特許 7156036 高分子薄膜の製造装置および製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-11

(45)【発行日】2022-10-19

(54)【発明の名称】高分子薄膜の製造装置および製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 41/42 20060101AFI20221012BHJP

   B29C 41/12 20060101ALI20221012BHJP

   B29C 41/36 20060101ALI20221012BHJP

   B29L 7/00 20060101ALN20221012BHJP

【ＦＩ】

B29C41/42

B29C41/12

B29C41/36

B29L7:00

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2018564422

(86)(22)【出願日】2018-12-03

(86)【国際出願番号】 JP2018044431

(87)【国際公開番号】W WO2019116951

(87)【国際公開日】2019-06-20

【審査請求日】2021-11-18

(31)【優先権主張番号】P 2017240261

(32)【優先日】2017-12-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000003159

【氏名又は名称】東レ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】冨永 善章

(72)【発明者】

【氏名】箕浦 潔

(72)【発明者】

【氏名】和田 惠太

【審査官】神田 和輝

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／０１８７５３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－０４７６８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１９９３４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０６５１７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－００７７６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ４１／００－４１／５２

Ｂ２９Ｌ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

特定形状を有する高分子薄膜を製造する製造装置であって、
表面に複数の凹凸が形成され、その複数の凸部の天面の形状が前記特定形状である、伸縮性を有するモールドと、
前記モールドを供給、搬送するモールド供給手段と、
前記モールド供給手段により搬送される前記モールドの前記複数の凸部の天面を被覆するように、前記凹凸が形成された面に高分子材料を含む塗布材料を塗布する塗布ユニットと、
前記塗布ユニットよりも搬送方向下流側にあり、塗布された前記塗布材料を乾燥させて、前記複数の凸部の天面それぞれに、外形の形状がこの天面の特定形状を有する高分子皮膜を形成する乾燥ユニットと、
前記乾燥ユニットよりも搬送方向下流側にあり、前記モールドを伸ばすか１回以上伸縮させることで、前記高分子皮膜を前記複数の凸部の天面から剥離して外形の形状がこの天面の特定形状を有する前記高分子薄膜を複数得る剥離ユニットと、
前記複数の凸部の天面から剥離された、前記外形の形状がこの天面の特定形状を有する高分子薄膜を複数回収する回収ユニットと、
を備えた高分子薄膜の製造装置。

【請求項2】

前記剥離ユニットが、前記モールドの前記凸部の天面に付着している前記高分子皮膜に接触しない構造である、請求項１に記載の高分子薄膜の製造装置。

【請求項3】

前記モールドの伸縮破断率が３００％以上である、請求項１または２に記載の高分子薄膜の製造装置。

【請求項4】

前記モールドが、伸度３００％に伸ばされた後の復元率が９５％以上である、請求項１～３のいずれか一つに記載の高分子薄膜の製造装置。

【請求項5】

前記モールドは、前記凸部の天面の形状が円形または多角形であり、前記凹凸が形成された面から観察したときに、前記円形または前記多角形が最密充填で配置されるように前記凹凸が形成された、請求項１～４のいずれか一つに記載の高分子薄膜の製造装置。

【請求項6】

前記乾燥ユニットと前記剥離ユニットとの間に、さらに塗布ユニットと乾燥ユニットとの組を１組以上備え、
それぞれの組の塗布ユニットが、その搬送方向上流側の乾燥ユニットにより形成された高分子皮膜の上に、その高分子皮膜の材料とは異なる高分子材料を含む塗布材料を塗布するためのものである、請求項１～５のいずれか一つに記載の高分子薄膜の製造装置。

【請求項7】

前記剥離ユニットが、前記モールドを伸縮させる張力調整機構を備えた、請求項１～６のいずれか一つに記載の高分子薄膜の製造装置。

【請求項8】

特定形状を有する高分子薄膜を製造する製造方法であって、
表面に複数の凹凸が形成され、その複数の凸部の天面の形状が前記特定形状である、伸縮性を有するモールドを搬送し、
前記搬送されたモールドの前記複数の凸部の天面を被覆するように、前記凹凸が形成された面に高分子材料を塗布し、
次いで、塗布された前記高分子材料を乾燥させて、前記複数の凸部の天面それぞれに、外形の形状がこの天面の特定形状を有する高分子皮膜を形成し、
次いで、前記モールドを伸ばすか１回以上伸縮させて、乾燥した前記高分子皮膜を前記凸部の天面から剥離して、外形の形状がこの天面の特定形状を有する高分子薄膜を複数得て、
前記モールドから剥離された、前記外形の形状がこの天面の特定形状を有する高分子薄膜を複数回収する、高分子薄膜の製造方法。

【請求項9】

前記モールドの前記凸部の天面に付着している前記高分子皮膜に触れることなく、前記高分子皮膜を前記凸部の天面から剥離する、請求項８に記載の高分子薄膜の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、特定形状を有するモールド上へ高分子材料を塗布した後に、剥離回収することにより、特定形状を有する高分子薄膜を製造する方法およびその装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特定形状を有する高分子薄膜の製造方法として、特定形状を有するモールド上に高分子材料を塗布し、乾燥前に該高分子材料とは別の水溶性高分子膜上に転写した後、水溶性高分子を水で溶解して、特定形状を有する高分子膜を得る方法がある。
例えば、特許文献１には、以下の工程を順に行う高分子薄膜の製造方法が開示されている。
（ａ）基体の液相との界面における任意形状の領域に多官能性分子を吸着させる。
（ｂ）吸着した多官能性分子を重合および／または架橋して高分子の薄膜を形成させる。
（ｃ）形成された薄膜を基体から剥離する。

【0003】

また、特許文献２には、膜の表面（Ａ面）と裏面（Ｂ面）に機能性物質を有する薄膜状高分子構造体の製造方法が開示されている。より具体的には、例えば、以下の工程を順に行う薄膜状構造体の製造方法が開示されている。
（ａ）基体の液相との界面における任意形状の領域に多官能性分子を吸着させる。
（ｂ）吸着させた多官能性分子を重合および／または架橋して高分子の薄膜を形成させる。
（ｃ）形成させた薄膜のＡ面に機能性物質を結合させた後、さらにその上に可溶性水溶性高分子膜を形成させる。
（ｄ）薄膜および可溶性水溶性支持膜を基体から剥離させる。
（ｅ）薄膜のＢ面に、Ａ面に結合させた機能性物質と同一または別の機能性物質を結合させた後、可溶性水溶性高分子膜を溶剤にて溶解させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】国際公開第２００６／０２５５９２号

【文献】国際公開第２００８／０５０９１３号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載の高分子薄膜の製造方法では、基材から高分子薄膜を剥離するために、所定の溶剤等に浸漬させる必要がある。さらに基材から剥離した状態の高分子薄膜を、溶剤に浸漬したままの状態で生体組織等の対象物に適用しなければならないため、ハンドリング性が著しく低いという問題があった。

【0006】

また、特許文献２に記載の高分子薄膜の製造方法では、表面と裏面とに機能性物質を付加した任意形状の高分子薄膜を得るために、表面に機能性物質を結合させた後に、Ａ面の上に可溶性水溶性高分子膜を形成し、基材より剥離しなければならなかった。さらにその後、Ｂ面に機能性物質を結合させ、最後に可溶性水溶性高分子膜を水で溶解しなければならないため、工程が煩雑であり、生産性が低いという問題があった。

【0007】

本発明の目的は、特定形状を有する高分子薄膜を、工程用可溶性高分子や特殊な溶媒を用いることなく、連続的かつ均一に製造する方法と、その製造方法を実現する製造装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の高分子薄膜の製造装置は、特定形状を有する高分子薄膜を製造する製造装置であって、表面に凹凸が形成され、その凸部の天面の形状が前記特定形状である、伸縮性を有するモールドと、前記モールドを供給、搬送するモールド供給手段と、前記モールド供給手段により搬送される前記モールドの前記凸部の天面を被覆するように、前記凹凸が形成された面に高分子材料を含む塗布材料を塗布する塗布ユニットと、前記塗布ユニットよりも搬送方向下流側にあり、塗布された前記高分子材料を乾燥させて高分子皮膜を形成する乾燥ユニットと、前記乾燥ユニットよりも搬送方向下流側にあり、前記モールドを伸ばすか１回以上伸縮させることで、前記高分子皮膜を前記凸部の天面から剥離して前記高分子薄膜を得る剥離ユニットと、前記凸部の天面から剥離された、前記高分子薄膜を回収する回収ユニットと、を備えている。

【0009】

また、本発明の製造方法は、特定形状を有する高分子薄膜を製造する製造方法であって、表面に凹凸が形成され、その凸部の天面の形状が前記特定形状である、伸縮性を有するモールドを搬送し、前記搬送されたモールドの前記凸部の天面を被覆するように、前記凹凸が形成された面に高分子材料を含む塗布材料を塗布し、次いで、塗布された前記高分子材料を乾燥させて高分子皮膜を形成し、次いで、前記モールドを伸ばすか１回以上伸縮させて、乾燥した前記高分子皮膜を前記凸部の天面から剥離して前記高分子薄膜を得て、前記モールドから剥離された前記高分子薄膜を回収する。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、伸縮性を有するモールド上に高分子材料を直接塗布し、高分子材料に特定形状を付与した後に、高分子薄膜を乾燥した状態で回収することができる。従来技術のように水溶性高分子膜として犠牲膜を塗布し、その後、水溶性高分子膜を溶解して、高分子膜を取り出す工程が省けるため、高分子膜製造の低コスト化と生産性の向上が図れる。また、本発明は、水溶性高分子膜を溶解する工程がなく、高分子膜を乾燥した状態で回収できるため、微粒子としても取り扱い可能であり、用途の拡大が図れる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、本発明の高分子薄膜の製造装置の断面概略図である。

【図2】図２は、本発明に適用するモールドの一例の概略図である。図２（ａ）は凸部の天面が円形のモールド、図２（ｂ）は凸部の天面が多角形のモールドである。

【図3】図３は、本発明の高分子薄膜の製造装置の剥離ユニットを断面からみた概略図である。

【図4】図４は、本発明の別態様の高分子薄膜の製造装置の断面概略図である。

【図5】図５は、本発明の別態様の高分子薄膜の製造装置の断面概略図である。

【図6】図６は、本発明の別態様の高分子薄膜の製造装置の断面概略図である。

【図7】図７は、本発明にかかる特定形状を有する高分子薄膜の製造に適用するモールドを製造する装置の一例を表面からみた概略図である。

【図8】図８は、本発明にかかる特定形状を有する高分子薄膜の製造に適用するモールドを製造する装置の一例を断面からみた概略図である。

【図9】図９は、本発明に用いられる剥離ユニットにおける高分子薄膜およびモールドの挙動を示す概略図である。

【図10】図１０は、本発明の製造方法の途中段階で得られるモールドと高分子薄膜との積層体を電子顕微鏡により観察した写真である。

【図11】図１１は、実施例１により製造された特定形状を有する高分子薄膜を電子顕微鏡により観察した写真である。

【図12】図１２は、実施例２により製造された特定形状を有する高分子薄膜を電子顕微鏡により観察した写真である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明の特定形状を有する高分子薄膜の製造装置は、少なくとも以下の（ａ）～（ｆ）の機器あるいは部材を備えている。
（ａ）表面に凹凸が形成され、その凸部の天面の形状が前記特定形状である、伸縮性を有するモールド。
（ｂ）前記モールドを供給、搬送するモールド供給手段。
（ｃ）前記モールド供給手段により搬送される前記モールドの前記凸部の天面を被覆するように、前記凹凸が形成された面に高分子材料を含む塗布材料塗布する塗布ユニット。
（ｄ）前記塗布ユニットよりも搬送方向下流側にあり、塗布された高分子材料を乾燥させて高分子皮膜を形成する乾燥ユニット。
（ｅ）前記乾燥ユニットよりも搬送方向下流側にあり、前記モールドを伸ばすか１回以上伸縮させることで、前記高分子皮膜材料を前記凸部の天面から剥離して前記高分子薄膜を得る剥離ユニット。
（ｆ）前記凸部の天面から剥離された、前記高分子薄膜を回収する回収ユニット。

【0013】

図１は本発明の高分子薄膜の製造装置の一例を断面から見た概略図である。図２は、本発明に適用するモールドの一例の概略図である。図２（ａ）はモールドの天面が円形、図２（ｂ）は凸部の天面が多角形のモールドを表面および断面から見た概略図である。モールド１１の表面に凹凸構造をなす凸部１５の天面１５ａは、最終的に得ようとする高分子薄膜１６を特定形状とするために、その特定形状に対応した形状となっている。高分子薄膜１６の製造装置１０は、伸縮性を有するモールド１１の凸部１５の天面１５ａを被覆するように、高分子材料を含む塗布材料１３を塗布し、塗布材料１３を乾燥させて高分子皮膜１４を形成した後、伸縮性を有するモールド１１の伸縮により高分子皮膜１４を剥離して高分子薄膜１６を得て、回収ユニット６０により凸部１５の天面１５ａと同じ形状である特定形状を有する高分子薄膜１６を回収する。

【0014】

なお、高分子材料を含む塗布材料１３は、溶媒により高分子材料を溶解させたものであっても、加熱により高分子材料を溶融させたものであってもよい。塗布の容易性を考慮すると塗布材料１３の粘度調整や固形分濃度調整が容易であるので、溶媒により高分子材料を溶解させたものを選択するのが好ましい。

【0015】

図１に示すように、本発明の高分子薄膜１６の製造装置１０は、ロール状の伸縮性を有するモールド１１、モールド１１を駆動搬送させるモールド供給手段２０、モールド１１の表面に塗布材料１３を塗布する塗布ユニット３０、塗布された塗布材料１３を乾燥させる乾燥ユニット４０、モールド１１の表面から高分子皮膜１４を剥離する剥離ユニット５０、および剥離した高分子薄膜１６を回収する回収ユニット６０を備えている。各構成の概要は以下のとおりである。

【0016】

ロール状の伸縮性を有するモールド１１は、表面に凹凸が形成され、その凸部１５の天面１５ａは円形（図２（ａ）参照）または多角形（図２（ｂ）参照）の特定形状を有している。モールド１１は塗布材料１３に用いられる溶媒等の薬品への耐薬品性がある材料からなり、均一に塗布剤量１３を塗布するために均一な厚みであることが好ましい。ここで、耐薬品性があるとは、ＪＩＳ－Ｋ－６２５８（２００３年版）に準じた試験において、モールド１１を塗布材料１３に用いられる薬品に、常温で７２時間浸漬させた場合の体積変化率が５％以下であることをいう。耐薬品性がないと、モールド１１の表面が薬品により膨潤し、高分子薄膜１６の剥離が阻害される場合や、モールド１１の伸縮時にモールド１１が破断する場合があるため、耐薬品性があることが好ましい。

【0017】

モールド供給手段２０は、ロール状に巻かれたモールド１１を巻き出していく巻出ロール２１、巻き出されたモールドを巻き取る巻取ロール２２、モールド１１を一定の速度で搬送する駆動ロール２３、２４、図示はしないが各ロールを回転させる駆動手段、および、モールドの搬送経路に合うようにガイドロール２１ａ、２５、２６、２２ａを備えている。巻出ロール２１および巻取ロール２２は搬送張力を調整できることが好ましく、搬送中のモールド１１の搬送方向に対する伸び量が１０％以下となるように張力を制御することが好ましい。モールド１１の搬送速度の調整はニップロール５３と対向して配置される駆動ロール２３、およびニップロール５４と対向して配置される駆動ロール２４により行われる。

【0018】

塗布ユニット３０は、塗布材料１３をモールド１１の幅方向に均一かつ連続的に一定に塗布することができるものであればよい。例えば、図１に示したようなスリットダイ３１からなる吐出器と連続的に定量の塗布材料を供給できる送液機構などを組み合わせた構造のものでよい。また、スリットダイ３１の吐出先端面とモールド１１との間隔を高精度に維持するために、モールド１１の塗布面の反対側に支持ロール３２を配してもよい。スリットダイ３１の位置を左右で高い分解能で位置調整できるような位置調整機構を設けることも好ましい。

【0019】

乾燥ユニット４０として、塗布された塗布材料１３を短時間で乾燥させるために、熱風や遠赤外線などの加熱手段を備えていることが好ましい。また、揮発した溶媒を回収または排気するための局所排気装置を備えていてもよい。

【0020】

剥離ユニット５０は、ニップロール５３、張力調整ロール５５およびニップロール５４を結ぶ搬送経路である剥離区間において、モールド１１の搬送にかかる張力を遮断する張力遮断機構として機能するニップロール５３、駆動ロール２３、ニップロール５４および駆動ロール２４と、モールド１１から高分子皮膜１４を剥離するのに必要な伸度までモールド１１を伸ばすための張力を調整する張力調整機構として機能する張力調整ロール５５とを備えている。張力遮断機構として機能する、ニップロール５３と駆動ロール２３、およびニップロール５４と駆動ロール２４で挟圧することにより、モールド供給手段２０で発生させた張力を遮断することが好ましい。張力調整機構としては、モールド１１の長さを、モールド１１から高分子皮膜１４を剥離するのに必要な分まで伸ばすことができればよい。具体的には、張力調整ロール５５により、ニップロール５３と駆動ロール２３、およびニップロール５４と駆動ロール２４で把持されたモールド１１を、モールド１１の塗布材料を塗布した面とは反対の面から張力を与え、モールド１１を伸ばす機構が好ましい。発明者らの検討によれば、モールド１１の長さを、張力付与前の剥離区間の長さの３倍以上に伸ばせることが好ましい。

【0021】

回収ユニット６０は、モールド１１の表面から剥離した高分子薄膜１６を回収する手段を備えている。回収手段としては、真空ポンプなどの負圧発生装置６２に接続された、吸引ノズル６１を利用したものが好ましい。それ以外にも、モールド１１の表面に液体を流して、液体中に高分子薄膜１６が分散するように回収する方法を用いてもよい。また、いずれの回収手段を用いた場合においても、回収手段により回収された高分子薄膜１６を集めるために、不織布やメンブレンフィルタなどの捕集材６３を、高分子薄膜１６が流れていく経路に設置しておくのが好ましい。

【0022】

高分子薄膜１６の製造装置１０による一連の製造動作は以下のとおりである。伸縮性を有するモールド１１は巻出ロール２１から巻出され、塗布ユニット３０、乾燥ユニット４０、剥離ユニット５０、回収ユニット６０の経路を経て、巻取ロール２２に巻き取られた状態とする。モールド１１はモールド供給手段２０によって搬送に必要な一定の張力が付与され、駆動ロール２３および駆動ロール２４の回転により、所定の速度で搬送されている。そして、塗布ユニット３０によってモールド１１の凸部１５の天面１５ａを被覆するように高分子材料を含む塗布材料１３を塗布する。塗布した後、乾燥ユニット４０を通過することによって、塗布材料１３中に残留している溶媒が揮発し、モールド１１の凸部１５の天面１５ａに、天面１５ａの特定形状を有する高分子皮膜１４が形成される。その後、高分子皮膜１４が形成されたモールド１１は、剥離ユニット５０のニップロール５３と駆動ロール２３、およびニップロール５４と駆動ロール２４に挟圧されることにより、搬送張力から遮断された状態となり、加えて張力調整ロール５５により張力が付与される。張力が付与されたモールド１１は、その張力に応じて伸長する。このとき、溶媒が揮発して乾燥した高分子皮膜１４が伸長可能な長さ以上にモールド１１が伸ばされると、高分子皮膜１４はその伸び量に追従できず、モールド１１と高分子皮膜１４との積層界面、つまり高分子皮膜１４とモールド１１との界面において、剥離が発生し、高分子薄膜１６がモールド１１の表面から浮いた状態となる。発明者らの検討によれば、モールド１１を３００％以上伸ばせば、ほぼ確実に高分子皮膜１４をモールド１１から剥離できる。剥離ユニット５０でのモールド１１の表面には、真空ポンプなどの負圧発生装置６２により負圧に制御された吸引ノズル６１が設置されているため、モールド１１の表面から剥離した高分子薄膜１６は圧力の低い方へ吸い寄せられ、吸引ノズル６１と負圧発生装置６２との間に設置された不織布状の捕集材６３に捕捉されることとなる。表面から高分子薄膜１６が回収されたモールド１１はそのまま巻取ロール２２に巻き取られていく。上記動作が連続的に行われる。

【0023】

上記装置構成および動作により、特定形状を有する高分子薄膜１６を形成することができる。伸縮性を有するモールド１１の伸びが１０％以下の状態で、モールド１１の表面に高分子材料を含む塗布材料１３を塗布することにより、モールド１１の凸部１５の天面１５ａが有する特定形状を高分子材料に精度よく転写することができる。また、塗布ユニット３０としてスリットダイ３１を用いることにより、高分子薄膜１６の形成に必要な量だけ高分子材料を塗布することが出来るため、材料コストを低減することができる。

【0024】

さらに剥離ユニット５０においてモールド１１を伸縮させて、モールド１１から高分子皮膜１４を剥離して高分子薄膜１６を形成し、回収ユニット６０において高分子薄膜１６を吸引により回収するため、回収された高分子薄膜１６は乾燥した状態であるため、取扱いが容易となり、用途の拡大が図れる。巻取ロール２２に巻き取られたモールド１１は、劣化した時点や欠点が発生した時点でモールド１１を交換するように管理すればよく、モールド１１にかかるコストを低く抑えることができる。

【0025】

次に各部の構成について図１から図６を参照しながら詳細に説明する。モールド１１は、表面に微細な凹凸構造が加工されており、伸縮性を有し、ロール状に巻き取り可能である。モールド１１の搬送方向に平行な方向における伸び量としては２００％以上であることが好ましいが、破断までの許容伸び量を考慮して、伸縮破断率は３００％以上であることがより好ましい。ここで、伸縮破断率とは、ＪＩＳ－Ｃ－２１５１（２００６年版）にて定義される値であり、引張り力を付与した際に、モールド１１が破断した時点でのモールド１１の長さを、引張り力を付与する前のモールド１１の長さで除した値である。伸縮後の寸法復元率を表す復元率については、伸度３００％まで伸ばされた後の復元率が９５％以上が好ましく、９８％以上がより好ましい。伸びた後の復元率が高いことにより、高分子皮膜１４とモールド１１との剥離が促進されるだけでなく、モールド１１を繰り返し利用することができる。また、表面の凹凸構造としては、凸部１５が最密充填で配置されたものが適している。これは、モールド１１の総面積に対する凸部１５の天面１５ａの面積占有率が大きくなることにより、塗布材料１３を塗布した際に、より多くの高分子薄膜１６が得られることに加え、塗布の安定性が増すためである。図２に示すように、凸部１５の天面１５ａの形状としては、円形（図２（ａ））または多角形（図２（ｂ））等が例示することができる。天面１５ａの形状は、凹凸が形成された面から見て、幾何学的に完全である必要はなく、それぞれの形状に類似していると認識できればよいため、略円形または略多角形であってもよい。凸部１５の形状として、好ましくは天面１５ａの面積が３０００～１００００μｍ^２、高さが１０μｍ～２００μｍの柱状であり、より好ましくは天面１５ａの面積５０００～８０００μｍ^２、高さが５０～１００μｍの柱状で、凹凸が形成された面から見て、最密充填で配置されていることが好ましい。最密充填配置における凹部の幅（隣接する凸部１５の間隔）は、凹凸構造が加工可能な範囲の中で小さくすることが好ましく、５０μｍ以下が好ましく、２０μｍ以下がより好ましい。適用するモールド１１の材料は、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、光硬化性樹脂のどれでもよいが、高い伸縮性と復元率とに加え、凹凸構造の付与が比較的容易である熱硬化性樹脂が適している。例えば、シリコーンゴム、ウレタンゴム、ニトリルゴム、フッ素ゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、ポリウレタン、スチレンブタジエンゴム等が好適に用いられるが、塗布材料１３に用いられる薬品に対する耐薬品性を考慮し、適した材料を選定することがより好ましい。

【0026】

モールド供給手段２０は、ロール状に巻かれたモールド１１からモールド１１を巻き出していく巻出ロール２１と、巻き出されたモールド１１を巻き取る巻取ロール２２と、モールド１１を一定の速度で搬送する駆動ロール２３、２４、図示はしないが各ロールを回転させる駆動手段、および、モールドの搬送経路に合うようにガイドロール２１ａ、２５、２６、２２ａを備えている。各ロールを駆動させる駆動手段としては、モールド１１が伸縮性を有しているため、張力によりモールド１１が不必要に伸びることを防ぐために、モールド１１に付加する搬送張力を調整できることが好ましい。搬送張力の調整は１Ｎ～１００Ｎの範囲で０．１Ｎの分解能で調整できることが好ましい。モールド１１の搬送速度を決める駆動手段として、駆動ロール２３と駆動ロール２４とが設けられる。駆動ロール２３および駆動ロール２４は、それぞれニップロール５３とニップロール５４と対向して配置され、ニップロール５３、およびニップロール５４によりモールド１１を介して挟圧されることにより、駆動力をモールド１１に伝え、設定した速度でモールド１１の搬送を行うことができる。駆動ロール２４の駆動手段は、駆動ロール２３の端部とチェーンまたはベルトなどで連結し、駆動ロール２３と連動して回転できるようにしたり、あるいは、駆動ロール２３と速度を同期可能なモータなどを用いて独立して回転できるようにしたりすることが好ましい。駆動ロール２３は図示しないモータ等の駆動手段と連結され、速度を制御しながら回転可能となっている。速度として好ましくは１～３０ｍ／分の範囲で搬送し、高分子材料を含む塗布材料１３を高精度に塗布しながら生産性を高くすることもできる。

【0027】

また、モールド蛇行修正機構を設けることが安定的にモールド１１を搬送するために好ましい。モールド蛇行抑制機構の好ましい形態は、図１に示すように、モールド１１の搬送経路において、モールド１１の端部の位置を検知する端部検出センサー２８と、検出された値に基づいて巻出ロール２１および巻取ロール２２の移動を制御することにより、モールド１１の搬送位置を調整するためのコントローラ２７を、それぞれ１台ずつあるいは複数台ずつ有する。

【0028】

巻出ロール２１および巻取ロール２２の駆動手段としては、モールド１１の搬送方向に対して鉛直な方向に、それぞれのロールの位置を調整できるものが好ましい。端部検出センサー２８からの値に基づき、移動させたい方向に移動量を調整する構造が好ましい。上記のモールド１１の蛇行抑制機構を備えることにより、塗布材料１３の塗布位置を一定に保つことができるため、均一な厚さ、および形状の高分子薄膜１６を形成することができる。

【0029】

塗布ユニット３０は、モールド１１の搬送過程において、乾燥ユニット４０よりも搬送方向上流側に配置され、スリットダイ３１とこれに接続された塗布材料供給機構を備える。スリットダイ３１は、モールド１１の表面凹凸構造が形成された面に高分子材料を含む塗布材料１３を塗布できるように対向させる。均一な塗布膜を形成するためには、スリットダイ３１とモールド１１との間隔が高精度に均一に保持されることが好ましく、図１に示すように、支持ロール３２を表面凹凸構造が形成された面とは逆側の面からモールド１１を支持するように配置することが好ましい。ここで、スリットダイ３１とモールド１１の間隔について、スリットダイ３１の吐出面とモールド１１の表面の凸部１５の天面１５ａとの距離が１０μｍ～５００μｍの間隔で位置を制御できるようにしておくことが好ましい。また、搬送方向と鉛直な方向における間隔（スリットダイ３１と天面１５ａとの距離）の精度としては、好ましくは１０μｍ以下、より好ましくは３μｍ以下である。また、本発明における精度を実現するために支持ロール３２の真直度および回転振れは５μｍ以下が好ましく、より好ましくは１μｍ以下である。なお、ここではスリットダイ３１を用いた塗布方式を例示しているが、他の塗布方式であってもよい。

【0030】

塗布材料供給機構としては、目標とする膜厚に応じた送液を連続的かつ均一に行えればよい。例えば、シリンジポンプやチューブポンプなどを用いた定量送液や、圧縮空気と圧力調節機構とを用いた定圧送液のどちらを選択してもよいが、モールド１１の搬送速度を変更した場合の塗布材料１３の送液量が容易に計算できる定量送液を選択することが好ましい。

【0031】

剥離ユニット５０は、モールド搬送過程において、乾燥ユニット４０よりも搬送方向下流側に配置される。剥離ユニット５０は、剥離ユニット５０よりも搬送方向上流側からの張力伝搬と剥離ユニット５０よりも搬送方向下流側からの張力伝搬とをカットする張力遮断機構と、剥離区間でのモールドの張力を調整する張力調整機構とで構成されている。張力遮断機構は、ニップロール５３、駆動ロール２３、ニップロール５４および駆動ロール２４で構成される。図３ａに示すように、ニップロール５３と駆動ロール２３、およびニップロール５４と駆動ロール２４の２箇所でモールド１１を挟圧することにより、モールド供給手段２０により発生する搬送張力を遮断することが好ましい。張力調整機構は、張力調整ロール５５で構成される。張力調整ロール５５は、剥離区間におけるモールド１１の長さを、張力付与前の剥離区間の長さの３倍以上に伸ばすことができる機構が好ましい。図３（ｂ）に示すように、張力調整ロール５５は、ニップロール５３とニップロール５４とで把持されたモールド１１を、塗布面とは反対の面から押し上げる機構が好ましい。張力調整機構としては、具体的には自由に回転できる張力調整ロール５５がエアーシリンダーのロッドの先端に接続されている機構が好ましい。自由に回転できるロールとすることで、張力付与時におけるモールド１１との摩擦を低減し、搬送を阻害することを防ぐことができる。また、エアーシリンダーを適用することで、エアーシリンダーのストロークを制御することにより、張力の制御つまりモールドの伸び量を制御することができるため、複雑な機構が必要とならず、さらに張力制御に必要な制御機構が容易になる。エアーシリンダーとしては、複動タイプのエアシンダーが好適に用いられる。モールド１１の表面から高分子皮膜１４を効率良く剥離するためには、３００％以上までモールド１１を伸ばした後に１００％以下まで縮める伸縮動作を１回または複数回行うのがよく、複動タイプのエアーシリンダーを用いれば、この伸縮運動の繰り返しが高速で行えるため、極めて効率のよい剥離が行われる。

【0032】

張力調整ロール５５の材質は、金属、非金属のどちらを選んでもよいが、モールド１１との摩擦が小さくなる材料を選定するのが好ましい。また、表面粗さは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１（２００１年版）にて定義される、算術平均粗さＲａが１．６μｍ以下のものが好ましい。Ｒａが１．６μｍ以下であると、張力を付与したときに、モールド１１の裏面に、張力調整ロール５５の表面形状が転写してしまう懸念がない。

【0033】

ニップロール５３、５４および駆動ロール２３、２４の加工精度は、ＪＩＳ Ｂ ０６２１（１９８４年版）にて定義される円筒度公差において０．０３ｍｍ以下、円周振れ公差において０．０３ｍｍ以下であることが好ましい。それぞれ０．０３ｍｍ以下であると、挟圧時の駆動ロール２３、２４とニップロール５３、５４の間に部分的な隙間ができないので、モールド１１と高分子皮膜１４との積層体を幅方向で均一な力で押圧でき、搬送および張力制御がうまくいく。また、各ロールの表面粗さは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１（２００１年版）にて定義される、算術平均粗さＲａが１．６μｍ以下のものが好ましい。Ｒａが１．６μｍ以下であると、押圧時に高分子皮膜１４の表面やモールド１１の裏面に、各ロールの表面形状が転写する懸念がなくなる。

【0034】

ニップロール５３、５４および駆動ロール２３、２４の材質は金属、非金属のどちらを選択してもよいが、非金属の場合では、例えばゴムを用いる場合には、シリコーンゴムやＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエンゴム）、ネオプレン、ＣＳＭ（クロロスルホン化ポリエチレンゴム）、ウレタンゴム、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、エボナイトなどを用いることができる。更に高い弾性率と硬度を求める場合は、靱性を向上させた硬質耐圧樹脂（例：ポリエステル樹脂）を用いることができる。弾性体のゴム硬度はＡＳＴＭ Ｄ２２４０：２００５（ショアＤ）規格で７０～９７°の範囲であることが好ましい。硬度が７０°以上であると、弾性体の変形量が大きくなり過ぎず、高分子皮膜１４との加圧接触幅が大きくなり過ぎないので、高分子皮膜１４に過大な摩擦力が発生しない。その結果、モールド１１から高分子皮膜１４が剥離する懸念もない。硬度が９７°以下であると、逆に弾性体の変形量が小さくなり過ぎないので、適度な加圧接触幅で、適度な摩擦力が発生するので、張力の制御や搬送ができる。

【0035】

回収ユニット６０は、真空ポンプなどの負圧発生装置６２に接続された吸引ノズル６１を１つ以上備えていることが好ましい。吸引ノズル６１の形態は特に制限されるものではないが、高分子薄膜１６を速い流速で効率良く吸引するために、吸引口が小さいノズルを複数備えていることが好ましい。さらに、吸引ノズル６１と負圧発生装置６２との経路には、吸引により回収された高分子薄膜１６を捕集するための、捕集材６３を設置することが好ましい。捕集材６３の形態は特に制限されるものではないが、孔径は高分子薄膜１６の特定形状よりも小さく、圧力損失を小さくするために、高い開孔率を有する捕集材が好ましい。より具体的にはメンブレンフィルタや不織布フィルタなどを適用することが好ましい。

【0036】

図４は、本発明の高分子薄膜の製造装置の別態様の断面概略図である。この高分子薄膜の製造装置７０では、乾燥ユニット４０と剥離ユニット５０との間に、さらに別の塗布ユニット７１と乾燥ユニット７５を備えている。搬送方向上流側にある塗布ユニット３０と乾燥ユニット４０を経て、モールド１１に高分子皮膜１４を形成した後に、さらに搬送方向下流側にある塗布ユニット７１と乾燥ユニット７５を経て、高分子皮膜１４の上に別の高分子皮膜７３を積層できる。この際、搬送方向上流側にある塗布ユニット３０のスリットダイ３１から塗布される塗布材料１３に含まれる高分子材料と、搬送方向下流側にある塗布ユニット７１のスリットダイ７２から塗布される塗布材料７４に含まれる高分子材料とを異なる種類にすることで、異なる高分子材料からなる高分子薄膜の積層体を得ることができる。追加する塗布ユニットと乾燥ユニットの組は、積層したい高分子材料の数に応じて追加すればよく、特に制限はない。また、３層以上の高分子材料を積層するに際して、全ての層の高分子材料を異なる種類の高分子材料にしてもよく、隣り合う層の高分子材料だけを異なる種類の高分子材料にしてもよい。

【0037】

図５は、本発明の高分子薄膜の製造装置のさらに別態様の断面概略図である。図５に示すように、高分子薄膜の製造装置８０では、モールド１１に直接塗布を行うのではなく、塗布材料１３を塗布した塗布用基材８３を、モールド１１とともにニップロール３３と駆動ロール３４とで挟圧することで、塗布材料１３をモールド１１の表面に転写して塗布する。つまり、図５に示す高分子薄膜の製造装置８０の塗布ユニット３０は、スリットダイ３１、塗布用基材巻出ロール８１、塗布用基材巻取ロール８２、塗布用基材８３、ニップロール３３および駆動ロール３４により構成される。塗布用基材巻出ロール８１から巻出された塗布用基材８３は、モールド１１と対向する表面にスリットダイ３１により塗布材料１３が塗布された後、モールド１１とともにニップロール３３と駆動ロール３４とで挟圧されることで、モールド１１の表面に塗布材料１３を転写する。モールド１１に塗布材料１３を転写した塗布用基材８３は、塗布用基材巻取ロール８２に巻き取られる。凸部１５の天面１５ａに塗布材料１３が転写されたモールド１１は、乾燥ユニット４０を通過した後、剥離ユニット５０により高分子皮膜１４が剥離し、回収ユニット６０により高分子薄膜１６が回収され、巻取ロール２２により巻き取られる。図５に示す装置では、モールド１１の凸部１５の天面１５ａ以外つまり凹部への塗布材料１３の流れ込みを防ぐことができ、良好に天面１５ａの形状を転写した高分子薄膜１６を得ることができる。

【0038】

図６は、本発明の高分子薄膜の製造装置のさらに別態様の断面概略図である。図６に示すように、高分子薄膜１６の製造装置９０では、高分子薄膜１６の表面にニップロールからの摩擦を与えずに、モールド１１の搬送および高分子薄膜１６の剥離を行うことができる。駆動ロール９１、張力調整ロール９２にはサクションロールを用いており、モールド１１の塗布面とは反対の面を吸着し、搬送できる機構を備えている。剥離ユニット５０では、剥離区間における搬送張力は、駆動ロール９１と張力調整ロール９２とでモールド１１が吸着されることで遮断される。張力調整機構としては、モールドの搬送速度で駆動回転する駆動ロール９１よりも速い回転速度で張力調整ロール９２を駆動回転させることで、駆動ロール９１と張力調整ロール９２との間で、モールドには張力が与えられ、駆動ロール９１と張力調整ロール９２との速度差に応じた伸び量でモールド１１が伸びる。また、駆動ロール９１と張力調整ロール９２とを同じ速度で駆動搬送する場合においても、駆動ロール９１と張力調整ロール９２との距離をモールド１１の搬送中に伸ばすことで、モールド１１を伸ばすこともできる。回収ユニット６０により高分子薄膜１６が回収されたモールド１１は、張力調整ロール９２を通過した後、再び巻取ロール２２からの搬送張力を受けて、ガイドロール２２ａ、２２ｂに沿いながら、巻取ロール２２に巻き取られる。図６に示す装置では、高分子薄膜１６の表面に摩擦を与えることなく、搬送や張力遮断、モールド伸縮が行えるため、モールド伸縮時にロールとの摩擦による高分子薄膜１６の損傷や形状の崩れを防ぐことができる。

【0039】

ここで、ロール状の伸縮性を有するモールド１１の作製方法について、図７と図８を用いて説明する。モールド１１の材料が熱硬化性樹脂である場合、例えば、図７に示すようなモールド製造装置１００を介したプロセスによって製造することが可能である。図７は熱硬化性樹脂からなるロール状のモールド１１をエンドレスベルト状の金型１０１を用いて製造するための装置の一例を示す断面図である。

【0040】

図７に示す例では、第１の加熱ロール１１０と第２の加熱ロール１２０とに懸架され、加熱されながら周回搬送しているエンドレスベルト状の金型１０１の表面に、塗布ユニット１３０を用いて、熱硬化性樹脂１０２を塗布する。塗布された熱硬化性樹脂１０２はニップロール１４０で挟圧され、熱硬化性樹脂１０２の塗布面側から供給される基材１０３と密着すると同時に、金型１０１の表面凹凸構造の反転構造が表面に転写される。その後、金型１０１と密着したままで搬送され、加熱により熱硬化が進む。熱硬化性樹脂１０２が完全に硬化した後、剥離ロール１５０により、熱硬化性樹脂１０２と基材１０３との積層体１０４は金型１０１から剥離される。剥離した積層体１０４を積層界面で再び剥離することにより、基材１０３は巻取ロール１６０へ、熱硬化性樹脂からなるモールド１１は巻取ロール１７０へとそれぞれ巻き取られる。このようなプロセスにより、熱硬化性樹脂からなるロール状のモールド１１を得る。

【0041】

また、伸縮性をもつモールド１１の材料が熱可塑性フィルムである場合、例えば、図８に示すようなモールド製造装置２００を介したプロセスによって製造することが可能である。図８は、熱可塑性フィルムからなるロール状のモールド１１をエンドレスベルト状の金型２０１を用いて製造するための装置の一例を示す断面図である。

【0042】

図８に示す例では、フィルム２０２が巻出ロール２１０から引き出され、加熱ロール２２０により、加熱された表面構造を有するエンドレスベルト状の金型２０１の表面に供給される。金型２０１の表面構造はモールド１１の表面構造を反転した凹凸構造が形成されている。金型２０１はフィルムと接触する直前に加熱ロール２２０によって加熱される。連続的に供給されるフィルム２０２はニップロール２２１により金型２０１の表面構造が押し付けられ、フィルム２０２に金型２０１の表面構造の反転した構造が形成される。
その後、フィルム２０２は、金型２０１と密着された状態で冷却ロール２３０の外表面位置まで搬送される。フィルム２０２は、冷却ロール２３０によって金型２０１を介して熱伝導により冷却された後、剥離ロール２４０によって金型２０１から剥離され、モールド１１として巻取ロール２５０に巻き取られる。このようなプロセスにより、熱可塑性フィルムからなるロールフィルム状のモールド１１を得る。

【0043】

次に、本発明の特定形状を有する高分子薄膜の製造方法について説明する。本発明の特定形状を有する高分子薄膜の製造方法は、表面に凹凸が形成され、その凸部の天面の形状が前記特定形状である、伸縮性を有するモールドを搬送し、前記搬送されたモールドの前記凸部の天面を被覆するように、前記凹凸が形成された面に高分子材料を含む塗布材料を塗布し、次いで、塗布された前記高分子材料を乾燥させて高分子皮膜を形成し、次いで、前記モールドを伸ばすか１回以上伸縮させて、乾燥した前記高分子皮膜を前記凸部の天面から剥離して前記高分子薄膜を得て、前記モールドから剥離された、前記特定形状を有する高分子薄膜を回収する、ことにより特定形状を有する高分子薄膜を製造することを特徴とする。

【0044】

次に図１および図９を参照しながら、高分子薄膜１６の製造方法を説明する。準備段階として、高分子材料を含む塗布材料１３を用意し、スリットダイ３１に接続された塗布材料供給手段のタンクに充填しておく。また、モールド１１を巻出ロール２１より引き出し、ガイドロール２１ａに沿わせて、塗布ユニット３０、乾燥ユニット４０を通り、ガイドロール２５に沿わせて、剥離ユニット５０、回収ユニット６０を経て、ガイドロール２６、２２aに沿わせて、巻取ロール２２で巻き取っている状態とする。このとき、モールド１１にはモールド供給手段２０により、搬送に必要な一定の張力が付与されている。また、スリットダイ３１の吐出先端面とモールド１１の表面との間隔を所定の間隔で設定し、塗布材料１３の送液の条件を膜厚に対応する条件で塗布材料供給手段の設定をしておく。乾燥ユニット４０は図示されていない加熱手段により、一定温度で加熱されている。

【0045】

続いて、駆動ロール２３、２４を駆動させ、ニップロール５３と駆動ロール２３、およびニップロール５４と駆動ロール２４によりモールド１１を介して狭圧することで、モールド１１を一定速度で搬送する。塗布ユニット３０の塗布材料供給手段を作動させて、塗布材料１３の送液を開始する。スリットダイ３１の吐出口から吐出された高分子材料を含む塗布材料１３を、モールド１１の表面の凸部１５の天面１５ａに均一に塗布し、乾燥ユニット４０へと搬送する。乾燥ユニット４０を通過する課程で、徐々に塗布材料１３の内部に残存している溶媒が揮発し、溶媒の揮発が完了すると、モールド１１の凸部１５の天面１５ａには特定形状の高分子材料が皮膜として積層された状態となる。続き、高分子皮膜１４が形成されたモールド１１を剥離ユニット５０へ搬送し、張力遮断機構であるニップロール５３と駆動ロール２３、およびニップロール５４と駆動ロール２４の２組のロール対でそれぞれ挟圧された、搬送張力が遮断された剥離区間へ進入する。張力調整機構である張力調整ロール５５によりモールド１１の塗布面とは反対の面から、モールド１１に張力を付加し、モールド１１を張力付与前と比較して３００％以上の伸度となるように伸ばす。ここで、張力遮断機構により張力が遮断されたモールド１１の表面には凸部１５を被覆するように高分子皮膜１４が積層している状態である（図９（ａ））。張力調整ロール５５により伸ばされたモールド１１の表面では、モールド１１の伸び量に追従できない高分子皮膜１４が浮き上がり、高分子薄膜１６が剥離する（図９（ｂ））。モールド１１から剥離した高分子薄膜１６を、回収ユニット６０の負圧発生装置６２に接続された吸引ノズル６１により吸引し、吸引経路に設置した捕集材６３によって回収する。表面から高分子薄膜１６が剥離したモールド１１はニップロール５４を通過し、再びモールド供給手段２０による搬送張力を受けて、巻取ロール２２へと巻き取られる。

【0046】

高分子薄膜１６として適用する高分子材料としては、特に限定されないが、高分子材料とモールド１１との伸縮破断率の差を利用して、高分子薄膜１６をモールド１１から剥離できるものが好ましい。高分子材料の伸縮破断率は１００％以下が好ましく、５０％以下がさらに好ましい。さらに、医療品や化粧品等に用いられる高分子薄膜１６では、生分解性を有しているものが好ましく、具体的に好ましくは、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリジオキサノン、ポリカプロラクトン等のポリエステル系樹脂、ポリエチレングリコール等のポリエーテル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート、ポリヒドロキシエチルメタクリレート等のポリメタクリレート系樹脂、酢酸セルロース、アルギン酸、キトサン等の多糖類もしくは多糖類エステル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等のポリビニル系樹脂などから選ばれる単独重合体および／または少なくとも１種類以上の高分子を含む共重合体を含む高分子であり、経済性の観点からポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリジオキサノン、ポリカプロラクトン、ポリエチレングリコール、ポリメチルメタクリレート及びその共重合体がより好ましい。塗料等の産業用の用途においては、生分解性は必ずしも必要ではなく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン－２，６－ナフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂ポリエーテル系樹脂、ポリエステルアミド系樹脂、ポリエーテルエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、またはポリ塩化ビニル系樹脂なども好適に用いられる。

【0047】

本発明の製造方法等により製造した特定形状を有する高分子薄膜の形態の一例を図１０に示す。図１０（ａ）は、高分子薄膜１６とモールド１１とが積層したものの一領域を切り取った走査型電子顕微鏡の写真である。高分子薄膜１６は、モールド１１の凸部１５の天面１５ａに均一に塗布され、天面１５ａの特定形状を精度よく転写している。図１０（ｂ）は、モールド１１の伸縮後の高分子薄膜１６とモールド１１とが積層したものの一領域を切り取った走査型電子顕微鏡の写真である。特定形状が形成された高分子薄膜１６がモールド１１の伸縮によりモールドの表面から剥離している。

【0048】

本発明の高分子薄膜１６の特定形状は、特に限定されないが、特定形状の面積が最大となる様に二次元平面上に投影した図形において、円形、楕円形、多角形のいずれかであることが好ましい。また、幾何学的に完全である必要はなく、それぞれの形状に類似していればよいので、略円形、略楕円形、略多角形のいずれかであることも好ましい。高分子薄膜１６同士の重なりやすさの観点から円形、略円形または多角形、略多角形がより好ましい。

【0049】

本発明により得られる特定形状を有する高分子薄膜１６は、一般的にフレーク状やディスク状等と呼ばれる微小な扁平形状をしており、断面形状及びヤング率を制御することにより、高分子薄膜１６同士が重なりあった際、高分子薄膜１６同士の接着力を強固にすることができ、外力が加えられた際に崩壊することがなく、高分子薄膜１６の集積体として安定的な形状を保持できる。さらには、それぞれが薄膜であるため、皮膚、内臓等の臓器等への追従性、密着性にも優れる。

【0050】

このような効果を有することから、本発明により得られる特定形状を有する高分子薄膜１６は、生分解性を活用した体内創傷被覆用、体外創傷被覆用、癒着防止材等の医療用フィルム、スキンケア用品、微小薄膜形状を活用した化粧用材料等の皮膚外用材といった、ミクロンサイズの大きさとナノサイズの厚みを必要とする部材として好適に用いられる。

【実施例】

【0051】

［実施例１］
伸縮性を有するロール状のモールド１１の材料には、２液硬化性シリコーンゴム（商品名ＲＢＬ－９１０１－０５、東レ・ダウコーニング社製）を用い、２液を混合し、攪拌した後に脱泡したものを用いた。表面凹凸構造の形成には、図７に示す熱硬化性樹脂の表面に金型を押しつけて形状を成形する装置を用いた。モールド１１の表面凹凸構造は、凸部１５の天面１５ａの特定形状が１辺の長さが８０μｍの正方形で、凸部１５の高さ５０μｍの柱状突起が、凹部の幅２０μｍで最密充填配置となるように配置されていた。モールド１１の幅は３００ｍｍ、モールド１１の長さは３００ｍとなるようにロール状のモールド１１を作製し、作製したモールド１１を図１に示す装置に搬送できるように取り付けた。
塗布材料１３として、高分子材料であるポリ乳酸（和光純薬社製）を酢酸エチル（ＣＡＳ Ｎｏ．１４１－７８－６ 和光純薬社製）で溶解したものを用い、塗布材料１３全体に対するポリ乳酸の濃度が２．５質量％となるように調合した。
モールド１１を巻き出し張力１０Ｎ、巻き取り張力１０Ｎ、搬送速度３ｍ／分で搬送し、塗布ユニット３０として、吐出幅が２９０ｍｍ、スリット幅が１００μｍであるスリットダイ３１を用いて、スリットダイ３１とモールド１１の表面との間隔を１００μｍとして、該搬送速度における乾燥後の高分子皮膜１４の膜厚が１５０ｎｍとなる吐出速度で塗布材料１３を塗布した。

【0052】

乾燥ユニット４０は酢酸エチルの揮発性の高さを利用し、４０℃で一定となるように温度調節された乾燥空間を用いた。
剥離ユニット５０では、ニップロール５３と駆動ロール２３、およびニップロール５４と駆動ロール２４とでそれぞれ０．２ＭＰａの圧力でモールド１１を挟圧し、剥離区間でのモールド１１にかかる張力を略０Ｎとした。モールド１１にかかる張力が略０Ｎとなった時点で、張力調整機構として、エアーシリンダーのロッド先端に接続された回転自由な張力調整ロール５５をモールド１１の塗布面とは反対面に押し当てた。剥離区間におけるモールド１１の伸び量が３００％となるようにエアーシリンダーのストロークを調整し、剥離区間でのモールド１１の長さを２００ｍｍから６００ｍｍまで伸ばした。
モールド１１が伸びたことにより、モールド１１の表面から剥離した高分子薄膜１６を、回収ユニット６０の吸引ノズルで回収し、吸引ノズル６１と真空ポンプ等の負圧発生装置６２との間に設置した捕集材６３である不織布フィルタ（商品名ＦＳ６２００、日本バイリーン社製）によって、捕集した。
捕集した高分子薄膜１６を観察した結果、高分子薄膜１６にはモールド１１の天面１５ａの形状と略同形状が形成されていることを確認した。図１１に本実施例１で得られた特定形状を有する高分子薄膜１６の表面を走査型電子顕微鏡で観察した結果を示す。

【0053】

[実施例２]
伸縮性を有するロール状のモールド１１の材料および塗布材料１３には実施例１に記載と同様のものを用いた。モールド１１の表面凹凸構造は、凸部１５の天面１５ａの特定形状が対角線の長さが１００μｍの正六角形で、凸部１５の高さ５０μｍの柱状突起が、凹部の幅２０μｍで最密充填配置となるように配置した。モールド１１の幅は３００ｍｍ、モールド１１の長さは３００ｍとなるようにロール状のモールド１１を作製した。塗布用基材８３には、２軸延伸したポリエチレンテレフタレートからなる厚み１００μｍのフィルム（商品名“ルミラー”（登録商標）、Ｓ１０、東レ株式会社製）を用い、幅は３００ｍｍ、長さは３００ｍとした。モールド１１と塗布用基材８３を図５に示す装置に搬送できるように取り付けた。
モールド１１は巻き出し張力１０Ｎ、巻き取り張力１０Ｎ、搬送速度３ｍ／分で搬送し、塗布用基材８３は巻き出し張力３０Ｎ、巻き取り張力３０Ｎ、搬送速度３ｍ／分で搬送し、塗布ユニット３０として、吐出幅が２９０ｍｍ、スリット幅が１００μｍであるスリットダイ３１を用いて、スリットダイ３１と塗布用基材８３の表面との間隔を１００μｍとして、該搬送速度における乾燥後の高分子材料の膜厚が１５０ｎｍとなる吐出速度で塗布材料を塗布した。

【0054】

モールド１１の凸部１５の天面１５ａと塗布用基材８３の塗布材料１３の塗布面とが接触するように、駆動ロール３４とニップロール３３とで０．２ＭＰａの圧力で挟圧した。
乾燥ユニット４０は酢酸エチルの揮発性の高さを利用し、４０℃で一定となるように温度調節された乾燥空間を用いた。
剥離ユニット５０では、ニップロール５３と駆動ロール２３、およびニップロール５４と駆動ロール２４とでそれぞれ０．２ＭＰａの圧力でモールド１１を挟圧し、剥離区間でのモールド１１にかかる張力を略０Ｎとした。モールド１１にかかる張力が略０Ｎとなった時点で、張力調整機構として、エアーシリンダーのロッド先端に接続された回転自由な張力調整ロール５５をモールド１１の塗布面とは反対面に押し当てた。剥離区間におけるモールドの伸び量が３００％となるようにエアーシリンダーのストロークを調整し、剥離区間でのモールド１１の長さを２００ｍｍから６００ｍｍまで伸ばした。
モールド１１が伸びたことにより、モールド１１の表面から剥離した高分子薄膜１６を、回収ユニット６０の吸引ノズル６１で回収し、吸引ノズル６１と真空ポンプ等の負圧発生装置６２との間に設置した捕集材６３である不織布フィルタ（商品名ＦＳ６２００、日本バイリーン社製）によって、捕集した。
捕集した高分子薄膜１６を観察した結果、高分子薄１６膜にはモールド１１の天面１５ａの形状と略同形状が形成されていることを確認した。図１２に本実施例２で得られた特定形状を有する高分子薄膜１６の表面を走査型電子顕微鏡で観察した結果を示す。

【産業上の利用可能性】

【0055】

本発明の特定形状を有する高分子薄膜の製造装置および製造方法により得られた高分子薄膜は、被着体に対して高い追従性を示しながら互いに重なり合うことで集積し、高い密着性および安定性を示す膜を形成することができる。例えば、外科手術時の止血や創傷被覆材、癒着防止材、化粧用材料、経皮吸収材料等に最適である。また、水系溶媒に分散させることでコーティング剤等としても用いることができる。

【符号の説明】

【0056】

１０、７０、８０、９０：高分子薄膜の製造装置
１１、１１Ａ：モールド
１３、７４：塗布材料
１４：高分子皮膜
１５：凸部
１５ａ：天面
１６：高分子薄膜
２０：モールド供給手段
２１、２１０：巻出ロール
２１ａ、２２ａ、２５、２６：ガイドロール
２２、１６０、１７０、２５０：巻取ロール
２３、２４、３４、９１：駆動ロール
２７：コントローラ
２８：端部検出センサー
３０、７１：塗布ユニット
３１、７２、１３０：スリットダイ
３２：支持ロール
３３、５３、５４、１４０、２２１：ニップロール
４０、７５：乾燥ユニット
５０：剥離ユニット
５５、９２：張力調整ロール
６０：回収ユニット
６１：吸引ノズル
６２：負圧発生装置
６３：捕集材
８１：塗布用基材巻出ロール
８２：塗布用基材巻取ロール
８３：塗布用基材
１００、２００：モールド製造装置
１０１、２０１：金型
１０２：熱硬化性樹脂
１０３：基材
１０４：熱硬化性樹脂と基材との積層体
１１０：第１の加熱ロール
１２０：第２の加熱ロール
１５０、２４０：剥離ロール
２０２：フィルム
２２０：加熱ロール
２３０：冷却ロール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】