JP2000503730A - 吸収性材料の製造方法、吸収性材料、及び吸収性材料を含む吸収性物品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明はポリサッカライド繊維（８）の製造方法に関する。ポリサッカライドは溶解され、その溶液は水混和性の有機溶媒及び架橋剤を含む浴（７）中に噴霧される。本発明はまた、前記の方法により製造されるポリサッカライド繊維（８）、及びポリサッカライド繊維（８）を含む吸収性物品に関する。

Description

【発明の詳細な説明】 吸収性材料の製造方法、吸収性材料、 及び吸収性材料を含む吸収性物品 発明の属する分野 本発明はポリサッカライド繊維の製造方法、かく製造されるポリサッカライド 繊維、及びポリサッカライド繊維を含む吸収性物品に関する。 発明の背景 超吸収体、いわゆる水又は体液を超吸収体自体の重量の数倍、通常は１０倍以 上吸収できる吸収性材料はおむつ、失禁ガード及び衛生ナプキンの如き吸収性物 品において物品の吸収体の吸収性及びまた保持能力を高めるために使用され、吸 収体の残余は通常いわゆる毛羽パルプのセルロース繊維から成る。 ポリアクリル酸は再生できない超吸収体のベースとして最もよく使用されるポ リマーである。ポリアクリル酸は石油から製造される。原油は再生できない天然 資源であるので、ポリアクリル酸の製造における出発原料としての石油の使用は 環境的側面から問題を生じる。 この問題を解決するという目的で再生可能な一次原料に基づいて超吸収体を製 造するための努力がなされてきた。これらの一次原料はスターチ及びセルロース の如き様々なポリサッカライドを含む。 この関連で大規模に使用されてきたポリマーはカルボキシメチルセルロースで ある。これはカルボキシメチルを置換基として有するセルロース誘導体である。 ポリマーの特性は重合度ＤＰおよび置換度ＤＳに応じて決まる。カルボキシメチ ルセルロースは比較的安価であり、水性液体に対する高い親和性を有する。 しかしながら、おむつ、失禁ガード及び衛生ナプキンの如き吸収性物品におけ るカルボキシメチルセルロースの混合は重大な欠点と関連する。使用中に物品が 湿潤した場合、カルボキシメチルセルロースは溶解し、それと共に装着者の放出 する液体の粘度は増大する。このことは液体の分散速度を劇的に減少させ、いわ ゆるゲルブロッキングが生じる。置換度が０．３５未満のカルボキシメチルセル ロースは水不溶性であり、それ故ゲルブロッキングの側面に関しては吸収性物品 において好ましく使用できる。しかし、置換度が０．３５未満のカルボキシメチ ルセルロースはポリアクリル酸エステルと比較すると吸収特性が劣る。換言すれ ば、良好な吸収特性を得るためにはカルボキシメチルセルロースは０．３５以上 置換度を有する必要があるが、かかるカルボキシメチルセルロースは水溶性であ り、それに加えてゲルブロッキングの問題を呈する。 現在商業的に利用可能な超吸収体の持つ他の欠点は適用形状である。超吸収体 は通常粗粒、フレーク、又は顆粒の形状で物品に添加される。超吸収体をこの形 で添加するためには特殊な計量装置が要求され、繊維パルプ体中での超吸収体の 均一分布を得ることは困難である。 繊維形状の超吸収体はより計量しやすい。超吸収体が適用されるべき吸収体は 通常、繊維から成るので、超吸収体粒子が繊維マトリックスから分離してくる危 険がある。この問題は繊維形状の超吸収体では緩和される。ポリアクリル酸エス テル繊維は商業的に利用可能であるが、大規模には使用されていない。これはた ぶんそれが高価でかつ膨潤性が劣るためであろう。 衛生製品として使用するためのポリサッカライド繊維を製造するために多くの 試みがなされてきた。ＷＯ ９３／１２２７５はポリサッカライド繊維の溶媒紡 糸（solvent spinning）を開示する。しかし、既知の技術により製造されるポ リサッカライド繊維の膨潤特性は極めて劣るため、かかる繊維は従来の超吸収体 材料の代替としての関心を持たれていない。 発明の目的 本発明の目的は再生可能な一次原料に基づき、従来の超吸収体材料と比較して 許容可能な能力を持つ超吸収体材料を提供することである。 本発明の別の目的はパルプ体への超吸収体材料の均一な計量を可能にする適用 形状の超吸収体材料を製造することである。 発明の概要 従来の超吸収体材料と関連した前記の問題を回避可能にする特性を有する、導 入部で言及した種類のポリサッカライド繊維の製造方法は、本発明によればポリ サッカライドを溶媒に溶解し、以下のものを含む浴中に溶液を押出すことを特徴 とする：好ましくはメタノール、エタノール又はイソプロパノールの如きアルコ ール、又はアセトンの如きケトンの水混和性有機溶媒；及び好ましくはカルシウ ムイオン、マグネシウムイオン、アルミニウムイオン、またはジルコニウムイオ ンの如き二価、三価、又は四価のイオンの塩の金属塩又は高分子電解質の如き架 橋剤。 発明の実施の形態 本発明によるポリサッカライド繊維の製造に使用できるポリサッカライドは例 えばカルボキシメチルセルロース、スターチ、セルロースキサンタン、ゲラン、 キチン、キトサン、グアーガム、アルギネートである。 前述のとおりセルロース誘導体であるカルボキシメチルセルロースはこの目的 に対しとりわけ好適である。ポリマーの特性は重合度ＤＰ及び置換度ＤＳにより 決まる。 重合度ＤＰはポリマー鎖中のモノマー単位数を示し、それはポリマーの水性溶 液の粘度に影響を与える。 置換度ＤＳはポリマー鎖中のカルボキシメチル置換基の平均数を示す。置換度 はポリマーの膨潤特性に影響を与え、０．３５以上の置換度は水溶性ポリマーを 与える。 上述のとおり、高吸収性を得るためには０．３５以上の置換度が望ましい。し かし、これは水溶性ポリマーを生じ、それと共にゲルブロッキングの問題を生じ る。 従って置換度が０．３５以上で、かつ水不溶性のカルボキシメチルセルロース を製造することが望まれていた。この目的は本発明によればポリマーを架橋する ことにより実現される。この架橋は共有結合性又はイオン性のものであってもよ い。 エピクロロヒドリン及びホルムアルデヒドの如きポリマーを架橋するための従 来の架橋剤の使用は凝固物を極めてゆっくりと沈殿させて押出しノズルに固着さ せるので、大規模の製造における重大な妨害を生じる。 本発明によればポリマーは特にカルシウムイオン、ジルコニウムイオン、アル ミニウムイオン又は鉄（III）イオンの多価金属イオン又は高分子電解質により イオン的に架橋される。カルボキシメチルセルロースが架橋される場合、架橋は カルボキシル基間の結合の形成にたぶん影響されるだろう。塩の形の架橋剤は容 易に紡糸され得る繊維を与える。多価金属イオン又は高分子電解質を含む塩は水 溶性であろう。金属イオン又は高分子電解質の対イオン、換言すれば陰イオンは それに合うように選択される。塩化物イオンはこの点で好適な陰イオンである。 架橋された超吸収体は次に通常はセルロースパルプから成る吸収体中に分布さ れる。パルプはパルプマットを形成するために乾式離解され毛羽状態に変換され たシート、ベール又はリール中にあってもよい。上述のとおり吸収体中の材料は セルロース繊維であってもよい。この点に関して考えられる他の繊維の例は綿繊 維及び合成繊維である。吸収体中に発泡材料を用いることも知られている。 吸収体中に均等に粗粒、フレーク又は顆粒の形状で超吸収体を適用する問題は 本発明によれば他の適用形状、すなわち繊維形状を選択することにより解決され る。 これらの繊維は本発明によれば溶媒紡糸により製造される。溶媒紡糸はポリマ ー溶液を紡糸ノズルに供給し、アルコールの如き水混和性有機溶媒を含む浴中に 溶液を押出すことにより遂行される。この溶液は繊維形状でポリマーを沈殿させ る。 押出し浴はまた水を含んでいてもよい。押出し浴中の水の容量は良好な質の繊 維を得るためには所定の最低有機溶媒含有率が要求されるという事実により決定 される。最低有機溶媒含有率は約７０容量％である。従って、押出し浴は約０− ３０容量％の水を含んでいてもよい。 水に溶解していたポリサッカライドが押出し浴中で沈殿するにつれ、浴は水が 豊富になる。上記の理由のため有機溶媒含有率が約７０容量％以下に低下するこ とを防止する必要があるので、この水は連続的に除去されなければならない。押 出し浴は有機溶媒に加えて１以上の架橋剤をも含む。この方法の結果、繊維形成 とポリマー架橋とが同時に起こる。 繊維は押出し浴から巻取られ、乾燥され、適当な長さに切断される。適当な繊 維長は２−２０ｍｍ、好ましくは４−８ｍｍである。これが行われた後、繊維は おむつ、失禁ガード、及び衛生ナプキンの如き吸収性物品に使用することを意図 する吸収体中に混合可能である。 本発明の他の実施例によれば、繊維は繊維を共有結合的に架橋する後処理に供 されてもよい。驚くべきことに、繊維のこの共有結合性架橋は繊維の細管液体(c apillary liquid)保持能力を著しく増大させることが見出された。 共有結合性架橋が繊維の液体保持能力を増大させる理由についての以下の説明 は本発明がどのように作用するかの全くの仮説としてみなされるべきである。以 下に述べる仮説又は理論は本発明の範囲を限定するものとみなされるべきではな く、単に本発明の理解を容易にすることを意図した本発明の作用機構の考え得る 一つのモデルとしてみなされるべきである。 共有結合的に結合された繊維が驚くほど良好な保持能力を有する理由は共有結 合的に架橋された繊維が急速かつ豊富に膨潤するためであろう。ゲルブロッキン グの危険は減少する；共有結合的に架橋された繊維を含む繊維の網状構造は膨潤 状態で極めて大きな細孔を有する。繊維は急速かつ豊富に、特に長手方向に膨潤 する。そのことは共有結合的に架橋された繊維が混合され、それにより網状構造 中の液体又は体液の分散性を増大させる網状構造上の膨潤に好都合である。 この繊維の共有結合性表面架橋は様々な従来の架橋剤により達成され、それら の例は：２，４，６−トリクロロ−１，３，５−トリアジン、エピクロロヒドリ ン、ビス（エポキシプロピル）エーテル、ジクロロエタン、ジビニルスルホン、 エチレングリコール−ビス（エポキシプロピル）エーテル、ホルムアルデヒド、 ビニルシクロヘキサンジオキシド、１，３−ジクロロ−２−プロパノール、１， ３−ビス（β−ヒドロキシ−ｔ．−クロロプロポキシ）−２−プロパノール、１ ，３−ビス（β−ヒドロキシ−ｔ．−クロロプロポキシ）エタン、１，２：３， ４−ジエポキシブタン、１，１：５，６−ジエポキシヘキサン、２，３−ジブロ モ−１−プロパノール、２，３−ジクロロ−１−プロパノール、２，２−ジクロ ロエチルエーテル、メチルビス（アクリルアミド）、Ｎ，Ｎ′−ジメチロール（ メチルビス（アクリルアミド））、トリサクリロール(trisacrylol)ヘキサヒド ロートリアジン、アクリルアミドメチルクロロアセタミド、２，４，６−トリク ロロピリミジン、２，４，５，６−テトラクロロピリミジン、シアヌリッククロ ライド、トリアリルシアヌレート、ジクロロ酢酸、オキシ塩化燐、ビス（アクリ ルアミド）酢酸である。 これらの架橋剤、及びこれらの架橋剤を用いる架橋方法はDean，Ferguson及び Holstにより、“Absorbency”,P.K．Chatterjee編，Elsevier Science Publishi ng Company，1985に記載されている。 本発明によれば、ポリサッカライド繊維は押出しの代わりに成型（注型）によ り製造されてもよい。繊維の押出し及び注型の両方の場合において上述のとおり の１以上の架橋剤及び溶媒を含む浴にポリサッカライド繊維が噴霧される。しか し、繊維を注型する場合、溶液は押出しの場合のようにノズルを通して噴霧され るのではなく、代わりに浴中で回転するプレート上に噴霧される。 本発明により製造されるポリサッカライド繊維は従来の超吸収体として使用可 能である。換言すればそれは毛羽パルプと混合可能であり、また毛羽パルプ間の 層又はティッシュ層間に適用可能である。それはまた他の超吸収体と組合わせる こともできる。 本発明はここで述べられる組合せに限定されるものではなく、溶媒、架橋剤及 びポリサッカライドのあらゆる組合せは本発明の概念に含まれることは理解され るべきである。実施例 例１−様々なアルミニウム含有量のＣＭＣ繊維の紡糸 装置 レーヨン紡糸実験装置が使用された。この装置を図１に示す。 この装置は以下のものを含んでいた： 図２で詳細に示される圧力室； ギヤーポンプ； 紡糸口金；及び、 押出し浴として使用するための８９０×１９５×１９０ｍｍの大きさの、長方 形のプレキシグラスタンク。 脱気したカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）溶液１を含むビーカー１０が 圧力室２中に置かれた。鉛の重り１１が溶液の上に置かれた。室２は密閉され、 ７．５バールの圧力の空気がＣＭＣ溶液を鋼管１２を通りギヤーポンプ４を介し て紡糸口金３へと移動させた。鉛の重り１１は空気がＣＭＣ溶液と鋼管１２との 間から侵入することを防止した。紡糸口金３は２０個の穴５を含み、各穴は２０ ０μｍの直径を有していた。 ＣＭＣ溶液１は紡糸口金３を通して押出し浴７中へ押出された。押出し浴７は エタノールと塩化アルミニウムを含んでいた。 ＣＭＣ繊維８は電気モーターにより駆動される変速ローラー９により押出し浴 を通って延伸された。ＣＭＣ繊維はガラス棒の助けにより押出し浴の表面下に保 たれた。 次に繊維は２分間エタノール（９５％）に浸すことによりエタノール（９５％ ）で洗浄された。この工程は２回繰返された。洗浄された繊維は室温で乾燥され 、６ｍｍの長さに切断された。カルボキシメチルセルロース溶液の調製方法 ７％Cekol 50000。Cekol 10000及びCekol 50000は同じＤＳ（０．６−０．９） を有していたが、Cekol 50000はCekol 10000よりもＤＰが高かった。 顆粒又は粉末形状のＣＭＣが水と混合された。混合物は手動で撹拌され、少な くとも２日間密閉された容器中に保存された。 混合物は遠心分離され混合物中の気泡がすべて消滅するまで排気された。６０ ０ｇのＣＭＣ溶液がプラスチック製ビーカー（８００ｍｌ）に入れられ、ビーカ ーは溶液からの気泡を除去するため３０分間減圧に供された。押出し浴 押出し浴の容量は８１であった。浴は初め９５容量％のエタノールと５容量％ の水から成っていた。次に塩化アルミニウムが浴に添加された。浴中の塩化アル ミニウムの量は図３及び図４に示すように変化させた。塩化アルミニウムの濃度 は工程中、繊維が塩を吸収するにつれて減少した。それ故、紡糸工程中に塩化ア ンモニウムを添加することが必要であった。塩化アルミニウムの濃度は工程中１ ０％以下に低下することは決してなかった。繊維のアルミニウム含有量 押出し浴のアルミニウム含有量を変化することにより、様々なアルミニウム含 有量のＣＭＣ繊維が製造された。図３はCekol 10000が開始材料として使用され た場合に得られた結果を示し、一方図４はCekol 50000が開始材料として使用さ れた場合に得られた結果を示す。例２−様々な浴を用いたＣＭＣ繊維の製造 相互に異なる組成の押出し浴中で繊維が形成可能かどうかを発見する目的で、 様々な溶媒の浴中にマグネシウム塩、ジルコニウム塩、鉄塩、及びアルミニウム 塩を添加してテストを行った。使用したＣＭＣはCekol 50000であった。テスト された溶媒はエタノール、メタノールイソプロパノール及びアセトンであった。 以下の浴組成がテストされた：金属塩 液体塩 1．4.4g AlCl₃・6H₂O/溶液１１ 95容量％エタノール＋5容量％水 2．4.4g AlCl₃・6H₂O/溶液１１ 95容量％メタノール＋5容量％水 3．4.4g AlCl₃・6H₂O/溶液１１ 85容量％アセトン＋15容量％水 4．4.4g AlCl₃・6H₂O/溶液１１ 95容量％イソプロパノール＋5容量％水 5．5.3g FeCl₃・6H₂O/溶液１１ 95容量％エタノール＋5容量％水 6．5.3g FeCl₃・6H₂O/溶液１１ 95容量％メタノール＋5容量％水 7．5.3g FeCl₃・6H₂O/溶液１１ 95容量％アセトン＋5容量％水 8．5.3g FeCl₃・6H₂O/溶液１１ 95容量％アセトン＋5容量％水 9．6.0g ZrCl₄/溶液１１ 95容量％エタノール＋5容量％水 10．6.0g ZrCl₄/溶液１１ 95容量％メタノール＋5容量％水 11．6.0g ZrCl₄/溶液１１ 95容量％イソプロパノール＋5容量％水 12．15.5g MgCl₂・6H₂O/溶液１１ 95容量％エタノール＋5容量％水 13．15.5g MgCl₂・6H₂O/溶液１１ 95容量％メタノール＋5容量％水 14．15.5g MgCl₂・6H₂O/溶液１１ 78容量％アセトン＋22容量％水 15．15.5g MgCl₂・6H₂O/溶液１１ 90容量％イソプロパノール＋10容量％水結果 すべての押出し浴組成で繊維が得られた。例３−架橋剤としての高分子電解質 ＣＭＣ繊維はCekol 50000から本発明に従って製造された。そこでは２０容量 ％の水と８０容量％のエタノールから成る溶液に溶解した高分子電解質を含む紡 糸浴が使用された。様々な紡糸浴の組成を以下に示す。高分子電解質 商標 含有率（重量％） ポリビニルアミン Basocoll（BASF） ０．０５ ポリブレン（第四級ポリアミン） Polybrene（Aldrich） ０．１結果 両方の浴で繊維が製造された。例４−様々なタイプのポリサッカライドからの繊維製造 濃縮された水性溶液が以下のポリサッカライドから製造された。 溶液は次に５容量％の水と９５容量％のエタノールから成る溶液１１当たり８ ｇのＡｌＣｌ₃・６Ｈ₂Ｏを含む紡糸浴で本発明による繊維の製造に使用された。結果 これらすべてのポリサッカライドから繊維が製造可能であった。例５−紡糸されたＣＭＣ繊維の共有結合性架橋 ５容量％の水と９５容量％のエタノールから成る溶液１ｌ当たり３ｇのＡｌＣ ｌ₃・６Ｈ₂Ｏを含む浴中での紡糸により例１に従ってCekol 50000から製造され たＣＭＣ繊維がこのテストに使用された。６ｍｍの長さに切断された５ｇの繊維 を２５０ｍｌの蒸留水を含むガラス製ビーカーに入れ、約１分間膨潤させた。２ 重量％の２，４，６−トリクロロ−１，３，５−トリアジンのアセトン溶液２５ ０ｍｌをビーカーに添加した。 浴をおだやかに５分間撹拌した後、２．５Ｍ ＮａＯＨ溶液を浴の撹拌を続け ながら滴下した。１５分間で合計３０ｍｌのＮａＯＨ溶液を添加した。次に浴を 更に３０分間おだやかに撹拌し、その後、液体を除去し、繊維は９５容量％のエ タノールで繰返し洗浄された。次に繊維は室温で乾燥された。例６−液体ポロシンメトリー(porosymmetry)による吸収特性の決定 液体ポロシンメトリー 本発明により製造された繊維から成る繊維網状構造はTextile Research Insti tute，Princeton，U.S.A.製のＰＶＤ［細孔容量分布(Pore Volume Distribution )］装置により特性が決定された。ＰＶＤ装置の機能はMiller，B．and Tyomkin, L.，Text．Res．J．56（1986）35に詳細に、及び図９を参照して以下に簡単に記 述される。 液体（この場合においてはそれぞれ０．９％ＮａＣｌ溶液及びいわゆる合成尿 ）が過剰量でサンプルに適用され、サンプルは所定の時間（この場合は５時間） 液体を吸収させられた。サンプル１３は次に室１４内の膜１５及び細孔板１６上 に置かれ、鉛の重りの形の機械的負荷（この場合は２．５ｋＰａ）がその上にな された。次に室は密閉され、室の気圧はコンピュータ制御された圧力系により漸 進的に増大され、液体は小細孔膜（この場合、細孔の大きさは０．２２μｍ）を 通りサンプルから流出した。サンプルから押出された液量の重量は天秤の目盛１ ７により記録された。 ラプラス方程式［１］によれば、与えられた圧力は与えられた細孔半径に対応 する。 γは液体の表面張力を表し； θは液体と試験材料との間の接触角を表し； ｒは細孔半径を表す。 表面張力と接触角が一定の場合、圧力の増大は細孔半径に反比例する。 これは圧力変化と液体容量との間の関係を与え、それは図７のグラフにより概 略的に記述される。 この累積関係が導かれる場合、図８に概略的に示される細孔容量分布が得られ る。分布関数は与えられた大きさの細孔により保持された液体の量を表す。 この研究では３ｍｍ以上の細孔に含まれる液体を細管液体と規定し、３ｍｍ未 満の細孔中の液体をゲル液体(gel liquid)と規定した。細管液体は繊維間の細孔 中にあるが、ゲル液体は繊維の内部及びその表面の細孔中にあることがわかって いる。 ラプラス方程式［１］によれば、ゲル液体の除去に必要な圧力は細管結合液体 の除去に必要な圧力よりも大きい。それ故、ゲル液体は「しっかりと」材料に結 合しており、一方細管液体はそれほどしっかりとは結合していないことが言える 。 いわゆる超吸収体とパルプ繊維との比較は液体が水、０．９％ＮａＣｌ溶液、 いわゆる合成尿、又は超吸収体を膨潤させる他の物質から成る場合、ゲル液体含 有率の差違が極めて大きいことを示す。 液体ポロシンメトリー法はかくして材料がしっかりと結合された液体を保持す る能力をテストする良好な可能性を提供し、いかにして細管液体、つまりそれほ どしっかりとは結合されていない液体が、材料中に保持されるかを記述する分布 関数を提供する。 図９はＰＶＤ装置の構造の略図である。 例１の繊維（５容量％の水と９５容量％のエタノールから成る溶液１ｌ当たり ３ｇのＡｌＣｌ₃・６Ｈ₂Ｏを含む浴中で紡糸されたもの）及び例５の繊維は上述 のＰＶＤ装置により特性決定された。サンプル体は上記の繊維から形成された。 いわゆる合成尿がテスト液体として用いられ、材料は測定過程中２．５ｋＰａの 圧力が負荷された。 以下の材料もまた比較のためにテストされた： 結果 表１はゲル液体、細管結合液体及び吸収された液体の総量に関して得られた数 値を示す。 Sanwet IM 2200D及びＣＭＣ繊維のゲル液体吸収能力はパルプ繊維のゲル液体 吸収能力よりも数倍高いことがわかった。例１のＣＭＣ繊維と例５のＣＭＣ繊維 との比較により例５の共有結合的に架橋された繊維は細管結合液体を保持する能 力が高いことがわかる。 図１０及び図１１はテスト材料の細孔容量分布を図示する。図１１から共有結 合的に架橋されたＣＭＣ繊維から成る繊維網状構造は共有結合的には架橋されて いない繊維よりも大きな細孔を持つことがわかる。このことは液体が吸収性物品 の繊維間に移動されるときの流れ抵抗(flow resistance)の観点からは有利であ るに違いない。商業的なポリアクリル酸エステルの超吸収体Sanwet IM 2200Dの 細孔構造は例５の共有結合的に架橋されたＣＭＣ繊維の細孔構造に匹敵する。例７−繊維の膨潤能力 自由膨潤能力は圧力に供されない材料の膨潤能力として規定される。 図５はCekol 50000から例１により製造された７．７ｇ／ｋｇのアルミニウム 含有量を有するＣＭＣ繊維の膨潤能力を図示する。テストされた液体は０．９％ ＮａＣｌ、合成尿、及び合成月経液である。合成尿及び合成月経液は物理特性及 び化学的組成に関してそれらの自然の対応物に類似した合成的に調製した液体を 意味する。 図６はCekol 50000から例１により製造された７．７ｇ／ｋｇのアルミニウム 含有量を有するＣＭＣ材料と二つの商業的に利用可能なＣＭＣ材料、すなわちAq ualon ACU D-3273(Hercules)とE228-95(Hoechst)との間の、自由膨潤に関する比 較を図示する。例１により製造されたＣＭＣ繊維は商業的に利用可能なＣＭＣ材 料よりも高い自由膨潤能力を有することが図からわかる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９８年３月２５日（１９９８．３．２５） 【補正内容】 従来の超吸収体材料と関連した前記の問題を回避可能にする特性を有する、導 入部で言及した種類のポリサッカライド繊維の製造方法は、本発明によればポリ サッカライドを溶媒に溶解し、以下のものを含む浴中に溶液を押出すことを特徴 とする：好ましくはメタノール、エタノール又はイソプロパノールの如きアルコ ール、又はアセトンの如きケトンの水混和性有機溶媒；及び好ましくはカルシウ ムイオン、マグネシウムイオン、アルミニウムイオン、またはジルコニウムイオ ンの如き二価、三価、又は四価のイオンの塩の金属塩又は高分子電解質の如き架 橋剤。 発明の実施の形態 本発明によるポリサッカライド繊維の製造に使用できるポリサッカライドは例 えばカルボキシメチルセルロース、スターチ、セルロースキサンタン、ゲラン、 キチン、キトサン、グアーガム、アルギネートである。 前述のとおりセルロース誘導体であるカルボキシメチルセルロースはこの目的 に対しとりわけ好適である。ポリマーの特性は重合度ＤＰ及び置換度ＤＳにより 決まる。 重合度ＤＰはポリマー鎖中のモノマー単位数を示し、それはポリマーの水性溶 液の粘度に影響を与える。 置換度ＤＳはポリマー鎖中のカルボキシメチル置換基の平均数を示す。置換度 はポリマーの膨潤特性に影響を与え、０．３５以上の置換度は水溶性ポリマーを 与える。 上述のとおり、高吸収性を得るためには０．３５以上の置換度が望ましい。し かし、これは水溶性ポリマーを生じ、それと共にゲルブロッキングの問題を生じ る。 従って置換度が０．３５以上で、かつ水不溶性のポリサッカライド、例えばカ ルボキシメチルセルロースを製造することが望まれていた。この目的は本発明に よればポリマーを架橋することにより実現される。この架橋は共有結合性又はイ オン性のものであってもよい。例４−様々なタイプのポリサッカライドからの繊維製造 濃縮された水性溶液が以下のポリサッカライドから製造された。 溶液は次に５容量％の水と９５容量％のエタノールから成る溶液１ｌ当たり８ ｇのＡｌＣｌ₃・６Ｈ₂Ｏを含む紡糸浴で本発明による繊維の製造に使用された。結果 これらすべてのポリサッカライドから繊維が製造可能であった。例５−紡糸されたＣＭＣ繊維の共有結合性架橋 ５容量％の水と９５容量％のエタノールから成る溶液１ｌ当たり３ｇのＡｌＣ ｌ₃・６Ｈ₂Ｏを含む浴中での紡糸により例１に従ってCekol 50000から製造され たＣＭＣ繊維がこのテストに使用された。６ｍｍの長さに切断された５ｇの繊維 を２５０ｍｌの蒸留水を含むガラス製ビーカーに入れ、約１分間膨潤させた。２ 重量％の２，４，６−トリクロロ−１，３，５−トリアジンのアセトン溶液２５ ０ｍｌをビーカーに添加した。 結果 表１はゲル液体、細管結合液体及び吸収された液体の総量に関して得られた数 値を示す。 Sanwet IM 2200D（登録商標）及びＣＭＣ繊維のゲル液体吸収能力はパルプ繊 維のゲル液体吸収能力よりも数倍高いことがわかった。例１のＣＭＣ繊維と例５ のＣＭＣ繊維との比較により例５の共有結合的に架橋された繊維は細管結合液体 を保持する能力が高いことがわかる。 図１０及び図１１はテスト材料の細孔容量分布を図示する。図１１から共有結 合的に架橋されたＣＭＣ繊維から成る繊維網状構造は共有結合的には架橋されて いない繊維よりも大きな細孔を持つことがわかる。このことは液体が吸収性物品 の繊維間に移動されるときの流れ抵抗(flow resistance)の観点からは有利であ るに違いない。商業的なポリアクリル酸エステルの超吸収体Sanwet IM 2200D（ 登録商標）の細孔構造は例５の共有結合的に架橋されたＣＭＣ繊維の細孔構造に 匹敵する。例７−繊維の膨潤能力 自由膨潤能力は圧力に供されない材料の膨潤能力として規定される。 図５はCekol 50000から例１により製造された７．７ｇ／ｋｇのアルミニウム 含有量を有するＣＭＣ繊維の膨潤能力を図示する。テストされた液体は０．９％ ＮａＣｌ、合成尿、及び合成月経液である。合成尿及び合成月経液は物理特性及 び化学的組成に関してそれらの自然の対応物に類似した合成的に調製した液体を 意味する。 図６はCekol 50000から例１により製造された７．７ｇ／ｋｇのアルミニウム 含有量を有するＣＭＣ材料と二つの商業的に利用可能なＣＭＣ材料、すなわちAq ualon ACU D-3273（登録商標）(Hercules)とE228-95(Hoechst)との間の、自由膨 潤に関する比較を図示する。例１により製造されたＣＭＣ繊維は商業的に利用可 能なＣＭＣ材料よりも高い自由膨潤能力を有することが図からわかる。 請求の範囲 1. ポリサッカライドを溶媒に溶解し、架橋剤及び水混和性有機溶媒を含む浴 中へその溶液を噴霧することを特徴とするポリサッカライド繊維の製造方法。 2. 浴後にポリサッカライド繊維を延伸、巻取、乾燥、及び切断することを特 徴とする請求の範囲１によるポリサッカライド繊維の製造方法。 3. 有機溶媒がアルコール又はケトンであることを特徴とする請求の範囲１又 は２によるポリサッカライド繊維の製造方法。 4. 有機溶媒がメタノール、エタノール、イソプロパノール、又はアセトンで あることを特徴とする請求の範囲３によるポリサッカライド繊維の製造方法。 5. 架橋剤が高分子電解質であることを特徴とする請求の範囲１〜４のいずれ か一つによるポリサッカライド繊維の製造方法。 6. 架橋剤がポリビニルアミン又はPolybrene（登録商標）（ヘキサジメチリ ンブロマイド（hexadimethrinbromide））であることを特徴とする請求の範囲５ によるポリサッカライド繊維の製造方法。 7. 架橋剤が塩であり、その塩中の陽イオンが金属イオンであることを特徴と する請求の範囲１〜４のいずれか一つによるポリサッカライド繊維の製造方法。 8. 塩中の陽イオンが二価、三価、又は四価の陽イオンであることを特徴とす る請求の範囲７によるポリサッカライド繊維の製造方法。 9. 塩中の陽イオンがカルシウムイオン、マンガンイオン、鉄イオン、アルミ ニウムイオン、又はジルコニウムイオンであることを特徴とする請求の範囲８に よるポリサッカライド繊維の製造方法。 10. 金属塩中の陰イオンが塩化物イオンであることを特徴とする請求の範囲７ 〜９のいずれか一つによるポリサッカライド繊維の製造方法。 11. ポリサッカライドがカルボキシメチルセルロース、スターチ、セルロース キサンタン、ゲラン、キチン、キトサン、グアーガム、又はアルギネートから成 ることを特徴とする請求の範囲１〜１０のいずれか一つによるポリサッカライド 繊維の製造方法。 12. 続く工程において繊維を共有結合的に架橋することを特徴とする請求の範 囲１〜１１のいずれか一つによるポリサッカライド繊維の製造方法。 13. 請求の範囲１〜１２のいずれか一つの方法により製造されることを特徴と するポリサッカライド繊維。 14. 繊維が溶媒紡糸され、０．３５以上の置換度を有し、架橋され、水に不溶 性であるが膨潤性であることを特徴とする請求の範囲１３によるポリサッカライ ド繊維。 15. 吸収体構造が請求の範囲１〜１２のいずれか一つにより製造されたポリサ ッカライド繊維を含むことを特徴とする、おむつ、失禁ガード、又は衛生ナプキ ンの如き吸収性物品中の吸収体構造。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｄ０４Ｈ 1/42 Ａ４１Ｂ 13/02 Ｄ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1. ポリサッカライドを溶媒に溶解し、架橋剤及び水混和性有機溶媒を含む浴 中へその溶液を噴霧することを特徴とするポリサッカライド繊維の製造方法。 2. 浴後にポリサッカライド繊維を延伸、巻取、乾燥、及び切断することを特 徴とする請求の範囲１によるポリサッカライド繊維の製造方法。 3. 有機溶媒がアルコール又はケトンであることを特徴とする請求の範囲１又 は２によるポリサッカライド繊維の製造方法。 4. 有機溶媒がメタノール、エタノール、イソプロパノール、又はアセトンで あることを特徴とする請求の範囲３によるポリサッカライド繊維の製造方法。 5. 架橋剤が高分子電解質であることを特徴とする請求の範囲１〜４のいずれ か一つによるポリサッカライド繊維の製造方法。 6. 架橋剤がポリビニルアミン又はPolybrene（登録商標）（ヘキサジメチリ ンブロマイド（hexadimethrinbromide））であることを特徴とする請求の範囲５ によるポリサッカライド繊維の製造方法。 7. 架橋剤が塩であり、その塩中の陽イオンが金属イオンであることを特徴と する請求の範囲１〜４のいずれか一つによるポリサッカライド繊維の製造方法。 8. 塩中の陽イオンが二価、三価、又は四価の陽イオンであることを特徴とす る請求の範囲７によるポリサッカライド繊維の製造方法。 9. 塩中の陽イオンがカルシウムイオン、マンガンイオン、鉄イオン、アルミ ニウムイオン、又はジルコニウムイオンであることを特徴とする請求の範囲８に よるポリサッカライド繊維の製造方法。 10. 金属塩中の陰イオンが塩化物イオンであることを特徴とする請求の範囲７ 〜９のいずれか一つによるポリサッカライド繊維の製造方法。 11. ポリサッカライドがカルボキシメチルセルロース、スターチ、セルロース キサンタン、ゲラン、キチン、キトサン、グアーガム、又はアルギネートから成 ることを特徴とする請求の範囲１〜１０のいずれか一つによるポリサッカライド 繊維の製造方法。 12. 続く工程において繊維を共有結合的に架橋することを特徴とする請求の範 囲１〜１１のいずれか一つによるポリサッカライド繊維の製造方法。 13. 請求の範囲１〜１２のいずれか一つの方法により製造されることを特徴と するポリサッカライド繊維。 14. 繊維が溶媒紡糸され、０．３５以上の置換度を有し、架橋され、水に不溶 性であるが膨潤性であることを特徴とするポリサッカライド繊維。 15. 吸収体構造が請求の範囲１〜１２のいずれか一つにより製造されるポリサ ッカライド繊維を含むことを特徴とする、おむつ、失禁ガード、又は衛生ナプキ ンの如き吸収性物品中の吸収体構造。