(57)【要約】【課題】エレクトロスプレーデポジション法で表面にナノサイズの網目構造を有するフィルム状物を簡便に製造することができ、同じ手法で作製された不織布等の繊維状の集合体を用いてその構造が細胞の増殖や分化に与える影響等を調べることができる。【解決手段】エレクトロスプレーデポジション法で沸点が５７〜１５０℃の溶媒で溶解したセルロースジアセテートの溶液を用いて、少なくとも表面に直径が１ｎｍ〜１μｍの網目構造を有するフィルム状物を製造する方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレクトロスプレーデポジション法で、沸点が５７〜１５０℃の溶媒で溶解したセルロースジアセテートの溶液を用いて、少なくとも表面に直径が１ｎｍ〜１μｍの網目構造を有するフィルム状物を製造する方法。
【請求項２】
溶媒がクロロホルムを主成分とするものである請求項１に記載のフィルム状物を製造する方法。
【請求項３】
セルロースジアセテートの数平均分子量が１万〜５０万であり、セルロースジアセテートの溶液のセルロースジアセテートの濃度が０．１〜１０質量％である請求項１に記載のフィルム状物を製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は少なくとも表面に網目構造を有するフィルム状物を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、表面にナノレベルの凹凸構造を有するフィルムを用いた細胞培養用基材等への応用が検討されており、種々の製造方法が提案されている。
例えば、特許文献１では、重合体を溶媒に溶解し、基板上に流延させ、溶媒を蒸発させると共に、キャストフィルム表面で水分を結露させ、次いで結露で生じた水滴を蒸発させることによりフィルム表面にハニカム構造を形成させる方法が提案されている。
しかしながら、上記の方法では、正確に温度や湿度をコントロールすることが重要であり、フィルムの製造は容易とはいえない。
また、細胞培養用基材への使用検討では、上記のような微細な凹凸構造を有するフィルムや不織布等の繊維状の集合体を用いてその構造が細胞の増殖や分化に与える影響等が調べられている。従って、特許文献１の技術では、別途他の製造方法で作製した不織布を用いて細胞の増殖や分化に与える影響等を調べる必要がある。
一方、近年、ナノファイバーやナノパーティクル等を形成する技術としてエレクトロスプレーデポジション法（以下、「ＥＳＤ法」という）の技術が注目されている。
このＥＳＤ法により表面に凹凸構造を有するフィルムを得ることができれば同じ手法で作製された不織布等の繊維状の集合体を用いてその構造が細胞の増殖や分化に与える影響等を調べることができ、試験体を作製する際の試験体の比較における変動要因の影響を受けにくく、試験体作製も連続的に行うことができる。このような状況から、ＥＳＤ法による表面に凹凸構造を有するフィルムの製造方法の開発が期待されている。
【特許文献１】特開２００６−１５２３０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的はＥＳＤ法で表面にナノサイズの網目構造を有するフィルム状物を簡便に製造する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の要旨とするところは、エレクトロスプレーデポジション法で、沸点が５７〜１５０℃の溶媒で溶解したセルロースジアセテートの溶液を用いて、少なくとも表面に直径が１ｎｍ〜１μｍの網目構造を有するフィルム状物を製造する方法である。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によりＥＳＤ法で表面にナノサイズの網目構造を有するフィルム状物を簡便に製造することができ、同じＥＳＤ法でフィルムから繊維状物まで作製することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明におけるＥＳＤ法は（株）フューエンス製のＥＳＤ装置で代表される装置を用いる方法である。
例えば、上記ＥＳＤ装置は主に、直流高電圧電源、送液ポンプ、シリンジ又はガラスキャピラリー等から構成されるノズル及び金属コレクターで構成されている。
シリンジ又はガラスキャピラリーの先端は重合体溶液を噴射するためのノズルになっており、ここに電圧を印加し、液滴の電気的反発力と重量の和が表面張力を上回ると、微細な液滴が噴射される。噴射された重合体溶液は、溶媒が蒸発されながら対極となる金属コレクター上に重合体として堆積する。堆積した重合体の構造は、用いる重合体の分子量、重合体溶液の濃度、溶媒の種類、印加電圧、ノズルと金属コレクターとの距離等の条件を調整することによってナノオーダーの粒子、繊維又は少なくとも表面に網目構造を有するフィルム状物を得ることができる。
【０００７】
本発明においては重合体溶液に使用する重合体としてセルロースジアセテートが使用される。
セルロースジアセテートの分子量としては、セルロースジアセテートの溶媒への溶解性及びフィルムの形成性の点で、数平均分子量で１万〜５０万が好ましく、１万〜１０万がより好ましく、３万〜７万が更に好ましい。セルロースジアセテートの数分子量が５０万を超えるとＥＳＤ法で繊維状物が得られやすい傾向にある。
【０００８】
本発明においては、セルロースジアセテートを溶解する溶媒として沸点が５７〜１５０℃のものが使用される。
沸点が５７〜１５０℃の溶媒を用いることにより、セルロースジアセテートの溶液の重合体濃度が低い場合にもビーズ状の構造になりにくく、フィルム状物を得ることができる。
沸点が５７〜１５０℃の溶媒の具体例としては、クロロホルム、アセトニトリル及びジオキサンが挙げられる。これらの中で、フィルム形成性の点でクロロホルムが好ましい。
また、本発明においては、目的に応じて上記溶媒に他の溶媒を混合することができる。溶媒としてクロロホルムを使用する場合、セルロースジアセテートの溶解性向上の点で、１〜２０質量％程度のエタノールを添加することが好ましく、５〜１５質量％程度がより好ましい。
【０００９】
上記のセルロースジアセテートの溶液は、前述の数平均分子量のセルロースジアセテートをクロロホルムに溶解して０．１〜１０質量％、好ましくは０．１〜４質量％の溶液とすることにより得られる。
本発明においては、セルロースジアセテートの溶液に、目的に応じてセルロースジアセテートの溶解性や得られるフィルム状物の導電性等の特性を付与するために、各種添加剤を添加することができる。
【００１０】
本発明において得られるフィルム状物の少なくとも表面は、直径が１ｎｍ〜１μｍの網目構造を有している。
網目構造の形状としては、正方形、長方形、円形、楕円形等の任意の形状が挙げられる。
尚、本発明において直径とは、円形の場合はその直径を表し、円形以外の形状の場合にはその面積を有する円の直径を表す。
網目構造の直径を求める方法としては、例えば、電子顕微鏡で撮影した画像を用いて、画像解析により求めることができる。
本発明においては、網目構造の空隙部はフィルム状物の表面が窪み状になっている場合及びフィルム状物を貫通した孔状となっている場合のいずれでもよい。
【００１１】
本発明においては、ＥＳＤ装置のノズルからセルロースジアセテートの溶液がスプレー状に噴霧された後に、ターゲットに捕集されるまでの間にセルロースジアセテートの溶液中の溶媒が蒸発することによりセルロースジアセテートと溶媒が相分離を起こし、更に溶媒が蒸発することで構造が固定されるものと考えられる。
上記工程を経て少なくとも表面に網目構造を有するフィルム状物が形成される。
【００１２】
本発明においては、ＥＳＤ装置のノズルからセルロースジアセテートの溶液をスプレー状に噴霧するときの湿度は、溶媒の揮発性、水分の結露等の点で、相対湿度６０％以下が好ましく、２０％以下がより好ましい。
【実施例】
【００１３】
［実施例１］
数平均分子量で５万のセルロースジアセテート（アルドリッチ社製、ａｃｅｔｙｌ  ｃｏｎｔｅｎｔ３７質量％）をクロロホルム（和光純薬工業（株）製、特級）：エタノール（和光純薬工業（株）製、特級）＝９：１（質量比）の混合溶媒に３質量％の濃度で溶解させ、セルロースジアセテートの溶液とした。
この溶液を用い、ＥＳＤ装置（（株）フューエンス製、商品名：エスプレイヤーＥＳ−１０００）を用いてフィルム状物の製造を実施した。溶液を容量１ｍｌのガラス製シリンジに充填し、ノズルの口径規格２３Ｇで長さ３５ｍｍのシリンジノズルの先端から２５℃、相対湿度１０％以下及び常圧の雰囲気で溶液を噴射した。また、その時の印加電圧を８．５ｋＶとし、金属コレクターとして１．５ｃｍ角のアルミホイルを用い、シリンジノズルの先端と金属コレクターの距離を５．５ｃｍとした。上記条件で１０分間、溶液を噴射し続け、フィルム状物を得た。その表面形状を走査型電子顕微鏡（日本電子（株）製、商品名：ＪＳＭ−６０６０Ａ）で観察した。フィルム状物の表面形状の写真を図１に示す。フィルム状物の表面は１μｍ以下の直径の網目構造を有していた。
【００１４】
［比較例１］
実施例１のセルロースジアセテートの溶液と同様の溶液をガラスシャーレの上に流延し、室温で放置して溶媒を蒸発させ、フィルム状物を得た。また、実施例１と同様の方法で得られたフィルム状物の表面形状の写真を図２に示す。フィルム状物の表面は平滑であり、網目構造は形成されていなかった。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例１で得られたフィルム状物の表面の走査型電子顕微鏡である。
【図２】比較例１で得られたフィルム状物の表面の走査型電子顕微鏡である。
【図１】
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【図２】
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