(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面の法線方向から見たときの２次元的な大きさが２０ｎｍ以上５００ｎｍ未満である複数の凹部を有する、反転されたモスアイ構造を表面に有するポーラスアルミナ層を有する型を用いて、合成高分子膜を製造する方法であって、
（ａ）前記型と、被加工物とを用意する工程と、
（ｂ）エチレンオキサイド単位の繰り返し構造および第１級または第２級アミンを有するウレタンアクリレートと反応性希釈剤を含み、溶剤を含まない樹脂組成物を用意する工程と、
（ｃ）前記被加工物の表面に前記樹脂組成物を付与する工程と、
（ｄ）前記型と前記被加工物の表面との間に、前記樹脂組成物を配置した状態で、前記樹脂組成物に紫外線を照射することによって前記樹脂組成物を硬化させる工程と
を包含する、合成高分子膜の製造方法。
【請求項２】
前記合成高分子膜は、複数の凸部を有する表面を備える合成高分子膜であって、前記合成高分子膜の法線方向から見たとき、前記複数の凸部の２次元的な大きさは２０ｎｍ超５００ｎｍ未満の範囲内にあり、前記合成高分子膜の前記表面が殺菌効果を有し、第１級アミンを形成する窒素元素および第２級アミンを形成する窒素元素の合計の濃度は０．２９ａｔ％以上であり、１ｇに含まれるエチレンオキサイド単位のモル数は０．００２０超である、請求項１に記載の合成高分子膜の製造方法。
【請求項３】
前記合成高分子膜１ｇに含まれるエチレンオキサイド単位のモル数は０．００７０以上である、請求項１または２に記載の合成高分子膜の製造方法。
【請求項４】
前記合成高分子膜は、第１級アミンを形成する窒素元素および第２級アミンを形成する窒素元素の合計の濃度が、０．３３ａｔ％以上である、請求項１から３のいずれかに記載の合成高分子膜の製造方法。
【請求項５】
前記合成高分子膜は、ウレタンアクリレート構造を含む、請求項１から４のいずれかに記載の合成高分子膜の製造方法。
【請求項６】
前記ウレタンアクリレート構造は、エチレンオキサイド単位の繰り返し構造を含む、請求項５に記載の合成高分子膜の製造方法。
【請求項７】
前記ウレタンアクリレート構造は、３官能以上のウレタンアクリレートモノマーの重合体を含む、請求項５または６に記載の合成高分子膜の製造方法。
【請求項８】
前記ウレタンアクリレートモノマーは、窒素元素を含む複素環を含む、請求項７に記載の合成高分子膜の製造方法。
【請求項９】
前記複素環は、シアヌル環である、請求項８に記載の合成高分子膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、殺菌作用を備えた表面を有する合成高分子膜、合成高分子膜の表面を用いた殺菌方法、合成高分子膜を製造するための型および型の製造方法に関する。ここでいう「型」は、種々の加工方法（スタンピングやキャスティング）に用いられる型を包含し、スタンパということもある。また、印刷（ナノプリントを含む）にも用いられ得る。
【背景技術】
【０００２】
最近、ブラックシリコン、セミやトンボの羽が有するナノ表面構造が殺菌作用を有することが発表された（非特許文献１）。ブラックシリコン、セミやトンボの羽が有するナノピラーの物理的な構造が、殺菌作用を発現するとされている。【０００３】
非特許文献１によると、グラム陰性菌に対する殺菌作用は、ブラックシリコンが最も強く、トンボの羽、セミの羽の順に弱くなる。ブラックシリコンは、高さが５００ｎｍのナノピラーを有し、セミやトンボの羽は、高さが２４０ｎｍのナノピラーを有している。また、これらの表面の水に対する静的接触角（以下、単に「接触角」ということがある。）は、ブラックシリコンが８０°であるのに対し、トンボの羽は１５３°、セミの羽は１５９°である。また、ブラックシリコンは主にシリコンから形成され、セミやトンボの羽はキチン質から形成されていると考えられる。非特許文献１によると、ブラックシリコンの表面の組成はほぼ酸化シリコン、セミおよびトンボの羽の表面の組成は脂質である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４２６５７２９号公報
【特許文献２】特開２００９−１６６５０２号公報
【特許文献３】国際公開第２０１１／１２５４８６号
【特許文献４】国際公開第２０１３／１８３５７６号
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ivanova,  E. P. et al., "Bactericidal activity of black silicon", Nat. Commun. 4:2838 doi: 10.1038/ncomms3838(2013).
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
非特許文献１に記載の結果からは、ナノピラーによって細菌が殺されるメカニズムは明らかではない。さらに、ブラックシリコンがトンボやセミの羽よりも強い殺菌作用を有する理由が、ナノピラーの高さや形状の違いにあるのか、表面自由エネルギー（接触角で評価され得る）の違いにあるのか、ナノピラーを構成する物質にあるのか、表面の化学的性質にあるのか、不明である。【０００７】
また、ブラックシリコンの殺菌作用を利用するにしても、ブラックシリコンは、量産性に乏しく、また、硬く脆いので、形状加工性が低いという問題がある。【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その主な目的は、殺菌作用を備えた表面を有する合成高分子膜およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のある実施形態による合成高分子膜は、複数の凸部を有する表面を備える合成高分子膜であって、前記合成高分子膜の法線方向から見たとき、前記複数の凸部の２次元的な大きさは２０ｎｍ超５００ｎｍ未満の範囲内にあり、前記表面が殺菌効果を有し、第１級アミンを形成する窒素元素および第２級アミンを形成する窒素元素の合計の濃度は０．２９ａｔ％以上であり、１ｇに含まれるエチレンオキサイド単位のモル数は０．００２０超である。【００１０】
ある実施形態において、１ｇに含まれるエチレンオキサイド単位のモル数は０．００７０以上である。【００１１】
ある実施形態において、第１級アミンを形成する窒素元素および第２級アミンを形成する窒素元素の合計の濃度は、０．３３ａｔ％以上である。【００１２】
ある実施形態において、前記合成高分子膜は、ウレタンアクリレート構造を含む。【００１３】
ある実施形態において、前記ウレタンアクリレート構造は、エチレンオキサイド単位の繰り返し構造を含む。前記繰り返し構造の繰り返し数をＮとする、Ｎは２以上である。【００１４】
ある実施形態において、前記ウレタンアクリレート構造は、３官能以上のウレタンアクリレートモノマーの重合体を含む。【００１５】
ある実施形態において、前記ウレタンアクリレートモノマーは、窒素元素を含む複素環を含む。【００１６】
ある実施形態において、前記複素環は、シアヌル環である。【００１７】
本発明のある実施形態による合成高分子膜の製造方法は、表面の法線方向から見たときの２次元的な大きさが２０ｎｍ以上５００ｎｍ未満である複数の凹部を有する、反転されたモスアイ構造を表面に有するポーラスアルミナ層を有する型を用いて、合成高分子膜を製造する方法であって、（ａ）前記型と、被加工物とを用意する工程と、（ｂ）エチレンオキサイド単位の繰り返し構造および第１級または第２級アミンを有するウレタンアクリレートと反応性希釈剤を含み、溶剤を含まない樹脂組成物を用意する工程と、（ｃ）前記被加工物の表面に前記樹脂組成物を付与する工程と、（ｄ）前記型と前記被加工物の表面との間に、前記樹脂組成物を配置した状態で、前記樹脂組成物に紫外線を照射することによって前記樹脂組成物を硬化させる工程とを包含する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の実施形態によると、殺菌作用を備えた表面を有する合成高分子膜およびその製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ本発明の実施形態による合成高分子膜３４Ａおよび３４Ｂの模式的な断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｅ）は、モスアイ用型１００Ａの製造方法およびモスアイ用型１００Ａの構造を説明するための図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、モスアイ用型１００Ｂの製造方法およびモスアイ用型１００Ｂの構造を説明するための図である。
【図４】（ａ）はアルミニウム基材の表面のＳＥＭ像を示し、（ｂ）はアルミニウム膜の表面のＳＥＭ像を示し、（ｃ）はアルミニウム膜の断面のＳＥＭ像を示す。
【図５】（ａ）は型のポーラスアルミナ層の模式的な平面図であり、（ｂ）は模式的な断面図であり、（ｃ）は試作した型のＳＥＭ像を示す図である。
【図６】モスアイ用型１００を用いた合成高分子膜の製造方法を説明するための図である。
【図７】（ａ）および（ｂ）は、モスアイ構造を有する表面で死に至った緑膿菌をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で観察したＳＥＭ像を示す図である。
【図８】殺菌性の評価結果を示すグラフである。
【図９】殺菌性の評価結果を示すグラフである。
【図１０】殺菌性の評価結果を示すグラフである。
【図１１】殺菌性の評価結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態による、表面が殺菌効果を有する合成高分子膜および合成高分子膜の表面を用いた殺菌方法、さらには、合成高分子膜を製造するための型および型の製造方法を説明する。
【００２１】
なお、本明細書においては、以下の用語を用いることにする。
【００２２】
「殺菌（sterilization（microbicidal））」は、物体や液体といった対象物や、限られた空間に含まれる、増殖可能な微生物（microorganism）の数を、有効数減少させることをいう。
【００２３】
「微生物」は、ウィルス、細菌（バクテリア）、真菌（カビ）を包含する。
【００２４】
「抗菌（antimicrobial）」は、微生物の繁殖を抑制・防止することを広く含み、微生物に起因する黒ずみやぬめりを抑制することを含む。
【００２５】
本出願人は、陽極酸化ポーラスアルミナ層を用いて、モスアイ構造を有する反射防止膜（反射防止表面）を製造する方法を開発した。陽極酸化ポーラスアルミナ層を用いることによって、反転されたモスアイ構造を有する型を高い量産性で製造することができる（例えば、特許文献１〜４）。参考のために、特許文献１〜４の開示内容のすべてを本明細書に援用する。
【００２６】
本発明者は、上記の技術を応用することによって、表面が殺菌効果を有する合成高分子膜を開発するに至った。
【００２７】
図１（ａ）および（ｂ）を参照して、本発明の実施形態による合成高分子膜の構造を説明する。
【００２８】
図１（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態による合成高分子膜３４Ａおよび３４Ｂの模式的な断面図をそれぞれ示す。ここで例示する合成高分子膜３４Ａおよび３４Ｂは、いずれもベースフィルム４２Ａおよび４２Ｂ上にそれぞれ形成されているが、もちろんこれに限られない。合成高分子膜３４Ａおよび３４Ｂは、任意の物体の表面に直接形成され得る。
【００２９】
図１（ａ）に示すフィルム５０Ａは、ベースフィルム４２Ａと、ベースフィルム４２Ａ上に形成された合成高分子膜３４Ａとを有している。合成高分子膜３４Ａは、表面に複数の凸部３４Ａｐを有しており、複数の凸部３４Ａｐは、モスアイ構造を構成している。合成高分子膜３４Ａの法線方向から見たとき、凸部３４Ａｐの２次元的な大きさＤpは２０ｎｍ超５００ｎｍ未満の範囲内にある。ここで、凸部３４Ａｐの「２次元的な大きさ」とは、表面の法線方向から見たときの凸部３４Ａｐの面積円相当径を指す。例えば、凸部３４Ａｐが円錐形の場合、凸部３４Ａｐの２次元的な大きさは、円錐の底面の直径に相当する。また、凸部３４Ａｐの典型的な隣接間距離Ｄintは２０ｎｍ超１０００ｎｍ以下である。図１（ａ）に例示するように、凸部３４Ａｐが密に配列されており、隣接する凸部３４Ａｐ間に間隙が存在しない（例えば、円錐の底面が部分的に重なる）場合には、凸部３４Ａｐの２次元的な大きさＤpは隣接間距離Ｄintと等しい。凸部３４Ａｐの典型的な高さＤhは、５０ｎｍ以上５００ｎｍ未満である。後述するように、凸部３４Ａｐの高さＤhが１５０ｎｍ以下であっても殺菌作用を発現する。合成高分子膜３４Ａの厚さｔsに特に制限はなく、凸部３４Ａｐの高さＤhより大きければよい。
【００３０】
図１（ａ）に示した合成高分子膜３４Ａは、特許文献１〜４に記載されている反射防止膜と同様のモスアイ構造を有している。反射防止機能を発現させるためには、表面に平坦な部分がなく、凸部３４Ａｐが密に配列されていることが好ましい。また、凸部３４Ａｐは、空気側からベースフィルム４２Ａ側に向かって、断面積（入射光線に直交する面に平行な断面、例えばベースフィルム４２Ａの面に平行な断面）が増加する形状、例えば、円錐形であることが好ましい。また、光の干渉を抑制するために、凸部３４Ａｐを規則性がないように、好ましくはランダムに、配列することが好ましい。しかしながら、合成高分子膜３４Ａの殺菌作用をもっぱら利用する場合には、これらの特徴は必要ではない。例えば、凸部３４Ａｐは密に配列される必要はなく、また、規則的に配列されてもよい。ただし、凸部３４Ａｐの形状や配置は、微生物に効果的に作用するように選択されることが好ましい。
【００３１】
図１（ｂ）に示すフィルム５０Ｂは、ベースフィルム４２Ｂと、ベースフィルム４２Ｂ上に形成された合成高分子膜３４Ｂとを有している。合成高分子膜３４Ｂは、表面に複数の凸部３４Ｂｐを有しており、複数の凸部３４Ｂｐは、モスアイ構造を構成している。フィルム５０Ｂは、合成高分子膜３４Ｂが有する凸部３４Ｂｐの構造が、フィルム５０Ａの合成高分子膜３４Ａが有する凸部３４Ａｐの構造と異なっている。フィルム５０Ａと共通の特徴については説明を省略することがある。
【００３２】
合成高分子膜３４Ｂの法線方向から見たとき、凸部３４Ｂｐの２次元的な大きさＤpは２０ｎｍ超５００ｎｍ未満の範囲内にある。また、凸部３４Ｂｐの典型的な隣接間距離Ｄintは２０ｎｍ超１０００ｎｍ以下であり、かつ、Ｄp＜Ｄintである。すなわち、合成高分子膜３４Ｂでは、隣接する凸部３４Ｂｐの間に平坦部が存在する。凸部３４Ｂｐは、空気側に円錐形の部分を有する円柱状であり、凸部３４Ｂｐの典型的な高さＤhは、５０ｎｍ以上５００ｎｍ未満である。また、凸部３４Ｂｐは、規則的に配列されていてもよいし、不規則に配列されていてもよい。凸部３４Ｂｐが規則的に配列されている場合、Ｄintは配列の周期をも表すことになる。このことは、当然ながら、合成高分子膜３４Ａについても同じである。
【００３３】
なお、本明細書において、「モスアイ構造」は、図１（ａ）に示した合成高分子膜３４Ａの凸部３４Ａｐの様に、断面積（膜面に平行な断面）が増加する形状の凸部で構成される、優れた反射機能を有するナノ表面構造だけでなく、図１（ｂ）に示した合成高分子膜３４Ｂの凸部３４Ｂｐの様に、断面積（膜面に平行な断面）が一定の部分を有する凸部で構成されるナノ表面構造も包含する。なお、微生物の細胞壁および／または細胞膜を破壊するためには、円錐形の部分を有することが好ましい。ただし、円錐形の先端は、ナノ表面構造である必要は必ずしもなく、セミの羽が有するナノ表面構造を構成するナノピラー程度の丸み（約６０ｎｍ）を有していてもよい。
【００３４】
図１（ａ）および（ｂ）に例示したようなモスアイ構造を表面に形成するための型（以下、「モスアイ用型」という。）は、モスアイ構造を反転させた、反転されたモスアイ構造を有する。反転されたモスアイ構造を有する陽極酸化ポーラスアルミナ層をそのまま型として利用すると、モスアイ構造を安価に製造することができる。特に、円筒状のモスアイ用型を用いると、ロール・ツー・ロール方式によりモスアイ構造を効率良く製造することができる。このようなモスアイ用型は、特許文献２〜４に記載されている方法で製造することができる。
【００３５】
図２（ａ）〜（ｅ）を参照して、合成高分子膜３４Ａを形成するための、モスアイ用型１００Ａの製造方法を説明する。
【００３６】
まず、図２（ａ）に示すように、型基材として、アルミニウム基材１２と、アルミニウム基材１２の表面に形成された無機材料層１６と、無機材料層１６の上に堆積されたアルミニウム膜１８とを有する型基材１０を用意する。
【００３７】
アルミニウム基材１２としては、アルミニウムの純度が９９．５０ｍａｓｓ％以上９９．９９ｍａｓｓ％未満である比較的剛性の高いアルミニウム基材を用いる。アルミニウム基材１２に含まれる不純物としては、鉄（Ｆｅ）、ケイ素（Ｓｉ）、銅（Ｃｕ）、マンガン（Ｍｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、鉛（Ｐｂ）、スズ（Ｓｎ）およびマグネシウム（Ｍｇ）からなる群から選択された少なくとも１つの元素を含むことが好ましく、特にＭｇが好ましい。エッチング工程におけるピット（窪み）が形成されるメカニズムは、局所的な電池反応であるので、理想的にはアルミニウムよりも貴な元素を全く含まず、卑な金属であるＭｇ（標準電極電位が−２．３６Ｖ）を不純物元素として含むアルミニウム基材１２を用いることが好ましい。アルミニウムよりも貴な元素の含有率が１０ｐｐｍ以下であれば、電気化学的な観点からは、当該元素を実質的に含んでいないと言える。Ｍｇの含有率は、全体の０．１ｍａｓｓ％以上であることが好ましく、約３．０ｍａｓｓ％以下の範囲であることがさらに好ましい。Ｍｇの含有率が０．１ｍａｓｓ％未満では十分な剛性が得られない。一方、含有率が大きくなると、Ｍｇの偏析が起こり易くなる。モスアイ用型を形成する表面付近に偏析が生じても電気化学的には問題とならないが、Ｍｇはアルミニウムとは異なる形態の陽極酸化膜を形成するので、不良の原因となる。不純物元素の含有率は、アルミニウム基材１２の形状、厚さおよび大きさに応じて、必要とされる剛性に応じて適宜設定すればよい。例えば圧延加工によって板状のアルミニウム基材１２を作製する場合には、Ｍｇの含有率は約３．０ｍａｓｓ％が適当であるし、押出加工によって円筒などの立体構造を有するアルミニウム基材１２を作製する場合には、Ｍｇの含有率は２．０ｍａｓｓ％以下であることが好ましい。Ｍｇの含有率が２．０ｍａｓｓ％を超えると、一般に押出加工性が低下する。
【００３８】
アルミニウム基材１２として、例えば、ＪＩＳ  Ａ１０５０、Ａｌ−Ｍｇ系合金（例えばＪＩＳ  Ａ５０５２）、またはＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金（例えばＪＩＳ  Ａ６０６３）で形成された円筒状のアルミニウム管を用いる。
【００３９】
アルミニウム基材１２の表面は、バイト切削が施されていることが好ましい。アルミニウム基材１２の表面に、例えば砥粒が残っていると、砥粒が存在する部分において、アルミニウム膜１８とアルミニウム基材１２との間で導通しやすくなる。砥粒以外にも、凹凸が存在するところでは、アルミニウム膜１８とアルミニウム基材１２との間で局所的に導通しやすくなる。アルミニウム膜１８とアルミニウム基材１２との間で局所的に導通すると、アルミニウム基材１２内の不純物とアルミニウム膜１８との間で局所的に電池反応が起こる可能性がある。
【００４０】
無機材料層１６の材料としては、例えば酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）または二酸化シリコン（ＳｉＯ2）を用いることができる。無機材料層１６は、例えばスパッタ法により形成することができる。無機材料層１６として、酸化タンタル層を用いる場合、酸化タンタル層の厚さは、例えば、２００ｎｍである。
【００４１】
無機材料層１６の厚さは、１００ｎｍ以上５００ｎｍ未満であることが好ましい。無機材料層１６の厚さが１００ｎｍ未満であると、アルミニウム膜１８に欠陥（主にボイド、すなわち結晶粒間の間隙）が生じることがある。また、無機材料層１６の厚さが５００ｎｍ以上であると、アルミニウム基材１２の表面状態によって、アルミニウム基材１２とアルミニウム膜１８との間が絶縁されやすくなる。アルミニウム基材１２側からアルミニウム膜１８に電流を供給することによってアルミニウム膜１８の陽極酸化を行うためには、アルミニウム基材１２とアルミニウム膜１８との間に電流が流れる必要がある。円筒状のアルミニウム基材１２の内面から電流を供給する構成を採用すると、アルミニウム膜１８に電極を設ける必要がないので、アルミニウム膜１８を全面にわたって陽極酸化できるとともに、陽極酸化の進行に伴って電流が供給され難くなるという問題も起こらず、アルミニウム膜１８を全面にわたって均一に陽極酸化することができる。
【００４２】
また、厚い無機材料層１６を形成するためには、一般的には成膜時間を長くする必要がある。成膜時間が長くなると、アルミニウム基材１２の表面温度が不必要に上昇し、その結果、アルミニウム膜１８の膜質が悪化し、欠陥（主にボイド）が生じることがある。無機材料層１６の厚さが５００ｎｍ未満であれば、このような不具合の発生を抑制することもできる。
【００４３】
アルミニウム膜１８は、例えば、特許文献３に記載されているように、純度が９９．９９ｍａｓｓ％以上のアルミニウムで形成された膜（以下、「高純度アルミニウム膜」ということがある。」）である。アルミニウム膜１８は、例えば、真空蒸着法またはスパッタ法を用いて形成される。アルミニウム膜１８の厚さは、約５００ｎｍ以上約１５００ｎｍ以下の範囲にあることが好ましく、例えば、約１μｍである。
【００４４】
また、アルミニウム膜１８として、高純度アルミニウム膜に代えて、特許文献４に記載されている、アルミニウム合金膜を用いてもよい。特許文献４に記載のアルミニウム合金膜は、アルミニウムと、アルミニウム以外の金属元素と、窒素とを含む。本明細書において、「アルミニウム膜」は、高純度アルミニウム膜だけでなく、特許文献４に記載のアルミニウム合金膜を含むものとする。
【００４５】
上記アルミニウム合金膜を用いると、反射率が８０％以上の鏡面を得ることができる。アルミニウム合金膜を構成する結晶粒の、アルミニウム合金膜の法線方向から見たときの平均粒径は、例えば、１００ｎｍ以下であり、アルミニウム合金膜の最大表面粗さＲｍａｘは６０ｎｍ以下である。アルミニウム合金膜に含まれる窒素の含有率は、例えば、０．５ｍａｓｓ％以上５．７ｍａｓｓ％以下である。アルミニウム合金膜に含まれるアルミニウム以外の金属元素の標準電極電位とアルミニウムの標準電極電位との差の絶対値は０．６４Ｖ以下であり、アルミニウム合金膜中の金属元素の含有率は、１．０ｍａｓｓ％以上１．９ｍａｓｓ％以下であることが好ましい。金属元素は、例えば、ＴｉまたはＮｄである。但し、金属元素はこれに限られず、金属元素の標準電極電位とアルミニウムの標準電極電位との差の絶対値が０．６４Ｖ以下である他の金属元素（例えば、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｚｒ、ＶおよびＰｂ）であってもよい。さらに、金属元素は、Ｍｏ、ＮｂまたはＨｆであってもよい。アルミニウム合金膜は、これらの金属元素を２種類以上含んでもよい。アルミニウム合金膜は、例えば、ＤＣマグネトロンスパッタ法で形成される。アルミニウム合金膜の厚さも約５００ｎｍ以上約１５００ｎｍ以下の範囲にあることが好ましく、例えば、約１μｍである。
【００４６】
次に、図２（ｂ）に示すように、アルミニウム膜１８の表面１８ｓを陽極酸化することによって、複数の凹部（細孔）１４ｐを有するポーラスアルミナ層１４を形成する。ポーラスアルミナ層１４は、凹部１４ｐを有するポーラス層と、バリア層（凹部（細孔）１４ｐの底部）とを有している。隣接する凹部１４ｐの間隔（中心間距離）は、バリア層の厚さのほぼ２倍に相当し、陽極酸化時の電圧にほぼ比例することが知られている。この関係は、図２（ｅ）に示す最終的なポーラスアルミナ層１４についても成立する。
【００４７】
ポーラスアルミナ層１４は、例えば、酸性の電解液中で表面１８ｓを陽極酸化することによって形成される。ポーラスアルミナ層１４を形成する工程で用いられる電解液は、例えば、蓚酸、酒石酸、燐酸、硫酸、クロム酸、クエン酸、リンゴ酸からなる群から選択される酸を含む水溶液である。例えば、アルミニウム膜１８の表面１８ｓを、蓚酸水溶液（濃度０．３ｍａｓｓ％、液温１０℃）を用いて、印加電圧８０Ｖで５５秒間陽極酸化を行うことにより、ポーラスアルミナ層１４を形成する。
【００４８】
次に、図２（ｃ）に示すように、ポーラスアルミナ層１４をアルミナのエッチャントに接触させることによって所定の量だけエッチングすることにより凹部１４ｐの開口部を拡大する。エッチング液の種類・濃度、およびエッチング時間を調整することによって、エッチング量（すなわち、凹部１４ｐの大きさおよび深さ）を制御することができる。エッチング液としては、例えば１０ｍａｓｓ％の燐酸や、蟻酸、酢酸、クエン酸などの有機酸や硫酸の水溶液やクロム酸燐酸混合水溶液を用いることができる。例えば、燐酸水溶液（１０ｍａｓｓ％、３０℃）を用いて２０分間エッチングを行う。
【００４９】
次に、図２（ｄ）に示すように、再び、アルミニウム膜１８を部分的に陽極酸化することにより、凹部１４ｐを深さ方向に成長させるとともにポーラスアルミナ層１４を厚くする。ここで凹部１４ｐの成長は、既に形成されている凹部１４ｐの底部から始まるので、凹部１４ｐの側面は階段状になる。
【００５０】
さらにこの後、必要に応じて、ポーラスアルミナ層１４をアルミナのエッチャントに接触させることによってさらにエッチングすることにより凹部１４ｐの孔径をさらに拡大する。エッチング液としては、ここでも上述したエッチング液を用いることが好ましく、現実的には、同じエッチング浴を用いればよい。
【００５１】
このように、上述した陽極酸化工程およびエッチング工程を交互に複数回（例えば５回：陽極酸化を５回とエッチングを４回）繰り返すことによって、図２（ｅ）に示すように、反転されたモスアイ構造を有するポーラスアルミナ層１４を有するモスアイ用型１００Ａが得られる。陽極酸化工程で終わることによって、凹部１４ｐの底部を点にできる。すなわち、先端が尖った凸部を形成することができる型が得られる。
【００５２】
図２（ｅ）に示すポーラスアルミナ層１４（厚さｔp）は、ポーラス層（厚さは凹部１４ｐの深さＤdに相当）とバリア層（厚さｔb）とを有する。ポーラスアルミナ層１４は、合成高分子膜３４Ａが有するモスアイ構造を反転した構造を有するので、その大きさを特徴づける対応するパラメータに同じ記号を用いることがある。
【００５３】
ポーラスアルミナ層１４が有する凹部１４ｐは、例えば円錐形であり、階段状の側面を有してもよい。凹部１４ｐの二次元的な大きさ（表面の法線方向から見たときの凹部の面積円相当径）Ｄpは２０ｎｍ超５００ｎｍ未満で、深さＤdは５０ｎｍ以上１０００ｎｍ（１μｍ）未満程度であることが好ましい。また、凹部１４ｐの底部は尖っている（最底部は点になっている）ことが好ましい。凹部１４ｐは密に充填されている場合、ポーラスアルミナ層１４の法線方向から見たときの凹部１４ｐの形状を円と仮定すると、隣接する円は互いに重なり合い、隣接する凹部１４ｐの間に鞍部が形成される。なお、略円錐形の凹部１４ｐが鞍部を形成するように隣接しているときは、凹部１４ｐの二次元的な大きさＤpは隣接間距離Ｄintと等しい。ポーラスアルミナ層１４の厚さｔpは、例えば、約１μｍ以下である。
【００５４】
なお、図２（ｅ）に示すポーラスアルミナ層１４の下には、アルミニウム膜１８のうち、陽極酸化されなかったアルミニウム残存層１８ｒが存在している。必要に応じて、アルミニウム残存層１８ｒが存在しないように、アルミニウム膜１８を実質的に完全に陽極酸化してもよい。例えば、無機材料層１６が薄い場合には、アルミニウム基材１２側から容易に電流を供給することができる。
【００５５】
ここで例示したモスアイ用型の製造方法は、特許文献２〜４に記載の反射防止膜を作製するための型を製造することができる。高精細な表示パネルに用いられる反射防止膜には、高い均一性が要求されるので、上記のようにアルミニウム基材の材料の選択、アルミニウム基材の鏡面加工、アルミニウム膜の純度や成分の制御を行うことが好ましいが、殺菌作用に高い均一性は求められないので、上記の型の製造方法を簡略化することができる。例えば、アルミニウム基材の表面を直接、陽極酸化してもよい。また、このときアルミニウム基材に含まれる不純物の影響でピットが形成されても、最終的に得られる合成高分子膜３４Ａのモスアイ構造に局所的な構造の乱れが生じるだけで、殺菌作用に与える影響はほとんどないと考えられる。
【００５６】
また、上述の型の製造方法によると、反射防止膜の作製に好適な、凹部の配列の規則性が低い型を製造することができる。モスアイ構造の殺菌性を利用する場合には、凸部の配列の規則性は影響しないと考えられる。規則的に配列された凸部を有するモスアイ構造を形成するための型は、例えば、以下のようにして製造することができる。
【００５７】
例えば厚さが約１０μｍのポーラスアルミナ層を形成した後、生成されたポーラスアルミナ層をエッチングにより除去してから、上述のポーラスアルミナ層を生成する条件で陽極酸化を行えばよい。厚さが１０μｍのポーラスアルミナ層は、陽極酸化時間を長くすることによって形成される。このように比較的厚いポーラスアルミナ層を生成し、このポーラスアルミナ層を除去すると、アルミニウム膜またはアルミニウム基材の表面に存在するグレインによる凹凸や加工ひずみの影響を受けることなく、規則的に配列された凹部を有するポーラスアルミナ層を形成することができる。なお、ポーラスアルミナ層の除去には、クロム酸と燐酸との混合液を用いることが好ましい。長時間にわたるエッチングを行うとガルバニック腐食が発生することがあるが、クロム酸と燐酸との混合液はガルバニック腐食を抑制する効果がある。
【００５８】
図１（ｂ）に示した合成高分子膜３４Ｂを形成するためのモスアイ用型も、基本的に、上述した陽極酸化工程とエッチング工程とを組み合わせることによって製造することができる。図３（ａ）〜（ｃ）を参照して、合成高分子膜３４Ｂを形成するための、モスアイ用型１００Ｂの製造方法を説明する。
【００５９】
まず、図２（ａ）および（ｂ）を参照して説明したのと同様に、型基材１０を用意し、アルミニウム膜１８の表面１８ｓを陽極酸化することによって、複数の凹部（細孔）１４ｐを有するポーラスアルミナ層１４を形成する。
【００６０】
次に、図３（ａ）に示すように、ポーラスアルミナ層１４をアルミナのエッチャントに接触させることによって所定の量だけエッチングすることにより凹部１４ｐの開口部を拡大する。このとき、図２（ｃ）を参照して説明したエッチング工程よりも、エッチング量を少なくする。すなわち、凹部１４ｐの開口部の大きさを小さくする。例えば、燐酸水溶液（１０ｍａｓｓ％、３０℃）を用いて１０分間エッチングを行う。
【００６１】
次に、図３（ｂ）に示すように、再び、アルミニウム膜１８を部分的に陽極酸化することにより、凹部１４ｐを深さ方向に成長させるとともにポーラスアルミナ層１４を厚くする。このとき、図２（ｄ）を参照して説明した陽極酸化工程よりも、凹部１４ｐを深く成長させる。例えば、蓚酸水溶液（濃度０．３ｍａｓｓ％、液温１０℃）を用いて、印加電圧８０Ｖで１６５秒間陽極酸化を行う（図２（ｄ）では５５秒間）。
【００６２】
その後、図２（ｅ）を参照して説明したのと同様に、エッチング工程および陽極酸化工程を交互に複数回くり返す。例えば、エッチング工程を３回、陽極酸化工程を３回、交互に繰り返すことによって、図３（ｃ）に示すように、反転されたモスアイ構造を有するポーラスアルミナ層１４を有するモスアイ用型１００Ｂが得られる。このとき、凹部１４ｐの二次元的な大きさＤpは隣接間距離Ｄintより小さい（Ｄp＜Ｄint）。
【００６３】
微生物の大きさはその種類によって異なる。例えば緑膿菌の大きさは約１μｍであるが、細菌には、数１００ｎｍ〜約５μｍの大きさのものがあり、真菌は数μｍ以上である。例えば、２次元的な大きさが約２００ｎｍの凸部は、約０．５μｍ以上の大きさの微生物に対しては殺菌作用を有すると考えられるが、数１００ｎｍの大きさの細菌に対しては、凸部が大きすぎるために十分な殺菌作用を発現しない可能性がある。また、ウィルスの大きさは数１０ｎｍ〜数１００ｎｍであり、１００ｎｍ以下のものも多い。なお、ウィルスは細胞膜を有しないが、ウィルス核酸を取り囲むカプシドと呼ばれるタンパク質の殻を有している。ウィルスは、この殻の外側に膜状のエンベロープを有するウィルスと、エンベロープを有しないウィルスとに分けられる。エンベロープを有するウィルスにおいては、エンベロープは主として脂質からなるので、エンベロープに対して凸部が同様に作用すると考えられる。エンベロープを有するウィルスとして、例えば、インフルエンザウィルスやエボラウィルスが挙げられる。エンベロープを有しないウィルスにおいては、このカプシドと呼ばれるタンパク質の殻に対して凸部が同様に作用すると考えられる。凸部が窒素元素を有すると、アミノ酸から構成されるタンパク質との親和性が強くなり得る。
【００６４】
そこで、数１００ｎｍ以下の微生物に対しても殺菌作用を発現し得る凸部を有する合成高分子膜の構造およびその製造方法を以下に説明する。
【００６５】
以下では、上記で例示した合成高分子膜が有する、２次元的な大きさが２０ｎｍ超５００ｎｍ未満の範囲にある凸部を第１の凸部という。また、第１の凸部に重畳して形成された凸部を第２の凸部といい、第２の凸部の２次元的な大きさは、第１の凸部の２次元的な大きさよりも小さく、かつ、１００ｎｍを超えない。なお、第１の凸部の２次元的な大きさが１００ｎｍ未満、特に５０ｎｍ未満の場合には、第２の凸部を設ける必要はない。また、第１の凸部に対応する型の凹部を第１の凹部といい、第２の凸部に対応する型の凹部を第２の凹部という。
【００６６】
上述の陽極酸化工程とエッチング工程とを交互に行うことによって、所定の大きさおよび形状の第１の凹部を形成する方法をそのまま適用しても、第２の凹部を形成することができない。
【００６７】
図４（ａ）にアルミニウム基材（図２中の参照符号１２）の表面のＳＥＭ像を示し、図４（ｂ）にアルミニウム膜（図２中の参照符号１８）の表面のＳＥＭ像を示し、図４（ｃ）にアルミニウム膜（図２中の参照符号１８）の断面のＳＥＭ像を示す。これらのＳＥＭ像からわかるように、アルミニウム基材の表面およびアルミニウム膜の表面に、グレイン（結晶粒）が存在している。アルミニウム膜のグレインは、アルミニウム膜の表面に凹凸を形成している。この表面の凹凸は、陽極酸化時の凹部の形成に影響を与えるので、ＤpまたはＤintが１００ｎｍよりも小さい第２の凹部の形成を妨げる。
【００６８】
そこで、本発明の実施形態による型の製造方法は、（ａ）アルミニウム基材または支持体の上に堆積されたアルミニウム膜を用意する工程と、（ｂ）アルミニウム基材またはアルミニウム膜の表面を電解液に接触させた状態で、第１のレベルの電圧を印加することによって、第１の凹部を有するポーラスアルミナ層を形成する陽極酸化工程と、（ｃ）工程（ｂ）の後に、ポーラスアルミナ層をエッチング液に接触させることによって、第１の凹部を拡大させるエッチング工程と、（ｄ）工程（ｃ）の後に、ポーラスアルミナ層を電解液に接触させた状態で、第１のレベルよりも低い第２のレベルの電圧を印加することによって、第１の凹部内に、第２の凹部を形成する工程とを包含する。例えば、第１のレベルは、４０Ｖ超であり、第２のレベルは、２０Ｖ以下である。
【００６９】
すなわち、第１のレベルの電圧での陽極酸化工程で、アルミニウム基材またはアルミニウム膜のグレインの影響を受けない大きさを有する第１の凹部を形成し、その後、エッチングによってバリア層の厚さを小さくしてから、第１のレベルよりも低い第２のレベルの電圧での陽極酸化工程で、第１の凹部内に第２の凹部を形成する。このような方法で、第２の凹部を形成すると、グレインによる影響が排除される。
【００７０】
図５を参照して、第１の凹部１４ｐａと、第１の凹部１４ｐａ内に形成された第２の凹部１４ｐｂとを有する型を説明する。図５（ａ）は型のポーラスアルミナ層の模式的な平面図であり、図５（ｂ）は模式的な断面図であり、図５（ｃ）は試作した型のＳＥＭ像を示す。
【００７１】
図５（ａ）および（ｂ）に示すように、本実施形態による型の表面は、２次元的な大きさは２０ｎｍ超５００ｎｍ未満の範囲内にある複数の第１の凹部１４ｐａと、複数の第１の凹部１４ｐａに重畳して形成された複数の第２の凹部１４ｐｂをさらに有している。複数の第２の凹部１４ｐｂの２次元的な大きさは、複数の第１の凹部１４ｐａの２次元的な大きさよりも小さく、かつ、１００ｎｍを超えない。第２の凹部１４ｐｂの高さは、例えば、２０ｎｍ超１００ｎｍ以下である。第２の凹部１４ｐｂも、第１の凹部１４ｐａと同様に、略円錐形の部分を含むことが好ましい。
【００７２】
図５（ｃ）に示すポーラスアルミナ層は、以下の様にして製造した。
【００７３】
アルミニウム膜として、Ｔｉを１ｍａｓｓ％含むアルミニウム膜を用いた。陽極酸化液には蓚酸水溶液（濃度０．３ｍａｓｓ％、温度１０℃）を使用して、エッチング液には、燐酸水溶液（濃度１０ｍａｓｓ％、温度３０℃）を使用した。電圧８０Ｖにおける陽極酸化を５２秒間行った後、エッチングを２５分間、続いて、電圧８０Ｖにおける陽極酸化を５２秒間、エッチング２５分間を行った。この後、２０Ｖにおける陽極酸化を５２秒間、エッチングを５分間、さらに、２０Ｖにおける陽極酸化を５２秒間行った。
【００７４】
図５（ｃ）からわかるように、Ｄpが約２００ｎｍの第１の凹部の中に、Ｄpが約５０ｎｍの第２の凹部が形成されている。上記の製造方法において、第１のレベルの電圧を８０Ｖから４５Ｖに変更して、ポーラスアルミナ層を形成したところ、Ｄpが約１００ｎｍの第１の凹部の中に、Ｄpが約５０ｎｍの第２の凹部が形成された。
【００７５】
このような型を用いて合成高分子膜を作製すると、図５（ａ）および（ｂ）に示した第１の凹部１４ｐａおよび第２の凹部１４ｐｂの構造を反転した凸部を有する合成高分子膜が得られる。すなわち、複数の第１の凸部に重畳して形成された複数の第２の凸部をさらに有する合成高分子膜が得られる。
【００７６】
このように第１の凸部と、第１の凸部に重畳して形成された第２の凸部を有する合成高分子膜は、１００ｎｍ程度の比較的小さな微生物から、５μｍ以上の比較的大きな微生物に対して殺菌作用を有し得る。
【００７７】
もちろん、対象とする微生物の大きさに応じて、２次元的な大きさが２０ｎｍ超１００ｎｍ未満の範囲内にある凹部だけを形成してもよい。このような凸部を形成するための型は、例えば、以下の様にして作製することができる。
【００７８】
酒石酸アンモニウム水溶液などの中性塩水溶液（ホウ酸アンモニウム、クエン酸アンモニウムなど）や、イオン解離度の小さい有機酸（マレイン酸、マロン酸、フタル酸、クエン酸、酒石酸など）を用いて陽極酸化を行い、バリア型陽極酸化膜を形成し、バリア型陽極酸化膜をエッチングによって除去した後、所定の電圧（上記の第２のレベルの電圧）で陽極酸化することによって、２次元的な大きさが２０ｎｍ超１００ｎｍ未満の範囲内にある凹部を形成することができる。
【００７９】
例えば、アルミニウム膜として、Ｔｉを１ｍａｓｓ％含むアルミニウム膜を用い、酒石酸水溶液（濃度０．１ｍｏｌ／ｌ、温度２３℃）を用いて、１００Ｖにおいて２分間、陽極酸化を行うことによってバリア型陽極酸化膜を形成する。この後、燐酸水溶液（濃度１０ｍａｓｓ％、温度３０℃）を用いて２５分間、エッチングすることによって、バリア型陽極酸化膜を除去する。その後、上記と同様に、陽極酸化液には蓚酸水溶液（濃度０．３ｍａｓｓ％、温度１０℃）を使用し、２０Ｖにおける陽極酸化を５２秒間、上記エッチング液を用いたエッチングを５分間、交互に、陽極酸化を５回、エッチングを４回繰り返すことによって、２次元的な大きさが約５０ｎｍの凹部を均一に形成することができる。
【００８０】
上述のようにして、種々のモスアイ構造を形成することができるモスアイ用型を製造することができる。
【００８１】
次に、図６を参照して、モスアイ用型１００を用いた合成高分子膜の製造方法を説明する。図６は、ロール・ツー・ロール方式により合成高分子膜を製造する方法を説明するための模式的な断面図である。以下では、上記のロール型を用い、被加工物としてのベースフィルムの表面に合成高分子膜を製造する方法を説明するが、本発明の実施形態による合成高分子膜を製造する方法は、これに限られず、他の形状の形を用いて種々の被加工物の表面上に合成高分子膜を製造することができる。
【００８２】
まず、円筒状のモスアイ用型１００を用意する。なお、円筒状のモスアイ用型１００は、例えば図２を参照して説明した製造方法で製造される。
【００８３】
図６に示すように、紫外線硬化樹脂３４'が表面に付与されたベースフィルム４２を、モスアイ用型１００に押し付けた状態で、紫外線硬化樹脂３４'に紫外線（ＵＶ）を照射することによって紫外線硬化樹脂３４'を硬化する。紫外線硬化樹脂３４'としては、例えばアクリル系樹脂を用いることができる。ベースフィルム４２は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムまたはＴＡＣ（トリアセチルセルロース）フィルムである。ベースフィルム４２は、図示しない巻き出しローラから巻き出され、その後、表面に、例えばスリットコータ等により紫外線硬化樹脂３４'が付与される。ベースフィルム４２は、図６に示すように、支持ローラ４６および４８によって支持されている。支持ローラ４６および４８は、回転機構を有し、ベースフィルム４２を搬送する。また、円筒状のモスアイ用型１００は、ベースフィルム４２の搬送速度に対応する回転速度で、図６に矢印で示す方向に回転される。
【００８４】
その後、ベースフィルム４２からモスアイ用型１００を分離することによって、モスアイ用型１００の反転されたモスアイ構造が転写された合成高分子膜３４がベースフィルム４２の表面に形成される。表面に合成高分子膜３４が形成されたベースフィルム４２は、図示しない巻き取りローラにより巻き取られる。
【００８５】
合成高分子膜３４の表面は、モスアイ用型１００のナノ表面構造を反転したモスアイ構造を有する。用いるモスアイ用型１００のナノ表面構造に応じて、図１（ａ）および（ｂ）に示した合成高分子膜３４Ａおよび３４Ｂを作製することができる。合成高分子膜３４を形成する材料は、紫外線硬化性樹脂に限られず、可視光で硬化可能な光硬化性樹脂を用いることもできるし、熱硬化性樹脂を用いることもできる。
【００８６】
表面にモスアイ構造を有する合成高分子膜の殺菌性は、合成高分子膜の物理的構造のみならず、合成高分子膜の化学的性質とも相関関係を有する。例えば、本願出願人は、化学的な性質として、合成高分子膜の表面の接触角（特許公報１：特許第５７８８１２８号）や表面に含まれる窒素元素の濃度（国際公開公報２：国際公開第２０１６／０８０２４５号）との相関関係を見出した。国際公開公報２に記載されているように、表面における窒素元素の濃度は０．７ａｔ％以上であることが好ましい。参考のために、上記特許公報１および国際公開公報２の開示内容の全てを本明細書に援用する。
【００８７】
図７に上記国際公開公報２（図８）に示されているＳＥＭ像を示す。図７（ａ）および（ｂ）は、図１（ａ）に示したモスアイ構造を有する表面で死に至った緑膿菌をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で観察したＳＥＭ像を示す図である。
【００８８】
これらのＳＥＭ像を見ると、凸部の先端部分が緑膿菌の細胞壁（外膜）内に侵入している様子が見て取れる。また、図７（ａ）および図７（ｂ）を見ると、凸部が細胞壁を突き破ったように見えず、凸部が細胞壁に取り込まれたかのように見える。これは、非特許文献１のSupplemental Informationにおいて示唆されているメカニズムで説明されるかもしれない。すなわち、グラム陰性菌の外膜（脂質二重膜）が凸部と近接して変形することによって、脂質二重膜が局所的に１次の相転移に似た転移（自発的な再配向）を起こし、凸部に近接する部分に開口が形成され、この開口に凸部が侵入したのかもしれない。あるいは、細胞が有する、極性を有する物質（栄養源を含む）を取り込む機構（エンドサイトーシス）によって、凸部が取り込まれたのかもしれない。
【００８９】
本発明による実施形態では、合成高分子膜３４Ａを形成する樹脂の組成を変えて、抗菌性・殺菌性との関係を調べた。以下でも、合成高分子膜３４Ａを形成する材料としてアクリル樹脂（紫外線硬化性を有する）を用いた。
【００９０】
ここでは、ウレタンアクリレートと、エチレンオキサイド基またはエチレンオキサイド単位（エチレンオキサイドが開環した構造単位を言う。以下、「ＥＯ単位」ということがある。）の含有率が異なるアクリル樹脂とを混合し、アクリル樹脂全体に含まれるＥＯ単位（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）の割合を調整した。ＥＯ単位が多いと、合成高分子膜３４Ａは可撓性および親水性に富む膜になる。なお、ＥＯ単位の繰り返し構造をポリエチレングリコール鎖（ＰＥＧ鎖）ということがある。このとき、ＥＯ単位の繰り返し数をＰＥＧ鎖の鎖長ということがある。
【００９１】
［合成高分子膜］
図１（ａ）に示したフィルム５０Ａと同様の構造を有する試料フィルムを用意した。モスアイ構造を表面に有する合成高分子膜３４Ａを作製するアクリル樹脂（アクリレートモノマーまたはアクリレートオリゴマー）として、下記の表１に示す樹脂Ａ１〜Ａ５、Ｂ、Ｃ１〜Ｃ２、ＤおよびＥの１０種類を用いた。以下、試料フィルムの名称にも樹脂と同じＡ１〜Ａ５、Ｂ、Ｃ１〜Ｃ２、ＤおよびＥを付して特定することにする。表１に各樹脂の組成を示す（表１中の％は質量％）。アクリル樹脂Ｉ〜Ｖの化学構造式を［化１］〜［化５］にそれぞれ示す。表１には、アクリル樹脂Ｉ〜Ｖのそれぞれの分子量（ＭＷ）と１分子中に含まれるＥＯ単位の数を示すとともに、樹脂Ａ１〜Ａ５、Ｂ、Ｃ１〜Ｃ２、ＤおよびＥのそれぞれ１ｇに含まれるＥＯ単位のモル数を示す。表１は、ＥＯ単位のモル数が少ないものから順に記載している。また、表１には、樹脂Ａ１〜Ａ５、Ｂ、Ｃ１〜Ｃ２、ＤおよびＥのそれぞれについて、組成と化学式に基づいて算出した窒素元素ａｔ％を示している。表１には、第１級アミンを形成する窒素元素および第２級アミンを形成する窒素元素の合計の窒素元素濃度と、窒素元素全てを含めて（すなわち、第３級アミンを形成する窒素元素も含めて）計算した窒素元素濃度とを併記している。
【００９２】
各樹脂Ａ１〜Ｅは、ＭＥＫ（丸善石油化学株式会社製）に溶解し、固形分７０質量％の溶液とし、ベースフィルム４２Ａ上に付与し、ＭＥＫを加熱除去することによって、厚さが約２５μｍ〜５０μｍの膜を得た（試料フィルムＣ２だけ厚さ３μｍ）。なお、ベースフィルム４２Ａとしては、厚さが５０μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡株式会社製Ａ４３００）を用いた。その後、図６を参照して説明したのと同様の方法で、モスアイ用型１００Ａを用いて、表面にモスアイ構造を有する合成高分子膜３４Ａを作製した。露光量は約２００mＪ／ｃｍ2とした。各試料フィルムにおけるＤpは約２００ｎｍ、Ｄintは約２００ｎｍ、Ｄhは約１５０ｎｍであった。
【００９３】
【表１】
0006674554.tif 000002
【００９４】
【化１】
0006674554.tif 000003
【００９５】
【化２】
0006674554.tif 000004
【００９６】
【化３】
0006674554.tif 000005
【００９７】
【化４】
0006674554.tif 000006
【００９８】
【化５】
0006674554.tif 000007
【００９９】
アクリル樹脂Ｉは、ウレタンアクリレート（新中村化学株式会社製：商品名ＵＡ−７１００）であり、窒素元素を含む。［化１］に示した化学式は推定による。アクリル樹脂Ｉは、ＥＯ単位の繰り返し構造（繰り返し数は９）を含む。アクリル樹脂Ｉは、３官能ウレタンアクリレートである。アクリル樹脂Ｉは、窒素元素を含む複素環（ヘテロ環）であるシアヌル環を含む。
【０１００】
アクリル樹脂ＩＩは、ε-カプロラクトン変性トリス-(2-アクリロキシエチル)イソシアヌレート（新中村化学株式会社製：商品名A93001CL）で、窒素元素を含む。アクリル樹脂ＩＩは、ＥＯ単位を含むが、ＥＯ単位の繰り返し構造（ＰＥＧ鎖）を含まない。アクリル樹脂ＩＩは、３官能アクリレートである。アクリル樹脂ＩＩは、窒素元素を含む複素環であるシアヌル環を含む。
【０１０１】
アクリル樹脂ＩＩＩ〜Ｖは窒素元素を含まない。アクリル樹脂ＩＩＩは、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート（新中村化学株式会社製：商品名ATM-35E）、アクリル樹脂ＩＶは4-ヒドロキシブチルアクリレート（新中村化学株式会社製：略称4-HBA）、アクリル樹脂Ｖは、ペンタエリスリトールトリアクリレート(トリエステル57%)（新中村化学株式会社製：A-TMM-3LM-N）である。
【０１０２】
アクリル樹脂ＩＩＩは、ＥＯ単位の繰り返し構造（繰り返し数は３５以下、ＰＥＧ鎖の鎖長が３５以下）を含む。アクリル樹脂ＩＩＩは、４官能アクリレートである。アクリル樹脂ＩＶおよびＶは、ＥＯ単位を有しない。アクリル樹脂ＩＶは、１官能アクリレートである。アクリル樹脂ＩＶは、１官能アクリレートである。アクリル樹脂Ｖは、３官能アクリレートである。アクリル樹脂ＩＩＩ〜Ｖは、環状構造を含まない。
【０１０３】
アクリル樹脂Ｉ〜Ｖのそれぞれを用いて合成高分子膜３４Ａを作製する際には、重合開始剤として、BASF社製のIRGACURE819（ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド、分子量４１８．５）を用いた。
【０１０４】
各試料フィルムＡ〜Ｅについて、以下の様に評価した。
【０１０５】
［殺菌性の評価］
試料フィルムの殺菌性は緑膿菌について以下の様にして評価した。
【０１０６】
１．冷凍保存された緑膿菌付きのビーズ（独立行政法人  製品評価技術基盤機構から購入）を３７℃の培養液中に２４時間浸漬することによって解凍
２．遠心分離（３０００ｒｐｍ、１０分間）
３．培養液の上澄み液を捨てる
４．滅菌水を入れて撹拌した後、再び遠心分離
５．上記２〜４の操作を３回繰り返すことによって菌原液（菌数は１Ｅ＋０８ＣＦＵ／ｍＬのオーダー）を得る
６．菌希釈液Ａ（菌数は１Ｅ＋０６ＣＦＵ／ｍＬのオーダー）を調製
菌希釈液Ａ：菌原液１００μＬ＋滅菌水９．９ｍＬ
７．菌希釈液Ａに、栄養源としてＮＢ培地（栄研化学株式会社製、普通ブイヨン培地Ｅ−ＭＣ３５）を１／５００の濃度になるように添加し、１０倍に希釈した菌希釈液Ｂ（菌数は１Ｅ＋０５ＣＦＵ／ｍＬのオーダー）を調製（ＪＩＳＺ２８０１の５．４ａ）に準拠）
菌希釈液Ｂ：菌希釈液Ａ１mＬ＋滅菌水８．９８ｍＬ＋ＮＢ培地２０μＬ
８．菌希釈液Ｂ（この時の菌希釈液Ｂ中の菌数を「初期菌数」ということがある）を各試料フィルム上に４００μＬを滴下し、菌希釈液Ｂ上にカバー（例えばカバーガラス）を配置し、単位面積当たりの菌希釈液Ｂの量を調整
ここでは、初期菌数を３．５Ｅ＋０５ＣＦＵ／ｍＬとした。
９．一定時間３７℃、相対湿度１００％の環境で放置する（放置時間：４時間、２４時間）
１０．菌希釈液Ｂが付いた試料フィルム全体と滅菌水９．６ｍＬとを濾過袋に入れ、濾過袋の上から手で揉んで、試料フィルムの菌を十分に洗い流す。濾過袋の中の洗い出し液は、菌希釈液Ｂが２５倍に希釈されたものである。この洗い出し液を菌希釈液Ｂ２ということがある。菌希釈液Ｂ２は、菌希釈液Ｂ中の菌数の増減がない場合は、菌数１Ｅ＋０４ＣＦＵ／ｍＬのオーダーとなる。
１１．菌希釈液Ｂ２を１０倍希釈して菌希釈液Ｃを調製する。具体的には、洗い出し液（菌希釈液Ｂ２）１２０μＬを滅菌水１．０８ｍＬに入れて調製する。菌希釈液Ｃは、菌希釈液Ｂ中の菌数の増減がない場合は、菌数１Ｅ＋０３ＣＦＵ／ｍＬのオーダーとなる。
１２．菌希釈液Ｃの調製と同じ方法で、菌希釈液Ｃを１０倍希釈して菌希釈液Ｄを調製する。菌希釈液Ｄは、菌希釈液Ｂ中の菌数の増減がない場合は、菌数１Ｅ＋０２ＣＦＵ／ｍＬのオーダーとなる。さらに、菌希釈液Ｄを１０倍希釈して菌希釈液Ｅを調製する。菌希釈液Ｅは、菌希釈液Ｂ中の菌数の増減がない場合は、菌数１Ｅ＋０１ＣＦＵ／ｍＬのオーダーとなる。
１３．菌希釈液Ｂ２および菌希釈液Ｃ〜Ｅをペトリフィルム（登録商標）培地（３Ｍ社製、製品名：生菌数測定用ＡＣプレート）に１ｍＬを滴下して、３７℃、相対湿度１００％で培養して４８時間後に菌希釈液Ｂ２中の菌数をカウントする。
なお、ＪＩＳＺ２８０１の５．６ｈ）では、希釈液を調製する際にリン酸緩衝生理食塩水を用いるが、ここでは滅菌水を用いた。滅菌水を用いても、試料フィルムの表面の物理的構造および化学的性質による殺菌効果を調べられることを確認している。
【０１０７】
［抗菌性の評価］
ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１にならい、２４時間培養後の菌数から求めた抗菌活性値が２．０以上（９９％以上の死滅率）で、緑膿菌に対する抗菌効果があるとした。参照フィルムとしては、ベースフィルム（ＰＥＴフィルム）を用いた。抗菌活性値は、ＰＥＴフィルムの２４時間培養後菌数を各試料フィルムの２４時間培養後菌数で除した数の対数値である。
【０１０８】
図８は殺菌性の評価結果を示すグラフである。図８において、横軸は放置時間（時間）であり、縦軸は菌希釈液Ｂ２中の菌数（ＣＦＵ／ｍＬ）を示す。なお、図８では、見やすさのために、菌数が０（Ｎ．Ｄ．）の場合は０．１としてプロットしている。また、下記の表２に培養後の菌数と抗菌活性値とを示す。なお、試料フィルムＣ１の抗菌活性値の算出には、ＰＥＴ２のデータを用い、それ以外の試料フィルムにはＰＥＴ１のデータを用いた。
【０１０９】
図８および表２からわかるように、試料フィルムＣ１以外は２．０以上の抗菌活性値を有しており、抗菌性を有している。試料フィルムＣ２、Ｂの抗菌活性値はそれぞれ２．６と３．２である。試料フィルムＡ１、Ａ２およびＡ３の抗菌活性値は６．２であり、殺菌性を有していると言える。ここでは、抗菌活性値が６．０以上のとき、殺菌性を有するということにする。このようにして抗菌性および殺菌性を評価した結果を表１に○／×で示している。○は抗菌性または殺菌性あり、×は抗菌性または殺菌性なしをそれぞれ示す。
【０１１０】
【表２】
0006674554.tif 000008
【０１１１】
抗菌性および殺菌性については、樹脂Ｃ１を用いたフィルム以外は、少なくとも抗菌性を有している。抗菌性の観点からは、ＥＯ単位を０．００２０超含むことが好ましいと考えられる。なお、樹脂Ａ４、Ａ５、ＤおよびＥについては、今回評価を行っていないが、これまでの同様のまたは類似した組成の樹脂の評価結果から、これらの樹脂はいずれも抗菌性および殺菌性を有していると考えられる。
【０１１２】
表１には、第１級アミンを形成する窒素元素および第２級アミンを形成する窒素元素の合計の窒素元素濃度と、窒素元素全てを含めて（すなわち、第３級アミンを形成する窒素元素も含めて）計算した窒素元素濃度とを併記している。抗菌性および殺菌性についての評価結果は、第３級アミンを形成する窒素元素を含めた窒素元素濃度に比べて、第１級アミンまたは第２級アミンを形成する窒素元素の窒素元素濃度と相関関係を有するように見える。この理由は、以下のように考えられる。第３級アミンを形成する窒素元素は、塩基性が低いので、合成高分子膜の殺菌性への寄与は低いと考えられる。また、窒素元素を含むアクリル樹脂ＩおよびＩＩにおいて、第３級アミンを形成する窒素元素は、環を形成している。環を形成する窒素元素は、合成高分子膜の表面から比較的遠い位置に存在し、微生物との距離が大きいので、合成高分子膜の殺菌性への寄与は低いと考えられる。
【０１１３】
なお、上記国際公開公報２では、殺菌性の観点からは、表面における窒素元素の濃度は０．７ａｔ％以上であることが好ましいとしたが、今回、これよりも窒素元素濃度が低い樹脂を用いても殺菌性が得られることがわかった。少なくとも、第１級アミンを形成する窒素元素および第２級アミンを形成する窒素元素の合計の窒素元素濃度が０．２９３ａｔ％以上であれば（樹脂Ｃ２）、抗菌性を有し得ると言える。小数点以下３桁目を四捨五入すると、第１級アミンを形成する窒素元素および第２級アミンを形成する窒素元素の合計の窒素元素濃度が０．２９ａｔ％以上であれば、抗菌性を有し得ると言える。殺菌性を有するためには、第１級アミンを形成する窒素元素および第２級アミンを形成する窒素元素の合計の窒素元素濃度は０．３２７ａｔ％以上であることが好ましい（樹脂Ａ１）。小数点以下３桁目を四捨五入すると、殺菌性を有するためには、第１級アミンを形成する窒素元素および第２級アミンを形成する窒素元素の合計の窒素元素濃度が０．３３ａｔ％以上であることが好ましい。このとき、樹脂１ｇに含まれるＥＯ単位のモル数は０．００４０以上であることが好ましいと考えられる。
【０１１４】
適度な割合でＥＯ単位を含んでいる樹脂は、親水性を有しているので、水ぶきで汚れをふき取ることができる。また、柔軟性を備えているので、優れた耐擦傷性を有する。
【０１１５】
また、図７のＳＥＭ像からわかるように、緑膿菌が付着していない凸部は、合成高分子膜の法線方向にほぼ平行であるのに対し、緑膿菌が付着している凸部には、緑膿菌の方向へ傾いて（しなって）いるものもある。凸部が傾く（しなる）ことによって、より多くの凸部が微生物に接することができる。微生物の方向へ傾く（しなる）ことができる凸部を表面に有する合成高分子膜は、より優れた殺菌効果を有し得ると考えられる。ＥＯ単位を適度に含む樹脂は、このしなりによって、殺菌効果を発現している可能性も考えられる。
【０１１６】
次に、図１（ａ）に示したフィルム５０Ａと同様の構造を有する試料フィルムＦ、Ｇ、Ｈを用意した。モスアイ構造を表面に有する合成高分子膜３４Ａを作製するアクリル樹脂（アクリレートモノマーまたはアクリレートオリゴマー）として、下記の表３に示す樹脂Ｆ、ＧおよびＧの３種類を用いた。以下、試料フィルムの名称にも樹脂と同じＦ、ＧおよびＨを付して特定する。表３に各樹脂の組成を示す（表３中の％は質量％）。
【０１１７】
アクリル樹脂Ｉ'の化学構造式を［化６］に示す。［化６］に示した化学式は推定による。アクリル樹脂Ｉ'は、ＥＯ単位の繰り返し構造（繰り返し数は４または５）を含む。アクリル樹脂Ｉ'は、ＥＯ単位の数がアクリル樹脂Ｉのおよそ半分程度である点において、アクリル樹脂Ｉと異なる。アクリル樹脂Ｉ'は、ウレタンアクリレート（新中村化学株式会社製）であり、窒素元素を含む。アクリル樹脂Ｉ'は、３官能ウレタンアクリレートである。アクリル樹脂Ｉ'は、窒素元素を含む複素環（ヘテロ環）であるシアヌル環を含む。
【０１１８】
【表３】
0006674554.tif 000009
【０１１９】
【化６】
0006674554.tif 000010
【０１２０】
表３には、表１と同様に、アクリル樹脂のそれぞれの分子量（ＭＷ）と１分子中に含まれるＥＯ単位の数を示す。アクリル樹脂Ｉ'の分子量（ＭＷ）と１分子中に含まれるＥＯ単位の数については、ＥＯ単位の繰り返し構造の繰り返し数が全て４（化学構造式中、ｌ＝ｍ＝ｎ＝４）とした場合（上段）と、ＥＯ単位の繰り返し構造の繰り返し数が全て５（化学構造式中、ｌ＝ｍ＝ｎ＝５）とした場合（下段）とを併記している。また、表３には、樹脂Ｆ、ＧおよびＨのそれぞれについて、組成と化学式に基づいて算出したそれぞれの樹脂１ｇに含まれるＥＯ単位のモル数を示す。アクリル樹脂Ｉ'を含む樹脂Ｇの１ｇに含まれるＥＯ単位のモル数は、ｌ＝ｍ＝ｎ＝４の場合（上段）と、ｌ＝ｍ＝ｎ＝５の場合（下段）とを併記している。表３に示すように、アクリル樹脂Ｉ'を含む樹脂Ｇの１ｇに含まれるＥＯ単位のモル数は、０．００９５以上０．０１０８以下であると考えられる。
【０１２１】
表３には、樹脂Ｆ、ＧおよびＨのそれぞれについて、組成と化学式に基づいて算出した窒素元素ａｔ％を示している。表３には、第１級アミンを形成する窒素元素および第２級アミンを形成する窒素元素の合計の窒素元素濃度と、窒素元素全てを含めて（すなわち、第３級アミンを形成する窒素元素およびアミンを形成しない窒素元素も含めて）計算した窒素元素濃度とを併記している。表３に示すように、アクリル樹脂Ｉ'を含む樹脂Ｇの第１級アミンまたは第２級アミンを形成する窒素元素の濃度（すなわち、第１級アミンを形成する窒素元素および第２級アミンを形成する窒素元素の合計の窒素元素濃度）は１．４６１ａｔ％以上１．６２９ａｔ％以下であると考えられる。小数点以下３桁目を四捨五入すると、アクリル樹脂Ｉ'を含む樹脂Ｇの第１級アミンまたは第２級アミンを形成する窒素元素の濃度は１．４６ａｔ％以上１．６３ａｔ％以下であると考えられる。
【０１２２】
各樹脂Ｆ、ＧおよびＨは、ＭＥＫ（丸善石油化学株式会社製）に溶解し、固形分７０質量％の溶液とし、ベースフィルム４２Ａ上に付与し、ＭＥＫを加熱除去することによって、厚さが約２５μｍ〜５０μｍの膜を得た。なお、ベースフィルム４２Ａとしては、厚さが５０μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡株式会社製Ａ４３００）を用いた。その後、図６を参照して説明したのと同様の方法で、モスアイ用型１００Ａを用いて、表面にモスアイ構造を有する合成高分子膜３４Ａを作製した。露光量は約１５００mＪ／ｃｍ2とした。紫外線照射には、ＵＶランプ（Fusion UV Systems社製：Light Hammer6 J6P3、最大出力２００Ｗ／ｃｍ）を用い、出力レベル４５％（５０ｍＷ／ｃｍ2）で３０秒間照射した。重合開始剤として、BASF社製のIRGACURE OXE 01（1,2-オクタンジオン,1-[4-(フェニルチオ)-,2-(O-ベンゾイルオキシム)]、分子量４４５．６）を用いた。各試料フィルムにおけるＤpは約２００ｎｍ、Ｄintは約２００ｎｍ、Ｄhは約１５０ｎｍであった。各試料フィルムのサイズは、各辺の長さが５．１ｃｍである正方形（５．１ｃｍ角）とした。
【０１２３】
このようにして得られた各試料フィルムＦ、ＧおよびＨについて、試料フィルムＡ〜Ｅについて行ったのと同様の方法で、殺菌性および抗菌性を評価した。ただし、試料フィルムＦ、ＧおよびＨの殺菌性の評価方法は、以下の点において、試料フィルムＡ〜Ｅの殺菌性の評価方法と異なる。
【０１２４】
試料フィルムＦ、ＧおよびＨの殺菌性の評価方法においては、菌希釈液Ｂ上のカバーとして、４ｃｍ角のＰＥＴフィルムを用いた。また、試料フィルムＦ、ＧおよびＨの菌は、ＳＣＤＬＰ培地１０ｍＬを用いて洗い出した。従って、濾過袋中の洗い出し液は菌希釈液Ｂが２６倍に希釈されたものである。この洗い出し液を菌希釈液Ｂ３ということがある。ＳＣＤＬＰ培地は、以下のように調製した。
・ＳＣＤＬＰ寒天培地「ダイゴ」（日本製薬株式会社製）３８ｇを精製水１Ｌに加え、よく振りまぜた後、９０℃以上で加熱溶解。
・容器に分注後、１２１℃、１５分間オートクレーブ滅菌。
・滅菌後、直ちによく振り混ぜ、ポリソルベート層を均一化。
【０１２５】
洗い出し液（菌希釈液Ｂ３）を希釈する工程においては、リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）を用いた。例えば、洗い出し液（菌希釈液Ｂ３）１ｍＬをリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）９ｍＬに入れることによって、洗い出し液（菌希釈液Ｂ３）を１０倍に希釈した。
【０１２６】
試料フィルムＦ、ＧおよびＨの緑膿菌に対する抗菌性の評価のために、抗菌活性値に準じて、「準抗菌活性値（６ｈ）」を定義する。既に説明したように、抗菌活性値は、ＰＥＴフィルムの２４時間培養後菌数を各試料フィルムの２４時間培養後菌数で除した数の対数値である。これに準じて、ＰＥＴフィルムの６時間培養後菌数を各試料フィルムの６時間培養後菌数で除した数の対数値を「準抗菌活性値（６ｈ）」として定義する。
【０１２７】
図９〜図１１は、殺菌性の評価結果を示すグラフである。図９〜図１１において、横軸は放置時間（時間）であり、縦軸は菌希釈液Ｂ３中の菌数（ＣＦＵ／ｍＬ）を示す。なお、図９〜図１１では、見やすさのために、菌数が０（Ｎ．Ｄ．）の場合は０．１としてプロットしている。また、下記の表４に培養後の菌数と抗菌活性値と準抗菌活性値（６ｈ）とを示す。なお、試料フィルムＦおよびＧの抗菌活性値および準抗菌活性値（６ｈ）の算出には、ＰＥＴ３のデータを用い、試料フィルムＨの抗菌活性値および準抗菌活性値（６ｈ）の算出には、ＰＥＴ４のデータを用いた。
【０１２８】
【表４】
0006674554.tif 000011
【０１２９】
上述したように、本発明の実施形態による合成高分子膜の表面に液体を接触させることによって、液体を殺菌することができる。同様に、合成高分子膜の表面に気体を接触させることによって、気体を殺菌することもできる。微生物は一般に栄養源である有機物と接触する確率を増やすために、物体の表面に付着しやすい表面構造を有している。したがって、本発明の実施形態による合成高分子膜の殺菌性を有する表面に、微生物を含む気体や液体を接触させると、微生物は合成高分子膜の表面に付着しようとするので、その際に、殺菌作用を受けることになる。
【０１３０】
ここでは、グラム陰性菌である緑膿菌について、本発明の実施形態による合成高分子膜の殺菌作用を説明したが、グラム陰性菌に限られず、グラム陽性菌や他の微生物に対しても殺菌作用を有すると考えられる。グラム陰性菌は、外膜を含む細胞壁を有する点に１つの特徴を有するが、グラム陽性菌や他の微生物（細胞壁を有しないものを含む）も細胞膜を有し、細胞膜もグラム陰性菌の外膜と同様に脂質二重膜で構成されている。したがって、本発明の実施形態による合成高分子膜の表面の凸部と細胞膜との相互作用は、基本的には、外膜との相互作用と同様であると考えられる。
【０１３１】
次に、合成高分子膜の製造方法として、溶剤を用いない製造方法を検討した。溶剤を用いると、溶剤を除去するために設備および時間を要するので、量産性に劣る。溶剤の代わりに、反応性モノマー（単官能アクリレート）を用いる製造方法を検討した。
【０１３２】
また、殺菌性・抗菌性の評価には、グラム陽性菌である黄色ブドウ球菌を用いた。黄色ブドウ球菌は、接触によって感染するので、本発明の実施形態による合成高分子膜が、接触感染を抑制する効果を有するか否かを評価するために、スタンプ法を採用した。スタンプ法は、合成高分子膜の表面上で一定時間菌液を培養した後、菌を培地（ここでは、ぺたんチェック）に写し取り、一定条件で培養した後の菌数で評価する。
【０１３３】
試料フィルムとしては、参照用試料として、樹脂Ｇと同様の組成を有する樹脂Ｉと、反応性希釈剤を用いた樹脂Ｊと、樹脂Ｋとを用意し、図１（ａ）に示したフィルム５０Ａと同様の試料フィルムを作製した。先と同様に、試料フィルムの名称にも樹脂と同じＩ〜Ｋを付して特定することにする。
【０１３４】
樹脂Ｉ、樹脂Ｊおよび樹脂Ｋの組成を下記の表５に示す。なお、反応性希釈剤としては、下記［化７］に示すアクリロイルモルフォリン（ＫＪケミカルズ株式会社製、ＡＣＭＯ（登録商標））を用いた。樹脂Ｋには、上記のアクリル樹脂Ｖと、下記の［化８］に示す１，９‐ノナンジオールジアクリラート（第一工業製薬株式会社製、ＮＤ−ＤＡ、「アクリル樹脂ＶＩ」という。）とを用いた。アクリル樹脂ＶＩは低粘度の２官能アクリレートモノマーであり、樹脂Ｋは、樹脂Ｊと同様に、溶剤（ＭＥＫ）を用いずに試料フィルムを作製した。
【０１３５】
【化７】
0006674554.tif 000012
【０１３６】
【化８】
0006674554.tif 000013
【０１３７】
【表５】
0006674554.tif 000014
【０１３８】
試料フィルムＩは、試料フィルムＡ〜Ｈと同様に、ＭＥＫに溶解し、固形分７０質量％の溶液とした後、ベースフィルム４２Ａ上に付与し、ＭＥＫを加熱除去することによって、厚さが約２５μｍ〜５０μｍの膜を得た。試料フィルムＪおよびＫについては、樹脂Ｊおよび樹脂Ｋそのものをベースフィルム４２Ａ上に付与し、厚さが約２５μｍ〜５０μｍの膜を得た。樹脂Ｊおよび樹脂Ｋは、溶剤（ＭＥＫ）を含まないので、樹脂Ａ〜Ｈの製造方法における、ＭＥＫを加熱除去する工程が不要である。その後、図６を参照して説明したのと同様の方法で、モスアイ用型１００Ａを用いて、表面にモスアイ構造を有する合成高分子膜３４Ａを作製した。
【０１３９】
露光量は約１２００mＪ／ｃｍ2（２００ｍＷ×６ｓｅｃ）とした。紫外線照射には、ＵＶランプ（Fusion UV Systems社製：Light Hammer6 J6P3、最大出力２００Ｗ／ｃｍ）を用い、出力レベル４５％（５０ｍＷ／ｃｍ2）で３０秒間照射した。各試料フィルムにおけるＤpは約２００ｎｍ、Ｄintは約２００ｎｍ、Ｄhは約１５０ｎｍであった。各試料フィルムのサイズは、各辺の長さが５．１ｃｍである正方形（５．１ｃｍ角）とした。
【０１４０】
殺菌性・抗菌性の評価は、以下の手順で行った。
【０１４１】
１．初期菌数１Ｅ＋０４ＣＦＵ／ｍＬオーダーとなるように菌液を調製し、菌液をピペットにて各試料フィルムに１μＬの１ｃｍ間隔で３×３の９点滴下する。菌液は、リン酸緩衝生理食塩水（Phosphate buffered saline, 略称:PBS）に溶解させた。試料フィルムＩおよびＫについて、初期菌数は４．３Ｅ＋０４ＣＦＵ／ｍＬで、試料フィルムＪについては、初期菌数は６．３Ｅ＋０３ＣＦＵ／ｍＬであった。
【０１４２】
２．菌液を滴下した試料フィルムを相対湿度１００％に保った密閉容器に入れて、室温で２４ｈ放置する。
【０１４３】
３．ぺたんチェック（栄研化学株式会社製、登録商標、製品名：ＰＴ１０２５）でスタンプすることによって、試料フィルム表面の菌を標準寒天培地に付着させる。
【０１４４】
４．標準寒天培地に付着した菌を、３７℃で２４時間培養した後、コロニーの有無を確認
【０１４５】
上述の評価の結果、試料フィルムＩおよび試料フィルムＪでは、コロニーは観察されなかった。一方、試料フィルムＫでは、コロニー数は２１であった。大腸菌に対しても同様な実験を行い、同様な結果を得た。このことから、本発明の実施形態による合成高分子膜は、グラム陰性菌だけでなく、グラム陽性菌に対しても、殺菌性・抗菌性を有することがわかる。一方、エチレンオキサイド単位および窒素元素を有しない試料フィルムＫは、殺菌性・抗菌性を有しない。したがって、上述したように、第１級アミンを形成する窒素元素および第２級アミンを形成する窒素元素の合計の濃度が０．２９ａｔ％以上であり、１ｇに含まれるエチレンオキサイド単位のモル数が０．００２０超であれば、反応性希釈剤を用いて作製しても、殺菌性・抗菌性を有する合成高分子膜が得られると考えられる。１ｇに含まれるエチレンオキサイド単位のモル数は０．００７０以上であることが好ましいかもしれない。
【０１４６】
試料フィルムＪの様に、本発明の実施形態によると、反応性希釈剤を用いことによって、溶剤を用いることなく、表面が殺菌効果を有する合成高分子膜を製造することができるので、溶剤を除去するために設備および時間を省略することができるので、量産性を向上させることができる。
【０１４７】
また、本発明の実施形態による合成高分子膜は、接触感染を防止する効果を有する。したがって、例えば、ドアノブ、手摺、吊革等、多くの人が手で触れる部品の表面を本発明の実施形態による合成高分子膜で被覆することによって、接触感染を防止・抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１４８】
本発明の実施形態による殺菌性表面を有する合成高分子膜は、例えば、接触感染の抑制・防止など、表面を殺菌する用途など、種々の用途に用いられ得る。本発明の実施形態による殺菌性表面を有する合成高分子膜は、安価に製造され得る。
【符号の説明】
【０１４９】
３４Ａ、３４Ｂ    合成高分子膜
３４Ａｐ、３４Ｂｐ    凸部
４２Ａ、４２Ｂ    ベースフィルム
５０Ａ、５０Ｂ    フィルム
１００、１００Ａ、１００Ｂ  モスアイ用型
【図１】
0006674554.tif 000015
【図２】
0006674554.tif 000016
【図３】
0006674554.tif 000017
【図４】
0006674554.tif 000018
【図５】
0006674554.tif 000019
【図６】
0006674554.tif 000020
【図７】
0006674554.tif 000021
【図８】
0006674554.tif 000022
【図９】
0006674554.tif 000023
【図１０】
0006674554.tif 000024
【図１１】
0006674554.tif 000025