JPWO2012091087A1 - 機能性素材含有マスク - Google Patents
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Abstract
【課題】 本発明の目的は、抗菌性・抗ウイルス性を備えた機能性素材をナノファイバーの表面に均一に発現させることにより、十分な抗菌性を備えたサージカルマスクを提供すること等を目的とする。【解決手段】 PVA、ポリ乳酸、フィブロイン、キトサン、キチン、ナイロン6、ナイロン6,6、ナイロン9T、ナイロン610、ポリアミド、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ポリエステル、ツェイン、コラーゲン、メチルメトキシ化ナイロンからなる群から選択される少なくとも一つのベースポリマーと、カテキンポリフェノール類、柿渋ポリフェノール類、ブドウ種子ポリフェノール類、大豆ポリフェノール類、レモン果皮ポリフェノール類、コーヒーポリフェノール類、フェニルカルボン酸、エラグ酸、クマリンからなる群から選択される少なくとも一つの機能性物質とを含み、1nm〜2000nmの径を備えたナノファイバーを備えたことを特徴とする機能性素材含有マスクによって達成される。【選択図】 図1
Description
本発明は、医療用に使用される機能性素材含有マスクに関する。
ナノメートルサイズのポリマー繊維を電解紡糸法によって製造する技術が知られている(特許文献1)。原材料となる高分子溶液を貯留した容器の先端に設けられたノズルから、高電圧をかけたターゲット電極に向かって高分子溶液を放出させることにより、高分子溶液がノズルからターゲット電極に移動する間に、電気力線に沿って繊維状のファイバーとなり、ターゲット電極上にポリマー繊維が作製されるという技術である。この方法によって、10nm−数百nmオーダーのファイバーおよびそのファイバーを集積したシートないしマット(ナノファイバー集合体)が作製できる。
電界紡糸法で作製されたポリマー質のナノファイバーは表面が平滑であり、表面状態の装飾や機能付加は必ずしも容易ではない。このため、高分子とは異なる他の物質をポリマー中に混入させようとすると、他の物質はナノファイバーのポリマー中に埋め込まれてしまい、本来の機能を発揮できなくなることがある。
一方、電界紡糸法を用いて製造されたファイバーから、花粉防止用マスク(特許文献2)、水溶性シート(特許文献3)、機能性素材を含有するナノファイバー(特許文献4)などを提供する技術開発が行われている。
一方、電界紡糸法を用いて製造されたファイバーから、花粉防止用マスク(特許文献2)、水溶性シート(特許文献3)、機能性素材を含有するナノファイバー(特許文献4)などを提供する技術開発が行われている。
しかしながら、従来の技術(例えば、特許文献4)では、機能性素材はナノファイバー中に十分に均一に分散または溶解されているとは言えず、不均一に含有されていたため、機能性素材の効果を十分に発揮させることはできなかった。
本発明は上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、例えば、抗菌性・抗ウイルス性を備えた機能性素材をナノファイバーの表面に均一に発現させることにより、十分な抗菌性を備えた機能性素材マスクを提供すること等を目的とする。
本発明は上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、例えば、抗菌性・抗ウイルス性を備えた機能性素材をナノファイバーの表面に均一に発現させることにより、十分な抗菌性を備えた機能性素材マスクを提供すること等を目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに至った。
こうして、上記課題を解決するための発明は、次の通りである。
[1] PVA、ポリ乳酸、フィブロイン、キトサン、キチン、ナイロン6、ナイロン6,6、ナイロン9T、ナイロン610、ポリアミド、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ツェイン、コラーゲン、メトキシメチル化ナイロン、ポリウレタンからなる群から選択される少なくとも一つのベースポリマーと、カテキンポリフェノール類、柿渋ポリフェノール類、ブドウ種子ポリフェノール類、大豆ポリフェノール類、レモン果皮ポリフェノール類、コーヒーポリフェノール類、フェニルカルボン酸、エラグ酸、クマリンからなる群から選択される少なくとも一つの機能性物質とを含み、1nm〜2000nmの径を備えたナノファイバーを備えたことを特徴とする機能性素材含有マスク。
[2] [1]に記載のナノファイバーに加えて、PVA、ポリ乳酸、フィブロイン、キトサン、キチン、ナイロン6、ナイロン6,6、ナイロン9T、ナイロン610、ポリアミド、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニリデン、ポリエステル、ツェイン、コラーゲン、ポリウレタンからなる群から選択される少なくとも一つの補強用ポリマーを含み、1nm〜2000nmの径を備えた補強用ナノファイバーとを備えたことを特徴とする機能性素材含有マスク。
[3] 前記ベースポリマー中には、前記機能性物質が均一に分散又は溶解していることを特徴とする[1]または[2]に記載の機能性素材含有マスク。
[4] 前記ベースポリマーと前記機能性物質とのみからなることを特徴とする[1]〜[3]のいずれか一つに記載の機能性素材含有マスク。
[5] 前記ナノファイバーの単位面積あたりの質量が、0.005g/m2〜10g/m2であることを特徴とする[1]〜[4]のいずれか一つに記載の機能性素材含有マスク。
[6] 通気性が、1cc/cm2・sec〜1000cc/cm2・secであることを特徴とする[1]〜[5]のいずれか一つに記載の機能性素材含有マスク。
[7] 当該樹脂組成マスクを構成する樹脂がマイナス又はプラスの静電気を帯び、周囲のプラス又はマイナスに静電帯電する物質を引き寄せることを特徴とする[1]〜[6]のいずれか一つに記載の機能性素材含有マスク。
[8] [1]〜[7]のいずれか一つに記載の機能性素材含有マスクであって、当該樹脂組成マスクが不織布から構成されており、サージカル用途であることを特徴とするサージカルマスク。
[9] 0.1μm以上の微粒子捕捉力が99%以上であることを特徴とする[8]に記載のサージカルマスク。
[10] 3μm以上の微粒子捕捉力が99%以上であることを特徴とする[8]に記載のサージカルマスク。
こうして、上記課題を解決するための発明は、次の通りである。
[1] PVA、ポリ乳酸、フィブロイン、キトサン、キチン、ナイロン6、ナイロン6,6、ナイロン9T、ナイロン610、ポリアミド、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ツェイン、コラーゲン、メトキシメチル化ナイロン、ポリウレタンからなる群から選択される少なくとも一つのベースポリマーと、カテキンポリフェノール類、柿渋ポリフェノール類、ブドウ種子ポリフェノール類、大豆ポリフェノール類、レモン果皮ポリフェノール類、コーヒーポリフェノール類、フェニルカルボン酸、エラグ酸、クマリンからなる群から選択される少なくとも一つの機能性物質とを含み、1nm〜2000nmの径を備えたナノファイバーを備えたことを特徴とする機能性素材含有マスク。
[2] [1]に記載のナノファイバーに加えて、PVA、ポリ乳酸、フィブロイン、キトサン、キチン、ナイロン6、ナイロン6,6、ナイロン9T、ナイロン610、ポリアミド、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニリデン、ポリエステル、ツェイン、コラーゲン、ポリウレタンからなる群から選択される少なくとも一つの補強用ポリマーを含み、1nm〜2000nmの径を備えた補強用ナノファイバーとを備えたことを特徴とする機能性素材含有マスク。
[3] 前記ベースポリマー中には、前記機能性物質が均一に分散又は溶解していることを特徴とする[1]または[2]に記載の機能性素材含有マスク。
[4] 前記ベースポリマーと前記機能性物質とのみからなることを特徴とする[1]〜[3]のいずれか一つに記載の機能性素材含有マスク。
[5] 前記ナノファイバーの単位面積あたりの質量が、0.005g/m2〜10g/m2であることを特徴とする[1]〜[4]のいずれか一つに記載の機能性素材含有マスク。
[6] 通気性が、1cc/cm2・sec〜1000cc/cm2・secであることを特徴とする[1]〜[5]のいずれか一つに記載の機能性素材含有マスク。
[7] 当該樹脂組成マスクを構成する樹脂がマイナス又はプラスの静電気を帯び、周囲のプラス又はマイナスに静電帯電する物質を引き寄せることを特徴とする[1]〜[6]のいずれか一つに記載の機能性素材含有マスク。
[8] [1]〜[7]のいずれか一つに記載の機能性素材含有マスクであって、当該樹脂組成マスクが不織布から構成されており、サージカル用途であることを特徴とするサージカルマスク。
[9] 0.1μm以上の微粒子捕捉力が99%以上であることを特徴とする[8]に記載のサージカルマスク。
[10] 3μm以上の微粒子捕捉力が99%以上であることを特徴とする[8]に記載のサージカルマスク。
[11] PVA、ポリ乳酸、フィブロイン、キトサン、キチン、ナイロン6、ナイロン6,6、ナイロン9T、ナイロン610、ポリアミド、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニリデン、ポリエステル、ツェイン、コラーゲン、ポリ塩化ビニル、メトキシメチル化ナイロン、ポリウレタンからなる群から選択される少なくとも一つのベースポリマーを水、アセトン、メタノール、エタノール、プロパノール、トルエン、ベンゼン、シクロヘキサン、シクロヘキサンノン、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、1,4−ジオキサン、四塩化炭素、塩化メチレン、ピリジン、N−メチル−2-ピロリドン、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、プロピレンカーボネート、アセトニトリル、乳酸、酢酸、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、ジクロロメタン、トリクロロメタン、ヘキサフルオロイソプロパノール、ギ酸、クロロホルム、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒドからなる溶媒群から選択される少なくとも一つの溶媒に溶解させて高分子含有溶液を調製し、カテキンポリフェノール類、柿渋ポリフェノール類、ブドウ種子ポリフェノール類、大豆ポリフェノール類、レモン果皮ポリフェノール類、コーヒーポリフェノール類、フェニルカルボン酸、エラグ酸、クマリンからなる群から選択される少なくとも一つの機能性物質を前記溶媒群から選択される少なくとも一つの溶媒に溶解させて機能性物質含有溶液を調製し、前記高分子含有溶液と前記機能性物質含有溶液とを混合して混合溶液を調製し、この混合溶液を電界紡糸法によって紡糸したファイバーから製造することを特徴とする[1]〜[10]のいずれか一つに記載のマスクの製造方法。
[12] 前記高分子含有溶液と前記機能性物質含有溶液とを調製する溶媒が、いずれも、ぎ酸、ヘキサフルオロイソプロパノール、水、ジメチルホルムアミド、エタノール及びジクロロメタンからなる群から選択されるいずれか一つであることを特徴とする[11]に記載のマスクの製造方法。
[13] 前記機能性物質含有溶液は、塩化ナトリウムを含有することを特徴とする[11]または[12]に記載のマスクの製造方法。
[14] 前記混合溶液が均一透明であることを特徴とする[11]〜[13]のいずれか一つに記載のマスクの製造方法。
上記マスクを製造するに際しては、前記ナノファイバー不織布を紡糸する際、コレクターとして1nm〜10cmまでの径を持つ不織布を使用し、不織布上へ紡糸する方法、もしくは、ナノファイバー不織布を単独で紡糸した後、加熱圧着もしくは溶剤などの接着成分にて1nm〜10cmまでの径を持つ不織布へ接着する方法を採用できる。
[12] 前記高分子含有溶液と前記機能性物質含有溶液とを調製する溶媒が、いずれも、ぎ酸、ヘキサフルオロイソプロパノール、水、ジメチルホルムアミド、エタノール及びジクロロメタンからなる群から選択されるいずれか一つであることを特徴とする[11]に記載のマスクの製造方法。
[13] 前記機能性物質含有溶液は、塩化ナトリウムを含有することを特徴とする[11]または[12]に記載のマスクの製造方法。
[14] 前記混合溶液が均一透明であることを特徴とする[11]〜[13]のいずれか一つに記載のマスクの製造方法。
上記マスクを製造するに際しては、前記ナノファイバー不織布を紡糸する際、コレクターとして1nm〜10cmまでの径を持つ不織布を使用し、不織布上へ紡糸する方法、もしくは、ナノファイバー不織布を単独で紡糸した後、加熱圧着もしくは溶剤などの接着成分にて1nm〜10cmまでの径を持つ不織布へ接着する方法を採用できる。
本発明によれば、ナノファイバーの表面に均一に機能性物質を含有する不織布を提供できる。このナノファイバー不織布は、ナノファイバーの機能と機能性物質であるカテキン類の機能とを併せ持っているので、抗酸化作用、抗菌作用、抗ウイルス作用、消臭作用、有害物質吸着作用、防カビ作用などを有している。このため、機能性素材含有マスク、特にサージカルマスクについて、好適に使用できる。
次に、本発明の実施形態について、詳細に説明する。本発明の技術的範囲は、下記の実施形態によって限定されるものではなく、発明の要旨を変更することなく、様々に改変して実施することができる。また、本発明の技術的範囲は、均等の範囲にまで及ぶものである。
本発明に用いられるPVAとは、示性式(−CH2CH(OH)−)nによって表される合成樹脂の一種であり、水酸基が多く含まれるために親水性が非常に強く、温水に可溶である。
ポリ乳酸とは、乳酸(CH3CH(OH)COOH)を単位とし、複数の乳酸が連なって高分子量となった生分解性プラスチックの一種である。ポリ乳酸を製造する材料としての乳酸は、植物(例えば、トウモロコシ、キャツサバ、サトウキビ、ビート、サツマイモなど)から生産できる。ポリ乳酸を製造するには、一般的に乳酸を環化しラクチドとし、これを開環重合してポリ乳酸とするが、本発明においては、ポリ乳酸の製造方法は、特に限定されない。
本発明に用いられるPVAとは、示性式(−CH2CH(OH)−)nによって表される合成樹脂の一種であり、水酸基が多く含まれるために親水性が非常に強く、温水に可溶である。
ポリ乳酸とは、乳酸(CH3CH(OH)COOH)を単位とし、複数の乳酸が連なって高分子量となった生分解性プラスチックの一種である。ポリ乳酸を製造する材料としての乳酸は、植物(例えば、トウモロコシ、キャツサバ、サトウキビ、ビート、サツマイモなど)から生産できる。ポリ乳酸を製造するには、一般的に乳酸を環化しラクチドとし、これを開環重合してポリ乳酸とするが、本発明においては、ポリ乳酸の製造方法は、特に限定されない。
ポリ乳酸を構成する単体としての乳酸には、L型とD型という二種類の光学異性体が知られている。本発明は、L型及びD型のいずれの乳酸を単位として製造されたポリ乳酸にも(或いは、L型とD型とを任意の比で含むポリ乳酸に対しても)用いることができる。
フィブロインとは、カイコの絹糸の主成分である繊維状の蛋白質の一種を意味する。
キトサンとは、主としてβ−1,4−ポリグルコサミンのことを意味しており、キチンの脱アセチル化物である。β−1,4−ポリグルコサミン構造が主であるが、キチンを濃アルカリと溶融して製造することから、若干の構造変化物があり得る。
フィブロインとは、カイコの絹糸の主成分である繊維状の蛋白質の一種を意味する。
キトサンとは、主としてβ−1,4−ポリグルコサミンのことを意味しており、キチンの脱アセチル化物である。β−1,4−ポリグルコサミン構造が主であるが、キチンを濃アルカリと溶融して製造することから、若干の構造変化物があり得る。
キチンとは、ポリ−β1−4−Nアセチルグルコサミンからなる直鎖型の含窒素多糖高分子を意味する。節足動物や甲殻類の外骨格の主成分として知られている。
ナイロン6、ナイロン66、ナイロン9T、ナイロン610は、ポリアミド合成繊維の種類を意味する。
ポリアミドとは、多数のモノマーがアミド結合によって結合して構成されるポリマーを意味する。
ポリスチレンとは、多数のスチレンが結合したポリマーを意味する。
ポリアクリロニトリルとは、アクリロニトリルを重合させて得られた有機高分子の一種を意味する。
ポリエチレンテレフタラートとは、エチレングリコールとテレフタル酸の脱水縮合によって形成されるポリエステルの一種を意味する。
ポリ塩化ビニルとは、塩化ビニルの単独重合あるいは酢酸ビニルなどとの共重合により得られる高分子化合物の一種である。
ポリ塩化ビニリデンとは、塩素を含むビニリデン基を重合させた合成樹脂を意味する。
ポリエステルとは、多価カルボン酸とポリアルコールとの重縮合体を意味する。
ナイロン6、ナイロン66、ナイロン9T、ナイロン610は、ポリアミド合成繊維の種類を意味する。
ポリアミドとは、多数のモノマーがアミド結合によって結合して構成されるポリマーを意味する。
ポリスチレンとは、多数のスチレンが結合したポリマーを意味する。
ポリアクリロニトリルとは、アクリロニトリルを重合させて得られた有機高分子の一種を意味する。
ポリエチレンテレフタラートとは、エチレングリコールとテレフタル酸の脱水縮合によって形成されるポリエステルの一種を意味する。
ポリ塩化ビニルとは、塩化ビニルの単独重合あるいは酢酸ビニルなどとの共重合により得られる高分子化合物の一種である。
ポリ塩化ビニリデンとは、塩素を含むビニリデン基を重合させた合成樹脂を意味する。
ポリエステルとは、多価カルボン酸とポリアルコールとの重縮合体を意味する。
ツェインとは、トウモロコシ種子の主要なタンパク質であり、プロラミンに属する。プロラミンとは、単純タンパク質に属し、60%〜90%エタノールに可溶で、90%以上のエタノール、水、中性塩溶液に不溶のタンパク質の総称であり、他にコムギのグリアジン、オオムギのホルデインなどがある。ツェインは、多様な分子種から構成されており、主要な成分として分子量22000と分子量19000のものがある。
コラーゲンとは、動物の結合組織を構成する主要タンパク質成分を意味している。哺乳類では体の総タンパク質の30%近くを占めている。コラーゲンはI型、II型など10種類以上のタンパク質スーパーファミリーから成り、グリシン、プロリンの含量が高い。本発明においては、いずれの種類のコラーゲン、或いは混合物を問わずに使用できる。
コラーゲンとは、動物の結合組織を構成する主要タンパク質成分を意味している。哺乳類では体の総タンパク質の30%近くを占めている。コラーゲンはI型、II型など10種類以上のタンパク質スーパーファミリーから成り、グリシン、プロリンの含量が高い。本発明においては、いずれの種類のコラーゲン、或いは混合物を問わずに使用できる。
カテキンポリフェノール類とは、茶などの植物に多く含まれる水溶性の多価フェノールである。カテキンには、非重合型カテキンと重合型カテキンという分類方法がある。また、非重合型カテキンは、カテキンガレートとエピカテキンガレートとガロカテキンガレートとエピガロカテキンガレートとを含むガレート体と、カテキンとエピカテキンとガロカテキンとエピガロカテキンとを含む非ガレート体とを含む。更に、カテキンは、エピカテキンとエピガロカテキンとエピカテキンガレートとエピガロカテキンガレートとを含むエピ体と、カテキンとガロカテキンとカテキンガレートとガロカテキンガレートとを含む非エピ体という分類方法がある。
カテキンオリゴマーとは、3個〜10個の複数のカテキンが結合したものを意味する。カテキンは、上記のように複数の種類を含んでいるが、本発明においては、これらのいずれの分子(同種または異種を含む)が結合したカテキンオリゴマーでも用いることができる。
カテキンオリゴマーとは、3個〜10個の複数のカテキンが結合したものを意味する。カテキンは、上記のように複数の種類を含んでいるが、本発明においては、これらのいずれの分子(同種または異種を含む)が結合したカテキンオリゴマーでも用いることができる。
柿渋ポリフェノール類とは、渋柿の果実から得られた汁液から得られるポリフェノール類を意味する。柿渋ポリフェノール類には、タンニン、カテキン、フラボノイドなどが含有されている。
ブドウ種子ポリフェノール類とは、ぶどう種子から得られた汁液から得られるポリフェノール類を意味する。ぶどう種子ポリフェノール類には、アントシアニンなどが含有されている。
大豆ポリフェノール類とは、大豆から得られた汁液から得られるポリフェノールを意味する。大豆ポリフェノール類には、イソフラボン、アントシアニンなどが含有されている。
レモン果皮ポリフェノール類とは、レモンの果皮から得られた汁液から得られるポリフェノールを意味する。レモン果皮ポリフェノール類には、ヘスペリジンなどが含有されている。
ブドウ種子ポリフェノール類とは、ぶどう種子から得られた汁液から得られるポリフェノール類を意味する。ぶどう種子ポリフェノール類には、アントシアニンなどが含有されている。
大豆ポリフェノール類とは、大豆から得られた汁液から得られるポリフェノールを意味する。大豆ポリフェノール類には、イソフラボン、アントシアニンなどが含有されている。
レモン果皮ポリフェノール類とは、レモンの果皮から得られた汁液から得られるポリフェノールを意味する。レモン果皮ポリフェノール類には、ヘスペリジンなどが含有されている。
コーヒーポリフェノール類とは、コーヒー豆の汁液から得られるポリフェノールを意味する。コーヒーポリフェノール類にはクロロゲン酸などの苦味成分が含有されている。
なお、本明細書において、「上記カテキンポリフェノール類、柿渋ポリフェノール類、ブドウ種子ポリフェノール類、大豆ポリフェノール類、レモン果皮ポリフェノール類、コーヒーポリフェノール類、フェニルカルボン酸、エラグ酸、クマリン」をまとめて、「ポリフェノール化合物」と記載する。なお、ポリフェノール化合物は、本願発明の機能性物質に含まれる。
本発明のナノファイバーとは、単糸直径が約1nm〜約2000nmの繊維を意味しており、電界紡糸法で製造する場合には、ナノファイバーが集合したものが不織布となる。不織布として得られたナノファイバーは、マスク、特にサージカルマスクとして有用に用いられる。
マスクの通気性については、あまりに小さいと呼吸が苦しくなるので好ましくない。また、マスクの通気性については、大きい方が好ましいが、技術的に困難性が大きくなる。このため、通気性の数値としては、特に限定されないが、上限値としては、1000cc/cm2・sec以下であり、好ましくは500cc/cm2・sec以下、更に好ましくは300cc/cm2・sec以下が好ましく、下限値としては、1cc/cm2・sec以上であり、好ましくは100cc/cm2・sec以上、更に好ましくは150cc/cm2・sec以上である。
不織布を製造するには、ベースポリマーを適当な溶媒(水などの無機溶媒、酸アミド系溶媒(プロトン性極性溶媒、非プロトン性極性溶媒を含む)、有機酸溶媒(特に、カルボン酸またはスルホン酸を含有する溶媒を含む))に溶解させる。これとは別に、ポリフェノール化合物を有機酸溶媒(特に、カルボン酸またはスルホン酸を含有する溶媒を含む)に溶解させる。
生分解性ポリエステル含有溶液(または、高分子含有溶液)を調製するには、ベースポリマー1質量部〜50質量部(好ましくは、3質量部〜20質量部、更に好ましくは3質量部〜10質量部)を溶媒50質量部〜99質量部(好ましくは、80質量部〜97質量部、更に好ましくは90質量部〜99質量部)に溶解させる。また、機能性物質含有溶液を調製するには、機能性物質0.001質量部〜70質量部(好ましくは、0.1質量部〜60質量部、更に好ましくは1質量部〜50質量部)を溶媒30質量部〜99.999質量部(好ましくは、40質量部〜99.999質量部、更に好ましくは50質量部〜99.999質量部)に溶解させる。また、生分解性ポリエステル含有溶液(または、高分子含有溶液)と機能性物質含有溶液は、50質量部〜99.999質量部:0.0001質量部〜50質量部(好ましくは、60質量部〜99.999質量部:0.0001質量部〜40質量部、更に好ましくは、75質量部〜99質量部:1質量部〜25質量部)を混合する。このようにして製造されるナノファイバーは、高分子と機能性物質との比率が、50質量部〜99.9999質量部:50質量部〜0.0001質量部(好ましくは60質量部〜99.9999質量部:40質量部〜0.0001質量部)となる。
次いで、両溶液を混合して、混合溶液を調製する。本発明では、混合溶液は、透明となっているので、ポリフェノール化合物も(懸濁ではなく)溶解した状態となっている。このため、電界紡糸法を実施したときにも、ポリフェノール化合物が、ナノファイバー中に均一に配分されることとなる。
機能性物質含有溶液には、塩化ナトリウム(NaCl)を含有させることができる。このようにすると、繊維径が極小サイズで安定的に作製できるため好ましい。また、塩化ナトリウムの濃度としては、0.001質量%〜1質量%が好ましく、0.01質量%〜0.1質量%が更に好ましい。
なお、本明細書において、「上記カテキンポリフェノール類、柿渋ポリフェノール類、ブドウ種子ポリフェノール類、大豆ポリフェノール類、レモン果皮ポリフェノール類、コーヒーポリフェノール類、フェニルカルボン酸、エラグ酸、クマリン」をまとめて、「ポリフェノール化合物」と記載する。なお、ポリフェノール化合物は、本願発明の機能性物質に含まれる。
本発明のナノファイバーとは、単糸直径が約1nm〜約2000nmの繊維を意味しており、電界紡糸法で製造する場合には、ナノファイバーが集合したものが不織布となる。不織布として得られたナノファイバーは、マスク、特にサージカルマスクとして有用に用いられる。
マスクの通気性については、あまりに小さいと呼吸が苦しくなるので好ましくない。また、マスクの通気性については、大きい方が好ましいが、技術的に困難性が大きくなる。このため、通気性の数値としては、特に限定されないが、上限値としては、1000cc/cm2・sec以下であり、好ましくは500cc/cm2・sec以下、更に好ましくは300cc/cm2・sec以下が好ましく、下限値としては、1cc/cm2・sec以上であり、好ましくは100cc/cm2・sec以上、更に好ましくは150cc/cm2・sec以上である。
不織布を製造するには、ベースポリマーを適当な溶媒(水などの無機溶媒、酸アミド系溶媒(プロトン性極性溶媒、非プロトン性極性溶媒を含む)、有機酸溶媒(特に、カルボン酸またはスルホン酸を含有する溶媒を含む))に溶解させる。これとは別に、ポリフェノール化合物を有機酸溶媒(特に、カルボン酸またはスルホン酸を含有する溶媒を含む)に溶解させる。
生分解性ポリエステル含有溶液(または、高分子含有溶液)を調製するには、ベースポリマー1質量部〜50質量部(好ましくは、3質量部〜20質量部、更に好ましくは3質量部〜10質量部)を溶媒50質量部〜99質量部(好ましくは、80質量部〜97質量部、更に好ましくは90質量部〜99質量部)に溶解させる。また、機能性物質含有溶液を調製するには、機能性物質0.001質量部〜70質量部(好ましくは、0.1質量部〜60質量部、更に好ましくは1質量部〜50質量部)を溶媒30質量部〜99.999質量部(好ましくは、40質量部〜99.999質量部、更に好ましくは50質量部〜99.999質量部)に溶解させる。また、生分解性ポリエステル含有溶液(または、高分子含有溶液)と機能性物質含有溶液は、50質量部〜99.999質量部:0.0001質量部〜50質量部(好ましくは、60質量部〜99.999質量部:0.0001質量部〜40質量部、更に好ましくは、75質量部〜99質量部:1質量部〜25質量部)を混合する。このようにして製造されるナノファイバーは、高分子と機能性物質との比率が、50質量部〜99.9999質量部:50質量部〜0.0001質量部(好ましくは60質量部〜99.9999質量部:40質量部〜0.0001質量部)となる。
次いで、両溶液を混合して、混合溶液を調製する。本発明では、混合溶液は、透明となっているので、ポリフェノール化合物も(懸濁ではなく)溶解した状態となっている。このため、電界紡糸法を実施したときにも、ポリフェノール化合物が、ナノファイバー中に均一に配分されることとなる。
機能性物質含有溶液には、塩化ナトリウム(NaCl)を含有させることができる。このようにすると、繊維径が極小サイズで安定的に作製できるため好ましい。また、塩化ナトリウムの濃度としては、0.001質量%〜1質量%が好ましく、0.01質量%〜0.1質量%が更に好ましい。
上記混合溶液を用いて、電界紡糸法を実施する。電界紡糸法は、紡糸基材の濃度、溶媒の種類、針の径、射出距離、回転数、電圧、射出速度などの要因によって、影響を受け得る。実際にナノファイバー不織布を製造するには、上記要因を適当に組み合わせて実施することができる。
0.1μm以上の微粒子捕捉力を評価する試験としては、PFE試験(微粒子捕集効率(Particulate Filtration Efficiency))により評価できる。
また、3μm以上の微粒子捕捉力を評価する試験としては、BFE試験(バクテリア濾過効率(Bacterial Filtration Efficiency))により評価できる。
0.1μm以上の微粒子捕捉力を評価する試験としては、PFE試験(微粒子捕集効率(Particulate Filtration Efficiency))により評価できる。
また、3μm以上の微粒子捕捉力を評価する試験としては、BFE試験(バクテリア濾過効率(Bacterial Filtration Efficiency))により評価できる。
次に、本発明を実施例および試験例により詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例および試験例によって限定されるものではない。
<実施例1> ポリ乳酸+カテキンポリフェノール+NaCl
ベースポリマーとして、ポリ乳酸(三井化学(株)製)を用い、機能性物質として、カテキンポリフェノール(太陽化学(株)製、サンフェノンBG−3。以下、「カテキン(サンフェノンBG−3)」と記す)を用いて、不織布を作製した。
ポリ乳酸10gとジクロロメタン90gとを混合し、常温(約25℃)にてポリ乳酸樹脂を溶解し、生分解性ポリエステル含有溶液(高分子含有溶液)を調製した。また、カテキン(サンフェノンBG−3)にエタノールを加えて溶解し、20wt%のポリフェノール化合物含有溶液(機能性物質含有溶液)を調製し、更に0.01wt%のNaCLを溶解させた。上記2種類の溶液を生分解性ポリエステル含有溶液7.5gとポリフェノール化合物含有溶液2.5gとを混合し、無色透明な混合溶液を得た。この混合溶液(ポリ乳酸及びカテキンポリフェノール含有透明溶液)をシリンジに入れた。シリンジ針として、25Gのもの(外径0.5mm、内径0.32mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、ナノファイバー不織布を得た。
得られた不織布の電子顕微鏡写真を図1及び図2に示した。不織布の平均繊維径は500nmであった。また、繊維径2μm以上の繊維は観察されなかった。目付は、0.5g/m2であった。なお、目付については、適当に条件を変更することにより、0.005g/m2〜10g/m2の範囲で用途別に自由に設計できた。
<実施例1> ポリ乳酸+カテキンポリフェノール+NaCl
ベースポリマーとして、ポリ乳酸(三井化学(株)製)を用い、機能性物質として、カテキンポリフェノール(太陽化学(株)製、サンフェノンBG−3。以下、「カテキン(サンフェノンBG−3)」と記す)を用いて、不織布を作製した。
ポリ乳酸10gとジクロロメタン90gとを混合し、常温(約25℃)にてポリ乳酸樹脂を溶解し、生分解性ポリエステル含有溶液(高分子含有溶液)を調製した。また、カテキン(サンフェノンBG−3)にエタノールを加えて溶解し、20wt%のポリフェノール化合物含有溶液(機能性物質含有溶液)を調製し、更に0.01wt%のNaCLを溶解させた。上記2種類の溶液を生分解性ポリエステル含有溶液7.5gとポリフェノール化合物含有溶液2.5gとを混合し、無色透明な混合溶液を得た。この混合溶液(ポリ乳酸及びカテキンポリフェノール含有透明溶液)をシリンジに入れた。シリンジ針として、25Gのもの(外径0.5mm、内径0.32mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、ナノファイバー不織布を得た。
得られた不織布の電子顕微鏡写真を図1及び図2に示した。不織布の平均繊維径は500nmであった。また、繊維径2μm以上の繊維は観察されなかった。目付は、0.5g/m2であった。なお、目付については、適当に条件を変更することにより、0.005g/m2〜10g/m2の範囲で用途別に自由に設計できた。
<実施例2> ポリ乳酸+カテキンポリフェノール
ベースポリマーとして、ポリ乳酸(三井化学(株)製)を用い、機能性物質として、カテキンポリフェノール(太陽化学(株)製、サンフェノンEGCg。以下、「カテキン(サンフェノンEGCg)」と記す)を用いて、不織布を作製した。
ポリ乳酸10gとジクロロメタン90gとを混合し、常温(約25℃)にてポリ乳酸樹脂を溶解し、生分解性ポリエステル含有溶液(高分子含有溶液)を調製した。また、カテキン(サンフェノンEGCg)にジメチルホルムアミドを加えて溶解し、20wt%のポリフェノール化合物含有溶液(機能性物質含有溶液)を調製した。上記2種類の溶液の内、生分解性ポリエステル含有溶液7.5gとポリフェノール化合物含有溶液2.5gを混合し、透明な混合溶液を得た。この混合溶液(ポリ乳酸及びカテキンEGCg含有透明溶液)をシリンジに入れた。シリンジ針として、25Gのもの(外径0.5mm、内径0.32mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、ナノファイバー不織布を得た。
得られた不織布の電子顕微鏡写真を図3及び図4に示した。不織布の平均繊維径は500nmであった。また、繊維径2μm以上の繊維は観察されなかった。目付は、0.5g/m2であった。なお、目付けについては、実施例1と同様の範囲で適当に条件を変更することにより、用途別に自由に設計できた。
ベースポリマーとして、ポリ乳酸(三井化学(株)製)を用い、機能性物質として、カテキンポリフェノール(太陽化学(株)製、サンフェノンEGCg。以下、「カテキン(サンフェノンEGCg)」と記す)を用いて、不織布を作製した。
ポリ乳酸10gとジクロロメタン90gとを混合し、常温(約25℃)にてポリ乳酸樹脂を溶解し、生分解性ポリエステル含有溶液(高分子含有溶液)を調製した。また、カテキン(サンフェノンEGCg)にジメチルホルムアミドを加えて溶解し、20wt%のポリフェノール化合物含有溶液(機能性物質含有溶液)を調製した。上記2種類の溶液の内、生分解性ポリエステル含有溶液7.5gとポリフェノール化合物含有溶液2.5gを混合し、透明な混合溶液を得た。この混合溶液(ポリ乳酸及びカテキンEGCg含有透明溶液)をシリンジに入れた。シリンジ針として、25Gのもの(外径0.5mm、内径0.32mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、ナノファイバー不織布を得た。
得られた不織布の電子顕微鏡写真を図3及び図4に示した。不織布の平均繊維径は500nmであった。また、繊維径2μm以上の繊維は観察されなかった。目付は、0.5g/m2であった。なお、目付けについては、実施例1と同様の範囲で適当に条件を変更することにより、用途別に自由に設計できた。
<実施例3> ポリ乳酸+柿渋ポリフェノール
ベースポリマーとして、ポリ乳酸(三井化学(株)製)を用い、機能性物質として、柿渋ポリフェノール(無臭柿渋:(株)大杉型紙工業製)を用いて、不織布を作製した。
ポリ乳酸10gとジクロロメタン90gとを混合し、常温(約25℃)にてポリ乳酸樹脂を溶解し、生分解性ポリエステル含有溶液(高分子含有溶液)を調製した。また、柿渋ポリフェノールにジメチルホルムアミドを加えて溶解し、20wt%のポリフェノール化合物含有溶液(機能性物質含有溶液)を調製した。上記2種類の溶液の内、生分解性ポリエステル含有溶液を7.5gとポリフェノール化合物含有溶液2.5gを混合し、透明な混合溶液を得た。この混合溶液(ポリ乳酸及び柿渋ポリフェノール含有透明溶液)をシリンジに入れた。シリンジ針として25Gのもの(外径0.5mm、内径0.32mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、ナノファイバー不織布を得た。
得られた不織布の電子顕微鏡写真を図5及び図6に示した。不織布の平均繊維径は2μmであった。目付は、0.5g/m2であった。なお、目付けについては、実施例1と同様の範囲で適当に条件を変更することにより、用途別に自由に設計できた。
ベースポリマーとして、ポリ乳酸(三井化学(株)製)を用い、機能性物質として、柿渋ポリフェノール(無臭柿渋:(株)大杉型紙工業製)を用いて、不織布を作製した。
ポリ乳酸10gとジクロロメタン90gとを混合し、常温(約25℃)にてポリ乳酸樹脂を溶解し、生分解性ポリエステル含有溶液(高分子含有溶液)を調製した。また、柿渋ポリフェノールにジメチルホルムアミドを加えて溶解し、20wt%のポリフェノール化合物含有溶液(機能性物質含有溶液)を調製した。上記2種類の溶液の内、生分解性ポリエステル含有溶液を7.5gとポリフェノール化合物含有溶液2.5gを混合し、透明な混合溶液を得た。この混合溶液(ポリ乳酸及び柿渋ポリフェノール含有透明溶液)をシリンジに入れた。シリンジ針として25Gのもの(外径0.5mm、内径0.32mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、ナノファイバー不織布を得た。
得られた不織布の電子顕微鏡写真を図5及び図6に示した。不織布の平均繊維径は2μmであった。目付は、0.5g/m2であった。なお、目付けについては、実施例1と同様の範囲で適当に条件を変更することにより、用途別に自由に設計できた。
<実施例4> ポリビニルアルコール+カテキンポリフェノール
ベースポリマーとして、ポリビニルアルコール(和光純薬工業(株)製。以下、「PVA」と記す)を用い、機能性物質として、カテキンポリフェノール(太陽化学(株)製、サンフェノンBG−3。(以下、「カテキン(サンフェノンBG−3)」と記す)を用いて、不織布を作製した。
PVA10gとイオン交換水90gとを混合し、加温(40〜60℃)にてPVAを溶解し、生分解性ポリエステル含有溶液(高分子含有溶液)を調製した。また、カテキン(サンフェノンBG−3)にエタノールを加えて混合し、20wt%のポリフェノール化合物含有溶液(機能性物質含有溶液)を調製した。上記2種類の溶液のうち、ポリビニルアルコール含有溶液を7.5gとポリフェノール化合物含有溶液2.5gとを混合し、赤褐色の透明な混合溶液を得た。この混合溶液(PVA及びカテキン(サンフェノンBG−3)含有透明溶液)をシリンジに入れた。シリンジ針として25Gのもの(外径0.5mm、内径0.32mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電解紡糸を行い、ナノファイバー不織布を得た。
得られた不織布の電子顕微鏡写真を図7に示した。不織布の平均繊維径は250〜500nmであった。また、繊維径1μm以上の繊維は観察されなかった。目付は、0.01g/m2であった。なお、目付けについては、実施例1と同様の範囲で適当に条件を変更することにより、用途別に自由に設計できた。
ベースポリマーとして、ポリビニルアルコール(和光純薬工業(株)製。以下、「PVA」と記す)を用い、機能性物質として、カテキンポリフェノール(太陽化学(株)製、サンフェノンBG−3。(以下、「カテキン(サンフェノンBG−3)」と記す)を用いて、不織布を作製した。
PVA10gとイオン交換水90gとを混合し、加温(40〜60℃)にてPVAを溶解し、生分解性ポリエステル含有溶液(高分子含有溶液)を調製した。また、カテキン(サンフェノンBG−3)にエタノールを加えて混合し、20wt%のポリフェノール化合物含有溶液(機能性物質含有溶液)を調製した。上記2種類の溶液のうち、ポリビニルアルコール含有溶液を7.5gとポリフェノール化合物含有溶液2.5gとを混合し、赤褐色の透明な混合溶液を得た。この混合溶液(PVA及びカテキン(サンフェノンBG−3)含有透明溶液)をシリンジに入れた。シリンジ針として25Gのもの(外径0.5mm、内径0.32mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電解紡糸を行い、ナノファイバー不織布を得た。
得られた不織布の電子顕微鏡写真を図7に示した。不織布の平均繊維径は250〜500nmであった。また、繊維径1μm以上の繊維は観察されなかった。目付は、0.01g/m2であった。なお、目付けについては、実施例1と同様の範囲で適当に条件を変更することにより、用途別に自由に設計できた。
<実施例5> ポリ塩化ビニル+カテキンポリフェノール
ベースポリマーとして、ポリ塩化ビニル(和光純薬工業製)を用い、機能性物質として、カテキンポリフェノール(太陽化学(株)製、サンフェノンBG−3。以下、「カテキン(サンフェノンBG−3)」と記す)を用いて、不織布を作製した。
ポリ塩化ビニル10gとジメチルホルムアミド溶液90gとを混合し、常温(約25℃)にてポリ塩化ビニルを溶解し、ポリ塩化ビニル含有溶液(高分子含有溶液)を調製した。また、カテキン(サンフェノンBG−3)にエタノールを加えて溶解し、20wt%のポリフェノール化合物含有溶液(機能性物質含有溶液)を調製した。上記2種類のうち、ポリ塩化ビニル含有溶液7.5gとポリフェノール化合物含有溶液2.5gとを混合し、茶色の透明な混合溶液を得た。次にこの混合溶液(ポリ塩化ビニル及びカテキンポリフェノール含有透明溶液)をシリンジに入れた。シリンジ針として、25Gのもの(外径0.5mm、内径0.32mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、ナノファイバー不織布を得た。
得られた不織布の電子顕微鏡写真を図8及び図9に示した。不織布の平均繊維径は150nmであった。また、繊維径1μm以上の繊維は観察されなかった。目付は、0.1g/m2であった。なお、目付については、適当に条件を変更することにより、0.005g/m2〜10g/m2の範囲で用途別に自由に設計できた。
ベースポリマーとして、ポリ塩化ビニル(和光純薬工業製)を用い、機能性物質として、カテキンポリフェノール(太陽化学(株)製、サンフェノンBG−3。以下、「カテキン(サンフェノンBG−3)」と記す)を用いて、不織布を作製した。
ポリ塩化ビニル10gとジメチルホルムアミド溶液90gとを混合し、常温(約25℃)にてポリ塩化ビニルを溶解し、ポリ塩化ビニル含有溶液(高分子含有溶液)を調製した。また、カテキン(サンフェノンBG−3)にエタノールを加えて溶解し、20wt%のポリフェノール化合物含有溶液(機能性物質含有溶液)を調製した。上記2種類のうち、ポリ塩化ビニル含有溶液7.5gとポリフェノール化合物含有溶液2.5gとを混合し、茶色の透明な混合溶液を得た。次にこの混合溶液(ポリ塩化ビニル及びカテキンポリフェノール含有透明溶液)をシリンジに入れた。シリンジ針として、25Gのもの(外径0.5mm、内径0.32mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、ナノファイバー不織布を得た。
得られた不織布の電子顕微鏡写真を図8及び図9に示した。不織布の平均繊維径は150nmであった。また、繊維径1μm以上の繊維は観察されなかった。目付は、0.1g/m2であった。なお、目付については、適当に条件を変更することにより、0.005g/m2〜10g/m2の範囲で用途別に自由に設計できた。
<実施例6> ポリエチレンテレフタレート+カテキンポリフェノール
ベースポリマーとして、ポリエチレンテレフタレートを用い、機能性物質として、カテキンポリフェノール(太陽化学(株)製、サンフェノンBG−3。以下、「カテキン(サンフェノンBG−3)」と記す)を用いて、不織布を作製した。
ポリエチレンテレフタレート10gと1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)溶液90gとを混合し、常温(約25℃)にてポリエチレンテレフタレートを溶解し、ポリエチレンテレフタレート含有溶液(高分子含有溶液)を調製した。また、カテキン(サンフェノンBG−3)にエタノールを加えて溶解し、20wt%のポリフェノール化合物含有溶液(機能性物質含有溶液)を調製した。上記2種類の溶液のうち、ポリエチレンテレフタレート含有溶液を7.5gとポリフェノール化合物含有溶液2.5gを混合し、茶色の透明な混合溶液を得た。次にこの混合溶液(ポリエチレンテレフタレート含有溶液及びカテキンポリフェノール含有透明溶液)をシリンジに入れた。シリンジ針として、25Gのもの(外径0.5mm、内径0.32mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、ナノファイバー不織布を得た。
得られた不織布の電子顕微鏡写真を図10及び図11に示した。不織布の平均繊維径は500nmであった。また、繊維径1μm以上の繊維は観察されなかった。目付は、0.7g/m2であった。なお、目付については、適当に条件を変更することにより、0.005g/m2〜10g/m2の範囲で用途別に自由に設計できた。
ベースポリマーとして、ポリエチレンテレフタレートを用い、機能性物質として、カテキンポリフェノール(太陽化学(株)製、サンフェノンBG−3。以下、「カテキン(サンフェノンBG−3)」と記す)を用いて、不織布を作製した。
ポリエチレンテレフタレート10gと1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)溶液90gとを混合し、常温(約25℃)にてポリエチレンテレフタレートを溶解し、ポリエチレンテレフタレート含有溶液(高分子含有溶液)を調製した。また、カテキン(サンフェノンBG−3)にエタノールを加えて溶解し、20wt%のポリフェノール化合物含有溶液(機能性物質含有溶液)を調製した。上記2種類の溶液のうち、ポリエチレンテレフタレート含有溶液を7.5gとポリフェノール化合物含有溶液2.5gを混合し、茶色の透明な混合溶液を得た。次にこの混合溶液(ポリエチレンテレフタレート含有溶液及びカテキンポリフェノール含有透明溶液)をシリンジに入れた。シリンジ針として、25Gのもの(外径0.5mm、内径0.32mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、ナノファイバー不織布を得た。
得られた不織布の電子顕微鏡写真を図10及び図11に示した。不織布の平均繊維径は500nmであった。また、繊維径1μm以上の繊維は観察されなかった。目付は、0.7g/m2であった。なお、目付については、適当に条件を変更することにより、0.005g/m2〜10g/m2の範囲で用途別に自由に設計できた。
<実施例7> ポリウレタン+カテキンポリフェノール
ベースポリマーとして、ポリウレタンを用い、機能性物質として、カテキンポリフェノール(太陽化学(株)製、サンフェノンBG−3。以下、「カテキン(サンフェノンBG−3)」と記す)を用いて、不織布を作製した。
ポリウレタン10gとジメチルホルムアミド溶液90gとを混合し、常温(約25℃)にてポリウレタンを溶解し、ポリウレタン含有溶液(高分子含有溶液)を調製した。また、カテキン(サンフェノンBG−3)にエタノールを加えて溶解し、20wt%のポリフェノール化合物含有溶液(機能性物質含有溶液)を調製した。上記2種類の溶液のうち、ポリウレタン含有溶液を7.5gとポリフェノール化合物含有溶液2.5gとを混合し、茶色の透明な混合溶液を得た。次にこの混合溶液(ポリウレタン及びカテキンポリフェノール含有透明溶液)をシリンジに入れた。シリンジ針として、25Gのもの(外径0.5mm、内径0.32mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、ナノファイバー不織布を得た。
得られた不織布の電子顕微鏡写真を図12に示した。不織布の平均繊維径は500nmであった。また、繊維径1μm以上の繊維は観察されなかった。目付は、0.5g/m2であった。なお、目付については、適当に条件を変更することにより、0.005g/m2〜10g/m2の範囲で用途別に自由に設計できた。
ベースポリマーとして、ポリウレタンを用い、機能性物質として、カテキンポリフェノール(太陽化学(株)製、サンフェノンBG−3。以下、「カテキン(サンフェノンBG−3)」と記す)を用いて、不織布を作製した。
ポリウレタン10gとジメチルホルムアミド溶液90gとを混合し、常温(約25℃)にてポリウレタンを溶解し、ポリウレタン含有溶液(高分子含有溶液)を調製した。また、カテキン(サンフェノンBG−3)にエタノールを加えて溶解し、20wt%のポリフェノール化合物含有溶液(機能性物質含有溶液)を調製した。上記2種類の溶液のうち、ポリウレタン含有溶液を7.5gとポリフェノール化合物含有溶液2.5gとを混合し、茶色の透明な混合溶液を得た。次にこの混合溶液(ポリウレタン及びカテキンポリフェノール含有透明溶液)をシリンジに入れた。シリンジ針として、25Gのもの(外径0.5mm、内径0.32mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、ナノファイバー不織布を得た。
得られた不織布の電子顕微鏡写真を図12に示した。不織布の平均繊維径は500nmであった。また、繊維径1μm以上の繊維は観察されなかった。目付は、0.5g/m2であった。なお、目付については、適当に条件を変更することにより、0.005g/m2〜10g/m2の範囲で用途別に自由に設計できた。
<実施例8> 可溶性ナイロン(メトキシメチル化ナイロン)+カテキンポリフェノール
ベースポリマーとして、可溶性ナイロン(メトキシメチル化ナイロン)を用い、機能性物質として、カテキンポリフェノール(太陽化学(株)製、サンフェノンBG−3。以下、「カテキン(サンフェノンBG−3)」と記す)を用いて、不織布を作製した。
可溶性ナイロン10gと1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)溶液90gとを混合し、常温(約25℃)にて可溶性ナイロンを溶解し、可溶性ナイロン含有溶液を調製した。また、カテキン(サンフェノンBG−3)にエタノールを加えて溶解し、20wt%のポリフェノール化合物含有溶液を調製した。上記2種類の溶液のうち、可溶性ナイロン含有溶液を7.5g、カテキン(サンフェノンBG−3)含有溶液2.5gとを混合し、茶色の透明な混合溶液を得た。次にこの混合溶液をシリンジに入れた。シリンジ針として、25Gのもの(外径0.5mm、内径0.32mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで、コレクターとして市販不織布を用いて電界紡糸を行い、ナノファイバー不織布を得た。
得られたナノファイバー不織布の電子顕微鏡写真を図13及び図14に示した。図は、径の大きい市販の不織布にナノファイバー不織布を紡糸したものであり、ナノファイバー不織布の平均繊維径は150nmであった。また、繊維径1μm以上の繊維は観察されなかった。目付は、0.3g/m2であった。なお、目付については、適当に条件を変更することにより、0.005g/m2〜10g/m2の範囲で用途別に自由に設計できた。
ベースポリマーとして、可溶性ナイロン(メトキシメチル化ナイロン)を用い、機能性物質として、カテキンポリフェノール(太陽化学(株)製、サンフェノンBG−3。以下、「カテキン(サンフェノンBG−3)」と記す)を用いて、不織布を作製した。
可溶性ナイロン10gと1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)溶液90gとを混合し、常温(約25℃)にて可溶性ナイロンを溶解し、可溶性ナイロン含有溶液を調製した。また、カテキン(サンフェノンBG−3)にエタノールを加えて溶解し、20wt%のポリフェノール化合物含有溶液を調製した。上記2種類の溶液のうち、可溶性ナイロン含有溶液を7.5g、カテキン(サンフェノンBG−3)含有溶液2.5gとを混合し、茶色の透明な混合溶液を得た。次にこの混合溶液をシリンジに入れた。シリンジ針として、25Gのもの(外径0.5mm、内径0.32mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで、コレクターとして市販不織布を用いて電界紡糸を行い、ナノファイバー不織布を得た。
得られたナノファイバー不織布の電子顕微鏡写真を図13及び図14に示した。図は、径の大きい市販の不織布にナノファイバー不織布を紡糸したものであり、ナノファイバー不織布の平均繊維径は150nmであった。また、繊維径1μm以上の繊維は観察されなかった。目付は、0.3g/m2であった。なお、目付については、適当に条件を変更することにより、0.005g/m2〜10g/m2の範囲で用途別に自由に設計できた。
<実施例9> ポリ乳酸+フェニルカルボン酸
ベースポリマーとして、ポリ乳酸(三井化学(株)製)を用い、機能性物質として、フェニルカルボン酸(没食子酸)を用いて、不織布を作製した。
ポリ乳酸10gとジクロロメタン90gとを混合し、常温(約25℃)にてポリ乳酸樹脂を溶解し、生分解性ポリエステル含有溶液(高分子含有溶液)を調製した。また、フェニルカルボン酸(没食子酸)にジメチルホルムアミドを加えて溶解し、20wt%のポリフェノール化合物含有溶液(機能性物質含有溶液)を調製した。上記2種類のうち、生分解性ポリエステル含有溶液を7.5gとポリフェノール化合物含有溶液2.5gとを混合し、無色透明な混合溶液を得た。この混合溶液(ポリ乳酸及びフェニルカルボン酸含有透明溶液)をシリンジに入れた。シリンジ針として、25Gのもの(外径0.5mm、内径0.32mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、ナノファイバー不織布を得た。
得られた不織布の電子顕微鏡写真を図15及び図16に示した。不織布の平均繊維径は1000nmであった。また、繊維径2μm以上の繊維は観察されなかった。目付は、0.5g/m2であった。なお、目付については、適当に条件を変更することにより、0.005g/m2〜10g/m2の範囲で用途別に自由に設計できた。
ベースポリマーとして、ポリ乳酸(三井化学(株)製)を用い、機能性物質として、フェニルカルボン酸(没食子酸)を用いて、不織布を作製した。
ポリ乳酸10gとジクロロメタン90gとを混合し、常温(約25℃)にてポリ乳酸樹脂を溶解し、生分解性ポリエステル含有溶液(高分子含有溶液)を調製した。また、フェニルカルボン酸(没食子酸)にジメチルホルムアミドを加えて溶解し、20wt%のポリフェノール化合物含有溶液(機能性物質含有溶液)を調製した。上記2種類のうち、生分解性ポリエステル含有溶液を7.5gとポリフェノール化合物含有溶液2.5gとを混合し、無色透明な混合溶液を得た。この混合溶液(ポリ乳酸及びフェニルカルボン酸含有透明溶液)をシリンジに入れた。シリンジ針として、25Gのもの(外径0.5mm、内径0.32mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、ナノファイバー不織布を得た。
得られた不織布の電子顕微鏡写真を図15及び図16に示した。不織布の平均繊維径は1000nmであった。また、繊維径2μm以上の繊維は観察されなかった。目付は、0.5g/m2であった。なお、目付については、適当に条件を変更することにより、0.005g/m2〜10g/m2の範囲で用途別に自由に設計できた。
<実施例10> ポリ乳酸+エラグ酸
ベースポリマーとして、ポリ乳酸(三井化学(株)製)を用い、機能性物質として、エラグ酸を用いて、不織布を作製した。
ポリ乳酸10gとジクロロメタン90gとを混合し、常温(約25℃)にてポリ乳酸樹脂を溶解し、生分解性ポリエステル含有溶液(高分子含有溶液)を調製した。また、エラグ酸にジメチルホルムアミドを加えて溶解し、20wt%のポリフェノール化合物含有溶液(機能性物質含有溶液)を調製した。上記2種類の溶液のち、生分解性ポリエステル含有溶液を7.5gとポリフェノール化合物含有溶液2.5gとを混合し、無色透明な混合溶液を得た。この混合溶液(ポリ乳酸及びエラグ酸含有透明溶液)をシリンジに入れた。シリンジ針として、25Gのもの(外径0.5mm、内径0.32mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、ナノファイバー不織布を得た。
得られた不織布の電子顕微鏡写真を図17及び図18に示した。不織布の平均繊維径は1500nmであった。また、繊維径2μm以上の繊維は観察されなかった。目付は、0.5g/m2であった。なお、目付については、適当に条件を変更することにより、0.005g/m2〜10g/m2の範囲で用途別に自由に設計できた。
ベースポリマーとして、ポリ乳酸(三井化学(株)製)を用い、機能性物質として、エラグ酸を用いて、不織布を作製した。
ポリ乳酸10gとジクロロメタン90gとを混合し、常温(約25℃)にてポリ乳酸樹脂を溶解し、生分解性ポリエステル含有溶液(高分子含有溶液)を調製した。また、エラグ酸にジメチルホルムアミドを加えて溶解し、20wt%のポリフェノール化合物含有溶液(機能性物質含有溶液)を調製した。上記2種類の溶液のち、生分解性ポリエステル含有溶液を7.5gとポリフェノール化合物含有溶液2.5gとを混合し、無色透明な混合溶液を得た。この混合溶液(ポリ乳酸及びエラグ酸含有透明溶液)をシリンジに入れた。シリンジ針として、25Gのもの(外径0.5mm、内径0.32mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、ナノファイバー不織布を得た。
得られた不織布の電子顕微鏡写真を図17及び図18に示した。不織布の平均繊維径は1500nmであった。また、繊維径2μm以上の繊維は観察されなかった。目付は、0.5g/m2であった。なお、目付については、適当に条件を変更することにより、0.005g/m2〜10g/m2の範囲で用途別に自由に設計できた。
<実施例11> ポリ乳酸+クマリン
ベースポリマーとして、ポリ乳酸(三井化学(株)製)を用い、機能性物質として、クマリンを用いて、不織布を作製した。
ポリ乳酸10gとジクロロメタン90gとを混合し、常温(約25℃)にてポリ乳酸樹脂を溶解し、生分解性ポリエステル含有溶液(高分子含有溶液)を調製した。また、クマリンにジメチルホルムアミドを加えて溶解し、20wt%のポリフェノール化合物含有溶液(機能性物質含有溶液)を調製した。上記2種類の溶液のうち、生分解性ポリエステル含有溶液7.5gとポリフェノール化合物含有溶液2.5gとを混合し、無色透明な混合溶液を得た。この混合溶液(ポリ乳酸及びクマリン含有透明溶液)をシリンジに入れた。シリンジ針として、25Gのもの(外径0.5mm、内径0.32mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、ナノファイバー不織布を得た。
得られた不織布の電子顕微鏡写真を図19及び図20に示した。不織布の平均繊維径は1500nmであった。また、繊維径2μm以上の繊維は観察されなかった。目付は、0.5g/m2であった。なお、目付については、適当に条件を変更することにより、0.005g/m2〜10g/m2の範囲で用途別に自由に設計できた。
ベースポリマーとして、ポリ乳酸(三井化学(株)製)を用い、機能性物質として、クマリンを用いて、不織布を作製した。
ポリ乳酸10gとジクロロメタン90gとを混合し、常温(約25℃)にてポリ乳酸樹脂を溶解し、生分解性ポリエステル含有溶液(高分子含有溶液)を調製した。また、クマリンにジメチルホルムアミドを加えて溶解し、20wt%のポリフェノール化合物含有溶液(機能性物質含有溶液)を調製した。上記2種類の溶液のうち、生分解性ポリエステル含有溶液7.5gとポリフェノール化合物含有溶液2.5gとを混合し、無色透明な混合溶液を得た。この混合溶液(ポリ乳酸及びクマリン含有透明溶液)をシリンジに入れた。シリンジ針として、25Gのもの(外径0.5mm、内径0.32mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、ナノファイバー不織布を得た。
得られた不織布の電子顕微鏡写真を図19及び図20に示した。不織布の平均繊維径は1500nmであった。また、繊維径2μm以上の繊維は観察されなかった。目付は、0.5g/m2であった。なお、目付については、適当に条件を変更することにより、0.005g/m2〜10g/m2の範囲で用途別に自由に設計できた。
<実施例12> ポリ乳酸+コーヒーポリフェノール(クロロゲン酸)
ベースポリマーとして、ポリ乳酸(三井化学(株)製)を用い、機能性物質として、コーヒーポリフェノール(クロロゲン酸)を用いて、不織布を作製した。
ポリ乳酸10gとジクロロメタン90gとを混合し、常温(約25℃)にてポリ乳酸樹脂を溶解し、生分解性ポリエステル含有溶液(高分子含有溶液)を調製した。また、コーヒーポリフェノール(クロロゲン酸)にジメチルホルムアミドを加えて溶解し、20wt%のポリフェノール化合物含有溶液(機能性物質含有溶液)を調製した。上記2種類の溶液のうち、生分解性ポリエステル含有溶液7.5gとポリフェノール化合物含有溶液2.5gとを混合し、無色透明な混合溶液を得た。この混合溶液(ポリ乳酸及びコーヒーポリフェノール(クロロゲン酸)含有透明溶液)をシリンジに入れた。シリンジ針として、25Gのもの(外径0.5mm、内径0.32mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、ナノファイバー不織布を得た。
得られた不織布の電子顕微鏡写真を図21及び図22に示した。不織布の平均繊維径は500nmであった。また、繊維径2μm以上の繊維は観察されなかった。目付は、0.5g/m2であった。なお、目付については、適当に条件を変更することにより、0.005g/m2〜10g/m2の範囲で用途別に自由に設計できた。
ベースポリマーとして、ポリ乳酸(三井化学(株)製)を用い、機能性物質として、コーヒーポリフェノール(クロロゲン酸)を用いて、不織布を作製した。
ポリ乳酸10gとジクロロメタン90gとを混合し、常温(約25℃)にてポリ乳酸樹脂を溶解し、生分解性ポリエステル含有溶液(高分子含有溶液)を調製した。また、コーヒーポリフェノール(クロロゲン酸)にジメチルホルムアミドを加えて溶解し、20wt%のポリフェノール化合物含有溶液(機能性物質含有溶液)を調製した。上記2種類の溶液のうち、生分解性ポリエステル含有溶液7.5gとポリフェノール化合物含有溶液2.5gとを混合し、無色透明な混合溶液を得た。この混合溶液(ポリ乳酸及びコーヒーポリフェノール(クロロゲン酸)含有透明溶液)をシリンジに入れた。シリンジ針として、25Gのもの(外径0.5mm、内径0.32mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、ナノファイバー不織布を得た。
得られた不織布の電子顕微鏡写真を図21及び図22に示した。不織布の平均繊維径は500nmであった。また、繊維径2μm以上の繊維は観察されなかった。目付は、0.5g/m2であった。なお、目付については、適当に条件を変更することにより、0.005g/m2〜10g/m2の範囲で用途別に自由に設計できた。
<実施例13> ポリビニルアルコール+クマリン
ベースポリマーとして、ポリビニルアルコール(和光純薬工業製)を用い、機能性物質として、クマリン(和光純薬工業製)を用いて、不織布を作製した。
ポリビニルアルコールと50wt%エタノール/水溶液とを混合し、加温(40〜60℃)にてポリビニルアルコールを溶解し、ポリビニルアルコール含有溶液を調製した。また、クマリンにエタノールを加えて溶解し、20wt%のポリフェノール化合物含有溶液を調製した。上記2種類の溶液をポリビニルアルコール含有溶液7.5gとポリフェノール化合物含有溶液2.5gとを混合し、透明な混合溶液を得た。次にこの混合溶液をシリンジに入れた。シリンジ針として、25Gのもの(外径0.5mm、内径0.32mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、ナノファイバー不織布を得た。
得られた不織布の電子顕微鏡写真を図23に示した。不織布の平均繊維径は150nmであった。また、繊維径1μm以上の繊維は観察されなかった。目付は、0.1g/m2であった。なお、目付については、適当に条件を変更することにより、0.005g/m2〜10g/m2の範囲で用途別に自由に設計できた。
ベースポリマーとして、ポリビニルアルコール(和光純薬工業製)を用い、機能性物質として、クマリン(和光純薬工業製)を用いて、不織布を作製した。
ポリビニルアルコールと50wt%エタノール/水溶液とを混合し、加温(40〜60℃)にてポリビニルアルコールを溶解し、ポリビニルアルコール含有溶液を調製した。また、クマリンにエタノールを加えて溶解し、20wt%のポリフェノール化合物含有溶液を調製した。上記2種類の溶液をポリビニルアルコール含有溶液7.5gとポリフェノール化合物含有溶液2.5gとを混合し、透明な混合溶液を得た。次にこの混合溶液をシリンジに入れた。シリンジ針として、25Gのもの(外径0.5mm、内径0.32mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、ナノファイバー不織布を得た。
得られた不織布の電子顕微鏡写真を図23に示した。不織布の平均繊維径は150nmであった。また、繊維径1μm以上の繊維は観察されなかった。目付は、0.1g/m2であった。なお、目付については、適当に条件を変更することにより、0.005g/m2〜10g/m2の範囲で用途別に自由に設計できた。
<実施例14> 可溶性ナイロン(メトキシメチル化ナイロン)+茶葉粉砕物
ベースポリマーとして、可溶性ナイロン(メトキシメチル化ナイロン)を用い、機能性物質として、市販茶葉を粉砕したもの(以下茶葉粉砕物と記載)を用いて、不織布を作製した。
可溶性ナイロン1〜20gと1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)溶液とを混合して100gとし、常温(約25℃)にて可溶性ナイロンを溶解し、可溶性ナイロン含有溶液を調製した。更に茶葉粉砕物を上記調整溶液に対して10gを混合し、粉砕茶葉混合溶液を調製した。次にこの混合溶液をシリンジに入れた。シリンジ針として、18Gのもの(外径1.3mm、内径1.1mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、ナノファイバー不織布を得た。
得られた不織布の電子顕微鏡写真を図24に示した。不織布の平均繊維径は250nmであった。また、繊維径1μm以上の繊維は観察されなかった。目付は、0.1g/m2であった。なお、目付については、適当に条件を変更することにより、0.005g/m2〜10g/m2の範囲で用途別に自由に設計できた。
ベースポリマーとして、可溶性ナイロン(メトキシメチル化ナイロン)を用い、機能性物質として、市販茶葉を粉砕したもの(以下茶葉粉砕物と記載)を用いて、不織布を作製した。
可溶性ナイロン1〜20gと1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)溶液とを混合して100gとし、常温(約25℃)にて可溶性ナイロンを溶解し、可溶性ナイロン含有溶液を調製した。更に茶葉粉砕物を上記調整溶液に対して10gを混合し、粉砕茶葉混合溶液を調製した。次にこの混合溶液をシリンジに入れた。シリンジ針として、18Gのもの(外径1.3mm、内径1.1mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、ナノファイバー不織布を得た。
得られた不織布の電子顕微鏡写真を図24に示した。不織布の平均繊維径は250nmであった。また、繊維径1μm以上の繊維は観察されなかった。目付は、0.1g/m2であった。なお、目付については、適当に条件を変更することにより、0.005g/m2〜10g/m2の範囲で用途別に自由に設計できた。
<実施例15> 可溶性ナイロン(メトキシメチル化ナイロン)+抽出後茶葉粉砕物
ベースポリマーとして、可溶性ナイロン(メトキシメチル化ナイロン)を用い、機能性物質として、抽出後茶葉粉砕物(80℃で3回熱水抽出した茶葉を乾燥させ粉砕したもの)を用いて、不織布を作製した。
可溶性ナイロン1〜20gと1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)溶液とを混合して100gとし、常温(約25℃)にて可溶性ナイロンを溶解し、可溶性ナイロン含有溶液を調製した。更に、抽出後茶葉粉砕物(80℃で3回熱水抽出した茶葉を乾燥させ粉砕したもの)を上記調整溶液に対して0.01〜10gを混合し、抽出後茶葉粉砕物との混合溶液を調製した。次にこの混合溶液をシリンジに入れた。シリンジ針として、18Gのもの(外径1.3mm、内径1.1mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、ナノファイバー不織布を得た。
得られた不織布の電子顕微鏡写真を図25に示した。不織布の平均繊維径は450nmであった。また、繊維径1μm以上の繊維は観察されなかった。目付は、0.2g/m2であった。なお、目付については、適当に条件を変更することにより、0.005g/m2〜10g/m2の範囲で用途別に自由に設計できた。
ベースポリマーとして、可溶性ナイロン(メトキシメチル化ナイロン)を用い、機能性物質として、抽出後茶葉粉砕物(80℃で3回熱水抽出した茶葉を乾燥させ粉砕したもの)を用いて、不織布を作製した。
可溶性ナイロン1〜20gと1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)溶液とを混合して100gとし、常温(約25℃)にて可溶性ナイロンを溶解し、可溶性ナイロン含有溶液を調製した。更に、抽出後茶葉粉砕物(80℃で3回熱水抽出した茶葉を乾燥させ粉砕したもの)を上記調整溶液に対して0.01〜10gを混合し、抽出後茶葉粉砕物との混合溶液を調製した。次にこの混合溶液をシリンジに入れた。シリンジ針として、18Gのもの(外径1.3mm、内径1.1mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、ナノファイバー不織布を得た。
得られた不織布の電子顕微鏡写真を図25に示した。不織布の平均繊維径は450nmであった。また、繊維径1μm以上の繊維は観察されなかった。目付は、0.2g/m2であった。なお、目付については、適当に条件を変更することにより、0.005g/m2〜10g/m2の範囲で用途別に自由に設計できた。
<実施例16> ポリビニルアルコール+茶葉粉砕物
ベースポリマーとして、ポリビニルアルコール(和光純薬工業製)を用い、機能性物質として、市販茶葉を粉砕したもの(以下茶葉粉砕物と記載)を用いて、不織布を作製した。
ポリビニルアルコールと50wt%エタノール/水溶液とを混合し、加温(約40〜60℃)にてポリビニルアルコールを溶解し、ポリビニルアルコール含有溶液を調製した。更に茶葉粉砕物を上記調整溶液に対して10gを混合し、茶葉粉砕物混合溶液を調製した。次にこの混合溶液をシリンジに入れた。シリンジ針として、18Gのもの(外径1.3mm、内径1.1mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、ナノファイバー不織布を得た。
得られた不織布の電子顕微鏡写真を図26に示した。不織布の平均繊維径は150nmであった。また、繊維径1μm以上の繊維は観察されなかった。目付は、0.3g/m2であった。なお、目付については、適当に条件を変更することにより、0.005g/m2〜10g/m2の範囲で用途別に自由に設計できた。
ベースポリマーとして、ポリビニルアルコール(和光純薬工業製)を用い、機能性物質として、市販茶葉を粉砕したもの(以下茶葉粉砕物と記載)を用いて、不織布を作製した。
ポリビニルアルコールと50wt%エタノール/水溶液とを混合し、加温(約40〜60℃)にてポリビニルアルコールを溶解し、ポリビニルアルコール含有溶液を調製した。更に茶葉粉砕物を上記調整溶液に対して10gを混合し、茶葉粉砕物混合溶液を調製した。次にこの混合溶液をシリンジに入れた。シリンジ針として、18Gのもの(外径1.3mm、内径1.1mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、ナノファイバー不織布を得た。
得られた不織布の電子顕微鏡写真を図26に示した。不織布の平均繊維径は150nmであった。また、繊維径1μm以上の繊維は観察されなかった。目付は、0.3g/m2であった。なお、目付については、適当に条件を変更することにより、0.005g/m2〜10g/m2の範囲で用途別に自由に設計できた。
<実施例17> ポリビニルアルコール+抽出後茶葉粉砕物
ベースポリマーとして、ポリビニルアルコール(和光純薬工業製)を用い、機能性物質として抽出後茶葉粉砕物(80℃で3回熱水抽出した茶葉を乾燥させ粉砕したもの)を用いて、不織布を作製した。
ポリビニルアルコールと50wt%エタノール/水溶液とを混合し、加温(約40〜60℃)にてポリビニルアルコールを溶解し、ポリビニルアルコール含有溶液を調製した。更に、抽出後茶葉粉砕物(80℃で3回熱水抽出した茶葉を乾燥させ粉砕したもの)を上記調整溶液に対して0.01〜10gを混合し、抽出後茶葉粉砕物との混合溶液を調製した。次にこの混合溶液をシリンジに入れた。シリンジ針として、18Gのもの(外径1.3mm、内径1.1mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、ナノファイバー不織布を得た。
得られた不織布の電子顕微鏡写真を図27に示した。不織布の平均繊維径は450nmであった。また、繊維径1μm以上の繊維は観察されなかった。目付は、0.3g/m2であった。なお、目付については、適当に条件を変更することにより、0.005g/m2〜10g/m2の範囲で用途別に自由に設計できた。
ベースポリマーとして、ポリビニルアルコール(和光純薬工業製)を用い、機能性物質として抽出後茶葉粉砕物(80℃で3回熱水抽出した茶葉を乾燥させ粉砕したもの)を用いて、不織布を作製した。
ポリビニルアルコールと50wt%エタノール/水溶液とを混合し、加温(約40〜60℃)にてポリビニルアルコールを溶解し、ポリビニルアルコール含有溶液を調製した。更に、抽出後茶葉粉砕物(80℃で3回熱水抽出した茶葉を乾燥させ粉砕したもの)を上記調整溶液に対して0.01〜10gを混合し、抽出後茶葉粉砕物との混合溶液を調製した。次にこの混合溶液をシリンジに入れた。シリンジ針として、18Gのもの(外径1.3mm、内径1.1mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、ナノファイバー不織布を得た。
得られた不織布の電子顕微鏡写真を図27に示した。不織布の平均繊維径は450nmであった。また、繊維径1μm以上の繊維は観察されなかった。目付は、0.3g/m2であった。なお、目付については、適当に条件を変更することにより、0.005g/m2〜10g/m2の範囲で用途別に自由に設計できた。
<実施例18> PGA(ポリグルタミン酸)+カテキンポリフェノール
ベースポリマーとして、PGA(ポリグルタミン酸)を用い、機能性物質としてカテキンポリフェノール(太陽化学(株)製、サンフェノンBG−3。以下、「カテキン(サンフェノンBG−3)」と記す)を用いて、不織布を作製した。
PGA(ポリグルタミン酸)と20〜80wt%エタノール/水溶液とを混合し、加温(40〜60℃)にてPGAを溶解し、PGA含有溶液を調製した。また、カテキン(サンフェノンBG−3)にエタノールを加えて溶解し、20wt%のポリフェノール化合物含有溶液を調製した。上記2種類の溶液をPGA(ポリグルタミン酸含有溶液7.5gとポリフェノール化合物含有溶液2.5gとを混合し、次にこの混合溶液をシリンジに入れた。シリンジ針として、25Gのもの(外径0.5mm、内径0.32mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、ナノファイバー不織布を得た。
得られた不織布の電子顕微鏡写真を図28に示した。不織布の平均繊維径は1000nmであった。また、繊維径1μm以上の繊維は観察されなかった。目付は、0.2g/m2であった。なお、目付については、適当に条件を変更することにより、0.005g/m2〜10g/m2の範囲で用途別に自由に設計できた。
ベースポリマーとして、PGA(ポリグルタミン酸)を用い、機能性物質としてカテキンポリフェノール(太陽化学(株)製、サンフェノンBG−3。以下、「カテキン(サンフェノンBG−3)」と記す)を用いて、不織布を作製した。
PGA(ポリグルタミン酸)と20〜80wt%エタノール/水溶液とを混合し、加温(40〜60℃)にてPGAを溶解し、PGA含有溶液を調製した。また、カテキン(サンフェノンBG−3)にエタノールを加えて溶解し、20wt%のポリフェノール化合物含有溶液を調製した。上記2種類の溶液をPGA(ポリグルタミン酸含有溶液7.5gとポリフェノール化合物含有溶液2.5gとを混合し、次にこの混合溶液をシリンジに入れた。シリンジ針として、25Gのもの(外径0.5mm、内径0.32mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、ナノファイバー不織布を得た。
得られた不織布の電子顕微鏡写真を図28に示した。不織布の平均繊維径は1000nmであった。また、繊維径1μm以上の繊維は観察されなかった。目付は、0.2g/m2であった。なお、目付については、適当に条件を変更することにより、0.005g/m2〜10g/m2の範囲で用途別に自由に設計できた。
<実施例19> ツエイン+カテキンポリフェノール
ベースポリマーとして、ツエインを用い、機能性物質としてカテキンポリフェノール(太陽化学(株)製、サンフェノンBG−3。以下、「カテキン(サンフェノンBG−3)」と記す)を用いて、不織布を作製した。
ツエインと20〜80wt%エタノール/水溶液とを混合し、加温(40〜60℃)にてツエインを溶解し、ツエイン含有溶液を調製した。また、カテキン(サンフェノンBG−3)にエタノールを加えて溶解し、20wt%のポリフェノール化合物含有溶液を調製した。上記2種類の溶液をツエイン含有溶液7.5gとポリフェノール含有溶液2.5gとを混合し、次にこの混合溶液をシリンジに入れた。シリンジ針として、25Gのもの(外径0.5mm、内径0.32mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、ナノファイバー不織布を得た。
得られた不織布の電子顕微鏡写真を図29に示した。径の大きい市販の不織布にナノファイバー不織布が載っており、ナノファイバー不織布の平均繊維径は500nmであった。また、繊維径1μm以上の繊維は観察されなかった。目付は、0.15g/m2であった。なお、目付については、適当に条件を変更することにより、0.005g/m2〜10g/m2の範囲で用途別に自由に設計できた。
ベースポリマーとして、ツエインを用い、機能性物質としてカテキンポリフェノール(太陽化学(株)製、サンフェノンBG−3。以下、「カテキン(サンフェノンBG−3)」と記す)を用いて、不織布を作製した。
ツエインと20〜80wt%エタノール/水溶液とを混合し、加温(40〜60℃)にてツエインを溶解し、ツエイン含有溶液を調製した。また、カテキン(サンフェノンBG−3)にエタノールを加えて溶解し、20wt%のポリフェノール化合物含有溶液を調製した。上記2種類の溶液をツエイン含有溶液7.5gとポリフェノール含有溶液2.5gとを混合し、次にこの混合溶液をシリンジに入れた。シリンジ針として、25Gのもの(外径0.5mm、内径0.32mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、ナノファイバー不織布を得た。
得られた不織布の電子顕微鏡写真を図29に示した。径の大きい市販の不織布にナノファイバー不織布が載っており、ナノファイバー不織布の平均繊維径は500nmであった。また、繊維径1μm以上の繊維は観察されなかった。目付は、0.15g/m2であった。なお、目付については、適当に条件を変更することにより、0.005g/m2〜10g/m2の範囲で用途別に自由に設計できた。
<実施例20> フィブロイン+カテキンポリフェノール
ベースポリマーとして、フィブロインを用い、機能性物質として、カテキンポリフェノール(太陽化学(株)製、サンフェノンBG−3。以下、「カテキン(サンフェノンBG−3)」と記す)を用いて、不織布を作製した。
フィブロイン10gと1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)溶液90gとを混合し、常温(約25℃)にてフィブロインを溶解し、フィブロイン含有溶液(高分子含有溶液)を調製した。また、カテキン(サンフェノンBG−3)にエタノールを加えて溶解し、20wt%のポリフェノール化合物含有溶液(機能性物質含有溶液)を調製した。上記2種類の溶液のうち、フィブロイン含有溶液を7.5gとポリフェノール化合物含有溶液2.5gとを混合し、茶色の透明な混合溶液を得た。次にこの混合溶液(フィブロイン及びカテキンポリフェノール含有透明溶液)をシリンジに入れた。シリンジ針として、25Gのもの(外径0.5mm、内径0.32mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、ナノファイバー不織布を得た。
得られた不織布の電子顕微鏡写真を図30、31に示した。不織布の平均繊維径は500nmであった。また、繊維径1μm以上の繊維は観察されなかった。目付は、0.5g/m2であった。なお、目付については、適当に条件を変更することにより、0.005g/m2〜10g/m2の範囲で用途別に自由に設計できた。
ベースポリマーとして、フィブロインを用い、機能性物質として、カテキンポリフェノール(太陽化学(株)製、サンフェノンBG−3。以下、「カテキン(サンフェノンBG−3)」と記す)を用いて、不織布を作製した。
フィブロイン10gと1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)溶液90gとを混合し、常温(約25℃)にてフィブロインを溶解し、フィブロイン含有溶液(高分子含有溶液)を調製した。また、カテキン(サンフェノンBG−3)にエタノールを加えて溶解し、20wt%のポリフェノール化合物含有溶液(機能性物質含有溶液)を調製した。上記2種類の溶液のうち、フィブロイン含有溶液を7.5gとポリフェノール化合物含有溶液2.5gとを混合し、茶色の透明な混合溶液を得た。次にこの混合溶液(フィブロイン及びカテキンポリフェノール含有透明溶液)をシリンジに入れた。シリンジ針として、25Gのもの(外径0.5mm、内径0.32mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、ナノファイバー不織布を得た。
得られた不織布の電子顕微鏡写真を図30、31に示した。不織布の平均繊維径は500nmであった。また、繊維径1μm以上の繊維は観察されなかった。目付は、0.5g/m2であった。なお、目付については、適当に条件を変更することにより、0.005g/m2〜10g/m2の範囲で用途別に自由に設計できた。
<実施例21> ナイロン6,6+カテキンポリフェノール
ベースポリマーとして、ナイロン6,6を用い、機能性物質として、カテキンポリフェノール(太陽化学(株)製、サンフェノンBG−3。以下、「カテキン(サンフェノンBG−3)」と記す)を用いて、不織布を作製した。
ナイロン6,610gとぎ酸溶液90gとを混合し、常温(約25℃)にてナイロン6,6を溶解し、ナイロン6,6含有溶液(高分子含有溶液)を調製した。また、カテキン(サンフェノンBG−3)にエタノールを加えて溶解し、20wt%のポリフェノール化合物含有溶液(機能性物質含有溶液)を調製した。上記2種類の溶液のうち、ナイロン6,6含有溶液を7.5gとポリフェノール化合物含有溶液2.5gとを混合し、茶色の透明な混合溶液を得た。次にこの混合溶液(ナイロン6,6及びカテキンポリフェノール含有透明溶液)をシリンジに入れた。シリンジ針として、25Gのもの(外径0.5mm、内径0.32mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、ナノファイバー不織布を得た。
得られた不織布の電子顕微鏡写真を図32、33に示した。不織布の平均繊維径は150nmであった。また、繊維径1μm以上の繊維は観察されなかった。目付は、0.1g/m2であった。なお、目付については、適当に条件を変更することにより、0.005g/m2〜10g/m2の範囲で用途別に自由に設計できた。
ベースポリマーとして、ナイロン6,6を用い、機能性物質として、カテキンポリフェノール(太陽化学(株)製、サンフェノンBG−3。以下、「カテキン(サンフェノンBG−3)」と記す)を用いて、不織布を作製した。
ナイロン6,610gとぎ酸溶液90gとを混合し、常温(約25℃)にてナイロン6,6を溶解し、ナイロン6,6含有溶液(高分子含有溶液)を調製した。また、カテキン(サンフェノンBG−3)にエタノールを加えて溶解し、20wt%のポリフェノール化合物含有溶液(機能性物質含有溶液)を調製した。上記2種類の溶液のうち、ナイロン6,6含有溶液を7.5gとポリフェノール化合物含有溶液2.5gとを混合し、茶色の透明な混合溶液を得た。次にこの混合溶液(ナイロン6,6及びカテキンポリフェノール含有透明溶液)をシリンジに入れた。シリンジ針として、25Gのもの(外径0.5mm、内径0.32mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、ナノファイバー不織布を得た。
得られた不織布の電子顕微鏡写真を図32、33に示した。不織布の平均繊維径は150nmであった。また、繊維径1μm以上の繊維は観察されなかった。目付は、0.1g/m2であった。なお、目付については、適当に条件を変更することにより、0.005g/m2〜10g/m2の範囲で用途別に自由に設計できた。
<実施例22> 3層補強ナノファイバー(不織布+ポリウレタンナノファイバー+可溶性ナイロンナノファイバー+カテキン)
コレクターとして市販不織布10〜50μm、補強用ナノファイバーとしてポリウレタンを用いて、ベースポリマーとして、メトキシメチル化ナイロンを用い、機能性物質として、カテキンポリフェノール(太陽化学(株)製、サンフェノンBG−3。以下、「カテキン(サンフェノンBG−3)」と記す)を用いて、不織布を作製した。
ポリウレタン10gとジメチルホルムアミド溶液90gとを混合し、常温(約25℃)にてポリウレタンを溶解し、ポリウレタン含有溶液(高分子含有溶液)を調製した。次にこの溶液をシリンジに入れた。シリンジ針として、2.5gのもの(外径0.5mm、内径0.32mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、コレクター上(市販不織布)にナノファイバー不織布を得た。
次に、メトキシメチル化ナイロン10gと1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)溶液90gとを混合し、常温(約25℃)にてメトキシメチル化ナイロンを溶解し、メトキシメチル化ナイロン含有溶液(高分子含有溶液)を調製した。また、カテキン(サンフェノンBG−3)にエタノールを加えて溶解し、20wt%のポリフェノール化合物含有溶液(機能性物質含有溶液)を調製した。上記2種類の溶液のうち、メトキシメチル化ナイロン含有溶液を7.5gとポリフェノール化合物含有溶液2.5gとを混合し、茶色の透明な混合溶液を得た。次にこの混合溶液(メトキシメチル化ナイロン及びカテキンポリフェノール含有透明溶液)をシリンジに入れた。シリンジ針として、2.5gのもの(外径0.5mm、内径0.32mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、コレクターとして上記にて作製した市販不織布+ポリウレタンナノファイバーを用い、その上にシリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、3層補強のナノファイバー不織布を得た。
得られた不織布の電子顕微鏡写真を図34、35に示した。得られたカテキン含有ナノファイバー不織布の平均繊維径は、ポリウレタンナノファイバーが500nm、カテキン+可溶性ナイロンナノファイバーは150nmであった。また、繊維径1μm以上の繊維は観察されなかった。目付は、0.1g/m2であった。なお、目付については、適当に条件を変更することにより、0.005g/m2〜10g/m2の範囲で用途別に自由に設計できた。
コレクターとして市販不織布10〜50μm、補強用ナノファイバーとしてポリウレタンを用いて、ベースポリマーとして、メトキシメチル化ナイロンを用い、機能性物質として、カテキンポリフェノール(太陽化学(株)製、サンフェノンBG−3。以下、「カテキン(サンフェノンBG−3)」と記す)を用いて、不織布を作製した。
ポリウレタン10gとジメチルホルムアミド溶液90gとを混合し、常温(約25℃)にてポリウレタンを溶解し、ポリウレタン含有溶液(高分子含有溶液)を調製した。次にこの溶液をシリンジに入れた。シリンジ針として、2.5gのもの(外径0.5mm、内径0.32mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、コレクター上(市販不織布)にナノファイバー不織布を得た。
次に、メトキシメチル化ナイロン10gと1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)溶液90gとを混合し、常温(約25℃)にてメトキシメチル化ナイロンを溶解し、メトキシメチル化ナイロン含有溶液(高分子含有溶液)を調製した。また、カテキン(サンフェノンBG−3)にエタノールを加えて溶解し、20wt%のポリフェノール化合物含有溶液(機能性物質含有溶液)を調製した。上記2種類の溶液のうち、メトキシメチル化ナイロン含有溶液を7.5gとポリフェノール化合物含有溶液2.5gとを混合し、茶色の透明な混合溶液を得た。次にこの混合溶液(メトキシメチル化ナイロン及びカテキンポリフェノール含有透明溶液)をシリンジに入れた。シリンジ針として、2.5gのもの(外径0.5mm、内径0.32mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、コレクターとして上記にて作製した市販不織布+ポリウレタンナノファイバーを用い、その上にシリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、3層補強のナノファイバー不織布を得た。
得られた不織布の電子顕微鏡写真を図34、35に示した。得られたカテキン含有ナノファイバー不織布の平均繊維径は、ポリウレタンナノファイバーが500nm、カテキン+可溶性ナイロンナノファイバーは150nmであった。また、繊維径1μm以上の繊維は観察されなかった。目付は、0.1g/m2であった。なお、目付については、適当に条件を変更することにより、0.005g/m2〜10g/m2の範囲で用途別に自由に設計できた。
<実施例23> 3層補強ナノファイバー(不織布+ポリウレタンナノファイバー+ポリビニルアルコールナノファイバー+カテキン)
コレクターとして市販不織布10〜50μm、補強用ナノファイバーとしてポリウレタンを用いて、ベースポリマーとして、メトキシメチル化ナイロンを用い、機能性物質として、カテキンポリフェノール(太陽化学(株)製、サンフェノンBG−3。以下、「カテキン(サンフェノンBG−3)」と記す)を用いて、不織布を作製した。
ポリウレタン10gとジメチルホルムアミド溶液90gとを混合し、常温(約25℃)にてポリウレタンを溶解し、ポリウレタン含有溶液(高分子含有溶液)を調製した。次にこの溶液をシリンジに入れた。シリンジ針として、2.5gのもの(外径0.5mm、内径0.32mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、コレクター上(市販不織布)にナノファイバー不織布を得た。
次に、ポリビニルアルコール10gと、水90gとを混合し、常温(約25℃)にてメトキシメチル化ナイロンを溶解し、メトキシメチル化ナイロン含有溶液(高分子含有溶液)を調製した。また、カテキン(サンフェノンBG−3)にエタノールを加えて溶解し、20wt%のポリフェノール化合物含有溶液(機能性物質含有溶液)を調製した。上記2種類の溶液のうち、ポリビニルアルコール含有溶液を7.5gとポリフェノール化合物含有溶液2.5gとを混合し、茶色の透明な混合溶液を得た。次にこの混合溶液(ポリビニルアルコール及びカテキンポリフェノール含有透明溶液)をシリンジに入れた。シリンジ針として、2.5gのもの(外径0.5mm、内径0.32mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、コレクターとして上記にて作製した市販不織布+ポリウレタンナノファイバーを用い、その上にシリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、3層補強のナノファイバー不織布を得た。
得られた不織布の電子顕微鏡写真を図36、37に示した。得られたカテキン含有ナノファイバー不織布の平均繊維径はポリウレタンナノファイバーが500〜1000nm、カテキン+ポリビニルアルコールナノファイバーが250nmであった。また、繊維径1μm以上の繊維は観察されなかった。目付は、0.1g/m2であった。なお、目付については、適当に条件を変更することにより、0.005g/m2〜10g/m2の範囲で用途別に自由に設計できた。
コレクターとして市販不織布10〜50μm、補強用ナノファイバーとしてポリウレタンを用いて、ベースポリマーとして、メトキシメチル化ナイロンを用い、機能性物質として、カテキンポリフェノール(太陽化学(株)製、サンフェノンBG−3。以下、「カテキン(サンフェノンBG−3)」と記す)を用いて、不織布を作製した。
ポリウレタン10gとジメチルホルムアミド溶液90gとを混合し、常温(約25℃)にてポリウレタンを溶解し、ポリウレタン含有溶液(高分子含有溶液)を調製した。次にこの溶液をシリンジに入れた。シリンジ針として、2.5gのもの(外径0.5mm、内径0.32mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、シリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、コレクター上(市販不織布)にナノファイバー不織布を得た。
次に、ポリビニルアルコール10gと、水90gとを混合し、常温(約25℃)にてメトキシメチル化ナイロンを溶解し、メトキシメチル化ナイロン含有溶液(高分子含有溶液)を調製した。また、カテキン(サンフェノンBG−3)にエタノールを加えて溶解し、20wt%のポリフェノール化合物含有溶液(機能性物質含有溶液)を調製した。上記2種類の溶液のうち、ポリビニルアルコール含有溶液を7.5gとポリフェノール化合物含有溶液2.5gとを混合し、茶色の透明な混合溶液を得た。次にこの混合溶液(ポリビニルアルコール及びカテキンポリフェノール含有透明溶液)をシリンジに入れた。シリンジ針として、2.5gのもの(外径0.5mm、内径0.32mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用した。大気圧下、室温(約25℃)の条件にて、加電圧20〜50KVを加え、コレクターとして上記にて作製した市販不織布+ポリウレタンナノファイバーを用い、その上にシリンジ針の先端内口径から繊維状物質捕集電極までの距離10〜200cmで電界紡糸を行い、3層補強のナノファイバー不織布を得た。
得られた不織布の電子顕微鏡写真を図36、37に示した。得られたカテキン含有ナノファイバー不織布の平均繊維径はポリウレタンナノファイバーが500〜1000nm、カテキン+ポリビニルアルコールナノファイバーが250nmであった。また、繊維径1μm以上の繊維は観察されなかった。目付は、0.1g/m2であった。なお、目付については、適当に条件を変更することにより、0.005g/m2〜10g/m2の範囲で用途別に自由に設計できた。
<比較例1>
比較例1として、特許文献4に記載されている実施例1のナノファイバーを下記の通りに製造した。
90mgのポリ乳酸(重量平均分子量(Mw)=123,000、数平均分子量(Mn)=61,000、商品名レイシア(商標登録)H−900(三井化学(株)製)と、819mgの1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)をサンプル瓶に加え、マグネチックスターラーを用いて、常温(20℃−25℃)にて、1晩(約10時間以上)撹拌しながら、ポリ乳酸を完全に溶解させた。
別のサンプル瓶に、4.5mgのエピガロカテキンガレート(EGCg:太陽化学(株)製サンフェノンEGCg)と、86.5mgのジメチルホルムアミド(DMF)を加え、マグネチックスターラーを用いて常温にて、1時間−2時間撹拌しながら、EGCgを完全に溶解させた。
ポリ乳酸溶液909mgと、EGCg溶液91mgとを、更に別のサンプル瓶に混合し、ボルテックスミキサーを使って、混ざり合うまで振動撹拌した。撹拌後に、溶液は白濁した。
比較例1として、特許文献4に記載されている実施例1のナノファイバーを下記の通りに製造した。
90mgのポリ乳酸(重量平均分子量(Mw)=123,000、数平均分子量(Mn)=61,000、商品名レイシア(商標登録)H−900(三井化学(株)製)と、819mgの1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)をサンプル瓶に加え、マグネチックスターラーを用いて、常温(20℃−25℃)にて、1晩(約10時間以上)撹拌しながら、ポリ乳酸を完全に溶解させた。
別のサンプル瓶に、4.5mgのエピガロカテキンガレート(EGCg:太陽化学(株)製サンフェノンEGCg)と、86.5mgのジメチルホルムアミド(DMF)を加え、マグネチックスターラーを用いて常温にて、1時間−2時間撹拌しながら、EGCgを完全に溶解させた。
ポリ乳酸溶液909mgと、EGCg溶液91mgとを、更に別のサンプル瓶に混合し、ボルテックスミキサーを使って、混ざり合うまで振動撹拌した。撹拌後に、溶液は白濁した。
ポリ乳酸とEGCgの混合溶液をシリンジへ注入後、シリンジ内の気泡を追い出した。このシリンジを電界紡糸装置のシリンジポンプにセットした。シリンジ針として25Gのもの(外径0.5mm、内径0.32mm:星盛堂医療機器工業(株)製)を使用し、射出距離10cm、回転数100rpm、電圧10kv、射出速度3mL/hrとして、電界紡糸を実施した。
電界紡糸法により、外径が約100nm〜500nmのナノファイバー不織布が製造された。但し、ナノファイバーのところどころには、EGCgの不溶物が、ほぼ球状として散見された。これは、一旦溶解したEGCg溶液が、ポリ乳酸溶液と混合されたことによって、シリンジ中の混合溶液にて、不溶状態に戻ったためであると考えられた。
電界紡糸法により、外径が約100nm〜500nmのナノファイバー不織布が製造された。但し、ナノファイバーのところどころには、EGCgの不溶物が、ほぼ球状として散見された。これは、一旦溶解したEGCg溶液が、ポリ乳酸溶液と混合されたことによって、シリンジ中の混合溶液にて、不溶状態に戻ったためであると考えられた。
<試験例1> 電界紡糸用溶液の吸光度測定
実施例1、実施例2及び比較例1にて使用した電界紡糸用溶液の吸光度を660nmにて測定した。結果を表1に示した。
実施例1、実施例2及び比較例1にて使用した電界紡糸用溶液の吸光度を660nmにて測定した。結果を表1に示した。
実施例1及び実施例2の溶液の吸光度は、コントロールの吸光度とほぼ同等であったことから、これらの溶液中では、機能性物質は溶解されていると考えられた。一方、比較例1の液体は、見た目にも白濁しており、その吸光度は3以上と極めて高いことから、機能性物質が溶解していないことが分かった。
<試験例2> ナノファイバー径の比較
実施例1、実施例2及び比較例1にて製造されたナノファイバーの径を測定した。その結果、実施例1及び実施例2のナノファイバーの平均径は500nm、比較例1のナノファイバーの平均径は20μmであった。このように、本実施例では、より細い径のナノファイバーが提供できることがわかった。
実施例1、実施例2及び比較例1にて製造されたナノファイバーの径を測定した。その結果、実施例1及び実施例2のナノファイバーの平均径は500nm、比較例1のナノファイバーの平均径は20μmであった。このように、本実施例では、より細い径のナノファイバーが提供できることがわかった。
<試験例3> ナノファイバーからのポリフェノール溶出試験
実施例1、実施例2及び比較例1にて製造されたナノファイバーを用い、ポリフェノールの溶出が認められるか否かを評価した。
試験方法: 各電解紡糸組成物0.292gを測り取り、イオン交換水50mlを入れたビーカーに入れ、マグネチックスターラーを用いて回転数8rpmにて24時間攪拌した。その後、この溶液中の総ポリフェノール含量を酒石酸鉄法にて測定した。
酒石酸鉄法は、標準液として没食子酸エチルを用い、没食子酸の換算量として求めた(参考文献:「緑茶ポリフェノール」飲食料品用機能性素材有効利用技術シリーズNo.10)。試料5mLを酒石酸鉄標準溶液5mLで発色させ、リン酸緩衝液で25mLに定溶し、540nmで吸光度を測定し、没食子酸エチルによる検量線から総ポリフェノール量を求めた。
酒石酸鉄標準液の調製:硫酸第一鉄・7水和物100mg、酒石酸ナトリウム・カリウム(ロッシェル塩)500mgを蒸留水で100mLとした。
リン酸緩衝液の調製:1/15Mリン酸水素二ナトリウム溶液と1/15Mリン酸二水素ナトリウム溶液を混合しpH7.5に調整した。
結果を表2に示した。
実施例1、実施例2及び比較例1にて製造されたナノファイバーを用い、ポリフェノールの溶出が認められるか否かを評価した。
試験方法: 各電解紡糸組成物0.292gを測り取り、イオン交換水50mlを入れたビーカーに入れ、マグネチックスターラーを用いて回転数8rpmにて24時間攪拌した。その後、この溶液中の総ポリフェノール含量を酒石酸鉄法にて測定した。
酒石酸鉄法は、標準液として没食子酸エチルを用い、没食子酸の換算量として求めた(参考文献:「緑茶ポリフェノール」飲食料品用機能性素材有効利用技術シリーズNo.10)。試料5mLを酒石酸鉄標準溶液5mLで発色させ、リン酸緩衝液で25mLに定溶し、540nmで吸光度を測定し、没食子酸エチルによる検量線から総ポリフェノール量を求めた。
酒石酸鉄標準液の調製:硫酸第一鉄・7水和物100mg、酒石酸ナトリウム・カリウム(ロッシェル塩)500mgを蒸留水で100mLとした。
リン酸緩衝液の調製:1/15Mリン酸水素二ナトリウム溶液と1/15Mリン酸二水素ナトリウム溶液を混合しpH7.5に調整した。
結果を表2に示した。
比較例1では、92.86ppmの溶出が認められた。一方、実施例1及び実施例2では、その1/4程度の溶出量であったことから、実施例のナノファイバーでは、よりポリフェノールが溶出し難い形態でナノファイバー中に含有されていることが分かった。
<試験例4> 抗菌試験
JIS L1902に基づき、定量試験(菌液吸収法)を行った。方法は、試料0.4gをバイアル瓶に入れ、試験菌液0.2mlを接種し、37±1℃で18±1時間培養した。非イオン界面活性剤0.2%を含む生理食塩水20mlを加え、試料から菌を洗い出し、洗い出し液中の菌数をコロニー法又はATP法により測定した。
静菌活性値=log(標準布培養後生菌数)−(log 加工試料培養後生菌数)
抗菌効果:抗菌防臭加工 静菌活性値 ≧ 2.0
その結果、実施例1のナノファイバー不織布では、静菌活性値が5.7よりも大きく、強い抗菌活性が認められた。
JIS L1902に基づき、定量試験(菌液吸収法)を行った。方法は、試料0.4gをバイアル瓶に入れ、試験菌液0.2mlを接種し、37±1℃で18±1時間培養した。非イオン界面活性剤0.2%を含む生理食塩水20mlを加え、試料から菌を洗い出し、洗い出し液中の菌数をコロニー法又はATP法により測定した。
静菌活性値=log(標準布培養後生菌数)−(log 加工試料培養後生菌数)
抗菌効果:抗菌防臭加工 静菌活性値 ≧ 2.0
その結果、実施例1のナノファイバー不織布では、静菌活性値が5.7よりも大きく、強い抗菌活性が認められた。
<試験例5> 消臭試験
(1)消臭試験
実施例1にて製造されたナノファイバーを用い、ナノファイバー不織布を作成した。このナノファイバー不織布を用いて、消臭試験を行った。まず、におい袋に2.7Lの100ppm各種臭気成分雰囲気を準備し、そこに4×4cmのナノファイバー不織布を入れ、0、1、2、3、24時間後の臭気成分濃度を測定した。測定には、各種臭気成分専用検知管((株)ガステック製)を用いた。結果を表3に示した。濃度(ppm/g)は、消臭量を示している。
(1)消臭試験
実施例1にて製造されたナノファイバーを用い、ナノファイバー不織布を作成した。このナノファイバー不織布を用いて、消臭試験を行った。まず、におい袋に2.7Lの100ppm各種臭気成分雰囲気を準備し、そこに4×4cmのナノファイバー不織布を入れ、0、1、2、3、24時間後の臭気成分濃度を測定した。測定には、各種臭気成分専用検知管((株)ガステック製)を用いた。結果を表3に示した。濃度(ppm/g)は、消臭量を示している。
(2)加温脱離試験
アセトアルデヒドやホルムアルデヒドは、加温時に吸着物から脱離しやすいため、加温脱離試験を行った。
上記(1)消臭試験で使用したアセトアルデヒド、ホルムアルデヒド24時間吸着後のナノファイバー不織布を3Lの空気が入った臭い袋に入れ、恒温機80℃雰囲気中にて加温試験を行い、0、1、2、3時間後のガス濃度をガス検知管によって測定した。
結果を表4に示した。濃度(ppm/g)は、脱離量を示している。
アセトアルデヒドやホルムアルデヒドは、加温時に吸着物から脱離しやすいため、加温脱離試験を行った。
上記(1)消臭試験で使用したアセトアルデヒド、ホルムアルデヒド24時間吸着後のナノファイバー不織布を3Lの空気が入った臭い袋に入れ、恒温機80℃雰囲気中にて加温試験を行い、0、1、2、3時間後のガス濃度をガス検知管によって測定した。
結果を表4に示した。濃度(ppm/g)は、脱離量を示している。
<試験例6> 3μm以上の粒子捕集試験:バクテリア濾過効率(Bacterial Filtration Efficiency:BFE)試験
上記実施例によって製造されたナノファイバー不織布を用いて機能性素材含有マスク(サージカルマスク)を作成し、このマスクを用いて、BFE試験を行った。
試験方法詳細は、ASTM-F2101-07に規定されている手順に従い行った。具体的に記載すると、次の通りである。
Staphylococcus aureus ATCC6538(黄色ブドウ球菌)を使用し、アンダーセンサンプラーでバクテリアを捕集したとき、その総コロニー数が2200±500個になるようにバクテリア混濁液を作った。シャーレに寒天培地27mlを流し込み、固化した。
寒天培地の入ったシャーレをアンダーサンプルラーの1〜6段に各々セットした。次に試料(15cm×15cm)をアンダーセンサンブラーとエアロゾルチャンバーの間に挟みセットした。バクテリア懸濁液供給装置からネブライザーに供給されたバクテリア混濁液を、コンプレッサーを用いて約3μmのサイズにエアロゾル化し、エアロゾルチャンバーとアンダーサンプラー内の空気流量を28.3L/minの割合で吸引する。これを一定時間行った後、アンダーサンプラーから取り出したシャーレを37±2℃で48時間培養した。培養後、1〜6段のシャーレのコロニー数を求めた。BFE(%)は次の式で計算した。
上記実施例によって製造されたナノファイバー不織布を用いて機能性素材含有マスク(サージカルマスク)を作成し、このマスクを用いて、BFE試験を行った。
試験方法詳細は、ASTM-F2101-07に規定されている手順に従い行った。具体的に記載すると、次の通りである。
Staphylococcus aureus ATCC6538(黄色ブドウ球菌)を使用し、アンダーセンサンプラーでバクテリアを捕集したとき、その総コロニー数が2200±500個になるようにバクテリア混濁液を作った。シャーレに寒天培地27mlを流し込み、固化した。
寒天培地の入ったシャーレをアンダーサンプルラーの1〜6段に各々セットした。次に試料(15cm×15cm)をアンダーセンサンブラーとエアロゾルチャンバーの間に挟みセットした。バクテリア懸濁液供給装置からネブライザーに供給されたバクテリア混濁液を、コンプレッサーを用いて約3μmのサイズにエアロゾル化し、エアロゾルチャンバーとアンダーサンプラー内の空気流量を28.3L/minの割合で吸引する。これを一定時間行った後、アンダーサンプラーから取り出したシャーレを37±2℃で48時間培養した。培養後、1〜6段のシャーレのコロニー数を求めた。BFE(%)は次の式で計算した。
ここで、A:コントロールの総コロニー数、B:試料をセットしたときの総コロニー数を意味する。
上記試験の結果、いずれのマスクについても3μm以上の微粒子捕捉力が99%以上の濾過効率を示した。
<試験例7> 0.1μm以上の粒子捕集試験:微粒子捕捉効率試験(Particulate Filtration Efficiency)
上記実施例によって製造されたナノファイバー不織布を用いて機能性素材含有マスク(サージカルマスク)を作成し、このマスクを用いて、PFE試験を行った。
試験方法詳細は、ASTM F2299に規定されている手順に従い行った。(ただし、粒子の中和を行わない)具体的に記載すると、次の通りである。
HEPAフィルターによりクリーンな環境に維持された試験チャンバー中に、試験粒子(0.1μmのポリスチレンラテックス粒子(JSR製))を連続安定供給し、一定流量で吸引しながら試験片であるフィルター材料前後(上流側、下流側)の粒子数をパーティクルカウンター二台で計測し、捕集効率(%)を算出する。
捕集効率は、次式にて算出した。
PFE(%)=(1−下流側粒子数/上流側粒子数)×100
上記試験の結果、いずれのマスクについても0.1μm以上の微粒子捕捉力が99%以上の濾過効率を示した。
上記試験の結果、いずれのマスクについても3μm以上の微粒子捕捉力が99%以上の濾過効率を示した。
<試験例7> 0.1μm以上の粒子捕集試験:微粒子捕捉効率試験(Particulate Filtration Efficiency)
上記実施例によって製造されたナノファイバー不織布を用いて機能性素材含有マスク(サージカルマスク)を作成し、このマスクを用いて、PFE試験を行った。
試験方法詳細は、ASTM F2299に規定されている手順に従い行った。(ただし、粒子の中和を行わない)具体的に記載すると、次の通りである。
HEPAフィルターによりクリーンな環境に維持された試験チャンバー中に、試験粒子(0.1μmのポリスチレンラテックス粒子(JSR製))を連続安定供給し、一定流量で吸引しながら試験片であるフィルター材料前後(上流側、下流側)の粒子数をパーティクルカウンター二台で計測し、捕集効率(%)を算出する。
捕集効率は、次式にて算出した。
PFE(%)=(1−下流側粒子数/上流側粒子数)×100
上記試験の結果、いずれのマスクについても0.1μm以上の微粒子捕捉力が99%以上の濾過効率を示した。
<試験例9> 防カビ試験
上記実施例によって製造されたナノファイバー不織布を用いて機能性素材含有マスク(サージカルマスク)を作成し、このマスクを用いて、防カビ試験を行った。
試験方法詳細は、JIS Z 2911に規定されている手順に従い行った。具体的に記載すると、次の通りである。
試験カビとして、Aspergillus niger ATCC6275、Penicillium citrinum ATCC 9849、Chaetomium globosum ATCC6205、Myrothecium verrucaria ATCC 9095、の各々を用いて乾燥滅菌したシャーレ中の試験片(5×5cm)上に、試験カビ混合胞子を付着乾燥させた磁器素焼板を置き、ガラス板を載せ、蓋をし、28±2℃で4週間培養し、菌糸の発育状況を評価した。
上記試験の結果、いずれのマスクについても菌糸の発育が認められなかった。
上記実施例によって製造されたナノファイバー不織布を用いて機能性素材含有マスク(サージカルマスク)を作成し、このマスクを用いて、防カビ試験を行った。
試験方法詳細は、JIS Z 2911に規定されている手順に従い行った。具体的に記載すると、次の通りである。
試験カビとして、Aspergillus niger ATCC6275、Penicillium citrinum ATCC 9849、Chaetomium globosum ATCC6205、Myrothecium verrucaria ATCC 9095、の各々を用いて乾燥滅菌したシャーレ中の試験片(5×5cm)上に、試験カビ混合胞子を付着乾燥させた磁器素焼板を置き、ガラス板を載せ、蓋をし、28±2℃で4週間培養し、菌糸の発育状況を評価した。
上記試験の結果、いずれのマスクについても菌糸の発育が認められなかった。
<試験例10>通気性試験
実施例1〜実施例23で得られた試験片を一般織物試験方法のA法(フラジール形法:JIS-L-1096により規定される)により測定した。測定の際には、空気が吸入される側にナノファイバーが付着していない面を接触させた。
試験方法詳細は、JIS L 1096に規定されている手順に従い行った。具体的に記載すると、次の通りである。
試験には、フラジール型試験機を用い、試料の異なる5箇所から200mm×200mmの試料をそれぞれ採取し準備する。試験片をフラジール試験機の円筒のクランプ(空気吸い込み口)に取り付ける。傾斜形気圧計が125Paの圧力になるように吸い込みファンを調整し、調整したときの垂直形気圧計の示す圧力(cm)を読む。調整した時の垂直形気圧計の示す圧力と、使用した空気孔(エアオリフィス)の種類から、試験機に付属している換算表により試験片の通過する空気量(cm3/cm2・sec)を求め、下記の通気度(cc/cm2・sec)へ換算する。
上記試験の結果、いずれのマスクについても通気度100(cc/cm2・sec)以上の高い通気性を示した。
実施例1〜実施例23で得られた試験片を一般織物試験方法のA法(フラジール形法:JIS-L-1096により規定される)により測定した。測定の際には、空気が吸入される側にナノファイバーが付着していない面を接触させた。
試験方法詳細は、JIS L 1096に規定されている手順に従い行った。具体的に記載すると、次の通りである。
試験には、フラジール型試験機を用い、試料の異なる5箇所から200mm×200mmの試料をそれぞれ採取し準備する。試験片をフラジール試験機の円筒のクランプ(空気吸い込み口)に取り付ける。傾斜形気圧計が125Paの圧力になるように吸い込みファンを調整し、調整したときの垂直形気圧計の示す圧力(cm)を読む。調整した時の垂直形気圧計の示す圧力と、使用した空気孔(エアオリフィス)の種類から、試験機に付属している換算表により試験片の通過する空気量(cm3/cm2・sec)を求め、下記の通気度(cc/cm2・sec)へ換算する。
上記試験の結果、いずれのマスクについても通気度100(cc/cm2・sec)以上の高い通気性を示した。
<試験例11> マスクの装着試験
(1)試験用マスクの作製
既存のマスクをベースに、そのフィルター部に実施例2、4、5、6、7、8、14、16、18、19に示した「不織布+ナノファイバー」のいずれか1枚搭載したマスクを作製し、それぞれのマスクの装着性について評価試験をおこなった。なお上記マスクには、一般的な市販品マスクのフィルター部不織布(以下フィルター部)を切り取り、外側不織布1枚のみ残し、切り取ったフィルターの変わりに本開発品を入れ、周りを加熱することで最初の状態同様に圧着した。
(2)マスクの装着試験
装着試験の方法は、まず被験者14名(男性6名:20代2人、40代2人、50代2人、女性8名:20代2人、30代2人、40代2人、50代2人)に上記で作製した試験用マスクを、現品と試験品のマスクか分からないよう番号をランダムにつけ、渡した。被験者は受け取ったマスクを1番から順番に装着して1時間経過ごとに次のマスクへ交換して行った。全部で10枚あるので、1日に5枚ずつ2日間に渡って試験を行った。また、マスクを取り外してから次のマスクを装着する前に一度呼吸を整え、呼吸を正常に戻す行為をいれた。このような方法で試験用マスク1〜10を装着し終わった後、全員の評価結果の平均値を算出した。結果を表5に示した。また同時に、口臭の消臭・緩和具合についても別途5段階評価にて評価実施を行った。結果を表6に示した。
(1)試験用マスクの作製
既存のマスクをベースに、そのフィルター部に実施例2、4、5、6、7、8、14、16、18、19に示した「不織布+ナノファイバー」のいずれか1枚搭載したマスクを作製し、それぞれのマスクの装着性について評価試験をおこなった。なお上記マスクには、一般的な市販品マスクのフィルター部不織布(以下フィルター部)を切り取り、外側不織布1枚のみ残し、切り取ったフィルターの変わりに本開発品を入れ、周りを加熱することで最初の状態同様に圧着した。
(2)マスクの装着試験
装着試験の方法は、まず被験者14名(男性6名:20代2人、40代2人、50代2人、女性8名:20代2人、30代2人、40代2人、50代2人)に上記で作製した試験用マスクを、現品と試験品のマスクか分からないよう番号をランダムにつけ、渡した。被験者は受け取ったマスクを1番から順番に装着して1時間経過ごとに次のマスクへ交換して行った。全部で10枚あるので、1日に5枚ずつ2日間に渡って試験を行った。また、マスクを取り外してから次のマスクを装着する前に一度呼吸を整え、呼吸を正常に戻す行為をいれた。このような方法で試験用マスク1〜10を装着し終わった後、全員の評価結果の平均値を算出した。結果を表5に示した。また同時に、口臭の消臭・緩和具合についても別途5段階評価にて評価実施を行った。結果を表6に示した。
このように本実施例によれば、ナノファイバーの表面に均一に機能性物質を含有する不織布を製造できた。このナノファイバー不織布は、ナノファイバーの機能と機能性物質であるカテキン類の機能とを併せ持っているので、抗酸化作用、抗菌作用、抗ウイルス作用、消臭作用、有害物質吸着作用、防カビ作用などを備えている。このため、機能性素材含有マスク、特にサージカルマスクについて、好適に使用できる。
Claims (14)
- PVA、ポリ乳酸、フィブロイン、キトサン、キチン、ナイロン6、ナイロン6,6、ナイロン9T、ナイロン610、ポリアミド、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ポリエステル、ツェイン、コラーゲン、メトキシメチル化ナイロンからなる群から選択される少なくとも一つのベースポリマーと、カテキンポリフェノール類、柿渋ポリフェノール類、ブドウ種子ポリフェノール類、大豆ポリフェノール類、レモン果皮ポリフェノール類、コーヒーポリフェノール類、フェニルカルボン酸、エラグ酸、クマリンからなる群から選択される少なくとも一つの機能性物質とを含み、1nm〜2000nmの径を備えたナノファイバーを備えたことを特徴とする機能性素材含有マスク。
- 請求項1に記載のナノファイバーに加えて、PVA、ポリ乳酸、フィブロイン、キトサン、キチン、ナイロン6、ナイロン6,6、ナイロン9T、ナイロン610、ポリアミド、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ツェイン、コラーゲン、ポリウレタンからなる群から選択される少なくとも一つの補強用ポリマーを含み、1nm〜2000nmの径を備えた補強用ナノファイバーとを備えたことを特徴とする機能性素材含有マスク。
- 前記ベースポリマー中には、前記機能性物質が均一に分散又は溶解していることを特徴とする請求項1または2に記載の機能性素材含有マスク。
- 前記ベースポリマーと前記機能性物質とのみからなることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の機能性素材含有マスク。
- 前記ナノファイバーの単位面積あたりの質量が、0.005g/m2〜10g/m2であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の機能性素材含有マスク。
- 通気性が、1cc/cm2・sec〜1000cc/cm2・secであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載の機能性素材含有マスク。
- 当該樹脂組成マスクを構成する樹脂がマイナス又はプラスの静電気を帯び、周囲のプラス又はマイナスに静電帯電する物質を引き寄せることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の機能性素材含有マスク。
- 請求項1〜7のいずれか一つに記載の機能性素材含有マスクであって、当該樹脂組成マスクが不織布から構成されており、サージカル用途であることを特徴とするサージカルマスク。
- 0.1μm以上の微粒子捕捉力が99%以上であることを特徴とする請求項8に記載のサージカルマスク。
- 3μm以上の微粒子捕捉力が99%以上であることを特徴とする請求項8に記載のサージカルマスク。
- PVA、ポリ乳酸、フィブロイン、キトサン、キチン、ナイロン6、ナイロン6,6、ナイロン9T、ナイロン610、ポリアミド、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニリデン、ポリエステル、ツェイン、コラーゲン、ポリ塩化ビニル、メトキシメチル化ナイロン、ポリウレタンからなる群から選択される少なくとも一つのベースポリマーを水、アセトン、メタノール、エタノール、プロパノール、トルエン、ベンゼン、シクロヘキサン、シクロヘキサンノン、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、1,4−ジオキサン、四塩化炭素、塩化メチレン、ピリジン、N−メチル−2-ピロリドン、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、プロピレンカーボネート、アセトニトリル、乳酸、酢酸、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、ジクロロメタン、トリクロロメタン、ヘキサフルオロイソプロパノール、ギ酸、クロロホルム、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒドからなる溶媒群から選択される少なくとも一つの溶媒に溶解させて高分子含有溶液を調製し、カテキンポリフェノール類、柿渋ポリフェノール類、ブドウ種子ポリフェノール類、大豆ポリフェノール類、レモン果皮ポリフェノール類、コーヒーポリフェノール類、フェニルカルボン酸、エラグ酸、クマリンからなる群から選択される少なくとも一つの機能性物質を前記溶媒群から選択される少なくとも一つの溶媒に溶解させて機能性物質含有溶液を調製し、前記高分子含有溶液と前記機能性物質含有溶液とを混合して混合溶液を調製し、この混合溶液を電界紡糸法によって紡糸したファイバーから製造することを特徴とする請求項1〜10のいずれか一つに記載のマスクの製造方法。
- 前記高分子含有溶液と前記機能性物質含有溶液とを調製する溶媒が、いずれも、ぎ酸、ヘキサフルオロイソプロパノール、水、ジメチルホルムアミド、エタノール及びジクロロメタンからなる群から選択されるいずれか一つであることを特徴とする請求項11に記載のマスクの製造方法。
- 前記機能性物質含有溶液は、塩化ナトリウムを含有することを特徴とする請求項11または12に記載のマスクの製造方法。
- 前記混合溶液が均一透明であることを特徴とする請求項11〜13のいずれか一つに記載のマスクの製造方法。
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