JPS63159440A - 吸収性生成物の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は水性流体例えば尿の吸収に使用され得る吸水性
非水溶性ポリマーエレメントに係る。

水溶性モノマー又はモノマーブレンド例えばアクリル酸
を、重合主鎖に共重合し架橋を生じて水不溶性ポリマー
を生じるポリエチレン性不飽和モノマーの存在下に重合
させることによって、粒子の形態の吸水性非水溶性ポリ
マー材料を製造することは公知である。例えばアルミニ
ウムイオンによる側基間のイオン性架橋も公知である。

通常の方法では架橋が重合と実質的に同時に生じるので
、重合後の押出処理又は被覆処理によってポリマーを成
形（ｓｈａｐｉｎｇ）することはできない。その代わり
に、例えば逆相重合によってビーズのごとき最終形態に
するか、又は塊状（ｂｕｌｋ）形態にし次に微粉砕して
粒子を形成する。しかしながら、多くの場合にはフィル
ム、繊維又はその他の成形エレメントの形態のポリマー
を得ることが望まれる。

米国特許第３９２６８９１号、第３９８０６６３号及び
第４０５７５２１号においては、／ｉｉｔ的に線状のア
クリルポリマーを成形し次にその側基を介して架橋させ
る種々の方法が開示されている。フィルムは実質的に線
状のポリマーの溶液を表面に流延させることにより形成
され、ファイバーはケトン又は塩素化炭化水素の洛中に
溶液を押出した後、乾燥及び架橋することにより形成さ
れる。この方法で使用されるポリマーとしては、アルキ
ル（メタ）アクリレート、不飽和カルボン酸及び場合に
よってはヒドロキシアルキルアクリレートのコポリマー
の鹸化により形成されるポリマーを含む各種のポリマー
が米国特許第３９２６８９１号に提案されている。これ
らの方法は商業用としては不成功であったように思われ
る。

仏国特許公開明細書第２３５５９２９号には別の不成功
に終わった提案が為されている。この提案では、ジオー
ル又はジアミンを混合してポリマーの水溶液とし、該水
溶液をファイバーとして押出し、該ファイバーを加熱し
て架橋させる０例としてポリマーは一般にポリアクリル
酸であるが、アルキル、及びヒドロキシアルキル、アク
リル酸エステルとのコポリマーが挙げられている。具体
的には５％のヒドロキシプロピルアクリレートとのコポ
リマーが挙げられている。

商業的に良好にファイバー又はフィルムを製造するには
、実質的に連続的且つ高速度で実施できることが必要で
ある。ファイバー又はフィルムの破壊頻度が高いような
方法は商用製造には好適でない。これは仏国特許公開明
細書第２３５５９２９号に記載されているような方法の
問題であったと思われる。この理由は、最適吸収特性を
得るにはボリマーをポリアクリル酸（遊Ｎ酸及び／又は
塩）の実質的なホモポリマーとすべきであるが、このよ
うなポリマーは非常に脆いためであり、発明者らはこの
ようなポリマーを高信頼度で紡糸するのは実質的に不可
能であることを確認した。例えば米国特許第３９２６８
９１号に記載されているようにより柔軟なコポリマーも
知られているが、これらの従来の処理方法ではまだ破壊
頻度が高い。これらのポリマーは線状出発ポリマーがエ
マルジョン重合により形成され、その結果としてポリマ
ーが界面活性剤で汚染されるので、おむつに使用するに
は非常に不十分である。

上記の方法が商業化されていないのは、これらの各種の
理由によるものと思われる。更に各種の他の吸収性ファ
イバー及びフィルムが製造されているが、その吸収性は
重量により従来の粒状吸収剤に比較して劣る傾向がある
。

１つのタイプの吸収性繊維は、ポリアクリロニトリル繊
維の外面を加水分解することによって製造される。この
加水分解によって、水溶性線状ポリマーの鞘と繊維強度
を与える不溶性ポリマーのコアとが形成される。別の方
法では、水溶性ポリマーを木綿のごとき不溶性基体に沈
着させる（米国特許第４０４１１２１号及び第４２１８
６９２号）。別の方法では、水溶性ポリマーの水溶液を
、繊維又はフィラメントとして押出処理する直前のビス
コース流に射出する〈米国特許第４０６６５８４号、第
４１０４２１４号及びＲｅ３００２９）。これらの方法
はすべて、かなりの量の低吸収性材料（ポリアクリロニ
トリル、ビスコース又は木綿）が繊維に含有され、従っ
て重量を基準とした繊維の能力が既存の吸収性ポリマー
に比べて比較的低いという欠点をもつ。また多くの繊維
では使用中に溶解性表面の粘着が生じ易い。

大規模高速度製造方法により高信頼性で製造可能であり
且つ従来の粒状の水膨潤性ポリマーの吸収特性に比較し
て十分な吸収特性を有する非水溶性水膨潤性ポリマーの
ファイバー及びフィルムが緊急に必要とされている。

本発明によると、水吸収性非水溶性架橋ポリマーファイ
バー又はフィルムは、モノエチレン性不飽和モノマーの
ブレンドから形成される実質的に線状のポリマーの溶媒
中の溶液をガス雰囲気中に押出し、これによって溶媒を
蒸発させてポリマーファイバー又はフィルムを形成し、
ファイバー又はフィルムを延伸させ、その後ポリマーを
架橋させることにより形成され、該方法においては、モ
ノマーブレンド中に可塑化モノマーを配合することによ
りポリマーファイバー又はフィルムを永久的に（ｐｅｒ
ｍａｎｅｎｔｌｙ）可塑化し、実質的に線状のポリマー
に溶解された外部可塑剤をファイバー又はフィルムに配
合することにより延伸の間を通してファイバー又はフィ
ルムを付加的に外部から可塑。

化する。

従って本発明では、ポリマーは可塑化モノマーを含有す
るモノマーのブレンドから形成されているので架橋後に
永久的に可塑化され、ポリマーは線状ポリマーに溶解さ
れた外部可塑剤を配合することにより延伸中に付加的に
更に可塑化される。

本発明の主要な特徴は、ポリマーをまず実質的に線状の
形態で形成し押出可能な溶液として形成し、ポリマーが
実質的に線状の形態を維持している間に溶媒を十分蒸発
させてこの溶液を乾燥押出し、ポリマーを沈降させ、こ
れにより（押出オリフィスの形態に応じて）ファイバー
又はフィルムを形成し、ポリマーが実質的に線状形態を
維持している間にファイバー又はフィルムを延伸させ、
その後、ポリマーを所定の程度に架橋させることである
。従って、架橋系はファイバー又はフィルムの延伸後に
活性化可能でなければならず、延伸中及びそれ以前には
不活性でなければならない。

架橋系は例えば紫外線の照射により活性化される系であ
り得るが、好ましくは熱により活性化され、その場合、
延伸及び工程のそれ以前の段階の温度での架橋速度は、
これらの段階中に実質的に架橋が生じないように選択す
べきである。こうすることにより、ポリマーが線状であ
る間にファイバー又はフィルムの延伸を最適化すること
が可能であり、従って架橋によりポリマーを延伸構造に
固定することが可能である。

実質的に線状のポリマーは、モノエチレン性不飽和モノ
マーの水溶性ブレンドから形成され、該モノマーは当然
のことながら最終架橋ポリマーが吸水性となるように選
択されなければならない。

モノマーブレンドは、ファイバー又はフィルムにより吸
収されるべき液体に応じて非イオン性、アニオン性又は
カチオン性であり得る。カチオン性モノマーブレンドを
使用すべき場合、該ブレンドは一般にカチオン性モノマ
ーと非イオン性モノマーとの混合物から形成される。好
適なカチオン性モノマーは、一般に酸付加塩又は第四ア
ンモニウム塩の形態のジアルキルアミノアルキル（メタ
）−アクリレート及び−アクリルアミドである。吸水性
非水溶性ポリマーに配合するのに好適なものであれば、
他のカチオン性モノマーを使用してもよい、カチオンモ
ノマーと共に配合される非イオン性モノマーは、（メタ
）アクリルアミド及び以下に述べる可塑化モノマーのい
ずれかを含む。

しかしながら、一般にモノエチレン性不飽和モノマーの
水溶性ブレンドはアニオン性ブレンドであり、カルボン
酸モノマーから成り、場合によっては非イオン性モノマ
ーを含有する。本発明で使用されるモノマーはアリルで
もよいが、一般にはビニル、最も好適にはアクリルモノ
マーである。

適当なカルボン酸モノマーは、（メタ）アクリル酸又は
その他の任意の公知のエチレン性不飽和カルボン酸であ
り、これらはまた任意に２−アクリルアミド−２−メチ
ルプロパンスルホン酸又はその他の任意の公知のエチレ
ン性不飽和スルホン酸、又はアリルスルホン酸塩と共に
使用される。カルボン酸モノマー及びスルホン酸モノマ
ーは最終ポリマー中に遊離酸又は水溶性塩の形態で存在
し得る。

適当な塩はアンモニア、アミン又はアルカリ金属により
形成される。塩と遊離酸基との割合は、架橋ポリマーの
形成後、又は線状ポリマーの重合後、又は重合前に調整
され得る。一般に最終ポリマー中（及びしばしば線状ポ
リマーの形成に使用されるモノマー中）の遊離カルボン
酸基／アルカリ金属及びその他の塩のカルボン酸基の比
率は１：１〜１：１０である。この値は通常は１：２以
下でありしばしば１：３以下である。一般には１：６以
上一般には１：５以上である。

架橋反応がカルボン酸基との反応を含む場合、架橋が生
じる前にカルボン酸基の少なくともある程度が遊離酸基
として存在していることがしばしば望ましい。このため
には例えば、架橋が生じる前に酸基の１０〜７５％好ま
しくは２５〜７５％が遊離酸形態であるのが適当である
。

線状ポリマーは一般に、（遊離酸形態又は塩形態の）カ
ルボン酸モノマーの重合によって製造されるが、カルボ
ン酸モノマーを形成すべく後で反応し得るモノマーを重
合させることによってポリマーを製造することも可能で
ある。例えば、架橋モノマー中に存在すべき（遊離酸又
は塩の形態の）カルボン酸基は最初はメチルエステル基
のごとき加水分解可能なエステル基の形態で線状ポリマ
ー中に存在し、これが線状ポリマーの形態を維持しなが
ら加水分解してカルボン酸（遊離酸又は塩）を生成し得
る。

モノマーブレンドは更に可塑化モノマーを含有していな
ければならず、可塑化モノマーとは、ポリマー中に存在
する対応する量の主吸収性モノマーにより置き換えた場
合に比較してより可視性且つ塑化された最終ポリマーを
もたらすようなモノマー、一般にはアニオン性モノマー
又はカチオン性モノマーである。

好適な可塑化モノマーは、アクリロニトリル又はスチレ
ン類（例えばスチレン又は置換スチレン）のごとき芳香
族エチレン性不飽和モノマーでもよいが、好ましくは、
（メタ）アクリル酸又はその他の適当な不飽和カルボン
酸のアルキルエステルを使用する。酢酸ビニル及びその
他のビニルエステルを使用してもよい。エステルのアル
キル基は、一般に２４個未満で通常は２個以上の炭素原
子を含有する。好ましいアルキル基は、１〜１０個の炭
素原子を含有し、特にエチル及びより高級のアルキル基
、例えば２−エチルヘキシル又はその他の０６〜ＣＩＯ
アルキル基を含む、特に好ましい可塑化モノマーは、メ
チル又はエチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）
アクリレート及び２−エチルヘキシル（メタ）アクリレ
ートである。これらは一般に２％以上、好ましくは１０
％以上の量で存在し、これ以下の量では不十分な利益し
か得られないという傾向がある。実質的に線状のポリマ
ーを形成するために使用されるモノマーの重量に基づい
て、可塑化モノマーの量は通常は５０％以下、一般に４
５％以下である。

使用可能な別の非イオン性モノマーは、側基−八ｍＢｎ
ＡｐＲ（式中、Ｂはエチレンオキシ、ｎは２以上の整数
、＾はプロピレンオキシ又はブチレンオキシ、論及びｐ
の各々はｎより小さく好ましくは２より小さい整数で最
も好ましくはＯ，Ｒは８個以上の炭素原子を含有する疎
水性基を示す〕を担持するエチレン性不飽和モノマーで
ある。かかるモノマーを１〜５０重量％、一般には５〜
３０重量％使用すると、可塑化され、特に水性電解質中
での吸収能力と非粘着性との改良が得られる。

＾、Ｂ、　Ｒ，ｎ、　ｔａ及びｐの適当な値の十分な記
載に関しては欧州特許第０２１３７９９号を参照すると
よい。

エチレン性不飽和カルボン酸のヒドロキシアルキルエス
テルも可塑化モノマーとして含有され得、好適なエステ
ルはヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートである。

最適な可塑化を得るためには、ヒドルキシアルキル基は
少なくとも６個の炭素原子、例えば６〜１０個の炭素原
子を含んでいる。ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレ
ートは等量のアルキル（メタ）アクリレートの代わりに
可塑化モノマーとして使用してもよいが、以下に説明す
るように内部架橋剤として機能させるために使用しても
よい。

ポリマーがカチオン性の場合、記載したジアルキルアミ
ノアルキル基に含まれるアルキレン基は、一般に少なく
とも２個の炭素原子、例えば２〜８個の炭素原子を含む
。アミノ基上に置換されるアルキル基は一般に１〜４個
の炭素原子を含んでいる。

特に好適な例は、アルキレン基が１，３−プロピレンで
あるようなジアルキルアミン（メタ）アクリレート及び
ジアルキルアミノアルキル〈メタ）アクリルアミドであ
る。しかしながら、アルキレン基及び／又はアルキル置
換基がより多数の炭素原子を有するカチオン基を選択す
ることにより、付加的可塑化が得られる。但しモノマー
ブレンドが水溶性を維持することが条件である。

実質的に線状の水溶性ポリマーは、モノマーブレンドか
ら従来の適当な方法によって製造され得る。モノマーブ
レンドを予備成形して次に溶解してポリマー溶液を形成
してもよい。該ポリマー溶液は、モノマーブレンドが水
溶性のときは例えば逆相重合によって製造され、モノマ
ーブレンドが非水溶性のときは例えば低ｐｉｆで例えば
油中水乳濁重合によって製造される。しかしながら、こ
の場合、ポリマーが界面活性剤によって汚染される恐れ
がり、このような汚染は好ましくない。従って好ましく
は、水溶液又はその他の溶液重合方法によってポリマー
を製造する。ポリマーを乾燥してもよいが乾燥させない
ほうが好ましい。一般には、ポリマー押出に使用される
溶媒（通常は水）中で溶液重合によってポリマーを形成
する。

所望の分子量を与えるために、従来の方法によって従来
の開始剤及び／又は連鎖移動剤の存在下に重合を行なう
、線状ポリマーの分子量が過度に低い場合、製品の物理
的特性は適当でない、従って分子量は一般に、製品が押
出フィルム又は繊維のとき３０，９００以上好ましくは
ｔｏｏ、ｏｏｏ以上であり、ある稲の成形プロセス例え
ば注型又は被覆には１０゜０００以下でも適当であり３
．Ｇｏｏ以下でもよい６分子量が過度に高いと適当に濃
縮されたポリマー溶液を繊維又はフィルムとして成形す
ることが難しい。

一般に分子量は、１．０００．０−Ｇｏ以下、通常は５
００，０００以下、好ましくはｚｓｏ、ｏｏｏ以下であ
る。しかしながら成形製品が最初に比較的厚い例えば粗
フィルム又は繊維でありこれらを所望に応じて延伸して
厚さを低減するような場合には、例えばｔｏ、ｏｏｏ。

０００又はそれ以上の高い分子量がときには適当である
。

溶液中のポリマー濃度は一般には５〜５０％の範囲であ
り、ポリマーの分子量を考慮し、使用すべき紡糸口金又
は他の押出装置での押出に適当な粘度を有する溶液を形
成するように選択される。好適な粘度はＢｒｏｏｋｆ　
１ｅｌｄ粘度計で２５℃２０ｒｐｍスピンドル６又は７
で測定した場合、２００００〜５００００６Ｇ＋！Ｉで
ある。ポリマーの濃度は通常少なくとも１５％、多くの
場合は２０〜４０％、例えば約２５〜３５％が好適であ
る。

押出される溶液の溶媒は一般には水であるが、メタノー
ル又は他の好適な有機溶媒でもよく、あるいは水と有機
溶媒とのブレンドでもよい、溶媒は押出後に迅速に蒸発
するように揮発性でなければならない。

線状ポリマーは押出後に架橋される。架橋は線状ポリマ
ーの主鎖との反応により実施され得るが、好ましくは線
状ポリマーを形成するべく重合された１種以上のモノマ
ーにより形成される側基を介する架橋により実施される
。架橋は、例えば線状ポリマーを既知のイオン性架橋剤
、好ましくは多価アルミニウム化合物、例えば硫酸アル
ミニウムのような多価金属化合物にさらす結果得られる
イオン性のものであり得る。無機化合物の代わりに有機
化合物を使用して架橋を形成してもよい。

しかしながら、好ましくは架橋は線状ポリマー中の側基
の間の共有結合である。

共有架橋は、−ｍにポリマーの押出後にカルボン酸基と
の反応によりエステル、アミド（又はイミド）又はウレ
タン基が形成される結果として生じる。エステル基が好
適である。

反応は外部架橋剤を使用するか又は内部架橋。

即ちポリマー内の反応基間の反応により実施され得る。

外部架橋剤を使用して反応させる場合、ポリマーは外部
架橋剤の不在下で押出され得、押出中又は押出後に例え
ばガス形態の刑にさらされる１例えばポリマーは反応剤
を含むガス中に押し出され得る。これは、製品の中心よ
りも表面に架橋を形成する傾向があるが、目的によって
は架橋の程度が漸進的になることが望ましいので、その
場合は一般に製品の中心の架橋を有意な程度とすること
が望ましい、従って、好ましくは反応剤は架橋反応前に
ファイバー又はフィルム中に混合される潜在架橋剤であ
る。ファイバー又はフィルム中の反応剤の濃度は好まし
くは実質的に均一であるが、表面でやや過剰にすると好
適であることもある。

（以１・゛余白） 架橋反応は線状ポリマーを架橋剤に接触させると自然に
発生し得るが、通常は誘導の必要があり、そのため使用
可能な誘導方法に関与する潜在性又はその他の架橋剤を
選択しなければならない。架橋の誘導は、例えば紫外線
照射によって実施し得るが、好ましくは例えば１５０℃
〜３００℃、一般的には１７０℃〜２５０℃の加熱によ
って行う。

試薬がポリマー及びその溶液にコロイド状に分散するか
又は乳化するに過ぎない場合には、架橋は顕微鏡スケー
ルで見て非均−的になり易く、延伸処理の間に試薬がポ
リマー構造を破壊し得、その結果亀裂が生じ得る。その
ため、外部試薬はポリマー及びポリマー溶液に完全に溶
解するものが好ましい。

架橋試薬はポリマーの主鎖ではなくポリマーの側基〈通
常はカルボキシル基）と架橋しなければならない。なぜ
なら、造形ポリマーを更に重合しなければならないよう
な状態は望ましくないからである。

試薬は、造形前には反応しないが造形後、又は場合によ
っては最初の造形の後且つ最終造形の前の時点では容易
に反応できるように、安定した潜在的試薬でなければな
らない。その適量は通常ポリマーの１〜１５重量％であ
る。

ウレタン基はポリイソシアネート（例えばジイソシアネ
ート）を試薬として用いることによって形成できる０通
常は、カルボキシル基と反応してアミド結合を形成する
ポリアミンを使用すると、より良い結果が得られる。こ
のポリアミンは、カルボキシル基と反応できるアミノ基
（第１又は第２）を２つ以上有する任意の化合物である
。適切なポリアミンはエチレンジアミン、ジエチレント
リアミン及びヘキサメチレンジアミンのごときアルキレ
ンポリアミンである。その他、メラミンも適切なポリア
ミンとして挙げられる。

使用し得るポリアミドには尿素及びビウレットがある。

前記試薬は線状ポリマーのカルボン酸基と反応してエス
テル結合を形成するような試薬であるのが好ましい。従
ってこの試薬は、好ましくはヒドロキシル基及び／又は
エポキシド基を有する多官能試薬である。適切なポリエ
ポキシドはエチレングリコールジグリシジルエーテル及
びエポキシ官能ポリエーテル、例えば典型的分子量５０
０〜５０００の酸化プロピレン及び／又は酸化エチレン
のエポキシ化ポリエーテルである。適切なポリヒドロキ
シ化合物としては、エチレングリコール、プロピレング
リコール、ジエチレングリコール、グリセロール、トリ
プロピレングリコール、ソルビトール、ペンタアエリス
リトール及びポリエチレングリコールが挙げられる。ヒ
ドロキシエポキシド化合物を使用することもできる。

成る種の外部架橋試薬、特にポリマー架橋剤及びグリコ
ール及びグリセロールのごときポリヒドロキシ化合物は
、後述のように外部可塑剤として使用できる。

外部可塑剤は押出し及び延伸の間に移行する傾向を有し
得、その場合には架橋を完全に予測できないため、内部
架橋を使用する方が好ましいことがしばしばある。その
ためには、押出し後に適当な加熱によって互いに反応す
る側基を有するモノマーを含むモノマーブレンドから、
実質的線状ポリマーを形成するという方法を使用し得る
。モノマーとしては前述のごとき反応を生起する任意の
モノマーを使用し得る。

前記反応は通常、カルボン酸モノマー基を与えるモノマ
ーと、アミド、エポキシド及びヒドロキシルモノマーの
ごときモノマーとの間で最も良く生起する。成る種のア
ミド、特にメチロールアクリルアミドのごとき置換アミ
ドと、カルボキシル基との間の反応は不安定になりがち
であり、及び／又は望ましくない副産物（例えばホルム
アルデヒト）を生じ得るため、内部架橋は、カルボン酸
モノマー基を与えるモノマーと、カルボン酸基と反応し
てリンクに炭素原子及び酸素原子のみを含むエステル架
橋を形成し得るようなヒドロキシル基を与えるモノマー
とを用いて前記モノマーブレンドを調製することにより
生起させるのが好ましい。

カルボン酸基との内部エステル化を行なうヒドロキシル
基を与えるモノマーは、カルボン酸基と反応して所望の
エステル結合を形成し得るエチレン性不飽和モノマーか
ら選択される。モノマーは、線状ポリマーを形成する初
期重合中に架橋結合を形成しないモノマーでなければな
らない、また線状ポリマーの成形中に架橋結合を実質的
に形成しないモノマーでなければならない。

ヒドロキシル基は線状ポリマー中で、例えばグリシジル
又はエポキシド置換ビニルモノマーのごとき環を破壊す
ることによって生成されてもよいが、好ましくはモノマ
ーが遊離ヒドロキシル基を含有しており、これらモノマ
ーはビニルアルコール、アリルアルコール及びビニルカ
ルボン酸モノマーのヒドロキシルアルキルエステルから
選択される。好ましいエステルは、（メタ）アクリル酸
のヒドロキシルアルキルエステルである。モノマーは、
単一ヒドロキシル基を含有する一官能モツマーでもよく
、又はビニル基当たり２つ以上のヒドロキシル基を含有
する多官能モノマーでもよい。

ヒドロキシルアルキル基は、一般に１〜１０個、好まし
くは１〜８個の炭素原子を含有する。適当なモノマーは
、ヒドロキシルエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキ
シル１０ビル（メタ）アクリレート、アルキレン基がエ
チレン又はプロピレンであるジー又はトリーアルキレン
グリコールモノ（メタ）アクリレート及びグリセリルモ
ノ（メタ）アクリレートである。

ヒドロキシモノマーの量は、好ましくは０．１〜１５％
、一般には１〜１０％であり、カルボン酸（又は塩）の
量は、好ましくは５０％以上、しばしば７０％以上であ
る。これらの量はモノマーの総量に基づく重量％で示さ
れる。ブレンドはしばしば、９０〜９９％のアクリル酸
（塩の形態をある程度含む）と１〜１０％のヒドロキシ
アルキルアクリレートとから形成される。

架橋は、ポリマー溶液中に触媒を添加するか又は成形さ
れたポリマーを触媒に接触させる（例えばポリマーをエ
ステル化反応用触媒雰囲気又は触媒溶液に通す）ことに
よって促進され得る。しかしながら一般には、添加触媒
を存在させずにエステル化を行なう、モノマーは、照射
によってエステル化するが通常は成形された実質的に線
状のポリマーを１５０℃以上の温度で架橋反応が生じる
に十分な時間加熱することによってエステル化するよう
に選択される０例えば１７０℃〜２００″Ｃに５〜４０
分間維持してもよい。より高温ではより短い反応時間が
適当であり、例えば２００〜２５０℃又は３００℃まで
の温度では０．１〜１０分間が適当である。好ましいエ
ステル化条件は一般に、２００〜２２０℃で例えば１〜
３分間の加熱を含む。

延伸されて架橋位置におかれる繊維又はフィルムは、前
記モノマーブレンドによって得られる内部可塑剤の他に
外部可塑剤も含まなければならない。可塑剤はポリマー
に溶解し得ることが必要であり、さもないと押出し及び
延伸の間にポリマー構造を破壊し易い。可塑剤はポリヒ
ドロキシ化合物、又は本発明で使用するタイプの可塑化
用ポリマーとして知られている他の化合物であってよい
。

ポリヒドロキシ化合物は１００〜２０００の分子量を有
するのが好ましく、最も好ましいのは分子量が２００〜
８００、好ましくは約４００〜６００のポリエチレング
リコールである。ヒドロキシ化合物又はポリヒドロキシ
化合物の脂肪エステル、例えばエチレングリコール又は
ポリエチレングリコールのステアリン酸エステルも使用
し得る。

一般には、最終架橋ポリマーは移行性可塑剤を含まない
ことが望ましい。このような可塑剤は、最終繊維もしく
はフィルムを包囲するおむつ又はその他の物質に移行し
得るからである。そのためには、１つの解決方法として
、架橋反応に関与する可塑剤（例えばポリヒドロキシ化
合物）を使用する。しかしながら、可塑剤は揮発性であ
って架橋の間又は後で蒸発するようなものが好ましい。

外部揮発性可塑剤はポリマー溶液の溶媒、又は該溶媒の
一成分であり得る。従って繊維又はフィルムは、延伸の
後でも可塑化に十分な初期溶媒を含んでいるのが好まし
い、共有架橋はしばしば、繊維又はフィルムを例えばロ
ール又は束の形状に回収した後で実施され、その場合に
はフィルム又は繊維の隣接層が互いに付着し合う危険を
最小限にすべく、繊維又はフィルムが溶媒を全く含まな
いことが重要であると考えられたであろう、しかしなが
ら本発明では、繊維又はフィルムに大きな柔軟効果を与
える程十分な量の残留溶媒又は他の可塑剤を内部に含ん
でいても、架橋前には表面が実質的に非粘着性であるよ
うな延伸繊維又はフィルムが容易に製造できることを発
見した。このような非粘着性表面の実現は、実質的線状
ポリマーがこの実質的線状ポリマーの平均分子量よりか
なり小さい分子量のモノマー又はオリゴマーを実質的に
含まないという事実に一部依存し、従って重合は公知の
方法で、ポリマー溶液中に遊離量ツマ−又はオリゴマー
が実質的に含まれないように行う必要がある。

外部可塑剤の量は、延伸処理の間及び架橋反応に至るま
での操作において所望の柔軟効果及び可塑化効果が得ら
れるように、使用可塑剤に応じて選択しなければならな
い。この量は、例えば乾燥した繊維又はフィルムの３重
量％あるいは５重量％と極めて少ない場合もあるが、通
常は繊維又はフィルムの乾燥重量の１０％以上である。

この量が多すぎると、繊維又はフィルムが粘着性を帯び
易くなるため、一般には８０重量％未満にし、普通はポ
リマー乾燥重量の５０％未満にする。これは、延伸処理
の後、架橋反応の前の量である。可塑剤が揮発性の場合
には、延伸開始時点での前記量はより多くなる。

溶液の押出しは乾式紡糸によって行う。ポリマーは押出
されると通常は蒸発の結果として凝固する。この紡糸操
作では通常、架橋用のエステル化触媒又は他の触媒を任
意に含む熱気中に押出しが行われる。

紡糸口金は加熱してもよいが、この加熱は通常不要であ
る。なぜなら、ポリマー溶液の加熱度は紡糸口金を通過
する間に無意味になるからである。

紡糸口金はフィルムを製造する場合にはスロット状オリ
フィスを有し得るが、通常は繊維製造用に多数の孔を有
する。繊維同士の付着及び紡糸口金への付着は公知の方
法、例えばポリテトラフルオロエチレン製のごとき非粘
着性表面をもつ口金の使用、及び／又は紡糸潤滑剤の適
用によって最小限に抑えることができる。

繊維又はフィルムを押出す雰囲気は、ポリマーが速く沈
澱するように、溶媒を蒸発させるに十分なほど高温でな
ければならない。ただし、この温度と、フィルム又は繊
維の該雰囲気通過時間とは、架橋が実質的に生起しない
ように考慮して組合わせなければならない。−服には、
前記雰囲気の温度は１５０〜３００℃であり、２００’
Ｃを越えることもしばしばあり、典型的には２２０〜２
７０°Ｃであるが、繊維又はフィルムはこの雰囲気を極
めて短時間、例えば数秒で通過するため、実質的に架橋
が生起することはなく、揮発性可塑剤は所望の可塑化が
得られるように十分な量で繊維中に残る。

繊維又はフィルムは従来の方法で、所望の延伸率が得ら
れるように、紡糸口金から離れる方向に引っ張ることに
よって延伸する。延伸率はポリマー分子にとって望まし
い配向度に応じて選択され、一般には繊維又はフィルム
を元の長さの１．５倍以上、通常は２倍以上になるまで
延伸する。それ以上の延伸も所望であれば可能であり、
例えば他の合成ポリマー紡糸処理で一般に使用されてい
る程度まで延伸できる。

最終繊維又はフィルムは厚み又は直径が一般的に２５０
１Ｊ１未満、通常は５０１ｍ未満である。一般に、前記
繊維は従来の合成ポリマー繊維の典型的直径と同じ直径
を有する。このフィルム又は繊維は連続的に（例えばフ
ィラメント状に）製造するが、又はより短い長さに切断
して例えば通常３〜１００ＩＩＩＩＩの長さをもつステ
ープルファイバ、又はフィブリド、ラメラもしくはフレ
ークのように主寸法が短く例えば１１ＩＩＩＩ以下であ
るようなエレメントの形状に製造できる。

前記繊維又はフィルムは通常、乾燥ポリマー１ｇ当たり
５０ｇ以上の脱イオン水、且つ２０ｇ以上の０．９％Ｎ
ａＣＩ水溶液に等しいゲル容量（ｇｅｌ　ｃａｐａｃｉ
ｔｙ）を有する。

前記繊維又はフィルムには、液体吸収率を高めるために
、別の表面架橋、例えばアルミニウム又は他の多価金属
の化合物によるイオン架橋を付加し得る。

得られた吸収性繊維又はフィルムは水、特に尿又は他の
体液のごとき水性電解質を吸収することが望ましい環境
で、例えばおむつ、月経用品、失禁パッド、包−帯のセ
ルロース系繊維の代わりに使用し得る。製品が繊維形態
を有する場合には、前記繊維をセルロース系繊維もしく
はフィルムの中に散在させ得、又は好ましくは、前記フ
ィラメントもしくは繊維からなる織布もしくは不織布を
おむつ又は他の製品に使用し得る。

巻包帯、吸収性拭い布及び他の織物は、一部分又は全部
が本発明に従って製造された繊維又はフィルムで形成し
得る。

及１几Ｌ ６９．４重量％のアクリル酸ナトリウムと１７，６重量
％のアクリル酸と３．０重量％のヒドロキシプロピルメ
タクリレートと１０重量％のアクリル酸メチルとを含む
コポリマーを２０重量％水溶液として調製した。このポ
リマー溶液の粘度は２６，９００ｃｐｓ（ブルックフィ
ールド（Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ　ＲＶＴ）、２０ｒｐｍ
、２０’Ｃ、スピンドル７）であった、このポリマーの
厚さ１００μのフィルムを２００℃で２分間及び１８０
’Ｃで１ｏ分間架橋させると、その重量の２００倍の水
を吸収する材料が得られた。

え１匠Ｌ ３％のヒドロキシプロピルメタクリレートと４０％のメ
チルアクリレートと５７％のアクリル酸とからコポリマ
ーを形成した。該アクリル酸の７５％はアクリル酸ナト
リウムであり２５％は遊離アクリル酸であった。ポリマ
ーは、ポリマー濃度的３５％の水溶液として調製され分
子量約５００，０００を有していた。

潤滑した多数オリフィスをもつ紡糸口金を通して温度約
２５０℃に粘性ポリマー溶液を乾式紡糸し、繊維を延伸
し直ちに巻回した。ポリマーの表面は乾燥していたが組
織中に残留水分を含んでいた。

紡糸直後に繊維を２１０℃で２分間硬化した。得られた
生成物は可視性の高吸収性繊維であった。

変形実施例では、メチルアクリレートの量を例えば２５
％に減少させ及び／又はメチルもしくはその他のアルキ
ルメタクリレートを使用し得る。

別の方法として、分子量４００のポリエチレングリコー
ルをポリマー溶液に溶解して外部塑性剤を補足するよう
にしてもよい。

支１九支 分子量約２００，０００の半中和−ポリアクリル酸の２
０％水溶液を、アクリル酸とアクリル酸ナトリウムとの
ブレンドを２０％２−エチルヘキシルアクリル酸と従来
の溶液重合にかけることによって製造する。

ポリマーの約５％のエポキシ化酸化ポリプロピレンオリ
ゴマーを前記溶液に溶解し、この溶液をオリフィスな介
して熱気中に押出す。その結果得られる柔らかい繊維を
約ｉ、５：１の延伸率で延伸し、まだ少し湿っている間
に巻き上げ、次いで加熱して架橋を生起させる。

１）られな繊維はステーブルファイバ状に切断して、お
むつのセルロース系繊維パッドに混入し得る。この繊維
は水吸収力が極めて高い（典型的には約３００ｇ／ｇ）
が、過剰量の水の存在下でも繊維構造を保持する。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. （１）モノエチレン性不飽和モノマーの水溶性ブレンド
   から形成される実質的に線状のポリマーの溶媒中の溶液
   をガス雰囲気中に押出し、これによって溶媒を蒸発させ
   てポリマーファイバー又はフィルムを形成し、ファイバ
   ー又はフィルムを延伸させ、その後ポリマーを架橋させ
   ることにより吸水性非水溶性架橋ポリマーファイバー又
   はフィルムを製造する方法であって、モノマーブレンド
   中に可塑化モノマーを配合することによりポリマーファ
   イバー又はフィルムを永久的に可塑化させ、実質的に線
   状のポリマーに溶解された外部可塑剤をファイバー又は
   フィルムに配合することにより延伸中にファイバー又は
   フィルムを付加的に可塑化させることを特徴とする方法
   。
2. （２）外部可塑剤が揮発性であり、架橋中又は架橋後に
   ポリマーから蒸発される特許請求の範囲第１項に記載の
   方法。
3. （３）外部可塑剤がポリマー溶液からの溶媒である特許
   請求の範囲第１項に記載の方法。
4. （４）ポリマー溶液が水溶液であり、外部可塑剤が水か
   ら成る特許請求の範囲第１項に記載の方法。
5. （５）外部可塑剤の量が、延伸後のファイバー又はフィ
   ルムの乾燥重量の少なくとも１０％である特許請求の範
   囲第１項に記載の方法。
6. （６）延伸されたファイバー又はフィルムが架橋以前の
   外部可塑剤をまだ含有している間には実質的に非粘着性
   であり、引き出されたファイバー又はフィルムを収集し
   てその後、架橋させる特許請求の範囲第１項に記載の方
   法。
7. （７）外部可塑剤が線状ポリマーと反応性であり、架橋
   中にポリマーと反応する特許請求の範囲第１項に記載の
   方法。
8. （８）モノマーブレンドがスチレン、ビニルエステル、
   アクリロニトリル、並びにエチレン性不飽和酸のアルキ
   ル−及びヒドロキシアルキル−エステルから選択された
   １０〜５０重量％の可塑化モノマーを含有している特許
   請求の範囲第１項に記載の方法。
9. （９）モノマーブレンドがカルボン酸モノマーを含み、
   架橋が共有架橋結合である特許請求の範囲第１項に記載
   の方法。
10. （１０）実質的に線状のポリマーとポリマー溶液に溶解
    され且つポリマーに可溶性の架橋反応剤との反応により
    架橋を形成する特許請求の範囲第１項に記載の方法。
11. （１１）モノマーブレンドの異なるモノマーから誘導さ
    れた側基間の反応により架橋を形成する特許請求の範囲
    第１項に記載の方法。
12. （１２）モノマーブレンドが、カルボン酸モノマー基を
    形成するモノマー及びカルボン酸基と反応し得るヒドロ
    キシル基を形成するモノマーから成り、架橋がカルボン
    酸基及びヒドロキシル基のエステル基の形成により形成
    される特許請求の範囲第１項に記載の方法。