JP5604301B2 - 粒子およびパターン化フィルムを製造するためのシステムおよび方法 - Google Patents

Description

関連出願
本願は、２００７年１０月１２日付けで出願された米国仮特許出願第６０／９７９，７１０号の優先権を主張する（これは参照によりその全体を本発明に含める）。

ナノテクノロジーは、光を操作するために設計されたレンズから製薬や薬物送達装置に至る様々な製品において多くの可能性が予想される急成長中の産業である。ナノ構造を有するレンズとしては、光を偏光させるように、または、光の焦点が合うように規則正しく配列させたナノメートル規模の構造を有するように設計されたレンズが挙げられる。その他の用途において、ナノメートルサイズの粒子に薬剤または生物材料をパッケージングして、それらが患者体内の目的とする組織または臓器に送達されるように設計された加工ポリマー組成物を作製することも可能である。

しかしながら、ナノテクノロジーに基づく製品は、ナノメートル規模のサイズまたは形状を有する構造または構成要素を含むため、このような製品は製造中に特有の難点に直面する。言い換えれば、ナノテクノロジーは多くの潜在的な用途を有する急成長中の産業であるが、体積がナノメートル規模の製品を製作するそれらの能力を改善する必要がある。

現在のところ、ナノメートルサイズの構造の製品またはそのような構造を有する製品は、バッチ式の加工方法で作製されている。これらのバッチプロセスの多くは、高平滑の表面を維持する能力を有する高精度の機構を必要とするが、典型的にはガラス基板の構成要素に頼る場合が多い。このようなプロセスは、場合によっては有効な構成要素を作製できる場合もある；しかしながら、このようなプロセスでは、一般的に、大量生産に必要な収量を得ることができない。従って、ナノメートル規模の製品および構成要素の製造を、バッチ式プロセスから、強固で動的なロール間での加工法に換える必要性がある。

以下、発明の説明と共に参照されると予想される、本発明の一例となる実施態様を示す添付の図面について説明する。
図１は、ニップ点を形成する２つのローラーの配置を示す。

図２は、ニップ点を形成する２つのローラーの配置を示す。
図３は、ローラー、および、ニップ点を形成するプレートの表面の配置を示す。
図４は、モールドが受け入れられるように設計されたニップ点を示す。

図５は、１個より多くのニップ点を含むシステムを示す。
図６は、本発明のいくつかの実施態様のシステムの設計図を示す。
図７は、本発明のいくつかの実施態様のシステムの設計図を示す。

図８は、本発明のいくつかの実施態様のシステムの設計図を示す。
図９Ａ〜９Ｃは、様々なニップ点との接触域を有する配置を示す。
図１０は、ローラーの表面とプレートの表面との間にニップが形成された基板およびモールドの配置を示す。

図１１は、ローラーの表面とプレートの表面との間にニップが形成された基板およびモールドの配置を示す。
図１２は、１個より多くのニップ点を有するシステムの配置を示す。

図１３Ａ〜１３Ｃは、粒子を回収するための配置を示す。図１３Ａは、ラミネートを可溶性物質で処理した状態を示す。図１３Ｂは、粒子がラミネート上の可溶性物質に付着した状態を示す。図１３Ｃは、モールドの空孔内に含まれている粒子が可溶性物質と接触している状態を示す。

図１４は、ニップ点近傍でラミネートに溶媒が適用されるシステムの配置を示す。
図１５は、ニップ点近傍でラミネートに溶媒が適用されるシステムの配置を示す。
図１６は、カバーフィルムとモールドがニップ点で一体化されるシステムの配置を示す。

本発明のいくつかの実施態様によれば、ナノ粒子の形成方法は、モールドに、実質的に液体の組成物を加えること（ここでモールドは、ポリマーを含み、それぞれ約１００マイクロメーター未満の最大断面寸法を有する複数の空孔を規定する）；モールドをニップ点に通過させ、モールドの空孔に実質的に液体の組成物が入るようにすること；および、モールドの空孔中で実質的に液体の組成物を固化して、各空孔内で粒子を形成することを含み、ここで粒子は、実質的にモールドの空孔のサイズおよび形状を模造したサイズおよび形状を有する。

いくつかの実施態様において、ニップ点にモールドを通過させる工程は、実質的に液体の組成物をカバーシートとモールドとの間に挟むことをさらに含む。いくつかの実施態様において、ナノ粒子の形成方法は、固化する（harden）前に、モールドからカバーシートを除去することをさらに含み、ここで空孔は、実質的に液体の組成物で充填されたままであり、モールドの空孔と空孔の間にある陸地領域は、実質的に液体の組成物を含まない。具体的な実施態様において、モールドからカバーシートを除去する際に、空孔に含まれていない実質的に液体の組成物が実質的にカバーシートと接触したままである。

いくつかの実施態様において、ナノ粒子の形成方法は、固化した後に、モールドから粒子を回収することを含む。具体的な実施態様において、固化する前に、モールドと基板を挟み、基板をモールドにラミネートすることができる。いくつかの実施態様において、本方法は、モールドを基板で挟んだ後に、実質的に液体の組成物を固化すること、および、モールドから粒子を回収することを含み、ここで回収工程は、モールドから基板を分離して、基板が基板上に配置された粒子と共にモールドから離れ去るようにすることを含む。いくつかの実施態様において、基板は、所定の角度でモールドから除去される。

本発明のいくつかの実施態様において、高分子モールドは、フルオロポリマーを含む。いくつかの実施態様において、高分子モールドは、フルオロポリエーテルを含む。
いくつかの実施態様によれば、粒子を回収するための方法は、ベース基板とそれに結合させたナノ粒子のアレイとをニップ点に通過させること；ニップ点の近傍に溶媒を適用すること（ここで溶媒は、ベース基板から粒子を分離し、粒子を溶液に分散させることができる）；および、この溶液を回収することを含む。具体的な実施態様において、基板は、可溶性物質で処理した表面を含む。いくつかの実施態様において、溶媒は、可溶性物質を溶解させて、粒子を溶液に放出する。

本発明のいくつかの実施態様によれば、ナノ粒子を製造するシステムは、ポリマーを含むモールド（ここでモールドは、複数の空孔を規定し、各空孔は、所定の形状と約１００マイクロメーター未満の断面寸法を有する）；ニップ点近傍または基板上で変形可能な組成物を分配するためのディスペンサー；および、モールドと基板をそれらの間に供給された変形可能な組成物と共に受け入れ、モールドと基板を挟み、モールドの空孔に変形可能な組成物が押し込まれるように設計されたニップ点を含む。いくつかの実施態様において、システムは、モールドの空孔中で変形可能な組成物を固化して、実質的に空孔の形状およびサイズを模造した粒子を形成することができる硬化装置（curing device）をさらに含む。いくつかの実施態様において、システムは、粒子が結合したベース基板が受け入れられるように設計された第２ニップ点；および、第２ニップ点と連携する溶媒をさらに含み、ここで溶媒は、ベース基板との接触部から粒子を解離させる。

いくつかの実施態様によれば、構造を有するフィルムの形成方法は、モールドに変形可能な組成物を加えること（ここでモールドは、ポリマーを含み、約１００マイクロメーター未満の断面寸法を有する複数の空孔を規定する）；ニップ点においてモールドを第１フィルムとラミネートし、モールドの空孔に変形可能な組成物の一部が入り、モールドと第１フィルムとの間に過量の変形可能な組成物が保持されるように、および、変形可能な組成物を固化すること（ここで固化された組成物は、実質的に空孔のサイズおよび形状を模造した構造を有するパターン化フィルムを形成する）を含む。いくつかの実施態様において、構造を有するフィルムの形成方法は、構造を有するフィルム全体が所定厚さになるように、過量の変形可能な組成物の厚さを制御することをさらに含む。いくつかの実施態様において、上記ポリマーは、パーフルオロポリエーテルを含む。

本発明のいくつかの実施態様によれば、ナノ粒子の回収は、カバーシートと高分子モールドとの間に変形可能な組成物を挟むこと（ここでモールドは、約１００マイクロメーター未満の断面寸法を有する空孔を規定する）；モールドとカバーシートとの間で変形可能な組成物を挟んだ後に、空孔に変形可能な組成物が充填されたままになり、モールド上の空孔と空孔の間の領域に実質的に変形可能な組成物が含まれないように、モールドからカバーシートを分離すること；実質的にモールドの空孔のサイズおよび形状を模造したナノ粒子が形成されるように、空孔中で変形可能な組成物を固化すること；および、モールドの空孔からナノ粒子を除去することを含むプロセスによって行われる。

発明の実施態様の詳細な説明
いくつかの実施態様によれば、本発明は、マイクロおよび／またはナノサイズの粒子、および／または、パターン化フィルムを形成するための方法およびシステム、および／または、そのような粒子を回収することを含む。いくつかの実施態様において、本発明のシステムはフルオロポリマーを含み、および／または、約１８ｍＮ／ｍ未満の表面エネルギーを有するモールドを含む。モールドは、複数の空孔を有する表面を規定することができ、ここで各空孔は、所定の形状と約１００マイクロメーター未満の断面寸法を有する。いくつかの実施態様において、本システムは、ローラー、および、ローラーと共にニップ点を形成する表面を含む。ニップ点は、モールド、または、モールドと裏当て層もしくはフィルム層が受け入れられるように設計してもよい。いくつかの実施態様において、ニップ点は、空孔の充填が促進されるように設計される。いくつかの実施態様において、ニップ点は、実質的に液体の組成物の液滴を保持し、実質的に液体の組成物の空孔への侵入が促進されるように設計される。

いくつかの実施態様において、本発明のシステムは、マイクロおよび／またはナノサイズの粒子を製造する。いくつかの実施態様において、粒子を形成する方法は、モールドに、実質的に液体の組成物を加えること、および、連続またはバッチプロセスでモールドをニップ点で通過させて進めることを含む。いくつかの実施態様において、モールドは、フルオロポリマーを含んでいてもよく、約１００マイクロメーター未満の最大断面寸法を有する複数の空孔を規定することができる。いくつかの実施態様において、モールドをローラーと表面との間に挟んで、モールドの空孔に実質的に液体の組成物が入るようにする。実質的に液体の組成物をモールドの空孔中で固化して、各空孔内で粒子を形成することができる。いくつかの実施態様において、粒子は、実質的にモールドの空孔のサイズおよび形状を模造したサイズおよび形状を有する。

いくつかの実施態様において、本発明のシステムは、粒子を回収する。いくつかの実施態様において、粒子を回収する方法は、フィルムで覆われたモールドを形成することを含み、ここでフィルムは、粒子への親和性を有する可溶性物質でコーティングされた面を有していてもよい。フィルムがモールドの表側（すなわち空孔が開口している側）から分離されると、粒子がコーティングに付着した状態でモールドの空孔から除去される。粒子が付着したコーティングフィルムは、コーティングのための溶媒の液滴を保持するニップ点に供給されてもよい。従って、粒子で覆われたカバーフィルムがニップに送られて、粒子とコーティング面が溶媒液滴に接近した状態になる。いくつかの実施態様において、溶媒は、可溶性コーティングを溶解させることができ、それによってコーティングと溶媒の溶液に粒子を放出させることができる。いくつかの実施態様において、可溶性コーティングが溶解して、粒子がフィルムから放出され、溶媒と可溶性コーティングとの溶液中で粒子の分散液が形成されるようになる。続いて、溶液中の粒子の分散液を回収してもよい。

いくつかの実施態様において、本発明のシステムは、構造を有するフィルムを形成する。モールドに実質的に液体の組成物を供給して、ニップ点を通過させてもよい。いくつかの実施態様において、モールドの空孔に実質的に液体の組成物が入るように、第１フィルムとモールドとを一体化してもよいし、または、ローラーと表面との間でラミネートしてもよい。いくつかの実施態様において、モールドの空孔中で実質的に液体の組成物が固化されて第１フィルムに付着するようにモールド、液体および第１フィルムを処理する。いくつかの実施態様において、固化された組成物がモールドから除去されて第１フィルム上に残ったままの状態になるようにモールドを第１フィルムから除去することによって、実質的にモールドの空孔のサイズおよび形状を模造した構造を有するパターン化フィルムを形成することができる。

いくつかの実施態様において、第１カバーフィルムとモールドとをニップ点で一体化することによって、実質的に液体の組成物がモールドの空孔に入り、第１カバーフィルムで覆われた状態にすることができる。いくつかの実施態様において、実質的に液体の組成物は、ニップ点に入る前にモールドに加えられてもよいし、ニップ点で液滴として第１カバーフィルムに加えられてもよいし、または、それらの組み合わせでもよい。いくつかの実施態様において、モールドの空孔中に入らなかった実質的に液体の組成物が第１カバーフィルムに付着した状態を保ち、モールド表面には付着しないように、第１カバーフィルムを除去する。これらの実施態様において、マイクロまたはナノ空孔は、実質的に液体の組成物で実質的に充填されたままになる。いくつかの実施態様において、空孔を有するモールド表面またはモールドの表側を第２カバーフィルムと組み合わせてもよく、さらに、空孔中の実質的に液体の組成物が固化され、第２カバーフィルムに付着するように処理してもよい。いくつかの実施態様において、空孔を有するモールド表面から第２カバーフィルムを分離する場合、空孔からの固化された組成物は第２カバーフィルムに付着したままになり、それを空孔から除去することによって、実質的にモールドの空孔のサイズおよび形状を模造した構造として固化された組成物を有するパターン化フィルムを形成することができる。

いくつかの実施態様において、第１カバーフィルムとモールドとをニップ点で一体化することによって、実質的に液体の組成物がモールドの空孔に入り、第１カバーフィルムで覆われた状態にすることができる。いくつかの実施態様において、実質的に液体の組成物は、ニップ点に入る前にモールドに加えられてもよいし、ニップ点で液滴として第１カバーフィルムに加えられてもよいし、または、それらの組み合わせでもよい。いくつかの実施態様において、モールドの空孔中に入らなかった実質的に液体の組成物が第１カバーフィルムに付着した状態を保ち、モールド表面には付着しないように、第１カバーフィルムを除去する。これらの実施態様において、マイクロまたはナノ空孔は、実質的に液体の組成物で実質的に充填されたままになる。いくつかの実施態様において、空孔に含まれる液体組成物は、固化（harden）または硬化（cure）することができる。固化した後に、固化された組成物を除去して、実質的に空孔のサイズおよび形状を模造したサイズおよび形状を有する、単離した別々のマイクロまたはナノ粒子を提供することができる。

いくつかの実施態様において、図１６で示されるように、第１カバーフィルム４２とモールド３８は、実質的に液体の組成物４０がモールド３８の空孔５４に入り、第１カバーフィルムで覆われるように、ニップ点１４で一体化することができる。いくつかの実施態様において、実質的に液体の組成物４０は、ニップ点１４に入る前にモールドに加えられてもよいし、ニップ点で液滴として第１カバーフィルムに加えられてもよいし、または、それらの組み合わせでもよい。いくつかの実施態様において、モールドの空孔中に入らなかった実質的に液体の組成物４０ｂが第１カバーフィルム４２に付着した状態を保ち、モールド表面５４ａには付着しないように、第１カバーフィルムを除去する。これらの実施態様において、マイクロまたはナノ空孔５４は、実質的に液体の組成物４０ａで実質的に充填されたままになる。第１カバーフィルム４２は、ローラー１０の周りで実質的に輪になっている。いくつかの実施態様において、第１カバーフィルム４２のループは、ガイドローラー１０ａの周りで輪になっており、ローラー１０との接触を防ぎ、第１カバーフィルム４２の閉じたループがニップ点１４に入ったり出たりできるようになっている。

いくつかの本発明の実施態様は、単一の組成物のパターン化フィルムを製造するためのシステムおよび方法を提供する。このような実施態様によれば、液体組成物は、マイクロおよび／またはナノサイズの空孔を有するモールド表面と第１カバーフィルムとの間に提供され、ニップ点を通過して進行する。いくつかの実施態様において、モールド表面と第１カバーフィルムとの間に存在する液体組成物は、空孔を充填するのに必要な量を超える量で存在し、そうすることにより、空孔を充填することと、第１カバーフィルムとモールド表面との間で実質的に連続したフィルムを形成することの両方が可能になる。いくつかの実施態様において、カバーフィルムおよび表面フィルムは、液体組成物の実質的に連続したフィルムが得られるように、固定されたギャップに配置されるか、および／または、そこに維持される。続いて、モールドと第１カバーフィルムとの間に存在する液体組成物に、処理、硬化、固化等を行う。固化された単一の組成物からモールドおよび第１カバーフィルムを分離すると、単一の組成物のパターン化フィルムを得ることができる。パターン化フィルムは、実質的にモールドの空孔のサイズおよび形状を模造した表面構造を表面上に有する連続した層または一体化された層を含んでいてもよい。いくつかの実施態様によれば、モールドの空孔のサイズ、形状、間隔、方向またはそれと同種のものを選択して、有用な製品を得ることができる。このような有用な製品は、これらに限定されないが、選択された偏光、選択された反射率、選択された集束、選択された分配、それらの組み合わせ等によって光を操作するパターン化フィルムの表面を含んでいてもよい。

システムの構成要素
ローラー
いくつかの実施態様において、本システムは、１つのローラーまたは複数のローラーを含んでいてもよい。いくつかの実施態様において、ローラーは、円柱状の形を有していてもよい。いくつかの実施態様において、ローラーは、本システム内で中心軸で回転するように設計される。いくつかの実施態様において、ローラーの回転は、モーターで制御される。いくつかの実施態様において、ローラー表面の線速度は、約０フィート／分〜約２５フィート／分（０ｍ／分〜７．６ｍ／分）のローラー速度と同等である。いくつかの実施態様において、ローラーは、約１フィート／分〜約２４フィート／分（０．３ｍ／分〜７．３ｍ／分）の速度で回転する。いくつかの実施態様において、ローラーは、約２フィート／分〜約２３フィート／分（０．６ｍ／分〜７．０ｍ／分）の速度で回転する。いくつかの実施態様において、ローラーは、約３フィート／分〜約２２フィート／分（０．９ｍ／分〜６．７ｍ／分）の速度で回転する。いくつかの実施態様において、ローラーは、約４フィート／分〜約２１フィート／分（１．２ｍ／分〜６．４ｍ／分）の速度で回転する。いくつかの実施態様において、ローラーは、約５フィート／分〜約２０フィート／分（１．５ｍ／分〜６．１ｍ／分）の速度で回転する。いくつかの実施態様において、ローラーは、約６フィート／分〜約１９フィート／分（１．８ｍ／分〜５．８ｍ／分）の速度で回転する。いくつかの実施態様において、ローラーは、約７フィート／分〜約１８フィート／分（２．１ｍ／分〜５．５ｍ／分）の速度で回転する。いくつかの実施態様において、ローラーは、約９フィート／分〜約１７フィート／分（２．７ｍ／分〜５．２ｍ／分）の速度で回転する。いくつかの実施態様において、ローラーは、約１０フィート／分〜約１６フィート／分（３．０ｍ／分〜４．９ｍ／分）の速度で回転する。いくつかの実施態様において、ローラーは、約１１フィート／分〜約１５フィート／分（３．４ｍ／分〜４．６ｍ／分）の速度で回転する。いくつかの実施態様において、ローラーは、約１２フィート／分〜約１４フィート／分（３．７ｍ／分〜４．３ｍ／分）の速度で回転する。いくつかの実施態様において、ローラーは、約１３フィート／分（４．０ｍ／分）の速度で回転する。

いくつかの実施態様において、ローラーは、弾性材料および／または可塑性材料を含んでいてもよい。一実施態様において、ローラーは、弾性炭化水素ポリマー、または、ゴム材料を含む。具体的な実施態様において、弾性のローラーは、約２０Ａ〜約１００Ａのデュロメータ硬さを有していてもよい。その他の実施態様において、弾性のローラーは、約４０Ａ〜約８０Ａのデュロメーター硬さを有していてもよい。いくつかの実施態様において、ローラーの硬度の尺度は、ＯＯ（例えば、発泡体のスポンジ）、Ｏ（例えば、超軟性ゴム）、Ａ（例えば、シリコーンゴム）、Ｄ（例えば、プラスチック）、それらの組み合わせ等で示される。

いくつかの実施態様において、ローラーは、非弾性材料を含んでいてもよい。いくつかの実施態様において、ローラーは、鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、チタン、銅、貴金属コーティング、ゴム、ゴムコーティング、ポリマー、それらの組み合わせ等を含んでいてもよい。いくつかの実施態様において、ローラーは、選択された表面エネルギー、高い表面エネルギー、低い表面エネルギー、および、連続したコーティングまたは望ましい非ぬれ性（ディウェッティング：dewetting）に影響を与える表面エネルギーを有していてもよい。

ローラーは、モールド、粒子、本システム上でまたは本システムを用いて作製しようとするパターン化フィルム等のサイズに従って選択された直径を有していてもよいし、または、本システムで用いられる速度、張力、温度等のようなパラメーターに従って選択された直径を有していてもよい。その他の実施態様において、ローラーは、約５ｍｍ〜約６０ｍｍの直径を有していてもよい。いくつかの実施態様において、ローラーは、約１０ｍｍ〜約４０ｍｍの直径を有する。その他の実施態様において、ローラーは、約２０ｍｍ〜約３０ｍｍの直径を有する。

いくつかの実施態様において、ローラーは、加熱または冷却が可能である。ローラーは、電気、流動物、対流または熱伝導のようなあらゆる適切な方法で加熱または冷却が可能である。

いくつかの実施態様において、本システムは、１またはそれより多くのローラーを含んでいてもよい。
プレート
いくつかの実施態様において、本システムは、モールド、マスター、回収層等を受け入れるためのプレートを含む。具体的な実施態様において、プレートは実質的に平坦な表面を含み、３段階またはそれより多くの自由度の度合いで移動または調節が可能である。

いくつかの実施態様において、プレートは、加圧下での反りに対して耐性を有する。いくつかの実施態様において、プレートは、高温下での反りに対して耐性を有する。いくつかの実施態様によれば、プレートは、熱を伝導する、つまりヒーター、冷却器を含み、プレートは、受動的または能動的に（モーターによって）直線的に稼働される、ローラーに関して調節可能であるか、これらの組み合わせである。

いくつかの実施態様において、プレートは、アルミニウムを含む。いくつかの実施態様によれば、プレートは、貴金属、チタン、セラミック、高分子材料、ガラスなどでコーティングされたステンレス鋼を含む。

具体的な実施態様において、プレートは加熱される。プレートは、あらゆる適切な方法で加熱することができ、このような方法としては電気、流体、対流または熱伝導が挙げられる。いくつかの実施態様において、プレートは、加熱装置を含む。また、プレートを別の加熱装置上に置くことによってプレートを加熱してもよい。

ニップ点
いくつかの実施態様において、本システムは、少なくとも１つのニップ点を含む。いくつかの実施態様によれば、ニップ点は、ローラーと協働する表面に形成される。図１および２を参照すると、いくつかの実施態様において、表面１１は第２ローラー１２の表面であり、従ってニップ点１４は、ローラー１０と第２ローラー１２との間に形成される。図３を参照すると、その他の実施態様において、表面１１はプレート１６の表面であり、従ってニップ点１８は、ローラー１０とプレート１６によって形成される。その他の実施態様において、１つのローラーがモーターで可逆的に稼働する場合、両方のローラーが単一のモーターまたは独立したモーターで可逆的に稼働する場合、１以上のローラーが自由に回転することができる場合、および／または、稼働しない場合があり、あるいはそれらを組み合わせた場合等がある。

いくつかの実施態様によれば、ローラー１０および表面１１は、望ましいニップ点１４、１８が形成されるように相対した状態で配置される。いくつかの実施態様において、ローラー１０の位置は、プレート１６に対して調節することができる。いくつかの実施態様において、プレート１６の位置は、ローラー１０に対して調節することができる。いくつかの実施態様において、ローラー１０および表面は、ニップ点１４、１８で望ましい圧力が生じるように配置される。ローラー１０の位置は、ピストン２０、２２によって制御することもできる。いくつかの実施態様において、ピストン２０、２２は、空気作動式のピストンである。

図４を参照すると、いくつかの実施態様において、ニップ点１４、１８は、モールド３８を受け入れるように設計される。いくつかの実施態様において、ローラー１０および表面１１は、モールド３８がそれらの間を通過できるように配置される。またニップ点１４、１８は、実質的に液体の組成物４０を受け入れるように設計される場合もある。具体的な実施態様において、ニップ点１４、１８は、ニップ点１４、１８において空孔の充填が促進され、実質的に液体の組成物がモールド３８の空孔またはくぼみ５４に押し込まれるように設計される。いくつかの実施態様において、ニップ点１４、１８は、基板４２のような追加の材料を受け入れるように設計される。

いくつかの実施態様において、ローラー１０および表面１１は、ニップ点で、モールド３８、および／または、液体組成物、および／または、あらゆる追加の材料に圧力をかけるように配置される。いくつかの実施態様において、ローラー１０および表面１１は、ニップ点で、モールド３８、および／または、液体組成物、および／または、あらゆる追加の材料に所定の量の圧力がかけられるように制御される。いくつかの実施態様によれば、ニップ点における圧力は、相対するローラー１０と表面１１の位置を調節することによって制御される。具体的な実施態様において、圧力は、粘度、材料の親水性／疎水性の特徴、液体の表面張力、ローラーの表面エネルギー、フィルムの表面エネルギー、モールドの表面エネルギー等によって決定される。いくつかの実施態様において、約０ｐｓｉ〜約１００ｐｓｉ（０ｋＰａ〜６８９ｋＰａ）がニップ点１４、１８でかけられる。いくつかの実施態様において、約５ｐｓｉ〜約９５ｐｓｉ（３４ｋＰａ〜６５５ｋＰａ）がニップ点１４、１８でかけられる。具体的な実施態様において、約１０ｐｓｉ〜約９０ｐｓｉ（６９ｋＰａ〜６２０ｋＰａ）がニップ点１４、１８でかけられる。いくつかの実施態様において、約１５ｐｓｉ〜約８５ｐｓｉ（１０３ｋＰａ〜５８６ｋＰａ）がニップ点１４、１８でかけられる。いくつかの実施態様において、約２０ｐｓｉ〜約８０ｐｓｉ（１３８ｋＰａ〜５５２ｋＰａ）がニップ点１４、１８でかけられる。いくつかの実施態様において、約２５ｐｓｉ〜約７５ｐｓｉ（１７２ｋＰａ〜５１７ｋＰａ）がニップ点１４、１８でかけられる。いくつかの実施態様において、約３０ｐｓｉ〜約７０ｐｓｉ（２０７ｋＰａ〜４８３ｋＰａ）がニップ点１４、１８でかけられる。いくつかの実施態様において、約３５ｐｓｉ〜約６５ｐｓｉ（２４１ｋＰａ〜４４８ｋＰａ）がニップ点１４、１８でかけられる。いくつかの実施態様において、約４０ｐｓｉ〜約６０ｐｓｉ（２７６ｋＰａ〜４１４ｋＰａ）が、ニップ点１４、１８でかけられる。いくつかの実施態様において、約４５ｐｓｉ〜約５５ｐｓｉ（３１０ｋＰａ〜３７９ｋＰａ）がニップ点１４、１８でかけられる。いくつかの実施態様において、約５０ｐｓｉ（３４５ｋＰａ）がニップ点１４、１８でかけられる。いくつかの実施態様によれば、圧力の量は、実質的に液体の組成物４０のモールド３８への侵入が促進されるようにニップ点にかけられる。

いくつかの実施態様において、プレート１６は、ニップ点を通過して直線的に動くように設計される。いくつかの実施態様において、プレート１６は、ニップ点を通過するプレート１６の動きを先導するための溝またはトラックを含む。いくつかの実施態様において、プレート１６の動きは、モーターによって制御される。いくつかの実施態様において、ローラーおよび／またはプレートのモーターは電子制御装置によって制御され、ここでこのような電子制御装置は、末端使用者の入力によって制御される可能性もあるし、または、これらに限定されないが、成形しようとする材料の粘度、加工時間（成形しようとする材料の特徴に基づく）、出発原料、温度、それらの組み合わせなどの一連のパラメーターに基づいてプレートを制御するように予めプログラムされる可能性もある。いくつかの実施態様において、プレート１６は、約０〜約２５フィート／分（０ｍ／分〜７．６ｍ／分）の速度で動く。いくつかの実施態様において、プレート１６は、約１〜約１５フィート／分（０．３ｍ／分〜４．６ｍ／分）の速度で動く。その他の実施態様において、プレート１６は、約３〜約１２フィート／分（０．９ｍ／分〜３．７ｍ／分）の速度で動く。

図５を参照すると、いくつかの実施態様によれば、システムは、１個より多くのニップ点１４、１８を含む。いくつかの実施態様において、第１ニップ点１４は、ローラー１０と第２ローラー１２の表面によって形成される。いくつかの実施態様において、第２ローラー１２は、本明細書において説明される実質的に液体の組成物４０に付着しない物質を含む。いくつかの実施態様において、このような物質としては、ＰＴＦＥおよび／またはＰＥが挙げられる。具体的な実施態様において、第２ニップ点１８は、ローラー１０とプレート１６の表面によって形成される。

図６および７を参照すると、いくつかの実施態様のシステムは、ローラー１０と第２ローラー１２の表面１１によって形成されたニップ点１４を含んでいてもよい。いくつかの実施態様において、ローラー１０は、第２ローラー１２の直径よりもより大きい直径を有する。その他の実施態様において、ローラー１０は、第２ローラー１２と同じサイズであるか、または、第２ローラー１２の直径よりも小さい直径を有する。具体的な実施態様において、ローラー１０の位置は、垂直方向に調節可能である。ローラー１０の位置は、ピストン２０によって制御することができる。いくつかの実施態様において、第２ローラー１２は、水平方向に調節可能することもできる。第２ローラー１２の位置は、ピストン２２によって制御することができる。ピストン２０、２２は、圧力ライン２４に取り付けることもできる。第２ローラー１２は、ローラー１０に対して望ましい位置に水平方向に調節して、ニップ点１４を望ましい配置および／または圧力で形成することができる。いくつかの実施態様において、システムは、プレート１６を含んでいてもよい。第２ニップ点１８は、ローラー１０とプレート１６の表面によって形成されてもよい。いくつかの実施態様において、ローラー１０は、プレート１６に対して望ましい位置に垂直方向に調節して、第２ニップ点１８を形成することができる。具体的な実施態様において、プレート１６は、水平方向に動かされる。プレート１６は、水平の直線的な動きを先導するためのトラックまたは溝２６を含んでいてもよい。いくつかの実施態様において、プレート１６は、長さ方向に、プレート１６の表面とローラー１０によって形成された第２ニップ点１８を通過して直線的に動くものでもよい。いくつかの実施態様において、ローラー１０、第２ローラー１２および／またはプレート１６のうち少なくとも１つが加熱される。

いくつかの実施態様において、ローラー１０、第２ローラー１２および／またはプレート１６はあらゆる適切な方法で加熱することができ、このような方法としては、電気、流動物、対流または熱伝導が挙げられる。いくつかの実施態様において、プレートは、加熱装置を含む。具体的な実施態様において、本システムは、電子制御装置２８を含む。装置２８は、システムの様々なパラメーターを制御することができ、このようなパラメーターとしては、ピストン２０、２２、システムの構成要素の圧力、速度および温度が挙げられる。電子制御装置２８は、使用者のインターフェースと一体化されてもよい。いくつかの実施態様において、電子制御装置２８は、本システムで用いようとする、および／または、作製しようとする材料に対して特別に選択された設定に基づきシステムを制御する。いくつかの実施態様において、本システムは、モールド３８に実質的に液体の組成物４０を適用するためのポートを含む。いくつかの実施態様において、ポートは、点滴器（ドロッパー：doropper）を含んでいてもよい。いくつかの実施態様において、インクジェットタイプのシステムを用いてもよく、それにより正確な量でモールド３８に実質的に液体の組成物４０を添加することができる。インクジェットタイプのシステムは、天然の非ぬれ性によってモールドを充填することにも使用できる。いくつかの実施態様において、ポンプ輸送メカニズムは、本システムに溶媒および／または実質的に液体の組成物４０を添加したり、除去したりするために使用できる。

図８を参照すると、いくつかの実施態様のシステムは、硬化装置３０を含んでいてもよい。いくつかの実施態様において、硬化装置３０は、ヒーター、化学線、加圧装置、湿気固化、それらの組み合わせ等を含んでいてもよい。具体的な実施態様において、本システムは、第３ニップ点３２を含んでいてもよい。いくつかの実施態様によれば、第３ニップ点３２は、第３ローラー３４とプレート１６の表面によって形成されてもよい。第３ローラー３４は、プレート１６に対して望ましい位置に垂直方向に調節して、第３ニップ点３２を形成することができる。いくつかの実施態様において、第３ローラー３４は、垂直のピストン３６によって垂直方向に動かされる。いくつかの実施態様において、第１ニップ点で空孔を充填した後、下流のニップ点でモールドとモールドの上部／内部に空孔を有する側を覆うカバーシートまたは裏当て層を分離して、過量の物質をモールド表面からはじかせ（de-wet）、空孔内に液体組成物だけを残すことができる。いくつかの実施態様において、第１ニップ点において空孔を充填した後、下流のニップでモールドと裏当て層を分離して、粒子をモールドから分離し、裏当て層上に粒子を残すことができる。いくつかの実施態様において、カバーシートの表面エネルギーは、成形しようとする液体組成物の特性、モールド、空孔サイズ、形状、それらの組み合わせ、および、それらの相互作用に基づいて選択することができる。

モールド
いくつかの実施態様によれば、システムは、モールド３８を含んでいてもよい。モールド３８は、複数の空孔を含んでいてもよい。いくつかの実施態様において、モールドの空孔は、実質的に所定のサイズおよび形状を有していてもよい。一実施態様において、空孔の最大寸法は、約１００ミクロン未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約９０ミクロン未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約８０ミクロン未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約７０ミクロン未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約６０ミクロン未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約５０ミクロン未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約４０ミクロン未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約３０ミクロン未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約２０ミクロン未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約１０ミクロン未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約９ミクロン未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約８ミクロン未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約７ミクロン未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約６ミクロン未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約５ミクロン未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約４ミクロン未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約３ミクロン未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約２ミクロン未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約１ミクロン未満である。

その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約９５０ナノメートル未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約９００ナノメートル未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約８５０ナノメートル未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約８００ナノメートル未満であるその他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約７５０ナノメートル未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約７００ナノメートル未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約６５０ナノメートル未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約６００ナノメートル未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約５５０ナノメートル未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約５００ナノメートル未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約４５０ナノメートル未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約４００ナノメートル未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約３５０ナノメートル未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約３００ナノメートル未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約２５０ナノメートル未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約２００ナノメートル未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約１５０ナノメートル未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約１００ナノメートル未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約５０ナノメートル未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約４５ナノメートル未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約４０ナノメートル未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約３５ナノメートル未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約３０ナノメートル未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約２５ナノメートル未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約２０ナノメートル未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約１５ナノメートル未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約１０ナノメートル未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約９ナノメートル未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約８ナノメートル未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約７ナノメートル未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約６ナノメートル未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約５ナノメートル未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約４ナノメートル未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約３ナノメートル未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約２ナノメートル未満である。その他の実施態様において、空孔の最大寸法は、約１ナノメートル未満である。

本発明において用いられるモールド材料として、および／または、これと共に用いる材料として有用な可能性がある材料としては、いくつかの実施態様において、実質的に溶媒耐性の低い表面エネルギーを有する高分子材料が挙げられる。その他の実施態様において、モールド３８は、溶媒耐性エラストマーベースの材料であってもよいし、または、それを含んでいてもよく、このような材料としては、例えば、これらに限定されないが、フルオロポリマー、フッ素化エラストマーベースの材料、フルオロポリエーテル、パーフルオロポリエーテル、それらの組み合わせ等が挙げられる。その他の実施態様において、モールドは、約２５ｍＮ／ｍ以下の表面エネルギーを有するものでもよい。さらなる実施態様において、モールドは、約２０ｍＮ／ｍ以下の表面エネルギーを有するものでもよい。さらにその他の実施態様において、モールドは、約１８ｍＮ／ｍ以下の表面エネルギーを有するものでもよい。さらにその他の本発明の実施態様において、モールドは、約１５ｍＮ／ｍ以下の表面エネルギーを有するものでもよい。さらにその他の実施態様において、モールドは、約１２ｍＮ／ｍ以下の表面エネルギーを有するものでもよい。本発明のその他の実施態様において、モールドは、約１０ｍＮ／ｍ以下の表面エネルギーを有するものでもよい。

代表的な実質的に溶媒耐性のエラストマーベースの材料としては、これらに限定されないが、フッ素化エラストマーベースの材料が挙げられる。本明細書で用いられる用語「実質的に溶媒耐性の」は、一般的な炭化水素ベースの有機溶媒、または、酸性もしくは塩基性水溶液に対して、基準量を超えても膨潤もしないし溶解もしないエラストマー系材料のような材料を意味する。代表的なフッ素化エラストマーベースの材料としては、これらに限定されないが、フルオロポリエーテル、および、パーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥと総称される）ベースの材料が挙げられる。

本発明のモールド材料は、光固化性および／または熱固化性成分をさらに含み、それにより、ＰＦＰＥ材料に化学線または熱エネルギーのような処理を適用してそれらを液体から固体に硬化することができる。本発明のモールドの作製に適用することができるＰＦＰＥ材料および改変されたＰＦＰＥ材料は本明細書において説明した通りであり、当然のことながら、本明細書において説明される材料を何通りにも組み合わせて、本発明で使用するのに適した様々なモールド材料を形成することができる。

いくつかの実施態様によれば、本発明の組成物またはその他の材料、溶液、分散液等の固化または硬化としては、例えば、重合のような化学反応、相変化、溶融／冷却による状態変化、蒸発、湿気硬化、それらの組み合わせ等の固化が挙げられる。

本発明のいくつかの実施態様において、モールドおよび／または基板の材料としては、好ましくは、フレキシブルな材料、非毒性の材料、実質的にＵＶ透過性の材料、高度なガス透過性を有する材料、高度にフッ素化された材料、多くの自由体積を有する材料、強靭な材料、低い表面エネルギーを有する材料、酸素、二酸化炭素および窒素に対して高度な透過性を有する材料、実質的に膨潤に耐性を有する材料、それらの組み合わせなどが挙げられる。これらの材料の特性は、添加剤、充填剤、反応性の共重合用単量体、および、官能化剤を慎重に選択することによって広範囲にわたり調製することができる。

その他の実施態様において、本発明において用いられるモールドまたは基板は、フルオロポリマー、パーフルオロポリエーテル、フルオロオレフィン、アクリレート、シリコーン、例えばポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）またはフッ素化ＰＤＭＳ、スチレン系物質、フッ素化した熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）、トリアジンフルオロポリマー、パーフルオロシクロブチル、フッ素化エポキシ、重合または架橋することができるフッ素化単量体またはフッ素化オリゴマー、それらの組み合わせ等からなる群より選択される材料を含んでいてもよい。

さらにいくつかの実施態様において、本明細書において用いられる材料は、高度にフッ素化されたフルオロエラストマーから選択され、このようなフルオロエラストマーとしては、例えば、Ｔａｎｇの米国特許第６，５１２，０６３号（これは、この参照によりその全体が開示に含まれる）で説明されているような少なくとも５８質量パーセントのフッ素を有するフルオロエラストマーが挙げられる。このようなフルオロエラストマーは、部分的にフッ素化されていてもよいし、または、パーフルオロ化されていてもよいし、さらに、フルオロエラストマーの質量に基づいて、２５〜７０質量パーセントの共重合単位の第１の単量体を含んでいてもよく、このような単量体としては、これらに限定されないが、例えばフッ化ビニリデン（ＶＦ_２）、または、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）が挙げられる。このようなフルオロエラストマーのうち残りの単位は、１種またはそれより多くの追加の共重合単量体を含んでいてもよく、このような単位は、フッ素含有オレフィン、フッ素含有ビニルエーテル、炭化水素オレフィン、それらの組み合わせ等からなる群より選択される。

本明細書で開示された主題で用いることができるフルオロエラストマーとしては、これらに限定されないが、少なくとも５８質量％のフッ素を含み、さらに以下の共重合単位を有するものが挙げられる：ｉ）フッ化ビニリデン、および、ヘキサフルオロプロピレン；ｉｉ）フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、および、テトラフルオロエチレン；ｉｉｉ）フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン、および、４−ブロモ−３，３，４，４−テトラフルオロブテン−１；ｉｖ）フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン、および、４−ヨード−３，３，４，４−テトラフルオロブテン−１；ｖ）フッ化ビニリデン、パーフルオロ（メチルビニル）エーテル、テトラフルオロエチレン、および、４−ブロモ−３，３，４，４−テトラフルオロブテン−１；ｖｉ）フッ化ビニリデン、パーフルオロ（メチルビニル）エーテル、テトラフルオロエチレン、および、４−ヨード−３，３，４，４−テトラフルオロブテン−１；ｖｉｉ）フッ化ビニリデン、パーフルオロ（メチルビニル）エーテル、テトラフルオロエチレン、および、１，１，３，３，３−ペンタフルオロプロペン；ｖｉｉｉ）テトラフルオロエチレン、パーフルオロ（メチルビニル）エーテル、および、エチレン；ｉｘ）テトラフルオロエチレン、パーフルオロ（メチルビニル）エーテル、エチレン、および、４−ブロモ−３，３，４，４−テトラフルオロブテン−１；ｘ）テトラフルオロエチレン、パーフルオロ（メチルビニル）エーテル、エチレン、および、４−ヨード−３，３，４，４−テトラフルオロブテン−１；ｘｉ）テトラフルオロエチレン、プロピレン、および、フッ化ビニリデン；ｘｉｉ）テトラフルオロエチレン、および、パーフルオロ（メチルビニル）エーテル；ｘｉｉｉ）テトラフルオロエチレン、パーフルオロ（メチルビニル）エーテル、および、パーフルオロ（８−シアノ−５−メチル−３，６−ジオキサ−１−オクテン）；ｘｉｖ）テトラフルオロエチレン、パーフルオロ（メチルビニル）エーテル、および、４−ブロモ−３，３，４，４−テトラフルオロブテン−１；ｘｖ）テトラフルオロエチレンパーフルオロ（メチルビニル）エーテル、および、４−ヨード−３，３，４，４−テトラフルオロブテン−１；および、ｘｖｉ）テトラフルオロエチレン、パーフルオロ（メチルビニル）エーテル、および、パーフルオロ（２−フェノキシプロピルビニル）エーテル。

さらに、いくつかの実施態様において、ここで説明されたフルオロエラストマーは、１種またはそれより多くの硬化部位単量体を含む単位を含んでいてもよい。適切な硬化部位単量体の例としては、以下が挙げられる：ｉ）臭素含有オレフィン；ｉｉ）ヨウ素含有オレフィン；ｉｉｉ）臭素含有ビニルエーテル；ｉｖ）ヨウ素含有ビニルエーテル；ｖ）ニトリル基を有するフッ素含有オレフィン；ｖｉ）ニトリル基を有するフッ素含有ビニルエーテル；ｖｉｉ）１，１，３，３，３−ペンタフルオロプロペン（２−ＨＰＦＰ）；ｖｉｉｉ）パーフルオロ（２−フェノキシプロピルビニル）エーテル：および、ｉｘ）非共役ジエン。硬化部位単量体の単位が本明細書で開示されたフルオロエラストマー中に存在する場合、このような単位は、典型的には０．０５〜１０質量％（フルオロエラストマーの総質量に基づき）のレベルで存在し、好ましくは０．０５〜５質量％のレベルで存在し、および、最も好ましくは０．０５〜３質量％のレベルで存在する。

いくつかの実施態様において、フルオロポリマーまたはパーフルオロポリエーテルのモールドおよび／または基板の材料は、光酸発生剤を用いて光硬化することができるエポキシ部分で末端キャップされている。いくつかの実施態様によれば、モールドおよび／または基板用の材料は、末端基を含んでいてもよく、このような末端基としては、例えば以下が挙げられる：メタクリレート；アクリレート；スチレン系物質；エポキシド；シクロブタンおよびその他の２＋２付加環化物；アリールトリフルオロビニルエーテル（ＴＶＥ）；フルオロアルキルヨウ化物；脂環式エポキシド；ポリ（エチレングリコール）；ジイソシアネート；３腕（three-armed）トリオール；ジスチレン；イミダゾール；ジアミン；テトロール；トリオール；ジエポキシ；ジイソシアネート；ジウレタンジメタクリレート；それらの組み合わせなど。

以下の参考文献に、本発明のモールドのさらなる実施態様が開示されている（これら参考文献は、この開示によりその全体が包含される）：２００６年８月９日付けで出願されたＷＯ２００７／０２１７６２；２００５年２月１４日付けで出願されたＷＯ２００５／０８４１９１；および、２００６年８月１１日付けで出願された米国特許出願第２００７−０２７５１９３号。

粒子およびフィルム
いくつかの実施態様によれば、粒子および／またはパターン化フィルムは、モールド３８の空孔５４中に形成されてもよい。いくつかの実施態様において、実質的に液体の組成物４０を本明細書において説明されているようにモールド３８に加えて、粒子および／またはパターン化フィルムを形成してもよい。いくつかの実施態様において、実質的に液体の組成物４０は、液体の前駆体を含む。

いくつかの実施態様において、粒子は、実質的に、粒子が形成されたモールド３８の空孔のサイズおよび形状を模造したサイズおよび形状を有する。いくつかの実施態様において、粒子は、実質的に所定のサイズおよび形状を有する。

いくつかの本発明の実施態様の粒子およびパターン化フィルムは、いくつかの実施態様において、以下の特許出願で説明されている低い表面エネルギーを有するモールド、方法および材料で成形される：２００６年９月７日付けで出願された国際特許出願ＰＣＴ／ＵＳ０６／０３４９９７、ＷＯ０７／０３０６９８として公開；２００６年１１月７日付けで出願された国際特許出願ＰＣＴ／ＵＳ０６／０４３３０５、ＷＯ０７／０９４８２９として公開（これらはそれぞれ、この参照により、そこで引用された全ての文献を含むその全体が開示に含まれる）。

いくつかの実施態様において、複数の粒子の各粒子は、実質的に所定のサイズおよび形状を有するように設計される。いくつかの実施態様において、製造プロセスは、固有の形状が様々な粒子を生産することができる。いくつかの実施態様において、粒子の形状は、モールド３８の形状に応じて様々であってよい。いくつかの実施態様において、粒子の形状は、複数の粒子中のその他の粒子の形状に応じて様々であってよい。具体的な実施態様において、粒子の形状の変化は、ナノ規模の変化であってもよい。その他の実施態様において、粒子は、実質的に同一な形状を有していてもよい。具体的な実施態様において、粒子は、同一な形状を有していてもよい。

いくつかの実施態様において、本発明においてモールド３８の空孔５４中で成型することができる材料としては、生物学的に活性なカーゴ、元素、分子、化学物質、化学薬品、治療剤、診断剤、医薬品、薬剤、薬物療法剤、遺伝物質、ヌクレオチド配列、アミノ酸配列、リガンド、オリゴペプチド、タンパク質、ワクチン、生物学的な物質、ＤＮＡ、ＲＮＡ、癌治療剤、ウイルス治療剤、細菌治療剤、真菌治療剤、自己免疫治療剤、精神治療剤、造影剤、コントラスト剤、アンチセンス剤、放射性トレーサー、および／または、放射性医薬品、それらの組み合わせ等が挙げられる。いくつかの実施態様において、オリゴヌクレオチドとしては、これらに限定されないが、ＲＮＡ、ｓｉＥＮＡ、ｄｓＲＮＡ、ｓｓＲＮＡ、ｍｉＲＮＡ、ｒＲＮＡ、ｔＲＮＡ、ｓｎＲＮＡ、ｓｈＲＮＡ、ＤＮＡ、ｓｓＤＮＡ、ｄｓＤＮＡ、プラスミドＤＮＡ、または、ワクチンが挙げられる。

いくつかの実施態様において、モールド３８の空孔５４内で成形しようとする材料としては、これらに限定されないが、１種以上のポリマー、液状ポリマー、溶液、単量体、複数の単量体、電荷を有する単量体、水溶性の単量体、重合開始剤、重合触媒、無機前駆体、有機材料、天然材料、金属前駆物質、医薬品、タグ、磁気材料、常磁性材料、リガンド、細胞透過ペプチド、ポア形成剤（ｐｏｒｏｇｅｎ）、界面活性剤、複数の不混和性液体、溶媒、電荷を有する化学種、それらの組み合わせ等が挙げられる。いくつかの実施態様において、モールド３８の空孔５４中で成形しようとする材料としては、これらに限定されないが、光起電性の材料、光学材料、透明な材料、半透明の材料、不透明な材料、導電材料、それらの組み合わせなどが挙げられる。

いくつかの実施態様において、上記単量体としては、ブタジエン、スチレン、プロペン、アクリレート、メタクリレート、ビニルケトン、ビニルエステル、酢酸ビニル、塩化ビニル、フッ化ビニル、ビニルエーテル、ビニルピロリドン、アクリロニトリル、メタクリルニトリル、アクリルアミド、メタクリルアミド、酢酸アリル、フマレート、マレート、エチレン、プロピレン、テトラフルオロエチレン、エーテル、イソブチレン、フマロニトリル、ビニルアルコール、アクリル酸、アミド、炭水化物、エステル、ウレタン、シロキサン、ホルムアルデヒド、フェノール、尿素、メラミン、イソプレン、イソシアネート、エポキシド、ビスフェノールＡ、アルコール、クロロシラン、二ハロゲン化物、ジエン、アルキルオレフィン、ケトン、アルデヒド、塩化ビニリデン、酸無水物、サッカリド、アセチレン、ナフタレン、ピリジン、ラクタム、ラクトン、アセタール、チイラン、エピスルフィド、ペプチド、それらの誘導体、および、それらの組み合わせが挙げられる。

さらにその他の実施態様において、上記ポリマーとしては、ポリアミド、タンパク質、ポリエステル、ポリスチレン、ポリエーテル、ポリケトン、ポリスルホン、ポリウレタン、ポリシロキサン、ポリシラン、セルロース、アミロース、ポリアセタール、ポリエチレン、グリコール、ポリ（アクリレート）、ポリ（メタクリレート）、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（塩化ビニリデン）、ポリ（ビニルピロリドン）、ポリ（酢酸ビニル）、ポリ（エチレングリコール）、ポリスチレン、ポリイソプレン、ポリイソブチレン、ポリ（塩化ビニル）、ポリ（プロピレン）、ポリ（乳酸）、ポリイソシアネート、ポリカーボネート、アルキド、フェノール系樹脂、エポキシ樹脂、ポリスルフィド、ポリイミド、液晶ポリマー、複素環式ポリマー、ポリペプチド、ポリアセチレン、ポリキノリン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェンのような導電性ポリマー、および、ポリ（ｐ−フェニレン）、デンドリマー、フルオロポリマー、それらの誘導体、それらの組み合わせなどが挙げられる。

例えばポリマーのような粒子中に共に存在する構成物質は、様々な程度に架橋することができる。ポリマーを架橋する量に応じて、その他の粒子中に共に存在する構成物質、例えばカーゴは、望み通りに粒子から放出されるように設計することができる。カーゴは、際限なく放出されてもよいし、遅延放出されてもよいし、または、完全に粒子内に閉じ込められていてもよい。いくつかの実施態様において、粒子は、本明細書において開示された方法および材料に従って、特定の生物学的な部位、細胞組織、化学薬品、それらの組み合わせ等を標的とするように官能化することもできる。標的化された生物学的な刺激との相互作用の際に、粒子中の共に存在する構成物質が壊れ、粒子中の共に存在する活性な構成物質の放出を開始させることができる。一例において、このようなポリマーはポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）であってもよく、約５％〜約１００％架橋されたものであってよい。一実施態様において、共に存在する構成物質のＰＥＧが約１００％架橋されている場合、カーゴは粒子から浸み出ることはない。

いくつかの実施態様において、粒子は、生分解性ポリマーを含む。その他の実施態様において、このようなポリマーは、生分解性ポリマーになるように修飾されてもよく、例えばジスルフィド基で官能化されたポリ（エチレングリコール）である。その他の実施態様において、このようなポリマーは、生分解性ポリマーになるように修飾され、例えばジスルフィド基で官能化されたポリアクリル酸エステルである。いくつかの実施態様において、このような生分解性ポリマーとしては、これらに限定されないが、１種またはそれより多くのポリエステル、ポリ酸無水物、ポリアミド、リンをベースとするポリマー、ポリ（シアノアクリレート）、ポリウレタン、ポリオルトエステル、ポリジヒドロピラン、ポリアセタール、それらの組み合わせ等が挙げられる。本発明の粒子に用いることができるさらなるポリマーは、Ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｌｅ Ｈｙｄｒｏｇｅｌｓ ｆｏｒ Ｄｒｕｇ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ，Ｐａｒｋ Ｈ．，Ｓｈａｌａｂｙ Ｗ．，Ｐａｒｋ Ｈ．，ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ，１９９３（これは、この参照によりその全体が開示に含まれる）に開示されている。

いくつかの実施態様において、このようなポリエステルとしては、これらに限定されないが、１種またはそれより多くのポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ（ヒドロキシ酪酸）、ポリ（ε−カプロラクトン）、ポリ（β−リンゴ酸）、ポリ（ジオキサノン）、それらの組み合わせ等が挙げられる。いくつかの実施態様において、このようなポリ酸無水物としては、これらに限定されないが、１種またはそれより多くのポリ（セバシン酸）、ポリ（アジピン酸）、ポリ（テレフタル酸）、それらの組み合わせ等が挙げられる。さらにその他の実施態様において、このようなポリアミドとしては、これらに限定されないが、１種またはそれより多くのポリ（イミノカーボネート）、ポリアミノ酸、それらの組み合わせ等が挙げられる。

いくつかの実施態様において、カーゴ、例えば生物学的に活性なカーゴは、粒子状の材料と組み合わせることができる。いくつかの実施態様において、カーゴは、医薬品である。このような医薬品としては、これらに限定されないが、薬剤、ペプチド、ＲＮＡ、ＲＮＡｉ、ｓｉＲＮＡ、ｓｈＲＮＡ、ＤＮＡ、それらの組み合わせ、またはそれと同種のものが挙げられる。

いくつかの実施態様において、粒子のマトリックス組成物は、細胞間または細胞内の刺激の存在下で生分解するように設計される。いくつかの実施態様において、粒子は、還元性の環境で分解するように設計される。いくつかの実施態様において、粒子は、外部からの刺激の存在下で分解するように設計された架橋剤を含む。いくつかの実施態様において、架橋剤は、ｐＨ条件、放射線条件、イオン強度条件、酸化条件、還元条件、温度条件、交流磁場条件、交流電場条件、それらの組み合わせ、またはそれと同種のものの存在下で分解するように設計される。いくつかの実施態様において、粒子は、外部からの刺激、標的化したリガンド、および、治療剤の存在下で分解するように設計された架橋剤を含む。いくつかの実施態様において、このような治療剤は、医薬品または生物学的な物質である。いくつかの実施態様において、このような治療剤は、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ｓｈＲＮＡ、または、ｓｉＲＮＡである。

さらなるアプローチは、不安定な架橋剤を含むポリマーを合成することである、いくつかの実施態様において、この架橋剤は、加水分解、酵素的な切断、温度、ｐＨまたはその他の環境、例えば酸化または還元の変化によって分解することができる。架橋基は、加水分解に対して不安定な炭酸エステル、エステル、および、ホスファゼンリンカー、ラクチドまたはグリコリド、および、アルファヒドロキシ酸、例えばグリコール酸、コハク酸または乳酸を含んでいてもよい。また本発明の架橋剤は、酸無水物、オルトエステルおよび／またはホスホエステルのような１種またはそれより多くの基を含む分解可能な領域を含んでいてもよい。所定のケースにおいて、このような生分解性の領域は、少なくとも１個のアミド官能基を含んでいてもよい。また本発明の架橋剤は、エチレングリコールオリゴマー、オリゴ（エチレングリコール）、ポリ（エチレンオキシド）、ポリ（ビニルピロリドン）、ポリ（プロピレンオキシド）、ポリ（エチルオキサゾリン）、または、これらの物質の組み合わせを含んでいてもよい。

いくつかの実施態様において、本発明の架橋剤としては、還元／酸化で開裂可能な架橋剤、例えばジスルフィド架橋、アゾ結合、それらの組み合わせ等が挙げられる。またｐＨ変化の影響を受けやすい架橋剤も挙げられる；このような系としては、酸性または塩基性条件下で安定であり、血液のｐＨで分解し始めるものでもよいし、または、塩基または酸触媒の作用を受けるものでもよい。

分解可能な有機性の粒子を形成するのに使用可能な加水分解可能な架橋剤としては、これらに限定されないが、ポリ（ε−カプロラクトン）−ｂ−テトラエチレングリコール−ｂ−ポリ（ε−カプロラクトン）ジメタクリレート、ポリ（ε−カプロラクトン）−ｂ−ポリ（エチレングリコール）−ｂ−ポリ（ε−カプロラクトン）ジメタクリレート、ポリ（乳酸）−ｂ−テトラエチレングリコール−ｂ−ポリ（乳酸）ジメタクリレート、ポリ（乳酸）−ｂ−ポリ（エチレングリコール）−ｂ−ポリ（乳酸）ジメタクリレート、ポリ（グリコール酸）−ｂ−テトラエチレングリコール−ｂ−ポリ（グリコール酸）ジメタクリレート、ポリ（グリコール酸）−ｂ−ポリ（エチレングリコール）−ｂ−ポリ（グリコール酸）ジメタクリレート、ポリ（ε−カプロラクトン）−ｂ−テトラエチレングリコール−ｂ−ポリ（ε−カプロラクトン）ジアクリレート、ポリ（ε−カプロラクトン）−ｂ−ポリ（エチレングリコール）−ｂ−ポリ（ε−カプロラクトン）ジアクリレート、ポリ（乳酸）−ｂ−テトラエチレングリコール−ｂ−ポリ（乳酸）ジアクリレート、ポリ（乳酸）−ｂ−ポリ（エチレングリコール）−ｂ−ポリ（乳酸）ジアクリレート、ポリ（グリコール酸）−ｂ−テトラエチレングリコール−ｂ−ポリ（グリコール酸）ジアクリレート、ポリ（グリコール酸）−ｂ−ポリ（エチレングリコール）−ｂ−ポリ（グリコール酸）ジアクリレート、および、それらの混合物が挙げられる。本発明の粒子に用いることができるさらなる架橋剤は、Ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｌｅ Ｈｙｄｒｏｇｅｌｓ ｆｏｒ Ｄｒｕｇ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ，Ｐａｒｋ Ｋ．，Ｓｈａｌａｂｙ Ｗ，Ｐａｒｋ ＩＩ．，ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ，１９９３（これは、この参照によりその全体が開示に含まれる）に開示されている。

分解可能な有機性の粒子を形成するのに使用可能な酵素的に分解可能な架橋剤としては、これらに限定されないが、短いアミノ酸配列（例えば３〜５個のアミノ酸）が２つのメタクリレートまたはアクリレート基に連結している架橋剤が挙げられる。酵素的に分解可能な架橋剤の例としては、これらに限定されないが、アラニン−プロリン−グリシン−ロイシン−ポリ（エチレングリコール）−アラニン−プロリン−グリシン−ロイシン）−ジアクリレート、アラニン−プロリン−グリシン−ロイシン−ジアクリレート、アラニン−プロリン−グリシン−ロイシン−ポリ（エチレングリコール）−アラニン−プロリン−グリシン−ロイシン）−ジメチルアクリレート、および、アラニン−プロリン−グリシン−ロイシン−ジメチルアクリレート、それらの組み合わせなどが挙げられる。その他の酵素的に分解可能な架橋剤は、Ｗｅｓｔ＆Ｈｕｂｂｅｌｌ（１９９９）Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ ３２（１）：２４１−４（これは、この参照によりその全体が開示に含まれる）に開示されている。その他の酵素的に切断される架橋剤は、アゾ結合を含む。いくつかの実施態様において、加水分解に対して不安定な架橋剤は、本発明の粒子および構造を有する表面に使用するために作製することができる。加水分解に対して不安定な架橋剤の例としては、ポリ（ε−カプロラクトン）−ｂ−テトラエチレングリコール−ｂ−ポリ（ε−カプロラクトン）ジメタクリレートが挙げられる。

いくつかの実施態様において、粒子は、粒子とカップリングされた治療剤または診断剤を含む。治療剤または診断剤は、粒子と物理的にカップリングしてもよいし、または、化学的にカップリングしてもよいし、粒子内に包含させてもよいし、少なくとも部分的に粒子内に包含させてもよいし、粒子の外部にカップリングしてもよいし、粒子のマトリックス内に絡ませてもよいし、粒子に架橋してもよいし、粒子のマトリックスに共有結合させてもよいし、疎水性／親水性の作用によって粒子中に保持させてもよいし、これらの組み合わせ等も可能である。治療剤は、医薬品、生物学的な物質、リガンド、オリゴペプチド、癌治療剤、ウイルス治療剤、細菌治療剤、真菌治療剤であってもよいし、それらの組み合わせ、またはそれと同種のものであってもよい。

その他の実施態様によれば、本明細書で開示された主題の粒子および構造を有する表面に、１種またはそれより多くのその他の薬剤を含ませることができ、これは、Ｐｈｙｓｉｃｉａｎｓ’Ｄｅｓｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ，Ｔｈｏｍｓｏｎ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ，第６１版（２００７）で確認することができる（これは、この参照によりその全体が開示に含まれる）。

フィルム
いくつかの実施態様によれば、図４で示したように、本発明のシステムは基板４２を含む。いくつかの実施態様において、基板４２は、本明細書において本発明のモールド３８に関して説明した材料を含んでいてもよい。いくつかの実施態様において、基板４２は、柔軟である。その他の実施態様において、基板４２は、硬い。いくつかの実施態様において、基板４２は、ウェーハ、ガラス、プラスチック、ポリカーボネート、ＰＥＮまたはＰＥＴの少なくとも１種を含んでいてもよい。いくつかの実施態様において、基板４２は、犠牲性を有する。いくつかの実施態様において、本発明の基板としては、本発明の空孔内で成形しようとする材料に対して選択された親和性を有する基板、または、そのような親和性を有さない基板が挙げられる。いくつかの実施態様において、基板は、約２５ｍＮ／ｍ以下の表面エネルギーを有する。

以下の参考文献に、本発明の基板およびモールドのさらなる実施態様が開示されている（これら参考文献は、この開示によりその全体が包含される）：２００６年８月９日付けで出願されたＷＯ２００７／０２１７６２；２００５年２月１４日付けで出願されたＷＯ２００５／０８４１９１；および、２００６年８月１１日付けで出願された米国特許出願第２００７−０２７５１９３号。

粒子の形成方法
いくつかの実施態様において、本発明のシステムは、本明細書において説明されているような実質的に所定のサイズおよび形状の粒子を形成するのに用いられる。

いくつかの実施態様において、粒子を形成する方法は、本明細書において説明されているように、モールド３８に実質的に液体の組成物４０を加えることを含む。本明細書において説明されているように、本発明のモールド３８は、複数の空孔を規定することができる。いくつかの実施態様において、実質的に液体の組成物４０は、モールド３８がニップ点に到達する前にモールド３８に加えられてもよい。具体的な実施態様において、実質的に液体の組成物４０は、モールド３８と基板４２との間に加えられてもよい。

いくつかの実施態様において、モールド３８は、ローラー１０と表面１１との間に挟まれる。いくつかの実施態様において、モールド３８は、ニップ点１４、１８で挟まれる。具体的な実施態様によれば、モールド３８は、実質的に液体の組成物４０がモールド３８の空孔５４に入るように、ローラー１０と表面１１との間に挟むことができる。いくつかの実施態様において、ローラー１０と表面１１との間にモールド３８にニップを挟む工程は、ローラー１０に向かって表面１１を推し進めることを含む。その他の実施態様において、モールド３８にローラー１０と表面１１との間に挟む工程は、表面１１に向かってローラー１０を推し進めることを含む。ニップ点１４、１８において、モールド３８に所定の量の圧力がかけられてもよい。

いくつかの実施態様において、基板４２およびモールド３８を、ローラー１０と表面１１とで挟む。いくつかの実施態様において、表面１１は、第２ローラー１２の表面である。いくつかの実施態様において、表面１１は、プレート１６の表面である。

様々なシステムパラメーターを、望ましい用途に応じて選択することができる。この分野にとって重要なことであるが、圧力は、構成要素を所定の程度に近接させるのに利用され、液体組成物の接触時間と流れのコントロールは、液圧ではなく主として毛細管力と材料の表面特性によって達成される。パラメーターは、ニップ点におけるモールド３８および／または基板４２の望ましい接触域、ニップ点における望ましい接触時間、モールド３８の厚さ、システム中の構成要素の柔軟性、システムを稼働させようとする望ましい速度、ニップ点に入る際の基板とモールドの角度、それらの組み合わせなどに基づいて選択することができる。図９Ａ〜９Ｃを参照すると、ローラーの材料および圧力は、ニップ点１４におけるローラー１０、１２の配置によって制御することができるが、これらは、モールドとカバーフィルムとを近接させその近接度を制御するためのニップ点１４、１８における条件に影響を与える可能性がある。図９Ａで示したように、ニップ点１４における柔らかいローラー１０および／または高圧によって、ニップ点１４を介した接触域がより大きくなる可能性がある。それに対して図９Ｂによれば、ニップ点１４におけるより硬いローラー１０および／またはより低い圧力によって、ニップ点１４を介した接触域がより小さくなる可能性があることが示される。ローラーの硬度および／または圧力に基づく接触域の変化は、ローラー１０、１２の配置によって調節が可能であり、モールド３８および基板がローラー１０と１２との間に挟む際の時間および圧力に影響を与える可能性がある。図９Ｃで示したように、ローラー１０とプレート１６の表面によって形成されたニップ点１８から、図９Ａおよび９Ｂで示される湾曲した境界ではなく平坦な境界が得られる場合もある。ニップ点１８は様々なローラー硬度で形成されてもよく、ウェーハまたはガラスのような壊れやすい基板を挟むのに適合させることが可能である。いくつかの実施態様において、より柔らかいローラーとより硬い表面との間のフットプリントにより、より柔らかいローラーが変形して、速度が変化するゾーンが形成される。フットプリントの変形は、圧力、ローラーの硬度などに基づいて調節することができ、それにより具体的な用途に応じた望ましいフットプリントを形成することができる。

いくつかの実施態様によれば、モールド３８の空孔５４中で実質的に液体の組成物４０が固化されて、各空孔中に粒子を形成することができる。いくつかの実施態様において、粒子は、硬化によって固化される。硬化は、受動的な硬化でもよいし、または、能動的な硬化でもよい。具体的な実施態様において、粒子は、熱、放射線、圧力、水分、それらの組み合わせ、またはそれと同種のものによって固化させることができる。具体的な実施態様によれば、熱は、ローラー１０、１２またはプレートを介して供給される。

具体的な実施態様において、粒子は、実質的にモールド３８のサイズおよび形状を模造したサイズおよび形状を有する。いくつかの実施態様において、粒子は、モールド３８から回収される。

図１０を参照すると、いくつかの実施態様において、モールド３８および基板４２は、プレート１６の表面とローラー１０との間に挟むことができる。いくつかの実施態様において、基板４２およびモールド３８をローラー１０とプレート１６との間に挟み、基板４２をモールド３８にラミネートすることができる。いくつかの実施態様によれば、モールド３８は、プレート１６の表面に対して所定の角度４４でニップ点１８に接近することができる。具体的な実施態様において、基板４２は、プレート１６に沿って水平方向にニップ点１８に接近することができる。挟む前に、実質的に液体の組成物４０をモールド３８および／または基板４２に加えてもよい。実質的に液体の組成物４０は、ローラー１０と基板４２との間に加えてもよい。いくつかの実施態様において、モールド３８の空孔に実質的に液体の組成物４０が入る工程は、ローラー１０とプレート１６の表面によって促進される、および／または、押し進められる。いくつかの実施態様において、実質的に液体の組成物４０のモールド３８の空孔への侵入を促進する、および／または、押し進められるように、ニップ点１８で所定の量の圧力が適用される。いくつかの実施態様において、基板４２は、実質的に液体の組成物４０を含むモールド３８の空孔を含むモールド３８にラミネートされる。いくつかの実施態様において、モールド３８の空孔中の組成物４０は、基板４２によって捕捉される。具体的な実施態様によれば、図１０のシステムは、揮発性の実質的に液体の組成物４０に適している。いくつかの実施態様において、モールド３８の空孔５４中で実質的に液体の組成物４０は固化される。いくつかの実施態様によれば、モールド３８の空孔中で実質的に液体の組成物４０が固化された後に、粒子は、基板４２からモールド３８を剥離することによって回収することができる。その他の実施態様において、粒子は、モールド３８から基板４２を剥離することによって回収することができる。

図１１を参照すると、いくつかの実施態様において、モールド３８および基板４２を、プレート１６の表面とローラー１０との間に挟むことができる。いくつかの実施態様において、基板４２は、所定の角度４４でニップ点１８に接近することができる。基板４２は、例えばＰＥＴを含んでいてもよい。基板４２は、その他の高い表面エネルギーを有する材料を含んでいてもよい。具体的な実施態様によれば、モールド３８は、プレート１６に沿って水平方向にニップ点１８に接近することができる。挟む前に、実質的に液体の組成物４０をモールド３８および／または基板４２に加えてもよい。実質的に液体の組成物４０は、モールド３８と基板４２との間に加えられてもよい。いくつかの実施態様において、モールド３８の空孔に実質的に液体の組成物４０が入る工程は、ローラー１０とプレート１６の表面によって促進される。いくつかの実施態様において、実質的に液体の組成物４０のモールド３８の空孔への侵入が促進される、および／または、押し進められるように、ニップ点１８で所定の量の圧力が適用される。実質的に液体の組成物４０がモールド３８の空孔に入ったら、組成物４０は固化されて、粒子を形成することができる。いくつかの実施態様によれば、基板４２は、プレート１６の表面に対して所定の角度４６でニップ点１８から離れ去る。モールド３８は、ニップ点１８から、プレート１６の表面に沿って水平方向に離れ去るようにしてもよい。具体的な実施態様において、基板４２は、基板４２とモールド３８がニップ点１８から離れ去るにつれてモールド３８から分離される。いくつかの実施態様において、粒子は基板４２に付着する。具体的な実施態様において、粒子は基板４２に付着し、基板４２がモールド３８から分離される際にモールド３８の空孔から除去される。いくつかの実施態様によれば、基板４２への粒子の付着は、基板４２がニップ点１８から離れ去るプレート１６の表面に対する角度４６に関連する。

図１２を参照すると、いくつかの実施態様において、システムは、複数のニップ点を含み、例えば、第１ニップ点１４と第２ニップ点１８を含む。いくつかの実施態様において、実質的に液体の組成物４０は、モールド３８に加えられる。組成物４０は、モールド３８が第１ニップ点１４に到達する前にモールド３８に加えられてもよい。いくつかの実施態様において、第１ニップ点１４は、ローラー１０と第２ローラー１２の表面によって形成されてもよい。ローラー１０、１２は、望ましいニップ点１４が形成されるように配置されてもよい。いくつかの実施態様において、第２ローラー１２は、実質的に液体の組成物４０が付着しない物質で覆われる。いくつかの実施態様において、第２ローラー１２は、ＰＥまたはＰＴＦＥの層で覆われる。ローラー１０、１２は、モールド３８がニップ点１４を通過して押出されるように所定の速度で回転する。組成物４０は、第１ニップ点１４においてローラー１０と第２ローラー１２によりモールド３８の空孔に押し込められてもよい。いくつかの実施態様において、実質的に液体の組成物４０のモールド３８の空孔への侵入が促進されるように、ニップ点１４で所定の量の圧力が適用される。いくつかの実施態様において、モールド３８を、ローラー１０と第２ニップ点１８における第２の表面とで挟む。具体的な実施態様において、第２の表面は、プレート１６の表面である。ローラー１０およびプレート１６は、望ましいニップ点１８が形成されるように配置されてもよい。具体的な実施態様において、モールド３８および基板４２は、第２ニップ点１８においてローラー１０とプレート１６の表面との間に挟まれる。いくつかの実施態様において、モールド３８は、プレート１６の表面に対して所定の角度４４で第２ニップ点１８に接近する。いくつかの実施態様によれば、第２ニップ点１８に到達する前に、モールド３８の空孔は、実質的に液体の組成物４０を含んだ状態になる。基板４２は、プレート１６の表面に沿って水平方向に第２ニップ点１８に接近することができる。いくつかの実施態様において、基板４２は、第２ニップ点１８でモールド３８にラミネートされる。いくつかの実施態様において、第２ニップ点１８において、モールド３８および基板４２に所定の量の圧力が加えられることにより、基板４２をモールド３８にラミネートすることができる。このような液体組成物は、モールド３８の空孔中で固化されて、粒子を形成することができる。いくつかの実施態様において、粒子は、基板４２によってモールド３８の空孔に捕捉されてもよい。いくつかの実施態様において、このようなシステムは、揮発性の液体に適している。

粒子の回収方法
いくつかの実施態様において、本発明のシステムおよび方法は、粒子を回収する。図１３Ａを参照すると、いくつかの実施態様において、ラミネート５２はベース５６から形成され、このベース５６が可溶性物質５８で処理される。具体的な実施態様において、ベース５６は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を含んでいてもよい。いくつかの実施態様によれば、可溶性物質５８は、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）を含む。図１３Ｂを参照すると、具体的な実施態様において、粒子６０は、本明細書で説明されているように、可溶性物質５８に付着する。図１３Ｃを参照すると、一実施態様において、フルオロ高分子モールド３８の空孔５４内に含まれる粒子６０は可溶性物質５８と接触してもよく、それにより、ベース５６上で粒子６０は可溶性物質５８に付着し、空孔５４から粒子６０を除去することができる。

図１４および１５を参照すると、具体的な実施態様において、ニップ点１４、１８近傍のラミネート５２に溶媒が加えられる。いくつかの実施態様において、ラミネート５２との境界線の範囲内に溶媒４８が含まれる。溶媒４８に空気ストリーム５０を適用することによって、ラミネート５２との境界線の範囲内に溶媒４８が含まれた状態にしてもよい。

いくつかの実施態様において、溶媒４８は、可溶性物質５８が溶解するように選択される。いくつかの実施態様において、可溶性物質５８は、粒子６０の組成、および、粒子６０と結合させる予定のもの、または、粒子６０に親和性を有すると予想されるものに従って選択される。いくつかの実施態様において、溶媒４８は水である。溶媒４８は、可溶性物質５８を溶解させることができる。いくつかの実施態様において、溶媒４８は、可溶性物質５８を溶解させ、さらに、ラミネート５２から可溶性物質５８と溶媒４８との溶液に粒子６０を放出する。いくつかの実施態様において、粒子６０は、可溶性物質５８と溶媒４８との溶液中で分散液を形成する。具体的な実施態様において、この溶液は回収される。

図１５を参照すると、いくつかの実施態様において、ベース層５６、可溶性物質５８および付着した粒子６０を含むラミネート５２は、ローラー１０と第２ローラー１２の表面１１との間に挟まれる。いくつかの実施態様において、ローラー１０は、弾性材料、例えばゴムを含む。いくつかの実施態様において、第２ローラー１２は、非弾性材料、例えばステンレス鋼を含む。具体的な実施態様において、ローラー１０および第２ローラー１２は、望ましいニップ点１４が形成されるように相対した状態で配置される。ローラー１０および第２ローラー１２を望ましい速度で互いに反対方向に回転させて、ラミネート５２がニップ点１４を通過して動くようにすることができる。具体的な実施態様によれば、溶媒４８（例えば水）は、ニップ点１４近傍でラミネート５２に加えられる。溶媒４８にエアジェット５０を適用してもよく、それによりラミネート５２の境界の内側に溶媒４８を含ませることができる。ラミネート５２上で溶媒４８により可溶性物質５８を溶解させてもよく、それにより、ラミネート５２から可溶性物質５８と溶媒４８との溶液に粒子６０を放出させることができる。いくつかの実施態様において、粒子６０は、可溶性物質５８と溶媒４８との溶液中で粒子の分散液を形成する。ベース層５６は、ニップ点１４を通過して進み、そこから離れ去るようにしてもよい。

いくつかの実施態様において、粒子６０は、回収ニップによってモールド３８から回収される。回収ニップは、空孔５４が充填されたモールド３８を受け入れることができ、さらにモールド３８を回収層または基板４２で挟めるように設計し、寸法を合わせてもよく、それにより、モールド３８の空孔５４中の組成物が空孔５４から放出され、回収層または基板４２上に残るようにすることができる。いくつかの実施態様において、続いて、空孔５４から溶液に放出される物質が回収される。

再度図８を参照すると、粒子６０は、モールド３８と基板４２を挟んで基板４２に粒子６０を放出させることによって回収することができる。いくつかの実施態様において、基板４２およびモールド３８を、ローラー３４とプレート１６で挟む。具体的な実施態様において、モールドの空孔５４は、粒子６０を含む。ローラー１０およびプレート１６は、モールド３８および基板４２を先導して、望ましい速度でニップ点３２を通過させるように動かせてもよい。いくつかの実施態様において、モールド３８は、ニップ点３２を通過した後に基板４２から分離される。具体的な実施態様において、モールド３８は、プレート１６の表面に対して所定の角度でニップ点３２から離れ去る。いくつかの実施態様において。基板４２は、ニップ点３２から、プレート１６の表面に沿って水平方向に離れ去る。具体的な実施態様によれば、粒子６０は、モールド３８が基板４２から分離される際に、ニップ点３２の後でモールド３８から基板４２上に放出されてもよい。いくつかの実施態様において、基板４２への粒子６０の放出は、モールド３８がニップ点３２から離れ去るときの所定の角度に依存する。

パターン化フィルムの形成方法
いくつかの実施態様において、本発明のシステムを用いて、パターン化フィルムを作製することができる。パターン化フィルムは、モールド３８に実質的に液体の組成物４０を加えること、および、ニップローラー中でモールド３８とフィルムとの間で、実質的に液体の組成物４０をラミネートすることによって作製することができる。このラミネートを挟む工程は、実質的に液体の組成物４０がモールド３８の空孔５４に入ることを促進し、一方で、過量の組成物４０が、フィルムとモールド３８との間に保持される。いくつかの実施態様において、一体化されたモールド３８、組成物４０およびフィルムを処理することにより、実質的に液体の組成物４０を固化または硬化してパターン化フィルムを形成することができる。従ってモールド３８は、固化した後に、フィルムとパターン化フィルムから分離され、パターン化フィルムは、モールド３８の空孔５４に入った組成物が固化されたものと、フィルムとモールド３８との間に残留した過量分の組成物が固化されたものの両方を含む。モールド３８の空孔５４に入った分の固化された組成物の一部に、実質的に同じ形状およびサイズの空孔５４を有する構造が形成される。いくつかの実施態様において、ローラー１０、１２の圧力、ローラー１０、１２および／または表面１１間の距離、材料の量、温度、速度、時間および本発明のその他のパラメーターを調節して、望ましいの厚さのパターン化フィルム、パターン化フィルムの材料等を得ることができる。

その他の実施態様において、フィルムとモールド３８との間に組成物４０がラミネートされた後、フィルムを除去すると、組成物で充填されたモールドの空孔５４と、空孔５４間に組成物が実質的にない、または、組成物がないモールド３８の表面とを得ることができる。続いて、モールド３８に第２のフィルムをラミネートする。モールド３８に第２のフィルムをラミネートした後に、この組み合わせを処理して、パターン化フィルムの表面上で組成物４０を固化または硬化して固体の構造を形成する。

その他の好ましい実施態様において、パターン化フィルムを製造するのに用いられる材料としては、光学ポリマーのような光学材料、、導電性ポリマー、有機オプトエレクトロニクス材料などが挙げられる。光学ポリマーは、これらに限定されないが、高い光学的な透明度、黄ばみに対する耐性、極めて低いガス発生、広範な屈折率、高い放射束に対する耐性、極めて低温から極めて高温までの使用範囲、高感度の電気光学用途のためにイオン性物質の量が極めて微量であること、層間剥離を起こすことなく高い歪みに耐える能力のような特性、それらの組み合わせ等を有する。

本発明は、本明細書において開示された具体的な実施態様によって範囲が限定されることはなく、これらはいくつかの本発明の形態を説明することを目的としており、機能的に同等ないずれの実施態様も本発明の範囲内である。実際に、ここで示されたものや本明細書において説明されたものに加えて、本発明の様々な改変が当業者であればよく理解できるものと予想され、これらは添付の請求項の範囲内に含まれることとする。

本明細書において引用された各参考文献は、参照によりその全体が記載されたものとして本発明に包含させる。
本発明は、以下の態様を含む。
［１］
（ａ）モールドに、実質的に液体の組成物を加える工程（ここで該モールドはポリマーを含み、それぞれ約１００マイクロメーター未満の最大断面寸法を有する複数の空孔を規定する）；
（ｂ）モールドをニップ点に通過させ、モールドの空孔に実質的に液体の組成物が入るようにする工程（ここで、ニップ点でモールドを通過させる工程は、実質的に液体の組成物をカバーシートとモールドとの間に挟むことを含む）；
（ｃ）モールドからカバーシートを除去することによって、モールドの空孔中に入らなかった実質的に液体の組成物がカバーシートに付着した状態を保ち、モールドの空孔と空孔の間にある陸地領域は、実質的に液体の組成物を実質的に含まず、さらに、モールドの空孔が実質的に液体の組成物で充填されたままにする工程；および、
（ｄ）モールドの空孔中で実質的に液体の組成物を固化して、各空孔内で粒子を形成する工程（ここで該粒子は、実質的にモールドの空孔のサイズおよび形状を模造したサイズおよび形状を有する）、
を含む、ナノ粒子の形成方法。
［２］
固化した後に、モールドから粒子を回収する工程をさらに含む、［１］に記載の方法。
［３］
固化する前に、モールドを基板で挟んで基板をモールドにラミネートする工程をさらに含む、［１］に記載の方法。
［４］
モールドを基板で挟んだ後に、実質的に液体の組成物を固化する工程、および、モールドから粒子を回収する工程をさらに含み、ここで該回収は、基板が基板上に配置された粒子と共にモールドから離れ去るように、モールドから基板を分離する工程を含む、［３］に記載の方法。
［５］
前記基板が、所定の角度でモールドから除去される、［４］に記載の方法。
［６］
前記高分子モールドが、フルオロポリマーを含む、［１］に記載の方法。
［７］
前記高分子モールドが、フルオロポリエーテルを含む、［１］に記載の方法。
［８］
モールドからカバーシートを除去した後に、当該モールドの上に回収層を形成する工程をさらに含む、［１］に記載の方法。
［９］
前記回収層が、モールドの空孔中の粒子への親和性を有する、［８］に記載の方法。
［１０］
前記回収層が、モールドの空孔中の粒子への親和性を有する可溶性物質を含む、［８］に記載の方法。
［１１］
粒子がモールドの空孔から放出され、回収層の可溶性物質と接触したままになるように、モールドから回収層を除去する工程をさらに含む、［１０］に記載の方法。
［１２］
可溶性物質を溶解させるように選択された溶媒で回収層を処理することによって、回収層から粒子を放出する工程をさらに含む、［１１］に記載の方法。
さらに本発明は以下の態様も含む。
（１）
（ａ）モールドに、実質的に液体の組成物を加える工程（ここで該モールドはポリマーを含み、それぞれ約１００マイクロメーター未満の最大断面寸法を有する複数の空孔を規定する）；
（ｂ）実質的に液体の組成物がモールドの空孔に入るように、ニップ点にモールドを通過させる工程、および、
（ｃ）モールドの空孔中で実質的に液体の組成物を固化して、各空孔内で粒子を形成する工程（ここで該粒子は、実質的にモールドの空孔のサイズおよび形状を模造したサイズおよび形状を有する）、
を含む、ナノ粒子の形成方法。
（２）
前記ニップ点にモールドを通過させる工程が、実質的に液体の組成物をカバーシートとモールドとの間に挟む工程をさらに含む、（１）に記載の方法。
（３）
前記固化の前に、モールドからカバーシートを除去する工程をさらに含み、ここで空孔は、実質的に液体の組成物で充填されたままであり、モールドの空孔と空孔の間にある陸地領域は、実質的に液体の組成物を含まない、（２）に記載の方法。
（４）
モールドからカバーシートを除去する際に、空孔に含まれていない実質的に液体の組成物が実質的にカバーシートと接触したままである、（３）に記載の方法。
（５）
前記固化の後に、モールドから粒子を回収する工程をさらに含む、（１）に記載の方法。
（６）
前記固化の前に、モールドを基板で挟んで基板をモールドにラミネートする工程をさらに含む、（１）に記載の方法。
（７）
モールドを基板で挟んだ後に、実質的に液体の組成物を固化する工程、および、モールドから粒子を回収する工程をさらに含み、ここで該回収は、基板が基板上に配置された粒子と共にモールドから離れ去るように、モールドから基板を分離する工程を含む、（６）に記載の方法。
（８）
前記基板が、所定の角度でモールドから除去される、（７）に記載の方法。
（９）
前記高分子モールドが、フルオロポリマーを含む、（１）に記載の方法。
（１０）
前記高分子モールドが、フルオロポリエーテルを含む、（１）に記載の方法。
（１１）
（ａ）ベース基板とそれに結合させたナノ粒子のアレイとをニップ点に通過させる工程；
（ｂ）ニップ点の近傍に溶媒を加える工程（ここで溶媒は、ベース基板から粒子を分離し、粒子を溶液に分散させることができる）；および、
（ｃ）この溶液を回収する工程、
を含む、粒子を回収するための方法。
（１２）
前記ベース基板が、可溶性物質で処理した表面を含む、（１１）に記載の方法。
（１３）
前記溶媒が、可溶性物質を溶解させて、粒子を溶液に放出する、（１２）に記載の方法。
（１４）
（ａ）ポリマーを含むモールド（ここでモールドは、複数の空孔を規定し、各空孔は、所定の形状と約１００マイクロメーター未満の断面寸法を有する）；
（ｂ）ニップ点近傍または基板上で変形可能な組成物を分配するためのディスペンサー；および、
（ｃ）モールドと基板をそれらの間に供給された変形可能な組成物と共に受け入れ、モールドと基板を挟み、モールドの空孔に変形可能な組成物が押し込まれるように設計されたニップ点、
を含む、 ナノ粒子を製造するシステム。
（１５）
モールドの空孔中で変形可能な組成物を固化して実質的に空孔の形状およびサイズを模造した粒子を形成することができる硬化装置をさらに含む、（１４）に記載のシステム。
（１６）
粒子が結合したベース基板が受け入れられるように設計された第２ニップ点；および、
第２ニップ点と連携する溶媒（ここで該溶媒は、ベース基板との接触部から粒子を分離させる）、
をさらに含む、（１４）に記載のシステム。
（１７）
（ａ）モールドに変形可能な組成物を加える工程（ここでモールドは、ポリマーを含み、約１００マイクロメーター未満の断面寸法を有する複数の空孔を規定する）；
（ｂ）ニップ点でモールドを第１フィルムでラミネートし、モールドの空孔に変形可能な組成物の一部が入り、モールドと第１フィルムとの間に過量の変形可能な組成物が保持されるようにする工程；および、
（ｃ）変形可能な組成物を固化する工程（ここで固化された組成物は、実質的に空孔のサイズおよび形状を模造した構造を有するパターン化フィルムを形成する）、
を含む、 構造を有するフィルムの形成方法。
（１８）
構造を有するフィルム全体が所定の厚さになるように、過量の変形可能な組成物の厚さを制御することをさらに含む、（１７）に記載の方法。
（１９）
前記ポリマーが、パーフルオロポリエーテルを含む、（１７）に記載の方法。
（２０）
前記方法によって製造されたナノ粒子の回収方法であって、
（ａ）カバーシートと高分子モールドとの間に変形可能な組成物を挟む工程（ここでモールドは、約１００マイクロメーター未満の断面寸法を有する空孔を規定する）；
（ｂ）モールドとカバーシートとの間で変形可能な組成物を挟んだ後に、空孔に変形可能な組成物が充填されたままになり、モールド上の空孔と空孔の間の領域に実質的に変形可能な組成物が含まれないように、モールドからカバーシートを分離する工程；
（ｃ）実質的にモールドの空孔のサイズおよび形状を模造したナノ粒子が形成されるように、空孔中で変形可能な組成物を固化する工程；および、モールドの空孔からナノ粒子を除去すること、
を含む、上記方法。

１０ ローラー
１０ａ ガイドローラー
１１ 表面
１２ 第２ローラー
１４ ニップ点
１６ プレート
１８ ニップ点
２０、２２ ピストン
２４ 圧力ライン
２６ トラックまたは溝
２８ 電子制御装置
３０ 硬化装置
３２ 第３ニップ点
３４ 第３ローラー
３６ 垂直のピストン
３８ モールド
４０、４０ａ、４０ｂ 実質的に液体の組成物
４２ 基板、第１カバーフィルム
４４、４６ 角度
４８ 溶媒
５０ 空気ストリーム、エアジェット
５４ 空孔、くぼみ
５４ａ モールド表面
５２ ラミネート
５６ ベース、ベース層
５８ 可溶性物質

Claims (17)

1. （ａ）ポリマーを含み、それぞれ１００マイクロメーター未満の最大断面寸法を有する複数の空孔を規定するモールドに、実質的に液体の組成物を加える工程；
   （ｂ）前記モールドをニップ点に通過させ、当該モールドの空孔に前記実質的に液体の組成物が入るようにする工程であって、当該実質的に液体の組成物をカバーシートと当該モールドとの間に挟むことを含む工程；
   （ｃ）前記モールドから前記カバーシートを除去することによって、当該モールドの空孔中に入らなかった前記実質的に液体の組成物がカバーシートに付着した状態を保ち、当該モールドの空孔と空孔の間にある陸地領域は、当該実質的に液体の組成物を実質的に含まず、さらに、当該モールドの空孔が当該実質的に液体の組成物で充填されたままにする工程；および、
   （ｄ）前記モールドの空孔中で実質的に液体の組成物を固化して、各空孔内で、実質的に当該モールドの空孔のサイズおよび形状を模造したサイズおよび形状を有する粒子を形成する工程、
   を含む、ナノ粒子の形成方法。
2. 前記固化の後に、前記モールドから前記粒子を回収する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記固化の前に、前記モールドを基板で挟んで当該基板を当該モールドにラミネートする工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記モールドを前記基板で挟んだ後に、前記実質的に液体の組成物を固化する工程、および、当該モールドから前記粒子を回収する工程をさらに含み、ここで該回収は、当該基板が基板上に配置された粒子と共に当該モールドから離れ去るように、当該モールドから当該基板を分離する工程を含む、請求項３に記載の方法。
5. 前記基板が、所定の角度で前記モールドから除去される、請求項４に記載の方法。
6. 前記モールドがフルオロポリマーを含む高分子モールドである、請求項１に記載の方法。
7. 前記モールドが、フルオロポリエーテルを含む高分子モールドである、請求項１に記載の方法。
8. 前記カバーシートを除去した後に、当該モールドを回収層と接触させる工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
9. 前記回収層が、前記モールドの空孔中の前記粒子への親和性を有する、請求項８に記載の方法。
10. 前記回収層が、前記モールドの空孔中の前記粒子への親和性を有する可溶性物質を含む、請求項８に記載の方法。
11. 前記粒子が前記モールドの空孔から放出され、前記回収層の可溶性物質と接触したままになるように、当該モールドから当該回収層を除去する工程をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
12. 前記可溶性物質を溶解させるように選択された溶媒で前記回収層を処理することによって、当該回収層から前記粒子を放出する工程をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
13. 前記粒子が、溶媒と可溶性物質との溶液中に分散した分散液を形成する工程をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
14. 前記カバーシートが閉じたループである、請求項１に記載の方法。
15. 前記カバーシートがローラーの周りに配置される、請求項１に記載の方法。
16. 前記複数の空孔における空孔の最大寸法が１０マイクロメーター未満である、請求項１に記載の方法。
17. 前記複数の空孔における空孔の最大寸法が１マイクロメーター未満である、請求項１に記載の方法。

Images