JP3593546B2 - 繊維 - Google Patents

Description

発明の分野
本発明は水吸収性で水不溶性の材料の繊維に関する。水吸収性で水不溶性の材料は多くの吸収性製品、特に、水性の体液を吸収するための製品、例えば、乳幼児用おむつ、失禁用パッド、衛生用ナプキン及びタンポン、並びに、水性流体のこぼれを拭き取るための拭き取り材料に有用である。殆どの水吸収性で水不溶性の材料は粉末の形でのみ入手可能である。吸収性製品、例えば、おむつの中で望ましい位置に吸収性粉末を保持することに問題がある。ステープル繊維であろうと、又は、連続繊維であろうと、繊維は布帛中への混入により、より有効に定位置に保持されることができ、そして、繊維は、他の製品においても有効に定位置に保持されることができる。
背景の技術
欧州特許出願公開第EP−Ａ−268498号は、カルボキシル及びヒドロキシルモノマーを含む水溶性のエチレン系不飽和モノマーブレンドから実質的に線状のポリマーを形成させること、及び、その後、線状ポリマー中においてカルボキシル及びヒドロキシルモノマーを反応させてポリマー内部に相互架橋を形成させること、により製造された、水吸収性で水不溶性のポリマー繊維、フィルム、コーティング、結合層又はフォームを記載している。
欧州特許出願公開第EP−Ａ−269393号は可塑化モノマーを含むモノエチレン系不飽和モノマーの水溶性のブレンドから形成された実質的に線状のポリマーの溶液の乾式押出し、及び、溶剤の蒸発により製造された、水吸収性で水不溶性の架橋したポリマー繊維又はフィルムを記載している。繊維又はフィルムは更に可塑化され、延伸され、そして、それから架橋される。
欧州特許出願公開第EP−Ａ−342919号は、イオンモノマーを含む水溶性のエチレン系不飽和モノマーのポリマーから押出し及び延伸により製造されたフィルム又は繊維を記載している。対イオン潤滑性化合物は延伸の前もしくは間に繊維又はフィルムの表面に吸収される。
欧州特許出願公開第EP−Ａ−397410号は、アクリル酸のようなカルボン酸モノマーとヒドロキシルモノマーの水溶性の線状ポリマーを記載している。これは、ポリマーの水性溶液の押出しにより繊維又はフィルムとして造形された後に、カルボキシルとヒドロキシル基の間に架橋を形成するように架橋されうる。
英国特許出願公開第GB−Ａ−2082614号は、水不溶性で吸収性のポリマーとエキステンダー材料のブレンドを含む乾燥した、固体の、水膨潤性の吸収剤を記載しており、前記のポリマーは共有結合架橋したり、又は、アニオン高分子電解質とイオン結合することができ、そして、前記のエキステンダー材料は未架橋誘導体、デンプン、モンモリロナイトクレー、アタパルジャイトクレー、セリサイト、タルク、シリカ及びそれらの混合物からなる群より選ばれる。この明細書は、ブレンドは、フィルム、気泡フィルム、粉末又は繊維として使用されうるが、水不溶性ポリマーとエキステンダーのブレンドはどのように繊維に製造されうるかに関して開示がない。
発明の開示
本発明により、水吸収性で水可溶性の材料の繊維は、50〜95重量％のエチレン系不飽和カルボン酸モノマー及び５〜50重量％の共重合性のエチレン系不飽和モノマーから形成された架橋したコポリマーのマトリックスを有し、このマトリックスは、分散したポリマー材料の領域を含み、マトリックスコポリマー及び分散したポリマー材料は相互に不混和性であり、そして、周囲条件において、実質的に、非化学反応性である。
分散相のポリマー材料は水溶性であってよい。分散相のポリマー材料は自己架橋性であってよく、そして、任意にマトリックス材料と架橋性である。
繊維は、マトリックスコポリマー溶液中のポリマー材料の溶液又は分散体を架橋されていない状態で気相環境中に押出しすること、ここで、溶剤は繊維を形成するように除去される、及び、続いて、マトリックスコポリマー及び任意に、分散したポリマー材料を架橋させることにより形成されることができる。
繊維は形成された後に延伸されてよく、好ましくは架橋系が活性化される前に延伸される。
架橋系は放射線照射、例えば、紫外線により活性化される系であることができるが、好ましくは、それは熱で活性化され、この場合、延伸及び加工のより初期の段階の間に主として見られる温度における架橋速度は、これらの段階の間に実質的に架橋が起こらないようにすべきである。この手段により、ポリマーが線状である間に繊維の延伸を最適化し、そして、その後、架橋によりポリマーをその延伸したコンフィグレーションに固定することが可能である。
好ましくは、未架橋マトリックスコポリマーは実質的に線状である。それはエチレン系不飽和モノマーのブレンドから形成され、そして、それは、最終の架橋したコポリマーが水吸収性であるように選択されなければならない。この目的でモノマーを選択する方法は知られており、例えば、上記の欧州特許出願公開第EP−Ａ−397410号から知ることができる。一般に、エチレン系不飽和モノマーのブレンドはアニオンブレンドであり、そして、通常、カルボン酸モノマーを含み、好ましくは非イオンモノマーをも含む。本発明に使用されるモノマーはアリル系であってよいが、通常には、ビニル系であり、最も好ましくはアクリルモノマーである。
好ましいカルボン酸モノマーはメタクリル酸もしくはアクリル酸であるが、マレイン酸もしくはその無水物、イタコン酸又はあらゆる他の通常のエチレン系不飽和カルボン酸もしくはその無水物も適切である。コポリマーは、エチレン系不飽和スルホン酸、例えば、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸又はアリルスルホン酸から誘導されたモノマー単位を任意に追加的に含むことができる。カルボン酸及びスルホン酸モノマー単位は最終のコポリマー中に、遊離酸もしくは水溶性の塩の形で存在してよく、適切な塩はアンモニア、アミンもしくはアルカリ金属により形成される。塩及び遊離酸基の比率は架橋ポリマー形成後、又は、線状ポリマーの重合後もしくは重合前に調節されることができる。一般に、最終のコポリマー中において（しばしば線状コポリマーを形成させるために使用されるモノマー中において）、遊離酸基の、アルカリ金属もしくは他の塩のカルボキシル酸基に対するモル比は1:1〜1:10である。この比は通常少なくとも1:2であり、しばしば、少なくとも1:3である。それは、通常、1:6より低く、そして、しばしば1:5より低い。
架橋反応がカルボン酸基による反応を含むときに、少なくとも特定の数のカルボン酸基が架橋が起こる前に遊離酸として存在するべきであることは、通常好ましい。例えば、この目的で、10〜75％、好ましくは25〜75％の酸基は架橋が起こる前に遊離酸の形であることが適切でありうる。
線状コポリマーは、一般に、カルボン酸モノマー（遊離酸又は塩の形で）の重合により製造されうるが、続いてカルボン酸モノマーを形成するように反応されうるモノマーの重合によりコポリマーを製造することも可能である。例えば、架橋コポリマー中に（遊離酸又は塩の形で）存在すべきカルボン酸基は、最初に線状コポリマー中において、メチルエステル基のような加水分解可能なエステル基の形で存在してよく、それは、その後、線状コポリマーの形の間に加水分解されてカルボン酸（遊離酸又は塩）基を生じることができる。
マトリックスコポリマーのための共重合性のエチレン系不飽和モノマーは、水溶性のエチレン系不飽和モノマー、例えば、アクリルアミドであることができ、又は、水不溶性モノマー、例えば、イソブチレンのようなオレフィン、芳香族エチレン系不飽和モノマー、例えば、スチレンもしくは置換スチレン、アクリルもしくはメタクリル酸のアルキルエステル、例えば、メチルもしくはエチルアクリレートもしくはメタクリレート、ブチルアクリレートもしくはメタクリレート又は２−エチルヘキシルアクリレートもしくはメタクリレート、ビニルアセテート又はアクリロニトリルであることができる。１種以上の共重合性モノマーは存在してよい。（下記に議論するように）カルボン酸基との内部架橋のための基を提供するであろうモノマーは通常含まれる。使用されてよい他の非イオンモノマーはエチレン系不飽和モノマーを含み、それは、式A_mB_nA_pRのペンダント基を有し、式中、Ｂはエチレンオキシであり、ｎは少なくとも２の整数であり、Ａはプロピレンオキシもしくはブチレンオキシであり、ｍ及びｐは各々ｎより小さい整数であり、好ましくは２より小さく、そして最も好ましくは０であり、Ｒは少なくとも８個の炭素原子を含む疎水性基であり、そして、より詳細には欧州特許第EP−Ａ−213799号に記載されている。コモノマーは一般に、コポリマーを形成するために使用されるモノマーの重量基準で、少なくとも５％、より好ましくは少なくとも10％の量で存在し、そして、それらは約50重量％までの量で、一般的には45重量％より少量で存在しうる。
実質的に線状のコポリマーは、あらゆる通常の方法で、モノマーブレンドから形成されうる。それは予備形成され、その後、溶解してポリマー溶液を形成することができる。例えば、もしモノマーブレンドが水溶性であるならば、逆相重合（reverse phase polymerisation）により製造され、又は、ブレンドが、例えば、低pHで水不溶性であるならば油中水滴型乳化重合により製造されうる。しかし、このことはコポリマーが界面活性剤により汚染されうる危険を招く可能性があり、これは望ましくない。それ故、好ましくは、コポリマーは水性溶液重合又は他の溶液重合法により製造される。更なる加工の前にそれは乾燥されてよいが、好ましくない。一般に、それは溶剤中において溶液重合により形成され、その溶剤中でそれは押出しされる（通常、水である）。
重合は通常の開始剤及び／又は連鎖移動剤の存在下で通常の方法により行われ、所望の分子量を提供することができる。
押出しされようとするコポリマーの溶液中の濃度は一般に５〜50％の範囲であり、押出しに便利な粘度を有する溶液を提供するように、コポリマーの分子量を考慮して選択されるであろう。溶液は紡糸口金、適切には通常に合成繊維の製造において使用されるタイプの紡糸口金を通して押出しされうる。コポリマーの濃度は通常少なくとも15重量％であり、30〜45％、例えば、35％〜40％の値はしばしば特に適切である。
押出しされる溶液又は分散体は、20℃において、例えば、20,000mPa.sの低さまでの粘度を有することができるが、一般には、粘度は少なくとも70,000mPa.sであり、通常には少なくとも100,000mPa.sであり、しばしば少なくとも120,000mPa.sである。それは150,000mPa.sまで、又は更には200,000mPa.sであることができる。より高い値は一般に必要ない。これらの粘度の全ては20℃において、20rpmでブルックフィールドRVTスピンドル７を使用して測定される。粘度は、また、通常に高温、例えば、80℃より高いがコポリマー溶液もしくは分散体の沸点より低い押出し（紡糸）温度において望ましくは比較的高い。好ましくは、溶液もしくは分散体は80℃において少なくとも5000又は10,000mPa.sであり、最も好ましくは少なくとも20,000mPa.sである。例えば、それは50,000〜100,000mPa.sでありうる。これらの値は80℃より幾分低い温度範囲において20rpmでブルックフィールドRVT粘度計スピンドル７を使用して得られた値から外挿して得られる。
押出しされる線状コポリマーの分子量は、例えば、50,000又は100,000までの低さであってよいが、好ましくは300,000より高く、最も好ましくは500,000よりも高い。例えば、それは1,000,000以上であることができる。
押出しされる溶液又は分散体の溶剤は、通常、水であるが、メタノール又は他の適切な有機溶剤であることができ、又は水と有機溶剤のブレンドであることができる。溶剤は、押出しの後に急速な蒸発が可能なように揮発性でなければならない。溶液が押出しされる気体の環境は好ましくは熱空気である。繊維の形成時に、熱空気は乾式紡糸に通常に使用されるタイプのセル中に含まれることができ、又は、フラッシュ紡糸は使用されうる。押出しされた繊維は通常の紡績機械、例えば、ゴデットでヤーン又はトーとして巻き取られることができる。好ましくは非水性である通常の紡糸仕上げは、通常、繊維が巻き取られる前に繊維に適用される。
繊維を回収する前に繊維を延伸することが好ましい。延伸は、回収装置、例えば、テークオフゴデットの速度がポリマー溶液の押出し速度（紡糸口金又はダイの出口細管を通過するポリマー溶液の線速度）よりも高いことにより行われる。押出し速度に対するテークオフ速度の比は一般に10:1までであるが、好ましくは２〜8:1の範囲であり、最も好ましくは３〜6:1の範囲である。
最終の繊維の直径は好ましくは20デシテックス／フィラメントより低い重量に相当し、例えば、２〜15デシテックス／フィラメントの範囲である。これは延伸後のデシテックスであり、もし延伸が使用されるならば、初期押出し後のデシテックス／フィラメントは上記の範囲よりも高くてよい。延伸が使用されるならば、それは架橋前に行われる。
マトリックスコポリマーのための線状コポリマーは押出し後に架橋される。架橋は線状コポリマーの主鎖への反応により行われることができるが、好ましくは線状コポリマーを形成するように重合した１種以上のモノマーにより提供されたペンダント基を通して架橋することにより行われる。架橋は、例えば、既知のイオン架橋剤のいずれか、例えば、アルミニウムスルフェートのような多価アルミニウム化合物に線状コポリマーをさらすことにより生じるイオン架橋であることができる。架橋を提供するために無機化合物の代わりに有機化合物が使用されてもよい。
しかし好ましくは、架橋は線状コポリマー中のペンダント基間の共有結合である。
共有結合架橋は、一般に、コポリマーの押出し後のカルボン酸基の反応によるエステル、アミド（又はイミド）又はウレタン基の形成の結果として起こる。エステル基は好ましい。
架橋反応は外部架橋剤により行われてよい。コポリマーを外部架橋するための種々の系は欧州特許公開出願第EP−Ａ−269393号に記載されており、そしてこれらは本発明において使用されうる。例えば、カルボキシル官能性線状コポリマーはジイソシアネートにより架橋されてウレタン架橋を形成し、又は、エチレンジアミンのようなポリアミンにより架橋されてアミド架橋を形成し、又は、ヒドロキシル及び／又はエポキシド基を含有する多官能性試薬により架橋されてエステル架橋を形成することができる。
しかし、好ましくは、ポリマーは、押出しされたコポリマー内部の反応性基間の反応により内部架橋される。通常、カルボキシル基は１つのタイプの反応性基として作用し、そして、ヒドロキシル、エポキシド、アミノ又はブロックドイソシアネート基と反応性である。特に好ましい系は欧州特許出願公開第EP−Ａ−268496号に詳細に記載されている。これらの系において、押出しされたコポリマーはカルボン酸基を提供するモノマー及びヒドロキシル基を提供するモノマーを含むモノマーブレンドから形成され、ここで、前記ヒドロキシル基はカルボン酸基と反応して、炭素及び酸素原子のみを結合中に含むエステル架橋を形成することができる。そして、これらのカルボン酸基及びヒドロキシル基は押出し後に反応して前記架橋を形成する。一般に、カルボン酸基はアクリル酸もしくはメタクリル酸により提供され、そして、ヒドロキシル基はアリルアルコール、エポキシド置換ビニルモノマー、例えば、グリシジルメタクリレート、又は、ビニルカルボン酸のヒドロキシアルキルエステル、例えば、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレートもしくは３−ヒドロキシプロピルメタクリレート、又は、ビニルアルコール基により提供される。別のヒドロキシル含有モノマーは式CHR¹＝CR²−Ｙ−Ma−OHであるものであり、式中、R¹は水素又はカルボキシであり、R²は水素又はメチルであり、ＹはＯ、CH₂O又はCOOであり、Ｍはアルキレンオキシであり、例えば、エチレンオキシもしくは1,2−プロピレンオキシであり、そしてａは１より大きな整数であり、好ましくは少なくとも５であり、欧州特許出願公開第EP−Ａ−397410に記載の通りである。別には、コモノマーは第一又は第二アミン基、例えば、２−アミノエチルメタクリレートを含むことができ、それはアミド架橋を形成するように反応し、又は、イソシアネート基（押出しの間の架橋を防ぐためにブロックトイソシアネートである必要がある）、例えば、２−イソシアナトエチルメタクリレートを含むことができ、ウレタン結合を形成する。
本発明に使用されうる適切な材料並びに押出し及び架橋法の完全な開示のために欧州特許出願公開第EP−Ａ−298498号及び第EP−Ａ−397410号を参照すべきである。上記のように、熱活性化架橋が好ましい。繊維を架橋するために使用される温度は、例えば、150〜250℃であり、押出し及び延伸の間の温度は架橋温度よりも低く、好ましくはそれより少なくとも30℃は低い。
分散したポリマー材料は、例えば、デンプンもしくは化学変性されたデンプン;1種以上のセルロースエーテル、例えば、カルボキシメチルセルロース；ポリビニルアルコール；ポリアクリルアミド；ポリビニルピロリドン；ポリアルキレンオキシド；又は不飽和スルホン酸エステルのポリマーであることができるが、但し、その組成はマトリックスコポリマーと充分に異なり、これにより不混和性を確保できる。マトリックスコポリマーを架橋するために使用される条件下で、分散したポリマーも、その化学的性質により架橋されても又はされなくてもよい。分散したポリマーが架橋性であることが好ましく、この場合には、マトリックスコポリマーが熱により架橋されるならば熱活性化される架橋剤のような潜伏性架橋剤をポリマー製造の間に取り込むことが好ましい。
分散したポリマー材料は好ましくは水溶性である。分散したポリマーの水中の溶液は水中で１種以上の水溶性モノマーの直接重合により、固体ポリマーの水中への直接溶解により、又はインバースエマルジョン重合（inverse emulsion polymerisation）及びそれに続く非水性溶剤の蒸発によるラテックスの製造により、又は、水不溶性プリカーサーポリマーのスラリー又はラテックスにおける化学反応により製造されうる。このような反応の例はポリビニルアルコールの水性溶液を製造するためのポリビニルアセテートの加水分解である。
押出しの前に、マトリックスコポリマー溶液中に分散したポリマーの分散体又は溶液を製造することが必要である。分散体は、通常、ポリマー材料の水性溶液又はエマルジョンを、マトリックスコポリマーの水性溶液と混合することにより製造される。分散したポリマー溶液相のサイズは良好な押出し連続性を確保するために好ましくは小さくすべきである。混合は、例えば、高剪断ミキサーを使用して、超音波で、又は、静的ミキサーを通して溶液をポンピングすることにより機械的に行われることができる。分散相のサイズは時間とともに大きくなるであろうから、溶液の混合後になるべく早く繊維に押出しされることが好ましい。ブロック又はグラフトコポリマーのような分散助剤は分散体の安定性を向上させるために任意に配合されてよい。
分散したポリマー材料はコポリマー溶液の粘度を減少させることができ、又は、繊維の性質を向上させるように選択されることができる。例えば、それがポリビニルアルコールであるときに、それは繊維の吸収性及び保持特性を変化させ、又は、繊維の柔軟性を増加させる。デンプンのような天然ポリマー又は化学的に変性したデンプンは繊維の生分解性を向上させるように分散されたポリマー材料として使用されうる。
本発明の１態様により、分散したポリマー材料は液体に対する繊維の吸収性及び保持特性を向上させる。吸収性は自由膨潤試験により測定されることができ、試験において、0.5gの繊維は30mlの水性液体中に分散されて、そして５分間放置される。使用される水性液体は一般に0.9重量％塩水溶液であり、それは尿のような体液と同様の程度に吸収される。試験は、別には、水道水又は脱イオン水のいずれかで行われることができるが、下記に示した結果は0.9％塩水溶液に関してである。全ての吸収性測定について、試験前に繊維は65％相対湿度及び20℃に条件調整される。その後、分散体は100〜160ミクロンの孔サイズの焼結されたマーク１漏斗を通して濾過され、５分間、又はドリップが止まるまで放置された。漏斗を通して濾過された水は重量測定され、そして、繊維に吸収された水の重量は引き算で計算される。
上記の試験に加えて、圧力の印加後の塩水溶液のような水性液体の繊維による保持は、５分間又はドリップが止まるまで約3.4KPaで圧力印加した後に出てくる水を重量測定することにより測定される。
吸収の更なる試験において、荷重下での吸収性は1.7MPaの重量を荷重の間に１時間繊維を0.9重量％塩水溶液に接触を保持することにより測定される。
繊維中に分散したポリマー材料が存在することは、これらの試験で測定して、吸収性、保持性又は荷重下での吸収性を向上させ、又は、繊維が水性流体を吸収した後に形成されたゲルの感触の乾燥性を向上させる。分散したポリマー材料は、また、繊維のこれらの性質の水性流体中のイオン塩濃度に対する依存性を低下させる。
繊維中の分散したポリマー材料の比率は一般に、コポリマーを基準に20重量％までであり、例えば、15重量％までであり、好ましくは10重量％までである。通常、分散したポリマー材料の比率は実質的な効果を達成するためには少なくとも１重量％である。多くの目的では、分散したポリマー材料の比率は５重量％までであり、好ましくは少なくとも２重量％である。繊維中の分散したポリマー材料の粒子サイズは、例えば、約20又は25ミクロンまでであり、より通常には15ミクロンまでである。繊維中の分散したポリマー材料の比率が５重量％より高いときには、一般に、粒子のサイズは繊維の直径の約半分までであることができる一方、例えば、10ミクロンより低く、好ましくは５ミクロンより低いような比較的低い粒子サイズは好ましい。１ミクロンより小さい粒子サイズは好ましいかもしれない。
分散したポリマー材料を含むポリマー溶液は造形後の溶剤の蒸発により繊維（フィラメント及びフィブリルを含む）に変換されることができる。製造された繊維はミルドファイバー、ヤーン、フェブ、又は不織布、編みもしくは不織の布帛に更に加工されうる。
本発明の水吸収性で水不溶性の繊維は種々の製品において使用されうる。それは、例えば、吸収性の身体の製品、例えば、タンポン、使い捨ておむつ、衛生用ナプキン又は失禁用パッドに使用されうる。吸収性繊維は好ましくは他の繊維、例えば、セルロース繊維、例えば、綿または欧州特許出願公開第EP−Ａ−301874号に記載のような多枝（multi−limbed）セルロース繊維を含む再生セルロース繊維、又はプロピレンもしくはポリエステル繊維との組み合わせで使用される。吸収性繊維は、例えば、繊維をカーディング又はエアレイイングすることにより前記の他の繊維と均質に混合されて混合繊維のウェブを形成する。別には、吸収性繊維は、例えば、他の繊維の層の間に挟まれた吸収性繊維の不織布の層として使用されうる。吸収性製品に関してセルロース繊維とのブレンド中の吸収性繊維の比率は例えば、少なくとも５重量％であり、そして95重量％までであり、好ましくは少なくとも10重量％であり、そして50重量％までである。吸収性繊維は、また、フラッフト木材パルプもしくは合成繊維パルプ、例えば、ポリオレフィンパルプと組み合わせて同様の含有率で吸収性製品中に使用されうる。
吸収性繊維を含むヤーン、織布又は不織布は膨潤性材料として使用されることができ、それは地下ケーブルへの水の浸入を防ぐ。ヤーンもしくは布帛テープはケーブルを包むために使用され、又は、ケーブルに長手方向に横たえることができる。
吸収性繊維はReserach Disclosure、1992年１月に記載のタイプの多くの他の用途、例えば、フィルター、包装用の吸収ライナー又はマット、使い捨て雑巾、靴のインソール又はベッドシート、膨潤性ガスケット又はシール、園芸の湿分保持マット、湿分保持包装又は膨潤性のセルフシーリングステッチ糸において使用されることができる。
本発明は次の実施例により例示される。
例１
Goeshenol GL05（商標）のポリ（ビニルアルコール）の40重量％溶液を70℃で製造した。この溶液を、78モル％アクリル酸（ナトリウム塩として75％が中和されている）、20モル％メチルアクリレート及び２モル％ヘキサプロピレングリコールモノメタクリレートのコポリマーの38重量％水性溶液に加えた。懸濁液は55℃〜65℃で加えられ、パドルスターラーで攪拌された。２時間後に均質な分散体が得られ、総ポリマー基準で約38重量％の固形分及び２重量％のポリビニルアルコールを含んだ。
この分散体は紡糸口金を通してセル中にフィラメントに紡糸された。ここで、水はフィラメントから蒸発された。紡糸口金における分散体の温度は90〜100℃であった。セルをチューブウォールヒーターで150℃に加熱した。フィラメントは約200メートル／分の速度で巻き取られ、約15dtexの繊維を提供した。得られたマルチフィラメントトーの試料は表１に示す条件下で空気中で加熱することにより架橋された。得られた繊維の自由膨潤吸収性、保持性及び荷重下での吸収性（AUL）は上記に記載の方法で各場合について測定された。

結果は繊維が荷重下で比較的高い吸収性を有することを示す。全ての架橋の度合いで、試験された繊維の荷重下での吸収性は、ポリビニルアルコールを含まない、同様に高い自由膨潤吸収性を有した同様の繊維のそれよりも高かった。繊維はポリビニルアルコールを含まない同様の繊維よりも柔軟に見えた。
例２
デンプンを水中に溶解させ、そして、アクリル酸、メチルメタクリート及びヘキサプロピレングリコールモノメタクリレートの60:35:5の重量比のコポリマーの水中での溶液と混合し、総ポリマー基準で５重量％のデンプンを含む38重量％の分散体を製造した。混合条件は例１に記載と同様であった。製造された分散体は例１に記載のように乾式紡糸された。紡糸されたフィラメントは200℃で10分間架橋されて、超吸収性のフィラメントを製造した。フィラメントの水吸収性及び保持性はデンプンを含まない同様のフィラメントと同様であり、例２のフィラメントは生分解性が向上した。

Claims (18)

1. 水吸収性で水不溶性の材料の繊維であって、エチレン系不飽和カルボキシルモノマー50〜95重量％及び共重合性のエチレン系不飽和モノマー５〜50重量％から形成された架橋したコポリマーのマトリックスを有し、前記マトリックスは分散したポリマー材料の領域を含み、そして、マトリックスコポリマー及び分散したポリマー材料が相互に不混和性であり、そして、周囲条件において化学的に実質的に非反応性であることを特徴とする繊維。
2. 分散したポリマー材料が水溶性ポリマーであることを特徴とする請求の範囲１に記載の繊維。
3. 分散したポリマー材料が架橋されていることを特徴とする請求の範囲１に記載の繊維。
4. 分散したポリマー材料がデンプン又は化学的に変性されたデンプンであり、且つ、繊維がマトリックスコポリマーのみから形成された繊維と比較して向上した生分解性を有することを特徴とする請求の範囲１に記載の繊維。
5. 分散したポリマー材料がポリビニルアルコールであり、且つ、繊維がマトリックスコポリマーのみから形成された繊維と比較して向上した荷重下での吸収性及び／又は増加した柔軟性を有することを特徴とする請求の範囲１又は請求の範囲２に記載の繊維。
6. 分散したポリマー材料がセルロースエーテル、ポリアルキレンオキシド又は不飽和スルホン酸エステルポリマーであることを特徴とする請求の範囲１〜３のいずれかに記載の繊維。
7. 分散したポリマー材料が繊維の乾燥重量の１〜10％で存在することを特徴とする請求の範囲１〜６のいずれかに記載の繊維。
8. 分散したポリマー材料が繊維の乾燥重量の５％以下の量で存在することを特徴とする請求の範囲７に記載の繊維。
9. マトリックスコポリマーがエステル架橋により架橋されていることを特徴とする請求の範囲１〜８のいずれかに記載の繊維。
10. マトリックスコポリマーの共重合性エチレン系不飽和モノマーが少なくとも部分的にヒドロキシル官能性又はエポキシド官能性コモノマーからなり、且つ、エステル架橋がカルボキシルモノマーのカルボン酸基と共重合性モノマーのヒドロキシル基もしくはエポキシド基との間の反応により形成されることを特徴とする請求の範囲９に記載の繊維。
11. 請求の範囲１〜10のいずれかに記載の繊維の製造方法であって、マトリックスコポリマーの溶液中のポリマー材料の溶液又は分散体を未架橋状態で気体環境中に押出し、ここで、溶剤を除去して繊維を形成させ、そして、続いてマトリックスコポリマーを架橋させ、そして必要に応じて分散したポリマー材料を架橋させることを特徴とする方法。
12. マトリックスコポリマーの溶液が水性溶液であることを特徴とする請求の範囲11に記載の方法。
13. 水性溶液中のマトリックスコポリマーの濃度が30〜45重量％であることを特徴とする請求の範囲12に記載の方法。
14. 溶液又は分散体が、80℃より高いがコポリマーの溶液又は分散体の沸点より低い温度で押出されることを特徴とする請求の範囲11〜13のいずれかに記載の方法。
15. 溶液又は分散体が80℃で少なくとも20,000mPa.sの粘度を有することを特徴とする請求の範囲11〜14のいずれかに記載の方法。
16. 溶液又は分散体が紡糸口金を通して押出されて繊維を形成することを特徴とする請求の範囲11〜15のいずれかに記載の方法。
17. 架橋が150℃〜250℃の範囲の温度で繊維 を加熱することにより行われることを特徴とする請求の範囲11〜16のいずれかに記載の方法。
18. 繊維がコポリマーの架橋を行う前に延伸されることを特徴とする請求の範囲11〜17のいずれかに記載の方法。