JP2009233170A - 高アスペクト比構造シートの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プルランを用いて、先端が鋭く尖った高アスペクト比の構造体を有する経皮吸収シートを容易に製造する方法を提供する。
【解決手段】針状凹部１２を有するモールド１０に、プルランを含むポリマー溶解液２０を注型した後、ポリマー溶解液２０を乾燥固化する。ポリマー溶解液２０には、界面活性剤が添加されている。これにより、ポリマー溶解液２０の濡れ性を改善して、先端が鋭く尖ったマイクロニードル２４を有する薄膜のポリマーシート２２を容易に製造することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、高アスペクト比の構造体が表面に形成された高アスペクト比構造シートの製造方法に関する。

近年、マイクロニードルなどの高アスペクト比の構造体が表面に形成された機能性膜は、様々な分野で応用されている。

例えば、医療技術分野では、薬剤を含む高アスペクト比構造の機能性膜を用いることで、患者の皮膚表面又は皮膚角質層を介して、薬剤を患者に効率的に投与する経皮吸収システムが注目を集めている。このような経皮吸収システム用の機能性膜は、一般に、経皮吸収シートと称される。

経皮吸収シートは、生体内で分解されない非生分解性タイプのものと、生体内で分解される生分解タイプのものに大別され、各タイプに適した製造方法が提案されている。

特許文献１は、薬剤含有皮膜で被覆した突起部を有する非生分解タイプの経皮吸収シートを製造する方法を開示している。この方法では、金属板をエッチングして、突起部を有する金属製シートを作製した後、薬剤含有溶液に浸漬することで、突起部表面が薬剤含有皮膜で被覆される。

しかし、より高い投薬効率を達成したい場合には、非生分解性タイプではなく、薬剤とともに生体内で分解される生分解性タイプの経皮吸収シートが好まれる。生分解性タイプの経皮吸収シートを作製する方法として、以下の方法が挙げられる。

特許文献２は、薬剤を含有する溶融状態の糖類材料を用いて、押出成形により生分解性タイプの経皮吸収シートを製造する方法を開示している。

また特許文献３は、薬剤を含有する溶融状態の糖類材料を用いて、射出成形により生分解性タイプの経皮吸収シートを製造する方法を開示している。

しかし、特許文献２及び３の方法では、薬剤を含有する糖類材料をいったん加熱溶融するため、材料に添加可能な薬剤は、加熱により効能が劣化しないものに限られる。そこで、熱劣化しやすい薬剤を用いる場合は以下の方法を採ることが考えられる。

特許文献４は、糖類材料及び薬剤を含む糖類溶解液を用いて、キャスト成形により生分解性タイプの経皮吸収シートを製造する方法を開示している。この方法では、凹部を有するモールドに糖類溶解液を注型した後、糖類溶解液を蒸発固化することで、凸部を有する経皮吸収シートを作製する。
特表２００７−５１８４６８号公報 特表２００４−５０４１２０号公報 特開２００３−２３８３４７号公報 特開２００７−８９７９２号公報

上述のように、熱劣化しやすい薬剤を含有する生分解性タイプの経皮吸収シートの製造には、材料の加熱溶融を必要としないキャスト成形を利用することが好ましい。

このキャスト成形に適した材料として、天然多糖類の一種であるプルランが挙げられる。プルランは、水への溶解性が高く、造膜性に優れるため、キャスト成形に適しており、さらに、経皮吸収シートの要求特性である生体適合性も良好である。

しかし、プルラン溶解液は、濡れ性が低く、モールド上で濡れ広がりにくいため、薄い経皮吸収シートを成形することは困難である。特に、シリコーン樹脂などの撥液性が高いモールドを用いる場合には、プルラン溶解液はますます濡れ広がりにくくなり、シート状に形成することができなくなる場合さえあり得る。

また、仮にプルランを用いて薄膜シート状に成形できたとしても、プルラン溶解液は、モールドの凹部の最深部に濡れ広がりにくいため、先端が鋭く尖った高アスペクト比の構造体を成形することは困難である。

一方で、近年の医療技術の進歩に伴って、より効率的な薬剤投与の観点から、先端が鋭く尖った高アスペクト比の凸部を有する経皮吸収シートの要請が強くなっており、上述の課題を解決する必要性がますます高まっている。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、プルランを用いて、先端が鋭く尖った高アスペクト比の構造体を有するシートを容易に製造する方法に関する。

請求項１に記載の発明は、プルランと界面活性剤とを含むポリマー溶解液を、高アスペクト比構造の凹部が形成されたモールドに付与する付与工程と、前記凹部の反転形状である凸部を有するポリマーシートが形成されるように、前記ポリマー溶解液を乾燥固化する乾燥固化工程と、前記乾燥固化工程で形成された前記ポリマーシートを前記モールドから剥離する剥離工程とを含むことを特徴とする高アスペクト比構造シートの製造方法に関する。

請求項１に係る製造方法によれば、造膜性に優れ、生体適合性の高いプルランが用いられるので、高品質、かつ生体適合性に優れた高アスペクト比構造シートを作製することができる。

また、プルランを含むポリマー溶解液に界面活性剤を添加することにより、ポリマー溶解液の濡れ性を改善することができる。これにより、撥液性が高いモールドを用いたとしても、薄膜の高アスペクト比構造シートを容易に作製することができる。さらに、界面活性剤の添加により、ポリマー溶解液がモールドの凹部に充填されやすくなり、高アスペクト比の構造体を高精度に形成することができる。例えば、高さが１０〜１０００μｍ、幅（直径）が１０〜５００μｍ、アスペクト比が１以上、先端の曲率半径が５μｍ以下のマイクロニードルを形成することができる。

請求項２に記載された発明は、前記ポリマー溶解液の前記凹部への充填を促進する充填促進工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の高アスペクト比構造シートの製造方法に関する。

請求項２に係る製造方法によれば、より確実に、ポリマー溶解液をモールドの凹部に充填することができるので、高アスペクト比の構造体の形成精度の向上が期待できる。

請求項３に記載された発明は、前記ポリマー溶解液の表面張力が４０ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の高アスペクト比構造シートの製造方法に関する。

請求項３に係る製造方法によれば、界面活性剤により表面張力が４０ｍＮ／ｍ以下に調整されたポリマー溶解液が用いられるので、薄膜の高アスペクト比構造シートを容易に製造することができる。

請求項４に記載された発明は、前記界面活性剤が、非イオン性界面活性剤であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の高アスペクト比構造シートの製造方法に関する。

請求項４に係る製造方法によれば、界面活性剤として、非イオン性界面活性剤を用いることで、人体に影響を与えずに、ポリマー溶解液の濡れ性を改善することができる。

非イオン性界面活性剤として、例えば、ステアリン酸スクロースに代表される脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンヒマシ油等を挙げることができる。

請求項５に記載された発明は、前記乾燥工程で形成された前記ポリマーシートの膜厚が２００μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の高アスペクト比構造シートの製造方法に関する。

請求項６に記載された発明は、前記モールドがシリコーン樹脂を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の高アスペクト比構造シートの製造方法に関する。

請求項７に記載された発明は、前記凸部の先端の曲率半径が５μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の高アスペクト比構造シートの製造方法に関する。

本発明によれば、プルランを含むポリマー溶解液に界面活性剤を添加して、ポリマー溶解液の濡れ性を改善することにより、先端が鋭く尖った高アスペクト比の構造体を有するシートを容易に製造することができる。

以下添付図面に従って本発明の実施形態について説明する。まず本発明の一実施形態に係る高アスペクト比構造シートの製造方法を説明し、次に当該方法により製造される高アスペクト比構造シートの構造例について説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る高アスペクト比構造シートが製造されるまでの様子を示す図である。

まず、図１（ａ）に示すように、針状凹部１２を有するモールド１０を準備する。針状凹部１２は、モールド１０の平坦面１６に比べてくぼんだ領域であり、最深部１４に向かって徐々に幅が狭くなる構造を有する。針状凹部１２の形状は、所望の形状のマイクロニードルが得られるように、ポリマー溶解液２０の乾燥収縮の影響を考慮して決定することが好ましい。例えば、先端が鋭く尖った高アスペクト比のマイクロニードルを形成する観点から、針状凹部１２の幅（直径）を１０〜５００μｍにして、最深部１４の曲率半径を１０μｍ以下にすることが好ましい。また、針状凹部１２の深さは、１０〜１０００μｍであることが好ましく、１００〜１０００μｍであることがさらに好ましい。

モールド１０の材質は特に限定されないが、高アスペクト比構造シートの剥離時の損傷を防止する観点から、シリコーンゴム等の剥離性が良好な樹脂を用いることができる。

次に、図１（ｂ）に示すように、モールド１０にポリマー溶解液２０を付与する。このとき、モールド１０への注型を容易にする目的で、モールド１０の針状凹部１２が配列した領域の周りに枠を設けて、当該枠の中にポリマー溶解液２０を付与することが好ましい。

ポリマー溶解液２０の付与方法として、バー塗布、スピン塗布、スプレー塗布、ディスペンサを用いた滴下などの方法が挙げられる。中でも、ディスペンサを用いてポリマー溶解液２０を滴下する態様は、ポリマー溶解液２０の粘度を問わず、高精度に滴下量を制御できるため好ましい。

ポリマー溶解液２０は、水・アルコール・メチルエチルケトン（ＭＥＫ）などの溶媒にポリマーが分散した溶液であり、濡れ性を改善する目的で、界面活性剤が添加されている。

ポリマー溶解液２０のポリマーは、生体内で分解されやすい材料（生分解性材料）であるとともに、生体適合性を有する材料（生体適合材料）であるプルランを使用することが好ましい。プルランは、低温でのキャスト成形が可能な材料であるから、ポリマー溶解液２０に薬剤を添加する場合に、シート成形時の薬剤の熱劣化を防止できる。また、プルランは、アレルギーリスクが低く、患者体内における溶解速度が大きいので、生分解性の経皮吸収シートを作製するために好適に用いることができる。プルラン以外にも、例えば、グルコース、マルトースなどの糖類や、ゼラチン、ポリ乳酸、乳酸・グリコール酸共重合体などの生分解性ポリマーを使用してもよい。

ポリマー溶解液２０のプルラン濃度は、成形性を損なわずに溶媒揮発に要する時間を短縮する観点から、５〜３０重量％であることが好ましい。またポリマー溶解液２０の粘度は、ポリマー溶解液２０の凹部１２への充填を容易にする観点から、５Ｐａ・ｓｅｃ以下であることが好ましく、２Ｐａ・ｓｅｃ以下であることがさらに好ましい。

ポリマー溶解液２０に添加される界面活性剤は、人体への影響が少ない非イオン性界面活性剤であることが好ましく、例えば、ステアリン酸スクロースに代表される脂肪酸エステルや、ポリオキシエチレンヒマシ油等を用いることができる。界面活性剤の添加量は、界面活性剤の種類により異なるが、好ましくは５重量％以下であり、より好ましくは１重量％である。なお、界面活性剤を添加した後のポリマー溶解液２０の表面張力は、薄膜の高アスペクト比構造シートを容易に製造する観点から、４０ｍＮ／ｍ以下に調整することが好ましい。

ポリマー溶解液２０は、界面活性剤以外にも、種々の添加剤を含んでいてもよく、例えば、患者に投与すべき薬剤をポリマー溶解液２０に添加してもよい。薬剤としては、例えば、糖尿病薬（インシュリン）、心臓血管拡張剤（ニトログリセリン）、ワクチン、抗生物質、喘息薬、鎮痛剤・医療用麻薬、局所麻酔剤、抗アナフェラキシー薬、皮膚疾患用薬、睡眠導入薬、ビタミン剤、禁煙補助剤等を使用することができる。また、患者体内に薬剤をより効率的に浸透させる観点から、薬剤と併せてアジュバンドをポリマー溶解液２０に添加してもよい。

ポリマー溶解液２０の付与量（膜厚）は、所望の膜厚の高アスペクト比構造シートが得られるように、ポリマー溶解液２０のポリマー濃度を考慮して、適宜調節されることが好ましい。例えば、ポリマー溶解液２０の付与量（膜厚）を、０．１〜１０ｍｍの範囲で調節することができる。

次に、図１（ｃ）に示すように、モールド１０に付与されたポリマー溶解液２０を乾燥固化する。ポリマー溶解液２０を乾燥固化する方法として、ポリマー溶解液２０を自然乾燥する方法に加えて、加熱、送風、減圧などにより、ポリマー溶解液２０の溶媒を強制的に揮発させる方法が挙げられる。

この後、モールド１０から剥離することで、図１（ｄ）に示すような、マイクロニードル２４を有するポリマーシート２２が得られる。

ポリマーシート２２の剥離の態様として、例えば、片面に接着層を有するシートをポリマーシート２２の裏面に付着させて当該シートごと剥離する方法や、ポリマーシート２２の裏面に吸盤を吸着させて剥離する方法などが挙げられる。

次に、上述の工程により製造されるポリマーシート２２の構造について説明する。

図２は本実施形態に係る方法により製造されるポリマーシートの構造例を示す断面図である。

マイクロニードル２４の形状は、例えば、円錐または角錐などの錐形状であってもよい。マイクロニードル２４は、より効率的な薬剤投与を可能にする観点から、先端が鋭く尖った高アスペクト比の構造体であることが好ましい。例えば、マイクロニードル２４の幅（直径）は１０〜５００μｍであることが好ましく、マイクロニードル２４の先端の曲率半径は５μｍ以下であることが好ましい。マイクロニードル２４の高さは１０〜１０００μｍであることが好ましく、１００〜１０００μｍであることがさらに好ましい。また、マイクロニードル２４のアスペクト比は、１以上であることが好ましく、２以上であることがさらに好ましい。ここで、マイクロニードル２４の高さは基底部２６の表面からの突起長さＨを意味し、マイクロニードル２４のアスペクト比Ａは、マイクロニードル２４の高さ（突起長さ）Ｈと幅（直径）Ｄを用いて、Ａ＝Ｈ／Ｄにより定義される。

マイクロニードル２４の本数は、特に限定されず、一本であってもよいし、複数本であってもよい。また、複数本のマイクロニードル２４を、２次元配列又は３次元配列してもよい。

基底部２６の膜厚ｔは、患者皮膚の形状に合わせて柔軟に変形可能なフレキシブルなポリマーシート２２を形成する観点から、２００μｍ以下であることが好ましく、１００μｍ以下であることがさらに好ましい。

次に、ポリマーシート２２の製造に用いられるモールド１０の作製方法について説明する。モールド１０の作製方法として、ドリルを用いた機械加工によりニッケルや銅などの金属板に針状凹部１２を穿孔する方法や、原版を樹脂で型取りする方法や、電鋳により原版の反転形状を形成する方法が挙げられる。

図３は樹脂型取りによるモールド作製方法を示す図である。原版４０に樹脂溶液を注型して固化した後に、原版４０から剥離して、モールド１０を作製する。モールド１０の作製に用いる原版４０は、金属材料を機械加工することで作製してもよいし、電子ビームリソグラフィ及びエッチングにより、石英、ガラス、シリコン等の無機材料を微細加工することで作製してもよい。耐久性の高い材料を用いて原版４０を作製すれば、一個の原版４０を繰り返し使用して、モールド１０の作製を反復することも可能である。

上述の方法で作製されるモールド１０は単独で使用してもよいし、複数のモールド１０を並べて使用してもよい。図４は複数のモールドを含む大面積モールドを示す図である。

図４に示す大面積モールド１００は、複数のモールド１０が接着剤層４２を介して基板４４に固定された構成を有する。大面積モールド１００を用いてポリマーシート２２を製造すれば、生産効率が大幅に向上する。

以上、本発明の一例について詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。

例えば、上述の実施形態では、モールド１０にポリマー溶解液２０を付与した後、続けて、ポリマー溶解液２０を乾燥固化する例について説明したが、ポリマー溶解液２０を乾燥固化する前に、ポリマー溶解液２０の針状凹部１２への充填を促進してもよい。ポリマー溶解液２０の針状凹部１２への充填を促進する方法として、ポリマー溶解液２０をモールド１０に注型した後にポリマー溶解液２０を加圧する方法や、ポリマー溶解液２０を減圧下でモールド１０に注型した後に大気圧に戻す方法などが挙げられる。

図５はポリマー溶解液の針状凹部への充填を促進する加圧充填装置を示す図である。

図５に示す加圧充填装置５０は、流入口５８及び排出口６０を備える耐圧容器５２と、耐圧容器５２の内部に設けられた台座５４と、耐圧容器５２に加圧流体を送り込むコンプレッサー５６とを含む。以下で、加圧充填装置５０の動作について説明する。

ポリマー溶解液２０を注型したモールド１０が台座５４に載置された状態で、コンプレッサー５６により、流入口５８を介して耐圧容器５２に加圧流体を送り込む。コンプレッサー５６による加圧は、例えば、圧力が０．０１〜５ＭＰａの範囲で、加圧時間が５ｓｅｃ〜５０００ｓｅｃの条件で行われる。なお、ポリマー溶解液２０の注型は、耐圧容器５２の中で行ってもよい。

加圧流体は、気体又は液体を用いることができる。加圧流体として使用可能な気体には、空気を挙げることができるが、ポリマー溶解液２０への加圧流体の溶解を防止する観点から、ポリマー溶解液２０に対する溶解率が低い気体を選択することが好ましい。例えば、ポリマー溶解液２０の溶媒が水の場合は、加圧流体として窒素ガスを用いることが好ましい。

ポリマー溶解液２０の揮発による粘度上昇を防止する観点から、ポリマー溶解液２０の溶媒と同種の液体を耐圧容器５２の内部に予め溜めておき、耐圧容器５２の内部が当該液体の蒸気で飽和した状態にすることが好ましい。

上述のように、ポリマー溶解液２０の針状凹部１２への充填を促進することで、最深部１４を含む針状凹部１２の全域にポリマー溶解液２０を迅速に充填することが可能となる。これにより、先端が鋭く尖ったマイクロニードル２４を、より確実に、形成することが可能になる。

上述の実施形態に係る方法により、以下に示すように高アスペクト比構造シートを作製して、マイクロニードルの成形性及びシート柔軟性（フレキシブル性）を評価した。

[実施例１]
＜モールドの作製＞
まず、４０ｍｍ×４０ｍｍの平滑な銅板の中央部１０ｍｍ×１０ｍｍの領域に、ダイヤモンドバイトを用いた切削加工により、底辺長が１６０μｍ、高さが４００μｍの四角錐形状を、ピッチ４６０μｍで形成して、原版を作製した。この原版を用いて、シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、信越シリコーン型取り用ＲＴＶゴム）の転写品を作製し、厚さが５ｍｍであって、サイズが４０ｍｍ×４０ｍｍのモールドを得た。モールドの中央部１０ｍｍ×１０ｍｍには、深さが４００μｍ、幅が１６０μｍである四角錐状の凹部が形成された。

＜ポリマー溶解液の調製＞
プルラン（株式会社林原製、プルラン）を４０℃の温水で溶解し、プルラン濃度が１５重量％の水溶液を調製した。さらに、界面活性剤ＰＥＧ−５水添ヒマシ油（日光ケミカルズ株式会社製、ＮＩＫＫＯＬ ＨＣＯ−５）を１重量％添加して、４０℃で攪拌し、４０℃で保温した。これにより、プルラン水溶液は、表面張力が３２ｍＮ／ｍ、粘度が約４５０ｍＰａ・ｓｅｃになった。

＜ポリマー溶解液の注型＞
サイズが４０ｍｍ×４０ｍｍ、厚さが３ｍｍのシリコーンシート（信越ファインテック株式会社製、シンエツシリコシートＢＡグレード）の中央部分に、３０ｍｍ×３０ｍｍの開口部を設けた。モールドの四角錐孔パターン部がシリコーンシートの開口部から露出するように位置合わせした状態で、シリコーンシートをモールドに積層・接着した。この後、ディスペンサを用いて、シリコーンシートが接着されたモールド（シリコーンシートの開口部）に、ポリマー溶解液を１ｍｌ滴下した。

＜加圧充填装置＞
内径１５０ｍｍ、長さ１５０ｍｍ、肉厚１０ｍｍのアクリルパイプに、肉厚１ｍｍのアクリル底板を溶接して、上部の開口部にはＯ-リング用の溝が刻まれたアクリルフランジを取り付けた。この後、フランジにボルトで固定可能な蓋を取り付けて、耐圧容器を作製した。

蓋に２つの貫通口（流入口及び排出口）を設けて、流入口をコンプレッサーと接続し、排出口に弁を設けた。流入口とコンプレッサーとの間には、圧力計を配置した。

高さ５０ｍｍの脚に支持される、直径が１００ｍｍのアクリル製ステージを、耐圧容器の内部に設置した。さらに、耐圧容器全体を加熱ジャケットで覆った。

＜ポリマー溶解液の加圧充填＞
ポリマー溶解液の溶媒である水の揮発を防止するため、耐圧容器内の底部に、高さ４０ｍｍまで温水を溜めた。ポリマー溶解液を注型したモールドを、耐圧容器内のステージ上に載置して、フランジと蓋の間にＯ-リングを挟み、耐圧容器をボルトで密封した。加熱ジャケットにより耐圧容器の内部を４０℃まで加熱した後、コンプレッサーから耐圧容器内に圧縮空気を注入した。これにより、耐圧容器内の圧力を、０．５ＭＰａで、５分間保持した。

＜乾燥工程＞
モールドを耐圧容器から取り出し、オーブンに投入して、３５℃、１２時間の乾燥処理を行った。乾燥処理により、ポリマー溶解液が固化して、ポリマーシートが得られた。

＜剥離工程＞
モールドに積層・接着したシリコーンシートを取り外した後、ポリマーシートの裏面に粘着テープを貼りつけて、当該粘着テープごとモールドから剥離した。

＜成形品＞
モールドから剥離したポリマーシートは、四角錐ニードルの三次元配列構造が表面に形成され、基底部の膜厚は１７０μｍであった。四角錐ニードルは、平均高さが４００μｍ、平均底面長が１６０μｍ、先端の平均曲率半径が５μｍであった。

[比較例１]
実施例１の方法で、プルラン水溶液を、ディスペンサで３ｍｌ滴下した。最終的に得られたポリマーシートは、基底部膜厚が５００μｍであった。

[比較例２]
実施例１の方法で、界面活性剤を含まないポリマー溶解液を用いてポリマーシートを作製した。ポリマー溶解液の表面張力は、６７ｍＮ／ｍであった。また、最終的に得られたポリマーシートは、基底部膜厚が３８０μｍであった。

[比較例３]
比較例２の方法で、界面活性剤を含まないポリマー溶解液を、ディスペンサで３ｍｌ滴下した。最終的に得られたポリマーシートは、基底部膜厚が５００μｍであった。

[実施例及び比較例の比較検討]
上述の実施例１及び比較例１〜３により得られたポリマーシートについて、以下の方法で、マイクロニードルの成形性及びポリマーシートのフレキシブル性の評価を行った。

＜マイクロニードルの成形性＞
ポリマーシートの表面に形成された四角錐ニードルの高さを測長し、３５０μｍ以上の四角錐ニードルの割合を計算して、以下の評価基準に基づいて、ニードル成形性を評価した。

○：高さ３５０μｍ以上のニードルの割合が１００％
△：高さ３５０μｍ以上のニードルの割合が５０％以上、１００％未満
×：高さ３５０μｍ以上のニードルの割合が５０％未満
＜ポリマーシートのフレキシブル性＞
ポリマーシート中央部１０ｍｍ×１０ｍｍに、四角錐ニードルのパターンが位置するように、ポリマーシートを２０ｍｍ×２０ｍｍの大きさにカットした。このシートの裏面を、３０ｍｍ×３０ｍｍの医療用テープの中央部に貼り付けて固定して、評価用サンプルを作製した。そして、医療用テープの平行な２辺が重なるように、評価用サンプルを折り曲げて、下記の基準に基づいて、ポリマーシートのフレキシブル性を評価した。

○：折り曲げても、元のシート形状に戻る
×：折り曲げることで、ポリマーシートが割れる、又はテープから剥がれる

この表１から、比較例２及び３では、表面張力が高いため、針状凹部の最深部までポリマー溶解液が十分に濡れ広がっていないことが分かった。また、比較例１〜３では、シート膜厚が厚いため、フレキシブル性が十分でないことが分かった。なお、比較例２の場合に、フレキシブル性が十分でなかったのは、ポリマー溶解液がモールド表面に濡れ広がることができず、液滴状のまま固化されるため、結果として、ポリマーシートの膜厚が厚くなってしまうためである。

一方、表面張力が４０ｍＮ／ｍ以下であり、ポリマーシートの膜厚が２００μｍ以下の場合（実施例１）は、マイクロニードルの成形性が良好であり、ポリマーシートのフレキシブル性も高いことが確認された。

本発明の一実施形態に係る高アスペクト比構造シートが製造されるまでの様子を示す図である。 本実施形態に係る方法により製造される高アスペクト比構造シートの構造例を示す断面図である。 樹脂型取りによるモールド作製方法を示す図である。 複数のモールドを含む大面積モールドを示す図である。 ポリマー溶解液の針状凹部への充填を促進する加圧充填装置を示す図である。

符号の説明

１０…モールド、１２…針状凹部、１４…最深部、１６…平坦面、２０…ポリマー溶解液、２２…ポリマーシート、２４…マイクロニードル、２６…基底部、４０…原版、４２…接着剤層、４４…基板、１００…大面積モールド、５０…加圧充填装置、５２…耐圧容器、５４…台座、５６…コンプレッサー、５８…流入口、６０…排出口

Claims (7)

1. プルランと界面活性剤とを含むポリマー溶解液を、高アスペクト比構造の凹部が形成されたモールドに付与する付与工程と、
   前記凹部の反転形状である凸部を有するポリマーシートが形成されるように、前記ポリマー溶解液を乾燥固化する乾燥固化工程と、
   前記乾燥固化工程で形成された前記ポリマーシートを前記モールドから剥離する剥離工程とを含むことを特徴とする高アスペクト比構造シートの製造方法。
2. 前記ポリマー溶解液の前記凹部への充填を促進する充填促進工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の高アスペクト比構造シートの製造方法。
3. 前記ポリマー溶解液の表面張力が４０ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の高アスペクト比構造シートの製造方法。
4. 前記界面活性剤が、非イオン性界面活性剤であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の高アスペクト比構造シートの製造方法。
5. 前記乾燥工程で形成された前記ポリマーシートの膜厚が２００μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の高アスペクト比構造シートの製造方法。
6. 前記モールドがシリコーン樹脂を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の高アスペクト比構造シートの製造方法。
7. 前記凸部の先端の曲率半径が５μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の高アスペクト比構造シートの製造方法。

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