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FIBER ASSEMBLY AND MANUFACTURING METHOD THEREOF

Patent code P180015150
File No. N17048
Posted date Jul 13, 2018
Application number P2017-235217
Publication number P2019-099969A
Date of filing Dec 7, 2017
Date of publication of application Jun 24, 2019
Inventor
  • (In Japanese)吉田 裕安材
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人信州大学
Title FIBER ASSEMBLY AND MANUFACTURING METHOD THEREOF
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To enable fiber formation of an amorphous structure or a crystalline structure by an electrospinning method by using a cyclic low molecular weight compound with a urea skeleton, thereby providing applications for a distinctive and suitable fiber assembly.
SOLUTION: There is provided a method for manufacturing fiber assembly obtained by electrospinning a cyclic low molecular weight compound with a urea skeleton to form fibers comprising: a step of preparing a solution of the cyclic low molecular weight compound with a urea skeleton for electrospinning; and a spinning step of spinning the solution by electrospinning method to make a fiber assembly, where a fiber with an amorphous structure and a crystalline structure is selectively manufactured by controlling the humidity of the spinning environment in the spinning step.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

溶融紡糸、湿式紡糸、エレクトロスピニングといった紡糸法においては、一般的に、分子間相互作用や分子の絡み合いが大きな高分子が利用されてきた。これに対し、近年、ある種の低分子化合物を用いたファイバーの作製例として、界面活性剤(非特許文献1)、アミノ酸誘導体(非特許文献2)、オリゴペプチド(非特許文献3)、シクロデキストリン(非特許文献4、5)についての報告がある。本現象は、比較的相互作用が小さいと考えられる低分子化合物のファイバー化が可能であることを示すものであり、学術的に大きな関心を集めている。

本発明者は、シクロデキストリンと同様な環状化合物であるCucurbit[n]uril(CB[n], n=5,6,7,8,10,14)に注目し、Cucurbit[6]uril(CB[6])のファイバー化についても報告した(非特許文献6)。このCB[6]のファイバー化は、溶媒としてヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)と濃塩酸(HCl)の混合溶液を用いることにより、既報のCB[6]の最大溶解度6.1(w/v)%を44.1(w/v)%まで高めることにより、エレクトロスピニング法により不織布を作製することに成功したものである。CB[6]は上下の底の抜けた樽状の立体構造を有する尿素骨格を備える環状低分子化合物であり、シクロデキストリンと同様に、その空洞に疎水性のゲスト分子を包接することができ、近年では超分子化学におけるホスト分子として注目されている(非特許文献7)。
また、CB[6]は、CO2分子の吸着に高い選択性を示すことが報告されており(非特許文献8)、CB[6]の不織布をCO2ガスの吸着用途に利用することも考えられている。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、ククルビツリル(Cucurbituril)等の環状低分子化合物の繊維集合体及びその製造方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
エレクトロスピニング法により、尿素骨格を有する環状低分子化合物をファイバー化してなる繊維集合体の製造方法であって、
エレクトロスピニング用に前記環状低分子化合物の溶液を調製する工程と、
前記溶液をエレクトロスピニング法により紡糸して繊維集合体を作製する紡糸工程とを備え、
前記紡糸工程における紡糸環境の湿度を制御することにより、非晶質構造と結晶質構造のファイバーを選択的に製造することを特徴とする繊維集合体の製造方法。

【請求項2】
 
前記紡糸工程において、
非晶質構造のファイバーを製造する際には、前記紡糸環境を20%~40%の範囲の湿度に制御し、
結晶質構造のファイバーを製造する際には、前記紡糸環境を10%以下の湿度に制御することを特徴とする請求項1記載の繊維集合体の製造方法。

【請求項3】
 
前記環状低分子化合物として、Cucurbit[n]uril(CB[n], n=5,6,7,8,10,14)を使用することを特徴とする請求項1または2記載の繊維集合体の製造方法。

【請求項4】
 
前記環状低分子化合物の溶液を調製する工程において、
前記環状低分子化合物の溶媒として、1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)と濃塩酸とを、体積比でHFIP:HCl=10:1~7:1とした混合溶媒を使用することを特徴とする請求項3記載の繊維集合体の製造方法。

【請求項5】
 
尿素骨格を有する環状低分子化合物のファイバーを含む繊維集合体であって、
CO2の吸着材として用いられる繊維集合体。

【請求項6】
 
前記環状低分子化合物が、Cucurbit[6]urilであることを特徴とする請求項5記載の繊維集合体。

【請求項7】
 
前記繊維集合体を構成するファイバーが非晶質であることを特徴とする請求項5または6記載の繊維集合体。

【請求項8】
 
前記繊維集合体を構成するファイバーが結晶質であることを特徴とする請求項5または6記載の繊維集合体。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2017235217thum.jpg
State of application right Published
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