JP6970678B2 - グルカン不織ウェブ - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本出願は、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる２０１５年１１月１０日に出願された米国仮特許出願第６２／２５３，３１９号明細書の優先権の利益を主張するものである。

本開示は、水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーの不織ウェブおよびそのウェブを製造する方法に関する。

不織ウェブは、今日、業界において重要な材料である。今日使用される医療用介護衣、防護服、埋葬および家畜用製品、ならびにパーソナルケア製品の多くは、一部または全て不織ウェブ材料で構成されている。そのような製品の例としては、個人用の衛生ワイプ、おむつ、トレーニングパンツ、水着、失禁パンツ、パッド、生理用ナプキン、さらに抗菌手術衣および包帯、防護用作業着、例えば、カバーオールおよび白衣等のような日常品が挙げられる。不織繊維ウェブは、従来の織生地または編生地材料に匹敵し得る触質性、快適性、および審美性を提供する。不織ウェブ材料は、メッシュ全体にわたって圧力損失が低いうちに微粒子物質を捕集するのに好適である、小さい平均細孔径を有する微細繊維の濾過メッシュに形成できるため、不織ウェブ材料は、液体と気体との両方の濾過媒体として、または空気濾過用途（例えば、高性能エア（ＨＥＰＡ）フィルター）としても広範囲に使用されている。

不織ウェブ材料は、編布または織布におけるような規則的で識別可能な方法よりも、むしろ一般的にランダムに重ね置かれる個々の繊維またはフィラメントの物理的構造を有する。不織ウェブの繊維は、連続でも不連続でもよく、一般分類のポリオレフィン、ポリエステル、およびポリアミド、さらに他の多くのポリマーからの熱可塑性ポリマーまたはコポリマー樹脂から作製されることが多い。

不織ウェブを調製する様々な方法が開示されている。一般的に、第一ステップは、例えば乾式抄紙法、湿式抄紙法、または溶融ポリマーレイド法（ｍｏｌｔｅｎ ｐｏｌｙｍｅｒ ｌａｉｄ ｍｅｔｈｏｄｓ）により、繊維のウェブを製造するステップである。最初のウェブが形成されると、少なくとも一部の繊維を一緒に接合することにより、ウェブは、圧密化されて構造結合性（ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ）を増大できる。接合は、化学的方法、機械的方法、熱による方法、溶媒系接合により、または他の方法により生じることができる。最後に、ウェブは、不織ウェブの特性を向上させる１つまたは複数の処理を施す任意選択的な仕上げステップを有することができる。仕上げ処理により向上できる特性のいくつかの例として、染着性、吸収性、忌避性、きめ、および抗菌活性を挙げることができる。

今日、市場での不織ウェブの主流は、合成ポリマーから製造されている。再生可能な資源で作られるポリマーから不織ウェブを製造する継続的な必要性が存在する。

本出願は、不織ウェブを形成する方法に関し、その方法は、
ａ）水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーの水溶液をチャンバ内に導入するステップ；
ｂ）チャンバ内で加圧ガスをステップ（ａ）の水溶液と接触させて繊維を形成するステップ；および
ｃ）繊維を回収して不織ウェブを形成するステップ
を含み、水溶液は塩基水溶液中に水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーを含み、水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーは、２〜１５の範囲の見かけのＤＰｗの真のＤＰｗに対する比率を有する。

本開示はまた、水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーを含む不織ウェブに関し、水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーは、９０％以上のα−１，３−グリコシド結合、１重量％未満のα−１，３，６−グリコシド分岐点、５５〜１０，０００の範囲の数平均重合度、および２〜１０の範囲の見かけのＤＰｗの真のＤＰｗに対する比率を含む。

引用する全ての特許文献および非特許文献は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

本明細書において使用される用語「実施形態」または「開示」は、限定されることを意味するものではなく、請求項で定義されるまたは本明細書に記載される実施形態のいずれかに一般的に適用される。これらの用語は、本明細書において互換的に使用される。

明記されない限り、本明細書において使用される用語「１つの（ａ）」および「１つの（ａｎ）」は、１つまたは複数の（すなわち、少なくとも１つの）参照される特徴を包含することを意図する。

当業者であれば、以下の詳細な説明を読むことにより、本開示の特徴および利点をさらに容易に理解するであろう。本開示の特定の特徴は、明確にするために、別々の実施形態に関連して上述され、また以下に記載されるが、単一の要素において組み合わせても提供できることを理解されたい。反対に、簡潔にするために単一の実施形態に関連して記載される本開示の様々な特徴はまた、別個でまたは任意の下位組合せで提供されてよい。さらに、文脈上特に明記されない限り、単数形を示す言葉は複数形も含むことができる（例えば、「１つの（ａ）」および「１つの（ａｎ）」は、１つまたは複数を指すことができる）。

本出願に明記される様々な範囲の数値の使用は、特に明確に断らない限り、記載範囲内の最小値と最大値との両方とも用語「約」に続くかのように近似値として記載される。この方法において、記載範囲の上下に僅かな差を用いて、範囲内の値と実質的に同じ結果を実現できる。同様に、これらの範囲の開示は、最小値と最大値との間のそれぞれの値および全ての値を含む連続範囲とするものである。

本明細書では、用語「水不溶性」は、５グラム未満の物質、例えばα−（１，３→グルカン）ポリマーが２３℃の水１００ミリリットルに溶解することを意味する。他の実施形態では、水不溶性は、４グラム未満または３グラム未満または２グラム未満または１グラム未満の物質が２３℃の水に溶解することを意味する。

用語「α−（１，３→グルカン）ポリマー」は、グリコシド結合により一緒に結合されるグルコースモノマー単位を含む多糖であって、少なくとも約５０％のグリコシド結合が、α−１，３−グリコシド結合である多糖を意味する。他の実施形態では、α−１，３−グリコシド結合の百分率は、９０％以上、９５％以上、９６％以上、９７％以上、９８％以上、９９％以上もしくは１００％（または５０％〜１００％の任意の整数値）であり得る。従って、α−（１，３→グルカン）ポリマーは、１０％以下、５％以下、４％以下、３％以下、２％以下、１％以下または０％のα−１，３−グリコシド結合ではないグリコシド結合を含む。α−（１，３→グルカン）ポリマーはまた、５５〜１０，０００の数平均重合度を有する。

用語「グリコシド結合」は、炭水化物（糖）分子を別の炭水化物等の別の基に結合する共有結合の類を指す。本明細書において使用される用語「α−１，３−グリコシド結合」は、隣接するα−Ｄグルコース環の１位および３位の炭素を介してα−Ｄグルコース分子を相互に結合する共有結合の種類を指す。本明細書では、「α−Ｄ−グルコース」を「グルコース」と呼ぶこととなる。

用語「水溶液」は、塩基水溶液中に溶かした水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーの溶液を指す。いくつかの実施形態では、水溶液は、水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマー、水、および水酸化ナトリウム、および／または水酸化カリウムを含むかまたはそれから本質的になる。塩基水溶液は、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液、水酸化リチウム水溶液、またはそれらの組み合わせであり得る。他の実施形態では、塩基水溶液は、水酸化ナトリウム水溶液または水酸化カリウム水溶液を含む。別の実施形態では、塩基水溶液は、水酸化ナトリウム水溶液であり得る。さらに別の実施形態では、塩基水溶液は、水酸化カリウム水溶液であり得る。いくつかの実施形態では、水溶液は、１種または複数種の非水溶媒、例えば、水の総重量を基準として２０重量％以下の非水溶媒をさらに含むことができる。他の実施形態では、非水溶媒は、水と非水溶媒との総重量を基準として、１０％以下または５重量％以下または４重量％以下または３重量％以下または２重量％以下または１重量％以下を含む。非水溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、ジメチルスルホキシド、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、エチレングリコール、またはそれらの組み合わせを挙げることができる。

用語「等方性溶液」は、不規則な形態を示す溶液を指す。等方性溶液は、米国特許第７，０００，０００号明細書に記載される指定領域を示す液晶溶液の形態と対照的である。水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーの水溶液が等方性であり、不織ウェブの調製に有用であることが驚くべきことに見出された。

用語「から本質的になる」または「から本質的になっている」は、組成物が、詳述する全ての成分、および組成物の総重量を基準として５重量％未満の任意の他の成分または成分の組み合わせを含有することを意味する。例えば、ＡおよびＢから本質的になる組成物は、少なくとも９５重量％のＡおよびＢと、５重量％以下の任意の他の成分または組み合わせ成分とを含有する必要があり、重量百分率は、組成物の総重量を基準とする。他の実施形態では、から本質的になっているという用語は、組成物が、組成物の総重量を基準として４重量％未満または３重量％未満または２重量％未満または１重量％未満または０．５重量％未満の詳述していない成分を含有することを意味する。

本明細書の水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーの「分子量」は、数平均分子量（Ｍｎ）または重量平均分子量（Ｍｗ）として表すことができ、それらの単位はダルトンまたはグラム／モルである。別の方法として、分子量は、ＤＰｗ（重量平均重合度）またはＤＰｎ（数平均重合度）として表すことができる。分子量と重合度は、関連するものである。例えば、ＤＰｗは、Ｍｗを１６２．１４で除することによりＭｗから算出できる。高圧液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）またはサイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ）を用いる等のこれらの分子量測定を実施するための様々な手段が当技術分野で知られている。

用語「繊維」は、短繊維と連続繊維との両方を指す。

本明細書で用いる用語「不織ウェブ」は、編布または織布におけるように識別可能でない状態で重ね置かれている個々の繊維またはフィラメントの構造を有するウェブを意味する。

「見かけのＤＰｗ」および「真のＤＰｗ」は、以下の方法により求められる：水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーの試料をジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ，Ｊ．Ｔ．Ｂａｋｅｒ，Ｐｈｉｌｌｉｐｓｂｕｒｇ，Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙから入手可能）と５％の塩化リチウム（ＬｉＣｌ、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，Ｍｉｓｓｏｕｒｉから入手可能）との混合物に添加した。試料を１００〜１０５℃の温度で２時間撹拌した。２時間の撹拌後、試料を取り出し、２本のＺＯＲＢＡＸ（登録商標）ＰＳＭ Ｂｉｍｏｄａｌ−ｓシリカカラム（Ａｇｉｌｅｎｔ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）、Ｗａｔｅｒｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製の示差屈折率検出器２４１４およびＨＥＬＥＯＳ ＩＩ（商標）多角度光散乱検出器（Ｗｙａｔｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｓａｎｔａ Ｂａｒｂａｒａ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａから入手可能）を装備する、Ａｌｌｉａｎｃｅ２６９５（商標）クロマトグラフィー（Ｗａｔｅｒｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｍｉｌｆｏｒｄ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓから入手可能）を用いるサイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ）により、移動相として０．１％のＬｉＣｌを有するＤＭＡｃを用いて重量平均重合度（ＤＰｗ）を求めた。このＤＰｗを「見かけのＤＰｗ」と標識した。ＤＭＡｃと５％のＬｉＣｌとの混合液中での水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーの撹拌を１００〜１０５℃で少なくとも１８時間続けた。１８時間の撹拌後、別の試料を取り出し、同じ方法を用いてＤＰｗを求めた。このＤＰｗを「真のＤＰｗ」と標識した。いくつかの実施形態では、見かけのＤＰｗの真のＤＰｗに対する比率は、２〜１５の範囲である。

不織ウェブは、９０％以上のα−１，３−グリコシド結合、１重量％未満のα−１，３，６−グリコシド分岐点、および５５〜１０，０００の範囲の数平均重合度を有する水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーを含むかまたはそれから本質的になる。さらなる一実施形態では、不織ウェブは、２〜１０の範囲の、見かけのＤＰｗの真のＤＰｗに対する比率をさらに含む。他の実施形態では、不織ウェブは、９５％以上のα−１，３−グリコシド結合、１重量％未満のα−１，３，６−グリコシド分岐点、および５５〜１０，０００の範囲の数平均重合度を有する水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーを含むかまたはそれから本質的になる。なおさらなる実施形態では、不織ウェブは、９９％以上のα−１，３−グリコシド結合、１重量％未満のα−１，３，６−グリコシド分岐点、および５５〜１０，０００の範囲の数平均重合度を有する水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーを含むかまたはそれから本質的になる。

本開示は、不織ウェブを形成する方法にも関し、その方法は、
ａ）水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーの水溶液をチャンバ内に導入するステップ；
ｂ）チャンバ内で加圧ガスをステップ（ａ）の水溶液と接触させて繊維を形成するステップ；および
ｃ）繊維を回収して不織ウェブを形成するステップ
を含み、水溶液は塩基水溶液中に水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーを含み、水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーは、２〜１５の範囲の見かけのＤＰｗの真のＤＰｗに対する比率を有する。

水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーは、酵素法、例えば、米国特許第７，０００，０００号明細書または米国特許第８，８７１，４７４号明細書により提供されるグルコシルトランスフェラーゼ酵素を使用する方法を用いて生成できる。いくつかの実施形態では、水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーは、Ｇｔｆ Ｊに対して９０％以上の配列同一性を有するグルコシルトランスフェラーゼ酵素によって生成される。水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーの酵素生成は、５５〜１０，０００の範囲の数平均重合度（Ｄｐｎ）をもたらすことができる。他の実施形態では、ＤＰｎは、７５〜１，０００の範囲であり得、なおさらなる実施形態では、１００〜８００の範囲であり得る。数平均重合度は、サイズ排除クロマトグラフィーにより求めることができる。ＤＰｎは、真のＤＰｗを求めるために上述したのと同じ方法を用いて求めることができる。見かけのＤＰｗの真のＤＰｗに対する比率は、２〜１５の範囲であり、すなわち、その比率は、２以上かつ１５以下である。他の実施形態では、見かけのＤＰｗの真のＤＰｗに対する比率は、２〜１４または２〜１３または２〜１２または２〜１１または２〜１０の範囲である。

上述の特許文献に開示される酵素はまた、９０％以上のα−１，３−グリコシド結合を有する水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーを生成するのに特に有用である。９０％以上のα−１，３−グリコシド結合を含む水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーは、本明細書では、均質構造を有する鎖状ポリマーとみなされる。均質構造とは、水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーが、α−１，３−グリコシド結合でない結合、例えば、α−１，６−グリコシド結合、α−１，４−グリコシド結合またはα−１，３，６−グリコシド分岐点を１０％未満有することを意味する。他の実施形態では、水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーは、９１％以上のα−１，３−グリコシド結合、または９２％以上もしくは９３％以上もしくは９４％以上もしくは９５％以上もしくは９６％以上もしくは９７％以上もしくは９８％以上もしくは９９％以上のα−１，３−グリコシド結合と、９％未満もしくは８％未満もしくは７％未満もしくは６％未満もしくは５％未満もしくは４％未満もしくは３％未満もしくは２％未満もしくは１％未満の、α−１，３−結合でないグリコシド結合とを含む。なおさらなる実施形態では、水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーは、９９％以上のα−１，３−グリコシド結合と、１％未満のα−１，３，６−グリコシド分岐点とを有する鎖状ポリマーである。

本明細書で使用されるα−１，３−グリコシド結合の百分率は、ポリマー組成物中のモノマー単位の総数で除した、α−１，３−グリコシド結合により結合するモノマー単位の平均数（ｘ１００）を指す。α−１，３−グリコシド結合の百分率は、１Ｈ ＮＭＲスペクトルのピークの積分により求められ、この測定において、水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーの試料は、ｄ６−ＤＭＳＯ中に３重量％のＬｉＣおよび０．１ミリリットルのトリフルオロ酢酸を含有するｄ６−ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）中に溶解される。α−１，３−グリコシド結合でない結合の百分率は、同一の手法で同じ一般的な式を用いて求めることができる。

水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーの水溶液を形成するために、ポリマーは、塩基水溶液、例えば、アルカリ金属水酸化物水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液、または水酸化リチウム水溶液に分散および／または溶解されている。いくつかの実施形態では、アルカリ金属水酸化物は、水酸化ナトリウムであり、一方、他の実施形態では、アルカリ金属水酸化物は、水酸化カリウムである。水酸化ナトリウムと水酸化カリウムとの両方の組み合わせも同様に使用できる。塩基水溶液中のアルカリ金属水酸化物の濃度は、水とアルカリ金属水酸化物との総重量を基準として、２〜１０重量％の範囲であり得る。他の実施形態では、アルカリ金属水酸化物の濃度は、３〜９重量％または４〜８重量％の範囲であることが可能であり、その重量百分率は、水とアルカリ金属水酸化物との総重量を基準とする。

水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーは、水溶液の総重量を基準として、５重量％〜２０重量％の範囲で水溶液中に存在できる。他の実施形態では、水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーは、７〜１９重量％または９〜１８重量％または１０〜１７重量％または１１〜１６重量％の範囲で存在でき、その重量百分率は、水溶液の総重量を基準とする。水溶液は、水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーを塩基水溶液に添加して、溶液形態になるまで撹拌することにより調製できる。アルカリ金属水酸化物水溶液に水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーを全て同時に加えても、少しずつ加えても、水中でのスラリーとして加えてもよい。

水溶液は、１種または複数種の添加剤、例えば、顔料、染料、レオロジー改質剤、強化剤、充填剤、抗菌剤、難燃剤、光安定剤、紫外線吸収剤またはそれらの組み合わせをさらに含むことができる。添加剤は、水溶液中に存在する水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーの重量を基準として、０％〜５０重量％の範囲で存在できる。他の実施形態では、添加剤は、水溶液中の水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーの総重量を基準として、０％〜４９％または０％〜３０％または０〜２０％または０％〜１０重量％の範囲で存在できる。水溶液に対する添加剤が塩基水溶液に可溶でも可溶でなくてもよい。任意選択的な添加剤が水溶液中で可溶でない場合、添加剤は、水溶液中に良好に分散するのが望ましい。

その方法は、チャンバ内に水溶液を導入するステップａ）を含む。チャンバ内への水溶液の導入は、様々な方法により行うことが可能である。例えば、ノズルもしくは紡糸口金を通して溶液をチャンバ内に推し進めるもしくは押出すために、ピストンもしくはポンプもしくはスクリューの作用により、または大気圧の上昇、例えば、窒素もしくは空気により、続いて加圧される容器に溶液を入れることができる。他の実施形態では、水溶液は、重力の作用によりチャンバ内に導入できる、例えば、水溶液が好適な容器の開口部を通り、紡糸口金を介してチャンバ内に流入できる。溶液は、単一のオリフィスまたは複数のオリフィス、例えば、２〜１００またはさらに数千までのオリフィスを通ってチャンバ内に導入できる。

チャンバは、チャンバに導入される加圧ガス用の開口部と、繊維がチャンバから出ることができる開口部とをさらに含む。加圧ガスは、水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーと反応しないガス、例えば、空気、窒素、ヘリウム、アルゴンまたはそれらの組み合わせであり得る。加圧ガスは、通常、乾燥ガス、例えば、１０重量％以下または５重量％以下または１重量％以下の水分含有量を有するガスである。加圧ガスをチャンバ内の水流と接触させることにより、水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーを繊維に形成する。他の実施形態では、加圧ガスと水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーとの接触は、水溶液から少なくとも一部の水を蒸発させる助力となることができ、それにより、水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーの繊維の形成がチャンバで始まる。いくつかの実施形態では、加圧ガスは、１０〜３４０メートル／秒の範囲の速度でチャンバ内に導入でき、２０℃〜１２０℃の温度でそのままチャンバに導入される。他の実施形態では、加圧ガスは、３０〜２５０メートル／秒または５０〜１６０メートル／秒の範囲の速度でチャンバ内に導入できる。出口速度は、測定値または計算値であり得る。いくつかの実施形態では、チャンバに電気を通して、エレクトロブローン不織ウェブを提供できる。他の実施形態では、不織ウェブが形成でき、チャンバは電荷を含んでいない。

その方法は、繊維を回収して不織ウェブを形成するステップ（ｃ）の前に水溶液を加圧ガスで断片化するステップをさらに含んでもよい。いくつかの実施形態では、チャンバ内に導入される水溶液は、水溶液の定常流であり得る。例えば、走査型電子顕微鏡写真を用いて、そのように作製された不織ウェブを検査する際、あるとしても相対的に少ないが、繊維端が存在する。加圧ガスの圧力が上昇するにつれて、水溶液の定常流は、分断または断片化されることがあり、それにより、相対的に短い繊維を形成する。断片化が生じる圧力は、例えば、水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーの水溶液中での濃度、水溶液の粘度、水溶液中に任意選択的に存在することがある添加剤の量および種類、またはそれらの組み合わせをはじめとするいくつかの要素に応じて変わり得る。当業者であれば、水溶液を望むように断片化するためにプロセスパラメーターを変えることができるであろう。

加圧ガス、いずれかの形成した繊維および／またはチャンバを離れる際の水溶液は、圧力がそれよりも低い領域に入る。いくつかの実施形態では、圧力が低い領域は、大気圧である。圧力が低い領域において、水溶液は、水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーの繊維を形成する。次に、繊維は、ステップｃ）において、回収されて繊維の不織ウェブを形成する。繊維は、任意の好適な基材上に回収できる。いくつかの実施形態では、基材は、固体基材、例えば、金属板、金属ロール、高分子板、高分子ロール、または高分子ベルトであり得る。他の実施形態では、基材は、穿孔基材、例えば、金属スクリーン、または高分子スクリーンであり得る。これらのいずれの基材も、静止物でも移動物でもよい。スクリーンまたは穿孔スクリーンの使用により、繊維をスクリーンの片面上に回収することができ、一方、低圧力の領域は、スクリーンの反対側の面に適用でき、より効率良く繊維を回収できる。低圧力の領域を用いて、水溶液から少なくとも一部の水分を除去することも可能である。

基材に回収される繊維は、水溶液からの水分の少なくとも一部を含む。これらの湿潤繊維は、いくつかの実施形態において、ある繊維と、それとポリマーの絡みがあるように接触する別の繊維とを混ぜ合わせるのに十分なポリマーの移動度を有するため、スパンボンド不織ウェブを形成する。他の実施形態では、隣接する繊維内にポリマー鎖の絡みが殆どなく、結果として相対的に緩やかな不織ウェブをもたらす。

その方法は、任意選択的に、繊維の不織ウェブから水および／または塩基水溶液の少なくとも一部を除去するステップｄ）をさらに含むことができる。水および／または塩基の少なくとも一部を除去するステップは、留去により、水混和性溶媒、水、酸で不織ウェブを洗浄することにより、またはそれらの組み合わせにより達成し得る。例えば、水の少なくとも一部は、繊維を回収するのに用いるスクリーンの片面に低圧力を適用することにより除去できる。他の実施形態では、水および塩基の少なくとも一部は、溶媒、例えば、メタノールまたはエタノールで不織ウェブを洗浄した後、不織ウェブを水で洗浄することにより除去できる。いずれの残留塩基、例えば水酸化ナトリウムおよび／または水酸化カリウムも、不織ウェブを水および／または酸で洗浄することにより除去できる。その酸は、無水酸または酸水溶液であり得る。好適な例として、例えば、氷酢酸、酢酸水溶液、塩酸水溶液、硫酸水溶液、クエン酸水溶液、またはそれらの組み合わせが挙げられる。なおさらなる実施形態では、酸は、無機酸水溶液または有機酸水溶液である。

不織ウェブは、次に乾燥される。乾燥ステップは、温度を上昇させることにより、圧力を低下させることにより、不織ウェブに空気を吹き込むことにより、またはそれらの組み合わせにより達成できる。

任意選択的に、不織ウェブは、当技術分野で公知の任意の方法を用いて仕上げることができる。好適な仕上げステップは、例えば、機械的仕上げおよび／または化学的仕上げを含むことができる。機械的仕上げのさらなる例は、カレンダー加工、ブラッシング、機械的接合、エンボス加工、加熱、ラミネート加工、クリーピング、粉砕またはそれらの組み合わせであり得る。好適な化学的仕上げは、例えば、染色、化学結合、プリント、表面仕上げ、サイジング処理、抗菌仕上げ剤の塗布、難燃仕上げ剤の塗布、またはそれらの組み合わせを含むことができる。仕上げステップは、任意の作業可能なオーダーにおいて、化学的仕上げと物理的仕上げとの併用を含む。

このように形成される不織ウェブは、例えば、個人用の衛生ワイプ、濾過媒体、ガウン、手術着、靴カバー、帽子、創傷被覆材、ジオテキスタイル、カーペット裏打ち、多層積層中の１つまたは複数の層、買い物袋、多孔質包装体、断熱材および防音材、使い捨て衣料、おむつ、トレーニングパンツ、水着、失禁パンツ、パッド、生理用ナフキン、さらに抗菌手術衣および包帯、防護用作業着、例えば、カバーオールおよび白衣等に使用できる。

本開示は、いくつかの実施形態を含み、第一実施形態は以下を含む。
１．ａ）水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーの水溶液をチャンバ内に導入するステップ；
ｂ）チャンバ内で加圧ガスをステップ（ａ）の水溶液と接触させて繊維を形成するステップ；および
ｃ）繊維を回収して不織ウェブを形成するステップ
を含み、水溶液は塩基水溶液中に水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーを含み、水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーは、２〜１５の範囲の見かけのＤＰｗの真のＤＰｗに対する比率を有する、方法。
２．繊維を回収するステップ（ｃ）の前に水溶液を加圧ガスで断片化するステップをさらに含む、実施形態１に記載の方法。
３．ｄ）繊維の不織ウェブから水および／または塩基水溶液の少なくとも一部を除去するステップ
をさらに含む、実施形態１または２に記載の方法。
４．繊維の不織ウェブが水または酸で洗浄される、実施形態１〜３のいずれか１つに記載の方法。
５．水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーが、９９％以上のα−１，３−グリコシド結合と、１％未満のα−１，３，６−グリコシド分岐点と、５５〜１０，０００の範囲の数平均重合度とを有する鎖状ポリマーである、実施形態１〜４のいずれか１つに記載の方法。
６．不織ウェブが水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーから本質的になる、実施形態１〜５のいずれか１つに記載の方法。
７．水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーが５５〜１０，０００の範囲の数平均重合度を有する、実施形態１〜６のいずれか１つに記載の方法。
８．加圧ガスが空気である、実施形態１〜７のいずれか１つに記載の方法。
９．水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーが、Ｇｔｆ Ｊに対して９０％以上の配列同一性を有するグルコシルトランスフェラーゼ酵素によって生成される、実施形態１〜８のいずれか１つに記載の方法。
１０．水溶液が５〜３０重量％の範囲で水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーを含み、重量百分率が水溶液の総量を基準とする、実施形態１〜９のいずれか１つに記載の方法。
１１．塩基水溶液が水酸化ナトリウム水溶液または水酸化カリウム水溶液を含む、実施形態１〜１０のいずれか１つに記載の方法。
１２．水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーを含む不織ウェブであって、水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーが、９０％以上のα−１，３−グリコシド結合、１重量％未満のα−１，３，６−グリコシド分岐点、５５〜１０，０００の範囲の数平均重合度、および２〜１０の範囲の見かけのＤＰｗの真のＤＰｗに対する比率を含む、不織ウェブ。
１３．水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーが７５〜１，０００の範囲の数平均重合度を有する、実施形態１２に記載の不織ウェブ。
１４．水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーが、Ｇｔｆ Ｊに対して９０％以上の配列同一性を有するグルコシルトランスフェラーゼ酵素によって生成される、実施形態１２または１３に記載の不織ウェブ。
１５．水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーが、９９％以上のα−１，３−グリコシド結合と、１％未満のα−１，３，６−グリコシド分岐点とを有する鎖状ポリマーである、実施形態１２〜１４のいずれか１つに記載の不織ウェブ。
１６．実施形態１〜１１のいずれか１つに記載の方法によって作製される、実施形態１２〜１４のいずれか１つに記載の不織ウェブ。

特に明記しない限り、全ての原料は、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，Ｍｉｓｓｏｕｒｉから入手可能である。

水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーの調製
米国特許第８，８７１，４７４号明細書に従って水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーを生成した。水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーは、約３００の数平均重合度と、９８％を超えるα−１，３グリコシド結合とを有した。見かけのＤＰｗは、２１５０であり、真のＤＰｗは、８６０であり、見かけのＤＰｗ／真のＤＰｗの比率は、２．５であった。

不織ウェブ＃１の調製
水３４６グラム中に１８グラムの水酸化ナトリウムを溶かした溶液に３６グラムのポリマーを撹拌しながら少しずつ加えて、水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーの溶液を生成した。撹拌が終了した後、混合液をさらに５分間撹拌し、ガス抜きするために溶液を１時間放置した。

４００マイクロメーターの毛細管に通じる紡糸タンク（ｓｐｉｎ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ）に２５ミリリットルの溶液を加えた。タンクを約３．５Ｋｇ／ｃｍ２まで加圧し、３３℃まで加熱した。０．２８ｋｇ／ｃｍ２で空気を紡糸室内に吹き付けた。幅が約３０．５センチメートル、直径が約２０．３センチメートルの可動ドラム上で、ロールに真空をかけないで溶液を紡糸した。紡糸室とドラムロールとの距離は、４５センチメートルであった。得られたものは繊維の緩いウェブであった。

不織ウェブ＃２の調製
水３４６グラム中に１８グラムの水酸化ナトリウムを溶かした溶液に３６グラムのポリマーを撹拌しながら少しずつ加えて、水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーの溶液を生成した。撹拌が終了した後、混合液をさらに５分間撹拌し、ガス抜きするために溶液を１時間放置した。

４００マイクロメーターの毛細管に通じる紡糸タンクに２５ミリリットルの溶液を加えた。タンクを約３．５Ｋｇ／ｃｍ２まで加圧し、３３℃まで加熱した。０．２８ｋｇ／ｃｍ２で空気を紡糸室内に吹き付けた。溶液を真空パネル上に紡糸した。紡糸室と真空パネルとの距離は、６５センチメートルであった。不織ウェブを取り出し、１２．１グラムの未加工の不織ウェブを得た。メタノール中に２０分間、ウェブを浸漬させた。ウェブをメタノールから取り出し、メタノールを破棄し、ウェブをメタノールに２０分間、２回目の浸漬をさせた。ウェブを取り出し、脱イオン水中に２０分間、浸漬させた。脱イオン水浴からウェブを取り出した後、ウェブを大気中で週末にわたって乾燥させた。得られたウェブは、７．１グラムの重さの不織ウェブであった。

Claims (26)

1. ａ）水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーの水溶液をチャンバ内に導入するステップ；
   ｂ）チャンバ内で加圧ガスを前記水溶液と接触させて繊維を形成するステップ；および
   ｃ）前記繊維を回収して不織ウェブを形成するステップ
   を含み、前記水溶液が塩基水溶液中に前記水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーを含み、前記水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーが、９０％以上のα−１，３−グリコシド結合を有する、方法。
2. ステップ（ｃ）の前に前記水溶液を前記加圧ガスで断片化するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. ｄ）前記不織ウェブから水および／または前記塩基水溶液の少なくとも一部を除去するステップ
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記不織ウェブが水または酸で洗浄される、請求項１に記載の方法。
5. 前記水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーが、９９％以上のα−１，３−グリコシド結合を有する、請求項１に記載の方法。
6. 前記不織ウェブが前記水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーから本質的になる、請求項１に記載の方法。
7. 前記水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーが５５〜１０，０００の数平均重合度を有する、請求項１に記載の方法。
8. 前記加圧ガスが空気である、請求項１に記載の方法。
9. 前記水溶液が５〜３０重量％の前記水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーを含み、前記重量百分率が前記水溶液の総量を基準とする、請求項１に記載の方法。
10. 前記塩基水溶液が水酸化ナトリウム水溶液または水酸化カリウム水溶液を含む、請求項１に記載の方法。
11. 前記チャンバは電荷を含む、請求項１に記載の方法。
12. ステップ（ｂ）は加圧ガスの圧力を上昇させることを含み、それにより、ステップ（ｃ）の前により短い繊維を形成する、請求項１に記載の方法。
13. 前記水不溶性α−（１，３→グルカン）ポリマーが１％未満のα−１，３，６−グリコシド分岐点を有する、請求項１に記載の方法。
14. ステップ（ａ）において前記水溶液を容器から前記チャンバに導入し、前記水溶液は前記容器の少なくとも１つのオリフィスを通って前記チャンバに流入する、請求項１に記載の方法。
15. 前記水溶液は圧力により前記容器の前記少なくとも１つのオリフィスを通って推し進められる、請求項１４に記載の方法。
16. 前記水溶液は重力により前記容器の前記少なくとも１つのオリフィスを通って流入する、請求項１４に記載の方法。
17. ステップ（ａ）において前記水溶液をノズルまたは紡糸口金から前記チャンバに導入する、請求項１に記載の方法。
18. 前記水溶液は圧力により前記ノズルまたは紡糸口金を通って推し進められる、請求項１７に記載の方法。
19. 前記水溶液は重力により前記ノズルまたは紡糸口金を通って流入する、請求項１７に記載の方法。
20. 前記加圧ガスは１０〜３４０メートル／秒の速度でチャンバに導入される、請求項１に記載の方法。
21. 前記加圧ガスは３０〜２５０メートル／秒の速度でチャンバに導入される、請求項１に記載の方法。
22. 前記加圧ガスは５０〜１６０メートル／秒の速度でチャンバに導入される、請求項１に記載の方法。
23. 前記繊維を金属板、金属ロール、高分子板、高分子ロールまたは高分子ベルト上に回収する、請求項１に記載の方法。
24. 前記繊維を穿孔基材上に回収する、請求項１に記載の方法。
25. 前記繊維を金属スクリーンまたは高分子スクリーン上に回収する、請求項１に記載の方法。
26. 前記繊維を静止物または移動物である固体基材上に回収する、請求項１に記載の方法。