(57)【要約】【課題】  コラーゲンが落脱しないコラーゲン含有人造繊維および／またはプラスチック製品が必要とされる。【解決手段】  その組成が熱可塑性ポリマーおよびコラーゲンを含む、コラーゲン含有プラスチックマスターバッチを提供する。コラーゲンは熱可塑性ポリマー中に均一に分布しており、コラーゲン含有プラスチックマスターバッチ中、コラーゲン含有量は約１〜５０ｗｔ％である。さらに、溶融紡糸により少なくとも１種のプラスチックマスターバッチから形成されたコラーゲン含有プラスチック繊維を提供する。少なくとも１種のプラスチックマスターバッチは上述のコラーゲン含有プラスチックマスターバッチを含む。【選択図】図１
2019090007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コラーゲン含有プラスチックマスターバッチであって、その組成が、
熱可塑性ポリマーと、
前記熱可塑性ポリマー中に均一に分布されているコラーゲンと、
を含み、
前記コラーゲン含有プラスチックマスターバッチ中、前記コラーゲンの含有量が約１〜５０ｗｔ％であるコラーゲン含有プラスチックマスターバッチ。
【請求項２】
前記熱可塑性ポリマーには、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、アクリル酸またはスパンデックスが含まれる、請求項１に記載のコラーゲン含有プラスチックマスターバッチ。
【請求項３】
（ａ）前記熱可塑性ポリマーを構成する少なくとも１つのモノマー原料に溶融工程を行って、溶融モノマー原料を得るステップと、
（ｂ）前記溶融モノマー原料および前記コラーゲンに加熱および混合工程を行って混合物を作るステップと、
（ｃ）前記混合物に重合反応を行って前記熱可塑性ポリマーを形成すると共に、前記コラーゲンを前記熱可塑性ポリマー中で均一に分布させて、コラーゲン−含有ポリマーを形成するステップと、  
（ｄ）前記コラーゲン含有ポリマーを造粒して前記コラーゲン含有プラスチックマスターバッチを形成するステップと、
を含む溶融重合法により形成される請求項１に記載のコラーゲン含有プラスチックマスターバッチ。
【請求項４】
前記溶融工程の温度が約１８０〜２９０℃である、請求項３に記載のコラーゲン含有プラスチックマスターバッチ。
【請求項５】
前記溶融重合法が、ステップ（ａ）とステップ（ｂ）との間に、（ｂ’）前記溶融モノマー原料に、水、重合調節剤および外部潤滑剤を加えるか、または少なくとも１つの触媒を加えるステップをさらに含む、請求項３に記載のコラーゲン含有プラスチックマスターバッチ。
【請求項６】
前記加熱および混合工程の温度が約１８０〜２９０℃である、請求項３に記載のコラーゲン含有プラスチックマスターバッチ。
【請求項７】
前記重合工程の温度が約１８０〜２９０℃である、請求項３に記載のコラーゲン含有プラスチックマスターバッチ。
【請求項８】
前記コラーゲンと前記少なくとも１つのモノマー原料との重量比が約１：１〜９９である、請求項３に記載のコラーゲン含有プラスチックマスターバッチ。
【請求項９】
前記熱可塑性ポリマーがナイロンである、請求項３に記載のコラーゲン含有プラスチックマスターバッチ。
【請求項１０】
前記熱可塑性ポリマーを構成する前記少なくとも１つのモノマー原料がカプロラクタムであり、前記コラーゲンがＩ型コラーゲンである、請求項９に記載のコラーゲン含有プラスチックマスターバッチ。
【請求項１１】
前記コラーゲンと前記カプロラクタムとの重量比が約１：１〜９９である、請求項１０に記載のコラーゲン含有プラスチックマスターバッチ。
【請求項１２】
前記熱可塑性ポリマーがポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）である、請求項３に記載のコラーゲン含有プラスチックマスターバッチ。
【請求項１３】
前記熱可塑性ポリマーを構成する前記少なくとも１つのモノマー原料が、純粋なテレフタル酸（ＰＴＡ）およびエチレングリコールを含み、前記コラーゲンがＩ型コラーゲンである、請求項１２に記載のコラーゲン含有プラスチックマスターバッチ。
【請求項１４】
前記純粋なテレフタル酸（ＰＴＡ）と前記エチレングリコールとの重量比が約１：０．１〜５である、請求項１３に記載のコラーゲン含有プラスチックマスターバッチ。
【請求項１５】
前記Ｉ型コラーゲンと前記少なくとも１つのモノマー原料との重量比が約１：１〜９９である、請求項１３に記載のコラーゲン含有プラスチックマスターバッチ。
【請求項１６】
コラーゲン含有プラスチックマスターバッチの製造方法であって、
（ａ）熱可塑性ポリマーを構成する少なくとも１つのモノマー原料に溶融工程を行って、溶融モノマー原料を得るステップと、
（ｂ）前記溶融モノマー原料およびコラーゲンに加熱および混合工程を行って混合物を作るステップと、
（ｃ）前記混合物に重合反応を行って前記熱可塑性ポリマーを形成すると共に、前記コラーゲンを前記熱可塑性ポリマー中で均一に分布させて、コラーゲン含有ポリマーを形成するステップと、  
（ｄ）前記コラーゲン含有ポリマーを造粒して前記コラーゲン含有プラスチックマスターバッチを形成するステップと、
を含み、
前記コラーゲン含有プラスチックマスターバッチ中、前記コラーゲンの含有量が約１〜５０ｗｔ％である、コラーゲン含有プラスチックマスターバッチの製造方法。
【請求項１７】
前記熱可塑性ポリマーには、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、アクリル酸またはスパンデックスが含まれる、請求項１６に記載のコラーゲン含有プラスチックマスターバッチの製造方法。
【請求項１８】
前記溶融工程の温度が約１８０〜２９０℃である、請求項１６に記載のコラーゲン含有プラスチックマスターバッチの製造方法。
【請求項１９】
前記ステップ（ａ）と前記ステップ（ｂ）との間に、（ｂ’）前記溶融モノマー原料に、水、重合調節剤および外部潤滑剤を加えるか、または少なくとも１つの触媒を加えるステップをさらに含む、請求項１６に記載のコラーゲン含有プラスチックマスターバッチの製造方法。
【請求項２０】
前記加熱および混合工程の温度が約１８０〜２９０℃である、請求項１６に記載のコラーゲン含有プラスチックマスターバッチの製造方法。
【請求項２１】
前記重合反応の温度が約１８０〜２９０℃である、請求項１６に記載のコラーゲン含有プラスチックマスターバッチの製造方法。
【請求項２２】
溶融紡糸技術により少なくとも１つのプラスチックマスターバッチから作られたコラーゲン含有繊維であって、前記少なくとも１つのプラスチックマスターバッチが、請求項１に記載の前記コラーゲン含有プラスチックマスターバッチを含む、コラーゲン含有繊維。
【請求項２３】
前記少なくとも１つのプラスチックマスターバッチが、コラーゲンを含まないプラスチックマスターバッチをさらに含み、前記コラーゲンを含まないプラスチックマスターバッチの組成が、別の熱可塑性ポリマーを含む、請求項２２に記載のコラーゲン含有繊維。
【請求項２４】
請求項１に記載の前記コラーゲン含有プラスチックマスターバッチと前記コラーゲンを含まないプラスチックマスターバッチとの重量比が約１：１〜９９である、請求項２３に記載のコラーゲン含有繊維。
【請求項２５】
前記熱可塑性ポリマーと前記別の熱可塑性ポリマーとが同じである、請求項２３に記載のコラーゲン含有繊維。
【請求項２６】
前記熱可塑性ポリマーと前記別の熱可塑性ポリマーとがいずれもナイロンである、請求項２５に記載のコラーゲン含有繊維。
【請求項２７】
前記ナイロンを構成するモノマー原料がカプロラクタムである、請求項 ２６に記載のコラーゲン含有繊維。
【請求項２８】
請求項２２または２３に記載の前記コラーゲン含有繊維から作られた織物。
【請求項２９】
メルトブロー技術により少なくとも１つのプラスチックマスターバッチから作られたコラーゲン含有不織布であって、前記少なくとも１つのプラスチックマスターバッチが、請求項１に記載の前記コラーゲン含有プラスチックマスターバッチを含む、コラーゲン含有不織布。
【請求項３０】
前記少なくとも１つのプラスチックマスターバッチが、コラーゲンを含まないプラスチックマスターバッチをさらに含み、前記コラーゲンを含まないプラスチックマスターバッチの組成が別の熱可塑性ポリマーを含む、請求項２９に記載のコラーゲン含有不織布。
【請求項３１】
請求項１に記載の前記コラーゲン含有プラスチックマスターバッチと前記コラーゲンを含まないプラスチックマスターバッチとの重量比が約１：１〜９９である、請求項３０に記載のコラーゲン含有不織布。
【請求項３２】
前記熱可塑性ポリマーと前記別の熱可塑性ポリマーとが同じである、請求項３０に記載のコラーゲン含有不織布。
【請求項３３】
前記熱可塑性ポリマーと前記別の熱可塑性ポリマーとがいずれもポリエチレンテレフタレートである、請求項３２に記載のコラーゲン含有不織布。
【請求項３４】
圧縮成形、カレンダ加工、押出成形または射出成形技術により少なくとも１つのプラスチックマスターバッチから作られたコラーゲン含有プラスチック製品であって、前記少なくとも１つのプラスチックマスターバッチが請求項１に記載の前記コラーゲン含有プラスチックマスターバッチを含む、コラーゲン含有プラスチック製品。
【請求項３５】
前記少なくとも１つのプラスチックマスターバッチが、コラーゲンを含まないプラスチックマスターバッチをさらに含み、その組成が別の熱可塑性ポリマーを含む、請求項３４に記載のコラーゲン含有プラスチック製品。
【請求項３６】
請求項２８に記載の前記織物、請求項２９もしくは３０に記載の前記コラーゲン含有不織布、または請求項３４もしくは３５に記載の前記コラーゲン含有プラスチック製品を含む医療用具。
【請求項３７】
前記医療用具には止血ガーゼまたはドレッシング材（dressing）が含まれる、請求項３６に記載の医療用具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１７年１１月１３日に出願された台湾特許出願第１０６１３９１２６号に基づくと共に、その優先権を主張し、その全体が参照として本明細書に援用される。
【０００２】
本技術分野はコラーゲンの応用に関し、より詳細には人造繊維および／またはプラスチック関連製品におけるコラーゲンの応用に関する。
【背景技術】
【０００３】
コラーゲンは主に哺乳動物の結合組織内に存在しており、靱帯の主成分である。それは細胞外マトリックスの主要成分でもある。また、人に対して無害であることに加え、コラーゲンは、生分解性、生体適合性、および低抗原性を有し、かつ止血、血管新生の促進、創傷治癒の促進、および傷跡形成の防止という優れた効果を備える。よってコラーゲンは医療および美容の分野において高い価値がある。
【０００４】
コラーゲンは、架橋によってそれぞれ異なるタイプ（例えば、繊維、プレート、スポンジ、顆粒など）に作製することができ、これにより他の分子と共に加工するのが容易になる。しかし、現時点では、コラーゲンを含有する人造繊維および／またはプラスチック製品は大部分がコラーゲン溶液を塗布または浸漬することにより得られており、これにより得られたコラーゲンを含有する人造繊維および／またはプラスチック製品は、コラーゲンが摩耗または流失し易いという問題を有する。さらに、現在市販されている医療用織物（medical textiles）は主に綿、ポリプロピレン（ＰＰ）およびその他の材料であり、生体機能的設計（bio-functional designs）向けに開発された生体医用材料または医療用途織物はない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
よって、コラーゲンが落脱しないコラーゲン含有人造繊維および／またはプラスチック製品が必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、コラーゲン含有プラスチックマスターバッチであって、その組成が熱可塑性ポリマーとコラーゲンとを含み、コラーゲンが熱可塑性ポリマー中に均一に分布されている、コラーゲン含有プラスチックマスターバッチを提供する。コラーゲン含有プラスチックマスターバッチ中、コラーゲンの含有量は約１〜５０ｗｔ％である。
【０００７】
本開示はまた、コラーゲン含有プラスチックマスターバッチの製造方法であって、 （ａ）熱可塑性ポリマーを構成する少なくとも１つのモノマー原料に溶融工程を行って溶融したモノマー原料を得るステップと、（ｂ）溶融したモノマー原料およびコラーゲンに加熱および混合工程を行って混合物を作るステップと、（ｃ）混合物に重合反応を行って熱可塑性ポリマーを形成すると共に、コラーゲンを熱可塑性ポリマー中に均一に分布させてコラーゲン含有ポリマーを形成するステップと、（ｄ）コラーゲン含有ポリマーを造粒してコラーゲン含有プラスチックマスターバッチを形成する工程と、を含み、コラーゲン含有プラスチックマスターバッチ中、コラーゲンの含有量は約１〜５０ｗｔ％である、コラーゲン含有プラスチックマスターバッチの製造方法をも提供する。
【０００８】
本開示はさらに、溶融紡糸技術により少なくとも１つのプラスチックマスターバッチから作られたコラーゲン含有繊維であって、少なくとも１つのプラスチックマスターバッチが上述したコラーゲン含有プラスチックマスターバッチを含む、コラーゲン含有繊維を提供する。
【０００９】
本開示はさらに、前述のコラーゲン含有繊維から作られた織物を提供する。
【００１０】
本開示はまた、メルトブロー（meltblowing）技術により少なくとも１つのプラスチックマスターバッチから作られたコラーゲン含有不織布であって、少なくとも１つのプラスチックマスターバッチが上述したコラーゲン含有プラスチックマスターバッチを含む、コラーゲン含有不織布も提供する。
【００１１】
また、本開示は、圧縮成形、カレンダ加工、押出成形または射出成形技術により少なくとも１つのプラスチックマスターバッチから作られたコラーゲン含有プラスチック製品であって、少なくとも１つのプラスチックマスターバッチが上述したコラーゲン含有プラスチックマスターバッチを含む、コラーゲン含有プラスチック製品も提供する。
【００１２】
さらに、本開示は、前述の織物、コラーゲン含有不織布またはコラーゲン含有プラスチック製品を含む医療用具（medical appliance）を提供する。
【００１３】
加えて、本開示は、医療用具の製造方法であって、医療用具を製造するための原料として前述の織物、コラーゲン含有不織布またはコラーゲン含有プラスチック製品を用いるステップを含む医療用具の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、コラーゲンが落脱しないコラーゲン含有人造繊維および／またはプラスチック製品が提供される。
【００１５】
添付の図面を参照しながら、以下の実施形態において詳細な説明を行う。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
添付の図面を参照しながら、以下の詳細な説明および実施例を読むことにより、本発明をより十分に理解することができる。
【図１】本開示の１実施形態の溶融重合（造粒）のフロープロセス１００を示している。
【図２】本開示の１実施形態のシングルスクリュー紡糸機を用いて溶融紡糸を行うフロープロセス２００を示している。
【図３】ヒドロキシプロリン濃度対吸光値の標準曲線を示している。
【図４】それぞれ異なる回数洗浄した１ｗｔ％コラーゲン含有シルクストッキングの残留コラーゲン含有量を示している。
【図５】本開示の１実施形態の１ｗｔ％のコラーゲンを含有する染色靴下の写真を示している。
【図６】ヒドロキシプロリン濃度対吸光値の標準曲線を示している。
【図７】それぞれ異なる回数洗浄した１ｗｔ％コラーゲン含有染色靴下の残留コラーゲン含有量を示している。
【図８】本開示の別の実施形態の溶融重合（造粒）のフロープロセス１００’を示している。
【図９】本開示の１実施形態の不織布を形成するメルトブローのフロープロセス３００を示している。
【図１０】本開示の１実施形態のプロセスで得られた１ｗｔ％、５ｗｔ％、および１０ｗｔ％コラーゲンをそれぞれ含有するポリエチレンテレフタレートマスターバッチの写真を示している（（Ａ）１ｗｔ％コラーゲン、（Ｂ）５ｗｔ％コラーゲン、（Ｃ）１０ｗｔ％コラーゲン）。
【図１１】本開示の１実施形態のプロセスで得られた１ｗｔ％、５ｗｔ％、および１０ｗｔ％コラーゲンをそれぞれ含有するポリエチレンテレフタレートマスターバッチの実際のコラーゲン含有量を示している。
【図１２】止血効果試験において、本開示のコラーゲン-ポリエチレンテレフタレートガーゼと一般的な薬用ガーゼにより処理したラットの３０秒目の出血状態を示している（（Ａ）コラーゲン−ポリエチレンテレフタレートガーゼ、（Ｂ）一般的な薬用ガーゼ）。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下の詳細な説明では、説明の目的で、開示される実施形態が十分に理解されるよう多数の特定の詳細を記載する。しかしながら、これら特定の詳細がなくても、１つまたはそれ以上の実施形態が実施可能であることは、明らかであろう。また、図を簡潔とするため、周知の構造および装置は概略的に示される。
【００１８】
本開示はコラーゲン含有プラスチックマスターバッチを提供する。上述のコラーゲン含有プラスチックマスターバッチ中、コラーゲン含有量は約１〜５０ｗｔ％、例えば１ｗｔ％、２ｗｔ％、５ｗｔ％、１０ｗｔ％、１５ｗｔ％、２０ｗｔ％、２５ｗｔ％、３０ｗｔ％、３５ｗｔ％、４０ｗｔ％、４５ｗｔ％、５０ｗｔ％であり得るが、これらに限定はされない。前述のコラーゲン含有プラスチックマスターバッチの組成は、限定はされないが、熱可塑性ポリマーおよびコラーゲンを含んでいてよく、コラーゲンは熱可塑性ポリマー中に均一に分布される。プラスチックマスターバッチ中においてコラーゲンを熱可塑性ポリマー中に均一に分布させることにより、プラスチックマスターバッチにより形成されたプラスチック製品中のコラーゲンが、クリーニングまたは他の外力によって容易にダメージを受けないようにすることができる。
【００１９】
上述の熱可塑性ポリマーには特定の制限はなく、プラスチック原料が熱可塑性を備えてさえいれば、本開示のコラーゲン含有プラスチックマスターバッチ中の熱可塑性ポリマーとして使用することが可能である。例えば、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、アクリル酸またはスパンデックスはいずれも本開示のコラーゲン含有プラスチックマスターバッチ中の熱可塑性ポリマーとして使用することができる。１実施形態では、上述したコラーゲン含有プラスチックマスターバッチ中の熱可塑性ポリマーはナイロンであってよく、ナイロンの例にはナイロン６が含まれ得るが、これに限定はされない。 ナイロン６は線状ポリカプロラクタム（linear polycaprolactam）である。ナイロン６は、高い機械的強度、高温耐性（ＨＤＴ＝２４０℃）、耐食性(優れた耐化学性)、高い潤滑性、低い表面摩擦、ならびに高い引っ張り強度および衝撃強度を有する。別の実施形態では、上述したコラーゲン含有プラスチックマスターバッチ中の熱可塑性ポリマーはポリエチレンテレフタレートであってよい。
【００２０】
また、本開示のコラーゲン含有プラスチックマスターバッチ中のコラーゲンのタイプにも特定の制限はない。１実施形態では、前述のコラーゲンは約２６０〜２９０℃の耐熱性を有し得る。さらに、１実施形態では、前述のコラーゲンにはＩ型コラーゲンが含まれ得る。
【００２１】
前述した本開示のコラーゲン含有プラスチックマスターバッチは溶融重合法により形成することができるが、これに限定されることはない。
【００２２】
１実施形態では、本開示のコラーゲン含有プラスチックマスターバッチを形成するのに用いる前述の溶融重合法は、限定はされないが、以下のステップを含み得る。
【００２３】
先ず、熱可塑性ポリマーを構成する少なくとも１つのモノマー原料に溶融工程を行って、溶融したモノマー原料を得る。
【００２４】
溶融工程の温度は、採用されるモノマー原料によって決めることができる。１実施形態では、溶融工程の温度は約１８０〜２９０℃であり得る。別の実施形態では、前述のモノマー原料はナイロンのモノマー原料であってよく、かつ溶融工程の温度は約２２０〜２４０℃であってよい。また、特定の１実施形態では、前述のモノマー原料はナイロン６、つまりカプロラクタムのモノマー原料であり、溶融工程の温度は約２２０〜２４０℃、例えば約２３０℃とすることができる。また別の実施形態では、前述のモノマー原料はポリエチレンテレフタレートのモノマー原料であり、それは純粋なテレフタル酸（ＰＴＡ）およびエチレングリコール（ＥＧ）を含んでいてよく、溶融工程の温度は約１８０〜２９０℃、例えば約２６０℃とすることができる。
【００２５】
溶融工程に必要な時間に特定の制限はなく、モノマー原料を溶融させることのできる時間であればよい。１実施形態では、溶融工程に必要な時間は約３〜１０時間、例えば約３〜４時間であってよいが、これに限定されることはない。
【００２６】
次に、前述の溶融したモノマー原料およびコラーゲンに加熱および混合工程を行って混合物を作る。コラーゲンと少なくとも１つのモノマー原料との重量比は約１：１〜９９、例えば１：２、１：３、１：４、１：９、１：１９、１：９９であってよいが、これらに限定はされない。１実施形態では、コラーゲンと少なくとも１つのモノマー原料との重量比は約１：４、１：９、１：１９または１：９９であり得る。
【００２７】
さらに、前述した加熱および混合工程の温度も同様に、採用されるモノマー原料によって決まり得る。１実施形態では前述した加熱および混合工程の温度は約１８０〜２９０℃である。別の実施形態では、前述のモノマー原料はナイロンのモノマー原料であり、加熱および混合工程の温度は約１８０〜２９０℃であってよい。また、特定の１実施形態では、前述のモノマー原料はナイロン６、つまりカプロラクタムのモノマー原料であり、加熱および混合工程の温度は約２２０〜２４０℃、例えば約２３０℃であってよい。さらに別の実施形態では、前述のモノマー原料はポリエチレンテレフタレートのモノマー原料であり、それは純粋なテレフタル酸およびエチレングリコールを含んでいてよく、加熱および混合工程の温度は約１８０〜２９０℃、例えば約２４０℃とすることができる。
【００２８】
さらに、加熱および混合工程に特定の制限はなく、溶融したモノマー原料およびコラーゲンが均一に混合されさえすればよい。１実施形態では、加熱および混合工程に必要な時間は約３〜１０時間、例えば約３〜４時間であってよいが、これに限定されることはない。
【００２９】
その後、溶融したモノマー原料とコラーゲンとの混合物に重合反応を行って、前述の熱可塑性ポリマーを形成すると共に、コラーゲンを熱可塑性ポリマー中に均一に分布させて、コラーゲン含有ポリマーを形成する。同様に、前述の重合反応の温度は、採用されるモノマー原料によって決まり得る。  
【００３０】
１実施形態では、上述した重合反応の温度は約１８０〜２９０℃である。別の実施形態では、前述のモノマー原料はナイロンのモノマー原料であり、重合反応の温度は約１８０〜２９０℃であり得る。また、特定の１実施形態では、前述のモノマー原料はナイロン６、つまりカプロラクタムのモノマー原料であり、重合反応の温度は約１８０〜２９０℃、例えば約２６０℃であってよい。また別の実施形態では、前述のモノマー原料はポリエチレンテレフタレートのモノマー原料であり、それは純粋なテレフタル酸およびエチレングリコールを含んでいてよく、重合反応の温度は約１８０〜２９０℃、例えば約２６０℃であってよい。
【００３１】
同様に、前述の重合反応に必要な時間は、採用されるモノマー原料によって決まり得る。１実施形態では、重合に必要な時間は約約３〜２０時間、例えば約１０時間、約１５時間であってよいが、これらに限定はされない。
【００３２】
その後、得られたコラーゲン含有ポリマーに造粒工程を行って、本開示のコラーゲン含有プラスチックマスターバッチを形成する。上述した造粒工程は、得られたポリマーを分けて粒状最終製品とすることができる任意の工程を用いることができ、特定の制限はなく、例えば、当該分野において周知の造粒工程を採用することができる。１実施形態では、造粒工程は、得られたコラーゲン含有ポリマーをスライサーでカットして粒状にする工程であり得る。別の実施形態では、造粒工程は、得られたコラーゲン含有ポリマーを押出および混合造粒機に送り、混合および押し出してペレットを形成する工程であってよい。得られるコラーゲン含有プラスチックマスターバッチの粒径は必要によって決まり、特定の制限はない。１実施形態では、コラーゲン含有プラスチックマスターバッチの粒径は約０．１〜３ｍｍであってよい。      
【００３３】
さらに、１実施形態では、本開示のコラーゲン含有プラスチックマスターバッチを形成するのに用いられる前述の溶融重合法は、前述の溶融工程を行うステップと前述の加熱および混合工程を行うステップとの間に、前述の溶融したモノマー原料に水、重合調節剤および外部潤滑剤を加えるか、または少なくとも１つの触媒を加えるステップをさらに含み得る。水とモノマー原料との重量比は約１：１〜９９、例えば１：１〜２０であってよい。１実施形態では、水とモノマー原料との重量比は約１：４であり得るが、これに限定はされない。重合調節剤とモノマー原料との重量比は約１：１〜９９、例えば１：５〜３０であってよい。１実施形態では、重合調節剤とモノマー原料との重量比は約１：２０であり得るが、これに限定されることはない。外部潤滑剤とモノマー原料との重量比は約１：１０〜２００、例えば１：２０〜２００であってよい。１実施形態では、外部潤滑剤とモノマー原料との重量比は約１：１６０であり得るが、これに限定されることはない。触媒とモノマー原料との重量比は約１：２０〜１５０、例えば１：８５〜１１０であってよい。１実施形態では、触媒とモノマー原料との重量比は約１：９０〜１００であり得る。
【００３４】
上述した重合調節剤には、限定はされないが、酸、例えば酢酸、アジピン酸、またはドデシルメルカプタンなどが含まれ得る。また、上述した外部潤滑剤には脂肪酸アミド、オレアミド（oleamide）またはステアリン酸などが含まれ得るが、これらに限定されることはない。上述した少なくとも１つの触媒の例には、限定はされないが、三酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ３）、チタンブトキシド（Ｔｉ（Ｏｂｕ）４）、酢酸アンチモン（Ｓｂ（ＡＣ）３）、エチレングリコールアンチモン（Ｓｂ２（ＥＧ）３）およびこれらの任意の組み合わせが含まれ得る。
【００３５】
さらに、１実施形態では、本開示のコラーゲン含有プラスチックマスターバッチを形成するのに用いられる前述の溶融重合法は、造粒工程の後に得られたコラーゲン含有プラスチックマスターバッチに抽出工程を行うステップ、および抽出工程後のコラーゲン含有プラスチックマスターバッチに乾燥工程を行うステップをさらに含んでいてよい。  
【００３６】
前述の抽出工程は、マスターバッチ中のオリゴマー、残留モノマーおよび／または他の不純物を除去することで、後続の所望のプラスチック製品の製造時にマスターバッチ中のオリゴマー、残留モノマーなどが酸化して気泡を生じさせ、製品の品質に影響を及ぼすのを防ぐために用いられる。１実施形態では、抽出工程は、得られたコラーゲン含有プラスチックマスターバッチを熱水中に加えることによって行われ得る。熱水の温度は約８０〜１００℃であってよいが、これには限定されない。また、抽出工程後のマスターバッチは比較的高い、例えば１０％以上の水分含量を有するであろうことから、抽出工程の後に乾燥工程が行われ、マスターバッチが後に熱酸化するのを防ぐ。１実施形態では、前述の乾燥工程は、約８０〜１００℃、例えば１００℃の温度、真空環境内で、抽出工程の後のコラーゲン含有プラスチックマスターバッチを乾燥することによって行うことができる。
【００３７】
加えて、１実施形態では、本開示のコラーゲン含有プラスチックマスターバッチを形成するのに用いられる前述の溶融重合法は、前述の溶融工程を行うステップと前述の加熱および混合工程を行うステップとの間に、前述の溶融したモノマー原料に水、重合調節剤および外部潤滑剤を加えるか、または少なくとも１つの触媒を加えるステップをさらに含んでいてよく、かつ造粒工程の後に、上述の抽出工程および上述の乾燥工程をさらに含んでいてよい。
【００３８】
特定の１実施形態では、上述した本開示のコラーゲン含有プラスチックマスターバッチ を形成するのに用いられる任意の溶融重合法において、熱可塑性ポリマーを構成する少なくとも１つのモノマー原料はカプロラクタムであり、コラーゲンはＩ型コラーゲンである。また、この特定の実施形態では、Ｉ型コラーゲンとカプロラクタムとの重量比は約１：１〜９９、例えば１：４、１：５、１：１９、１：９９であってよいが、これらに限定はされない。
【００３９】
別の特定の実施形態では、上述した本開示のコラーゲン含有プラスチックマスターバッチを形成するのに用いられる任意の溶融重合法において、熱可塑性ポリマーを構成する少なくとも１つのモノマー原料は、純粋なテレフタル酸およびエチレングリコールを含み、コラーゲンはＩ型コラーゲンである。また、この特定の実施形態では、純粋なテレフタル酸とエチレングリコールとの重量比は約１：０．１〜５、例えば約１：２であってよいが、これらに限定はされない。さらに、この特定の実施形態では、Ｉ型コラーゲンと少なくとも１つのモノマー原料との重量比は約１：１〜９９、例えば１：９、１：１９または１：９９であってよいが、これらに限定はされない。
【００４０】
加えて、前述に基づくと、本開示はコラーゲン含有プラスチックマスターバッチの製造方法も提供し得ることが理解され、かつこの製造方法は上述した任意の溶融重合法を含み得るが、これに限定されることはない。
【００４１】
さらに、本開示はコラーゲン含有繊維も提供し得る。該コラーゲン含有繊維は、溶融紡糸技術により少なくとも１つのプラスチッマスターバッチから作られたものであってよく、少なくとも１つのプラスチックマスターバッチには、上述した任意の本開示のコラーゲン含有プラスチックマスターバッチが含まれるが、これに限定はされない。コラーゲン含有繊維のコラーゲン含有量は、約０．０４〜５０ｗｔ％、例えば０．０５ｗｔ％、０．１ｗｔ％、０．５ｗｔ％、１ｗｔ％、２ｗｔ％、１０ｗｔ％、２０ｗｔ％、５０ｗｔ％であってよいが、これらに限定はされない。
【００４２】
本明細書で述べられる“溶融紡糸技術”は、当該分野において既知である任意の溶融紡糸技術であってよく、例えば、マスターバッチ（またはポリマー）を溶融した後、紡糸口金から引き出して線状にしてから、冷却して硬化させるものであってよいが、溶融紡糸技術はこれに限定されることはない。上述した溶融の温度に特定の制限はなく、マスターバッチの材質によって決定でき、例えば、前述の溶融の温度は約１８０〜２９０℃とすることができる。本開示の１実施形態では、  前述の溶融の温度は約２８５℃であり得る。
【００４３】
１実施形態では、上述した少なくとも１つのプラスチックマスターバッチは、上述した任意の本開示のコラーゲン含有プラスチックマスターバッチであってよい。特定の1実施形態では、上述したコラーゲン含有プラスチックマスターバッチの熱可塑性ポリマーはナイロン６である。この特定の実施形態では、コラーゲン含有繊維のコラーゲン含有量は約１〜５０ｗｔ％、例えば１ｗｔ％、５ｗｔ％、１０ｗｔ％、２０ｗｔ％、５０ｗｔ％であってよいが、これらに限定はされない。
【００４４】
別の実施形態では、上述した少なくとも１つのプラスチックマスターバッチは、コラーゲンを含まないプラスチックマスターバッチをさらに含んでいてよく、このコラーゲンを含まないプラスチックマスターバッチの組成は別の熱可塑性ポリマーを含む。この別の熱可塑性ポリマーの例には、限定はされないが、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、アクリル酸およびスパンデックスが含まれ得る。上述した少なくとも１つのプラスチックマスターバッチ中、本開示のコラーゲン含有プラスチックマスターバッチとコラーゲンを含まないプラスチックマスターバッチとの重量比は １：１〜２４であってよいが、これに限定されることはない。また、この実施形態において、コラーゲン含有繊維中、コラーゲン含有量は約０．０４〜２５ｗｔ％、例えば０．０５ｗｔ％、０．１ｗｔ％、０．５ｗｔ％、１ｗｔ％、２ｗｔ％、１０ｗｔ％、２０ｗｔ％であり得るが、これらに限定はされない。
【００４５】
加えて、上述した少なくとも１つのプラスチックマスターバッチが、コラーゲンを含まないプラスチックマスターバッチをさらに含み得る実施形態では、コラーゲン含有プラスチックマスターバッチの熱可塑性ポリマーと、コラーゲンを含まないプラスチックマスターバッチの別の熱可塑性ポリマーとは同じであるか、または異なっていてよい。１実施形態では、コラーゲン含有プラスチックマスターバッチの熱可塑性ポリマーと、コラーゲンを含まないプラスチックマスターバッチの別の熱可塑性ポリマーとは同じである。特定の1実施形態では、コラーゲン含有プラスチックマスターバッチの熱可塑性ポリマーと、コラーゲンを含まないプラスチックマスターバッチの別の熱可塑性ポリマーとがいずれもナイロンであり、かつナイロンを構成するモノマー原料はカプロラクタムである。上に述べたこの特定の実施形態では、コラーゲン含有繊維中、コラーゲン含有量は約０．０４〜５０ｗｔ％、例えば０．０５ｗｔ％、０．１ｗｔ％、０．５ｗｔ％、１ｗｔ％、２ｗｔ％、１０ｗｔ％、２０ｗｔ％であってよいが、これらに限定はされない。
【００４６】
また、本開示は、前述した本開示の任意のコラーゲン含有繊維から作られる織物をさらに提供する。
【００４７】
さらに、本開示は、コラーゲン含有不織布も提供し得る。該コラーゲン含有不織布は、メルトブロー技術により少なくとも１つのプラスチックマスターバッチから作られるものであってよく、上述した少なくとも１つのプラスチックマスターバッチには、上述した任意の本開示のコラーゲン含有プラスチックマスターバッチが含まれるが、これに限定されることはない。コラーゲン含有不織布のコラーゲン含有量は約０．０４〜５０ｗｔ％、例えば０．０５ｗｔ％、０．１ｗｔ％、０．５ｗｔ％、１ｗｔ％、  ２ｗｔ％、１０ｗｔ％、２０ｗｔ％、５０ｗｔ％であってよいが、これらに限定はされない。
【００４８】
本明細書において記載される“メルトブロー技術”は、当該分野で知られている任意のメルトブロー技術であってよく、例えば、マスターバッチ（またはポリマー）を溶融した後、紡糸口金から引き出して網状としてから、冷却して硬化させるものであってよいが、メルトブロー技術はこれに限定されることはない。上述した溶融の温度に特定の制限はなく、マスターバッチの材質によって決定でき、例えば、前述の溶融の温度は約１８０〜２９０℃とすることができる。本開示の１実施形態では、前述の溶融の温度は約２６０℃であり得る。
【００４９】
１実施形態では、上述した少なくとも１つのプラスチックマスターバッチは、上述した任意の本開示のコラーゲン含有プラスチックマスターバッチであってよい。特定の１実施形態では、上述したコラーゲン含有プラスチックマスターバッチの熱可塑性ポリマーはポリエチレンテレフタレートである。この特定の実施形態では、コラーゲン含有不織布のコラーゲン含有量は約１〜５０ｗｔ％、例えば１ｗｔ％、５ｗｔ％、１０ｗｔ％、２０ｗｔ％、５０ｗｔ％であってよいが、これらに限定はされない。
【００５０】
１実施形態では、上述した少なくとも１つのプラスチックマスターバッチは、コラーゲンを含まないプラスチックマスターバッチを含んでいてよく、このコラーゲンを含まないプラスチックマスターバッチの組成は別の熱可塑性ポリマーを含む。この別の熱可塑性ポリマーの例には、限定はされないが、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、アクリル酸およびスパンデックスが含まれ得る。上述した少なくとも１つのプラスチックマスターバッチ中、本開示のコラーゲン含有プラスチックマスターバッチとコラーゲンを含まないプラスチックマスターバッチとの重量比は１：１〜２４であってよいが、これに限定されることはない。また、この実施形態では、コラーゲン含有不織布中、コラーゲン含有量は約０．０４〜２５ｗｔ％、例えば０．０５ｗｔ％、０．１ｗｔ％、０．５ｗｔ％、１ｗｔ％、２ｗｔ％、１０ｗｔ％、２０ｗｔ％であり得るが、これらに限定はされない。
【００５１】
加えて、上述した少なくとも１つのプラスチックマスターバッチが、コラーゲンを含まないプラスチックマスターバッチをさらに含み得る実施形態では、コラーゲン含有プラスチックマスターバッチの熱可塑性ポリマーとコラーゲンを含まないプラスチックマスターバッチの別の熱可塑性ポリマーとが同じであるか、または異なっていてもよい。１実施形態では、コラーゲン含有プラスチックマスターバッチの熱可塑性ポリマーとコラーゲンを含まないプラスチックマスターバッチの別の熱可塑性ポリマーとは同じである。特定の１実施形態では、コラーゲン含有プラスチックマスターバッチの熱可塑性ポリマーとコラーゲンを含まないプラスチックマスターバッチの別の熱可塑性ポリマーとはいずれもポリエチレンテレフタレートであり、かつポリエチレンテレフタレートを構成するモノマー原料は純粋なテレフタル酸およびエチレングリコールを含み得る。上述した特定の実施形態では、コラーゲン含有不織布中、コラーゲン含有量は約０．０４〜５０ｗｔ％、例えば０．０５ｗｔ％、０．１ｗｔ％、０．５ｗｔ％、１ｗｔ％、２ｗｔ％、１０ｗｔ％、２０ｗｔ％であってよいが、これらに限定はされない。
【００５２】
さらに本開示は、圧縮成形、カレンダ加工、押出成形または射出成形技術により少なくとも１つのプラスチックマスターバッチから作られたコラーゲン含有プラスチック製品も提供する。ここに記載される少なくとも１つのプラスチックマスターバッチは、上述した本開示のコラーゲン含有繊維または不織布に採用した少なくとも１つのプラスチックマスターバッチである。
【００５３】
さらに、本開示は医療用具、日用品または衣料品も提供し得る。該医療用具、日用品または衣料品は、前述した任意の本開示の織物、前述した任意の本開示のコラーゲン含有不織布、または前述した任意の本開示のコラーゲン含有プラスチック製品を含み得る。
【００５４】
本開示により提供される医療用具はコラーゲンを含有するため、止血および／または創傷治癒の促進という効果を備える。上述した本開示の医療用具の例には、限定はされないが、医療用ガーゼ(例えば止血ガーゼ)、各種ドレッシング材（dressings）、救急ばんそうこう（例えば救急ばんそうこうのガーゼ部分)、手術用縫合糸が含まれ得る。また、本開示により提供される日用品の例には、不織布フェイシャルマスク、サニタリーパッド、オムツが含まれ得るが、日用品はこれらに限定されることはない。本開示により提供される衣料品の例には、下着、コルセット、ガードル、シルクストッキングが含まれ得るが、衣料品はこれらに限定されることはない。本開示のコラーゲン繊維または不織布を用いて形成された止血ガーゼは優れた止血効果を有する。
【００５５】
コラーゲンは生分解性、生体適合性、および低抗原特性を有すると共に、止血、血管新生の促進、創傷治癒の促進、および傷跡形成の防止という優れた効果を備えるが、コラーゲンのドレッシング材のみを一般的な創傷ドレッシング材として用いると、コストが高価になるという問題が生じ得る。本開示では、コラーゲンとポリエチレンテレフタレートのようなプラスチックとを重合させて、例えば血液および組織液を吸収することのできるコラーゲン-ポリエチレンテレフタレートガーゼを形成する。また、ポリエチレンテレフタレートのようなプラスチック材料は、表面が平滑および孔が小さいという特徴を有するため、細菌が増殖しにくい。故に、本開示のガーゼは止血効果を実現することができ、傷への粘着も引き起こさない。同時にそれは製造コストを低減し、かつ医療用具分野および臨床的応用におけるコラーゲンとプラスチックの価値を高めることもできる。
【００５６】
実施例
【００５７】
実施例１：コラーゲン含有ナイロンマスターバッチおよびその製品
【００５８】
実施例１−１：コラーゲン含有ナイロン６マスターバッチの作製
【００５９】
図１は、溶融重合（造粒）のフロープロセス１００を示している。この実施例のコラーゲン含有ナイロン６マスターバッチの作製については、図１を参照にすることができ、以下に説明される。  
【００６０】
１．１．２０ｋｇのカプロラクタム結晶原料Ａを溶融タンク１０１中に加え、カプロラクタムに溶融工程を行って、カプロラクタムを溶融状態にした。溶融温度は２３０℃に設定し、溶融時間は３〜４時間とした。
【００６１】
２．溶融状態のカプロラクタムをフィルター１０３でろ過した後、モノマー貯留タンク１０５中の溶融状態のカプロラクタムに、５ｋｇの水Ｂ、１ｋｇの酢酸（重合調節剤）Ｃ、および０．１２５ｋｇのオレアミド（外部潤滑剤）Ｄを加え、溶融状態のカプロラクタムと均一に混合して、第１の混合物を作った。
【００６２】
３．次に、５ｋｇのコラーゲン原料Ｅをモノマー貯留タンク１０５に加え、前述の第１の混合物と均一に混合し、２３０℃に加熱して（約３〜４時間、圧力は１８００  ｋｇ／ｃｍ２とした）、第２の混合物を作った。
【００６３】
４．その後、第２の混合物をポンプ１０７により予備重合装置（pre-polymerizer）１０９から重合タンク１１１に送り、固相重合を行った。重合温度は２６０℃、重合圧力は２０００ｋｇ／ｃｍ２とした。
【００６４】
５．重合時において、高温乾燥によりカプロラクタム分子の末端アミノ基とカルボキシル基とが縮合反応を起こし、これによって均一に分散するコラーゲンを含有した高重合度のポリマーを生成した。１５時間の貯留後、重合平衡に達した。
【００６５】
６．得られた均一に分散するコラーゲンを含有したポリマーを、噴射ノズル１１３の前端およびベルトコンベヤー１１５よりスライサー１１７へ送って粒状にカットし、合計２０ｋｇのコラーゲン含有ナイロン６マスターバッチ（コラーゲン含有量は２０％）を得た。
【００６６】
７．得られたコラーゲン含有ナイロン６マスターバッチを、スライス収容筒１１９、ブロワー１２１、および分離器１２３を通過させ、抽出設備１２５へ送り、抽出工程を実行した。抽出工程では、コラーゲン含有ナイロン６マスターバッチを１００℃の熱水中に加えて抽出を行い、不純物（１０％カプロラクタムおよび２〜３％環状オリゴマー）を除去した。
【００６７】
８．抽出工程後、コラーゲン含有ナイロン６マスターバッチは１０％以上の水分を含むため、コラーゲン含有ナイロン６マスターバッチを、ウェットスライス収容筒（wet slice storage barrel）１２７を通過させて真空乾燥機１２９へ送り、乾燥工程を実行して水分を除去した。乾燥工程では、コラーゲン含有ナイロン６マスターバッチを１００℃の温度で真空乾燥した。
【００６８】
９．乾燥工程後、乾燥したコラーゲン含有ナイロン６マスターバッチＦをドライスライス収容筒（dry slice storage barrel）１３１へ送って収容し、コラーゲン含有ナイロン６マスターバッチの作製を完了した。
【００６９】
実施例１−２：コラーゲン含有ナイロン６の糸（yarn）の作製
【００７０】
図２は、シングルスクリュー紡糸機を用いて溶融紡糸を行うフロープロセス２００を示している。この実施例のコラーゲン含有ナイロン６の糸の作製については図２を参照にすることができ、以下のように説明され得る。
【００７１】
１．２ｋｇの上記にて得られたコラーゲン含有ナイロン６マスターバッチＦおよび３８ｋｇの通常のナイロン６マスターバッチＧを第１の供給タンク２０１および第２の供給タンク２０３にそれぞれ加え、得られる糸に１ｗｔ％のコラーゲンが含まれるようにした。
【００７２】
２．２種のマスターバッチを、計量タンク２０５および混合タンク２０７を通過させ、紡糸機本体２０９へ送り、２８５℃に加熱して、２種のマスターバッチを溶融状態にすると共に融液を形成した。紡糸のパラメータは次のように設定した。 
デニール：７０
番手：７２
回転速度：４０００ｍ／分
【００７３】
３．紡糸機本体２０９中に設置されているスクリュー２１３をモーター２１１で押し動かし、融液をさらに均一に混合し、その融液を定量ポンプ２１５で定量すると共に、紡糸口金セット２１７前端の紡糸口金から吐出した。紡糸口金から吐出された融液が冷却キャビネット２１９から放出された冷却風Ｗを通過すると、冷却および硬化工程が始まり、繊維状プラスチックが形成された。
【００７４】
４．硬化工程時において、繊維状プラスチックをノズル２２１およびワイヤガイド２２３によりローラー群２２５に導き、ローラー群２２５中の３つのローラー２２５ａ、２２５ｂおよび２２５ｃで引き伸ばして、分子鎖に順方向の配列（forward arrangement）および結晶を生じさせ、かつ繊維強度を与えるようにした。３つのローラー２２５ａ、２２５ｂおよび２２５ｃのパラメータは次のとおりである。
【００７５】
ローラー２２５ａ：表面温度は２８℃、回転速度（ｒｐｍ）は４２５とした。
【００７６】
ローラー２２５ｂ：表面温度は５０℃、回転速度（ｒｐｍ）は１６００とした。  
【００７７】
ローラー２２５ｃ：表面温度は８０℃、回転速度（ｒｐｍ）は１６００とした。
【００７８】
５．繊維がカールしていない状況で、上リール２２７および分離板２２９を介して巻取機２３１で繊維を巻き取り、単一コイルの糸Ｈにした（糸２４．４ｋｇ）。
【００７９】
実施例１−３：織物の作製
【００８０】
１．シルクストッキング
【００８１】
上記にて得られた１ｗｔ％コラーゲン含有糸をシルクストッキング中に織り込んで、１ｗｔ％コラーゲンを含有するシルクストッキングを得た（デニール：７０、番手：７２）。
【００８２】
２．染色靴下
【００８３】
上記にて得られた１ｗｔ％コラーゲン含有糸を染色してから、靴下に織り込んで、１ｗｔ％コラーゲンを含有する染色靴下を得た（デニール：７０；番手：７２）（図５参照）。
【００８４】
実施例１−４：本開示のコラーゲン含有織物の水洗耐性試験
【００８５】
実施例１−４−１：シルクストッキングの水洗耐性試験
【００８６】
Ａ．方法
【００８７】
１．シルクストッキングサンプルの水洗
【００８８】
プラスチックのグローブを装着した操作者がシルクストッキングを水で洗浄し、通常の手洗いを行った。シルクストッキングを純水（ｄｄＨ２Ｏ）５０ｍｌ中に浸して手洗いしてから、シルクストッキングサンプルをしぼって乾燥させた。異なるシルクストッキングサンプルに対し、上記のステップを異なる回数繰り返して、異なる回数（０回、１回、５回、１０回、２０回および５０回）洗浄をしたシルクストッキングサンプルを得た。その後、シルクストッキングサンプルを５５℃で真空乾燥した。
【００８９】
２．シルクストッキングサンプルの酸加水分解処理 
【００９０】
上述の乾燥したシルクストッキングサンプル０．２５ｇを試験管に入れ、硫酸  （Ｈ２ＳＯ４；１８Ｍ）０．５ｍｌをその中に加えた。その後、試験管の開口を密封し、１１０℃で２４時間加熱した。加熱後、試験管を室温に置いて冷却した。次いで、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ；１２Ｍ）１．５ｍｌを試験管に加え、試験管内の内容物と均一に混合した。次いで、その試験管から液体４００μｌを取って新たな試験管に移した。その新たな試験管を５５℃で２４時間真空乾燥した。次に、９９％アルコール３ｍｌをその試験管に加え、中の内容物と均一に混合した。その試験管から液体６００μｌを取って別の新たな試験管に移し、２４時間真空乾燥した。その後、乾留したサンプルをクエン酸リン酸緩衝液（ｐＨ＝５．５）（７２０倍希釈）３ｍｌに加えて、試験を行う処理サンプルを得た。
【００９１】
３．シルクストッキングの糸中に含まれるコラーゲンの定量
【００９２】
現在、糸中に含まれるコラーゲンの定量の標準方法は無いため、本開示において、ヒドロキシプロリン（Ｈｙｐ）含有量を測定することにより糸中のコラーゲンの含有量を測定する方法を開発する。
【００９３】
ヒドロキシプロリンはコラーゲンの主要成分であり、よってサンプル中のコラーゲン含有量をヒドロキシプロリンの含有量によって表すことができる。
【００９４】
濃度０、０．０６２５、０．１２５、０．２５、０．５、１、２、４、８、および１６μｇ／ｍｌのヒドロキシプロリン標準サンプル溶液を調製した。異なる濃度のヒドロキシプロリン標準サンプル溶液および試験サンプルをそれぞれ２００μｌずつ取り、９６ウェルプレート中の異なるウェルに加えた。その後、７５０μｌ／ｗｅｌｌのクロラミンＴをその９６ウェルプレートに加え、室温で１５分反応させた。次いで、７５０μｌ／ｗｅｌｌのエールリッヒ試薬（ジメチルアミノベンズアルデヒド，ＤＡＭＢ）をその９６ウェルプレートにさらに加え、７５℃で１６分反応させた。最後に、異なる濃度のヒドロキシプロリン標準サンプル溶液および試験を行うサンプルの５４０ｎｍ（ＯＤ５４０）における吸光度をＥＬＩＳＡリーダーにより測定した。
【００９５】
異なる濃度のヒドロキシプロリンに対応する５４０ｎｍ（ＯＤ５４０）における吸光値に基づき、ヒドロキシプロリン濃度対吸光値の標準曲線をプロットした（図３参照）。また、この標準曲線に基づいて、試験を行うサンプルの測定された５４０ｎｍ（ＯＤ５４０）の吸光値を、試験を行うサンプルのヒドロキシプロリン含有量に換算し、試験を行うサンプルのコラーゲン含有量をさらに確定した。
【００９６】
Ｂ．結果
【００９７】
異なる回数（０、１、５、１０、２０、および５０回）洗浄したシルクストッキングサンプルの残留コラーゲン含有量を上述の方法により測定し、コラーゲン含有シルクストッキングの水洗耐性を評価した。結果が表１および図４に示されている。
【００９８】
異なる回数洗浄した１ｗｔ％コラーゲン含有シルクストッキングの残留コラーゲン含有量
【表１】
2019090007.tif 000003
【００９９】
表１および図４から、１０回の水洗の後も、本開示の1wt%コラーゲン含有の糸を織り込んだシルクストッキングは依然０．６０ｗｔ％以上ものコラーゲンを留めることができたということが明らかにわかる。さらに、水で５０回洗浄した後でさえも、本開示の１ｗｔ％コラーゲン含有の糸を織り込んだシルクストッキングは、尚も０．０６ｗｔ％のコラーゲンを残していた。
【０１００】
したがって、本開示の１ｗｔ％コラーゲン含有の糸を織り込んだ製品は、極めて優れた水洗耐性を備えることがわかる。
【０１０１】
実施例１−４−２：染色靴下の水洗耐性試験
【０１０２】
Ａ．方法
【０１０３】
１．染色靴下サンプルの水洗
【０１０４】
染色靴下サンプルの水洗方法は、「実施例１−４−１：シルクストッキングの水洗耐性試験」の「Ａ．方法」の「１．シルクストッキングサンプルの水洗」中に記載されている洗浄方法と同じ方法とした。
【０１０５】
２．染色靴下サンプルの酸加水分解処理
【０１０６】
染色靴下サンプルの酸加水分解処理の方法は、「実施例１−４−１：シルクストッキングの水洗耐性試験」の「Ａ．方法」の「２．シルクストッキングサンプルの酸加水分解処理」中に記載されている処理方法と同じ方法とした。
【０１０７】
３．染色靴下サンプルの糸中に含まれるコラーゲンの定量
【０１０８】
染色靴下サンプルの糸中に含まれるコラーゲンの定量方法は、「実施例１−４−１：シルクストッキングの水洗耐性試験」の「Ａ．方法」の「３．シルクストッキングサンプルの糸中に含まれるコラーゲンの定量」中に記載されている定量方法を参照することができる。
【０１０９】
異なる濃度のヒドロキシプロリンに対応する５４０ｎｍ  （ＯＤ５４０）における吸光値に基づき、ヒドロキシプロリン濃度対吸光値の標準曲線をプロットした（図６参照）。また、この標準曲線に基づいて、試験を行うサンプルの測定された５４０ｎｍ  （ＯＤ５４０）の吸光値を、試験行うサンプルのヒドロキシプロリン含有量に換算し、さらに試験を行うサンプルのコラーゲン含有量を確認した。
【０１１０】
Ｂ．結果
【０１１１】
異なる回数（０、１、５、１０、２０、および５０回）洗浄した染色靴下サンプルの残留コラーゲン含有量を上述の方法により測定し、コラーゲン含有の染色靴下の水洗耐性を評価した。結果が表２および図７に示されている。
【０１１２】
異なる回数洗浄した１ｗｔ％コラーゲン含有染色靴下の残留コラーゲン含有量
【表２】
2019090007.tif 000004
【０１１３】
表２および図７から、１０回の水洗の後も、本開示の１ｗｔ％コラーゲン含有糸を織り込んだ染色靴下は、依然０．１４ｗｔ％以上ものコラーゲンを留めることができたということが明らかにわかる。
【０１１４】
したがって、本開示の１ｗｔ％コラーゲン含有糸を織り込んだ製品は、極めて優れた水洗耐性を備えることがわかる。
【０１１５】
実施例２：コラーゲン含有ポリエチレンテレフタレートマスターバッチおよびその製品
【０１１６】
実施例２−１：コラーゲン含有ポリエチレンテレフタレートマスターバッチの作製
【０１１７】
図８は、溶融重合（造粒）のフロープロセス１００’を示している。この実施例のコラーゲン含有ポリエチレンテレフタレートマスターバッチの作製については図８を参照することができ、以下のように説明される。
【０１１８】
１．純粋なテレフタル酸（ＰＴＡ）原料Ａ’−１およびエチレングリコール（ＥＧ）原料Ａ’−２（純粋なテレフタル酸１３．２ｋｇおよびエチレングリコール６．６ｋｇ、純粋なテレフタル酸１２．６ｋｇおよびエチレングリコール６．３３ｋｇ、または純粋なテレフタル酸１２ｋｇおよびエチレングリコール６ｋｇ）を溶融タンク１０１中に加え、純粋なテレフタル酸およびエチレングリコールに対して溶融工程を行って、純粋なテレフタル酸およびエチレングリコールを溶融状態にさせた。溶融温度は２６０℃に設定し、溶融時間は４時間とした。
【０１１９】
２．溶融状態にある純粋なテレフタル酸およびエチレングリコールをフィルター１０３でろ過した後、０．１ｋｇの三酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ３）（触媒）Ｊ−１および０．１ｋｇのチタニウムブトキシド（Ｔｉ（Ｏｂｕ）４）（触媒）Ｊ−２をモノマー貯留タンク１０５内の溶融状態にある純粋なテレフタル酸およびエチレングリコールに加え、溶融状態にある純粋なテレフタル酸およびエチレングリコールと均一に混合し、第１の混合物を作った。
【０１２０】
３．次に、コラーゲン原料Ｅ（０．２ｋｇ、１ｋｇまたは２ｋｇ）をモノマー貯留タンク１０５に加え（コラーゲン、純粋なテレフタル酸原料およびエチレングリコール原料の総重量は約２０ｋｇ）、前述した第１の混合物と均一に混合し、２４０℃に加熱して（約４時間、圧力は１５００〜２０００ｋｇ／ｃｍ２とした）、第２の混合物を作った。
【０１２１】
４．その後、第２の混合物をポンプ１０７により予備重合装置（pre-polymerizer）１０９から重合タンク１１１に送り、固相重合を行った。重合温度は２６０℃、重合圧力は２０００ｋｇ／ｃｍ２とした。
【０１２２】
５．重合時において、高温乾燥により、純粋なテレフタルおよびエチレングリコール分子の末端アミノ基とカルボキシル基とが縮合反応を起こし、これによって均一に分散したコラーゲンを含有する高重合度のポリマーを生成した。１０時間の貯留後、重合平衡に達した。
【０１２３】
６．得られた均一に分散したコラーゲンを含有するポリマーを、噴射ノズル１１３の前端およびベルトコンベヤー１１５よりスライサー１１７へ送って粒状にカットし、コラーゲン含有マスターバッチ（コラーゲン含有率は１ｗｔ％、５ｗｔ％または１０ｗｔ％）を得た。
【０１２４】
７．得られたコラーゲン含有ポリエチレンテレフタレートマスターバッチを、スライス収容筒１１９、ブロワー１２１、および分離器１２３を通過させて、抽出設備１２５へ送り、抽出工程を実行した。抽出工程では、コラーゲン含有ポリエチレンテレフタレートマスターバッチを１００℃の熱水中に加えて抽出を行い、不純物を除去した。
【０１２５】
８．抽出工程後、コラーゲン含有ポリエチレンテレフタレートマスターバッチは１０％以上の水分を含むため、コラーゲン含有ポリエチレンテレフタレートマスターバッチを、ウェットスライス収容筒（wet slice storage barrel）１２７を通過させて真空乾燥機１２９へ送り、乾燥工程を実行して水分を除去した。乾燥工程では、コラーゲン含有ポリエチレンテレフタレートマスターバッチを１００℃の温度で真空乾燥した。
【０１２６】
９．乾燥工程後、乾燥したコラーゲン含有ポリエチレンテレフタレートマスターバッチＦ’をドライスライス収容筒（dry slice storage barrel）１３１へ送って収容し、コラーゲン含有ポリエチレンテレフタレートマスターバッチの作製を完了した。
【０１２７】
実施例２−２：コラーゲン含有ポリエチレンテレフタレートの不織布の作製
【０１２８】
図９は、不織布を形成するためのメルトブローのフロープロセス３００を示している。この実施例のコラーゲン含有ポリエチレンテレフタレート不織布の作製は図９を参照することができ、以下のように説明される。
【０１２９】
１．上述にて得られたコラーゲン含有ポリエチレンテレフタレートマスターバッチＦ’を供給タンク３０１に加え、得られる不織布に１ｗｔ％のコラーゲンが含まれるようにした。
【０１３０】
２．マスターバッチを、計量タンク３０３および混合タンク３０５を通過させて押出機３０７へ送り、加熱を開始して（初期温度は１２０℃とした）、マスターバッチを溶融状態にし、融液を形成した。押出機３０７中に設置されたスクリュー３１１をモーター３０９で押し動かし、融液をさらに均一に混合し、メルトフローインデックスを５０に設定した。その後、昇温を続け、ろ過装置３１３を介して融液を押出機３１５に入れ、定量ポンプ３１７により定量した。温度が２１０℃まで上がったところで、紡糸口金セット３１９前端の紡糸口金から融液を吐出させた。メルトブローのパラメータは次のように設定した。
初期温度：１２０℃
吐出初期温度：２１０℃  
紡糸口金直径：０．０５ｃｍ
メルトフロー：０．５ｇ
フローレート制御：２ｍ／ｓ  
不織布の厚さ：１ｍｍ
【０１３１】
４．紡糸口金から吐出された融液に、冷却キャビネット３２１から放出された冷却風Ｗを通過させ、コンベヤーベルト３２３上の融液を冷却および硬化して網状に形成し、不織布の半製品とした。
【０１３２】
５．コンベヤーベルト３２３上の不織布半製品を熱硬化させて、不織布Ｈ’を形成した。
【０１３３】
６．最後に、不織布Ｈ’をコンベヤーベルト３２３から離し、巻き取って、シングルロールの不織布Ｉとした。
【０１３４】
実施例２−３：コラーゲン含有ポリエチレンテレフタレートマスターバッチの実際のコラーゲン含有量の測定
【０１３５】
図１０は、上記プロセスにて得られた１ｗｔ％、５ｗｔ％、および１０ｗｔ％コラーゲンをそれぞれ含有するポリエチレンテレフタレートマスターバッチの写真を示している（（Ａ）１ｗｔ％コラーゲン、（Ｂ）５ｗｔ％コラーゲン、（Ｃ）１０ｗｔ％  コラーゲン）。
【０１３６】
Ａ．方法
【０１３７】
１．コラーゲン含有ポリエチレンテレフタレートマスターバッチサンプルの酸加水分解処理 
【０１３８】
１ｗｔ％、５ｗｔ％または１０ｗｔ％  コラーゲンを含有するポリエチレンテレフタレートマスターバッチ０．２５ｇを試験管に入れ、硫酸  （Ｈ２ＳＯ４；１８Ｍ）０．５ｍｌをその中に加えた。その後、試験管の開口を密封し、１１０℃で２４時間加熱した。加熱後、試験管を室温に置いて冷却した。次いで、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ；１２Ｍ）１．５ｍｌを試験管に加え、試験管内の内容物と均一に混合した。次に、その試験管から液体４００μｌを取って新たな試験管に移した。その新たな試験管を５５℃で２４時間真空乾燥した。次いで、９９％アルコール３ｍｌをその試験管に加え、中の内容物と均一に混合した。その試験管から液体６００μｌを取って別の新たな試験管に移し、２４時間真空乾燥した。その後、乾留したサンプルをクエン酸リン酸緩衝液（ｐＨ＝５．５）（７２０倍希釈）３ｍｌに加えて、試験を行う処理サンプルを得た。
【０１３９】
２．コラーゲン含有ポリエチレンテレフタレートマスターバッチに含有されるコラーゲンの定量
【０１４０】
試験を行うサンプルをそれぞれ２００μｌずつ取り、９６ウェルプレート中の異なるウェルに加えた。その後、７５０μｌ／ｗｅｌｌのクロラミンＴをその９６ウェルプレートに加え、室温で１５分反応させた。次いで、７５０μｌ／ｗｅｌｌのエールリッヒ試薬（ジメチルアミノベンズアルデヒド，ＤＡＭＢ）をその９６ウェルプレートにさらに加え、７５℃で１６分反応させた。最後に、異なる濃度のヒドロキシプロリン標準サンプル溶液および試験を行うサンプルの５４０ｎｍ（ＯＤ５４０）における吸光度をＥＬＩＳＡリーダーにより測定した。
【０１４１】
図６に示された標準曲線に基づいて、試験を行うサンプルの測定された５４０ｎｍ  （ＯＤ５４０）の吸光値を、試験を行うサンプルのヒドロキシプロリン含有量に換算し、試験を行うサンプルのコラーゲン含有量をさらに確認した。
【０１４２】
Ｂ．結果
【０１４３】
上記にて得られた１ｗｔ％、５ｗｔ％、および１０ｗｔ％コラーゲンを含有するポリエチレンテレフタレートマスターバッチの実際のコラーゲン含有量を、前述した方法により測定した。結果が図１１および表３に示されている。
【０１４４】
１ｗｔ％、５ｗｔ％、および１０ｗｔ％  コラーゲンを含有する作製されたポリエチレンテレフタレートマスターバッチの実際のコラーゲン含有量
【表３】
2019090007.tif 000005
【０１４５】
表３および図１１において、本開示のプロセスにより製造された３種のコラーゲン含有量のマスターバッチは、実際のコラーゲン含有量がその理論上のコラーゲン含有量に近いことが、はっきりと示されている。１ｗｔ％および１０ｗｔ％コラーゲンを含有するポリエチレンテレフタレートマスターバッチ中の実際のコラーゲン含有量は、理論上のコラーゲン含有量よりも高い。故に、本開示のプロセスは、予め定めたコラーゲン含有量のプラスチックマスターバッチを効率よく製造することのできる安定したプロセスであるということがわかる。
【０１４６】
実施例２−４：コラーゲン−ポリエチレンテレフタレートガーゼ（コラーゲン含有ポリエチレンテレフタレート不織布) の止血効果試験
【０１４７】
Ａ．方法
【０１４８】
実験で用いる６頭のスプラーグドーリー（Sprague-Dawley）雌ラットをＢｉｏＬＡＳＣＯ  Ｔａｉｗａｎ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，より購入した。ラットの体重は２００ｇから２５０ｇであった。ラットを３匹ずつ、対照群と実験群とに分けた。上述のプロセスで得られたコラーゲン-ポリエチレンテレフタレートガーゼを実験群の試験ガーゼとして用い、一方、市販のコラーゲンを含まないポリエチレンテレフタレート不織布 （Ｃｈｉｎａ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｄｒｅｓｓｉｎｇｓ  Ｃｅｎｔｅｒ  Ｃｏ．，  Ｌｔｄ．， 薬用ガーゼ-滅菌不織布マット）(材質：ポリエチレンテレフタレート、レイヨン))を対照群の試験ガーゼとして用いた。すべての実験は同一の者が行った。
【０１４９】
１．Ｚｏｌｅｔｉｌ（０．１ｍｌ／１００ｇ体重）およびＸｙｌａｚｉｎｅ（Ｒｏｍｐｕｎ）（０．０５ｍｌ／１００ｇ体重）を注射することによりラットに麻酔をかけた。
【０１５０】
２．麻酔後、ラットの右大腿動脈を２４ゲージの針で穿孔した。次に、試験ガーゼ（４×４ｃｍ２）を血管の出血部位に当て、圧迫した。動脈性出血の３０秒後、計時を開始した。３０秒ごとに止血効果を記録し、出血が止まったら試験を終了とした。出血が続いていたら、出血部位をさらに３０秒圧迫し、止血効果を再評価した。９０秒の圧迫後も出血が依然生じていたら、その試験は無効と判定した。実験の間中、加熱ランプを用いて確実にラットを３７±０．５℃の正常な体温に保つようにし、ラットの体温を記録した。
【０１５１】
３．実験終了の時点で二酸化炭素吸入によりすべての動物を犠牲死させた。
【０１５２】
Ｂ．結果
【０１５３】
本開示のコラーゲン−ポリエチレンテレフタレートガーゼおよび一般のＰＥＴガーゼの止血効果評価を上述の方法により行った。結果が表４および図１２に示されている（（Ａ）実験群：コラーゲン−ポリエチレンテレフタレートガーゼ、（Ｂ）対照群：薬用ガーゼ）。
【０１５４】
【表４】
2019090007.tif 000006
【０１５５】
図１２は、各群におけるラットの３０秒目の出血状態を示している。図１２によれば、実験群では３０秒目にラットの動脈外傷の部位に血塊が生成され、凝血が生じた。一方、対照群では３０秒目にラットの動脈外傷の部位に血塊は生成されなかった。
【０１５６】
表４に示された実験群および対照群のラットの出血が止まった時間についてｓｔｕｄｅｎｔのｔ検定により統計的分析を行ったところ、ｐ値は０．００３７であったことから、実験群と対照群との間に統計的有意差があることが確認された。具体的には、市販の薬用ガーゼに比べ、本開示のコラーゲン-ポリエチレンテレフタレートガーゼは、より短時間に止血することができる。
【０１５７】
加えて、文献『Koksal, O., Ozdemir, F., Cam Etoz, B., & Isbil, N. (2011). Ulus Travma Acil Cerrahi Derg, 17(3), 199-204.,』では、出血が止まった時間が９０秒未満の対象（object）を、止血効果を備えるものと定義している。本開示のコラーゲン-ポリエチレンテレフタレートガーゼの出血が止まった時間は53.00±8.88秒であるため、 本開示のコラーゲン-ポリエチレンテレフタレートガーゼは止血効果を備えると判断される。
【０１５８】
したがって、上述した試験により、本開示のコラーゲン-ポリエチレンテレフタレートガーゼは優れた止血効果を備え、かつ医療上の止血用途に利用可能であるということが確認された。
【０１５９】
開示された実施形態に各種の変更および変化を加え得ることは、当業者には明らかであろう。明細書および実施例は単なる例示と見なされることが意図されており、本開示の真の範囲は、以下の特許請求の範囲およびそれらの均等物によって示される。
【符号の説明】
【０１６０】
１００、１００’…溶融重合（造粒）のフロープロセス
Ａ…カプロラクタム結晶原料
Ａ’−１…純粋なテレフタル酸（ＰＴＡ）原料
Ａ’−２…エチレングリコール（ＥＧ）原料
Ｂ…水
Ｃ…重合調節剤
Ｄ…外部潤滑剤
Ｊ−１…三酸化アンチモン
Ｊ−２…チタニウムブトキシド
Ｅ…コラーゲン原料
Ｆ…乾燥したコラーゲン含有ナイロン６マスターバッチＦ
Ｆ’…乾燥したコラーゲン含有ポリエチレンテレフタレートマスターバッチ
１０１…溶融タンク
１０３…フィルター
１０５…モノマー貯留タンク
１０７…ポンプ
１０９…予備重合装置
１１１…重合タンク
１１３…噴射ノズル
１１５…ベルトコンベヤー
１１７…スライサー
１１９…スライス収容筒
１２１…ブロワー
１２３…分離器
１２５…抽出設備  
１２７…ウェットスライス収容筒
１２９…真空乾燥機
１３１…ドライスライス収容筒
２００…フロープロセス
３００…フロープロセス
Ｇ…通常のナイロン６マスターバッチ
２０１…第１の供給タンク
２０３…第２の供給タンク
３０１…供給タンク
２０５、３０３…計量タンク
２０７、３０５…混合タンク
２０９…紡糸機本体
３０７、３１５…押出機
２１１、３０９…モーター
２１３、３１１…スクリュー
３１３…フィルター
２１５、３１７…定量ポンプ
２１７、３１９…紡糸口金セット
２１９、３２１…冷却キャビネット
Ｗ…冷却風
２２１…ノズル
２２３…ワイヤガイド
２２５…ローラー群
２２５ａ、２２５ｂおよび２２５ｃ…ローラー
２２７…上リール
２２９…分離板
２３１…巻取機
３２３…コンベヤーベルト
Ｈ…単一コイルの糸
Ｈ’…不織布
Ｉ…シングルロールの不織布
【図１】
2019090007.tif 000007
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2019090007.tif 000016
【図１１】
2019090007.tif 000017
【図１２】
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