(57)【要約】【課題】フィルムや織物等に極細繊維からなる不織布等を固着する必要性がある。例えば、人工血管のように、血圧や体の動きによる伸縮に耐えうる柔軟性と強度を有し、且つ血管内の物質が選択的に透過できるような機能が要求される場合である。本発明では、基材に簡単に且つ極細繊維がその気孔を保持しつつ固着できる方法を提供する。【解決手段】基材上に極細繊維層を固着する方法であって、複数の成分からなる繊維の最も低い融点以上に加熱し、その成分を融解することによって基材に固着する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に極細繊維層を固着する方法であって、複数の成分からなる繊維の最も低い融点以上に加熱し、その成分を融解することによって基材に固着することを特徴とする基材への繊維の固着方法。
【請求項２】
該複数の成分は、１本の繊維に海島構造として含有されているものである請求項１記載の基材への繊維の固着方法。
【請求項３】
該複数の成分は、別の繊維として構成されているものである請求項１記載の基材への繊維の固着方法。
【請求項４】
該基材は、透過性のある膜体である請求項１〜３記載の繊維の固着方法。
【請求項５】
該基材は、透過性のないフィルムである請求項１〜３記載の基材への繊維の固着方法。
【請求項６】
基材上に極細繊維層が固着されたものであって、複数の成分からなる繊維の最も低い融点以上に加熱し、その成分を融解することによって基材に固着されていることを特徴とする積層シート体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材への繊維の固着方法及び積層シート体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フィルムや織物等に極細繊維からなる不織布等を固着しなければならない場合がある。例えば、人工血管のように、血圧や体の動きによる伸縮に耐えうる柔軟性と強度を有し、且つ血管内の物質が選択的に透過できるような機能が要求されるもの等である。このような場合、強度のある基材に微細孔を有する膜体を貼付する方法、基材に直接極細繊維を絡ませる等の方法がとられている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、不織布に、極細繊維を絡ませて製造している。これでは、製造が手間であるばかりか、基材の不織布に極細繊維が入りこむため、気孔サイズの調製が難しい。
【特許文献１】特開平１１−１６４８８１号
【０００４】
このような手間のかかる方法をとる理由は、基材に極細繊維を透過性を持たせて接着することが困難なためである。ミクロン単位の細孔を有し、それを塞ぐことなく接着剤で接着することは非常に難しいのである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明では、基材に簡単に、且つ極細繊維がその気孔を保持しつつ、固着できる方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような現状に鑑み、本発明者は鋭意研究の結果本発明固着方法及び積層シート体を完成したものであり、その特徴とするところは、固着方法にあっては、基材上に極細繊維層を固着する方法であって、複数の成分からなる繊維の最も低い融点以上に加熱し、その成分を融解することによって基材に固着する点にあり、積層シート体にあっては、基材上に極細繊維層が固着されたものであって、複数の成分からなる繊維の最も低い融点以上に加熱し、その成分を融解することによって基材に固着されている点にある。
【０００７】
ここでいう基材は、基本的には薄い膜状物である。限定はしないが厚みは、数十μｍ〜数百μｍが好適である。この基材は、空気透過性があってもなくてもよい。透過性を有するものとして、織布、不織布、編み物等であり、透過性のない（厳密な意味ではない）のものとしては、シートや平板等である。
材質としては、ガラス、セラミックス、金属、プラスチック、ゴム等である。
【０００８】
ここでいう極細繊維とは、径が１ｍｍ以下の繊維をいう。１ｍｍ以上になると、本発明の固着が困難になるためである。なかでも数百ｎｍ〜数十μｍが好適である。
【０００９】
この繊維は、合成繊維であり溶剤に溶解するものである。繊維の製造方法は自由であるが、エレクトロスピニング法が便利である。この方法は、ポリマーを溶解し、シリンジに入れ、先端に設けた細い孔から押し出し、溶媒を蒸発させて繊維状にし、それを目的物上にランダムに吹き付けるものである。この時、シリンジに荷電し、目的物をアースして、極細繊維が飛びやすくしている。繊維の太さは、先端の孔の径、溶剤中の濃度によって調整できる。
【００１０】
勿論、電荷をかけずに単に押し出して溶媒を蒸発させるだけでもよいし、他の方法ですでに繊維状になっているものでもよい。
【００１１】
極細繊維層とは、極細繊維を単に数本基材に固着する等ではなく、多数の極細繊維によって多数の貫通孔を有する膜状になっていることをいう。この膜の厚みは自由であり、逆にこの厚みの調製によって、貫通するもののサイズを限定することができる。厚みの例としては、数十μｍ〜数百μｍが好適である。
また、これらの繊維が構成する気孔（空隙）のサイズは、自由であるが数十μｍ〜数百μｍが好適である。
【００１２】
「複数の成分からなる」という表現は、本出願では２つの意味で用いている。
１つは、１本の繊維が単一の成分ではなく複数の成分の混合である場合である。例えば、２種のポリマーが海島構造を作っているようなものである。成分としては少なくとも１種はポリマーでなければならないが、他はオリゴマーのようなものでも可能である。２成分とは限らず、３以上の成分であってもよい。
【００１３】
この複数の成分は、その融点に差があることが必須である。差の程度は限定しないが、実際上は３０℃以上の差があることが好ましい。温度管理の容易性等を考慮すると、５０〜１００℃程度の差があればより好ましい。３成分以上の場合では、すべてに差がある必要はない。少なくとも１つ他と差があればよい。
【００１４】
本出願でいう融点は、結晶が融解する意味での融点だけでなく、アモルファス物質の軟化点、それもその軟化点以上になれば他のものと固着できその温度以下になればその状態を保つことができるような温度という意味も含めて使用する。
【００１５】
溶剤としては、ポリマー等が溶解するものであればどのようなものでもよく限定するものではない。溶剤中での濃度も、そのポリマーの粘度、製造する繊維の太さ、用いる溶媒等によって異なるが、通常は１〜５０重量％程度である。
【００１６】
このような繊維の例としては、２種のポリマーやオリゴマーの組み合わせ、及びその時の溶剤を例示すると次のようになる。最後は溶剤である。
１  ポリ乳酸  ポリカプロラクトン  ジクロロメタン
２  ポリ乳酸  ポリブチレンサクシネート  ジクロロメタン
３  ポリアクリロニトリル  ポリ乳酸  N,N-ジメチルホルムアミド
４  ポリアミド  ポリメタクリル酸メチル  ギ酸
５  ポリアミド  ポリオキシメチレン  ヘキサフルオロイソプロパノール
６  ポリアミド  ポリエチレンテレフタレート  ヘキサフルオロイソプロパノール
７  ポリエチレンオキシド  ポリカーボネート  クロロホルム
８  ポリアニリン  ポリスチレン  クロロホルム
９  ポリウレタン  ポリ乳酸  N,N-ジメチルホルムアミド
１０  ポリスチレン  ポリ塩化ビニル  クロロホルム
１１  ポリカプロラクトン  ポリメタクリル酸メチル  クロロホルム
１２  ポリカーボネート  ポリカーボネートオリゴマー  クロロホルム
【００１７】
「複数の成分からなる」という表現の他の意味は、異なった成分からなる複数の繊維を用いる方法である。これは、ポリ乳酸の繊維とポリカプロラクトンの繊維が別々に存在して不織布等を構成しているようなものである。
【００１８】
このような複数の成分の最も低い融点以上に、繊維を加熱する。即ち、繊維の融点の低い成分を加熱して融解（軟化も含める。以下同様）し、それによって基材と固着させるのである。例えば、前記したポリ乳酸（融点約１６０℃）とポリカプロラクトン（融点約６０℃）が海島構造をとっている繊維の場合、この６０℃以上に加熱するということである。しかし、厳密に海島構造の場合、その融点で融解するとは限らないため、より高温にしなければならない場合がある。要するに、その１成分が融解して基材に固着する温度ということである。
【００１９】
この加熱によって、繊維の一部（低融点部）が融解して基材と、また他の繊維と固着する。接着剤はまったく不要である。
【００２０】
また、複数の成分が別々の繊維を構成している場合には、低融点の繊維は全体が融解し、それが融解しない繊維と基材を固着させることとなる。この場合には、基材は透過性を有しないものが好ましい。
【００２１】
加熱の方法は、基材を置く台やローラ（金属その他）を電気ヒーターで加熱する、熱風を繊維に送る等、繊維が加熱されさえすればどのような方法でもよい。
【００２２】
繊維と基材の固着を容易に、また確実にするため、基材と繊維を押圧してもよい。プレス機、押圧ローラ等で可能である。
【００２３】
本発明は、このように極細繊維を基材に固着する方法であり、その固着したものの用途は問わない。あくまでも、接着剤を用いず、繊維の一成分を溶解して固着するという新規な方法である。従来の単なる融着とは異なり繊維全体が融解したり軟化することはない。
【００２４】
本発明の用途の例としては、衣料、医療用具（傷テープ等）、人工臓器（人工血管等）、各種分離膜があげられる。基材に種々のものを選択し、且つ固着する繊維の材質や太さ等によって用途に適したものにすればよい。
【００２５】
さらに本発明の１態様として、上記の方法で製造されたもの、すなわち上記の固着方法によって基材に極細繊維を固着したものがある。これをここでは積層シート体と呼ぶ。
【発明の効果】
【００２６】
本発明には次のような利点がある。
（１）非常に細い繊維であっても、接着剤を用いずに、かつ該細い繊維が構成する空間を塞ぐことがほとんどなく基材に固着できる。
（２）基材に非常に細い繊維を固着できるため、基材に適当なものを選べば人工血管のような人体の人工臓器も製造できる。
（３）極細繊維の厚みや量によってその繊維層を通過する粒子の大きさが自由に調製できる。
（４）とくにエレクトロスピニング法によって繊維を製造すれば極細繊維も簡単にできより好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下実施例に従って本発明をより詳細に説明する。
【実施例】
【００２８】
図１は、本発明固着方法の１例を示す概略断面図である。これはエレクトロスピニング法を応用したものである。金属ロール１に基材２を載置し、シリンジ３にポリマーを溶解した液４を入れている。シリンジ３には荷電し、金属ロール１はアースしている。
この状態でピストン５を押すと、溶解した液４が先端開口６から噴射されアースされたロール１に向かう。その途中で溶剤が揮発し、液は固化し、固体の状態（細い繊維状）でロール１上の基材２に不織布のように載置される。そして、ロール１が加熱されており、その繊維の一部を融解し、その解けた部分（繊維の一部）が基材２と固着（融着）することによって繊維全体が基材に固着される。
【００２９】
ここで固着をより確実にするため、金属ロール１の情報に押圧ロール７を設けている。そして、両ロールを矢印の通り回転させながら行うと、全体として押圧され固着されたもの８（積層シート体）ができる。
【００３０】
基材２としては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製の織布を用いた。糸の太さは、約５０μｍで、１０μｍ程度の空間を持って織ったものである。
【００３１】
この例で用いた液について説明する。
まず繊維成分として次のＡ、Ｂの２種の等重量混合物を用いた。
Ａ成分：ポリ乳酸（融点約６０℃、平均分子量約８００００）
Ｂ成分：ポリカプロラクトン（融点約１６０℃、平均分子量約３０００００）
これをＤＣＭ（ジクロロメタン）６０重量％、ピリジン４０重量％の混合溶媒に溶解した。濃度は約６重量％であった。
【００３２】
荷電した電圧は、１０ｋＶである。ノズルの開口６と基材２の距離は１５０ｍｍで、ピストンの送液量は、０．１〜１ml／Hrで、開口６の径は１２０μｍであった。
【００３３】
金属ロール１の加熱温度は、８０℃で電気ヒーター（図示せず）を内蔵して行った。
【００３４】
これでＰＥＴ製の織布上に非常に目の細かい薄い不織布が貼付された構造のものができた。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明方法の１例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  金属ロール
２  基材
３  シリンジ
４  液
５  ピストン
６  開口
７  押圧ロール
８  固着されたもの
【図１】
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