JP2002201531A - 可撓性構造物のデンプンフィラメントを作製するための電気スピニング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】複数の澱粉フィラメントを含んでなる可撓性構
造物であって、この構造が、強度、吸収力および柔軟性
を向上させるための明確な集中特性（ｉｎｔｅｎｓｉｖ
ｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ）を有する２つ以上の領域を
含んでなることを特徴とするものを提供する。 【解決手段】可撓性構造物は、複数の澱粉フィラメント
を含んでなる。この構造は、少なくとも１つの第一の領
域と１つの第二の領域とを含んでなり、第一および第二
の領域のそれぞれは、密度、基本重量、高さ、不透明
度、クレープ頻度、およびそれらの任意の組合せからな
る群から選択される少なくとも１つの共通した集中特性
を有する。第一の領域の共通の集中特性は、第二の領域
の共通の集中特性と値が異なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、澱粉フィラメント
を含んでなる可撓性構造物、更に具体的には特異領域を
有する可撓性構造物に関する。

【０００２】

【従来の技術】発明の背景 紙などのセルロース性の繊維質ウェブは、当該技術分野
で周知である。低密度繊維質ウェブは、今日紙タオル、
トイレットペーパー、化粧紙、ナプキンなどに普通に用
いられている。このような紙生成物の需要が大きいた
め、改良された製品やそれらの製造法の需要が生まれて
きている。このような需要を満たすには、製紙御者は機
械類および資源の原価を、製品を消費者に届ける総コス
トと釣り合わせなければならない。

【０００３】通常の製紙作業については、木材のセルロ
ース繊維を再パルプ化、打ち延ばし、または精製してあ
る程度の繊維水和度とし、水性パルプスラリーを形成す
る。ティシュー、タオル地や生理用品に用いる紙製品の
製造法は、一般に水性スラリーの調製、および次にスラ
リーから水を除去し、同時にその中で繊維を再配置して
紙ウェブを形成することを含む。脱水に続いて、ウェブ
を乾燥巻取またはシート形態に加工し、最終的に消費者
用包装に加工する。脱水工程および加工作業をやりやす
くするには、様々な種類の機械類を用いなければなら
ず、かなりの投資資金を必要とする。

【０００４】通常の製紙作業のもう一つの態様は、パル
プに添加剤を配合して、特異的な最終特性を得ることを
含んでいる。例えば、強度樹脂、デボンディング界面活
性剤(debonding surfactants)、軟化剤、顔料、格子、
合成微小球、難燃剤、染料、香料などの添加剤が、製紙
に用いられることが多い。製紙工程のウェットエンドに
おけるこれらの添加剤の効率的保持は、保持されない部
分がプラントから流出する部分となる場合には、経済的
損失となるだけでなく、著しい汚染問題を生じるので製
造業者にとって困難な問題となる。添加剤は、当該技術
分野でよく知られているコーティングまたは飽和工程を
介して脱水の後に紙ウェブに加えることができる。これ
らの工程は、通常はコーティング後に紙を再乾燥する目
的で過剰の熱エネルギーを消費する必要がある。更に、
幾つか場合には、コーティング系は、溶剤を基剤とする
必要があり、これによりコストが嵩み、また規制要件を
満たすために揮発性物質を回収する必要がある。

【０００５】セルロース以外の様々な天然繊維、並びに
様々な合成繊維が製紙に用いられてきているが、これら
の代替品はいずれもコストが高く、結合特性がよくな
く、化学的に不適合性であり、製造装置における取扱い
が難しいため、商業的に許容可能なセルロースの代替品
を提供することには成功していない。製紙工程の様々な
態様において、澱粉フィラメントがセルロースの代替品
として示唆されているが、このような澱粉フィラメント
を使用する商業的試みは不成功に終わっている。従っ
て、紙製品は、未だほぼ独占的に木材を基材とするセル
ロース成分のみから製造されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、長
い澱粉フィラメントを含んでなる可撓性構造物、および
これの製造法を提供する。詳細には、本発明は、複数の
澱粉フィラメントを含んでなる可撓性構造物であって、
この構造が、強度、吸収力および柔軟性を向上させるた
めの明確な集中特性(intensive properties)を有する２
つ以上の領域を含んでなることを特徴とするものを提供
する。

【０００７】本発明は、澱粉フィラメントの製造法も提
供する。特には、本発明は、複数の澱粉フィラメントを
生産する電気スピニング法を提供する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】発明の概要 可撓性構造物は、複数の澱粉フィラメントを含んでな
る。複数の澱粉フィラメントの少なくとも幾つかは、大
きさが約０．００１dtex〜約１３５dtexであり、更に具
体的には０．０１dtex〜５dtexである。少なくとも幾つ
かの澱粉フィラメントの主軸の長さ対澱粉フィラメント
の主軸に垂直な断面の等しい直径のアスペクト比は１０
０／１より大きく、更に具体的には５００／１より大き
く、更に一層具体的には１０００／１より大きく、更に
より具体的には５０００／１より大きい。

【０００９】この構造は、少なくとも第一の領域と第二
の領域を含んでなり、第一および第二の領域のそれぞれ
は密度、基礎重量、高さ(elevation)、不透明度、クレ
ープ頻度(crepe frequency)、およびそれらの任意の組
合せからなる群から選択される少なくとも１つの共通し
た集中特性を有する。第一の領域の少なくとも１つの共
通した集中特性は、第二の領域の少なくとも１つの共通
した集中特性と値が異なる。

【００１０】一態様において、第一および第二の領域の
一方は実質的に連続的な網状構造を含んでなり、第一お
よび第二の領域の他方は実質的に連続的な網状構造中に
分散した複数の不連続部分を含んでなる。もう一つの態
様では、第一の領域および第二の領域の少なくとも一方
は、半連続的網状構造を含んでなる。

【００１１】可撓性構造物は、第一の領域の集中特性お
よび第二の領域の集中特性と共通しておりかつ値が異な
る少なくとも１つの集中特性を有する少なくとも１つの
第三の領域をも含んでなることができる。一態様では、
第一、第二および第三の領域の少なくとも１つは、実質
的に連続的な網状構造を含んでなることができる。もう
一つの態様では、第一、第二および第三の領域の少なく
とも１つは、個別または不連続的部分を含んでなること
ができる。更にもう一つの態様では、第一、第二および
第三の領域の少なくとも１つは、実質的に半連続的部分
を含んでなることができる。更にもう一つの態様では、
第一、第二および第三の領域の少なくとも１つは、実質
的に連続的な網状構造中に分散した複数の個別的部分を
含んでなることができる。

【００１２】可撓性構造物が実質的に連続的な網状構造
と、実質的に連続的な網状構造中に分散した複数の個別
的部分とを含んでなる態様では、実質的に連続的網状構
造領域は複数の個別的部分の密度が比較的低いのに対し
て比較的高密度を有することができる。構造が水平な参
照平面上に配置されるときには、第一の領域は第一の高
さを画定し、第二の領域は第一の領域から外側に伸び
て、第一のたかさより（水平な参照平面と比較して）大
きな第二の高さを画定する。

【００１３】少なくとも３つの領域を含んでなる態様で
は、構造が水平な参照平面に配置されるときには、第一
の領域は第一の高さを画定することができ、第二の領域
は第二の高さを画定することができ、第三の領域は第三
の高さを画定することができる。第一、第二および第三
の高さの少なくとも１つは、他の高さの少なくとも１つ
と異なることができ、例えば第二の高さは第一の高さお
よび第三の高さの中間であることができる。

【００１４】一態様では、第二の領域は複数の澱粉ピロ
ー(starch pillow)であって、それぞれのピローが第一
の高さから第二の高さに伸びているドーム部と第二の高
さにおけるドーム部から横に伸びている片持ち梁部を含
んでなることができるものを含んでなる。澱粉片持ち梁
部の密度は第一の領域の密度およびドーム部の密度の少
なくとも一方に等しいかまたは異なり、または第一の領
域の密度およびドーム部の密度の中間であることができ
る。片持ち梁部は、典型的には第一の平面から高くなっ
て、第一の領域と片持ち梁部との間に実質的に中空部を
形成している。

【００１５】可撓性構造物は、複数の澱粉フィラメント
を溶融紡糸、乾燥紡糸、湿潤紡糸、電気紡糸、またはそ
れらの任意の組合せによる複数の澱粉フィラメントを製
造し、複数の澱粉フィラメントを収容する目的で構築し
た三次元フィラメント収容側部を有する成形部材を提供
し、成形部材のフィラメント収容側部に複数の澱粉フィ
ラメントを入れ、複数の澱粉フィラメントがそのパター
ンに少なくとも部分的に一致するようにし、成形部材か
ら複数の澱粉フィラメントを分離することによって製造
することができる。

【００１６】複数の澱粉フィラメントを成形部材のフィ
ラメント収容側部に入れる段階は、複数の澱粉フィラメ
ントを成形部材の三次元パターンに少なくとも部分的に
一致させることを含むことができる。これは、例えば複
数の澱粉フィラメントに流体圧力差を加えることによっ
て行うことができる。

【００１７】一態様では、複数の澱粉フィラメントを成
形部材に入れる段階は、成形部材のフィラメント収容側
部に対して鋭角に澱粉フィラメントを入れ、この鋭角が
約５度〜約８５度となるようにすることを含んでなる。

【００１８】成形部材は、一態様では、強化要素に接合
した樹脂性フレーム構造を含んでなる。成形部材は、流
体透過性、流体不透過性または部分的に流体透過性であ
ることができる。強化要素は、フィラメント収容側部と
フレーム構造の裏面の少なくとも一部との間に配置する
ことができる。フィラメント収容側部は、実質的に連続
的パターン、実質的に半連続的パターン、不連続パター
ン、またはそれらの任意の組合せを含んでなることがで
きる。フレーム構造は、フレーム構造は、複数の開口で
あって、フレーム構造のパターンと同様にまたは逆に連
続的、不連続的、半連続的にすることができる開口を含
んでなることができる。

【００１９】一態様では、成形部材は、第一の高さで配
置された強化要素と、強化要素に対面関係で接合されか
つ強化要素から外側に伸び出して第二の高さを形成して
いる樹脂性フレーム構造とによって形成される。成形部
材は、複数の織り合わせた糸(interwoven yarns)、フェ
ルト、またはそれらの任意の組合せを含んでなることが
できる。

【００２０】複数の澱粉フィラメントを成形部材のフィ
ラメント収容側部に配置するときには、それらが柔軟性
でありおよび／または流体圧力差が加えられる結果、少
なくとも部分的に成形部材の三次元パターンに順応し、
それによってパターン化したフレーム構造によって支持
された複数の澱粉フィラメントの第一の領域と、開口ま
たは複数の開口に偏向しかつ強化要素によって支持され
ている複数の澱粉フィラメントの第二の領域を形成しや
すい。

【００２１】一態様では、成形部材は、懸垂部分を含ん
でなる。このような成形部材の樹脂性フレーム構造は、
強化要素から外側に伸び出している複数の基材と、第二
の高さにおける基剤から横方向に伸びている複数の片持
ち梁部を含んでなり、片持ち梁部と強化要素との間に中
空部を形成し、複数の基材と複数の片持ち梁部が組み合
って成形部材の三次元フィラメント収容側部を形成して
いる。このような成形部材は、互いに対面関係で接合し
て少なくとも２つの層で形成し、これらの層の一方のフ
レーム構造の一部が他の層の開口に相当するようにする
ことができる。懸垂部を含んでなる成形部材は、特異的
不透明部分を含んでなるパターンを有するマスクを介す
る感光樹脂層の特異的硬化によって形成することもでき
る。

【００２２】本発明の可撓性構造物の製造法は、更に複
数の澱粉フィラメントに機械的圧力を加えることなどに
よって複数の澱粉フィラメントの選択された部分を緻密
にする段階をも含むことができる。

【００２３】この方法は、更に複数の澱粉フィラメント
を予め縮めておく段階を含むこともできる。この予備短
縮は、クレーピング(creping)、微小収縮、またはそれ
らの組合せによって行うことができる。

【００２４】澱粉フィラメントを製造するための電気紡
糸法（electro-spinning process）は、伸び粘度が約５
０パスカル・秒〜約２０，０００パスカル・秒であるこ
とを含んでなる澱粉組成物を提供し、澱粉組成物を電気
紡糸することによって、大きさが約０．００１dtex〜約
１３５dtexの澱粉フィラメントを生成する段階を含んで
なる。澱粉フィラメントを電気紡糸する段階は、典型的
にはダイを通す澱粉組成物の電気紡糸を含んでなる。

【００２５】澱粉組成物中の澱粉は、重量平均分子量が
約１，０００〜約２，０００，０００であり、澱粉組成
物の細管数(capillary number)が少なくとも０．０５で
あり、更に具体的には少なくとも１．００である。一態
様では、澱粉組成物は、アミロペクチン約２０重量％〜
約９９重量％を含んでなる。澱粉組成物中の澱粉は、重
量平均分子量が約１，０００〜約２，０００，０００で
あることができる。澱粉組成物は、重量平均分子量が少
なくとも５００，０００である高重合体を含むことがで
きる。

【００２６】澱粉組成物は、澱粉約１０重量％〜約８０
重量％および添加剤約２０重量％〜約９０重量％を含ん
でなることができる。このような澱粉組成物の伸び粘度
は、約２０℃〜約１８０℃の温度で約１００パスカル・
秒〜約１５，０００パスカル・秒であることができる。

【００２７】澱粉組成物は、澱粉約２０重量％〜約７０
重量％および添加剤約３０重量％〜約８０重量％を含ん
でなることができる。このような澱粉組成物の伸び粘度
は、約２０℃〜約１００℃の温度で約２００パスカル・
秒〜約１０，０００パスカル・秒であることができる。

【００２８】伸び粘度が約２００パスカル・秒〜約１
０，０００パスカル・秒である澱粉組成物の細管数は、
約３〜約５０であることができる。更に具体的には、伸
び粘度が約3００パスカル・秒〜約5，０００パスカル・
秒である澱粉組成物の細管数は約5〜約3０であることが
できる。

【００２９】一態様では、澱粉組成物は、澱粉と実質的
に適合性でありかつ平均分子量が少なくとも５００，０
００である高重合体約０．０００５重量％〜約５重量％
を含んでなる。

【００３０】澱粉組成物は、可塑剤および希釈剤からな
る群から選択される添加剤を含んでなることができる。
このような澱粉組成物は、更にタンパク質であって、ト
ウモロコシから誘導されたタンパク質、大豆から誘導さ
れたタンパク質、小麦から誘導されたタンパク質、また
はそれらの任意の組合せを含んでなるタンパク質約５重
量％〜約９５重量％を含んでなることもできる。

【００３１】澱粉フィラメントの製造法は、澱粉フィラ
メントを気流で繊細化（attenuating）する段階をも含
んでなることができる。

【００３２】一態様では、澱粉フィラメントを含んでな
る可撓性構造物の製造法は、伸び粘度が約１００パスカ
ル・秒〜約１０，０００パスカル・秒である澱粉組成物
を提供し、三次元フィラメント収容側部およびそれと反
対の裏側部であって、実質的に連続的パターン、実質的
に半連続的パターン、不連続パターンまたはそれらの任
意の組合せを含んでなるフィラメント収容側部を有する
成形部材を提供し、澱粉組成物を電気紡糸することによ
って、複数の澱粉フィラメントを生成させ、成形部材の
フィラメント収容側部に複数の澱粉フィラメントを入
れ、澱粉フィラメントがフィラメント収容側部の三次元
パターンに一致するようにする段階を含む。

【００３３】工業的方法では、成形部材は、機械方向で
連続的に移動する。

【００３４】発明の具体的な説明 本明細書で用いられる、下記の用語は下記の意味を有す
る。

【００３５】「澱粉フィラメントを含んでなる可撓性構
造物」または単に「可撓性構造物」とは、機械的に相互
に絡ませて所定の微視的幾何学的、物理的および審美特
性を有するシート様生成物を形成する複数の澱粉フィラ
メントを含んでなる配置である。

【００３６】「澱粉フィラメント」は、澱粉を含んでな
りかつ主軸に垂直な２本の相互直交軸と比較して非常に
長い主軸を有する細長く、薄くかつ極めて柔軟な物体で
ある。主軸に垂直なフィラメントの断面の等しい直径に
対する少なくとも幾つかの澱粉フィラメントの主軸の長
さの比のアスペクト比は１００／１より大きく、更に具
体的には５００／１より大きく、更に一層具体的には１
０００／１より大きく、更により具体的には５０００／
１より大きい。澱粉フイラメントは他の物質、例えば
水、可塑剤および他の任意の添加剤を含むことができ
る。

【００３７】「等しい直径」は、本明細書では、断面積
の形状を考慮せずに個々の澱粉フィラメントの断面積お
よび表面積を定義するのに用いられる。等しい直径は、
式Ｓ＝１／４πＤ^２（式中、Ｓは澱粉フィラメントの断
面積（幾何学的形状は考慮しない）であり、π＝３．１
４１５９であり、Ｄは等しい直径である）を満足するパ
ラメーターである。例えば、２つの相互に向かい合った
側部「Ａ」と２つの相互に向かい合った側部「Ｂ」とに
よって形成される長方形の断面は、Ｓ＝Ａ×Ｂと表すこ
とができる。同時に、断面積は、等しい直径Ｄを有する
円の面積として表すことができる。次に、等しい直径Ｄ
は、式Ｓ＝１／４πＤ^２（式中、Ｓは長方形の既知面積
である）から計算することができる。（円の等しい直径
は、円の真の直径であることは勿論である。）等しい半
径は、等しい直径の１／２である。

【００３８】「材料」または「組成物」に関する「擬似
熱可塑性」は、高温、適当な溶媒中での溶解などの影響
によって、流動可能な状態にすることができる程度まで
軟化させ、この条件において所望な通りに成形し、更に
具体的には加工を行って、可撓性構造物の形成に適する
澱粉フィラメントを形成することができる材料および組
成物を表すものである。擬似熱可塑性材料は、例えば熱
および圧力の組み合わせた影響下で形成することができ
る。擬似熱可塑性材料は、擬似熱可塑性樹脂の軟化また
は液化が、含まれている軟化剤または溶媒によって引起
されるのであり、擬似熱可塑性樹脂はそのままでは「融
解」しないので、これらが存在しなければ、如何なる温
度または圧力によっても成形に必要な柔軟なまたは流動
性特性を生じることはできない。澱粉のガラス転移温度
および融解温度に対する水含量の影響は、Zeleznak and
Hoseny「穀物化学(Cereal Chemistry)」, Vol. 64, p
p.121-124, 1987に記載の示唆走査測熱法によって測定
することができる。擬似熱可塑性樹脂溶融体は、流動性
状態では擬似熱可塑性材料である。

【００３９】「微小幾何学」およびその入れ替え(permu
tations)は、全体的（すなわち、「巨視的」）幾何学と
は異なり構造の全体的形態は考慮せずに、例えば表面テ
クスチャーのような可撓性構造物の比較的小さな（すな
わち、微視的）詳細部を表す。「巨視的」または「巨視
的に」を含む用語は、Ｘ−Ｙ平面のような二次元配置に
置かれるときの考慮している構造の全体的幾何学または
その一部を指す。例えば、巨視的水準では、可撓性構造
物は平坦な表面に置かれているときには、比較的薄くか
つ平坦なシートを含んでなる。しかしながら、微視的水
準では、構造は、第一の高さを有する第一平面を形成す
る複数の第一の領域と、フレーム構造領域中に分散しか
つ外側に伸び出して第二の高さを形成している複数のド
ームまたは「ピロー」を含んでなることができる。

【００４０】「集中特性(intensive properties)」は、
可撓性構造物の平面内の集合によって変化する値を持た
ない特性である。共通集中特性は、２以上の領域によっ
て所有される集中特性である。本発明の可撓性構造物の
このような集中特性としては、密度、基本重量、高さ、
不透明度、およびクレープ頻度（構造を予備短縮しよう
とするとき）が挙げられるが、これらに限定されない。
例えば、密度が２つの特異的領域の共通の集中特性であ
るときには、１つの領域での密度の値は他方の領域にお
ける密度の値と異なる可能性がある。領域（例えば、第
一の領域および第二の領域）は、明確な集中特性によっ
て互いに識別することができる確認可能な部分である。

【００４１】「基礎重量」は、澱粉の可撓性構造物の単
位面積であって、澱粉フィラメント構造の平面について
の単位面積の重量（グラム力で測定）である。基本重量
を測定する単位面積の大きさおよび形状は、特異的基本
重量を有する領域の相対的および絶対的大きさおよび形
状によって変化する。

【００４２】「密度」は、基本重量対（可撓性構造物の
平面に対して垂直な）領域の厚みの比である。見掛け密
度は、試料の基本重量を適当な単位変換を組込んだキャ
リパーで割ったものである。本発明で用いられる見掛け
密度の単位は、グラム／立方センチメートル（ｇ／c
m^３）である。

【００４３】「キャリパー」は、下記のようにして測定
した試料の巨視的厚みである。キャリパーは、領域の微
視的特徴である特異的領域の高さと区別すべきである。

【００４４】「ガラス転移温度」Ｔ_ｇは、物質が粘稠ま
たはゴム状状態から硬質かつ比較的脆い状態へ変化する
温度である。

【００４５】「機械方向」（またはＭＤ）は、製造装置
によって製造される可撓性構造物の流れに平行な方向で
ある。「横機械方向」（またはＣＤ）は、機械方向に垂
直でかつ製造される可撓性構造物の基本平面に平行な方
向である。

【００４６】「Ｘ」、「Ｙ」および「Ｚ」は、通常のデ
カルト座標系であって、相互に垂直な座標「Ｘ」および
「Ｙ」は参照Ｘ−Ｙ平面を画定し、「Ｚ」はＸ−Ｙ平面
に直交している。「Ｚ方向」は、Ｘ−Ｙ平面に垂直な任
意の方向を示す。同様に、「Ｚ次元」という用語は、Ｚ
方向に平行に測定した寸法、距離またはパラメーターを
意味する。例えば成形部材のような要素が湾曲していた
りまたは非平面化する場合には、Ｘ−Ｙ平面はこの要素
の形状に従う。

【００４７】「実質的に連続的な」領域（面積／網状構
造／フレーム構造）は、場であって、任意の２点を線の
長さ中のこの場内で完全に直線の中断されない線で結合
することができる場を表す。すなわち、実質的に連続的
領域は、第一の平面に平行な総ての方向において実質的
な「連続性」を有し、その領域の両端でのみ終結してい
る。連続的に連結している「実質的に」という用語は、
絶対的連続性が好ましいが、絶対的連続性からの微小な
逸脱が、設計されかつ目的とされた可撓性構造物（また
は成形部材）の能力にかなり影響を与えない限り、これ
らの逸脱は許容し得るものであることを示唆しようとす
るものである。

【００４８】「実質的に半連続的」領域（面積／網状構
造／フレーム構造）は、第一の平面に平行な少なくとも
１方向を除く総ての方向で「連続性」を有する場であ
り、任意の２点を線の長さ中のこの場内で完全に直線の
中断されない線で結合することができない場を表す。半
連続的フレーム構造は、第一の平面に平行な１方向にお
いてのみ連続性を有することができる。上記した連続的
領域と同様に、少なくとも１方向を除く総ての方向にお
ける絶対的連続性が好ましいが、絶対的連続性からの微
小な逸脱が、構造（または偏向部材）の能力にかなり影
響を与えない限り、これらの逸脱は許容し得るものであ
る。

【００４９】「不連続領域」は、個別的であり、かつ第
一の平面に平行な総ての方向において不連続である互い
に分離した場を表す。

【００５０】「吸収性」は、毛細管、浸透、溶媒または
化学作用などの様々な手段によって流体を吸収し、この
流体を保持する材料の能力である。吸収性は、本明細書
に記載の試験に従って測定することができる。

【００５１】「柔軟性」は、所定の負荷の下で材料また
は構造を破壊することなく変形させる能力であって、材
料または構造が変形前の形状に復することができるかま
たはできないかは関係ない。

【００５２】「成形部材」は、本発明の可撓性構造物の
製造工程において入れることができる澱粉フィラメント
の支持として、および本発明の可撓性構造物の所望な微
視的形態を形成（または「成形」）するための形成単位
として用いることができる構造要素である。成形部材
は、製造される構造に三次元パターンを賦与する能力を
有する任意の要素を含んでなることができ、固定板、ベ
ルト、織布、およびバンドが挙げられるが、これらに限
定されない。

【００５３】「強化要素」は、主として、例えば樹脂性
材料を含んでなる成形部材の完全性、安定性および耐久
性を提供しまたは促進する働きをする、成形部材の幾つ
かの態様における所望であるが、必要ではない要素であ
る。強化要素は、流体透過性、流体半透性、部分的に流
体透過性であることができ、複数の織り合わせた糸、フ
ェルト、プラスチック、他の適当な合成材料、またはそ
れらの任意の組合せを含んでなることができる。

【００５４】「プレス表面」は、澱粉フィラメントを陥
凹／突出の三次元パターンを有する成形部材中に澱粉フ
ィラメントを少なくとも部分的に偏向させるために、複
数の澱粉フィラメントを有する成形部材のフィラメント
収容側部に対してプレスすることができる表面である。

【００５５】「デシテックス」または「dtex」は、１
０，０００ｍあたりのグラム数（ｇ／１０，０００ｍ）
で表した澱粉フィラメントについての測定の単位であ
る。

【００５６】「溶融紡糸」は、熱可塑性または擬似熱可
塑性材料を繊細化力を用いて繊維状材料にする方法であ
る。溶融紡糸としては、機械的伸張、メルト−ブローイ
ング(melt-blowing)、スパン−ボンディング(spun-bond
ing)、および電気紡糸を挙げることができる。

【００５７】「機械的伸張」は、繊維糸を被動表面、例
えばロールと接触させ、力を溶融体に加えることによっ
て繊維を製造する、繊維糸に力を誘導する工程である。

【００５８】「メルト−ブローイング」は、フィラメン
トを繊細化するために高速空気または別の適当な力を用
いてポリマーまたは樹脂から直接繊維ウェブまたは製品
を製造する方法である。メルト−ブローイング法では、
材料がダイまたは紡糸口金からでてくるときに、繊細化
力を高速空気の形態で加える。

【００５９】「スパン−ボンディング」は、流れおよび
重力の下で繊維を所定距離落下させた後、高速空気また
は別の適当な供給源を介して力を加える方法を含んでな
る。

【００６０】「電気紡糸」は、繊維を繊細化するための
力として電位を用いる方法である。

【００６１】「溶液紡糸」としてもよく知られている
「乾紡」では、繊維形成を安定化する目的で溶媒乾燥の
使用を伴う。材料を適当な溶媒に溶解し、機械的伸張、
メルト−ブローイング、スパン−ボンディング、および
／または電気紡糸によって繊細化する。溶媒が蒸発する
に従って、繊維は安定になる。

【００６２】「潤紡」は、材料を適当な溶媒に溶解し
て、機械的伸張、メルト−ブローイング、スパン−ボン
ディング、および／または電気紡糸によって小さな繊維
を形成することを含んでなる。繊維が形成されると、通
常は所望な材料を固化する適当な溶液を満たした浴を含
んでなる凝固系に入ることによって、安定な繊維を生成
する。

【００６３】「澱粉と実質的に適合性の」高重合体は、
軟化および／または融解温度を上回る温度まで加熱する
とき、高重合体が澱粉と実質的に均質な混合組成物（す
なわち、裸眼で透明または半透明に見える組成物）を形
成することができることを意味する。

【００６４】「融解温度」とは、澱粉組成物が十分に融
解または軟化して本発明による澱粉フィラメントを加工
することができる温度またはそれ以上の温度範囲を意味
する。幾つかの澱粉組成物は擬似熱可塑性組成物であ
り、そのままでは純粋な「融解」挙動を示すことができ
ないことを理解すべきである。

【００６５】「加工温度」とは、澱粉組成物の温度であ
って、本発明の澱粉フィラメントを繊細化などによって
形成することができる温度を意味する。

【００６６】可撓性構造物 図１〜３について説明すれば、擬似熱可塑性澱粉フィラ
メントを含んでなる可撓性構造物１００は、少なくとも
第一の領域１１０と第二の領域１２０を含んでなる。第
一および第二の領域のそれぞれは、例えば基本重量また
は密度のような少なくとも１つの共通の集中特性を有す
る。第一の領域１１０の共通集中特性は、第二の領域１
２０の共通集中特性と値が異なる。例えば、第一の領域
１１０の密度は、第二の領域１２０の密度より高い可能
性がある。

【００６７】本発明の可撓性構造物１００の第一および
第二の領域１１０および１２０は、それぞれの微小形態
で区別することもできる。例えば、図１では、構造１０
０を平坦表面上に配置するときには第一の領域１１０は
第一の高さでの第一の平面を形成する実質的に連続的な
網状構造を含んでなり、第二の領域１２０は実質的にレ
ン測的な網状構造中に分散された複数の個別領域を含ん
でなることができる。これらの個別領域、幾つかの態様
では、網状構造から外側に伸び出して、第一の平面に対
して第一の高さより大きな第二の高さを形成する個別の
突出部または「ピロー」を含んでなることができる。ピ
ローは、資質に連続的パターンおよび実質的に半連続的
パターンを含んでなることもできることを理解すべきで
ある。

【００６８】一態様では、実質的に連続的網状構造領域
は比較的高密度を有することができ、ピローは比較的低
密度を有する。もう一つの態様では、実質的に連続的網
状構造領域は基本重量を比較的低くすることができ、ピ
ローは基本重量を比較的高くすることができる。更にも
う一つの態様では、実質的に連続的網状構造領域は比較
的低密度を有することができ、ピローは比較的高密度を
有することができる。実質的に連続的網状構造領域は比
較的高い基本重量を有することができ、ピローは比較的
低い基本重量を有する態様が考えられる。

【００６９】他の態様では、第二の領域１２０は半連続
的網状構造を含んでなることができる。図２において、
第二の領域１２０は、図１に示したものと同様な個別領
域１２２、およびＸ−Ｙ平面（すなわち、平坦表面上に
配置された構造の第一の領域１１０によって形成される
平面）に見られるように、少なくとも１方向に伸びてい
る半連続的領域１２１を含んでなる。

【００７０】図２に示される態様では、可撓性構造物１
００は、第一の領域１１０の集中特性および第二の領域
１２０の集中特性と共通でありかつ値が異なる少なくと
も１つの集中特性を有する第三の領域１３０を含んでな
る。例えば、第一の領域１１０は、第一の値を有する共
通集中特性を有することができ、第二の領域１２０は第
二の値を有する共通集中特性を有することができ、第三
の領域１３０は第三の値を有する共通集中特性を有する
ことができ、第一の値は第二の値と異なることができ、
第三の値は第二の値および第一の値と異なることができ
る。

【００７１】上記のように、少なくとも３つの特異的領
域１１０、１２０、１３０を含んでなる構造１００を水
平な参照平面（例えば、Ｘ−Ｙ平面）に配置すると、第
一の領域１１０は第一の高さを有する平面を画定し、第
二の領域１２０はそこから伸び出して第二の高さを画定
する。第三の領域１３０が第三の高さを画定し、第一、
第二および第三の高さの少なくとも１つは他の高さの好
くな１つと異なっている態様が、考えられる。例えば、
第三の高さは、第一および第二の高さの中間とすること
ができる。

【００７２】下表に、特異的（すなわち、高い、中程
度、または低い）集中特性を有する少なくとも３つの領
域を含んでなる構造１００の態様の幾つかの可能な組合
せを示すが、これらに限定されない。これらの態様の総
ては、本発明の範囲に包含される。

【００７３】 集中特性 高 中 低 連続 不連続 不連続 連続 不連続 −−− 連続 −−− 不連続 半連続 半連続 半連続 半連続 半連続 不連続 半連続 半連続 −−− 半連続 不連続 半連続 半連続 不連続 不連続 半連続 −−− 半連続 不連続 連続 不連続 不連続 連続 −−− 不連続 半連続 半連続 不連続 半連続 不連続 不連続 不連続 連続 不連続 不連続 半連続 不連続 不連続 不連続 不連続 −−− 連続 −−− 連続 不連続 −−− 半連続 半連続 −−− 不連続 連続

【００７４】図３は、本発明の可撓性構造物１００の更
にもう一つの態様であって、第二の領域１２０が複数の
澱粉ピローを含んでなり、ピローの少なくとも幾つかは
澱粉ドーム部１２８およびこの澱粉ドーム部１２８から
伸びている澱粉片持ち梁部１２９を含んでなるものを示
している。澱粉片持ち梁部１２９はＸ−Ｙ平面から持ち
上がって、一定角度でドーム部１２８から伸びて、第一
の領域１１０、そこから伸び出している澱粉ドーム１２
８および澱粉片持ち梁部１２９の間に実質的な中空部ま
たは「ポケット」１１５を形成している。

【００７５】広い部分において、かなりの量の流体を収
容して保持することができるこれらの実施例な中空部１
１５が有るため、図３に模式的に示された可撓性構造物
１００は、所定のきほん重量に対して極めて高い吸収特
性を示すものと思われる。ポケット１１５は、その中に
澱粉フィラメントを全くまたはほとんど持たないことを
特徴とする。

【００７６】当業者であれば、以下に説明する可撓性構
造物１００の製造法により、および澱粉フィラメントお
よび可撓性構造物１００が全体として極めて柔軟性に富
むので、ポケット１１５に含まれる幾らかの量の個々の
澱粉フィラメントは、これらの澱粉フィラメントが構造
１００の設計パターンおよびその意図した特性を妨げな
い限り許容可能とすることができることを理解されるで
あろう。これに関して、「実質的」中空部１１５という
用語は、構造１００および構造１００を含んでなる個々
の澱粉フィラメントの柔軟性が高いため、澱粉フィラメ
ントまたはその部分はポケット１１５にごく僅かの量し
か見出されないことを認めようとするものである。ポケ
ット１１５の密度は０．００５グラム／立法センチメー
トル（g/cc）以下であり、更に具体的には０．００４g/
cc以下であり、更に一層具体的には０．００３g/cc以下
である。

【００７７】もう一つの態様では、片持ち梁部１２９を
含んでなる可撓性構造物１００は、片持ち梁部１２９を
持たない類似の構造と比較して、全表面積が増加してい
ることを特徴とする。当業者であれば、個々の片持ち梁
部１２９の数およびそれぞれの微視的表面積が大きくな
れば、生成する微視的比表面積（すなわち、平坦な表面
上に配置された構造の全巨視的面積の単位当たりの生成
する微視的表面積）が大きくなることを理解されるであ
ろう。また、構造の吸収表面積が大きくなれば、その吸
収容量が大きくなり、他のパラメーターは同じであるこ
とも理解されるであろう。

【００７８】片持ち梁部１２９を含んでなる構造１００
の態様では、片持ち梁部１２９は構造１００の第三の領
域を含んでなることができる。例えば、澱粉片持ち梁部
１２９の密度が第一の領域１１０の密度とドーム（１ま
たは複数）を含んでなる第二の領域１２０の密度との中
間である態様が考えられる。もう一つの態様では、ドー
ム部１２８の密度は、第一の領域１１０の比較的高密度
と片持ち梁部１２９の比較的低密度との中間とすること
ができる。同様に、片持ち梁部１２９の基本重量を、第
一の領域１１０とドーム部１２８の一方または両方に等
しいか、中間であるか、またはこれらより大きくするこ
とができる。

【００７９】可撓性構造物の製造法 図８および９は、澱粉フィラメントを含んでなる可撓性
構造物１００の製造法の２態様を模式的に示している。

【００８０】最初に、複数の澱粉フィラメントを提供す
る。本発明による可撓性構造物１００用の澱粉フィラメ
ントは、当該技術分野で知られている様々な手法によっ
て製造することができる。例えば、澱粉フィラメント
は、様々な溶融紡糸法によって擬似熱可塑性溶融澱粉組
成物から製造することができる。澱粉フィラメントの大
きさは約０．００１dtex〜約１３５dtexであり、更に具
体的には約０．００５dtex〜約５０dtexであり、更に一
層具体的には約０．０１dtex〜約５．０dtexの範囲とす
ることができる。

【００８１】１９７９年２月１３日にHemandez et al.
に発行された米国特許第４，１３９，６９９号明細書、
１９８９年８月１日にEden et al.に発行された米国特
許第４，８５３，１６８号明細書、および１９８１年１
月６日にHernandez et al.に発行された米国特許第４，
２３４，４８０号明細書などの幾つかの文献。Buehler
et al.の米国特許第５，５１６，８１５号および第５，
３１６，５７８号明細書は、溶融紡糸法を用いる澱粉フ
ィラメントを製造するための澱粉組成物に関する。溶融
澱粉組成物を紡糸口金から押出して、紡糸口金のダイ開
口の直径より若干大きい直径を有する（すなわち、ダイ
の膨張効果による）フィラメントを製造することができ
る。フィラメントを、次に延伸ユニットによって機械的
または熱機械的に引き下げ、繊維直径を減少させる。

【００８２】押出したポリマーから熱可塑性の不織布構
造を製造するための幾つかの装置は当該技術分野で知ら
れており、長い柔軟な澱粉フィラメントの製造に適合さ
せることができる。例えば、押出した澱粉組成物を紡糸
口金（図示せず）から押出して、下方向に伸びる澱粉フ
ィラメントの垂直に配向したカーテンを形成することが
できる。澱粉フィラメントを、吸引型延伸または繊細化
空気スロットと共に空気によって急冷することができ
る。１９９４年３月８日にZeldin, et al.に発行された
米国特許第５，２９２，２３９号明細書には、気流の著
しい乱れを減少させ、澱粉フィラメントに延伸力を均一
かつ一貫して加える装置が開示されている。この特許明
細書の開示内容は、澱粉フィラメントを形成するときに
気流の乱れを減少させる方法および装置を教示する限定
した目的で本明細書に引用される。

【００８３】本発明について、澱粉、水、可塑剤、およ
び他の任意の添加剤を含んでなる混合物から澱粉フィラ
メントを製造することができる。例えば、適当な澱粉混
合物を押出機で擬似熱可塑性溶融体に転換し、紡糸口金
を介して遠心ユニットに送り、下方向に伸びる澱粉フィ
ラメントの垂直に配向したカーテンを形成することがで
きる。紡糸口金は、当該技術分野で知られているアセン
ブリを含んでなることができる。紡糸口金は、澱粉フィ
ラメントの製造に適する断面積を有する穴と共に複数の
ノズル口径を挙げることができる。紡糸口金は、澱粉組
成物の流動性に適合させ、所望ならばそれぞれのノズル
が同一流速を有するようにすることができる。あるい
は、特異的なノズルの流速を変化させることができる。

【００８４】延伸ユニット（図示せず）は押出機の顆粒
に配置することができ、開放上端、それと反対側の開放
下端、および圧縮空気を下向き方向で配置された内部ノ
ズルに供給する空気供給マニホールドを含んでなること
ができる。圧縮空気は内部ノズル中を流れるので、空気
は延伸ユニットの開放上端中に引かれ、下向き方向の速
やかに移動する気流を形成する。この気流により、澱粉
フィラメントに対する延伸力が生じ、フィラメントを繊
細化または延伸した後、延伸ユニットの開放下端から出
て行く。

【００８５】可撓性構造物１００に適合する澱粉フィラ
メントは、電気紡糸法であって、電界を澱粉溶液に加え
て、帯電した澱粉ジェットを形成することを特徴とする
方法によって製造することができる。電気紡糸法は、当
該技術分野で知られている。Doshi, Jayeshによる「電
気紡糸法および電気紡糸繊維の応用(The Electro-Spinn
ing Process and Applications of Electro-Spun Fiber
s)」と題する論文, Natwarlal, Ph.D., 1994には、電気
紡糸法が記載されており、この方法に関与する力の研究
が行われている。この論文は、電気紡糸フィラメントの
幾つかの商業的応用についても検討を加えている。この
論文の内容は、電気紡糸法の原理を説明するために、参
考として本明細書に引用される。

【００８６】米国特許第１，９７５，５０４号（１９３
４年１０月２日）、第１，１２３，９９２号（１９３８
年７月１９日）、第２，１１６，９４２号（１９３８年
５月１０日）、第２，１０９，３３３号（１９３８年２
月２２日）、第２，１６０，９６２号（１９３９年６月
６日）、第２，１８７，３０６号（１９４０年１月１６
日）、および第２，１５８，４１６号明細書（１９３９
年５月１６日）であって、いずれもFormhalsに発行され
た特許明細書には、電気紡糸法およびそのための装置が
記載されている。電気紡糸法について記載されている他
の文献としては、Simonsに発行された米国特許第３，２
８０，２２９号明細書（１９６６年１０月１８日）、Ma
rtin et al.に発行された第４，０４４，４０４号明細
書（１９７７年８月３０日）、Simm et al.に発行され
た第４，０６９，０２６号明細書（１９７８年１月１７
日）、Simmに発行された第４，１４３，１９６号明細書
（１９７９年３月６日）、Fine et al.に発行された第
４，２２３，１０１号明細書（１９８０年９月１６
日）、Guignardに発行された第４，２３０，６５０号明
細書（１９８０年１０月２８日）、Enjo et al.に発行
された第４，２３２，５２５号明細書（１９８０年１１
月１１日）、Guignardに発行された第４，２８７，１３
９号明細書（１９８１年９月１日）、Bornatに発行され
た第４，３２３，５２５号明細書（１９８２年４月６
日）、Howに発行された第４，５５２，７０７号明細書
（１９８５年１１月１２日）、Bornatに発行された第
４，６８９，１８６号明細書（１９８７年８月２５
日）、Middleton et al.に発行された第４，９０４，２
７２号明細書（１９９０年２月２７日）、Satterfield
et al.に発行された第４，９６８，２３８号明細書（１
９９０年１１月６日）、Barryに発行された第５，０２
４，７８９号明細書（１９９１年１月１８日）、Scardi
no etal.に発行された第６，１０６，９１３号明細書
（２０００年８月２２日）、およびZarkoob et al.に発
行された第６，１１０，５９０号明細書（２０００年８
月２９日）が挙げられる。上記特許明細書の開示内容
は、電気紡糸法の一般原理およびそのための装置の説明
の限定された目的で参考として本明細書に引用される。

【００８７】上記文献は様々な電気紡糸法およびそのた
めの装置を教示しているが、澱粉組成物を良好に加工し
て、本発明の可撓性構造物１００の形成に適した薄い実
質的に連続的な澱粉フィラメントに押し出すことができ
ることは教示されていない。天然に存在する澱粉は電気
紡糸法によって加工することができないが、これは天然
の澱粉が一般に顆粒構造を有するからである。本発明に
より、改質した「脱構造化(destructured)」澱粉組成物
を電気紡糸法を用いて良好に加工することができること
を見出した。

【００８８】本願の出願日に出願された「溶融加工可能
な澱粉組成物」(Larry Neil Mackeyet al., Attorney D
ocket #7967R)と題する共通譲渡特許出願明細書には、
本発明の可撓性構造物１００に用いられる澱粉フィラメ
ントの製造に適する澱粉組成物が開示されている。この
澱粉組成物は重量平均分子量が約１，０００〜約２，０
００，０００の範囲の澱粉を含んでなり、澱粉と実質的
に和合性の高重合体を含ことができ、重量平均分子量が
少なくとも５００，０００である。一態様では、この澱
粉組成物は、アミロペクチン約２０重量％〜約９９重量
％を有することができる。この共通譲渡された出願の開
示内容は、その開示の一部として本明細書に引用され
る。

【００８９】本発明によれば、澱粉ポリマーを水、可塑
剤、および他の添加剤と混合することができ、生成する
溶融体を加工（例えば、押出）し、形成させ、本発明の
可撓性構造物に適する澱粉フィラメントを製造すること
ができる。澱粉フィラメントは、澱粉を微量から１００
％まで有することができ、または澱粉と、セルロース、
合成材料、タンパク質および任意のそれらの組合せのよ
うな他の適当な材料との混合物であることもできる。

【００９０】澱粉ポリマーとしては、天然に存在する澱
粉、物理改質澱粉、または化学改質澱粉を挙げることが
できる。適当な天然に存在する澱粉としては、トウモロ
コシ澱粉、ジャガイモ澱粉、甘蔗澱粉、小麦澱粉、サゴ
ヤシ澱粉、タピオカ澱粉、米澱粉、大豆澱粉、アロール
ート澱粉、ワラビ澱粉、ハス澱粉、ワキシートウモロコ
シ澱粉、高アミローストウモロコシ澱粉、および市販の
アミロース粉末を挙げることができる。天然に存在する
澱粉、特にトウモロコシ澱粉、ジャガイモ澱粉、および
小麦澱粉は、それらの有用性により特に好ましい澱粉ポ
リマーである。

【００９１】物理的改質澱粉は、その次元構造を変化さ
せることによって形成される。物理改質澱粉としては、
α−澱粉、分別澱粉、水分および熱処理澱粉、および機
械処理澱粉が挙げられる。

【００９２】化学改質澱粉は、そのＯＨ基と、アルキレ
ンオキシド、および他のエーテル−、エステル−、ウレ
タン−、カルバメート−またはイソシアネート−形成物
質との反応によって形成させることができる。ヒドロキ
シアルキル、アセチル、またはカルバメート澱粉、また
はそれらの混合物は、化学改質澱粉の態様に入れられ
る。化学改質澱粉の置換度は、０．０５〜３．０であ
り、更に具体的には０．０５〜０．２である。

【００９３】元の水分含量は、約５重量％〜約１６重量
％、更に具体的には約８％〜約１２％とすることができ
る。澱粉のアミロース含量は、０％〜約８０％であり、
更に具体的には約２０％〜約３０％である。

【００９４】可塑剤を澱粉ポリマーに添加して、製造さ
れる澱粉フィラメントのガラス転移温度を下げることに
よって、その柔軟性を高めることができる。また、可塑
剤が含まれると、溶融粘度が低下し、これにより溶融押
出工程を容易にすることもできる。可塑剤は、例えばポ
リオールのような少なくとも１個のヒドロキシル基を有
する有機化合物である。ソルビトール、マンニトール、
Ｄ−グルコース、ポリビニルアルコール、エチレングリ
コール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコー
ル、ポリプロピレングリコール、スクロース、フルクト
ース、グリセロール、およびそれらの混合物が、適合す
ることが分かっている。可塑剤の例としては、ソルビト
ール、スクロースおよびフルクトースの約０．１重量％
〜約７０重量％、更に具体的には約０．２重量％〜約３
０重量％、更に一層具体的には約０．５重量％〜約１０
重量％の範囲の量のものが挙げられる。

【００９５】他の添加剤を、典型的には澱粉ポリマーと
共に、加工助剤として、および押出した澱粉フィラメン
トの弾性、常態引張強さ、および湿潤強度などの物理的
性質を改質する目的で加えることができる。添加剤は、
典型的には不揮発性物質換算（水のような揮発性物質を
除外することによって、量を計算することを意味する）
で０．１重量％〜７０重量％の範囲の量で含まれる。添
加剤の例としては、尿素、尿素誘導体、架橋剤、乳化
剤、界面活性剤、滑沢剤、タンパク質およびそれらのア
ルカリ塩、生物分解性合成ポリマー、ワックス、低融点
合成熱可塑性ポリマー、粘着付与樹脂、エキステンダ
ー、およびそれらの混合物が挙げられるが、これらに限
定されない。生物分解性合成ポリマーの例としては、ポ
リカプロラクトン、ポリヒドロキシブチレート、ポリヒ
ドロキシバレレート、ポリラクチド、およびそれらの混
合物が挙げられるが、これらに限定されない。他の添加
剤としては、蛍光増白剤、酸化防止剤、難燃剤、染料、
含量および充填剤が挙げられる。本発明には、尿素を
０．５重量％〜６０重量％の範囲の量で含んでなる添加
剤を、澱粉組成物に加えるのが有利である。

【００９６】本発明で用いるのに適するエキステンダー
としては、ゼラチン、トウモロコシタンパク質、ヒマワ
リタンパク質、大豆タンパク質、綿実タンパク質のよう
な植物性タンパク質、およびアルギン酸塩、カラゲニ
ン、グアールガム、寒天、アラビアゴムおよび関連ゴ
ム、およびペクチンのような水溶性多糖類、およびアル
キルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、カル
ボキシメチルセルロースなどのようなセルロースの水溶
性誘導体が挙げられる。また、ポリアクリル酸、ポリア
クリル酸エステル、ポリビニルアセテート、ポリビニル
アルコール、ポリビニルピロリドンなどのような水溶性
の合成ポリマーを用いることもできる。

【００９７】滑沢剤化合物を、本発明の工程中の澱粉材
料の流動特性を改良する目的で加えることもできる。滑
沢剤化合物としては、動物および植物性脂肪、好ましく
はそれらの水素化形態、特に室温で個体であるものを挙
げることができる。他の滑沢剤材料としては、モノグリ
セリドおよびジグリセリド、およびホスファチド、特に
レシチンが挙げられる。本発明には、モノグリセリドで
あるグリセロールモノステアレートなどの滑沢剤化合物
が、好ましいと考えられる。

【００９８】マグネシウム、アルミニウム、ケイ素およ
びチタンの酸化物のような無機充填剤などの他の添加剤
を、廉価な充填剤または加工助剤として加えることがで
きる。また、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、ホ
スフェート塩などの無機塩を、加工助剤として用いるこ
ともできる。

【００９９】他の添加剤は、意図した生成物の特定の使
用目的によって望ましいことがある。例えば、トイレッ
トペーパー、使い捨てタオル、化粧紙、および他の同様
な製品のような生成物では、湿潤強度が望ましい特性で
ある。従って、澱粉ポリマーに当該技術分野で知られて
いる架橋剤を「湿潤強度」樹脂として加えるのが望まし
いことが多い。

【０１００】製紙技術で用いられる湿潤強度樹脂の種類
に関する一般的論文は、ＴＡＰＰＩモノグラフシリーズ
Ｎｏ．２９，紙および厚紙の湿潤強度、パルプおよび紙
工業の技術的関連(Wet Strength in Paper and Paperbo
ard, Technical Associationof the Pulp and Paper In
dustry)（ニューヨーク，１９６５年）に見ることがで
き、上記論文の内容は、その開示の一部として本明細書
に引用される。最も有用な湿潤強度樹脂は、一般にカチ
オン性のものであった。ポリアミド−エピクロルヒドリ
ン樹脂は、特に有用であることが分かっているカチオン
性のポリアミドアミン−エピクロルヒドリン湿潤強度樹
脂である。このような樹脂の適当な種類は、１９７２年
１０月２４日発行の米国特許第３，７００，６２３号お
よび１９７３年１１月１３日発行の第３，７７２，０７
６号明細書であって、いずれもKeimに発行されたものに
開示されており、これらの特許明細書の内容は、その開
示の一部として本明細書に引用される。有用なポリアミ
ド−エピクロルヒドリン樹脂の１つの商業的供給源は、
Hercules, Inc. 、ウィルミングトン、デラウェアであ
り、この会社はこれらの樹脂をKymene^TMの商品名で発売
している。

【０１０１】グリオキシル化ポリアクリルアミド樹脂
も、湿潤強度樹脂として有用であることが分かってい
る。これらの樹脂は、Coscia, et al.に１９７１年１月
１９日に発行された米国特許第３，５５６，９３２号お
よびWilliams, et al.に１９７１年１月１９日に発行さ
れた第３，５５６，９３３号明細書に記載されており、
それらの開示内容は、その開示の一部として本明細書に
引用される。グリオキシル化ポリアクリルアミド樹脂の
１つの商業的供給源は、Cytec Co.、スタンフォード、
コネチカットであり、この会社はこの樹脂をParez^TM 63
1 NCの商品名で発売している。

【０１０２】本発明で用いることができる更に他の水溶
性のカチオン性樹脂は、尿素ホルムアルデヒドおよびメ
ラミンホルムアルデヒド樹脂である。これらの多官能価
樹脂の更に一般的な官能基は、窒素含有基、例えばアミ
ノ基および窒素に結合したメチロール基である。ポリエ
チレンイミン型樹脂も、本発明で用いることができる。
更に、一時湿潤強度樹脂、例えばCaldas 10（Japan Car
lit製）およびCoBond1000（National Starch and Chemi
cal Company製）を本発明で用いることもできる。

【０１０３】本発明について、架橋剤は湿潤強度樹脂Ky
mene^TMであり、約０．１重量％〜約１０重量％、更に具
体的には約０．１重量％〜約３重量％の範囲の量であ
る。

【０１０４】本発明の可撓性構造物１００に適する澱粉
フィラメントを製造するには、澱粉組成物は加工の際に
一定のレオロジー挙動、例えば一定の伸び粘度および一
定の細管数を示さなければならない。加工の種類（例え
ば、メルト−ブローイング、電気紡糸など）によって澱
粉組成物の必要なレオロジー的性質が規定される可能性
があることは勿論である。

【０１０５】伸びまたは伸張粘度（η_ｅ）は澱粉組成物
の溶融伸張性に関係し、澱粉フィラメントの製造のよう
な伸張工程に特に重要である。伸び粘度としては、組成
物の変形の種類によって３種類の一軸または単純伸び粘
度、二軸伸び粘度、および純粋な剪断伸び粘度が挙げら
れる。一軸伸び粘度は、機械的伸張、メルト−ブローイ
ング(melt-blowing)、紡糸結合、および電気紡糸のよう
な一軸伸張工程に特に重要である。他の２種類の伸び粘
度は、フィルム、フォーム、シートまたはパーツ製造の
ための二軸伸張または二次成形工程に重要である。

【０１０６】ポリオレフィン、ポリアミドおよびポリエ
ステルのような通常の繊維紡糸熱可塑性樹脂について
は、これらの通常の熱可塑性材料およびそれらの混合物
の伸び粘度と剪断粘度との間には強い相関がある。すな
わち、紡糸性は主として溶融伸び粘度によって制御され
る特性であるが、材料の紡糸性は溶融剪断粘度によって
簡単に決定することができる。この相関は極めてしっか
りとしたものであり、繊維工業は溶融紡糸材料の選択お
よび処方では溶融剪断粘度に依存している。溶融伸び粘
度は、工業的スクリーニング手段としてはめったに用い
られていない。

【０１０７】従って、本発明の澱粉組成物が剪断および
伸び粘度との間にこのような相関を必ずしも示さないこ
とを見出したことは予想外のことである。本発明の澱粉
組成物は、非ニュートン流の溶融流れ挙動を示し、その
ままで歪硬化挙動を示すことができ、すなわち、伸び粘
度は歪または変形の増加と共に増加する。

【０１０８】例えば、本発明によって選択された高重合
体を澱粉組成物に加えると、組成物の選択粘度は相対的
に変化しないままであるか、または若干減少する。従来
の知見に基づけば、このような澱粉組成物は溶融加工性
が減少することが予想されかつ溶融伸び工程には適さな
いことが予想される。しかしながら、意外なことには、
本発明の澱粉組成物は、少量の高重合体を加えると、伸
び粘度が著しく増加することを見出した。従って、本発
明の澱粉組成物は、溶融伸張性を高め、溶融伸び工程、
特にメルト−ブローイング、紡糸結合、および電気紡糸
などの工程に適することが見出されている。

【０１０９】以下に開示される試験法によって測定した
剪断粘度が約３０パスカル・秒（Pa・s）以上であり、更
に具体的には約０．１Pa・s〜約１０Pa・sであり、更に一
層具体的には約１〜約８Pa・sである澱粉組成物は、本発
明の繊細化工程に有用である。本発明の幾つかの澱粉組
成物は溶融粘度が低く、粘性流体で典型的に用いられる
伝統的なポリマー加工装置、例えば計量ポンプおよび紡
糸口金を備えた固定ミキサーで混合、搬送あるいは加工
することができる。澱粉組成物の剪断粘度は、澱粉の分
子量および分子量分布、高重合体の分子量、および使用
した可塑剤および／または溶媒の量によって効果的に改
質することができる。澱粉の平均分子量を減少させるこ
とは、組成物の剪断粘度を低下させるための効果的な方
法であると思われる。

【０１１０】本発明の一態様では、溶融加工可能な澱粉
組成物は、伸び粘度は所定温度で約５０Pa・s〜約２０，
０００Pa・sであり、更に具体的には約１００Pa・s〜約１
５，０００Pa・sであり、更に具体的には約２００Pa・s〜
約１０，０００Pa・sであり、更に一層具体的には約３０
０Pa・s〜約５，０００Pa・sの範囲であり、より一層具体
的には約５００Pa・s〜約３，５００Pa・sの範囲である。
伸び粘度は、分析法の項で以下に記載されている方法に
よって計算される。

【０１１１】多くの因子が、澱粉そのレオロジー（伸び
粘度など）挙動に影響を与える可能性がある。このよう
な因子としては、用いるポリマー成分の量および種類、
澱粉および高重合体などの成分の分子量および分子量分
布、澱粉のアミロース含量、添加剤（例えば、可塑剤、
希釈剤、加工助剤）の量および種類、加工の種類（例え
ば、メルト−ブローイングまたは電気紡糸）および加工
条件、例えば温度、圧力、変形速度、および相対湿度、
および非ニュートン性材料の場合には、変形履歴（すな
わち、時間または歪履歴依存性）が挙げられるが、これ
らに限定されない。材料によっては、歪硬化を起こす
（すなわち、歪が増加すると、伸び粘度が増加する）こ
とができる。これは、絡み合ったポリマー網状構造の伸
張によるものと考えられる。応力を材料から除くと、伸
張した絡み合ったポリマー網状構造は、温度、ポリマー
分子量、溶媒または可塑剤濃度、および他の因子の関数
である緩和時間定数によって低水準の歪にまで緩和す
る。

【０１１２】高重合体の存在および特性は、澱粉組成物
の伸び粘度に著しい影響を与えることができる。本発明
で用いられる澱粉組成物の溶融伸張性を高めるのに有用
な高重合体は、典型的には高分子量の実質的に線状のポ
リマーである。更に、高重合体は澱粉と実質的に適合性
であり、澱粉組成物の溶融伸張性を高める上で極めて効
果的である。

【０１１３】溶融伸張工程に有用な澱粉組成物は、選択
された高重合体を組成物に添加すると、典型的にはその
伸び粘度は少なくとも１０倍だけ増加することを見出し
た。典型的には、本発明の澱粉組成物は、選択された高
重合体を添加すると、伸び粘度が約１０〜約５００倍、
更に具体的には約２０〜約３００倍、更に一層具体的に
は約３０〜約１００倍の増加を示す。高重合体の濃度が
高くなれば、伸び粘度の増加は大きくなる。高重合体を
加えて、伸び粘度をヘンキー歪６で２００〜２０００Pa
・sの値に調整することができる。例えば、分子量（Ｍ
Ｗ）が１００万〜１５００万のポリアクリルアミドを
０．００１％〜０．１％の濃度で添加して、澱粉組成物
を構成することができる。

【０１１４】用いる澱粉の種類および濃度は、澱粉組成
物の伸び粘度に影響を与えることもできる。一般に、澱
粉のアミロース含量が減少すると、伸び粘度が増加す
る。また、一般に、所定範囲内の澱粉の分子量が増加す
ると、伸び粘度が増加する。最後に、一般的に、組成物
の澱粉濃度が増加すると、伸び粘度が増加する。（逆
に、一般的に、組成物中の添加剤の濃度が増加すると、
伸び粘度は減少する。）

【０１１５】澱粉組成物の温度は、澱粉組成物の伸び粘
度に著しく影響を与えることができる。本発明の目的に
ついて、澱粉組成物の温度を制御する総ての通常の手段
が用いられる特定の工程に適合する場合には、用いるこ
とができる。例えば、澱粉フィラメントをダイからの押
出によって製造する態様では、ダイ温度がそこから押出
される澱粉組成物の伸び粘度に重要な影響を与える可能
性がある。一般に、澱粉組成物の温度が増加すると、澱
粉組成物の伸び粘度は減少する。澱粉組成物の温度は約
２０℃〜約１８０℃の範囲であることができ、更に具体
的には約２０℃〜約９０℃の範囲であり、更に一層具体
的には約５０℃〜約８０℃の範囲であることができる。
澱粉組成物に固形物が含まれているまたは含まれていな
いことは、組成物の所要温度に影響を与える可能性があ
ることを理解すべきである。

【０１１６】トルートン比（Ｔｒ）を用いて、伸び流れ
挙動を表すことができる。トルートン比は、伸び粘度
（η_ｅ）と剪断粘度（η_ｓ）との比として定義される。

【数１】 （式中、伸び粘度η_ｅは、変形速度（ε^●）および時間
（ｔ）によって変化する。ニュートン流体については、
一軸伸張トルートン比は一定値３である。本発明の澱粉
組成物のような非ニュートン流体については、伸び粘度
は変形速度（ε^●）および時間（ｔ）によって変化す
る。本発明の溶融加工可能な組成物では、トルートン比
が典型的には少なくとも約３であることも分かってい
る。典型的には、トルートン比は、ヘンキー歪６におい
て加工温度および７００秒^−１の伸張速度で測定したと
き、約１０〜約５，０００の範囲にあり、具体的には約
２０〜約１，０００の範囲にあり、更に具体的には約３
０〜約５００の範囲にある。

【０１１７】本発明者らは、澱粉フィラメントを押出に
よって製造する態様では、澱粉組成物が押出ダイ中を通
るので、その細管数（Ｃａ）は溶融加工性にとって重要
であることも見出した。細管数は、粘性流体力対表面張
力の非を表す数である。細管ダイの出口付近では、粘性
力が表面張力より余り大きくない場合には、流体フィラ
メントは小滴になり、これは一般に「噴霧化」と呼ばれ
ている。細管数は、下式によって計算される。 Ｃａ＝（η_ｓ・Ｑ／（π・ｒ^２・σ） （式中、η_ｓ・は３０００ｓ^−１の剪断速度で測定した
パスカル・秒での剪断粘度であり、Ｑはｍ^３／ｓでの細
管ダイ中の容積流体流量であり、ｒはメートルでの細管
ダイの半径であり（非円形オリフィスについては、同等
な直径／半径を用いることができる）、σはニュートン
／メートルでの流体の表面張力である。）

【０１１８】細管数は上記の剪断粘度に関係するので、
剪断粘度に同様に影響を与える同じ因子によって影響さ
れる。本明細書で用いる細管数または表面張力に関する
「固有」という用語は、例えば電界の存在のような外部
因子によっては影響を受けない澱粉組成物の特性を示
す。「有効」という用語は、例えば電界の存在のような
外部因子によって影響を受けている澱粉組成物の特性を
示している。

【０１１９】本発明の一態様では、溶融加工可能な澱粉
組成物は、ダイ中を通過するので固有細管数が少なくと
も０．０１であり、有効細管数が少なくとも１．０であ
る。静電気がなければ、細管数は安定性には１より大き
く、好ましくは形成されるフィラメントの強い安定性に
は５より大きい必要がある。静電気があれば、帯電反発
により表面張力の硬化が中和されるので、電荷の存在な
しで測定した固有細管数は１未満であることができる。
形成されるフィラメントに電位を加えると、有効表面張
力は減少し、有効細管数は下式に基づいて増加する。

【０１２０】細管数は様々な形態で表すことができる
が、材料の固有細管数の決定に用いることができる代表
的な式は、下記の通りである。 Ｃａ_固有＝η_ｓ・υ／σ （式中、Ｃａ_固有は固有細管数であり、η_ｓ・は流体の
剪断粘度であり、υは流体の線形速度であり、σは流体
の表面張力である。）

【０１２１】細管数は本発明に関するので、代表的試料
は下記の組成および特性を有していた。 式 National Starch Inc.製Purity Gum 59 ４０．００％ 脱イオン水 ５９．９９％ Cytec製Superfloc N-300 LMW（高分子量 ０．０１％ ポリアクリルアミド） 実行温度 １２０^゜Ｆ ３０００ｓ^−１における剪断粘度 ０．１Pa・s ノズル直径 ．０２５４cm 線形速度 ．２３６ｍ／秒 固有表面張力 ７２ダイン／cm 実験的には、流体に静電荷がなければ、この材料はノズ
ル尖端中を流れ、小さな液滴を形成した後、重力下で不
連続な液滴の状態で落下する。系の電位が増加すると、
液滴のサイズは小さくなり、粉砕機構が速くなる。電位
（この試料については２５キロボルト）が臨界値に達す
ると、液滴はノズル尖端では形成されず、小さな連続繊
維がノズル尖端から射出される。このようにして、加え
られた電位により、表面張力を克服し、不十分な細管モ
ードをなくする。有効細管数は、１より大きくなる。上
記の溶液および実験設定での実験室実験では、本質的に
連続繊維が製造された。繊維を繊維マットの形態で真空
スクリーン上に集めた。光学顕微鏡法によって分析した
ところ、生成する繊維は連続的であり、直径は３〜５ミ
クロンであった。

【０１２２】幾つかの態様では、固有細管数は、少なく
とも１であり、更に具体的には１〜１００であり、更に
一層具体的には約３〜約５０であり、皿により一層具体
的には約５〜約３０であることができる。

【０１２３】本発明の澱粉組成物は、典型的には少なく
とも「融解温度」以上の温度で存在する流動可能な状態
で加工される。従って、加工温度範囲は、本明細書に詳
細に記載されている試験法に従って測定される澱粉組成
物の「融解温度」によって制御される。本発明の澱粉組
成物の融解温度は、約２０℃〜約１８０℃の範囲であ
り、更に具体的には約３０℃〜約１３０℃の範囲であ
り、更に一層具体的には更に一層具体的には約５０℃〜
約９０℃の範囲である。澱粉組成物の融解温度は、澱粉
のアミロース含量（アミロース含量が高くなると、融解
温度が高くなる）、水含量、可塑剤含量、および可塑剤
の種類によって変化する。

【０１２４】澱粉組成物に適する代表的な一軸伸張工程
としては、溶融紡糸、メルト−ブローイング、および紡
糸結合が挙げられる。これらの方法は１９７７年１２月
２７日にAkiyama et al.に発行された米国特許第４，０
６４，６０５号明細書、１９８３年１１月２９日にBlac
kie et al.に発行された米国特許第４，４１８，０２６
号明細書、１９８９年８月８日にBourland et al.に発
行された米国特許第４，８５５，１７９号明細書、１９
９０年３月２０日にCuculo et al.に発行された米国特
許第４，９０９，９７６号明細書、１９９２年９月８日
にJeezicに発行された米国特許第５，１４５，６３１号
明細書、１９９６年５月１４日にBuehler et al.に発行
された米国特許第米国特許第５，５１６，８１５号明細
書、および１９９４年８月３０日にRhim et al.に発行
された米国特許第５，３４２，３３５号明細書に詳細に
記載されており、これらの特許明細書の内容は、その開
示の一部として本明細書に引用される。

【０１２５】図７、８および９には、本発明の可撓性構
造物１００に適する澱粉フィラメントを製造するための
装置１０が模式的に示されている。装置１０は、当該技
術分野で知られているように、一軸スクリューまたは二
軸スクリュー押出機、容量型ポンプ、またはそれらの組
合せなどで構成することができる。澱粉溶液は、総水含
量、すなわち水和水と添加した水とを合わせたものが、
澱粉材料の総重量の約５％〜約８０％の範囲であり、更
に具体的には約１０％〜約６０％の範囲とすることがで
きる。澱粉材料を、擬似熱可塑性溶融体を形成するのに
十分な高温に加熱する。このような温度は、典型的には
形成される材料のガラス転移温度および／または融解温
度より高い。本発明の擬似熱可塑性溶融体は、当該技術
分野で知られているように、剪断速度依存粘度を有する
ポリマー流体である。粘度は、剪断速度の増加並びに温
度の増加と共に減少する。

【０１２６】澱粉材料は、低濃度の水の存在下で閉鎖容
積中で加熱して、澱粉材料を擬似熱可塑性溶融体に転換
することができる。閉鎖容積は、閉鎖容器、または押出
設備のスクリューで起こるような供給材料のシール作用
によって生じる容積であることができる。閉鎖容器中に
生じた圧力としては、水の蒸気圧による圧力、並びに押
出機のスクリュー軸における材料の圧縮によって生じる
圧力が挙げられる。

【０１２７】澱粉高分子でのグリコシド結合の開裂によ
り分子量を減少させ、澱粉の平均分子量を減少させる鎖
の分断触媒を用いて、擬似熱可塑性溶融体の粘度を減少
させることができる。適当な触媒としては、無機および
有機酸が挙げられる。適当な無機酸としては、塩酸、硫
酸、硝酸、リン酸、ホウ酸、並びに多塩基酸、例えばＮ
ａＨＳＯ_４またはＮａＨ_２ＰＯ_４などの部分塩が挙げら
れる。適当な有機酸としては、ギ酸、酢酸、プロピオン
酸、酪酸、乳酸、グリコール酸、シュウ酸、クエン酸、
酒石酸、イタコン酸、コハク酸、および当該技術分野で
知られている他の有機酸、例えば多塩基酸の部分塩が挙
げられる。塩酸、硫酸およびクエン酸、およびそれらの
混合物を、本発明において有利に用いることができる。

【０１２８】用いる非改質澱粉の分子量の減少は、２〜
５０００分の１，更に具体的には４〜４０００分の１だ
けとすることができる。触媒の濃度は、アンヒドログル
コース単位１モル当たり１０^−６〜１０^−２モル触媒の
範囲であり、更に具体的には澱粉のアンヒドログルコー
ス１モル当たり０．１×１０^−３〜５×１０^−３モル触
媒の範囲である。

【０１２９】図７では、本発明の可撓性構造物１００の
製造に用いる澱粉フィラメントの電気紡糸による製造の
ための装置１０に、澱粉組成物を供給する。装置１０
は、ハウジング１１に保持され、ダイヘッド１３のジェ
ット１４を通って押出して（矢印Ｄ）澱粉フィラメント
１７ａとすることができる澱粉組成物１７を収容するよ
うに（矢印Ａ）構築され、形成されたハウジング１１を
含んでなる。環状キャビティ１２を設けて、澱粉組成物
を所望の温度に加熱する加熱流体を循環させる（矢印Ｂ
およびＣ）ことができる。当該技術分野で周知の他の加
熱手段、例えば電気加熱、パルス燃焼、水および水蒸気
加熱などを用いて、澱粉組成物を加熱することもでき
る。

【０１３０】電界を、帯電プローブなどを介して澱粉溶
液に、またはハウジング１１および／または押出ダイ１
３に直接加えることができる。所望ならば、押出される
澱粉フィラメントの電荷とは反対の電荷で、成形部材を
帯電させることができる。あるいは、成形部材を粉砕す
ることができる。電位差は、５kV〜６０kVであることが
でき、更に具体的には２０kV〜４０kVであることができ
る。

【０１３１】次に、複数の押出した澱粉フィラメント
を、装置１０から一定距離にある機械方向ＭＤに移動す
る成形部材２００に置くことができる。この距離は、澱
粉フィラメントを伸張した後に乾燥し、同時にジェット
ノズル１４から出てくる澱粉フィラメントと成形部材と
の間に電荷差を保持するのに十分なものであるべきであ
る。その目的のため、乾燥空気の流れを複数の澱粉フィ
ラメントに加えて、ある角度で向きを変えさせることが
できる。これにより、ジェットノズル１４と成形部材２
００との最小距離を保持して、両者間の電荷差を保持
し、同時にノズルと成形部材２００の間のフィラメント
の一部の長さを最大にし、フィラメントを効果的に乾燥
することができる。このような配置では、成形部材２０
０を、繊維フィラメントがジェットノズル１４から出て
くるとき（図７の矢印Ｄ）繊維フィラメントの方向に対
してある角度で配置することができる。

【０１３２】場合によっては、繊細化空気を静電力と組
み合わせて用いて延伸力を供給して、澱粉フィラメント
を繊細化または延伸した後、成形部材２００に配置する
ことができる。図７Ａは、繊細化空気について、ジェッ
トノズル１４の回りの１個の環状オリフィス１５と、ジ
ェットノズル１４の回りに１２０°で等間隔に配置され
た３個の他のオリフィス１６とを備えた澱粉ヘッドの代
表的態様を示している。当該技術分野で知られているよ
うに、繊細化空気の他の配置も本発明で考えられること
は勿論である。

【０１３３】本発明によれば、澱粉フィラメントは、大
きさが約０．０１デシテックス〜約１３５デシテックス
であり、更に具体的には約０．０２デシテックス〜約３
０デシテックスであり、更に一層具体的には約０．０２
デシテックス〜約５デシテックスである。澱粉フィラメ
ントは、円形、楕円形、矩形、三角形、六角形、十字
形、星形、不規則形、およびそれらの任意の組合せなど
の様々な断面形状を有することができるが、それらに限
定されない。当業者であれば、これらの様々な形状は、
澱粉フィラメントの製造に用いるノズルの様々な形状に
よって形成することができることを理解されるであろ
う。

【０１３４】図１０Ａは、澱粉フィラメントの幾つかの
可能な断面積を模式的に示しているが、これらに限定さ
れない。澱粉フィラメントの断面積は、澱粉フィラメン
トの主軸に垂直でありかつこの断面の平面において澱粉
フィラメントの外側表面によって形成される円周によっ
て描かれる面積である。澱粉フィラメントの表面積（そ
の長さまたは重量の単位当たり）が大きくなれば、澱粉
フィラメントを含んでなる可撓性構造物１０の不透明度
が高くなると考えられる。従って、澱粉フィラメントの
表面積を、澱粉フィラメントの相当する直径を増加する
ことによって最大にすると、生成する本発明の可撓性構
造物１００の不透明度を増加する上で有利にすることが
できると考えられる。澱粉フィラメントの対応する直径
を増加させる１つの方法は、非円形、多表面の断面形状
を有する澱粉フィラメントを形成することを含んでな
る。

【０１３５】更に、澱粉フィラメントは、フィラメント
の長さまたはその部分に亘って均一な厚みおよび／また
は断面積を有する必要はない。例えば、図１０は、長さ
に沿って異なる断面積を有する澱粉フィラメントの断片
を模式的に示している。このような様々な断面積は、例
えばダイ中の圧力を変化させることによって、またはメ
ルト−ブローイング法またはメルト−ブローイングと電
気紡糸法との組合せにおける繊細化空気または乾燥空気
の特徴（例えば、速度、方向など）の少なくとも１つを
変化させることによって形成させることができる。

【０１３６】幾つかの澱粉フィラメントは、フィラメン
トの長さまたはその部分に沿って所定間隔で分布された
「ノッチ」を有することができる。フィラメントの長さ
に沿った澱粉フィラメントの断面積におけるこのような
変動は、フィラメントの柔軟性を助長し、製造される可
撓性構造物１００において相互に絡み合うフィラメント
の能力を促進し、製造される可撓性構造物１００の柔ら
かさおよび柔軟性に積極的に影響すると考えられる。澱
粉フィラメントにおけるノッチまたは他の有利な不規則
性は、澱粉フィラメントを下記のように鋭い尖端または
突出部を有する表面と接触させることによって形成させ
ることができる。

【０１３７】この方法の次段階は、成形部材２００を提
供することを含んでなる。成形部材２００は、パターン
化シリンダー（図示せず）または他のパターン形成部
材、例えばベルトまたはバンドを含んでなることができ
る。成形部材２００は、フィラメント接触側部２０１、
およびこのフィラメント接触側部２０１とそれと反対の
裏側部２０２を含んでなる。流体圧力差（例えば、ベル
ト下またはドラム内に存在することができる真空圧力）
により、澱粉フィラメントを成形部材中に押し込め、製
造される可撓性構造物内に識別可能な領域を形成するこ
とができる。

【０１３８】本発明の構造１００の製造工程の経過中
に、澱粉フィラメントをフィラメント接触側部２０１に
配置する。第二の側部２０２は、典型的には特定の工程
によって必要とされるような支持ロール、ガイドロー
ル、真空装置などのような装置に接触する。フィラメン
ト接触側部２０１は、突出部および／または陥凹部の三
次元パターンを含んでなる。典型的には（必ずしも必要
というわけではないが）、パターンは非ランダムであり
かつ反復性のものである。フィラメント接触側部２０１
の三次元パターンは、実質的に連続的パターン（図
４）、実質的に半連続的パターン（図５）、複数の不連
続な突出部を含んでなるパターン（図５）またはそれら
の任意の組合せを含んでなることができる。複数の澱粉
フィラメントを成形部材２００のフィラメント接触側部
２０１に配置するときには、複数の柔軟な澱粉フィラメ
ントは少なくとも部分的に成形部材２００の成形パター
ンに一致する。

【０１３９】成形部材２００は、参照Ｘ−Ｙ平面であっ
て、Ｚ方向がＸ−Ｙ平面に垂直である面にあるときに
は、巨視的に単一平面であるベルトまたはバンドを含ん
でなることができる。同様に、可撓性構造物１００は巨
視的には単一平面でありかつＸ−Ｙ平面に平行な面にあ
るものと考えることができる。Ｚ方向はＸ−Ｙ平面に垂
直であり、可撓性構造物１００のキャリパーまたは厚
み、または成形部材２００または可撓性構造物１００の
特異的領域の高さ(elevations)が伸びている。

【０１４０】所望ならば、ベルトを含んでなる成形部材
２００は、プレスフェルトとして作成することができ
る。本発明によって用いるのに適したプレスフェルト
は、１９９６年８月２７日にPhanに発行された米国特許
第５，５４９，７９０号、１９９６年９月１７日にTrok
han et al.に発行された第５，５５６，５０９号、１９
９６年１２月３日にAmpulski et al.に発行された第
５，５８０，４２３号明細書、１９９７年３月１１日に
Phanに発行された第５，６０９，７２５号、１９９７年
３月１３日にTrokhan et al.に発行された第５，６２
９，０５２号、１９９７年６月１９日にAmpulski et a
l.に発行された第５，６３７，１９４号、１９９７年１
０月７日にMcFarland et al.に発行された第５，６７
４，６６３号、第１９９７年１２月２日にAmpulski et
al.に発行された第５，６９３，１８７号、１９９８年
１月２０日にTrokhan et al.に発行された第５，７０
９，７７５号明細書、１９９８年７月７日にAmpulski e
t al.に発行された第５，７７６，３０７号、１９９８
年８月１８日にAmpulski et al.に発行された第５，７
９５，４４０号、１９９８年９月２９日にPhanに発行さ
れた第５，８１４，１９０号、１９９８年１０月６日に
Trokhan et al.に発行された第５，８１７，３７７号、
１９９８年１２月８日にAmpulski et al.に発行された
第５，８４６，３７９号、１９９９年１月５日にAmpuls
ki et al.に発行された第５，８５５，７３９号、およ
び１９９９年１月１９日にAmpulski et al.に発行され
た第５，８６１，０８２号明細書の教示に従って製造す
ることができ、上記特許明細書の開示内容は、その開示
の一部として本明細書に引用される。もう一つの態様で
は、成形部材２００は１９９６年１０２９日にCameron
に発行された米国特許第５，５６９，３５８号明細書の
教示内容に従ってプレスフェルトとして作成することが
できる。

【０１４１】成形部材２００の１つの主要な態様は、強
化要素２５０に結合した樹脂性フレーム構造２１０を含
んでなる。樹脂性フレーム構造２１０は、所定の予め選
択したパターンを有することができる。例えば、図４
は、複数の開口２２０を有する実質的に連続的フレーム
構造２１０を示している。幾つかの態様では、強化要素
２５０は実質的に流体透過性であることができる。流体
透過性の強化要素２５０は、織布スクリーン、または開
口要素、フェルト、またはそれらの任意の組合せを含ん
でなることができる。成形部材２００における開口２２
０と共に表される強化要素２５０の部分は、澱粉フィラ
メントが成形部材２００中を通過するのを妨げ、これに
よって生成する可撓性構造物１００にピンホールが生じ
るのを少なくする。織布を強化要素２５０に用いること
を望まない場合には、不織布要素、スクリーン、ネッ
ト、プレスフェルト、または複数の貫通孔を有するプレ
ートまたはフィルムにより、フレーム構造２１０を適当
に支持し、強度を与えることができる。適当な強化要素
２５０は、１９９６年３月５日にStelljes et al.に発
行された米国特許第５，４９６，６２４号、１９９６年
３月１９日にTrokhan etal.に発行された第５，５０
０，２７７号明細書、および１９９６年１０月２２日に
Trokhan et al.に発行された第５，５６６，７２４号明
細書に従って製造することができ、上記特許明細書の内
容は、その開示の一部として本明細書に引用される。

【０１４２】様々な種類の流体透過性強化要素２５０
は、幾つかの米国特許明細書、例えば第５，２７５，７
００号明細書および第５，９５４，０９７号明細書に記
載されており、上記特許明細書の内容は、その開示の一
部として本明細書に引用される。強化要素２５０は、通
常の製紙で用いられているように「プレートフェルト」
とも呼ばれるフェルトを含んでなることができる。フレ
ーム構造２１０は１９９６年８月２７日にPhanに発行さ
れた米国特許第５，５４９，７９０号、１９９６年９月
１７日にTrokhan et al.に発行された第５，５５６，５
０９号、１９９６年１２月３日にAmpulski et al.に発
行された第５，５８０，４２３号、１９９７年３月１１
日にPhanに発行された第５，６０９，７２５号、１９９
７年５月１３日にTrokhan et al.に発行された第５，６
２９，０５２号、１９９７年６月１０日にAmpulski et
al.に発行された第５，６３７，１９４号、１９９７年
１０月７日にMcFarland et al.に発行された第５，６７
４，６６３号、１９９７年１２月２日にAmpulski et a
l.に発行された第５，６９３，１８７号、１９９８年１
月２０日にTrokhan et al.に発行された第５，７０９，
７７５号、１９９８年８月１８日にAmpulski et al.に
発行された第５，７９５，４４０号、１９９８年９月２
９日にPhanに発行された第５，８１４，１９０号、１９
９８年１０月６日にTrokhan et al.に発行された第５，
８１７，３７７号、および１９９８年１２月８日にAmpu
lski et al.に発行された第５，８４６，３７９号明細
書によって教示されるように、強化要素２５０に適用す
ることができ、上記特許明細書の開示内容は、その開示
の一部として本明細書に引用される。

【０１４３】あるいは、強化要素２５０は、流体不透過
性であることができる。流体不透過性強化要素２５０
は、例えば本発明の成形部材２００のフレーム構造２１
０の製造に用いた材料と同一のまたは異なるポリマー性
樹脂材料、可塑性材料、金属、任意の他の適当な天然ま
たは合成材料、またはそれらの任意の組合せを含んでな
ることができる。当業者であれば、流体不透過性強化要
素２５０は、成形部材１０を全体として流体不透過性と
もすることを理解されるであろう。強化要素２５０は、
部分的に流体透過性でありかつ部分的に流体不透過性で
あることができることを理解すべきである。すなわち、
強化要素２５０のある部分は流体透過性であることがで
き、強化要素２５０のもう一つの部分は流体不透過性で
あることができることを理解すべきである。成形部材２
００は、全体として流体透過性、流体不透過性、または
部分的に流体透過性であることができる。部分的に流体
透過性の成形部材２００では、成形部材２００の巨視的
領域または複数の領域の一部分のみまたは複数の部分が
流体透過性である。

【０１４４】所望ならば、ジャカード織りを含んでなる
強化要素２５０を用いることができる。ジャカード織り
を有するベルトの例は、１９９５年７月４日にChiu et
al.に発行された米国特許第５，４２９，６８６号、１
９９７年９月３０日にWendtet al.に発行された第６，
０１７，４１７号、１９９８年５月５日にWendt et al.
に発行された第５，７４６，８８７号、および２０００
年１月２５日にWendtet al.に発行された第６，０１
７，４１７号明細書に見出すことができ、上記特許明細
書の内容は、ジャカード織りの主要な構成を示す限定し
た目的のため参考として本明細書に引用される。本発明
では、ジャカード織りパターンを有するフィラメント接
触側部２０１を含んでなる成形部材２００が考えられ
る。このようなジャカード織りパターンは、フォーミン
グ部材５００、成形部材２００、プレス表面などとして
用いることができる。ジャカード織りは、典型的にはヤ
ンキー乾燥ドラムへの移送時に起こるようなニップにお
いて構造を圧縮しまたは押印したくない場合に特に有用
であることが文献に記載されている。

【０１４５】本発明によれば、成形部材２００の開口２
２０の１つ、数個、または総ては、１９９９年１０月２
６日にPolat et al.に発行された米国特許第５，９７
２，８１３号明細書に記載されているように、「ブライ
ンド」にしたりまたは「閉鎖」することができ、上記特
許明細書の内容は、その開示の一部として本明細書に引
用される。直ぐ上に引用した特許明細書に記載されてい
るように、ポリウレタンフォーム、ゴムおよびシリコー
ンを用いて、開口２２０を流体不透過性にすることがで
きる。

【０１４６】図６に示される成形部材２００の一態様
は、複数の基材部２１１から（典型的には横方向に）伸
びている複数の懸垂部２１９を含んでなる。この懸垂部
２１９は、強化要素２５０から持ち上げられて中空部２
１５を形成し、この中に本発明の澱粉フィラメントを偏
向させて、図３に関して上記したように、片持ち梁部１
２９を形成することができる。懸垂部２１９を含んでな
る成形部材２００は、互いに対面関係で接合されている
少なくとも２層（２１１，２１２）によって形成される
多層構造を含んでなることができる（図６）。これらの
層のそれぞれは、上記の参考として本明細書に引用され
ている幾つかの特許明細書の１つと同様な構造を含んで
なることができる。それぞれの層（２１１，２１２）
は、最上部表面および底部表面の間に伸びている少なく
とも１つの開口（２２０，図４，４Ａ）を有することが
できる。接合した層を、１つの層の少なくとも１つの開
口が上記の懸垂部２１９を形成している他の層のフレー
ム構造の部分と（成形部材２００の基本平面に垂直な方
向で）重なり合うように配置される。

【０１４７】複数の懸垂部を含んでなる成形部材のもう
一つの態様は、感光性樹脂または他の硬化性材料の層
の、透明領域および不透明領域を含んでなるマスクを介
する分画硬化(differential curing)法によって製造す
ることができる。不透明領域は、分画不透明性、例えば
比較的不透明度の高い（黒のような不透明）領域と、比
較的低い部分的不透明な（すなわち、幾分半透明の）領
域とを有する領域を含んでなる。

【０１４８】フィラメント収容側部と反対側の第二の側
部とを有する硬化性層をコーティングのフィラメント収
容側部に隣接するマスクを通して硬化放射線に暴露する
と、マスクの不透明領域が最初にコーティング部分を硬
化放射線から遮蔽して、コーティングの第一の部分のコ
ーティングの厚み全体に亘る硬化を妨げる。マスクの部
分不透明領域は、コーティングの第二の部分を部分的に
のみ遮蔽し、硬化放射線により第二の部分をコーティン
グの厚み未満の所定の厚みまで（コーティングのフィラ
メント収容側部からコーティングの第二の側部まで）硬
化させる。マスクの透明領域は、コーティングの第三の
部分を遮蔽しないままにし、硬化放射線により第三の部
分をコーティングの厚み全体に亘って硬化させる。

【０１４９】従って、未硬化材料を、部分的に形成した
成形部材から除くことができる。生成する硬化したフレ
ーム構造は、コーティングのフィラメント収容側部から
形成したフィラメント接触側部２０１およびコーティン
グの第二の側部から形成した裏面２０２を有する。生成
するフレーム構造は、裏面２０２を含んでなりかつコー
ティングの第三の部分から形成される複数の基材２１
１，およびウェブ接触側部２０１を含んでなりかつコー
ティングの第二の部分から形成される複数の懸垂部２１
９を有する。複数の基材は、上記のように、実質的に連
続的パターン、実質的に半連続的パターン、不連続パタ
ーン、またはそれらの任意の組合せを含んでなることが
できる。懸垂部２１９は、複数の基材からある角度（典
型的には約９０°であるが、必ずしもこの角度とは限ら
ない）で伸び出し、生成するフレーム構造の裏面２０２
から間隔を置いて、懸垂部と裏面２０１との間に中空部
を形成している。典型的には、強化要素２５０を含んで
なる成形部材２００を用いるときには、中空部２１５
は、図６に非常に良好に示されるように、懸垂部２１９
と強化要素２５０との間に形成される。

【０１５０】次の段階は、図７〜９に模式的に示される
ように、成形部材２００のフィラメント接触側部２０１
に複数の擬似熱可塑性澱粉フィラメントを配置し、複数
の澱粉フィラメントを成形部材２００の三次元パターン
に少なくとも部分的に一致させることを含んでなる。図
７に模式的に示されている態様を説明すれば、延伸ユニ
ットから出ると、澱粉フィラメント１７ｂは成形部材２
００の三次元フィラメント接触側部２０１に配置され
る。工業的連続法では、成形部材２００は、図７〜９に
模式的に示されるように、機械方向ＭＤに連続的に移動
するエンドレスベルトを含んでなる。次に、澱粉フィラ
メントを、様々な常法によって互いに結合させかつ相互
に絡み合わせることができる。直径が減少したフィラメ
ントからなる紡糸結合した不織布ウェブの製造法および
装置を教示している１９９７年１１月１８日にLuに発行
された米国特許第５，６８８，４６８号明細書の開示内
容は、その開示の一部として本明細書に引用される。

【０１５１】幾つかの態様では、複数の澱粉フィラメン
トを図９に模式的に示されるように、成形部材１０では
なく、フォーミング部材５００に最初に配置することが
できる。この段階は任意であり、製造される構造１０の
幅全体の複数の澱粉フィラメントの基本重量における均
一性を促進する目的で用いることができる。ワイヤーを
含んでなるフォーミング部材５００が、本発明によって
考えられる。図９の代表的態様では、フォーミング部材
５００は、ロール５００ａおよび５００ｂについての機
械方向に移動する。フォーミング部材は流体透過性であ
り、フォーミング部材５００の下に配置されかつその上
に配置された複数の澱粉フィラメントに流体圧力差を加
える真空装置５５０によって、フォーミング部材５００
の収容表面中の澱粉フィラメントの多かれ少なかれ平坦
な分布が助長される。

【０１５２】所望ならば、フォーミング部材２００を用
いて、澱粉フィラメントに、特にフィラメントの表面に
様々な不規則形状を形成することもできる。例えば、フ
ォーミング部材のフィラメント収容表面は、比較的柔ら
かいままの澱粉フィラメントを押印するように構成され
た様々なシャープなエッジ（図示せず）を含んでなり、
澱粉フィラメントにノッチ（図１１に模式的に示されて
いる）または他の不規則形状をデザインすることがで
き、これは上記のように、製造される可撓性構造物１０
０にとって有利である。

【０１５３】図９の態様では、複数のフィラメントを、
当該技術分野に知られている任意の通常の手段によっ
て、例えばフォーミング部材５００に置かれた複数の澱
粉フィラメントをそこから分離させ、成形部材２００に
接着させるのに十分な真空圧力を加える真空シュー(vac
uum shoe)６００によって、フォーミング部材から成形
部材２００に移行させることができる。

【０１５４】可撓性構造物１００の連続製造法におい
て、成形部材２００はフォーミング部材５００より低い
線形速度を有することができると考えられる。トランス
ファーポイントにおける速度差を用いることは製紙業界
でよく知られており、典型的には、低コンシステンシー
の湿潤ウェブに適用するときに効率的であると考えられ
るいわゆる「微小収縮」に用いることができる。微小収
縮の主要な機構を記載する目的で参考として本明細書に
開示内容が引用されている米国特許第４，４４０，５９
７号明細書には「湿潤微小収縮」が詳細に記載されてい
る。簡単に説明すれば、湿潤微小収縮は、低繊維コンシ
ステンシーを有するウェブを第一の部材（例えば、有孔
性部材）から、第一の部材より移動速度が遅い第二の部
材（例えば、目の荒い織物のループ）まで移動させるこ
とを含む。従って、澱粉フィラメントを形成し、複数の
澱粉フィラメントを、比較的低速移動する支持体（例え
ば、フォーミング部材５００）から比較的高速移動する
支持体（例えば、成形部材２００）への移動時間によっ
て十分に柔軟な状態に保持することができる場合には、
複数の澱粉フィラメントに微小収縮を有効に施し、これ
によって製造される可撓性構造物１００を短縮すること
ができると考えられる。成形部材２００の速度は、フォ
ーミング部材５００の速度より約１％〜約２５％大きく
することができる。

【０１５５】図９Ａは、本発明によるポリの一態様を示
しており、１°〜８９°、更に具体的には約５°〜約８
５°とすることができる角度Ａで、澱粉フィラメントを
成形部材２００に配置することができる。この態様は、
懸垂部２１９を有する成形部材２００を用いるときに特
に有利であると考えられる。澱粉フィラメント１７ａの
成形部材２００に対するこのような「角度をつけた」配
置によって、懸垂部２１９と強化要素２５０との間に形
成される中空部を長い柔軟な澱粉フィラメント１７ａに
一層接近可能にし、澱粉フィラメントが一層容易に中空
部２１５を満たすのを助長する。図９Ａでは、澱粉フィ
ラメント１７ａは２段階で成形部材２００に配置され、
これらの中空部２１９はいずれも（上流の中空部２１５
ａおよび下流の中空部２１５ｂ）成形部材２００に対し
て角度をつけたフィラメントの配置により有利となる可
能性がある。成形部材２００の具体的形状、特に懸垂部
２１９の形状および／または配向によっては、下流の角
度Ａは上流の角度Ｂと同じにもまたは異なることもあ
る。

【０１５６】複数の澱粉フィラメントを成形部材２００
のフィラメント接触側部２０１に配置すると、複数のフ
ィラメントはその三次元パターンと少なくとも部分的に
一致する。更に、様々な手段を用いて、澱粉フィラメン
トを成形部材２００の三次元パターンに一致させ、また
はこれを促進することもできる。一つの方法は、流体圧
力差を複数の澱粉フィラメントに加えることを含んでな
る。この方法は、成形部材２００が流体透過性であると
きには特に有利であることができる。例えば、流体透過
性成形部材２００の裏面２０２に配置された真空装置５
５０を、真空圧力を成形部材２００に、従ってその上に
配置された複数の澱粉フィラメントに加えるように配置
することができる（図８）。真空圧力の影響下では、澱
粉フィラメントの幾つかは成形部材２００の開口２２０
および／または中空部２１５に偏向することができ、あ
るいはその三次元パターンに一致することができる。

【０１５７】可撓性構造物１００の３つの領域総ては、
通常は同等な基本重量を有することができると考えられ
る。澱粉フィラメントの一部を開口２２０に偏向するこ
とによって、第一の押印した領域１１０の密度と比較し
て生成するピロー１２０の密度を減少させることができ
る。開口２２０に偏向しない領域１１０は、圧縮ニップ
の可撓性構造物を圧縮することによって押印することが
できる。押印したならば、押印領域１１０の密度は、ピ
ロー１２０の密度および第三の領域１３０の密度と比較
して増加する。開口２２０に偏向しなかった領域１１０
の密度および第三の領域１３０の密度は、ピロー１２０
の密度より高い。第三の領域１３０は、押印領域１１０
とピロー１２０との中間の密度を有すると思われる。

【０１５８】更に図１Ａについて説明すれば、本発明に
よる可撓性構造物１００は３種類の異なる密度を有する
と考えられる。最高密度領域は、高密度押印領域１１０
である。押印領域１１０は、位置および形状が成形部材
２００のフレーム構造２１０に相当する。可撓性構造物
１００の最低密度領域は、ピロー１２０の領域であり、
位置および形状が成形部材２００の開口２２０に相当す
る。成形部材２００の向斜２３０に相当する第三領域１
３０は、ピロー１２０と押印領域１１０との中間の密度
を有する。「向斜」２３０は、成形部材２００のフィラ
メント収容側部２０１からその裏面２０２に伸びている
Ｚ方向ベクトル成分を有するフレーム構造２１０の表面
である。向斜２３０は、開口２２０のようには、フレー
ム構造２１０を完全に貫通して伸びてはいない。従っ
て、向斜２３０と開口２２０との差は、開口２２０がフ
レーム構造２１０の貫通孔を表し、一方向斜２３０はフ
レーム構造２１０のブラインド孔、亀裂、溝、またはノ
ッチを表すと考えることができる。

【０１５９】本発明による構造１００の第三の領域は、
３種類の異なる高さで配置されているものと考えられ
る。本明細書で用いる領域の高さとは、参照平面（すな
わち、Ｘ−Ｙ平面）からの距離を表している。便宜上、
参照表面を水平面として表し、参照表面からの高さ距離
を垂直距離として表すことができる。澱粉フィラメント
構造１００の特定の領域の高さは、当該技術分野で周知
であるこれらの目的に適する任意の非接触測定装置を用
いて測定することができる。特に適当な測定装置は、５
０mmの範囲におけるビームサイズが０．３×１．２mmで
ある非接触式Laser Displacement Sensorである。適当
な非接触式Laser Displacement Sensorは、Idec Compan
yからMX1A/Bモデルとして販売されている。あるいは、
当該技術分野で知られているように、接触式スタイリス
ゲージ(contacting stylis gauge)を用いて、異なる高
さを測定することができる。このようなスタイリスゲー
ジは、Carstensに発行された米国特許第４，３００，９
８１号明細書に記載されており、その開示内容は、その
開示の一部として本明細書に引用される。本発明による
構造１００は、参照平面と接触している押印領域１１０
と共に参照平面上に置かれる。ピロー１２０および第三
領域１３０が、参照平面から垂直に伸び出している。領
域１１０、１２０および１３０の特異的高さは、図５Ａ
に模式的に示されるように、その三次元パターンの特異
的深さまたは高さを有する成形部材２００を用いて形成
することもできる。特異的深さ／高さを有するこのよう
な三次元パターンは、成形部材２００の予め選択した部
分を平らにすることによって製造し、それらの高さを減
少させることができる。また、硬化性材料を含んでなる
成形部材２００を、三次元マスクを用いて製造すること
もできる。陥凹／突出部の特異的深さ／高さを含んでな
る三次元マスクを用いることによって、特異的高さを有
する相当するフレーム構造２１０を形成することができ
る。特異的な高さを有する表面を形成する他の常法を、
上記の目的に用いることができる。

【０１６０】フィラメントの幾らかまたはその部分を全
面的に成形部材２００を介して王圧することにより、生
成する可撓性構造物にいわゆるピンホールを形成させる
可能性のある真空装置５５０（図８および９）または真
空ピックアップシュー（図９）による流体圧力差を急に
加えることにより起こり得る負の効果を改善するため、
成形部材の裏面に模様を織り込み、微視的表面不規則性
を形成することができる。これらの表面不規則性は、成
形部材２００の幾つかの態様で用いることができ、成形
部材２００の裏面２０２と製紙装置の表面（例えば、真
空装置の表面）との間に真空シールの形成を妨げること
により、それらの間に「漏れ」を生成し、本発明の可撓
性構造物１００の空気乾燥による製造法で真空圧力を加
えることによる望ましくない結果を緩和するからであ
る。このような漏れを生成する他の方法は、米国特許第
５，７１８，８０６号、第５，７４１，４０２号、第
５，７４４，００７号、第５，７７６，３１１号および
第５，８８５，４２１号明細書に開示されており、上記
明細書の開示内容は、その開示の一部として本明細書に
引用される。

【０１６１】漏れは、米国特許第５，６２４，７９０
号、第５，５５４，４６７号、第５，５２９，６６４
号、第５，５１４，５２３号、および第５，３３４，２
８９号明細書に記載のいわゆる「示差光透過法(differe
ntial light transmission techniques)」を用いて生成
することもでき、上記特許明細書の開示内容は、その開
示の一部として本明細書に引用される。成形部材は、感
光性樹脂のコーティングを不透明部分を有する強化要素
に加えた後、コーティングを透明および不透明領域を有
するマスクを介しておよび強化要素をも介して活性化波
長の光線に露出することによって製造することができ
る。

【０１６２】裏面の不規則性を生成するもう一つの方法
は、米国特許第５，３６４，５０４号、第５，２６０，
１７１号、および第５，０９８，５２２号明細書に記載
のように、織り込フォーミング表面、または織り込みバ
リヤーフィルムの使用を含んでなり、上記特許明細書の
開示内容は、その開示の一部として本明細書に引用され
る。成形部材は、強化要素が織り込み表面上を移動して
いる間に強化要素上および中に感光性樹脂を注型した
後、透明および不透明領域を有するマスクを通して活性
化波長の光線にコーティングを露出することによって製
造することができる。

【０１６３】真空（すなわち、負の大気圧未満の）圧力
を流体透過性成形部材２００を介して複数のフィラメン
トに加える真空装置、または陽圧を複数のフィラメント
に加えるファン（図示せず）のような手段を用いて、成
形部材の三次元パターン中への複数のフィラメントの偏
向を促進することができる。

【０１６４】更に、図９は、本発明の方法の任意段階で
あって、複数の澱粉フィラメントを、ロール８００ａお
よび８００ｂの周囲を移動するエンドレスバンドを含ん
でなり、複数のフィラメントに接触する材料の柔軟シー
ト８００を被覆することを特徴とする段階を模式的に示
している。すなわち、複数のフィラメントを成形部材２
００と材料の柔軟シート８００との間に所定時間挟む。
材料の柔軟シート８００は、空気透過性を成形部材２０
０より少なくすることができ、幾つかの態様では空気不
透過性とすることができる。流体圧力差Ｐを柔軟シート
８００に加えると、柔軟シートの少なくとも一部が成形
部材２００の三次元パターン方向および幾つかの場合に
は中に偏向させ、これにより複数の澱粉フィラメントを
負う篤、成形部材２００の三次元パターンに緊密に一致
する。米国特許第５，８９３，９６５号明細書であっ
て、その開示内容がその開示の一部として本明細書に引
用されているものには、材料の柔軟シートを用いる装置
および方法の配置原理が記載されている。

【０１６５】流体圧力差に加えてまたはの代わりに、機
械的圧力を用いて，本発明の可撓性構造物１００の微視
的三次元パターンの形成を促進することもできる。この
ような機械的圧力は、例えばロールの表面またはバンド
の表面を含んでなる任意の適当なプレス表面によって生
成させることができる。図８は、表面圧縮の２種類の代
表的態様を示している。一対または数対のプレスロール
９００ａおよび９００ｂ、および９００ｃおよび９００
ｄを用いて、成形部材２００に配置された澱粉フィラメ
ントをその三次元パターンにより完全に一致させること
ができる。プレスロールによって生じた圧力を段階的に
導入することができ、所望ならば、例えばロール９００
ｃおよび９００ｄの間に生じた圧力を、ロール９００ａ
および９００ｂの間の圧力より大きくすることができ
る。あるいは、または更に、ロール９００ａおよび９０
０ｂの回りを移動するエンドレスプレスバンド９５０を
成形部材２００のフィラメント側部２０１の一部にプレ
スし、可撓性構造物１００をそれらの間に押印すること
ができる。

【０１６６】プレス表面は滑らかであることも、または
それ自身の三次元パターンを有することもできる。後者
の場合には、プレス表面をエンボス装置として用い、成
形部材２００の三次元パターンと共同しまたは独立し
て、可撓性構造物１００に突出および／または陥凹の明
確な微小パターンを形成させることができる。更に、プ
レス表面を用いて、例えば柔軟剤およびインキのような
様々な添加剤を、製造する可撓性構造物２００に加える
ことができる。例えばインキロール９１０または噴霧装
置（またはシャワー）９２０のような常法を用いて、製
造する可撓性構造物１２００に様々な添加剤を直接的ま
たは間接的に加えることができる。

【０１６７】構造１００は、当該技術分野で知られてい
るように、場合によっては短縮することができる。短縮
は、剛性表面、更に具体的にはシリンダー、例えば図９
に模式的に示されているシリンダー２９０からの構造１
００のクレイピング(creping)を伴うことができる。ク
レイピングは、当該技術分野で周知のように、ドクター
ブレード２９２によって行われる。クレイピングは、１
９９２年４月２４日にSawdaiに発行された米国特許第
４，９１９，７５６号明細書に従って行うことができ、
上記特許明細書の開示内容は、その開示の一部として本
明細書に引用される。あるいはまたは更に、短縮は、上
記のように微小収縮によって行うことができる。

【０１６８】短縮される可撓性構造物１００は、典型的
には横機械方向より機械方向に一層伸張性であり、短縮
工程によって形成されるヒンジラインの回りに容易に曲
げることができ、このヒンジラインは、通常は横機械方
向、すなわち可撓性構造物１００の幅に沿って伸張す
る。クレイピングされないおよび／または短縮されない
可撓性構造物１００は、本発明の範囲内にあると考えら
れる。

【０１６９】様々な生成物を、本発明の可撓性構造物１
００を用いて製造することができる。生成物は、空気、
油および水用のフィルター、真空クリーナーフィルタ
ー、炉フィルター、面、コーヒーフィルター、茶または
コーヒーバッグ、断熱材料および遮音材料、オムツ、女
性用パッドおよび失禁用品のような使い捨て衛生用品用
の不織布、マイクロファイバーまたは呼吸可能な布帛の
ような水分吸収および着用の柔らかさを改良するための
生物分解性編織布、集塵および除塵用の正電荷を有する
構築ウェブ、包装紙、便箋、新聞紙、段ボールのような
硬質級の紙用の強化材料およびウェブ、およびトイレッ
トペーパー、紙タオル、ナプキンおよびティッシュペー
パーのようなティッシュ級の紙のウェブ、外科用無菌
布、創傷用包帯、包帯剤、皮膚パッチ、および自己溶解
性縫合糸のような医療用途、およびデンタルフロス、お
よび歯ブラシの荒毛のような歯科用用途に用いることが
できる。可撓性構造物としては、臭気吸収剤、シロアリ
忌避剤、殺虫剤、殺鼠剤など特殊用途に用いられるもの
が挙げられる。生成物は水および油を吸収し、こぼれた
油または水の掃除、または農業または園芸用の水の保持
および放出の調節に用いることができる。生成する澱粉
フィラメントまたは繊維ウェブはね鋸屑、木材パルプ、
プラスチック、およびコンクリートのような他の材料に
配合して、壁、支持梁、圧縮ボード、乾燥壁および下
地、および天井タイルのような建築材料、ギブス包帯、
副子、および舌圧子のような他の医療用途、および装飾
用および／または燃焼目的の暖炉の丸太として用いるこ
とができる複合材料を形成することもできる。

【０１７０】試験法 Ａ． 剪断粘度 組成物の剪断粘度は、細管レオメーター（Model Rheogr
aph 2003, Goettfert製）を用いて測定する。測定は、
直径Ｄが１．０mmであり、長さＬが３０mm（すなわち、
Ｌ／Ｄ＝３０）の細管ダイを用いて行う。ダイを、２５
℃〜９０℃の範囲の試験温度（ｔ）に固定されている胴
部の下端に取り付ける。試験温度まで予備加熱した試料
組成物をレオメーターの胴部に載荷し、胴部を実質的に
満たす（試料約６０ｇを使用）。胴部を、特定の試験温
度（ｔ）に固定する。載荷の後に空気が表面に泡だった
ならば、試験の実施の前に圧縮を用いて、閉じこめられ
た空気の試料を除去する。ピストンをプログラミング
し、試料を選択した速度の組で細管ダイを通して胴部か
ら押す。試料が細管ダイを介して胴部から出て行くの
で、試料は圧力降下を示す。見掛けの剪断粘度は、圧力
降下および細管ダイを通る試料の流速から計算される。
次に、ｌｏｇ（見掛けの剪断粘度）をｌｏｇ（剪断速
度）に対してプロットし、このプロットを累乗則η＝Ｋ
γ^ｎ−１（式中、Ｋは材料定数であり、γは剪断速度で
ある）によって適合させる。本発明の組成物の記録され
た剪断粘度は、累乗則関係を用いて３０００ｓ^−１の剪
断速度に補外したものである。

【０１７１】Ｂ． 伸び粘度 伸び粘度は、細管レオメーター（Model Rheograph 200
3, Goettfert製）を用いて測定する。測定は、初期直径
（Ｄ_初期（Ｄ_initial））が１５mmであり、最終直径
（Ｄ_最終（Ｄ_final））が０．７５mmであり、長さ
（Ｌ）が７．５mmである半双曲ダイデザインを用いて行
う。

【０１７２】ダイの半双曲形は、２つの式によって定義
される。

【数２】 （式中、Ｚは、初期直径からの軸距離であり、Ｄ（ｚ）
は、Ｄ_初期からの距離ｚでのダイの直径である。）

【０１７３】ダイを、澱粉組成物を加工する温度に相当
する固定試験温度（ｔ）に固定されている胴部の下端に
取り付ける。試験温度（加工温度）は、試料の澱粉組成
物の融解点を上回る温度である。試料の澱粉組成物をダ
イ温度まで予備加熱し、レオメーターの胴部に載荷した
後、胴部を実質的に満たす。載荷の後に空気が表面に泡
だったならば、試験の実施の前に圧縮を用いて、閉じこ
められた空気の溶融試料を除去する。ピストンをプログ
ラミングし、試料を選択した速度で双曲ダイを通して胴
部から押す。試料がオリフィスダイを介して胴部から出
て行くので、試料は圧力降下を示す。見掛けの剪断粘度
は、圧力降下およびダイを通る試料の流速から下式に従
って計算される。 伸び粘度＝（ΔＰ／伸張速度／Ｅ_ｈ）・１０^＋５） （式中、伸び粘度はパスカル・秒で表したものであり、
ΔＰはバールで表した圧力降下であり、伸張速度は秒
^−１で表したダイを通る試料の流速であり、Ｅ_ｈは無次
元ヘンキー歪である。）ヘンキー歪は、時間または履歴
依存性の歪である。非ニュートン流体で流体要素によっ
て示される歪は、運動履歴によって変化し、すなわち、
下式によって表される。

【数３】

【０１７４】このデザインのヘンキー歪（Ｅ_ｈ）は、
５．９９であり、下式によって定義される。 Ｅ_ｈ ＝ｌｎ［Ｄ_初期 ／Ｄ_最終）^２］

【０１７５】見掛け伸び粘度は、累乗則関係を用いて２
５０^−１の伸張速度の関数として記録されている。半双
曲ダイを用いる伸び粘度測定は、１９９４年１０月２５
日にCollierに発行された米国特許第５，３５７，７８
４号明細書に詳細に開示されており、上記特許明細書の
開示内容は、その開示の一部として本明細書に引用され
る。

【０１７６】Ｃ． 分子量および分子量分布 澱粉の重量平均分子量（Ｍｗ）および分子量分布（ＭＷ
Ｄ）は、混合床カラムを用いるゲル浸透クロマトグラフ
ィー（ＧＰＣ）によって決定される。装置の部品は、下
記の通りである。 ポンプ： Waters Model 600E システムコントローラー：Waters Model 600E オートサンプラー： Waters Model 717 Plus カラム： 長さが６００mmであり、内径
が７．５mmのPLgel 20μm Mixed Aカラム（ゲル分子量
は１，０００〜４０，０００，０００の範囲である） 検出器： Waters Model 410 Different
ial RefractometerGPCソフトウェアWaters Millennium^R
ソフトウェア

【０１７７】カラムを、分子量が２４５，０００、３５
０，０００、４８０，０００、８０５，０００および
２，２８５，０００のデキストラン標準品を用いて較正
する。これらのデキストラン較正標準品は、American P
olymer Standards Corp.、メントール、オハイオから発
売されている。較正標準品は、標準品を移動相に溶解し
て約２mg/mlの溶液を作成することによって調製する。
溶液を一晩放置する。次に、緩やかにかき混ぜ、シリン
ジ（５ml、Norm-Ject、VWR製）を用いてシリンジフィル
ター（５μmナイロン膜、Spartan-25、VWR製）を介して
濾過する。

【０１７８】澱粉試料は、最初に４０重量％澱粉／水道
水の混合物を、この混合物がゼラチン化するまで加熱し
ながら、作成することによって調製する。次に、ゼラチ
ン化混合物１．５５ｇを移動相２２ｇに加えて、５分間
攪拌子、１０５℃のオーブンに混合物を１時間入れ、混
合物をオーブンから取り出し、室温まで冷却することに
よって調製される３mg/ml溶液を作成する。溶液を、上
記のようにシリンジおよびシリンジフィルターを用いて
濾過する。

【０１７９】濾過標準または試料溶液をオートサンプラ
ーによって採取して、１００μlインジェクションルー
プ中の前の試験材料を流し去り、新たな試験材料をカラ
ムに注入する。カラムから溶出した試料を、５０℃に固
定した示差屈折率検出器により、感度範囲を６４に設定
して、移動相バックグラウンドに対して測定する。移動
相は、０．１％（w/v）ＬｉＢｒを溶解したＤＭＳＯで
ある。流速を１．０ml／分およびイソクラティックモー
ド(isocratic mode)（すなわち、操作中の移動相が一定
である）に設定する。それぞれの標準または試料をＧＰ
Ｃ中で３回測定し、結果を平均する。

【０１８０】分子量分布（ＭＷＤ）は、下記のように計
算される。 ＭＷＤ＝重量平均分子量／数平均分子量

【０１８１】Ｄ． 熱特性 本発明の澱粉組成物の熱特性を、化学文献に記載されて
いるように、融解（開始）温度が１５６．６℃でありか
つ融解熱が６．８０カロリー／ｇであるインジウム金属
標準を用いて覚醒したTA Instrument DSC-2910を用いて
測定する。製造業者の操作マニュアルによる標準ＤＳＣ
操作法を用いる。ＤＳＣ測定の際の澱粉組成物から揮発
性物質（例えば、水蒸気）が放出されるため、ｏ−リン
グシールを備えた高容積パンを用いて、試料パンから揮
発成分が散逸するのを防止する。試料および不活性対照
（典型的には、空のパン）を、制御した環境で同じ速度
で加熱する。実際のまたは擬似的相変化が試料で起こる
ときには、ＤＳＣ装置により不活性対照の熱流に対する
試料へのまたはからの熱流を測定する。この装置をコン
ピューターとインターフェースで連結して、試験パラメ
ーター（例えば、加熱／冷却速度）を調節し、データー
を収集し、計算し、報告する。

【０１８２】試料をパンに秤量し、ｏ−リングと蓋で封
入する。典型的な試料サイズは、２５〜６５mgである。
封入パンを装置に入れ、コンピューターをプログラミン
グして、下記のようにして熱測定を行う。 １． ０℃で平衡させ、 ２． ０℃で２分間保持し、 ３． １２０℃まで１０℃／分で加熱し、 ４． １２０℃で２分間保持し、 ５． ３０℃まで１０℃／分で冷却し、 ６． 周囲温度で２４時間平衡させ、この時間中に試
料をＤＳＣ装置から取り出して、３０℃の制御環境中に
入れることができ、 ７． 試料パンをＤＳＣ装置に戻して、０℃で平衡さ
せ、 ８． ２分間保持し、 ９． １２０℃まで１０℃／分で加熱し、 １０． １２０℃で２分間保持し、 １１． ３０℃まで１０℃／分で冷却して、平衡させ、 １２． 用いた試料を取り出す。

【０１８３】コンピューターにより、熱分析の結果を計
算して、温度または時間に対する示差熱流（ΔＨ）とし
て記録する。典型的には、示差熱量を重量換算で（すな
わち、cal/mg）規格化し、記録する。試料がガラス転移
のような擬似相転移を示す場合には、ΔＨ対時間／温度
の差プロットを用いて、ガラス転移温度を一層容易に測
定することができる。

【０１８４】Ｅ． 水溶解度 成分同士を加熱しながら混合し、実質的に均質な混合物
が得られるまで攪拌することによって、試料組成物を作
成する。溶融組成物をTeflon^Rシート上に塗布し周囲温
度で冷却することによって、薄いフィルムにする。次
に、フィルムを、１００℃のオーブンで完全に乾燥する
（すなわち、フィルム／組成物が水を全く含まない）。
次に、乾燥フィルムを、室温まで平衡させる。平衡した
フィルムを磨砕して、細粒とする。

【０１８５】試料中の固形物％を測定するため、磨砕下
試料２〜４ｇを予め秤量しておいた金属パンに入れ、パ
ンと試料の総重量を記録する。秤量したパンおよび試料
を１００℃のオーブンに２時間入れた後、取り出して、
直ちに秤量した。固形物％は、下記のようにして計算さ
れる。

【０１８６】試料組成物の溶解度を測定するため、磨砕
試料１０ｇを２５０mlビーカーに秤量する。脱イオン水
を加えて、総重量を１００ｇとする。試料および水を、
攪拌プレート上で５分間混合する。攪拌後、攪拌試料を
少なくとも２ml遠沈管に流し込む。１０℃にて２０，０
００ｇで１時間遠心分離する。遠心分離試料の上清を採
取し、屈折率を読む。試料の溶解度％は、下記のように
して計算される。

【０１８７】Ｆ． キャリパー 試験前に、フィルム試料を相対湿度４８％〜５０％およ
び温度２２℃〜２４℃でコンディショニングし、水分含
量を約５％〜約１６％とする。水分含量は、ＴＧＡ（熱
重量分析）によって測定する。熱重量分析には、高分解
能TGA2950 Thermogravimetricアナライザー（TA Instru
ments製）を用いる。試料約２０mgを、ＴＧＡパンに秤
量する。製造業者の指示に従って、試料およびパンを装
置に挿入し、温度を１０℃／分の速度で２５０℃まで増
加する。試料の水分％を、重量損失および初期重量を用
いて、下記のようにして測定する。

【０１８８】予備コンディショニングした試料を、キャ
リパーの測定に用いるフートの大きさより大きな大きさ
に切断する。用いるフートは、３．１４平方インチの面
積の塩である。

【０１８９】試料を水平な平坦表面に置き、平坦表面と
水平な荷重表面を有するロードフート(load foot)との
間に閉じこめられ、ロードフート荷重表面は円形表面積
が約３．１４平方インチであり、約１５／cm^２（０．２
１psi）の拘束圧を試料に加える。キャリパーは平坦表
面とロードフート荷重表面との間に生成する空隙であ
る。このような測定値は、Thwing-Albert、フィラデル
フィア、ペンシルバニアから発売されているVIR Electr
onic Thickness Tester Model IIで得ることができる。
キャリパーの測定を繰返し、少なくとも５回記録する。
結果は、ミルで記録する。

【０１９０】キャリパー試験から記録された読みの和
を、記録した読みの回数で割る。結果は、ミルで記録す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の可撓性構造物の一態様の概略平面図。

【図１Ａ】図１の線１Ａ−１Ａについての概略断面図。

【図２】本発明の可撓性構造物のもう一つの態様の概略
平面図。

【図３】本発明の可撓性構造物のもう一つの態様の概略
断面図。

【図４】本発明の可撓性構造物の形成に用いることがで
きる成形部材の一態様の概略平面図。

【図４Ａ】図４の線４Ａ−４Ａについての概略断面図。

【図５】本発明の可撓性構造物の形成に用いることがで
きる成形部材のもう一つの態様の概略平面図。

【図５Ａ】図５の線５Ａ−５Ａについての概略断面図。

【図６】本発明の可撓性構造物の形成に用いることがで
きる成形部材の更にもう一つの態様の概略断面図。

【図７】澱粉フィラメントを含んでなる可撓性構造物の
製造の電気紡糸法および装置の一態様の概略部分側面図
および断面図。

【図７Ａ】図７の線７Ａ−７Ａについての概略図。

【図８】本発明の方法の一態様の概略側面図。

【図９】本発明の方法のもう一つの態様の概略側面図。

【図９Ａ】本発明の方法のもう一つの態様の概略側面図
および部分図。

【図１０】フィラメントの主（長）軸に垂直な特異的断
面積を有する澱粉フィラメントの一態様の断片の概略
図。

【図１０Ａ】澱粉フィラメントの断面積の幾つかの例示
的で非限定的態様の概略図。

【図１１】フィラメントの長さの少なくとも一部分に沿
って複数のノッチを有する澱粉フィラメントの断片の概
略図。

【符号の説明】

１０ 澱粉フィラメントの製造装置 １１ １０のハウジング １２ 流体加熱用キャビティ １３ ダイヘッド １４ ジェットノズル １５ 空気（環状）オリフィス １６ 空気（個別）オリフィス １７ 澱粉組成物 １７ａ 澱粉フィラメント １００ 可撓性構造物 １１０ １００の第一の領域 １２０ １００の第二の領域（幾つかの態様ではピロ
ー） １３０ ３００の第三の領域 １１５ １００における実質的な中空部（ポケット）
（片持ち梁部と第一の領域との間） １２８ ドーム部 １２９ １００の片持ち梁部 ２００ 成形部材 ２０１ ２００のフィラメント収容側部 ２０２ ２００の裏面 ２１０ フレーム構造 ２１１ （多層構造における）第一層 ２１２ （多層構造における）第二層 ２１５ ２１９と２５０との間の中空部 ２１９ 懸垂部 ２２０ 開口 ２３０ 向斜 ２５０ 強化要素 ２９０ （クレーピング）シリンダー ２９２ クレーピングナイフ ５００ フォーミング部材 ５５０ 真空装置 ６００ 真空ピックアップシュー ８００ 材料の柔軟シート（低圧偏向） ９００ａ〜９００ｃ プレスロール ９１０ インクロール ９２０ 噴霧装置（シャワー） ９５０ プレスバンド

フロントページの続き (72)発明者 ラリー、ネイル、マッケイ アメリカ合衆国オハイオ州、フェアフィー ルド、クレストビュー、アベニュ、5856 (72)発明者 ポール、デニス、トロカーン アメリカ合衆国オハイオ州、ハミルトン、 ウォーベル、ロード、1356 (72)発明者 デビッド、ウィリアム、キャベル アメリカ合衆国オハイオ州、シンシナチ、 パウナー、ファーム、ドライブ、6646 (72)発明者 ジョン、ジャーハード、マイケル アメリカ合衆国オハイオ州、シンシナチ、 ブリアークリフ、アベニュ、2536 Ｆターム(参考） 4L035 AA04 BB31 HH01 4L045 AA01 BA01 CB21 DA60 DC50 4L047 AA12 AA28 AA29 CB10

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】連続澱粉フィラメントの製造法であって、
   （ａ） 伸び粘度が約５０パスカル・秒〜約２０，００
   ０パスカル・秒であることを含む澱粉組成物を提供し、
   （ｂ） 澱粉組成物を電気紡糸することによって、大き
   さが約０．００１dtex〜約１３５dtexの澱粉フィラメン
   トを生成する段階を含む、方法。
2. 【請求項２】澱粉組成物を提供する段階が、澱粉の重量
   平均分子量が約１，０００〜約２，０００，０００であ
   る澱粉組成物を提供することを含む、請求項１に記載の
   方法。
3. 【請求項３】電気紡糸の段階において、澱粉組成物の固
   有細管数が少なくとも０．０５である、請求項１に記載
   の方法。
4. 【請求項４】澱粉組成物の固有細管数が少なくとも１で
   ある、請求項２に記載の方法。
5. 【請求項５】澱粉組成物を提供する段階が、約２０重量
   ％〜約９９重量％がアミロペクチンである澱粉組成物を
   提供することを含む、請求項１に記載の方法。
6. 【請求項６】澱粉組成物が、澱粉約１０重量％〜約８０
   重量％および添加剤約２０重量％〜約９０重量％を含ん
   でなり、澱粉組成物の伸び粘度が約１００パスカル・秒
   〜約１５，０００パスカル・秒である、請求項５に記載
   の方法。
7. 【請求項７】澱粉組成物が、澱粉約２０重量％〜約７０
   重量％および添加剤約３０重量％〜約８０重量％を含ん
   でなり、澱粉組成物の伸び粘度が約２００パスカル・秒
   〜約１０，０００パスカル・秒である、請求項５に記載
   の方法。
8. 【請求項８】澱粉組成物の伸び粘度が約２００パスカル
   ・秒〜約１０，０００パスカル・秒であり、固有細管数
   が約３〜約５０である、請求項５に記載の方法。
9. 【請求項９】澱粉組成物の伸び粘度が約3００パスカル
   ・秒〜約5，０００パスカル・秒であり、細管数が約5〜
   約3０である、請求項8に記載の方法。
10. 【請求項１０】澱粉組成物を提供する段階が、平均分子
    量が少なくとも５００，０００である高重合体であって
    澱粉と実質的に適合性である高重合体約０．０００５重
    量％〜約５重量％を含んでなる澱粉組成物を提供するこ
    とを含む、請求項１に記載の方法。
11. 【請求項１１】澱粉組成物を提供する段階が、可塑剤お
    よび希釈剤からなる群から選択される添加剤を含んでな
    る澱粉組成物を提供することを含む、請求項１に記載の
    方法。
12. 【請求項１２】澱粉組成物が、タンパク質であってトウ
    モロコシから誘導されたタンパク質、大豆から誘導され
    たタンパク質、小麦から誘導されたタンパク質、または
    それらの任意の組合せを含んでなるタンパク質約５重量
    ％〜約９５重量％を更に含んでなる、請求項１１に記載
    の方法。
13. 【請求項１３】澱粉フィラメントを気流で繊細化する段
    階を更に含む、請求項１に記載の方法。
14. 【請求項１４】澱粉フィラメントを含んでなる可撓性構
    造物の製造法であって、（ａ） 伸び粘度が約１００パ
    スカル・秒〜約１０，０００パスカル・秒である澱粉組
    成物を提供し、（ｂ） 三次元フィラメント収容側部お
    よびそれと反対の裏側部であって、実質的に連続的パタ
    ーン、実質的に半連続的パターン、不連続パターンまた
    はそれらの任意の組合せを含んでなるフィラメント収容
    側部を有する成形部材を提供し、（ｃ） 澱粉組成物を
    電気紡糸することによって、複数の澱粉フィラメントを
    生成させ、（ｄ） 成形部材のフィラメント収容側部に
    複数の澱粉フィラメントを入れ、澱粉フィラメントがフ
    ィラメント収容側部の三次元パターンに一致するように
    する段階を含む、方法。
15. 【請求項１５】澱粉組成物を提供する段階が、澱粉の重
    量平均分子量が約１，０００〜約２，０００，０００で
    ある澱粉組成物を提供することを含み、澱粉組成物が、
    重量平均分子量が少なくとも５００，０００である高重
    合体を含んでなる、請求項１４に記載の方法。
16. 【請求項１６】澱粉組成物を電気紡糸する段階が、ダイ
    を通して澱粉組成物を電気紡糸することを含む、請求項
    １４に記載の方法。
17. 【請求項１７】澱粉フィラメントを空気で繊細化する段
    階を更に含む、請求項１６に記載の方法。
18. 【請求項１８】成形部材を提供する段階が、機械方向に
    連続的に移動するように構築した成形部材を提供するこ
    とを含む、請求項１４に記載の方法。
19. 【請求項１９】成形部材を提供する段階が、第一の高さ
    に配置された強化要素と、強化要素に対面関係で接合さ
    れかつ強化要素から外側に伸び出して第二の高さを形成
    している樹脂性フレーム構造とによって形成される成形
    部材を提供することを含む、請求項１４に記載の方法。
20. 【請求項２０】成形部材が流体透過性であり、複数の織
    り合わせた糸、フェルト、またはそれらの任意の組合せ
    を含んでなる、請求項１９に記載の方法。
21. 【請求項２１】樹脂性フレーム構造が、強化要素から外
    側に伸び出している複数の基材と、第二の高さで基材か
    ら横方向に伸び出している複数の片持ち梁とを含んでな
    り、片持ち梁部と強化要素との間に中空部を形成し、複
    数の基材と複数の片持ち梁部が組み合って成形部材の三
    次元フィラメント収容側部を形成している、請求項２０
    に記載の方法。
22. 【請求項２２】複数の澱粉フィラメントを成形部材のフ
    ィラメント収容側部に配置する段階が、複数の澱粉フィ
    ラメントに流体圧力差を加えることを含む、請求項１４
    に記載の方法。
23. 【請求項２３】澱粉組成物を提供する段階が、高重合体
    を含んでなる澱粉組成物を提供することを含む、請求項
    ２に記載の方法。