(57)【要約】【課題】  より広い領域にわたって均一な性質のフィルムを製造することで、製品の歩止まりも向上させることが可能なフィルムの製造装置および製造方法を提供すること。【解決手段】  溶液膜が形成された基板を保持する基板保持台と、チャンバと、加湿気体を溶液膜の表面に吹付ける吹出口を持つノズル装置と、気体の吹付け方向と反対方向で溶液膜の表面に平行な方向にノズル装置を移動させる手段と、基板の温度を制御する手段とを有し、ノズル装置が、気体を導入する導入口と、導入口および吹出口が形成されたケーシングと、ケーシングの内部に、気体の吹き付け方向に沿って異なる方向に交互に位置ずれして配置され、気体の吹き付け方向に沿って一方の第１端がケーシングの内壁面に固定される固定端となり、第１端と反対側の第２端がケーシングの内壁面との間に流路隙間を形成する自由端となる複数の整流板と、を有する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定厚みの溶液膜が形成された基板を保持する基板保持台と、
前記基板保持台の周囲雰囲気を一定の温度および湿度に保つことが可能なチャンバと、
加湿された気体を、前記溶液膜の表面に、当該表面に対して吹き付ける吹出口を持つノズル装置と、
前記気体の吹き付け方向と反対方向で前記溶液膜の表面に平行な方向に前記ノズル装置を移動させることが可能なノズル移動手段と、
前記基板の温度を制御する基板温度制御手段とを有し、
前記ノズル装置が、
前記ノズル装置内に前記気体を導入する導入口と、
前記導入口および前記吹出口が形成されたケーシングと、
前記ケーシングの内部に、前記気体の吹き付け方向に沿って異なる方向に交互に位置ずれして配置され、前記気体の吹き付け方向に沿って一方の第１端が前記ケーシングの内壁面に固定される固定端となり、前記第１端と反対側の第２端が前記ケーシングの内壁面との間に流路隙間を形成する自由端となる複数の整流板と、を有することを特徴とするフィルムの製造装置。
【請求項２】
前記複数の整流板同士が、所定間隔で配置されることを特徴とする請求項１に記載のフィルムの製造装置。
【請求項３】
前記複数の整流板同士が、互いに平行に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載のフィルムの製造装置。
【請求項４】
前記流路隙間の幅は、隣接する前記整流板の配置間隔の３０〜８０％であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のフィルムの製造装置。
【請求項５】
前記整流板は、前記ケーシング内に３〜１０枚で配置されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のフィルムの製造装置。
【請求項６】
前記導入口は、前記ノズル装置の上部に位置することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のフィルムの製造装置。
【請求項７】
前記導入口は、最上層の前記整流板の前記固定端の上方に配置されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のフィルムの製造装置。
【請求項８】
前記吹出口には、前記気体の流れを変更可能な板状のフラップがさらに配置されることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のフィルムの製造装置。
【請求項９】
前記吹出口には、三角錐状の突起物が配置されることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のフィルムの製造装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載のフィルムの製造装置を用いて、
ポリマー溶液から成る所定厚みの前記溶液膜を前記基板上に形成する工程と、
加湿された前記気体を、前記ノズル装置から前記溶液膜の表面に、当該表面に対して平行な前記気体の流れが存在するように吹き付け、前記気体の吹き付け方向と反対方向で前記溶液膜の表面に平行な方向に前記ノズルを移動させ、前記溶液膜の表面に、結露による水滴を形成する工程と、
前記溶液膜に含まれる溶媒を蒸発させる工程と、
前記溶液膜に含まれる水滴を蒸発させる工程と、を有し、
前記水滴に対応する空孔をフィルムの内部または表面に形成することを特徴とするフィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハニカム構造を有するフィルムの製造装置および製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハニカム構造を有するフィルムは、細胞培養用基材として有用であると考えられている。また、特定の孔径と孔径バラツキをもつハニカム構造のフィルムは、血液濾過膜などとしても利用されることが期待されている。この濾過膜は輸血用の全血から白血球を除去するためなどに用いられる。
【０００３】
ところで、近年、種々の病症を治療するためにステントなどの医療用具を体内に留置することが行われている。たとえば、ガンなどで狭窄・閉鎖した胆管や尿管を拡張するための医療用具として胆管ステントや尿管ステントが知られている。
【０００４】
これらのステントを用いる場合には、ガンの進行により、一旦拡張した胆管や尿管が再狭窄・閉鎖してしまう場合がある。そこで、これを防ぐために、ステントなどの医療器具の表面に被覆層を設け、この被覆層の存在によりガンの進行を抑制させる試みも提案されている。この被覆層として、周期的なハニカム構造のフィルムを製造しようとする試みが、本出願人により提案されている（特許文献１）。
【０００５】
しかしながら、従来のハニカム構造を有するフィルムの製造方法および製造装置では、結露水の水滴を形成する工程において、気体の吹き出し速度が、吹き出し口の幅方向において必ずしも均一ではなく、幅方向に沿って均一に結露水の水滴を作ることが困難である。そのため、幅方向に沿って均一なハニカム構造を有するフィルムを製造することが困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１０８１６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、より広い領域にわたって均一なハニカム構造を有するフィルムを製造することが可能なフィルムの製造装置および製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係るフィルムの製造装置は、
所定厚みの溶液膜が形成された基板を保持する基板保持台と、
前記基板保持台の周囲雰囲気を一定の温度および湿度に保つことが可能なチャンバと、
加湿された気体を、前記溶液膜の表面に、当該表面に対して吹き付ける吹出口を持つノズル装置と、
前記気体の吹き付け方向と反対方向で前記溶液膜の表面に平行な方向に前記ノズルを移動させることが可能なノズル移動手段と、
前記基板の温度を制御する基板温度制御手段とを有し、
前記ノズル装置が、
前記ノズル装置内に前記気体を導入する導入口と、
前記導入口および前記吹出口が形成されたケーシングと、
前記ケーシングの内部に、前記気体の吹き付け方向に沿って異なる方向に交互に位置ずれして配置され、前記気体の吹き付け方向に沿って一方の第１端が前記ケーシングの内壁面に固定される固定端となり、前記第１端と反対側の第２端が前記ケーシングの内壁面との間に流路隙間を形成する自由端となる複数の整流板と、を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明では、ノズル装置の内部に複数の整流板を、交互に位置ずれするように配置することで、ケーシング内部を流れる加湿気体の流路長さを大きく確保することができる。また、ケーシング内部に導入された加湿気体は、この流路を流れる間に、ケーシングの幅方向に整流され、吹出口からは、ケーシングの幅方向において均一な風量で加湿気体が吹き出される。加湿気体は、溶液膜の表面に平行な気体の流れが存在するように、しかもケーシングの幅方向において均一な風量で吹き付けられる。したがって、より広い領域にわたって均一な性質のフィルムを製造することが可能になる。したがって、製品の歩止まりも向上させることが可能になる。
【００１０】
好ましくは、前記複数の整流板同士が、互いに平行に配置される。これにより、ケーシングの幅方向の整流作用が向上する。
【００１１】
好ましくは、前記流路隙間の幅は、隣接する前記整流板の配置間隔の３０〜８０％である。流路隙間の幅を所定範囲にすることで、ケーシングの幅方向の整流作用が向上する。
【００１２】
好ましくは、前記整流板は、前記ケーシング内に３〜１０枚で配置される。好ましくは、前記複数の整流板同士が、所定間隔で配置される。このような所定の枚数を、所定間隔で配置することで、ケーシングの幅方向の整流作用が向上する。
【００１３】
好ましくは、前記導入口は、前記ノズル装置の上部に位置する。これにより、気体の導入が容易であると共に、流路の長さを最大限に長く確保することが可能となる。
【００１４】
好ましくは、前記導入口は、最上層の前記整流板の前記固定端の上方に配置される。導入された加湿気体は、最上層の整流板の固定端付近に当たって、この整流板の自由端に向かって流れるので、ケーシングの幅方向の整流作用が向上する。
【００１５】
前記吹出口には、前記気体の流れを変更可能な板状のフラップがさらに配置されても良い。これにより、溶液膜の表面に対する風向きを自由に微調整することが可能となる。
【００１６】
前記吹出口には、三角錐状の突起物が配置されても良い。これにより、吹出口からは、ケーシングの幅方向においてさらに均一な風量で加湿気体が吹き出される。
【００１７】
本発明に係るフィルムの製造方法は、ポリマー溶液から成る所定厚みの前記溶液膜を前記基板上に形成する工程と、加湿された前記気体を、前記ノズル装置から前記溶液膜の表面に、当該表面に対して平行な前記気体の流れが存在するように吹き付け、前記気体の吹き付け方向と反対方向で前記溶液膜の表面に平行な方向に前記ノズルを移動させ、前記溶液膜の表面に、結露による水滴を形成する工程と、前記溶液膜に含まれる溶媒を蒸発させる工程と、前記溶液膜に含まれる水滴を蒸発させる工程と、を有し、前記水滴に対応する空孔をフィルムの内部または表面に形成することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るフィルムの製造装置である。
【図２】図２は、図１に示すノズル装置の斜視図である。
【図３】図３は、図２のIII−III断面図である。
【図４】図４は、図１に示すノズル装置の吹出口から加湿気体が吹き出される様子を示す説明図である。
【図５】図５は、結露水の形成過程を示す概略断面図である。
【図６】図６（Ａ）は、本発明の一実施形態に係るハニカム構造のフィルムの要部断面図、図６（Ｂ）は、本発明の他の実施形態に係るハニカム構造のフィルムの要部断面図、図６（Ｃ）は、本発明のさらに他の実施形態に係るハニカム構造のフィルムの要部断面図である。
【図７】図７は、図６（Ａ）に示すハニカム構造のフィルムの平面図である。
【図８】図８は、本発明の他の実施形態に係るノズル装置の斜視図である。
【図９】図９は、本発明の他の実施形態に係るノズル装置の斜視図である。
【図１０】図１０（Ａ）〜（Ｃ）は、製造されたフィルムを破断試験に用いる工程を示す説明図である。
【図１１】図１１は、フィルムの引っ張り試験を説明する模式図である。
【図１２】図１２は、破断荷重試験における、膜厚と破断荷重との関係を示すグラフである。
【図１３】図１３は、破断荷重試験における、膜厚と破断伸度との関係を示すグラフである。
【図１４】図１４（Ａ）は、実施例におけるフィルムの乾燥状態を示す説明図、図１４（Ｂ）は、比較例におけるフィルムの乾燥状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本実施形態のフィルムは、図１に示すフィルムの製造装置１０により製造される。この製造装置１０は、チャンバ１２を有し、そのチャンバ１２の内部に、基板１４を保持する基板保持台１６が固定してある。基板保持台１６の下部には、基板温調装置１８が装着してある。基板温調装置１８の内部には、たとえばペルチェ素子などの冷却素子が装着してあり、電源操作盤２４および温度コントローラ２２からの電力供給により、基板１４の温度を制御するようになっている。
【００２０】
チャンバ１２の内部であって、基板１４の上方には、ノズル装置３０がＸ軸方向に移動自在に配置してある。ノズル装置３０は、連結具４４を介して移動ユニット４２に連結してあり、モータ４５を回転駆動させて駆動軸４８を軸回りに回転させることで、移動ユニット４２が、駆動軸ノズル装置３０と共に、Ｘ軸方向に移動するようになっている。
【００２１】
モータ４５は、たとえばステップモータであり、その回転数などを制御することで、ノズル装置３０のＸ軸方向の移動速度、停止位置などを制御することができる。また、ノズル装置３０が連結具４４を介して移動ユニットに連結してあり、連結具４４を回動ヒンジなどで構成することで、Ｘ軸に対するノズル装置３０の吹出口３４から吹き出される気体における主流の吹き出し方向３０ｂの角度を変化させることができる。
【００２２】
たとえば図１に示す例では、吹き出し方向３０ｂは、ほとんどＸ軸の方向と平行であるが、Ｘ軸に対して、＋１５度〜−１５度の範囲で傾斜させても良い。また、ノズル装置３０をＸ軸方向に移動させる途中において、その角度を変化させるようにしても良い。
【００２３】
ノズル装置３０の吹出口３４から吹き出される気体は、加湿されており、その相対湿度は、好ましくは６０〜９５％であり、チャンバ１２の内部の相対湿度よりは、少し湿度が高いガスが吹き出される。吹出口３４から吹き出される気体は、一般には、空気であるが、場合によっては、その他のガスでも良い。加湿された空気は、ノズル装置３０の上部に接続してあるダクト４６を通してチャンバ１２の外部から導入される。
【００２４】
チャンバ１２の内部は、温度センサ、湿度センサ、圧力センサなどにより、その内部の温度、湿度、圧力が検出され、一定な温度、湿度、圧力に制御される。チャンバ１２の内部の温度は、たとえば１５〜３０°Ｃであり、その内部の相対湿度は、たとえば１０〜９５％である。チャンバ１２の上部には、プレナムチャンバ１２ａが装着してあり、ダクト１２ｂを通して導入された一定温度および湿度の空気を、チャンバ１２内に向けて層流状態で均一に供給するようになっている。この例では、プレナムチャンバ１２ａは、チャンバ１２との境界に格子状の金属板などが配置してある箱形状を有する。
【００２５】
図２に示すように、この実施形態では、長方形状の基板１４の外周に沿って、外周縁凸部１５が形成してあり、基板１４の上面に、後工程にてフィルム２となる溶液膜２ａが形成される。重力以外の外力が作用しない状態では、溶液膜２ａの表面は、Ｘ軸およびＹ軸に平行であり、鉛直方向のＺ軸に垂直である。この実施形態では、Ｙ軸は、基板１４の長手方向と平行である。
【００２６】
基板１４は、たとえばガラス基板、金属基板、シリコン基板などの無機基板で構成されることが好ましいが、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエーテルケトンなどの高分子からなる有機基板でもよい。
【００２７】
図２に示すように、ノズル装置３０における吹出口３４の幅Ｗ１は、基板１４の上面に形成される溶液膜２ａの幅Ｗ２と同等以上が好ましく、さらに好ましくは基板１４のＹ軸方向の幅と同等以上が好ましい。
【００２８】
図３に示すように、ノズル装置３０は、ノズル装置３０内に気体を導入する導入口３２と、導入口３２および吹出口３４が形成されたケーシング３１とを有している。
【００２９】
ケーシング３１のＺ軸方向の長さ３０ｃは５００〜１０００ｍｍが好ましく、Ｘ軸方向の長さ３０ｄは１００〜４００ｍｍが好ましい。また、上述した吹出口３４の幅Ｗ１（図２に示す）は、Ｗ１＝３００〜７００ｍｍが好ましい。
【００３０】
ケーシング３１の内部には、複数の整流板３６が、気体の吹き付け方向３０ｂに沿って交互に位置ずれして配置されている。各整流板３６は、気体の吹き付け方向３０ｂに沿って一方の第１端がケーシング３１の内壁面３１ａに固定される固定端３６ａとなり、第１端と反対側の第２端がケーシング３１の内壁面３１ａとの間に流路隙間３８を形成する自由端３６ｂとなっている。
【００３１】
整流板３６同士は、所定間隔３０ｅで配置され、隣接する整流板３６同士では、固定端３６ａ（自由端３６ｂ）が相互に反対側である。所定間隔３０ｅは２０〜１００ｍｍが好ましい。また、整流板３６同士は、Ｚ軸方向に沿って互いに平行に配置されている。整流板３６は、ケーシング３１内に３〜１０枚で配置されることが好ましい。整流板３６のＸ軸方向の長さ３０ｆは４０〜３７０ｍｍであることが好ましい。流路隙間３８の幅３０ｇは、隣接する整流板３６同士の間隔３０ｅの３０〜８０％であることが好ましい。
【００３２】
ノズル装置３０の上部に位置する導入口３２は円筒形をしていることが好ましく、その内径は、流路隙間３８の幅３０ｇの８０〜４００％であることが好ましい。図２に示すように、導入口３２は、ノズル装置３０の上部に形成されている。さらに、導入口３２は、図３に示すように、最上層の整流板３６の固定端３６ａの上方に配置されていることが好ましい。
【００３３】
吹出口３４のＺ軸方向の高さ３０ｈは２０〜１５０ｍｍであることが好ましい。図４に示すように、導入口３２から導入された加湿気体は、吹出口３４から、ケーシング３０の幅方向（図２に示すＷ１）において均一な風量で吹き出される。
【００３４】
図５に示すように、ノズル装置３０は、吹出口３４から吹き出されるガスの主流の吹き出し方向３０ｂに対して反対方向のＸ軸に沿って移動する。その際には、ノズル装置３０の吹出口３４の下端と、基板１４の外周縁凸部１５との隙間ｈ１は、特に限定されないが、０より大きく、好ましくは５０ｃｍ以内、さらに好ましくは３０ｃｍ以内、特に好ましくは１５ｃｍ以内である。この隙間ｈ１が離れすぎると、吹き出し方向３０ｂが溶液膜２ａの表面に平行な場合には、吹き出し口３０ａからの気体が溶液膜２ａの表面に当たりにくくなる。
【００３５】
図５に示す状態でのＸ軸に沿ったノズル装置３０の移動速度は、吹出口３４から吹き出される気体の速度などとの関係で決定され、好ましくは０．１ｃｍ／分〜１００ｃｍ／分である。吹出口３４から吹き出される気体の速度は、特に限定されないが、好ましくは０．０１ｍ／秒〜５ｍ／秒である。
【００３６】
図６（Ａ）、図６（Ｂ）および図７に示すように、後述する本実施形態のフィルムの製造方法により形成されるフィルム２は、略均一な孔径の空孔４が平面方向に規則正しく周期的に形成してあるハニカム構造のフィルムである。なお、図６（Ａ）に示す実施形態のフィルム２では、空孔４は、平面方向に相互に一部が接触して形成してあり、フィルム２の一方の面のみに開口している。なお、図６（Ｃ）に示すように、隣接する空孔４の接触部は、相互に連通していても良い。
【００３７】
後述する本実施形態のフィルムの製造方法の製造条件によっては、図６（Ａ）および図６（Ｃ）に示すフィルム２のみではなく、たとえば図６（Ｂ）に示すフィルム２を製造することもできる。図６（Ｂ）に示すフィルム２では、空孔４は、平面方向に相互に接触せずに形成してあり、フィルム２の両側の面に開口している。
【００３８】
なお、図６（Ａ）および図６（Ｂ）に示すいずれのフィルム２でも、空孔４は、フィルム２の平面方向に沿って一層で形成されることが好ましい。空孔４の平均孔径は、通常０．０５〜１００μmであり、０．１〜１００μmであることが好ましく、０．１〜２０μmであることがより好ましく、０．５〜１０μmであることがさらに好ましい。このような平均孔径を有する空孔４を有するハニカム構造のフィルム２は、細胞増殖抑制作用に優れている。ただし、この実施形態のフィルム２の用途は、たとえばステントの表面に具備されるフィルムとしての医療用に限定されず、その他の用途に幅広く使うことができる。
【００３９】
ここで、孔径とは孔の開口形状に対する最大内接円の直径を指し、例えば、孔の開口形状が実質的に円形状である場合はその円の直径を指し、実質的に楕円形状である場合はその楕円の短径を指し、実質的に正方形状である場合はその正方形の辺の長さを指し、実質的に長方形状である場合はその長方形の短辺の長さを指すものである。当該孔径の測定は走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）等を用いて行うことができる。
【００４０】
本実施形態のフィルム２において、空孔４の孔径の変動係数〔＝標準偏差÷平均値×１００（％）〕が３０％以下であることが好ましく、孔径の変動係数が２０％以下であることがより好ましい。このような孔径の均一性が高い多孔構造（ハニカム構造）が構成されることにより、より優れた細胞増殖抑制作用を有するフィルム２を得ることができる。
【００４１】
フィルム２を構成する樹脂としては、特に限定されず、非生体分解性樹脂と生体分解性樹脂のいずれも使用できる。生体内において細胞増殖抑制作用を長期間持続させる観点からは、生体内で容易に分解されない非生体分解性樹脂から形成されてなるものが好ましい。
【００４２】
本発明のフィルム２を構成する樹脂の具体例としては、ポリブタジエン（１，２−ポリブタジエン、１，４−ポリブタジエン）、ポリイソプレン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体などの共役ジエン系高分子；ポリε−カプロラクトン；ポリウレタン；酢酸セルロース、セルロイド、硝酸セルロース、アセチルセルロース、セロファンなどのセルロース系高分子；ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド６１０、ポリアミド６１２、ポリアミド１２、ポリアミド４６などのポリアミド系高分子；ポリテトラフルオロエチレン、ポリトリフルオロエチレン、パーフルオロエチレン−プロピレン共重合体などのフッ素高分子；ポリスチレン、スチレン−エチレン−プロピレン共重合体、スチレン−エチレン−ブチレン共重合体、塩素化ポリエチレン−アクリロニトリル−スチレン共重合体、メタクリル酸エステル−スチレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、アクリル酸エステル−アクリロニトリルースチレン共重合体などのスチレン系高分子；ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、エチレン−α−オレフィン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリプロピレン、オレフィン−ビニルアルコール共重合体、ポリメチルペンテンなどのオレフィン系高分子；フェノール樹脂、アミノ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂などのホルムアルデヒド系高分子；ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル系高分子；エポキシ樹脂；ポリ（メタ）アクリル酸エステル、ポリ−２−ヒドロキシエチルアクリレート、メタクリル酸エステル−酢酸ビニル共重合体などの（メタ）アクリル系高分子；ノルボルネン系樹脂；シリコン樹脂；ポリ乳酸、ポリヒドロキシ酪酸、ポリグリコール酸などのヒドロキシカルボン酸の重合体；などが挙げられる。これらは１種単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４３】
これらの中でも、細胞増殖抑制作用を有するフィルムを得るためには、共役ジエン系高分子、スチレン系高分子またはポリウレタンの使用がより好ましく、１，２−ポリブタジエンの使用が特に好ましい。
【００４４】
また、フィルム２を構成する樹脂には、両親媒性物質を添加してもよい。添加する両親媒性物質としては、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールブロック共重合体；アクリルアミドポリマーを主鎖骨格とし疎水性側鎖としてドデシル基と親水性側鎖としてラクトース基またはカルボキシル基を併せ持つ両親媒性樹脂；ヘパリンやデキストラン硫酸、核酸（ＤＮＡやＲＮＡ）などのアニオン性高分子と長鎖アルキルアンモニウム塩とのイオンコンプレックス；ゼラチン、コラーゲン、アルブミンなどの水溶性タンパク質を親水性基とした両親媒性樹脂；ポリ乳酸−ポリエチレングリコールブロック共重合体、ポリε−カプロラクトン−ポリエチレングリコールブロック共重合体、ポリリンゴ酸−ポリリンゴ酸アルキルエステルブロック共重合体などの両親媒性樹脂；などが挙げられる。
【００４５】
本実施形態では、このようなハニカム構造のフィルム２の厚みは、特に限定されないが、０．０５〜１００μｍであるのがより好ましく、０．５〜２０μｍであるのが更に好ましい。
【００４６】
次に、本発明の一実施形態に係るフィルムの製造方法について説明する。まず、図１に示すチャンバ１２の内部の温度および湿度を一定に制御する。チャンバ１２の内部の温度および湿度の範囲については、上述したとおりである。
【００４７】
次に、チャンバ１２の内部において、図５に示すように、基板１４の表面に、溶液膜２ａを形成する。溶液膜２ａは、ポリマー溶液を基板１４の表面に塗布あるいは流し込むことにより形成される。その時には、図１に示す温調装置１８による基板１４の冷却は行わず、基板１４の温度は、チャンバ１２の内部温度と略同じである。溶液膜２ａの当初膜厚ｔ０は、２〜１０ｍｍ、さらに好ましくは３〜７ｍｍ程度である。
【００４８】
溶液膜２ａを形成するためのポリマー溶液には、非水溶性の有機溶媒が含まれる。
【００４９】
有機溶媒としては、クロロホルム、塩化メチレンなどのハロゲン化炭化水素系溶媒；ｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタンなどの飽和炭化水素系溶媒；シクロペンタン、シクロヘキサンなどの脂環式炭化水素系溶媒；ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒；酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系溶媒；ジエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン系溶媒；二硫化炭素；などが挙げられる。これらの有機溶媒は１種単独で、あるいはこれらの２種以上からなる混合溶媒として使用することができる。
【００５０】
有機溶媒に溶解する樹脂の濃度は、好ましくは０．０１〜１０重量％、より好ましくは０．０５〜５重量％である。樹脂濃度が０．０１重量％より低いと得られるフィルムの力学的強度が不足し望ましくない。また、樹脂濃度が１０重量％以上では、所望の多孔構造（ハニカム構造）が得られなくなるおそれがある。
【００５１】
溶液膜２ａには、両親媒性物質を樹脂組成物中に添加することが好ましい。なかでも、水に対して溶解性が低く、有機溶解に可溶である、両親媒性樹脂（以下「Ｃａｐ樹脂」という。）を添加することが好ましい。
【００５２】
このような両親媒性物質を添加することで、水滴の融合が抑えられ安定化するので、孔径の均一性がさらに向上した多孔構造を有する部材を得ることができる。両親媒性物質を添加する量は、樹脂：両親媒性物質の重量比で９９：１〜５０：５０であることが好ましい。
【００５３】
溶液膜２ａを形成した後、図１に示す温調装置１８により基板１４を冷却する。基板１４の冷却温度は、溶液膜２ａの表面が、ノズル３０の吹き出し口３０ａから吹き出される気体の露点以下となるように決定される。
【００５４】
その直後に、あるいは同時に、ノズル装置３０を、図５に示す基板１４におけるＸ軸方向に沿って一方の外周縁凸部１５の位置付近から、ノズル装置３０の吹出口３４の吹き出し方向３０ｂと反対方向のＸ軸に沿って他方の外周縁凸部１５に向けて移動させる。同時に、吹出口３４からの加湿された気体の吹き出しも開始する。ノズル装置３０の移動速度は、前述したとおりである。
【００５５】
図５に示すように、ノズル装置３０の移動に連れて、吹出口３４から吹き出された加湿された気体は、溶液膜２ａの表面に当たり、そこで露点以下に冷やされ、結露水の水滴４ａが発生し、溶液膜２ａの表面に徐々に形成される。ノズル装置３０がＸ軸方向に沿って吹き出し方向３０ｂと反対方向に移動することで、図２に示すように、溶液膜２ａの表面において、結露水の水滴４ａが形成されている領域が拡がる。その結果、結露水が生じている表面部分と、まだ結露水が形成されていない表面部分との境界が、ノズル３０の移動に連れて徐々に移動し、水滴間や水滴のクラスター間に働く圧縮応力を逃がしやすい。
【００５６】
図５の二点鎖線に示すように、ノズル装置３０の吹出口３４が、基板１４においてＸ軸方向の他方の端部に位置する外周縁凸部１５まで移動した後には、ノズル装置３０は、さらにＸ軸に沿って移動し続け、図１に示すように、ノズル装置３０は、基板１４からＸ軸方向に離れた位置で停止する。ただし、その後も、吹出口３４からは、加湿された気体を吹き出し続けることが好ましい。
【００５７】
図２に示す溶液膜２ａの全面に結露水による水滴４ａの膜が１層形成された段階では、ノズル装置３０は、基板１４からＸ軸方向に離れた位置にあり、図１に示す温調装置１８により、基板の温度を、露点付近の温度に上昇させる。チャンバ１２の内部温度は、一定温度と湿度に保持される。
【００５８】
その状態では、溶液膜２ａに含まれる溶媒が蒸発し、しかも、水滴４ａは、ほとんど蒸発しない。そのため、溶液膜２ａの厚みｔ０が減少し、水滴４ａは、溶液膜２ａの内部に取り込まれる。
【００５９】
溶液膜２ａの厚みｔ０が水滴４ａの外径と同程度になった段階で、図１に示す温調装置１８により、基板１４の温度を上げて、水滴４ａを蒸発させる。その結果、図５に示す水滴４ａに相当する部分が図６（Ａ）または図６（Ｂ）に示す空孔４となり、基板の温度を上げるタイミングなどを調節することにより、図６（Ａ）または図６（Ｂ）に示すようなハニカム構造のフィルム２を製造することが可能になる。なお、結露による水滴４ａが溶液膜２ａの表面に形成された後には、基板の温度は、段階的に上げることが好ましい。また、以上の一連の動作は、チャンバ１２の内部で行われることが好ましい。
【００６０】
基板１４の表面に、たとえば図６（Ａ）または図６（Ｂ）に示すようなハニカム構造のフィルム２を製造した後、このフィルム２は、基板１４と共に、チャンバ１２から取り出される。その後に、基板１４からフィルム２が取り除かれる。なお、チャンバ１２の内部で、基板１４からフィルム２を取り除いても良い。
【００６１】
フィルム２は、その後に、延伸されても良い。あるいは、その他のフィルムと積層されても良い。また、基板１４が樹脂基板である場合には、フィルム２の製造過程において、基板１４と一体化して積層することも可能である。
【００６２】
本実施形態では、ノズル装置３０の内部に複数の整流板３６を、交互に位置ずれするように配置することで、ケーシング３１内部を流れる加湿気体の流路長さを大きく確保することができる。ケーシング３１内部に導入された加湿気体は、この流路を流れる間に、ケーシング３１の幅方向に均一に整流され、吹出口３４からは、ケーシング３１の吹出口３４の幅Ｗ１方向において均一な風速で加湿気体が吹き出される。加湿気体は、溶液膜２ａの表面に平行な気体の流れが存在するように、しかもケーシング３１の幅方向において均一な風速で吹き付けられる。したがって、より広い領域にわたって均一なハニカム構造のフィルム２を製造することが可能になる。また、製品の歩止まりも向上させることが可能になる。
【００６３】
また、複数の整流板同士が、互いに平行に配置されることより、導入口から吹出口にわたって、安定した幅３０ｉの流路を確保することができ、効率的に加湿気体を吹き出すことが可能となる。
【００６４】
さらに、流路隙間の幅３０ｇを所定範囲にすることで、流路抵抗が小さくなり、整流作用が向上する。
【００６５】
また、所定枚数の整流板３６を、所定間隔で配置することで、ケーシング３１内部で結露が起きることを防止しつつ整流作用を向上させることができる。
【００６６】
しかも、導入口３２を、ノズル装置３０の上部に位置することにより、気体の導入が容易になると共に、流路の長さを最大限に長く確保することが可能となる。
【００６７】
また、導入口３２は、最上層の整流板３６の固定端３６ａの上方に配置される。導入された加湿気体は、最上層の整流板３６の固定端３６ａ付近に当たって、この整流板３６の自由端３６ｂに向かって流れるので、整流作用が向上する。
【００６８】
また、図８に示すように、吹出口３４には、気体の流れを変更可能な板状のフラップ３３がさらに配置されても良い。これにより、溶液膜２ａの表面に対する風向きを自由に微調整することが可能となる。
【００６９】
また、図９に示すように、吹出口３４には、三角錐状の突起物３５が配置されても良い。これにより、吹出口３４からは、ケーシング３１の吹出口３１の幅Ｗ１方向においてさらに均一な風量で加湿気体が吹き出される。
【実施例】
【００７０】
以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。
実施例１
【００７１】
ケーシング３１のＺ軸方向の長さ３０ｃを７５０ｍｍとし、Ｘ軸方向の長さ３０ｄを２００ｍｍとし、吹出口３４の幅Ｗ１を５００ｍｍとした。整流板３６同士の所定間隔３０ｅを５０ｍｍとし、ケーシング３１内に６枚を配置した。整流板３６のＸ軸方向の長さ３０ｆは１７０ｍｍとし、吹出口３４のＺ軸方向の高さ３０ｈを９０ｍｍとし、導入口３２の直径を７０ｍｍとし、流路隙間３０ｇを３０ｍｍとし、流路のＺ軸方向の幅３０ｉを４１０ｍｍとして、ノズル装置３０を製造した。
【００７２】
本実施例のフィルム２を以下のようにして作製した。すなわち、1,2-ポリブタジエン（商品名  RB820  JSR社製）と、Ｃａｐ樹脂（重量平均分子量：６２，０００、数平均分子量：２１，０００）とを重量比２０：１の割合で混合した後にクロロホルムに溶解し、濃度２．０ｍｇ／ｍＬの樹脂溶液を調製した。
【００７３】
調製した樹脂溶液を、図５に示す基板１４の上にキャストし、次いで、チャンバ１２の内部を２５℃、相対湿度５０％の雰囲気下で、相対湿度６５％の高湿度空気を、ノズル装置３０の吹出口３４から吹き出した。また同時に、ノズル装置３０を、図５に示すように、吹き出し方向３０ｂと反対方向に移動させた。
【００７４】
ノズル装置３０の吹出口３４から吹き出される加湿空気の速度とノズル装置３０の移動速度とを制御し、図１０（Ａ）に示すフィルム試料２０を製造した。フィルム試料２０のＸ軸方向の長さは４３０ｍｍ、Ｙ軸方向の幅は２９５ｍｍであった。このフィルム試料２０から、図１０（Ａ）に示す位置から、試験用試料２１〜２４を切り出した。
【００７５】
試験用試料２１〜２４それぞれについて、図１０（Ｂ）に示すように、膜厚の測定を行った。図１０（Ｂ）に示す試験用試料２４では、６カ所の膜厚測定箇所２４ｎの位置で、フィルム試料の膜厚の測定を行った。膜厚は、３Ｄレーザー顕微鏡（キーエンス社製：ＶＫ８７１０）を用いて測定した。試験用試料２１〜２３についても、同様にして膜厚の測定を行った。結果を表１に示す。
【００７６】
【表１】
2011143677.tif 000003
【００７７】
次に、フィルム膜の試験用試料２１〜２４を用いて、引張試験を行った。引張試験に用いた引張用試料２４ａ（図１０（Ｃ）に示す）は、図１０（Ｂ）に示す試験用試料２４を、図１０（Ｃ）に示す寸法で切り出し、そのうちの５個でサンプリングを行い、評価に用いた。引張用試料２１ａ〜２３ａも同様にしてサンプリングを行った。引張用試料２４ａの長さは５０ｍｍであり、幅は２０ｍｍであった。
【００７８】
引張試験にはレオメーターを用いた。試験用試料２４については、図１１に示すように、引張用試料をシリコンパッキン５０で挟んで、チャック間距離１０ｍｍの状態で、レオメーターにセットした。速度２０ｍｍ／ｍｉｎで、引張用試料が破断するまで図１１に示す矢印方向へ引張った。引張用試料が破断に至った時の破断荷重の測定を行った。結果を図１２および表２に示す。また、引張用試料が破断に至った時の破断伸度の測定を行った。結果を図１３および表３に示す。
【００７９】
【表２】
2011143677.tif 000004
【００８０】
【表３】
2011143677.tif 000005
【００８１】
比較例
図３に示すノズル装置３０の中に、整流板３６を配置しなかった以外は、実施例１と同様の条件にて、図１０（Ａ）に示すフィルム試料を製造した。フィルム試料から作成した試験用試料２１’〜２４’について、実施例１と同様にして膜厚の測定を行った。結果を表１に示す。同様にして引張試験を行い、破断荷重の測定を行った。結果を図１２および表２に示す。また、破断伸度の測定を行った。結果を図１３および表３に示す。
【００８２】
これらの結果から、実施例１では、厚い膜厚のフィルム試料を得ることができると共に、膜厚のバラツキ（標準偏差）が小さく、全面に渡って均一な厚さのフィルムを得ることが確認できた。また、実施例１では、フィルムが破断しにくく、全ての試料において破断荷重が基準値２５ｇｆ以上の値を達成していることが判明した。また実施例１では、比較例１に比較し、破断伸度が高く、全ての試料において基準値５００％を大幅に超えていることが判明した。
【００８３】
さらに、目視観察によって、フィルム試料２０の乾燥状態を観察した。図１４（Ｂ）に示す比較例１に比較して、図１４（Ａ）に示すように、実施例１では、幅方向（Ｙ軸方向）に沿ってほぼ均等に乾燥状態が分布する様子を確認することができた。
【符号の説明】
【００８４】
２ａ…溶液膜
１２…チャンバ
１４…基板
１６…基板保持台
３０…ノズル装置
３１…ケーシング
３２…導入口
３３…フラップ
３５…突起物
３４…吹出口
３６…整流板
３６ａ…固定端
３６ｂ…自由端
３８…流路隙間
【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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