TW201936743A - 多孔成形體的製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種能夠高效率地製造多孔成形體之多孔成形體的製造方法，該多孔成形體由親水性原材料構成，且孔隙部規則性且緊密地排列而成。成形裝置（22）由作為乳膠之成形材料（16）製造多孔薄膜（10）。關於成形材料（16），當將分散相（31）的體積設為X1，且將連續相（32）的體積設為X2時，X1/（X1+X2）在0.5以上且0.9以下的範圍內。又，關於成形材料（16），分散相（31）的比重大於連續相（32）的比重。成形材料（16）具備含有硬化性化合物之水相來作為連續相（32），且在支撐體（71）上形成液膜（76）。然後，使液膜（76）中的硬化性化合物硬化。硬化之後，去除分散相（31）。

Description

多孔成形體的製造方法
本發明係有關一種多孔成形體的製造方法。
已知有一種藉由沿薄膜面緊密且規則性地並排形成複數個微小的孔隙部（孔）來設為蜂窩結構之薄膜狀的多孔成形體（以下，稱為多孔薄膜）。作為具有該蜂窩結構之多孔薄膜的製造方法，已知有結露法（還稱為Breath Figure（蜂窩狀孔洞結構）法）。結露法為藉由如下方式製造多孔薄膜之方法：藉由流延包含用於形成多孔薄膜之疏水性原材料之溶液來形成流延膜，並使該流延膜結露之後使溶劑和水滴蒸發。關於藉由該結露法獲得之多孔薄膜，形成為水滴成為鑄模而非常微小的複數個孔隙部呈規則性排列之狀態，因此例如在培養細胞之細胞培養基材（培養載體）、黏連防止材料或者過濾用過濾器等醫療領域中有用。
結露法中，如上所述，將水滴設為鑄模，因此無法由親水性原材料製造多孔薄膜，並且將所形成之孔隙部的直徑限制為較小。就該觀點而言，在專利文獻1中記載有一種所形成之孔隙部的直徑大於藉由上述結露法製造之多孔薄膜且由親水性原材料構成之多孔薄膜。專利文獻1的多孔薄膜經由藉由毛細管現象將具備分散相和連續相之乳膠注入到平行配置之一對基板之間之製程來製造。如此使用乳膠之製造方法中，乳膠的分散相作為形成孔隙部之鑄模發揮功能。在專利文獻2中亦記載有一種由乳膠製造由親水性原材料構成之多孔薄膜之方法。
又，在專利文獻3中亦記載有一種由將油相作為連續相之乳膠製造多孔薄膜之方法。專利文獻3中，藉由一邊水平傳送由乳劑形成之膜，一邊使連續相中的聚合性化合物聚合，製造由疏水性原材料構成之多孔薄膜。關於專利文獻3的乳膠，將作為分散相之水滴的質量W與作為連續相之油相的質量O的比例W/O設為3/1以上。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2017/104610號
[專利文獻2]日本特開昭56-061437號公報
[專利文獻3]國際公開第2001/027164號
專利文獻1的製造方法中，由於藉由毛細管現象將乳膠注入到一對基板之間，因此期望改善製造效率。專利文獻2及專利文獻3的製造方法中，可獲得高孔隙率的多孔薄膜，但是孔隙部的排列狀態缺乏整齊度，很難說具有規則性。又，專利文獻3的方法中，無法製造由親水性原材料構成之多孔薄膜。
因此，本發明的目的為，提供一種能夠高效率地製造多孔成形體之多孔成形體的製造方法，該多孔成形體由親水性原材料構成，且孔隙部規則性且緊密地排列而成。
為了解決上述問題，本發明的多孔成形體的製造方法具有膜形成製程、硬化製程及分散相去除製程，且由具備連續相和分散相之乳膠製造多孔成形體。膜形成製程中，藉由具備含有硬化性化合物之水相來作為連續相之乳膠，在支撐體上形成膜。硬化製程中，在膜形成製程之後，使硬化性化合物硬化。分散相去除製程中，在硬化製程之後，去除膜的分散相。關於乳膠，當將分散相的體積設為X1，且將連續相的體積設為X2時，X1/（X1+X2）在0.5以上且0.9以下的範圍內，分散相的比重大於連續相的比重。
乳膠的分散相的液滴變形自如為較佳。關於乳膠，當將分散相的比重設為Y1，且將連續相的比重設為Y2時，由Y1-Y2求出之比重差至少係0.001為較佳。
膜形成製程中，藉由在支撐體上延展乳膠，形成膜為較佳。
膜形成製程中，在所移動之支撐體上形成膜為較佳。
多孔成形體的製造方法具有基劑生成製程及偏在化製程為較佳。基劑生成製程中，藉由在形成連續相之第2液的流動中，在第2液的流動方向上，從管狀構件的前端排出形成分散相之第1液來作為液滴，生成X1/（X1+X2）小於乳膠之乳膠基劑。偏在化製程中，藉由使乳膠基劑中的分散相偏在，在乳膠基劑中生成X1/（X1+X2）在0.5以上且0.9以下的範圍內之偏在區域。膜形成製程中，使用在乳膠基劑中生成之偏在區域來作為乳膠為較佳。
去除製程中，藉由事先接觸分散相的溶劑，去除分散相為較佳。
[發明效果]
依本發明，能夠高效率地製造多孔成形體，該多孔成形體由親水性原材料構成，且孔隙部規則性且緊密地排列而成。
圖1中，薄膜狀的多孔成形體（以下，稱為多孔薄膜）10形成有複數個作為孔的孔隙部12。複數個孔隙部12的尺寸（形狀及大小）彼此大致相等。孔隙部12沿一個薄膜面（以下，稱為第1薄膜面）10a緊密地排列成六角形、亦即緊密排列成二維六角形，且在第1薄膜面10a上開口。藉此，多孔薄膜10設為蜂窩結構。孔隙部12為球形，但是由於如上所述那樣緊密排列，因此成為圓球稍微變形而成之球形，而不係精確的圓球形。另外，對於在第1薄膜面10a上形成有孔隙部12之開口部附加元件符號12a。孔隙部12的直徑D12為0.4 mm，但是並不限制於該例，能夠在0.1 mm以上且1 mm以下的範圍內形成。
如圖1及圖2所示，孔隙部12彼此連通，如圖2所示，在孔隙部12與孔隙部12之間的隔壁13形成有連通孔13a。因此，各孔隙部12為虛擬劃分之概念上的空間部分，該等複數個孔隙部12在多孔薄膜10的內部沿第1薄膜面10a形成有連續之孔隙。由於孔隙部12彼此連通，因此例如能夠用於細胞培養基材、光散射防止過濾器、吸音材料、過濾用過濾器等各種用途。
如圖2所示，孔隙部12沿厚度方向貫通，且還在另一個薄膜面（以下，稱為第2薄膜面）10b上開口。圖2中，對於在第2薄膜面10b上形成有孔隙部12之開口部亦附加元件符號12a。
多孔薄膜10的厚度T10為0.2 mm，但是並不限制於該例，能夠在0.05 mm以上且1 mm以下的範圍內形成。
多孔薄膜10由作為親水性原材料之聚丙烯醯胺形成。作為形成多孔薄膜10之其他親水性原材料，例如可舉出各種水溶性聚合物、多糖類（例如，纖維素或聚葡萄胺醣等）、蛋白質（例如，膠原蛋白或絲蛋白等）等，亦可以係該等中的至少2種的混合物。由親水性原材料形成之多孔薄膜10，例如能夠用於細胞培養基材、光散射防止過濾器、吸音材料、過濾用過濾器等各種用途。本實施形態中，將相對於純水之溶解度為0.2 g/毫升以上之情形視作親水性。又，將相對於純水之溶解度為0.01 g/毫升以下之情形視作疏水性。關於相對於純水之溶解度，本實施形態中，藉由OECD guidelines for the Testing of Chemicals（經濟合作與發展組織化學品測試準則）中所記載之Test No.105：Water Solubility（OECD為經濟合作與發展組織（Organisation for Economic Co-operation and Development））來求出。另外，在後述成形材料16（參閱圖4）含有界面活性劑之情形下，有時在所獲得之多孔薄膜10中包含界面活性劑。關於如上所述那樣規則性且緊密地排列有孔隙部12之多孔薄膜10的態樣，例如，如圖3所示，依據X射線CT（Computed Tomography，電腦斷層攝影）圖像來確認。另外，圖3的圖像為如下圖像，即對事先在水中保存藉由後述方法獲得之多孔薄膜10，然後，從水中取出，並對冷凍乾燥者進行拍攝而得之圖像中取出中央部分者。
多孔薄膜10例如藉由以下方法來製造。圖4所示之成形材料製備裝置21為用於製備成形材料16者，所製備之成形材料16供給到成形裝置22（參閱圖10）的膜形成單元23中。成形材料製備裝置21具備基劑生成部26和調節部27。
成形材料16為具備分散相31和連續相32之乳膠（乳劑、乳濁液）。基劑生成部26由成為分散相31之第1液33及成為連續相32之第2液34生成分散相31的體積比例小於成形材料16之乳膠基劑37。調節部27調節分散相31的體積比例，且藉由該調節將乳膠基劑37製成成形材料16。關於分散相31的體積比例，當將分散相31的體積設為X1，且將連續相32的體積設為X2時，由X1/（X1+X2）求出。
第1液33為疏水性液體，本例中使用聚二甲基矽氧烷。藉由含有後述比重調節劑而使第1液33的比重大於第2液34。藉此，生成比重大於連續相32之分散相31。將第1液33的比重設為Y1時，第1液33成為分散相31，因此分散相31的比重亦成為Y1。同樣地，第2液34成為連續相32，因此當將第2液34的比重設為Y2時，連續相32的比重亦成為Y2。由Y1-Y2求出之比重差係0.001以上（至少為0.001）為較佳，本例中設為0.080。與比重差小於0.001之情形相比，藉由比重差為0.001以上，使分散相31在成形材料16內在鉛錘方向上偏在、亦即偏在於下方變得容易。
第1液33與第2液34之比重差在0.001以上且0.200以下的範圍內為更佳。與超過0.200之情形相比，藉由為0.200以下，可更加可靠地及/或更加長期地抑制在成形材料16中作為液滴的分散相31彼此的聚結。例如，在比重差過大之情形下，處於偏在於下方之狀態（沉澱狀態）之分散相31被壓破，這是因為具有弄亂作為液滴的穩定狀態之可能性。第1液33與第2液34之比重差在0.030以上且0.150以下的範圍內為進一步較佳，在0.050以上且0.100以下的範圍內為特佳。
比重Y1和比重Y2以將25℃下的水的比重設為1之基準來求出。本實施形態中，更具體而言，分別準備在25℃下體積為V的第1液33及第2液34，並對所準備之第1液33及第2液34的質量W分別測量10次，按每一測量值由W/V的式算出。並且，求出所算出之10個算出值的平均值來作為比重Y1及Y2。
第1液33含有使比重增加之化合物來作為比重調節劑為較佳。該例中比重調節劑為溴苯。但是，比重調節劑並不限定於此，在分散相31中以溶解之狀態存在，且只要係比重大於分散相31的成分（本例中為聚二甲基矽氧烷）之化合物即可。例如，能夠使用氯仿及/或四氯化碳。關於比重調節劑，在第1液33中以1%以上且30%以下的範圍內的質量比例含有為較佳。該質量比例為當將第1液33的質量（包含比重調節劑的質量）設為M1且將比重調節劑的質量設為M2時由（M2/M1）×100求出之百分比。
第2液34含有硬化性化合物，且為親水性液體。本例的第2液34含有硬化性化合物和作為該硬化性化合物的溶劑的水，但是在硬化性化合物為與作為疏水性液體的第1液33不相溶的液體之情形下，第2液34可以不含水。另外，所謂與疏水性液體不相溶，係指相對於疏水性液體之溶解度為0.01 g/毫升以下。
關於硬化性化合物，在本例中設為藉由紫外線的照射而硬化之紫外線硬化性化合物，但是並不限制於此。作為硬化性化合物，可舉出在單體中改質硬化性官能基而得之化合物，例如，能夠使用藉由能量射線的照射而硬化之能量射線硬化性化合物、藉由加熱而硬化之熱硬化性化合物、藉由離子反應而硬化之離子硬化性化合物。作為能量射線硬化性化合物，例如可舉出如本實施形態那樣藉由紫外線等光而硬化之光硬化性化合物。該種硬化性化合物能夠藉由利用有機合成的手冊（例如，有機合成實驗法手冊（The Society of Synthetic Organic Chemistry, Japan.））等中所刊載之方法來改質具有能量射線硬化性（包含光硬化性）及/或熱硬化性之官能基而獲得。另外，作為離子硬化性化合物，可舉出使海藻膠鈉與鈣（Ca）離子等多價陽離子進行反應之體系等。
硬化性化合物具有生物適應性為較佳。藉此，可獲得用於細胞培養基材、止血材料、黏連防止材料及/或創傷被覆材料等之多孔薄膜10。另外，所謂生物適應性，係指在留置於生物內部（還包含消化管的內部）之情形及貼附於生物外部之情形下，不會賦予對生物的毒性等對生物有害的影響之性質。
第2液34可以含有用於使硬化性化合物硬化之交聯劑、用於使硬化性化合物的硬化開始之起始劑及/或界面活性劑，本例中亦含有該等。本例中所使用之交聯劑為N,N’-亞甲基雙丙烯醯胺，起始劑為IRGACURE（註冊商標）2959（BASF SE（巴斯夫歐洲公司）製造），界面活性劑為聚乙烯醇。作為界面活性劑的其他例，可舉出Adeka Tole（註冊商標）LA、NIKKOL Hexaglyn 1-M（單肉蔻酸六甘油酯）等HLB（Hydrophilic-Lipophilic Balance：親水性-親油性均衡）值為11以上且16以下左右的界面活性劑等。
圖5所示之基劑生成部26具備作為管狀構件的第1管41及第2管42。在第1管41中連接有輸送第1液33之泵（未圖示），在第2管42中連接有輸送第2液34之泵（未圖示）。第1管41供給成為分散相31之第1液33。第2管42輸送成為連續相32之第2液34。第2液34藉由泵引導至第2管42，並在第2管42的中空部（流路）中向一個方向流動。第1管41在一端側配置於第2管42的中空部之狀態下嵌入到第2管42的側表面。第1管41的一端側的開口41a以朝向在第2管42的中空部中向一個方向流動之第2液34的流動方向之狀態配置。藉此，從第1管41的另一端側流出之第1液33在第2液34的流動中作為液滴而沿第2液34的流動方向從開口41a排出。藉此，生成乳膠基劑37（基劑生成製程）。另外，開口41a位於第2管42的圓形截面的中空部的大致中央處。
分散相31的液滴變形自如為較佳，在本例中亦如此。作為分散相31的液滴的直徑在20 μm以上且1 mm以下的範圍內為較佳。與小於20 μm之情形相比，藉由為20 μm以上，難以引起液滴彼此的聚結，作為變形自如的液滴的分散相31，可更加可靠地保持。與大於1mm之情形相比，藉由為1mm以下，可獲得在放置狀態下能夠將液滴的形狀更加可靠地保持為球形之成形材料16。分散相31的直徑在0.1 mm以上且1 mm以下的範圍內為更佳，在0.2 mm以上且0.6 mm以下的範圍內為進一步較佳。
另外，本實施形態中，使用外徑在0.8 mm以上且3.0 mm以下的範圍內之第1管41及內徑大於第1管41的外徑且外徑大致在1.4 mm以上且4.0 mm以下的範圍內之第2管42。但是，第1管41及第2管42並不限制於該例。
在此，將第1管41中的第1液33的送液流量設為V1，將第2管42中的第2液34的送液流量設為V2。本實施形態中，藉由在將V1設為3毫升/hr且將V2設為4.5毫升/hr之條件下輸送第1液33和第2液34，生成作為液滴的分散相31，藉此製備分散相31的直徑均勻的乳膠基劑37。但是，送液流量V1、V2並不限制於該例。基劑生成部26在分散相31的直徑在300 μm以上且1 mm以下的範圍內且相對大的情形下特別有效。
圖6所示之基劑生成部46在形成100 μm以上且小於400 μm、其中100 μm以上且350 μm以下的相對小的直徑的分散相31之情形下特別有效，且能夠代替基劑生成部26使用。基劑生成部46設為在基劑生成部26添加有作為管狀構件的第3管43之構成。第3管43為生成乳膠基劑37之管。另外，該基劑生成部46中，在第2管42中連接有2個泵（未圖示），2個中的一個連接於第2管42的一端，且另一個連接於第2管42的另一端。藉此，第2液34從第2管42的兩端的每一個輸送至第2管42的中空部。2個泵分別調節第2液34的送液流量。
第3管43亦與第1管41同樣地，在一端側配置於第2管42的中空部之狀態下嵌入到第2管42的側表面。第3管43在第2管42的中空部中設置成其一端側與第1管41的前述一端側相向之狀態。第3管43的一端的開口43a形成為大於第1管41的開口41a，該例中，開口43a配置成圍繞第1管41的開口41a側的一端之狀態。其中，開口41a與開口43a在圖6的左右方向上的位置關係，可依據第1液33及第2液34的黏度等特性、送液流量V1及後述送液流量V2a、V2b、第1管41～第3管43的各直徑及/或目標分散相31的液滴的直徑等適當設定。
另外，該例的第3管43的外形在0.8 mm以上且3.0 mm以下的範圍內。但是，第3管43並不限制於該例。
在此，將來自第2管42的長邊方向上的嵌入有第1管41之一端側的第2液34的送液流量設為V2a，且將來自嵌入有第3管43之另一端側的第2液34的送液流量設為V2b。例如，在將V1設為2毫升/hr，將V2a設為3毫升/hr，將V2b設為3毫升/hr之條件下，供給第1液33和第2液34。藉此，在第3管43的中空部（流路）中，生成作為液滴的分散相31，製備乳膠基劑37（基劑生成製程）。但是，送液流量V1、V2a、V2b並不限制於該例。
所獲得之乳膠基劑37輸送至圖7所示之調節部27的容器51中。另外，在圖7中示出在調節部27連接有基劑生成部26之狀態，但是能夠將基劑生成部26替換為基劑生成部46（參閱圖6）。如圖7所示，調節部27具備收納乳膠基劑37之容器51及泵52。泵52從容器51中的乳膠基劑37吸入第2液34，藉此將乳膠基劑37中的分散相31的體積比例提高在0.5以上且0.9以下的範圍內。藉此，可獲得分散相31的比重大於連續相32的比重且分散相31的體積比例在0.5以上且0.9以下的範圍內的乳膠來作為成形材料16。與分散相31的體積比例小於0.5之情形相比，藉由分散相31的體積比例為0.5以上，如後述，在膜形成製程中分散相31以緊密的狀態進入間隙77（參閱圖9）中，藉此在間隙77中作為分散相31的液滴以彼此接觸之狀態配置。又，與分散相31的體積比例高於0.9之情形相比，藉由分散相31的體積比例為0.9以下，可更加可靠地抑制成形材料16中的分散相31的液滴彼此的聚結化。成形材料16的分散相31的體積比例為0.6以上且0.85以下為更佳，0.7以上且0.8以下為進一步較佳。
作為分散相31的體積比例的求得方法，例如具有依據藉由顯微鏡觀察之圖像求出之方法。具體而言，能夠依據成形材料16的觀察圖像求出分散相31的液滴的平均尺寸和個數密度，並依據該等平均尺寸和個數密度算出分散相31的體積比例。
由於分散相31的比重大於由第2液34構成之連續相32的比重，因此分散相31容易向下方沉澱。因此，本例中設為在乳膠基劑37中使分散相31偏在且使分散相31沉澱於下部之狀態。藉此，從乳膠基劑37的上部，選擇性地吸入第2液34變得容易，來自乳膠基劑37的成形材料16的產品率得到提高。
在乳膠基劑37的下部生成分散相31的體積比例高於上部且在0.5以上且0.9以下的範圍內存在之區域（以下，稱為偏在區域）37a（偏在化製程）為較佳，本例中亦如此。藉此，亦能夠如使用了調節部27之情形那樣藉由自第2液34的上部的去除獲得成形材料16，除此之外，還能夠藉由例如利用重力從容器51的下部拔出偏在區域37a而將所拔出之偏在區域37a直接用作成形材料16。因此，作業效率得到提高、或者還能夠實現由乳膠基劑37獲得成形材料16之製程的自動化，因此多孔薄膜10的製造效率得到提高。
所獲得之成形材料16例如供給到圖8所示之膜形成單元23中。膜形成單元23為用於將成形材料16成形為膜狀者。膜形成單元23具備支撐體供給部61、材料供給部62及膜形成部63。支撐體供給部61具備馬達66和馬達控制部67。馬達66與纏繞成線圈狀之支撐體輥68的繞線軸68a連接，且藉由馬達控制部67進行驅動控制，並使繞線軸68a進行旋轉。藉此，從支撐體輥68連續送出長條的支撐體71，在長邊方向上移動之支撐體71朝向膜形成部63。
材料供給部62配置於朝向膜形成部63之支撐體71的上方，且具備儲存部62a和流出部62b。儲存部62a儲存成形材料16。流出部62b形成為從流出部62b的底部突出之管狀構件，且從下端的開口（未圖示）流出成形材料16。關於成形材料16，由於分散相31的比重大於連續相32，因此分散相31以緊密的狀態從流出部62b排出，並供給至支撐體71上。
如後述，膜形成部63中藉由延展成形材料16來成形為膜狀，因此藉由調節支撐體71的移動速度及來自材料供給部62的成形材料16的流量，而在支撐體71上形成成形材料16的儲液部LP為較佳。儲液部LP可以係2個以上，但是就進一步抑制分散相31的排列等結構的紊亂之觀點而言，係1個為較佳。由於支撐體71向膜形成部63移動，因此儲液部LP的成形材料16一邊逐漸減小厚度一邊向膜形成部63傳送。另外，本實施形態中，將支撐體71的移動方向上的材料供給部62與膜形成部63的距離設在1 cm以上且15 cm以下的範圍內，藉此在儲液部LP與膜形成部63之間具有一定的距離。其結果，向膜形成部63移動之期間的成形材料16中，分散相31亦更加可靠地沉入下方。
該例中，為了將多孔薄膜10製造為長條，事先從流出部62b連續排出成形材料16，藉此設為成形材料16從儲液部LP連結到膜形成部63之狀態。但是，多孔薄膜10可以製造成片狀（單片）。在該情形下，例如藉由從流出部62b間歇地排出成形材料16，而在支撐體71上逐個形成第1儲液部LP1、第2儲液部LP2、……（未圖示）。該例中使支撐體71連續地移動，但是例如在將多孔薄膜10製造成片狀之情形下，可以設為交替進行支撐體71的移動和停止之所謂的間歇輸送。又，該例中使支撐體71移動，但是可以藉由支撐體71和流出部62b中的至少任意一者移動而使該等相對移動。
膜形成部63具備作為板狀的延展構件的延展板72及作為板狀的保持構件的保持板73。延展板72和保持板73配置成隔著支撐體71的移動通路對置之狀態。延展板72為用於延展所傳送過來之成形材料16者。延展板72以與支撐體71平行的姿勢配置於支撐體71的上側。延展板72與支撐體71的距離G77（參閱圖9），依據目標厚度T10（參閱圖2）進行設定。關於該距離G77，例如亦有時設定為大於厚度T10、或者還有時設定為與厚度T10相等。本例中將距離G77設定為與厚度T10相等。在通過該延展板72期間，成形材料16在支撐體71上被延展。藉由該延展，成形材料16在與支撐體71的長邊方向正交之寬度方向上擴展，並製成膜（以下，稱為液膜）76（膜形成製程）。
保持板73為用於更加可靠地保持通過延展板72期間的支撐體71的姿勢者。例如，本例中，用於將支撐體71保持為與延展板72平行的狀態。因此，以與支撐體71平行的姿勢配置於支撐體71的下側。藉此，所引導出之支撐體71保持為平行的狀態，且一邊保持與延展板72的距離一邊通過延展板72。其結果，液膜76更加可靠地以一定的厚度連續形成。在即使不設置保持板73，支撐體71亦以保持姿勢之狀態通過之情形下，可以沒有保持板73。
如圖9所示，支撐體71上的成形材料16進入延展板72與支撐體71之間的間隙77中。由於成形材料16藉由支撐體71傳送，因此成形材料16與間隙77的毛管力相結合，促進進入間隙77中。其結果，可高效率地製造多孔薄膜10。又，藉由分散相31成為均勻的尺寸、分散相31的體積比例如前述那樣高、分散相31成為沉澱於成形材料16中的下部之狀態、及藉由延展板72從上按壓成形材料16，分散相31在寬度方向上緊密地排列。其結果，間隙77中，可形成作為分散相31的液滴以彼此接觸之狀態配置且分散相31規則性地排列而得之液膜76。關於分散相31以彼此接觸之狀態配置而得之液膜39，由於在後述分散相去除製程中容易去除分散相31，因此可獲得孔隙部12彼此連通而得之多孔薄膜10。
又，如後述，分散相31的液滴變形自如，因此，以緊密的狀態包含之分散相31一邊可靠地形成規則性排列一邊在間隙77中向行進方向的下游側移動。因此，液膜76中分散相31更加可靠地以具有規則性之排列分佈，且分散相31彼此以更加可靠地接觸之狀態配置。
又，支撐體71藉由保持板73保持姿勢，因此藉由延展板72按壓之力（按壓力）維持為一定。其結果，連續形成分散相31的排列狀態更加均勻的液膜76。因此，在多孔薄膜10中孔隙部12的排列亦形成為更加均勻的狀態。
延展構件並不限制於如延展板72那樣的板狀的構件。例如，可以係作為輥狀的延展構件的延展輥（未圖示）。在使用延展輥之情形下，可以在使截面圓形的中心軸沿著與支撐體71的長邊方向交叉之方向（例如為支撐體71的寬度方向）之狀態下配置延展輥。藉此，在延展輥的周面與支撐體71之間形成間隙77，成形材料16進入該間隙77中。又，在使用延展輥之情形下，可以與本例同樣地使用保持板73，亦可以使用作為輥狀的保持構件的保持輥（未圖示），來代替保持板73。保持輥配置成隔著支撐體71的移動通路與延展輥對置之狀態為較佳。如上所述，延展構件為用於延展傳送過來之成形材料16者，只要係在與支撐體71之間形成間隙71者，則由於具有延展作用，因此形狀並無特別限定。又，保持構件為用於更加可靠地保持通過延展板72期間的支撐體71的姿勢者，因此只要係在支撐體71一邊保持與延展板72的距離一邊通過之狀態下保持支撐體71者，則形狀並無特別限定。
該例中，在支撐體71上形成有液膜76，但是只要液膜76形成於支撐體71上即可。例如，藉由將所流動之成形材料16成形為膜狀之後，在成形之狀態下施加在支撐體71上之方法，亦能夠在支撐體71上形成液膜76。在該情形下，例如，可以將公知的塗佈模具或流延模具替換為膜形成部63和材料供給部62。
本例的支撐體71由聚對鈦酸乙二酯形成。該例中，如後述，剝離支撐體71和所獲得之多孔薄膜10。因此，在支撐體71中，在圖9中的上表面，將例如在30℃的高溫下較硬，但是例如藉由降溫至3℃的低溫而凝膠化之原材料形成為層狀（未圖示，以下稱為剝離層），藉此，容易剝離。作為原材料，例如具有PLURONIC（註冊商標）F127（BASF公司製造）等，本例中亦使用PLURONICF127。
如圖10所示，該例中，膜形成單元23構成作為硬化部的光源單元81、分散相去除單元82、清洗單元83、乾燥機84、冷卻機85、剝離部86、支撐體捲繞部87及薄膜捲繞部88、成形裝置22。另外，在成形裝置22中設置有複數個引導支撐體71之輥子90，並設為使該等複數個輥子90中的至少任一個沿周向進行旋轉之驅動輥，藉由該驅動輥的旋轉來傳送支撐體71。
光源單元81為用於使液膜76的連續相32（參閱圖9）中所含之硬化性化合物硬化者。該例中，作為硬化性化合物而使用光硬化性化合物，因此作為硬化部而使用光源單元81。光源單元81具備複數個光源81a及支撐該等光源81a之支撐構件81b。光源81a射出使光硬化性化合物硬化之光。光源單元81配置於支撐體71的移動通路的上方，光源81a設置於支撐構件81b的下表面。藉此，液膜76在光源單元81的下方通過之期間被光照射，硬化性化合物藉由該照射而硬化（硬化製程），液膜76成為連續相32凝固而得之固化膜92。另外，該例的光源81a照射紫外線來作為光。
硬化部並不限定於光源單元81，依據硬化性化合物的硬化方法來確定。例如在硬化性化合物為藉由加熱而硬化之熱硬化性化合物之情形下，加熱烘箱（加熱恆溫槽）或紅外線加熱器等各種加熱裝置可用作硬化部。又，在硬化性化合物為藉由離子反應硬化之離子硬化性化合物之情形下，可使用使液膜76與離子溶液接觸之方法等。另外，在第2液34及連續相32除了含有硬化性化合物還含有硬化性化合物的溶劑之情形下，有時在硬化製程結束之時刻殘留有該溶劑。在該種情形下，即使在硬化性化合物為硬化之狀態，作為連續相32，還有時不完全固化而具有柔軟性。
分散相去除單元82配置於移動方向上的光源單元81的下游，且具備液槽82a和輥子82b。在液槽82a中收納有分散相去除液93。分散相去除液93為用於藉由溶解固化膜92中的分散相31來從固化膜92去除之溶劑。因此，作為分散相去除液93，使用對於固化膜92中的分散相31顯示溶解性且相對於固化膜92中的連續相（藉由硬化性化合物的硬化而生成之產物）顯示非溶解性之液體。該例中所使用之分散相去除液93為丙酮，但是並不限定於丙酮。另外，關於所使用之液體，相對於固化膜中的連續相之非溶解性並不限定於完全不溶解之含義，只要硬化後的連續相相對於所使用之液體之溶解度為0.01 g/毫升以下，則可以視為非溶解性。但是，在連續相中殘留有硬化性化合物的溶劑之情形下，即使連續相的溶解度大於0.01 g/毫升，只要藉由硬化性化合物的硬化而生成之產物的溶解度為0.01 g/毫升以下，則可以視為非溶解性。
輥子82b配置於分散相去除液93的液面的下方，將形成有固化膜92之支撐體71引導至分散相去除液93。藉此，將固化膜92浸漬於分散相去除液93中，並在液中通過之期間分散相31溶解而被去除（分散相去除製程）。
由於在固化膜92中分散相31彼此接觸，因此分散相31容易被去除，因此多孔薄膜10的製造效率得到提高。又，由於在固化膜92中分散相31彼此接觸，因此即使藉由除浸漬以外的方法，只要為與分散相去除液93接觸之方法，則容易去除分散相31。例如，可以係吹送或噴塗等。因此，對於用作分散相31之原材料選擇具有自由度。如此，用作分散相31之原材料的自由度高，因此與分散相31一同使用之連續相32的原材料選擇自由度亦高，其結果，可獲得各種原材料的多孔薄膜10。
清洗單元83配置於移動方向上的分散相去除單元82的下游，且具備液槽83a和輥子83b。該例的清洗單元83用於可靠地去除少量殘留之分散相31。因此，在藉由分散相去除單元82完全去除分散相31之情形及/或即使在少量殘留之情形下亦藉由後述乾燥機84被完全去除之情形下，可以不設置清洗單元83。
在液槽83a中收納有清洗液94。本例中的清洗液94為水。藉此，除了去除分散相31（清洗製程）以外，例如還製造用作細胞培養基材之多孔薄膜10。清洗液94並不限定於水，例如能夠使用乙醇、或水與乙醇的混合液等。
乾燥機84配置於移動方向上的清洗單元83的下游，且對經由清洗製程之固化膜92進行乾燥，以製成多孔薄膜10。如前述，該例的連續相除了含有硬化性化合物以外，還含有作為溶劑的水，有時該水的至少一部分例如替換為分散相去除液93及/或清洗液94，但是依據上述方法，例如藉由經由分散相去除單元82、清洗單元83及/或乾燥機84，在連續相中最初包含之水蒸發，藉此被去除。
冷卻機85為用於使前述剝離層（未圖示）凝膠化者。冷卻機85對在厚度方向上重疊之多孔薄膜10剝離層及支撐體71進行冷卻。藉此，剝離層凝膠化。
剝離部86具備輥對，在輥對的一個輥子上纏繞有支撐體71，且在另一個輥子上纏繞有多孔薄膜10。又，在支撐體捲繞部87設置捲繞支撐體71之捲繞軸95，在薄膜捲繞部88設置捲繞多孔薄膜10之捲繞軸96。在支撐體捲繞部87和薄膜捲繞部88設置有使捲繞軸95和捲繞軸96進行旋轉驅動之驅動部。藉由利用該驅動部使捲繞軸95和捲繞軸96分別進行旋轉，在剝離部86中從支撐體71剝離多孔薄膜10，支撐體71捲繞在捲繞軸95上，且多孔薄膜10捲繞在捲繞軸96上。
上述為製造在厚度方向上形成有1層孔隙部12之多孔薄膜10之例，但是所製造之多孔薄膜並不限制於此。例如，還能夠製造在厚度方向上形成有2層以上亦即複數層孔隙部12之多孔薄膜。在厚度方向上形成有複數層孔隙部12之情形下，在緊密排列狀態下形成有複數個孔隙部12。所謂緊密排列狀態，具有孔隙部12排列成六方緊密填充結構之狀態、及排列成立方緊密填充結構（面心立方晶格結構）之狀態這兩者。在製造該種多孔薄膜之情形下，可以將延展板72與支撐體71的距離G77（參閱圖9）設為大於製造單層的多孔薄膜10之情形及/或將分散相31的液滴的直徑設為小於製造多孔薄膜10之情形。
10‧‧‧多孔薄膜
10a‧‧‧第1薄膜面
10b‧‧‧第2薄膜面
12‧‧‧孔隙部
12a‧‧‧開口部
13‧‧‧隔壁
13a‧‧‧連通孔
16‧‧‧成形材料
21‧‧‧成形材料製備裝置
22‧‧‧成形裝置
23‧‧‧膜形成單元
26、46‧‧‧基劑生成部
27‧‧‧調節部
31‧‧‧分散相
32‧‧‧連續相
33‧‧‧第1液
34‧‧‧第2液
37‧‧‧乳膠基劑
37a‧‧‧偏在區域
41‧‧‧第1管
41a、43a‧‧‧開口
42‧‧‧第2管
43‧‧‧第3管
51‧‧‧容器
52‧‧‧泵
61‧‧‧支撐體供給部
62‧‧‧材料供給部
62a‧‧‧儲存部
62b‧‧‧流出部
63‧‧‧膜形成部
66‧‧‧馬達
67‧‧‧馬達控制部
68‧‧‧支撐體輥
68a‧‧‧繞線軸
71‧‧‧支撐體
72‧‧‧延展板
73‧‧‧保持板
76‧‧‧液膜
77‧‧‧間隙
81‧‧‧光源單元
81a‧‧‧光源
81b‧‧‧支撐構件
82‧‧‧分散相去除單元
82a、83a‧‧‧液槽
82b、83b‧‧‧輥子
83‧‧‧清洗單元
84‧‧‧乾燥機
85‧‧‧冷卻機
86‧‧‧剝離部
87‧‧‧支撐體捲繞部
88‧‧‧薄膜捲繞部
90‧‧‧輥子
92‧‧‧固化膜
93‧‧‧分散相去除液
94‧‧‧清洗液
95、96‧‧‧捲繞軸
D12‧‧‧孔隙部的直徑
G77‧‧‧延展板與支撐體的距離
LP‧‧‧儲液部
T10‧‧‧多孔薄膜的厚度
圖1係藉由實施了本發明之製造方法製造之多孔薄膜的俯視圖。
圖2係沿圖1的II-II線之剖視圖。
圖3係多孔薄膜的X射線CT（Computed Tomography）圖像。
圖4係成形材料製備裝置的說明圖。
圖5係基劑生成部的示意圖。
圖6係另一基劑生成部的示意圖。
圖7係調節部的示意圖。
圖8係膜形成單元的示意圖。
圖9係膜形成製程的說明圖。
圖10係成形裝置的示意圖。

Claims (7)

  1. 一種多孔成形體的製造方法，其由具備連續相和分散相之乳膠製造多孔成形體，該方法具有： 膜形成製程，藉由具備含有硬化性化合物之水相來作為該連續相之該乳膠，在支撐體上形成膜； 硬化製程，在該膜形成製程之後，使該硬化性化合物硬化；及 分散相去除製程，在該硬化製程之後，去除該膜的該分散相， 關於該乳膠，當將該分散相的體積設為X1，且將該連續相的體積設為X2時，X1/（X1+X2）在0.5以上且0.9以下的範圍內，該分散相的比重大於該連續相的比重。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之多孔成形體的製造方法，其中 該乳膠的該分散相的液滴變形自如。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之多孔成形體的製造方法，其中 關於該乳膠，當將該分散相的比重設為Y1，且將該連續相的比重設為Y2時，由Y1-Y2求出之比重差至少為0.001。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之多孔成形體的製造方法，其中 該膜形成製程中，藉由在該支撐體上延展該乳膠，形成該膜。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之多孔成形體的製造方法，其中 該膜形成製程中，在所移動之該支撐體上形成該膜。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之多孔成形體的製造方法，其具有： 基劑生成製程，藉由在形成該連續相之第2液的流動中，在該第2液的流動方向上，從管狀構件的前端排出形成該分散相之第1液來作為液滴，生成X1/（X1+X2）小於該乳膠之乳膠基劑；及 偏在化製程，藉由使該乳膠基劑中的該分散相偏在，在該乳膠基劑中生成X1/（X1+X2）在0.5以上且0.9以下的範圍內之偏在區域， 該膜形成製程中，使用在該乳膠基劑中生成之該偏在區域來作為該乳膠。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之多孔成形體的製造方法，其中 該去除製程中，藉由使該分散相的溶劑與該膜接觸，去除該分散相。
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