(57)【要約】  菌糸体の複数の機械的性質を改善するために、菌糸体の摩擦係数を低下させる及び求める方法。この方法においては、菌糸体の微細構造を平滑化及び変化させるために、第１菌糸体層を研削・圧力装置と接触させる。菌糸体微細構造の平滑化により菌糸体の摩擦係数は低下して菌糸体の耐摩耗性が向上する。菌糸体表面の平滑化により低下した菌糸体表面の摩擦係数を、傾斜角法を利用して求める。【選択図】図２
2021529683.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置と接触した菌糸体であって、前記菌糸体と前記装置との組み合わせは、
（ａ）前記菌糸体の微細構造を変化させるために前記菌糸体の上面に対して垂直より小さいが平行ではないベクトルに沿って圧力及び運動摩擦力の両方を印加する装置と接触した第１菌糸体層
を含み、
（ｂ）前記第１菌糸体層の静止摩擦係数は０．７５０未満であり、
（ｃ）前記静止摩擦係数は方程式μs＝ｔａｎ（θ）で計算され、μsは計算された摩擦係数であり、ｔａｎ（θ）は滑り始める角度のタンジェントであり、前記第１菌糸体片は平らにして傾斜面に貼り付けられ、第２菌糸体片は前記第１菌糸体片の上部に軽く置かれ、
（ｄ）前記菌糸体は完全に生分解性である、
装置と接触した菌糸体。
【請求項２】
摩擦係数は０．４００未満である、請求項１に記載の菌糸体と装置との組み合わせ。
【請求項３】
摩擦係数は０．３００未満である、請求項１に記載の菌糸体と装置との組み合わせ。
【請求項４】
前記滑り始める角度は２０．０と４０．０％の間である、請求項１に記載の菌糸体と装置との組み合わせ。
【請求項５】
前記滑り始める角度は３０％未満である、請求項１に記載の菌糸体と装置との組み合わせ。
【請求項６】
前記滑り始める角度は２３．１％未満である、請求項１に記載の菌糸体と装置との組み合わせ。
【請求項７】
前記菌糸体は少なくとも２０ｋｇ／ｍ3の密度を有する、請求項１に記載の菌糸体と装置との組み合わせ。
【請求項８】
菌糸体は約０．９〜２０ｍｍの均一な厚さのシートを含む、請求項１に記載の菌糸体と装置との組み合わせ。
【請求項９】
前記菌糸体表面は光沢又は艶々した輝きを帯び、１０％を超える反射率でもって光を容易に反射する、請求項１に記載の菌糸体と装置との組み合わせ。
【請求項１０】
前記菌糸体は０．０５より大きい正反射対拡散反射比率を示す、請求項１に記載の菌糸体と装置との組み合わせ。
【請求項１１】
前記菌糸体は、艶出ししていない菌糸体の少なくとも１０００倍耐摩耗性である、請求項１に記載の菌糸体と装置との組み合わせ。
【請求項１２】
装置と接触した菌糸体であって、前記菌糸体と前記装置との組み合わせは、
（ａ）前記菌糸体の微細構造を変化させるために前記菌糸体の上面に対して垂直より小さいが平行ではないベクトルに沿って圧力及び運動摩擦の両方を印加する装置と接触した第１菌糸体層
を含み、
（ｂ）前記菌糸体は０．０５より大きい正反射対拡散反射比率を示し、
（ｃ）静止摩擦係数は方程式μs＝ｔａｎ（θ）で計算され、μsは計算された摩擦係数であり、ｔａｎ（θ）は滑り始める角度のタンジェントであり、前記第１菌糸体片は平らにして傾斜面に貼り付けられ、第２菌糸体片は前記第１菌糸体片の上部に軽く置かれ、
（ｄ）前記菌糸体は完全に生分解性である、
装置と接触した菌糸体。
【請求項１３】
摩擦係数は０．７５０未満である、請求項１２に記載の菌糸体と装置との組み合わせ。
【請求項１４】
摩擦係数は０．３００未満である、請求項１２に記載の菌糸体と装置との組み合わせ。
【請求項１５】
滑り始める角度は２０．０と４０．０％の間である、請求項１２に記載の菌糸体と装置との組み合わせ。
【請求項１６】
前記滑り始める角度は３０％未満である、請求項１２に記載の菌糸体と装置との組み合わせ。
【請求項１７】
前記滑り始める角度は２３．１％未満である、請求項１２に記載の菌糸体と装置との組み合わせ。
【請求項１８】
前記菌糸体は少なくとも２０ｋｇ／ｍ3の密度を有する、請求項１２に記載の菌糸体と装置との組み合わせ。
【請求項１９】
前記菌糸体は約０．９〜２０ｍｍの均一な厚さのシートを含む、請求項１２に記載の菌糸体と装置との組み合わせ。
【請求項２０】
前記菌糸体表面は光沢又は艶々した輝きを帯び、１０％を超える反射率でもって光を容易に反射する、請求項１２に記載の菌糸体と装置との組み合わせ。
【請求項２１】
前記菌糸体は、艶出ししていない菌糸体の少なくとも１０００倍耐摩耗性である、請求項１２に記載の菌糸体と装置との組み合わせ。
【請求項２２】
（ａ）第１菌糸体層を有する菌糸体を用意するステップと、
（ｂ）前記第１菌糸体層を１平方フィートあたり少なくとも１０Ｎの方向性を有する力を利用して研削・圧力装置と接触させることで前記菌糸体の微細構造を変化させるステップと、
（ｃ）前記菌糸体表面の摩擦係数を低下させることで前記菌糸体の微細構造の複数の機械的性質を改善するステップと、
（ｄ）傾斜角法を利用して摩擦係数の低下量を計算するステップ
とを含む、菌糸体の微細構造の摩擦係数を求めるための方法。
【請求項２３】
ステップ（ｄ）の摩擦係数の計算は、
（ａ）前記菌糸体又は菌糸体複合体の第１菌糸体片及び第２菌糸体片を用意するステップと、
（ｂ）前記第１菌糸体片を平らにするステップと、
（ｃ）前記第１菌糸体片を平面に貼り付けるステップと、
（ｄ）前記第２菌糸体片を前記第１菌糸体片の上部に軽く置くステップと、
（ｅ）平面を、傾斜力を利用して、前記第２菌糸体片が前記第１菌糸体片を自由に滑り落ちるまで傾斜させるステップと、
（ｆ）摩擦係数を、前記第２菌糸体片が前記第１菌糸体片を自由に滑り落ちる角度を測定することで計算し、摩擦係数の量は方程式μs＝ｔａｎ（θ）で計算され、θは前記第２菌糸体片が前記第１菌糸体片を自由に滑り落ちる角度であり、μsは摩擦係数の低下量であるステップ
とを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記菌糸体は０．３００未満の摩擦係数を有する、請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記菌糸体の複数の機械的性質は、以下に限定するものではないが、耐摩耗性、仕上剤接着性、色堅牢度、クロッキング及び染料移動を含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記研削・圧力装置は、前記菌糸体表面を平滑化して前記菌糸体の微細構造を変化させるために、研削及び圧力を同時に行う、請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
（ａ）第１菌糸体層を有する菌糸体を用意するステップと、
（ｂ）方向性を有する力を利用して前記第１菌糸体層を研削・圧力装置と接触させることで前記菌糸体の微細構造を変化させるステップと、
（ｃ）前記菌糸体表面の摩擦係数を低下させることで前記菌糸体の微細構造の耐摩耗性を改善するステップと、
（ｄ）傾斜角法を利用して摩擦係数の低下量を求め、
摩擦係数は、
（ｉ）前記第１菌糸体片を平らにし、
（ｉｉ）前記第１菌糸体片を平面に貼り付け、
（ｉｉｉ）第２菌糸体片を前記第１菌糸体片の上部に軽く置き、
（ｉｖ）平面を、傾斜力を利用して、前記第２菌糸体片が前記第１菌糸体片を自由に滑り落ちるまで傾斜させ、
（ｖ）摩擦係数の量を、前記第２菌糸体片が前記第１菌糸体片を自由に滑り落ちる角度を測定することで求め、計算された摩擦係数は方程式μs＝ｔａｎ（θ）で得られ、θは前記第２菌糸体片が自由に滑り落ちる角度であり、μsは計算された摩擦係数である
により求められるステップ
とを含む、菌糸体の微細構造の摩擦係数を求めるための方法。
【請求項２８】
前記研削・圧力装置は、前記菌糸体表面を平滑化し、前記菌糸体表面の耐摩耗性を向上させることで摩擦係数を低下させるために、前記菌糸体に研削と圧力との組み合わせを加える、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記角度は３０％未満である、請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
前記菌糸体は０．３００未満の摩擦係数を有する、請求項２７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２０１８年７月１９日に出願の米国仮特許出願第６２／７００４８６号の優先権を主張するものである。当該仮特許出願の開示は、全て記載されたものとして参照により本願に援用される。
【０００２】
本実施形態は概して、菌糸体の機械的性質を改善する方法、より具体的には、菌糸体の耐摩耗性を改善し、菌糸体の耐摩耗性を改善するための摩擦係数の低下を測定する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
菌糸体は、多種多様な機械的及び物理的用途を有する用途の広いバイオマテリアルとして登場した。菌糸体のそのような一例は、靴、バッグ、衣服等の製品の製造で使用する例えば薄いシート状の織物である。こういった応用例において菌糸体を有効活用するためには、以下に限定するものではないが、耐摩耗性、仕上剤接着性、色堅牢度、クロッキング及び染料移動を含めた幾つかの機械的性質が得られるように加工しなくてはならない。
菌糸体の機械的性質を改善するために幾つかの方法が開発されてきた。これらの方法の中でも、菌糸体の摩擦係数を低下させることは、耐摩耗性、色堅牢度からクロッキング、染料移動及び他の特質を増進させることができる極めて効率的且つ信頼性が高いやり方である。図１は摩擦の微視的概略図であり、２つの粗面Ｓ１、Ｓ２が互いに接触して摩擦係数が上昇することを描いている。粗面の接触により、そのような粗さにより速やかに研削される又は除去される領域が生じる。
ある材料の摩擦係数を低下させるのに用いられる一般的な技法の１つは、その材料の表面をより滑らかにすることである。多くの材料はその摩擦係数が低下するように平滑化することができるが、菌糸体材料の場合、一定の力の下で改善された耐摩耗性を示すという恩恵をこの作業から受けることはない。これは、菌糸体が、綿、麻又は菌糸体自体といった他の軟質材料からの数トンの力だけで簡単に摩耗してしまう様々なタンパク質と同様に、主にキチンという高分子から構成されている軟質バイオマテリアルだからである。また、この研削工程では材料の表面粗さを平滑化することはできない。そのため、耐摩耗性が必要とされる用途における菌糸体の有効性には限界がある。菌糸体は切断時に砕けるタイプの破断又は裂開を起こさない、軟らかく天然で粗い材料である。硬質の材料に使用される代表的な手段、例えばサンドペーパー、スラリー又は他の研磨材では容易に研磨できない。そのような研削工程では菌糸体表面から大きな（＞直径１０μｍ）材料粒子が不均一にたやすく除去されてしまい、表面は余計に粗くなる。さらに、そのような研削工程では、菌糸体製品から剥落する菌糸体材料の量を把握できない。
菌糸体の耐摩耗性を改善するための別の方法として、耐水性、耐摩耗性を付与するために、あるいは別の形で表面の性質を向上させるために菌糸体表面上に様々なコーティングを施すことが挙げられる。ポリウレタン等の一般的なコーティングでは追加の費用と処理が必要となる上、同時に菌糸体材料の天然の特質が損なわれ、その生分解性が失われてしまう。さらに、菌糸体表面上にコーティングを施すという方法には、まだ解決できていない大きな欠点がある。同様に、典型的なコーティング化合物を菌糸体に付着させるのは難しいこと、またポリウレタン及びアクリル等の一般的なコーティングとは異なるその化学的構造及び機能的な相性により、菌糸体にコーティングを施す新規な手段はまだ開発されていない。
さらに、摩擦係数を低下させるためのある種の慣用の方法、例えばコールドプレス、ホットプレス又はサンドペーパーによる研削及び研磨の効果は限定的であり、材料を過度に削ってしまう可能性がある。材料を削るそのような工程では、材料の表面から菌糸体を除去できるものの、その工程を行う前より表面が滑らかになることはない。
したがって、菌糸体材料の機械的性質を向上させるための効率的且つ信頼性が高い方法が必要とされている。そのような方法は菌糸体材料の摩擦係数を低下させて菌糸体表面の耐摩耗性を向上させ得る。さらに、そのような方法では、菌糸体表面からそれほど多くの粒子を除去することなく菌糸体表面の耐摩耗性を向上させ得る。そのような方法では菌糸体材料の天然の特質及び生分解性が損なわれない。同様に、菌糸体材料に少しの力を加えることで菌糸体の表面を平滑化する方法が必要とされている。そのような方法では、菌糸体製品から削り取る菌糸体材料の量を把握し得る。さらに、求められているそのような方法では追加の費用及び処理を必要としない。本実施形態ではこれらの目的を果たす。
【発明の概要】
【０００４】
従来技術で見られる制限を最小限に抑えるために、また明細書を読んで明らかとなる他の制限を最小限に抑えるために、本発明の好ましい実施形態では、菌糸体表面の複数の機械的性質を改善するために菌糸体（又は菌糸体複合体）の微細構造の摩擦係数を低下させる及び求めるための方法を提供する。
好ましい実施形態において、菌糸体は第１表面を有する第１菌糸体層を含む。第１菌糸体層は、圧力及び運動摩擦力の両方を印加する装置と接触させる。この力の組み合わせは、第１菌糸体表面に対して垂直より小さいが完全に平行ではないベクトルに沿って印加される方向性を持った力を含む。上記の装置は表面に沿った摩擦力と菌糸体に対して垂直な圧力との組み合わせを同時に印加する。その結果、菌糸体表面の平滑化を引き起こす研削が菌糸体の微細構造に起きる。典型的な研削研磨方法とは異なり、菌糸体の表面材料は除去されず、菌糸体フィラメントと、摩擦力及び圧力を印加した時に菌糸体に既に存在していた可塑剤との組み合わせにより、菌糸体の表面材料は緻密化され、滑らかになり、菌糸体表面の微細構造が変化する。菌糸体表面の平滑化により摩擦係数は低下し、菌糸体微細構造の耐摩耗性は向上する。摩擦係数のこの低下により、以下に限定するものではないが、耐摩耗性、仕上剤接着性、色堅牢度、クロッキング及び染料移動を含めた菌糸体の複数の機械的性質が改善される。好ましい方法では、菌糸体表面の平滑化を通して低下した摩擦係数の量を、傾斜角法を利用して測定する。
傾斜角法においては、第１の菌糸体片を平らにし、平面に貼り付ける。次に、第２の菌糸体片を第１菌糸体片の上部に軽く置く。傾斜力を利用して、平面／傾斜面を第２菌糸体片が第１菌糸体片を自由に滑り落ちるまで傾斜させる。菌糸体表面の平滑化により低下した摩擦係数の量は、第２菌糸体片が第１菌糸体片から自由に滑り落ちる角度を測定することで求められる。静止摩擦係数は、方程式μs＝ｔａｎ（θ）を用いて計算され、ここでμsは計算された摩擦係数であり、ｔａｎ（θ）は第２菌糸体片が自由に滑る角度のタンジェントである。
本発明の一実施形態において、菌糸体試料は、真菌胞子から、乾燥及び処理後の厚さが均一に約０．９〜２．５ｍｍになるまで成長させる。耐摩耗性は、ＩＳＯ１２９４７−１：１９９８のプロトコルに準拠した標準マーチンデール耐摩耗性テスターを使用して特徴づけることができる。
【０００５】
本発明の第１の目的は、菌糸体の摩擦係数を低下させる方法を提供することである。
本発明の第２の目的は、菌糸体の摩擦係数の低下を定量化する方法を提供することである。
本発明の第３の目的は、菌糸体の複数の機械的性質を向上させる方法を提供することである。
本発明の第４の目的は、菌糸体の微細構造を平滑化することで菌糸体の耐摩耗性を改善する方法を提供することである。
本発明の第５の目的は、傾斜角法を利用して菌糸体表面の摩擦係数の低下量を計算する方法を提供することである。
本発明の第６の目的は、菌糸体材料の天然の特質も生分解性も損ねることのない方法を提供することである。
本発明のこれら及び他の利点や特徴を、当業者が本発明を理解できるように詳細に説明する。
図中の要素は、よりわかりやすくするため、またこれらの様々な要素及び本発明の実施形態を理解し易くするために、必ずしも縮尺通りには描かれていない。さらに、本発明の様々な実施形態を明解に示すために、当業者に広く知られ且つ十分に理解されている要素は描いておらず、図はわかりやすさと簡明さのために概略化されている。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】摩擦の概略図であり、２つの粗面を用いて摩擦係数を上昇させるための既存の方法を描いている。
【図２】本発明の好ましい実施形態による、摩擦係数を求め、菌糸体微細構造の耐摩耗性を改善する方法のブロック図である。
【図３】本発明の好ましい実施形態による、菌糸体微細構造の摩擦係数を求めるための方法のフローチャートである。
【図４】本発明の好ましい実施形態による、マーチンデール試験で測定した耐摩耗性における改善を示すデータチャートである。
【図５】本発明の好ましい実施形態による、圧力及び軽い研削との組み合わせを通して達成される菌糸体摩擦係数の低下を示すデータチャートである。
【図６Ａ】本発明の好ましい実施形態による、艶出しをしていない菌糸体試料を示す。
【図６Ｂ】本発明の好ましい実施形態による、マーチンデール試験下での艶出しした菌糸体試料を示す。
【図７】本発明の好ましい実施形態による、図６Ｂに示す菌糸体試料の摩耗領域の拡大写真である。
【図８Ａ】本発明の好ましい実施形態による、菌糸体の摩擦係数を傾斜角から測定するために利用する第１菌糸体片の写真である。
【図８Ｂ】本発明の好ましい実施形態による、菌糸体の摩擦係数を傾斜角から測定するためにそれぞれ利用する第２菌糸体片の写真である。
【図９Ａ】傾斜角の測定を利用して菌糸体の摩擦係数を測定するための、艶出し後の第１菌糸体片の写真である。
【図９Ｂ】傾斜角の測定を利用して菌糸体の摩擦係数を測定するための、艶出し後の第２菌糸体片の写真である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明の多数の実施形態及び応用例を対象とした以下の考察においては、その一部を構成する添付の図面を参照し、図においては、実例として、本発明を実践し得る具体的な実施形態を示す。当然のことながら、他の実施形態も利用し得て、また本発明の範囲から逸脱することなく変更を加え得る。
以下、本発明の様々な特徴について説明するが、これらの特徴はそれぞれ独立して又は他の特徴と組み合わせて用いることができる。しかしながら、任意の単一の発明の特徴では上述の問題点のいずれも対処できない可能性があり、あるいは上述の問題点の１つしか対処できない可能性がある。さらに、上述の問題点の１つ以上は、下記の特徴のいずれによっても完全には対処できない可能性がある。
本明細書において、単数形は、文脈から明らかにそうではない場合を除いて、言及した対象の複数形を含む。本明細書において、「及び」とは、そうではないと明確に述べていない限り、「又は」と交換可能に使用される。本明細書において、用語「約」とは、記載のパラメータの±５％を意味する。本発明の任意の態様の全ての実施形態は、文脈から明らかにそうではない場合を除いて、組み合わせて使用できる。
文脈から明らかにそうではない場合を除いて、明細書及び請求項全体を通して、「含む」「含んでいる」等の単語は、排他的又は網羅的な意味とは反対の包括的な意味、つまり、「〜を含むがこれらに限定されない」の意味で解釈される。単数又は複数を用いた単語はそれぞれ複数及び単数も含む。加えて、「本明細書において」「ここで」「〜なるがゆえに」「上記」「下記」及び同様に重要な単語は、本願で使用する場合、本願全体についての言及であり、本願の特定の一部分について言及するものではない。
【０００８】
本開示の実施形態の説明は網羅を意図しておらず、開示内容を開示した通りに限定するものでもない。本明細書においては、本開示の特定の実施形態及び実施例について例示を目的として説明するが、関連技術に熟練した者なら認識できるように、本開示の範囲内で様々な同等な改変が可能である。
図２〜図９Ｂを参照すると、これらの図は、複数の機械的性質を改善するために菌糸体の微細構造の摩擦係数を求める方法を示す。図２に示すように、菌糸体は第１菌糸体層１０を含む。本発明の一実施形態において、菌糸体試料は、真菌胞子から、乾燥及び処理後の厚さが均一に約０．９〜２．５ｍｍになるまで成長させる。別の実施形態において、試料はマンネンタケ（Ｇａｎｏｄｅｒｍａ）胞子から成長させる。第１菌糸体層１０を研削・圧力装置１２と、方向性を持った力を利用して接触させる。研削・圧力装置１２は研削と圧力との組み合わせを菌糸体に同時に加え、この組み合わせは菌糸体表面の平滑化を引き起こすことで、ブロック１４に示すように、菌糸体の微細構造を変化させる。菌糸体表面の平滑化により、ブロック１６が示すように、摩擦係数が低下して菌糸体微細構造の耐摩耗性が向上する。摩擦係数のこの低下により、ブロック１８で示すような耐摩耗性以外の菌糸体の複数の機械的性質が改善される。複数の機械的性質は、引張強さ、引裂強さ、縫合性、色堅牢度及び染料移動を含むがこれらに限定されない。本発明の好ましい方法では、ブロック２０で示すように、傾斜角法を利用して、菌糸体表面の平滑化を通して低下した摩擦係数の量を測定する。
傾斜角法においては、第１菌糸体片４０（図８Ａを参照のこと）を平らにする。第１菌糸体片４０を平面に貼り付ける。第２菌糸体片４２（図８Ｂを参照のこと）を第１菌糸体片４０の上部に軽く置く。平面を、傾斜力を利用して、第２菌糸体片４２が第１菌糸体片４０を自由に滑り落ちるまで傾斜させる。菌糸体表面の平滑化を通して低下した摩擦係数の量は、第２菌糸体片４２が第１菌糸体片４０を自由に滑り落ちる角度を測定することで求められる。静止摩擦係数は方程式μs＝ｔａｎ（θ）を用いて計算され、ここでμsは計算された摩擦係数であり、θは第２菌糸体片４２が自由に滑る角度である。摩擦係数を求めるための上記の方程式は以下のようにして公式化される。
静止摩擦を克服する力はｆs＝ｆsmax＝μsＮであり、μsは静止摩擦係数であり、Ｎは印加される力である。続いて、発明者らは以下を発見した。
【０００９】
【数１】
2021529683.tif 000003
【００１０】
上記の方程式から、静止摩擦係数μsは、第２菌糸体片４２が自由に滑る、測定された角度のタンジェントｔａｎ（θ）に等しいことが明らかである。したがって、計算された静止摩擦係数は、日々の使用で菌糸体製品からどのぐらい材料が剥脱するかを示す。実践の際、滑り角度は好ましくは２３．１％又は約２３．１％になり得る。他の実施形態において、滑り角度は３０％未満、４０％未満又は２３．１％未満である。さらに他の実施形態において、滑り角度は２３．１と４０％の間である。
本発明の好ましい方法により、菌糸体の耐摩耗性（例えば、典型的なマーチンデール又はＴａｂｅｒ（登録商標）装置で測定）及び色堅牢度からクロッキング（例えば、Ｃｒｏｃｋｍｅｔｅｒ（商標）で測定）が向上する。研削・圧力装置１２はグレーズジャッキ（ｇｌａｚｅ−ｊａｃｋ）を含むがこれに限定されない。本発明の一実施形態において、菌糸体試料は、乾燥及び処理後の厚さが均一に約０．９〜２．５ｍｍになるまで成長させる。耐摩耗性は、ＩＳＯ１２９４７−１：１９９８のプロトコルに準拠した標準マーチンデール耐摩耗性テスターを使用して特徴づけることができる。
【００１１】
図３は、菌糸体の摩擦係数を求めるための方法のフローチャートである。この方法は、ブロック３０で示すように第１菌糸体層を有する菌糸体を用意することから始まる。次に、ブロック３２で示すように、第１菌糸体層を研削・圧力装置に接触させることで菌糸体の微細構造を変化させる。次に、ブロック３４で示すように、菌糸体表面の摩擦係数を低下させることで菌糸体の微細構造の耐摩耗性を改善する。最期に、ブロック３６で示すように、菌糸体表面の平滑化により低下した菌糸体表面の摩擦係数を求める。
図４は、マーチンデール試験で測定した耐摩耗性における改善を示す実験データチャートであり、このデータは菌糸体の摩擦係数の低下との相関関係にある。
一実施形態において、菌糸体の第１菌糸体層１０の静止摩擦係数は、好ましい実施形態の傾斜角法では０．３９３未満である。他の実施形態において、静止摩擦係数は０．３００より大きい。第１菌糸体層１０の微細構造は、少なくとも２０ｋｇ／ｍ3の密度を有する残りの菌糸体より少なくとも１０％高い密度を有し、また任意の表面粗さを有する残りの菌糸体より１０％低い表面粗さを有する。艶出しにより菌糸体の静止摩擦係数を低下させる好ましい方法において、菌糸体は１０と１００００Ｎ／（平方フィート）の間の力でもって、６００グリットのサンドペーパーより滑らかな表面でもって研削される。
図５は、圧力と軽い研削との組み合わせを通して達成される菌糸体の摩擦係数低下を示す別の実験データである。
図６Ａは摩擦係数を低下させるために艶出ししていない菌糸体試料を示す。図６Ｂはマーチンデール試験（ＩＳＯ１２９４７−１：１９９８）下での５０００サイクル後の摩耗を示し、摩耗は１０サイクル未満で起きている。
図７は、摩擦係数を低下させるために艶出しした図６Ｂに示す菌糸体試料の摩耗領域の拡大写真である。このケースでは、同じマーチンデール試験下で、１００００サイクル後に摩耗は起きていない。
図８Ａ及び図８Ｂはそれぞれ、本発明の好ましい実施形態による、菌糸体の静止摩擦係数の傾斜角測定に利用した第１菌糸体片４０及び第２菌糸体４２を示す。滑り始める傾斜角度は、第１菌糸体片が第２菌糸体片を滑り落ちる角度である。
図９Ａ及び図９Ｂはそれぞれ、傾斜角測定を利用して菌糸体の摩擦係数を測定するための、艶出し後の第１菌糸体片４０及び第２菌糸体片４２を示す。図９Ａ及び図９Ｂに示すように、図８Ａ及び図８Ｂで示す菌糸体試料と比較して、耐摩耗性が１０００倍改善されている。好ましい実施形態において、しっかりと艶出しした菌糸体試料は、艶出しをしていない試料よりずっと高い光沢度及び反射率を示す。一実施例において、正反射は０．０５より大きく、別の実施例において、値は０．０７５である。艶出しをしていない試料とは対照的に、艶出しをした試料は、拡散率及び表面の散乱係数における低下を示す。さらに、疎水性及び水に対する接触角は、処理後に上昇する。
【００１２】
本発明の一実施形態においては、摩擦係数を、菌糸体を紙の研磨材、例えば極めて滑らかな高グリットサンドペーパー又は標準的な白色の紙で研削し、同時に１０Ｎ／（平方フィート）より大きい圧力を印加することで低下させる。この方法において、摩擦係数は３９．４％低下し、一方、耐摩耗性は１０００倍改善される。
別の実施形態においては、摩擦係数を、菌糸体を硬質材、例えばガラスの物体（例えば、ガラスのグレージングジャッキ）で、１０Ｎ／（平方フィート）より大きいが１００００Ｎ／（平方フィート）を超えない圧力でもって研削することで低下させることができる。このケースにおいては、運動摩擦を用いて研削工程及び圧力の印加を同時に行うことで摩擦係数を低下させ、耐摩耗性を改善する。
さらに別の実施形態においては、摩擦係数を、菌糸体を硬質材、例えば金属で研削し、同時に１０Ｎ／（平方フィート）より大きいが１,０００Ｎ（平方フィート）を超えない圧力を印加することで低下させることができ、それによって摩擦係数は低下し、耐摩耗性は改善される。
本発明の別の実施形態においては、菌糸体の艶出し又は研削を水、油、ワックス又は別の何らかの液体、エマルション、懸濁液、あるいは軟質の固形物中で行う。この場合、艶出しでは面積１平方フィートあたり少なくとも５Ｎの力を印加する必要がある。
【００１３】
好ましい実施形態において、菌糸体表面の微細構造の変化は、機械的な工程と軽い圧力下での研削との組み合わせにより起きる。加えて、菌糸体表面は光沢を帯び、黒色等の暗色であってさえ１０％を超える反射率でもって光を容易に反射する。したがって、光学的な性質における変化で証明されるような菌糸体の微細構造の変化は静止摩擦係数の低下となって現れ、結果的に耐摩耗性が複数桁で改善された。
一実施形態において、改善された菌糸体材料の製造方法は、第１菌糸体層を有する菌糸体を用意し、第１菌糸体層を、方向性を有する力を利用して研削・圧力装置と接触させ、菌糸体表面を平滑化するために菌糸体に研削及び圧力印加を同時に行うことで菌糸体の微細構造を変化させ、菌糸体表面の摩擦係数を低下させることで菌糸体の微細構造の耐摩耗性を改善し、傾斜角法を利用して摩擦係数の低下量を求めることを含み、摩擦係数は、第１菌糸体片を平らにし、第１菌糸体片を平面に貼り付け、第２菌糸体片を第１菌糸体片の上部に軽く置き、平面を、傾斜力を利用して、第２菌糸体片が第１菌糸体片を自由に滑り落ちるまで傾斜させ、菌糸体表面の平滑化を通して低下した摩擦係数の量を、第２菌糸体片が第１菌糸体片を自由に滑り落ちる角度を測定して求めることで求め、静止摩擦係数は、方程式μs＝ｔａｎ（θ）を用いて計算され、ここでθは第２菌糸体片が自由に滑る角度であり、μsは計算された摩擦係数である。
摩擦係数の低下により、引張強さ、引裂強さ、縫合性、耐摩耗性、色堅牢度及び染料移動を含むがこれらに限定されない菌糸体の複数の機械的性質が改善される。
【００１４】
例示及び説明を目的として、本発明の好ましい実施形態についてこれまで述べてきたが、これまでの説明は網羅や、開示した通りに本発明を限定することを意図してはいない。上記の教示に照らして多くの改変及び変化形が可能である。本発明の範囲はこの詳細な説明に限定されず、請求項及び添付の請求項の均等物により限定されるのものとする。
【図１】
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【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８Ａ−８Ｂ】
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【図９Ａ−９Ｂ】
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【国際調査報告】
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