JP2021070906A - 繊維堆積体の製造方法、及び膜の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】繊維の紡糸性が高い繊維の堆積体の製造方法を提供すること。【解決手段】本発明の方法に網的に用いられる繊維捕集具1は、電界紡糸法によって紡糸された繊維を捕集するために用いられる。繊維捕集具1は、使用者Aが手で把持可能な寸法を有し、且つその内部に導電部位2を有する。繊維捕集具1は、導電部位2の外側に表面部位3を更に有することも好適である。また本発明の繊維堆積体の製造方法は、使用者Aが手で把持可能な寸法を有する電界紡糸装置10を用いて該使用者Aが電界紡糸法を行って紡糸した繊維を、繊維捕集具1によって使用者Aが捕集して、繊維捕集具1の表面に繊維の堆積体Fを含む膜を製造する。堆積体Fが形成された繊維捕集具1を対象物の表面に押し当てて、該堆積体を該表面に転写することで、対象物表面に繊維の堆積体を含む膜を形成する。【選択図】図3

Description

本発明は、繊維堆積体の製造方法、膜の製造方法及び膜の付着方法に関する。
繊維及びその堆積体を電界紡糸法によって製造する技術が種々提案されている。例えば、特許文献1には、導電性物質を含む織布を用いて、静電紡糸法により該織布上に繊維構造体を製造する方法が開示されている。また特許文献2には、ナノファイバの膜形成の対象面に繊維を堆積する堆積領域と堆積しない非堆積領域が混在する捕集シートを用いて、高分子物質からなるナノファイバ膜を製造する方法が開示されている。
特許文献3には、ノズルから噴霧された溶液材料を、薄膜として基板上に堆積させるエレクトロスプレー装置が開示されている。この装置は、溶液材料に電圧を印加した状態で噴霧する前記ノズルと、平面視において互いに離間して配置された第1マスク部および第2マスク部と、基板から離間した位置に設けられ、第1マスク部および第2マスク部を接続する細長形状の連結部とを含み、ノズルと基板との間の基板の近傍に配置されたマスクとを備えることも同文献に記載されている。
また本出願人は、被膜形成対象物に被膜形成能を有するポリマーを含む組成物を直接に静電スプレーして、繊維を含む堆積物からなる被膜を形成する静電スプレー工程を具備する、被膜の製造方法を提案した(特許文献4)。
特開2007−92210号公報 特開2011−84843号公報 特開2016−32780号公報 国際公開2018/124227号パンフレット
ところで、電界紡糸法によって形成される繊維堆積物の製造は、その用途に応じて、家庭等の非工業的な環境下で行われることがある。そのため、繊維の紡糸性を維持しつつ、電界紡糸を簡便に行う方法が望まれている。しかし、特許文献1ないし3に記載の技術は、いずれも据え置き型の電界紡糸装置を用いているので、電界紡糸を利便性高く行うことができなかった。
またこの繊維堆積物は、化粧やスキンケア等の美容目的に繊維堆積物を用いられることがある。特に、化粧を所望の仕上がりにする観点及び所望の部位にスキンケアを施す観点から、使用者自身の操作で、所望の大きさや形状を有する繊維堆積物を製造できることも望まれている。しかし、特許文献1ないし3に記載の技術は、使用者自身の操作で繊維堆積物を製造する点については何ら検討されていない。
また特許文献4に記載の方法は、繊維の紡糸性を維持しつつ、電界紡糸を簡便に行う方法であるが、電界紡糸に好適に用いられる被膜形成対象物に関しては何ら検討されておらず、この点に関して改良の余地があった。
また特許文献4には、使用者自身の操作で、対象物の表面に直接電界紡糸を行う方法が開示されているが、当該方法は、目等の直接電界紡糸を行うことが困難な部位に適用し難く、この点に関しても改良の余地があった。
したがって、本発明は、従来技術の欠点を解決し得る繊維堆積体の製造方法、膜の製造方法及び膜の付着方法に関する。
本発明は、使用者が電界紡糸装置を用いて電界紡糸法を行って紡糸した繊維を繊維捕集具によって捕集して、該繊維捕集具の表面に、該繊維の堆積体を製造する方法に関する。
一実施形態では、前記繊維捕集具として、その内部に導電部位を有するものを用いる。
本発明は、対象物の表面に繊維の堆積体を含む膜を製造する方法であって、
使用者が電界紡糸装置を用いて電界紡糸法を行って紡糸した繊維を繊維捕集具によって捕集して、該繊維捕集具の表面に、該繊維の堆積体を含む膜を形成し、
前記膜が形成された前記繊維捕集具を対象物の表面に押し当てて、該膜を該表面に転写することで、該表面に繊維の堆積体を含む膜を形成する、膜の製造方法を提供するものである。
また本発明は、使用者が電界紡糸装置を用いて電界紡糸法を行って紡糸した繊維を繊維捕集具によって捕集して、該繊維捕集具の表面に、該繊維の堆積体を含む膜を形成し、
前記膜が形成された前記繊維捕集具を対象物の表面に押し当てて、該膜を該表面に付着させる、膜の付着方法を提供するものである。
本発明によれば、電界紡糸法による繊維の紡糸を人手で保持した状態で行うことができ、且つ繊維の紡糸性が高い繊維の堆積体の製造方法が提供される。
また本発明によれば、使用者自身が所望する膜を製造でき、且つ該膜を付着させる部位が制限され難い、膜の製造方法及び膜の付着方法が提供される。
図1は、本発明に係る製造方法に用いられる繊維捕集具の一実施形態を模式的に示す斜視図である。 図2は、本発明に係る製造方法に用いられる、繊維捕集具の他の実施形態を模式的に示す断面図である。 図3は、本発明の製造方法の一実施形態を示す模式図である。 図4は、本発明の製造方法の別の実施形態を示す模式図である。 図5(a)及び(b)は、繊維の堆積体(膜)の付着方法の実施形態を示す模式図である。
以下本発明を、その好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。本発明の製造方法あるいは付着方法に好適に用いられる繊維捕集具は、電界紡糸法によって紡糸された繊維を、好ましくは直接捕集するために用いられる。電界紡糸法は、繊維の原料となる樹脂を含む原料液に正又は負の高電圧を印加して原料液を帯電させ、帯電した原料液を対象物に向けて吐出して、繊維を紡糸する方法である。吐出された原料液はクーロン反発力によって微細化及び延伸を繰り返しながら空間に広がり、繊維径の細い繊維が対象物の表面に堆積する。これによって、繊維の堆積体、好ましくは繊維の堆積体を含む膜を得ることができる。原料液に関する説明は後述する。
繊維捕集具は、繊維及びその堆積体を形成する使用者が手で把持可能な寸法を有する。本発明における「手で把持可能」とは、繊維捕集具を手で握り持って保持する態様のほか、繊維捕集具を手指でつまんで保持したり、手のひらや手の甲等に載置したりするなどして保持することも包含される。
繊維捕集具の寸法は、手で把持可能であれば特に限定されないが、繊維捕集具の質量に関しては好ましくは500g以下であり、より好ましくは200g以下である。繊維捕集具の最大差し渡し長さは好ましくは0.1mm以上30cm以下である。繊維捕集具の体積は好ましくは0.5cm以上10cm以下である。これによって、繊維捕集具を片手で把持したりするほか、膝の上等に置いたりすることができるとともに、繊維捕集具の携帯、持ち運び及び操作が容易となり、繊維捕集具に形成された繊維を、手で被適用部位に容易に塗布あるいは転写させることが可能となるので好ましい。
繊維捕集具の立体形状は、電界紡糸法によって紡糸された繊維を捕集可能であれば特に限定されず、複数の平面部分を含む立体形状、曲率が異なる複数の曲面部分を含む立体形状、又は該平面部分と該曲面部分とを含む立体形状とすることができる。具体的には、例えば三角柱、四角柱及び五角柱等の角柱状、円柱及び楕円柱等の円柱状、三角錐、四角錐及び五角錐等の角錐状、円錐及び楕円錐等の円錐状、八面体、十二面体等の凸多面体、星形多面体等の非凸多面体、板状、シート状、球体状、楕円体状、扇状、並びに網状等の立体形状が挙げられる。繊維捕集具が頂点を有する立体形状である場合には、少なくとも一つの頂点が丸みを帯びた形態となっていることが好ましい。
また、繊維捕集具における繊維の捕集面の平面視形状も、電界紡糸法によって紡糸された繊維を捕集可能であれば特に限定されず、複数の直線部分を輪郭に含む形状、曲率が異なる複数の曲線部分を輪郭に含む形状、又は該直線部分と該曲線部分とを輪郭に含む立体形状とすることができる。具体的には、三角形、四角形、菱形及び五角形等の多角形状、半円形、真円形及び楕円形等の円形状、星形、三日月状、格子状等の曲線部分及び直線部分を輪郭に含む平面形状が挙げられる。平面視形状が頂点を有する形状である場合には、少なくとも一つの頂点が丸みを帯びた形態となっていてもよい。繊維捕集具1における繊維の捕集面は、繊維の紡糸時において、平面であってもよく、曲面であってもよい。繊維捕集具1における繊維の捕集面が曲面である場合、繊維捕集具1の外方に向かって凸の形状であってもよく、繊維捕集具1の内方に向かって凹の形状であってもよい。
図1には、繊維捕集具の一実施形態が模式的に示されている。同図に示す繊維捕集具1は、実質的に平坦な一対の主面1a,1bと、これらの面に交差する側面1cとから構成される表面を有する板状のものであり、各主面1a,1bのうち一方の主面が繊維の捕集面として好ましく用いられる。同図に示す繊維捕集具1は、各頂点が丸みを帯びた三日月状の一対の主面1a,1bを有している。このように繊維捕集具1は、頂点及び稜線が丸みを帯びる等して、角部を有しない形状が好ましい。角部があると電荷がそこに集中し易いが、角部を有しない形状であると、電荷が繊維捕集具1の一部に集中することが抑制されて、繊維捕集具1に繊維を均一に堆積させ易い。角部とは二つの平面又は平面と曲面とが交差して形成される部位である。本実施形態における繊維捕集具1は、第1主面1aが繊維の捕集面として用いられており、繊維の堆積体F、好ましくは繊維の堆積体からなる膜(以下、単に「繊維堆積体」又は「膜」ともいう。)Fが第1主面1aの一部の領域に直接形成されている。説明の便宜上、特に断りのない限り、「繊維堆積体」と「膜」とは同義であるものとして以下に説明する。
繊維捕集具1は、その表面に一又は複数の凹部を有していることが好ましい。凹部を有する繊維捕集具を用いると、繊維捕集具1と膜Fとの接触面積が少なくなるので、繊維捕集具1の表面に形成した膜Fを繊維捕集具1からはがしやすくでき、転写性をより向上できる。凹部は、貫通孔であってもよく、スリット等の貫通溝であってもよい。また、凹部は、スポンジ等といった多孔質体が有する微細な孔でもよい。凹部を有する繊維捕集具の材料としては、多孔質体等を用いることができる。多孔質体については、後述するものを用いることができる。
本明細書における「転写性」とは、対象物に繊維堆積体を含む膜を押し当て、膜を対象物に付着させることを意味する。
繊維捕集具1は、その表面に繊維が毛羽立った部位を有していることが好ましい。毛羽立った部位とは、表面に短繊維を起立した状態に固定した部位である。毛羽立った部位を有する繊維捕集具を用いると、繊維捕集具1と膜Fとの接触面積が少なくなり、転写性をより向上できる。毛羽立った部位を有する繊維捕集具としては、いわゆる静電植毛が施された化粧用パフ等が挙げられる。
繊維捕集具は、その表面に、膜Fに対する離型作用を有する剤が施されていることが好ましい。即ち、繊維捕集具は、その表面に、膜Fに対する離型作用を有する剤を有している。斯かる繊維捕集具を用いると、転写性をより向上できる。この場合、上述した膜Fの形成方法において、繊維捕集具の表面には、予め膜Fに対する離型作用を有する剤が施される。例えば、繊維捕集具の捕集面の全域又は一部に、当該剤を付着させた後、後述する繊維堆積体(膜)の製造方法を実施する。
膜Fを繊維捕集具1からよりはがし易くする観点から、離型作用を有する剤は、粉末剤であることが好ましい。粉末剤としては、例えば、ケイ酸、無水ケイ酸、ケイ酸マグネシウム、タルク、セリサイト、マイカ、カオリン、ベンガラ、クレー、ベントナイト、雲母、チタン被膜雲母、オキシ塩化ビスマス、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化鉄、群青、酸化クロム、水酸化クロム、カラミン、カーボンブラック、チッ化ホウ素これらの複合体等の無機粉体;ポリアミド、ナイロン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリウレタン、ビニル樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ケイ素樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ジビニルベンゼン・スチレン共重合体、シルクパウダー、セルロース、長鎖アルキルリン酸金属塩、N−モノ長鎖アルキルアシル塩基性アミノ酸、これらの複合体等の有機粉体;及び前記無機粉体と前記有機粉体との複合粉体などが挙げられる。これらの粉末剤は、着色されていてもよく、非着色(例えば、白色又は本質的に透明)であってもよい。
繊維捕集具1と電界紡糸装置10との間に電気の導通路を容易に形成して、電界紡糸法による紡糸性を向上させる観点から、繊維捕集具1は、導電性を向上させる、下記構成(1)〜(3)のいずれか一方を備えていることが好ましい。以下、各構成について説明する。
(1)繊維捕集具1の表面の少なくとも一部に導電部位を有している。
(2)繊維捕集具1の表面の少なくとも一部に親水部位を有している。
(3)繊維捕集具1の内部に導電部位を有している。
先ず、前記構成(1)を具備する繊維捕集具について詳述する。構成(1)を具備する繊維捕集具は、その表面の少なくとも一部に導電部位を有している。斯かる導電部位は、電界紡糸法による繊維の紡糸にあたり、人手によって保持された繊維捕集具1と、電界紡糸装置との間で電気の導通路を形成し、電界紡糸法による繊維の紡糸を可能にするための部位である。これに加えて、導電部位は、電界紡糸法によって紡糸された繊維が堆積する部位である。
繊維捕集具1の表面に存在する導電部位は、繊維捕集具1の表面に満遍なく連続して形成されていてもよく、あるいは、繊維捕集具1の表面の一部のみに形成されていてもよい。導電部位が表面の一部のみに形成されている場合、導電部位は連続して形成されていることが好ましく、使用者の身体の一部が接触可能な領域又はその近傍まで延在して形成されていることが更に好ましい。なお、導電部位が繊維捕集具1の内部にも形成されていることは妨げられない。
電界紡糸法による繊維の紡糸性を高め、且つ繊維の紡糸を簡便に行う観点から、繊維捕集具1は、繊維の捕集面と、使用者との身体との接触部位とのそれぞれに導電部位を有していることが好ましく、繊維の捕集面における導電部位と、使用者の身体との接触部位における導電部位とが連続して形成されていることがより好ましく、繊維捕集具1の表面全域に連続して導電部位が形成されていることが更に好ましい。導電部位が繊維捕集具1の表面全域に連続して形成されている場合には、電界紡糸時における繊維捕集具1の向きや、繊維捕集具1の保持位置を特段考慮する必要がないので、繊維の紡糸及び堆積を更に簡便に行うことができる点で有利である。
繊維捕集具1の表面に存在する導電部位は、その表面電気抵抗率の値が、好ましくは1011Ω/cm以下、より好ましくは8.0×1010Ω/cm以下、更に好ましくは5.0×1010Ω/cm以下、一層好ましくは1010Ω/cm以下であり、低ければ低いほど好ましいが、10Ω/cm以上が現実的である。このような表面電気抵抗率を有していることによって、電界紡糸法による繊維の紡糸を効率良く行うことができるとともに、繊維の堆積体を繊維捕集具1の所望の位置に形成することができる。このような導電部位は、例えば後述する素材を用いたり、あるいは該素材の表面に導電性を高めるための処理を施して形成することができる。導電部位の表面電気抵抗率は、各導電部位において同一であってもよく、各導電部位において上述の表面電気抵抗率の範囲で異なっていてもよい。
電界紡糸法による繊維の紡糸を可能且つ簡便に行う観点から、繊維捕集具1は、その表面の任意の位置における表面電気抵抗率値が上述の範囲にあることが更に好ましい。言い換えると、上述した表面電気抵抗率の範囲を有する導電部位が、繊維捕集具1の表面全域に連続して形成されていることが更に好ましい。
表面電気抵抗率の測定は、例えばJIS K6911(1995年)の方法に準じて行うことができる。すなわち、測定対象の繊維捕集具1を、表面電気抵抗率の測定対象となる面を縦50mm×横45mmとし、且つ厚さ4mmとなるように切断し、測定サンプルとする。この測定サンプルにおける測定対象面を、ADVANTEST社製チャンバR12704における内側電極及びリング電極のそれぞれに当接させ、且つ内側電極とリング電極との間を架け渡すように載置する。この状態で、SURFACEモードにて、ADVANTEST社製の電気抵抗計R8340Aを用いて、前記チャンバの各電極の電位差が500Vとなるように、電圧を各電極に印加して、その抵抗率(Ω/cm)を測定する。測定条件は、室温22〜23℃、相対湿度46%の温湿度環境下とする。
前記構成(1)を具備する繊維捕集具1の材料としては、例えば、繊維シート、フィルム、多孔質体、及び弾性体等が挙げられる。これらの材料は単独で又は複数組み合わせて用いることができる。
繊維シートとしては、例えば各種の不織布、織布、編み地、紙、メッシュシート及びそれらの積層体などが挙げられる。
フィルムとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン等の樹脂を原料としたメッシュフィルム、各種のフィルムシート等が挙げられる。
多孔質体としては、例えば発泡体が挙げられ、具体的には、ポリウレタン、湿式ウレタン、アクリロニトリル・ブタジエン共重合体(NBR)、スチレン・ブタジエン共重合体(SBR)、天然ゴム(NR)、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体(EPDM)、メラミンフォーム、ポリビニルアルコール(PVA)、セルロース等を原料として含む発泡体等が挙げられる。
弾性体としては、例えばゴム製品やエラストマー製品が挙げられ、具体的には、天然ゴム、合成ゴム、シリコーンゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム及びニトリルゴム等のゴム状物質を原料としたゴム製メッシュ、各種のゴムシート、及び発泡ゴム(ゴムスポンジ)等が挙げられる。
これらの材料はこのまま用いてもよく、又は該材料の少なくとも表面に親水性処理や導電性処理などの導電性を高める処理が施されて、これらの材料に導電性原料を含有するものを用いてもよい。導電性を高める処理としては、例えば上記の材料に水や界面活性剤等の液状の導電性原料を混合、塗布又は浸漬する処理や、銅やカーボン等の導電性原料を混合又は塗布するなどの処理が挙げられる。
上述した各種の材料のうち、繊維捕集具1は多孔質材料を含んで構成されることが好ましく、多孔質材料の単一成形体であることが更に好ましい。このような構成となっていることによって、繊維堆積体を含む膜Fを、繊維捕集具1から簡便に剥離可能に繊維捕集具1の表面に堆積できるという利点がある。多孔質材料としては、例えば上述した繊維シートや多孔質体、及びこれらに導電性を高める処理が施されて、これらの材料の表面及び内部の少なくとも一方に導電性原料を含有するものを用いてもよい。電界紡糸法を実施し得る限りにおいて、繊維捕集具1は、多孔質材料の成形体を複数組み合わせたものとしてもよい。この場合、各成形体の導電部位は電気的に接続されていることが好ましい。
繊維捕集具1は、弾力性を有する材料を含んで構成されることが好ましく、弾力性を有する材料の単一成形体であることが更に好ましい。このような構成となっていることによって、繊維の高い紡糸性を維持しながら、把持力の付与によって繊維捕集具1の形状を容易に変形させることができるので、繊維の捕集面の形状を変化させて、繊維の堆積体の形成範囲やその平面形状を所望の範囲及び形状となるように紡糸することができる。
弾力性を有する材料としては、例えば上述した繊維シート、多孔質体、及び弾性体、並びにこれらに導電性を高める処理が施されて、これらの材料の表面及び内部の少なくとも一方に導電性原料を含有するもの等が挙げられる。本発明の効果が奏される限りにおいて、繊維捕集具1は、弾力性を有する材料の成形体を複数組み合わせたものとしてもよい。この場合、各成形体の導電部位2は電気的に接続されていることが好ましい。
特に、前記構成(1)を具備する繊維捕集具1は、多孔質材料且つ弾力性を有する材料を含んで構成されることが好ましく、該材料の単一成形体であることが更に好ましい。このような構成によれば、多孔質材料の表面に形成された気孔によって、繊維捕集具1と膜Fとの接触面積が少なくなるので、繊維捕集具1の表面に形成した膜Fを繊維捕集具1からはがしやすくでき、膜Fの生産性が向上する。これに加えて、弾力性を有する材料を用いることによって、繊維の高い紡糸性を維持しながら、把持力の付与によって繊維捕集具1の形状を容易に変形させることができるので、繊維の捕集面の形状を変化させて、膜Fの形成範囲やその平面形状を所望の範囲及び形状となるように紡糸することができる。このような多孔質材料且つ弾力性を有する材料としては、例えば、ポリウレタン、湿式ウレタン、アクリロニトリル・ブタジエン共重合体(NBR)、メラミンフォーム等の発泡体等の多孔質体、並びにこれらに導電性を高める処理が施されて、これらの表面及び内部の少なくとも一方に導電性原料を含有するもの等が挙げられる。電界紡糸法を実施し得る限りにおいて、繊維捕集具1は、多孔質材料からなり、且つ弾力性を有する材料の成形体を複数組み合わせたものとしてもよい。この場合、各成形体の導電部位は電気的に接続されていることが好ましい。
繊維捕集具1を構成する導電部位2及び表面部位3の少なくとも一方に多孔質体を含んで構成されている場合、多孔質体に形成されている気孔は連続のものであってもよく、それぞれ独立したものであってもよく、これらの組み合わせであってもよい。いずれの場合であっても、多孔質体の気孔径は、好ましくは10μm以上、更に好ましくは20μm以上であり、好ましくは1000μm以下、更に好ましくは900μm以下である。気孔径の測定は、例えば走査型電子顕微鏡(SEM)観察によって、500倍に拡大して観察し、その2次元画像から多孔質の穴(気孔)を任意に10箇所選び出し、その最大差し渡し長さを直接読み取り、これらの算術平均値を多孔質体の気孔径とする。
また、多孔質体の見かけ密度は、好ましくは0.001g/cm以上、更に好ましくは0.005g/cm以上であり、好ましくは10g/cm以下、更に好ましくは5g/cm以下である。見かけ密度の測定は、例えば質量を0.001gまで測定できる装置を用いて試料の質量(g)を求める。これとともに、ノギスを用いて、試料の直径、あるいは面積及び無荷重下での厚み等の体積の算出に必要な寸法を測定して試料の体積(cm)を算出する。多孔質体の見かけ密度は、「質量(g)/体積(cm)」で表される式によって算出することができる。
また、繊維捕集具1が弾力性を有する材料を含んで構成される場合、その材料の硬さは、ゴム硬度計において、好ましくは1以上、更に好ましくは5以上であり、好ましくは95以下、更に好ましくは90以下である。材料の硬さ測定は、例えば、20℃、50%RHにおいて、ゴム硬度計(ASKER FP型)の押針が試験片側面に垂直になるように加圧面を接触させ、この状態で3秒かけて加圧し、そのときの目盛を読むことで測定を行う。
前記構成(2)を具備する繊維捕集具について詳述する。構成(2)を具備する繊維捕集具は、その表面の少なくとも一部に親水部位を有している。親水部位は、親水性を有する部位、即ち水となじみ易く、水を吸収保持可能な性質を有する部位である。斯かる親水部位は、例えば水との接触角が25℃において90°以下である。この親水部位を有することによって、繊維捕集具1における導電性が高くなるので、繊維捕集具1と、後述する電界紡糸装置との間に形成される電気の導通路を介した、電界紡糸法による繊維の紡糸性を向上させることができる。「紡糸性」とは、繊維の原料液が繊維になること、及び当該繊維が目的とする位置に堆積することを意味する。繊維捕集具1に紡糸された繊維をより効果的に堆積させる観点から、親水部位は、水との接触角が25℃において好ましくは15°以上、より好ましくは18°以上であり、また好ましくは15°以上90°以下、より好ましくは18°以上90°以下である。
親水部位の水との接触角は、各親水部位において同一であってもよく、各親水部位において上述した水との接触角の範囲で異なっていてもよい。25℃における水との接触角は、以下の方法により測定される。
<25℃における接触角の測定方法>
測定環境は、気温25℃、相対湿度50±5%RHとする。繊維捕集具における接触角の被測定面に、イオン交換水0.5μLの液滴を付着させ、該液滴を液滴と被測定面との界面が見える側面から録画して、その録画した画像に基づき接触角を測定する。測定装置として例えば協和界面化学株式会社製の自動接触角計DM501Hiを用いる。滴下して、20秒後の画像のうち、液滴の輪郭が鮮明な画像を選択し、その画像について基準面に基づき液滴の接触角を計測し、25℃における水との接触角とする。
多孔質体等のように、繊維捕集具がその表面に微細な孔を有する場合、該繊維捕集具の接触角が安定して測定できないことがある。この場合、繊維捕集具の代わりに、繊維捕集具の形成材料と同じ材料からなり、且つ表面に微細な孔を有しないものを測定対象とする。
導電性を向上させる観点から、親水部位は、吸水性を有していることが好ましい。具体的には、親水部位は、25℃において水0.1mLを滴下したときの吸水時間が好ましくは0秒以上4時間以下、より好ましくは0秒以上3.5時間以下、更に好ましくは0秒以上2.25時間以下である。
<25℃における吸水時間の測定方法>
本法は日本工業規格(JIS規格L 1907:2004)中の繊維製品の吸水性試験方法における吸水速度(滴下法)を参考に実施する。測定環境は、気温25℃、相対湿度50±5%RHとする。測定方法の概要は、繊維捕集具における吸水させる被測定面に、イオン交換水0.1mLの液滴を付着させ、該被測定面上の該液滴を上から撮影し、その撮影した画像に基づき吸水時間を測定する。観察時の光源は水の鏡面反射が目で確認できる蛍光灯下(500lx〜1000lxの明るさ)で観察を行う。
先ず、平滑なプラスチックバットの上に、紙ナプキンを敷き、その上に繊維捕集具における被測定面を上に向け設置する。繊維捕集具の大きさは、40mm×50mm×20mmの試験片を作成し、繊維捕集具の約1cmの距離から、マイクロピペット(Eppendorf Multipette M4(登録商標))で0.1mLの水を滴下させる。水滴が試験片の表面に達したときから、その試験片が水滴を吸水するにつれて、鏡面反射が消え、湿潤だけが残った状態までの時間をタイマーで1秒単位まで測定する。ただし、6時間を経過しても吸水されない場合は水滴が自然蒸発するため、測定不可とし、試験結果には6時間以上と記載する。
上述した性質を有する親水部位は、例えば後述する素材を用いたり、あるいは該素材の表面に親水性を向上させるための処理を施したりすることによって形成できる。
繊維捕集具1における親水部位は、該繊維捕集具1の表面全域に形成されていてもよく、該繊維捕集具1の表面の一部に形成されていてもよい。繊維の紡糸性をより向上させる観点から、親水部位が繊維捕集具1の表面の一部に形成されている場合、該親水部位は、繊維捕集具1における、紡糸された繊維が捕集されて堆積される表面に形成されていることが好ましい。例えば、本実施形態の繊維捕集具1においては、一対の主面1a,1bの一方に親水部位が形成されていることが好ましく、該一対の主面1a,1bの双方に親水部位が形成されていることがより好ましい。
電界紡糸法による繊維の捕集を簡便に行う観点から、繊維捕集具1は、その表面の任意の位置における水との接触角が上述の範囲にあることが更に好ましい。言い換えると、上述した水との接触角の範囲を有する親水部位が、繊維捕集具1の表面全域に連続して形成されていることが好ましい。
親水部位をより容易に形成する観点から、繊維捕集具1の形成材料には親水性処理が施されていることが好ましい。親水性処理には、繊維捕集具1の形成材料に親水性基材又は界面活性剤を混合、塗布又は浸漬する処理等の公知の方法を用いることができる。親水性処理は、繊維捕集具1の形成前に行われる前処理として行ってもよく、繊維捕集具1の形成後に行われる後処理として行われてもよい。親水性処理を前処理として行う方法としては、例えば、特開2015−131875号公報に記載のように、繊維捕集具1の形成材料に、脂肪族ジエステル化合物等の界面活性剤を加えた後、該繊維捕集具1を成形する方法が挙げられる。また、親水性処理を後処理として行う方法としては、特開昭63−268751号公報や特開平1−81834号公報に記載のように、形成後の繊維捕集具1を、ポリエチレングリコール・ジメタクリレート等の親水性基材が溶解した水溶液に浸漬させた後、加熱して、繊維捕集具1の形成材料に該親水性基材をグラフト重合させる方法が挙げられる。
親水部位における界面活性剤としては、陽イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン界面活性剤等が挙げられる。
陽イオン界面活性剤としては、例えばセチルトリメチルアンモニウムブロミド、ベヘニルトリメチルアンモニウムクロリド、ジステアリルジメチルアンモニウムクロリド、トリセチルメチルアンモニウムクロリド、及びステアリルジメチルベンジルアンモニウムクロリド等から選ばれるアルキルトリメチルアンモニウムブドマイド;ジセチルジメチルアンモニウムクロリド、ジステアリルジメチルアンモニウムクロリド、ジアラキルジメチルアンモニウムクロリド、及びジベヘニルジメチルアンモニウムクロリド等から選ばれるアルキルジメチルアンモニウムクロリド;並びにベンザルコニウムクロライド等の第四級アンモニウム塩、ジメチルジステアリルアンモニウム塩が挙げられる。
陰イオン界面活性剤としては、例えばラウリン酸ナトリウム、パルミチン酸カリウム等の炭素数8以上の脂肪酸を由来とする脂肪酸塩;ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸カリウム、ステアリル硫酸ナトリウム等のアルキル硫酸エステル塩;ポリオキシエチレンラウリル硫酸トリエタノールアミン等のアルキルエーテル硫酸エステル塩;ラウロイルサルコシンナトリウム等のN−アシルサルコシン塩;N−ミリストイル−N−メチルタウリンナトリウム等のN−アシルメチルタウリン塩;N−ミリストイル−L−グルタミン酸ナトリウム、N−ステアロイルグルタミン酸ジナトリウム、N−ラウロイルミリストイル−L−グルタミン酸モノナトリウム、N−ココイルグルタミン酸トリエタノールアミン塩等のN−アシル脂肪酸グルタミン酸塩;ジ−2−エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウム等のスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレンセチルエーテルリン酸ナトリウムなどのポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩;等が挙げられる。
両性界面活性剤としては、例えばステアリルベタインやラウリルベタイン等が挙げられる。
非イオン界面活性剤としては、例えばエチレングリコールモノステアリン酸エステル等のエチレングリコール脂肪酸エステル;ポリエチレングリコール(2)モノステアリン酸エステル等のポリエチレングリコール脂肪酸エステル;ポリエチレングリコール(5)デシルペンタデシルエーテル等のポリアルキレングリコールアルキルエーテル;ポリエチレングリコール(5)硬化ヒマシ油モノイソラウレート等のポリエチレングリコール硬化ヒマシ油;プロピレングリコール脂肪酸エステル;グリセリンモノイソステアリン酸エステル等のモノグリセリンモノ脂肪酸エステル;グリセリンジステアリン酸エステル、グリセリンジラウリン酸エステル等のモノグリセリンジ脂肪酸エステル;グリセリンモノイソステアリルエーテル等のグリセリンアルキルエーテル;ソルビタンモノステアリン酸エステル等のソルビタン脂肪酸エステル;脂肪酸アルカノールアミド、ラウリン酸ジエタノールアミド等の脂肪酸ジアルカノールアミド、モノステアリン酸ポリオキシエチレンソルビタンなどのポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルなどが挙げられる。
界面活性剤は、上述から選ばれる一種又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
親水部位に、前述した範囲の水との接触角をより確実に備えさせる観点から、繊維捕集具1には界面活性剤が存在していることが好ましい。上記と同様の観点から、繊維捕集具1における界面活性剤の含有量は、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.05質量%以上であり、また好ましくは35質量%以下、より好ましくは30質量%以下であり、また好ましくは0.01質量%以上35質量%以下、より好ましくは0.05質量%以上30質量%以下である。
繊維捕集具1の形状を容易に変形させる観点から、前記構成(2)を具備する繊維捕集具1は、紡糸された繊維が捕集されて堆積される方向に沿って弾力性を有していることが好ましい。例えば、本実施形態の繊維捕集具1は、その厚み方向に沿って弾力性を有している。弾力性を有する場合、繊維捕集具1は、前述した20℃、50%RHにおけるゴム硬度計(ASKER FP型)を用いた硬さが、前記構成(1)の繊維捕集具と同様の範囲内であることが好ましい。
前記構成(2)を具備する繊維捕集具1の材料としては、前記構成(1)を具備する繊維捕集具の材料として挙げたものと同じ材料を用いることができる。特に、繊維シートが積層された積層体、多孔質体、ゴム等の弾力性を有する材料であることが好ましい。これらの材料は単独で又は複数組み合わせて用いることができる。また、これらの材料はこのまま用いてもよく、又は該材料の少なくとも表面に、前述した親水性処理が施されたものを用いてもよい。
前記構成(2)を具備する繊維捕集具1は、多孔質材料を含んで構成されることが好ましく、該材料の単一成形体であることが更に好ましい。斯かる構成により、多孔質材料の表面に形成された気孔と、堆積した繊維との接触面積が少なくなるので、繊維捕集具1の表面に形成した膜Fを繊維捕集具1から容易に剥離でき、膜Fの生産性が向上する。多孔質材料については、前記構成(1)を具備する繊維捕集具と同様の説明を適用できる。
前記構成(3)を具備する繊維捕集具について詳述する。構成(3)を具備する繊維捕集具の一実施形態が図2に模式的に示されている。同図に示すように、繊維捕集具1は、その内部に導電部位2を有していることが好ましい。導電部位2は、電界紡糸法による繊維の紡糸にあたり、人手によって保持された繊維捕集具1と後述する電界紡糸装置との間で、後述する表面部位3が非導電性であっても電気の導通路を形成し、電界紡糸法による繊維の紡糸を可能にするための部位である。
導電部位2は、繊維捕集具1の大部分を占める部位であり、具体的には、繊維捕集具1の体積に対して、好ましくは60体積%以上、更に好ましくは80体積%以上を占めており、100体積%を占めていてもよい。後述する表面部位3を有する場合には、繊維捕集具1の体積に対して導電部位2が占める割合は、好ましくは95体積%以下である。
繊維捕集具1の内部に存在する導電部位2は、図2に示すように、繊維捕集具1の内部の全域に連続して形成されていてもよく、これに代えて、繊維捕集具1の内部の一部の領域にのみ形成されていてもよい。導電部位2が内部の一部にのみ形成されている場合、導電部位2は連続して形成されていてもよく、各導電部位2が散点状に形成されていてもよく、又はこれらの組み合わせで形成されていてもよい。
また導電部位2は、繊維捕集具1の重心を含むように位置していることが、紡糸された繊維を所定の位置に堆積させることができるので好ましい。尤も、本発明の効果が奏される限りにおいて、導電部位2の外部に導電部位が存在していることは妨げられない。
繊維捕集具1は、その体積電気抵抗率が好ましくは1010Ω・cm以下、より好ましくは5×10Ω・cm以下、更に好ましくは10Ω・cm以下であり、低ければ低いほど好ましいが、10Ω・cm以上が現実的である。このような体積電気抵抗率を有していることによって、電界紡糸法による繊維の紡糸を効率良く行うことができるとともに、繊維の堆積体を繊維捕集具1の所望の位置に集中して形成することができ、ターゲット性に優れる。このような繊維捕集具1は、例えば後述する材料を導電部位2として用いたり、あるいは該材料に導電性を向上させるための処理を施して、導電性材料を含むものを導電部位2として用いたりすればよい。また、体積電気抵抗率がこの値を満たすことを条件として、異なる二以上の部位から導電部位2が形成されていてもよい。
体積電気抵抗率の測定は、例えば以下の方法で行うことができる。すなわち、測定対象の繊維捕集具1を、ADVANTEST社製チャンバR12704における内側電極と、該電極と対向して配された対向電極との間に1N/cmの圧力で挟み込む。その後、volumeモードに設定し、ADVANTEST社製の電気抵抗計R8340Aを用いて、前記チャンバの各電極の電位差が500Vとなるように、電圧を各電極に印加して、その体積電気抵抗率(Ω・cm)を測定する。測定条件は、室温22〜23℃、相対湿度46%の温湿度環境下とする。
導電部位2を保持し、電界紡糸法による繊維の紡糸性を高め、且つ紡糸された繊維の繊維捕集具1からの剥離性を高める観点から、図2に示すように、繊維捕集具1は、導電部位2の外側に、表面部位3が形成されていることが好ましい。本構成(3)における表面部位3は、導電部位2Aの体積電気抵抗率と異なる体積電気抵抗率を有することが好ましい。また、表面部位3の体積電気抵抗率は、導電部位2の体積電気抵抗率よりも大きいことが更に好ましい。表面部位3が複数の材料によって複層等の態様で形成されている場合には、繊維捕集具1の内部から外方へ測定していったときに、上述の測定値が初めて異なる部位を境界として、その内部を導電部位2とし、その外部を表面部位3とする。
上述の表面部位3は、繊維の捕集面に形成されていることが好ましく、該捕集面と使用者との身体との接触部位とのそれぞれに有していることがより好ましく、繊維の捕集面における表面部位3と、使用者の身体との接触部位における表面部位3とが連続して形成されていることが更に好ましく、繊維捕集具1の表面全域に連続して表面部位3が形成されていることが一層好ましい。表面部位3が繊維捕集具1の表面全域に連続して形成されている場合には、電界紡糸時における繊維捕集具1の向きや、繊維捕集具1の保持位置を特段考慮する必要がないので、繊維の紡糸及び堆積を更に簡便に行うことができる点で有利である。表面部位3が繊維捕集具1の表面全域に連続して形成されている場合、表面部位3は上述の条件を満たす導電性材料で形成されていることも好ましい。
本発明の効果が奏される限りにおいて、導電部位2は、単一の材料で形成されていてもよく、該材料を複数組み合わせたもので形成されていてもよい。導電部位2が複数の材料を組み合わせたもので形成されている場合、該材料の境界が明瞭となるように又は不明瞭となるように混合されていてもよく、あるいは層状に配置されていてもよい。この場合、導電部位2を構成する各材料はそれぞれ電気的に接続されていることが好ましい。
同様に、本発明の効果が奏される限りにおいて、表面部位3は、単一の材料で形成されていてもよく、該材料を複数組み合わせたもので形成されていてもよい。表面部位3が複数の材料を組み合わせたもので形成されている場合、該材料の境界が明瞭となるように又は不明瞭となるように混合されていてもよく、あるいは層状に配置されていてもよい。本発明の効果が奏される限りにおいて、表面部位3は、導電性材料と非導電性材料との組み合わせであってもよい。
繊維捕集具1に表面部位3が形成されている場合、表面部位3における表面電気抵抗率は、好ましくは1011Ω/cmよりも大きく、より好ましくは1.1×1011Ω/cm以上であり、繊維捕集具1全体の導電性確保の観点から、500×1012Ω/cm以下が現実的である。表面部位3がこのような表面電気抵抗率を有していることによって、繊維捕集具1に表面部位3が形成されている場合であっても、電界紡糸法による繊維の紡糸を効率良く行うことができるとともに、繊維の堆積体を表面部位3上の所望の位置に形成することができる。このような表面部位3は、例えば後述する材料を用いればよい。表面部位3の表面電気抵抗率は、表面部位3の任意の位置において同一であってもよく、各表面部位3において上述の表面電気抵抗率の範囲で異なっていてもよい。
表面電気抵抗率の測定は、例えばJIS K6911(1995年)の方法に準じて行うことができる。すなわち、測定対象の繊維捕集具1における表面部位3を、表面電気抵抗率の測定対象となる面を縦50mm×横45mmとし、且つ厚さ4mmとなるように切断し、測定サンプルとする。この測定サンプルにおける測定対象面を、ADVANTEST社製チャンバR12704における内側電極及びリング電極のそれぞれに当接させ、且つ内側電極とリング電極との間を架け渡すように載置する。この状態で、SURFACEモードにて、ADVANTEST社製の電気抵抗計R8340Aを用いて、前記チャンバの各電極の電位差が500Vとなるように、電圧を各電極に印加して、その抵抗率(Ω/cm)を測定する。測定条件は、室温22〜23℃、相対湿度46%の温湿度環境下とする。
上述した構成を有する繊維捕集具1の材料としては、例えば、繊維シート、金属、導電性炭素、弾性体、フィルム、多孔質体等の固体、並びに水及び油等の液体、空気等の気体等の流動体が挙げられる。これらの材料は、本発明の効果が奏される限りにおいて、単独で又は複数組み合わせて用いることができる。上述した固体、液体及び気体の三態は、20℃における物質の状態を基準とする。
繊維捕集具1を構成する固体材料として、繊維シートとしては、例えばパルプ、綿、麻及び絹等の天然繊維や、ポリエチレン及びポリプロピレン等の熱可塑性樹脂を含む繊維等を原料とした各種の不織布、織布、編み地、紙、メッシュシート並びにそれらの積層体などが挙げられる。
金属としては、例えば銅、アルミニウム、ステンレス等を原料とした金属製メッシュ、各種のシート等が挙げられる。
導電性炭素としては、例えばグラファイト等が挙げられる。
弾性体としては、ニトリルゴム及び天然ゴム等のゴム状物質を原料としたゴム製メッシュ、各種のゴムシート等が挙げられる。
フィルムとしては、ポリエチレン及びポリプロピレン等の樹脂を原料としたメッシュフィルム、各種のフィルムシート等が挙げられる。
多孔質体としては、ポリウレタン、湿式ウレタン、アクリロニトリル・ブタジエン共重合体(NBR)、スチレン・ブタジエン共重合体(SBR)、天然ゴム(NR)、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体(EPDM)、メラミンフォーム、ポリビニルアルコール(PVA)、セルロース等を原料として含む発泡体等が挙げられる。
これらの材料はこのまま用いてもよく、又は該材料の少なくとも表面に親水性処理や導電性処理などの導電性を高める処理、あるいは疎水性処理等の導電性を低減させる処理が施されたものを用いてもよい。導電性を高める処理としては、例えば上記の材料に水や界面活性剤、塩を混合、塗布又は浸漬する処理や、銅やカーボン等の導電性材料を混合又は塗布するなどの処理が挙げられる。導電性を低減させる処理としては、例えば上記の材料に非導電性材料を混合又は塗布するなどの処理が挙げられる。
繊維捕集具1を構成する流動体としては、例えばイオン交換水、水道水(上水)、蒸留水、イオン交換水、RO水、超純水等の水や、シリコーン油、植物油等の液体、並びに、空気、ヘリウムガス等の気体等が挙げられる。また本発明の効果が奏される限りにおいて、流動体の中に固体が存在する態様となっていてもよい。
繊維捕集具1が上述した表面部位3を有していないか、又は外力によって変形可能な表面部位3を有している場合、繊維捕集具1を構成する導電部位2は、繊維捕集具1を使用者が把持したときに、該使用者の把持によって加えられる外力によって変形可能な材料からなることが好ましい。このような構成となっていることによって、繊維の高い紡糸性を維持しながら、把持力の付与によって導電部位2の形状を変形させることができるので、繊維の捕集面の形状を変化させて、繊維の堆積体の形成範囲やその平面形状を所望の範囲及び形状となるように紡糸できる。本発明の効果が奏される限りにおいて、導電部位2は、外力によって変形可能な材料の成形体を複数組み合わせたものとしてもよい。この場合、各成形体の導電部位2は電気的に接続されていることが好ましい。
外力によって変形可能な材料からなる導電部位2としては、例えば、上述した繊維シートや、ゴムなどの弾性体、並びに多孔質体等の固体、液体、気体並びにこれらに導電性を高める処理が施されて、導電性材料を含むもの等の一種以上が挙げられる。使用者の把持によって加えられる外力によって変形する場合、導電部位2を構成する材料の変形は、塑性変形であってもよく、弾性変形であってもよい。
繊維捕集具1に表面部位3が設けられている場合、表面部位3は、繊維捕集具1を使用者が把持したときに、該使用者の把持によって加えられる外力によって変形可能な材料からなることが好ましく、弾力性を有する材料を含んで構成されることがより好ましく、該材料の単一成形体であることが更に好ましい。このような構成となっていることによって、繊維捕集具1上に製造された繊維の堆積体を付着対象物に適用する際に、付着対象物を傷つけることなく行うことができる。これに加えて、弾力性を有する材料を用いることによって、繊維堆積体を付着対象物に押し当てることができるので、繊維堆積体と付着対象物との接触面積を高めて、繊維堆積体の密着性を高めることができる。このような材料としては、例えば、上述した繊維シートやゴム、多孔質体等の固体、並びにこれらに導電性を低減させる処理が施されて、非導電性材料を含有するもの等の一種以上が挙げられる。本発明の効果が奏される限りにおいて、表面部位3は、弾力性を有する材料の成形体を複数組み合わせたものとしてもよい。
特に、導電部位2及び表面部位3の双方が、繊維捕集具1を使用者が把持したときに、該使用者の把持によって加えられる外力によって変形可能な材料からなっていることが好ましい。このような構成となっていることによって、繊維捕集具1の全体が該使用者の把持によって加えられる外力によって変形可能となる。その結果、把持力の付与によって繊維捕集具1の形状を容易に変形させることができるので、繊維の捕集面の形状を容易に変化させて、繊維の堆積体の形成範囲やその平面形状を所望の範囲及び形状となるように紡糸することができる。これに加えて、繊維捕集具1上に製造された繊維の堆積体を付着対象物に適用する際に、繊維堆積体と付着対象物との接触面積を高めて、繊維堆積体の密着性を高めることができる。
繊維捕集具1が弾力性を有する材料を含んで構成される場合、その材料の硬さは、ゴム硬度計において、好ましくは1以上、さらに好ましくは5以上であり、好ましくは95以下、さらに好ましくは90以下である。材料の硬さ測定は、例えばゴム硬度計(ASKER FP型)の押針が試験片側面に垂直になるように加圧面を接触させ、この状態で3秒かけて加圧し、そのときの目盛を読むことで測定を行う。
繊維捕集具1が表面部位3を有する場合、導電部位2と表面部位3との各材料の好適な組み合わせとしては、例えば以下のとおりであるが、電界紡糸の実施環境や、目的とする繊維堆積体の形状や面積等に応じて適宜変更可能である。詳細には、「導電部位2の材料/表面部位3の材料」の好適な組み合わせとして、例えば金属/不織布、イオン交換水/ニトリルゴム、イオン交換水/ニトリルゴム及び織布、イオン交換水/ニトリルゴム及び不織布、イオン交換水/ニトリルゴム及び紙等が挙げられる。
繊維捕集具1が表面部位3を有する場合、導電部位2と表面部位3との配置の好適な組み合わせとしては、例えば以下のとおりであるが、電界紡糸の実施環境や、目的とする繊維堆積体の形状や面積等に応じて適宜変更可能である。詳細には、金属からなる導電部位2の表面に不織布からなる表面部位3が形成された態様、イオン交換水からなる導電部位2の表面にニトリルゴムからなる表面部位3が形成された態様、イオン交換水からなる導電部位2の表面にニトリルゴムを設け、且つ該ゴムの表面に織布からなる表面部位3が形成された態様、イオン交換水からなる導電部位2の表面にニトリルゴムを設け、且つ該ゴムの表面に不織布からなる表面部位3が形成された態様、又は、イオン交換水からなる導電部位2の表面にニトリルゴムを設け、且つ該ゴムの表面に紙からなる表面部位3が形成された態様等が挙げられる。
繊維捕集具1を構成する導電部位2の寸法は、使用者が繊維捕集具1を手で把持可能な寸法である限りにおいて、導電部位2の構成材料や、電界紡糸された繊維堆積体の用途に応じて適宜変更可能である。電界紡糸実施時における繊維捕集具1の導電性を十分に確保して、繊維の紡糸性を更に高める観点から、導電部位2の体積は、好ましくは200cm以上、更に好ましくは300cm以上であり、好ましくは2000cm以下、更に好ましくは1000cm以下である。
電界紡糸実施時における繊維捕集具1の導電性を十分に確保して、繊維の紡糸性を更に高める観点から、繊維捕集具1が表面部位3を有する場合、表面部位3の厚みT1は、好ましくは10μm以上、更に好ましくは50μm以上であり、好ましくは10μm以下、更に好ましくは1000μm以下である。表面部位3の厚みは、例えばデジタルノギス(Mitsutoyo社製、QuantuMike)を用いて、無荷重下で測定することができる。表面部位3の厚みT1は、表面部位3の任意の位置において同一であってもよく、各表面部位3において上述の厚みの範囲で異なっていてもよい。
繊維捕集具1を構成する導電部位2及び表面部位3の少なくとも一方が多孔質材料を含んで構成されている場合、気孔等の該多孔質材料の構成については、前記構成(1)を具備する繊維捕集具と同様の説明を適用できる。
以上の構成を有する繊維捕集具1は、使用者が手で把持可能な寸法を有するので、持ち運びや携帯が容易であり、且つ電界紡糸法による繊維の紡糸時における把持の負担が軽減され、紡糸性や、紡糸の利便性が向上する。また繊維捕集具1は、好ましくはその表面電気抵抗率や体積電気抵抗率が所定の値以下であったり、あるいは繊維捕集具の内部に導電部位2を有したりすることによって、電界紡糸装置と繊維捕集具1との間の電場形成が容易となり、電界紡糸法による繊維の紡糸性に優れたものとなる。また、使用者自身が所望する膜を製造でき、且つ該膜を付着させる部位が制限され難いものとなる。
次に、図3及び図4を参照して、電界紡糸法によって紡糸された繊維の堆積体、好ましくは繊維の堆積体からなる膜を製造する方法を説明する。
本製造方法は、使用者Aが電界紡糸装置10を用いて電界紡糸法を行って紡糸した繊維を、繊維捕集具1の表面に捕集して、繊維堆積体Fを製造する。このように製造された繊維堆積体Fは、好ましくは繊維堆積体を含む膜であり、更に好ましくは繊維堆積体からなる膜であり、また好ましくは多孔質膜である。
本製造方法においては、少なくとも繊維捕集具1は、使用者Aが片手で把持可能な寸法を有していることが好ましく、繊維捕集具1及び電界紡糸装置10の双方が、使用者Aが片手で把持可能な寸法を有していることが更に好ましい。これによって、持ち運びや携帯が容易となり、且つ電界紡糸法による繊維の紡糸時における把持の負担が軽減され、紡糸の利便性が更に向上したものとなる。また、使用者自身が所望する膜を製造でき、且つ該膜を付着させる部位が制限され難いものとなる。
本発明の製造方法は、対象物の表面に繊維の堆積体を含む膜を製造する。即ち、形成した膜を対象物の表面に転写することで、対象物の表面に繊維の堆積体を含む膜を形成する。
膜を容易に形成する観点から、繊維の堆積体からなる膜は、電界紡糸法によって紡糸された繊維を堆積させることによって形成することが好ましく、該繊維を繊維捕集具1の表面に堆積させることによって形成することがより好ましい。
図3には、電界紡糸法によって繊維捕集具1の表面に膜Fを形成する方法の一実施形態が示されている。本方法は、使用者Aが電界紡糸装置10を用いて電界紡糸法を行って紡糸した繊維を繊維捕集具1によって捕集して、該繊維捕集具1の表面に、該繊維の堆積体を含む膜を形成する。
図3には、繊維堆積体Fの製造者である使用者Aが、電界紡糸装置10を一方の手で持ち、且つ繊維捕集具1における第2主面1bと、他方の手等の身体の一部とを接触させた状態で、使用者A自身が繊維を捕集して、繊維堆積体Fを製造する実施形態が示されている。繊維堆積体Fを製造する際には、電界紡糸装置10における繊維の原料液Lを吐出するノズル(図示せず)を、繊維捕集具1の捕集面となる第1主面1aに向けた状態で、電界紡糸装置10の電源(図示せず)を入れる。これによって、ノズルに正又は負の電圧が印加された状態で、原料液がノズルから吐出されて、電界紡糸が行われる。図3に示す実施形態では、ノズルに正の電圧が印加された状態で電界紡糸が行われている。
詳細には、電界紡糸装置10の電源を入れることで、電界紡糸装置10におけるノズルと繊維捕集具1との間に、ノズルの電圧が正又は負であり、繊維捕集具1及びこれに接触している身体が接地されている状態の電気の導通路が形成される。この状態で原料液Lが電界紡糸装置10から吐出されると、ノズルと繊維捕集具1との間に生じた電場によって、ノズル先端から電場中に吐出される原料液Lは、静電誘導によって分極してその先端部分がコーン状になり、コーン先端から帯電した原料液Lの液滴が電界に沿って、繊維捕集具1に向かって空中に吐出される。吐出された原料液Lは、電気的引力と、原料液自身が有する電荷による自己反発力とによる延伸を繰り返して極細繊維化され、捕集面である第1主面1aに到達する。これによって、繊維堆積体Fが捕集面上に形成される。繊維捕集具1が表面部位3を有している場合には、表面部位3の最外面に繊維堆積体Fが形成される。
特に繊維捕集具1として、上述した体積電気抵抗率を有するものを用いたり、表面部位3が導電部位2の表面に形成されたものを用いることによって、帯電した原料液が繊維となって、捕集面の所望の部位に集中して堆積し易くなり、繊維の紡糸性が更に向上する。
図4には、繊維堆積体Fの別の製造方法が示されている。図4に示す実施形態では、繊維捕集具1における第2主面1bと、導電体5とが接触するように、導電体5上に繊維捕集具1を載置し、その状態で、使用者Aが一方の手で電界紡糸装置10を持ち、且つ他方の手等の身体の一部と導電体5とを接触させて、電界紡糸法を行っている。このような状態で電界紡糸を行うと、ノズルの電圧が正又は負であり、繊維捕集具1、導電体5及びこれに接触している身体が接地されている状態の電気の導通路が形成される。図4に示す実施形態では、ノズルに正の電圧が印加された状態となっている。その結果、図3に示す実施形態と同様に、繊維堆積体Fが捕集面である第1主面1a上に形成される。
導電体5は、例えば金属等の導電性材料からなる。導電体5は、繊維捕集具1を載置可能な面を有していれば、平面視での形状に特に制限はない。導電体5の平面視形状としては、例えば、三角形、四角形、円形、楕円形等が挙げられる。図4に示す導電体5は、平面視形状が長方形の板状物である。導電体5は、繊維捕集具1及び電界紡糸装置10と同様に、使用者が手で把持可能な寸法を有することも好ましい。
上述したいずれの製造方法であっても、用いられる繊維捕集具1は、前記構成(1)〜(3)のいずれかを具備したものを用いることが好ましい。つまり、上述した各構造を有する繊維捕集具1が好ましく用いられる。
上述した製造方法に用いられる繊維捕集具1は、導電部位2が把持による外力によって変形可能な材料であることも好ましい。更に、表面部位3が弾力性を有していることも好ましい。
構成(3)を例にとると、繊維捕集具は、その体積電気抵抗率が1010Ω・cm以下であることが好ましく、導電部位2と体積電気抵抗率が異なる表面部位3が導電部位2の外側に配されていることがより好ましく、表面部位3の表面電気抵抗率が1011Ω/cmより大きいことが更に好ましい。
電界紡糸装置10は、繊維の原料となる原料液を収容する収容部と、該原料液を吐出する導電性のノズルと、該ノズルに電圧を印加する電源と、これらを内部に収容する筐体とを備えている。このような構成を有する電界紡糸装置10は、各種公知のものを用いることができ、例えば、特開2017−078062号公報に記載の静電スプレー装置、特開2018−100301号公報に記載の静電スプレー装置、特開2019−38856号公報に記載の静電スプレー装置等を用いることもできる。
上述した繊維堆積体F(膜F)の製造方法によれば、使用者A自身が電界紡糸装置10を操作するので、使用者Aが所望する形状及び大きさを有する膜Fを製造できる。また、繊維捕集具1の表面に膜Fを形成するので、該膜Fを直接対象物の表面に形成する方法に比して、所望の膜Fを確実に対象物の表面に転写できるとともに、目、鼻、耳、首、頭髪等といった直接電界紡糸を行うことが困難な部位に対しても膜Fを転写できる。
膜Fを形成する際の使用者A自身による操作性をより向上させる観点から、電界紡糸装置10及び繊維捕集具1の一方又は双方として、使用者Aが手で把持可能な寸法を有するものを用いることが好ましい。図3に示す方法では、電界紡糸装置10及び繊維捕集具1の双方が、使用者Aが手で把持可能な寸法を有する。これに代えて、電界紡糸装置10及び繊維捕集具1のいずれか一方が、使用者Aが手で把持可能な寸法を有し、他方が使用者Aが手で把持不能な寸法を有していてもよい。例えば、電界紡糸装置を大型の据置タイプのものとしてもよい。
電界紡糸法において用いられる原料液は、ポリマーの溶液又は溶融液である。ポリマーとしては、繊維形成能を有するものを用いることができ、具体的には、水溶性ポリマー及び水不溶性ポリマーが挙げられる。本明細書において「水溶性ポリマー」とは、1気圧・23℃の環境下において、ポリマー1gを秤量したのちに、10gのイオン交換水に浸漬し、24時間経過後、浸漬したポリマーの0.5g以上が水に溶解する性質を有するものをいう。一方、本明細書において「水不溶性ポリマー」とは、1気圧・23℃の環境下において、ポリマー1gを秤量したのちに、10gのイオン交換水に浸漬し、24時間経過後、浸漬したポリマーの0.5g未満が水に溶解する性質を有するものをいう。繊維形成能を容易に発現する観点から、電界紡糸法において用いられる原料液は、水不溶性ポリマーを含むことが好ましい。
繊維形成能を有する水溶性ポリマーとしては、例えばプルラン、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、ポリ−γ−グルタミン酸、変性コーンスターチ、β-グルカン、グルコオリゴ糖、ヘパリン、及びケラト硫酸等のムコ多糖、セルロース、ペクチン、キシラン、リグニン、グルコマンナン、ガラクツロン酸、サイリウムシードガム、タマリンド種子ガム、アラビアガム、トラガントガム、大豆水溶性多糖、アルギン酸、カラギーナン、ラミナラン、寒天(アガロース)、フコイダン、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、及びヒドロキシプロピルメチルセルロース等の天然高分子、部分鹸化ポリビニルアルコール(架橋剤と併用しない場合)、低鹸化ポリビニルアルコール、及びポリビニルピロリドン(PVP)、並びにポリエチレンオキサイド、及びポリアクリル酸ナトリウム等の合成高分子から選ばれる一種又は二種以上が挙げられる。
これらの水溶性ポリマーのうち、繊維の製造が容易である観点から、プルラン、並びに部分鹸化ポリビニルアルコール、低鹸化ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン及びポリエチレンオキサイド等の合成高分子のうち一種又は二種以上を用いることが好ましい。
水溶性ポリマーとしてポリエチレンオキサイドを用いる場合、その数平均分子量は、5万以上300万以下であることが好ましく、10万以上250万以下であることが一層好ましい。
繊維形成能を有する水不溶性ポリマーとしては、例えば繊維形成後に不溶化処理できる完全鹸化ポリビニルアルコール、架橋剤と併用することで繊維形成後に架橋処理できる部分鹸化ポリビニルアルコール、ポリ(N−プロパノイルエチレンイミン)グラフト−ジメチルシロキサン/γ−アミノプロピルメチルシロキサン共重合体等のオキサゾリン変性シリコーン、ポリビニルアセタールジエチルアミノアセテート、ツエイン(とうもろこし蛋白質の主要成分)、ポリ乳酸(PLA)等のポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリメタクリル酸樹脂等のアクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、並びに、ポリアミドイミド樹脂から選ばれる一種又は二種以上が挙げられる。
これらの水不溶性ポリマーのうち、繊維堆積体からなる膜の形成後に不溶化処理できる完全鹸化ポリビニルアルコール、架橋剤と併用することで繊維堆積体からなる膜の形成後に架橋処理できる部分鹸化ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール樹脂、(アクリル酸アルキル・オクチルアミド)共重合体等のアクリル樹脂、ポリ(N−プロパノイルエチレンイミン)グラフト−ジメチルシロキサン/γ−アミノプロピルメチルシロキサン共重合体等のオキサゾリン変性シリコーン、ポリウレタン樹脂、ポリ乳酸等のポリエステル樹脂、及びツエインから選ばれる一種又は二種以上を用いることが好ましい。
上述したポリマーを含む溶液を電界紡糸法において用いられる原料液とする場合、ポリマー溶液に用いられる溶媒は、エタノール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール等のアルコール並びに水等の揮発性物質から選ばれる一種又は二種以上が挙げられる。
本製造方法において、電界紡糸装置10におけるノズル先端と、繊維捕集具1の捕集面との最短距離は、繊維の堆積体を所定の位置に首尾よく形成する観点から、好ましくは30mm以上、より好ましくは50mm以上、更に好ましくは80mm以上であり、好ましくは180mm以下、更に好ましくは150mm以下である。
繊維堆積体(膜)の転写性をより向上させる観点から、繊維捕集具1との接着性よりも対象物との接着性の方が高い膜Fを、該繊維捕集具の表面に形成することが好ましい。膜Fと繊維捕集具1との接着性よりも、繊維堆積体(膜)と対象物との接着性を高める観点から、膜Fと繊維捕集具1との接着性を低下させる処理を行ことが好ましい。斯かる処理としては、例えば、繊維捕集具1の表面に上述した離型作用を有する剤を塗布又は散布する処理や、繊維捕集具1の表面に凹凸構造を設けたり、対象物表面に接着剤を塗布したりする処理等が挙げられる。
以上の工程を経て製造された繊維堆積体Fは、好ましくは繊維の堆積体からなる多孔質の膜状ものである。このような繊維堆積体Fは、これを付着対象物の表面に付着させて用いることができる。付着対象物としては、例えばヒトの皮膚(肌)、爪、歯、歯茎、毛髪等;、非ヒト哺乳類の皮膚(肌)、歯、歯茎、枝や葉等の植物表面等が挙げられ、好ましくはヒトの皮膚や爪が挙げられる。特に、本発明によって得られる繊維の堆積体は、人体の手術、治療又は診断方法を目的としない各種の美容方法として好適に用いることができる。具体的には、繊維の堆積体を、美容の目的で、適用部位における皮膚の美白、皮膚のシミの隠蔽、皮膚のくすみやくまの隠蔽、皮膚の皺の隠蔽、皮膚のぼかし、紫外線からの皮膚の保護、皮膚の保湿に適用することができる。これ以外に、家庭内で個人的に行う皮膚の保護のための各種の行為、例えば擦過傷、切創、裂創及び刺創等の各種の創傷の保護、褥瘡の防止、などに適用することができる。
電界紡糸法により、繊維の堆積体からなる膜Fを形成した場合、該膜の中央部分から該膜の外縁に向かって、該膜の厚さが漸次減少した膜Fを得ることができる。また、膜Fは、使用者Aの操作下の電界紡糸法によって形成される。即ち、膜Fは、使用者Aの所望の形状や大きさで形成されるので、カット処理を施さなくともよい。
また、繊維捕集具1の表面に形成された膜Fは、蒸着、めっきや印刷等の加工がされてから、対象物に転写されてもよい。この場合、例えば膜Fが繊維捕集具1の表面に配置された状態で、前記加工が施される。これにより、肌等の対象物に直接施すことが困難な加工を膜Fに施し、当該膜Fを対象物に転写することで、前記加工を対象物に直接施したような仕上がりが得られる。具体的には、繊維捕集具1表面上の膜Fに、所定の絵柄を印刷する印刷加工を施して、該膜Fを対象物に転写することで、対象物に直接絵柄を描いた場合と同様の仕上がりが得られる。また、前記絵柄が精巧なものであるほど、対象物に直接該絵柄を描く方法に比して、作業効率に優れる。
前記の印刷加工は、インクジェット法等の公知の印刷方法を用いることができ、対象物に直接適用困難な印刷方法を用いることもできる。例えば、インク材料を蒸着、UV硬化又は熱処理する印刷加工は、肌への適用が困難であるが、該印刷加工を膜Fに施して、該膜を肌に転写すれば、該印刷加工を用いた仕上がりが得られる。
図5(a)及び(b)には、繊維捕集具1の表面に形成された繊維堆積体Fを、付着対象物としてヒトの目元付近の皮膚に適用する一実施形態が示されている。すなわち、本実施形態は、膜の付着方法の一形態である。
本使用形態では、図5(a)に示すように、繊維捕集具1の表面に形成された繊維堆積体Fと、付着対象物である皮膚の表面とが対向するように、繊維堆積体Fを皮膚表面に押し当てる等して当接させ、付着させる。その後、繊維捕集具1の表面から繊維堆積体Fから剥離させるように、繊維捕集具1を付着対象物から離間させて除去する。これによって、図5(b)に示すように、付着対象物の表面に、繊維堆積体Fのみが付着する。即ち、対象物の表面に膜Fを転写させる。
特に、繊維堆積体Fと付着対象物の表面との密着性を高めるとともに、付着部位の見栄えを高める観点から、繊維堆積体Fを湿潤させた状態で付着対象物の表面に付着させることが好ましい。このような方法としては、例えば、(i)対象物の表面を湿潤させた状態で、該表面に繊維堆積体Fを付着させる方法、(ii)対象物の表面に繊維堆積体Fを付着させた後、繊維堆積体Fを湿潤させる方法、及び(iii)繊維堆積体Fを湿潤させた状態で、対象物の表面に繊維堆積体Fを付着させる方法等が挙げられる。繊維堆積体Fを湿潤させた状態にするためには、各種の水性液を含む液状物を、繊維堆積体F又は付着対象物の表面に塗布又は噴霧などにより適用すればよい。
上述の液状物が水を含む場合、該液状物としては、例えば水、水溶液及び水分散液等の液体、増粘剤で増粘されたジェル状物、20℃で液体又は固体の油、該油を10質量%以上含有する油剤、及び、該油とノニオン性界面活性剤等の界面活性剤とを含む乳化物(O/Wエマルジョン、W/Oエマルジョン)などが挙げられる。
上述の液状物が20℃で液体のポリオールを含む場合、該ポリオールとしては、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、ジプロピレングリコール、重量平均分子量が2000以下のポリエチレングリコール、グリセリン及びジグリセリンから選ばれる一種又は二種以上が挙げられる。
上述の液状物が20℃において液体の油を含む場合、該油としては、流動パラフィン、スクワラン、スクワレン、n−オクタン、n−ヘプタン、シクロヘキサン、軽質イソパラフィン、及び流動イソパラフィンから選ばれる一種又は二種以上の炭化水素油;ミリスチン酸オクチルドデシル、ミリスチン酸ミリスチル、ステアリン酸イソセチル、イソステアリン酸イソセチル、セテアリルイソノナノエート、アジピン酸ジイソブチル、セバシン酸ジ2−エチルヘキシル、ミリスチン酸イソプロピル、パルミチン酸イソプロピル、リンゴ酸ジイソステアリル、ジカプリン酸ネオペンチルグリコール、安息香酸(炭素数12〜15)アルキル等の直鎖又は分岐鎖の脂肪酸と、直鎖又は分岐鎖のアルコール又は多価アルコールからなるエステル、及びトリ(カプリル酸・カプリン酸)グリセリンなどのトリグリセリン脂肪酸エステル(トリグリセライド)から選ばれる一種又は二種以上のエステル油;ジメチルポリシロキサン、ジメチルシクロポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、メチルハイドロジェンポリシロキサン及び高級アルコール変性オルガノポリシロキサンから選ばれる一種又は二種以上のシリコーン油等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく二種以上を複数組み合わせて用いてもよい。
上述の液状物が20℃において固体の油を含む場合、該油としては、ワセリン、セタノール、ステアリルアルコール、及びセラミド等から選ばれる一種又は二種以上が挙げられる。
転写性をより向上させる観点から、対象物の表面に、該対象物と膜Fとの接着性を高める剤を予め施しておき、その状態下に、膜Fが形成された繊維捕集具1を該対象物の表面に押し当てることが好ましい。接着性を高める剤は、対象物の表面に塗布又は噴霧されることによって、該対象物に施される。
接着性を高める剤としては、対象物と膜Fとの接着性を高めるものを特に制限なく用いることができ、例えば、化粧水、乳液、クリーム、ジェル、美容液等の液状化粧料等が挙げられる。
以上、本発明をその好ましい実施形態に基づき説明したが、本発明は前記実施形態に制限されない。例えば図3に示す実施形態においては、使用者が、繊維捕集具1と電界紡糸装置10とそれぞれ把持し、繊維捕集具1と電界紡糸装置10におけるノズルとの間に電界を生じさせたが、両者間に電界が生じる限り、使用者自身が繊維捕集具1と電界紡糸装置10との双方を把持する必要はない。
また、図3及び図4に示す各実施形態においては、電界紡糸装置10は、手で把持可能な寸法を有するものであったが、これに代えて、電界紡糸装置を大型の据置タイプのものとしてもよい。
また、図3及び図4に示す各実施形態では、繊維捕集具1の捕集面上に直接繊維を堆積させたが、本発明の効果が奏される限りにおいて、該捕集面上に不織布等の繊維シートを更に配した状態で繊維の紡糸を行って、該繊維シート上に繊維の堆積体を含む膜を形成してもよい。
また、図3及び図4に示す各実施形態では、繊維捕集具1を手に直接保持するか、又は繊維捕集具1を導電体5を介して手に保持して電界紡糸を行う態様として説明したが、本発明の効果が奏される限りにおいて、繊維捕集具1と、使用者の手以外の身体の一部とが直接的に接触した状態で又は導電体5を介して接触した状態で電界紡糸を行ってもよい。使用者の手以外の身体の部位としては、例えば腕、足、肘、及び膝等の部位が挙げられるが、当該部位に限られない。
上述した実施形態に関し、本発明は、更に以下の繊維捕集具及びそれを用いた繊維堆積体の製造方法、膜の製造方法及び膜の付着方法を開示する。
<1>
電界紡糸法によって紡糸された繊維を捕集するために用いられる繊維捕集具であって、
前記繊維捕集具は、使用者が手で把持可能な寸法を有し、且つその内部に導電部位を有する、繊維捕集具。
<2>
体積電気抵抗率が、好ましくは1010Ω・cm以下、より好ましくは5×10Ω・cm以下、更に好ましくは10Ω・cm以下である、前記<1>に記載の繊維捕集具。
<3>
体積電気抵抗率が、好ましくは10Ω・cm以上である、前記<1>又は<2>に記載の繊維捕集具。
<4>
前記導電部位の外側に表面部位を更に有し、
前記表面部位の体積電気抵抗率が、前記導電部位の体積電気抵抗率よりも大きい、前記<1>〜<3>のいずれか一に記載の繊維捕集具。
<5>
前記表面部位の表面電気抵抗率が、好ましくは1011Ω/cmよりも大きく、より好ましくは1.1×1011Ω/cm以上である、前記<4>に記載の繊維捕集具。
<6>
前記表面部位の表面電気抵抗率が、好ましくは500×1012Ω/cm以下である、前記<4>又は<5>に記載の繊維捕集具。
<7>
前記表面部位は、前記繊維の捕集面と、前記使用者の身体との接触部位とのそれぞれに有している、前記<4>〜<6>のいずれか一に記載の繊維捕集具。
<8>
前記繊維の捕集面における前記表面部位と、前記使用者の身体との接触部位における前記表面部位とが連続して形成されている、前記<4>〜<7>のいずれか一に記載の繊維捕集具。
<9>
前記表面部位が前記繊維捕集具の表面全域に連続して形成されている、前記<4>〜<8>のいずれか一に記載の繊維捕集具。
<10>
前記表面部位が、好ましくは前記繊維捕集具を前記使用者が把持したときに、該使用者の把持によって加えられる外力によって変形可能な材料からなり、
より好ましくは弾力性を有する材料を含んで構成されており、
更に好ましくは該材料の単一成形体である、前記<4>〜<9>のいずれか一に記載の繊維捕集具。
<11>
前記導電部位及び前記表面部位の双方が、前記繊維捕集具を前記使用者が把持したときに、該使用者の把持によって加えられる外力によって変形可能な材料からなっている、前記<4>〜<10>のいずれか一に記載の繊維捕集具。
<12>
前記導電部位と前記表面部位との各材料の組み合わせ(導電部位の材料/表面部位の材料)として、金属/不織布、イオン交換水/ニトリルゴム、イオン交換水/ニトリルゴム及び織布、イオン交換水/ニトリルゴム及び不織布、イオン交換水/ニトリルゴム及び紙から選ばれる一種以上である、前記<4>〜<11>のいずれか一に記載の繊維捕集具。
<13>
前記繊維捕集具の質量は、好ましくは500g以下であり、より好ましくは200g以下であり、
前記繊維捕集具の最大差し渡し長さは、好ましくは0.1mm以上30cm以下であり、
前記繊維捕集具の体積は、好ましくは0.5cm以上10cm以下である、前記<1>〜<12>のいずれか一に記載の繊維捕集具。
<14>
使用者が電界紡糸装置を用いて電界紡糸法を行って紡糸した繊維を繊維捕集具によって捕集して、該繊維捕集具の表面に、該繊維の堆積体を製造する方法であって、
前記繊維捕集具として、その内部に導電部位を有するものを用いる、繊維の堆積体の製造方法。
<15>
前記使用者が、一方の手で前記電界紡糸装置を把持し、他方の手で前記繊維捕集具を把持して、該電界紡糸装置と該繊維捕集具との間に、該使用者の身体を介した電気の導通路が形成された状態下に電界紡糸法を行う、前記<14>に記載の製造方法。
<16>
前記使用者が、一方の手で前記電界紡糸装置を把持し、他方の手で導電体を把持するとともに該導電体を前記繊維捕集具に接触させて、該電界紡糸装置と該繊維捕集具との間に、該使用者の身体及び該導電体を介した電気の導通路が形成された状態下に電界紡糸法を行う、前記<14>に記載の製造方法。
<17>
前記繊維捕集具として、体積電気抵抗率が1010Ω・cm以下であるものを用いる、前記<14>〜<16>のいずれか一に記載の製造方法。
<18>
前記繊維捕集具として、前記導電部位の外側に表面部位を更に有し、
前記表面部位の表面電気抵抗率が1011Ω/cmよりも大きいものを用いる、前記<14>〜<17>のいずれか一に記載の製造方法。
<19>
繊維の原料となる原料液を用いて前記電界紡糸法を行い、
前記原料液は、繊維形成能を有するポリマーを含む溶液又は溶融液である、前記<14>〜<18>のいずれか一に記載の製造方法。
<20>
前記繊維形成能を有するポリマーは、水溶性ポリマーを含み、
好ましくは、前記水溶性ポリマーは、プルラン、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、ポリ−γ−グルタミン酸、変性コーンスターチ、β-グルカン、グルコオリゴ糖、ヘパリン、及びケラト硫酸のムコ多糖、セルロース、ペクチン、キシラン、リグニン、グルコマンナン、ガラクツロン酸、サイリウムシードガム、タマリンド種子ガム、アラビアガム、トラガントガム、大豆水溶性多糖、アルギン酸、カラギーナン、ラミナラン、寒天(アガロース)、フコイダン、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、及びヒドロキシプロピルメチルセルロースの天然高分子、部分鹸化ポリビニルアルコール(架橋剤と併用しない場合)、低鹸化ポリビニルアルコール、及びポリビニルピロリドン(PVP)、並びにポリエチレンオキサイド、及びポリアクリル酸ナトリウムの合成高分子から選ばれる一種又は二種以上である、前記<19>に記載の製造方法。
<21>
前記繊維形成能を有するポリマーは、水不溶性ポリマーを含み、
好ましくは、前記水不溶性ポリマーは、繊維形成後に不溶化処理できる完全鹸化ポリビニルアルコール、架橋剤と併用することで繊維形成後に架橋処理できる部分鹸化ポリビニルアルコール、ポリ(N−プロパノイルエチレンイミン)グラフト−ジメチルシロキサン/γ−アミノプロピルメチルシロキサン共重合体のオキサゾリン変性シリコーン、ポリビニルアセタールジエチルアミノアセテート、ツエイン(とうもろこし蛋白質の主要成分)、ポリ乳酸(PLA)のポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリメタクリル酸樹脂のアクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、並びに、ポリアミドイミド樹脂から選ばれる一種又は二種以上である、前記<19>に記載の製造方法。
<22>
前記水不溶性ポリマーは、繊維堆積体からなる膜の形成後に不溶化処理できる完全鹸化ポリビニルアルコール、架橋剤と併用することで繊維堆積体からなる膜の形成後に架橋処理できる部分鹸化ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール樹脂、(アクリル酸アルキル・オクチルアミド)共重合体のアクリル樹脂、ポリ(N−プロパノイルエチレンイミン)グラフト−ジメチルシロキサン/γ−アミノプロピルメチルシロキサン共重合体のオキサゾリン変性シリコーン、ポリウレタン樹脂、ポリ乳酸のポリエステル樹脂、及びツエインから選ばれる一種又は二種以上である、前記<21>に記載の製造方法。
<23>
繊維形成能を有するポリマーを含む溶液を前記原料液として用い、
前記溶液に用いられる溶媒は、エタノール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコールのアルコール並びに水の揮発性物質から選ばれる一種又は二種以上である、前記<19>〜<22>のいずれか一に記載の製造方法。
<24>
前記電界紡糸装置は、繊維の原料となる原料液を収容する収容部と、該原料液を吐出する導電性のノズルと、該ノズルに電圧を印加する電源と、これらを内部に収容する筐体とを備え、
前記ノズル先端と、前記繊維捕集具の捕集面との最短距離は、好ましくは30mm以上、より好ましくは50mm以上、更に好ましくは80mm以上であり、
好ましくは180mm以下、更に好ましくは150mm以下である、前記<14>〜<23>のいずれか一に記載の製造方法。
<25>
対象物の表面に繊維の堆積体からなる膜を製造する方法であって、
前記<14>ないし<24>のいずれか一に記載の製造方法によって、使用者が前記繊維捕集具の表面に前記繊維の堆積体を含む膜を形成し、
前記膜が形成された前記繊維捕集具を対象物の表面に押し当てて、該膜を該表面に転写することで、該表面に繊維の堆積体を含む膜を形成する、膜の製造方法。
<26>
前記電界紡糸装置及び繊維捕集具の一方又は双方として、使用者が手で把持可能な寸法を有するものを用い、
前記繊維を前記繊維捕集具によって前記使用者が捕集して、該繊維捕集具の表面に、該繊維の堆積体を含む膜を形成し、
前記膜が形成された前記繊維捕集具を前記使用者が対象物の表面に押し当てる、前記<25>に記載の製造方法。
<27>
前記繊維捕集具の質量は、500g以下であり、好ましくは200g以下であり、
前記繊維捕集具の最大差し渡し長さは、0.1mm以上30cm以下である、前記<25>又は<26>に記載の製造方法。
<28>
前記電界紡糸装置の質量は、3000g以下であり、好ましくは2000g以下であり、
前記電界紡糸装置の最大差し渡し長さは、40cm以下である、前記<25>〜<27>のいずれか一に記載の製造方法。
<29>
前記繊維捕集具として、その表面に一又は複数の凹部を有するものを用いる、前記<25>〜<28>のいずれか一に記載の製造方法。
<30>
前記凹部が、貫通孔、貫通溝、又は多孔質体が有する微細な孔である、前記<29>に記載の製造方法。
<31>
前記多孔質体が、ポリウレタン、湿式ウレタン、アクリロニトリル・ブタジエン共重合体(NBR)、スチレン・ブタジエン共重合体(SBR)、天然ゴム(NR)、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体(EPDM)、メラミンフォーム、ポリビニルアルコール(PVA)、及びセルロースから選ばれる一種以上を原料として含む発泡体である、前記<30>に記載の製造方法。
<32>
前記繊維捕集具として、その表面に繊維が毛羽立った部位を有するものを用いる、前記<25>〜<31>のいずれか一に記載の製造方法。
<33>
前記毛羽立った部位は、表面に短繊維を起立した状態に固定した部位である、前記<32>に記載の製造方法。
<34>
前記繊維捕集具として、その表面に、前記膜に対する離型作用を有する剤を有するものを用いる、前記<25>〜<33>のいずれか一に記載の製造方法。
<35>
前記離型作用を有する剤が、好ましくは粉末剤であり、より好ましくはケイ酸、無水ケイ酸、ケイ酸マグネシウム、タルク、セリサイト、マイカ、カオリン、ベンガラ、クレー、ベントナイト、雲母、チタン被膜雲母、オキシ塩化ビスマス、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化鉄、群青、酸化クロム、水酸化クロム、カラミン、カーボンブラック、チッ化ホウ素、ポリアミド、ナイロン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリウレタン、ビニル樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ケイ素樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ジビニルベンゼン・スチレン共重合体、シルクパウダー、セルロース、長鎖アルキルリン酸金属塩、N−モノ長鎖アルキルアシル塩基性アミノ酸、及びこれらの複合体から選ばれる一種以上である、前記<34>に記載の製造方法。
<36>
前記対象物の表面に、該対象物と前記膜との接着性を高める剤を予め施しておき、その状態下に、該膜が形成された前記繊維捕集具を該対象物の表面に押し当てる、前記<25>〜<35>のいずれか一に記載の製造方法。
<37>
前記接着性を高める剤が、化粧水、乳液、クリーム、ジェル、及び美容液から選ばれる液状化粧料の一種以上である、前記<36>に記載の製造方法。
<38>
前記繊維捕集具との接着性よりも前記対象物との接着性の方が高い前記膜を、該繊維捕集具の表面に形成する、前記<25>〜<37>のいずれか一に記載の製造方法。
<39>
前記膜が、該膜の中央部分から該膜の外縁に向かって、該膜の厚さが漸次減少している、前記<25>〜<38>のいずれか一に記載の製造方法。
<40>
前記繊維捕集具の表面に形成された膜に、蒸着、めっき、印刷から選ばれる一種以上の加工を施してから、該膜を対象物に転写する、前記<25>〜<39>のいずれか一に記載の製造方法。
<41>
前記加工が、印刷加工であり、好ましくはインクジェット印刷加工である、前記<40>に記載の製造方法。
<42>
使用者が電界紡糸装置を用いて電界紡糸法を行って紡糸した繊維を繊維捕集具によって捕集して、該繊維捕集具の表面に、該繊維の堆積体を含む膜を形成し、
前記膜が形成された前記繊維捕集具を対象物の表面に押し当てて、該膜を該表面に付着させる、膜の付着方法。
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。しかしながら本発明の範囲は、かかる実施例に制限されない。
〔実施例1−1〕
繊維捕集具1として、200mLのイオン交換水からなる導電部位2を厚さ60μmのニトリルゴムからなる袋体内に収容して、ニトリルゴムからなる表面部位3を形成した。本実施例の繊維捕集具1は、図2に示すような構造を有し、ニトリルゴムからなる表面部位3が導電部位2の外側に直接配されてなるものであり、略楕円体の立体形状を有するものであった。本実施例の繊維捕集具1は、導電部位2が繊維捕集具1の内部全体に形成され、且つ表面部位3が繊維捕集具1の表面全体に形成されており、繊維捕集具1全体として外力によって変形可能に構成されていた。表面部位3における表面電気抵抗率は、いずれの部位においても実質的に同じであった。(質量:210g、最大差し渡し長さ:150mm)
繊維捕集具1の表面の一部と使用者の一方の手のひらとが接触するように手のひら上に載置し、使用者の他方の手に電界紡糸装置10を把持した状態で、繊維捕集具1の外面にノズルを向けて電界紡糸法を行い、繊維捕集具1の表面に多孔質の膜状の繊維堆積体Fを形成した。紡糸条件は以下のとおりである。
<紡糸条件>
・紡糸環境:25℃、50%RH
・電界紡糸用原料液:ポリビニルブチラール樹脂(12質量%、積水化学工業株式会社のS−LEC B BM−1(商品名))及び99.5%エタノール(88質量%)の混合溶液
・ノズルへの印加電圧:14.5kV
・ノズルと繊維捕集具1との距離:80mm
・原料液の吐出速度:7.2mL/h
・ノズルの直径:0.7mm
〔実施例1−2〕
実施例1−1の繊維捕集具の外面全体を、厚さ1300μmの木綿繊維製の織布で更に被覆して表面部位3を形成したものを、繊維捕集具1として用いた。すなわち、本実施例の繊維捕集具1は、イオン交換水からなる導電部位2の表面に、ニトリルゴムの内層及び織布の外層からなる表面部位3が形成されたものであり、織布が繊維捕集具1の最外面を形成していた。導電部位2と表面部位3とは電気的に接続されていた。本実施例の繊維捕集具1は、略楕円体の立体形状を有するものであった。これ以外は実施例1−1と同様に電界紡糸法を行い、繊維捕集具1の表面に多孔質の繊維堆積体Fを形成した。(質量:240g、最大差し渡し長さ:150mm)
〔実施例1−3及び1−4〕
実施例1−2の繊維シートに代えて、厚さ300μmのレーヨン繊維製の不織布(実施例1−3)、又は厚さ230μmの紙(実施例1−4;日本製紙社製、キムタオル)で被覆して、表面部位3を形成した繊維捕集具1を用いた他は、実施例1−1と同様に電界紡糸法を行い、繊維捕集具1の表面に多孔質の繊維堆積体Fを形成した。すなわち、本実施例の繊維捕集具1は、イオン交換水からなる導電部位2の表面に、ニトリルゴムの内層及び不織布又は紙外層からなる表面部位3が形成されたものであり、不織布又は紙が繊維捕集具1の最外面を形成していた。(いずれも質量:240g、最大差し渡し長さ:150mm)
〔比較例1−1〕
導電部位2として、水に代えて、空気を収容した繊維捕集具1を用いた他は、実施例1−1と同様に電界紡糸法を行い、繊維捕集具1の表面に多孔質の繊維堆積体Fを形成した。(質量:10g、最大差し渡し長さ:150mm)
〔比較例1−2〕
導電部位2として、水に代えて、200mLのシリコーン油(信越化学工業社製、KF−96−10cs)を収容した繊維捕集具1を用いた他は、実施例1−1と同様に電界紡糸法を行い、繊維捕集具1の表面に多孔質の繊維堆積体Fを形成した。(質量:200g、最大差し渡し長さ:150mm)
〔体積電気抵抗率及び表面電気抵抗率の測定〕
実施例及び比較例で用いた繊維捕集具の体積電気抵抗率及び表面電気抵抗率は、上述した方法で測定した。結果を表1に示す。
〔紡糸性の評価〕
実施例及び比較例の繊維捕集具を用いて、該繊維捕集具における捕集面の図心に向けて繊維を5秒間電界紡糸し、平面視して円状の繊維堆積体Fからなる多孔質膜を得た。この多孔質膜の直径を測定し、形成される繊維の紡糸性を以下の基準で評価した。結果を表1に示す。
<紡糸性の評価基準>
A:繊維を効率良く電界紡糸できるとともに、得られた繊維堆積体の直径が2cm以下であり、ターゲット性に非常に優れる。
B:繊維を電界紡糸できるとともに、得られた繊維堆積体の直径が2cm超4cm以下であり、良好なターゲット性を有する。
C:繊維を電界紡糸できるが、得られた繊維堆積体の直径が4cm超であり、ターゲット性が悪い。
Figure 2021070906
表1に示すように、実施例の繊維捕集具は、比較例のものと比較して、繊維の紡糸性に優れるとともに、所定の形状を有する繊維の堆積体を所定の位置に容易に形成できるので、電界紡糸のターゲット性に優れていることが判る。
〔実施例2−1〕
繊維捕集具1として、雪ヶ谷化学工業社製の化粧用スポンジ(商品名「ユキロングレーズMG」)を用意した。この繊維捕集具は、縦60mm、横65mmの長方形状の一対の主面を有し、厚み15mmの側面を有するNBR製の多孔質体であり且つ弾力性がある成形体であった。また繊維捕集具は、閉空孔及び開空孔を含む複数の気孔が形成されているものであり、40μmから300μm程度の範囲の気孔径を有する気孔が複合して存在していた。多孔質体の見かけ密度は0.155g/cmであり、上述の方法で測定した多孔質体の硬さは26.4であった。本実施例の繊維捕集具は、その表面全体に複数の凹部を有するものであった。
繊維捕集具1の一方の主面と使用者の一方の手のひらとが接触するように手のひら上に載置し、使用者の他方の手に電界紡糸装置10を把持した状態で、繊維捕集具1の他方の主面にノズルを向けて電界紡糸法を行い、繊維捕集具1の表面に、多孔質であって直径約3cmの円状の膜Fを形成した。紡糸条件は以下のとおりである。
<紡糸条件>
・紡糸環境:25℃、50%RH
・電界紡糸用原料液:ポリビニルブチラール樹脂(12質量%、積水化学工業株式会社のS−LEC B BM−1(商品名))及び99.5%エタノール(88質量%)の混合溶液
・ノズルへの印加電圧:14.5kV
・ノズルと繊維捕集具1との距離:80mm
・原料液の吐出速度:7.2mL/h
・ノズルの直径:0.7mm
・紡糸時間:5秒間
膜Fを形成した後、膜Fが形成された繊維捕集具1を、使用者が、自身の頬部に押し当てて、該膜Fを該頬部に転写した。
〔実施例2−2〕
繊維捕集具1として、東京パフ社製の化粧用パフ(商品名「フェイスパウダー用パフ」)を用いた点以外は、実施例2−1と同様にして、膜Fを形成し、これを使用者の頬部に転写した。この繊維捕集具は、直径90mmの円形状の一対の主面を有し、厚み15mmの側面を有するポリエステル製の多孔質体であり且つ弾力性がある成形体であった。また、本実施例の繊維捕集具は、多孔質体の表面全体に毛羽立った部位を有するものであり、上述の方法で測定した硬さは17であった。
〔実施例2−3〕
繊維捕集具1として、アズワン社製のゴム容器(商品名「クリーンノール・にトリル手袋」)を用いた点、及び該繊維捕集具1に膜に対する離型作用を有する剤を施した点以外は、実施例2−1と同様にして、膜Fを形成し、これを使用者の頬部に転写した。斯かるゴム容器は、通常手袋として用いられるものであり、手を挿入する開口部から内部に水200mLを充填した状態で封止し、導電部位を内部に有する繊維捕集具を製造した。この繊維捕集具は、直径75mmの円形状の一対の主面を有し、厚み50mmの側面を有するニトリル製の弾力性がある成形体であった。本実施例の繊維捕集具は、その表面に凹部を有していないものであった。膜に対する離型作用を有する剤は、タルク(三好化成社製、商品名「SI−タルク JA−46R」)を用いた。膜Fを形成する前に、当該剤を繊維捕集具全体に施した。
〔実施例2−4〕
膜Fを転写させる前に、対象物と膜Fとの接着性を高める剤を、使用者の頬部に適用した点以外は、実施例2−3と同様にして、膜Fを形成し、これを使用者の頬部に転写した。対象物と膜Fとの接着性を高める剤として、化粧料Aを用いた。化粧料Aの組成を下記表2に示す。また下記表2中の各成分の詳細(質量%)を同表に示す。
Figure 2021070906
〔実施例2−5〕
膜Fを転写させる前に、使用者の頬部に化粧料Aを適用した点以外は、実施例2−1と同様にして、膜Fを形成し、これを使用者の頬部に転写した。
〔実施例2−6〕
使用者の頬部の代わりに、膜Fを実験机に転写させた点以外は、実施例2−5と同様にして、膜Fを形成し、これを使用者の頬部に転写した。
〔実施例2−7〕
繊維捕集具1に膜に対する離型作用を有する剤を施さなかった点以外は、実施例2−3と同様にして、膜Fを形成し、これを使用者の頬部に転写した。
〔実施例2−8〕
膜Fを転写させる前に、使用者の頬部に化粧料Bを適用した点以外は、実施例2−4と同様にして、膜Fを形成し、これを使用者の頬部に転写した。化粧料Bは、対象物と膜Fとの接着性を高める剤であるが、化粧料Aは乳液様の液剤であるのに対して、化粧料Bは化粧水様の液剤であるため、化粧料Aよりも該接着性が低い。化粧料Bの組成を下記表3に示す。また下記表3中の各成分の詳細(質量%)を同表に示す。
Figure 2021070906
〔転写性の評価〕
繊維捕集具の捕集面上に形成した膜Fを、転写対象物に押し当て、該膜Fが転写されるか否かの試験を5回繰り返した。次いで、膜Fの全体を転写対象物に転写させることに成功した回数に基づき、以下の基準で転写性を評価した。評価結果を表4に示す。
<転写性の評価基準>
A:転写が成功した回数が4回以上である。
B:転写が成功した回数が2回以上3回以下である。
C:転写が成功した回数が1回である。
D:転写が成功した回数が0回である。
〔仕上がりの評価〕
前記〔転写性の評価〕にて転写が成功した膜を目視し、その外観について、「膜全体が転写されており、外観に違和感がない」ものを3点、「膜が部分的に転写されている」ものを2点として評価した。転写が2回以上成功した膜については、当該膜それぞれの評価点の算術平均値を求めた。次いで、下記の基準で仕上がりを評価した。評価結果を表4に示す。
<仕上がりの評価基準>
A:評価点が2.8点以上3点以下である。
B:評価点が2.3点以上2.7点以下である。
C:評価点が2.0点以上2.2点以下である。
〔簡便性の評価〕
繊維捕集具1を用いた膜Fの形成から、該膜Fを転写対象物に転写するまでの一連の作業の工程数に基づき、転写作業の簡便性について以下の基準により評価した。
実施例によっては、繊維捕集具1を用いて膜Fを形成する膜形成工程、及び繊維捕集具を押し当て膜Fを転写対象物に転写させる転写工程の他に、繊維捕集具に膜に対する離型作用を有する剤を適用する工程、又は転写対象物に対象物と膜Fとの接着性を高める剤を適用する工程を具備するものがある。評価結果を表4に示す。
<簡便性の評価基準>
A:工程数が2つ以下である。
B:工程数が3つ以上である。
Figure 2021070906
表4に示すように、いずれの実施例においても、膜Fを転写対象物に転写させることができた。特に、実施例2−1、実施例2−2、実施例2−5、及び実施例2−6の結果から、繊維捕集具として、その表面に凹部を有するもの又は毛羽立ちを有するものを用いた場合は、膜Fの転写された成功回数が多く、転写性及び仕上がりに優れることが示された。
実施例2−1と実施例2−5との対比から、表面に凹部を有する繊維捕集具については、対象物の表面に、該対象物と膜との接着性を高める剤を予め施すことが有効であることが示された。
実施例2−3、実施例2−4、実施例2−7、及び実施例2−8の結果から、表面に凹部を有しない繊維捕集具については、該繊維捕集具の表面に膜に対する離型作用を有する剤を施すこと、又は対象物の表面に、該対象物と膜との接着性を高める剤を予め施すことが有効であることが示された。
また、いずれの実施例においても、少ない工程で、膜を転写させることができ、簡便性に優れることが示された。
1 繊維捕集具
1a 第1主面
1b 第2主面
1c 側面
2 導電部位
3 表面部位
5 導電体
10 電界紡糸装置
A 使用者
F 繊維の堆積体(膜)

Claims (15)

  1. 使用者が電界紡糸装置を用いて電界紡糸法を行って紡糸した繊維を繊維捕集具によって捕集して、該繊維捕集具の表面に、該繊維の堆積体を製造する方法であって、
    前記繊維捕集具として、その内部に導電部位を有するものを用いる、繊維の堆積体の製造方法。
  2. 前記使用者が、一方の手で前記電界紡糸装置を把持し、他方の手で前記繊維捕集具を把持して、該電界紡糸装置と該繊維捕集具との間に、該使用者の身体を介した電気の導通路が形成された状態下に電界紡糸法を行う、請求項1に記載の製造方法。
  3. 前記使用者が、一方の手で前記電界紡糸装置を把持し、他方の手で導電体を把持するとともに該導電体を前記繊維捕集具に接触させて、該電界紡糸装置と該繊維捕集具との間に、該使用者の身体及び該導電体を介した電気の導通路が形成された状態下に電界紡糸法を行う、請求項1に記載の製造方法。
  4. 前記繊維捕集具として、体積電気抵抗率が1010Ω・cm以下であるものを用いる、請求項1ないし3のいずれか一項に記載の製造方法。
  5. 前記繊維捕集具として、前記導電部位の外側に表面部位を更に有し、
    前記表面部位の表面電気抵抗率が1011Ω/cmよりも大きいものを用いる、請求項1ないし4のいずれか一項に記載の製造方法。
  6. 前記繊維捕集具として、前記導電部位の外側に表面部位を更に有し、
    前記表面部位が弾力性を有するものを用いる、請求項1ないし5のいずれか一項に記載の製造方法。
  7. 前記繊維捕集具として、前記導電部位が、前記使用者の把持によって加えられる外力によって変形可能な材料からなる、請求項1ないし6のいずれか一項に記載の製造方法。
  8. 対象物の表面に繊維の堆積体からなる膜を製造する方法であって、
    請求項1ないし7のいずれか一項に記載の製造方法によって、使用者が前記繊維捕集具の表面に前記繊維の堆積体を含む膜を形成し、
    前記膜が形成された前記繊維捕集具を対象物の表面に押し当てて、該膜を該表面に転写することで、該表面に繊維の堆積体を含む膜を形成する、膜の製造方法。
  9. 前記電界紡糸装置及び繊維捕集具の一方又は双方として、使用者が手で把持可能な寸法を有するものを用い、
    前記繊維を前記繊維捕集具によって前記使用者が捕集して、該繊維捕集具の表面に、該繊維の堆積体を含む膜を形成し、
    前記膜が形成された前記繊維捕集具を前記使用者が対象物の表面に押し当てる、請求項8に記載の製造方法。
  10. 前記繊維捕集具として、その表面に一又は複数の凹部を有するものを用いる、請求項8又は9に記載の製造方法。
  11. 前記繊維捕集具として、その表面に繊維が毛羽立った部位を有するものを用いる、請求項8ないし10のいずれか一項に記載の製造方法。
  12. 前記繊維捕集具として、その表面に、前記膜に対する離型作用を有する剤を有するものを用いる、請求項8ないし11のいずれか一項に記載の製造方法。
  13. 前記対象物の表面に、該対象物と前記膜との接着性を高める剤を予め施しておき、その状態下に、該膜が形成された前記繊維捕集具を該対象物の表面に押し当てる、請求項8ないし12のいずれか一項に記載の製造方法。
  14. 前記繊維捕集具との接着性よりも前記対象物との接着性の方が高い前記膜を、該繊維捕集具の表面に形成する、請求項8ないし13のいずれか一項に記載の製造方法。
  15. 使用者が電界紡糸装置を用いて電界紡糸法を行って紡糸した繊維を繊維捕集具によって捕集して、該繊維捕集具の表面に、該繊維の堆積体を含む膜を形成し、
    前記膜が形成された前記繊維捕集具を対象物の表面に押し当てて、該膜を該表面に付着させる、膜の付着方法。
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