JP2010533798A - 少なくとも1つのほぼ非水溶性ポリマーを有するコロイド分散液の電界紡糸によるナノ繊維及びメソ繊維の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
w1、w2、wnは、それぞれのモノマーnの質量分率(質量%/100)、
Tg1、Tg2、Tgnは、モノマーnのそれぞれのホモポリマーのケルビンで示すガラス転移温度、
Tgは、相応するランダムコポリマー又は多様な(コ)ポリマーの均質な混合物のガラス転移温度。
i) 少なくとも1つのほぼ非水溶性のポリマー5〜60質量%、有利に10〜50質量%、特に有利に10〜40質量%、
ii) 少なくとも1つの水溶性ポリマー0〜25質量%、有利に0.5〜20質量%、特に有利に1〜15質量%、及び
iii) 水15〜95質量%、有利に30〜89.5質量%、特に有利に45〜98質量%
を含有し、その際、i)、ii)及びiii)に記載した成分の合計は100質量%である。
1.1 一般的規定
次の実施例中で使用されたポリマーラテックスは、スチレン/n−ブチルアクリラートコポリマーを、前記ポリマーラテックスの全体の質量に対して約40質量%の量で含有する(実施例1:38.9質量%、実施例2:37.5質量%、実施例V3:38.6質量%)。この平均粒子径(重量平均、d50)は、131nm(実施例1)、137nm(実施例2)及び149nm(実施例V3)である。前記コポリマーは、スチレン35質量%及びn−ブチルアクリラート65質量%(実施例1)、スチレン50質量%及びn−ブチルアクリラート50質量%(実施例2)及びスチレン70質量%及びn−ブチルアクリラート30質量%(実施例V3)から構成される。実施例V3は、この方法において比較例である。実施例1によるコポリマーは6.8℃のTgを有し、実施例2のコポリマーは27.2℃のTgを有するが、実施例V3によるコポリマーは64.2℃のTgを有する。前記方法は19℃で実施されるため、実施例V3によるコポリマーのTgは、特許請求の範囲に記載された範囲外にある。
表1中に、紡糸されるべきコロイド分散液がまとめられている:
2) 分散液の全体の質量に対する、実施例1、2、V3によるスチレン/n−ブチルアクリラートコポリマー及び実施例V4によるポリスチレン
3) E−モジュラスは、"Minimat microtensile tester" (Polymer Laboratories Ltd.社, UK)を用いて、10mmの長さ及び5mmの距離の試料を室温で0.2mm/minの速度で測定した。
前記1により製造されたコロイド分散液1、2、V3及びV4を、図1に示した装置で電界紡糸する。
2 毛管ノズル
3 シリンジ
4 コロイド分散液
5 対電極
6 繊維形成
7 繊維マット
Claims (16)
- 水性媒体中の少なくとも1つのほぼ非水溶性のポリマーのコロイド分散液を5〜90℃の方法温度で電界紡糸するポリマー繊維の製造方法において、前記少なくとも1つのほぼ非水溶性のポリマーは、DSCにより測定したガラス転移温度Tgを有し、前記ガラス転移温度は、前記方法温度を最大15℃上回る〜前記方法温度を最大15℃下回る範囲内にあることを特徴とする、ポリマー繊維の製造方法。
- 少なくとも1つのほぼ非水溶性のポリマーは、少なくとも−10℃〜前記方法温度を最大105℃の範囲内のTgを有し、前記ポリマーのTgは、方法温度を最大15℃上回る〜前記方法温度を最大15℃下回る範囲内にあることを特徴とする、請求項1記載の方法。
- 前記の少なくとも1つのほぼ非水溶性のポリマーは、芳香族ビニル化合物の単独重合体及び共重合体、アルキルアクリラートの単独重合体及び共重合体、アルキルメタクリラートの単独重合体及び共重合体、α−オレフィンの単独重合体及び共重合体、脂肪族ジエンの単独重合体及び共重合体、ビニルハロゲン化物の単独重合体及び共重合体、酢酸ビニルの単独重合体及び共重合体、アクリルニトリルの単独重合体及び共重合体、ウレタンの単独重合体及び共重合体、ビニルアミドの単独重合体及び共重合体及び前記ポリマーを形成するモノマー単位の2種以上から構成されるコポリマーからなるグループから選択されることを特徴とする、請求項1又は2記載の方法。
- 前記の少なくとも1つのほぼ非水溶性のポリマーは、スチレン/アルキルアクリラートコポリマー及びスチレン/アルキルメタクリラートコポリマーから選択されることを特徴とする、請求項3記載の方法。
- 前記の少なくとも1つのほぼ非水溶性のポリマーは、コロイド分散液中で未架橋の形、部分的に架橋された形又は完全に架橋された形で使用することを特徴する、請求項1から4までのいずれか1項記載の方法。
- 少なくとも1つのほぼ非水溶性のポリマーの重量平均粒子径は、1mm〜2.5μmであることを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項記載の方法。
- コロイド分散液は、水中で少なくとも0.1質量%の溶解度を有する付加的に少なくとも1つの水溶性ポリマーを含有することを特徴とする、請求項1から6までのいずれか1項記載の方法。
- 前記水溶性ポリマーは、ホモポリマー、コポリマー、グラフトコポリマー、星形ポリマー、高分枝ポリマー及びデンドリマーからなるグループから選択されることを特徴とする、請求項7記載の方法。
- 前記水溶性ポリマーは、ポリビニルアルコール、ポリビニルホルムアミド、ポリビニルアミン、ポリカルボン酸、ポリアクリルアミド、ポリイタコン酸、ポリ(2−ヒドロキシエチルアクリラート)、ポリ(N−イソプロピルアクリルアミド)、ポリスルホン酸、ポリメタクリルアミド、ポリアルキレンオキシド;ポリ−N−ビニルピロリドン;ヒドロキシメチルセルロース;ヒドロキシエチルセルロース;ヒドロキシプロピルセルロース;カルボキシメチルセルロース;マレイン酸;アルギナート;コラーゲン;ゼラチン、ポリ(エチレンイミン)、ポリスチレンスルホン酸;前記ポリマーを形成する2種以上のモノマー単位から構成された組合せ物、前記ポリマーを形成する2種以上のモノマー単位から構成されたコポリマー、前記ポリマーを形成する2種以上のモノマー単位から構成されたグラフトコポリマー、前記ポリマーを形成する2種以上のモノマー単位から構成された星形ポリマー、前記ポリマーを形成する2種以上のモノマー単位から構成された高分枝ポリマー及び前記ポリマーを形成する2種以上のモノマー単位から構成されたデンドリマーからなるグループから選択される特徴とする、請求項7又は8記載の方法。
- コロイド分散液の固体含有量は、前記分散液の全体の質量に対して、5〜60質量%、有利に10〜50質量%、特に有利に10〜40質量%であることを特徴とする、請求項1から9までのいずれか1項記載の方法。
- コロイド分散液は、分散液の全体の質量に対して、水溶性ポリマー0〜25質量%、有利に0.5〜20質量%、特に有利に1〜15質量%を含有することを特徴とする、請求項1から10までのいずれか1項記載の方法。
- 請求項1から11までのいずれか1項記載の方法により得られた繊維。
- 繊維が10nm〜50μm、有利に50nm〜2μm、特に有利に100nm〜1μmの直径を有することを特徴とする、請求項12記載の繊維。
- 繊維が少なくとも50μmの長さを有することを特徴とする、請求項12又は13記載の繊維。
- 請求項12から14までのいずれか1項記載の繊維を含有する繊維布。
- 請求項12から14までのいずれか1項記載の繊維又は請求項17記載の繊維布の、フィルター又はフィルター部材、不織布、フリース、工業用繊維又は家庭用繊維、このような繊維の成分又は被覆、医療用繊維、包装材料の被覆又は成分、創傷治療における使用のため、又は絆創膏として、作用物質及び有効物質の輸送及び放出のため、又は細胞培養担体、触媒担体、センサー又はその成分、防音材、他の繊維の製造のための前駆体、並びに連続的層、ポリマー用の添加物、触覚、光学的特性及び外観の改善のための被覆、膜製造、並びに固体、液体及び気体状の媒体の吸着剤及び吸収剤の適用における使用。
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