(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機高分子化合物からなる基材に事後的に水または熱水により溶解可能な水溶性樹脂の管路予定被溶解物と、事後的に酵素により分解して溶解可能な粒状被溶解物とを含めて被溶解含有物とし、
前記被溶解含有物を所定の面状成形体に成形した後、前記面状成形体に含まれる前記管路予定被溶解物を水または熱水により溶解し、
前記粒状被溶解物を酵素により分解して溶解して、
前記面状成形体内部に前記管路予定被溶解物に由来する中空管路と、前記粒状被溶解物に由来する粒状空洞部の両方を形成する
ことを特徴とする面状構造体の製造方法。
【請求項２】
有機高分子化合物からなる基材に事後的に酵素により分解して溶解可能なデンプン繊維の管路予定被溶解物と、事後的に酵素により分解して溶解可能な粒状被溶解物とを含めて被溶解含有物とし、
前記被溶解含有物を所定の面状成形体に成形した後、前記面状成形体に含まれる前記管路予定被溶解物を酵素により分解して溶解し、
前記粒状被溶解物を酵素により分解して溶解して、
前記面状成形体内部に前記管路予定被溶解物に由来する中空管路と、前記粒状被溶解物に由来する粒状空洞部の両方を形成する
ことを特徴とする面状構造体の製造方法。
【請求項３】
前記管路予定被溶解物が前記面状成形体の面方向に延びた向きで前記被溶解含有物内に埋設されている請求項１または２に記載の面状構造体の製造方法。
【請求項４】
前記管路予定被溶解物が前記面状成形体の長さ方向で同一となるように前記被溶解含有物内に埋設されている請求項１または２に記載の面状構造体の製造方法。
【請求項５】
前記管路予定被溶解物が分岐構造物からなる請求項１または２に記載の面状構造体の製造方法。
【請求項６】
前記面状成形体がフィルムまたはシート状物である請求項１ないし５のいずれか１項に記載の面状構造体の製造方法。
【請求項７】
前記面状成形体がフィルム状物またはシート状物の貼り合わせにより形成される構造体であって、前記フィルム状物またはシート状物の貼り合わせ面のいずれか一面側に前記管路予定被溶解物を載置した後に貼り合わせられる請求項６に記載の面状構造体の製造方法。
【請求項８】
前記基材に、封入物の表面の全部または一部を事後的に溶解可能な被溶解充填物で被覆した粒状複合材が添加される請求項１ないし７のいずれか１項に記載の面状構造体の製造方法。
【請求項９】
前記被溶解充填物が、水または酵素によって除去される請求項８に記載の面状構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面状構造体の製造方法に関し、特に面状体の内部に中空管路を形成した構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
面状の成形体における機能向上のひとつにその表面に多数の孔を有する多孔質体がある。これは、他の物質の担持や気孔への封入等に適している。例えば、活性炭の吸着速度を高くすると共に、吸着容量を大きくするための吸着材がある（特許文献１参照）。特許文献１の吸着材によると、椰子殻ハスクを成形して得られた多孔性シートの表面及び内部組織の外気との接触面にバインダ層が形成され、前記のバインダ層に活性炭粒子が接着され、活性炭粒子表面は一部が露出された状態で保持されている。
【０００３】
また、熱伝導率を低減して断熱性能を向上させるための複合多孔体がある（特許文献２参照）。特許文献２の複合多孔体は連続気孔多孔体を構造骨格として用い、その連続気孔多孔体の気孔内に乾燥ゲルが連続相として充填、成型されている。
【０００４】
しかしながら、前出の吸着材は活性炭粒子表面がバインダに被覆されているため、粒子表面の一部が露出しているものの、吸着機能が十分に発揮されないことが懸念される。また、連続気孔多孔体の気孔内に充填される湿潤ゲルを乾燥することにより複合多孔体を得るため、湿潤ゲルの形成方法が限定される。
【０００５】
加えて、従来の多孔体は孔の形態や大きさの高度な制御は極めて困難であり、孔径の分布も幅広いままであった。また、その製造方法に起因して、多孔体を構成する基材や封入物として用いることができる物質の選択の幅は極めて限定されており、多孔体に他の物質を封入あるいは担持させても、その機能が十分に発揮されていなかった。
【０００６】
その後、多孔質体に種々の機能、特性等を付与した構造体として開発が進められてきた。近年、多孔質体は、前記の吸収、吸着目的に加え、例えば、細胞培養用の基材としても着目されている。一例として種々のメンブレンフィルタの多孔膜が細胞培養用の足場（ｓｃａｆｆｏｌｄ）としての利用が提案されている（特許文献３参照）。培養用の足場は、固着性の細胞培養において不可欠である。細胞が分裂して増殖するためには、個々の細胞への養分の供給、老廃物の除去等が必須である。この点、特許文献３の技術においては、多孔膜の一方の面側からの吸引、加圧により対流を生じさせて対処していた。しかしながら、培養液の対流では多孔膜培地の部位毎に偏りが生じるおそれもある。
【０００７】
一般に、多孔体における気体や液体等の流体の流通性は、内部に形成された空洞部の量に依存する。しかし、単に空洞部を増やすだけでは、構造強度的に脆弱化しやすい。そこで、成形体における各種流体の流通性を確保する新規な構造並びにその製法が切望されていた。
【特許文献１】特開平９−２５３１８８号公報
【特許文献２】特開２００２―２７５３０５号公報
【特許文献３】特開２００４−３４４００２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前記の点に鑑みなされたものであり、面状体でありながら気体、液体等の各種流体の流通性を獲得し、必要により構造体としての強度維持や、内部空洞により発揮される流体の流通性、並びに内部空洞に封入された封入物により得られる諸機能も備えた面状構造体及びその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、請求項１の発明は、有機高分子化合物からなる基材に事後的に水または熱水により溶解可能な水溶性樹脂の管路予定被溶解物と、事後的に酵素により分解して溶解可能な粒状被溶解物とを含めて被溶解含有物とし、前記被溶解含有物を所定の面状成形体に成形した後、前記面状成形体に含まれる前記管路予定被溶解物を水または熱水により溶解し、前記粒状被溶解物を酵素により分解して溶解して、前記面状成形体内部に前記管路予定被溶解物に由来する中空管路と、前記粒状被溶解物に由来する粒状空洞部の両方を形成することを特徴とする面状構造体の製造方法に係る。
【００１０】
請求項２の発明は、有機高分子化合物からなる基材に事後的に酵素により分解して溶解可能なデンプン繊維の管路予定被溶解物と、事後的に酵素により分解して溶解可能な粒状被溶解物とを含めて被溶解含有物とし、前記被溶解含有物を所定の面状成形体に成形した後、前記面状成形体に含まれる前記管路予定被溶解物を酵素により分解して溶解し、前記粒状被溶解物を酵素により分解して溶解して、前記面状成形体内部に前記管路予定被溶解物に由来する中空管路と、前記粒状被溶解物に由来する粒状空洞部の両方を形成することを特徴とする面状構造体の製造方法に係る。
【００１１】
請求項３の発明は、前記管路予定被溶解物が前記面状成形体の面方向に延びた向きで前記被溶解含有物内に埋設されている請求項１または２に記載の面状構造体の製造方法に係る。
【００１２】
請求項４の発明は、前記管路予定被溶解物が前記面状成形体の長さ方向で同一となるように前記被溶解含有物内に埋設されている請求項１または２に記載の面状構造体の製造方法に係る。
【００１３】
請求項５の発明は、前記管路予定被溶解物が分岐構造物からなる請求項１または２に記載の面状構造体の製造方法に係る。
【００１４】
請求項６の発明は、前記面状成形体がフィルムまたはシート状物である請求項１ないし５のいずれか１項に記載の面状構造体の製造方法に係る。
【００１５】
請求項７の発明は、前記面状成形体がフィルム状物またはシート状物の貼り合わせにより形成される構造体であって、前記フィルム状物またはシート状物の貼り合わせ面のいずれか一面側に前記管路予定被溶解物を載置した後に貼り合わせられる請求項６に記載の面状構造体の製造方法に係る。
【００１６】
請求項８の発明は、前記基材に、封入物の表面の全部または一部を事後的に溶解可能な被溶解充填物で被覆した粒状複合材が添加される請求項１ないし７のいずれか１項に記載の面状構造体の製造方法に係る。
【００１７】
請求項９の発明は、前記被溶解充填物が、水または酵素によって除去される請求項８に記載の面状構造体の製造方法に係る。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明に係る面状構造体の製造方法によると、有機高分子化合物からなる基材に事後的に水または熱水により溶解可能な水溶性樹脂の管路予定被溶解物と、事後的に酵素により分解して溶解可能な粒状被溶解物とを含めて被溶解含有物とし、前記被溶解含有物を所定の面状成形体に成形した後、前記面状成形体に含まれる前記管路予定被溶解物を水または熱水により溶解し、前記粒状被溶解物を酵素により分解して溶解して、前記面状成形体内部に前記管路予定被溶解物に由来する中空管路と、前記粒状被溶解物に由来する粒状空洞部の両方を形成するため、基材と管路予定被溶解物との混練が容易であり、安定性、加工容易性、価格面にも優れた中空管路と粒状空洞部を内部に有する面状構造体を得ることができる。また、面状構造体において中空管路の形成を容易に行うことができ、しかも、簡便に粒状空洞部を形成することができる。基材と管路予定被溶解物との混練が容易であり、安定性、加工容易性、価格面にも優れた面状構造体を得ることができる。
【００１９】
請求項２の発明に係る面状構造体の製造方法によると、有機高分子化合物からなる基材に事後的に酵素により分解して溶解可能なデンプン繊維の管路予定被溶解物と、事後的に酵素により分解して溶解可能な粒状被溶解物とを含めて被溶解含有物とし、前記被溶解含有物を所定の面状成形体に成形した後、前記面状成形体に含まれる前記管路予定被溶解物を酵素により分解して溶解し、前記粒状被溶解物を酵素により分解して溶解して、前記面状成形体内部に前記管路予定被溶解物に由来する中空管路と、前記粒状被溶解物に由来する粒状空洞部の両方を形成するため、基材と管路予定被溶解物との混練が容易であり、安定性、加工容易性、価格面にも優れた中空管路と粒状空洞部を内部に有する面状構造体を得ることができる。また、面状構造体において中空管路の形成を容易に行うことができ、しかも、簡便に粒状空洞部を形成することができる。基材と管路予定被溶解物との混練が容易であり、安定性、加工容易性、価格面にも優れた面状構造体を得ることができる。
【００２０】
請求項３の発明に係る面状構造体の製造方法によると、請求項１または２の発明において、前記管路予定被溶解物が前記面状成形体の面方向に延びた向きで前記被溶解含有物内に埋設されているため、出来上がる面状構造体において中空管路の面方向の向きを容易に揃えることができる。
【００２１】
請求項４の発明に係る面状構造体の製造方法によると、請求項１または２の発明において、前記管路予定被溶解物が前記面状成形体の長さ方向で同一となるように前記被溶解含有物内に埋設されているため、出来上がる面状構造体において中空管路の長さ方向の向きを容易に揃えることができる。
【００２２】
請求項５の発明に係る面状構造体の製造方法によると、請求項１または２の発明において、前記管路予定被溶解物が分岐構造物からなるため、分岐構造を備えた中空管路を有する面状構造体の製造が容易となる。
【００２３】
請求項６の発明に係る面状構造体の製造方法によると、請求項１ないし５のいずれか１項の発明において、前記面状成形体がフィルムまたはシート状物であるため、面状構造体としての製造が容易である。
【００２４】
請求項７の発明に係る面状構造体の製造方法によると、請求項６の発明において、前記面状成形体がフィルム状物またはシート状物の貼り合わせにより形成される構造体であって、前記フィルム状物またはシート状物の貼り合わせ面のいずれか一面側に前記管路予定被溶解物を載置した後に貼り合わせられるため、貼り合わせ面に形成される管路予定被溶解物の形状を自由に設計することができると共に、事後の工程によっても管路予定被溶解物は損傷されにくくなる。特に複雑な形状維持が必要な管路予定被溶解物に好都合となる。
【００２５】
請求項８の発明に係る面状構造体の製造方法によると、請求項１ないし７のいずれか１項の発明において、前記基材に、封入物の表面の全部または一部を事後的に溶解可能な被溶解充填物で被覆した粒状複合材が添加されるため、粒状空洞部へ封入物を残留させた面状構造体を製造することができる。
【００２６】
請求項９の発明に係る面状構造体の製造方法によると、請求項８の発明において、前記被溶解充填物が、水または酵素によって除去されるため、比較的容易に被溶解充填物のみ消失させて、その内部の封入物のみを効率よく粒状空洞部内に残留させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下添付の図面に従って本発明を説明する。
図１は本発明の第１実施形態に関する面状構造体の概略図、図２は第２実施形態の面状構造体の概略図、図３は第３実施形態の面状構造体の概略図、図４は第４実施形態の面状構造体の概略図、図５は第５実施形態の面状構造体の断面模式図、図６は第６実施形態の面状構造体の断面模式図、図７は第７実施形態の面状構造体の断面模式図、図８は第８実施形態の面状構造体の断面模式図、図９は第９実施形態に関する面状構造体の断面模式図、図１０は第１０実施形態の面状構造体の断面模式図、図１１は第１１実施形態の面状構造体の断面模式図、図１２は第１２実施形態の面状構造体の断面模式図、図１３は第１３実施形態の面状構造体の概略図、図１４は第１３実施形態に関する他の面状構造体の概略図、図１５は本発明の面状構造体の第１製法例を示す概略工程図、図１６は面状構造体の第２製法例を示す概略工程図、図１７は分岐構造物の概略図、図１８は面状構造体の第３製法例を示す概略工程図、図１９は被溶解充填物とこれを含む面状構造体の断面模式図である。
【００２８】
本発明の面状構造体について、その大きさや厚さ等は比較的自由な面状物として選択される。また、その形状は、後述する成形の容易さや量産性、後の加工の利便性が重視され主に板状物となり、概ねフィルム状物、シート状物等の平面的な構造体である。フィルムやシートの形状にすると、需要者、利用者側での加工が容易であり、利便性が高い。各々の面状構造体について、はじめに構造面から図示し、説明する。
【００２９】
図１（ａ）の全体斜視図より理解されるように、第１実施形態の面状構造体１０Ａでは、面状体１１の内部に略針状の短い中空管路２０ａ（いわゆる円筒体である。）が形成されている。図中の符号１３は面状構造体の上面部、１４は下面部である。この例において、略針状の短い空洞形状の中空管路２０ａは面状体１１内部に無数に設けられ、各々の中空管路の方向は内部でランダムな向きである。すなわち、略針状の短い中空管路からなる多孔質構造と呼ぶこともできる。むろん、略針状の中空管路の管路長、管路径、内部に設けられている数量等は適宜である。図示のとおり面状体１１内部における中空管路の配置は不定であるため、この面状構造体１０Ａはいずれの方向からの圧力に対しても均等に変形することとなる。
【００３０】
図１（ｂ）の断面模式図からも分かるように、中空管路２０ａの開口部２１は、面状体１１の切断表面１２に露出している。これは、面状体１１内部における略針状の中空管路２０ａを介して行われる流体の流通性を確保する上で効率が良いからである。流体の流通性とは、気体では通気性となり、液体では流通性、流動性となる。以下、同様である。
【００３１】
図１（ｃ）の断面模式図に示す面状構造体１０Ａ’によると、略針状の中空管路２０ａは、面状体１１内部における基準面Ｐｓの面方向に延びている方向で概ね形成される。つまり、中空管路２０ａは、面状体１１内部における基準面Ｐｓの面方向に沿うようにして散在した配置である。この場合、中空管路２０ａの面方向の配置により、面状構造体１０Ａ’は特定方向からの押圧、図示では上面部と下面部からの押圧に対して中空管路２０ａが圧迫されるため変形しやすくなる。
【００３２】
図２（ａ）の全体斜視図として開示する第２実施形態の面状構造体１０Ｂは、面状体１１の内部に略糸状の中空管路２０ｂが形成されている。図示からも良く分かるように中空管路２０ｂは前記の略針状の中空管路２０ａよりもはるかに長い管路であり、中空管路２０ｂは面状体１１内部に適度に設けられ、管路自体の長さや方向は不定である。中空管路２０ｂの存在比率いかんにより面状体１１の剛性が変化するため、後記の製造方法に開示するように、所望の強度への作り分けが可能となる。
【００３３】
この例においても、図２（ｂ）の断面模式図からも分かるように、中空管路２０ｂの開口部２１は、面状体１１の切断表面１２に露出している。前記と同様に面状体１１内部における略糸状の中空管路２０ｂを介して行われる流体の流通性を確保する上で効率が良いからである。
【００３４】
図２（ｃ）の断面模式図に示す面状構造体１０Ｂ’によると、略糸状の中空管路２０ｂは、面状体１１内部における基準面Ｐｓの面方向に延びている方向で概ね形成される。つまり、中空管路２０ｂは、面状体１１内部における基準面Ｐｓに沿って配置される。この場合、中空管路２０ｂの面方向の配置により、面状構造体１０Ｂ’は上面部と下面部からの押圧に対して中空管路２０ｂが圧迫されるため変形しやすくなる。
【００３５】
なお、中空管路２０ｂについて、図示しないＵ字状や渦巻き状等の一続きの形状に形成して管路内を流通する流体の循環性を高めることも可能である。この場合、面状体の構成材料から中空管路に染み出て拡散、徐放の用途が検討される。
【００３６】
図３（ａ）の全体斜視図として開示する第３実施形態の面状構造体１０Ｃは、面状体１１の内部に中空管路２０ｃが並んで形成されている。すなわち、面状構造体１０Ｃ内の中空管路２０ｃのそれぞれは、管路の長さ方向で略同一となる向きに揃えられて面状体１１内部に設けられている。中空管路２０ｃ同士の間隔、管路長、管路径、内部に設けられている管路数等は適宜である。また、中空管路２０ｃのそれぞれの管路径は全て同一でなくても良く、主となる中空管路の周りにより管路径の小さい中空管路が配置される場合もある。
【００３７】
図３（ｂ）の断面模式図からも分かるように、中空管路２０ｃの開口部２１は、面状体１１の切断表面１２に露出している。また、中空管路２０ｃは当該面状構造体１０Ｃの内部において面方向に延びて形成されている。この点についても面状体１１内部における中空管路２０ｃの特定方向の流通性を確保する上で効率が良いからである。図示の例のように、面状構造体１０Ｃの上面部と下面部からの押圧に対し中空管路２０ｃは圧迫されやすいため、全体として面状構造体１０Ｃ自体は変形しやすくなる。しかし、切断表面１２方向からの押圧に対しては変形しにくい。そこで、変形方向を選択した衝撃吸収材等の用途が検討される。他に、面状構造体１０Ｃは適宜のポンプ等の流体供給装置と組み合わせてインク等の流体を供給する機器の部品として用いることができる。さらには、適宜の押圧手段と組み合わせて面状構造体１０Ｃ自体を流体の吸排出用のポンプとして用いることも考えられる。
【００３８】
また、図３（ｃ）の断面模式図に示す面状構造体１０Ｃ’のように、一の面状構造体の内部に長さ方向で略同一となる方向に揃えられた中空管路２０ｃと、当該中空管路２０ｃと方向を違えた中空管路２０ｃ’も併せて形成される。このようにすると、面状構造体１０Ｃ’の各面毎の圧縮強度や弾性反発力を加味した設計の自由度が高まる。
【００３９】
図４（ａ）の全体斜視図として開示する第４実施形態の面状構造体１０Ｄは、面状体１１の内部に中空管路２０ｄが並んで形成されている。面状体１１の内部に中空管路２０ｄは面方向に延びて形成されていると共に、中空管路２０ｄは面状体１１の内部で分岐部２５により分岐している。特に図示の分岐構造の中空管路２０ｄは主管路２３と副管路２４から構成される。中空管路２０ｄ（主管路２３，副管路２４）に関しても、その間隔、管路長、管路径、内部に設けられている管路数等は適宜である。
【００４０】
図４（ｂ）の断面模式図からも分かるように、中空管路２０ｄの開口部２１は、面状体１１の切断表面１２に露出している。この点についても面状体１１内部における分岐状の中空管路２０ｄを介して行われる流体の流通性を確保する上で効率が良いからである。中空管路の数を少なくしても、流体の流通の効果は上がる。また、図示の例のように、分岐状の中空管路２０ｄとしているため、管路内を流通する流体は副管路２４にも流入しやすくなる。そこで、副管路２４に流体を保持させて主管路２３から少しずつ排出させることもできる（時間差が生じる）。このため、芳香剤、除虫材等の徐放性薬剤用の担持体としても有用となる。他に、適宜の押圧手段と組み合わせて面状構造体１０Ｄ自体を流体の吸排出用のポンプとして用いることも考えられる。この場合、分岐した管路により逆止弁のような作用が考えられる。
【００４１】
さらに、図４（ｃ）の断面模式図に示す面状構造体１０Ｄ’のように、一の面状構造体の内部においてある面方向に延びる方向の中空管路２０ｄと、当該中空管路２０ｄと方向を違えた中空管路２０ｄ’も形成される。このようにすると、面状構造体１０Ｄ’の内部に設けられた複数の中空管路それぞれに異なる薬剤を浸透させて担持体としての機能を高めることもできる。
【００４２】
図５ないし図８は、第１実施形態ないし第４実施形態として開示した面状構造体１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの面状体内部を多孔質化した構造例である。さらに、図９ないし図１２は、第１実施形態ないし第４実施形態として開示した面状構造体１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの面状体内部を多孔質化すると共にその内部に封入物を内包、担持させた構造例である。以下、個別に説明する。
【００４３】
図５の断面模式図に示される第５実施形態の面状構造体１０Ｅにあっては、面状体１５の内部に略針状の短い中空管路２０ａが形成され、さらに、面状体１５の内部に粒状空洞部３０が形成されている。大半の粒状空洞部３０同士は連通開口部３１により連通されている。また、粒状空洞部と中空管路も部分的に連通部３２によって連通されている。
【００４４】
面状体１５の内部に形成された粒状空洞部３０の形状は、球形状、楕円体形状、紡錘体形状等の適宜であり、前記略針状の短い中空管路２０ａとは異なる形状である。中空管路２０ａの管路径と粒状空洞部３０の孔径との大小比較は、いずれが大きくても良い。また、面状体内部における中空管路と粒状空洞部の存在比率は、多孔体としての機能を重視して粒状空洞部の方がより多く見られる。略針状の短い中空管路及び粒状空洞部の大きさ、形状は、面状構造体の構造強度、安定性、用途、後記の材質等を総合的に判断して設定される。面状構造体１０Ｅの構造によると、中空管路を経由して個々の粒状空洞部へ流体の流出入が容易となるため、流体の流通性は格段に向上する。従って、吸液用途、拡散用途等に好適であり、面状体の材質に応じてクッション性も備える。
【００４５】
図６の断面模式図に示される第６実施形態の面状構造体１０Ｆにおいては、面状体１５の内部に略糸状の中空管路２０ｂと、前記同様に面状体１５の内部に連通開口部３１により連通された粒状空洞部３０が形成されている。そこで、粒状空洞部３０は中空管路２０ｂの間に配され、粒状空洞部と中空管路は適度に連通している。略糸状の中空管路２０ｂの管路径と粒状空洞部３０の孔径との大小比較も前記同様適宜である。なお、粒状空洞部の孔径を中空管路の管路径よりも小さくすると、中空管路の周りが粒状空洞部により囲まれ、管路と空洞部との接触、連通性が高まる。面状構造体１０Ｆは、前記面状構造体１０Ｅと同様の作用を得ることができる。
【００４６】
図７（ａ）の縦断面模式図並びに図７（ｂ）の横断面模式図に示される第７実施形態の面状構造体１０Ｇにおいては、面状体１５の内部に複数の中空管路２０ｃが管路の長さ方向で略同一となる向きに揃えられて並んで形成され、前記同様に面状体１５の内部に連通開口部３１により連通された粒状空洞部３０が形成されている。中空管路２０ｃの管路径と粒状空洞部３０の孔径との大小比較も前記同様適宜である。この例のように中空管路と粒状空洞部は連通していることにより、粒状空洞部から面状体内部の中空管路への浸透性、あるいは逆に、中空管路から空洞部への浸透性を高めることができる。むろん、前記の面状構造体１０Ｃの作用も備える。
【００４７】
図８（ａ）の縦断面模式図並びに図８（ｂ）の横断面模式図に示される第８実施形態の面状構造体１０Ｈにおいては、面状体１５の内部に分岐部２５により分岐した中空管路２０ｄが面方向に延びて形成され、前記同様に面状体１５の内部に連通開口部３１により連通された粒状空洞部３０が形成されている。中空管路２０ｄの管路径と粒状空洞部３０の孔径との大小比較も前記同様適宜である。なお、中空管路が分岐構造となるため、少ない管路数であっても面状体の面方向並びに面状体の厚さに対する流体の流通性を高めることができる。
【００４８】
粒状空洞部を有した面状構造体は図示の例示に限定されることはない。例えば、前記面状構造体１０Ａ’、１０Ｂ’のとおり管路が面方向に延びた構造体に対しても粒状空洞部を適用することができる。さらには、前記面状構造体１０Ｃ’，１０Ｄ’のように、面状体の内部に方向が異なる中空管路が別に設けられている場合であっても適用できる。
【００４９】
これまでの説明のとおり、面状構造体内部に粒状空洞部が形成されたことにより、当該構造体の表面積は飛躍的に増加する。そのため、気体や液体中の粒子の付着、細胞培養用の足場としての利用可能性が増す。
【００５０】
続いて図９の断面模式図に示される第９実施形態の面状構造体１０Ｊによると、面状体１５の内部に略針状の短い中空管路２０ａが形成され、前記同様、面状体１５の内部に粒状空洞部３０が形成されている。さらに、粒状空洞部３０には封入物４０が内包されている。中空管路、粒状空洞部の構造は前記と共通するため、その説明を省略する。封入物４０は、主に吸着、放出目的、あるいはその補助の目的から選択される材料、物質である。これらの詳細は後に述べる。この面状構造体１０Ｊの場合、粒状空洞部３０内にたいてい１個ずつ封入物４０が封入されて形成される。従って、例えば面状構造体内に吸収された液体の濾過等の用途に適する。
【００５１】
図１０の断面模式図に示される第１０実施形態の面状構造体１０Ｋによると、面状体１５の内部に略糸状の中空管路２０ｂが形成され、前記同様、面状体１５の内部に粒状空洞部３０が形成されている。さらに、粒状空洞部３０には封入物４０が内包されている。
【００５２】
図１１（ａ）の縦断面模式図並びに図１１（ｂ）の横断面模式図に示される第１１実施形態の面状構造体１０Ｌによると、面状体１５の内部に複数の中空管路２０ｃが管路の長さ方向で略同一となる向きに揃えられて並んで形成され、前記同様に面状体１５の内部に連通開口部３１により連通された粒状空洞部３０が形成されている。そして、粒状空洞部３０には封入物４０が内包されている。
【００５３】
図１２（ａ）の縦断面模式図に示される第１２実施形態の面状構造体１０Ｍによると、面状体１５の内部に前記と同様に分岐部２５により分岐した中空管路２０ｄが並んで面方向に延びて形成され、前記同様に面状体１５の内部に連通開口部３１により連通された粒状空洞部３０が形成されている。そして、粒状空洞部３０には封入物４０が内包されている。むろん、同図（ｂ）の横断面模式図からも分かるように、分岐した中空管路２０ｄは粒状空洞部３０によりほぼ囲まれている。
【００５４】
図９ないし図１２に開示した第９ないし第１２実施形態の面状構造体にあっては、その粒状空洞部３０に封入される封入物は空洞径と対比して幾分小さな直径となる。この他、封入物としては、より細かい小径状の粉末状物が用いられることもある（後記図１９参照）。封入物をより細かくすると、構造体内の粒状空洞部の空間容積を大きくすることができる。
【００５５】
とりわけ、第９ないし第１２実施形態の面状構造体において空洞部の大きさ（直径、最大長）は、主に封入物の大きさにより規定される。例えば、空洞部３０の大きさは、面状体１５内に封入物４０を内包可能な大きさであると共に、構造体内の連通性を高めて流体の流通、貫通性能を確保しうる大きさである。また、封入物をより細かい小径状の粉末状物とする場合、粒状空洞部内からの封入物の脱離を抑制する大きさとなる。
【００５６】
加えて、空洞部の大きさに関しては、封入物及び面状体の性質も影響する場合があり得る。例えば、親水性物質同士の組み合わせ（水素結合の作用）、疎水性物質同士の組み合わせ（非極性分子同士の作用）、他にカチオン性とアニオン性のイオン結合が成立する組み合わせ等である。そのため、前記の封入物をより細かい小径状の粉末状物とする場合であっても内包、保持可能となる。
【００５７】
図１３（ａ）の全体斜視図から把握される第１３実施形態の面状構造体１０Ｎは、面状体１１ｎはフィルム状物またはシート状物の２層以上の貼り合わせによる。その面状体１１ｎの内部に前記の分岐状の中空管路２０ｄ”が形成されている。図示では、第１シート体１０１と粒状空洞部３０を有する第２シート体１０２との２層の貼り合わせ構造である。そして、両シート体同士が密着する貼り合わせ面１０５（切り欠き部分参照）に中空管路２０ｄ”は溝状部１１０として形成されている。すなわち、この例の中空管路２０ｄ”は、溝として食い込むように形成される。
【００５８】
図１３（ｂ）の縦断面模式図に示すとおり、面状構造体１０Ｎの第１シート体１０１側は緻密構造の平板状物であり、第２シート体１０２側は多孔質構造の平板状物である。中空管路２０ｄ”の開口部の形状からも把握されるように、溝状部１１０を成している。本形態の構造体１０Ｎの場合、構造体の一面側からの流体の吸収や浸透、外部への拡散を抑えつつ、他面側のみに流体の吸収や浸透、外部への拡散の機能を発現させることができる。溝状部１１０の形状は面状構造体の作成方法によるため適宜の形状である。
【００５９】
他に、図１３（ｃ）の縦断面模式図に示す面状構造体１０Ｎ’のように、粒状空洞部３０を有する第１シート体１０３と粒状空洞部内に封入物４０が封入されている第２シート体１０４の２層の貼り合わせにより形成される。この構造体では、中空管路２０ｄ”は、第２シート体１０４に溝状部１１０として設けられる。
【００６０】
続く図１４の全体斜視図に示す面状構造体１０Ｎ”は、緻密構造の平板状の第１シート体１０１、多孔質構造の平板状の第２シート体１０２からなる貼り合わせによる。その面状体１１ｎ”の内部に緩やかに略Ｎ字状に屈曲し、かつ分岐構造を有した略糸状の中空管路２０ｄ”が形成されている。この構造体においても、中空管路２０ｄ”は、一側のシート体に溝状部１１０として設けられる。図示の面状構造体１０Ｎ，１０Ｎ’，１０Ｎ”においては、両面の構造を異ならせているが、むろん、同一としても良い。この場合、後記の製造方法の発明からも理解されるように、製造が簡便となる。
【００６１】
各実施形態の面状構造体を示す図面において、同一符号は共通する部材、構造を示す。このため、その説明を省略する。また、各実施形態は例示であるため、この他に適宜の組み合わせによる変形も許容される。
【００６２】
各図に開示した実施形態の面状構造体を形成する材質としては、広義に有機高分子化合物が用いられる。有機高分子化合物は、面状構造体としての安定性、加工容易性、価格等が重視される場合に選択されることが多い。後記する製造方法からも明らかなように、面状とする場合に都合が良く、用途も広いためである。有機高分子化合物として、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、あるいはポリエステル樹脂等が用いられる。また、有機高分子化合物においても生分解性能を考慮して動植物、微生物由来の天然有機高分子化合物も用いられる。
【００６３】
ポリオレフィン樹脂を例示すると、エチレン単独重合体、エチレンとプロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン等の１種または２種以上のα−オレフィンとのランダムまたはブロック共重合体、エチレンと酢酸ビニル、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチルとの１種または２種以上のランダムまたはブロック共重合体、プロピレン単独重合体、プロピレンとプロピレン以外のエチレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン等の１種または２種以上のα−オレフィンとのランダムまたはブロック共重合体、１−ブテン単独重合体、アイオノマー樹脂、さらに前記したこれら重合体の混合物等のポリオレフィン系樹脂、石油樹脂及びテルペン樹脂等の炭化水素系樹脂である。
【００６４】
ポリアミド樹脂を例示すると、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６１０、ナイロン６／６６、ナイロン６６／６１０及びナイロンＭＸＤ等のポリアミド系樹脂である。
【００６５】
ポリエステル樹脂を例示すると、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート及びポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂である。
【００６６】
その他に利用可能な樹脂として、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体等のスチレン−アクリロニトリル系樹脂、ＰＴＦＥ等のフッ素樹脂、ポリイソプレン系樹脂、ＳＢＲ等のブタジエン系のゴム、ポリイミド樹脂、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体等の水素結合性樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、シリコーン樹脂、ポリケトン樹脂等を挙げることができる。
【００６７】
天然有機高分子化合物においては、動物、植物からの産生物をほぼそのまま利用した化合物と、この化合物を出発原料として適宜調製した樹脂素材の両方が含まれる。前者の天然物には、コラーゲン、デンプン、アルギン酸（架橋物等）、キチン、キトサン、天然ゴム、アラビアゴム、ダンマル、コパール、ロジン、グッタベルカ等である。後者の樹脂素材には、羊毛等のケラチン由来のタンパク質樹脂、例えばバチルス属等の細菌から産生されるポリ−３−ヒドロキシ酪酸、あるいはポリ−３−ヒドロキシ吉草酸、並びに両分子からなる共重合体、カゼインプラスチック、大豆タンパクプラスチック、セルロースアセテート（アセチルブチルセルロース）、セルロースアセテートブチレート、カルボキシメチルセルロース、ニトロセルロース、加えてセルロース由来のビスコースより調製される再生セルロース、デンプンから調製されるポリ乳酸等、種々の樹脂が該当する。さらに、これら以外にも、微生物的生分解性能に優れたポリカプロラクトン、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート等も含めることができる。
【００６８】
列記の有機高分子化合物（天然有機高分子化合物を含む。）の面状体を形成する材料としての選択に際し、面状構造体の用途、適用分野に即して適切に選択される。なお、これら有機高分子化合物の他に、リン酸カルシウム（ヒドロキシアパタイト）等の無機材料を適用しても良い。また、第１３実施形態に示す面状構造体の場合、各面を構成する材料は同一としても異ならせても良い。
【００６９】
図９ないし図１２に開示した第９ないし第１２実施形態の面状構造体、さらには第１３実施形態に開示の粒状空洞部に封入されている封入物は、面状構造体内部に形成された中空管路に伴う流体の流通性（流動性）の向上に加えて、主に吸着もしくは放出、酸化もしくは還元、磁性または触媒の機能を単独、あるいは複合して併せ備える。これより、封入物を有する面状構造体の主な機能を説明する。
【００７０】
〔吸着機能〕
吸着に際しては、水系、気系を問わず、流体中より不必要な分子種を除去することである。吸着目的の封入物として、炭素系吸着剤、無機系吸着剤、有機系吸着剤に大別される。
【００７１】
・炭素系吸着剤
炭素系吸着剤には、樹木、竹、やし殻、コーヒー豆等の天然素材の炭化物を用いることができる。これらの天然物由来の活性炭に加え、古タイヤ、フェノール樹脂等の各種有機樹脂を用いた合成物由来の活性炭が用いられる。むろん、活性炭の出発原料はこれらに限られることはなく、また、製造方法、賦活方法等は適宜である。
【００７２】
活性炭は、空洞部内への封入、保持等の取り扱い面において簡便であり、耐熱性、酸やアルカリ等の耐薬品性等においても優れている。また、既存の活性炭製品を容易に転用することもできる。一般に活性炭は、ミクロ孔（細孔直径２ｎｍ以下）、メソ孔（２〜５０ｎｍ）、マクロ孔（５０ｎｍ以上）までの広範囲にわたる細孔を有し、細孔直径、細孔分布、表面積等の各種指標を比較的均質に制御することができる。従って、目的とする様々な大きさの物質の吸着、捕捉に適応させて活性炭の種類を選択することが容易にできる。
【００７３】
ここで、封入物として好例な活性炭は、ビーズ状、粒状、粉末状、繊維状の形態に分けられる。これらの活性炭は吸着の用途に合わせて選択される。ビーズ状活性炭は、平均粒径０．１〜１０００μｍの真球状である。粒状活性炭は、平均粒径１００〜１０００μｍである。粉末活性炭は、平均粒径０．１〜１００μｍの破砕状である。また、繊維状活性炭は、平均断面径０．０１〜２０μｍ、全長０．１〜１０００μｍである。これらは例示であり、単独種のみの使用、もしくは複数の種類、大きさに加え、出発原料等を異とする活性炭の混合使用も当然に可能である。
【００７４】
これらに加え、炭素系吸着剤としては、高度な選択的吸着性能からメソポーラス炭素を用いることも可能である。他に、特有な性質に鑑みＣ60、Ｃ70、Ｃ90等のフラーレン分子、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン等の使用も検討される。
【００７５】
・無機系，有機系吸着剤
無機系吸着剤としては、シリカゲル、マイクロポーラスシリカ、活性アルミナ、リン酸ジルコニウム等が例示される。さらにイオン交換能を利用したゼオライト、スメクタイト（モンモリロナイト）も含めることができる。他に多孔性酸化マンガンをはじめとする多孔性金属酸化物や多孔性金属水酸化物、アパタイト等が含められる。有機系吸着剤としては、キチン類、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等のイオン交換樹脂、キレート樹脂、有機金属錯体等の合成吸着剤が検討される。
【００７６】
上記の吸収機能により、例えば、空気浄化、脱臭の分野において、シックハウス症候群の原因となる有機溶剤の吸収、吸着、アンモニア臭等の生活臭、ペット、家畜等の臭いの吸収を目的としたフィルム、シート等が好例となる。また、水質浄化、脱色等の分野において、生活廃水中の窒素分、リン等の吸着、重金属分（イオン）の吸着、有機溶媒や流出油濁の吸着を目的としたフィルム、シート等が好例となる。ちなみに、吸着の用途においては、当該面状構造体に毛細管現象により液体が含浸、浸透することを補助するべく細かい樹脂繊維の粒状物を封入物に用いることもできる。これによると、面状構造体による保液性能は向上する。
【００７７】
〔放出機能〕
放出とは、封入物の諸特性が面状構造体の外部、あるいは当該構造体内の管路を流通する流体に発現される現象である。例えば、次の（ａ）ないし（ｅ）の用途例がある。
【００７８】
（ａ）肥料の保持目的として、例えば、硫酸アンモニウム、硝酸カリウム、過リン酸石灰等を個別もしくは複数含む微小球状物を封入物とすることである。肥料分自体を含むシートを利用すると、土壌改良材シート、緑化育成シートとしての用途に有用である。特に樹脂種を前記の生分解性樹脂とすることにより、経年後の廃棄物処理の負担が無くなる。
【００７９】
（ｂ）芳香、薬効成分の保持目的として、例えば、香水や香料、殺虫剤等として使用されるメントール、ゲラニオール、リモネン、各種エステル類、ピネン類等の種々の化合物を揮発、拡散する芳香剤、殺虫剤に加工できる。いったん所望の香料分子をシリカゲル等の微小球状物等に含浸、あるいはクラウンエーテルやサイクロデキストリンに所望の香料分子を内包させてこれをシリカゲルの微小球状物等に含浸させた後、当該含浸物を封入物として面状構造体内に担持させる。この場合、フィルムやシートにあっては、芳香シート、殺虫シート等を得ることができ、あるいは新規な壁紙等の建材とすることができる。比較的少量の芳香成分としながらも、中空管路、もしくは空洞部からの拡散を利用するため、効率よく伝播させることができる。むろん、中空管路、空洞部の内径の大きさ等により、拡散速度を調整することは可能である。
【００８０】
（ｃ）殺菌あるいは抗菌目的において、無機系抗菌剤または有機系抗菌剤を封入物とすることもできる。特に銀、銅等の金属イオンをゼオライト、アパタイト等の無機系イオン交換体に担持させた無機系抗菌剤は耐熱性や安全性に優れるため、面状構造体をフィルム状物とし、絆創膏あるいは防疫マスク、防疫服等の基材として有望である。
【００８１】
（ｄ）色の発色に当たり、封入物を有機系、無機系の各種顔料とすることができる。例えば、アニリン類の化合物、銅やクロム、鉄等の酸化物、各種のスピネル結晶体、ペロブスカイト構造体（複合酸化物）、さらには酸化被膜ガラスフレーク等である。また、各種の蛍光も当然に含まれる。例えば、蛍石、リン光塗料の他、アルミン酸ストロンチウム等の蓄光剤を用いることができる。封入物には顔料以外にも金属、合金の微粉末を用いることができる。そこで、従来とは異なる色合いの構造体を得ることもできる。
【００８２】
（ｅ）光以外の電磁波であるガンマ線、他にベータ線の照射源を封入物とし、これらの担持体に面状構造体を利用することができる。封入物の線量いかんにより、殺菌、静菌、防腐等の用途、さらには放射線増感の基材としても用いることができる。封入物には線源となるラジオアイソトープ単体、その化合物、さらには天然鉱石等が用いられる。
【００８３】
〔酸化・還元機能〕
酸化とは、面状構造体の外部に存在する分子種が中空管路、空洞部に侵入し、ここで封入物により酸化される現象である。例えば、屋内等の臭気の原因となる分子を酸化することにより構造が変化して、無臭の分子となる酸化的消臭が考えられる。そのため、二クロム酸カリウム、過マンガン酸カリウムの担持が想定される。他に、急激な酸化反応の利用例として火薬、爆薬類を封入物として空洞部内に内包させることもできる。還元とは、連通多孔構造体の外部に存在する分子種が中空管路、空洞部に侵入し、ここで封入物により還元される現象である。一例に、酸素ラジカル種もしくはこれを内包する分子種に対するスカベンジャーを含浸させた封入物を内包させることが考えられる。例えば、カロテン、トコフェロール等の使用が検討される。
【００８４】
〔磁性機能〕
磁性とは、連通多孔構造体の空洞部に封入されている封入物自体が磁性を帯びることである。当該用途においては、封入物を砂鉄、鉄粉末、ネオジウム磁石粉末、走磁性細菌由来物の各種の磁石とすることができる。
【００８５】
〔触媒機能〕
触媒とは、連通多孔構造体の外部に存在する分子種が空洞部に侵入し、ここで封入物と接触することにより当該分子種の構造に変化が生じる現象である。このため、触媒機能は、酸化、還元等の諸機能を重複することが多い。好例として、封入物に銀、金、白金、酸化チタン等の金属元素、金属酸化物等が用いられる。例えば、臭気の分解を可能としたフィルムを提供することができる。加えて、多孔質ガラスビーズ、アルギン酸等に固定した固定化酵素の担持も勘案され、酵素反応膜としての利用も検討される。
【００８６】
以上列記の機能は一例である。他に遮蔽機能を備えることもできる。遮蔽機能の目的は、各種電磁波、Ｘ線、γ線、β線、中性子線、さらには磁力等の外的エネルギーから対象物を遮断すること、あるいは内容物から生じるこれらのエネルギーの外部拡散、放射を防ぐ目的である。そのため、主に、電離放射線等を遮蔽する面状構造体の粒状空洞部の封入物には黒鉛、金属元素やその化合物が用いられる。中性子線の減速材（遮蔽）として用いる場合、封入物に適宜ホウ素化合物を用いることができる。また、封入物の種類によってはγ線等の照射に伴い放射性壊変のおそれもあるため、線種に応じて封入物の元素種は適切に選択される。
【００８７】
電磁力の遮蔽においては、精密電子機器のノイズ対策、高周波防御に有益である。例えば、銅や炭等を封入物として用いた面状構造体のフィルムを得た場合、当該フィルムにより電子回路基板の保護を図ることが考えられる。
【００８８】
これまでに詳述した封入物を空洞部に有する面状構造体において、発現される機能は必ずしも１種類に限られることはない。例えば、封入物を活性炭と酸化チタンの両方を用い、吸着と触媒（分解）の機能を併せ備えても良い。また、ゼオライトに銀を保持させた銀ゼオライトを用い、吸着と放出（抗菌）の機能を併せ備えることもできる。さらに、シリカゲル、セルロースやアルギン酸カルシウム等の物質は、高湿度環境では空気中の水分を吸収し、低湿度環境下では吸収した水分を空気中に放出する作用を示す。従って、これらを封入物として用いた面状構造体のフィルムは、室内の湿度変化を低減する調湿壁材や調湿性保存容器等への利用が検討される。
【００８９】
さらには、封入物を有する面状構造体自体に別途の物質を含浸、担持させることも可能である。構造体の空洞部の内部には封入物が保持されるのみならず、含浸物が浸透、含浸される。例えば、速やかに含浸物の成分が構造体外に放出され、続いて封入物が放出される。つまり、放出の速さを異ならせた２段階放出させることができる。特に、中空管路が存在することにより、構造体に内包された成分の拡散がより円滑化する。この場合、前記の生分解性樹脂を面状体の基材として用い、封入物に肥料や炭を用い、これらを有する面状構造体を作成し、当該面状構造体に別途、農薬を含浸物として含浸させることも可能である。このような構造体は、微生物分解可能な緑化育成シート等として有用である。
【００９０】
これより、本発明の面状構造体の製造方法（第１製法例）について説明する。すなわち、図１５の概略工程図から理解されるように、基材（Ｓ１）に事後的に溶解可能な管路予定被溶解物（Ｓ２）が含められ、基材と管路予定被溶解物は互いに混練され（Ｓ３）、被溶解含有物が得られる（Ｓ４）。この被溶解含有物は所定の面状形状に成形され（Ｓ５）、面状成形体として得られる（Ｓ６）。続いて、面状成形体からその内部に含まれる管路予定被溶解物が溶解され除去は完了する（Ｓ７）。こうして、面状成形体内部の管路予定被溶解物が存在していた場所は中空管路に置き換えられ、完成品となる面状成形体が得られる。以下、各工程（Ｓ１ないしＳ７）の詳細を述べる。
【００９１】
基材（構造体の基本材料）の材質は、前述の面状構造体を形成する材質と同様であり、広義に有機高分子化合物が用いられる。有機高分子化合物は、基材、さらには面状構造体としての安定性、加工容易性、価格等が重視される場合に選択されることが多く、混練が容易なためである。基材の樹脂種の詳細は、前掲のポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、あるいはポリエステル樹脂等や、生分解性能を考慮した天然有機高分子化合物が参照されるため、説明を省略する。
【００９２】
事後的に溶解可能な管路予定被溶解物とは、後記の溶解・除去において、水、酵素、有機溶剤のいずれかによって除去される組成物である。水や酵素により溶解、除去される管路予定被溶解物とは、例えば、デンプン繊維、ゼラチン繊維をはじめ、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ポリ乳酸等から調製される繊維状物である。有機溶剤により溶解、除去される管路予定被溶解物とは、ポリスチレン、ポリカプロラクトンの繊維状物である。むろん、これらの例示に限られることはなく、植物の繊維である木綿糸、麻糸、または絹糸等を用いることもできる。
【００９３】
管路予定被溶解物の形状について、図１の第１実施形態等の短い中空管路を所望するのであれば、例示の繊維状物を適当な長さに砕いて細かくした針状物が用いられる。図２の第２実施形態等の中空管路を所望するのであれば、例示の繊維状物を適当な長さに裁断した線状物が用いられる。
【００９４】
混練は、基材と管路予定被溶解物とをほぼ均一に混ぜ合わせることであり、製造規模に応じて公知のブレンダーやニーダー等が用いられる。通常、基材となる樹脂が硬化しないように加温しながら混練することもある。
【００９５】
基材と管路予定被溶解物とからなる被溶解含有物は、押出成形、ブロー成形、プレス成形等の適宜樹脂加工分野の公知成形手法が用いられ面状成形体が得られる。他に、テープキャスティング法等を用いても良い。
【００９６】
とりわけ、面状成形体をフィルムまたはシート状物とする場合にあっては、Ｔダイ法、チューブラー法、カレンダー法等の公知の方法が使用される。基材を熱可塑性樹脂とするフィルムは、その機械的物性等から、延伸フィルムとしても良い。延伸フィルムを製造する際の延伸方法には、ロール−一軸延伸、圧延、逐次二軸延伸、同時二軸延伸、チューブラー延伸等の公知の方法が使用できる。特に、逐次二軸延伸、同時二軸延伸が、厚薄精度、機械的物性等の点で優れているため好ましい。延伸フィルムとする場合にあっては、前出の被溶解含有物を温水中等で適度に加温しながら、管路予定被溶解物を引き延ばすようにすると、成形が容易になる。
【００９７】
管路予定被溶解物の溶解・除去をより詳しく説明する。前記の管路予定被溶解物の材質に応じ水、酵素、有機溶剤のいずれかが用いられる。ここで、水とは、温水、熱水、亜臨界水も含まれる。また、酸・アルカリのｐＨ値の調整や適宜の塩類の溶解液も含まれる。これらは総称して水系の溶剤といえる。自明ながら、基材は水に不溶、難溶な材料から構成される。水系の溶剤を用いる利点は、管路予定被溶解物の溶出とその除去を安価かつ容易に行うことができる。また、管路予定被溶解物の溶出除去後の処理として、乾燥のみで済むことから製造に要する処理が簡便となり、相対的に製造原価の圧縮が可能となる。ちなみに、乾燥に際しては、基材の熱劣化を考慮して過熱水蒸気による短時間の乾燥とすることが好ましい。
【００９８】
水系の溶剤の別形態として酵素も併せて用いられる。管路予定被溶解物は当該酵素により除去可能な物質、つまり基質となる。使用する酵素は、アミラーゼ、プルラナーゼ、セルラーゼ、リパーゼ、プロテアーゼ（ペプチダーゼ）等の加水分解酵素から選択され、基質に応じて単一種の酵素、あるいは複数種の酵素としても良い。酵素処理の利点は、水に不溶、難溶な管路予定被溶解物を用いて面状成形体を形成可能な点である。
【００９９】
さらに、有機溶剤により管路予定被溶解物を溶出、除去しようとする場合、有機溶剤の種類は、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノールをはじめとする各種アルコール類、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテル等のエーテル類、他にアセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、酢酸エチル、他にアセトニトリル等、また、へキサン、シクロヘキサン、オクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ピリジン、クロロホルム、テトラクロロエチレン、シリコーンオイル、テルペン類、リモネン等のいずれであっても良い。これらは、単独種で用いることもできるが、基材の溶解性に鑑み複数種の有機溶剤を混合調整して用いることができる。
【０１００】
前出のポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等の水溶性樹脂の場合、含水により可溶化する。よって、管路予定被溶解物が存在していた場所は容易に中空管路に置き換わる。これについては、有機溶剤による溶出も同様である。また、デンプン繊維やゼラチン繊維の場合、含水と共に酵素による加水分解も加わるため、同じく管路予定被溶解物が存在していた場所はそのまま中空管路となる。
【０１０１】
続いて、図１６の概略工程図を用い他の面状構造体の製造方法（第２製法例）を説明する。同図（ａ）は基材の調製段階に相当する。出来上がる面状構造体を多孔質構造とする場合にあっては、基材２０１に事後的に溶解可能な粒状被溶解物２０５が添加される。これらは十分に混練され基材に粒状被溶解物は均一に分散されて分散物２１０が得られる。
【０１０２】
同図（ｂ）のとおり、管路予定被溶解物２２０が静置され、ここに分散物が注がれて、分散物中に管路予定被溶解物が浮いた状態となる。粒状被溶解物入りの被溶解含有物が得られる。同図（ｃ）においては、被溶解含有物は乾燥、あるいは適宜の成形を経て面状成形体２４０となる。この面状成形体より、埋設された管路予定被溶解物、並びに粒状被溶解物は溶出により除去されて同図（ｄ）の中空管路を有する多孔質の面状構造体２５０が得られる。
【０１０３】
図示の製造方法によると、略棒状（直線上）の管路予定被溶解物が用いられる。従って、管路予定被溶解物の並べ方を揃えることにより、管路予定被溶解物は面状成形体の面方向に延びた向き（紙面の上下方向）で被溶解含有物内に埋設される。さらに、略棒状（直線上）の管路予定被溶解物の並べ方と共にその長さも揃えて面状成形体の長さ方向で略同一となるように埋設される。よって、出来上がる面状構造体における中空管路の面方向の向き、長さ方向の向きを簡単に揃えることができる。
【０１０４】
同図（ｃ）において、単に型を外したのみでは平板状の面状成形体として得られる。成形体の肉厚を制御するためには、適宜プレス加工、延伸が行われてフィルム状、シート状となる。むろん、このような型を用いる他に、管路予定被溶解物と被溶解含有物を一緒に押し出して薄く広げることもでき、成形方法は自由である。
【０１０５】
粒状被溶解物の除去は、水、酵素、または有機溶剤のいずれかにより行われる。前記の管路予定被溶解物の手法とほぼ同様に、温水、熱水、亜臨界水も含まれる。また、酸・アルカリのｐＨ値の調整（希塩酸等）や適宜の塩類の溶解液も含まれる。また、これらにアミラーゼ等の加水分解酵素が添加される。なお、粒状被溶解物であるため、その形状は粒径状を成している限り特に限定されない。例えば、砂糖や食塩、みょうばんの結晶、デンプンの粒子（粉末）、石灰の粉末が用いられる。さらには、粒状被溶解物としてスチレン、ポリカプロラクトン等の粒状物が用いられる場合には、有機溶剤により被溶解物は溶解、除去される。
【０１０６】
デンプン粒子の形態や粒径は植物種によって異なり、粒径は約１〜１００μｍである。例えば、馬鈴薯デンプンの粒子は平均粒径約３０〜４０μｍの楕円形であり、コーンスターチ粒子は平均粒径１３〜１５μｍ程度でその径状はやや角張っている。目的とする面状構造体の空洞部の形態により、これらのデンプン粒子が選択され、１種類のみ、あるいは複数種類のデンプン粒子が粒状被溶解物として用いられる。
【０１０７】
管路予定被溶解物の形状は、図示の略棒状の他に、事後的に図４（ａ）の中空管路２０ｄとするべく、図１７に示す分岐構造物３００とすることもできる。ここで、管路予定被溶解物のひとつである分岐構造物３００の作り方を図１７に従って説明する。
【０１０８】
同図（ａ）のモノフィラメント３０１は、前記のデンプン繊維やゼラチン繊維等から選択される。モノフィラメント３０１を所定数撚り合わせて同図（ｂ）のマルチフィラメント３０２が得られる。さらに、マルチフィラメント３０２を所定数撚り合わせて同図（ｃ）の被溶解紐状物３０３が得られる。次に、被溶解紐状物３０３をさらに所定数撚り合わせて同図（ｄ）の被溶解縄状物３０４が出来上がる。
【０１０９】
この被溶解縄状物３０４の末端から被溶解紐状物３０３を１本ずつ解くと、被溶解縄状物３０４から被溶解紐状物３０３が１本ずつ分岐部３０５より枝分かれし、分岐構造物３００となる。この作成法によると、被溶解縄状物３０４の一端側３０６から他端側３０７にかけて縮径も生じる。そこで、分岐構造物の溶解除去後、一端側３０６から流体を流入させると、流入圧力より上手く個々の副管路にも流体は流入しやすくなると考えられる。むろん、分岐構造物３００の形成方法、撚り合わせ方はこの例に限らず適宜である。
【０１１０】
図１６に開示の面状構造体の製造方法において、粒状被溶解物入りの被溶解含有物の代わりに単に基材を用いる場合、出来上がる面状構造体には粒状空洞部は形成されない。従って、粒状空洞部形成の有無を比較的容易に選択することができる。
【０１１１】
次に、図１８の概略工程図を用いさらに他の面状構造体の製造方法（第３製法例）を説明する。前記の第２製法例と同様に、同図（ａ）は基材の調製段階に相当する。出来上がる面状構造体を多孔質構造とする場合にあっては、基材２０１に事後的に溶解可能な粒状被溶解物２０５が添加される。これらは十分に混練され基材に粒状被溶解物は均一に分散されて分散物２１０が得られる。
【０１１２】
同図（ｂ）では、はじめに分散物２１０のみによりフィルム状またはシート状に公知手法により成形、加工される。そして、同図（ｃ）のように、得られたフィルム・シート２１５の表面に管路予定被溶解物２２０が描画される。図示では分岐状としている。この描画に際し、公知の数値制御駆動するロボットアームを備えた塗装装置Ｄｍを用いてポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等の水溶性樹脂をフィルム表面に描く方法の採用が望ましい。塗装装置を用いる場合、同一の図柄の複製、樹脂の吐出量の制御も容易なためである。他に、直接人手により筆で描いても良く、あるいは、砂糖や食塩を線状等の図形にフィルム表面に振りかけて描画することもできる。
【０１１３】
描画を終えた後、同図（ｄ）のように、フィルム状物やシート状物の表面に管路予定被溶解物が描画（あるいは載置）された一面側は貼り合わせ面２１３となり、ここに管路予定被溶解物を被覆するため再度フィルム状物（シート状物）がその表面に貼り合わせられて面状成形体となる。フィルム状物やシート状物の表面の貼り合わせは、加熱融着、超音波による圧着等が用いられる。再度貼り合わされるフィルム状物等は、前出の分散物と同様としても異ならせても良い。図示では同組成物とした。
【０１１４】
その後、フィルム状物やシート状物の貼り合わせにより形成された面状成形体から、前述のとおり、管路予定被溶解物及び粒状被溶解物が、水、酵素、または有機溶剤により溶解、除去される。こうして、同図（ｅ）のように中空管路と共に粒状空洞部も同時に形成され、中空管路を有する多孔質の面状構造体２６０が得られる。
【０１１５】
図１８に開示の第３製法例によると、フィルム状物やシート状物同士の貼り合わせ構造となるため、その貼り合わせ面に形成される管路予定被溶解物の形状を自由に設計することができると共に、事後の工程によっても管路予定被溶解物は損傷されにくい。よって、特に分岐形状のように複雑な形状維持が必要な管路予定被溶解物に好都合である。例示の描画の他に前記の分岐構造物３００等の所定形状からなる管路予定被溶解物をそのまま載置しても良く、あるいは、予め別異のシートの表面に管路予定被溶解物を描画しておき、これを貼り合わせ面側に転写して形成することもできる。さらには、繊維状、針状の管路予定被溶解物を適度に表面に振りかけても良い。つまり、管路予定被溶解物となり得る材料選択の幅が広がる。
【０１１６】
図１９は既述の面状成形体における粒状空洞部に封入物を内包（残存）させる場合の例である。すなわち、面状成形体を形成する基材に、封入物の表面の全部または一部を事後的に溶解可能な被溶解充填物によって被覆した粒状複合材４Ａ，４Ｂ，４Ｃが添加される。当該粒状複合材は前記の第２製法例、第３製法例に示した粒状被溶解物の代わりに添加、混合されて分散物となる。そして、管路予定被溶解物に加えて、請求項２２の発明に規定するように、被溶解充填物も、水、酵素、または有機溶剤により溶解、除去される。各段階は第２製法例、第３製法例と同様となるため省略する。
【０１１７】
同図（ａ）に示す複合材４Ａは、封入物４０ａの表面の全部または一部が被溶解充填物４１ａにより被覆されている。複合材４Ａを基材に添加すると、同図（ｄ）の粒状空洞部内に封入物４０ａを残した面状構造体となる。比較的粒径の大きな封入物を封入する場合には複合材４Ａを用いると良い。同図（ｂ）に示す複合材４Ｂは、複数個の封入物４０ｂが凝集してこの表面の全部または一部が被溶解充填物４１ｂにより被覆されている。複合材４Ｂを基材に添加すると、同図（ｅ）の粒状空洞部内に封入物４０ｂを残した面状構造体となる。また、同図（ｃ）に示す複合体４Ｃは、被溶解充填物４１ｃの表面の全部または一部に封入物４０ｃを被着させ、この表面上の封入物４０ｃの周囲をバインダ４２により被覆、保護した構造である。複合材４Ｃを基材に添加すると、同図（ｆ）の粒状空洞部内に封入物４０ｃが付着した面状構造体となる。この構造体の場合、粒状空洞部の空間容積を大きくすることができる。図中、符号ｔｕは中空管路、ｍｐは粒状空洞部である。
【０１１８】
封入物は、活性炭をはじめとして、既述の吸着、放出等の諸機能を有する物質、材料である。被溶解充填物には、砂糖、食塩をはじめとする水溶性材料が用いられる。さらに、バインダとして、デキストリン、プルラン、スクロース、マルトース、トレハロース、グルコース等の天然化合物、あるいはＣＭＣ、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等の水溶性高分子化合物を用いることができる。図示の各複合材は、封入物と被溶解充填物との混練、スプレードライ等により造粒され、篩別、分級等が行われて粒径が揃えられる。このようにすると、比較的容易に被溶解充填物のみ消失させて、その内部の封入物のみを効率よく残留させることができる。
【０１１９】
以上のとおり図示し説明した面状構造体並びに製造方法について、適用可能な分野は必ずしも限定されず、個々の実施形態にて詳述の緩衝材、流体供給材、吸液材等となり、脱臭、脱色、分離の用途が期待でき、これらを利用した壁紙や断熱材等の建材、緑化シート、さらには油濁回収材等の適用例が参照される。とりわけ、内部に形成される中空管路の大きさや形状を制御すると共に、空洞部との組み合わせ方も自由に設計できることから、マイクロリアクター等の小型でしかも薄い反応装置を安価に製造することもできる。
【０１２０】
さらには、細胞培養用の足場材としても有効と考えられる。リンパ球等の浮遊性の細胞種では液体培地による培養が一般的である。一方、肝細胞、ランゲルハンス島細胞、ケラチノサイト等の各種固着性の細胞種にあっては、細胞接着の影響も考慮して、その効率よい増殖に足場が必要となる。
【０１２１】
特に、中空管路と共に粒状空洞部を備えた面状構造体を用いることにより、当該構造体の表面積は飛躍的に増大する。このようにすると、粒状空洞部の内面に細胞を増殖させ、さらに、構造体の内部にも細胞を侵入させることができる。つまり、今までは培養細胞の積層化が困難である細胞種の場合であっても、構造体のフィルムやシートの内部を培養細胞で満たすことが比較的に容易となる。従来、単純な層構造の培養細胞に多孔質を利用した３次元の広がりを持たせることができる。
【０１２２】
さらに、中空管路を用いて構造体の内部側を負圧にするような吸引が可能となる。すると培養細胞から排出される廃物は管路を通じて吸引され、常時培養液側からの新鮮な栄養成分、酸素等が構造体の内部側に浸透する。構造体内部の空洞部に付着した培養細胞であっても成長阻害を受けにくくなる。この結果、細胞増殖の不均一さの解消が図られ、従前にはみられない、新規の細胞培養の足場となり得る。あるいは、中空管路から、栄養成分、酸素、細胞増殖因子等を流通、拡散させることも可能である。
【０１２３】
この他に、樹脂種の選択、中空管路や粒状空洞部の大きさ、その組み合わせによって固体高分子形燃料電池、例えば特開２００６−２４５５５号、特開２００６−８５９１１号公報に開示されているバイオ燃料電池等に用いる高分子膜への適用の途がある。加えて、中空管路、粒状空洞部、あるいは封入物を担体として固定化酵素や抗体、ＤＮＡ等を含むバイオリアクター、分離膜としても期待される。さらには、選択透過膜、再生医療用材料としても検討される。
【実施例】
【０１２４】
［面状構造体の試作］
発明者らは、これまでに図示し詳述した面状構造体について試作と共に、適宜表面、または断面を観察した。
【０１２５】
・試作例１（参考例）（針状の中空管路を備えた面状構造体）
面状構造体を構成する基材として、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（宇部丸善ポリエチレン株式会社製：商品名「ユメリット  ０５４０Ｆ」）を用いた。この直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（ＬＬＤＰＥ樹脂）を凍結粉砕し、樹脂粉末とした。以下、ＰＥ樹脂粉末として説明する。
【０１２６】
管路予定被溶解物にはデンプン繊維を用いた。このデンプン繊維は、アミロペクチン含有量の高いデンプンを糊化後、アルコール中にて紡糸して得たデンプン繊維である。
【０１２７】
ＰＥ樹脂粉末３０重量部に対して十分に乾燥したデンプン繊維７０重量部を混入し、二軸混練機を用いて１７０℃に加熱しながらＰＥ樹脂粉末を溶融、混練し、被溶解含有物Ｒ１１を得た。被溶解含有物Ｒ１１を速やかにステンレス鏡面板内に注入し、同鏡面板を１５０℃に維持しながら１０ＭＰａで５分間押圧してプレス成形し、冷却後、被溶解含有物をステンレス鏡面板から取り出し、面状成形体Ｒ１２（縦２ｃｍ×横２ｃｍ、厚さ４００μｍ）を得た。
【０１２８】
面状成形体Ｒ１２からのデンプン繊維の管路予定被溶解物の除去に際し、アミラーゼ（大和化成株式会社製：商品名「クライスターゼＴ−５」）を用いた。同酵素を１重量％含み、ｐＨ６．０に調整した８０℃の熱水浴中に面状成形体Ｒ１２を１時間浸漬した後、４０℃の超音波浴中に５分間浸漬し、さらに１分間流水で洗浄した。水洗を終えた後、８０℃の乾燥機内で２４時間乾燥した。こうして、略針状の短い中空管路を有する面状構造体Ｒ１３を試作した（試作例１）。
【０１２９】
試作例１については電子顕微鏡により断面を観察した。図２０は面状成形体時点における水平断面写真（倍率１００倍）であり、図２１は出来上がった面状構造体の水平断面写真（倍率１００倍）である。図２０の面状成形体の時点では、溶融したＬＬＤＰＥ樹脂によりデンプン繊維の管路予定被溶解物が取り囲まれ、全体がひとかたまりとなっている。これに対し、図２１の面状構造体によると、全体的に空洞が目立つ。すなわち、デンプン繊維の管路予定被溶解物は酵素により溶解され、その痕跡として中空管路が形成できた。
【０１３０】
試作例１の面状構造体を調製するにあたり、樹脂粉末とデンプン繊維の割合について、面状成形体の内部に存在するデンプン繊維（管路予定被溶解物）の溶解効率を高めるためには、その存在比を多くする必要がある。発明者らの経験によると、管路予定被溶解物にデンプン繊維のみを用いる場合、デンプン繊維の配合量は面状成形体容積の半分よりも多くすることが好ましい。
【０１３１】
・試作例２（参考例）（ランダムな線状の中空管路を備えた面状構造体）
面状構造体を構成する基材として、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂フィルム（フタムラ化学株式会社製：商品名「ＬＬ−ＸＭＴＮ」厚さ１５０μｍ）、管路予定被溶解物には再生医療用ゼラチン繊維（株式会社井元製作所製，繊維直径：約４０〜５０μｍ）を用いた。当該ゼラチン繊維には赤色の着色品を使用した。以下、前出のフィルムはＰＥ樹脂フィルムとして説明する。
【０１３２】
１辺を５ｃｍに切り出したＰＥ樹脂フィルムを２枚用意し、１枚目のＰＥ樹脂フィルムの上に十分に乾燥したゼラチン繊維をランダムに載置し、２枚目のＰＥ樹脂フィルムを被せて積層体Ｒ２１とした。この積層体Ｒ２１をステンレス鏡面板内に導入して同鏡面板を１４０℃に維持しながら１０ＭＰａで５分間押圧してプレス成形し、冷却後、積層体Ｒ２１をステンレス鏡面板から取り出し、面状成形体Ｒ２２を得た。面状成形体Ｒ２２の端部よりゼラチン繊維の断面が露出するまで面状成形体Ｒ２２を切り落とした。得られた面状成形体Ｒ２２を８０℃の熱水浴中に１時間浸漬した後、４０℃の超音波浴中に５分間浸漬し、さらに１分間流水で洗浄した。水洗を終えた後、８０℃の乾燥機内で２４時間乾燥した。こうして、ランダムな糸状の中空管路を有する面状構造体Ｒ２３を試作した（試作例２）。
【０１３３】
試作例２については光学顕微鏡により表面と断面を観察した。図２２（ａ）は面状成形体時点における表面写真、同図（ｂ）はその断面写真（共に倍率５０倍）である。図２３（ａ）は面状構造体時点における表面写真、同図（ｂ）はその断面写真（共に倍率５０倍）である。図２２の面状成形体時点では、溶融したＰＥ樹脂フィルム内にゼラチン繊維が埋没している。互いの屈折率は近いため、ゼラチン繊維は不鮮明な輪郭として見ることができる。これに対し、図２３の面状構造体によると、ゼラチン繊維の管路予定被溶解物は熱水により溶解された痕跡として中空管路が生じた。写真のとおり、中空管路部分は空洞となったため、輪郭は鮮明となった。
【０１３４】
・試作例３（参考例）（平行な中空管路を備えた面状構造体）
面状構造体を構成する基材に前記のＰＥ樹脂フィルム、管路予定被溶解物に前記のデンプン繊維を用いた。
【０１３５】
１辺を５ｃｍに切り出したＰＥ樹脂フィルムを２枚用意し、１枚目のＰＥ樹脂フィルムの上に十分に乾燥したデンプン繊維をほぼ平行に載置し、２枚目のＰＥ樹脂フィルムを被せて積層体Ｒ３１とした。この積層体Ｒ３１をステンレス鏡面板内に導入して同鏡面板を１４０℃に維持しながら１０ＭＰａで５分間押圧してプレス成形し、冷却後、積層体Ｒ３１をステンレス鏡面板から取り出し、面状成形体Ｒ３２を得た。面状成形体Ｒ３２の端部より全てのデンプン繊維の断面が露出するまで面状成形体を切り落とした。
【０１３６】
面状成形体Ｒ３２を前出のアミラーゼが１重量％含まれｐＨ６．０に調整した８０℃の熱水浴中に１時間浸漬後、４０℃の超音波浴中に５分間浸漬し、さらに１分間流水で洗浄した。水洗を終えた後、８０℃の乾燥機内で２４時間乾燥した。こうして、ほぼ平行に延びた中空管路を有する面状構造体Ｒ３３を試作した（試作例３）。
【０１３７】
試作例３について、図２４（ａ）は面状構造体の表面写真（倍率５０倍）、同図（ｂ）はその断面写真（倍率５０倍）である。写真からわかるように、デンプン繊維の溶出により中空管路を得ることができた。また、出来上がった中空管路は概ね平行であることも確認できた。
【０１３８】
・試作例４（ランダムな線状の中空管路と粒状空洞部を備えた面状構造体）
はじめに、前出のＰＥ樹脂粉末２２重量部に平均粒径約２７μｍの馬鈴薯デンプン（東海澱粉株式会社製）を７８重量部混入し、Ｔダイを装備した二軸混練押出機により１７０℃に加熱して同樹脂粉末を溶融しながら馬鈴薯デンプンと樹脂を混練した。均一に混練した後、Ｔダイより押出して直ちに２本の金属ロール間に導入しロールで加圧しながら冷却して、フィルム状物Ｒ４１（幅６０ｃｍ、厚さ２００μｍ）を得た。試作例４において馬鈴薯デンプンが粒状被溶解物である。
【０１３９】
フィルム状物Ｒ４１の１辺を５ｃｍに切り出して２枚用意し、１枚目のフィルム状物Ｒ４１の上に十分に乾燥した前記のゼラチン繊維をランダムに載置し、２枚目のフィルム状物Ｒ４１を被せて積層体Ｒ４２とした。この積層体Ｒ４２をステンレス鏡面板内に導入して同鏡面板を１４０℃に維持しながら１０ＭＰａで５分間押圧してプレス成形し、冷却後、積層体Ｒ４２をステンレス鏡面板から取り出し、面状成形体Ｒ４３を得た。面状成形体Ｒ４３の端部よりゼラチン繊維の断面が露出するまで面状成形体を切り落とした。
【０１４０】
面状成形体Ｒ４３を前出のアミラーゼが１重量％含まれｐＨ６．０に調整した８０℃の熱水浴中に１時間浸漬後、４０℃の超音波浴中に５分間浸漬し、さらに１分間流水で洗浄した。水洗を終えた後、８０℃の乾燥機内で２４時間乾燥した。こうして、粒状空洞部と共にランダムな糸状の中空管路を有する面状構造体Ｒ４４を試作した（試作例４）。
【０１４１】
試作例４については電子顕微鏡により観察した。図２５は面状構造体の断面写真（倍率５０倍）である。断面には粒状の空洞部からなる多孔質構造と共に、空洞部とは異なる大きさの細長い空間も形成されている。図２６の拡大写真（倍率１０００倍）からわかるように、ゼラチン繊維の溶出に伴う管状の空洞形成が確認できた。
【０１４２】
・試作例５（粒状空洞部と分岐状の中空管路を備えた面状構造体）
管路予定被溶解物には、メタノールにポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）を溶解したＰＶＰの１０％（ｗ／ｖ）溶液を用いた。このＰＶＰ溶液を卓上用塗布装置（武蔵エンジニアリング株式会社製：商品名「ＳＨＯＴ  ｍｉｎｉ１００Ｓ」）に装着した内径０．２ｍｍのニードル付きシリンジに充填し、試作例４にて用いたフィルム状物Ｒ４１（ＰＥ樹脂粉末，馬鈴薯デンプン含有）の表面に描画した。描画の模様は図２７の模式図に示す葉脈を模したＰＶＰ溶液の分岐パターン４００である。このパターンは幹部４０１に枝部４０２を接続している。なお、枝部同士も交差している。幹部４０１は、大径部４１１、中径部４１２、小径部４１３の順にＰＶＰ溶液の塗布量を制御して縮径させて形成した。
【０１４３】
分岐パターンを塗布したフィルム状物を十分に乾燥した後、パターンが描かれた面に前記のフィルム状物Ｒ４１を重ねて積層体Ｒ５１とした。この積層体Ｒ５１をステンレス鏡面板内に導入して同鏡面板を１５０℃に維持しながら１０ＭＰａで５分間押圧してプレス成形し、冷却後、積層体Ｒ５１をステンレス鏡面板から取り出して、面状成形体Ｒ５２を得た。面状成形体Ｒ５２の端部より乾燥したＰＶＰの分岐パターンが露出するまで面状成形体を切り落とした。
【０１４４】
面状成形体Ｒ５２を前出のアミラーゼが１重量％含まれているｐＨ６．０，８０℃の熱水浴中に１時間浸漬した後、４０℃の超音波浴中に５分間浸漬し、さらに１分間流水で洗浄した。水洗を終えた後、８０℃の乾燥機内で２４時間乾燥した。こうして、粒状空洞部と共に網状の分岐構造の中空管路を有する面状構造体Ｒ５３を試作した（試作例５）。
【０１４５】
〈浸透性能の評価〉
面状構造体Ｒ５３のフィルムの両面に対し、高周波電源と処理ステーションを備えたコロナ放電処理装置（春日電機株式会社製）を用いてコロナ放電処理を施した。次に、ＰＥＴフィルム（フタムラ化学株式会社製：商品名「ＦＥ２００１＃２５」）を用意した。このＰＥＴフィルムの片面に酢酸エチル溶剤のドライラミネート接着剤を塗布し、面状構造体Ｒ５３の両面にＰＥＴフィルムの接着剤塗布面をラミネートして、接着のむらが生じないように加圧し４０℃にて３日間エージングし、ラミネート体Ｒ５４を得た。
【０１４６】
ラミネート体Ｒ５４の中間層に当たる面状構造体Ｒ５３の主管路にシリンジの針（テルモ株式会社社製：商品名「テルモ注射針」，φ０．４ｍｍ）を挿入した。このシリンジの針を同社製のシリンジ（商品名「テルモシリンジ」）に装着し、これをシリンジポンプ（ＫＤ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製：商品名「１Ｃ３１００」）に取り付けた。このシリンジポンプを用いて青色染料を溶かした水・エタノールの混合溶液を１０ｍＬ／ｈｒの流速で注入した。
【０１４７】
図２８（ａ）は注入前のラミネート体の写真、同図（ｂ）は注入により青色染料がラミネート体内部に浸透した状態の写真である。この写真から明らかなとおり、青色染料の溶液は、面状構造体内の主管路、副管路を通じて粒状空洞部に到達したことがわかる。よって、面状構造体における面方向への流体の拡散を確認することができた。
【０１４８】
・試作例６（粒状空洞部に封入物を有し分岐状の中空管路を備えた面状構造体）
デンプン（フタムラ化学株式会社製：商品名「エフスマッシュ（登録商標）」）２０重量％を水に溶かしてデンプン溶液とし、このデンプン溶液１００重量部に、塩化亜鉛賦活活性炭（フタムラ化学株式会社製：平均粒径２０μｍ，粒径分布３〜９０μｍ）２重量部を分散して分散物とした。この分散物を１７０℃のスプレードライヤに導入して乾燥と共に粒状物に加工した。さらに、粒状物を１０５℃の乾燥機内で２４時間乾燥後、目開き１２０μｍのステンレスメッシュにより篩別し、篩を通過した粒状物のみを粒状複合材Ｒ６１とした。当該試作例６において、活性炭は封入物であり、デンプンは被溶解充填物である。
【０１４９】
面状構造体を構成する基材として、エチレンビニルアルコール樹脂（日本合成化学工業株式会社製：商品名「ソアノールＡ４４１２」）を用いた。このエチレンビニルアルコール樹脂を凍結粉砕し、樹脂粉末とした。以下、ＥＶＯＨ樹脂粉末として説明する。
【０１５０】
ＥＶＯＨ樹脂粉末４４重量部に前出の粒状複合材Ｒ６１を混入し、二軸混練機を用いて１７０℃に加熱しながらＥＶＯＨ樹脂粉末を溶融、混練し、被溶解含有物Ｒ６２を得た。被溶解含有物Ｒ６２を速やかにステンレス鏡面板内に注入し、同鏡面板を１７０℃に維持しながら１０ＭＰａで５分間押圧してプレス成形し、冷却後、被溶解含有物をステンレス鏡面板から取り出し、フィルム状物Ｒ６３（縦１０ｃｍ×横１０ｃｍ、厚さ２００μｍ）を得た。
【０１５１】
前記の試作例５にて用いたポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）の１０％（ｗ／ｖ）溶液を内径０．２ｍｍのニードル付きシリンジに充填し、このシリンジを前出の卓上用塗布装置に装着してフィルム状物Ｒ６３の表面に図２７に示す分岐状の模様を描画した。
【０１５２】
分岐パターンを塗布したフィルム状物Ｒ６３を十分に乾燥した後、パターンが描かれたフィルム状物Ｒ６３の表面に塗布していないフィルム状物Ｒ６３を重ねて積層体Ｒ６４とした。この積層体Ｒ６４をステンレス鏡面板内に導入して同鏡面板を１５０℃に維持しながら１０ＭＰａで５分間押圧してプレス成形し、冷却後、積層体Ｒ６５をステンレス鏡面板から取り出して、面状成形体Ｒ６５を得た。
【０１５３】
面状成形体Ｒ６５を前出のアミラーゼが１重量％含まれｐＨ６．０に調整した８０℃の熱水浴中に２時間浸漬後、４０℃の超音波浴中に５分間浸漬した。続いて、面状成形体Ｒ６５を直径１０ｃｍの円形に切り抜いて吸引びんに接続したブフナー漏斗上に載置し、吸引しながら面状成形体Ｒ６５に蒸留水を通水して洗浄した。ブフナー漏斗を通過した濾液が糖類の呈色反応を示さなくなるまで洗浄を続けた。洗浄を終えた後、８０℃の乾燥機内で２４時間乾燥した。こうして、粒状空洞部に封入物を有すると共に網状の分岐構造の中空管路を有する面状構造体Ｒ６６を試作した（試作例６）。
【０１５４】
〈吸着・濾過性能の確認〉
はじめに濾過対象となる溶液として、希ヨードチンキ（日本薬局方）を１０００倍容量の水で希釈することにより被濾過液を３Ｌ用意した。液の色は薄い褐色であった。次に、面状構造体Ｒ６６の主管路に前出のシリンジの針を挿入すると共にシリコーンチューブも接続した。マイクロシリンジの針が挿入された面状構造体部分が被濾過液と接触しないように、面状構造体を被濾過液内に沈めた。シリコーンチューブを通じて０．２ｍＬ／分の流速によりチューブポンプを用いて吸引した。チューブポンプから吐出した液の色を目視したところ、ほぼ無色透明であった。この結果より、面状構造体内に存在する中空管路、粒状空洞部を通じて流体の吸引が確認できた。さらに、粒状空洞部に吸着剤となる封入物を残存させることにより、別途の機能として、濾過機能を獲得することも確認できた。
【図面の簡単な説明】
【０１５５】
【図１】本発明の第１実施形態に関する面状構造体の概略図である。
【図２】第２実施形態の面状構造体の概略図である。
【図３】第３実施形態の面状構造体の概略図である。
【図４】第４実施形態の面状構造体の概略図である。
【図５】第５実施形態の面状構造体の断面模式図である。
【図６】第６実施形態の面状構造体の断面模式図である。
【図７】第７実施形態の面状構造体の断面模式図である。
【図８】第８実施形態の面状構造体の断面模式図である。
【図９】第９実施形態に関する面状構造体の断面模式図である。
【図１０】第１０実施形態の面状構造体の断面模式図である。
【図１１】第１１実施形態の面状構造体の断面模式図である。
【図１２】第１２実施形態の面状構造体の断面模式図である。
【図１３】第１３実施形態の面状構造体の概略図である。
【図１４】第１３実施形態に関する他の面状構造体の概略図である。
【図１５】本発明の面状構造体の第１製法例を示す概略工程図である。
【図１６】面状構造体の第２製法例を示す概略工程図である。
【図１７】分岐構造物の概略図である。
【図１８】面状構造体の第３製法例を示す概略工程図である。
【図１９】被溶解充填物とこれを含む構造体の断面模式図である。
【図２０】試作例１の面状成形体時点の電子顕微鏡による断面写真である。
【図２１】試作例１の面状構造体の電子顕微鏡による断面写真である。
【図２２】試作例２の面状成形体時点の光学顕微鏡による表面・断面写真である。
【図２３】試作例２の面状構造体の光学顕微鏡による表面・断面写真である。
【図２４】試作例３の面状構造体の光学顕微鏡による表面・断面写真である。
【図２５】試作例４の面状構造体の電子顕微鏡による断面写真である。
【図２６】図２５の拡大断面写真である。
【図２７】描画した分岐パターンの模式図である。
【図２８】試作例５のラミネート体への注入前後の写真である。
【符号の説明】
【０１５６】
１０Ａ，１０Ａ’，１０Ｂ，１０Ｂ’，１０Ｃ，１０Ｃ’，１０Ｄ，１０Ｄ’，１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｇ，１０Ｈ，１０Ｊ，１０Ｋ，１０Ｌ，１０Ｍ，１０Ｎ，１０Ｎ’，１０Ｎ”    面状構造体
１１    面状体
１２    切断表面
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｃ’，２０ｄ，２０ｄ’，２０ｄ”    中空管路
２５    分岐部
３０    粒状空洞部
４０    封入物
１１０    溝状部
３００    分岐構造物
【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１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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