(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
径が互いに同じである複数の孔、または、各間の距離が互いに同じであるように形成された複数の突起部を、フィルム面に有し、
疎水性部と、親水性と疎水性とに所定の温度で可逆的に変化する温度応答性部とを有する第１重合体により形成されたことを特徴とするフィルム。
【請求項２】
前記第１重合体は前記疎水性部を構成する第１繰り返し単位と前記温度応答性部を構成する第２繰り返し単位とを有する特徴とする請求項１記載のフィルム。
【請求項３】
前記第１重合体に対する前記温度応答性部の質量割合は１％以上９５％以下であることを特徴とする請求項１または２記載のフィルム。
【請求項４】
前記第１繰り返し単位は下記式（１）の構造を有し、前記第２繰り返し単位は下記式（２）の構造を有することを特徴とする請求項２、または請求項２を引用する請求項３記載のフィルム。
【化１０】
0005521189.tif 000012
【化１１】
0005521189.tif 000013
【請求項５】
径が互いに同じである複数の孔、または、各間の距離が互いに同じであるように形成された複数の突起部を、フィルム面に有し、
下記式（１）で表される第１繰り返し単位と下記式（２）で表される第２繰り返し単位とを有する第１重合体が含まれることを特徴とするフィルム。
【化１２】
0005521189.tif 000014
【化１３】
0005521189.tif 000015
【請求項６】
疎水性の第２重合体を含むことを特徴とする請求項１ないし５いずれか１項記載のフィルム。
【請求項７】
前記第１重合体の質量割合が１％以上９０％以下の範囲であることを特徴とする請求項６記載のフィルム。
【請求項８】
前記第２重合体は、ポリスチレンまたはポリ（ε−カプロラクトン）であることを特徴とする請求項６または７記載のフィルム。
【請求項９】
疎水性部及び所定の温度で親水性と疎水性とに可逆的に変化する温度応答性部を有する第１重合体と、疎水性の第２重合体とが有機溶媒に溶解している溶液を、支持体に流延して流延膜を形成する流延膜形成工程と、
前記流延膜に結露させる結露工程と、
前記溶媒と前記結露工程で生じた水滴とを前記流延膜から蒸発させて、フィルム面に複数の孔が形成された多孔フィルムとする蒸発工程とを有することを特徴とするフィルム製造方法。
【請求項１０】
前記第１重合体は前記疎水性部を構成する第１繰り返し単位と前記温度応答性部を構成する第２繰り返し単位とを有する特徴とする請求項９記載のフィルム製造方法。
【請求項１１】
前記第１重合体に対する前記温度応答性部の質量割合は１％以上９５％以下であることを特徴とする請求項９または１０記載のフィルム製造方法。
【請求項１２】
前記第１繰り返し単位を生成する第１化合物と、前記第２繰り返し単位を生成する第２化合物との比率を変えることにより、応答温度を変えることを特徴とする請求項１０、または請求項１０を引用する請求項１１記載のフィルム製造方法。
【請求項１３】
前記第１繰り返し単位は下記式（１）の構造を有し、前記第２繰り返し単位は下記式（２）の構造を有することを特徴とする請求項１０ないし１２いずれか１項記載のフィルム。
【化１４】
0005521189.tif 000016
【化１５】
0005521189.tif 000017
【請求項１４】
ハニカム構造となるように前記複数の孔が形成された前記多孔フィルムを、厚み方向の中央部で切断して、前記孔が形成されてある前記フィルム面側を除去することにより、
フィルム面に複数の突起を有するフィルムとすることを特徴とする請求項９ないし１３いずれか１項記載のフィルム製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度応答性を有するフィルム及びフィルム製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光学分野や電子分野では微細な孔を複数備えるいわゆる多孔構造の材料が求められている。このような要求に応える微細多孔構造をもつ材料としては、μｍスケールの微細な孔が多数形成されて蜂の巣状の構造、すなわちハニカム構造をもつポリマーフィルムがある。また、医療分野でも微細多孔構造をもつフィルムは求められている。医療分野でのニーズとしては、再生医療材料となる微細多孔フィルムがあり、例えば、細胞培養の足場として使用される。
【０００３】
多孔フィルムの製造方法としては、所定のポリマーの溶液を流延して流延膜を形成し、この流延膜上に結露させて乾燥させることで、μｍスケールのハニカム構造をもつフィルムとする方法がある。そして、この方法では、ハニカム構造となるように流延膜中に微細な孔を多数形成する。孔の形や径をできるだけ均一につくる方法としては、疎水性の重合体（ポリマー）と両親媒性の重合体とを有機溶媒に溶かし、この溶液で流延膜を形成し、結露と乾燥とを所定条件で実施する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
そして、細胞培養の他に超撥水基板として用いることができ、孔径が０．０１〜１００μｍの貫通孔を有し、非水溶性重合体からなるハニカム構造のフィルムも提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
また、培養された細胞は、培養時の足場材料（以降、細胞培養基材と称する）から剥がすことが求められる場合が多い。そこで、低温で親水性を発現し高温で疎水性となる温度応答性材料で構成されたフィルムが提案されている（例えば、特許文献３参照）。このフィルム上で細胞を培養すると、培養細胞と密着しているフィルムの温度を所定温度以下に冷やすことにより、培養細胞をフィルムから容易に剥離することができる。このような温度応答性という性質を利用して、多孔質材料の表面に温度応答性材料をグラフトした温度応答性多孔質体が提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２９１３６７号公報
【特許文献２】特開２００７−３１９００６号公報
【特許文献３】国際公開第２００２／０１０３４９号パンフレット
【特許文献４】特開２００５−１３３０８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の多孔フィルムや特許文献２のフィルムでは、微細な孔が比較的均一に形成されているものの、例えば、細胞培養基材としてこれらを用いた場合には、培養細胞を容易に剥がすことができるとはいえない。したがって、フィルムに密着した状態で使用可能な用途に使用が限定されたり、培養細胞を剥がすために何らかの化学的処理や物理的処理を施すことが必要となる。このような処理を施すと、培養細胞が変化してしまったり、培養細胞の活性が失われたり、膜状の培養細胞を剥がすときに破れてしまうことがある。したがって、化学的処理や物理的処理をせずに他の因子で表面状態あるいは性質が変化するような材料でフィルムをつくることが望まれる。
【０００８】
また、特許文献３の温度応答性材料は、温度が因子となって表面の性質が変化するので、例えば、これを細胞培養に用いると培養細胞の剥離の容易化という点で効果はある。しかし、この温度応答性材料から得られるフィルムは表面が平滑であるものか、あるいは、数百μｍスケールのハニカム構造であるので、用途の広がりがあるとはいえない。例えば、細胞培養基材として用いた場合にも、その培養機能の点で問題がある。そして、特許文献４の温度応答性多孔質体は、孔が不均一であるので、同様に、用途の広がりに期待がもてない。例えば、細胞培養基材に用いるとしても、培養することができる細胞の種類が極めて限定されてしまう、という問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、温度が因子となって性質が変化し、微細構造を有するフィルム及び温度応答性を有するフィルムの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のフィルムは、径が互いに同じである複数の孔、または、各間の距離が互いに同じであるように形成された複数の突起部を、フィルム面に有し、疎水性部と、親水性と疎水性とに所定の温度で可逆的に変化する温度応答性部とを有する第１重合体により形成されたことを特徴として構成されている。
【００１１】
第１重合体は疎水性部を構成する第１繰り返し単位と温度応答性部を構成する第２繰り返し単位とを有することが好ましい。第１重合体に対する温度応答性部の質量割合は１％以上９５％以下であることが好ましい。
【００１２】
第１繰り返し単位は下記の式（１）で表す構造を有し、第２繰り返し単位は下記の式（２）で表す構造を有することが好ましい。
【００１３】
【化１】
0005521189.tif 000002
【００１４】
【化２】
0005521189.tif 000003
【００１５】
また、本発明は、径が互いに同じである複数の孔、または、各間の距離が互いに同じであるように形成された複数の突起部を、フィルム面に有し、上記の式（１）で表される第１繰り返し単位と上記の式（２）で表される第２繰り返し単位とを有する第１重合体が含まれることを特徴とするフィルムを含んで構成されている。
【００１６】
また、本発明のフィルムは、疎水性の第２重合体を含むことが好ましい。第１重合体の質量割合が１％以上９０％以下の範囲であることが好ましく、第２重合体は、ポリスチレンまたはポリ（ε−カプロラクトン）であることが好ましい。
【００１７】
さらに、本発明の多孔フィルム製造方法は、疎水性部及び所定の温度で親水性と疎水性とに可逆的に変化する温度応答性部を有する第１重合体と、疎水性の第２重合体とが有機溶媒に溶解している溶液を、支持体に流延して流延膜を形成する流延膜形成工程と、前記流延膜に結露させる結露工程と、前記溶媒と前記結露工程で生じた水滴とを流延膜から蒸発させて、フィルム面に複数の孔が形成された多孔フィルムとする蒸発工程とを有することを特徴として構成されている。第１重合体は疎水性部を構成する第１繰り返し単位と温度応答性部を構成する第２繰り返し単位とを有することが好ましい。第１重合体に対する温度応答性部の質量割合は１％以上９５％以下であることが好ましい。第１繰り返し単位を生成する第１化合物と、第２繰り返し単位を生成する第２化合物との比率を変えることにより、応答温度を変えることが好ましい。第１繰り返し単位は前述の式（１）の構造を有し、第２繰り返し単位は前述の式（２）の構造を有することが好ましい。
【００１８】
さらに、本発明は、ハニカム構造となるように前記複数の孔が形成された前記多孔フィルムを、厚み方向の中央部で切断して、前記孔が形成されてある前記フィルム面側を除去することにより、フィルム面に複数の突起を有するフィルムとするフィルム製造方法を含んで構成される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、温度が因子となって性質が著しく変化、具体的には親水性と疎水性という性質が可逆的に変化するという温度応答性をもち、また、微細な均一構造をもったフィルムを容易に製造することができるので、培養細胞の剥離が容易な細胞培養基材をはじめとする多様な用途での利用が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る多孔フィルムの平面図である。
【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】図１のIII−III線に沿う断面図である。（Ａ）は隔壁がない多孔フィルムの断面図であり、（Ｂ）は隔壁がある多孔フィルムの断面図である。
【図４】本発明の多孔フィルムを製造する設備の概略図である。
【図５】本発明の別の実施様態であるフィルムの断面図である。
【図６】図５のフィルムの製造方法に関する説明図である。
【図７】本発明の別の実施態様であるフィルムの断面図である。
【図８】本発明の温度応答性重合体のＮＭＲチャートである。
【図９】本発明の温度応答性重合体のＮＭＲチャートである。
【図１０】本発明の温度応答性重合体のＮＭＲチャートである。
【図１１】本発明の温度応答性重合体のＮＭＲチャートである。
【図１２】温度応答性重合体における、ＮＭＲチャートのピークに対応する各結合の説明図である。
【図１３】本発明の温度応答性重合体のＦＴ−ＩＲチャートである。
【図１４】温度応答性重合体における、ＦＴ−ＩＲチャートの吸収ピークに対応する各結合の説明図である。
【図１５】本発明の多孔フィルムの光学顕微鏡写真である。
【図１６】本発明の多孔フィルムの走査型電子顕微鏡写真である。
【図１７】本発明の別の実施態様であるフィルムの走査型電子顕微鏡写真である。
【図１８】本発明のフィルムにおける水滴の接触角のグラフである。
【図１９】本発明の多孔フィルムの光学顕微鏡写真である。
【図２０】流延ベルトの走行速度と開口径ＡＰとの関係を表すグラフである。
【図２１】温度応答性重合体の溶液の光の透過率と温度との関係を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明のフィルムは、温度応答性重合体を含み、この温度応答性重合体は、互いに異なる第１及び第２化合物の重合反応により得られる重合体である。
【００２２】
一方の第１化合物は、重合することにより両親媒性の第１単独重合体（ホモポリマー）を生成可能な物質であり、この第１単独重合体は疎水性部と親水性部とを有することにより両親媒性を示す。この第１単独重合体は、疎水性部としての主鎖と親水性部としての親水基とを有する構造であってもよいし、疎水性部としての主鎖の末端に親水性部としての親水基がある構造であってもよい。疎水性部は、第１繰り返し単位が複数連なる構造を有し、第１化合物は親水性部と重合することにより第１繰り返し単位となる構造とを有する。
【００２３】
他方の第２化合物は、重合することにより、温度応答性の第２単独重合体（ホモポリマー）を生成可能な物質である。第２単独重合体が有する温度応答性とは、所定の温度で親水性と疎水性とに可逆的に変化する性質、すなわち、疎水性と親水性とに関する温度応答性である。つまり、第２単独重合体は、温度が下げられて所定の温度に達すると、親水性に変化し、水に溶けるようになる。第２単独重合体は、このような温度応答性を発現する温度応答性部として、第２繰り返し単位が複数連なる構造を有し、第２化合物は重合により第２繰り返し単位となる構造を有する。なお、疎水性から親水性に、親水性から疎水性に性質が変わる温度を、以降の説明においては、「応答温度」と称する。
【００２４】
温度応答性重合体は、以上のような第１化合物と第２化合物との重合反応によりつくられ、第１単独重合体の疎水性部と、第２単独重合体の温度応答性部とを有する構造とされている。この構造により、疎水性と親水性とを温度制御によりコントロールすることができる。これにより、この温度応答性重合体は、疎水性と親水性とに所定の温度で可逆的に変化する温度応答性素材をつくることができる。温度応答性素材としては、細胞との密着力を温度により制御することができる細胞培養基材や、空気中の水分を選択的に捕捉するような水捕捉素材が例として挙げられる。そして、上記の温度応答性重合体は、重合度や分子量の制御により、成型加工も可能となるので、細胞培養基材や水捕捉材素材として好適な形状の形成が可能である。
【００２５】
温度応答性重合体を用いた細胞培養基材上で細胞培養した場合、すなわち、この温度応答性重合体からなる細胞培養基材上やこの温度応答性重合体が他の材料と混合されている細胞培養基材上で細胞を培養した場合には、培養細胞と密着している細胞培養基材の温度を培養時の温度から徐々に下げ、応答温度以下にすることにより疎水性を低減して親水性を高め、培養細胞に化学的処理や物理的処理を加えることなく培養細胞を材料から剥がすことができる。したがって、培養された状態を保持したままの細胞を、使用に供することができるようになる。なお、培養細胞と密着している細胞培養基材を、応答温度以下の水や生理食塩水等に入れると、水中や生理食塩水中で培養細胞を材料から容易に剥離することができる。
【００２６】
このような温度応答性重合体を含む細胞培養基材で細胞培養すると、（１）３次元培養された細胞、すなわちスフェロイドが必要とされる用途の場合には、スフェロイドの厚みを低減することなく厚みを保持して剥がすことができるようになるので、例えば肝機能に優れた肝細胞凝集体を得ることができる、（２）単層（モノレイヤ）培養細胞等の薄膜状の培養細胞であっても、これを破損することなく剥がすことができるようになるので、培養細胞を膜状物として得ることができる、という効果がある。
【００２７】
また、温度応答性重合体を含む水捕捉素材としてのフィルムをつくった場合には、このフィルムに対し、一方の面側から、水と疎水性物質との混合物を接触させ、このフィルムの温度を応答温度以下に冷却すると、水のみがフィルムに保持またはフィルムを通過し、水と疎水性物質とを分離することができる。
【００２８】
さらに、上記のような温度応答性重合体は、疎水性部をもつので、有機溶媒に溶かしてフィルムの態様に形成しやすいという利点をもち、さらに、温度応答性部をもつので、低温に保持すると、後述のような水滴の形成及び保持により、複数の微細な孔を有するフィルム等を容易に製造することができるという利点がある。
【００２９】
温度応答性重合体における温度応答性部の質量割合は、１％以上９５％以下であることが好ましい。この質量割合が１％よりも小さい場合には、温度応答性を発現しない場合があり、一方、９５％よりも大きいと、疎水性有機溶剤に溶解する必要がある場合に疎水性有機溶剤への溶解性が低すぎて溶解しないことがある。なお、この質量割合は、温度応答性部の式量をｘ１，温度応答性重合体の分子量をｙ１とするときに１００×ｘ１／ｙ１の式で求める百分率である。
【００３０】
親水性を発現すべき温度、すなわち応答すべき温度は、第２繰り返し単位の構造により制御される。
【００３１】
温度応答性重合体は、疎水性部と温度応答性部とが連なって重合体の主鎖を成すような、疎水性部と温度応答性部との共重合体であることが好ましい。これにより、疎水性部と温度応答性部との一方が主鎖であり他方が側鎖であるような共重合体と比べて、細胞を培養すべき材料としてこの共重合体を薄膜、すなわちフィルムに形成した場合の強度が大きく、フィルム表面に温度応答性部が露出する傾向が大きい。このような効果は、この共重合体を疎水性の高分子材料と混合してポリマーブレンドやポリマーアロイをつくり、このポリマーブレンドやポリマーアロイでフィルムをつくった場合も同様である。
【００３２】
そして、本発明の温度応答性重合体は、第１単独重合体を生成させた場合の親水性部に温度応答性部が付与された構造であることが好ましい。第１単独重合体における親水性部の存在量は予測可能であることから、温度応答性部を付与した場合の温度応答性部の存在量も予測できることになる。したがって、製造すべき温度応答性重合体においては、温度応答性部の量を予め決定しておくことができ、これにより、疎水性から親水性に変化する温度における培養細胞の剥離し易さを制御することが可能となる。
【００３３】
第１単独重合体を生成させた場合の親水性部に温度応答性部が付与された構造であるような温度応答性重合体について、第１の例は、第１単独重合体が疎水性部としての主鎖と親水性部としての側鎖とを有する構造となるような第１化合物を原料として使用する場合であって、この場合に得られる温度応答性重合体は、疎水性部としての主鎖と、温度応答性部としての側鎖とを有する。また、第２の例は、第１単独重合体が末端に親水基をもつ構造となるような第１化合物を原料として使用する場合であって、この場合に得られる温度応答性重合体は、疎水性部と温度応答性部とが連なって主鎖をなすような共重合体である。第１及び第２のいずれの例においても、温度応答性部は、付加反応により親水性部である親水基に付与されたものであってもよいし、置換反応により親水基の一部または全体を置換したものであってもよい。また、第２の例においては、ラジカル重合反応等の付加重合反応により得られる共重合体も含まれる。
【００３４】
なお、第１化合物と第２化合物との物質量比等を変えることにより、親水性を示したときの温度応答性重合体の親水性の度合いを変えることができる。なお、本発明において「疎水性」とは、表面が平滑である形状（例えば、フィルム）にして、その表面に水滴を載せたときの水滴の接触角が９０°以上となる場合を指し、「親水性」とは９０°未満となる場合を指す。ここで、平滑とは、算術平均粗さＲａが１０ｎｍ未満である。
【００３５】
第１化合物としては、下記の構造式（３）で示すＮ−ドデシルアクリルアミド（ＤＡｍ）（分子量Ｍｗ：２３９．４）が好ましい。なお、このＤＡｍを重合させると、下記式（１）で表す第１繰り返し単位を有する第１単独重合体が得られる。
【００３６】
【化３】
0005521189.tif 000004
【００３７】
【化４】
0005521189.tif 000005
【００３８】
第２化合物としては、下記の構造式（４）で示すＮ−イソプロピルアクリルアミド（ＮＩＰＡｍ）（分子量Ｍｗ：１１３．１６）が好ましい。なお、このＮＩＰＡｍを重合させると、下記式（２）で表す第２繰り返し単位を有する第２単独重合体が得られる。この第２単独重合体は、ポリＮ−イソプロピルアクリルアミド（ＰＮＩＰＡｍ）であり、約３２℃よりも高い温度では疎水性を示し、約３２℃以下の低い温度では親水性を示す。これは、ＰＮＩＰＡｍは側鎖にアミド及びイソプロピル基を有しており、約３２℃よりも高い温度ではイソプロピル基による作用で疎水性が強くなり、約３２℃以下では３２℃よりも高い温度と比べてアミド結合部の水との親和性が非常に高いからである。
【００３９】
【化５】
0005521189.tif 000006
【００４０】
【化６】
0005521189.tif 000007
【００４１】
ＤＡｍとＮＩＰＡｍとにより得られる温度応答性重合体は、式（１）の繰り返し単位が複数連なる疎水性部と式（２）の繰り返し単位が複数連なる温度応答性部とを有し、下記の式（５−Ｉ）で表す第１構成単位と下記の式（５−II）で表す第２構成単位からなる。この温度応答性重合体を表す式（５）においては、ｍは５〜５０００の整数、ｎは５〜５０００の整数を表す。
【００４２】
【化７】
0005521189.tif 000008
【００４３】
式（５）に示す温度応答性重合体（ｐｏｌｙ（Ｎ−ｄｏｄｅｃｙｌａｃｒｙｌａｍｉｄｅ−ｃｏ−Ｎ−ｉｓｏｐｒｏｐｙｌａｃｒｙｌａｍｉｄｅ），略記はＰ（ＤＡｍ−ｃｏ−ＮＩＰＡｍ））は、数平均分子量Ｍｎが４２００以上２７３２２以下の範囲、重量平均分子量Ｍｎが１００００以上７００００以下の範囲、Ｍｗ／Ｍｎが２．５以上４．０以下の範囲であることが好ましい。
【００４４】
式（５）で表す温度応答性重合体においては、温度応答性部である第２構造単位の、温度応答性重合体に対する質量割合は、前述の通り、１％以上９５％以下であることが好ましい。なお、共重合させるべきＤＡｍとＮＩＰＡｍとの比率を変えることにより、式（５）で表す温度応答性重合体の応答温度を、１０℃以上５０℃以下の範囲で変えることができる。
【００４５】
式（５）に示す温度応答性重合体は、ＤＡｍとＮＩＰＡｍとをラジカル開始剤ととともに溶媒に溶解して、ラジカル重合させることにより得ることができる。この反応では、合成すべきＰ（ＤＡｍ−ｃｏ−ＮＩＰＡｍ）において（５）の式中のｍ及びｎが１以上５０００以下の範囲になるように、ＤＡｍとＮＩＰＡｍとのモル比と、開始剤の物質量とを決定し、これらの各成分を溶媒に溶解させた後、反応開始剤の開裂温度以上の温度で重合を実施する。なお、この際に用いる溶媒は、反応開始剤の開裂温度よりも高い沸点をもつものとする。
【００４６】
ＤＡｍとＮＩＰＡｍとのラジカル重合における反応開始剤としては、特に限定されないが、式（６）で示すアゾイソブチロニトリル（２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオニトリル）、略称はＡＩＢＮ、Ｃ８Ｈ１２Ｎ４、分子量Ｍｗ：約１６０）、過酸化ベンゾイル（ＢＰＯ）等が好ましく、中でもＡＩＢＮが特に好ましい。ただし、反応開始剤はこれらに限定されるものではない。
【００４７】
【化８】
0005521189.tif 000009
【００４８】
ＤＡｍとＮＩＰＡｍとのラジカル重合における溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロホルム、テトラヒドロフランが好ましく、中でもベンゼンが特に好ましい。ただし、溶媒はこれらに限定されるものではない。
【００４９】
なお、本発明のポリマーは、第１化合物と第２化合物とに加えて、これら第１及び第２化合物とは異なる第３化合物を用いてもよい。すなわち、第１化合物と第２化合物と第３化合物との重合体であってもよい。ただし、第３化合物は、第２繰り返し単位の重合部に起因する温度応答性を損なわない範囲の量で用いる。
【００５０】
以上のような温度応答性重合体を用いることにより、培養細胞を容易に剥がすことができるフィルムが製造される。以下の例では、第１化合物としてＤＡｍを、第２化合物としてＮＩＰＡｍをそれぞれ用いた温度応答性重合体を含むフィルム及びその製造方法について説明する。
【００５１】
図１は本発明の第１のフィルムの概略平面図であり、図２は図１のII−II線に沿う断面図、図３は図１のIII−III線に沿う断面図である。図３の（Ａ）は隔壁がない態様、（Ｂ）は隔壁がある態様である。フィルム１１は、一方のフィルム面に複数の孔１２を有するいわゆるハニカム構造の多孔フィルムである。孔１２は、互いに略一定の形状及びサイズであり、規則的に配列する。そして、孔１２は、図２及び図３に示すように、一方のフィルム面に窪みとして形成される場合もあるし、一方のフィルム面から他方のフィルム面に突き抜けるように貫通して形成される場合（図示せず）もあり、本発明はいずれの態様も含む。
【００５２】
以下の説明においては、フィルム面における開口径すなわち多孔フィルム１１を平面として見た平面示における孔１２の径を開口径ＡＰ、孔１２における径の最大値を孔径Ｄ、隣り合うふたつの孔１２の中心と中心との距離を中心間距離Ｌ１、多孔フィルム１１の厚みを厚みＴＡ、孔１２の底部における多孔フィルムの厚み、すなわち多孔フィルムの厚みの最小値を底部厚みＴ１、孔１２の深さを孔深さＬ２、隣り合う孔１２と孔１２との平面示における距離を孔間距離Ｌ３と称し、孔１２と孔１２との隔壁１３の厚みには符号ＴＰを付す。
【００５３】
開口径ＡＰは１０ｎｍ以上１００μｍ以下の範囲とされている。これにより、表面が平滑ないわゆる平膜よりも、濡れ性の効果を大きくすることができる。また、孔１２が形成されてフィルム面に凹凸があるような多孔フィルム１１では、平膜に比べて表面の見かけ上の濡れ性がより強調されて発現する。そこで、多孔フィルム１１では、開口径ＡＰは、上記範囲で一定とされている。これにより、濡れ性が均一になる。濡れ性が均一になると、不均一なものにくらべて、細胞の培養条件がより均一化されたり、水の捕捉作用がより均一化される、という効果がある。
【００５４】
開口径ＡＰが一定であるとは、開口径変動係数が最大でも１０％であること、すなわち０％以上１０％以下の範囲であることを意味する。開口径変動係数は以下の方法で求める。まず、平面示において１ｍｍ×１ｍｍの隣り合うエリアを任意の方向にｎ（ｎは自然数）個とる。そして、各エリアにおける開口径ＡＰの平均値を求め、それぞれの平均値をＡＰＳ（１），ＡＰＳ（２），・・・ＡＰＳ（ｎ−１），ＡＰＳ（ｎ）とする。そして、これらの各平均値の平均ＡＰＡを、｛ＡＰＳ（１）＋ＡＰＳ（２）＋・・・＋ＡＰＳ（ｎ−１）＋ＡＰＳ（ｎ）｝／ｎの式で求める。そして、平均値ＡＰＳ（１）をもつ第１エリアの開口径変動係数は、１００×｜ＡＰＳ（１）−ＡＰＡ｜／ＡＰＡで求める。すなわち、開口径変動係数は１ｍｍ×１ｍｍのエリア毎に求める値であって、平均値ＡＰＳ（ｎ）をもつ第ｎエリアの開口径変動係数は、１００×｜ＡＰＳ（ｎ）−ＡＰＡ｜／ＡＰＡで求める。
【００５５】
なお、孔径Ｄは、所定の範囲で一定とされている。これにより、開口径ＡＰが一定であることの上記効果がより高まる。
【００５６】
孔径Ｄが一定であるとは、孔径変動係数が最大でも１０％であること、すなわち０％以上１０％以下の範囲であることを意味する。孔径変動係数は、前述の開口径変動係数の求め方において、開口径ＡＰを孔径Ｄに代えて求める。すなわち以下である。まず、上記のように区分けした各エリアにおける孔径Ｄの平均値を求め、それぞれの平均値をＤＳ（１），ＤＳ（２），・・・ＤＳ（ｎ−１），ＤＳ（ｎ）とする。そして、これらの各平均値の平均ＤＳＡを、｛ＤＳ（１）＋ＤＳ（２）＋・・・＋ＤＳ（ｎ−１）＋ＤＳ（ｎ）｝／ｎの式で求める。そして、平均値ＤＳ（１）をもつ第１エリアの孔径変動係数は、１００×｜ＤＳ（１）−ＤＳＡ｜／ＤＳＡで求め、平均値ＤＳ（ｎ）をもつ第ｎエリアの孔径変動係数は、１００×｜ＤＳ（ｎ）−ＤＳＡ｜／ＤＳＡで求める。
【００５７】
多孔フィルム１１のようにフィルム面の一方に窪みとして孔１２が形成される場合には、孔径Ｄが開口径ＡＰよりも大きい。つまり、隔壁１３の厚みＴＰは、フィルム面から内部に向かって徐々に小さくなる。中心間距離Ｌ１は、孔径Ｄよりも小さい場合もあるが、図３の（Ｂ）のように大きい場合もある。図３の（Ａ）のフィルム１１では、孔１２と孔１２とが連なるように形成されており、したがって、このハニカム構造の多孔フィルム１１の内部には連通路が形成され、隔壁１３が無い。このように連通路があるハニカム構造の多孔フィルム１１は、本発明の一例であり、本発明はこの態様に限定されない。例えば、図３の（Ａ）のように、孔と孔とが連なっておらず隔壁１３により独立しており、フィルムの内部に連通路がない多孔フィルム１１も含まれ、このように略ハニカム構造である場合も含まれる。
【００５８】
細胞を培養する素材の水に対する接触角が大きいほど、細胞培養でスフェロイドを形成し易い。そして、多孔フィルム１１の平面示における全面積に対する開口面積の割合が大きいほど、水に対する接触角は大きくなる傾向がある。全面積に対する開口面積の割合は、平面示での単位面積をＳＵ、単位面積ＳＵにおける孔の開口部の面積の和をＳＡＰとするときに、ＳＡＰ／ＳＵで求める値である。したがって、開口径ＡＰと孔間距離Ｌ３との制御により水に対する接触角を制御することができる。
【００５９】
深さＬ２、底部厚みＴ１、孔１２の疎密の程度は、後述する製造方法において水滴を発生させ始めてから水滴を蒸発させるまでの時間、溶媒を蒸発させる速度及び時間、流延すべき溶液の固形分濃度等により制御される。
【００６０】
開口径ＡＰや孔径Ｄ等で決まる孔１２の大きさは、厚みＴＡに依存する傾向がある。すなわち、開口径ＡＰや孔径Ｄがより小さくなるように孔１２を形成する場合には、厚みＴＡが小さくなるように多孔フィルム１２をつくるとよい。また、孔１２を大きく形成する場合には厚みＴＡが大きくなるように多孔フィルム１２をつくるとよい。厚みＴＡの制御方法については、後述する。
【００６１】
多孔フィルム１１は、厚みＬ１が０．０５μｍ以上１００μｍ以下の多孔フィルム１７，３３，３４を製造する場合や、孔３１の径Ｄ１が０．０５μｍ以上１００μｍ以下、隣りあう孔３１の中心間距離Ｌ２が０．１μｍ以上１２０μｍ以下であるような多孔フィルム１７を製造する場合に特に効果がある。
【００６２】
多孔フィルム１１は、疎水性のポリマーと温度応答性重合体との混合物からなる。ただし、式（５）で示す温度応答性重合体の式（５−Ｉ）で表す疎水性部の重合度ｍが１００以上５０００以下のように大きい場合には、疎水性のポリマーを用いずに温度応答性重合体のみでも多孔フィルム１１としてもよい。
【００６３】
多孔フィルム１１における温度応答性重合体の質量割合を大きくするほど、多くの温度応答性部が含まれていることになるので、多孔フィルム１１の温度を温度応答性部の応答温度以下にした場合の細胞の剥離し易さがさらに向上したり、水分捕捉材料としての捕捉水分量を多くすることができる。多孔フィルム１１における温度応答性重合体の質量割合は、１％以上９０％以下の範囲であることが好ましく、２０％以上８０％以下の範囲がより好ましい。この質量割合が１％よりも小さいときには、温度応答性重合体の機能、すなわち、温度応答性が十分に発現せずに培養細胞の容易な剥離ができなかったり水分捕捉材料としての水分捕捉作用が十分には得られない場合がある。一方、この質量割合が９０％よりも大きいときには、疎水性部による溶媒への溶解性が十分に得られない場合があり、そのためにフィルムを製造するための溶液をつくることができないことがある。なお、上記の質量割合は、温度応答性重合体の質量をｘ２，多孔フィルム１１の質量をｙ２とするときに１００×ｘ２／ｙ２の式で求める百分率である。
【００６４】
疎水性の重合体と温度応答性重合体とは、ポリマーブレンドやポリマーアロイの態様であってもよく、互いの結合の有無は問わない。ただし、製膜のための溶液をつくる際、あるいはつくった溶液を流延してフィルムとするまでの間に、形成すべき孔の開口径ＡＰよりも大きなサイズで相分離することがないような方法で混ぜ合わせることが好ましい。したがって、疎水性の重合体と温度応答性重合体の疎水性部とに親和性がある方が好ましい。なお、大きな相分離が認められる場合には、疎水性の重合体と温度応答性重合体の疎水性部との親和性を向上させるためのいわゆる相溶化剤を用いてもよい。
【００６５】
疎水性の重合体と温度応答性重合体との混合物のつくり方は特に限定されず、以下の（１）〜（３）の各方法を例として挙げることができる。
（１）温度応答性重合体の原料である第１化合物と第２化合物とを重合用の溶媒に入れ、重合反応の開始前、重合反応中、重合反応の終了後のいずれかのタイミングで、この溶液の中に疎水性の重合体を加え、攪拌する。攪拌後、溶媒を除去する。
（２）疎水性の重合体が溶解している溶液中に、温度応答性重合体を加えて攪拌して混ぜ合わせる。その後、溶媒を除去する。
（３）疎水性の重合体と温度応答性重合体とを、周知の溶融混練機で混ぜ合わせる。
【００６６】
式（５）で表す温度応答性重合体との混合物を構成する疎水性の重合体としては、式（７）で表すポリスチレンが好ましい。なお、ポリスチレンは、アタクチック、アイソタクチック、シンジオタクチックのいずれも用いることができる。また、ポリスチレンに代えて、生分解性の重合体であるポリ（ε−カプロラクトン）を疎水性の重合体として用いることができる。生分解性重合体は生体内で代謝されることが知られている。このため、疎水性の重合体として生分解性重合体を用いることにより、ｉｎ  ｖｉｔｒｏのみならずｉｎ  ｖｉｖｏでの細胞リリースが可能となる期待が大いに高まる。このように、疎水性重合体として生分解性重合体を用いてつくった本発明のフィルムは、温度応答性を持ちながらも、さらに生分解するので、例えば生分解性の細胞培養基板としての利用が期待できる。
【００６７】
【化９】
0005521189.tif 000010
【００６８】
図４は多孔フィルムの製造設備４１の概略図である。温度応答性重合体と疎水性の重合体とを溶解した溶液４２を支持体に流延して流延膜２２を形成する流延膜形成工程、流延膜２２の上に結露させて水滴を形成する結露工程、流延膜２２から溶媒と結露により生じた水滴とを蒸発させる蒸発工程は、いずれも流延室４３で実施される。流延室４３で気体となった溶媒は、流延室の外部に備えられる回収装置（図示せず）で回収される。本実施形態では、流延工程と結露工程とを行うための第１エリア４６と、水滴を成長させ、溶媒を蒸発させる第２エリア４７と、水滴を蒸発させる第３エリア４８とが区画された一体型の流延室４３を用いているが、それぞれのエリアを独立させてもよい。ただし、第１エリアと第２エリアとは互いにできるだけ近くに設けられることが好ましい。以上のような第１〜第３エリア４６〜４８を経ることにより、流延膜２２は自己組織化して所定の様態の空隙を有する多孔フィルム１１となる。
【００６９】
支持体として用いる流延ベルト２１はローラ５２，５３に掛け渡され、流延ダイ５６は流延ベルト２１の上方に備えられる。ローラ５２，５３のうち、少なくとも一方は図示しない駆動装置により回転し、これにより流延ベルト２１は連続走行する。ローラ５２，５３は、温調機５４により温度を調整され、これにより、ローラ５２，５３に接触する流延ベルト２１が温度制御される。
【００７０】
第１エリア４６では、流延ダイ５６から溶液４２が流出されると、流延ベルト２１の上に流延膜２２が形成される。流延膜２２の走行路の上方には送風吸引ユニット６１が設けられてある。送風吸引ユニット６１は、加湿空気を流延膜２２の近傍で流し出す送風口６１ａと、流延膜２２の周辺気体を吸排気する吸気口６１ｂとを有するとともに、送風系における風の温度、露点、湿度、風速、吸気系における吸引力を独立して制御する送風コントローラ（図示せず）を備える。送風口６１ａには、塵埃度、つまり加湿空気の清浄度を保つためのフィルタが備えられる。送風ユニット６１ａは流延ベルト２１の走行方向に複数並べて設けられてもよい。
【００７１】
ここで、送風口６１ａからの風の露点をＴＤとするとき、ＴＤ−ＴＳで求められる値をΔＴとする。ΔＴが下記の式（Ｉ）を満たすように、表面温度ＴＳと露点ＴＤとの少なくともいずれか一方を制御する。なお、流延膜２２の表面温度ＴＳは、例えば、市販される赤外式温度計等の非接触式温度測定手段を流延膜２２の近傍に設けて測定することができる。ΔＴが３℃未満であると、水滴が発生しにくく、一方ΔＴが３０℃よりも大きいと水滴が急激に発生してしまい、水滴の大きさが不均一になったり、水滴が２次元、つまり平面に並ばずに３次元に重なってできてしまうことがある。なお、第１エリア４６においては、ΔＴは大きな値から小さい値に変化させることが好ましい。これにより、水滴の発生速度や発生する水滴の大きさをコントロールすることができ、２次元、つまり流延膜２２の面方向に径が均一な水滴を形成することができる。
３℃≦ΔＴ≦３０℃・・・（Ｉ）
【００７２】
第１エリア４６においては、流延膜２２の表面温度ＴＳは、流延ベルト２１と、この流延ベルト２１に対向して配された温度制御板（図示なし）とにより制御されるが、いずれか一方により制御されてもよい。また、露点ＴＤについては、送風吸引ユニット６１から出される加湿空気の条件を制御することにより制御される。
【００７３】
第２エリア４７には、複数の送風吸気ユニット６３が流延膜２２の走行路に沿って順に配される。図４では２つの送風吸気ユニットを図示するが、この数に限定されない。複数の送風吸気ユニット６３のうち最も上流側のひとつは、第１エリア４６の送風吸気ユニット６１のすぐ下流側とされる。これは第１エリア４６で形成された水滴を、一様に成長させるためである。第１エリア４６と第２エリア４７とが互いに離れるほど、つまり水滴を形成してから第２エリア４７に入るまでの時間が長くなるほど、成長し終えたときの水滴の大きさが不均一になってしまう。
【００７４】
第２エリア４７では、ΔＴが下記の式（II）を満たすように、表面温度ＴＳと露点ＴＤとの少なくともいずれか一方を制御する。表面温度ＴＳの制御は、主に温度制御板（図示なし）によりなされる。この温度制御板は、第１エリアの温度制御板と基本的には同一の構造であり、流延ベルト２１の走行方向に沿って温度を変化させることができる。また、露点ＴＤの制御は送風口６３ａからの加湿空気の条件制御によりなされる。なお、この第２エリア４７においては、流延膜２２の表面温度ＴＳは、上記と同様な温度測定手段を流延膜２２の近傍に設けて測定することができる。第２エリア４７の条件をこのように設定することにより、水滴をゆっくり成長させて毛管力により水滴の配列を促し、均一な水滴を密に形成することができる。ΔＴが０℃以下の場合には、水滴の成長が不十分で密な状態に形成せず、孔の形状や大きさ及び多孔フィルムにおける孔の配列が不均一となることがある。また、ΔＴが１０℃よりも大きいと、水滴が局所的に多層化、つまり三次元的に形成され、孔の形状や大きさ及び多孔フィルムにおける孔の配列が不均一となることがある。
０℃＜ΔＴ≦１０℃・・・（II）
【００７５】
第２エリア４７においては、表面温度ＴＳは露点温度ＴＤと略同等であることが望ましい。
【００７６】
水滴を成長させている間に、できるだけ多くの溶媒を流延膜２２から蒸発させることが好ましい。第２エリア４７における表面温度ＴＳと露点ＴＤとを上記範囲にすることにより、溶媒を十分に蒸発させるとともに、急激な蒸発を抑制することができる。また、水滴を蒸発させずに溶媒だけを選択的に蒸発させることが好ましい。したがって、溶媒としては、同温同圧下において水滴よりも蒸発速度が速いものが好ましい。これにより、溶媒の蒸発に伴い水滴が流延膜２２の内部に入り込むことがより容易になる。
【００７７】
第３エリア４８には、複数の送風吸気ユニット７１〜７４が流延膜２２の走行路に沿って順に配される。図４では４つの送風吸気ユニットを図示しているがこの数に限定されない。送風吸気ユニット７１は、前述の送風吸気ユニット６１と同じ構成を有するが、これに限定されるものではない。
【００７８】
表面温度ＴＳと露点ＴＤとが下記の式（III）を満たすように、表面温度ＴＳと露点ＴＤとの少なくともいずれか一方を制御する。表面温度ＴＳの制御は、主に温度制御板７６によりなされる。また、露点ＴＤ制御は送風口６３ａからの乾燥空気の条件制御によりなされる。なお、この第３エリア４８においては、流延膜２２の表面温度ＴＳは、上記と同様な温度測定手段を流延膜２２の近傍に設けて測定することができる。第３エリア４８の条件をこのように設定することにより、水滴の成長を止めて蒸発させ、均一な孔をもつ多孔フィルム１７を製造することができる。ＴＳ≦ＴＤとすると、水滴の上にさらに結露して、形成された多孔構造を破壊してしまうことがある。
ＴＳ＞ＴＤ・・・（III）
【００７９】
第３エリア４８では、水滴の蒸発を主たる目的としているが、第３エリア４８に至るまでに蒸発しきれなかった溶媒も蒸発させる。
【００８０】
第３エリア４８における水滴の蒸発工程では、送風吸引ユニット７１〜７４に代えて減圧乾燥装置を用いてもよい。第３エリア４８の内部の空気を吸引して減圧にすることにより乾燥する減圧乾燥を行うことで、溶媒と水滴との蒸発速度をそれぞれ調整することがより容易になる。これにより、有機溶媒の蒸発と水滴の蒸発とをより良好にし、水滴をより良好に流延膜２２の内部に形成することができるので、前記水滴が存在する位置に、大きさ、形状が制御された孔３１を形成することができる。
【００８１】
フィルム製造設備４１は、さらに、流延膜２２を流延ベルト２１から剥ぎ取る際に、流延ベルト２１から剥離した多孔フィルム１７を支持する剥取ローラ５７を備え、多孔フィルムは次工程に送られる。次工程とは、例えば、多孔フィルム１７に種々の機能を施すための機能付与工程や、多孔フィルム１７をロール状に巻き取る巻取工程等である。
【００８２】
本発明において、送風吸引ユニット６１，６３，６４からの加湿空気の送風速度は、流延膜２２の移動速度、つまり流延ベルト２１の走行速度との相対速度が０．０５ｍ／秒以上２０ｍ／秒以下の範囲であることが好ましい。前記相対速度が０．０５ｍ／秒未満であると、水滴が細密に配列して形成されないうちに、流延膜２２が第３エリア４８（図４参照）に導入されてしまうことがある。一方、前記相対速度が２０ｍ／秒を超えると、流延膜２２の露出面が乱れたり、結露が充分に進行しなかったりする場合がある。
【００８３】
なお、本実施形態では、連続的に溶液４２を流延することにより、長尺の多孔フィルム１７を製造する場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、溶液４２を断続的に流延して、シート状の多孔フィルムを次々に製造する場合も含まれる。また、本実施形態では、第２エリア４７から第３エリア４８にかけての搬送方向や第３エリア４８から剥ぎ取りにかけての搬送方向を曲線としているが、流延から多孔フィルム１１を得るまでのすべての搬送路が平面となるように搬送方向を直線にしてもよい。
【００８４】
なお、幅方向の長さが流延ダイ５６よりも短い流延ダイを、支持体の幅方向に複数ならべて、幅が小さな流延膜を形成することもできる。さらに、流延工程における支持体の搬送を、より短い時間間隔で間欠的にすることにより、より小さなキャスト膜を支持体上に複数形成することもできる。また、流延ダイの溶液の流出口を幅方向で複数に仕切り、溶液４２を断続的に流延することにより、短冊状の多孔フィルムを次々と製造することもできる。さらに、特開２００７−２９１３６７号公報の多孔フィルムの製造条件を適用することができる。
【００８５】
また、多孔フィルム１１は、バッチ式流延でも製造することができる。例えば、以下の方法である。ガラス板等を流延用の支持体として用い、この支持体の上に、溶液を載せて延展して流延膜を形成する。そして、支持体を冷却して流延膜を冷却したり、流延膜周辺に加湿空気を流す等して結露させる。流延膜から溶媒と結露により生じた水滴とを蒸発させて多孔フィルム１１とする。なお、ガラス等の支持体に形成した流延膜から多孔フィルム１１をつくる場合には、ガラス板上の流延膜を、図４のような、露点、湿度、温度等が独立制御される第１エリア４６〜第３エリア４８に順次おくとよい。
【００８６】
図５は、本発明のフィルムの第２の態様であり、フィルムの断面図である。このフィルム８１は、フィルム面の一方に複数の突起８２を有する。突起８２は、フィルム面の下方に向かうほど径が大きくなる柱形状である。各突起８２の高さは、互いに同じとされている。突起８２の端部における径Ｌ３は１ｎｍ以上５μｍ以下、隣り合う突起８２と突起８２との中心間距離Ｌ４は１０ｎｍ以上１００μｍ以下、突起８２と突起８２との距離Ｌ５は５ｎｍ以上１００μｍの範囲でそれぞれ一定となっている。
【００８７】
フィルム８１は、一方のフィルム面に径が互いに同じである孔を複数有するハニカム構造の多孔フィルムを、厚み方向の中央部で切断して、前記一方のフィルム面側を除去することにより、製造することができる。前記中央部とは、厚み方向における中央とは限らず、上面と下面との間であればよい。そして、ハニカム構造の多孔フィルムでは、開口径ＡＰよりも孔径Ｄが大きくなるように孔が形成されており、厚み方向で孔径Ｄが最大となっている位置、すなわち隔壁１３が最も薄くなっている位置で切断することが好ましい。フィルム８１は、図６に示すように、多孔フィルム１１の孔が形成されてある一面に対し、粘着剤を表面に有するフィルム８４を貼り付け、このフィルム８４を矢線Ａで示す引っ張り方向に、剥がすように引っ張ることにより、容易に製造することができる。この方法によると、厚み方向で孔径Ｄが略最大となる位置、すなわち、孔と孔との間のポリマー部分、すなわち隔壁１３の厚みＴＰが最も小さい位置で、多孔フィルム１１が切断され、簡易にフィルム８１を製造することができる。
【００８８】
図７は、本発明のフィルムの第３の態様であり、フィルムの断面図である。このフィルム９１は、一方のフィルム面に突起９２が備えられる。この突起９２は、先端にちかづくほど径が小さくなる針状の突起である。この形状に代えて、同一径で延びている突起部の先端のみが尖った形状の突起としてもよい。各突起９２の高さは、互いに同じとされている。フィルム９１では、隣り合う突起９２の先端同士の距離Ｌ５が開口径であり、距離Ｌ５は５ｎｍ以上１００μｍ以下の範囲で一定とされている。このフィルム９１は、開口径ＡＰが同じフィルム８１（図５参照）と比べて、水に対する接触角がより大きく、細胞のスフェロイド化においてさらに大きな効果がある。このように、多孔フィルム１１、フィルム８１、フィルム９１の順に、水に対する接触角が大きくなるので、疎水性を示すときの疎水性の強さが大きくなる。したがって、こうした形状により、疎水性を示すときの疎水性の強さを制御することができると言える。
【００８９】
フィルム９１も、フィルム８１と同様に、多孔フィルム１１から同じ方法でつくることができる。すなわち、多孔フィルム１１における開口径ＡＰ、孔径Ｄ、中心間距離Ｌ１を制御することにより、フィルム８１とフィルム９１とをつくりわけることができる。なお、ハニカム構造の多孔フィルム１１の孔と孔とが連通して連通路が形成されている場合には、フィルム８１の製造方法と同じ方法で厚み方向の中央部で切断すると、その連通路で容易に切断される。これは、連通路が形成されている位置が、厚み方向において最も強度が弱いからであり、本実施形態のようにフィルム８４を利用した剥ぎ取りによる製造方法は、このようなハニカム構造の性質を生かした簡易な製造方法と言える。
【００９０】
以下、本発明の実施例を挙げるが本発明はこれに限定されるものではない。
【実施例１】
【００９１】
［実験１］〜［実験５］
第１化合物としてのＤＡｍと第２化合物としてのＮＩＰＡｍとの物質量比（モル比）を表１のように変えて、式（５）で表す５種類の温度応答性重合体を合成した。重合反応を実施する前に、ＤＡｍ、ＮＩＰＡｍ、ＡＩＢＮをそれぞれ再結晶により精製した。ＤＡｍの再結晶はエチルアセテートで、ＮＩＰＡｍの再結晶はトルエン：ヘキサン＝１：１の混合物で、ＡＩＢＮの再結晶はメタノールで実施した。
【００９２】
ＤＡｍとＮＩＰＡｍとを表１の各質量で溶媒としてのベンゼンに溶かす。そして開始剤としてのＡＩＢＮをこの溶液に入れる。この反応溶液を凍結脱気した後に、反応溶液が入っている反応器内を窒素置換する。そして、反応溶液を６５℃程度になるように加熱して重合反応を開始させる。６時間の重合反応後、反応溶液の温度を室温（例えば、２５℃±５℃）に戻し、再沈殿により析出させた。再沈殿させるときには、反応溶液をアセトニトリルあるいは熱ヘキサン中に入れた、そして、遠心分離により白色沈殿を得、得られた白色沈殿を室温（例えば２５℃±５℃）で一晩減圧乾燥し、温度応答性重合体の固形物を得た。
【００９３】
得られた各温度応答性重合体につき、収量（単位；ｇ）、数平均分子量Ｍｎ、重量平均分子量Ｍｗ、Ｍｗ／Ｍｎ、１Ｈ−ＮＭＲ測定、ＦＴ−ＩＲ測定をそれぞれ実施した。これらの結果は表１に示す。ただし、実験３については、モノマーの物質量比が実験２と同じであったのでＦＴ−ＩＲ測定は実施しなかった。
【００９４】
表１の「ＮＭＲ測定結果」欄には、核磁気共鳴測定装置（日本電子（株）（ＪＥＯＬ）製、型式：ＥＣＸ−４００）による吸収スペクトルチャートを示す図面番号を記載する。
【００９５】
また、表１の「ＦＴ−ＩＲ測定結果」欄には、フーリエ変換赤外分光光度計（日本分光（株）製、型式：ＦＴ−２００）によるスペクトルチャートを示す図面番号を記載する。なお、本測定は、ＫＢｒペレット中で実施したものである。
【００９６】
【表１】
0005521189.tif 000011
【００９７】
図８〜図１１のＮＭＲチャートによると、実験１〜５のいずれも、モノマーであるＤＡｍ及びＮＩＰＡｍの二重結合のピークが無く、式（５）の構造を示す各ピークが見られることが確認された。なお、図１２には、式（５）の構造における各結合に符号を付している。
【００９８】
図１３の（ａ）〜（ｄ）の各ＩＲチャートによると、実験１，２，４，５のいずれも、モノマーであるＤＡｍ及びＮＩＰＡｍの二重結合の吸収ピークが無く、式（５）の構造を示す各ピークが見られることが確認された。なお、図１４には、式（５）の構造における各構造に符号を付している。
【実施例２】
【００９９】
ポリスチレンと実施例１の実験１，実験２，実験４，実験５で得られた各温度応答性重合体とからなる多孔フィルム１１を製造した。まず、多孔フィルム１１における温度応答性重合体の質量割合が１０％となるように、ポリスチレン９０質量部と温度応答性重合体１０質量部とを溶媒に溶解して、１０ｍｇ／ｍＬの固形分濃度の溶液４２をつくった。溶媒はクロロホルムである。この溶液４２を流延支持体としてのガラス板の上に３５ｍＬ〜４０ｍＬ流延して流延膜２２を形成した。
【０１００】
図４のフィルム製造設備４１に代えて、この第１エリア４６、第２エリア４７、第３エリア４８が直線状に配され、流延ダイ５６が無い第１エリア４６を備えた多孔フィルム製造設備（図示無し）を用いて多孔フィルム１１を製造した。この多孔フィルム製造設備は、支持体としてのガラス板を、第１エリア４６から第３エリア４８まで搬送する搬送手段を備える。この搬送手段を用いてガラス板を走行させることにより流延膜２２は第１エリア４６、第２エリア４７、第３エリア４８を順次通過した。第１〜第３エリア４６〜４８における各ΔＴの条件をそれぞれ１０℃≦ΔＴ≦２０℃、０℃＜ΔＴ≦５℃、−３０℃≦ΔＴ≦−０．５℃とした。ただし、ΔＴは、上流側のエリアよりも下流側のエリアの方が小さくなるようにした。各多孔フィルム１１は、図３（Ｂ）のように隔壁１３が有る多孔フィルム１１である。各多孔フィルム１１の表面の光学顕微鏡写真を図１５に、断面の走査型電子顕微鏡写真を図１６に示す。図１５及び図１６の各写真に記載する実験番号は、それぞれ、用いた温度応答性重合体をつくった実施例１における実験番号である。光学顕微鏡は、オリンパス（株）製のＢＸ５１であり、走査型電子顕微鏡は、日立製ミニスコープＴＭ１０００である。
【実施例３】
【０１０１】
実施例２により得られ隔壁１３がある多孔フィルム１１から、柱状の突起８２を有するフィルム８１を製造した。使用した多孔フィルム１１は、実施例１の実験１で得られた温度応答性重合体を使用した多孔フィルム１１であり、図１５の「実験１」として写真を示した多孔フィルム１１である。
【０１０２】
得られたフィルム８１の走査型電子顕微鏡写真を図１７に示す。用いた顕微鏡は、前述の日立製ミニスコープＴＭ１０００である。得られたフィルム８１は、突起８２の端部における径Ｌ３は０．８μｍで一定、隣り合う突起８２と突起８２との中心間距離Ｌ４は５．０μｍで一定、突起８２と突起８２との距離Ｌ５は４．３μｍで一定であった。
【実施例４】
【０１０３】
実施例２で得られた多孔フィルム１１のうち、実施例１の実験１，２，４で得られた各温度応答性重合体を用いた３つの多孔フィルム１１から、それぞれ柱状の突起８２を有するフィルム８１をつくった。そして、各フィルム８１について、突起８２があるフィルム面上での水滴の接触角ＣＡｓを、フィルム８１の温度を変えて測定した。
【０１０４】
図１８のグラフは、３つのフィルム８１における水滴の接触角のグラフである。縦軸は接触角ＣＡｓ（単位：°）、横軸は各フィルム８１の温度（単位：℃）を示す。図１８の四角が示す「実験１」とは、フィルム８１に含まれる温度応答性重合体が実施例１の実験１で得られたものであることを意味し、三角が示す「実験２」とは実施例１の実験２、丸が示す「実験４」とは実施例１の実験４で得られたものであることをそれぞれ意味する。
【０１０５】
本実施例４の結果、図１８に示すように、３０℃以上の温度では接触角ＣＡｓが１５０°程度と、いわゆる超撥水領域といわれるような高い接触角を示すが、温度を８℃付近にまで冷却すると、接触角ＣＡｓは９０°以下まで低下した。このことから、温度応答性重合体を含む本発明のフィルムは、温度を下げることによって高い疎水性から親水性へと変化することがわかる。
【実施例５】
【０１０６】
実施例２におけるポリスチレンを、生分解性ポリマーの一種であるポリ（ε−カプロラクトン）に代えた。そして、このポリ（ε−カプロラクトン）と、実施例１の実験１で得られた温度応答性重合体とからなる多孔フィルム１１を製造した。ポリ（ε−カプロラクトン）と温度応答性重合体との質量割合等の他の条件は、実施例２と同じである。得られたフィルム１１は、図３の（Ｂ）に示すように、隔壁１３が形成されてある。
【０１０７】
得られた多孔フィルム１１の表面の光学顕微鏡写真を図１９に示す。この多孔フィルム１１の開口径ＡＰは２．５μｍであり、隔壁１３が最も薄くなる断面における隔壁１３の厚みＴＰは５００ｎｍであった。この結果から、疎水性の重合体として生分解性ポリマーであるポリ（ε−カプロラクトン）を用いた場合にも、ポリスチレンを用いた場合と同様に、温度応答性をもつ多溶液を孔フィルム１１が得られることがわかる。なお、図１９の写真中の白線の長さは５μｍである。
【実施例６】
【０１０８】
図４の多孔フィルム製造設備４１を用いて、多孔フィルム１１を製造した。溶液４２は、実施例２で用いた溶液のうちポリスチレン及び実施例１の実験１で得られた温度応答性重合体を用いた溶液４２と同じである。流延ダイ５６からの溶液４２の流量を一定とし、ローラ５２，５３の回転速度を変化させることにより流延ベルト２１の走行速度を変えることにより、流延膜２２の厚みを変化させた。そして、流延ベルト２１の走行速度毎に、得られた多孔フィルムの開口径ＡＰを求めた。流延ベルト２１と、得られた多孔フィルム１１の開口径ＡＰとの関係を図２０に示す。
【０１０９】
図２０のグラフにおいて、縦軸は開口径ＡＰ（単位；μｍ）、横軸は、流延ベルト２１の走行速度（単位；μｍ／ｓ）である。この結果により、流延ベルト２１の走行速度を大きくするほど、開口径ＡＰが小さな多孔フィルム１１を製造することができることがわかる。例えば、開口径ＡＰが６μｍであるときの走行速度を、２倍の走行速度に変えることにより、約２μｍの開口径ＡＰをもつ多孔フィルム１１をつくることができる。溶液４２の流量が一定である場合には、流延ベルト２１の走行速度が大きくなるほど流延膜２２の厚みは小さくなる。したがって、流延膜２２の厚みを小さくするほど、開口径ＡＰが小さな多孔フィルム１１をつくることができることになる。なお、開口径ＡＰが小さいほど孔径Ｄは小さくなるので、流延膜２２の厚みを小さくするほど、孔径Ｄも小さくすることができる。なお、この実施例６で用いた溶液４２に代えて、実施例２で用いた溶液のうちポリスチレン及び実施例１の実験２や実験４で得られた温度応答性重合体を用いた溶液４２を使用した場合であっても、開口径ＡＰと走行速度とがこの実施例６の結果と同様な傾向を示す。
【０１１０】
また、多孔フィルム１１からは、突起８２をもつフィルム８１や突起９２をもつフィルム８１，９１をつくることができるので、流延膜２２の厚みを小さくするほど、突起同士の距離Ｌ５が小さなフィルム８１，９１をつくることができる。したがって、流延膜２２の厚みを制御することにより、フィルム８１，９１の水に対する接触角をも制御できるようになる。これにより、親水性を示す温度における親水性の強さを、厚みの制御によっても調整できることがわかる。
【実施例７】
【０１１１】
実施例１の実験１で得られた温度応答性重合体の温度応答性を調べた。重合体の温度応答性は、この重合体を溶解した溶液の光の透過率を求めることで調べることができる。そして、これで求めた下限臨界相溶温度ＬＣＳＴ（ｌｏｗｅｒ  ｃｒｉｔｉｃａｌ  ｓｏｌｕｔｉｏｎ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，下限臨界溶解温度とも言われる）が、温度応答性重合体の応答温度である。なお、この温度応答性重合体のみで、フィルム面が平滑なフィルムを製造した場合に、前述のように、接触角を基準として疎水性と親水性とが変化する温度が、このＬＣＳＴに一致する。
【０１１２】
ＬＣＳＴを求める方法は、具体的には以下の通りである。まず、温度応答性重合体をクロロホルム中に溶解し、２００ｍｇ／ミリリットルの濃度の溶液をつくる。この溶液を、光路長が１ｃｍの石英セルに入れて、この石英セルを紫外−可視分光光度計のセルホルダにセットする。セルホルダには、温度可変のジャケットが備えられ、このジャケットにより石英セル内の溶液温度は所定温度に変化する。そして、波長λが６００ｎｍの光における溶液の透過率を、１０℃から３０℃の範囲の互いに異なる温度でそれぞれ測定した。測定結果は、図２１に示す。なお、用いた紫外−可視分光光度計は、日本分光（株）製のＶ−５３０である。
【０１１３】
図２１のグラフにおいては、縦軸は光の透過率（単位；％）であり、横軸は温度（単位；℃）である。なお、透過率は、理論的には１００％が最大値であるが、温度応答性重合体の溶液の屈折率は温度によって変化するので、１００％を超えた値が測定される場合もあるが、これは誤差範囲とみなしてよい。四角で示すポイントが、測定値である。各測定値を温度が低い方から順に直線で結ぶと、１５℃近傍では下に凸、２７℃近傍では上に凸となる。各ポイントを曲線で結んだと仮定して、下に凸の部分から凸の部分へと変化する変曲点を求めると、約２４℃のところが変曲点となる。したがって、この温度応答性重合体のＬＣＳＴは２４℃となり、実施例１の実験１でつくった温度応答性重合体は、２４℃の応答温度をもつことが確認された。
【符号の説明】
【０１１４】
１１    多孔フィルム
１２    孔
２１    支持体
２２    流延膜
４１    フィルム製造設備
４２    溶液
４６〜４８  第１〜第３エリア
８１，９１  フィルム
８２，９２  突起
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１８】
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【図２０】
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【図２１】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１９】
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