JP2009079116A - 多孔質構造体の製造方法及び製造設備 - Google Patents

Abstract

【課題】品質の良い多孔質構造体を容易且つ安価に製造する。
【解決手段】原料ポリマーと溶媒とを含む溶液を流延ベルトにキャストする。流延ベルト上にキャスト膜２２が形成する。キャスト膜２２の表面２２ａに調節空気をあてて、キャスト膜２２に含まれる溶媒を蒸発させる。この蒸発により、表面２２ａ上に水滴が形成する。画像センサ６１ｄは、検知範囲Ａ１内の表面２２ａの状態を画像信号として検知する。制御部８８は、当該画像信号から形成範囲９０と未形成範囲９１との境界Ｂ１を検知し、境界Ｂ１から近似境界Ｂ２を生成する。制御部８８は、調節空気が送り出される送風面６１ｆと近似境界Ｂ２との距離ＣＬ１が所定の範囲になるように制御する。距離ＣＬ１の制御により、最適な条件を維持しながら、水滴形成工程を行うことができる。すなわち、本発明により、均一な孔を備える多孔質構造体を容易に製造することができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、多孔質構造体の製造方法及び製造設備に関し、より詳しくは微細なパターンを有する多孔質構造体の製造方法及び製造設備に関するものである。

今日、光学分野や電子分野では、集積度の向上や情報量の高密度化、画像情報の高精細化といった要求がますます大きくなっている。そのため、それら分野に用いられるフィルムに対しては、より微細な構造（微細パターン構造）を形成すること（微細パターニング）が強く求められている。また、再生医療分野の研究においては、表面に微細な構造を有する膜が、細胞培養の場となる材料として有効である。

フィルムの微細パターニングには、マスクを用いた蒸着法、光化学反応ならびに重合反応を用いた光リソグラフィ技術、レーザーアブレーション技術など種々の方法が実用化されている。

所定のポリマーの希薄溶液を高湿度下でキャストすることで、ミクロンスケールのハニカム構造をもつ多孔質フィルムなどの多孔質構造体が得られることが知られている（例えば、特許文献１参照）。この多孔質構造体の製造方法の概略について簡単に説明する。まず、疎水性の溶媒にポリマーが溶解する溶液を支持体上にキャストして、支持体上にキャスト膜を形成する。次に、キャスト膜に含まれる溶媒の蒸発を行う。この蒸発に伴い、キャスト膜の表面上の温度が結露に達し、キャスト膜の表面上に多数の水滴が形成する。そして、乾燥した空気をキャスト膜にあてて、キャスト膜に含まれる溶媒を蒸発させる。この溶媒の蒸発において、水滴は蒸発せずに、その形状を維持したまま、或いは成長をしながら、キャスト膜に入り込む。こうして、溶媒の蒸発を十分に行うことにより、キャスト膜に自己支持性が発現する。最後に、自己支持性を有するキャスト膜に入り込んでいた水滴を蒸発させる。こうして、この水滴の蒸発により、多数の孔を有する多孔質構造体を得ることができる。

また、偏光板にも微細パターニングが形成されているフィルムが用いられている。このようなフィルムとしては、例えば、モスアイ構造を有する反射防止機能を発現するフィルムがある。このフィルムは、サブミクロン〜数十ミクロンサイズの規則正しい微細パターニングが形成されている。その形成方法の中でも主流であるのは、光リソグラフィーを中心としたマイクロ加工技術を用いた版を作成し、その版の構造をフィルムに転写する方法である（例えば、特許文献２参照）。
特開２００１−１５７５７４号公報 特開２００３−３０２５３２号公報

前記特許文献１に記載の方法において、均一に配列され、寸法が均一の孔を有する多孔質構造体を製造する際には、キャスト膜の表面に水滴を形成させる水滴形成工程や表面に形成される水滴を成長させる水滴成長工程において、形成される水滴の寸法や配列は、キャスト膜の表面の温度や、表面の周りの空気の露点などの雰囲気条件に支配される。そのため、均一に配列し、個々の寸法が均一の孔を備える多孔質構造体を製造するためには、適切に制御された雰囲気条件下で、水滴形成工程や水滴成長工程を行うことが望まれる。しかしながら、水滴形成工程や水滴成長工程では、系の吸熱を伴う溶媒の蒸発及び系の発熱を伴う水滴の凝縮が混在する。そのため、水滴形成工程や水滴成長工程において、適切な雰囲気条件を維持することが非常に困難である。

前記特許文献２に記載の方法はトップダウン方式と呼ばれ、この方法では上記のように、微細構造を決定する版を作製する。版の作製は、複雑でいくつもの工程を必要とし、高いコストが必要とされる。また、大きな面積の版を製造することが困難であるという問題も生じている。

上記問題に鑑みて、均一に配列され、寸法が均一の孔を有する多孔質構造体の容易且つ安価な製造方法及び製造設備を提供する。

本発明は、疎水性を有する溶媒に多孔質構造体の原料となるポリマーが溶解する溶液を、支持体上にキャストし、前記支持体上にキャスト膜を形成し、所定の条件に調節される調節空気を前記キャスト膜にあてて、前記キャスト膜に含有する前記溶媒を蒸発させながら、結露により前記キャスト膜の表面に水滴を形成し、前記表面に形成される前記水滴を成長させて、前記水滴の前記蒸発により形成される孔を有する多孔質構造体の製造方法において、前記キャスト膜の前記表面の観測から、前記表面上の、前記水滴が形成している範囲と前記水滴が形成していない範囲との境界を設定し、前記水滴の配列及び寸法を均一に形成しうる水滴形成条件を満たすように、前記キャスト膜の前記表面の温度と、前記調節空気の風速と、前記調節空気の露点と、この境界と前記キャスト膜に向けて前記調節空気を送り出す送風口との距離とのうち少なくとも１つを調節することを特徴とする。

前記境界に近似する線を近似境界として算出し、前記送風口と前記近似境界との距離が前記水滴形成条件を満たすように、前記支持体或いは前記送風口を移動することが好ましい。また、画像センサを用いて、前記境界を設定することが好ましい。

また、本発明は、支持体と、疎水性を有する多孔質構造体の原料となるポリマーが溶解する溶液を、前記支持体上にキャストし、前記支持体上にキャスト膜を形成するキャスト膜形成手段と、前記キャスト膜に含有する前記溶媒を蒸発させながら、結露により前記キャスト膜の表面に水滴を形成させる水滴形成手段と、この水滴を成長させる水滴成長手段と、前記キャスト膜に入り込んだ前記水滴を蒸発させる水滴蒸発手段と、を有する多孔質構造体の製造設備において、前記水滴の配列及び寸法を均一に形成しうる水滴形成条件を満たすように、前記水滴形成手段を制御する制御手段と、前記表面の観測を行う観測手段と、前記観測から、前記表面における前記水滴が形成している範囲と前記水滴が形成していない範囲との境界を設定する境界設定手段と、を有し、前記制御手段が、前記支持体と前記蒸発手段とのうち少なくとも１つを移動する移動手段と、前記キャスト膜の前記表面の温度を制御する表面温度制御手段と、前記表面にあたる前記空気の風速を制御する風速制御手段と、前記表面の周りの空気の露点を制御する露点制御手段とのうち少なくとも１つを有し、前記制御手段が、前記境界と前記キャスト膜に向けて前記調節空気を送り出す送風口との距離と、前記表面の温度と、前記風速と、前記露点とが前記水滴形成条件を満たすように、前記移動手段と、前記表面温度制御手段と、前記風速制御手段と、前記露点制御手段とのうち少なくとも１つを制御することを特徴とする。

前記制御手段が、前記境界を近似して得られる線を近似境界として算出する算出手段を有し、前記距離と、前記表面の温度と、前記風速と、前記露点とが前記水滴形成条件を満たすように、前記水滴形成手段を制御することが好ましい。また、前記観測手段が画像センサであることが好ましい。

本発明の多孔質構造体の製造方法によれば、前記キャスト膜の前記表面の観測から、前記表面上の、前記水滴が形成している範囲と前記水滴が形成していない範囲との境界を設定し、前記水滴の配列及び寸法を均一に形成しうる水滴形成条件を満たすように、前記キャスト膜の前記表面の温度と、前記調節空気の風速と、前記調節空気の露点と、この境界と前記キャスト膜に向けて前記調節空気を送り出す送風口との距離とのうち少なくとも１つを調節するため、水滴形成工程において、配列及び寸法が均一の水滴をキャスト膜上に形成することが容易になる。すなわち、本発明により、均一に配列し、寸法が均一の孔を有する多孔質構造体を容易に製造することができる。また、本発明では、版の作成が不要であるため、多孔質構造体を安価に製造することができる。

本発明は、画像センサを用いて、キャスト膜の表面における水滴形成の進行の程度を検知することにより、キャスト膜の表面における水滴の形成分布や水滴の寸法に応じて、溶媒の蒸発に寄与する因子を制御することを可能にする。このような制御により、寸法が均一の水滴をキャスト膜上に均一に形成させることが容易となる。すなわち、本発明により、所望寸法の孔を有する多孔質構造体を容易に製造することができる。

本発明の多孔質構造体の製造設備は、前記水滴の配列及び寸法を均一に形成しうる水滴形成条件を満たすように、前記水滴形成手段を制御する制御手段と、前記表面の観測を行う観測手段と、前記観測から、前記表面における前記水滴が形成している範囲と前記水滴が形成していない範囲との境界を設定する境界設定手段と、を有し、前記制御手段が、前記支持体と前記蒸発手段とのうち少なくとも１つを移動する移動手段と、前記キャスト膜の前記表面の温度を制御する表面温度制御手段と、前記表面にあたる前記空気の風速を制御する風速制御手段と、前記表面の周りの空気の露点を制御する露点制御手段とのうち少なくとも１つを有し、前記制御手段が、前記境界と前記キャスト膜に向けて前記調節空気を送り出す送風口との距離と、前記表面の温度と、前記風速と、前記露点とが前記水滴形成条件を満たすように、前記移動手段と、前記表面温度制御手段と、前記風速制御手段と、前記露点制御手段とのうち少なくとも１つを制御するため、均一に配列し、寸法が均一の孔を有する多孔質構造体を容易に且つ安価に製造することができる。

（多孔質構造体の製造方法）
図１に本発明に係る多孔質構造体製造工程１０を、図２に多孔質構造体製造工程１０をモデル的に図示した説明図である。多孔質構造体製造工程１０は、キャスト工程１１と、水滴形成工程１２と、水滴成長工程１３と、水滴蒸発工程１４とを有する。この多孔質構造体製造工程１０により、多孔質構造体１５が製造される。

キャスト工程１１では、前述した溶液を支持体２１（図２（ａ）参照）の上にキャストし、キャスト膜２２（図２（ａ）参照）を形成する。この溶液は、多孔質構造体の原料となるポリマーを溶媒に溶解することにより得られる。溶液のキャストの方法は、静置した支持体の上に溶液を載せて塗り広げる方法と、走行する支持体上に溶液を流延ダイから流出する方法とがあり、本発明ではいずれの方法も用いることができる。一般的に、前者は少ない生産量で多品種をつくる場合に適し、後者は大量生産に適する。なお、後者の方法において、流延ダイからの溶液の流出を連続或いは断続的に行うことにより、長尺の多孔質構造体、或いは、所定長さの多孔質構造体を連続して製造することができる。

水滴形成工程１２では、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、キャスト膜２２の表面２２ａに所望の条件に調節された空気（以下、調節空気と称する）２００をあてて、キャスト膜２２に含まれ、溶媒２３が、表面２２ａから蒸発する。溶媒２３の蒸発に伴い、表面２２ａの周りの空気の温度が低下する。この温度の低下に伴い、表面２２ａの周りの空気に含まれる水蒸気が凝縮する。溶媒２３の蒸発と水蒸気の凝縮との反応において溶媒２３の蒸発と水蒸気の凝縮との反応において、表面２２ａの周りの温度が露点と同じ、或いは低い場合に、表面２２ａに水滴２５が形成される。このとき生じた水滴２５は、極めて小さく、肉眼で認めることができないような大きさである。なお、この水滴形成工程１２において、調節空気２００に代えて、湿った空気を用いても良い。この湿った空気をキャスト膜２２にあてることにより、表面２２ａに水滴２５を形成することもできる。また、水滴形成工程１２において、溶媒の蒸発と表面２２ａでの水滴２５の形成とを同時に開始させる、または一方を先に開始する、いずれのケースでも良い。

水滴成長工程１３では、水滴形成工程１２と同様にして、調節空気２００を表面２２ａにあてて、溶媒２３を蒸発させながら、表面２２ａに形成する水滴２５をゆっくりと成長させる。水滴２５は蒸発せずに、図２の（ｃ）に示すようにキャスト膜２２の中に入り込む。この水滴成長工程１３では、水滴形成工程１２で発生した極めて小さな水滴を複数合体させて水滴を大きくすることを目的とするが、キャスト膜２２の表面２２ａの温度やキャスト膜２２の周辺の条件次第では、水滴形成工程１２で発生した極めて小さな各水滴が核となってそれぞれ大きくなる現象が見られる場合もある。

そして、水滴２５が所望の寸法になったところで、水滴蒸発工程１４で図２の（ｄ）に示すようにキャスト膜２２中の水滴２５を水蒸気２７として蒸発させる。キャスト膜２２の中に溶媒２３が残留している場合には、できるだけ多くの溶媒２３を蒸発させた後に水滴２５を蒸発させるような条件とする。この条件として、例えば、溶媒に水よりも沸点の低い化合物を用いる、或いは、キャスト膜２２の雰囲気に含まれる水や溶媒の蒸気圧を所望の範囲に調節する、などが挙げられる。溶媒２３が十分に除去されたキャスト膜２２には、自己支持性が発現する。次に、自己支持性を有するキャスト膜２２に入り込んでいた水滴２５を蒸発させる。水滴２５の蒸発により、キャスト膜２２から多孔質構造体１５を生成することができる。なお、支持体２１が不要なものであれば、多孔質構造体１５の形成後または形成中に剥がしてもよい。

図３は、多孔質構造体１５の概略図である。支持体２１（図２参照）から剥がした多孔質構造体１５には、非常に多くの孔３１が密に形成される。（Ａ）は本発明により得られる多孔質構造体１５の平面図、（Ｂ）は（Ａ）のｂ−ｂ線に沿う断面図で、（Ｃ）は（Ａ）のｃ−ｃ線に沿う断面図である。また、（Ｄ）は、別の多孔質構造体３３の断面図であるが、多孔質構造体３３の平面図は（Ａ）と同様であるので略す。

孔３１は、図３（Ａ）に示すようにハチの巣状、いわゆるハニカム構造となるように多孔質構造体１５上に配列する。そして、孔３１は、図３（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、多孔質構造体１５の両面を突き抜けるように形成される場合もあるし、（Ｄ）の多孔質構造体３３のように片面側に窪み３３ａとして形成される場合もある。そして、この孔３１の配列は、水滴の疎密の度合いや大きさ、形成する水滴の種類、乾燥速度、溶液の固形分濃度、水滴成長工程における水滴成長度合いに対する溶媒２３の蒸発のタイミング等によって異なるものとなる。本発明により製造される多孔質構造体１５の形態は特に限定されるものではないが、本発明は、例えば、多孔質構造体１５の厚みＬ１が０．０５μｍ以上１００μｍ以下、孔３１の径Ｄ１が０．０５μｍ以上１００μｍ以下、孔３１の形成ピッチＬ２が０．１μｍ以上１２０μｍ以下であるような多孔質構造体を製造する場合に特に効果がある。

ハニカム構造とは、上記のように、一定形状、一定サイズの孔が連続かつ規則的に配列している構造を意味する。この規則配列は単層の場合には二次元的であり、複層の場合は三次元的にも規則性を有する。この規則性は二次元的には１つの孔の周囲を複数（例えば、６つ）の孔が取り囲むように配置され、三次元的には結晶構造の面心立方や６方晶のような構造を取って、最密充填されることが多いが、製造条件によってはこれら以外の規則性を示すこともある。

（溶液）
本発明で用いられる溶液は、多孔質構造体の原料となるポリマー（以下、原料ポリマーと称する）と原料ポリマーを溶解しうる溶媒とを含む。キャストするときの溶液の原料ポリマーの濃度は、キャスト膜２２を形成できる濃度であれば良く、具体的には、０．０２重量％以上３０重量部以下の範囲であることが好ましい。原料ポリマーの濃度が０．０２重量％未満であると、フィルムの生産性に劣り大量生産に適さないおそれがある。また、原料ポリマーの濃度が３０重量％を超えると、水滴形成工程１２において水滴の成長が十分に行われないうちに乾燥してしまうため、好ましい寸法の孔をもつような多孔質構造体１５をつくることが困難になることがある。

（溶媒）
本発明に用いられる溶媒としては、以下を満たすものであればよい。
（１）多孔質構造体の原料ポリマーを溶解しうるもの。
（２）疎水性の有するもの。

疎水性溶媒としては、水の溶解度が５重量％以下であるものが好ましく、例えば、クロロホルム、ジクロロメタン等のハロゲン系有機溶剤、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、メチルイソブチルケトン等の非水溶性ケトン類、ジエチルエーテル等のエーテル類や二硫化炭素などが挙げられる。上述した化合物のうち、２種類以上の化合物からなる溶媒を疎水性溶媒としてもよい。これらの化合物の割合を適宜代えて用いることにより、液滴の形成速度、及び液滴のキャスト膜への入り込み深さ等を制御することができる。

（原料ポリマー）
多孔質構造体の原料ポリマーとしては、高分子化合物や両親媒性化合物などを用いることができる。

（高分子化合物）
高分子化合物としては、特に限定されず、用途等に応じて決定することができるが、その数平均分子量（Ｍｎ）が１，０００〜１０，０００，０００であるものが好ましく、５，０００〜１，０００，０００であるものがより好ましい。

この高分子化合物としては、非水溶性溶媒つまり疎水性溶媒に溶解するものが好ましく、例えば、ポリ−ε−カプロラクトン、ポリ−３−ヒドロキシブチレート、アガロース、ポリ−２−ヒドロキシエチルアクリレート、ポリスルホンなどが好ましい。生分解性を必要とする場合や、あるいは、コストや入手の容易さなどを考慮すると、ポリ−ε−カプロラクトンが特に好ましい。

高分子化合物の他の例としては、ビニル重合ポリマー（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、ポリヘキサフルオロプロペン、ポリビニルエーテル、ポリビニルカルバゾール、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリテトラフルオロエチレン等）、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート、ポリ乳酸等）、ポリラクトン（例えばポリカプロラクトンなど）、ポリアミド又はポリイミド（例えば、ナイロンやポリアミド酸など）、ポリウレタン、ポリウレア、ポリカーボネート、ポリアロマティックス、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリシロキサン誘導体、などが挙げられる。これらは、溶解性、光学的物性、電気的物性、強度、弾性等の観点から、ホモポリマーであってもよいし、コポリマーやポリマーブレンド、ポリマーアロイとしてもよい。

（両親媒性化合物）
両親媒性化合物は、親水性をもつとともに親油性をももつ物質であり、具体的には、親水基と疎水基をもつ化合物である。このような両親媒性化合物としては、市販される多くの界面活性剤のような単量体の他に、二量体や三量体等のオリゴマー、高分子化合物を用いることができる。両親媒性化合物と高分子化合物とを混合することにより、キャスト膜の表面に水滴を形成しやすくなる。また、高分子化合物に対する分散状態を制御することにより、水滴が形成される位置をより容易に制御することができる。

両親媒性化合物として、例としてはポリアクリルアミドがある。その他の両親媒性高分子化合物としては、ポリアクリルアミドを主鎖骨格とし、親油性側鎖としてドデシル基、親水性側鎖としてカルボキシル基を併せ持つもの、ポリエチレングリコール／ポリプロピレングリコールブロックコポリマー、などが挙げられる。親油性側鎖は、アルキレン基、フェニレン基等の非極性直鎖状基であり、エステル基、アミド基等の連結基を除いて、末端まで極性基やイオン性解離基などの親水性基を分岐しない構造であることが好ましい。親油性側鎖は、例えば、アルキレン基を用いる場合には５つ以上のメチレンユニットからなることが好ましい。親水性側鎖は、アルキレン基等の連結部分を介して末端に極性基やイオン性解離基、又はオキシエチレン基などの親水性部分を有する構造であることが好ましい。

両親媒性化合物としては、互いに異なる２種以上の化合物を用いると水滴の形成位置、水滴の大きさを制御することができるので好ましい。また、高分子化合物についても、互いに異なる２種以上の化合物を用いることにより同様の効果を得ることができる。なお、高分子化合物として、上記の両親媒性化合物を用いてもよい。

高分子化合物及び両親媒性化合物は、分子内に重合性基を有する重合性（架橋性）高分子化合物であってもよい。また、高分子化合物、両親媒性化合物とともに、重合性の多官能モノマーを配合し、この配合物により多孔質構造体を形成した後、熱硬化法、紫外線硬化法、電子線硬化法等の公知の方法によって硬化処理を施してもよい。

高分子化合物、両親媒性化合物と併用される多官能モノマーとしては、反応性の点から多官能（メタ）アクリレートが好ましい。前記多官能（メタ）アクリレートの例としては、ジペンタエリスリトールペンタアクリレ−ト、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールカプロラクトン付加物へキサアクリレート又はこれらの変性物、エポキシアクリレートオリゴマー、ポリエステルアクリレートオリゴマー、ウレタンアクリレートオリゴマ−、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、又はこれらの変性物などが使用できる。これらの多官能モノマーは耐擦傷性と柔軟性のバランスから、単独で又は２種以上を組み合わせて用いられる。高分子化合物、両親媒性化合物が分子内に重合性基を有する重合性（架橋性）化合物である場合には、その重合性基と反応しうる重合性の多官能モノマーを併用することも好ましい。

上記の中でもエチレン性不飽和基を有するモノマーの重合は、光ラジカル開始剤又は熱ラジカル開始剤の存在下、電離放射線の照射又は加熱により行うことができる。したがって、例えば、エチレン性不飽和基を有するモノマー、光ラジカル開始剤あるいは熱ラジカル開始剤、マット粒子及び無機フィラーを含有する塗布液を調製し、その塗布液を透明な支持体上に塗布した後、電離放射線又は熱による重合反応により硬化すると、反射防止フィルムを製造することができる。

光ラジカル重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン類、ベンゾイン類、ベンゾフェノン類、ホスフィンオキシド類、ケタール類、アントラキノン類、チオキサントン類、アゾ化合物、過酸化物類、２，３−アルキルジオン化合物類、ジスルフィド化合物類、フルオロアミン化合物類や芳香族スルホニウム類が挙げられる。

前記アセトフェノン類としては、例えば、２，２−エトキシアセトフェノン、ｐ−メチルアセトフェノン、１−ヒドロキシジメチルフェニルケトン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−４−メチルチオ−２−モルフォリノプロピオフェノン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノンなどが挙げられる。

前記ベンゾイン類としては、例えば、ベンゾインベンゼンスルホン酸エステル、ベンゾイントルエンスルホン酸エステル、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテルなどが挙げられる。

前記ベンゾフェノン類としては、例えば、ベンゾフェノン、２，４−クロロベンゾフェノン、４，４−ジクロロベンゾフェノン、ｐ−クロロベンゾフェノンなどが挙げられる。
前記ホスフィンオキシド類としては、例えば、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキシドなどが挙げられる。

なお、前記光ラジカル重合開始剤としては、最新ＵＶ硬化技術（Ｐ．１５９，発行人；高薄一弘，発行所；（株）技術情報協会，１９９１年発行）にも種々の例が記載されている。また、市販の光開裂型の光ラジカル重合開始剤としては、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製のイルガキュア（６５１，１８４，９０７）等が好ましい例として挙げられる。光重合開始剤は、多官能モノマー１００質量部に対して、０．１〜１５質量部の範囲で使用することが好ましく、１〜１０質量部の範囲で使用することがより好ましい。前記光重合開始剤に加えて、光増感剤を用いてもよい。光増感剤の具体例として、ｎ−ブチルアミン、トリエチルアミン、トリ−ｎ−ブチルホスフィン、ミヒラーのケトン、チオキサントン、などが挙げられる。

前記熱ラジカル開始剤としては、例えば、有機過酸化物、無機過酸化物、有機アゾ化合物、有機ジアゾ化合物、などを用いることができる。有機過酸化物としては、例えば、過酸化ベンゾイル、過酸化ハロゲンベンゾイル、過酸化ラウロイル、過酸化アセチル、過酸化ジブチル、クメンヒドロぺルオキシド、ブチルヒドロぺルオキシドなどが挙げられる。無機過酸化物としては、過酸化水素、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム等が挙げられる。アゾ化合物としては、例えば、２，２’−アゾビス（イソブチロニトリル）、２，２’−アゾビス（プロピオニトリル）、１，１’−アゾビス（シクロヘキサンカルボニトリル）等が挙げられる。前記ジアゾ化合物としては、例えば、ジアゾアミノベンゼン、ｐ−ニトロベンゼンジアゾニウム等が挙げられる。

図４のように、多孔質構造体製造設備４０は、流延室４１を備える。流延室４１には、走行する支持体である流延ベルト４２と、溶液４３を流延ベルト４２の片面（以下、流延面と称する）４２ａの上に流出する流延ダイ４４とが配される。また、流延室４１は、第１エリア４６〜第３エリア４８を備え、流延ダイ４４は、第１エリア４６に配される。流延ベルト４２は、ローラ５２，５３に掛け渡される。ローラ５２，５３は、少なくとも一方は図示しない駆動装置により回転する。これらローラ５２、５３の回転により、流延ベルト４２は、第１エリア４６、第２エリア４７、そして第３エリア４８の各エリアを順次無端走行する。

溶液４３は、多孔質構造体製造設備４０に送られる前に、予めろ過されることが好ましい。これにより多孔質構造体１５への異物混入を防止することができる。ろ過は複数回実施することが好ましい。例えばろ過を２回実施するときには、上流側のろ過装置（図示なし）には、多孔質構造体１５の孔の径よりも大きな絶対ろ過精度（絶対ろ過孔径）をもつフィルタが備えられ、下流側のろ過装置（図示なし）には、多孔質構造体１５の空隙よりも小さな絶対ろ過精度をもつフィルタが備えられることが好ましい。

また、温調機５４がローラ５２，５３の温度を制御することにより、ローラ５２，５３に接触する流延ベルト４２の流延面４２ａの温度を所望の範囲に制御する。このようにして、温調機５４は、ローラ５２，５３を介して、流延面４２ａ上に形成されるキャスト膜２２の表面２２ａの温度（以下、表面温度と称する）を所望の範囲に調節することができる。特に、キャスト膜２２の周辺空気の条件制御が瞬時に変化させられない場合にはこのような流延ベルト４２が有効である。

温調機５４による流延面４２ａの温度調整の方法としては、伝熱媒体が流れる液流路をローラ５２，５３の内部に設け、温度調節された伝熱媒体を送液する方法などが挙げられる。流延ベルト４２の温度は、下限値を０℃以上とすることが好ましい。また、上限値は溶媒の沸点以下とすることが好ましく、より好ましくは（溶媒の沸点−３）℃とすることである。これにより、結露した水分が凝固することも無く、また、キャスト膜２２の中の溶媒が急激に蒸発することが抑制されるため、空隙のサイズや均一性や形状等に優れる多孔質構造体１５を得ることができる。さらに、流延面４２ａの温度は、キャスト膜２２の幅方向にわたってばらつきが±３℃以内となるようにすることにより、表面温度の位置によるばらつきも幅方向において±３℃以内とすることができる。キャスト膜２２の幅方向における温度のばらつきを抑えることにより、多孔質構造体１５の孔に異方性が生じることが抑制されるので、多孔質構造体としての品質が向上する。

流延ダイ４４には、溶液４３が貯留するタンク（図示しない）が配管を介して接続する。タンクに貯留する溶液４３の温度は、所望の範囲（０℃以上５０℃以下）になるように保持されている。溶液４３は、流延ダイ４４から流延ベルト４２の上に流出する。こうして、走行する流延ベルト４２の流延面４２ａの上では、溶液４３が流延し、キャスト膜２２が形成される。

第１エリア４６には、送風吸気ユニット６１が配される。第１エリア４６では、送風吸気ユニット６１を用いて、所望の条件に調節された調節空気をキャスト膜２２にあてて、その表面２２ａに水滴を形成する、すなわち水滴形成工程１２を行うことを主たる目的とする。なお、第１エリア４６の詳細は後述する。

第２エリア４７には、２つの送風吸気ユニット６３、６４が流延ベルト４２の走行方向に沿って配される。上流側の送風吸気ユニット６３は、第１エリア４６の送風吸気ユニット６１のすぐ下流側に配される。上流側の送風吸気ユニット６３は、第１エリア４６の送風吸気ユニット６１のすぐ下流側に配される。送風吸気ユニット６３、６４は、送風口６３ａ、６４ａと吸気口６３ｂ、６４ｂとを備える。送風口６３ａ、６４ａは、調節空気をキャスト膜２２の表面２２ａに向けて流し出す。吸気口６３ｂ、６４ｂは、キャスト膜２２の周りの気体を吸気する。送風吸気ユニット６３、６４は、それぞれ図示しない制御部により、所望の条件に調節された調節空気をキャスト膜２２に向けて送り出し、所望の吸引力で、表面２２ａの周りの気体を吸引する。

第２エリアでは、これら送風吸気ユニット６３、６４を用いて、調節空気をキャスト膜２２にあてて、第１エリア４６で形成された水滴を、一様に成長させることを主たる目的とする。第１エリア４６と第２エリア４７とが互いに離れるほど、つまり水滴を形成してから第２エリア４７に入るまでの時間が長くなるほど、成長し終えたときの水滴の大きさが不均一になってしまう。送風吸気ユニットの数は、本実施形態の数、つまり２に限定されず、１または３以上であってもよい。送風吸気ユニット６３，６４は、送風吸気ユニット６１と同じものとしているがこれに限定されない。

第３エリア４８には、４つの送風吸気ユニット７１〜７４が流延ベルト４２の走行方向に沿って順に配される。送風吸気ユニットの数は、本実施形態の数、つまり４に限定されず、１以上３以下または５以上であってもよい。送風吸気ユニット７１〜７４は、送風吸気ユニット６３，６４と同じものとしているがこれに限定されない。送風吸気ユニット７１〜７４は、図示しない制御部により、所望の条件に調節された空気を送り出す。

第３エリア４８では、水滴の蒸発、すなわち水滴蒸発工程１４を行うことを主たる目的としているが、第３エリア４８に至るまでに蒸発しきれなかった溶媒も蒸発させる。

送風吸気ユニット７１〜７４から送り出される空気の送風速度は、０．０１ｍ／秒以上２０ｍ／秒以下とすることが好ましく、より好ましくは０．５ｍ／秒以上１５ｍ／秒以下の範囲であり、最も好ましくは１ｍ／秒以上１０ｍ／秒以下の範囲とすることである。この送風速度が０．０１ｍ／秒未満であると、水滴の蒸発が充分に進行しないおそれがあり、生産性がおちる場合がある。一方、送風速度が２０ｍ／秒を超えると水滴の蒸発が急激に生じて、形成される孔の形態が乱れるおそれがある。

送風吸気ユニット７１〜７４から送り出される空気の露点ＴＤ２と第３エリア４８におけるキャスト膜２２の表面温度ＴＬとは、８０℃≧（ＴＬ−ＴＤ２）℃≧１℃の条件を満たすように、少なくとも何れか一方を制御することが好ましい。これにより、水滴の成長を止めて、水滴を水蒸気として蒸発させることが可能となる。（ＴＬ−ＴＤ２）が１℃未満であるときには、水滴の成長を止めることが確実にはできず、孔のサイズの精度が低下することがある。一方、（ＴＬ−ＴＤ２）が８０℃を越えると、有機溶媒や水滴の蒸発が急激になってしまい、規則的に並んでいた水滴の配列や形状、サイズが乱れて均一なハニカム構造は発現されなくなる。

第３エリア４８に入る直前の表面温度ＴＬと、第３エリア４８の直前の搬送路近傍の露点と、第３エリア４８に入った直後の搬送路近傍の露点との各ばらつきは、いずれも±３℃以内であることが好ましい。

また、表面２２ａから３ｍｍ〜２０ｍｍ程度離れた位置に凝縮器を設けることが好ましい。この凝縮器により、凝縮器の表面近傍の水蒸気や揮発有機溶媒を凝縮させて、表面２２ａ近傍の水分及び溶媒ガスの濃度が高くならないように制御することが可能になる。こうして、第３エリア４８におけるキャスト膜２２の乾燥を、より確実に行うことができる。以上のような乾燥方法のうち少なくともいずれかひとつの乾燥方法を適用することで、キャスト膜２２の膜面への動的な影響を少なくして乾燥させることができるため、より平滑な膜面を得ることができる。

第３エリア４８では、送風吸引ユニット７１〜７４に代えて減圧乾燥装置や、いわゆる２Ｄノズルを用いてもよい。減圧乾燥を行うことで、溶媒と水滴との蒸発速度をそれぞれ調節することがより容易になる。これにより、有機溶媒の蒸発と水滴の蒸発とをより良好にし、水滴をより良好にキャスト膜２２の内部に形成することができる。なお、前記２Ｄノズルとは、風を出す給気ノズル部材と、キャスト膜２２近傍の空気を吸い込む排気用ノズル部材とをもつものである。この２Ｄノズルとしては、キャスト膜全幅に渡り、均一に給気と排気とを行えるものが好ましい。なお、減圧乾燥装置や２Ｄノズルは、第１エリア４６や第２エリア４７で用いてもよい。

更に、多孔質構造体製造設備４０は、キャスト膜２２を流延ベルト４２から剥ぎ取る際に、流延ベルト４２から剥離した多孔質構造体１５を支持する剥取ローラ８０を備え、剥取ローラ８０によって剥ぎ取られた多孔質構造体１５は次工程に送られる。次工程とは、例えば、多孔質構造体１５に種々の機能を施すための機能付与工程や、多孔質構造体１５をロール状に巻き取る巻取工程等である。

次に、第１エリア４６の詳細について説明する。図５のように、流延ダイ４４からみて流延ベルト４２の走行方向の下流側には、送風吸気ユニット６１が設けられる。送風吸気ユニット６１は、送風口６１ａと、吸気口６１ｂと、送風コントローラ６１ｃと、画像センサ６１ｄとを備える。送風口６１ａは、調節空気をキャスト膜２２の表面２２ａに向けて流し出す。吸気口６１ｂは、キャスト膜２２の周りの気体を吸気する。送風コントローラ６１ｃは、送風系における調節空気の温度、露点、湿度、風速、並びに、吸気系における吸引力を独立して制御する。こうして、送風吸気ユニット６１は、所望の条件に調節された調節空気をキャスト膜２２にあてて、所望の吸引力で、キャスト膜２２の周りの気体を吸気する。

送風吸気ユニット６１からの調節空気の露点ＴＤ１と、第１エリア４６を通過するキャスト膜２２の表面温度ＴＬとは、０℃≦（ＴＤ１−ＴＬ）の条件を満たすように、少なくともいずれか一方が制御される。これにより、キャスト膜２２の近傍を流れる調節空気の中の水蒸気を良好に水滴として発生させるとともに成長させることができる。より好ましくは０℃≦（ＴＤ１−ＴＬ）≦８０℃であり、さらに好ましくは０℃≦（ＴＤ１−ＴＬ）≦３０℃であり、最も好ましくは０℃≦（ＴＤ１−ＴＬ）≦１０℃である。（ＴＤ１−ＴＬ）が０℃未満の場合、表面２２ａにおいて、結露がおきにくくなることがある。また、（ＴＤ１−ＴＬ）が８０℃を超える場合、結露する速度、つまり水滴発生速度が大きくなりすぎて、水滴の上にさらに水滴ができてしまい、多孔質構造体１５の孔のサイズが不均一、つまり構造が不均一となってしまうことがある。また、調節空気の温度は特に限定されるものではないが、５℃以上１００℃以下の範囲であることが好ましい。１００℃を超えると、水滴がキャスト膜２２内に入り込む前に、水蒸気として蒸発してしまうおそれがある。

第１エリア４６において、キャスト膜２２に調節空気を一方向からあてることが好ましく、キャスト膜２２に平行である追い風（並流）になるようにすることがより好ましい。また、この調節空気がキャスト膜２２にあたる角度のばらつきは、±２０°以内となるような角度であることが好ましい。調節空気を向流として送風すると、調節空気とキャスト膜２２との相対速度を低い条件とする場合に調節空気の速度制御が難しく、キャスト膜２２の表面２２ａが乱れて平滑性を失うために、表面２２ａ上における水滴の成長が阻害されることがある。また、調節空気の送風速度は、キャスト膜２２の移動速度、つまり流延ベルト４２の走行速度との相対速度が０．０１ｍ／秒以上１０ｍ／秒以下の範囲であることが好ましく、より好ましくは０．０５ｍ／秒以上５ｍ／秒以下の範囲であり、最も好ましくは０．１ｍ／秒以上１ｍ／秒以下の範囲である。相対速度が０．０１ｍ／秒未満であると、水滴が細密に配列して形成されないうちに、キャスト膜２２が第２エリア４７や第３エリア４８に搬送されるおそれがある。一方、相対速度が１０ｍ／秒を超えると、キャスト膜２２の表面２２ａが乱れ、水滴の形成が充分に進行しないおそれがある。

調節空気の送風速度と流延ベルト４２の走行速度と相対速度のばらつきは、相対速度の平均値に対して±２０％以内であることが好ましい。この条件と調節空気の条件とにより水滴の様態を均一にする効果がより高まる。この相対速度の調整は、調節空気の速度とキャスト膜２２の搬送速度との少なくともいずれか一方を調整することで実施することができる。

キャスト膜２２が第１エリア４６及び第２エリア４７を通過する時間（以下、通過時間と称する）は０．１秒以上１０００秒以下とすることが好ましい。これにより、孔が細密に充填されるに十分な水滴を均一に生じさせることができる。通過時間が０．１秒未満であると水滴が充分成長しないまま形成されるため所望の孔を形成することが困難となる、あるいは、細密な孔をフィルム中に細密に形成されないことがある。また、通過時間が１０００秒を超えると、水滴のサイズが大きくなり過ぎハニカム構造の多孔質構造体１５を得られないおそれがある。このようにキャスト膜２２が第１エリア４６及び第２エリア４７を通過する時間を制御することにより、孔の大きさ等の様態を制御することができる。多孔質構造体１５を連続ではなくバッチ式で製造する場合、あるいは長尺状ではなくシート状や小さな短冊状等に製造する場合には、上記の第１エリア４６及び第２エリア４７を通過する時間に代えて、結露させる環境下にキャスト膜を置く時間を制御すると同様な効果が得られる。

画像センサ６１ｄは、流延ダイ４４の下流側、送風口６１ａや吸気口６１ｂよりも上流側に配される。画像センサ６１ｄは、撮像面６１ｅ及び撮像素子を備え、撮像面６１ｅが流延面４２ａに形成されるキャスト膜２２の表面２２ａに対向するように配される。撮像素子は、撮像面６１ｅを介して、キャスト膜２２の表面２２ａ上の一定の範囲（以下、検知範囲と称する）Ａ１（図６）の状態を被写体像として検知し、この被写体像から画像信号を生成する。この撮像素子としては、検知したい水滴の寸法に応じた分解能を備えるものであればよい。この撮像素子の具体的なものとして、例えば、公知の撮像素子であるＣＣＤ（電化結合素子）イメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサなどが挙げられ、いずれを用いてもよい。また、画像センサ６１ｄは結露防止装置を備えることが好ましい。この結露防止装置は、撮像面６１ｅの温度を一定の範囲内に保つなどして、調節空気などによる撮像面６１ｅの結露を防ぐ。

制御部８８は、送風コントローラ６１ｃと、画像センサ６１ｄと、温調機５４とシフト部８９に接続する。シフト部８９は、送風吸気ユニット６１と接続する。制御部８８の制御下にあるシフト部８９は、送風吸気ユニット６１を流延ベルト４２の走行方向に移動自在にする。

制御部８８は、境界検知処理と算出処理とを行う。図６のように、境界検知処理では、制御部８８が、検知範囲Ａ１における画像信号を画像センサ６１ｄから読み込み、当該画像信号に応じる画像データを生成する。制御部８８は、この画像データから、表面２２ａ上の当該検出範囲内における水滴が形成されている範囲（以下、形成範囲と称する）９０と水滴が形成されていない範囲（以下、未形成範囲と称する）９１とを検出する。そして、制御部８８は、形成範囲９０と未形成範囲９１との検出により、２つの範囲９０、９１との境界である境界Ｂ１を検出する。形成範囲９０と未形成範囲９１とを検出する方法として、得られた画像信号を細分化した（例えば、撮像素子の画素単位ごとに細分化された）画像データを所望の閾値を用いて２値化する等、公知の画像処理方法を用いることができる。これら２つの範囲９０、９１を検出するための閾値は、検出する際のキャスト膜の色や反射率、或いは、目標とする多孔質構造体の製造条件（孔の寸法、孔の形成ピッチなど）などに応じて決定すればよい。

算出処理では、制御部８８が、境界検出処理によって得られた境界Ｂ１を近似し、直線状の近似境界Ｂ２を算出する。次に、この近似境界Ｂ２の算出方法の一例を説明する。第１に、制御部８８は、境界検知処理によって得られた形成範囲９０の面積を算出する。第２に、制御部８８は、この算出処理によって得られた形成範囲９０の面積を、キャスト膜２２の幅Ｗ１で除算し、平均距離Ｗ２を得る。第３に、制御部８８は、検知範囲Ａ１の走行方向Ｍ１の下流側の端部Ａ２から平均距離Ｗ１だけ離れ、走行方向Ｍ１に略垂直な直線として、近似境界Ｂ２を設定する。

制御部８８の制御の下、シフト部８９は、この算出処理によって得られる近似境界Ｂ２と送風口６１ａの送風面６１ｆとの距離ＣＬ１が所定の範囲内になるように、送風コントローラ６１ｃを移動する。更に、制御部８８は、送風コントローラ６１ｃの位置の制御とともに、温調機５４や送風コントローラ６１ｃを制御し、キャスト膜２２の表面温度、調節空気の風速や露点などを制御する。制御部８８は、これら距離ＣＬ１、表面温度、調節空気の風速や露点の各パラメータのうち少なくとも１つを制御し、第１エリア４６の雰囲気が水滴形成条件を満たすように水滴形成工程１２を行う。この水滴形成条件とは、キャスト膜２２の表面２２ａ上において、水滴の配列及び寸法を均一に形成しうる条件であり、製造条件や品質条件により異なる。そのため、制御部８８が、目標とする製造条件や品質条件と同じ或いは似ている製造実験から得られた各パラメータのデータマッピングと比較して、所望の範囲になるように各パラメータを制御することにより、最適の水滴形成工程１２を行うことができる。

次に、本発明の多孔質構造体の製造方法について例を挙げて説明する。なお、本発明は、以下に記載される内容に限定されない。

所定の割合の原料ポリマーが溶媒に溶解した溶液４３を調整する。次に、第１エリア４６において、流延ダイ４４により、溶液４３が流延ベルト４２の流延面４２ａ上に流出する（図５）。溶液４３は、流延ベルト４２の走行により、流延面４２ａ上を流延する。こうして、流延面４２ａにキャスト膜２２が形成される。

制御部８８は、画像センサ６１ｄから表面２２ａ上の検知範囲Ａ１の画像信号を読み取って、画像データを生成する。制御部８８は、この画像データに境界検知処理及び算出処理を施し、近似境界Ｂ２を算出する。また、制御部８８は、シフト部８９を介して、近似境界Ｂ２と送風面６１ｆとの距離ＣＬ１が水滴形成条件を満たすように、送風吸気ユニット６１を走行方向に移動する。この送風吸気ユニット６１の制御と共に、制御部８８は、温調機５４や送風コントローラ６１ｃを制御し、キャスト膜２２の表面２２ａの雰囲気が水滴形成条件を満たすように、表面温度、調節空気の風速及び露点を所定の範囲に調節する。こうして、第１エリア４６の雰囲気は、目標とする製造条件や品質条件に応じた水滴形成条件に維持される。水滴形成条件を満たす雰囲気下で水滴形成条件を行うことにより、表面２２ａ上に、配列及び寸法が均一の水滴を容易に形成することができる。そして、キャスト膜２２は、流延ベルト４２の走行により、第２エリア４７へ送られる。

図４のように、第２エリア４７では、送風吸気ユニット６３、６４が、所望の条件に調節された調節空気を表面２２ａにあてる。送風吸気ユニッ６３、６４からの調節空気により、キャスト膜２２の表面２２ａから溶媒が蒸発し、水滴が一様に成長する。この成長した水滴は、その形状を維持したまま、キャスト膜２２の中に入り込む。そして、キャスト膜２２は、流延ベルト４２の走行により、第３エリア４７へ送られる。

第３エリア４８では、送風吸気ユニット７１〜７４が、所望の条件に調節された調節空気を表面２２ａにあてる。送風吸気ユニット７１〜７４の空気により、キャスト膜２２上の水滴が蒸発する。水滴の蒸発により、キャスト膜２２から多孔質構造体１５が生成する。多孔質構造体１５は、流延ベルト４２の走行により、剥取ローラ８０へと送られる。剥取ローラ８０は、流延ベルト４２から多孔質構造体１５を剥ぎ取り、機能付与工程や巻取工程などの次工程を行う。

本発明では、水滴形成工程１２におけるキャスト膜２２の表面２２ａ上の水滴の形成の程度を検知し、これらの過程の程度に応じて、距離ＣＬ１のほか、表面温度、調節空気の風速や露点を最適な範囲に調整することが可能になる。すなわち、本発明は、最適の条件下で水滴形成工程１２を行うことが可能となり、結果として、均一に配列し、その寸法が均一な孔を備える多孔質構造体１５を容易に製造することができる。

上記実施形態では、水滴形成工程において、制御部８８は、水滴形成条件を満たすように、距離ＣＬ１とともに、表面温度、調節空気の風速及び露点を制御すると記載したが、これに限らず、水滴形成条件を満たすように、距離ＣＬ１、表面温度、調節空気の風速及び露点のうち少なくとも１つの制御を行えばよい。

なお、境界Ｂ１が形成される位置は、目標とする製造条件によって異なる。したがって、画像センサ６１ｄは、製造条件に応じて、境界Ｂ１が検知範囲Ａ１内にとなるような位置に配すればよい。画像センサ６１ｄの設置位置は、予めおこなった製造実験から得られるデータマッピングを参考にして決めても良いし、水滴形成工程１２の際に、シフト部８８による位置決めの制御を行っても良い。

なお、上記実施形態では、形成範囲９０の面積の算出から、近似境界Ｂ２を算出したが、これに限らず、未形成範囲９１の面積の算出し、当該面積から近似境界Ｂ２を算出することもできる。

近似境界Ｂ２の算出方法としては、上記のほか、境界Ｂ１上の任意の点を通過し、走行方向Ｍ１に略垂直な直線を近似境界Ｂ２としてもよい。また、境界Ｂ１上の任意の点を複数選び、最小二乗法などの公知の数値解析をこれらの点に行って、得られる直線を近似境界Ｂ２としてもよい。

上記実施形態では、距離ＣＬ１を所望の範囲にするために、シフト部８９による送風吸気ユニット６１の位置の制御を行うと記載したが、これに限らず、他の工程に影響がでない範囲内で、距離ＣＬ１を所望の範囲になるように流延ベルト４２の走行速度を制御してもよい。

上記実施形態では、各工程１１〜１４を連続的に行う、すなわちオンライン方式の多孔質構造体の製造設備について記載したが、本発明は、上記実施形態に限られない。すなわち、本発明は、各工程１１〜１４を個別に行うバッチ方式、すなわちオフライン方式の多孔質構造体の製造設備にも適用可能である。次に、オフライン方式の多孔質構造体の製造設備について説明する。なお、上記実施形態と同様の部材を用いる場合は、その符号を用いて説明し、その詳細の説明を省略する。

図７のように、多孔質構造体製造設備１００は、支持板１０２と、送風吸気ユニット６１と、制御部１０４と、シフト部６２と、温調機５４とを備える。支持板１０２は、支持面１０２ａを備える。この支持面１０２ａ上で、溶液４３を流し、延ばすことにより、支持面１０２ａ上にキャスト膜２２が形成される。

送風吸気ユニット６１は、送風口６１ａと、吸気口６１ｂと、送風コントローラ６１ｃと、画像センサ６１ｄとを備える。送風吸気ユニット６１は、所望の条件に調節される調節空気をキャスト膜２２にあてて、表面２２ａから溶液４３に含まれる溶媒を蒸発させる。この溶媒の蒸発により、表面２２ａには水滴が形成される。制御部１０４は、送風コントローラ６１ｃと、シフト部８９と、温調機５４とを接続する。制御部１０４の制御下にあるシフト部８９は、支持板１０２と接続し、支持板１０２を方向Ｄ１に移動自在にする。制御部１０４の制御下にある温調機５４は、支持板１０２の支持面１０２ａの温度を所望の範囲に調節する。

画像センサ６１ｄは、撮像面６１ｅを介して、検知範囲内の表面２２ａの状態を画像信号として検知する。制御部１０３は、この画像信号から画像データを生成し、この画像データに境界検知処理及び算出処理を施し、近似境界を設定する。更に、制御部１０３は、表面２２ａにおける雰囲気が水滴形成条件を満たすように、近似境界と送風面６１ｆとの距離、表面２２ａの表面温度、調節空気の風速及び露点を調節する。こうして、最適の条件下で水滴形成工程１２を行うことが可能となり、結果として、均一に配列し、その寸法が均一な孔を備える多孔質構造体１５を容易に製造することができる。

多孔質構造体の製造工程を示す説明図である。 多孔質構造体が形成される過程の概略を示す説明図である。 多孔質構造体の概要を示す説明図である。（Ａ）は本発明に係る多孔質構造体の平面図、（Ｂ）は（Ａ）のｂ−ｂ線に沿う断面図、（Ｃ）は（Ａ）のｃ−ｃ線に沿う断面図であり、（Ｄ）は別の実施様態である多孔質構造体の平面図である。 本発明の第１の多孔質構造体製造設備の概要を示す説明図である。 第１エリアの概要を示す説明図である。 図５中のＶＩ−ＶＩ線からみたときの、キャスト膜の平面図である。 本発明の第２の多孔質構造体製造設備の概要を示す説明図である。

符号の説明

１０ 多孔質構造体製造工程
１１ キャスト工程
１２ 水滴形成工程
１３ 水滴成長工程
１４ 水滴蒸発工程
１５、３３ 多孔質構造体
２１ 支持体
２２ キャスト膜
２２ａ 表面
２３ 溶媒
３１ 孔
４０、１００ 多孔質構造体製造設備
４２ 溶液
５４ 温調機
６１ｃ 送風コントローラ
６１ｄ 画像センサ
６１ｆ 送風面
８８、１０４ 制御部
８９ シフト部
１０２ 支持板

Claims (6)

1. 疎水性を有する溶媒に多孔質構造体の原料となるポリマーが溶解する溶液を、支持体上にキャストし、
   前記支持体上にキャスト膜を形成し、
   所定の条件に調節される調節空気を前記キャスト膜にあてて、
   前記キャスト膜に含有する前記溶媒を蒸発させながら、
   結露により前記キャスト膜の表面に水滴を形成し、
   前記表面に形成される前記水滴を成長させて、
   前記水滴の前記蒸発により形成される孔を有する多孔質構造体の製造方法において、
   前記キャスト膜の前記表面の観測から、前記表面上の、前記水滴が形成している範囲と前記水滴が形成していない範囲との境界を設定し、
   前記水滴の配列及び寸法を均一に形成しうる水滴形成条件を満たすように、前記キャスト膜の前記表面の温度と、前記調節空気の風速と、前記調節空気の露点と、この境界と前記キャスト膜に向けて前記調節空気を送り出す送風口との距離とのうち少なくとも１つを調節することを特徴とする多孔質構造体の製造方法。
2. 前記境界に近似する線を近似境界として算出し、
   前記送風口と前記近似境界との距離が前記水滴形成条件を満たすように、前記支持体或いは前記送風口を移動することを特徴とする請求項１記載の多孔質構造体の製造方法。
3. 画像センサを用いて、前記境界を設定することを特徴とする請求項１または２項記載の多孔質構造体の製造方法。
4. 支持体と、
   疎水性を有する多孔質構造体の原料となるポリマーが溶解する溶液を、前記支持体上にキャストし、前記支持体上にキャスト膜を形成するキャスト膜形成手段と、
   前記キャスト膜に含有する前記溶媒を蒸発させながら、結露により前記キャスト膜の表面に水滴を形成させる水滴形成手段と、
   この水滴を成長させる水滴成長手段と、
   前記キャスト膜に入り込んだ前記水滴を蒸発させる水滴蒸発手段と、
   を有する多孔質構造体の製造設備において、
   前記水滴の配列及び寸法を均一に形成しうる水滴形成条件を満たすように、前記水滴形成手段を制御する制御手段と、
   前記表面の観測を行う観測手段と、
   前記観測から、前記表面における前記水滴が形成している範囲と前記水滴が形成していない範囲との境界を設定する境界設定手段と、
   を有し、
   前記制御手段が、前記支持体と前記蒸発手段とのうち少なくとも１つを移動する移動手段と、前記キャスト膜の前記表面の温度を制御する表面温度制御手段と、前記表面にあたる前記空気の風速を制御する風速制御手段と、前記表面の周りの空気の露点を制御する露点制御手段とのうち少なくとも１つを有し、
   前記制御手段が、前記境界と前記キャスト膜に向けて前記調節空気を送り出す送風口との距離と、前記表面の温度と、前記風速と、前記露点とが前記水滴形成条件を満たすように、前記移動手段と、前記表面温度制御手段と、前記風速制御手段と、前記露点制御手段とのうち少なくとも１つを制御することを特徴とする多孔質構造体の製造設備。
5. 前記制御手段が、
   前記境界を近似して得られる線を近似境界として算出する算出手段を有し、
   前記距離と、前記表面の温度と、前記風速と、前記露点とが前記水滴形成条件を満たすように、前記水滴形成手段を制御することを特徴とする請求項４記載の多孔質構造体の製造設備。
6. 前記観測手段が画像センサであることを特徴とする請求項４または５項記載の多孔質構造体の製造設備。

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