger size can be easily manufactured as compared with the conventional peeling method using an adhesive tape. Further, when the support 68 and the honeycomb structure 20 have flexibility, they may be immersed in the water 63 of the liquid tank 65 in a state of being wound in a cylindrical shape or in a bent state, for example, thereby The structure 10 is manufactured in a larger area. Further, the protruding structure 10 is reliably manufactured even when the first film surface 20a is a curved surface as in the case of the honeycomb structure 20 in a bent state. Therefore, for example, a film-like honeycomb structure 20 is formed on the inner wall or the outer wall of the glass tube, and the glass tube on which the honeycomb structure 20 is formed is immersed in the water 63 of the liquid tank 65, thereby providing a protruding structure. 10 is formed on the inner wall and the outer wall of the glass tube. Also in this case, it is more preferable to perform the alcohol contact treatment before the ultrasonic treatment because the wettability of water on the first film surface 20a of the honeycomb structure 20 formed on the inner wall or the outer wall is improved. . For the alcohol contact step 35, for example, even when the honeycomb structure 20 is formed on the inner wall of a very thin tube having an outer diameter of 1 mm and an inner diameter of 0.7 mm, the tube is immersed in alcohol to wet the tube with water. Thus, the protrusion structure 10 is uniformly and easily formed on the inner wall of the tube.

[第2実施形態]
超音波処理は、ハニカム構造体20の弾性率が低い場合ほど、すなわち柔らかいほど、上記の脱離作用が弱くなる。このような場合には、ハニカム構造体20をより硬くする硬化処理を行い、硬くなった状態で超音波処理に供することが好ましい。ハニカム構造体20の弾性率は、日本工業規格JIS K7127(名称:プラスチック−引張特性の試験方法−第3部:フィルム及びシートの試験条件)により測定可能である。硬化処理によってハニカム構造体20の弾性率を1GPa以上とすることが好ましい。本実施形態では、硬化処理として、ハニカム構造体20を冷却する冷却処理を行っている。冷却処理を行う場合には、例えば、液槽65に水と氷とを入れ、この液槽65にハニカム構造体20を浸漬して超音波処理を行うとよい。これにより、ハニカム構造体20は温度が下げられてより硬くなった状態、すなわち弾性率がより高くなった状態で超音波振動を与えられるから、より確実に第1フィルム面20a側が脱離する。冷却処理において液槽65に入れるものは水と氷とに限定されず、例えば液体窒素などでもよい。
[Second Embodiment]
In the ultrasonic treatment, the lower the elastic modulus of the honeycomb structure 20 is, that is, the softer the above-described detachment action becomes. In such a case, it is preferable to perform a hardening process for making the honeycomb structure 20 harder and to use the ultrasonic process in a hardened state. The elastic modulus of the honeycomb structure 20 can be measured in accordance with Japanese Industrial Standard JIS K7127 (name: plastic—test method for tensile properties—part 3: test conditions for film and sheet). The elastic modulus of the honeycomb structure 20 is preferably set to 1 GPa or more by the curing process. In the present embodiment, a cooling process for cooling the honeycomb structure 20 is performed as the curing process. In the case of performing the cooling process, for example, water and ice are put into the liquid tank 65, and the honeycomb structure 20 is immersed in the liquid tank 65 to perform ultrasonic treatment. As a result, the honeycomb structure 20 is subjected to ultrasonic vibration in a state where the temperature is lowered and the substrate becomes harder, that is, in a state where the elastic modulus is higher, so that the first film surface 20a side is more reliably detached. What is put in the liquid tank 65 in the cooling process is not limited to water and ice, but may be liquid nitrogen, for example.

冷却処理は、超音波処理工程36中のハニカム構造体20に対して行うことが好ましい。冷却処理は、疎水性ポリマー42として例えばポリブタジエン、ポリ乳酸等を用いた場合に特に有効であり、本実施形態では、第1実施形態で用いるポリスチレンよりも柔らかい素材であるポリブタジエンを用いている。ハニカム構造体20を形成している疎水性ポリマー42がガラス転移点をもつものである場合には、冷却処理は、ガラス転移点以下にハニカム構造体20を冷却することがより好ましい。   The cooling treatment is preferably performed on the honeycomb structure 20 in the ultrasonic treatment step 36. The cooling treatment is particularly effective when, for example, polybutadiene, polylactic acid, or the like is used as the hydrophobic polymer 42. In this embodiment, polybutadiene, which is a material softer than polystyrene used in the first embodiment, is used. When the hydrophobic polymer 42 forming the honeycomb structure 20 has a glass transition point, it is more preferable that the honeycomb structure 20 is cooled below the glass transition point in the cooling treatment.

[第3実施形態]
硬化処理として他の例としては、光硬化処理が挙げられる。光硬化処理は、光を照射することにより重合するいわゆる光重合性化合物を疎水性ポリマー42に代えてまたは加えて用いている場合に有効である。光重合性化合物はポリマー、オリゴマー、ポリマーとオリゴマーとの混合物とのいずれでもよい。また、前述の重合とは架橋も含む。
[Third Embodiment]
Another example of the curing process is a photocuring process. The photocuring treatment is effective when a so-called photopolymerizable compound that is polymerized by irradiating light is used instead of or in addition to the hydrophobic polymer 42. The photopolymerizable compound may be a polymer, an oligomer, or a mixture of a polymer and an oligomer. Moreover, the above-mentioned polymerization includes crosslinking.

光硬化処理を行う一例としての本実施形態では、図9に示すように、ハニカム構造体20を、光硬化工程71、アルコール接触工程35、超音波処理工程36、剥離工程37にこの工程順で供する。ただし、前述の通り、アルコール接触工程35と剥離工程37とは無い場合もあるし、アルコール接触工程35が超音波処理工程36中にある場合もある。このように、光硬化工程71は、超音波処理工程36の前にあればよい。光硬化工程71は、上記の光硬化処理を行う工程であり、光重合性化合物を含むハニカム構造体20に対し、光重合性化合物が重合する光を照射することで光重合性化合物を重合させ、ハニカム構造体20をより硬くする。本実施形態では、疎水性ポリマー42として紫外線の照射により架橋するポリブタジエン(JSR(株)製、シンジオタクチック1,2−ポリブタジエン、RB820)を用いており、ハニカム構造体20はこの疎水性ポリマー42から構成されている。   In the present embodiment as an example for performing photocuring treatment, as shown in FIG. 9, the honeycomb structure 20 is subjected to a photocuring step 71, an alcohol contact step 35, an ultrasonic treatment step 36, and a peeling step 37 in this order. Provide. However, as described above, the alcohol contact step 35 and the peeling step 37 may not be present, and the alcohol contact step 35 may be present in the ultrasonic treatment step 36. As described above, the photocuring step 71 may be provided before the ultrasonic treatment step 36. The photocuring step 71 is a step of performing the above-described photocuring treatment, and irradiates the honeycomb structure 20 containing the photopolymerizable compound with light that causes the photopolymerizable compound to polymerize, thereby polymerizing the photopolymerizable compound. The honeycomb structure 20 is made harder. In this embodiment, polybutadiene (manufactured by JSR Co., Ltd., syndiotactic 1,2-polybutadiene, RB820) that is crosslinked by irradiation with ultraviolet rays is used as the hydrophobic polymer 42, and the honeycomb structure 20 is made of this hydrophobic polymer 42. It is composed of

本実施形態の光硬化処理は、紫外線を射出する光源(図示無し)によりハニカム構造体20に紫外線を照射する。光源はハニカム構造体20の第1フィルム面20a側に配しており、第1フィルム面20aに向けて紫外線を照射している。しかし、光源は、ハニカム構造体20を構成する素材の光の透過性の有無及び程度に応じて、第1フィルム面20a側に代えてまたは加えて第2フィルム面20b側に配してもよい。紫外線を照射する時間は、本実施形態では10分としているが、これに限られず、概ね1分以上60分以下の範囲内が好ましい。   In the photocuring treatment of the present embodiment, the honeycomb structure 20 is irradiated with ultraviolet rays by a light source (not shown) that emits ultraviolet rays. The light source is disposed on the first film surface 20a side of the honeycomb structure 20, and irradiates ultraviolet rays toward the first film surface 20a. However, the light source may be arranged on the second film surface 20b side instead of or in addition to the first film surface 20a side, depending on the presence and degree of light transmission of the material constituting the honeycomb structure 20. . The time for irradiating ultraviolet rays is 10 minutes in the present embodiment, but is not limited to this, and is preferably within a range of approximately 1 minute to 60 minutes.

紫外線の照射によりこの例での疎水性ポリマー42は架橋し、ハニカム構造体20は硬くなる。この光硬化工程71を経たハニカム構造体20を、前述のアルコール接触工程35に供した後に、超音波処理工程36に供する。ハニカム構造体20は、光硬化工程71でより硬くなっているから、光硬化処理を経ない場合に比べてハニカム構造体20の第1フィルム面20a側がより確実に脱離し、より均一な構造の突起構造体10が得られる。なお、本実施形態においても、第1実施形態と同様に、超音波処理の時間は10分としている。   The hydrophobic polymer 42 in this example is cross-linked by irradiation with ultraviolet rays, and the honeycomb structure 20 becomes hard. The honeycomb structure 20 that has undergone the photocuring step 71 is subjected to the above-described alcohol contact step 35 and then subjected to the ultrasonic treatment step 36. Since the honeycomb structure 20 is harder in the photocuring step 71, the first film surface 20a side of the honeycomb structure 20 is more reliably detached than in the case where the photocuring process is not performed, and the honeycomb structure 20 has a more uniform structure. The protruding structure 10 is obtained. In this embodiment as well, the ultrasonic treatment time is 10 minutes as in the first embodiment.

製造される突起構造体は、図1に示すような複数の柱状の突起が個々に独立したものに限定されない。図10において膜状の突起構造体80は、一方の第1膜面80aに連続した突起81を備える。第1膜面80aには複数の孔82が形成されており、突起81は複数の孔82を個々に独立させる隔壁を成している。このように、突起構造体は、柱状の複数の突起が個々に独立したいわゆるピラー構造体に限定されず、突起が連続して形成され、この突起によって複数の孔が個々に独立したいわゆるディンプル(dimple)構造体でもよい。なお、突起構造体80において、他方の第2膜面80bには、この第2膜面80bを垂直方向から見たときの孔82の概ね中央に、膜面開口部80cが形成されている。   The manufactured protrusion structure is not limited to a structure in which a plurality of columnar protrusions as shown in FIG. 1 are individually independent. In FIG. 10, a film-like protrusion structure 80 includes protrusions 81 that are continuous with one first film surface 80a. A plurality of holes 82 are formed in the first film surface 80a, and the protrusions 81 form partition walls that make the plurality of holes 82 individually independent. As described above, the protrusion structure is not limited to a so-called pillar structure in which a plurality of columnar protrusions are individually independent, and a so-called dimple (in which a plurality of holes are individually independent by this protrusion, and the protrusions are continuously formed. dimple) structure. In the protrusion structure 80, a film surface opening 80c is formed on the other second film surface 80b at approximately the center of the hole 82 when the second film surface 80b is viewed from the vertical direction.

突起構造体80は、隔壁に隔壁開口部が形成されていないハニカム構造体から製造されるが、隔壁に隔壁開口部が形成されていても隔壁開口部が隔壁に対して非常に小さい場合であれば突起構造体80を製造することができる。また、突起構造体80の他方の第2膜面80bは平坦に形成する場合、すなわち膜面開口部80cを第2膜面80bに形成しない場合には、材料とするハニカム構造体は孔が厚み方向に非貫通のものである。   The protruding structure 80 is manufactured from a honeycomb structure in which the partition wall opening is not formed in the partition wall. However, even if the partition wall opening is formed in the partition wall, the partition structure opening is very small with respect to the partition wall. Thus, the protruding structure 80 can be manufactured. In addition, when the other second film surface 80b of the protruding structure 80 is formed flat, that is, when the film surface opening 80c is not formed on the second film surface 80b, the honeycomb structure as a material has a hole having a thickness. It is non-penetrating in the direction.

製造される突起構造体は、前述のような膜状のものに限定されない。例えば、突起構造体10,80よりも厚みが極めて大きな例えばブロック状のものであってもよい。ブロック状で表面にハニカム構造を備えるハニカム構造体を材料に用いることにより、ブロック状の凹凸構造体は製造される。一例としては、所望の型に溶液41を入れ、型中の溶液41を前述の結露工程33と蒸発工程34とに供することにより、溶液41の液面に生じた水滴を鋳型としたハニカム構造をブロックの表面の一部に形成したブロック状のハニカム構造体(図示無し)を得ることができる。このハニカム構造体を超音波処理工程36に供することにより、ブロック状の突起構造体(図示無し)が得られる。この場合にも、前述のアルコール接触処理と硬化処理とを行ってもよい。   The protrusion structure to be manufactured is not limited to the film-like structure as described above. For example, a block-like structure having a thickness much larger than the protruding structures 10 and 80 may be used. By using a honeycomb structure having a honeycomb structure on the surface in a block shape, a block-shaped concavo-convex structure is manufactured. As an example, the solution 41 is put into a desired mold, and the solution 41 in the mold is subjected to the above-described dew condensation process 33 and evaporation process 34, thereby forming a honeycomb structure using water droplets generated on the liquid surface of the solution 41 as a mold. A block-like honeycomb structure (not shown) formed on a part of the surface of the block can be obtained. By subjecting this honeycomb structure to the ultrasonic treatment step 36, a block-like projection structure (not shown) is obtained. Also in this case, the above-described alcohol contact treatment and curing treatment may be performed.

[第4実施形態]
第4実施形態の突起構造体90は、図11に示すように、膜状に形成されており、突起構造部92とハニカム構造部93とを備える。なお、以下に説明する他は、突起構造体10またはハニカム構造体20と同様であり、実質的に同じ部材には、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
[Fourth Embodiment]
As shown in FIG. 11, the protruding structure 90 of the fourth embodiment is formed in a film shape and includes a protruding structure 92 and a honeycomb structure 93. In addition, except being demonstrated below, it is the same as that of the protrusion structure 10 or the honeycomb structure 20, and the same code | symbol is attached | subjected to the substantially same member, and the detailed description is abbreviate | omitted.

突起構造部92は、フィルム10と同様に構成されており、一方の表面である第1膜面90aに複数の突起11が規則的に配列した態様で形成されている。ハニカム構造部93は、ハニカム構造体20と同様に構成されており、第1膜面90aから他方の表面である第2膜面90bへと厚み方向に貫通した複数の孔21が規則的に配列した態様で形成されている。なお、この例における突起構造体90は、第1膜面90aにおいて、突起構造部92の全面にわたって突起11が形成されており、ハニカム構造部93の全面にわたって孔21が形成されているが、図11,図12では、その一部のみを誇張して描いてある。   The protrusion structure portion 92 is configured in the same manner as the film 10, and is formed in a form in which a plurality of protrusions 11 are regularly arranged on the first film surface 90a which is one surface. The honeycomb structure portion 93 is configured in the same manner as the honeycomb structure 20, and a plurality of holes 21 penetrating in the thickness direction from the first film surface 90a to the second film surface 90b which is the other surface are regularly arranged. Formed in the above manner. In the protrusion structure 90 in this example, the protrusion 11 is formed over the entire surface of the protrusion structure portion 92 and the hole 21 is formed over the entire surface of the honeycomb structure portion 93 on the first film surface 90a. 11 and FIG. 12, only a part thereof is exaggerated.

突起構造部92は、ハニカム構造部93により囲まれて島状に形成されているが、例えば、ハニカム構造部を島状に形成してこのハニカム構造部を囲むように突起構造部を形成してもよい。また、この例での突起構造部92は、第1膜面90aに垂直な方向から見た場合に、数字の「2」の鏡像の形状とされているが、この形状に限られない。例えば、突起構造部は、第1膜面90aに垂直な方向からみた場合に、円形、矩形、不定形など、種々の形状であってもよく、また、形状が互いに同じまたは異なる複数を島状に独立させて形成してもよい。第1膜面90aの高さは、突起構造部92の方がハニカム構造部93よりも低い。   The protrusion structure portion 92 is formed in an island shape surrounded by the honeycomb structure portion 93. For example, the protrusion structure portion is formed so as to surround the honeycomb structure portion by forming the honeycomb structure portion in an island shape. Also good. Further, the protrusion structure portion 92 in this example has a mirror image shape of the numeral “2” when viewed from a direction perpendicular to the first film surface 90a, but is not limited to this shape. For example, the protrusion structure portion may have various shapes such as a circle, a rectangle, and an indeterminate shape when viewed from a direction perpendicular to the first film surface 90a. It may be formed independently. The height of the first film surface 90 a is lower in the protrusion structure portion 92 than in the honeycomb structure portion 93.

なお、図示される第1膜面90aとは反対側の第2膜面90bは、この例では、突起構造部92においては膜面開口部10c(図1参照)が形成されており、ハニカム構造部93においては表面開口部21a(図3,図4参照)が形成されている。ただし、図11においては、第2膜面90bにおける膜面開口部10cと表面開口部21aの図示は略してある。   In this example, the second film surface 90b opposite to the illustrated first film surface 90a is formed with a film surface opening 10c (see FIG. 1) in the protrusion structure portion 92, and has a honeycomb structure. In the portion 93, a surface opening 21a (see FIGS. 3 and 4) is formed. However, in FIG. 11, the film surface opening 10c and the surface opening 21a in the second film surface 90b are not shown.

上記構成によると、第1膜面90aは、突起構造部92とハニカム構造部93とにおいて、水の接触角が異なり、また、空気(気泡)の接触角が異なる。このため、ひとつの面内に濡れ性の異なる領域をパターニング形成することで用途が広がる。例えば、隔壁を有さないマイクロ流路が形成可能であり、その他にも細胞を培養する培養担体として用いる場合においては、突起構造部はハニカム構造部と比較して細胞が接着しにくくなるため、細胞の接着場所と非接着場所とを制御することが可能となる。   According to the above configuration, the first film surface 90a has a different water contact angle and a different air (bubble) contact angle between the protrusion structure portion 92 and the honeycomb structure portion 93. For this reason, a use spreads by patterning and forming the area | region from which wettability differs in one surface. For example, it is possible to form a microchannel without partition walls, and in addition, when used as a culture carrier for culturing cells, the protrusion structure part is less likely to adhere to the cells than the honeycomb structure part, It becomes possible to control the place where the cell adheres and the place where the cell does not adhere.

突起構造体90を製造する場合には、図12に示すように、ハニカム構造体20(図2〜図4参照)の第1フィルム面20aにマスク板94を重ねた状態で、超音波処理を行う。アルコール接触工程35は、必ずしもマスク板94に重ねた状態でしなくてもよいが、より好ましくは、マスク板94を重ねた状態で、アルコール接触工程35と超音波処理工程36とに順次供する。この例では、疎水性ポリマー42(図5参照)としてポリブタジエンを用いている。このため、マスク板94を重ねた状態でハニカム構造体20を、第3実施形態と同様に、光硬化工程71に供し、その後、アルコール接触工程35、超音波処理工程36の順に供している。   When manufacturing the protrusion structure 90, as shown in FIG. 12, ultrasonic treatment is performed with the mask plate 94 overlaid on the first film surface 20a of the honeycomb structure 20 (see FIGS. 2 to 4). Do. The alcohol contact step 35 does not necessarily have to be overlaid on the mask plate 94, but more preferably, the alcohol contact step 35 is sequentially supplied to the alcohol contact step 35 and the ultrasonic treatment step 36 with the mask plate 94 overlaid. In this example, polybutadiene is used as the hydrophobic polymer 42 (see FIG. 5). For this reason, the honeycomb structure 20 is subjected to the photocuring step 71 in the state where the mask plates 94 are overlapped, and then subjected to the alcohol contact step 35 and the ultrasonic treatment step 36 in this order.

マスク板94は、例えばハニカム構造体20と同じもしくはハニカム構造体20よりも大きなサイズの板状部材であり、突起構造部92に対応する部分に開口94aを形成してある。マスク板94は、紫外線を透過しない金属製としており、これにより、ハニカム構造体20のマスク板94に覆われた領域に紫外線が照射されないようにしてある。マスク板94における開口94aの大きさや形状、位置、数等を変えることにより、突起構造部92の大きさや形状、位置、数等が異なる種々のパターンでハニカム構造部と突起構造部とを形成することができる。なお、突起構造部92とハニカム構造部93との境界を明瞭にする観点では、ハニカム構造体20とマスク板94とは、密着状態に重ねた方がよい。   The mask plate 94 is, for example, a plate-like member having the same size as the honeycomb structure 20 or larger than the honeycomb structure 20, and an opening 94 a is formed in a portion corresponding to the protruding structure portion 92. The mask plate 94 is made of a metal that does not transmit ultraviolet rays, so that the region covered with the mask plate 94 of the honeycomb structure 20 is not irradiated with ultraviolet rays. By changing the size, shape, position, number, etc. of the openings 94a in the mask plate 94, the honeycomb structure portions and the protrusion structure portions are formed in various patterns having different sizes, shapes, positions, numbers, etc. of the protrusion structure portions 92. be able to. From the viewpoint of clarifying the boundary between the protrusion structure portion 92 and the honeycomb structure portion 93, the honeycomb structure 20 and the mask plate 94 are preferably overlapped in close contact.

ハニカム構造体20に、マスク板94を重ねた状態で紫外線を照射することにより、開口94aから露呈されているハニカム構造体20の疎水性ポリマー42は架橋して硬くなり、マスク板94に覆われた領域の疎水性ポリマー42は架橋がすすまない。また、この光硬化工程71の後に、ハニカム構造体20からマスク板94を取り外し、続けてアルコールの接触を行う。これにより、第1フィルム面20aは水に対する濡れ性が高められる。   By irradiating the honeycomb structure 20 with ultraviolet rays in a state where the mask plate 94 is overlapped, the hydrophobic polymer 42 of the honeycomb structure 20 exposed from the openings 94 a is cross-linked and hardened, and is covered with the mask plate 94. The hydrophobic polymer 42 in the region does not crosslink. Moreover, after this photocuring process 71, the mask board 94 is removed from the honeycomb structure 20, and alcohol contact is performed continuously. Thereby, the 1st film surface 20a improves the wettability with respect to water.

次に、ハニカム構造体20に超音波振動を与える。これにより、紫外線照射の間に開口94aから露呈していた領域は、隔壁22の概ね中央から第1フィルム面20a側の一部が砕け、ハニカム構造体20から脱離して突起構造部92が形成される。アルコールの接触により水に対する濡れ性が高められた状態で超音波振動が与えられるから、突起11の大きさや形状が揃った均一な突起構造部92が形成される。これに対し、紫外線照射の間にマスク板94で覆われていた領域はハニカム構造体20の形状を維持するから、ハニカム構造部93となる。得られたハニカム構造体20には、図13に示すように、突起構造部92とハニカム構造部93との境界が認められる。   Next, ultrasonic vibration is applied to the honeycomb structure 20. As a result, in the region exposed from the opening 94a during the ultraviolet irradiation, a part of the first film surface 20a side from the approximate center of the partition wall 22 is crushed and detached from the honeycomb structure 20 to form a protruding structure 92. Is done. Since ultrasonic vibration is applied in a state where the wettability to water is enhanced by the contact of alcohol, a uniform protrusion structure portion 92 having the same size and shape of the protrusion 11 is formed. On the other hand, the region covered with the mask plate 94 during the ultraviolet irradiation maintains the shape of the honeycomb structure 20 and becomes the honeycomb structure portion 93. In the obtained honeycomb structure 20, as shown in FIG. 13, the boundary between the protruding structure portion 92 and the honeycomb structure portion 93 is recognized.

10,80,90 突起構造体
11,81 突起
20 ハニカム構造体
21 孔
22 隔壁
60 超音波処理装置
63 水
68 支持体
10, 80, 90 Protrusion structure 11, 81 Protrusion 20 Honeycomb structure 21 Hole 22 Partition 60 Ultrasonic treatment device 63 Water 68 Support

Claims (9)

複数の突起を備え、疎水性ポリマーから形成された突起構造体の製造方法において、
前記疎水性ポリマーから形成され複数の孔が表面に並んだハニカム構造を有するハニカム構造体に、液中で超音波振動を与えることにより、前記表面側の一部を前記ハニカム構造体から脱離させて、孔間の隔壁の一部を前記突起として残す超音波処理工程と、
前記ハニカム構造体の前記液に対する濡れ性を高める濡れ性向上工程とを有することを特徴とする突起構造体の製造方法。
In a method for producing a protrusion structure comprising a plurality of protrusions and formed from a hydrophobic polymer,
A part of the surface side is detached from the honeycomb structure by applying ultrasonic vibration in a liquid to the honeycomb structure having a honeycomb structure formed of the hydrophobic polymer and having a plurality of pores arranged on the surface. An ultrasonic treatment step of leaving a part of the partition wall between the holes as the protrusion,
And a wettability improving step for increasing the wettability of the honeycomb structure with respect to the liquid.
前記液は水であり、
前記濡れ性向上工程は、前記超音波処理工程前に、前記ハニカム構造体にアルコールを接触させることにより前記ハニカム構造体の濡れ性を高める請求項1に記載の突起構造体の製造方法。
The liquid is water;
The method for manufacturing a protruding structure according to claim 1, wherein the wettability improving step improves the wettability of the honeycomb structure by bringing alcohol into contact with the honeycomb structure before the ultrasonic treatment step.
前記液はアルコールであり、
前記濡れ性向上工程は、前記超音波処理工程中の前記ハニカム構造体へ前記アルコールを接触させることにより前記ハニカム構造体の濡れ性を高める請求項1に記載の突起構造体の製造方法。
The liquid is alcohol;
The method for manufacturing a protruding structure according to claim 1, wherein the wettability improving step improves the wettability of the honeycomb structure by bringing the alcohol into contact with the honeycomb structure during the ultrasonic treatment step.
隣り合う前記孔は前記表面に沿った方向に内部で繋がっており、
前記突起は柱状である請求項1ないし3のいずれか1項に記載の突起構造体の製造方法。
The adjacent holes are connected internally in the direction along the surface,
The method for manufacturing a protruding structure according to claim 1, wherein the protrusion has a columnar shape.
前記ハニカム構造体はフィルムであり、前記表面は一方のフィルム面である請求項1ないし4のいずれか1項に記載の突起構造体の製造方法。   The method for manufacturing a protruding structure according to any one of claims 1 to 4, wherein the honeycomb structure is a film, and the surface is one film surface. 前記ハニカム構造体を他方のフィルム面から支持体により支持した状態で、前記超音波振動を与える請求項5に記載の突起構造体の製造方法。   The method for manufacturing a protruding structure according to claim 5, wherein the ultrasonic vibration is applied in a state where the honeycomb structure is supported by a support from the other film surface. 硬化処理により前記ハニカム構造体をより硬くした状態で、前記超音波振動を与える請求項1ないし6のいずれか1項に記載の突起構造体の製造方法。   The method for manufacturing a protruding structure according to any one of claims 1 to 6, wherein the ultrasonic vibration is applied in a state where the honeycomb structure is hardened by a curing process. 前記ハニカム構造体は、光の照射により重合する重合性化合物を含み、
前記硬化処理は、前記ハニカム構造体に前記光を照射して前記重合性化合物を重合する光硬化処理であり、
前記超音波振動は、前記硬化処理後の前記ハニカム構造体に与える請求項7に記載の突起構造体の製造方法。
The honeycomb structure includes a polymerizable compound that is polymerized by light irradiation,
The curing treatment is a photocuring treatment for polymerizing the polymerizable compound by irradiating the honeycomb structure with the light.
The method for manufacturing a protruding structure according to claim 7, wherein the ultrasonic vibration is applied to the honeycomb structure after the curing treatment.
前記硬化処理は、前記ハニカム構造体を前記疎水性ポリマーのガラス転移点以下に冷却する冷却処理であり、
前記超音波振動は、前記硬化処理中の前記ハニカム構造体に与える請求項7に記載の突起構造体の製造方法。
The curing treatment is a cooling treatment for cooling the honeycomb structure to a glass transition point or less of the hydrophobic polymer,
The method for manufacturing a protruding structure according to claim 7, wherein the ultrasonic vibration is applied to the honeycomb structure during the curing process.
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