JP6027787B2 - 柔軟性と保水性に優れた不織布およびその製造方法 - Google Patents
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Description
また、不織布に柔軟性を付与する方法として、起毛加工、ニードルパンチ加工といった後加工法や複合繊維を開繊させて極細繊維不織布とすることにより柔軟性を付与する方法が知られている。特許文献2にはニードルパンチ加工やウォータージェットパンチ加工を施して長繊維を絡合させることにより、不織布表面に嵩高さと柔らかい風合いを付与する方法が記載されている。特許文献3には熱可塑性複合連続繊維の繊維束において、所定の単糸繊度、全繊度、顕在捲縮数、繊維束密度、および開繊密度比を満たすことにより、該繊維束から開繊工程を経て均一で嵩高い、風合いに優れたウェブを提供する方法が記載されている。しかし、これらの方法では製造工程が増えるため、製造コストが増加し、生産性が低下する。
一方、不織布の保水性を高める方法として吸水性成分を含有させる方法が知られている。特許文献5には保湿成分としてグリセリン等の水溶性成分を塗布する方法が記載されているが、このような添加剤なしに保水性を高める方法は知られていない。
ポリ乳酸を用いる場合、ポリマーを構成するモノマーには、L−乳酸、D−乳酸があるが、特に制限はない。またポリマーの光学純度や分子量、L体とD体の組成比や配列には特に制限はないが、好ましくはL体の多いポリマーであり、ポリL乳酸とポリD乳酸のステレオコンプレックスを用いてもよい。
また、本発明で用いる生分解性ポリマーの重量平均分子量としては、1×103〜5×106が好ましく、より好ましくは1×104〜1×106、さらに好ましくは5×104〜5×105である。またポリマーの末端構造やポリマーを重合する触媒は任意に選択できる。
本発明の不織布を構成する繊維には、所期の目的を損なわない範囲で他のポリマーや他の化合物を混合してもよい。例えばポリマー共重合、ポリマーブレンド、化合物混合である。
かかるリン脂質は動物組織から抽出したものでも人工的に合成したものでもよく、例えばホスファチジルコリン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルセリン、ホスファチジルグリセロールなどが挙げられる。これらから1種類を選択してもよいし、2種類以上の混合物で用いてもよい。好ましくはホスファチジルコリンまたはホスファチジルエタノールアミンであり、さらに好ましくはジラウロイルホスファチジルコリンまたはジオレオイルホスファチジルエタノールアミンである。
こうした長繊維を得る方法のひとつがエレクトロスピニング法である。エレクトロスピニング法は、ポリマーを溶媒に溶解させた溶液に高電圧を印加することで、電極上に繊維成形体を得る方法である。
本発明の不織布の繊維の平均繊維径は好ましくは0.5から10μmであり、より好ましくは3から5μmである。0.5μmよりも小さいか10μmよりも大きいと、それを不織布にして医療用品として用いた場合に良好な特性が得られない。なお、繊維径とは繊維断面の直径を表す。繊維断面の形状は円形に限らず、楕円形や異形になることもありうる。楕円形の場合の繊維径とは、その長軸方向の長さと短軸方向の長さの平均をその繊維径として算出する。また、繊維断面が円形でも楕円形でもないときには円または楕円に近似して繊維径を算出する。
なお、ここでいう「連続」とは、繊維構造体層(A)と(B)をそれぞれ作製して積層するのではなく、製造途中での条件変更により一工程で(A)と(B)の積層体相当の構造を作製するなどして、繊維構造体層(A)と(B)との間に、嵩密度が変化すること以外の不連続性がない状態をいう。そして、後工程で積層したような不連続性がない構造であることを明確化するため、本発明の不織布の層状構造をつくることを「複合化」と表現している。
(A)と(B)のそれぞれの厚みは、(A)では5から30μmであることが好ましい。5μm以下では構造保持が難しく、30μm以上では自己支持性が高くなり、柔軟性が得られない。一方、(B)は200から1000μmであることが好ましい。200μm以下では保水性に乏しく、1000μm以上では柔軟性が低下する。
シート状不織布の柔軟性は、剛軟性で測定することができる。具体的には、JIS L1096 8.19.2 B法(スライド法)などを用いて測定することができる。剛軟度は2.0mN・cm以下であることが好ましく、より好ましくは1.5mN・cm以下である。2.0mN・cm以上であると不織布は柔軟性に欠け、表面が凹凸な組織表面への追従性に欠けるので好ましくない。
本発明の不織布やそれを構成する繊維には、医療応用において抗血栓性を付与するためのコーティング処理、あるいは抗体や生理活性物質で表面をコーティングすることも任意に実施できる。このときのコーティング方法や処理条件、その処理に用いる化学薬品は、繊維の構造を極端に破壊せず、本発明の目的を損なわない範囲で任意に選択できる。
本発明の不織布を構成する繊維内部にも任意に薬剤を含ませることができる。エレクトロスピニング法で成型する場合は、揮発性溶媒に可溶であり、溶解によりその生理活性を損なわないものであれば、使用する薬剤に特に制限はない。かかる薬剤の具体例としては、タクロリムスもしくはその類縁体、スタチン系、またはタキサン系抗癌剤が例示できる。また、揮発性溶媒中において活性を維持できるものであれば、タンパク質製剤、核酸医薬であってもよい。また、薬剤以外でも、金属、多糖、脂肪酸、界面活性剤、揮発性溶媒耐性微生物を含んでいてもよい。
本発明の不織布は医療用品、とりわけ臓器表面や創傷部位の保護材、被覆材、シール材として、人工硬膜、癒着防止材、止血材などに好適に用いられる。
保水率(重量%)=(W2−W1)/W1×100
W1:初期試料重量 W2:含水時試料重量
柔軟性:(JIS−L−1906 8.19.2 B法)スライド法で、試験片の大きさを1cm×7.5cmとして剛軟度測定を行った。
0.4重量%のホスファチジルコリンジラウロイルを添加したポリ乳酸(重量平均分子量13万3千、PURAC)11重量部を、79重量部のジクロロメタンと10重量部のエタノールに溶解し、均一な溶液を得た。これを用いてエレクトロスピニング法で紡糸し、シート状の不織布を調製した。噴出ノズルの内径は0.8mm、噴出ノズルから陰極平板までの距離は35cm、吐出速度は10ml/h、湿度35%であった。陰極平板には絶縁体として、縦糸がレーヨンであり横糸がポリエステルである編み布を貼付した。印加電圧は紡糸開始時は23kVとし、3分後に45kVに変更した。得られた不織布の繊維径は4.3μmであった。疎構造の嵩密度は33kg/m3、厚みは786μm、密構造の嵩密度は172kg/m3、厚みは11μmであった。得られた不織布の目付けは2.7mg/cm2、保水率は1880重量%、柔軟性は0.72mN・cmであった。
0.4重量%のホスファチジルコリンジラウロイルを添加したポリ乳酸(重量平均分子量13万3千、PURAC)11重量部を、79重量部のジクロロメタンと10重量部のエタノールに溶解し、均一な溶液を得た。これを用いてエレクトロスピニング法で紡糸し、シート状の不織布を調製した。噴出ノズルの内径は0.8mm、噴出ノズルから陰極平板までの距離は35cm、吐出速度は6ml/h、湿度35%であった。陰極平板には絶縁体として、縦糸がレーヨンであり横糸がポリエステルである編み布を貼付した。印加電圧は、紡糸開始時は23kVとし、3分後に45kVに変更した。得られた不織布の繊維径は3.2μmであった。その疎構造の嵩密度は40kg/m3、厚みは875μm、密構造の嵩密度は186kg/m3、厚みは8.5μmであった。得られた不織布の目付けは2.7mg/cm2、保水率は1685重量%、柔軟性は1.24mN・cmであった。
0.4重量%のホスファチジルコリンジラウロイルを添加した乳酸−グリコール酸共重合体(重量平均分子量12万6千、モル比=50/50、PURAC)12重量部を、88重量部のジクロロメタンに溶解し、均一な溶液を得た。これを用いてエレクトロスピニング法で紡糸し、シート状の不織布を調製した。噴出ノズルの内径は0.8mm、噴出ノズルから陰極平板までの距離は30cm、吐出速度は10ml/h、湿度15%であった。陰極平板には絶縁体として、縦糸がレーヨンであり横糸がポリエステルである編み布を貼付した。印加電圧は、紡糸開始時は23kVとし、3分後に45kVに変更した。得られた不織布の繊維径は4.1μmであった。その疎構造の嵩密度は24kg/m3、厚みは875μm、密構造の嵩密度は152kg/m3、厚みは14.5μmであった。得られた不織布の目付けは3.0mg/cm2、保水率は1500重量%、柔軟性は0.91mN・cmであった。
0.4重量%のホスファチジルコリンジラウロイルを添加したポリ乳酸(重量平均分子量13万3千、PURAC)11重量部を、79重量部のジクロロメタンと10重量部のエタノールに溶解し、均一な溶液を得た。これを用いてエレクトロスピニング法で紡糸し、シート状の不織布を調製した。噴出ノズルの内径は0.8mm、噴出ノズルから陰極平板までの距離は35cm、湿度31%であった。印加電圧は、紡糸開始時は23kVとし、3分後に45kVに変更した。陰極平板には絶縁体を被覆しなかった。得られた不織布の繊維径は3.9μm、嵩密度は180kg/m3、厚みは191μm、目付けは3.7mg/cm2、保水率は1136重量%、柔軟性は4.8mN・cmであった。
0.4重量%のホスファチジルコリンジラウロイルを添加したポリ乳酸(重量平均分子量13万3千、PURAC)11重量部を、79重量部のジクロロメタンと10重量部のエタノールに溶解し、均一な溶液を得た。これを用いてエレクトロスピニング法で紡糸し、シート状の不織布を調製した。噴出ノズルの内径は0.8mm、噴出ノズルから陰極平板までの距離は35cm、湿度31%であった。印加電圧は紡糸開始から終了まで23kVとした。陰極平板には絶縁体として、縦糸がレーヨンであり横糸がポリエステルである編み布を貼付した。得られた不織布の繊維径は3.4μm、嵩密度は168kg/m3、厚みは243μm、目付けは4.1mg/cm2、保水率は875重量%、柔軟性は2.55mN・cmであった。
Claims (9)
- 生分解性ポリマーの長繊維からなり且つ嵩密度が150から200kg/m3である繊維構造体層(A)と、生分解性ポリマーの長繊維からなり且つ嵩密度が5から50kg/m3である繊維構造体層(B)とがその厚み方向に連続的に複合化された構造からなる長繊維不織布。
- 生分解性ポリマーがポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリカプロラクトン、ポリジオキサノン、乳酸−グリコール酸共重合体、乳酸−カプロラクトン共重合体、およびそれらを主成分とした共重合体よりなる群から選択された一つ以上である、請求項1に記載の不織布。
- 繊維の平均繊維径が0.5から10μmである請求項1または2に記載の不織布。
- 繊維が生分解性ポリマーに対してリン脂質を0.1から10重量%含有する請求項1から3のいずれかに記載の不織布。
- リン脂質がホスファチジルコリンまたはホスファチジルエタノールアミンである請求項4に記載の不織布。
- リン脂質がジラウロイルホスファチジルコリンである請求項4に記載の不織布。
- リン脂質がジオレオイルホスファチジルエタノールアミンである請求項4に記載の不織布。
- エレクトロスピニング法による請求項1から7のいずれかに記載の不織布の製造方法であって、捕集電極が絶縁体で被覆されており、繊維構造体層(A)は30kV以下の電圧を印加して作製し、繊維構造体層(B)は35kV以上の電圧を印加して作製することを特徴とする製造方法。
- 絶縁体がレーヨンとポリエステルからなる布である、請求項8に記載の製造方法。
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