(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリヒドロキシアルカノエート共重合体とポリビニルアルコールの混合物から形成されたナノ繊維を製造する方法であって、
ポリヒドロキシアルカノエート共重合体とポリビニルアルコールとの混合物を含む溶液を電界紡糸する工程を含み、
前記溶液を構成する溶媒は、フルオロアルコールと水の混合液であり、フルオロアルコールと水の質量基準の割合は８０：２０〜５０：５０であり、
前記ナノ繊維の平均繊維径は２００ｎｍ以下である、製造方法。
【請求項２】
ポリヒドロキシアルカノエート共重合体がポリ（３−ヒドロキシブチレート−コ−３−ヒドロキシヘキサノエート）である、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
ポリヒドロキシアルカノエート共重合体とポリビニルアルコールの質量基準の割合が、９５：５〜５：９５である、請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記ナノ繊維の平均繊維径が１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生分解性材料を利用したナノ繊維及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プラスチック廃棄物が、生態系への影響、燃焼時の有害ガス発生、大量の燃焼熱量による地球温暖化等、地球環境に大きな負荷を与える原因になっていることが懸念されており、これを解決できるプラスチックとして、生分解性プラスチックの開発が盛んになっている。
【０００３】
なかでも、植物由来の生分解性プラスチックは、これを燃焼させた際に出る二酸化炭素がもともと空気中にあったもので、大気中の二酸化炭素は増加しないとされている。このことをカーボンニュートラルと称し、二酸化炭素の削減目標値を課したパリ協定の下、重要視され、植物由来の生分解性プラスチックの積極的な使用が望まれている。
【０００４】
最近、生分解性およびカーボンニュートラルの観点から、植物由来の生分解性プラスチックとして脂肪族ポリエステル系樹脂が注目されている。なかでも、ポリヒドロキシアルカノエート（以下、ＰＨＡと略する場合がある）、このうち特に、ポリ（３−ヒドロキシブチレート）単独重合体、ポリ（３−ヒドロキシブチレート−コ−３−ヒドロキシバリレート）共重合体、ポリ（３−ヒドロキシブチレート−コ−３−ヒドロキシヘキサノエート）共重合体（以下、ＰＨＢＨと称する場合がある）、ポリ（３−ヒドロキシブチレート−コ−４−ヒドロキシブチレート）共重合体、ポリ乳酸等が注目されている。
【０００５】
このＰＨＡのうちポリ−３−ヒドロキシアルカン酸などをナノ繊維にする検討が進められているが、そのような生分解性のナノ繊維として、一般的なナノ繊維と比較して市場の要求を満たすような機械的物性を有するものは得られていなかった。また、ＰＨＡの中でも、ＰＨＢＨは結晶化が遅いため、通常の溶融紡糸法による繊維化が難しいことに加えて、作製したナノ繊維の形状にばらつきがあり、均一なナノ繊維を得ることができないという問題があった。
【０００６】
そこで、溶融紡糸法ではなく、電界紡糸法（エレクトロスピニング法）を用いた繊維化が検討されている。電界紡糸法によると、ＰＨＢＨなどの結晶化が遅い材料であっても紡糸が可能となるためである。非特許文献１及び２では、各種ＰＨＡを用いて電界紡糸法により繊維マットを作製する方法が開示されている。さらに、作製した繊維マットが生体適合性及び生体吸収性を有する足場として医療材料用途に利用できる可能性が開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】”Polymer”, 2007, 48, p.1419-1427
【非特許文献２】”Biomaterials”, 2008, 29, p.1307-1317
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ＰＨＡは疎水性を示し、親水性に乏しいポリマーであることから、ＰＨＡを材料としたナノ繊維を医療材料に応用するにあたっては細胞接着性を如何に制御するかが課題であった。
【０００９】
本発明は上記現状に鑑み、ポリヒドロキシアルカノエートを原料としながら、親水性と疎水性が制御され、均一性の高い繊維形状を有するナノ繊維を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、かかる問題を解決すべく鋭意検討を行い、ポリヒドロキシアルカノエート共重合体に親水性材料としてポリビニルアルコールを混合して電界紡糸法によりナノ繊維を形成することで、ナノ繊維の親水性と疎水性を制御するとともに、均一性の高い繊維形状を有するナノ繊維が得られることを見出し、本発明に至った。  すなわち本発明は、ポリヒドロキシアルカノエート共重合体とポリビニルアルコールの混合物から形成されたナノ繊維に関する。
【００１１】
好ましくは、ポリヒドロキシアルカノエート共重合体がポリ（３−ヒドロキシブチレート−コ−３−ヒドロキシヘキサノエート）である。
【００１２】
好ましくは、ポリヒドロキシアルカノエート共重合体とポリビニルアルコールの質量基準の割合が、９５：５〜５：９５である。
【００１３】
好ましくは、ナノ繊維の繊維径が１００ｎｍ以上１，０００ｎｍ未満である。
【００１４】
また本発明は、ナノ繊維からなるシートを複数枚積層してなる、繊維積層構造体に関する。
【００１５】
さらに本発明は、前記ナノ繊維を製造する方法であって、ポリヒドロキシアルカノエート共重合体とポリビニルアルコールとの混合物を含む溶液を電界紡糸する工程を含む製造方法に関する。
【００１６】
好ましくは、前記溶液を構成する溶媒が、フルオロアルコールと水の混合液である。
【００１７】
好ましくは、フルオロアルコールと水の混合液全体に対する水の含量が、５０質量％以下である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ポリヒドロキシアルカノエートを原料としながら、親水性と疎水性が制御され、均一性の高い繊維形状を有するナノ繊維を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例１で作製したナノ繊維を撮影した電子顕微鏡写真
【図２】実施例２で作製したナノ繊維を撮影した電子顕微鏡写真
【図３】実施例３で作製したナノ繊維を撮影した電子顕微鏡写真
【図４】実施例４で作製したナノ繊維を撮影した電子顕微鏡写真
【図５】実施例５で作製したナノ繊維を撮影した電子顕微鏡写真
【図６】実施例６で作製したナノ繊維を撮影した電子顕微鏡写真
【図７】実施例７で作製したナノ繊維を撮影した電子顕微鏡写真
【図８】参考例１で作製したナノ繊維を撮影した電子顕微鏡写真
【図９】参考例２で作製したナノ繊維を撮影した電子顕微鏡写真
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に本発明を詳細に説明する。
【００２１】
本発明は、ポリヒドロキシアルカノエート共重合体とポリビニルアルコールの混合物から形成されたナノ繊維に関する。本発明では、疎水性のポリヒドロキシアルカノエート共重合体と、親水性のポリビニルアルコールを組み合わせて使用することで、親水性と疎水性が制御されたナノ繊維を提供することができる。
【００２２】
［ポリヒドロキシアルカノエート共重合体］
本発明で用いるポリヒドロキシアルカノエート共重合体（以下、ＰＨＡ共重合体と略する場合がある）は、一般式（１）：［−ＣＨＲ−ＣＨ２−ＣＯ−Ｏ−］（式中、ＲはＣｎＨ２ｎ＋１で表されるアルキル基で、ｎは１以上１５以下の整数である。）で示される繰り返し単位を２種類以上含む脂肪族ポリエステル共重合体である。共重合の形式としては特に限定されず、ランダム共重合、交互共重合、ブロック共重合、グラフト共重合等であってよいが、入手が容易であるためランダム共重合が好ましい。ＰＨＡ共重合体は、ポリ（３−ヒドロキシブチレート）単独重合体と比較して、融点が低く、延性及び柔軟性が高いという利点がある。
【００２３】
本発明で使用するＰＨＡ共重合体としては特に限定されないが、例えば、ＰＨＢＨ〔ポリ（３−ヒドロキシブチレート−コ−３−ヒドロキシヘキサノエート）、ポリ（３−ヒドロキシ酪酸−ｃｏ−３−ヒドロキシヘキサン酸）〕、ＰＨＢＶ〔ポリ（３−ヒドロキシブチレート−コ−３−ヒドロキシバレレート）、ポリ（３−ヒドロキシ酪酸−ｃｏ−３−ヒドロキシ吉草酸）〕、Ｐ３ＨＢ４ＨＢ〔ポリ（３−ヒドロキシブチレート−コ−４−ヒドロキシブチレート）、ポリ（３−ヒドロキシ酪酸−ｃｏ−４−ヒドロキシ酪酸）〕、ポリ（３−ヒドロキシ酪酸−ｃｏ−３-ヒドロキシ吉草酸−ｃｏ−３-ヒドロキシヘキサン酸）、ポリ（３−ヒドロキシブチレート−コ−３−ヒドロキシオクタノエート）、ポリ（３−ヒドロキシブチレート−コ−３−ヒドロキシオクタデカノエート）等が挙げられる。これらのなかでも、工業的に生産が容易であるものとして、ＰＨＢＨ、ＰＨＢＶ、Ｐ３ＨＢ４ＨＢが挙げられる。これらの共重合体のなかでも、ＰＨＢＨが特に好ましい。ＰＨＢＨは、加熱加工時に適用可能な加工温度の幅が広いため、ナノ繊維からなるシートを二次加工する時の加工性が良好となり、また、結晶性が低いため、生分解性が高くてＰＶＡと均一に混ざりやすいという利点があるためである。
【００２４】
ＰＨＡ共重合体、特にＰＨＢＨにおける繰り返し単位の平均組成比は、得られるナノ繊維の柔軟性と強度のバランスの観点から、３−ヒドロキシブチレート繰り返し単位の組成比が８０モル％〜９９モル％であることが好ましく、８５モル％〜９７モル％であることがより好ましい。３−ヒドロキシブチレート繰り返し単位の組成比が８０モル％未満であると剛性が不足する傾向があり、９９モル％より多いと柔軟性が不足する傾向がある。
【００２５】
本発明において、ＰＨＡ共重合体は単独で使用してもよいし、少なくとも２種以上を混合して使用してもよい。例えば、３−ヒドロキシブチレート繰り返し単位の組成比が異なる２種以上のＰＨＡ共重合体を混合して使用することができる。  本発明で用いられるＰＨＡ共重合体の分子量は、目的とする用途で実質的に十分な物性を示すものであれば特に制限されない。分子量が低いと得られるナノ繊維の強度が低下する場合がある。逆に高いと繊維化が困難になる場合がある。それらを勘案して本発明に使用するＰＨＡ共重合体の重量平均分子量の範囲は、５０，０００〜３，０００，０００が好ましく、１００，０００〜１，５００，０００がより好ましい。なお、ここでの重量平均分子量は、クロロホルム溶離液を用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用い、ポリスチレン換算分子量分布より測定されたものをいう。当該ＧＰＣにおけるカラムとしては、前記分子量を測定するのに適切なカラムを使用すればよい。
【００２６】
ＰＨＡ共重合体は微生物から産生されるものが好ましく、ＰＨＡ共重合体を生産する微生物としては、ＰＨＡ類生産能を有する微生物であれば特に限定されない。例えば、ヒドロキシブチレートとその他のヒドロキシアルカノエートとの共重合体生産菌としては、ＰＨＢＶおよびＰＨＢＨ生産菌であるアエロモナス・キヤビエ（Ａｅｒｏｍｏｎａｓ  ｃａｖｉａｅ）、Ｐ３ＨＢ４ＨＢ生産菌であるアルカリゲネス・ユートロファス（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ  ｅｕｔｒｏｐｈｕｓ）などが知られている。特に、ＰＨＢＨに関し、ＰＨＢＨの生産性を上げるために、ＰＨＡ合成酵素群の遺伝子を導入したアルカリゲネス・ユートロファス  ＡＣ３２株（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ  ｅｕｔｒｏｐｈｕｓ  ＡＣ３２，ＦＥＲＭ  ＢＰ−６０３８）（Ｔ．Ｆｕｋｕｉ，Ｙ．Ｄｏｉ，Ｊ．Ｂａｔｅｒｉｏｌ．，１７９，ｐ４８２１−４８３０（１９９７））などがより好ましい。上記以外にも、生産したいＰＨＡ共重合体に合わせて、各種ＰＨＡ合成関連遺伝子を導入した遺伝子組み替え微生物を用いることができる。
【００２７】
これらの微生物を適切な条件で培養して菌体内にＰＨＡ共重合体を蓄積させた後、菌体を破砕してＰＨＡ共重合体を分離することができる。
【００２８】
［ポリビニルアルコール］
本発明で使用するポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡと略する場合がある）としては市販のＰＶＡを使用することができ、特に限定されない。使用できるＰＶＡのケン化度は例えば８８〜１００％、好ましくは８８〜９９．８％の範囲にあってよい。また、重合度としては８００〜８０００の範囲にあってよい。ＰＶＡの立体規則性としても特に限定されず、アタクチック、アイソタクチック、シンジオタクチックといずれの構造を持つＰＶＡも使用することができる。また、エチレン−ビニルアルコール共重合体等のＰＶＡ共重合体や、ＰＶＡに置換基を導入した変性ＰＶＡも、本発明のＰＶＡとして使用することが可能である。ＰＶＡは親水性が高く、生体適合性に優れているため、これを重合体成分の１つとして含むナノ繊維は医療材料用途に適することになる。
【００２９】
本発明のナノ繊維において、ＰＨＡ共重合体とＰＶＡの割合は特に限定されないが、親水性と疎水性制御のため、質量基準で９５：５〜５：９５が好ましく、９０：１０〜１０：９０がより好ましい。両重合体の割合を調節することでナノ繊維の親水性と疎水性を制御することができ、用途に適した親水性と疎水性をナノ繊維に付与することができる。また、後述する特定の混合溶媒を用いた製造方法によると、ＰＨＡ共重合体とＰＶＡの合計に対するＰＶＡの割合が５０質量％を超え親水性が比較的高いナノ繊維を製造することができる。この場合、ＰＨＡ共重合体とＰＶＡの割合は質量基準で４０：６０〜５：９５が好ましく、３０：７０〜１０：９０がより好ましい。
【００３０】
本発明のナノ繊維は、ＰＨＡ共重合体とＰＶＡ以外の成分を、本発明の効果を奏する範囲において含有していてもよい。そのような成分としては、他のポリマー成分；酸化防止剤、紫外線吸収剤、染料や顔料などの着色剤、可塑剤、滑剤、無機充填剤、帯電防止剤などの添加剤成分；結晶化速度を調整するための核剤等が挙げられる。これら他の成分の含有量としては、本発明の効果を損なわない限り特に制限されるものではない。
【００３１】
［ナノ繊維］
本発明のナノ繊維とは、好ましくは繊維径が１，０００ｎｍ未満であるナノサイズの繊維をいう。ナノサイズの繊維は、空隙率が小さい、比表面積が大きいなどの形態に起因して、ろ過性能、払拭性能、液保持性能などに優れることが知られているが、これらの効果を発現するには繊維径は１０００ｎｍ未満が好ましく、より好ましくは８００ｎｍ未満であり、さらに好ましくは７００ｎｍ未満である。さらに、本発明によると、繊維径が２００ｎｍ以下という極めて細いナノ繊維を製造することができる。繊維径の下限値は特に限定されないが、１００ｎｍ以上が好ましい。
【００３２】
本発明のナノ繊維は、後述する電界紡糸法により製造することができ、これによってナノ繊維からなるシート（不織布）を形成することができる。電界紡糸法により製造されたナノ繊維は多孔質のものであるため、生体適合性及び生体吸収性を有する足場として好適である。
【００３３】
また、このようなシートを複数枚積層することで、厚みのある繊維積層構造体を製造することができる。このような繊維積層構造体は、積層枚数によって、その厚みを容易に調節することが可能であり、生分解性を有する医療用材料として好適に使用することができる。
【００３４】
［製造方法］
本発明のナノ繊維は、ＰＨＡ共重合体とＰＶＡの混合物を含む溶液を電界紡糸することにより製造できる。電界紡糸を行うには、市販の電界紡糸装置を使用することができる。電界紡糸の条件は特に限定されず、所望のナノ繊維が得られるように適宜選択すればよい。
【００３５】
上記溶液を構成するための溶媒としては、ＰＨＡ共重合体とＰＶＡを溶解できる溶媒を選択する。そのような溶媒としては、例えば、ＨＦＩＰ（正式名：１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−プロパノール）、ＴＦＥ（ＣＦ３ＣＨ２ＯＨ）、ＴＦＰ（ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＨ）、Ｃ６Ｆ１３Ｃ２Ｈ４ＯＨ等のフルオロアルコール；ジオキサン；ジメチルスルホキシド；水等が挙げられる。このうち、フルオロアルコールが好ましく、特にＨＦＩＰが好ましい。これらは１種類以上を使用してもよいし、ＰＨＡ共重合体とＰＶＡ双方の溶解性を考慮して２種類以上を混合して使用してもよい。また、ＰＨＡ共重合体とＰＶＡの合計に対するＰＶＡの割合が５０質量％を超えて重合体成分の親水性が高くなると、フルオロアルコールに対する溶解度が低下するため、上記溶媒として、フルオロアルコールと水の混合液を使用することが好ましく、ＨＦＩＰと水の混合液を使用することがより好ましい。このような混合液を電界紡糸の際の溶媒として使用することで、ＰＶＡの割合が５０質量％を超えて親水性が高いナノ繊維を製造することが可能となる。
【００３６】
フルオロアルコールと水の混合液において、フルオロアルコールと水の割合は特に限定されず、ＰＨＡ共重合体とＰＶＡとの混合物が溶解する程度に応じて適宜決定すればよい。しかし、ナノ繊維の製造が容易であることから、フルオロアルコールと水の混合液全体に対する水の含量が５０質量％以下であることが好ましい。さらには、フルオロアルコールと水の質量基準の割合が９５：５〜５０：５０の範囲にあることがより好ましく、９５：５〜６０：４０の範囲にあることがさらに好ましく、９０：１０〜７０：３０の範囲にあることが特に好ましい。また、フルオロアルコールと水の割合を調節して水の割合を比較的大きくすることで、繊維径が２００ｎｍ以下という極めて細いナノ繊維を製造することが可能となる。この場合のフルオロアルコールと水の質量基準の割合は、ＰＨＡ共重合体とＰＶＡの割合にも依存するので一概には規定できないが、例えば、８０：２０〜５０：５０が好ましく、８０：２０〜６０：４０がより好ましく、８０：２０〜７０：３０がさらに好ましい。
【００３７】
ＰＨＡ共重合体とＰＶＡの混合物を含む溶液の濃度としては、電界紡糸による繊維化が可能になるように適宜選択すればよい。一般には濃度が高くなればナノ繊維の繊維径が大きくなる傾向があるが、高すぎると繊維にならず、塊状になりやすい。一方、濃度が低すぎても繊維にならず、粒子状になりやすい。これらのことから、前記溶液の濃度としては０．５〜５質量％程度が好ましく、０．５〜３質量％程度がより好ましい。
【実施例】
【００３８】
以下に実施例を掲げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００３９】
＜製造例１＞ＰＨＢＨの製造
培養生産にはＫＮＫ−００５株（米国特許ＵＳ７３８４７６６参照）を用いた。
【００４０】
種母培地の組成は１ｗ／ｖ％  Ｍｅａｔ−ｅｘｔｒａｃｔ、１ｗ／ｖ％  Ｂａｃｔｏ−Ｔｒｙｐｔｏｎｅ、０．２ｗ／ｖ％  Ｙｅａｓｔ−ｅｘｔｒａｃｔ、０．９ｗ／ｖ％  Ｎａ2ＨＰＯ4・１２Ｈ2Ｏ、０．１５ｗ／ｖ％  ＫＨ2ＰＯ4、とした（ｐＨ６．８）。
【００４１】
前培養培地の組成は１．１ｗ／ｖ％  Ｎａ2ＨＰＯ4・１２Ｈ2Ｏ、０．１９ｗ／ｖ％  
ＫＨ2ＰＯ4、１．２９ｗ／ｖ％  （ＮＨ4）2ＳＯ4、０．１ｗ／ｖ％  ＭｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏ、０．５ｖ／ｖ％  微量金属塩溶液（０．１Ｎ塩酸に１．６ｗ／ｖ％  ＦｅＣｌ3・６Ｈ2Ｏ、１ｗ／ｖ％  ＣａＣｌ2・２Ｈ2Ｏ、０．０２ｗ／ｖ％  ＣｏＣｌ2・６Ｈ2Ｏ、０．０１６ｗ／ｖ％  ＣｕＳＯ4・５Ｈ2Ｏ、０．０１２ｗ／ｖ％  ＮｉＣｌ2・６Ｈ2Ｏを溶かしたもの。）、とした。炭素源はパーム油を１０ｇ／Ｌの濃度で一括添加した。
【００４２】
生産培地の組成は０．３８５ｗ／ｖ％  Ｎａ2ＨＰＯ4・１２Ｈ2Ｏ、０．０６７ｗ／ｖ％  ＫＨ2ＰＯ4、０．２９１ｗ／ｖ％  （ＮＨ4）2ＳＯ4、０．１ｗ／ｖ％  ＭｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏ、０．５ｖ／ｖ％  微量金属塩溶液（０．１Ｎ  塩酸に１．６ｗ／ｖ％  ＦｅＣｌ3・６Ｈ2Ｏ、１ｗ／ｖ％  ＣａＣｌ2・２Ｈ2Ｏ、０．０２ｗ／ｖ％  ＣｏＣｌ2・６Ｈ2Ｏ、０．０１６ｗ／ｖ％  ＣｕＳＯ4・５Ｈ2Ｏ、０．０１２ｗ／ｖ％  ＮｉＣｌ2・６Ｈ2Ｏを溶かしたもの。）、０．０５ｗ／ｖ％  ＢＩＯＳＰＵＲＥＸ２００Ｋ（消泡剤：コグニスジャパン社製）とした。
【００４３】
まず、ＫＮＫ−００５株のグリセロールストック（５０μｌ）を種母培地（１０ｍｌ）に接種して２４時間培養し種母培養を行なった。次に種母培養液を１．８Ｌの前培養培地を入れた３Ｌジャーファーメンター（丸菱バイオエンジ製ＭＤＬ−３００型）に１．０ｖ／ｖ％接種した。運転条件は、培養温度３３℃、攪拌速度５００ｒｐｍ、通気量１．８Ｌ／ｍｉｎとし、ｐＨは６．７〜６．８の間でコントロールしながら２８時間培養し、前培養を行なった。ｐＨコントロールには１４％水酸化アンモニウム水溶液を使用した。
【００４４】
次に、前培養液を６Ｌの生産培地を入れた１０Ｌジャーファーメンター（丸菱バイオエンジ製ＭＤＳ−１０００型）に１．０ｖ／ｖ％接種した。運転条件は、培養温度２８℃、攪拌速度４００ｒｐｍ、通気量６．０Ｌ／ｍｉｎとし、ｐＨは６．７〜６．８の間でコントロールした。ｐＨコントロールには１４％水酸化アンモニウム水溶液を使用した。炭素源としてパーム油を使用した。培養は６４時間行い、培養終了後、遠心分離によって菌体を回収、メタノールで洗浄、凍結乾燥し、乾燥菌体重量を測定した。
【００４５】
得られた乾燥菌体１ｇに１００ｍｌのクロロホルムを加え、室温で一昼夜攪拌して、菌体内のＰＨＢＨを抽出した。菌体残渣をろ別後、エバポレーターで総容量が３０ｍｌになるまで濃縮後、９０ｍｌのヘキサンを徐々に加え、ゆっくり攪拌しながら、１時間放置した。析出したＰＨＢＨをろ別後、５０℃で３時間真空乾燥してＰＨＢＨを得た。
【００４６】
得られたＰＨＢＨの３ＨＨ組成分析は以下のようにガスクロマトグラフィーによって測定した。乾燥ＰＨＢＨ２０ｍｇに２ｍｌの硫酸−メタノール混液（１５：８５）と２ｍｌのクロロホルムを添加して密栓し、１００℃で１４０分間加熱して、ＰＨＢＨ分解物のメチルエステルを得た。冷却後、これに１．５ｇの炭酸水素ナトリウムを少しずつ加えて中和し、炭酸ガスの発生がとまるまで放置した。４ｍｌのジイソプロピルエーテルを添加してよく混合した後、遠心して、上清中のポリエステル分解物のモノマーユニット組成をキャピラリーガスクロマトグラフィーにより分析した。ガスクロマトグラフは島津製作所ＧＣ−１７Ａ、キャピラリーカラムはＧＬサイエンス社製ＮＥＵＴＲＡ  ＢＯＮＤ−１（カラム長２５ｍ、カラム内径０．２５ｍｍ、液膜厚０．４μｍ）を用いた。キャリアガスとしてＨｅを用い、カラム入口圧１００ｋＰａとし、サンプルは１μｌを注入した。温度条件は、初発温度１００から２００℃まで８℃／分の速度で昇温、さらに２００から２９０℃まで３０℃／分の速度で昇温した。上記条件にて分析した結果、３−ヒドロキシヘキサノエート（３ＨＨ）のモノマー比率が５．４モル％のＰＨＢＨであった。ＧＰＣで測定した重量平均分子量Ｍｗは３５万であり、融点は１４１℃であった。
【００４７】
（実施例１〜７及び参考例１〜２）
各実施例及び参考例ではＰＨＢＨとして、製造例１で製造したＰＨＢＨを使用した。
【００４８】
ＰＶＡとしては、次のものを使用した。アタクチックポリビニルアルコール、ユニチカ株式会社製、ケン化度９９．５ｍｏｌ％、重合度ＤＰ＝１７３０。
【００４９】
表１に記載の重量比のＰＨＢＨ及び／又はＰＶＡを、溶媒である表１に記載の重量比のＨＦＩＰ（和光純薬社製）及び／又は水に、表１に記載の濃度で溶解して各ポリマー溶液を得た。なお、各ポリマー溶液を調製するにあたっては、各重合体成分を溶媒に投入した後、室温で２４時間撹拌することにより均質な溶液を得た。
【００５０】
各ポリマー溶液を入れたガラス注射器（容量１０ｃｃ、アズワン株式会社）を電界紡糸装置（カトーテック株式会社：Ｎａｎｏｆｉｂｅｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｉｎｎｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）に取り付けて、ターゲットに巻いたクッキングシート又はアルミ箔の上に電界紡糸を行い、ポリマーの組成が異なる各ナノ繊維からなるシートを得た。注射器には、注射針（０．６ｍｍφ×２６ｍｍ）（皮下針１／２、成田注射針製作所）の先端を両刃スリ込ヤスリで削り平らにしたものを用いた。電界紡糸の条件は、射出角度３０°、ターゲットとの距離１５ｃｍ、押出速度０．３−０．４ｍｍ／ｍｉｎ、印加電圧２０ｋＶ、雰囲気温度２３−２５℃、湿度２０−３０％とした。
【００５１】
得られた各ナノ繊維を走査型電子顕微鏡（ＪＳＭ−６０１０ＬＡ、日本電子社製）により撮影した。撮影した写真を図１〜９に示す。各写真においてスケールバーとの比較により複数の繊維の繊維径を求め、得られた値から、各実施例及び比較例のナノ繊維における最小繊維径、及び最大繊維径を決定すると共に、平均繊維径、及び標準偏差を算出して、その結果を表１に示した。
【００５２】
【表１】
0006717459.tif 000002
【００５３】
実施例１〜７では電界紡糸により、ＰＨＢＨとＰＶＡの混合物から、繊維径が１０００ｎｍ未満のナノ繊維を製造することに成功した。図１〜７より、いずれの実施例のナノ繊維も、繊維の形状及び繊維径が揃っており、均一性が高いことが分かる。ＰＶＡ含量が高い実施例４〜７においては、溶媒としてＨＦＩＰと水の混合溶媒を使用することでナノ繊維が得られた。また、実施例４と実施例５の比較、及び実施例６と実施例７の比較より、ＨＦＩＰと水の混合溶媒において水の混合割合を高めることで、ナノ繊維の繊維径が小さくなることが分かる。結果、実施例５及び実施例７では繊維径が２００ｎｍ以下という極めて細いナノ繊維を得ることに成功した。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明のナノ繊維は、生体適合性及び生体吸収性を有する足場として医療材料用途に利用することができる。
【図１】
0006717459.tif 000003
【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】
0006717459.tif 000009
【図８】
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【図９】
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