JP5785143B2 - 結露装置、結露方法及び多孔フィルムの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、結露装置、結露方法及び多孔フィルムの製造方法に関する。

疎水性ポリマーを原料としたハニカム構造の多孔フィルムについては、細胞培養基材や、創傷被覆材、癒着防止膜、止血剤等の様々な用途が検討されている。こうした検討は、多孔フィルムの微細な構造が、細胞の培養効率の向上や、生体との接着等の作用をもつことに着目したものである。

このような多孔フィルムを製造する方法として、結露法がある。結露法は、疎水性ポリマーが有機溶媒に溶けているポリマー溶液を支持体上に流延（キャスト）することにより流延膜（キャスト膜）を形成し、この流延膜に結露させ、結露によって生じた水滴と流延膜中の有機溶媒とを蒸発させる方法である。結露のためには加湿された気体を流延膜に送り、生じた水滴がいわゆるテンプレートとなって孔が形成される。

ハニカム構造となるように多孔フィルムを製造するには、径が均一な複数の孔を形成しなければならない。孔の径が均一な多孔フィルムを製造するためには、結露の工程を、ゆっくり時間をかけて行う方がよい。具体的には、加湿された気体を低い流速で流延膜に送り、これにより有機溶媒の乾燥速度を低く抑えた状態で、結露させる。

一方、多孔フィルムの製造効率、すなわち生産性を高めるためには、結露の工程をより迅速に行うことが必要である。結露の工程を迅速に行うためには、加湿された気体を、流延膜の膜面に対して垂直な成分があるような向きで送ることと、より高い流速で送ることとが考えられる。

しかし、膜面に対して垂直な成分があるような向き、例えば膜面に略垂直な向きで加湿された気体を吹き付けると、水滴の大きさが均一にならず、結果として孔の径が不均一になってしまう。さらに、膜面に略垂直な向きの加湿気体の吹き付けによりフィルム面にむらが発生してしまうことがある。また、加湿された気体の流速を上げるほど、水滴の大きさが不均一になってしまう。

そこで、特許文献１は、加湿された気体を膜面に平行な流れでノズルから流出し、加湿された気体の流れ方向と逆方向で膜面に平行にノズルを移動させる方法を提案している。また、特許文献２は、加湿された気体を、搬送される流延膜の搬送方向と平行流（並流）として送っている。これにより、特許文献１及び２は水滴の大きさの均一化を図り、径が均一な多孔フィルムを製造できるとしている。

特開２００９−１０８１６３号公報 特開２００７−２６９９２３号公報

しかし、特許文献１の方法では、膜面に垂直な向きでの吹き付けに比べて結露の進みが遅く、多孔フィルムの生産性は低い。また、この特許文献１の方法において加湿された気体の流速を上げても、水滴の大きさの均一性を維持しようとすると、結露に要する時間の短縮化には限界がある。また、特許文献２では、流延膜を連続して形成しつつ、形成した流延膜を搬送しながら結露を行っているので、水滴の大きさの均一性を図りながらも生産性について一定の向上がみられる。しかし、特許文献２では、結露に要する時間が短縮化されていないので、生産に要する時間そのものは短くはなっていない。

そこで本発明は、孔の径の均一性と多孔フィルムの生産性とを両立する結露装置、結露方法及び多孔フィルムの製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、疎水性ポリマーが溶媒に溶解しているポリマー溶液から形成された流延膜に、水分を含む加湿気体を送ることにより流延膜の膜面に結露させる結露装置において、膜面に沿う方向に向けられた開口から加湿気体を送り出す送出手段と、膜面を覆うように配され、加湿気体が流れる流延膜上の流れ空間を膜面からの高さ方向で規制する規制部材とを備えることを特徴として構成される。

結露装置は、規制部材を膜面からの高さ方向に変位させるシフト機構が備えることが好ましい。

また、本発明は、疎水性ポリマーが溶媒に溶解しているポリマー溶液から形成された流延膜に、水分を含む加湿気体を送ることにより流延膜の膜面に結露させる結露方法において、加湿気体が流れる流れ空間を膜面からの高さ方向で規制するように膜面を覆う規制部材と、膜面が記規制部材に覆われた流延膜との間に、膜面に沿って加湿気体を送ることを特徴として構成されている。

加湿気体の流速をＶ（単位；ｍ／ｓ）、規制部材と膜面との距離をＨ（単位；ｍ）とするときに、規制部材を膜面からの高さ方向で変位させることにより距離Ｈを変え、Ｖ／Ｈで求める値α（単位；１／ｓ）が１０以上２０００以下の範囲内となるように、流速Ｖと距離Ｈとの少なくともいずれか一方を調整することが好ましい。

本発明は、複数の孔が一方のフィルム面に沿って並んで形成され、フィルム面を法線方向から見たときにハニカム構造とされている多孔フィルムの製造方法において、疎水性ポリマーが溶媒に溶解しているポリマー溶液を支持体上に流延して流延膜を形成する流延工程と、水分を含む加湿気体が流れる流れ空間を流延膜の膜面からの高さ方向で規制するように膜面を覆う規制部材と、膜面が規制部材に覆われた流延膜との間に、膜面に沿って加湿気体を送ることにより、膜面に結露させる結露工程と、流延膜から溶剤と結露工程で生じた水滴とを蒸発させることにより多孔フィルムを形成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。

本発明によると、孔の径が均一な多孔フィルムの生産性を向上することができる。

本発明の多孔フィルムの平面図である。 図１のII−II線の沿う断面図である。 図１のIII−III線に沿う断面図である。 多孔フィルムの製造フローである。 結露装置の概略図である。 図５のVI−VI線に沿う断面図である。 給排気ユニットの概略図である。 多孔フィルムを連続して製造するフィルム製造設備の概略図である。 規制板の概略図である。 規制板の概略図である。 結露装置の概略図である。 実施例１において得られたフィルムの顕微鏡写真である。 実施例４において得られたフィルムの顕微鏡写真である。 比較例２において得られたフィルムの顕微鏡写真である。

本発明の多孔フィルム（以下、フィルムと称する）１０は、図１〜図３に示すように、複数の孔１１が一方のフィルム面１０ａに沿って並んで形成されており、フィルム面１０ａの法線方向からフィルム１０を見たときにハニカム構造となっている。ハニカム構造とは、フィルム面１０ａからフィルム１０をみたときの孔１１の開口の形状が厳密に６角形である必要はなく、図１に示すような、円形でもよい。また、フィルム面１０ａの単位面積当たりにおける孔の密度や隣り合う孔同士の距離等に応じて孔１１の開口の形状は例えば丸みを帯びた略６角形や略８角形等になる場合もあり、ハニカム構造とはこのような態様も含む。

図２及び図３に示すフィルム１０では、各孔１１が一方のフィルム面１０ａに窪みとして形成され、厚み方向に貫通していない。しかし、本発明はこの態様に限られない。例えば、各孔１１が一方のフィルム面１０ａから他方のフィルム面１０ｂへの厚み方向Ｘに貫通して形成されていてもよい。

図２及び図３に示すフィルム１０では、隣り合う孔１１と孔１１との間には隔壁１３があり、各孔１１は独立している。しかし、後述のように水滴が流延膜中に形成された際の大きさや密度等によっては、隔壁１３がなく、フィルム面に沿う連通路がフィルム内部に形成されている場合もある。

以上のような一方のフィルム面１０ａに沿って複数の孔１１が形成されている構造により、フィルム１０は、細胞培養基材として用いる際に、培養すべき細胞が確実に培養される。また、この構造により、フィルム１０は、生体の水を毛管力によって孔１１に保持するので、例えば生体の所定の部位に接着する。

孔１１の径Ｄは、概ね１００ｎｍ以上２０μｍ以下の範囲である。また、径Ｄの変動係数（以下、孔径変動係数と称する）は、１５％以内である。

フィルム１０の厚みＴ１０は、概ね０．５μｍ以上３０μｍ以下の範囲で略一定である。また、孔１１の深さＬ１０は、概ね０．３μｍ以上２０μｍ以下の範囲で略一定である。

フィルム１０は、疎水性ポリマーから構成される。疎水性ポリマーとしては、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリグリコール酸、ポリジオキサノン、ポリヒドロキシブチレート、ポリブタジエン、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、およびこれらを含む共重合体等が好ましい。

フィルム１０は、生分解性を有するもので構成してもよい。疎水性ポリマーの中でも生分解性ポリマーであるものとしては、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリグリコール酸、ポリジオキサノン、ポリヒドロキシブチレートおよびこれらを含む共重合体等が好ましい。このような生分解性ポリマーによりフィルム１０を構成することにより、細胞培養基材や、創傷被覆材、癒着防止膜、止血剤等への利用というように用途が広がる可能性がある。なお、生分解性ポリマーは、微生物により分解される性質としての生分解性のみならず、微生物とは無関係な加水分解性や生体吸収性等の性質をもつのが通例である。本発明においては、生分解性ポリマーは、微生物が関与する生分解性を利用するために用いるものではなく、生分解性以外の分解性（例えば加水分解性）や、水への溶解性、水への吸収されやすさ等の性質を利用するために用いる。

また、フィルム１０には、両親媒性化合物を含ませてもよい。生分解性を有する両親媒性化合物としてはリン脂質が好ましい。

フィルム１０は、疎水性ポリマーが溶媒に溶解したポリマー溶液から製造され、例えば図４に示すフィルム製造フロー１５で製造する。フィルム製造フロー１５は、流延工程１６、結露工程１７、乾燥工程１８とを有する。流延工程１６は、疎水性ポリマーが溶媒に溶解したポリマー溶液２１を支持体２２の上に流下して支持体２２上で広げることにより流延膜２３を形成する工程である。

結露工程１７は、流延膜２３の膜面に結露させて水滴を形成する工程である。乾燥工程１８は、溶媒と結露工程１７で形成した水滴とを流延膜２３から蒸発させる工程である。この乾燥工程１８で溶媒と水滴とを蒸発させることにより、支持体２２上にフィルム１０が形成される。なお、フィルム１０は、形成されてすぐに支持体２２から剥がされてもよいし、支持体２２に重なった状態で保管されて使用時に剥がされてもよい。また、用途によっては、支持体２２に重なった状態で使用してもよい。

結露工程１７を行うための結露装置について、図５と図６とを参照しながら説明する。結露装置３１は、送風ユニット３２と、規制板３３とを備える。なお、図５、図６においては、結露装置３１を構成する部材等に比べて、流延膜２３の厚みを大きく誇張して描いている。

ポリマー溶液２１（図４参照）は比較的粘度が低い液なので、形成される流延膜２３の膜面２３ｓは水平となる。水平をなす平面をＸＹ平面とし、膜面２３ｓからの高さ方向（以下、単に「高さ方向」と称する）をＺ方向とする。

送風ユニット３２は、水分を含む気体（以下、加湿気体と称する）を流延膜２３の膜面２３ｓへ供給するためのものである。送風ユニット３２は、送風機３８と、コントローラ３９と、ノズル４０とを有する。送風機３８は、加湿気体を生成し、生成した加湿気体をノズル４０へ送る。加湿気体は、例えば水分を含む空気である。コントローラ３９は、送風機３８で生成すべき加湿気体の温度と湿度とを制御することにより加湿気体の露点を調整するとともに、ノズル４０へ送る加湿気体の流量を制御する。加湿気体の露点Ｔｄは、膜面２３ｓの温度Ｔｓ以上にすることが好ましい。

ノズル４０には、加湿気体を出す開口４０ａが形成されている。ノズル４０は、台４８がセットされた際に流延膜２３の膜面２３ｓに沿う方向に開口４０ａを向けて配される。すなわち、開口４０ａは、ＸＹ平面に沿う方向に向く。これにより、加湿気体は、膜面２３ｓに沿う一定の方向に流れる。ここで、加湿気体が流れる方向をＸ方向、ＸＹ平面においてＸ方向に直交する方向をＹ方向とする。

開口４０ａは、膜面２３ｓのＹ方向全域に加湿気体を供給するために、図６に示すように、Ｙ方向に延びたスリット形状としている。このため、開口４０ａのＹ方向における長さＬＹ１は、膜面２３ｓの一端２３ａから他端２３ｂまでの長さと同等以上とする。

規制板３３は、加湿気体の流れが乱れることを抑制するためのものである。規制板３３を設けることで、加湿気体の流量を増やした場合でも加湿気体の流れが乱れることなく整流される。規制板３３は、支持体２２が置かれた台４８がセットされた際に、流延膜２３の膜面２３ｓを覆うように配される。規制板３３は、加湿気体が流れて流延膜２３上を流れる流れ空間を、高さ方向Ｚすなわち流延膜２３の厚み方向で規制する。このように、規制板３３は、加湿気体の流れ空間を流延膜とともに形成し、加湿気体の流れ空間を高さ方向Ｚで規制するものであるので、セットされた流延膜２３と離間するように配される。図５，図６には、規制板３３を、膜面２３ｓと平行になるように配し、膜面２３ｓと規制板３３との距離が一定としている場合を図示してある。

加湿気体の流れ空間は、膜面２３ｓ上において規制されていればよいので、膜面２３ｓと対向する規制板３３の対向面３３ａの面積は膜面２３ｓと同等以上とされ、膜面２３ｓの全面を覆う大きさであればよい。

規制板３３は、Ｘ方向における長さが１ｍ以内であれば、加湿気体の流れ方向における規制板３３の下流端にまで加湿気体が十分な流速で流れる。したがって、流延膜２３は、Ｘ方向における長さが１ｍまでのサイズであれば全面にわたり水分が十分に供給される。

規制板３３は高さ方向Ｚで変位自在とされ、規制板３３には規制板３３を高さ方向Ｚで変位させるシフト機構４３が設けられることが好ましい。シフト機構４３により規制板３３は昇降し、この昇降により規制板３３と膜面２３ｓとの距離Ｈが調整される。

規制板３３は、膜面２３ｓとの距離Ｈが０．００１ｍ以上０．０２０ｍ以下の範囲となるように配されることが好ましい。距離Ｈを０．００１ｍ以上とすることにより、０．００１ｍ未満の場合に比べて加湿気体が流れやすい。また、距離Ｈを０．０２０ｍ以下とすることにより、０．０２０ｍよりも大きい場合に比べて流れ空間を高さ方向Ｚにおいて規制する効果が高く、整流効果が高い。

規制板３３は、対向面３３ａの温度を制御する温度コントローラ４４を備え、対向面３３ａが温度制御されることが好ましい。対向面３３ａの温度は、流延膜２３と規制板３３とにより形成される加湿気体の流れ空間の露点に応じて設定され、対向面３３ａで結露が発生しない温度とされる。結露が発生しない温度とは、例えば加湿気体の露点以上の温度である。また、規制板３３は、ポリマー溶液２１（図４参照）に用いる溶剤に対して耐性をもつことが好ましい。

結露装置３１は、支持体温制御ユニット４７を備えることが好ましい。支持体温制御ユニット４７は、膜面２３ｓの温度を調整するためのものである。支持体温制御ユニット４７は、例えば台４８と温度コントローラ４９とを備える。台４８には支持体２２がセットされ、支持体２２と接する上面４８ａが温度コントローラ４９により温度制御される。このように、上面４８ａの温度制御により支持体２２の温度が制御される。このような台４８としてはペルチェ素子を備えるものが例としてある。なお、図６においては、煩雑化を避けるために、送風機３８、コントローラ３９、シフト機構４３、温度コントローラ４４、支持体温制御ユニット４７の図示を略している。支持体温制御ユニット４７は、ポリマー溶液が流延される流延位置と、規制板３３の下方と、後述の給排気ユニット６１のダクト６６の下方との間で移動自在である。

給排気ユニット６１は、乾燥工程を行う、すなわち溶媒と結露装置３１により形成した水滴とを流延膜２３から蒸発させるためのものであり、水滴が形成された流延膜２３からフィルム１０を形成する。給排気ユニット６１は、図７に示すように、支持体温制御ユニット４７の台４８の上方に配される。

給排気ユニット６１は、送風吸引機６４と、コントローラ６５と、ダクト６６とを備える。送風吸引機６４は、乾燥した気体（例えば空気）を生成し、生成した気体をダクト６６へ送るとともに、ダクト６６から気体を吸引する。送風吸引機６４は、さらに吸引した気体から、気体となった溶媒と水分とを除去することにより乾燥した気体を生成する。

コントローラ６５は、送風吸引機６４で生成すべき乾燥気体の温度と湿度とを制御するとともに、ダクト６６へ送る乾燥気体の流量を制御する。

ダクト６６は、流延膜２３が形成されている支持体２２を上面４８ａに載せた台４８がセットされた際に、流延膜２３の膜面２３ｓを覆うように、台４８がセットされるセット位置の上方に配される。ダクト６６の内部は仕切板６６ａにより複数の領域に仕切られている。ダクト６６には、流延膜２３に対向する対向面６６ｂに、送風ノズル６６ｃと、吸引ノズル６６ｄとが設けられている。仕切板６６ａによりダクト６６内部に形成された個々の領域に、送風ノズル６６ｃの内部と吸引ノズル６６ｄの内部とのいずれかが空間的に接続する。送風吸引機６４は、送風ノズル６６ｃに接続するダクト６６の内部領域には乾燥気体を送り込み、吸引ノズル６６ｄに接続するダクト６６の内部領域からは気体を吸引する。この送風と吸引とにより、膜面２３ｓ上の雰囲気における湿度や溶媒ガスの濃度が低く保持される。

各送風ノズル６６ｃと各吸引ノズル６６ｄとは、図７紙面の奥行き方向に延びたスリット形状としている。また、送風ノズル６６ｃと吸引ノズル６６ｄとは図７における左右方向において、交互に配されている。これにより、膜面２３ｓ上の雰囲気が効果的かつ効率的に新たな乾燥気体に置換され、膜面２３ｓ上の雰囲気における湿度や溶媒ガスの濃度が低く保持される。なお、図７には、送風ノズル６６ｃと吸引ノズル６６ｄとがそれぞれ２つ形成されたダクト６６を図示しているが、送風ノズル６６ｃと吸引ノズル６６ｄとの各数はこれに限定されない。また、送風ノズル６６ｃと吸引ノズル６６ｄとの数は互いに異なっていてもよい。

流延膜２３中の溶媒と流延膜２３に形成された水滴とを蒸発させるために、公知の乾燥装置が種々提案されており、こうした公知の乾燥装置を給排気ユニット６１に代えて用いてもよい。

次に、上記の構成の作用を説明する。まず、台４８の上面４８ａにセットされた支持体２２の上にポリマー溶液２１を流延して流延膜２３を形成する。流延膜２３が上面に形成されている支持体２２は、台４８とともに規制板３３の下方にセットされる。なお、支持体２２を載せた台４８を予め設置し、送風ユニット３２と規制板３３とを台４８上にセットしてもよい。

コントローラ３９により、送風機３７は、温度と湿度とを調整することにより露点を制御した加湿気体を生成し、生成した加湿気体を所定の流量でノズル４０へ送る。ノズル４０へ加湿気体が供給されると、ノズル４０は開口４０ａから加湿気体を膜面２３ｓに沿う一定の方向に送り出し、流延膜２３へ加湿気体が供給される。加湿気体の供給により、膜面２３ｓで加湿気体中の水分が結露し、膜面２３ｓに水滴が生じる。加湿気体の露点の制御により、膜面２３ｓ上の雰囲気における露点が調整される。開口４０ａから出る加湿気体の流量は、送風機３８からノズル４０へ案内される加湿気体の流量と同じであるので、ノズル４０への流量を調整することにより、開口４０ａからの加湿気体の流速Ｖ（単位；ｍ／ｓ）が調整される。

開口４０ａのＹ方向における長さＬＹ１は、膜面２３ｓの一端２３ａから他端２３ｂまでの長さと同等以上としているので、加湿気体は、膜面２３ｓのＹ方向全域に加湿気体を供給される。

開口４０ａは、規制板３３と流延膜２３との間に形成された流れ空間に対向させてありので、加湿気体は膜面２３ｓと規制板３３との間に送り出される。流れ空間は、規制板により高さ方向Ｚで規制された狭い流れ空間を流れるので、加湿気体の流れが乱れることが抑制される。また、規制板３３を設けることにより、加湿気体の流量を増やした場合でも加湿気体の流れが乱れることなく整流され、送った加湿気体は膜面２３ｓに効果的に供給される。これにより、流れ空間を高さ方向Ｚで規制しない開放空間とする従来法に比べて、溶媒の乾燥が促進されるとともに、効率的に結露が起き、目的とする大きさの水滴が目的とする密度に短時間で生じる。

規制板３３と膜面２３ｓとの距離Ｈが０．００１ｍ以上とされて加湿気体が流れやすいことにより、径Ｄがより均一な複数の孔１１が確実に形成される。また、距離Ｈが０．０２０ｍ以下とされて流れ空間が高さ方向Ｚにおいて確実に規制されるので、加湿気体の流れがより確実に乱れなくなる。

規制板３３の対向面３３ａは温度を制御されるので、対向面３３ａで水滴が生じず、このため対向面３３ａから流延膜２３へ水滴が落ちる等の問題は発生しない。

ここで、開口４０ａからの加湿気体の流速Ｖ（単位；ｍ／ｓ）を、規制板３３と膜面２３ｓとの距離Ｈ（単位；ｍ）で除したＶ／Ｈをα（単位；１／ｓ）とおく。このαは、加湿気体の流れのせん断速度パラメータである。このαが１０以上２０００以下の範囲となるように、流速Ｖと距離Ｈとの少なくともいずれか一方を調整する。ただし、距離Ｈは、前述の観点から０．００１ｍ以上０．０２０ｍ以下の範囲とすることが好ましく、距離Ｈをこの範囲とした上でαを上記の範囲にすることが好ましい。

せん断速度パラメータαを上記範囲にするにあたり、流速Ｖよりも距離Ｈを優先して設定する方が好ましい。具体的には、距離Ｈが０．００１ｍ以上０．０２０ｍ以下の範囲内となるように規制板３３の高さ方向Ｚにおける位置を設定した上で、αが上記範囲になるように流速Ｖを調整する。

せん断速度パラメータαは、２０以上１０００以下の範囲内にすることがより好ましく、４０以上５００以下の範囲内にすることがさらに好ましい。

支持体温制御ユニット４７により支持体２２が所定の温度に制御されると、支持体２２に接する流延膜２３の温度が支持体２２の温度と略同等になる。これにより膜面２３ｓの温度Ｔｓが所定の温度にされて、目的とする大きさの水滴が目的とする密度でより確実に発生する。なお、台４８の温度は、目的とする温度に調整されることが好ましい。

膜面２３ｓを加湿気体に接触させる接触時間は、１０秒以上であることが好ましい。膜面２３ｓに水滴が形成されると、流延膜２３が形成されている支持体２２は台４８とともに給排気ユニット６１のダクト６６下方に案内される。台４８は、目的とする温度に調整されることが好ましい。

送風ノズル６６ｃからの乾燥気体の送り出しにより流延膜２３からの溶媒と水滴とが蒸発し、流延膜２３はフィルム１０となる。なお、流延膜２３周辺の雰囲気を吸引ノズル６６ｄから吸引することにより、流延膜２３周辺の雰囲気における湿度と溶媒ガスの濃度とが低く抑制されるので、流延膜２３からの溶媒の蒸発と水滴の蒸発とが促進する。このため、乾燥工程１８も効果的かつ効率的に行われる。

フィルム１０を連続的に製造する例を、第２実施形態として以下に説明する。図８のフィルム製造設備７０は、送出装置７１と、流延ダイ７２と、結露装置３１と、給排気ユニット６１と、複数のローラ７３とを備える。

送出装置７１は、ロール状に巻かれた長尺の支持体２２がセットされ、支持体２２を連続的に送り出す。各ローラ７３は、送出装置７１から送り出されてくる支持体２２を周面で支持し、複数のローラ７３を並べることで支持体２２の搬送路を形成する。複数のローラ７３のうち、少なくともひとつは駆動手段（図示無し）を備え、所定の速度で周方向に回転する。

流延ダイ７２は、ポリマー溶液２１を流出するためのものであり、ローラ７３により形成された支持体２２の搬送路の上方に配される。結露装置３１は、流延ダイ７２よりも下流に設けられ、ノズル４０と規制板３３とは支持体２２の搬送路の上方に配される。本実施形態においては、ノズル４０は、開口４０ａを支持体２２の搬送方向に向けて、規制板３３よりも上流に配しているが、この態様に限られない。例えば、ノズル４０は、開口４０ａを支持体２２の反搬送方向に向けて、規制板３３よりも下流に配してもよい。なお、支持体２２の搬送方向を図８のＸ方向における左向きとしている。

なお、この例では、支持体温制御ユニット４７に代えて、ローラ７３を用いている。各ローラ７３は温度コントローラ７７を備えており、この温度コントローラ７７により個々のローラ７３は周面の温度が所定の温度に調整される。各ローラ７３は支持体２２に接触することにより、支持体２２の温度を制御する。このように各ローラ７３は、支持体２２の温度を制御する制御手段でもある。また、この例では長尺の支持体２２と温度コントローラ７７を備えるローラ７３と用いるが、他の態様に代えてもよい。例えば、温度コントローラ４９を備える台４８とこの台４８を上面に載せて移動する長尺のベルト（図示無し）とこのベルトを下方から支持して搬送する複数のローラ（図示無し）とを用いてもよい。

給排気ユニット６１は、結露装置３１よりも下流に設けられ、支持体２２の搬送路の上方に配される。この例では、ダクト６６は、支持体２２の搬送路に沿って複数配されている。送風吸引機６４は、各ダクト６６に対してそれぞれ送風と吸引とを行う。なお、図８においては、煩雑化を避けるために、送風吸引機６４とコントローラ６５との図示を略している。

次に、上記構成の作用を説明する。送出装置７１から連続的に送出される支持体２２は、駆動ローラとされた少なくともひとつのローラ７３の回転により、下流へと搬送される。これにより、支持体２２は、流延ダイ７２とノズル４０と規制板３３とダクト６６との各下方を順次通過する。

流延ダイ７２を通過する支持体２２に対して、流延ダイ７２からポリマー溶液２１が流出されることにより、支持体２２上に流延膜２３が形成される。流延ダイ７２からポリマー溶液２１を連続的に流出すると流延膜２３が長尺に形成されて長尺のフィルム１０が製造される。また、流延ダイ７２からポリマー溶液２１を間欠的に流出すると、支持体２２の搬送速度に応じた長さに流延膜２３が形成されて例えばシート状のフィルム１０が製造される。流延ダイ７２からのポリマー溶液２１の流量は、支持体２２の搬送速度と、目的とするフィルム１０の厚みＴ１０とに応じて設定する。

支持体２２が規制板３３を通過することにより、支持体２２上の流延膜２３に加湿気体が供給され、結露が生じ、水滴が膜面２３ｓに形成される。膜面２３ｓが加湿気体に接触する接触時間を１０秒以上となるようにするためには、例えば、加湿空気の流れ方向における規制板３３の長さをより長くするとよい。しかし、規制板３３のＸ方向における長さを１ｍよりも長くすると、規制板３３の下流端では加湿気体の流速が弱まっていて、水滴が目的とする大きさよりも小さかったり、水滴の密度が小さいことがある。このような場合には、規制板３３のＸ方向における長さを例えば１ｍ以内とした上で、支持体２２の搬送速度を遅くしたり、規制板３３の下方で停止する等により、規制板３３の下方を支持体２２が通過する時間が長くなるように調整する。

続いて、支持体２２はダクト６６を通過することにより、流延膜２３からは溶媒と水滴とが蒸発する。なお、複数の送風ノズル６６ｃから流出する各乾燥気体の温度や湿度を個別に調整することで、溶媒と水滴との各蒸発速度や、溶媒と水滴とが蒸発し始めるタイミング等を制御するとよい。これらの制御及び条件等による乾燥方法については既に公知となっており、いずれの乾燥方法も用いることができる。

また、支持体２２は各ローラ７３の周面に接触することにより温度が制御され、これにより、支持体２２上の流延膜２３は結露装置３１や各ダクト６６を通過する間に調整される。このため、結露や乾燥がより効果的、効率的にすすむ。

以上の２つの実施形態では、規制板３３を、膜面２３ｓと平行になるように配し、膜面２３ｓと規制板３３との距離が一定としている。しかし、規制板３３は、膜面２３ｓと平行でなくてもよく、加湿気体の流れ方向において傾斜した姿勢で配されていてもよい。例えば、図９に示すように、加湿気体の流れ方向における上流端での規制板３３と流延膜２３との距離Ｈｕが下流端における距離Ｈｄよりも大きくなるように、規制板３３を傾けて配してもよい。ただし、規制板３３の対向面３３ａと膜面２３ｓとのなす角θは最大でも１０°、すなわちなす角θは１０°以内にすることが好ましい。

また、図１０に示すように、加湿気体の流れ方向における上流端での規制板３３と流延膜２３との距離Ｈｕが下流端における距離Ｈｄよりも小さくなるように、規制板３３を傾けて配してもよい。ただし、この場合でも、規制板３３の対向面３３ａと膜面２３ｓとのなす角θは最大でも１０°にすることが好ましい。

図９，図１０に示すように規制板３３を加湿気体の流れ方向において傾けた姿勢で配した場合の距離Ｈは、（Ｈｕ＋Ｈｄ）／２のように平均値で求めるとよい。このように平均値で求める距離Ｈが前述のように０．００１ｍ以上０．０２０ｍ以下の範囲となるように、規制板３３を配する。

また、加湿気体の流れ空間を高さ方向Ｚで規制するように膜面２３ｓを覆うものであれば、規制板３３に代えて他の規制部材を用いてもよい。他の規制部材としては、例えば、膜面２３ｓに対向する対向面が略平坦なブロックがある。略平坦とは、平坦である場合も含み、加湿気体の流れが乱れない程度の平坦度であればよい。

結露装置３１は、結露環境をより精緻に調整する観点では、図１１に示すように、収容室８０を備えることが好ましい。ただし、装置のコンパクト化等を重視する場合には、収容室８０は設けなくてもよい。収容室８０は、規制板３３と台４８とを内部に収容する。また、開口４０ａが収容室８０内部に配されるように、ノズル４０は収容室８０に挿通されて設けられている。図５に示した温度コントローラ４４，４９、シフト機構４３、送風機３８、コントローラ３９は、図の煩雑化を避けるために図示を略してあり、これらは収容室８０の外部へ配される。

収容室８０は、内部の雰囲気を排気する排気口８０ａが形成されており、これにより収容室８０が無い場合に比べて内部の露点がより精緻に制御される。なお、排気口８０ａには、吸引力を制御する吸引コントローラを設ける必要はなく、いわゆる内部の雰囲気は自然排出でよい。これにより、ノズル４０からの加湿気体の送り込みがあっても、収容室８０の内部の圧力は一定に保持される。

以下に本発明の実施例を示す。また、本発明に対する比較例については、実施例と異なる条件のみを記載する。

支持体温制御ユニット４７を備える結露装置３１と給排気ユニット６１とにより、フィルム１０を製造した。まず、台４８上に支持体２２を載せ、ポリマー溶液２１を支持体２２上へ流延して、流延膜２３を形成した。

規制板３３は、膜面２３ｓと平行になるように、台４８の上面４８ａと平行に配した。αが異なる実施例１〜６を実施した。各αは、距離Ｈと流速Ｖとを変えることで表１に示す値にした。各実施例の距離Ｈと流速Ｖとは、表１の「距離Ｈ」と「流速Ｖ」欄に示す。なお、距離Ｈは、シフト機構４３により規制板３３を昇降させて調整し、流速Ｖは、コントローラ３９によりノズル４０へ送られる加湿気体の流量を制御することにより調整した。なお、結露装置３１には収容室８０を設けなかった。

支持体２２上の流延膜２３に対して、結露工程を実施した。水滴を形成した後、支持体２２を台４８とともに給排気ユニット６１の下方へセットして、乾燥工程１８を行い、フィルム１０を得た。

得られたフィルム１０につき、孔１１の径Ｄの均一性とフィルム１０の生産性とについて、以下の方法及び基準で評価した。孔１１の径Ｄの均一性は、孔径変動係数を以下の方法で求め、この孔径変動係数に基づいて下記の基準で評価した。評価結果は表１に示す。

フィルム１０の表面を、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡，Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）写真または光学顕微鏡写真において、１画面中の孔の数が５０個以上となるような倍率により観察した。観察した顕微鏡写真を元に、１画面中に存在する孔１１について画像解析を行い、それぞれの孔１１の径Ｄを測定し、孔１１の径Ｄの平均値ＤＡＶ、孔の径の標準偏差σＤを求めた。孔径変動係数（単位；％）は、（σＤ／ＤＡＶ）×１００で求めた。

＜孔の均一性の評価基準＞
Ａ；孔径変動係数が５％以内である場合
Ｂ；孔径変動係数が５％より大きく１０％以内である場合
Ｃ；孔径変動係数が１０％より大きく１５％以内である場合
Ｄ；孔径変動係数が１５％より大きい場合

生産性は、流延により流延膜２３が形成されてから乾燥工程を終了してフィルム１０が形成されるまでの時間を測定し、以下の基準で評価した。
Ａ；５分以内である場合
Ｂ；５分より長く１０分以内である場合
Ｃ；１０分より長く３０分以内である場合
Ｄ；３０分より長い場合

［比較例］
結露装置３１から規制板３３を取り外し、ノズル４０の開口４０ａからの加湿気体の流速Ｖを表１に示す各条件にした比較例１，２を実施した。各結露工程の後、実施例と同様に乾燥工程を行い、フィルムを得た。得られたフィルムについて、実施例と同様に孔の径の均一性とフィルムの生産性とを評価した。評価結果は、表１に示す。

１０ 多孔フィルム
１１ 孔
２２ 支持体
２３ 流延膜
２３ｓ 膜面
３１ 結露装置
３３ 規制板
４０ ノズル
４０ａ 開口
４３ シフト機構

Claims (5)

1. 疎水性ポリマーが溶媒に溶解しているポリマー溶液から形成された流延膜に、水分を含む加湿気体を送ることにより前記流延膜の膜面に結露させる結露装置において、
   前記膜面に沿う方向に向けられた開口から前記加湿気体を送り出す送出手段と、
   前記膜面を覆うように配され、前記加湿気体が流れる前記流延膜上の流れ空間を前記膜面からの高さ方向で規制する規制部材とを備えることを特徴とする結露装置。
2. 前記規制部材を前記膜面からの高さ方向に変位させるシフト機構が備えられたことを特徴とする請求項１記載の結露装置。
3. 疎水性ポリマーが溶媒に溶解しているポリマー溶液から形成された流延膜に、水分を含む加湿気体を送ることにより前記流延膜の膜面に結露させる結露方法において、
   前記加湿気体が流れる流れ空間を前記膜面からの高さ方向で規制するように前記膜面を覆う規制部材と、前記膜面が前記規制部材に覆われた前記流延膜との間に、前記膜面に沿って前記加湿気体を送ることを特徴とする結露方法。
4. 前記加湿気体の流速をＶ（単位；ｍ／ｓ）、前記規制部材と前記膜面との距離をＨ（単位；ｍ）とするときに、
   前記規制部材を前記膜面からの高さ方向で変位させることにより前記距離Ｈを変え、
   Ｖ／Ｈで求める値α（単位；１／ｓ）が１０以上２０００以下の範囲内となるように、前記流速Ｖと前記距離Ｈとの少なくともいずれか一方を調整することを特徴とする請求項３記載の結露方法。
5. 複数の孔が一方のフィルム面に沿って並んで形成され、前記フィルム面を法線方向から見たときにハニカム構造とされている多孔フィルムの製造方法において、
   疎水性ポリマーが溶媒に溶解しているポリマー溶液を支持体上に流延して流延膜を形成する流延工程と、
   水分を含む加湿気体が流れる流れ空間を前記流延膜の膜面からの高さ方向で規制するように前記膜面を覆う規制部材と、前記膜面が前記規制部材に覆われた前記流延膜との間に、前記膜面に沿って前記加湿気体を送ることにより、前記膜面に結露させる結露工程と、
   前記流延膜から溶剤と前記結露工程で生じた水滴とを蒸発させることにより前記多孔フィルムを形成する蒸発工程とを有することを特徴とする多孔フィルムの製造方法。