JPWO2019146558A1 - Porous molded body - Google Patents

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Abstract

親水性材料からなり、空孔部がどの部分であっても規則性をもって密に配列した多孔成形体を提供する。多孔成形体(10)は、その内部に空隙を有しており、表面(10S)には複数の開口部(12a)が形成されている。多孔成形体(10)の開口部(12a)は、空隙が表面(10S)に露呈したものである。多孔成形体(10)は、表面(10S)に開口した空隙を有している。成形体(10)の内部において球状の複数の空孔部が連なり、これらの空孔部が空隙を構成している。Provided is a porous molded body made of a hydrophilic material and closely arranged with regularity regardless of the pores. The porous molded body (10) has voids inside, and a plurality of openings (12a) are formed on the surface (10S). The opening (12a) of the porous molded body (10) has voids exposed on the surface (10S). The porous molded body (10) has voids opened on the surface (10S). A plurality of spherical pores are connected inside the molded body (10), and these pores form a void.

Description

本発明は、多孔成形体に関する。 The present invention relates to a porous molded product.

多孔成形体として、微小な空孔部がフィルム面に沿って規則的に複数並んで形成されることによりハニカム構造とされたフィルム状の多孔成形体(以下、多孔フィルムと称する)が知られている。このハニカム構造を有する多孔フィルムは、結露法(Breath Figure法とも呼ばれる)により製造される。結露法は、フィルムを形成するための疎水性の素材が含まれる溶液を流延することにより流延膜を形成し、この流延膜に結露させた後に溶媒と水滴とを蒸発させることによりフィルムを製造する方法である。この結露法で得られる多孔フィルムは、水滴が鋳型となって極めて微小な多数の空孔部が規則的な配列をなした状態に形成されているので、例えば、細胞を培養する培養担体(細胞培養基材)、癒着防止材料、あるいはろ過フィルタなどの医療分野に有用である。 As the porous molded body, a film-shaped porous molded body (hereinafter referred to as a porous film) having a honeycomb structure by regularly forming a plurality of minute pores along the film surface is known. There is. The porous film having this honeycomb structure is produced by a dew condensation method (also called a Breath Figure method). In the dew condensation method, a cast film is formed by casting a solution containing a hydrophobic material for forming a film, and after dew condensation is formed on the cast film, the solvent and water droplets are evaporated to form a film. Is a method of manufacturing. The porous film obtained by this dew condensation method is formed in a state in which a large number of extremely small pores are regularly arranged using water droplets as a template. Therefore, for example, a culture carrier (cells) for culturing cells. It is useful in the medical field such as culture medium), anti-adhesion material, or filtration filter.

また、特許文献1には、形成される空孔部の径が上記の結露法により製造される多孔フィルムよりも大きく、かつ親水性の素材で構成された多孔フィルムが記載されている。特許文献1の多孔フィルムは、エマルションから製造されている。特許文献2にも、エマルションから製造され、親水性の素材で構成された多孔フィルムが記載されている。 Further, Patent Document 1 describes a porous film in which the diameter of the formed pores is larger than that of the porous film produced by the above-mentioned dew condensation method and is made of a hydrophilic material. The porous film of Patent Document 1 is manufactured from an emulsion. Patent Document 2 also describes a porous film produced from an emulsion and made of a hydrophilic material.

また、特許文献3には、セルロースを含む逆オパール構造体が記載されている。この特許文献3の構造体は、薄膜状であり、粒径が200nm〜500nmのシリカ粒子等から得たコロイド結晶にセルロースを含む溶液を含浸させて製造される。この構造体はコロイド結晶を鋳型として得られるため、得られる構造体の空孔部の径も、コロイド結晶の径と同程度となっている。 Further, Patent Document 3 describes an inverted opal structure containing cellulose. The structure of Patent Document 3 is a thin film, and is produced by impregnating a colloidal crystal obtained from silica particles having a particle size of 200 nm to 500 nm with a solution containing cellulose. Since this structure is obtained by using a colloidal crystal as a template, the diameter of the pores of the obtained structure is about the same as the diameter of the colloidal crystal.

国際公開第2017/104610号International Publication No. 2017/104610 特開昭56−61437号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 56-61437 特開2009−268836号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-268836

結露法により製造される多孔フィルムは、水滴を上記のように鋳型とするという製造方法から、構成する素材が疎水性に限られる。また、結露法で形成できる成形体は、フィルムという薄物である。また、特許文献1〜3の手法は、親水性の素材で多孔成形体が得られるものの、得られる多孔成形体はフィルムという薄物に限られる。そして、特許文献2の多孔フィルムは、空隙率(空孔部が占める体積の比率)は高いものの、空孔部の配列状態は整然さに欠けており、規則性があるとは言いがたい。この点、多孔成形体としてフィルムよりも厚い三次元立体物であり、空孔部がどの部分であっても規則性をもって密に配列したものがあれば、多孔成形体の用途が広がる。 The porous film produced by the dew condensation method is limited to hydrophobic materials because of the production method in which water droplets are used as a mold as described above. The molded body that can be formed by the dew condensation method is a thin film called a film. Further, although the methods of Patent Documents 1 to 3 can obtain a porous molded product from a hydrophilic material, the obtained porous molded product is limited to a thin material called a film. The porous film of Patent Document 2 has a high porosity (ratio of the volume occupied by the pores), but the arrangement of the pores is not orderly, and it cannot be said that there is regularity. In this respect, if the porous molded body is a three-dimensional three-dimensional object thicker than the film and the pores are closely arranged with regularity regardless of the portion, the use of the porous molded body will be expanded.

そこで、本発明は、親水性材料からなり、空孔部がどの部分であっても規則性をもって密に配列した多孔成形体を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a porous molded product made of a hydrophilic material and closely arranged with regularity regardless of the pores.

上記課題を解決するために、本発明の多孔成形体は、親水性材料で形成され、表面に開口する空隙を有する。この空隙は、最密充填構造で配列した球状の複数の空孔部が互いに連通することにより形成される。 In order to solve the above problems, the porous molded product of the present invention is made of a hydrophilic material and has voids that open on the surface. This void is formed by communicating with each other a plurality of spherical pores arranged in a close-packed structure.

空孔部の直径は、1μm以上1mm以下の範囲内であることが好ましい。 The diameter of the pore portion is preferably in the range of 1 μm or more and 1 mm or less.

開口は、表面に規則的に配列することが好ましい。また、開口は、直径が同一で形成されることが好ましい。 The openings are preferably arranged regularly on the surface. Further, it is preferable that the openings have the same diameter.

最密充填構造は、六方最密充填構造および/または立方最密充填構造であることが好ましい。 The close-packed structure is preferably a hexagonal close-packed structure and / or a cubic close-packed structure.

多孔成形体全体に対する空隙の体積分率は、74%以上であることが好ましい。 The volume fraction of the voids with respect to the entire porous molded product is preferably 74% or more.

互いに接する空孔部の中心間の長さは、空孔部の直径より小さいことが好ましい。 The length between the centers of the holes in contact with each other is preferably smaller than the diameter of the holes.

球状の複数の空孔部のサイズ分布は、5%以下であることが好ましい。 The size distribution of the plurality of spherical pores is preferably 5% or less.

親水性材料は、生体適合性を持つことが好ましい。また、親水性材料は、コラーゲン、ポリグリコール酸、キトサンおよびヒドロキシアパタイトならびにコラーゲン、ポリグリコール酸、キトサンおよびヒドロキシアパタイトの誘導体または混合物から選ばれることが好ましい。また、親水性材料は、生分解性を持つことが好ましい。 The hydrophilic material is preferably biocompatible. The hydrophilic material is preferably selected from collagen, polyglycolic acid, chitosan and hydroxyapatite and derivatives or mixtures of collagen, polyglycolic acid, chitosan and hydroxyapatite. Further, the hydrophilic material preferably has biodegradability.

本発明によれば、親水性材料からなり、空孔部がどの部分であっても規則性をもって密に配列した多孔成形体が提供される。 According to the present invention, there is provided a porous molded product made of a hydrophilic material and closely arranged with regularity regardless of the pores.

本発明の第1実施形態の多孔成形体の斜視図である。It is a perspective view of the porous molded article of 1st Embodiment of this invention. 本発明の多孔成形体の表面の一部を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows a part of the surface of the porous molded article of this invention. 本発明の多孔成形体の断面の一部を示す概略断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows a part of the cross section of the porous molded article of this invention. 空孔部の構造を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the structure of the hole part. 接する空孔部の関係を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the relationship of the hole part which touches. 第1実施形態における多孔成形体をデジタルカメラにより撮影した画像である。It is an image which image | photographed the perforated molded article in 1st Embodiment by a digital camera. 第1実施形態における多孔成形体の光学顕微鏡による撮影画像である。It is an image taken by the optical microscope of the porous molded body in 1st Embodiment. 第1実施形態における多孔成形体のX線CT画像である。It is an X-ray CT image of the porous molded article in the first embodiment. 本発明の多孔成形体を製造する工程を説明するフロー図である。It is a flow figure explaining the process of manufacturing the porous molded article of this invention. 成形材料調整工程の説明図である。It is explanatory drawing of the molding material adjustment process. 立体化工程および連続相除去工程の説明図である。It is explanatory drawing of the three-dimensional process and the continuous phase removal process. 硬化工程の説明図である。It is explanatory drawing of the curing process. 分散相除去工程および洗浄工程の説明図である。It is explanatory drawing of the dispersed phase removal process and the cleaning process. 本発明の第2実施形態における多孔成形体の表面の一部を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows a part of the surface of the porous molded article in 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態における多孔成形体の端面の説明図である。It is explanatory drawing of the end face of the porous molded body in 3rd Embodiment of this invention.

[第1実施形態]
本発明の一例である多孔成形体(以下、成形体とも称する)10を図1に示す。多孔成形体10は、円柱体、すなわち断面円形の円柱状に形成されており、底面10Bの直径D10が10mm、高さH10が10mmである。ただし、形状および大きさはこの例に限定されず、直行する3方向の寸法のうち最も小さい寸法が1mmを超えていればよい。多孔成形体10は、その内部に空隙12を有しており、表面10Sには複数の開口部12aが形成されている。開口部12aは、空隙12が表面10Sに露呈したものである。すなわち、成形体10は、表面10Sに開口した空隙12を有している。なお、図1においては、図の煩雑化を避けるために、多数の開口部12aのうちの一部のみを描いてある。
[First Embodiment]
FIG. 1 shows a porous molded product (hereinafter, also referred to as a molded product) 10 which is an example of the present invention. The porous molded body 10 is formed in a cylindrical body, that is, a columnar shape having a circular cross section, and the bottom surface 10B has a diameter D10 of 10 mm and a height H10 of 10 mm. However, the shape and size are not limited to this example, and the smallest dimension among the dimensions in the three orthogonal directions may exceed 1 mm. The porous molded body 10 has a void 12 inside thereof, and a plurality of openings 12a are formed on the surface 10S. In the opening 12a, the void 12 is exposed on the surface 10S. That is, the molded body 10 has a void 12 opened on the surface 10S. In FIG. 1, only a part of a large number of openings 12a is drawn in order to avoid complication of the drawing.

図2に示すように、成形体10の内部において球状の複数の空孔部13が連なり、これらの空孔部13が空隙12を構成している。各空孔部13は、仮想的に区画した概念上の空間部分であり、各空孔部13および空隙12は親水性材料で画定されている。すなわち、成形体10は親水性材料で形成されており、空隙12は、球状の複数の空孔部13が、空孔部13間の隔壁14に形成されている連通口12bによって互いに連通していることにより、形成されている。空隙12は、最密充填構造で配列した球状の複数の空孔部13が互いに連通することにより形成される。図2に示すように、空隙12は、表面10Sに開口している。空隙12が表面10Sに形成している開口部に符号12aを付す。空隙は、最密充填構造で配列した球状の空孔部13が互いに連通したものであり、かつ、表面10Sに開口し、開口部12aを形成する。概ね同サイズの空孔部13が、表面10Sにおいても、成形体10の内部においても、最密充填構造で配列している。 As shown in FIG. 2, a plurality of spherical pores 13 are connected inside the molded body 10, and these pores 13 form a gap 12. Each pore portion 13 is a virtually partitioned conceptual space portion, and each pore portion 13 and the void 12 are defined by a hydrophilic material. That is, the molded body 10 is formed of a hydrophilic material, and in the voids 12, a plurality of spherical pores 13 communicate with each other by a communication port 12b formed in a partition wall 14 between the pores 13. It is formed by being there. The voids 12 are formed by communicating a plurality of spherical pores 13 arranged in a close-packed structure with each other. As shown in FIG. 2, the void 12 is open to the surface 10S. Reference numeral 12a is attached to the opening formed by the void 12 on the surface 10S. The voids are formed by communicating spherical pores 13 arranged in a close-packed structure with each other and opening to the surface 10S to form an opening 12a. Pore portions 13 having substantially the same size are arranged in a close-packed structure both on the surface 10S and inside the molded body 10.

例えば、表面10Sに垂直な方向から成形体10を見たときに、任意の1つの空孔部13を中心にした六角形の各頂点に周囲の6個の空孔部13が配された状態に、各空孔部13が密に配列されている。これにより成形体10は、蜂の巣状となるハニカム構造となっている。なお、本明細書において「ハニカム構造」とは、2次元の配列のみならず、3次元の空間充填構造をも意味する。また、表面10Sをなしている複数の空孔部13の図2の紙面奥行方向にも、同様にハニカム構造を成す複数の空孔部13が有る。そのため、図2に示すように、開口部12aには、図2紙面奥行方向の空孔部13間の隔壁14が確認される。このため、開口部12aは規則的に配列し、また、開口部12a内には、空孔部13が接する他の空孔部13と連通する連通口12bが規則的に配列している。したがって、成形体10の表面においては、開口部12aの直径が同一で形成される面が形成され、成形体10において、表面10Sの開口部12aの直径はほぼ同一である。成形体10は円柱体であるので、成形体10の側面および底面のそれぞれを表面ということができるが、成形体10の各面において、開口部12aが規則的に配列し、開口部12aの直径は各面でほぼ同一である。本発明の成形体においては、成形体の形状にかかわらず、成形体の外面すべてを「表面」ということができる。したがって、例えば、成形体の表面が曲面である場合にも、表面においては開口部12aが規則的に配列し、開口部12aの直径はほぼ同一となる。 For example, when the molded body 10 is viewed from a direction perpendicular to the surface 10S, a state in which six peripheral pore portions 13 are arranged at each apex of a hexagon centered on an arbitrary one pore portion 13. Each of the pores 13 is densely arranged. As a result, the molded body 10 has a honeycomb structure having a honeycomb shape. In addition, in this specification, a "honeycomb structure" means not only a two-dimensional array but also a three-dimensional space filling structure. Further, there are also a plurality of pores 13 having a honeycomb structure in the depth direction of the paper surface of FIG. 2 of the plurality of pores 13 forming the surface 10S. Therefore, as shown in FIG. 2, in the opening 12a, the partition wall 14 between the pores 13 in the depth direction of the paper surface of FIG. 2 is confirmed. Therefore, the openings 12a are regularly arranged, and the communication ports 12b communicating with the other holes 13 in contact with the holes 13 are regularly arranged in the openings 12a. Therefore, on the surface of the molded body 10, a surface having the same diameter of the opening 12a is formed, and on the molded body 10, the diameter of the opening 12a of the surface 10S is substantially the same. Since the molded body 10 is a cylindrical body, each of the side surface and the bottom surface of the molded body 10 can be said to be surfaces, but on each surface of the molded body 10, the openings 12a are regularly arranged and the diameter of the openings 12a. Is almost the same on each side. In the molded product of the present invention, the entire outer surface of the molded product can be referred to as a "surface" regardless of the shape of the molded product. Therefore, for example, even when the surface of the molded product is a curved surface, the openings 12a are regularly arranged on the surface, and the diameters of the openings 12a are substantially the same.

複数の空孔部13は球形であるが、上記の通り最密充填構造で配列していることから厳密な真球形ではなく、真球が幾分ひずんだ球形となっている。したがって、接する空孔部13は、空孔部13の直径D1(図5参照)よりも、空孔部13と空孔部13が接する他の空孔部13との中心間距離D2(図5参照)が小さい。これにより、連通口12bが形成され、空孔部13同士が連通した空隙12が形成される。なお、親水性材料の種類によっては、空孔部13は変形自在となる。空孔部13の直径D1と中心間距離D2との比率は、製造条件によって変えることができる。複数の空孔部13は、図2および図3に示すように、接する空孔部13すべてと連通しており、隔壁14が連通口12bを形成する。したがって、空隙12は、成形体10を貫通する。また、図3に示すように、成形体10には、開口部12bの直径が等しい断面10cが存在する。このように、空孔部13同士が連通し、空隙12が貫通しているから、成形体10は、例えば、細胞培養基材、光散乱フィルタ、吸音材、ろ過フィルタなど種々の用途に用いることができる。 Although the plurality of pores 13 are spherical, they are arranged in a close-packed structure as described above, so that the true sphere is not a strict cubic shape but a slightly distorted spherical shape. Therefore, the vacant portion 13 in contact has a center-to-center distance D2 (FIG. 5) between the vacant portion 13 and another vacant portion 13 in contact with the vacant portion 13 rather than the diameter D1 of the vacant portion 13 (see FIG. 5). See) is small. As a result, the communication port 12b is formed, and the gap 12 in which the pores 13 communicate with each other is formed. Depending on the type of hydrophilic material, the pores 13 can be deformed. The ratio of the diameter D1 of the hole portion 13 to the center-to-center distance D2 can be changed depending on the manufacturing conditions. As shown in FIGS. 2 and 3, the plurality of pore portions 13 communicate with all the pore portions 13 in contact with each other, and the partition wall 14 forms the communication port 12b. Therefore, the void 12 penetrates the molded body 10. Further, as shown in FIG. 3, the molded body 10 has a cross section 10c having the same diameter of the openings 12b. In this way, since the pores 13 communicate with each other and the voids 12 penetrate, the molded body 10 can be used for various purposes such as a cell culture substrate, a light scattering filter, a sound absorbing material, and a filtration filter. Can be done.

最密充填構造とは、空孔部13が六方最密充填構造として配列している状態と、立方最密充填構造(面心立方格子構造)として配列している状態との両方がある。六方最密充填構造の領域と、立方最密充填構造の領域とが、混在している場合もある。図4に示すように、一例として、成形体10のある部分において、空孔部13は六方最密充填構造で3次元で配列する。つまり、球状の空孔部13が、破線で示す第1層Iにおいて2次元的に最密に配列し、第1層Iに重なるように二点破線で示す第2層IIにおいて2次元的に最密に配列し、第3層IIIにおいてさらに重なるように2次元的に最密に配列することにより、3次元の六方最密充填構造で配列する。成形体10において、隔壁14および柱10dが、空隙12および空孔部13を形成する。 The close-packed structure includes both a state in which the pores 13 are arranged as a hexagonal close-packed structure and a state in which the pores 13 are arranged as a cubic close-packed structure (face-centered cubic lattice structure). The region of the hexagonal close-packed structure and the region of the cubic close-packed structure may coexist. As shown in FIG. 4, as an example, in a portion of the molded body 10, the pore portions 13 are arranged in three dimensions with a hexagonal close-packed structure. That is, the spherical pores 13 are arranged two-dimensionally in the first layer I shown by the broken line, and two-dimensionally in the second layer II shown by the two-point broken line so as to overlap the first layer I. They are arranged in a three-dimensional hexagonal close-packed structure by arranging them most densely and arranging them two-dimensionally in the third layer III so as to overlap each other. In the molded body 10, the partition wall 14 and the column 10d form a gap 12 and a hole portion 13.

球状の複数の空孔部13のサイズ分布は、5%以下であることが好ましい。ここで、空孔部13のサイズとは、空孔部13に外接する球体を仮定し、その球体の直径をいう。また、空孔部13のサイズ分布とは、成形体10が有する全ての空孔部13のサイズにおいて、平均値に対する標準偏差の割合をいう。したがって、成形体10全体に対する空隙12の体積分率は、空孔部13が最密充填構造であることから、約74%となる。なお、空隙の体積分率は74%以上とすることができる。例えば、空孔部のサイズを大小二種類とすることなどにより、空隙の体積分率は74%以上となる。空隙の体積分率の上限については、構造体としての強度を保つ理由により、90%以下である。 The size distribution of the plurality of spherical pores 13 is preferably 5% or less. Here, the size of the hole portion 13 means a sphere circumscribing the hole portion 13 and the diameter of the sphere. Further, the size distribution of the pore portions 13 refers to the ratio of the standard deviation to the average value in the sizes of all the pore portions 13 of the molded body 10. Therefore, the volume fraction of the void 12 with respect to the entire molded body 10 is about 74% because the pore portion 13 has a close-packed structure. The volume fraction of the void can be 74% or more. For example, the volume fraction of the void becomes 74% or more by setting the size of the pore portion to two types, large and small. The upper limit of the volume fraction of the void is 90% or less for the reason of maintaining the strength as a structure.

空孔部13の直径D1は、400μmであるが、この例に限られず、1μm以上1mm以下の範囲内であることが好ましい。より好ましくは、150μm以上750μm以下の範囲内、さらに好ましくは、200μm以上600μm以下の範囲内である。成形体の形状およびサイズは問わないが、一例として、本実施例の成形体10は、図1に示すように、底面が直径10mm、高さが10mmの円柱体である。なお、成形体とは、厚みがフィルムよりも大きく1mm以上であるものを立体構造体である成形体とみなしている。 The diameter D1 of the pore portion 13 is 400 μm, but is not limited to this example, and is preferably in the range of 1 μm or more and 1 mm or less. More preferably, it is in the range of 150 μm or more and 750 μm or less, and further preferably, it is in the range of 200 μm or more and 600 μm or less. The shape and size of the molded body are not limited, but as an example, the molded body 10 of this embodiment is a cylindrical body having a bottom surface of 10 mm in diameter and a height of 10 mm, as shown in FIG. The molded product having a thickness larger than that of the film and having a thickness of 1 mm or more is regarded as a molded product having a three-dimensional structure.

成形体10は、前述の親水性材料としてのポリアクリルアミドで形成されている。成形体10を形成する親水性の他の素材としては、例えば、各種水溶性ポリマー、多糖類(例えば、セルロースまたはキトサン等)、タンパク質(例えば、コラーゲンまたはフィブロイン等)などが挙げられ、これらのうちの少なくとも2種の混合物であってもよい。親水性の素材で形成されている成形体10は、例えば、細胞培養基材、光散乱防止フィルタ、吸音材、ろ過フィルタなど種々の用途に用いることができる。 The molded body 10 is made of polyacrylamide as the above-mentioned hydrophilic material. Examples of other hydrophilic materials forming the molded body 10 include various water-soluble polymers, polysaccharides (for example, cellulose or chitosan), proteins (for example, collagen or fibroin, etc.), and among these. It may be a mixture of at least two kinds of. The molded product 10 made of a hydrophilic material can be used for various purposes such as a cell culture substrate, a light scattering prevention filter, a sound absorbing material, and a filtration filter.

なお、親水性とは、純水に対する溶解度が0.2g/ミリリットル以上であることを意味し、疎水性とは、純水に対する溶解度が0.01g/ミリリットル以下であることを意味する。純水に対する溶解度は、本実施形態では、OECD guidelines for the Testing of Chemicalsに記載のTest No.105:Water Solubility(OECDは、経済協力開発機構(Organisation for Economic Co-operation and Development))により求めている。なお、後述の成形材料20が界面活性剤を含有している場合には、得られる成形体10にも界面活性剤が含まれている場合がある。 The hydrophilicity means that the solubility in pure water is 0.2 g / ml or more, and the hydrophobicity means that the solubility in pure water is 0.01 g / ml or less. In this embodiment, the solubility in pure water is determined by the Test No. 1 described in OECD guidelines for the Testing of Chemicals. 105: Requested by Water Solubility (OECD is the Organization for Economic Co-operation and Development). When the molding material 20 described later contains a surfactant, the obtained molded product 10 may also contain the surfactant.

以上のように空孔部13が規則性をもって密に配列している成形体10の態様は、例えば、図6に示す通りデジタルカメラにより撮影した画像と、図7に示す通り光学顕微鏡による撮影画像と、図8に示す通りX線CT(Computed Tomography,コンピュータ断層撮影)画像とにより確認している。図6は、後述の方法で得られた成形体10を、容器内の水中に浸漬した状態にし、容器外から撮影した画像である。容器の上部には白い蓋があり、図6は、この蓋をヒトの指で摘まむことにより容器を支持した状態で撮影した画像となっている。図7は、図6と同じく容器内で水中浸漬状態としている成形体10を撮影した画像である。また、図8の画像は、後述の方法で得られた成形体10を水中で保存しておき、その後、水から取り出し、凍結乾燥したものを撮影した画像である。 As described above, the modes of the molded body 10 in which the pores 13 are regularly and densely arranged are, for example, an image taken by a digital camera as shown in FIG. 6 and an image taken by an optical microscope as shown in FIG. And, as shown in FIG. 8, it is confirmed by X-ray CT (Computed Tomography) image. FIG. 6 is an image taken from the outside of the container by immersing the molded product 10 obtained by the method described later in the water inside the container. There is a white lid on the top of the container, and FIG. 6 is an image taken with the container supported by pinching the lid with human fingers. FIG. 7 is an image of the molded product 10 immersed in water in the container as in FIG. Further, the image of FIG. 8 is an image obtained by storing the molded product 10 obtained by the method described later in water, then taking it out of water, and freeze-drying it.

図9に示すように、成形体10は、成形材料調製工程と、立体化工程と、連続相除去工程と、硬化工程と、剥取工程と、分散相除去工程と、洗浄工程とを有する製造方法により製造される。 As shown in FIG. 9, the molded body 10 is manufactured by having a molding material preparation step, a three-dimensionalization step, a continuous phase removing step, a curing step, a stripping step, a dispersed phase removing step, and a cleaning step. Manufactured by the method.

成形体10は成形材料20(図12参照)から製造され、成形材料調整工程は、この成形材料20を製造する工程である。成形材料20は、エマルション(エマルジョン、乳濁液)であり、図10に示すように分散相21である液滴を油相、連続相22を水相としている。連続相22には、成形体10を構成する材料の原料が、硬化性化合物として含まれる。上記したとおり、この例の硬化性化合物は、硬化後、親水性材料となる。この例の硬化性化合物はアクリルアミドとしている。なお、連続相22には、硬化性化合物の溶剤が含まれていてもよい。分散相21である液滴は、成形体10における空孔部13の鋳型(テンプレート)として機能するものであり、本例ではポリジメチルシロキサンを含む。 The molded body 10 is manufactured from the molding material 20 (see FIG. 12), and the molding material adjusting step is a step of manufacturing the molding material 20. The molding material 20 is an emulsion (emulsion, emulsion), and as shown in FIG. 10, the droplets which are the dispersed phase 21 are the oil phase, and the continuous phase 22 is the aqueous phase. The continuous phase 22 contains the raw material of the material constituting the molded product 10 as a curable compound. As described above, the curable compound of this example becomes a hydrophilic material after curing. The curable compound in this example is acrylamide. The continuous phase 22 may contain a solvent of a curable compound. The droplets that are the dispersed phase 21 function as a template for the pores 13 in the molded product 10, and include polydimethylsiloxane in this example.

連続相22は前述のように硬化性化合物を含む。本例では、連続相22は硬化性化合物とこの硬化性化合物の溶剤としての水とを含有しているが、硬化性化合物が疎水性の液体である分散相21と非相溶の液体である場合には、連続相22は水を含有していなくてもよい。なお、疎水性の液体と非相溶であるとは疎水性の液体に対する溶解度が0.01g/ミリリットル以下であることを意味する。連続相22が水相である場合の硬化性化合物としては、親水性モノマーに硬化性官能基が修飾された化合物が挙げられ、有機合成のハンドブック(例えば、有機合成実験法ハンドブック(有機合成化学協会))などに掲載されている方法で、エネルギ線硬化性(光硬化性を含む)及び/または熱硬化性をもつ官能基を修飾することで得ることができる。 The continuous phase 22 contains a curable compound as described above. In this example, the continuous phase 22 contains a curable compound and water as a solvent for the curable compound, but the curable compound is a liquid incompatible with the dispersed phase 21 which is a hydrophobic liquid. In some cases, the continuous phase 22 may not contain water. The fact that it is incompatible with the hydrophobic liquid means that the solubility in the hydrophobic liquid is 0.01 g / ml or less. Examples of the curable compound when the continuous phase 22 is an aqueous phase include a compound in which a hydrophilic monomer is modified with a curable functional group, and a handbook for organic synthesis (for example, a handbook for organic synthesis experiments (Synthetic Organic Chemistry Association)). )), Etc., can be obtained by modifying a functional group having energy ray curability (including photocurability) and / or thermosetting.

硬化性化合物は、本例では紫外線の照射により硬化する紫外線硬化性化合物としているが、これに限られない。硬化性化合物としては、エネルギ線の照射より硬化するエネルギ線硬化性化合物、加熱により硬化する熱硬化性化合物、イオン反応により硬化するイオン硬化性化合物を用いることができる。エネルギ線の照射により硬化するエネルギ線硬化性化合物の一例は、紫外線等の光の照射により硬化する光硬化性化合物である。なお、イオン硬化性化合物としては、アルギン酸ナトリウムをカルシウム(Ca)イオン等の多価カチオンと反応させる系等が挙げられる。 In this example, the curable compound is an ultraviolet curable compound that is cured by irradiation with ultraviolet rays, but the curable compound is not limited to this. As the curable compound, an energy ray-curable compound that is cured by irradiation with energy rays, a thermosetting compound that is cured by heating, and an ion-curable compound that is cured by an ionic reaction can be used. An example of an energy ray-curable compound that is cured by irradiation with energy rays is a photocurable compound that is cured by irradiation with light such as ultraviolet rays. Examples of the ion-curable compound include a system in which sodium alginate is reacted with a multivalent cation such as calcium (Ca) ion.

硬化性化合物は、生体適合性を有することが好ましい。これにより、細胞培養基材、止血材、癒着防止材、及び/または創傷被覆材などに用いられる成形体10が得られる。なお、生体適合性とは、生体内(消化管の内部も含む)に留置した場合及び生体外部に貼り付けた場合において、生体への毒性など生体に有害な影響を与えない性質を意味する。 The curable compound is preferably biocompatible. As a result, a molded body 10 used as a cell culture substrate, a hemostatic material, an adhesion preventing material, and / or a wound covering material can be obtained. The biocompatibility means a property that does not have a harmful effect on the living body such as toxicity to the living body when it is placed in the living body (including the inside of the digestive tract) or when it is attached to the outside of the living body.

成形材料20は、連続相22に、硬化性化合物を硬化させるための架橋剤を含有していてもよく、本例でもN,N’−メチレンビスアクリルアミド(東京化成工業社製)を架橋剤として含有している。また、連続相22には、硬化性化合物の硬化を開始させるための開始剤を含有していてもよく、本例でもIRUGACURE(登録商標)2959(BASF SE製)を開始剤として含有している。 The molding material 20 may contain a cross-linking agent for curing the curable compound in the continuous phase 22, and in this example as well, N, N'-methylenebisacrylamide (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) is used as the cross-linking agent. Contains. Further, the continuous phase 22 may contain an initiator for initiating the curing of the curable compound, and in this example as well, IRUGACURE (registered trademark) 2959 (manufactured by BASF SE) is contained as an initiator. ..

分散相21の液滴は柔軟性があり変形自在であることが好ましく、本例でもそのようにしている。また、分散相21である液滴の径は、20μm以上1mm以下の範囲内であることが好ましい。20μm以上であることにより、20μm未満である場合に比べて、液滴同士の合一が起こりにくく、変形自在な液滴の分散相51としてより確実に保持される。1mm以下であることにより、1mmより大きい場合に比べて、放置状態において液滴の形状をより確実に球形に保持できる。分散相51の径は、0.1mm以上1mm以下の範囲内であることがより好ましく、0.2mm以上0.6mm以下の範囲内であることがさらに好ましい。 The droplets of the dispersed phase 21 are preferably flexible and deformable, and this is also the case in this example. The diameter of the droplets of the dispersed phase 21 is preferably in the range of 20 μm or more and 1 mm or less. When it is 20 μm or more, coalescence of the droplets is less likely to occur as compared with the case where it is less than 20 μm, and the dispersed phase 51 of the deformable droplet is more reliably maintained. When it is 1 mm or less, the shape of the droplet can be more reliably held in a spherical shape in a left state as compared with the case where it is larger than 1 mm. The diameter of the dispersed phase 51 is more preferably in the range of 0.1 mm or more and 1 mm or less, and further preferably in the range of 0.2 mm or more and 0.6 mm or less.

分散相21と連続層22との比重に差があることが好ましい。分散相21の比重をY1とし、連続相22の比重をY2とするときに、Y1−Y2で求める比重差は、0.001以上であることが好ましく、本例では0.080としている。比重差が0.001以上であることにより、0.001未満である場合に比べて、分散相21を成形材料20内において、鉛直方向において偏在、すなわち下方に偏在させることが容易になる。このように、分散相21と連続相22とが成形材料20内において鉛直方向でより容易に分離するため、立体化工程において、分散相21同士がより確実に接した状態で成形材料20を保持することができる。また、成形体10を製造する場合には、立体化工程と硬化工程とにおいて分散相21の浮上が抑えられるから、容易に成形体10が製造できる。 It is preferable that there is a difference in specific gravity between the dispersed phase 21 and the continuous layer 22. When the specific gravity of the dispersed phase 21 is Y1 and the specific gravity of the continuous phase 22 is Y2, the specific gravity difference obtained by Y1-Y2 is preferably 0.001 or more, and is 0.080 in this example. When the specific gravity difference is 0.001 or more, it becomes easier for the dispersed phase 21 to be unevenly distributed in the vertical direction, that is, unevenly distributed downward in the molding material 20 as compared with the case where it is less than 0.001. In this way, since the dispersed phase 21 and the continuous phase 22 are more easily separated in the molding material 20 in the vertical direction, the molding material 20 is held in a state where the dispersed phases 21 are more reliably in contact with each other in the three-dimensional step. can do. Further, in the case of manufacturing the molded body 10, since the floating of the dispersed phase 21 is suppressed in the three-dimensional step and the curing step, the molded body 10 can be easily manufactured.

比重差は、0.001以上0.200以下の範囲内であることがより好ましい。0.200以下であることにより、0.200を超える場合に比べて、液滴である分散相21同士の合一が、より確実に及び/またはより長期に、抑えられる。例えば、比重差が大きすぎる場合には、下方に偏在した状態(沈殿状態)にある分散相21が押しつぶされ、液滴としての安定状態が乱されることがあるからである。比重差は、0.030以上0.150以下の範囲内であることがさらに好ましく、0.050以上0.100以下の範囲内であることが特に好ましい。 The difference in specific gravity is more preferably in the range of 0.001 or more and 0.200 or less. When it is 0.200 or less, the coalescence of the dispersed phases 21 which are droplets is suppressed more reliably and / or for a longer period of time than when it exceeds 0.200. For example, if the difference in specific gravity is too large, the dispersed phase 21 in a state of being unevenly distributed downward (precipitated state) may be crushed and the stable state as a droplet may be disturbed. The specific gravity difference is more preferably in the range of 0.030 or more and 0.150 or less, and particularly preferably in the range of 0.050 or more and 0.100 or less.

比重Y1と比重Y2とは、25℃における水の比重を1とする基準で求めている。本実施形態では、より具体的には、後述の第1液35の比重をY1とし、後述の第2液36の比重をY2としており、第1液35の比重は、25℃において体積Vの第1液35及び第2液36をそれぞれ準備し、準備した第1液35及び第2液36の質量Wをそれぞれ10回測定し、測定値毎にW/Vの式で算出する。そして、算出した10個の算出値の平均値を比重Y1及びY2として求めている。 The specific gravity Y1 and the specific gravity Y2 are obtained on the basis of setting the specific gravity of water at 25 ° C. to 1. In the present embodiment, more specifically, the specific gravity of the first liquid 35 described later is Y1, the specific gravity of the second liquid 36 described later is Y2, and the specific gravity of the first liquid 35 is a volume V at 25 ° C. The first liquid 35 and the second liquid 36 are prepared respectively, and the mass W of each of the prepared first liquid 35 and the second liquid 36 is measured 10 times, and each measured value is calculated by the formula of W / V. Then, the average value of the calculated 10 calculated values is obtained as the specific gravities Y1 and Y2.

成形材料20は、分散相21の体積比率が0.5以上0.9以下の範囲内であり、このように高い体積比率で分散相21を含有する。分散相21の体積比率は、分散相21の体積をX1とし、連続相22の体積をX2とするときに、X1/(X1+X2)で求める。分散相21の体積比率が0.5以上であることにより、0.5未満である場合に比べて、分散相21である液滴が互いに接した状態で配置し、その配列はより規則的になる。分散相21の体積比率が0.9以下であることにより、0.9を超える場合に比べて、分散相21同士の合一化が、より確実に抑制できる。そのため、均一な大きさの空孔部13が規則的に配列した成形体10がより製造しやすい。 The molding material 20 has a volume ratio of the dispersed phase 21 in the range of 0.5 or more and 0.9 or less, and contains the dispersed phase 21 in such a high volume ratio. The volume ratio of the dispersed phase 21 is obtained by X1 / (X1 + X2) when the volume of the dispersed phase 21 is X1 and the volume of the continuous phase 22 is X2. Since the volume ratio of the dispersed phase 21 is 0.5 or more, the droplets of the dispersed phase 21 are arranged in contact with each other as compared with the case where the volume ratio is less than 0.5, and the arrangement is more regular. Become. When the volume ratio of the dispersed phase 21 is 0.9 or less, the coalescence of the dispersed phases 21 can be more reliably suppressed as compared with the case where the volume ratio exceeds 0.9. Therefore, it is easier to manufacture the molded body 10 in which the pores 13 having uniform sizes are regularly arranged.

分散相21の体積比率は、0.6以上0.85以下であることがより好ましく、0.7以上0.8以下であることがさらに好ましい。分散相21の体積比率の求め方としては、例えば、顕微鏡で観察される画像から求める方法がある。具体的には、成形材料20の観察画像から分散相21の液滴の平均サイズと個数密度とを求め、これら平均サイズと個数密度とから分散相21の体積比率を算出することができる。また、成形材料20の分散相21の体積比率と、得られる成形体10の空孔部13の体積比率とが同じ場合には、成形体10の観察画像から空孔部13の平均サイズと個数密度とを求め、これらから空孔部13の体積比率を求めることにより、これを成形材料20における分散相21の体積比率と見なしてもよい。 The volume ratio of the dispersed phase 21 is more preferably 0.6 or more and 0.85 or less, and further preferably 0.7 or more and 0.8 or less. As a method of obtaining the volume ratio of the dispersed phase 21, for example, there is a method of obtaining from an image observed with a microscope. Specifically, the average size and the number density of the droplets of the dispersed phase 21 can be obtained from the observation image of the molding material 20, and the volume ratio of the dispersed phase 21 can be calculated from these average size and the number density. Further, when the volume ratio of the dispersed phase 21 of the molding material 20 and the volume ratio of the pores 13 of the obtained molded body 10 are the same, the average size and number of the pores 13 from the observation image of the molded body 10 By determining the density and the volume ratio of the pores 13 from these, this may be regarded as the volume ratio of the dispersed phase 21 in the molding material 20.

成形材料20は、界面活性剤を含有していてもよく、本例でも界面活性剤としてのポリビニルアルコールを含有している。界面活性剤としての他の例としては、アデカトール(登録商標)LA、NIKKOL Hexaglyn 1−M(モノミリスチン酸ヘキサグリセリル)等、HLB値は11以上16以下の程度の界面活性剤が挙げられる。 The molding material 20 may contain a surfactant, and in this example as well, it contains polyvinyl alcohol as a surfactant. Other examples of the surfactant include a surfactant having an HLB value of 11 or more and 16 or less, such as Adecator (registered trademark) LA and NIKKOL Hexaglin 1-M (hexaglyceryl monomyristate).

成形材料20は、比重調整剤を含有することが好ましい。この例では、分散相21の比重を大きくする化合物を比重調整剤として用いているが、比重調整剤は、分散相21と連続相22との少なくともいずれか一方の比重を調整(増減)するものであればよい。この例では、分散相21の比重を増加させるためにポリジメチルシロキサンよりも比重が大きいブロモベンゼンを比重調整剤として用いている。しかし、分散相21を油相とした場合に、分散相21の比重を大きくする比重調整剤は、これに限定されず、分散相21において溶解した状態で存在し、かつ、分散相21の成分(この例ではポリジメチルシロキサン)よりも比重が大きい化合物であればよい。例えば、クロロホルム、及び/または四塩化炭素を用いることができる。 The molding material 20 preferably contains a specific gravity adjusting agent. In this example, a compound that increases the specific gravity of the dispersed phase 21 is used as the specific gravity adjusting agent, but the specific gravity adjusting agent adjusts (increases or decreases) the specific gravity of at least one of the dispersed phase 21 and the continuous phase 22. It should be. In this example, bromobenzene, which has a higher specific gravity than polydimethylsiloxane, is used as the specific gravity adjusting agent in order to increase the specific gravity of the dispersed phase 21. However, when the dispersed phase 21 is an oil phase, the specific gravity adjusting agent that increases the specific gravity of the dispersed phase 21 is not limited to this, and exists in a dissolved state in the dispersed phase 21 and is a component of the dispersed phase 21. Any compound having a higher specific gravity than (polydimethylsiloxane in this example) may be used. For example, chloroform and / or carbon tetrachloride can be used.

比重調整剤は、本例のように分散相21に含有させることが好ましい。また、比重調整剤は、分散相21に対して1%以上30%以下の範囲内の質量割合で含有させることが好ましい。この質量割合は、分散相21の質量(比重調整剤の質量を含む)をM1とし、その分散相21に含まれている比重調整剤の質量をM2とするときに、(M2/M1)×100で求める百分率である。 The specific gravity adjusting agent is preferably contained in the dispersed phase 21 as in this example. Further, the specific gravity adjusting agent is preferably contained in a mass ratio within the range of 1% or more and 30% or less with respect to the dispersed phase 21. This mass ratio is (M2 / M1) × when the mass of the dispersed phase 21 (including the mass of the specific gravity adjusting agent) is M1 and the mass of the specific gravity adjusting agent contained in the dispersed phase 21 is M2. It is a percentage calculated by 100.

成形材料20は、図10に示す基剤生成部25と、図11に示す調整部26とによりつくることができる。基剤生成部25は、成形材料20よりも分散相21の体積比率が小さいエマルション基剤37(図11参照)を生成する。基剤生成部25は、断面円形の第1管31と第2管32とを備える。第1管31は、分散相21になる第1液35を供給する。第2管32は、連続相22になる第2液36を送る。第1管31は、一端側が第2管32の中空部に配される状態に、第2管32の側面に嵌められている。第1管31の一端側の開口31aは、第2管32の中空部を一方向に流れる第2液36の流れの向き(第2液32の流れ方向の下流側)に向く状態で配されている。これにより、第1液35は、第2液36の流れ方向に開口31aから液滴として出される。また、開口31aは、第2管32の断面円形の概ね中央に位置している。 The molding material 20 can be formed by the base generating section 25 shown in FIG. 10 and the adjusting section 26 shown in FIG. The base generation unit 25 produces an emulsion base 37 (see FIG. 11) in which the volume ratio of the dispersed phase 21 is smaller than that of the molding material 20. The base generating unit 25 includes a first pipe 31 and a second pipe 32 having a circular cross section. The first tube 31 supplies the first liquid 35 that becomes the dispersed phase 21. The second tube 32 sends the second liquid 36 which becomes the continuous phase 22. The first pipe 31 is fitted to the side surface of the second pipe 32 so that one end side is arranged in the hollow portion of the second pipe 32. The opening 31a on one end side of the first pipe 31 is arranged so as to face the flow direction of the second liquid 36 flowing in one direction through the hollow portion of the second pipe 32 (downstream side in the flow direction of the second liquid 32). ing. As a result, the first liquid 35 is discharged as droplets from the opening 31a in the flow direction of the second liquid 36. Further, the opening 31a is located substantially in the center of the circular cross section of the second pipe 32.

なお、本実施形態では、外径が0.8mm以上3.0mm以下の範囲内である第1管31と、内径が第1管31の外径よりも大きく、かつ、外径が概ね1.4mm以上4.0mm以下の範囲内である第2管32とを用いている。ただし、第1管31及び第2管32はこの例に限られない。 In the present embodiment, the first pipe 31 having an outer diameter within the range of 0.8 mm or more and 3.0 mm or less, the inner diameter being larger than the outer diameter of the first pipe 31, and the outer diameter being approximately 1. A second pipe 32 within a range of 4 mm or more and 4.0 mm or less is used. However, the first pipe 31 and the second pipe 32 are not limited to this example.

第1液35の送液流量をV1とし、第2液36の送液流量をV2とするときに、本実施形態では例えば、V1を3ミリリットル/hrとし、V2を4.5ミリリットル/hrとする条件で第1液35と第2液36とを供給することにより、分散相21を生成し、これにより、分散相21の径が均一なエマルション基剤37をつくっている。基剤生成部25は、分散相21の径が300μm以上1mm以下の範囲内という比較的大きい場合に特に有効である。 When the liquid feed flow rate of the first liquid 35 is V1 and the liquid feed flow rate of the second liquid 36 is V2, in the present embodiment, for example, V1 is set to 3 ml / hr and V2 is set to 4.5 ml / hr. By supplying the first liquid 35 and the second liquid 36 under the above conditions, the dispersed phase 21 is generated, whereby the emulsion base 37 having a uniform diameter of the dispersed phase 21 is produced. The base generating unit 25 is particularly effective when the diameter of the dispersed phase 21 is relatively large, within the range of 300 μm or more and 1 mm or less.

本例では、比重調整剤は、第1液35に含有させてある。これにより、比重調整剤を含有する分散相21が生成する。また、架橋剤と開始剤と界面活性剤とは、第2液36に含有させてある。これにより、架橋剤と開始剤とを含有する連続相22が生成し、かつ、連続相22中に分散相21の液滴が安定した状態に保持される。 In this example, the specific gravity adjusting agent is contained in the first liquid 35. As a result, the dispersed phase 21 containing the specific gravity adjusting agent is produced. Further, the cross-linking agent, the initiator and the surfactant are contained in the second liquid 36. As a result, the continuous phase 22 containing the cross-linking agent and the initiator is generated, and the droplets of the dispersed phase 21 are maintained in a stable state in the continuous phase 22.

得られたエマルション基剤37は、図11に示す調整部26の容器38に送られる。調整部26は、図11に示すように、エマルション基剤37を収容する容器38と、ポンプ39とを備える。ポンプ39は容器38中のエマルション基剤37から、第2液36を吸引し、これによりエマルション基剤37における分散相21の体積比率を高める。これにより、成形材料20が得られる。 The obtained emulsion base 37 is sent to the container 38 of the adjusting unit 26 shown in FIG. As shown in FIG. 11, the adjusting unit 26 includes a container 38 containing the emulsion base 37 and a pump 39. The pump 39 sucks the second liquid 36 from the emulsion base 37 in the container 38, thereby increasing the volume ratio of the dispersed phase 21 in the emulsion base 37. As a result, the molding material 20 is obtained.

立体化工程は、図12に示すように、成形体10の全体を含む大きさの容器41に成形材料20を収容する工程である。この例では、成形体10の外形(形および大きさ)である内壁を持った容器41を用いている、また、容器41は、光源40からの光が透過するガラス製である。硬化後の成形体10は親水性材料から形成されているので、容器41と成形体10との分離しやすさの点から、疎水性材料からなる容器41を用いても良い。収容した時点で、分散相21が互いに接した状態になっている場合には、すぐに硬化工程に供してもよい。また、収容した時点で、成形材料20に分散相21同士が離れている領域が認められた場合には、互いに接した状態になるまで静置あるいは穏やかに振動および/または揺動させるなどの処理を行ってから硬化工程に供するとよい。 As shown in FIG. 12, the three-dimensional step is a step of accommodating the molding material 20 in a container 41 having a size including the entire molded body 10. In this example, a container 41 having an inner wall which is the outer shape (shape and size) of the molded body 10 is used, and the container 41 is made of glass through which light from the light source 40 is transmitted. Since the molded product 10 after curing is formed of a hydrophilic material, a container 41 made of a hydrophobic material may be used from the viewpoint of easy separation between the container 41 and the molded product 10. If the dispersed phases 21 are in contact with each other at the time of accommodation, they may be immediately subjected to the curing step. Further, if a region where the dispersed phases 21 are separated from each other is recognized in the molding material 20 at the time of accommodating, a process such as standing still or gently vibrating and / or shaking until the dispersed phases 21 are in contact with each other is observed. It is advisable to perform the curing process after performing.

連続層除去工程は、分散相21が互いに接した状態になった後、容器41の上部に、分散相21の配列がほぼ存在しない場合、すなわち、ほぼ連続相22のみが存在する場合、この連続相22を除去する工程である。連続相22の除去には、ポンプ39を用いることができる。 In the continuous layer removing step, after the dispersed phases 21 are in contact with each other, when the arrangement of the dispersed phases 21 is almost nonexistent in the upper part of the container 41, that is, when only the substantially continuous phase 22 is present, this continuous layer removal step is performed. This is a step of removing the phase 22. A pump 39 can be used to remove the continuous phase 22.

連続層除去工程の後の硬化工程は、図12に示すように、成形材料20の連続相22に含まれる硬化性化合物を硬化する工程である。本例の硬化性化合物であるアクリルアミドは光硬化性化合物であるので、硬化工程には、例えば、図12に示すように、光源40が用いられる。硬化工程は、容器41を前述の光源40下に載置し、成形材料20中の硬化性化合物を硬化する。成形材料20に光が照射されればよいから、光源40と容器41との位置関係は、特に限定されない。また、複数の光源40を容器41の周囲に配し、互いに異なる方向から容器41に向けて光を射出してもよい。光源40は、成形材料20を収容したガラス製容器41の上方に配してある。この状態で、光源40から硬化性化合物を硬化する光を射出することにより、透明な容器41を介して成形材料20に光が照射され、この照射により硬化性化合物が硬化し、成形材料20は連続相が固まった固化体42となる。なお、この例の光源40は光として紫外線を照射する。 As shown in FIG. 12, the curing step after the continuous layer removing step is a step of curing the curable compound contained in the continuous phase 22 of the molding material 20. Since acrylamide, which is the curable compound of this example, is a photocurable compound, a light source 40 is used in the curing step, for example, as shown in FIG. In the curing step, the container 41 is placed under the above-mentioned light source 40, and the curable compound in the molding material 20 is cured. Since the molding material 20 may be irradiated with light, the positional relationship between the light source 40 and the container 41 is not particularly limited. Further, a plurality of light sources 40 may be arranged around the container 41, and light may be emitted toward the container 41 from different directions. The light source 40 is arranged above the glass container 41 containing the molding material 20. In this state, by emitting light for curing the curable compound from the light source 40, the molding material 20 is irradiated with light through the transparent container 41, and the curing compound is cured by this irradiation, and the molding material 20 is cured. The solidified body 42 is obtained by solidifying the continuous phase. The light source 40 in this example irradiates ultraviolet rays as light.

硬化工程のための硬化装置は、光源40に限定されず、硬化手法に応じて決定される。例えば硬化性化合物が、加熱により硬化する熱硬化性化合物である場合には、硬化工程には加熱オーブン(加熱恒温槽)または赤外線ヒータなどの、各種加熱装置が用いられる。また、硬化性化合物が、イオン反応により硬化するイオン硬化性化合物である場合には、硬化装置として例えばイオン溶液を収容した液槽が用いられる。具体的手法としては、この液槽のイオン溶液(例えばカルシウムイオンを含有する液)を、成形材料20が入れられた容器41に、成形材料20の分散相21の配列を乱さないように少量ずつ注入することにより、イオン硬化性化合物(例えばアルギン酸ナトリウム)が硬化する。 The curing apparatus for the curing step is not limited to the light source 40, and is determined according to the curing method. For example, when the curable compound is a thermosetting compound that is cured by heating, various heating devices such as a heating oven (heating constant temperature bath) or an infrared heater are used in the curing step. When the curable compound is an ionic curable compound that is cured by an ionic reaction, for example, a liquid tank containing an ionic solution is used as a curing device. As a specific method, the ion solution of this liquid tank (for example, a liquid containing calcium ions) is placed in a container 41 containing the molding material 20 little by little so as not to disturb the arrangement of the dispersed phase 21 of the molding material 20. By injecting, an ion curable compound (eg, sodium alginate) is cured.

剥取工程は、この硬化により得られた固化体42を容器41と分離する工程である。分離は、いずれの方法も採用でき、熱によって行っても良いし、物理的に剥離して行っても良い。熱によって行う場合は、容器41ごと、冷水と温水とに交互に浸漬させることができる。本例では、固化体42が収容された容器41を、25℃の水が収容されている浴槽の水中に浸漬することにより、容器41から固化体42を剥ぎ取っている。また、固化体42が収容された容器41を、互いに異なる第1浴槽(図示無し)と第2浴槽(図示無し)とに交互に繰り返し浸漬してもよい。この場合、第1浴槽と第2浴槽とは互いに温度差があればよい。また、物理的に剥離して行う場合は、固化体42の表面を一部削ることによって分離することができる。容器から剥離された固化体42は、分散相除去工程に供し、分散相21を除去することにより成形体10が得られる。 The stripping step is a step of separating the solidified body 42 obtained by this curing from the container 41. Any method can be adopted for the separation, which may be performed by heat or may be physically peeled off. When it is performed by heat, the container 41 can be alternately immersed in cold water and hot water. In this example, the solidified body 42 is stripped from the container 41 by immersing the container 41 containing the solidified body 42 in the water of a bathtub containing water at 25 ° C. Further, the container 41 containing the solidified body 42 may be alternately and repeatedly immersed in different first bathtubs (not shown) and second bathtubs (not shown). In this case, the temperature difference between the first bathtub and the second bathtub is sufficient. Further, in the case of physically peeling off, the solidified body 42 can be separated by partially scraping the surface. The solidified body 42 exfoliated from the container is subjected to a dispersion phase removing step, and the dispersed phase 21 is removed to obtain a molded body 10.

分散相除去工程は、図13に示すように、剥取工程により得られた固化体42から分散相21を除去する工程である。本例では、固化体42中の分散相21に溶解性を示し、かつ、固化体42中の連続相(硬化性化合物の硬化により生成した生成物)に対して非溶解性の液体45に、固化体42を浸漬することにより、固化体42から分散相21を除去している。この例で用いる液体は、アセトンであるが、アセトンに限定されない。なお、用いる液体45は、固化体42中の連続相に対する非溶解性は、全く溶解しないという意味に限定されず、用いる液体に対する硬化後の連続相の溶解度が0.01g/ミリリットル以下であれば非溶解性であるとみなしてよい。ただし、前述のように連続相において硬化性化合物の溶剤が残存している場合には、連続相の溶解度が0.01g/ミリリットルよりも大きくても、硬化性化合物の硬化により生成する生成物の溶解度が0.01g/ミリリットル以下であれば非溶解性であるとみなしてよい。固化体42中において分散相21が互いに接しているから、分散相21は除去されやすく、また、本例の浸漬のような乾燥以外の手法によっても分散相21が除去される。したがって、分散相21として用いる素材選定に自由度がある。このように、分散相21として用いる素材の自由度が高いから、分散相21とともに用いる連続相22の素材選定にも自由度が高く、その結果、種々の素材の成形体10が得られる。 As shown in FIG. 13, the dispersed phase removing step is a step of removing the dispersed phase 21 from the solidified body 42 obtained by the stripping step. In this example, the liquid 45 is soluble in the dispersed phase 21 in the solidified body 42 and insoluble in the continuous phase (the product produced by curing the curable compound) in the solidified body 42. The dispersed phase 21 is removed from the solidified body 42 by immersing the solidified body 42. The liquid used in this example is acetone, but is not limited to acetone. The liquid 45 used is not limited to the meaning that the insolubility in the continuous phase in the solidified body 42 is completely insoluble, and the solubility of the continuous phase in the liquid to be used after curing is 0.01 g / ml or less. It may be considered insoluble. However, as described above, when the solvent of the curable compound remains in the continuous phase, the product produced by curing the curable compound even if the solubility of the continuous phase is larger than 0.01 g / ml. If the solubility is 0.01 g / ml or less, it may be regarded as insoluble. Since the dispersed phases 21 are in contact with each other in the solidified body 42, the dispersed phase 21 is easily removed, and the dispersed phase 21 is also removed by a method other than drying such as immersion in this example. Therefore, there is a degree of freedom in selecting the material to be used as the dispersed phase 21. As described above, since the degree of freedom of the material used as the dispersed phase 21 is high, the degree of freedom in selecting the material of the continuous phase 22 to be used together with the dispersed phase 21 is also high, and as a result, the molded product 10 of various materials can be obtained.

洗浄工程では、分散相除去工程の後、水および/または溶剤に成形体10を浸漬することなどにより、成形体10が洗浄される。成形体10を、不純物を嫌う用途に用いる場合には、洗浄工程を行うことが好ましい。 In the washing step, after the dispersed phase removing step, the molded body 10 is washed by immersing the molded body 10 in water and / or a solvent. When the molded product 10 is used for an application that dislikes impurities, it is preferable to perform a cleaning step.

本実施形態の作用を説明する。成形体10は、上述したとおり、成形材料20から得られる。成形材料20は、分散相21と連続相22とを含み、変形自在である分散相21である液滴は、成形体10における空孔部の鋳型(テンプレート)として機能する。分散相21が前述の体積比率で含まれているため、分散相21である液滴が互いに接した状態で配置し、その配列はより規則的になる。また、分散相21が互いに接した状態で配置しているから、分散相除去工程においては分散相が除去されやすく、その結果、空孔部13同士が連通した成形体10が得られる。このように、連続相22と分散相21とは互いに分離し、分散相21が、柔軟性があり変形自在であるため、重力により、成形体10の製造時に成形材料20を型である容器に入れるのみで、分散相21は自己組織的に3次元最密充填構造に配列する。なお、連続相22と分散相21との比重差が比較的小さい成形材料を用いる場合であっても、成形材料20を容器に入れ、放置することにより、分散相21は自己組織的に3次元最密充填構造に配列する。また、分散相21の液滴は変形自在であるため、立体化工程において、密な状態に含まれる分散相21は規則的な配列をより確実に形成しながら、重力により、下方に隙間があればそこへ移動する。そのため、成形体10は、より確実に規則性をもった配列で分散相21が分布し、かつ、分散相21同士がより確実に接した状態で配置する。また、分散相22は、一旦自己組織的に高度な規則性をもってある配列をとったとしても、再配列が可能である。また、多孔成形体の形状は容器の形状に沿うため、容易に、様々な形状の多孔成形体が得られる。 The operation of this embodiment will be described. The molded body 10 is obtained from the molding material 20 as described above. The molding material 20 includes a dispersed phase 21 and a continuous phase 22, and the droplets, which are the freely deformable dispersed phase 21, function as a template for the pores in the molded body 10. Since the dispersed phase 21 is included in the above-mentioned volume ratio, the droplets of the dispersed phase 21 are arranged in contact with each other, and the arrangement becomes more regular. Further, since the dispersed phases 21 are arranged in contact with each other, the dispersed phases are easily removed in the dispersed phase removing step, and as a result, a molded body 10 in which the pores 13 communicate with each other can be obtained. In this way, the continuous phase 22 and the dispersed phase 21 are separated from each other, and the dispersed phase 21 is flexible and deformable. Therefore, due to gravity, the molding material 20 is put into a container which is a mold when the molded body 10 is manufactured. The dispersed phase 21 is self-organized and arranged in a three-dimensional close-packed structure just by inserting. Even when a molding material having a relatively small difference in specific gravity between the continuous phase 22 and the dispersed phase 21 is used, the dispersed phase 21 is three-dimensionally self-organized by putting the molding material 20 in a container and leaving it to stand. Arrange in a close-packed structure. Further, since the droplets of the dispersed phase 21 are deformable, in the three-dimensional step, the dispersed phase 21 contained in the dense state forms a regular arrangement more reliably, and a gap is formed downward due to gravity. If you move there. Therefore, the molded body 10 is arranged in a state in which the dispersed phases 21 are more reliably distributed in a regular arrangement and the dispersed phases 21 are more reliably in contact with each other. Further, the dispersed phase 22 can be rearranged even if it is self-organized and has a highly regular sequence. Further, since the shape of the porous molded product follows the shape of the container, various shapes of the porous molded product can be easily obtained.

成形体10は、表面に開口する空隙12を有し、この空隙12は最密充填構造で配列した球状の複数の空孔部13が互いに連通することにより形成される。また、成形体10は、親水性材料からなり、分散相21が鋳型となる空孔部13が、表面、内部を問わず、どの部分であっても規則性をもって密に配列した成形体10である。なお、「どの部分であっても」とは、厳密性を意味するものではなく、成形体10のほとんどの部分において規則性をもって高度に配列し、角部およびへり部等の一部において配列が乱れた部分があっても良いことを意味する。成形体10の製造工程において、連続相22を除去する工程などにより、分散相21は容器10に沿って最密充填構造をとって高度に規則的に配列するため、成形体10の空孔部13の表面の開口部12aも、最密充填構造で高度に規則的に配列する。同様に、成形体10の内部においても、分散相21は最密充填構造をとって高度に規則的に配列するため、空孔部13も、最密充填構造で高度に規則的に配列する。また、容器として曲面を持った形状のものを用いた際には、成形体の表面も容器と同様の曲面となり、例えば、ゴルフボールの窪みのように、曲面に沿って開口部が高度に規則的に配列した成形体を得ることができる。したがって、成形体10は、大きさが均一な空孔部が最密充填構造で高度に規則的に配列し、これらは連通し表面に開口し、開口部も高度に規則的に配列するため、均一な空孔を有することが好ましい用途、空孔に緻密に物質等を充填することが好ましい用途、表面積が大きいことが好ましい用途に、好適である。また、同じ原料であれば、軽い成形体とすることができるため、軽いことが好ましい用途にも好適である。また、空孔部13の径が、分散相21の径を調整することにより、1μm以上1mm以下と広い範囲の径の多孔成形体または多孔質表面を持つ成形体が容易に得られる。したがって、空孔部のサイズ分布が小さく、しかも、空孔部の大きさを特定のものとでき、また、特定の空隙率に調整した成形体が容易に得られるため、ふるい、フィルタ等の用途にも好適である。 The molded body 10 has a void 12 that opens on the surface, and the void 12 is formed by communicating a plurality of spherical pores 13 arranged in a close-packed structure with each other. Further, the molded body 10 is a molded body 10 made of a hydrophilic material, in which the pores 13 in which the dispersed phase 21 serves as a mold are regularly and densely arranged regardless of the surface or the inside. is there. It should be noted that "any part" does not mean strictness, and most parts of the molded body 10 are highly regularly arranged, and some parts such as corners and edges are arranged. It means that there may be a disordered part. In the manufacturing process of the molded body 10, the dispersed phase 21 has a close-packed structure and is highly regularly arranged along the container 10 by a step of removing the continuous phase 22 or the like. The openings 12a on the surface of 13 are also highly regularly arranged in a close-packed structure. Similarly, inside the molded body 10, since the dispersed phase 21 has a close-packed structure and is highly regularly arranged, the pores 13 are also highly regularly arranged in the close-packed structure. Further, when a container having a curved surface is used, the surface of the molded body has a curved surface similar to that of the container, and the openings are highly regular along the curved surface, for example, like a dent of a golf ball. It is possible to obtain a molded body arranged in a uniform manner. Therefore, in the molded body 10, the pores having a uniform size are arranged highly regularly in a close-packed structure, and these open to the communicating surface, and the openings are also arranged highly regularly. It is suitable for applications in which it is preferable to have uniform pores, applications in which it is preferable to densely fill the pores with a substance or the like, and applications in which a large surface area is preferable. Further, since the same raw material can be used as a light molded product, it is also suitable for applications in which light weight is preferable. Further, by adjusting the diameter of the pore portion 13 to the diameter of the dispersed phase 21, a porous molded body having a wide range of diameters of 1 μm or more and 1 mm or less or a molded body having a porous surface can be easily obtained. Therefore, the size distribution of the pores is small, the size of the pores can be specified, and a molded product adjusted to a specific porosity can be easily obtained. Therefore, it is used for sieving, filters, etc. It is also suitable for.

最密充填構造が、六方最密充填構造および/または立方最密充填構造であり、空孔部13がこの充填構造に沿った規則性をもって密に配列した成形体10であるから、空孔部13が規則的に配列することが好ましい用途に好適である。また、多孔成形体全体に対する空隙12の体積分率が、74%以上と高くできるため、空隙12が大きいことが好ましい用途に好適である。また、接する空孔部13の中心間距離D2が、空孔部13の直径D1より小さいため、空孔部13同士がより確かに連通する。このため、成形体10の空隙12が貫通することが好ましい用途に好適である。また、球状の複数の空孔部13のサイズ分布が、5%以下と小さいため、空孔部13の大きさが揃っており、空孔部13の大きさが揃っていることが好ましい用途に好適である。また、親水性材料が、生体適合性を持つため、成形体10を生物関連の用途に使用する場合に好適である。また、親水性材料が、コラーゲン、ポリグリコール酸、キトサンおよびヒドロキシアパタイトならびにコラーゲン、ポリグリコール酸、キトサンおよびヒドロキシアパタイトの誘導体または混合物から選ばれるものであることから、例えば、成形体10を人体に用いる用途に好適である。また、親水性材料が、生分解性を持つものであるため、環境への負荷が小さく好適である。 Since the close-packed structure is a hexagonal close-packed structure and / or a cubic close-packed structure, and the pores 13 are molded bodies 10 that are densely arranged along the packed structure with regularity, the holes are formed. It is suitable for applications in which it is preferable that 13 are arranged regularly. Further, since the volume fraction of the void 12 with respect to the entire porous molded body can be as high as 74% or more, it is suitable for applications in which a large void 12 is preferable. Further, since the distance D2 between the centers of the vacant holes 13 in contact is smaller than the diameter D1 of the vacant holes 13, the vacant holes 13 communicate with each other more reliably. Therefore, it is suitable for applications in which it is preferable that the void 12 of the molded body 10 penetrates. Further, since the size distribution of the plurality of spherical pores 13 is as small as 5% or less, it is preferable that the sizes of the pores 13 are the same and the sizes of the pores 13 are the same. It is suitable. Further, since the hydrophilic material has biocompatibility, it is suitable when the molded product 10 is used for biological-related applications. Further, since the hydrophilic material is selected from collagen, polyglycolic acid, chitosan and hydroxyapatite and derivatives or mixtures of collagen, polyglycolic acid, chitosan and hydroxyapatite, for example, the molded product 10 is used for the human body. Suitable for applications. Further, since the hydrophilic material has biodegradability, it is suitable because it has a small burden on the environment.

また、分散相21と連続相22との比重に差がある場合にはその比重差とが相まって、分散相21同士の接触面積がより増加する。そのため、得られる成形体10には、より大きな連通口12bが形成される。このように連通口12bがより大きく形成されることは、例えば成形体10を細胞培養基材として用いる場合において、培養された細胞間の相互作用経路が確保され有効である。 Further, when there is a difference in specific gravity between the dispersed phase 21 and the continuous phase 22, the contact area between the dispersed phases 21 is further increased due to the difference in specific gravity. Therefore, a larger communication port 12b is formed in the obtained molded body 10. It is effective that the communication port 12b is formed larger in this way, for example, when the molded product 10 is used as a cell culture base material, an interaction route between the cultured cells is secured.

[第2実施形態]
第2実施形態の成形体50は、図14に示すように、空孔部13の六方最密構造の隙間に、空孔部13と異なる空孔部51が規則的に埋め込まれた構造となっている。したがって、成形体50の表面50aにおいては、空孔部13の開口13aと、空孔部51の開口51aとが、規則的に配列される。複数の開口13aは同一の直径であり、複数の開口51aは同一の直径である。また、空孔部13と空孔部51とは、接する部分において連通している。空孔部13および空孔部51からなる空隙52は、成形体50を貫通する。
[Second Embodiment]
As shown in FIG. 14, the molded body 50 of the second embodiment has a structure in which pore portions 51 different from the pore portions 13 are regularly embedded in the gaps of the hexagonal close-packed structure of the pore portions 13. ing. Therefore, on the surface 50a of the molded body 50, the openings 13a of the pores 13 and the openings 51a of the holes 51 are regularly arranged. The plurality of openings 13a have the same diameter, and the plurality of openings 51a have the same diameter. Further, the hole portion 13 and the hole portion 51 communicate with each other at a contact portion. The gap 52 composed of the hole portion 13 and the hole portion 51 penetrates the molded body 50.

成形体50は、分散相として、液滴の径の異なる2種類の分散相を用いた以外は第1実施形態と同様である。液滴の径が大きい分散相(以下、分散相1と称する)と、これよりも液滴の径が小さい分散相(以下、分散相2と称する)を用い、分散相1を含むエマルション基材と、分散相2を含むエマルション基材とを別々に製造したのち、調製部26において両者を混合する。その他の工程は、第1実施形態と同様である。 The molded body 50 is the same as that of the first embodiment except that two types of dispersed phases having different droplet diameters are used as the dispersed phase. An emulsion base material containing a dispersed phase 1 using a dispersed phase having a large droplet diameter (hereinafter referred to as dispersed phase 1) and a dispersed phase having a smaller droplet diameter (hereinafter referred to as dispersed phase 2). And the emulsion base material containing the dispersed phase 2 are separately produced, and then both are mixed in the preparation unit 26. Other steps are the same as those in the first embodiment.

以上のとおり、液滴の径の異なる分散相を用いることにより、より空隙率が高い成形体を得ることができる。したがって、空孔により緻密に物質等を充填することが好ましい用途、より表面積が大きいことが好ましい用途に、好適である。また、液滴の径の異なる分散相を様々に調整することにより、1つの成形体において、空孔部の大きさを複数のものとすることができ、また、場合によってはその位置をも調整可能である。例えば、分散相の液滴の径が大きいものを容器の下部に配置し、これよりも液滴の径が少々小さい分散相を容器の中部に配置し、さらに液滴の径が小さい分散相を容器の上部に配置することにより、空孔部の配列が段階的に変化した多孔成形体を得ることができる。したがって、同じ成形体において、一部の領域毎に別の機能を持たせることが好ましい用途等に好適である。このように、連続相および分散相を調整することにより、空孔部を制御した成形体が容易に得られる。 As described above, by using dispersed phases having different diameters of droplets, a molded product having a higher porosity can be obtained. Therefore, it is suitable for applications in which it is preferable to fill the pores with a substance or the like more precisely, and applications in which a larger surface area is preferable. Further, by variously adjusting the dispersed phases having different diameters of the droplets, the size of the pores can be made into a plurality of sizes in one molded body, and in some cases, the positions thereof can be adjusted. It is possible. For example, a dispersed phase having a large droplet diameter is placed at the bottom of the container, a dispersed phase having a slightly smaller droplet diameter is placed in the middle of the container, and a dispersed phase having a smaller droplet diameter is placed. By arranging it in the upper part of the container, it is possible to obtain a porous molded body in which the arrangement of the pores is changed stepwise. Therefore, in the same molded product, it is suitable for applications where it is preferable to have different functions for each part of the region. By adjusting the continuous phase and the dispersed phase in this way, a molded product having controlled pores can be easily obtained.

[第3実施形態]
第3実施形態の成形体60は、図15に示すように、成形体60の一部の表面60aが曲面である。なお、図12においては、表面60aを成す空孔部61の一層を図示し、他は省略している。表面60aにおいても、開口部62の径D3は、ほぼ同一である。
[Third Embodiment]
As shown in FIG. 15, the molded body 60 of the third embodiment has a curved surface 60a on a part of the molded body 60. In FIG. 12, one layer of the pore portion 61 forming the surface 60a is shown, and the others are omitted. Even on the surface 60a, the diameter D3 of the opening 62 is substantially the same.

成形体60は、曲面を有する容器を用いた以外は、第1実施形態と同様にして製造される。分散相21が、変形自在であり、曲面に追従して分散相が配列するため、図15に示すように、得られた成形体60は、曲面においても、開口部62の径D3が、表面に開口する開口部62すべてにおいて、ほぼ同一である。 The molded body 60 is manufactured in the same manner as in the first embodiment except that a container having a curved surface is used. Since the dispersed phase 21 is deformable and the dispersed phases are arranged following the curved surface, as shown in FIG. 15, the obtained molded body 60 has the surface of the opening 62 having the diameter D3 even on the curved surface. It is almost the same in all the openings 62 that open to.

以上のとおり、成形体の形状に関わりなく、表面において規則的に配列するほぼ同一径の開口を有することにより、細胞培養基材、ふるい等の用途に好適な表面形状とすることができる。 As described above, regardless of the shape of the molded body, by having openings having substantially the same diameter arranged regularly on the surface, it is possible to obtain a surface shape suitable for applications such as a cell culture substrate and a sieve.

10 成形体
10c 断面
10d 柱
10B 底面
10S 表面
12 空隙
12a 開口部
12b 連通口
13 空孔部
14 隔壁
20 成形材料
21 分散相
22 連続相
25 基材生成部
26 調整部
31 第1管
31a 開口
32 第2管
35 第1液
36 第2液
37 エマルション基剤
38 容器
39 ポンプ
40 光源
41 容器
42 固化体
45 液体
50 成形体
51 空孔部
60 成形体
60a 表面
D1 空孔部13の直径
D2 空孔部13と接する空孔部13との中心間距離
D3 開口62の径
D10 直径
H10 高さ
I 複数の空孔部13の最密充填構造第1層
II 複数の空孔部13の最密充填構造第2層
III 複数の空孔部13の最密充填構造第3層
10 Molded body 10c Cross section 10d Pillar 10B Bottom surface 10S Surface 12 Void 12a Opening 12b Communication port 13 Pore 14 Partition 20 Molding material 21 Dispersed phase 22 Continuous phase 25 Base material generating part 26 Adjusting part 31 First pipe 31a Opening 32 2 tubes 35 1st liquid 36 2nd liquid 37 Emulsion base 38 Container 39 Pump 40 Light source 41 Container 42 Solidified body 45 Liquid 50 Molded body 51 Pore part 60 Molded body 60a Surface D1 Pore part 13 diameter D2 Pore part Distance between the centers of the pores 13 in contact with 13 D3 Diameter of the opening 62 D10 Diameter H10 Height I Close-packed structure of a plurality of holes 13 First layer II Close-packed structure of a plurality of holes 13 Layer III Close-packed structure of multiple pores 13 Third layer

Claims (11)

親水性材料で形成され、表面に開口する空隙を有し、前記空隙は、最密充填構造で配列した球状の複数の空孔部が互いに連通していることにより形成されている多孔成形体。 A porous molded body formed of a hydrophilic material and having voids that open on the surface, and the voids are formed by communicating a plurality of spherical pores arranged in a close-packed structure with each other. 前記空孔部の直径は、1μm以上1mm以下の範囲内である請求項1に記載の多孔成形体。 The porous molded product according to claim 1, wherein the diameter of the pore portion is within the range of 1 μm or more and 1 mm or less. 前記開口は、前記表面に規則的に配列する請求項1または2に記載の多孔成形体。 The porous molded product according to claim 1 or 2, wherein the openings are regularly arranged on the surface. 前記開口は、直径が同一である請求項3に記載の多孔成形体。 The porous molded product according to claim 3, wherein the openings have the same diameter. 前記最密充填構造は、六方最密充填構造および/または立方最密充填構造である請求項1〜4のいずれか1項に記載の多孔成形体。 The porous molded product according to any one of claims 1 to 4, wherein the close-packed structure is a hexagonal close-packed structure and / or a cubic close-packed structure. 多孔成形体全体に対する前記空隙の体積分率は、74%以上である請求項1〜5のいずれか1項に記載の多孔成形体。 The porous molded product according to any one of claims 1 to 5, wherein the volume fraction of the voids with respect to the entire porous molded product is 74% or more. 互いに接する前記空孔部の中心間の距離は、前記空孔部の直径より小さい請求項1〜6のいずれか1項に記載の多孔成形体。 The porous molded product according to any one of claims 1 to 6, wherein the distance between the centers of the pores in contact with each other is smaller than the diameter of the pores. 前記複数の空孔部のサイズ分布は、5%以下である請求項1〜7のいずれか1項に記載の多孔成形体。 The porous molded product according to any one of claims 1 to 7, wherein the size distribution of the plurality of pores is 5% or less. 前記親水性材料は、生体適合性を有する請求項1〜8のいずれか1項に記載の多孔成形体。 The porous molded product according to any one of claims 1 to 8, wherein the hydrophilic material has biocompatibility. 前記親水性材料は、コラーゲン、ポリグリコール酸、キトサンおよびヒドロキシアパタイトならびにコラーゲン、ポリグリコール酸、キトサンおよびヒドロキシアパタイトの誘導体または混合物からなる群から選ばれる請求項8に記載の多孔成形体。 The porous molded body according to claim 8, wherein the hydrophilic material is selected from the group consisting of collagen, polyglycolic acid, chitosan and hydroxyapatite and derivatives or mixtures of collagen, polyglycolic acid, chitosan and hydroxyapatite. 前記親水性材料は、生分解性を有する請求項1〜10のいずれか1項に記載の多孔成形体。 The porous molded product according to any one of claims 1 to 10, wherein the hydrophilic material has biodegradability.
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5661437A (en) * 1979-10-23 1981-05-26 Sadao Hayashi Porous synthetic membrane and production thereof
JP2003511521A (en) * 1999-10-12 2003-03-25 株式会社日本触媒 Method for producing porous crosslinked polymer
JP2007510183A (en) * 2003-10-31 2007-04-19 コーニング インコーポレイテッド Large colloidal crystals and macroporous polymers and methods for their production
JP2009268836A (en) * 2008-05-09 2009-11-19 Kinki Univ Inverse opal structure, processes for producing and using the same
WO2010058148A1 (en) * 2008-10-08 2010-05-27 Imperial Innovations Ltd Hydrophobized organic particle stabilized emulsions
JP2012509960A (en) * 2008-11-24 2012-04-26 コーニング インコーポレイテッド 3D cell culture article and method thereof
JP2013504669A (en) * 2009-09-16 2013-02-07 スフィリテック・リミテッド Three-dimensional porous structure
WO2017104610A1 (en) * 2015-12-14 2017-06-22 国立研究開発法人科学技術振興機構 Porous film, method for manufacturing porous film, microlens array, microreactor, and bio-device

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5661437A (en) * 1979-10-23 1981-05-26 Sadao Hayashi Porous synthetic membrane and production thereof
JP2003511521A (en) * 1999-10-12 2003-03-25 株式会社日本触媒 Method for producing porous crosslinked polymer
JP2007510183A (en) * 2003-10-31 2007-04-19 コーニング インコーポレイテッド Large colloidal crystals and macroporous polymers and methods for their production
JP2009268836A (en) * 2008-05-09 2009-11-19 Kinki Univ Inverse opal structure, processes for producing and using the same
WO2010058148A1 (en) * 2008-10-08 2010-05-27 Imperial Innovations Ltd Hydrophobized organic particle stabilized emulsions
JP2012509960A (en) * 2008-11-24 2012-04-26 コーニング インコーポレイテッド 3D cell culture article and method thereof
JP2013504669A (en) * 2009-09-16 2013-02-07 スフィリテック・リミテッド Three-dimensional porous structure
WO2017104610A1 (en) * 2015-12-14 2017-06-22 国立研究開発法人科学技術振興機構 Porous film, method for manufacturing porous film, microlens array, microreactor, and bio-device

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