JP7384818B2 - 不織布処理用の液体ポリマー溶液 - Google Patents
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- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M2101/00—Chemical constitution of the fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, to be treated
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- D06M2101/06—Vegetal fibres cellulosic
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Description
これらの方法の特徴は、不織布、織布、ニット又は編組タイプなどの従来の伝統的な既製のテキスタイル材料に、溶液、エマルジョン又は懸濁液の形態の液体を含浸させ、ポリマー吸収剤を、含浸させた湿潤テキスタイル材料の乾燥中にその場で、又は乾燥及び適切な熱処理の適用後に生成させることにある。当技術分野で知られている代表的な方法:b1)重合可能な含浸体を使用する方法及びb2)架橋可能な含浸体を使用する方法。
これらの方法において、含浸に使用される液体は、合成不織布基材上で直接部分的に中和された酸性ビニルモノマーのその場での重合を生じさせる。これらの方法は、米国特許第4,537,590号、第4,540,454号、第4,573,988号、第4,676,784号、第5,567,478号、第5,962,068号、第6,417,425号及び第6,645,407号に記載されている。
これらの方法では、不織布、織布又は他の既知のタイプとしての既製のテキスタイル材料に、溶解又は分散状態で、又は複数温度で活性を示す架橋剤であり、ポリマー吸収剤のその場での生成を誘発する補助材料と混合させた形でポリマーを含む、溶液又はエマルジョンの形態の液体を含浸させる。このクラスでは、より多くのバリアントが見られる:
実質的に直鎖のアクリル系ポリマーがそのペンダント基を介して架橋される様々な方法が報告されている。ペンダント基は適切に加熱すると互いに反応することになる。かかる反応を受けることになるモノマーの任意の組合せは、米国特許第4,057,521号、第4,861,539号、第4,962,172号、第4,963,638号、第5,280,079号及び第5,413,747号の要領で使用され得る。
さらに、水膨潤性の架橋カルボン酸コポリマーが調製され得ることは、米国特許第2,988,539号、第3,393,168号及び第3,514,419号により知られている。しかしながら、これらの先行技術のコポリマーはすべて、共重合中に架橋されるか、又は重合後に架橋され、それに続いてカルボン酸基が中和され、水膨潤性ポリ電解質を形成し、したがってこれらの先行技術のポリ電解質は、基材上のコーティングとして又はその可撓性フィルムとしてその場で架橋され得ない。
Weerawarnaらは米国特許第7,300,965号で、超吸収性を有する混合ポリマー網目構造を提供している。この組成物は、カルボキシアルキルセルロース及びカルボン酸又はカルボン酸誘導体置換基を有する合成水溶性ポリマーを架橋剤と反応させることにより得ることができる。架橋剤は、カルボキシアルキルセルロース又は水溶性ポリマーの少なくとも1つと反応して、網目構造を提供する。適切な架橋剤には、カルボン酸基に対して反応性を示す架橋剤が含まれる。
a)アルカリ性塩基溶液を調製する工程、
b)酸性形態の合成ポリマー(SP)の水溶液を調製し、後で(a)からのアルカリ性溶液で処理し、1重量%~10重量%、好ましくは2重量%~5重量%の濃度での塩形態を得る工程、
c)1重量%~10重量%、好ましくは2重量%~5重量%の濃度での天然ポリマーNPの水溶液を加熱下で調製する工程、
d)塩形態の(b)で得られたSP溶液を(c)で得られたNP溶液と加熱及び攪拌下で混合して、テキスタイル材料に高い吸水性を与える含浸体として使用するのに適したポリマーの水性安定複合溶液を得る工程、及び必要に応じて
e)(d)で得られた水性複合溶液に、可塑剤、表面剤、消臭剤、香料及び保存料のリストから選択された少なくとも1つの補助材料を加える工程
を含む。
a)平均分子量が、5~100KDa、好ましくは25~50KDa、より好ましくは75~100KDaである。
b)相対濃度0.005~0.01モル/グラムNP、より好ましくは0.001~0.002モル/グラムNPでのアミン又はヒドロキシルなどの遊離化学基である。
c)親水性であり、水環境でヒドロゲルを形成することができ、テキスタイル繊維内に組み込まれることができる。
[発明A1]
テキスタイル繊維と前記テキスタイル繊維に相互侵入するポリマー網目構造を含むテキスタイル複合品であって、前記ポリマー網目構造が、非ポリマー架橋剤の不在下で合成ポリマーに架橋された天然ポリマーを含み、前記ポリマー網目構造を伴わない同テキスタイルとの比較において吸水性が少なくとも10%高いテキスタイル複合品。
[発明A2]
生分解性である、発明A1に記載のテキスタイル複合品。
[発明A3]
ポリマー複合溶液で処理されたテキスタイル材料の吸水性の改善に使用するためのポリマー複合水溶液であって、前記ポリマー溶液が、天然及び合成ポリマーの網目構造を含み、前記天然及び合成ポリマーにおいて、非ポリマー架橋剤の不在下、制御された温度及び時間の条件下で自己架橋が行われる、ポリマー複合水溶液。
[発明A4]
前記テキスタイル材料が、前記複合ポリマー溶液で処理される前に30~90g/m 2 の密度を有する不織布、織布、又はニットタイプである、発明A3に記載のポリマー複合水溶液。
[発明A5]
a)アルカリ性塩基溶液を調製すること、
b)酸性形態の合成ポリマー(SP)の水溶液を調製し、後で(a)からのアルカリ性溶液で処理し、1重量%~10重量%、好ましくは2重量%~5重量%の濃度での塩形態を得ること、
c)1重量%~10重量%、好ましくは2重量%~5重量%の濃度での天然ポリマーNPの水溶液を加熱下で調製すること、
d)塩形態の(b)で得られたSP溶液を(c)で得られたNP溶液と加熱及び攪拌下で混合して、テキスタイル材料に高い吸水性を与える含浸体として使用するのに適したポリマーの水性安定複合溶液を得ること、及び必要に応じて
e)(d)で得られた水性複合溶液に、可塑剤、表面剤、消臭剤、香料及び保存料のリストから選択された少なくとも1つの補助材料を加えること
を含む、発明A3に記載のポリマー複合水溶液の調製方法。
[発明A6]
前記合成ポリマー(SP)が、アクリル酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸及びこれらに類するものなどのビニル酸性モノマーから―必要に応じて必ずしもカルボン酸官能基を含むとは限らない他のタイプのビニル系モノマーと共に―作製された直鎖又は分枝状グラフトホモポリマー若しくはコポリマーから選択される、発明A5に記載の方法。
[発明A7]
前記SPが、無水マレイン酸及び/又はマレイン酸に基づくコポリマー、好ましくはスチレン無水マレイン酸(SMA)のコポリマー、イソブチレンと無水マレイン酸のコポリマー(例えば、商品名Isobam(商標)で販売されている市販のコポリマー)又はメチルビニルエーテルとマレイン酸のコポリマー(例えば、商品名Gantrez(商標)で販売されている市販のコポリマー)である、発明A5に記載の方法。
[発明A8]
前記天然ポリマー(NP)が、タンパク質、大豆タンパク質、コラーゲン、コラーゲンバイオポリマー、ゼラチン、コラーゲン加水分解物、アルブミン、グアー又はデンプン及びカゼインから選択されるバイオポリマーである、発明A5に記載の方法。
[発明A9]
前記天然ポリマー(NP)が、ポリペプチド、タンパク質、多糖、ポリエステル及びリグニン(天然形態の、又は、化学的若しくは酵素的加水分解により修飾されている)から選択されるバイオポリマーである、発明A5に記載の方法。
[発明A10]
前記天然ポリマー(NP)が、レシチンなどの水溶性リン脂質、ゼラチン、アルブミンなどのポリペプチド又はタンパク質、又はセルロース、アルギナート、デキストラン、キトサンなどの多糖類から選択されるバイオポリマーである、発明A5に記載の方法。
[発明A11]
前記天然ポリマー(NP)が、高温条件下及び選択された期間、SP中のCOOH基に架橋結合することができるアミノ基及び/又はヒドロキシル基を有する、発明A5に記載の方法。
[発明A12]
吸収性製品に使用するための発明A1に記載のテキスタイル複合品。
[発明A13]
前記吸収性製品が、クリーニングワイプ、家庭用又は施設用のクリーニング又はメンテナンス機器、ハンドワイプ、ハンドタオル、個人用、化粧品若しくは生理用ワイプ、ベビーワイプ、顔用ティッシュ、衛生吸収パッド、パンティー、創傷被覆材などから選択される、発明A12に記載の使用。
本発明の一態様を以下に示す。
[発明B1]
テキスタイル繊維と前記テキスタイル繊維に相互侵入するポリマー網目構造を含むテキスタイル複合品であって、前記ポリマー網目構造が、非ポリマー架橋剤の不在下で合成ポリマーに架橋された天然ポリマーを含み、前記ポリマー網目構造を伴わない同テキスタイルとの比較において吸水性が少なくとも10%高いテキスタイル複合品。
[発明B2]
生分解性である、発明B1に記載のテキスタイル複合品。
[発明B3]
ポリマー複合溶液で処理されたテキスタイル材料の吸水性の改善に使用するためのポリマー複合水溶液であって、前記ポリマー複合溶液が、天然ポリマーと、カルボン酸又は無水カルボン酸基を有するモノマーを有する合成ポリマーの網目構造を含み、前記複合溶液中の前記天然ポリマー及び合成ポリマーにおいて、非ポリマー架橋剤の不在下、制御された温度及び時間の条件下で自己架橋が行われる、ポリマー複合水溶液。
[発明B4]
前記テキスタイル材料が、前記複合ポリマー溶液で処理される前に30~90g/m 2 の密度を有する不織布、織布、又はニットタイプである、発明B3に記載のポリマー複合水溶液。
[発明B5]
a)アルカリ性塩基溶液を調製すること、
b)酸性形態の合成ポリマー(SP)の水溶液を調製し、後で(a)からのアルカリ性溶液で処理し、1重量%~10重量%、好ましくは2重量%~5重量%の濃度での塩形態を得ること、
c)1重量%~10重量%、好ましくは2重量%~5重量%の濃度での天然ポリマーNPの水溶液を加熱下で調製すること、
d)塩形態の(b)で得られたSP溶液を(c)で得られたNP溶液と加熱及び攪拌下で混合して、テキスタイル材料に高い吸水性を与える含浸体として使用するのに適したポリマーの水性安定複合溶液を得ること、及び必要に応じて
e)(d)で得られた水性複合溶液に、可塑剤、表面剤、消臭剤、香料及び保存料のリストから選択された少なくとも1つの補助材料を加えること
を含む、発明B3に記載のポリマー複合水溶液の調製方法。
[発明B6]
前記合成ポリマー(SP)が、アクリル酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸及びこれらに類するものなどのビニル酸性モノマーから―必要に応じて必ずしもカルボン酸官能基を含むとは限らない他のタイプのビニル系モノマーと共に―作製された直鎖又は分枝状グラフトホモポリマー若しくはコポリマーから選択される、発明B5に記載の方法。
[発明B7]
前記SPが、無水マレイン酸及び/又はマレイン酸に基づくコポリマー、好ましくはスチレン無水マレイン酸(SMA)のコポリマー、イソブチレンと無水マレイン酸のコポリマー(例えば、商品名Isobam(商標)で販売されている市販のコポリマー)又はメチルビニルエーテルとマレイン酸のコポリマー(例えば、商品名Gantrez(商標)で販売されている市販のコポリマー)である、発明B5に記載の方法。
[発明B8]
前記天然ポリマー(NP)が、タンパク質、大豆タンパク質、コラーゲン、コラーゲンバイオポリマー、ゼラチン、コラーゲン加水分解物、アルブミン、グアー又はデンプン及びカゼインから選択されるバイオポリマーである、発明B5に記載の方法。
[発明B9]
前記天然ポリマー(NP)が、ポリペプチド、タンパク質、多糖、ポリエステル及びリグニン(天然形態の、又は、化学的若しくは酵素的加水分解により修飾されている)から選択されるバイオポリマーである、発明B5に記載の方法。
[発明B10]
前記天然ポリマー(NP)が、レシチンなどの水溶性リン脂質、ゼラチン、アルブミンなどのポリペプチド又はタンパク質、又はセルロース、アルギナート、デキストラン、キトサンなどの多糖類から選択されるバイオポリマーである、発明B5に記載の方法。
[発明B11]
前記天然ポリマー(NP)が、高温条件下及び選択された期間、SP中のCOOH基に架橋結合することができるアミノ基及び/又はヒドロキシル基を有する、発明B5に記載の方法。
[発明B12]
吸収性製品に使用するための発明B1に記載のテキスタイル複合品。
[発明B13]
前記吸収性製品が、クリーニングワイプ、家庭用又は施設用のクリーニング又はメンテナンス機器、ハンドワイプ、ハンドタオル、個人用、化粧品若しくは生理用ワイプ、ベビーワイプ、顔用ティッシュ、衛生吸収パッド、パンティー、創傷被覆材などから選択される、発明B12に記載の使用。
[発明B14]
前記合成ポリマー(SP)が、アクリル酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸及びこれらに類するものなどのビニル酸性モノマーから―必要に応じて必ずしもカルボン酸官能基を含むとは限らない他のタイプのビニル系モノマーと共に―作製された直鎖又は分枝状グラフトホモポリマー若しくはコポリマーから選択される、発明B3に記載のポリマー複合水溶液。
[発明B15]
前記合成ポリマー(SP)が、無水マレイン酸及び/又はマレイン酸に基づくコポリマー、好ましくはスチレン無水マレイン酸(SMA)のコポリマー、イソブチレンと無水マレイン酸のコポリマー(例えば、商品名Isobam(商標)で販売されている市販のコポリマー)又はメチルビニルエーテルとマレイン酸のコポリマー(例えば、商品名Gantrez(商標)で販売されている市販のコポリマー)である、発明B3に記載のポリマー複合水溶液。
[発明B16]
前記天然ポリマー(NP)が、セルロース、アルギナート、デキストラン、キトサンなどの多糖類;ポリエステル及びリグニン(天然の形態の、又は、化学的若しくは酵素的加水分解により修飾されている);グアー;デンプン;レシチンなどの水溶性リン脂質;ゼラチン、アルブミン、大豆タンパク質、コラーゲン、コラーゲンバイオポリマー、コラーゲン加水分解物及びカゼインなどのポリペプチド又はタンパク質から選択されるバイオポリマーである、発明B3に記載のポリマー複合水溶液。
[発明B17]
前記天然ポリマー(NP)が、高温条件下及び選択された期間、SP中のCOOH基に架橋結合することができるアミノ基及び/又はヒドロキシル基を有する、発明B3に記載のポリマー複合水溶液。
[その他]発明B3の補正は、明細書の段落0037等の記載を根拠とします。新たに加入された発明B14は、明細書の段落0037等の記載を根拠とします。新たに加入された発明B15は、明細書の段落0039等の記載を根拠とします。新たに加入された発明B16は、明細書の段落0038、0042、0054等の記載を根拠とします。新たに加入された発明B17は、明細書の段落0043等の記載を根拠とします。
次に、本発明について図面を参照しながら説明する。
a)カルボキシル基を含まない他のタイプのビニル系モノマーを伴うか又は伴わずにアクリル酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸及びこれらに類するものなどのビニル酸性モノマーを含む直鎖コポリマー又は分枝状グラフトホモポリマー若しくはコポリマーである。
b)全遊離カルボキシル基の含有量が0.009:0.0095モル/グラム~0.01:0.0.15モル/グラムである。
c)合成ポリマー、SPの遊離カルボキシル基が、49~99%、好ましくは60~95%、最も好ましくは65~90%の中和度に対応する塩状態にある。
d)合成ポリマーの塩状態が、リチウム、ナトリウム、カリウム又はアンモニウムの水酸化物、重炭酸塩又は炭酸塩、好ましくはリチウム、ナトリウム、カリウム又はアンモニウムの水酸化物などの強無機塩基物質を使用することによって得られる。
e)合成ポリマー、SPの平均分子量が、50,000Da~1,000,000Da、好ましくは100,000Da~750,000Da、最も好ましくは150,000Da~500,000Daである。
d)平均分子量が、5,000~100,000Da、好ましくは25,000~50,000Da、さらに好ましくは75,000~100,000Daである。
e)NH2、OH-CH2、OH-C6H3-5などの遊離化学官能基、単一タイプ又は複数タイプとして、0.001~0.002モル/グラム、好ましくは0.005~0.01モル/グラムの含有量を有する。
a)アルカリ性塩基溶液を調製する工程、
b)酸性形態の合成ポリマー(SP)の水溶液を調製し、後で(a)からのアルカリ性溶液で処理し、1重量%~10重量%、好ましくは2重量%~5重量%の濃度での塩形態を得る工程、
c)1重量%~10重量%、好ましくは2重量%~5重量%の濃度での天然ポリマーNPの水溶液を加熱下で調製する工程、
d)塩形態の(b)で得られたSP溶液を(c)で得られたNP溶液と加熱及び攪拌下で混合して、テキスタイル材料に高い吸水性を与える含浸体として使用するのに適したポリマーの水性安定複合溶液を得る工程、及び必要に応じて
e)(d)で得られた水性複合溶液に、可塑剤、表面剤、消臭剤、香料及び保存料のリストから選択された少なくとも1つの補助材料を加える工程
を含む。
a)テキスタイル材料の密度が最初に70g/m2より高かった場合、湿潤テキスタイル材料は、まず50~90℃の温度、好ましくは55~85℃、最も好ましくは60~80℃の温度での熱気流中で乾燥され、その結果その固体複合物(テキスタイル+複合ポリマー)の含水率は12重量%未満、好ましくは10重量%未満、最も好ましくは8重量%未満となり、次いで5~180分間、好ましくは10~150分間、最も好ましくは15~120分間の期間90~180℃の温度、好ましくは100~170℃の温度、最も好ましくは110~160℃の温度での熱気流中における補足的熱処理にかけられる。
b)テキスタイル材料の密度が最初に70g/m2未満であった場合、湿潤テキスタイル材料は、100~150℃の温度で180~300秒間、好ましくは140~180℃の温度で60~180秒間、さらに好ましくは200~250℃の温度で30~120秒間の1回の熱処理にかけられる。
1.合成ポリマー、天然ポリマー及び助剤を含むポリマー溶液の特徴
-溶液の粘度について、25℃の温度でスピンドルL1のタイプに関連した溶液の量を使用し、粘度計ViscoStar Plus、Fungilab(スペイン)を使用して評価した。
-含浸に使用されるポリマー溶液の安定性について、被検溶液が5000rpmで30分間、25ml量の溶液を遠心分離した後に沈殿を示すかどうかで安定又は不安定であると評価した。実験室の遠心分離機GLC-2B Sorvall(Thermo Scientific)を使用して、周囲温度で試験を実施した。
以下の測定が行われる:
-Mtex、[グラム]、セミ分析用天秤で秤量することによる含浸に使用される乾燥テキスタイル材料の質量
-Mtwstart、[グラム]-サンプルを秤量することによる湿潤出発材料の質量
-Mtid-[グラム]-含浸後の水気を切ったテキスタイル材料の質量
-MIC-[グラム]-次式で評価された含浸後のテキスタイルから見出される乾燥ポリマー複合材料の質量:
MIC=Mtex*IMD/100、グラム
テキスタイル材料の含浸度は、次の式を使用して確立される:
[IMD]dry=MIC/(Mtex+MIC)*100、%
2.1-非含浸テキスタイル材料の吸収性Q1は、テキスタイル材料の表面全体が液体で覆われるように、吸収性の値が所望されるテキスタイルサンプルM-texを150ml容量の液体に導入し、この接触を60分間振とうせずに維持することで構成される。最後に、材料を液体から取り除き、垂直方向にぶら下げて15分間余分な液体の水切りを行う。水切りしたテキスタイル材料サンプルを秤量し、得られた値をM-tex-wetとして記録する。
非含浸テキスタイル材料の吸収性Q1は、次式を使用して得られる:
Q1=(M-tex-wet-M-tex)/M-tex、、(g/g)
テキスタイルサンプルを、専門技術用天秤で秤量することでMtexの値を得る。次に、実験室用噴霧装置を使用して、選択された質量の液体、すなわち蒸留水、含浸溶液又は他のタイプの溶液を含浸させる。かくして得られた湿潤材料を再び秤量し、値をMtwstartとする。この値が、事前に確立された含浸度(IMD)よりも高い場合、湿潤サンプルを、ガラス棒の使用による圧搾プロセスにかけて、過剰な含浸液を除去し、最終的に質量Mtidの湿潤サンプルを得る。次に、液体の蒸発を避けるために、湿潤サンプルを密閉ガラスビーカーに30分間保持する。
テキスタイル材料サンプルの吸収性は、次式で得られる:
Q2-TEXIC=[Mtid-(Mtex+M IC)]/(Mtex+M IC)、(g/g)
RQは、含浸されたテキスタイル材料の吸収性Q2と非含浸である同じテキスタイル材料の吸収性Q1との間の比率を表す。
相対吸収性は、次の式を使用して計算される:
[RQ]1=Q2/Q1又は
[RQ]2=[(RQ1)-1]*100、(%)
例1
合成ポリマー、天然ポリマー及び無機塩基のストック溶液を次の要領で調製する:
a)合成ポリマー溶液のストック:
358gの脱塩水と一緒に0.0091mol/gの遊離カルボキシル基を含む平均分子量450,000Daで8%の含水量を有する粉末形態の42.6gのSMAcスチレン/マレイン酸コポリマー[米国特許第7,985,819号記載の要領で調製]を、攪拌しながら混合容器に加え、内容物を80℃で1時間混合して合成ポリマーの溶解を完了させ、ポリマー溶液を40℃に冷却することにより終了となる。最後に、乾燥重量で10%のSMAcポリマー溶液400gが得られる。
加熱冷却ジャケットを備えた攪拌機能をもつ混合容器を使用して、乾燥重量10%(純度98.9%の水酸化ナトリウムペレットから)と脱塩水から400gのNaOH溶液を調製する。
200ブルームで14%含水率(天然ポリマー-NPとして)を有する10%乾燥重量のゼラチンタイプA溶液400gを、混合容器を使用して354gの脱塩水に46.5gの天然ポリマーを溶解し、溶液の完全な均一化を確実にするために、40℃の温度で1時間、60rpm以下の回転速度で攪拌することにより調製した。
合成ポリマーが0%~110%の異なる中和度を有する3%濃度の12溶液でできたゼラチン不含有のSet-SOL1。
合成ポリマーが0%~110%の異なる中和度を有する3%濃度の12溶液からなるSMAcに対し10%の割合でゼラチンを含有するSet-SOL-2、及び合成ポリマーが0%~110%の異なる中和度を有する3%濃度の12溶液からなるSMAcに対し30%の割合でゼラチンを含有するSet-SOL-3。
得られた結果を表1及び図1に示す。
これらの例では、NaOHによりもたらされた中和度が59%のSMAc(例1に記述)及び様々な値のゼラチン含有量を含み、さらにポリマー組成物の含有量に対して1.5%の乾燥重量を含むポリマー溶液の1重量%の濃度による異なる含浸度での、密度が50g/m2のビスコース繊維を含むいくつかの不織布の脱塩水(導電率2マイクロS)に対する吸収性の値を示す。
質量0.5gのテキスタイル材料に、実験装置で噴霧することにより、例1に記載の方法に従って調製した複合溶液を含浸させ、最終的に、乾燥した繊維材料のサンプルの乾燥質量に対する事前に確立された含浸度IMDを得た。さらに、湿潤テキスタイルサンプルを、空気循環機能をもつオーブンに吊り下げた状態で置き、180℃に予熱し、この温度で4分間維持した。最後に、サンプルをオーブンから取り出し、周囲温度で放冷した。次に、「試験方法」の章に記載されている方法に従って、テキスタイル材料を吸収性試験に供した。
これらの例では、前の例で述べた空気循環機能を備えた同じオーブンを使用して、200℃で100秒間の熱処理による20%の含浸度で、ポリマー複合物に対し3.6%のゼラチン、NaOHを使用して中和度64%にした合成ポリマーSMAcの溶液を使用して、密度が50g/m2のビスコース繊維からなるテキスタイル材料の含浸状態を示している。最後に、テキスタイルサンプルの吸収性を、人体から分泌された模擬流体に代表される様々な液体媒質に対して評価した(Margareth R.C.Marquesら、溶出試験での適用可能性がある模擬生体液(Simulated Biological Fluids with Possible Application)、溶出技術(Dissolution Technologies)、2011年8月、1)
この例では、相対吸収性RQ1に対する、吸収性テキスタイル材料を得るために密度が50g/m2のテキスタイル材料のサンプルが受ける熱処理の温度と時間の影響が示されている。結果を図2に示す。
この例は、布地が含浸される繊維のタイプの影響を示している。
これらの例では、本発明による複合材料の調製に使用されるバイオポリマーのタイプが、例1からの複合液の調製技術及び例3からのテキスタイル材料の含浸方法の使用によるテキスタイル材料の吸収性に及ぼす影響が示されている。
1.高吸収性材料の製造のためにあらゆるタイプの既製のテキスタイル材料を処理するためのポリマー複合溶液。処理された材料は、好ましい不織布である。
f)合成ポリマーの構成は、カルボキシル化学官能基を含まない他のタイプのビニル系モノマーを伴うか又は伴わずにアクリル酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸及びこれらに類するものなどのビニル酸性モノマーを含むコポリマーとして直鎖状又はグラフトホモポリマー若しくはコポリマーとして分枝状である。
g)全遊離カルボキシル化学官能基の含有量が0.009:0.0095モル/グラム~0.01:0.0.15モル/グラムである。
h)合成ポリマー、SPの遊離カルボキシル化学官能基が、塩状態にあり、49~99%、好ましくは60~95%、最も好ましくは65~90%の中和度に対応する。
i)合成ポリマーの塩状態が、リチウム、ナトリウム、カリウム又はアンモニウムの水酸化物、重炭酸塩又は炭酸塩、好ましくは水酸化物などの強塩基性の無機物質を使用することで得られる。
j)合成ポリマー、SPの平均分子量が、50,000Da~1,000,000Da、好ましくは100,000Da~750,000Da、最も好ましくは150,000Da~500,000Daの値を有する。
a)平均分子量が、5,000~10,000Da、好ましくは25,000~50,000Da、さらに好ましくは75,000~100,000Daである。
b)NH2、OH-CH2、OH-C6H3-5などの遊離化学官能基、単一タイプ又は複数タイプとして、0.001~0.002モル/グラム、好ましくは0.005~0.01モル/グラムの含有量を有する。
a)アルカリ性塩基溶液を調製する工程、
b)酸性形態の合成ポリマー(SP)の水溶液を調製し、後で(a)からのアルカリ性溶液で処理し、1重量%~10重量%、好ましくは2重量%~5重量%の濃度での塩形態を得る工程、
c)1重量%~10重量%、好ましくは2重量%~5重量%の濃度での天然ポリマーNPの水溶液を加熱下で調製する工程、
d)塩形態の(b)で得られたSP溶液を(c)で得られたNP溶液と加熱及び攪拌下で混合して、テキスタイル材料に高い吸水性を与える含浸体として使用するのに適したポリマーの水性安定複合溶液を得る工程、及び必要に応じて
e)(d)で得られた水性複合溶液に、可塑剤、表面剤、消臭剤、香料及び保存料のリストから選択された少なくとも1つの補助材料を加える工程
を含む。
-例えば、当技術分野で知られている任意の設備(噴霧装置、フーラード(foulard)、ロールコーティング、リバースロールコーティング、ナイフ装置など)を使用するテキスタイル材料の含浸。
湿潤テキスタイル材料の処理は、材料の初期密度と選択した含浸度によって異なる:
a)テキスタイル材料の密度が最初に70g/m2より高かった場合、湿潤テキスタイル材料は、まず50~90℃の温度、好ましくは55~85℃、最も好ましくは60~80℃の温度での熱気流中で乾燥され、その結果その固体複合物の含水率は12重量%未満、好ましくは10重量%未満、最も好ましくは8重量%未満となり、次いで5~180分間、好ましくは10~150分間、最も好ましくは15~120分間の期間、90~180℃の温度、好ましくは100~170℃の温度、最も好ましくは110~160℃の温度での熱気流中における補足的熱処理にかけられる。
b)テキスタイル材料の密度が最初に70g/m2未満であった場合、湿潤テキスタイル材料は、100~150℃の温度で180~300秒間、好ましくは140~180℃の温度で60~180秒間、さらに好ましくは200~250℃の温度で30~120秒間の1回の熱処理にかけられる。
熱処理に続いて、処理されたテキスタイル材料を室温で放冷させ、最終的に梱包する。
Claims (11)
- テキスタイルの含浸領域のパターンを作るポリマー網目構造により含浸されたテキスタイル繊維を含むテキスタイル複合品であって、前記ポリマー網目構造が、非ポリマー架橋剤の不在下で合成ポリマーに架橋された天然ポリマーを含み、前記ポリマー網目構造を伴わない同テキスタイルとの比較において吸水性が少なくとも10%高く、
前記天然ポリマーはゼラチン、グアー、及びデンプンからなる群から選択され、
前記合成ポリマーは塩形態のスチレン/マレイン酸コポリマーである、
テキスタイル複合品。 - 生分解性である、請求項1に記載のテキスタイル複合品。
- 吸収性製品に使用するための請求項1に記載のテキスタイル複合品。
- 前記吸収性製品が、クリーニングワイプ、家庭用又は施設用のクリーニング又はメンテナンス機器、ハンドワイプ、ハンドタオル、化粧品若しくは生理用ワイプ、ベビーワイプ、顔用ティッシュ、衛生吸収パッド、パンティー、及び創傷被覆材から選択される、請求項3に記載のテキスタイル複合品。
- ポリマー複合水溶液で処理するテキスタイル材料の吸水性の改善に使用するためのポリマー複合水溶液の調製方法であって、
ポリマー複合水溶液が、非ポリマー架橋剤の不在下、制御された温度及び時間の条件下で自己架橋が行われる天然及び合成ポリマーの網目構造を含み、
a)アルカリ性塩基溶液を調製すること、
b)塩形態の、マレイン酸及びスチレンのモノマーを有する合成ポリマー(SP:synthetic polymer)のポリマー溶液を調製することであって、SPと水を(a)からのアルカリ性溶液と混合することにより当該塩形態を得ること、
c)ゼラチン、グアー、及びデンプンからなる群から選択される天然ポリマー(NP:natural polymer)の水溶液を加熱下で調製すること、
d)塩形態の(b)で得られたSP溶液を(c)で得られたNP溶液と加熱及び攪拌下で混合して、テキスタイル材料に高い吸水性を与える含浸体として使用するのに適したポリマーの水性安定複合溶液を得ること、及び必要に応じて
e)(d)で得られた水性複合溶液に、可塑剤、表面剤、消臭剤、香料及び保存料のリストから選択された少なくとも1つの補助材料を加えること
を含む、方法。 - 繊維材料の吸水性を改善させるためのポリマー水性複合溶液であって、塩形態のスチレンマレイン酸コポリマーと水酸化物を含む合成ポリマー水溶液とゼラチンを含む水溶液との混合物を含む、ポリマーの水性複合溶液。
- 繊維及び生分解性超吸収性ポリマーを含むテキスタイル複合品用の材料を調製する方法であって、当該方法が
a)フーラード、ロールコーティング、リバースロールコーティング、ナイフ装置、又はそのいずれかの組み合わせにより、前記繊維に、請求項5の方法により調製されるポリマー複合水溶液を塗布すること;及び
b)水の熱駆動除去、次いで自己架橋が行われて、テキスタイルの含浸領域のパターンを作るポリマー網目構造により含浸されたテキスタイル繊維を含むテキスタイル複合品を製造すること、
を含み、
前記ポリマー網目構造が、非ポリマー性架橋剤の不在下で合成ポリマーに架橋された天然ポリマーを含み、
前記テキスタイル複合品が、前記ポリマー網目構造なしの同じテキスタイルと比較して少なくとも10%高い吸水性を有し、
前記繊維が、合成繊維、天然繊維、又は合成繊維と天然繊維の混合物から作られた、不織布、織布、又はニットのテキスタイル材料であり、
前記天然ポリマーはゼラチン、グアー、及びデンプンからなる群から選択され、
前記合成ポリマーは塩形態のスチレン/マレイン酸コポリマーである、
方法。 - 熱駆動除去が50~90℃の範囲の温度で行われ、自己架橋が90~180℃の範囲の温度で行われる、請求項7に記載の方法。
- 自己架橋が100~250℃の温度で2~30分の期間行われる、請求項7に記載の方法。
- 請求項7~9のいずれか一項に記載の方法を実施することを含む、テキスタイル複合品を製造する方法。
- 請求項1若しくは2に記載のテキスタイル複合品の又は請求項10に記載の方法により製造されるテキスタイル複合品の、吸収性製品への使用。
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