JPH0214019A

JPH0214019A - 繊維状成形物及びその製造方法

Info

Publication number: JPH0214019A
Application number: JP63160970A
Authority: JP
Inventors: Kazufumi Egawa; 江川　和文; Shoichi Mori; 森　省一; Masao Yoshizawa; 吉沢　昌夫
Original assignee: Tonen Corp
Current assignee: Tonen General Sekiyu KK
Priority date: 1988-06-30
Filing date: 1988-06-30
Publication date: 1990-01-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、医学分野、特に整形外科、耳鼻科、歯科に
おける骨充填材として及び化粧品や医薬品における保湿
材として有用なＨｌｌ、！ＩＩ状成形成形物する。

［従来の技術］従来より、骨や尚の空隙部又は欠損部を充填するための
骨充填材が開発されており、その材質としては金属やセ
ラミックスが知られている。これらのうち、生体適合性
の観点から特に好ましいものはリン酸カルシウム系化合
物である。リン酸カルシウム系化合物の中でも、とりわ
け、骨の成分である水酸アパタイトが好ましいことが知
られている。従来開発された水酸アパタイト充填材には
、顆粒状、粉末状（特開昭５６−５４８４１号）、多孔
状及び繊維状成形物（特開昭６２−２２１３５８号）が
ある。しかしなから、顆粒状、粉末状及び多孔状のもの
は手術時の操作性、作業性に難点かある。顆粒状、粉末
状及び多孔状のものがイイする欠点は繊維状成形物にお
いておおむね解決てきているか、従来の水酸アパタイト
系繊維状成形物は繊維状成形物を構成する繊維の強度が
低く、術中において繊維かばらけ易く、このため、やは
り操作性、作業性において満足てきるものではない。

一方、従来より、化粧品の保湿材としてムコ多糖類が用
いられている。しかしながら、これらはいずれも凍結乾
燥粉末か又はこれを微量含有する乳液若しくはクリーム
等の最終製品の形態にあり、その保湿効果は未だ満足す
ることかできない。

［発明か解決しようとする問題点］この発明の目的は、骨充填材として用いた場合に操作性
及び作業性に優れ、また、生体適合性にも問題がなく、
かつ、化粧品の保湿材として用いた場合にも高い保湿効
果を発揮することかできる新規な成形物及びその！２造
方法を提供することである。

［問題点を解決するための手段］本願発明者らは鋭意研究の結果、ムコ多糖類を繊維化す
ることに成功し、かつ、このムコ多糖類から成る繊維状
成形物を骨充填材として用いると操作性、作業性か良好
で、生体適合性にも優れ、また、化粧品の保湿材として
用いた場合にも優れた保湿効果を発揮することを見出し
この発明を完成した。

すなわち、この発明は、凝固液により凝固されたムコ多
糖類から構成された、平均ファイバー径ｌμ鑞ないし２
０００ル園のファイバーから成る繊維状成形物を提供す
る。

また、この発明は、媒体中にムコ多糖類を含む原料液を
調製する工程と、該原料液をノズルから噴出してファイ
バー流とする工程と、該ファイバー流に前記ムコ多糖類
を凝固することができる凝固液を作用させる工程と、前
記ファイバー流を移動する捕集装置上で捕集する工程と
を含むｍ雄状成形物の製造方法を提供する。

さらに、この発明は、媒体中にムコ多糖類を含む原料液
を調製する工程と、該原料液を共心的な二重管ノズルの
内側のノズルから噴出すると共に外側のノズルから前記
ムコ多糖類を凝固することができる凝固液を噴出してフ
ァイバー流を形成する工程と、該ファイバー流を移動す
る捕集装置上で捕集する工程とを含む！ａ雑状状成形物
製造方法を提供する。

［発明の効果］この発明により、ムコ多ｔｆｊ類から成る新規な繊維状
成形物が提供された。この発明の繊維状成形物を構成す
るムコ多糖類は細胞の表面に存在する物質であるため生
体適合性に優れているので、この発す１の繊維状成形物
は医学分野、特に整形外科、耳鼻科、歯科等における骨
充填材として用いることができる。この場合、この発明
の繊維状成形物はｍ雄状である上に十分な強度を有して
いるので術中にばらけたりすることがなく、操作性及び
作業性か優れている。また、この発明のＭｌｌ状状成形
物化粧品等の保湿剤として用いると優れた保湿効果を発
揮する。さらにまた、この発明の製造方法によると、繊
維状成形物を構成するファイバーのファイバー径を所望
の範囲に調節することがてきる。

［発明の詳細な説明］この発明の繊維状成形物を構成するファイバーは、上述
のように凝固液で凝固されたムコ多糖類から成る。ムコ
多糖類としては、いずれのムコ多糖類をも採用すること
かできるが、好ましいものの例としてヒアルロン酸、コ
ンドロイチン、コンドロイチン硫酸、デルマタン硫酸、
ヘパラン硫酸、ヘバリン又はケラタン硫酸を挙げること
ができる。これらの分子量は特に限定されないが、通常
５００口ないし１００万程度である。

ムコ多糖類を凝固させることかできる液状物質は公知で
あり、例えばアセトン、メチルアルコール、エチルアル
コール等のアルコール類を挙げることができる。

この発明の繊維状成形物を４１１成するファイバーのモ
均ファイバー径は１．■ないし２０００ルーてあり、用
途に応じて所望のファイバー径のものか採用される０、
すなわち、繊維状成形物を骨充基材として用いる場合て
あって、例えば比較的小さな欠損部を充填する場合のよ
うに、Ｈ＆雌状成形物に柔軟性か求められる場合には、
ファイバー径が比較的細い方か好ましく、通常１＝■な
いし１００ル膳、好ましくは２膳塵ないし３０ｕＬｓ、
さらに好ましくは５μ■ないし１５ＪＬ−である、一方
、例えば比較的大きな骨欠損部を充填するための骨充基
材として用いる場合には、ｍ雄状成形物の強度か大きい
方か好ましいので、ファイバーの径は比較的太く、１０
０　ｕ−■ないし２０００　＃Ｌｍが好ましい、骨充基
材として用いる場合に、ファイバー径の太い繊維状成形
物と細い繊維状成形物とを併用し、欠損部の周縁の細か
な形状の部分には細いファイバー径の成形物が隙間なく
充填され、欠損部の中心付近の部分には強度の大きな太
いファイバーから成るｍ！ｉ状成形物が充填されるよう
にすることも可使である。また、化粧品等の保湿材とし
て用いる場合には好ましくは２ＪＬ■ないし１００に騰
、特に好ましくは２終謹ないし２０終■程度である。

この発明の繊維状成形物は不織布状、綿状、脱脂綿状、
ロービング状等のいずれの形態にあってもよく、その目
付ｆｆ１Ｊｕは特に限定されないが通常５　　ｇ／ｓ”
ないし５００　ｇ／■２、　好ましくは２０ｇ／薦２な
いしＺＯＯｇ／■２である。

この発明の繊維状成形物はムコ多糖類のみから成ってい
てもよいか、特に骨充基材として用いる場合に骨形成能
を高めるために、ファイバー中にリン酸カルシウム系セ
ラミックスを配合することかできる。リン酸カルシウム
系セラミックスとしてはリン酸三カルシウム及びアパタ
イトを例示することができるが、生体適合性及び骨形成
能の観点から、骨の成分である水酸アパタイトが最も好
ましい、ファイバー中のリン酸カルシウム系セラミック
スの含量は通常ｌｔ量％ないし９０ｆｉ量％、好ましく
は４０ｊｉ１％ないし８０重量％である。

所望により、この発明のｍ１１１は、凍結乾燥状態にあ
ってもよい、凍結乾燥状態にあると嵩比重か小さくなり
、いわゆるスポンジ状を呈するため、弾力性に富み、操
作性か向上するという利点がある。

この発明の繊維状成形物は以下のようにして製造するこ
とができる。

先ず、原料液を調製する。原料液は媒体、好ましくは水
系媒体中にムコ多Ｓ類及び場合にょつては上記リン酸カ
ルシウム系セラミックスを含むものである。アパタイト
系化合物を含む場合には、アパタイト系化合物は粉末状
、スラリー状、短繊維状のいずれであってもよく、この
分野において周知の方法により得ることができる。また
、アパタイト系化合物は焼成されたものであることか好
ましく、焼成温度は１００℃ないし１３００℃の範囲内
であれば何℃てあってもよい。

原料液中のムコ多糖類の濃度は通常０．１重量％ないし
５．０玉量％、好ましくは０．５　ｉｉ％ないし２．Ｏ
ｉ［（１７％である。また、リン酸カルシウム系セラミ
ックスが含まれる場合にはその濃度は通常０．１重量％
ないし１０００重社％、好ましくは０．３１丑％ないし
５．０重着％である。なお、原料液中のムコ多糖類とリ
ン酸カルシウム系セラミックスとの重量比は、ファイバ
ー中のリン酸カルシウム系セラミンクスの配合量か上記
範囲になるように選択される。

この発明のｔａ維状状成形物、Ｅ記原料液を用いて、例
えば以下の方法により製造することができる。製造方法
は、ファイバーの直径かｌルｌないし１００ｇｍの比較
的細いファイバーから成る繊維状成形物の製造に適した
方法と、直径か２０ｇｍないし２０００　ａ　ｍの比較
的太いファイバーから成る繊維状成形物の製造に適した
方法との２つかあり、前者はさらに凝固液の施し方によ
って２法に分類することかできる。

先ス、ファイバー径か１ルツないし１００　ｇｍのもの
の製造に適した方法てあって、Ｓ固液を紡糸ノズルとは
異なるノズルから噴出してファイノ人流に吹き付ける方
法による製造方法（以下製法ｌという）について説明す
る。この方法は例えば第１図に示すような装置を用いて
行なうことかできる。

先ず、原料供給管１を介して原料タンク２に供給された
ｌ−記原料液を、細孔を有する複数個の溶融体紡糸ノズ
ル５を幅方向に直線的に配列したダイスより、モーター
３及びそれによって駆動されるギアーポンプ４によって
押ｌノ出すと同時に。

該ノズルの周囲に配置されたエアーノズル７から気体速
度的５ないし約２００ｍ／秒、温度的２０℃ないし約６
０゛Ｃの気体、例えば空気を噴出させることにより、延
伸された微細ファイバーからなるファイバー流８を形成
する。空気はフロワー６から供給される。この場合のフ
ァイバーの直径は一ヒ記噴出する気体速度により、通常
的１ないし約１００　ｕＬｍの範囲に入るように調節さ
れる。気体速度か大きい場合にはファイバーの直径か小
さくなり、気体速度か小さい場合にはファイバーの直径
か大きくなる。気体速度が２０ｈ／秒の場合には通常直
径約１膳ｍ　、　１００ｍ／秒ては通常直径３ないし５
ル■、　３０ｍ／秒では通常直径２０ＪＬｒ１程度のフ
ァイバーか形成される。ファイバー流８はガイド板１２
によってガイドされる。

次に、このファイバー流に、凝固液タンク１０中に貯蔵
された凝固液を凝固液噴霧ノズル９から噴霧して吹き付
ける。凝固液の供給量は、ムコ多糖類を固化するのに必
要な量であり、通常１１／秒ないし２０１１１／秒程度
である。

Ｌ記のようにして延伸され、かつムコ多糖類か固化され
た凝固化ファイバー流１３を、移動する捕集装置、例え
ばネット型の回転ドラム、移動ベルト等（第１図に示す
ものはネット型回転トラム１４）の−ヒに交絡して落下
させ繊維状物１５を形成する。この場合、ファイバー流
１３を回転する２個のネット型捕集ドラム１４の接点に
吹き付は落下させた場合には、交絡したファイバーか繊
維状物の厚さ方向に（すなわち３次元的に）配列した嵩
高のもの、すなわち綿状又は脱脂綿状の繊維状物が得ら
れる。また、ファイバー流を上記捕集トラムの接点以外
の箇所又は平板状の捕集ベルト等に吹き付は落下させた
場合には、ファイバーかｙ面にｔ行（すなわち２次元的
に）配列した不織４１か得られる。また、ロービング状
の繊維は、溶融体紡糸ノズルが円周Ｂ：並んだ装置を用
いて形成することがてきる。さらに、繊維状物の１］付
重量は、上記捕集装置の移動速度を変えることにより例
えば５ｇ／ｓ２ないし５００ｇ／ｍ２の範囲になるよう
に、任意に調節することかできる。

形成された！ａ維状状成形物１５巻き取り装置１６によ
って巻き取られる。

次に、二重ノズルを用いて原料液と凝固液とを同時に噴
出する方法による製造方法（以下　製法２という）につ
いて、第２図及び第３図に基づいて説暉１する。

第２図に示す装置は木質的にｔ５１　Ｕ４に示す装置と
同一・てあり、同一の部材には第１図と同し参照番号が
付しである。製法２ては、凝固液か凝固液タンク１７に
貯えられ、これが第３図に示す二ｆｆｉ紡糸ノズル５の
外側のノズル５ｂからモーター３によって駆動されるギ
アーポンプ４によって噴出される。すなわち、製法２に
用いられる紡糸ノスルは、第３図に示すように、共心的
な二重の管から成り、原料液はその内側のノズル５ａか
ら、凝固液は外側のノズル５ｂから噴出される。内側ノ
ス゛ル５ａと外側ノズル５ｂとの直径の比は特に限定さ
れないか通常１：２ないし１：１０程度である。その他
の条件は先に説明した製法ｌと同様である。

次に、ファイバーの直径か２０μ菌ないし２０００４　
ｍである繊維状成形物の製造に適した製造方法（以下、
製法３という）について、第４図ないし第６［２Ｉに基
づいて説明する。第４図は装置の原料供給部の模式図て
あり、これは第１図に示す装置の原料供給部と本質的に
同一であり、同一の部材には同一の符号か付しである。

原料液は、製法ｌ及び２と同様に、原料液タンク２から
紡糸ノズル５に供給され、モーター３によって駆動され
るギアーポンプ４によって紡糸ノズル５から噴出される
。しかしながら、製法３では、紡糸ノズルの周囲から空
気を噴出することはゼず、このため、第１図に示される
エアーノズル７及びブロワ−６か設けられていない。紡
糸ノズル５からの原料液の噴出ｒＩｔは通常０．２１７
分ないし２０１／分程度である。

紡糸ノズル５によって紡糸されたファイバー２１は凝固
液を含む凝固槽２２に導入される。第６図は凝固部を上
から見た図であるか、第６図に示すように、凝固槽２２
中の凝固液はドーナツ形の凝固槽２２中を流れており、
その流速は０．５ｍ／分ないし３０ｍ／分が好ましい。

凝固槽２２中て凝固されたファイバーはファイバー輸送
管２３を介してネット型コンベアー２４１に運ばれ、こ
こてａｍ状成形物が形成され、凝固液と繊維状成形物は
ここて分離される。ネットの下に落下した凝固液は凝固
液循環管２６を介してポンプ２７により再び凝固槽２２
に輸送される。ネット型コンベアー２４−して形成され
たＦａ維状状成形物２５コンベアー２４により図の右端
に運ばれ、ここで回収される。

上記製法工ないし３により製造されたこの発明の繊維状
成形物は、凝固液により凝固されたムコ多糖類の強度か
大きいために十分な強度を有し、繊維かばらけない、従
って、骨充填材として用いた場合に優れた操作性及び作
業性を有する。

また、Ｊ：記製法工ないし３ではｔａ維を加熱しないの
て耐水性成形物か得られる。

［実施例］以下、この発明を実施例に基づいてより具体的に説明す
る。なお、この発明はド記実施例に限定されるものては
ない。

下記衣に示す！ｌＩ成を有する原料液を用いて。

上記した製法１ないし２により繊維状成形物を製造した
。表に示す平均ｌ＠維径を有するファイバーから成る繊
維状成形物か得られた。なお、凝固液としてはアセトン
を用いた。

ィ’）られたｍ雄状成形物は全て、繊維の強度が大きく
てＩａ雄がばらけず、それでいて柔軟でしなやかなもの
であった。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はこの発明の繊維状成形物を製造する
ための装置を示す模式図、゛第３図は第２図の装置に用いられる紡糸ノズルを示す
図、第４図はこの発明の繊維状成形物を製造するための別の
方法に用いられる装置の原料供給部を示す模式図、第５図は同装置の凝固部と製品回収部の模式第６図は第
５図に示す凝固部を上から見た図である。ｌ・・・原料供給管、２・・・原料タンク、３・・・モ
ーター、４・・・ギアーポンプ、５・・・紡糸ノズル、
６・・・ブロアー、７・・・エアーノズル、８・・・フ
ァイバー流、９・・・凝固液噴霧ノズル、１０・・・凝
固液タンク、１１・・・コンプレ・ンサー、１３・・・
凝固化ファイバー流、１４・・・ネット型捕集ドラム、
１５・・・繊維状成形物、１６・・・巻き取り装置、１
７・・・凝固液タンク、２１・・・ファイバー、２２・
・・染固槽、２３・・・ファイバー輸送管、２４・・・
ネ・ント型コンベアー、２５・・・ｔａ雄状成形物、２
６・・・凝固液循環管、２７・・・ポンプ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）凝固液により凝固されたムコ多糖類から構成され
た、平均ファイバー径１μｍないし２０００μｍのファ
イバーから成る繊維状成形物。
（２）前記ムコ多糖類は、ヒアルロン酸、コンドロイチ
ン、コンドロイチン硫酸、デルマタン硫酸、ヘバラン硫
酸、ヘバリン又はケラタン硫酸である請求項１記載の繊
維状成形物。
（３）ファイバーがリン酸カルシウム系セラミックスを
さらに含む請求項１又は２記載の繊維成形物。
（４）前記リン酸カルシウム系セラミックスは水酸アパ
タイトである請求項３記載の繊維状成形物。
（５）凍結乾燥状態にある請求項１ないし４のいずれか
１項に記載の繊維状成形物。
（６）媒体中にムコ多糖類を含む原料液を調製する工程
と、該原料液をノズルから噴出してファイバー流とする
工程と、該ファイバー流に前記ムコ多糖類を凝固するこ
とができる凝固液を作用させる工程と、前記ファイバー
流を移動する捕集装置上で捕集する工程とを含む繊維状
成形物の製造方法。
（７）前記凝固液を作用させる工程は、該凝固液をノズ
ルから噴出して前記ファイバー流に吹き付けることによ
って行なわれる請求項６記載の方法。
（８）前記凝固液を作用させる工程は、該凝固液中に前
記ファイバー流を導入することによって行なわれる請求
項６記載の方法。
（９）媒体中にムコ多糖類を含む原料液を調製する工程
と、該原料液を共心的な二重管ノズルの内側のノズルか
ら噴出すると共に外側のノズルから前記ムコ多糖類を凝
固することがてきる凝固液を噴出してファイバー流を形
成する工程と、該ファイバー流を移動する捕集装置上で
捕集する工程とを含む繊維状成形物の製造方法。
（１０）前記原料液はリン酸カルシウム系セラミックス
をさらに含む請求項６ないし９のいずれか１項記載の方
法。