JP5521189B2 - Film and film manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、温度応答性を有するフィルム及びフィルム製造方法に関するものである。   The present invention relates to a film having temperature responsiveness and a film manufacturing method.

光学分野や電子分野では微細な孔を複数備えるいわゆる多孔構造の材料が求められている。このような要求に応える微細多孔構造をもつ材料としては、μmスケールの微細な孔が多数形成されて蜂の巣状の構造、すなわちハニカム構造をもつポリマーフィルムがある。また、医療分野でも微細多孔構造をもつフィルムは求められている。医療分野でのニーズとしては、再生医療材料となる微細多孔フィルムがあり、例えば、細胞培養の足場として使用される。   In the optical field and the electronic field, a so-called porous material having a plurality of fine holes is required. As a material having a fine porous structure that meets such a demand, there is a polymer film having a honeycomb structure, that is, a honeycomb structure in which a large number of fine pores on the μm scale are formed. In the medical field, a film having a fine porous structure is demanded. As a need in the medical field, there is a microporous film used as a regenerative medical material, and for example, it is used as a scaffold for cell culture.

多孔フィルムの製造方法としては、所定のポリマーの溶液を流延して流延膜を形成し、この流延膜上に結露させて乾燥させることで、μmスケールのハニカム構造をもつフィルムとする方法がある。そして、この方法では、ハニカム構造となるように流延膜中に微細な孔を多数形成する。孔の形や径をできるだけ均一につくる方法としては、疎水性の重合体(ポリマー)と両親媒性の重合体とを有機溶媒に溶かし、この溶液で流延膜を形成し、結露と乾燥とを所定条件で実施する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   As a method for producing a porous film, a film having a honeycomb structure of μm scale is formed by casting a solution of a predetermined polymer to form a cast film, and condensing and drying on the cast film. There is. And in this method, many fine holes are formed in the cast film so as to have a honeycomb structure. To make the shape and diameter of the pores as uniform as possible, a hydrophobic polymer (polymer) and an amphiphilic polymer are dissolved in an organic solvent, and a cast film is formed with this solution. Has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

そして、細胞培養の他に超撥水基板として用いることができ、孔径が0.01〜100μmの貫通孔を有し、非水溶性重合体からなるハニカム構造のフィルムも提案されている(例えば、特許文献2参照)。   A film having a honeycomb structure that can be used as a super-water-repellent substrate in addition to cell culture and has a through-hole having a pore diameter of 0.01 to 100 μm and made of a water-insoluble polymer has also been proposed (for example, Patent Document 2).

また、培養された細胞は、培養時の足場材料(以降、細胞培養基材と称する)から剥がすことが求められる場合が多い。そこで、低温で親水性を発現し高温で疎水性となる温度応答性材料で構成されたフィルムが提案されている(例えば、特許文献3参照)。このフィルム上で細胞を培養すると、培養細胞と密着しているフィルムの温度を所定温度以下に冷やすことにより、培養細胞をフィルムから容易に剥離することができる。このような温度応答性という性質を利用して、多孔質材料の表面に温度応答性材料をグラフトした温度応答性多孔質体が提案されている(例えば、特許文献4参照)。   In many cases, the cultured cells are required to be detached from the scaffold material during culture (hereinafter referred to as a cell culture substrate). Thus, a film composed of a temperature-responsive material that exhibits hydrophilicity at low temperatures and becomes hydrophobic at high temperatures has been proposed (see, for example, Patent Document 3). When cells are cultured on this film, the cultured cells can be easily detached from the film by cooling the temperature of the film in close contact with the cultured cells below a predetermined temperature. A temperature-responsive porous body in which a temperature-responsive material is grafted on the surface of a porous material using such a property of temperature-responsiveness has been proposed (for example, see Patent Document 4).

特開2007−291367号公報JP 2007-291367 A 特開2007−319006号公報JP 2007-319006 A 国際公開第2002/010349号パンフレットInternational Publication No. 2002/010349 Pamphlet 特開2005−133080号公報JP 2005-133080 A

しかしながら、特許文献1の多孔フィルムや特許文献2のフィルムでは、微細な孔が比較的均一に形成されているものの、例えば、細胞培養基材としてこれらを用いた場合には、培養細胞を容易に剥がすことができるとはいえない。したがって、フィルムに密着した状態で使用可能な用途に使用が限定されたり、培養細胞を剥がすために何らかの化学的処理や物理的処理を施すことが必要となる。このような処理を施すと、培養細胞が変化してしまったり、培養細胞の活性が失われたり、膜状の培養細胞を剥がすときに破れてしまうことがある。したがって、化学的処理や物理的処理をせずに他の因子で表面状態あるいは性質が変化するような材料でフィルムをつくることが望まれる。   However, in the porous film of Patent Document 1 and the film of Patent Document 2, although fine pores are formed relatively uniformly, for example, when these are used as a cell culture substrate, cultured cells can be easily treated. It cannot be said that it can be peeled off. Therefore, the use is limited to applications that can be used in close contact with the film, or some chemical treatment or physical treatment is required to peel the cultured cells. When such a treatment is applied, the cultured cells may be changed, the activity of the cultured cells may be lost, or the membrane-shaped cultured cells may be torn off. Therefore, it is desirable to make a film of a material whose surface state or properties change due to other factors without chemical treatment or physical treatment.

また、特許文献3の温度応答性材料は、温度が因子となって表面の性質が変化するので、例えば、これを細胞培養に用いると培養細胞の剥離の容易化という点で効果はある。しかし、この温度応答性材料から得られるフィルムは表面が平滑であるものか、あるいは、数百μmスケールのハニカム構造であるので、用途の広がりがあるとはいえない。例えば、細胞培養基材として用いた場合にも、その培養機能の点で問題がある。そして、特許文献4の温度応答性多孔質体は、孔が不均一であるので、同様に、用途の広がりに期待がもてない。例えば、細胞培養基材に用いるとしても、培養することができる細胞の種類が極めて限定されてしまう、という問題がある。   In addition, the temperature-responsive material of Patent Document 3 changes its surface properties due to temperature as a factor. For example, when this is used for cell culture, it is effective in facilitating the detachment of cultured cells. However, since the film obtained from this temperature-responsive material has a smooth surface or a honeycomb structure on the scale of several hundred μm, it cannot be said that there is a wide range of applications. For example, even when used as a cell culture substrate, there is a problem in terms of its culture function. And since the temperature-responsive porous body of patent document 4 has a non-uniform | heterogenous hole, it cannot expect the spread of a use similarly. For example, even when used as a cell culture substrate, there is a problem that the types of cells that can be cultured are extremely limited.

そこで、本発明は、温度が因子となって性質が変化し、微細構造を有するフィルム及び温度応答性を有するフィルムの製造方法を提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the manufacturing method of the film which has a fine structure, and the film which has temperature responsiveness in which a property changes with temperature as a factor.

本発明のフィルムは、径が互いに同じである複数の孔、または、各間の距離が互いに同じであるように形成された複数の突起部を、フィルム面に有し、疎水性部と、親水性と疎水性とに所定の温度で可逆的に変化する温度応答性部とを有する第1重合体により形成されたことを特徴として構成されている。 The film of the present invention has a plurality of holes having the same diameter, or a plurality of protrusions formed on the film surface so that the distance between each is the same, and the hydrophobic portion and the hydrophilic portion It is characterized by being formed of a first polymer having a temperature-responsive portion that reversibly changes at a predetermined temperature between a property and a hydrophobic property .

第1重合体は疎水性部を構成する第1繰り返し単位と温度応答性部を構成する第2繰り返し単位とを有することが好ましい。第1重合体に対する温度応答性部の質量割合は1%以上95%以下であることが好ましい。 The first polymer has preferably have a second repeating unit constituting the first repeat unit and a temperature responsive unit constituting the hydrophobic portion. The mass ratio of the temperature responsive part to the first polymer is preferably 1% or more and 95% or less.

第1繰り返し単位は下記の式(1)で表す構造を有し、第2繰り返し単位は下記の式(2)で表す構造を有することが好ましい。   The first repeating unit preferably has a structure represented by the following formula (1), and the second repeating unit preferably has a structure represented by the following formula (2).

また、本発明は、径が互いに同じである複数の孔、または、各間の距離が互いに同じであるように形成された複数の突起部を、フィルム面に有し、上記の式(1)で表される第1繰り返し単位と上記の式(2)で表される第2繰り返し単位とを有する第1重合体が含まれることを特徴とするフィルムを含んで構成されている。 In addition, the present invention has a plurality of holes having the same diameter, or a plurality of protrusions formed on the film surface so that the distance between each is the same, and the above formula (1) first polymer that having a second repeating unit represented by the first repeating unit and the formula (2) is configured to include a film, wherein the contained represented in.

また、本発明のフィルムは、疎水性の第2重合体を含むことが好ましい。第1重合体の質量割合が1%以上90%以下の範囲であることが好ましく、第2重合体は、ポリスチレンまたはポリ(ε−カプロラクトン)であることが好ましい。 The film of the present invention preferably comprises a second Polymer hydrophobic. The mass ratio of the first polymer is preferably in the range of 1% to 90%, and the second polymer is preferably polystyrene or poly (ε-caprolactone).

さらに、本発明の多孔フィルム製造方法は、疎水性部及び所定の温度で親水性と疎水性とに可逆的に変化する温度応答性部を有する第1重合体と、疎水性の第2重合体とが有機溶媒に溶解している溶液を、支持体に流延して流延膜を形成する流延膜形成工程と、前記流延膜に結露させる結露工程と、前記溶媒と前記結露工程で生じた水滴とを流延膜から蒸発させて、フィルム面に複数の孔が形成された多孔フィルムとする蒸発工程とを有することを特徴として構成されている。第1重合体は疎水性部を構成する第1繰り返し単位と温度応答性部を構成する第2繰り返し単位とを有することが好ましい。第1重合体に対する温度応答性部の質量割合は1%以上95%以下であることが好ましい。第1繰り返し単位を生成する第1化合物と、第2繰り返し単位を生成する第2化合物との比率を変えることにより、応答温度を変えることが好ましい。第1繰り返し単位は前述の式(1)の構造を有し、第2繰り返し単位は前述の式(2)の構造を有することが好ましい。 Furthermore, the method for producing a porous film of the present invention includes a first polymer having a hydrophobic part and a temperature-responsive part that reversibly changes between hydrophilicity and hydrophobicity at a predetermined temperature, and a hydrophobic second polymer. A casting film forming step of casting a solution dissolved in an organic solvent onto a support to form a casting membrane, a dew condensation step for condensing the casting membrane, and the solvent and the dew condensation step. the resulting water droplet is evaporated from the casting film, and is configured as characterized by chromatic and evaporation step to porous film in which a plurality of holes are formed on the film surface. The first polymer preferably has a first repeating unit constituting a hydrophobic part and a second repeating unit constituting a temperature responsive part. The mass ratio of the temperature responsive part to the first polymer is preferably 1% or more and 95% or less. It is preferable to change the response temperature by changing the ratio of the first compound that generates the first repeating unit and the second compound that generates the second repeating unit. The first repeating unit preferably has the structure of the above formula (1), and the second repeating unit preferably has the structure of the above formula (2).

さらに、本発明は、ハニカム構造となるように前記複数の孔が形成された前記多孔フィルムを、厚み方向の中央部で切断して、前記孔が形成されてある前記フィルム面側を除去することにより、フィルム面に複数の突起を有するフィルムとするフィルム製造方法を含んで構成される。   Further, in the present invention, the porous film in which the plurality of holes are formed so as to have a honeycomb structure is cut at a central portion in the thickness direction, and the film surface side on which the holes are formed is removed. By this, it is comprised including the film manufacturing method made into the film which has a some protrusion on a film surface.

本発明によれば、温度が因子となって性質が著しく変化、具体的には親水性と疎水性という性質が可逆的に変化するという温度応答性をもち、また、微細な均一構造をもったフィルムを容易に製造することができるので、培養細胞の剥離が容易な細胞培養基材をはじめとする多様な用途での利用が期待できる。   According to the present invention, the property is remarkably changed due to temperature as a factor, specifically, it has a temperature responsiveness that the property of hydrophilicity and hydrophobicity is reversibly changed, and has a fine uniform structure. Since the film can be easily produced, it can be expected to be used in various applications including a cell culture substrate in which the cultured cells can be easily detached.

本発明に係る多孔フィルムの平面図である。It is a top view of the porous film which concerns on this invention. 図1のII−II線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the II-II line of FIG. 図1のIII−III線に沿う断面図である。(A)は隔壁がない多孔フィルムの断面図であり、(B)は隔壁がある多孔フィルムの断面図である。It is sectional drawing which follows the III-III line of FIG. (A) is sectional drawing of the porous film without a partition, (B) is sectional drawing of the porous film with a partition. 本発明の多孔フィルムを製造する設備の概略図である。It is the schematic of the installation which manufactures the porous film of this invention. 本発明の別の実施様態であるフィルムの断面図である。It is sectional drawing of the film which is another embodiment of this invention. 図5のフィルムの製造方法に関する説明図である。It is explanatory drawing regarding the manufacturing method of the film of FIG. 本発明の別の実施態様であるフィルムの断面図である。It is sectional drawing of the film which is another embodiment of this invention. 本発明の温度応答性重合体のNMRチャートである。It is a NMR chart of the temperature-responsive polymer of this invention. 本発明の温度応答性重合体のNMRチャートである。It is a NMR chart of the temperature-responsive polymer of this invention. 本発明の温度応答性重合体のNMRチャートである。It is a NMR chart of the temperature-responsive polymer of this invention. 本発明の温度応答性重合体のNMRチャートである。It is a NMR chart of the temperature-responsive polymer of this invention. 温度応答性重合体における、NMRチャートのピークに対応する各結合の説明図である。It is explanatory drawing of each coupling | bonding corresponding to the peak of a NMR chart in a temperature-responsive polymer. 本発明の温度応答性重合体のFT−IRチャートである。It is a FT-IR chart of the temperature-responsive polymer of this invention. 温度応答性重合体における、FT−IRチャートの吸収ピークに対応する各結合の説明図である。It is explanatory drawing of each coupling | bonding corresponding to the absorption peak of a FT-IR chart in a temperature-responsive polymer. 本発明の多孔フィルムの光学顕微鏡写真である。It is an optical microscope photograph of the porous film of this invention. 本発明の多孔フィルムの走査型電子顕微鏡写真である。It is a scanning electron micrograph of the porous film of this invention. 本発明の別の実施態様であるフィルムの走査型電子顕微鏡写真である。It is a scanning electron micrograph of the film which is another embodiment of this invention. 本発明のフィルムにおける水滴の接触角のグラフである。It is a graph of the contact angle of the water droplet in the film of this invention. 本発明の多孔フィルムの光学顕微鏡写真である。It is an optical microscope photograph of the porous film of this invention. 流延ベルトの走行速度と開口径APとの関係を表すグラフである。It is a graph showing the relationship between the running speed of a casting belt and opening diameter AP. 温度応答性重合体の溶液の光の透過率と温度との関係を表すグラフである。It is a graph showing the relationship between the light transmittance of the solution of a temperature-responsive polymer, and temperature.

本発明のフィルムは、温度応答性重合体を含み、この温度応答性重合体は、互いに異なる第1及び第2化合物の重合反応により得られる重合体である。   The film of the present invention contains a temperature-responsive polymer, and this temperature-responsive polymer is a polymer obtained by a polymerization reaction of first and second compounds different from each other.

一方の第1化合物は、重合することにより両親媒性の第1単独重合体(ホモポリマー)を生成可能な物質であり、この第1単独重合体は疎水性部と親水性部とを有することにより両親媒性を示す。この第1単独重合体は、疎水性部としての主鎖と親水性部としての親水基とを有する構造であってもよいし、疎水性部としての主鎖の末端に親水性部としての親水基がある構造であってもよい。疎水性部は、第1繰り返し単位が複数連なる構造を有し、第1化合物は親水性部と重合することにより第1繰り返し単位となる構造とを有する。   One first compound is a substance capable of producing an amphiphilic first homopolymer by polymerization, and this first homopolymer has a hydrophobic part and a hydrophilic part. Shows amphipathic properties. The first homopolymer may have a structure having a main chain as a hydrophobic part and a hydrophilic group as a hydrophilic part, or a hydrophilic part as a hydrophilic part at the end of the main chain as a hydrophobic part. A structure with a group may be used. The hydrophobic part has a structure in which a plurality of first repeating units are continuous, and the first compound has a structure that becomes a first repeating unit by polymerizing with the hydrophilic part.

他方の第2化合物は、重合することにより、温度応答性の第2単独重合体(ホモポリマー)を生成可能な物質である。第2単独重合体が有する温度応答性とは、所定の温度で親水性と疎水性とに可逆的に変化する性質、すなわち、疎水性と親水性とに関する温度応答性である。つまり、第2単独重合体は、温度が下げられて所定の温度に達すると、親水性に変化し、水に溶けるようになる。第2単独重合体は、このような温度応答性を発現する温度応答性部として、第2繰り返し単位が複数連なる構造を有し、第2化合物は重合により第2繰り返し単位となる構造を有する。なお、疎水性から親水性に、親水性から疎水性に性質が変わる温度を、以降の説明においては、「応答温度」と称する。   The other second compound is a substance capable of producing a temperature-responsive second homopolymer (homopolymer) by polymerization. The temperature responsiveness of the second homopolymer is a property that reversibly changes between hydrophilicity and hydrophobicity at a predetermined temperature, that is, temperature responsiveness relating to hydrophobicity and hydrophilicity. That is, when the temperature is lowered and reaches a predetermined temperature, the second homopolymer changes to hydrophilicity and becomes soluble in water. The second homopolymer has a structure in which a plurality of second repeating units are continuous as a temperature responsive part that exhibits such temperature responsiveness, and the second compound has a structure that becomes a second repeating unit by polymerization. The temperature at which the property changes from hydrophobic to hydrophilic and from hydrophilic to hydrophobic is referred to as “response temperature” in the following description.

温度応答性重合体は、以上のような第1化合物と第2化合物との重合反応によりつくられ、第1単独重合体の疎水性部と、第2単独重合体の温度応答性部とを有する構造とされている。この構造により、疎水性と親水性とを温度制御によりコントロールすることができる。これにより、この温度応答性重合体は、疎水性と親水性とに所定の温度で可逆的に変化する温度応答性素材をつくることができる。温度応答性素材としては、細胞との密着力を温度により制御することができる細胞培養基材や、空気中の水分を選択的に捕捉するような水捕捉素材が例として挙げられる。そして、上記の温度応答性重合体は、重合度や分子量の制御により、成型加工も可能となるので、細胞培養基材や水捕捉材素材として好適な形状の形成が可能である。   The temperature-responsive polymer is produced by the polymerization reaction of the first compound and the second compound as described above, and has a hydrophobic portion of the first homopolymer and a temperature-responsive portion of the second homopolymer. It is structured. With this structure, hydrophobicity and hydrophilicity can be controlled by temperature control. As a result, this temperature-responsive polymer can produce a temperature-responsive material that reversibly changes between hydrophobic and hydrophilic at a predetermined temperature. Examples of the temperature-responsive material include a cell culture substrate that can control the adhesion force with cells by temperature, and a water-capturing material that selectively captures moisture in the air. And since said temperature-responsive polymer can also be shape-processed by control of a polymerization degree and molecular weight, formation of a shape suitable as a cell culture base material or a water capture | acquisition material material is possible.

温度応答性重合体を用いた細胞培養基材上で細胞培養した場合、すなわち、この温度応答性重合体からなる細胞培養基材上やこの温度応答性重合体が他の材料と混合されている細胞培養基材上で細胞を培養した場合には、培養細胞と密着している細胞培養基材の温度を培養時の温度から徐々に下げ、応答温度以下にすることにより疎水性を低減して親水性を高め、培養細胞に化学的処理や物理的処理を加えることなく培養細胞を材料から剥がすことができる。したがって、培養された状態を保持したままの細胞を、使用に供することができるようになる。なお、培養細胞と密着している細胞培養基材を、応答温度以下の水や生理食塩水等に入れると、水中や生理食塩水中で培養細胞を材料から容易に剥離することができる。   When cell culture is performed on a cell culture substrate using a temperature responsive polymer, that is, on the cell culture substrate made of this temperature responsive polymer or this temperature responsive polymer is mixed with other materials. When cells are cultured on a cell culture substrate, the hydrophobicity is reduced by gradually lowering the temperature of the cell culture substrate in close contact with the cultured cells from the temperature at the time of culturing and lowering the response temperature or lower. The hydrophilicity is increased, and the cultured cells can be peeled from the material without adding chemical treatment or physical treatment to the cultured cells. Therefore, it becomes possible to use cells that have been maintained in a cultured state. When the cell culture substrate that is in close contact with the cultured cells is placed in water or physiological saline having a response temperature or lower, the cultured cells can be easily detached from the material in water or physiological saline.

このような温度応答性重合体を含む細胞培養基材で細胞培養すると、(1)3次元培養された細胞、すなわちスフェロイドが必要とされる用途の場合には、スフェロイドの厚みを低減することなく厚みを保持して剥がすことができるようになるので、例えば肝機能に優れた肝細胞凝集体を得ることができる、(2)単層(モノレイヤ)培養細胞等の薄膜状の培養細胞であっても、これを破損することなく剥がすことができるようになるので、培養細胞を膜状物として得ることができる、という効果がある。   When cell culture is performed on a cell culture substrate containing such a temperature-responsive polymer, (1) in the case of a use in which three-dimensionally cultured cells, that is, spheroids are required, without reducing the spheroid thickness. Since it can be peeled off while maintaining the thickness, for example, hepatocyte aggregates excellent in liver function can be obtained. (2) Thin-film cultured cells such as monolayer cultured cells, However, since it can be peeled off without damaging it, there is an effect that cultured cells can be obtained as a membrane.

また、温度応答性重合体を含む水捕捉素材としてのフィルムをつくった場合には、このフィルムに対し、一方の面側から、水と疎水性物質との混合物を接触させ、このフィルムの温度を応答温度以下に冷却すると、水のみがフィルムに保持またはフィルムを通過し、水と疎水性物質とを分離することができる。   In addition, when a film as a water-capturing material containing a temperature-responsive polymer is produced, a mixture of water and a hydrophobic substance is brought into contact with the film from one side, and the temperature of the film is adjusted. When cooled below the response temperature, only water can be retained or passed through the film to separate the water and the hydrophobic material.

さらに、上記のような温度応答性重合体は、疎水性部をもつので、有機溶媒に溶かしてフィルムの態様に形成しやすいという利点をもち、さらに、温度応答性部をもつので、低温に保持すると、後述のような水滴の形成及び保持により、複数の微細な孔を有するフィルム等を容易に製造することができるという利点がある。   Furthermore, since the temperature-responsive polymer as described above has a hydrophobic part, it has the advantage that it is easily dissolved in an organic solvent to form a film, and further has a temperature-responsive part, so it is kept at a low temperature. Then, there exists an advantage that the film etc. which have a several fine hole can be easily manufactured by formation and holding | maintenance of the water droplets which are mentioned later.

温度応答性重合体における温度応答性部の質量割合は、1%以上95%以下であることが好ましい。この質量割合が1%よりも小さい場合には、温度応答性を発現しない場合があり、一方、95%よりも大きいと、疎水性有機溶剤に溶解する必要がある場合に疎水性有機溶剤への溶解性が低すぎて溶解しないことがある。なお、この質量割合は、温度応答性部の式量をx1,温度応答性重合体の分子量をy1とするときに100×x1/y1の式で求める百分率である。   The mass ratio of the temperature responsive part in the temperature responsive polymer is preferably 1% or more and 95% or less. When this mass ratio is less than 1%, the temperature responsiveness may not be expressed. On the other hand, when it is more than 95%, when it is necessary to dissolve in the hydrophobic organic solvent, Solubility may be too low to dissolve. In addition, this mass ratio is a percentage calculated | required by the type | formula of 100 * x1 / y1, when the formula weight of a temperature-responsive part is x1 and the molecular weight of a temperature-responsive polymer is y1.

親水性を発現すべき温度、すなわち応答すべき温度は、第2繰り返し単位の構造により制御される。   The temperature at which hydrophilicity should be expressed, that is, the temperature at which response is to be made, is controlled by the structure of the second repeating unit.

温度応答性重合体は、疎水性部と温度応答性部とが連なって重合体の主鎖を成すような、疎水性部と温度応答性部との共重合体であることが好ましい。これにより、疎水性部と温度応答性部との一方が主鎖であり他方が側鎖であるような共重合体と比べて、細胞を培養すべき材料としてこの共重合体を薄膜、すなわちフィルムに形成した場合の強度が大きく、フィルム表面に温度応答性部が露出する傾向が大きい。このような効果は、この共重合体を疎水性の高分子材料と混合してポリマーブレンドやポリマーアロイをつくり、このポリマーブレンドやポリマーアロイでフィルムをつくった場合も同様である。   The temperature-responsive polymer is preferably a copolymer of a hydrophobic part and a temperature-responsive part in which the hydrophobic part and the temperature-responsive part form a main chain of the polymer. Thus, compared with a copolymer in which one of the hydrophobic part and the temperature-responsive part is a main chain and the other is a side chain, the copolymer is used as a material for culturing cells as a thin film, that is, a film. When it is formed, the strength is large, and the temperature-responsive portion tends to be exposed on the film surface. Such an effect is the same when the copolymer is mixed with a hydrophobic polymer material to form a polymer blend or polymer alloy, and a film is formed from the polymer blend or polymer alloy.

そして、本発明の温度応答性重合体は、第1単独重合体を生成させた場合の親水性部に温度応答性部が付与された構造であることが好ましい。第1単独重合体における親水性部の存在量は予測可能であることから、温度応答性部を付与した場合の温度応答性部の存在量も予測できることになる。したがって、製造すべき温度応答性重合体においては、温度応答性部の量を予め決定しておくことができ、これにより、疎水性から親水性に変化する温度における培養細胞の剥離し易さを制御することが可能となる。   And it is preferable that the temperature-responsive polymer of this invention is the structure by which the temperature-responsive part was provided to the hydrophilic part at the time of producing | generating a 1st homopolymer. Since the abundance of the hydrophilic portion in the first homopolymer can be predicted, the abundance of the temperature responsive portion when the temperature responsive portion is added can also be predicted. Therefore, in the temperature-responsive polymer to be produced, the amount of the temperature-responsive part can be determined in advance, and this facilitates the detachment of cultured cells at a temperature that changes from hydrophobic to hydrophilic. It becomes possible to control.

第1単独重合体を生成させた場合の親水性部に温度応答性部が付与された構造であるような温度応答性重合体について、第1の例は、第1単独重合体が疎水性部としての主鎖と親水性部としての側鎖とを有する構造となるような第1化合物を原料として使用する場合であって、この場合に得られる温度応答性重合体は、疎水性部としての主鎖と、温度応答性部としての側鎖とを有する。また、第2の例は、第1単独重合体が末端に親水基をもつ構造となるような第1化合物を原料として使用する場合であって、この場合に得られる温度応答性重合体は、疎水性部と温度応答性部とが連なって主鎖をなすような共重合体である。第1及び第2のいずれの例においても、温度応答性部は、付加反応により親水性部である親水基に付与されたものであってもよいし、置換反応により親水基の一部または全体を置換したものであってもよい。また、第2の例においては、ラジカル重合反応等の付加重合反応により得られる共重合体も含まれる。   Regarding a temperature-responsive polymer having a structure in which a temperature-responsive part is added to the hydrophilic part when the first homopolymer is produced, the first example is that the first homopolymer is a hydrophobic part. The first compound having a structure having a main chain as a hydrophilic part and a side chain as a hydrophilic part is used as a raw material, and the temperature-responsive polymer obtained in this case is used as a hydrophobic part. It has a main chain and a side chain as a temperature responsive part. The second example is a case where the first homopolymer is used as a raw material such that the first homopolymer has a structure having a hydrophilic group at the terminal, and the temperature-responsive polymer obtained in this case is It is a copolymer in which a hydrophobic part and a temperature-responsive part form a main chain. In both the first and second examples, the temperature-responsive part may be imparted to the hydrophilic group that is the hydrophilic part by an addition reaction, or a part or the whole of the hydrophilic group may be obtained by a substitution reaction. May be substituted. Further, the second example includes a copolymer obtained by an addition polymerization reaction such as a radical polymerization reaction.

なお、第1化合物と第2化合物との物質量比等を変えることにより、親水性を示したときの温度応答性重合体の親水性の度合いを変えることができる。なお、本発明において「疎水性」とは、表面が平滑である形状(例えば、フィルム)にして、その表面に水滴を載せたときの水滴の接触角が90°以上となる場合を指し、「親水性」とは90°未満となる場合を指す。ここで、平滑とは、算術平均粗さRaが10nm未満である。   It should be noted that the degree of hydrophilicity of the temperature-responsive polymer when it exhibits hydrophilicity can be changed by changing the mass ratio of the first compound and the second compound. In the present invention, “hydrophobic” refers to a case where the surface has a smooth surface (for example, a film) and the contact angle of the water droplet when the water droplet is placed on the surface is 90 ° or more. “Hydrophilic” refers to the case of less than 90 °. Here, smoothing means that the arithmetic average roughness Ra is less than 10 nm.

第1化合物としては、下記の構造式(3)で示すN−ドデシルアクリルアミド(DAm)(分子量Mw:239.4)が好ましい。なお、このDAmを重合させると、下記式(1)で表す第1繰り返し単位を有する第1単独重合体が得られる。   As the first compound, N-dodecylacrylamide (DAm) (molecular weight Mw: 239.4) represented by the following structural formula (3) is preferable. In addition, when this DAm is polymerized, the 1st homopolymer which has a 1st repeating unit represented by following formula (1) is obtained.

第2化合物としては、下記の構造式(4)で示すN−イソプロピルアクリルアミド(NIPAm)(分子量Mw:113.16)が好ましい。なお、このNIPAmを重合させると、下記式(2)で表す第2繰り返し単位を有する第2単独重合体が得られる。この第2単独重合体は、ポリN−イソプロピルアクリルアミド(PNIPAm)であり、約32℃よりも高い温度では疎水性を示し、約32℃以下の低い温度では親水性を示す。これは、PNIPAmは側鎖にアミド及びイソプロピル基を有しており、約32℃よりも高い温度ではイソプロピル基による作用で疎水性が強くなり、約32℃以下では32℃よりも高い温度と比べてアミド結合部の水との親和性が非常に高いからである。   As the second compound, N-isopropylacrylamide (NIPAm) (molecular weight Mw: 113.16) represented by the following structural formula (4) is preferable. In addition, when this NIPAm is polymerized, the 2nd homopolymer which has a 2nd repeating unit represented by following formula (2) is obtained. This second homopolymer is poly N-isopropylacrylamide (PNIPAm), which exhibits hydrophobicity at a temperature higher than about 32 ° C. and hydrophilicity at a temperature lower than about 32 ° C. This is because PNIPAm has an amide and isopropyl group in the side chain, and becomes hydrophobic due to the action of the isopropyl group at a temperature higher than about 32 ° C., compared with a temperature higher than 32 ° C. below about 32 ° C. This is because the affinity of the amide bond with water is very high.

DAmとNIPAmとにより得られる温度応答性重合体は、式(1)の繰り返し単位が複数連なる疎水性部と式(2)の繰り返し単位が複数連なる温度応答性部とを有し、下記の式(5−I)で表す第1構成単位と下記の式(5−II)で表す第2構成単位からなる。この温度応答性重合体を表す式(5)においては、mは5〜5000の整数、nは5〜5000の整数を表す。   The temperature-responsive polymer obtained by DAm and NIPAm has a hydrophobic part having a plurality of repeating units of the formula (1) and a temperature-responsive part having a plurality of repeating units of the formula (2). It consists of a first structural unit represented by (5-I) and a second structural unit represented by the following formula (5-II). In the formula (5) representing this temperature-responsive polymer, m represents an integer of 5 to 5000, and n represents an integer of 5 to 5000.

式(5)に示す温度応答性重合体(poly(N−dodecylacrylamide−co−N−isopropylacrylamide),略記はP(DAm−co−NIPAm))は、数平均分子量Mnが4200以上27322以下の範囲、重量平均分子量Mnが10000以上70000以下の範囲、Mw/Mnが2.5以上4.0以下の範囲であることが好ましい。   The temperature-responsive polymer represented by the formula (5) (poly (N-dodecylcyclamide-co-N-isopropylamide), abbreviated as P (DAm-co-NIPAm)) has a number average molecular weight Mn in the range of 4200 to 27322, The weight average molecular weight Mn is preferably in the range of 10,000 to 70,000, and the Mw / Mn is preferably in the range of 2.5 to 4.0.

式(5)で表す温度応答性重合体においては、温度応答性部である第2構造単位の、温度応答性重合体に対する質量割合は、前述の通り、1%以上95%以下であることが好ましい。なお、共重合させるべきDAmとNIPAmとの比率を変えることにより、式(5)で表す温度応答性重合体の応答温度を、10℃以上50℃以下の範囲で変えることができる。   In the temperature-responsive polymer represented by the formula (5), the mass ratio of the second structural unit as the temperature-responsive part to the temperature-responsive polymer is 1% or more and 95% or less as described above. preferable. In addition, by changing the ratio of DAm to be copolymerized and NIPAm, the response temperature of the temperature-responsive polymer represented by the formula (5) can be changed in the range of 10 ° C. or more and 50 ° C. or less.

式(5)に示す温度応答性重合体は、DAmとNIPAmとをラジカル開始剤ととともに溶媒に溶解して、ラジカル重合させることにより得ることができる。この反応では、合成すべきP(DAm−co−NIPAm)において(5)の式中のm及びnが1以上5000以下の範囲になるように、DAmとNIPAmとのモル比と、開始剤の物質量とを決定し、これらの各成分を溶媒に溶解させた後、反応開始剤の開裂温度以上の温度で重合を実施する。なお、この際に用いる溶媒は、反応開始剤の開裂温度よりも高い沸点をもつものとする。   The temperature-responsive polymer represented by the formula (5) can be obtained by radical polymerization by dissolving DAm and NIPAm together with a radical initiator in a solvent. In this reaction, the molar ratio of DAm to NIPAm is adjusted so that m and n in the formula (5) are in the range of 1 to 5000 in P (DAm-co-NIPAm) to be synthesized. After determining the amount of substances and dissolving each of these components in a solvent, polymerization is carried out at a temperature equal to or higher than the cleavage temperature of the reaction initiator. In addition, the solvent used in this case shall have a boiling point higher than the cleavage temperature of the reaction initiator.

DAmとNIPAmとのラジカル重合における反応開始剤としては、特に限定されないが、式(6)で示すアゾイソブチロニトリル(2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオニトリル)、略称はAIBN、C12、分子量Mw:約160)、過酸化ベンゾイル(BPO)等が好ましく、中でもAIBNが特に好ましい。ただし、反応開始剤はこれらに限定されるものではない。 The reaction initiator in radical polymerization of DAm and NIPAm is not particularly limited, but azoisobutyronitrile (2,2′-azobis (2-methylpropionitrile) represented by the formula (6), abbreviated as AIBN, C 8 H 12 N 4 , molecular weight Mw: about 160), benzoyl peroxide (BPO) and the like are preferable, and AIBN is particularly preferable. However, the reaction initiator is not limited to these.

DAmとNIPAmとのラジカル重合における溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロホルム、テトラヒドロフランが好ましく、中でもベンゼンが特に好ましい。ただし、溶媒はこれらに限定されるものではない。   As a solvent in radical polymerization of DAm and NIPAm, benzene, toluene, xylene, chloroform and tetrahydrofuran are preferable, and benzene is particularly preferable. However, the solvent is not limited to these.

なお、本発明のポリマーは、第1化合物と第2化合物とに加えて、これら第1及び第2化合物とは異なる第3化合物を用いてもよい。すなわち、第1化合物と第2化合物と第3化合物との重合体であってもよい。ただし、第3化合物は、第2繰り返し単位の重合部に起因する温度応答性を損なわない範囲の量で用いる。   In addition to the 1st compound and the 2nd compound, you may use the 3rd compound different from these 1st and 2nd compounds for the polymer of this invention. That is, the polymer of a 1st compound, a 2nd compound, and a 3rd compound may be sufficient. However, the third compound is used in an amount that does not impair the temperature responsiveness due to the polymerization part of the second repeating unit.

以上のような温度応答性重合体を用いることにより、培養細胞を容易に剥がすことができるフィルムが製造される。以下の例では、第1化合物としてDAmを、第2化合物としてNIPAmをそれぞれ用いた温度応答性重合体を含むフィルム及びその製造方法について説明する。   By using the temperature-responsive polymer as described above, a film capable of easily peeling cultured cells is produced. In the following examples, a film including a temperature-responsive polymer using DAm as the first compound and NIPAm as the second compound, and a method for producing the film will be described.

図1は本発明の第1のフィルムの概略平面図であり、図2は図1のII−II線に沿う断面図、図3は図1のIII−III線に沿う断面図である。図3の(A)は隔壁がない態様、(B)は隔壁がある態様である。フィルム11は、一方のフィルム面に複数の孔12を有するいわゆるハニカム構造の多孔フィルムである。孔12は、互いに略一定の形状及びサイズであり、規則的に配列する。そして、孔12は、図2及び図3に示すように、一方のフィルム面に窪みとして形成される場合もあるし、一方のフィルム面から他方のフィルム面に突き抜けるように貫通して形成される場合(図示せず)もあり、本発明はいずれの態様も含む。   1 is a schematic plan view of a first film of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. FIG. 3A shows an embodiment without partition walls, and FIG. 3B shows an embodiment with partition walls. The film 11 is a so-called honeycomb structure porous film having a plurality of holes 12 on one film surface. The holes 12 have a substantially constant shape and size, and are regularly arranged. As shown in FIGS. 2 and 3, the hole 12 may be formed as a depression on one film surface, or may be formed so as to penetrate from one film surface to the other film surface. In some cases (not shown), the present invention includes any aspect.

以下の説明においては、フィルム面における開口径すなわち多孔フィルム11を平面として見た平面示における孔12の径を開口径AP、孔12における径の最大値を孔径D、隣り合うふたつの孔12の中心と中心との距離を中心間距離L1、多孔フィルム11の厚みを厚みTA、孔12の底部における多孔フィルムの厚み、すなわち多孔フィルムの厚みの最小値を底部厚みT1、孔12の深さを孔深さL2、隣り合う孔12と孔12との平面示における距離を孔間距離L3と称し、孔12と孔12との隔壁13の厚みには符号TPを付す。   In the following description, the opening diameter on the film surface, that is, the diameter of the hole 12 in the plan view when the porous film 11 is viewed as a plane, is the opening diameter AP, the maximum value of the diameter in the hole 12 is the hole diameter D, and the two adjacent holes 12 The distance between the centers is the center-to-center distance L1, the thickness of the porous film 11 is the thickness TA, the thickness of the porous film at the bottom of the hole 12, that is, the minimum thickness of the porous film is the bottom thickness T1, and the depth of the hole 12 is The distance in the plan view of the hole depth L2 and the adjacent holes 12 and the holes 12 is referred to as an inter-hole distance L3, and the thickness of the partition wall 13 between the holes 12 and 12 is denoted by the symbol TP.

開口径APは10nm以上100μm以下の範囲とされている。これにより、表面が平滑ないわゆる平膜よりも、濡れ性の効果を大きくすることができる。また、孔12が形成されてフィルム面に凹凸があるような多孔フィルム11では、平膜に比べて表面の見かけ上の濡れ性がより強調されて発現する。そこで、多孔フィルム11では、開口径APは、上記範囲で一定とされている。これにより、濡れ性が均一になる。濡れ性が均一になると、不均一なものにくらべて、細胞の培養条件がより均一化されたり、水の捕捉作用がより均一化される、という効果がある。   The opening diameter AP is in the range of 10 nm to 100 μm. Thereby, the effect of wettability can be made larger than a so-called flat film having a smooth surface. Moreover, in the porous film 11 in which the holes 12 are formed and the film surface is uneven, the apparent wettability of the surface is more emphasized and expressed as compared with the flat film. Therefore, in the porous film 11, the opening diameter AP is constant within the above range. Thereby, the wettability becomes uniform. When the wettability becomes uniform, the cell culture conditions are made more uniform and the water trapping action is made more uniform than when the wettability is made uniform.

開口径APが一定であるとは、開口径変動係数が最大でも10%であること、すなわち0%以上10%以下の範囲であることを意味する。開口径変動係数は以下の方法で求める。まず、平面示において1mm×1mmの隣り合うエリアを任意の方向にn(nは自然数)個とる。そして、各エリアにおける開口径APの平均値を求め、それぞれの平均値をAPS(1),APS(2),・・・APS(n−1),APS(n)とする。そして、これらの各平均値の平均APAを、{APS(1)+APS(2)+・・・+APS(n−1)+APS(n)}/nの式で求める。そして、平均値APS(1)をもつ第1エリアの開口径変動係数は、100×|APS(1)−APA|/APAで求める。すなわち、開口径変動係数は1mm×1mmのエリア毎に求める値であって、平均値APS(n)をもつ第nエリアの開口径変動係数は、100×|APS(n)−APA|/APAで求める。   That the aperture diameter AP is constant means that the aperture diameter variation coefficient is 10% at the maximum, that is, in the range of 0% to 10%. The opening diameter variation coefficient is obtained by the following method. First, in the plan view, n (n is a natural number) adjacent areas of 1 mm × 1 mm are taken in an arbitrary direction. And the average value of opening diameter AP in each area is calculated | required, and let each average value be APS (1), APS (2), ... APS (n-1), APS (n). Then, an average APA of each of these average values is obtained by an expression {APS (1) + APS (2) +... + APS (n−1) + APS (n)} / n. Then, the aperture diameter variation coefficient of the first area having the average value APS (1) is obtained by 100 × | APS (1) −APA | / APA. That is, the aperture diameter variation coefficient is a value obtained for each area of 1 mm × 1 mm, and the aperture diameter variation coefficient of the nth area having the average value APS (n) is 100 × | APS (n) −APA | / APA. Ask for.

なお、孔径Dは、所定の範囲で一定とされている。これにより、開口径APが一定であることの上記効果がより高まる。   The hole diameter D is constant within a predetermined range. Thereby, the said effect that opening diameter AP is constant increases more.

孔径Dが一定であるとは、孔径変動係数が最大でも10%であること、すなわち0%以上10%以下の範囲であることを意味する。孔径変動係数は、前述の開口径変動係数の求め方において、開口径APを孔径Dに代えて求める。すなわち以下である。まず、上記のように区分けした各エリアにおける孔径Dの平均値を求め、それぞれの平均値をDS(1),DS(2),・・・DS(n−1),DS(n)とする。そして、これらの各平均値の平均DSAを、{DS(1)+DS(2)+・・・+DS(n−1)+DS(n)}/nの式で求める。そして、平均値DS(1)をもつ第1エリアの孔径変動係数は、100×|DS(1)−DSA|/DSAで求め、平均値DS(n)をもつ第nエリアの孔径変動係数は、100×|DS(n)−DSA|/DSAで求める。   The constant pore diameter D means that the coefficient of variation in pore diameter is at most 10%, that is, in the range of 0% to 10%. The hole diameter variation coefficient is obtained by replacing the opening diameter AP with the hole diameter D in the above-described method for obtaining the opening diameter variation coefficient. That is: First, the average value of the hole diameter D in each area divided as described above is obtained, and the average value is defined as DS (1), DS (2),... DS (n−1), DS (n). . Then, the average DSA of these average values is obtained by the formula {DS (1) + DS (2) +... + DS (n−1) + DS (n)} / n. Then, the pore diameter variation coefficient of the first area having the average value DS (1) is obtained by 100 × | DS (1) −DSA | / DSA, and the pore diameter variation coefficient of the nth area having the average value DS (n) is , 100 × | DS (n) −DSA | / DSA.

多孔フィルム11のようにフィルム面の一方に窪みとして孔12が形成される場合には、孔径Dが開口径APよりも大きい。つまり、隔壁13の厚みTPは、フィルム面から内部に向かって徐々に小さくなる。中心間距離L1は、孔径Dよりも小さい場合もあるが、図3の(B)のように大きい場合もある。図3の(A)のフィルム11では、孔12と孔12とが連なるように形成されており、したがって、このハニカム構造の多孔フィルム11の内部には連通路が形成され、隔壁13が無い。このように連通路があるハニカム構造の多孔フィルム11は、本発明の一例であり、本発明はこの態様に限定されない。例えば、図3の(A)のように、孔と孔とが連なっておらず隔壁13により独立しており、フィルムの内部に連通路がない多孔フィルム11も含まれ、このように略ハニカム構造である場合も含まれる。   When the hole 12 is formed as a depression on one side of the film surface like the porous film 11, the hole diameter D is larger than the opening diameter AP. That is, the thickness TP of the partition wall 13 gradually decreases from the film surface toward the inside. The center-to-center distance L1 may be smaller than the hole diameter D, but may be larger as shown in FIG. In the film 11 of FIG. 3A, the holes 12 and the holes 12 are formed to be continuous with each other. Therefore, a communication path is formed inside the porous film 11 having the honeycomb structure, and there are no partition walls 13. Thus, the porous film 11 having a honeycomb structure having a communication path is an example of the present invention, and the present invention is not limited to this embodiment. For example, as shown in FIG. 3A, a porous film 11 is also included in which the holes are not connected to each other and are independent by the partition wall 13 and there is no communication path inside the film. Is also included.

細胞を培養する素材の水に対する接触角が大きいほど、細胞培養でスフェロイドを形成し易い。そして、多孔フィルム11の平面示における全面積に対する開口面積の割合が大きいほど、水に対する接触角は大きくなる傾向がある。全面積に対する開口面積の割合は、平面示での単位面積をSU、単位面積SUにおける孔の開口部の面積の和をSAPとするときに、SAP/SUで求める値である。したがって、開口径APと孔間距離L3との制御により水に対する接触角を制御することができる。   The larger the contact angle of the material for culturing cells with water, the easier it is to form spheroids in cell culture. And the contact angle with respect to water tends to increase as the ratio of the opening area to the total area in the plan view of the porous film 11 increases. The ratio of the opening area to the total area is a value obtained by SAP / SU, where SU is the unit area in the plan view, and SAP is the sum of the areas of the hole openings in the unit area SU. Therefore, the contact angle with respect to water can be controlled by controlling the opening diameter AP and the inter-hole distance L3.

深さL2、底部厚みT1、孔12の疎密の程度は、後述する製造方法において水滴を発生させ始めてから水滴を蒸発させるまでの時間、溶媒を蒸発させる速度及び時間、流延すべき溶液の固形分濃度等により制御される。   The depth L2, the bottom thickness T1, and the degree of density of the holes 12 are the time from the start of water droplet generation until the water droplet evaporates in the manufacturing method described later, the speed and time for evaporating the solvent, and the solidity of the solution to be cast. It is controlled by the concentration of the fraction.

開口径APや孔径D等で決まる孔12の大きさは、厚みTAに依存する傾向がある。すなわち、開口径APや孔径Dがより小さくなるように孔12を形成する場合には、厚みTAが小さくなるように多孔フィルム12をつくるとよい。また、孔12を大きく形成する場合には厚みTAが大きくなるように多孔フィルム12をつくるとよい。厚みTAの制御方法については、後述する。   The size of the hole 12 determined by the opening diameter AP, the hole diameter D, and the like tends to depend on the thickness TA. That is, when the hole 12 is formed so that the opening diameter AP and the hole diameter D become smaller, the porous film 12 may be made so that the thickness TA becomes smaller. Moreover, when forming the hole 12 large, it is good to make the porous film 12 so that thickness TA may become large. A method for controlling the thickness TA will be described later.

多孔フィルム11は、厚みL1が0.05μm以上100μm以下の多孔フィルム17,33,34を製造する場合や、孔31の径D1が0.05μm以上100μm以下、隣りあう孔31の中心間距離L2が0.1μm以上120μm以下であるような多孔フィルム17を製造する場合に特に効果がある。   The porous film 11 is manufactured when the porous film 17, 33, 34 having a thickness L1 of 0.05 μm or more and 100 μm or less, or when the diameter D1 of the hole 31 is 0.05 μm or more and 100 μm or less and the center distance L2 between adjacent holes 31 is L2. This is particularly effective when producing a porous film 17 having a thickness of 0.1 μm or more and 120 μm or less.

多孔フィルム11は、疎水性のポリマーと温度応答性重合体との混合物からなる。ただし、式(5)で示す温度応答性重合体の式(5−I)で表す疎水性部の重合度mが100以上5000以下のように大きい場合には、疎水性のポリマーを用いずに温度応答性重合体のみでも多孔フィルム11としてもよい。   The porous film 11 is made of a mixture of a hydrophobic polymer and a temperature-responsive polymer. However, when the polymerization degree m of the hydrophobic part represented by the formula (5-I) of the temperature-responsive polymer represented by the formula (5) is as large as 100 or more and 5000 or less, the hydrophobic polymer is not used. Only the temperature-responsive polymer may be used as the porous film 11.

多孔フィルム11における温度応答性重合体の質量割合を大きくするほど、多くの温度応答性部が含まれていることになるので、多孔フィルム11の温度を温度応答性部の応答温度以下にした場合の細胞の剥離し易さがさらに向上したり、水分捕捉材料としての捕捉水分量を多くすることができる。多孔フィルム11における温度応答性重合体の質量割合は、1%以上90%以下の範囲であることが好ましく、20%以上80%以下の範囲がより好ましい。この質量割合が1%よりも小さいときには、温度応答性重合体の機能、すなわち、温度応答性が十分に発現せずに培養細胞の容易な剥離ができなかったり水分捕捉材料としての水分捕捉作用が十分には得られない場合がある。一方、この質量割合が90%よりも大きいときには、疎水性部による溶媒への溶解性が十分に得られない場合があり、そのためにフィルムを製造するための溶液をつくることができないことがある。なお、上記の質量割合は、温度応答性重合体の質量をx2,多孔フィルム11の質量をy2とするときに100×x2/y2の式で求める百分率である。   When the mass ratio of the temperature-responsive polymer in the porous film 11 is increased, more temperature-responsive parts are included. Therefore, when the temperature of the porous film 11 is set to be equal to or lower than the response temperature of the temperature-responsive part. It is possible to further improve the ease of cell detachment and to increase the amount of trapped moisture as the moisture trapping material. The mass ratio of the temperature-responsive polymer in the porous film 11 is preferably in the range of 1% to 90%, more preferably in the range of 20% to 80%. When this mass ratio is less than 1%, the function of the temperature-responsive polymer, that is, the temperature responsiveness is not sufficiently developed, and the cultured cells cannot be easily detached, or the moisture trapping action as a moisture trapping material is not achieved. It may not be obtained sufficiently. On the other hand, when the mass ratio is larger than 90%, there is a case where sufficient solubility in the solvent by the hydrophobic portion may not be obtained, and therefore, a solution for producing a film may not be prepared. In addition, said mass ratio is a percentage calculated | required by the type | formula of 100 * x2 / y2, when the mass of a thermoresponsive polymer is x2 and the mass of the porous film 11 is y2.

疎水性の重合体と温度応答性重合体とは、ポリマーブレンドやポリマーアロイの態様であってもよく、互いの結合の有無は問わない。ただし、製膜のための溶液をつくる際、あるいはつくった溶液を流延してフィルムとするまでの間に、形成すべき孔の開口径APよりも大きなサイズで相分離することがないような方法で混ぜ合わせることが好ましい。したがって、疎水性の重合体と温度応答性重合体の疎水性部とに親和性がある方が好ましい。なお、大きな相分離が認められる場合には、疎水性の重合体と温度応答性重合体の疎水性部との親和性を向上させるためのいわゆる相溶化剤を用いてもよい。   The hydrophobic polymer and the temperature-responsive polymer may be in the form of a polymer blend or a polymer alloy, and it does not matter whether or not they are bonded to each other. However, when making a solution for film formation, or before casting the produced solution to form a film, phase separation with a size larger than the opening diameter AP of the hole to be formed does not occur. It is preferable to mix by the method. Therefore, it is preferable that the hydrophobic polymer and the hydrophobic part of the temperature-responsive polymer have affinity. When a large phase separation is observed, a so-called compatibilizing agent for improving the affinity between the hydrophobic polymer and the hydrophobic part of the temperature-responsive polymer may be used.

疎水性の重合体と温度応答性重合体との混合物のつくり方は特に限定されず、以下の(1)〜(3)の各方法を例として挙げることができる。
(1)温度応答性重合体の原料である第1化合物と第2化合物とを重合用の溶媒に入れ、重合反応の開始前、重合反応中、重合反応の終了後のいずれかのタイミングで、この溶液の中に疎水性の重合体を加え、攪拌する。攪拌後、溶媒を除去する。
(2)疎水性の重合体が溶解している溶液中に、温度応答性重合体を加えて攪拌して混ぜ合わせる。その後、溶媒を除去する。
(3)疎水性の重合体と温度応答性重合体とを、周知の溶融混練機で混ぜ合わせる。
The method for producing the mixture of the hydrophobic polymer and the temperature-responsive polymer is not particularly limited, and the following methods (1) to (3) can be given as examples.
(1) Put the first compound and the second compound, which are raw materials of the temperature-responsive polymer, in a polymerization solvent, and at any timing before the start of the polymerization reaction, during the polymerization reaction, or after the completion of the polymerization reaction, A hydrophobic polymer is added to the solution and stirred. After stirring, the solvent is removed.
(2) A temperature-responsive polymer is added to a solution in which a hydrophobic polymer is dissolved, and the mixture is stirred and mixed. Thereafter, the solvent is removed.
(3) The hydrophobic polymer and the temperature-responsive polymer are mixed together using a known melt kneader.

式(5)で表す温度応答性重合体との混合物を構成する疎水性の重合体としては、式(7)で表すポリスチレンが好ましい。なお、ポリスチレンは、アタクチック、アイソタクチック、シンジオタクチックのいずれも用いることができる。また、ポリスチレンに代えて、生分解性の重合体であるポリ(ε−カプロラクトン)を疎水性の重合体として用いることができる。生分解性重合体は生体内で代謝されることが知られている。このため、疎水性の重合体として生分解性重合体を用いることにより、in vitroのみならずin vivoでの細胞リリースが可能となる期待が大いに高まる。このように、疎水性重合体として生分解性重合体を用いてつくった本発明のフィルムは、温度応答性を持ちながらも、さらに生分解するので、例えば生分解性の細胞培養基板としての利用が期待できる。   As the hydrophobic polymer constituting the mixture with the temperature-responsive polymer represented by the formula (5), polystyrene represented by the formula (7) is preferable. As the polystyrene, any of atactic, isotactic and syndiotactic can be used. Further, instead of polystyrene, poly (ε-caprolactone), which is a biodegradable polymer, can be used as the hydrophobic polymer. Biodegradable polymers are known to be metabolized in vivo. For this reason, the use of a biodegradable polymer as the hydrophobic polymer greatly increases the expectation that cell release can be performed not only in vitro but also in vivo. Thus, the film of the present invention made using a biodegradable polymer as a hydrophobic polymer is further biodegraded while having temperature responsiveness. For example, it can be used as a biodegradable cell culture substrate. Can be expected.

図4は多孔フィルムの製造設備41の概略図である。温度応答性重合体と疎水性の重合体とを溶解した溶液42を支持体に流延して流延膜22を形成する流延膜形成工程、流延膜22の上に結露させて水滴を形成する結露工程、流延膜22から溶媒と結露により生じた水滴とを蒸発させる蒸発工程は、いずれも流延室43で実施される。流延室43で気体となった溶媒は、流延室の外部に備えられる回収装置(図示せず)で回収される。本実施形態では、流延工程と結露工程とを行うための第1エリア46と、水滴を成長させ、溶媒を蒸発させる第2エリア47と、水滴を蒸発させる第3エリア48とが区画された一体型の流延室43を用いているが、それぞれのエリアを独立させてもよい。ただし、第1エリアと第2エリアとは互いにできるだけ近くに設けられることが好ましい。以上のような第1〜第3エリア46〜48を経ることにより、流延膜22は自己組織化して所定の様態の空隙を有する多孔フィルム11となる。   FIG. 4 is a schematic view of a porous film manufacturing facility 41. A casting film forming step in which a solution 42 in which a temperature-responsive polymer and a hydrophobic polymer are dissolved is cast on a support to form a casting film 22, and water droplets are formed by condensation on the casting film 22. The condensation process to be formed and the evaporation process for evaporating the solvent and water droplets generated by the condensation from the casting film 22 are both performed in the casting chamber 43. The solvent that has become gas in the casting chamber 43 is recovered by a recovery device (not shown) provided outside the casting chamber. In the present embodiment, the first area 46 for performing the casting process and the dew condensation process, the second area 47 for growing the water droplets and evaporating the solvent, and the third area 48 for evaporating the water droplets are partitioned. Although the integral casting chamber 43 is used, each area may be made independent. However, the first area and the second area are preferably provided as close as possible to each other. By passing through the first to third areas 46 to 48 as described above, the casting film 22 is self-assembled to become the porous film 11 having voids in a predetermined form.

支持体として用いる流延ベルト21はローラ52,53に掛け渡され、流延ダイ56は流延ベルト21の上方に備えられる。ローラ52,53のうち、少なくとも一方は図示しない駆動装置により回転し、これにより流延ベルト21は連続走行する。ローラ52,53は、温調機54により温度を調整され、これにより、ローラ52,53に接触する流延ベルト21が温度制御される。   A casting belt 21 used as a support is stretched around rollers 52 and 53, and a casting die 56 is provided above the casting belt 21. At least one of the rollers 52 and 53 is rotated by a driving device (not shown), whereby the casting belt 21 runs continuously. The temperature of the rollers 52 and 53 is adjusted by the temperature controller 54, whereby the temperature of the casting belt 21 that contacts the rollers 52 and 53 is controlled.

第1エリア46では、流延ダイ56から溶液42が流出されると、流延ベルト21の上に流延膜22が形成される。流延膜22の走行路の上方には送風吸引ユニット61が設けられてある。送風吸引ユニット61は、加湿空気を流延膜22の近傍で流し出す送風口61aと、流延膜22の周辺気体を吸排気する吸気口61bとを有するとともに、送風系における風の温度、露点、湿度、風速、吸気系における吸引力を独立して制御する送風コントローラ(図示せず)を備える。送風口61aには、塵埃度、つまり加湿空気の清浄度を保つためのフィルタが備えられる。送風ユニット61aは流延ベルト21の走行方向に複数並べて設けられてもよい。   In the first area 46, when the solution 42 flows out from the casting die 56, the casting film 22 is formed on the casting belt 21. A blower suction unit 61 is provided above the traveling path of the casting film 22. The blower suction unit 61 includes a blower port 61a that flows humidified air in the vicinity of the casting film 22, and an intake port 61b that sucks and exhausts the gas around the cast film 22, and the wind temperature and dew point in the blower system. And a ventilation controller (not shown) for independently controlling the humidity, wind speed, and suction force in the intake system. The air outlet 61a is provided with a filter for maintaining the dustiness, that is, the cleanliness of the humidified air. A plurality of blower units 61 a may be provided side by side in the running direction of the casting belt 21.

ここで、送風口61aからの風の露点をTDとするとき、TD−TSで求められる値をΔTとする。ΔTが下記の式(I)を満たすように、表面温度TSと露点TDとの少なくともいずれか一方を制御する。なお、流延膜22の表面温度TSは、例えば、市販される赤外式温度計等の非接触式温度測定手段を流延膜22の近傍に設けて測定することができる。ΔTが3℃未満であると、水滴が発生しにくく、一方ΔTが30℃よりも大きいと水滴が急激に発生してしまい、水滴の大きさが不均一になったり、水滴が2次元、つまり平面に並ばずに3次元に重なってできてしまうことがある。なお、第1エリア46においては、ΔTは大きな値から小さい値に変化させることが好ましい。これにより、水滴の発生速度や発生する水滴の大きさをコントロールすることができ、2次元、つまり流延膜22の面方向に径が均一な水滴を形成することができる。
3℃≦ΔT≦30℃・・・(I)
Here, when the dew point of the wind from the air outlet 61a is TD, the value obtained by TD-TS is ΔT. At least one of the surface temperature TS and the dew point TD is controlled so that ΔT satisfies the following formula (I). The surface temperature TS of the casting film 22 can be measured by providing non-contact temperature measuring means such as a commercially available infrared thermometer in the vicinity of the casting film 22. If ΔT is less than 3 ° C., water droplets are less likely to be generated, while if ΔT is greater than 30 ° C., water droplets abruptly occur and the size of the water droplets becomes non-uniform, There are cases in which they do not line up on a plane but overlap in three dimensions. In the first area 46, ΔT is preferably changed from a large value to a small value. Thereby, the generation speed of the water droplets and the size of the generated water droplets can be controlled, and the two-dimensional water droplets having a uniform diameter in the surface direction of the casting film 22 can be formed.
3 ° C. ≦ ΔT ≦ 30 ° C. (I)

第1エリア46においては、流延膜22の表面温度TSは、流延ベルト21と、この流延ベルト21に対向して配された温度制御板(図示なし)とにより制御されるが、いずれか一方により制御されてもよい。また、露点TDについては、送風吸引ユニット61から出される加湿空気の条件を制御することにより制御される。   In the first area 46, the surface temperature TS of the casting film 22 is controlled by the casting belt 21 and a temperature control plate (not shown) arranged to face the casting belt 21. It may be controlled by either one. Further, the dew point TD is controlled by controlling the condition of the humidified air emitted from the blower suction unit 61.

第2エリア47には、複数の送風吸気ユニット63が流延膜22の走行路に沿って順に配される。図4では2つの送風吸気ユニットを図示するが、この数に限定されない。複数の送風吸気ユニット63のうち最も上流側のひとつは、第1エリア46の送風吸気ユニット61のすぐ下流側とされる。これは第1エリア46で形成された水滴を、一様に成長させるためである。第1エリア46と第2エリア47とが互いに離れるほど、つまり水滴を形成してから第2エリア47に入るまでの時間が長くなるほど、成長し終えたときの水滴の大きさが不均一になってしまう。   In the second area 47, a plurality of air intake / intake units 63 are arranged in order along the traveling path of the casting film 22. Although FIG. 4 illustrates two air intake / intake units, the number is not limited to this. One of the plurality of air intake / intake units 63 on the most upstream side is immediately downstream of the air intake / intake unit 61 in the first area 46. This is because the water droplets formed in the first area 46 are uniformly grown. The more the first area 46 and the second area 47 are separated from each other, that is, the longer the time from the formation of the water droplet to the entry into the second area 47, the more uneven the size of the water droplet when it has grown. End up.

第2エリア47では、ΔTが下記の式(II)を満たすように、表面温度TSと露点TDとの少なくともいずれか一方を制御する。表面温度TSの制御は、主に温度制御板(図示なし)によりなされる。この温度制御板は、第1エリアの温度制御板と基本的には同一の構造であり、流延ベルト21の走行方向に沿って温度を変化させることができる。また、露点TDの制御は送風口63aからの加湿空気の条件制御によりなされる。なお、この第2エリア47においては、流延膜22の表面温度TSは、上記と同様な温度測定手段を流延膜22の近傍に設けて測定することができる。第2エリア47の条件をこのように設定することにより、水滴をゆっくり成長させて毛管力により水滴の配列を促し、均一な水滴を密に形成することができる。ΔTが0℃以下の場合には、水滴の成長が不十分で密な状態に形成せず、孔の形状や大きさ及び多孔フィルムにおける孔の配列が不均一となることがある。また、ΔTが10℃よりも大きいと、水滴が局所的に多層化、つまり三次元的に形成され、孔の形状や大きさ及び多孔フィルムにおける孔の配列が不均一となることがある。
0℃<ΔT≦10℃・・・(II)
In the second area 47, at least one of the surface temperature TS and the dew point TD is controlled so that ΔT satisfies the following formula (II). The surface temperature TS is mainly controlled by a temperature control plate (not shown). This temperature control plate has basically the same structure as the temperature control plate in the first area, and can change the temperature along the running direction of the casting belt 21. The dew point TD is controlled by controlling the condition of the humidified air from the blower port 63a. In the second area 47, the surface temperature TS of the casting film 22 can be measured by providing a temperature measuring means similar to the above in the vicinity of the casting film 22. By setting the conditions of the second area 47 in this way, it is possible to grow water droplets slowly and promote the arrangement of the water droplets by capillary force, so that uniform water droplets can be formed densely. When ΔT is 0 ° C. or less, the growth of water droplets is not sufficient and does not form a dense state, and the shape and size of the holes and the arrangement of the holes in the porous film may be uneven. On the other hand, when ΔT is larger than 10 ° C., water droplets are locally multilayered, that is, formed in a three-dimensional manner, and the shape and size of the holes and the arrangement of the holes in the porous film may be uneven.
0 ℃ <ΔT ≦ 10 ℃… (II)

第2エリア47においては、表面温度TSは露点温度TDと略同等であることが望ましい。   In the second area 47, it is desirable that the surface temperature TS is substantially equal to the dew point temperature TD.

水滴を成長させている間に、できるだけ多くの溶媒を流延膜22から蒸発させることが好ましい。第2エリア47における表面温度TSと露点TDとを上記範囲にすることにより、溶媒を十分に蒸発させるとともに、急激な蒸発を抑制することができる。また、水滴を蒸発させずに溶媒だけを選択的に蒸発させることが好ましい。したがって、溶媒としては、同温同圧下において水滴よりも蒸発速度が速いものが好ましい。これにより、溶媒の蒸発に伴い水滴が流延膜22の内部に入り込むことがより容易になる。   It is preferable to evaporate as much solvent from the casting film 22 as possible while growing the water droplets. By setting the surface temperature TS and the dew point TD in the second area 47 within the above ranges, the solvent can be sufficiently evaporated and rapid evaporation can be suppressed. Further, it is preferable to selectively evaporate only the solvent without evaporating the water droplets. Therefore, a solvent having a higher evaporation rate than water droplets under the same temperature and pressure is preferable. This makes it easier for water droplets to enter the casting film 22 as the solvent evaporates.

第3エリア48には、複数の送風吸気ユニット71〜74が流延膜22の走行路に沿って順に配される。図4では4つの送風吸気ユニットを図示しているがこの数に限定されない。送風吸気ユニット71は、前述の送風吸気ユニット61と同じ構成を有するが、これに限定されるものではない。   In the third area 48, a plurality of air intake / intake units 71 to 74 are arranged in order along the traveling path of the casting film 22. In FIG. 4, four air intake / intake units are illustrated, but the number is not limited to this. The air intake / intake unit 71 has the same configuration as the air intake / intake unit 61 described above, but is not limited thereto.

表面温度TSと露点TDとが下記の式(III)を満たすように、表面温度TSと露点TDとの少なくともいずれか一方を制御する。表面温度TSの制御は、主に温度制御板76によりなされる。また、露点TD制御は送風口63aからの乾燥空気の条件制御によりなされる。なお、この第3エリア48においては、流延膜22の表面温度TSは、上記と同様な温度測定手段を流延膜22の近傍に設けて測定することができる。第3エリア48の条件をこのように設定することにより、水滴の成長を止めて蒸発させ、均一な孔をもつ多孔フィルム17を製造することができる。TS≦TDとすると、水滴の上にさらに結露して、形成された多孔構造を破壊してしまうことがある。
TS>TD・・・(III)
At least one of the surface temperature TS and the dew point TD is controlled so that the surface temperature TS and the dew point TD satisfy the following formula (III). The surface temperature TS is controlled mainly by the temperature control plate 76. Further, the dew point TD control is performed by controlling the condition of the dry air from the air blowing port 63a. In the third area 48, the surface temperature TS of the casting film 22 can be measured by providing a temperature measuring means similar to the above in the vicinity of the casting film 22. By setting the conditions of the third area 48 in this manner, it is possible to produce a porous film 17 having uniform pores by stopping the growth of water droplets and evaporating. When TS ≦ TD, further condensation may occur on the water droplets and the formed porous structure may be destroyed.
TS> TD (III)

第3エリア48では、水滴の蒸発を主たる目的としているが、第3エリア48に至るまでに蒸発しきれなかった溶媒も蒸発させる。   In the third area 48, the main purpose is to evaporate water droplets, but the solvent that could not be evaporated before reaching the third area 48 is also evaporated.

第3エリア48における水滴の蒸発工程では、送風吸引ユニット71〜74に代えて減圧乾燥装置を用いてもよい。第3エリア48の内部の空気を吸引して減圧にすることにより乾燥する減圧乾燥を行うことで、溶媒と水滴との蒸発速度をそれぞれ調整することがより容易になる。これにより、有機溶媒の蒸発と水滴の蒸発とをより良好にし、水滴をより良好に流延膜22の内部に形成することができるので、前記水滴が存在する位置に、大きさ、形状が制御された孔31を形成することができる。   In the water droplet evaporation process in the third area 48, a reduced pressure drying apparatus may be used instead of the blower suction units 71 to 74. It is easier to adjust the evaporation rates of the solvent and the water droplets by performing the reduced-pressure drying in which the air inside the third area 48 is sucked to reduce the pressure. As a result, the evaporation of the organic solvent and the evaporation of the water droplets can be made better, and the water droplets can be formed better inside the casting film 22, so the size and shape are controlled at the position where the water droplets are present. The formed hole 31 can be formed.

フィルム製造設備41は、さらに、流延膜22を流延ベルト21から剥ぎ取る際に、流延ベルト21から剥離した多孔フィルム17を支持する剥取ローラ57を備え、多孔フィルムは次工程に送られる。次工程とは、例えば、多孔フィルム17に種々の機能を施すための機能付与工程や、多孔フィルム17をロール状に巻き取る巻取工程等である。   The film manufacturing equipment 41 further includes a peeling roller 57 that supports the porous film 17 peeled off from the casting belt 21 when the casting film 22 is peeled off from the casting belt 21, and the porous film is sent to the next process. It is done. The next step is, for example, a function providing step for applying various functions to the porous film 17, a winding step for winding the porous film 17 into a roll shape, or the like.

本発明において、送風吸引ユニット61,63,64からの加湿空気の送風速度は、流延膜22の移動速度、つまり流延ベルト21の走行速度との相対速度が0.05m/秒以上20m/秒以下の範囲であることが好ましい。前記相対速度が0.05m/秒未満であると、水滴が細密に配列して形成されないうちに、流延膜22が第3エリア48(図4参照)に導入されてしまうことがある。一方、前記相対速度が20m/秒を超えると、流延膜22の露出面が乱れたり、結露が充分に進行しなかったりする場合がある。   In the present invention, the air blowing speed of the humidified air from the air blowing / suction units 61, 63, 64 is such that the moving speed of the casting film 22, that is, the relative speed with the running speed of the casting belt 21 is 0.05 m / second or more and 20 m / second. It is preferably in the range of seconds or less. When the relative speed is less than 0.05 m / sec, the casting film 22 may be introduced into the third area 48 (see FIG. 4) before the water droplets are formed in a finely arranged manner. On the other hand, when the relative speed exceeds 20 m / sec, the exposed surface of the casting film 22 may be disturbed or the condensation may not sufficiently proceed.

なお、本実施形態では、連続的に溶液42を流延することにより、長尺の多孔フィルム17を製造する場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、溶液42を断続的に流延して、シート状の多孔フィルムを次々に製造する場合も含まれる。また、本実施形態では、第2エリア47から第3エリア48にかけての搬送方向や第3エリア48から剥ぎ取りにかけての搬送方向を曲線としているが、流延から多孔フィルム11を得るまでのすべての搬送路が平面となるように搬送方向を直線にしてもよい。   In the present embodiment, the case where the long porous film 17 is manufactured by continuously casting the solution 42 is exemplified, but the present invention is not limited to this. For example, the case where the solution 42 is intermittently cast to sequentially produce sheet-like porous films is also included. Moreover, in this embodiment, although the conveyance direction from the 2nd area 47 to the 3rd area 48 and the conveyance direction from the 3rd area 48 to peeling are made into a curve, all the steps from casting to obtaining the porous film 11 are used. The conveyance direction may be a straight line so that the conveyance path is flat.

なお、幅方向の長さが流延ダイ56よりも短い流延ダイを、支持体の幅方向に複数ならべて、幅が小さな流延膜を形成することもできる。さらに、流延工程における支持体の搬送を、より短い時間間隔で間欠的にすることにより、より小さなキャスト膜を支持体上に複数形成することもできる。また、流延ダイの溶液の流出口を幅方向で複数に仕切り、溶液42を断続的に流延することにより、短冊状の多孔フィルムを次々と製造することもできる。さらに、特開2007−291367号公報の多孔フィルムの製造条件を適用することができる。   It is also possible to form a casting film having a small width by arranging a plurality of casting dies having a length in the width direction shorter than the casting die 56 in the width direction of the support. Furthermore, a plurality of smaller cast films can be formed on the support by intermittently transporting the support in the casting process at shorter time intervals. In addition, a strip-shaped porous film can be produced one after another by dividing the solution outlet of the casting die into a plurality in the width direction and casting the solution 42 intermittently. Furthermore, the manufacturing conditions of the porous film of Unexamined-Japanese-Patent No. 2007-291367 are applicable.

また、多孔フィルム11は、バッチ式流延でも製造することができる。例えば、以下の方法である。ガラス板等を流延用の支持体として用い、この支持体の上に、溶液を載せて延展して流延膜を形成する。そして、支持体を冷却して流延膜を冷却したり、流延膜周辺に加湿空気を流す等して結露させる。流延膜から溶媒と結露により生じた水滴とを蒸発させて多孔フィルム11とする。なお、ガラス等の支持体に形成した流延膜から多孔フィルム11をつくる場合には、ガラス板上の流延膜を、図4のような、露点、湿度、温度等が独立制御される第1エリア46〜第3エリア48に順次おくとよい。   The porous film 11 can also be manufactured by batch casting. For example, it is the following method. A glass plate or the like is used as a support for casting, and a cast film is formed by placing the solution on the support and spreading it. Then, the support is cooled to cool the casting film, or dew condensation is performed by flowing humidified air around the casting film. A solvent and water droplets generated by dew condensation are evaporated from the cast film to form a porous film 11. When the porous film 11 is formed from a cast film formed on a support such as glass, the dew point, humidity, temperature, etc. are independently controlled for the cast film on the glass plate as shown in FIG. It is preferable to place them sequentially in the first area 46 to the third area 48.

図5は、本発明のフィルムの第2の態様であり、フィルムの断面図である。このフィルム81は、フィルム面の一方に複数の突起82を有する。突起82は、フィルム面の下方に向かうほど径が大きくなる柱形状である。各突起82の高さは、互いに同じとされている。突起82の端部における径L3は1nm以上5μm以下、隣り合う突起82と突起82との中心間距離L4は10nm以上100μm以下、突起82と突起82との距離L5は5nm以上100μmの範囲でそれぞれ一定となっている。   FIG. 5 is a sectional view of the film of the second embodiment of the present invention. The film 81 has a plurality of protrusions 82 on one side of the film surface. The protrusion 82 has a columnar shape whose diameter increases toward the lower side of the film surface. The heights of the protrusions 82 are the same as each other. The diameter L3 at the end of the protrusion 82 is 1 nm to 5 μm, the center-to-center distance L4 between the adjacent protrusion 82 and the protrusion 82 is 10 nm to 100 μm, and the distance L5 between the protrusion 82 and the protrusion 82 is 5 nm to 100 μm. It is constant.

フィルム81は、一方のフィルム面に径が互いに同じである孔を複数有するハニカム構造の多孔フィルムを、厚み方向の中央部で切断して、前記一方のフィルム面側を除去することにより、製造することができる。前記中央部とは、厚み方向における中央とは限らず、上面と下面との間であればよい。そして、ハニカム構造の多孔フィルムでは、開口径APよりも孔径Dが大きくなるように孔が形成されており、厚み方向で孔径Dが最大となっている位置、すなわち隔壁13が最も薄くなっている位置で切断することが好ましい。フィルム81は、図6に示すように、多孔フィルム11の孔が形成されてある一面に対し、粘着剤を表面に有するフィルム84を貼り付け、このフィルム84を矢線Aで示す引っ張り方向に、剥がすように引っ張ることにより、容易に製造することができる。この方法によると、厚み方向で孔径Dが略最大となる位置、すなわち、孔と孔との間のポリマー部分、すなわち隔壁13の厚みTPが最も小さい位置で、多孔フィルム11が切断され、簡易にフィルム81を製造することができる。   The film 81 is manufactured by cutting a honeycomb structure porous film having a plurality of holes having the same diameter on one film surface at the center in the thickness direction and removing the one film surface side. be able to. The central portion is not limited to the center in the thickness direction, and may be between the upper surface and the lower surface. In the porous film having the honeycomb structure, the holes are formed so that the hole diameter D is larger than the opening diameter AP, and the position where the hole diameter D is maximum in the thickness direction, that is, the partition wall 13 is the thinnest. It is preferable to cut at a position. As shown in FIG. 6, the film 81 has a film 84 having a pressure-sensitive adhesive on the surface, to which one of the holes of the porous film 11 is formed, and the film 84 is pulled in the direction indicated by the arrow A. It can be easily manufactured by pulling it off. According to this method, the porous film 11 is easily cut at a position where the hole diameter D is substantially maximum in the thickness direction, that is, at a position where the polymer portion between the holes, that is, the thickness TP of the partition wall 13 is the smallest. The film 81 can be manufactured.

図7は、本発明のフィルムの第3の態様であり、フィルムの断面図である。このフィルム91は、一方のフィルム面に突起92が備えられる。この突起92は、先端にちかづくほど径が小さくなる針状の突起である。この形状に代えて、同一径で延びている突起部の先端のみが尖った形状の突起としてもよい。各突起92の高さは、互いに同じとされている。フィルム91では、隣り合う突起92の先端同士の距離L5が開口径であり、距離L5は5nm以上100μm以下の範囲で一定とされている。このフィルム91は、開口径APが同じフィルム81(図5参照)と比べて、水に対する接触角がより大きく、細胞のスフェロイド化においてさらに大きな効果がある。このように、多孔フィルム11、フィルム81、フィルム91の順に、水に対する接触角が大きくなるので、疎水性を示すときの疎水性の強さが大きくなる。したがって、こうした形状により、疎水性を示すときの疎水性の強さを制御することができると言える。   FIG. 7 shows a third embodiment of the film of the present invention and is a cross-sectional view of the film. The film 91 is provided with a protrusion 92 on one film surface. The protrusion 92 is a needle-like protrusion whose diameter decreases as it approaches the tip. Instead of this shape, only the tip of the protruding portion extending with the same diameter may have a sharp shape. The heights of the protrusions 92 are the same. In the film 91, the distance L5 between the tips of adjacent protrusions 92 is the opening diameter, and the distance L5 is constant in the range of 5 nm to 100 μm. The film 91 has a larger contact angle with water than the film 81 (see FIG. 5) having the same opening diameter AP, and has a greater effect in spheroidizing cells. Thus, since the contact angle with respect to water increases in the order of the porous film 11, the film 81, and the film 91, the hydrophobic strength when exhibiting hydrophobicity increases. Therefore, it can be said that the strength of the hydrophobicity when controlling the hydrophobicity can be controlled by such a shape.

フィルム91も、フィルム81と同様に、多孔フィルム11から同じ方法でつくることができる。すなわち、多孔フィルム11における開口径AP、孔径D、中心間距離L1を制御することにより、フィルム81とフィルム91とをつくりわけることができる。なお、ハニカム構造の多孔フィルム11の孔と孔とが連通して連通路が形成されている場合には、フィルム81の製造方法と同じ方法で厚み方向の中央部で切断すると、その連通路で容易に切断される。これは、連通路が形成されている位置が、厚み方向において最も強度が弱いからであり、本実施形態のようにフィルム84を利用した剥ぎ取りによる製造方法は、このようなハニカム構造の性質を生かした簡易な製造方法と言える。   Similarly to the film 81, the film 91 can be made from the porous film 11 by the same method. That is, the film 81 and the film 91 can be made different by controlling the opening diameter AP, the hole diameter D, and the center distance L1 in the porous film 11. In addition, when the holes of the porous film 11 having a honeycomb structure are communicated to form a communicating path, cutting at the central portion in the thickness direction by the same method as the film 81 manufacturing method, Easy to cut. This is because the position where the communication path is formed has the weakest strength in the thickness direction, and the manufacturing method by stripping using the film 84 as in this embodiment has the properties of such a honeycomb structure. It can be said that this is a simple manufacturing method that takes advantage of this.

以下、本発明の実施例を挙げるが本発明はこれに限定されるものではない。   Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited thereto.

[実験1]〜[実験5]
第1化合物としてのDAmと第2化合物としてのNIPAmとの物質量比(モル比)を表1のように変えて、式(5)で表す5種類の温度応答性重合体を合成した。重合反応を実施する前に、DAm、NIPAm、AIBNをそれぞれ再結晶により精製した。DAmの再結晶はエチルアセテートで、NIPAmの再結晶はトルエン:ヘキサン=1:1の混合物で、AIBNの再結晶はメタノールで実施した。
[Experiment 1] to [Experiment 5]
By changing the substance amount ratio (molar ratio) between DAm as the first compound and NIPAm as the second compound as shown in Table 1, five temperature-responsive polymers represented by the formula (5) were synthesized. Before carrying out the polymerization reaction, DAm, NIPAm, and AIBN were each purified by recrystallization. DAm was recrystallized from ethyl acetate, NIPAm was recrystallized from toluene: hexane = 1: 1, and AIBN was recrystallized from methanol.

DAmとNIPAmとを表1の各質量で溶媒としてのベンゼンに溶かす。そして開始剤としてのAIBNをこの溶液に入れる。この反応溶液を凍結脱気した後に、反応溶液が入っている反応器内を窒素置換する。そして、反応溶液を65℃程度になるように加熱して重合反応を開始させる。6時間の重合反応後、反応溶液の温度を室温(例えば、25℃±5℃)に戻し、再沈殿により析出させた。再沈殿させるときには、反応溶液をアセトニトリルあるいは熱ヘキサン中に入れた、そして、遠心分離により白色沈殿を得、得られた白色沈殿を室温(例えば25℃±5℃)で一晩減圧乾燥し、温度応答性重合体の固形物を得た。   DAm and NIPAm are dissolved in benzene as a solvent at each mass shown in Table 1. AIBN as an initiator is then added to this solution. After freezing and degassing the reaction solution, the inside of the reactor containing the reaction solution is purged with nitrogen. Then, the reaction solution is heated to about 65 ° C. to initiate the polymerization reaction. After the polymerization reaction for 6 hours, the temperature of the reaction solution was returned to room temperature (for example, 25 ° C. ± 5 ° C.) and precipitated by reprecipitation. For reprecipitation, the reaction solution was placed in acetonitrile or hot hexane, and a white precipitate was obtained by centrifugation. The resulting white precipitate was dried under reduced pressure at room temperature (for example, 25 ° C. ± 5 ° C.) overnight. A responsive polymer solid was obtained.

得られた各温度応答性重合体につき、収量(単位;g)、数平均分子量Mn、重量平均分子量Mw、Mw/Mn、1H−NMR測定、FT−IR測定をそれぞれ実施した。これらの結果は表1に示す。ただし、実験3については、モノマーの物質量比が実験2と同じであったのでFT−IR測定は実施しなかった。   About each obtained temperature-responsive polymer, yield (unit; g), number average molecular weight Mn, weight average molecular weight Mw, Mw / Mn, 1H-NMR measurement, and FT-IR measurement were implemented, respectively. These results are shown in Table 1. However, for Experiment 3, the FT-IR measurement was not performed because the substance amount ratio of the monomer was the same as in Experiment 2.

表1の「NMR測定結果」欄には、核磁気共鳴測定装置(日本電子(株)(JEOL)製、型式:ECX−400)による吸収スペクトルチャートを示す図面番号を記載する。   In the “NMR measurement result” column of Table 1, a drawing number indicating an absorption spectrum chart by a nuclear magnetic resonance measuring apparatus (manufactured by JEOL Ltd., model: ECX-400) is described.

また、表1の「FT−IR測定結果」欄には、フーリエ変換赤外分光光度計(日本分光(株)製、型式:FT−200)によるスペクトルチャートを示す図面番号を記載する。なお、本測定は、KBrペレット中で実施したものである。   In the “FT-IR measurement result” column of Table 1, a drawing number indicating a spectrum chart by a Fourier transform infrared spectrophotometer (manufactured by JASCO Corporation, model: FT-200) is described. This measurement was conducted in the KBr pellet.

図8〜図11のNMRチャートによると、実験1〜5のいずれも、モノマーであるDAm及びNIPAmの二重結合のピークが無く、式(5)の構造を示す各ピークが見られることが確認された。なお、図12には、式(5)の構造における各結合に符号を付している。   According to the NMR charts of FIGS. 8 to 11, it is confirmed that in each of Experiments 1 to 5, there is no double bond peak of monomers DAm and NIPAm, and each peak showing the structure of formula (5) is observed. It was done. In FIG. 12, reference numerals are given to the respective bonds in the structure of the formula (5).

図13の(a)〜(d)の各IRチャートによると、実験1,2,4,5のいずれも、モノマーであるDAm及びNIPAmの二重結合の吸収ピークが無く、式(5)の構造を示す各ピークが見られることが確認された。なお、図14には、式(5)の構造における各構造に符号を付している。   According to the IR charts of (a) to (d) of FIG. 13, none of Experiments 1, 2, 4 and 5 has absorption peaks of double bonds of monomers DAm and NIPAm, and the formula (5) It was confirmed that each peak indicating the structure was observed. In FIG. 14, reference numerals are given to the respective structures in the structure of the formula (5).

ポリスチレンと実施例1の実験1,実験2,実験4,実験5で得られた各温度応答性重合体とからなる多孔フィルム11を製造した。まず、多孔フィルム11における温度応答性重合体の質量割合が10%となるように、ポリスチレン90質量部と温度応答性重合体10質量部とを溶媒に溶解して、10mg/mLの固形分濃度の溶液42をつくった。溶媒はクロロホルムである。この溶液42を流延支持体としてのガラス板の上に35mL〜40mL流延して流延膜22を形成した。   A porous film 11 composed of polystyrene and each temperature-responsive polymer obtained in Experiment 1, Experiment 2, Experiment 4, and Experiment 5 of Example 1 was produced. First, 90 parts by mass of polystyrene and 10 parts by mass of the temperature-responsive polymer are dissolved in a solvent so that the mass ratio of the temperature-responsive polymer in the porous film 11 is 10%, and the solid content concentration is 10 mg / mL. Solution 42 was made. The solvent is chloroform. 35 mL to 40 mL of this solution 42 was cast on a glass plate as a casting support to form a casting film 22.

図4のフィルム製造設備41に代えて、この第1エリア46、第2エリア47、第3エリア48が直線状に配され、流延ダイ56が無い第1エリア46を備えた多孔フィルム製造設備(図示無し)を用いて多孔フィルム11を製造した。この多孔フィルム製造設備は、支持体としてのガラス板を、第1エリア46から第3エリア48まで搬送する搬送手段を備える。この搬送手段を用いてガラス板を走行させることにより流延膜22は第1エリア46、第2エリア47、第3エリア48を順次通過した。第1〜第3エリア46〜48における各ΔTの条件をそれぞれ10℃≦ΔT≦20℃、0℃<ΔT≦5℃、−30℃≦ΔT≦−0.5℃とした。ただし、ΔTは、上流側のエリアよりも下流側のエリアの方が小さくなるようにした。各多孔フィルム11は、図3(B)のように隔壁13が有る多孔フィルム11である。各多孔フィルム11の表面の光学顕微鏡写真を図15に、断面の走査型電子顕微鏡写真を図16に示す。図15及び図16の各写真に記載する実験番号は、それぞれ、用いた温度応答性重合体をつくった実施例1における実験番号である。光学顕微鏡は、オリンパス(株)製のBX51であり、走査型電子顕微鏡は、日立製ミニスコープTM1000である。   In place of the film manufacturing equipment 41 of FIG. 4, the first area 46, the second area 47, and the third area 48 are linearly arranged, and the porous film manufacturing equipment includes the first area 46 without the casting die 56. The porous film 11 was manufactured using (not shown). This perforated film manufacturing facility includes a transport means for transporting a glass plate as a support from the first area 46 to the third area 48. The cast film 22 passed through the first area 46, the second area 47, and the third area 48 in order by running the glass plate using this conveying means. The conditions of ΔT in the first to third areas 46 to 48 were 10 ° C. ≦ ΔT ≦ 20 ° C., 0 ° C. <ΔT ≦ 5 ° C., and −30 ° C. ≦ ΔT ≦ −0.5 ° C., respectively. However, ΔT is set to be smaller in the downstream area than in the upstream area. Each porous film 11 is a porous film 11 having partition walls 13 as shown in FIG. An optical micrograph of the surface of each porous film 11 is shown in FIG. 15, and a scanning electron micrograph of the cross section is shown in FIG. The experiment number described in each photograph in FIGS. 15 and 16 is the experiment number in Example 1 in which the temperature-responsive polymer used was produced. The optical microscope is Olympus BX51, and the scanning electron microscope is Hitachi Miniscope TM1000.

実施例2により得られ隔壁13がある多孔フィルム11から、柱状の突起82を有するフィルム81を製造した。使用した多孔フィルム11は、実施例1の実験1で得られた温度応答性重合体を使用した多孔フィルム11であり、図15の「実験1」として写真を示した多孔フィルム11である。   A film 81 having columnar protrusions 82 was produced from the porous film 11 obtained in Example 2 and having the partition walls 13. The used porous film 11 is a porous film 11 using the temperature-responsive polymer obtained in Experiment 1 of Example 1, and is a porous film 11 whose photograph is shown as “Experiment 1” in FIG.

得られたフィルム81の走査型電子顕微鏡写真を図17に示す。用いた顕微鏡は、前述の日立製ミニスコープTM1000である。得られたフィルム81は、突起82の端部における径L3は0.8μmで一定、隣り合う突起82と突起82との中心間距離L4は5.0μmで一定、突起82と突起82との距離L5は4.3μmで一定であった。   A scanning electron micrograph of the obtained film 81 is shown in FIG. The microscope used is the aforementioned Hitachi Miniscope TM1000. In the obtained film 81, the diameter L3 at the end of the protrusion 82 is constant at 0.8 μm, the center-to-center distance L4 between the adjacent protrusion 82 and the protrusion 82 is constant at 5.0 μm, and the distance between the protrusion 82 and the protrusion 82 L5 was constant at 4.3 μm.

実施例2で得られた多孔フィルム11のうち、実施例1の実験1,2,4で得られた各温度応答性重合体を用いた3つの多孔フィルム11から、それぞれ柱状の突起82を有するフィルム81をつくった。そして、各フィルム81について、突起82があるフィルム面上での水滴の接触角CAsを、フィルム81の温度を変えて測定した。   Of the porous film 11 obtained in Example 2, each of the three porous films 11 using each temperature-responsive polymer obtained in Experiments 1, 2, and 4 of Example 1 has columnar protrusions 82. Film 81 was made. And about each film 81, the contact angle CAs of the water droplet on the film surface with the protrusion 82 was measured by changing the temperature of the film 81.

図18のグラフは、3つのフィルム81における水滴の接触角のグラフである。縦軸は接触角CAs(単位:°)、横軸は各フィルム81の温度(単位:℃)を示す。図18の四角が示す「実験1」とは、フィルム81に含まれる温度応答性重合体が実施例1の実験1で得られたものであることを意味し、三角が示す「実験2」とは実施例1の実験2、丸が示す「実験4」とは実施例1の実験4で得られたものであることをそれぞれ意味する。   The graph of FIG. 18 is a graph of the contact angle of water drops on the three films 81. The vertical axis represents the contact angle CAs (unit: °), and the horizontal axis represents the temperature of each film 81 (unit: ° C). “Experiment 1” indicated by the square in FIG. 18 means that the temperature-responsive polymer contained in the film 81 is obtained in Experiment 1 of Example 1, and “Experiment 2” indicated by the triangle is “ Means “Experiment 4” in Example 1 and “Experiment 4” indicated by a circle means that it was obtained in Experiment 4 in Example 1.

本実施例4の結果、図18に示すように、30℃以上の温度では接触角CAsが150°程度と、いわゆる超撥水領域といわれるような高い接触角を示すが、温度を8℃付近にまで冷却すると、接触角CAsは90°以下まで低下した。このことから、温度応答性重合体を含む本発明のフィルムは、温度を下げることによって高い疎水性から親水性へと変化することがわかる。   As a result of Example 4, as shown in FIG. 18, at a temperature of 30 ° C. or higher, the contact angle CAs is about 150 °, which is a so-called super water-repellent region, but the temperature is around 8 ° C. The contact angle CAs decreased to 90 ° or less when cooled to. This shows that the film of the present invention containing the temperature-responsive polymer changes from high hydrophobicity to hydrophilicity by lowering the temperature.

実施例2におけるポリスチレンを、生分解性ポリマーの一種であるポリ(ε−カプロラクトン)に代えた。そして、このポリ(ε−カプロラクトン)と、実施例1の実験1で得られた温度応答性重合体とからなる多孔フィルム11を製造した。ポリ(ε−カプロラクトン)と温度応答性重合体との質量割合等の他の条件は、実施例2と同じである。得られたフィルム11は、図3の(B)に示すように、隔壁13が形成されてある。   The polystyrene in Example 2 was replaced with poly (ε-caprolactone) which is a kind of biodegradable polymer. And the porous film 11 which consists of this poly ((epsilon) -caprolactone) and the temperature-responsive polymer obtained by Experiment 1 of Example 1 was manufactured. Other conditions such as the mass ratio of poly (ε-caprolactone) and the temperature-responsive polymer are the same as in Example 2. As shown in FIG. 3B, the obtained film 11 has partition walls 13 formed thereon.

得られた多孔フィルム11の表面の光学顕微鏡写真を図19に示す。この多孔フィルム11の開口径APは2.5μmであり、隔壁13が最も薄くなる断面における隔壁13の厚みTPは500nmであった。この結果から、疎水性の重合体として生分解性ポリマーであるポリ(ε−カプロラクトン)を用いた場合にも、ポリスチレンを用いた場合と同様に、温度応答性をもつ多溶液を孔フィルム11が得られることがわかる。なお、図19の写真中の白線の長さは5μmである。   An optical micrograph of the surface of the obtained porous film 11 is shown in FIG. The aperture diameter AP of the porous film 11 was 2.5 μm, and the thickness TP of the partition wall 13 in the cross section where the partition wall 13 was the thinnest was 500 nm. From this result, even when poly (ε-caprolactone), which is a biodegradable polymer, is used as the hydrophobic polymer, a multi-solution having temperature responsiveness is formed in the porous film 11 as in the case of using polystyrene. It turns out that it is obtained. Note that the length of the white line in the photograph of FIG. 19 is 5 μm.

図4の多孔フィルム製造設備41を用いて、多孔フィルム11を製造した。溶液42は、実施例2で用いた溶液のうちポリスチレン及び実施例1の実験1で得られた温度応答性重合体を用いた溶液42と同じである。流延ダイ56からの溶液42の流量を一定とし、ローラ52,53の回転速度を変化させることにより流延ベルト21の走行速度を変えることにより、流延膜22の厚みを変化させた。そして、流延ベルト21の走行速度毎に、得られた多孔フィルムの開口径APを求めた。流延ベルト21と、得られた多孔フィルム11の開口径APとの関係を図20に示す。   The porous film 11 was manufactured using the porous film manufacturing equipment 41 of FIG. The solution 42 is the same as the solution 42 using polystyrene and the temperature-responsive polymer obtained in Experiment 1 of Example 1 among the solutions used in Example 2. The flow rate of the solution 42 from the casting die 56 was kept constant, and the thickness of the casting film 22 was changed by changing the running speed of the casting belt 21 by changing the rotational speed of the rollers 52 and 53. And the opening diameter AP of the obtained porous film was calculated | required for every running speed of the casting belt 21. FIG. FIG. 20 shows the relationship between the casting belt 21 and the opening diameter AP of the obtained porous film 11.

図20のグラフにおいて、縦軸は開口径AP(単位;μm)、横軸は、流延ベルト21の走行速度(単位;μm/s)である。この結果により、流延ベルト21の走行速度を大きくするほど、開口径APが小さな多孔フィルム11を製造することができることがわかる。例えば、開口径APが6μmであるときの走行速度を、2倍の走行速度に変えることにより、約2μmの開口径APをもつ多孔フィルム11をつくることができる。溶液42の流量が一定である場合には、流延ベルト21の走行速度が大きくなるほど流延膜22の厚みは小さくなる。したがって、流延膜22の厚みを小さくするほど、開口径APが小さな多孔フィルム11をつくることができることになる。なお、開口径APが小さいほど孔径Dは小さくなるので、流延膜22の厚みを小さくするほど、孔径Dも小さくすることができる。なお、この実施例6で用いた溶液42に代えて、実施例2で用いた溶液のうちポリスチレン及び実施例1の実験2や実験4で得られた温度応答性重合体を用いた溶液42を使用した場合であっても、開口径APと走行速度とがこの実施例6の結果と同様な傾向を示す。   In the graph of FIG. 20, the vertical axis represents the opening diameter AP (unit: μm), and the horizontal axis represents the traveling speed (unit: μm / s) of the casting belt 21. From this result, it can be seen that the porous film 11 having a smaller opening diameter AP can be manufactured as the running speed of the casting belt 21 is increased. For example, the porous film 11 having an opening diameter AP of about 2 μm can be produced by changing the traveling speed when the opening diameter AP is 6 μm to a traveling speed twice as large. When the flow rate of the solution 42 is constant, the thickness of the casting film 22 decreases as the traveling speed of the casting belt 21 increases. Therefore, as the thickness of the casting film 22 is reduced, the porous film 11 having a smaller opening diameter AP can be formed. In addition, since the hole diameter D becomes small, so that the opening diameter AP is small, the hole diameter D can also be made small, so that the thickness of the casting film 22 is made small. In place of the solution 42 used in Example 6, a solution 42 using polystyrene and the temperature-responsive polymer obtained in Experiment 2 or Experiment 4 of Example 1 among the solutions used in Example 2 was used. Even if it is used, the opening diameter AP and the traveling speed show the same tendency as the result of the sixth embodiment.

また、多孔フィルム11からは、突起82をもつフィルム81や突起92をもつフィルム81,91をつくることができるので、流延膜22の厚みを小さくするほど、突起同士の距離L5が小さなフィルム81,91をつくることができる。したがって、流延膜22の厚みを制御することにより、フィルム81,91の水に対する接触角をも制御できるようになる。これにより、親水性を示す温度における親水性の強さを、厚みの制御によっても調整できることがわかる。   Moreover, since the film 81 having the protrusions 82 and the films 81 and 91 having the protrusions 92 can be formed from the porous film 11, the film 81 having a smaller distance L5 between the protrusions as the thickness of the casting film 22 is reduced. , 91 can be made. Therefore, by controlling the thickness of the casting film 22, the contact angle of the films 81 and 91 with respect to water can be controlled. Thereby, it turns out that the hydrophilic strength in the temperature which shows hydrophilic property can be adjusted also by control of thickness.

実施例1の実験1で得られた温度応答性重合体の温度応答性を調べた。重合体の温度応答性は、この重合体を溶解した溶液の光の透過率を求めることで調べることができる。そして、これで求めた下限臨界相溶温度LCST(lower critical solution temperature,下限臨界溶解温度とも言われる)が、温度応答性重合体の応答温度である。なお、この温度応答性重合体のみで、フィルム面が平滑なフィルムを製造した場合に、前述のように、接触角を基準として疎水性と親水性とが変化する温度が、このLCSTに一致する。   The temperature responsiveness of the temperature responsive polymer obtained in Experiment 1 of Example 1 was examined. The temperature responsiveness of the polymer can be examined by determining the light transmittance of a solution in which the polymer is dissolved. The lower critical solution temperature LCST (also referred to as lower critical solution temperature, also referred to as lower critical solution temperature) determined in this way is the response temperature of the temperature-responsive polymer. In addition, when a film having a smooth film surface is produced using only this temperature-responsive polymer, the temperature at which hydrophobicity and hydrophilicity change based on the contact angle matches the LCST as described above. .

LCSTを求める方法は、具体的には以下の通りである。まず、温度応答性重合体をクロロホルム中に溶解し、200mg/ミリリットルの濃度の溶液をつくる。この溶液を、光路長が1cmの石英セルに入れて、この石英セルを紫外−可視分光光度計のセルホルダにセットする。セルホルダには、温度可変のジャケットが備えられ、このジャケットにより石英セル内の溶液温度は所定温度に変化する。そして、波長λが600nmの光における溶液の透過率を、10℃から30℃の範囲の互いに異なる温度でそれぞれ測定した。測定結果は、図21に示す。なお、用いた紫外−可視分光光度計は、日本分光(株)製のV−530である。   The method for obtaining LCST is specifically as follows. First, a temperature-responsive polymer is dissolved in chloroform to form a solution having a concentration of 200 mg / ml. This solution is put into a quartz cell having an optical path length of 1 cm, and this quartz cell is set in a cell holder of an ultraviolet-visible spectrophotometer. The cell holder is provided with a temperature variable jacket, and the temperature of the solution in the quartz cell changes to a predetermined temperature by this jacket. And the transmittance | permeability of the solution in the light whose wavelength (lambda) is 600 nm was each measured at mutually different temperature in the range of 10 to 30 degreeC. The measurement results are shown in FIG. In addition, the used ultraviolet-visible spectrophotometer is JASCO Corporation V-530.

図21のグラフにおいては、縦軸は光の透過率(単位;%)であり、横軸は温度(単位;℃)である。なお、透過率は、理論的には100%が最大値であるが、温度応答性重合体の溶液の屈折率は温度によって変化するので、100%を超えた値が測定される場合もあるが、これは誤差範囲とみなしてよい。四角で示すポイントが、測定値である。各測定値を温度が低い方から順に直線で結ぶと、15℃近傍では下に凸、27℃近傍では上に凸となる。各ポイントを曲線で結んだと仮定して、下に凸の部分から凸の部分へと変化する変曲点を求めると、約24℃のところが変曲点となる。したがって、この温度応答性重合体のLCSTは24℃となり、実施例1の実験1でつくった温度応答性重合体は、24℃の応答温度をもつことが確認された。   In the graph of FIG. 21, the vertical axis represents light transmittance (unit:%), and the horizontal axis represents temperature (unit: ° C.). Note that the maximum transmittance is theoretically 100%, but the refractive index of the solution of the temperature-responsive polymer varies depending on the temperature, so a value exceeding 100% may be measured. This may be regarded as an error range. A point indicated by a square is a measured value. When each measured value is connected by a straight line in order from the lowest temperature, it becomes convex downward near 15 ° C. and convex upward near 27 ° C. Assuming that each point is connected by a curve, an inflection point that changes from a downward convex portion to a convex portion is obtained, and the inflection point is about 24 ° C. Therefore, the LCST of this temperature-responsive polymer was 24 ° C., and it was confirmed that the temperature-responsive polymer produced in Experiment 1 of Example 1 had a response temperature of 24 ° C.

11 多孔フィルム
12 孔
21 支持体
22 流延膜
41 フィルム製造設備
42 溶液
46〜48 第1〜第3エリア
81,91 フィルム
82,92 突起
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Porous film 12 Hole 21 Support body 22 Casting film 41 Film manufacturing equipment 42 Solution 46-48 1st-3rd area 81,91 Film 82,92 Protrusion

Claims (14)

径が互いに同じである複数の孔、または、各間の距離が互いに同じであるように形成された複数の突起部を、フィルム面に有し、
疎水性部と、親水性と疎水性とに所定の温度で可逆的に変化する温度応答性部とを有する第1重合体により形成されたことを特徴とするフィルム。
The film surface has a plurality of holes having the same diameter, or a plurality of protrusions formed so that the distance between each is the same,
A film formed of a first polymer having a hydrophobic part and a temperature-responsive part that reversibly changes between hydrophilicity and hydrophobicity at a predetermined temperature .
記第1重合体は前記疎水性部を構成する第1繰り返し単位と前記温度応答性部を構成する第2繰り返し単位とを有する特徴とする請求項1記載のフィルム。 Before SL film of claim 1, wherein the first Polymer is characterized and a second repeating unit constituting the first repeating unit and the temperature-responsive portion constituting the hydrophobic portion. 前記第1重合体に対する前記温度応答性部の質量割合は1%以上95%以下であることを特徴とする請求項1または2記載のフィルム。3. The film according to claim 1, wherein a mass ratio of the temperature-responsive portion to the first polymer is 1% or more and 95% or less. 前記第1繰り返し単位は下記式(1)の構造を有し、前記第2繰り返し単位は下記式(2)の構造を有することを特徴とする請求項2、または請求項2を引用する請求項3記載のフィルム。
The first repeating unit has a structure represented by the following formula (1), and the second repeating unit has a structure represented by the following formula (2). 3. The film according to 3.
径が互いに同じである複数の孔、または、各間の距離が互いに同じであるように形成された複数の突起部を、フィルム面に有し、
下記式(1)で表される第1繰り返し単位と下記式(2)で表される第2繰り返し単位とを有する第1重合体が含まれることを特徴とするフィルム。
The film surface has a plurality of holes having the same diameter, or a plurality of protrusions formed so that the distance between each is the same,
Film characterized to include first Polymer that having a second repeating unit represented by the first repeating unit and the formula represented by the following formula (1) (2).
疎水性の第2重合体を含むことを特徴とする請求項1ないし5いずれか1項記載のフィルム。 Film of claims 1 to 5 any one of claims, characterized in that it comprises a second Polymer hydrophobic. 前記第1重合体の質量割合が1%以上90%以下の範囲であることを特徴とする請求項6記載のフィルム。The film according to claim 6, wherein a mass ratio of the first polymer is in a range of 1% to 90%. 前記第2重合体は、ポリスチレンまたはポリ(ε−カプロラクトン)であることを特徴とする請求項6または7記載のフィルム。The film according to claim 6 or 7, wherein the second polymer is polystyrene or poly (ε-caprolactone). 疎水性部及び所定の温度で親水性と疎水性とに可逆的に変化する温度応答性部を有する第1重合体と、疎水性の第2重合体とが有機溶媒に溶解している溶液を、支持体に流延して流延膜を形成する流延膜形成工程と、
前記流延膜に結露させる結露工程と、
前記溶媒と前記結露工程で生じた水滴とを前記流延膜から蒸発させて、フィルム面に複数の孔が形成された多孔フィルムとする蒸発工程とを有することを特徴とするフィルム製造方法。
A solution in which a first polymer having a hydrophobic part and a temperature-responsive part that reversibly changes between hydrophilicity and hydrophobicity at a predetermined temperature and a hydrophobic second polymer are dissolved in an organic solvent. A casting film forming step of casting on a support to form a casting film;
A dew condensation step for dew condensation on the cast film;
Film production method characterized by chromatic and evaporation steps of the solvent and the the water droplets generated by the condensation step is evaporated from the casting film, the porous film having a plurality of holes in the film surface is formed.
前記第1重合体は前記疎水性部を構成する第1繰り返し単位と前記温度応答性部を構成する第2繰り返し単位とを有する特徴とする請求項9記載のフィルム製造方法。The film manufacturing method according to claim 9, wherein the first polymer has a first repeating unit constituting the hydrophobic portion and a second repeating unit constituting the temperature responsive portion. 前記第1重合体に対する前記温度応答性部の質量割合は1%以上95%以下であることを特徴とする請求項9または10記載のフィルム製造方法。11. The film manufacturing method according to claim 9, wherein a mass ratio of the temperature-responsive portion to the first polymer is 1% or more and 95% or less. 前記第1繰り返し単位を生成する第1化合物と、前記第2繰り返し単位を生成する第2化合物との比率を変えることにより、応答温度を変えることを特徴とする請求項10、または請求項10を引用する請求項11記載のフィルム製造方法。The response temperature is changed by changing a ratio of the first compound that generates the first repeating unit and the second compound that generates the second repeating unit. The film manufacturing method of Claim 11 to quote. 前記第1繰り返し単位は下記式(1)の構造を有し、前記第2繰り返し単位は下記式(2)の構造を有することを特徴とする請求項10ないし12いずれか1項記載のフィルム。13. The film according to claim 10, wherein the first repeating unit has a structure represented by the following formula (1), and the second repeating unit has a structure represented by the following formula (2).
ハニカム構造となるように前記複数の孔が形成された前記多孔フィルムを、厚み方向の中央部で切断して、前記孔が形成されてある前記フィルム面側を除去することにより、
フィルム面に複数の突起を有するフィルムとすることを特徴とする請求項9ないし13いずれか1項記載のフィルム製造方法。
By cutting the porous film in which the plurality of holes are formed so as to have a honeycomb structure at the center in the thickness direction, and removing the film surface side on which the holes are formed,
The film manufacturing method according to claim 9, wherein the film has a plurality of protrusions on the film surface.
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