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METHOD FOR PRODUCING THREE-DIMENSIONAL STRUCTURE PRODUCED BY USING POLYMER NANOFIBER

Patent code P100000885
File No. NI0900092
Posted date Aug 13, 2010
Application number P2010-080875
Publication number P2011-214168A
Patent number P5467396
Date of filing Mar 31, 2010
Date of publication of application Oct 27, 2011
Date of registration Feb 7, 2014
Inventor
  • (In Japanese)金 翼水
  • (In Japanese)金 ビョンソク
  • (In Japanese)金 ヘリン
  • (In Japanese)渡邊 圭
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人信州大学
  • (In Japanese)株式会社ナフィアス
Title METHOD FOR PRODUCING THREE-DIMENSIONAL STRUCTURE PRODUCED BY USING POLYMER NANOFIBER
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a three-dimensional structure produced by using polymer nanofiber having easy handleability and little safety problems, with little restriction on shape and size of the producible three-dimensional structure produced by using polymer nanofiber.
SOLUTION: There is provided the method for producing the three-dimensional structure produced by using polymer nanofiber by electrospinning. A target substrate 10 having a desired three-dimensional form is placed in a space between a nozzle 200 and a collector 250, and a liquid polymer nanofiber raw material is ejected from the nozzle 200 toward the collector 250 while applying high potential between the nozzle 200 and the collector 250 to deposit the polymer nanofibers on the target substrate 10 and obtain the three-dimensional structure produced by using polymer nanofiber.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)



このような「高分子ナノ繊維を用いた3次元構造体」は、電界紡糸法により製造することができる。図16は、従来の「高分子ナノ繊維を用いた3次元構造体」の製造方法を説明するために示す図である。図16(a)はコレクター950に高分子ナノ繊維920を堆積させる様子を示す側面図であり、図16(b)は「高分子ナノ繊維を用いた3次元構造体930」の断面図である。すなわち、従来の「高分子ナノ繊維を用いた3次元構造体」の製造方法は、ノズル900とコレクター950との間に電圧を印加した状態で、液状高分子ナノ繊維原料をノズル900から略円筒形状を有するコレクター950に向けて吐出することにより、当該コレクター950の外周面上に高分子ナノ繊維920を堆積させて(図16(a)参照。)、円筒状の高分子ナノ繊維層を形成した後、当該高分子ナノ繊維層から当該コレクター950を取り除いて「高分子ナノ繊維を用いた3次元構造体930」を製造する(図16(b)参照。)というものである(例えば、特許文献1参照。)。





従来の「高分子ナノ繊維を用いた3次元構造体」の製造方法によれば、カテーテルやバルーンなどに適用可能な「高分子ナノ繊維を用いた3次元構造体930」を、電界紡糸法を用いて製造することができる。

Field of industrial application (In Japanese)



本発明は、「高分子ナノ繊維を用いた3次元構造体」の製造方法に関する。

なお、本発明において、高分子ナノ繊維とは、平均直径が1000nm程度又はそれ以下の繊維のことをいう。また、「高分子ナノ繊維を用いた3次元構造体」とは、「所定の3次元形状を有するターゲット基材(ターゲット基材については後述する。)の表面に高分子ナノ繊維を堆積させて製造した「ターゲット基材・高分子ナノ繊維複合体」又は「当該複合体からターゲット基材を取り除いたもの」」のことをいう。





「高分子ナノ繊維を用いた3次元構造体」は、極細の高分子ナノ繊維を用いているため、極めて大きい比表面積を有し、また、極めて細かい網目状構造を有する。このため、「高分子ナノ繊維を用いた3次元構造体」は、カテーテル、バルーン、人工血管、徐放性医薬カプセル、人工骨、空気清浄用フィルター、人工透析用フィルター、各種産業用フィルター、ワイピングクロース、人工皮革、おむつなどに用いることができる。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
電界紡糸法による「高分子ナノ繊維を用いた3次元構造体」の製造方法であって、
前記「高分子ナノ繊維を用いた3次元構造体」の製造方法は、ノズルとコレクターとの間に高電圧を印加した状態で、所定の3次元形状を有するターゲット基材を前記ノズルと前記コレクターとの間の空間に配置するとともに、液状高分子ナノ繊維原料を前記ノズルから前記コレクターに向けて吐出することにより、前記ターゲット基材に高分子ナノ繊維を堆積させる「高分子ナノ繊維を用いた3次元構造体」の製造方法であって、
前記ターゲット基材として棒状のターゲット基材を用いるとともに、前記ターゲット基材の軸を中心として前記ターゲット基材を回転させながら、かつ、前記ターゲット基材の軸に沿って前記ターゲット基材を往復動させながら前記ターゲット基材に高分子ナノ繊維を堆積させることを特徴とする「高分子ナノ繊維を用いた3次元構造体」の製造方法。

【請求項2】
 
請求項1に記載の「高分子ナノ繊維を用いた3次元構造体」の製造方法において、
前記ターゲット基材として、円柱状又は円筒状のターゲット基材を用いて「高分子ナノ繊維を用いた3次元構造体」を製造するとともに、当該「高分子ナノ繊維を用いた3次元構造体」から前記ターゲット基材を取り除くことを特徴とする「高分子ナノ繊維を用いた3次元構造体」の製造方法。

【請求項3】
 
電界紡糸法による「高分子ナノ繊維を用いた3次元構造体」の製造方法であって、
前記「高分子ナノ繊維を用いた3次元構造体」の製造方法は、ノズルとコレクターとの間に高電圧を印加した状態で、所定の3次元形状を有するターゲット基材を前記ノズルと前記コレクターとの間の空間に配置するとともに、液状高分子ナノ繊維原料を前記ノズルから前記コレクターに向けて吐出することにより、前記ターゲット基材に高分子ナノ繊維を堆積させる「高分子ナノ繊維を用いた3次元構造体」の製造方法であって、
前記ターゲット基材として、糸状のターゲット基材を用いるとともに、前記ターゲット基材の軸を中心として前記ターゲット基材を回転させながら、かつ、前記ターゲット基材の軸に沿って前記ターゲット基材を移動させながら前記ターゲット基材に高分子ナノ繊維を堆積させて長尺の「高分子ナノ繊維を用いた3次元構造体」を製造するとともに、
前記糸状のターゲット基材を用いて製造した前記「高分子ナノ繊維を用いた3次元構造体」から前記ターゲット基材を取り除くことを特徴とする「高分子ナノ繊維を用いた3次元構造体」の製造方法。

【請求項4】
 
電界紡糸法による「高分子ナノ繊維を用いた3次元構造体」の製造方法であって、
前記「高分子ナノ繊維を用いた3次元構造体」の製造方法は、ノズルとコレクターとの間に高電圧を印加した状態で、所定の3次元形状を有するターゲット基材を前記ノズルと前記コレクターとの間の空間に配置するとともに、液状高分子ナノ繊維原料を前記ノズルから前記コレクターに向けて吐出することにより、前記ターゲット基材に高分子ナノ繊維を堆積させる「高分子ナノ繊維を用いた3次元構造体」の製造方法であって、
前記ターゲット基材としてカプセル状のターゲット基材を用いるとともに、前記ターゲット基材の軸を中心として前記ターゲット基材を回転させながら前記ターゲット基材に高分子ナノ繊維を堆積させることを特徴とする「高分子ナノ繊維からなる3次元構造体」の製造方法。

【請求項5】
 
請求項4に記載の「高分子ナノ繊維を用いた3次元構造体」の製造方法において、
前記ターゲット基材は、カプセル殻の内部に薬剤が入った医薬カプセルからなることを特徴とする「高分子ナノ繊維を用いた3次元構造体」の製造方法。

【請求項6】
 
請求項5に記載の「高分子ナノ繊維を用いた3次元構造体」の製造方法において、
前記ターゲット基材に高分子ナノ繊維を堆積させた後、前記薬剤を残して前記カプセル殻を除去することにより、前記「高分子ナノ繊維を用いた3次元構造体」として、前記高分子ナノ繊維からなる外殻層の内部に薬剤が入った医薬カプセルを製造することを特徴とする「高分子ナノ繊維を用いた3次元構造体」の製造方法。

【請求項7】
 
請求項1~6のいずれかに記載の「高分子ナノ繊維を用いた3次元構造体」の製造方法において、
前記ノズルと前記コレクターとの間の距離を基準距離Dとしたとき、
前記基準距離Dの50%以上前記ノズルから離隔させるとともに前記基準距離Dの10%以上前記コレクターから離隔させた場所に前記ターゲット基材を配置した状態で、前記ターゲット基材に前記高分子ナノ繊維を堆積させることを特徴とする「高分子ナノ繊維を用いた3次元構造体」の製造方法。

【請求項8】
 
請求項7に記載の「高分子ナノ繊維を用いた3次元構造体」の製造方法において、
前記ターゲット基材に堆積する高分子ナノ繊維の量が前記コレクターに堆積する高分子ナノ繊維の量よりも少なくなるような条件で、前記ターゲット基材に前記高分子ナノ繊維を堆積させることを特徴とする「高分子ナノ繊維を用いた3次元構造体」の製造方法。

【請求項9】
 
請求項8に記載の「高分子ナノ繊維を用いた3次元構造体」の製造方法において、
前記コレクターが、前記ノズルと対向する略平坦面を有することを特徴とする「高分子ナノ繊維を用いた3次元構造体」の製造方法。

【請求項10】
 
請求項1~9のいずれかに記載の「高分子ナノ繊維を用いた3次元構造体」の製造方法において、
前記液状高分子ナノ繊維原料としてカーボンナノ構造物を含有する液状高分子ナノ繊維原料を用いて、前記ターゲット基材に高分子ナノ繊維を堆積させることを特徴とする「高分子ナノ繊維を用いた3次元構造体」の製造方法。

【請求項11】
 
請求項1~10のいずれかに記載の「高分子ナノ繊維を用いた3次元構造体」の製造方法において、
前記液状高分子ナノ繊維原料として機能性物質を含有する液状高分子ナノ繊維原料を用いて、前記ターゲット基材に高分子ナノ繊維を堆積させることを特徴とする「高分子ナノ繊維を用いた3次元構造体」の製造方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2010080875thum.jpg
State of application right Registered
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