JPH09503954A - 高性能な高吸収材料及びそれを含む吸収用品 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
高性能吸収性粒子組成物、及び非コロイド状の固体フィラーコアをヒドロゲル形成性ポリマーの層内に実質的に封入することに関する調製方法が開示されている。また、該高性能吸収性粒子組成物を用いる吸収性用品及びこれらの用品の製造方法も開示されている。
Description
【発明の詳細な説明】
高性能な高吸収材料及びそれを含む吸収用品
本出願は、1994年8月1日に出願された米国特許出願第08/283,5
59号の一部継続出願であり、該米国特許出願の内容は、信頼され本明細書中に
参考として援用されている。
発明の背景
本発明は、吸収性粒子及びそのような粒子の吸収性物品(absorbent articles)
、例えば、使い捨て(disposable)オムツや生理用パッドの中での使用に関する
。
一般に、吸収性物品は、少なくとも3つの異なる層を有するようデザインされ
ている:
(1)通常、不織または開口フィルム(non-woven or apertured film)と称さ
れる、結合繊維(bonded fibers)からなる液体透過性トップシート;
(2)しばしば該物品の厚さ全体の90%もの割合を占める、通常「毛羽(flu
ff)」と称されるパルプ繊維の目の粗いマットのような、主として親水性繊維を
含む吸収性コア;および
(3)通常ポリオレフィンである、厚さ約0.5−1.5ミル(mils)の、液体
バリアー外層フィルム(outer film)。
トップシートを通過する液体は、パルプ繊維により分散され、パルプウェブ(p
ulp web)の隙間内に保持される。パルプ量の増加は一般に、これら用品(devices
)の吸収容量(absorbent capacity)の増加をもたらす。パルプの比較的安いコス
トに照らし、吸収性物品に高い容量を付与するために、吸収性物品はしばしば、
厚くかさ高い(bulky)コアを有するようデザインされる。そのようなかさ高さ(bu
lkiness)に内在する不便さは、快適さの不足、衣類を通して見えること、さらに
物品を体形に合わせることが不可能で、予期せぬズレや液体の漏れをもたらすこ
とさえある。重要なこととして、これらのかさ高い品目(items)は、販売および
最終的使用に非常に貴重な収納スペースを必要とする。
少なくともパルプの3−4倍の量の液体を吸収する高吸水性ポリマー(supera
bsorbent polymers(SAP))の開発は、毛羽の実質的部分をSAP顆粒で置
き換えて、薄さがより増した製品のデザインを成功裏にもたらした。消費者は、
これらのより薄い物品を受け入れ、好みさえしたが、特定の性能属性は未だ十分
でなく、改善が求められている。例えば、漏出は、使い捨てオムツのデザインに
残されている、未だ最も重要かつ最も批判のある欠陥の1つである。
この問題を解決するために採られた1つのアプローチは、さらにより多くのS
APを製品に混入させることであった。超薄型オムツにおいては、かさ又は厚さ
の有意な減少を達成し、更に必要とされる性能を与えるために、オムツ1つにつ
き6−15グラムもの量の吸収性コアの60重量%までも占めることになる、S
AP顆粒を使用することは珍しいことではない。
SAPは一般に、ヒドロゲル・ネットワークを形成し得る、低い架橋度を有す
る、水に不溶性の長鎖分子を含むポリマー物質である。水あるいは体液のような
水溶液の存在下で、これらヒドロゲル・ネットワークは、柔らかく弾力のある「
ゼリー様」物質に膨潤する。膨潤液が、0.9%食塩水、尿、または合成尿(syn
thetic urine)であるとき、これらのポリマーは最終的に、それらの元の重量の
約25−40倍までにも膨潤し得る。他方、パルプ繊維は、比較すると、係数に
して約7−10倍に膨潤する能力しか有しない。
SAP材料は、代表的には顆粒として製造され、該顆粒は続いて、吸収性コア
を形成する際にパルプ繊維と混合してもよい。こうして、そのような高度に吸収
性の顆粒物質を用いて、100%パルプのコアのおおよそ1/2〜1/3のかさ
高さを有する吸収性物品をデザインし、
製造することが可能になる。このような性質の体積減少は、例えば、米国特許第
4,950,264号(オズボーン(Osborn));第4,467,012号(ペダ
ーソン(Pederson));および第4,217,901号(ブラッドストリート(Bra
dstreet))を含む多くの米国特許の主題であり、これらは、その全てが本明細書
中にそれら全体として参考として援用されている。
残念ながら、この改善に関しては不利がある。それは、SAPはパルプよりも
約3倍吸収性であるが、そのコストは約4倍高くなり得ることである。よって、
高吸水材の費用効果を最大化または最適化するのに向けて少なからぬ努力が為さ
れてきたことは、驚くに当たらない。これらの努力は、多くの米国特許の主題で
ある。例えば、粒度、モジュール、中性化の程度、および残存モノマーが、米国
特許Re.第32,649号(ブラント(Brandt))および第5,061,259号
(ゴールドマン(Goldman)ら)の中で考察されており、これらは、ともに本明細
書中にそれら全体として参考として援用されている。
さらに、技術的貢献が、アメリカン・ケミカル・ソサエティ(American Chemic
al Society)の1993年秋のミーティングである、アドバンスズ・イン・スー
パーアブソーベント・ポリマーズ・シンポジウム(Advances in S
uperabsorbent Polymers Symposium)で報告され、プロシーディングズ・オブ・
ザ・ディヴィジョン・オブ・ポリメリックマテリアルズ(Proceedings of the Di
vision of Polymeric Materials):サイエンス・アンド・エンジニアリング(Sci
ence and Engieering)(マスダ(Masuda)、p.464;ナゴルスキー(Nagorski)
、p.560)において公開された。その内容は、本明細書中に参考として援用
されている。
より薄いオムツへのトレンドが生じる以前、SAPは、当初は、最大収容量の
ために、後には、荷重下でのゲル安定性および吸収性の向上のために増大された
架橋を有するように、デザインされた。より薄い構造へと向かうトレンドにおい
ては、液体の獲得と分散の速度も、重要な特性である。従って、液体に約1時間
曝された後、SAP粒子は通常、収容量いっぱいまで膨潤するが、最初の10〜
20分間の取込み速度が現在、重要であると考えられている。
吸収速度はSAPのより高い架橋密度により増大され得ることが認められた。
なぜなら、得られるゲル強度の増加は、膨潤の間、粒子の同一性(identity)の維
持を助長し、この結果、粒子の融合が減少するからである。「ゲル・ブロッキン
グ」として知られる後者の現象の効
果は、ウェブの中の空隙をブロックし、吸収速度の減少を引き起こすことである
。増大した架橋に伴う望ましくない欠点は、それに関連する液体の収容量の減少
である。米国特許第4,587,308号(マキタ(Makita))および第4,50
7,438号(オバヤシ(Obayashi))(ともにその全体として本明細書中に参考
として援用されている)では、粒子は、粒子表面上で架橋に共され、それにより
、粒子内の膨潤収容量(swell capacity)の妥協を伴うことなく表面ゲル強度を増
大させる。
米国特許第3,932,322号(ドゥシェーン(Duchane))(その全体とし
て本明細書中に参考として援用されている)では、粒子凝集の傾向は、SAP粒
子をコートする傾向のある非常に細かい無機酸化物粒子を、少量混合することに
より低減されている。
液体のブロッキングにより低下する速度の問題も、米国特許第5,147,3
43号(ケレンバーガー(Kellenberger))(その全体として本明細書中に参考と
して援用されている)で扱われており、そこでは、高吸収性粒子のサイズは、吸
収性コアのポアサイズよりも大きいように選択される(即ち、少なくとも約10
0ミクロン)。このデザインの特徴は、荷重下または使用者の体重下で、改善さ
れた吸収性を与えると主張されている。
粒度の重要性は、さらに、米国特許第5,180,622号(バーグ(Berg)ら
)(その全体として本明細書中に参考として援用されている)に教示されている
。この特許は、より詳細には、粒子の表面積が液体取込み速度をコントロールす
ることを開示している。小さい粒子は、表面積の質量(mass)に対するより好まし
い比率を有するので、理論では、比較的小さい粒子、即ち、約50^mmを有す
るものについて、より高い吸収速度が予測される。事実、パッキングの容易さか
ら、このサイズの粒子は、凝集したゲル及び液体のマス(mass)を形成する傾向が
あり、流動は、それらの「ゲル・ブロッキング」により妨害される。バーグらの
特許で、液体取込みとゲル凝固との間の考量(trade-off)は、小さい粒子を化学
的に連結してより大きいクラスターまたは凝集物にするプロセスにより解決され
る。これらの新しい粒子は、表面積の質量に対する高い比率に基づく前駆粒子よ
りも、有意により高い膨張速度を有する;しかしながら、この恩恵は、加工コス
トの増大により幾分相殺される。さらに、液体成分を吸収するSAPの効率は、
SAP含量が、例えば約20重量%から約60重量%に増加するにつれて、減少
することが知られている。
考量の問題を解決する他のアプローチは、単純に、よ
り大きな粒子をより多量に使用することであるが;ここでの欠点は、SAP体積
の増加が製造のための更なる出費を生み出すことである。
発明の概要
高吸水性ポリマーの高いコスト並びにそれらの特性を活用するための効率的か
つ改善された方法を見い出す必要性に照らし、従来の組成物にまさる重要な改善
および利点を提供する新規な形態の顆粒状高吸収性ポリマーを提供することが望
まれている。
例えば、使い捨ての赤ちゃん用オムツ、大人の失禁用に液体コントロールを補
助するようデザインされた衣類及びパッド、並びに女性の衛生用の生理用ナプキ
ンのような、使い捨ての吸収性用品に関するコストおよび性能の改善は、液体コ
ントロール特性が、パルプのような吸収性繊維および代表的には顆粒形態での高
吸水性ポリマーの選択により達成される場合に、必要である。
着用者に快適で、液体を吸収するのに高度に効果的であり、コスト面でも手ご
ろである、薄く、コンパクトで低コストの用品を提供するために、高吸水性ポリ
マーの吸収性繊維に対する比率を50重量%、更には60重量%もの高いレベル
の高吸収材に増加することが、特に望ましい。高吸水性ポリマーのコストが、パ
ルプと比較し
て相対的に高いので、末端消費者に高いレベルの価値を提供する吸収性製品の優
れたデザインは、使用される高吸収材を必然的に最も有効に使用することになる
。
従って、これら及び他の利点を達成するために、また、本明細書に具体化され
広く記載されているような本発明の目的に沿って、本発明は、非コロイド状の耐
水性固体コアおよび該固体コアを実質的に封入する(encapsulating)ヒドロゲル
形成性ポリマーを有する、複数の、凝集していないここに分離した(discrete)吸
収性粒子に関する。
本発明の他の特徴は、DAPの粒度を有する、これら吸収性粒子を製造する方法
である。この方法では、粒度DCPを有する非コロイド状の耐水性固体粒子が、表
面活性剤の存在下で、水不混和性の溶媒中に、個々に懸濁される。ヒドロゲル形
成性ポリマーに重合することが可能な、エチレン性不飽和モノマーは、開始剤と
ともに上記水不混和性の溶媒中に懸濁される。続いて、非コロイド状の耐水性固
体粒子が、ヒドロゲル形成性ポリマーによりポリマー・コーティング厚Tを有す
るよう個別的かつ実質的に封入されて、粒度DAPを有する吸収性粒子を形成する
ように、上記モノマーを重合させる。該多数の吸収性粒子を製造するこの方法で
は、DAPは、約30ミクロン〜約2000ミクロンの範囲の値を有し、DCPは、
約1
0ミクロン〜約150ミクロンの範囲の値を有し、Tは、約10ミクロン〜約9
95ミクロンの範囲の値を有する。
本発明の他の特徴は、繊維および多数の本発明の高吸収性粒子を有する吸収性
用品である。該吸収性用品は、例えば、使い捨てのオムツ、女性の生理用ナプキ
ン、大人用の尿失禁用パッド、ベッドパッド、食べ物から液体を吸収するための
パッド、または包帯であり得る。
本発明は、本発明の吸収性用品を製造する方法にも関し、そこでは、本発明の
吸収性粒子が、繊維を含む吸収性コアの中に、内部分散される(interdispersed)
。該吸収性粒子を含むこの吸収性コアは、次に、液体を透過する(pervious)トッ
プシートと、液体を透過しないバックシートとの間に置かれる(interposed)。続
いて、トップシートとバックシートの縁(edges)は、当分野で周知の技法により
、一緒に合わせてシールされ、吸収性用品の全周囲に液体バリアーを作り上げる
。
本発明の他の特徴および利点は、以下の説明の中に一部分記載され、また一部
分、該説明から明らかになり、あるいは本発明の実施により習得されるかもしれ
ない。本発明の目的および利点は、記載されている説明および添付クレーム、並
びに添付の図面および写真中に特に示されているエレメント、組合せ、組成物及
び方法を手段
として、実現され達成されるであろう。
他の目的を、本明細書において具体化され広く記載されているような、本発明
に沿って達成するために、本発明は、親水性および/または疎水性繊維と、複数
の高吸収性ポリマー粒子との組合せを含む吸収性用品に関し、ここで該粒子は、
非コロイド状の非水膨潤性(non-water-swellable)固体コアを含み、該コアは、
ヒドロゲル形成性ポリマーで実質的に封入されている。
さらに本発明は、これらの吸収性粒子を製造する方法に関し、該方法は、表面
活性剤の存在下で、水不混和性溶媒中に非コロイド状固体粒子を個別に懸濁する
工程、続いて、該水混和性溶媒中に、重合してヒドロゲル形成性物質になり得る
エチレン性不飽和モノマーの水溶液と開始剤を懸濁する工程を含む。この製造方
法の次の工程で、上記モノマーは重合され、この結果、非コロイド状固体粒子は
、ヒドロゲル形成性ポリマーで個別的かつ実質的に封入されて、吸収性粒子を形
成する。この重合工程の後、形成された吸収性粒子を、溶媒から分離し乾燥する
。
ヒドロゲル形成性ポリマーで実質的に封入されている、非コロイド状耐水性固
体コアを有する吸収性粒子を提供することにより、ポリマーは入手容易であり、
且つ表面
積の質量に対する高い比、液体吸収の高い速度、高いレベルのゲル安定性、およ
び荷重下での高い吸収能力を提供するような構造を物理的に有しており、これに
より、オムツや他の吸収性の複合体(composites)、物品、および用品において使
用されると、改善された液体吸収効率を与える。
前記の一般的説明および下記の詳細な説明はともに、例示的かつ説明的であり
、特許が請求されている本発明のさらなる説明を示すことを意図していることを
理解されるべきである。
本発明のさらなる理解をもたらし、取り込まれてこの明細書の一部分を構成す
る添付の図面および写真は、本発明の種々の実施の形態を描出し、説明とともに
本発明の原理を説明することに役立つものである。
図面の簡単な説明
図1は、本発明の吸収性コアの概略図である。
図2−4は、種々の体積ゾーン(volumetric zones)を示す、本発明の吸収性コ
アの概略図である。
図5および6は、本発明の吸収性粒子の顕微鏡写真である。
図7は、種々のゾーンを示す、吸収性用品の概略図である。
詳細な説明
本発明およびその種々の実施態様について、詳細に言及するが、その例は、添
付の図面において描写されている。
本発明の吸収性粒子については、該粒子は、ヒドロゲル形成性ポリマーに実質
的に封入された非コロイド状の耐水性固体コアを含む。
ヒドロゲル形成性ポリマーに最終的に実質的に封入される低コストのコアを提
供するために、上記非コロイド状の耐水性固体コアは、部分的にフィラー(fille
r)として役立つ。一般に、標準メッシュスクリーンで測定される、固体コアのサ
イズは、約10ミクロン〜約1500ミクロン、好ましくは約25ミクロン〜約
1000ミクロン、より好ましくは約100ミクロン〜約600ミクロンの範囲
であり得る。コアは、例えば、球状、卵形、多面体、異形、および非球状等、ど
のような形状であってもよい。
本発明の吸収性粒子中の固体コアのヒドロゲル形成性ポリマーに対する重量比
は、少なくとも約1:4、高いもので約9:1であり、好ましくは約2:3〜約
2:1である。
代表的には、固体コアのそれぞれの粒子は、個々に、
別々に、そして完全に、ヒドロゲル形成性ポリマーに含まれている(即ち、封入
されている)。時には、2以上の固体コア粒子が、一つの個別の吸収性粒子に含
まれている。ある場合には、固体コアの粒子は、完全には封入されないかもしれ
ないが、殆どの場合、好ましくは、固体コアの粒子は、完全にではなくとも実質
的に、ヒドロゲル形成性ポリマーで封入されている(例えば、コアの少なくとも
約80%の表面積がヒドロゲル形成性ポリマーで覆われ、好ましくは少なくとも
約90%、より好ましくは少なくとも約95%である。
用語「耐水性」は、本明細書では、非コロイド状固体コアが水や水溶液に不溶
性であり、水や水溶液の中でも非膨潤性(約90°Fより低い温度で)であるが
、水や水溶液での湿潤性を有する(wettable)ことを意味すべく、本発明の目的の
ために、使用されていると理解されるべきである。
本発明を、いかなる特定の非コロイド状、耐水性固体コア材料に限定する意図
はないけれども、コアがヒドロゲル形成性ポリマーで封入され得る限り、固体コ
ア材料は、例えば、下記の群のいずれかから選択される1以上の物質であり得る
:
a)二酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化マグネシウム、
酸化アンチモン;クレー、タルク、ウォラストナイト;合成アモルファスシリカ
;炭酸カルシウム;鉱物中空球(hollow mineral spheres)等、本明細書中に参考
として援用されているヴァン・ノストランズ・サイエンティフィク・エンサイク
ロペディア(Van Nostrand's Scientific Encyclopedia)(1989)、第7版、第18
64-65ページに記載されている鉱物などを含むが、それに限定されない、水不溶
性鉱物;および
b)穀類および穀類成分、例えば、外皮、ふすま、穀粉、胚芽(germ)、および
粗挽き粉(meal);堅果の殻、木粉、おがくず、セルロース、ミクロクリスタリン
セルロース、デンプン、ゼラチン、などを含むがそれに限定されない、粒状また
は顆粒状形態の水不溶性有機材料。
上記の材料の種々の混合物および組合せも、本発明に従いコアフィラー(core
filler)材料として使用できる。
ヒドロゲル形成性ポリマーに関して、本発明で有用な或る種の好ましい水不溶
性ポリマー組成物を下記に挙げる。以下に記載される、酸基を含むポリマーは、
選択肢として、モノマーまたはポリマーあるいはその両方のいずれかとして、ア
ルカリ金属塩基で部分的にまたは完全に中性化されてもよい。下記のリストは、
本発明に従い使用され得る好ましいポリマーの多くを含んでいるが、
本発明は、これらのポリマーだけに限定されず、一般に、当業者にSAPとして
伝統的に理解されているポリマーも使用できる:
a)ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリマレイン酸、それらの共重合体
、並びにそれらのアルカリ金属およびアンモニウム塩;
b)デンプンとアクリル酸、デンプンと鹸化アクリロニトリル、デンプンと鹸
化アクリル酸エチルのグラフト共重合体、および鹸化されたアクリレート−ビニ
ルアセテート・共重合体;
c)ポリビニルアルコール、ボリビニルピロリドン、ボリビニルアルキルエー
テル、ポリエチレンオキシド、ポリアクリルアミド、およびそれらの共重合体;
d)無水マレイン酸とアルキルビニルエーテルの共重合体;並びに
e)アクリロニトリル、アクリレートエステル類、酢酸ビニルの鹸化されたデ
ンプングラフト・共重合体、並びにアクリル酸、メチアクリル酸(methyacrylic
acid)、およびマレイン酸のデンプングラフト・共重合体。
上記の例示的ポリマーは、それらの直線的状態において使用され、あるいは必
要に応じて、重合の間またはコアが封入された後に、架橋され得る。この架橋は
、架橋
剤の使用を含む、当業者に公知の方法により達成され得る。この架橋は、放射線
または化学的フリーラジカル開始剤の存在下で開始され得る。
本発明で使用される多官能性架橋剤には、エピクロロヒドリンおよび関連する
ハロエポキシ化合物、ジグリシジルエーテル化合物、ジイソシアネート類、ポリ
アルデヒド類、並びに多官能性アミン類およびイミン類が含まれる。
多官能性エチレン性不飽和の架橋剤には、N,N’,−メチレンビスアクリル
アミド、トリメチロールプロパントリアクリレート、エチレングリコールビスメ
タクリレート、ポリエチレングリコールビスメタクリレート、およびジビニルベ
ンゼンが含まれる。ゲル形成性ポリマーの特性を改変する追加的なポリマー架橋
剤の使用は、周知であり、米国特許第4,783,510号において、並びにイ
ィン、ワイ.(Yin,Y.)により、ポリエレクトロライト・ゲルズ、第6章、アメ
リカン・ケミカル・ソサエティ、1992(Polyelectrolyte Gels,Chapter 6,
American Chemical Society,1992)に記載されており、これら文献は、ともに本
明細書中に参考として援用されている。
ヒドロゲル形成性ポリマーおよび調製方法は、当業者
に公知であり、そして、これらのポリマーは、米国特許第4,507,438号
;第5,145,906号;第5,196,456号;および第5,250,6
42号に記載されるように、二価のカチオンが架橋剤として使用されているポリ
マーを含めて、本発明で使用することができる。上記全ての米国特許は、本明細
書中に参考として援用されている。
本発明の粒子は、一般に、コア粒子の形通りになる。例えば、コア物質がシリ
カである場合、得られる吸収性粒子は、平坦な表面と丸い表面の組合せを有し、
且つ種々の度合いの鋭さおよび丸さの角と縁を有する異形な形状である。
本発明では、平均的な吸収性粒度および吸収性粒度分布は、コア粒度の適切な
選択によって達成され得る。コア材料およびヒドロゲル形成性ポリマーの両方の
比重および重量比の知識により、吸収性粒度の増大が予測できる。
本発明のコア粒子は、粒子径の増大が予測可能でコントロール可能であるよう
に、ポリマーによって実質的に封入される。高吸水性ポリマーの分野では、粒度
がコントロールされ予め決定される範囲内にある顆粒を提供することが目的であ
った。本発明は、初めて、この目的を
達成する実際的で低コストの方法を提供するものである。粒度がコントロールさ
れている、この新規で新しい特性は、下記の数式によって示される:
DAP = DCP + 2T
式中、
DAPは、封入されたコア粒子を含む吸収性粒子の径であり;
DCPは、コア粒子の径であり;および
Tは、高吸収材またはコア粒子を封入するヒドロゲル形成性ポリマー・コーテ
ィングの厚さである。
本発明の範囲内で、DAPは、約30ミクロン〜約2000ミクロンの範囲の値
を有する。DCPは、約10ミクロン〜約150ミクロンの範囲の値を有する。T
は、約10ミクロン〜約995ミクロンの範囲の値を有する。
これらの新しい粒子の物理的構造は、新しく独特(unique)であり、本発明を通
して達成される望ましい特性を賦与する。これら特性は、次のものを含む:
1.吸収性粒子は、本発明によりばらばら(separate)で、個別的であり、サイ
ズを予測できる。
2.大多数の吸収性粒子は、1個のコア粒子を含む。僅かな量の吸収性粒子が
、0または2個のコア粒子を含む。
3.コア粒子は、吸収性粒子内の中心に位置する。
4.コア粒子の剛さと耐水性は、弾性率(modulus)とゲル強度が高い吸収性粒
子を与え、荷重下での吸収性に有利に寄与する。
5.粒子は、表面積の体積に対する高い比率を与える。
例えば、100%ポリマーのSAP球状粒子を、球状粒子が200^m径の球
状シリカ・コアを含みSAPのシリカに対する重量比が1:1である本発明の例
と比較すると、ポリマー表面積のポリマー体積に対する比において約50%増加
が実現される。
フィラーコアを封入するヒドロゲルポリマーのコーティングの厚さは、好まし
くは約2^m〜約3000^m、より好ましくは約50^m〜約1000^m、
最も好ましくは約100^m〜約300^mである。
架橋していない(例えば、直線状)ヒドロゲル形成性ポリマーの好ましい数平
均分子量は、少なくとも、約250,000、より好ましくは約250,000
〜約450,000、さらに好ましくは約256,000〜約400,000で
ある。
好ましくは、固体コアを封入するヒドロゲル形成性ポリマーの外側表面は、架
橋されている。この架橋された表面は、高い架橋密度のシェル(shell)を作る。
従って、
本発明の粒子は、好ましくは、このシェルを有し、このシェルの下にあるヒドロ
ゲル形成性ポリマーは、架橋されていないか又はシェルよりも低い程度に架橋さ
れているかのいずれかである。この殻は、ゲル・ブロッキング(即ち、膨潤の間
に吸収性粒子が互いにくっつくこと)を妨げ、荷重下で増大した吸収性も与える
。
ヒドロゲル形成性ポリマーの最も外側の領域(外側の表面を含む)が、それよ
り内側の領域よりも、より架橋されている架橋勾配を有することも可能である。
また、ヒドロゲル形成性ポリマーの全体を架橋することもでき、その場合、架橋
密度が、ポリマー・コーティング全体を通して同一であるか変化する。
高い架橋密度のシェルは、好ましくは、フィラーコアを封入するヒドロゲル形
成性ポリマーの厚さ全体の約1%〜約50%、より好ましくは約1%〜約20%
を含む。
コア粒子を封入する高吸収性コーティングは、さらに以下のように物理的に特
徴づけられ得る:
a)コア表面に強く接着する;さらに、固体コア表面がポリマー・コーティン
グを充分に引き付けたり保持しない場合には、添加される成分またはポリマー骨
格中のコモノマーのいずれかの形態で、カップリング剤をシステム中に添加する
ことが望ましいかもしれない;
b)連続的で、重大なクラック(cracks)、孔、または破損(breaks)がない;お
よび
c)丈夫で磨耗(abrasion)に耐性である。
先に述べた属性は、光学顕微鏡および走査電子顕微鏡の両方の下での、本発明
の吸収性粒子の検査に基づく。さらに、選択されたテスト手順が、強度、凝集性
(cohesiveness)、およびコア粒子に対するコーティングの接着性を測定するため
に行われた。これらは、実施例32で述べる。
本発明で開示される製造法は、約2〜約12のHLB値を有する界面活性剤(
即ち、表面活性剤)を用いて行われても良いが、約3〜約7、最も好ましくは約
3〜約5のHLB値の範囲が好ましい。好ましい表面活性剤ないし界面活性剤は
、糖の脂肪酸エステルであるSPAN
の凝集を最小限にするので、好ましい。これらの知見は、表Iに要約されており
、そこでは、本発明の粒子は、該表に示されているように、粒子が50重量%シ
リカを含み、ポリマーが架橋されていない以外は、実施例1に記載のように調製
された。必要に応じて、糖の脂肪酸エステルであり、種々のレベルのエチレンオ
キシドと反応させられた、界面活性剤を使用することができる。
種々の安定剤、分散剤、染料、顔料、希釈剤など、並びに抗菌剤、臭気吸収化
合物および香料も本発明の吸収性粒子の一部分であり得る。
本発明の吸収性粒子を製造する方法に関しては、例えば、以下の工程を用いる
ことができる。
a)非コロイド状の耐水性固体粒子を表面活性剤(すなわち界面活性剤)の存
在下、水不混和性の溶媒中で個々に懸濁する工程;
b)該水不混和性の溶媒に、開始剤及び重合してヒドロゲル形成性物質になり
得るエチレン性不飽和モノマーの水溶液を懸濁する工程;
c)ヒドロゲル形成性ポリマーにより、非コロイド状の耐水性固体粒子が個々
にかつ実質的に封入されるように、上記モノマーを重合させ、吸収性粒子を形成
する工程;及び
d)該吸収性粒子を分離及び乾燥する工程。
ヒドロゲル形成性ポリマーは、上記工程(b)の水溶液中に含まれている多官
能性架橋剤で架橋することができる。代わりに、多官能性架橋剤は上記の工程(
c)の終わりと工程(d)の前に添加されてもよい。架橋は、工程(d)で吸収
性粒子を、多官能性架橋剤を含む溶媒中で懸濁することによって生じ得る。
本発明の一つの好ましい面において、吸収性粒子は、水に溶解した、部分的に
中和されたアクリル酸塩−アクリル酸混合物から調製され、該混合物は過硫酸カ
リウム(フリーラジカル開始剤)とともに、シリカ粒子(オタワ・ファンドリー
・サンド、グレードF−75、U.S.シリカカンパニー(Ottawa Foundry San
d,Grade F-75,U.S.Silica Compamy))と界面活性剤とを例えばシクロヘキサ
ンのような有機溶媒に懸濁させた懸濁液に添加される。この特定の等級の砂は、
粒度が約100から約200ミクロンの範囲にある粒子を約85重量%有する、
約50から約600ミクロンの粒度範囲で供給されている。中和はアルカリ金属
の水酸化物(例えば、ナトリウム)又は水酸化アンモニウムを用いて行っても良
い。
懸濁液の十分な攪拌は、例えばスターラーが用いられるが、重合混合物を例え
ばシリカ粒子等のコア物質の外側表面上に吸収させるために行われる。該混合物
は約40℃から約60℃の温度で約2〜3時間加熱され、アクリル酸ナトリウム
−アクリル酸混合物を重合させる。
重合が完結したのち、懸濁された粒子は(例えば、液体成分をデカンテーショ
ンすることにより)分離され、乾燥、軽く粉末化され、そしてそれから例えばふ
るいを用いて分級される。分離の前に、生成した吸収性粒子ポ
リマーから水を除去するために、共沸蒸留を用いることもできる。
本発明で得られる吸収性粒子の平均粒度は、好ましくは約30ミクロンから約
2000ミクロンの範囲であり、好ましくは約100ミクロンから約600ミク
ロンの範囲である。
一般的に、得られる吸収性粒子の約90から約95重量%のものは、約100
から約600ミクロンのサイズ範囲にある。水存在下での個々の粒子についての
顕微鏡観察により、砂の粒子は実質的にもしくは完全にヒドロゲル形成性ポリマ
ーによって封入されていることが明らかになった。
図5は、実施例9と類似の方法でシリカ粒子(グレードF−75、オタワ・サ
ンド(Grade F-75 Ottawa Sand))を高吸水性ポリマーでコートされた本発明の
吸収性粒子について100×に拡大した走査電子顕微鏡写真である。図6は、図
5における粒子を500×に拡大したものである。でこぼこから平滑までの様々
な非多孔性の表面組織は、重合小滴が内部コアの表面に吸収性される時の粒子の
癒着の程度によるものと信じられている。
吸収性粒子に望まれる性質いかんにより、本製造法は以下の点に関して、過度
の実験をすることなく当業者に
より修正・変更できる。
a)フィラーコアの粒度の分布
b)フィラーコアのポリマーに対する重量比
c)ポリマーの組成と架橋度
d)界面活性剤の性質と量
e)攪拌の程度
f)重合開始剤
本発明の粒子を調製するための代わりの方法は、非コロイド状固体コア粒子の
個別化(individualization)、それに続くヒドロゲル形成性ポリマーでのコーテ
ィングが可能である点で、同等に有用である。例としては、(1)重合条件下で
のモノマーと開始剤の蒸気流中の粒子の流動床;及び(2)非コロイド状粒子を
モノマーと開始剤とともに混合し、次に必要な重合条件を与えるチャンバーの中
に噴霧する、ことが含まれる。モノマーと開始剤は、後に噴霧と同時に除去され
る水のような溶媒に溶解されると理解される。
商業的に重要な大抵の高吸水性ポリマーは、アクリル酸とその塩の、フリーラ
ジカルで惹起される重合により調製されている。一つの操作において、部分的に
中和されているモノマーの水溶液を、バルクで重合化し、ついでポリマーマスか
ら水を取り除き、それから所望の粒度
に磨砕する。直径が約100ミクロン以下の粒子は、一般に望ましくないダスト
と考えられている。しばしば「逆懸濁重合(inverted suspension polymerizatio
n)」と呼ばれる代わりの方法では、水性モノマー溶液(部分的に中和されている
)が、シクロヘキサンのような水不混和性の溶媒中に小滴として懸濁される。重
合が完了した後、水を除去して、ポリマーは特別な形状の顆粒として回収される
。
上述の懸濁操作は、米国特許4,340,706号及び米国特許4,418,
163号に記載されており、これら両者はその全体がここに参考として援用され
る。加えて、この調製方法は、スーパーアブソーベント・ポリマーズ(Superabso rbent Polymers
)の第二章、ACS・シンポシウム・シリーズ573(ACS Sympos
ium Series 573)(1994)に記載されており、これもまたその全体が参考と
してここに援用される。
本発明の製造法をより明確に定義するために、以下に本発明についての説明を
する。しかし、当然ながら、本発明は当該説明により限定されるものではない。
a)モノマー添加の前に、或る量の非コロイド状の耐水性粒子が、界面活性
剤の助けで水不混和性溶媒中で懸濁される。
b)モノマー水溶液と水可溶性フリーラジカル開始剤とが一緒に懸濁される
。
c)モノマーの重合懸濁化小滴が非コロイド状の耐水性コア粒子の表面に吸収
され、それに続いて癒着して、そのコア粒子を実質的に封入するコーティングに
なる。
d)重合中のモノマー小滴によるコア粒子に対する誘引及びその表面での吸収
は、好ましくは、重合の初期の段階で開始する。
一般に、本発明の吸収性用品は、トップシート、バックシート、及び該トップ
シート及びバックシートの間にはさまれたコアを有するものである。バックシー
トは、一般的には、液体を透過させないタイプのバックシートであり、トップシ
ートは不織材または液体透過性、もしくは孔を有する不透過性の材からなる液体
を透過させるタイプのトップシートである。吸収性コアは、当業者に知られたど
のようなデザインのものでもよく、それには、例えば後述の特許(これらはその
全体が全てここに参考として援用される)にあるような高吸水性ポリマーに関連
して用いられる吸収性コアのデザインが含まれる。
吸収性用品に用いられる吸収性コアは、通常、繊維および複数の吸収性粒子を
含んでいる。本発明のこれらの吸収性粒子は、吸収性コアの中に別の層として存
在して
いてもよいし、もしくは当業者に知られた任意の方法で繊維間に分散していても
よい。さらに、本発明の吸収性粒子は、下記の特許に記載される高吸水性ポリマ
ーの一部または全ての代わりに用いられることができる。本発明の吸収性用品に
用いられる繊維は、好ましくは親水性であり、かつウェブの形態をしたものであ
る。ウェブは好ましくは当業者に知られた方法の一つであるフォーミング・スク
リーン(forming screen)上で集められる。通常、吸収性用品は、約10ミクロン
から約1500ミクロンの粒度を持つ非コロイド状固体コアを約20重量%から
約70重量%有する本発明の吸収性粒子を含んでいる。
本発明の吸収性用品で用いられる繊維を含む吸収性コア、及び米国特許5,0
19,063号;5,300,358号;5,074,856号;4,944,
735号;4,634,440号;4,342,314号;4,324,247
号;4,217,901号;4,950,264号;5,147,343号;4
,655,757号;5,061,259号;及び5,286,770号に記載
されているように吸収性コアがSAPとともに使用される態様は、また本発明の
吸収性粒子ととも使用されることもできる。これらの特許に述べられているSA
Pの一部又は全ては、本発明
の吸収性粒子で置換されることができる。
ここで使用される繊維には、これらに限定されることはないが、メカニカル・
パルプ繊維(mechamical pulp fibers)、ケミカリー−モディファイド・サーモ−
メカニカル・パルプ繊維(chemically-modified thermo-mechanical pulp fibers
)、セルロース繊維物質、紡織繊維等が含まれる。吸収体もまた、セルロース毛
羽、木材毛羽、レーヨン、綿、またはポリエステル、ポリプロピレンのようなメ
ルトブロウン・ポリマー(meltblown polymer)又は複合体(coform)であってもよ
い。
また、本発明は、本発明の吸収性粒子が繊維を含む吸収性コア中に分散してい
る本発明の吸収性用品の製造方法に関する。吸収性粒子を含むこの吸収性コアは
、それから液体透過性トップシートと液体不透過性バックシートの間に挿入され
る。それからトップシートとバックシートの縁が一緒に合わされてシールされ、
吸収性用品の全周囲に液体バリヤーを作り上げる。
本発明の高性能高吸収性粒子は、単に本発明の例示として示される下記の実施
例によりさらに明確になるであろう。
実施例
本発明の吸収性粒子は、a)ストックハウゼン(グリ
ーンスボロ、ノースカロライナ(Greensboro,N.C.))から市場において入手で
きるフェーバー800(FAVOR 800)として特定される高吸収性粒子。フェーバ
ー800は、部分的に中和されたアクリル酸の架橋されたポリマーと考えられて
いる;及びb)ケムダル(Chemdal)(パラチン、イリノイ(Palatine,Ill)か
ら市場において入手できるASAP 1000として特定される高吸収性粒子。
ASAP 1000も、部分的に中和されたアクリル酸の架橋されたポリマーと
考えられている、と比較された。
実施例1
窒素入口及び出口管、還流冷却器、ディーンスタークトラップ(Dean Stark t
rap)、機械的攪拌機、温度計及び付加的な漏斗を備えた1000ml丸底フラ
スコを、窒素でパージした。シクロヘキサン400ml、ポリオキシエチレン
5 ソルビタンモノオレアート(アイシーアイアメリカズ社、ウィルミントン、
デラウェア(ICI Americas,Inc.,Wilmington,DE)よりトゥイーン81
タンモノステアラート(アイシーアイアメリカズ社、ウィルミントン、デラウェ
ア(ICI Americas,Inc.,Wilm
能)540mgをフラスコに加え、ソルビタンモノステアラートを分散させるた
めに、攪拌しながら内部温度を42℃にした。約10分後、上記界面活性剤は可
溶化し、フラスコの中身を室温(即ち、約25℃)まで冷却した。
上記と同時に、アクリル酸40ml及び脱イオン蒸留水10mlを、250m
l丸底フラスコ中で、アイスバスにより冷却しながら窒素雰囲気下において攪拌
した。冷却しながら、脱イオン蒸留水50mlに溶解された水酸化ナトリウム1
6.72グラムをアクリル酸溶液に滴下した。その後過硫酸カリウム64mgを
、部分的に中和されたアクリル酸溶液に加えた。混合物を、アイスバスにより冷
却しながら約10分間、その後外界温度において攪拌し、過硫酸カリウムの溶解
を完全にし、アクリル酸ナトリウム溶液を形成させた。
AFS粒径(grain size)75のオタワ ファイン ファウンドリイ サンド(O
ttawa fine foundry sand)(グレードF−75)40グラムを、前記シクロヘ
キサン/界面活性剤溶液に加えた。次に勢いよく攪拌しながら、前記アクリル酸
ナトリウム溶液を加えた。反応混合物の温度を43℃にし、2.5時間保持した
。水を、シクロヘキサンとの共沸混合物として除去し、固形物を乾燥し、オフホ
ワイトの顆粒状の生成物92.6グラムを得た。
予め60メッシュ上へ30メッシュを通してふるいにかけられた上記生成物6
0グラムを、メタノール84ml中でスラリー化した(slurried)。6.8mg
/mlのエチレングリコールジグリシジルエーテル(56.2mg)水溶液8.
2mlを加えた。反応混合物を加熱し、50〜55℃で2時間攪拌した。溶媒を
減圧下で除去し、固形物を50℃で乾燥機で乾燥し、シリカ44重量%を含有す
る本発明顆粒状生成物62.3グラムを得た。
実施例2
窒素入口及び出口管、還流冷却器、ディーンスタークトラップ、機械的攪拌機
、温度計及び付加的な漏斗を備えた1000ml丸底フラスコを、窒素でパージ
した。シクロヘキサン400ml、ポリオキシエチレン 5 ソルビタンモノオレ
アート(アイシーアイアメリカズ社、ウィルミントン、デラウェア(ICI Americ
as,Inc.,Wi
て入手可能)548mg及びソルビタンモノステアラート(アイシーアイアメリ
カズ社、ウィルミントン、デラウェア(ICI Americas,Inc.,Wilmington,DE)
よりス
ラスコに加え、ソルビタンモノステアラートを分散させるために、攪拌しながら
内部温度を42℃にした。約1
0分後、フラスコの中身を室温まで冷却した。
同時に、アクリル酸40ml及び脱イオン蒸留水10mlを、250ml丸底
フラスコ中で、アイスバスにより冷却しながら窒素雰囲気下において攪拌した。
冷却しながら、脱イオン蒸留水50mlに溶解された水酸化ナトリウム16.7
2グラムをアクリル酸溶液に滴下した。その後過硫酸カリウム64mgを、部分
的に中和されたアクリル酸溶液に加えた。混合物を、アイスバスにより冷却しな
がら約10分間、その後外界温度で攪拌し、過硫酸カリウムの溶解を完全に行い
、アクリル酸ナトリウム溶液を形成させた。
AFS粒径75のオタワ ファイン ファウンドリイ サンド(グレードF−7
5)62.58グラムを、前記シクロヘキサン/界面活性剤溶液に加えた。次に
勢いよく攪拌しながら、前記アクリル酸ナトリウム溶液を加えた。反応混合物の
温度を43℃にし、2.5時間保持した。水とシクロヘキサンとの共沸混合物を
留去し、固形物を乾燥し、オフホワイトの顆粒状生成物114.3グラムを得た
。
実施例3−架橋
予め60メッシュ上へ30メッシュを通してふるいにかけた実施例2の顆粒状
生成物36.5グラムを、メタ
ノール35ml中でスラリー化した(slurried)。6.8mg/mlの
エチレングリコールジグリシジルエーテル(27.44mg)水溶液4.0ml
を加えた。反応混合物を加熱し、50〜55℃で2時間攪拌した。溶媒を減圧下
で除去し、固形物を50℃で乾燥機で乾燥し、シリカ55重量%の顆粒状生成物
37.3グラムを得た。
実施例4
実施例4は、実施例1の操作と類似した方法により調製された。コア材料(co
re material)は、フーバーカーブ(Hubercarb)グレードQ20−60(ジェイ
−ダブリュ フーバー コーポレーション、セントルイス、ミズーリ(J-W Huber
Corporation,St.Louis,MO)であり、一般的に炭酸カルシウム96.5%(炭
酸カルシウム2重量%のサイズは、1170ミクロン〜1560ミクロンであっ
た)、炭酸マグネシウム2.0%及びシリカ1.2%を含有していた。粒度の分
布は、200ミクロンより大きいものが90%(重量による)、900ミクロン
より大きいものが10%(重量による)であって、メジアン粒度は約450ミク
ロンであった。重量比は、ポリマー55部に対し、フィラー45部であった。実
施例4は、架橋剤なしに調製した。
実施例5
実施例5は、水44gmを共沸混合物として除去した後、メタノール5ml中
のエチレングリコールジグリシジルエーテル15.4mgを加え、反応混合物を
50℃に3時間保持させた以外は、実施例1を繰り返したものである。この時間
の終わりに、水の残留分を共沸蒸留によって除去した(10ml)。顆粒状の生
成物を回収し、乾燥機中で65℃で4時間乾燥した。
実施例6
実施例6の目的は、コアフィラーの比率を72重量%に増やすことであった。
従って、窒素入口及び出口管、還流冷却器、ディーンスタークトラップ、機械的
攪拌機、温度計及び付加的な漏斗を備えた1000ml丸底フラスコを、窒素で
パージした。シクロヘキサン400ml、ポリオキシエチレン 5 ソルビタンモ
ノオレアート(アイシーアイアメリカズ社、ウィルミントン、デラウェア(ICI
Americas,Inc.,Wilmington,DE)よりトゥイー
ソルビタンモノステアラート(アイシーアイアメリカズ社、ウィルミントン、デ
ラウェア(ICI Americas,Inc.,
入手可能)540mgをフラスコに加え、ソルビタンモ
ノステアラートを分散させるために、攪拌しながら内部温度を42℃にした。約
10分後、フラスコの中身を室温まで冷却した。
同時に、アクリル酸20ml及び脱イオン蒸留水10mlを、250ml丸底
フラスコ中で、アイスバスにより冷却しながら窒素雰囲気下において攪拌した。
冷却しながら、脱イオン蒸留水50mlに溶解された水酸化ナトリウム8.36
グラムをアクリル酸溶液に滴下した。過硫酸カリウム33mgを、部分的に中和
されたアクリル酸溶液に加えた。その後混合物をアイスバスにより冷却しながら
約10分間、そして外界温度で攪拌し、過硫酸カリウムの溶解を完全にし、アク
リル酸ナトリウム溶液を形成させた。
AFS粒径75のオタワ ファイン ファウンドリイ サンド(グレードF−7
5)40グラムを、前記シクロヘキサン/界面活性剤溶液に加えた。勢いよく攪
拌しながら、前記アクリル酸ナトリウム溶液を加えた。反応混合物の温度を55
℃にし、2.5時間保持した。水41mlを、シクロヘキサンとの共沸混合物と
して除去した。この時点において、メタノール4.8ml中のエチレングリコー
ルジグリシジルエーテル15.4mgを加え、反応混合物を50℃で3時間保持
した。反応混合物を室
温まで一晩冷却した。
反応を加熱し、更に水12mlを共沸蒸留により除去した。反応混合物は、粒
子状の固形物やフラスコの壁に付着した固形物を含む。粒子状の生成物を回収し
、乾燥機中で50℃で一晩乾燥した。脱イオン蒸留水を加えて、フラスコの壁に
付着した固形物を膨張させて取り除いた。この材料をガラス皿に集め乾燥した。
該固形物は、小さな顆粒とより大きな1/2インチの凝集物(agglomerates)と
の混合物として存在する。
実施例7
窒素入口及び出口管、還流冷却器、ディーンスタークトラップ、機械的攪拌機
、温度計及び付加的な漏斗を備えた1000ml丸底フラスコを、窒素でパージ
した。シクロヘキサン400ml、ポリオキシエチレン 5 ソルビタンモノオレ
アート(アイシーアイアメリカズ社、ウィルミントン、デラウェア(ICI Americ
as,Inc.,Wi
て入手可能)549mg及びソルビタンモノステアラート(アイシーアイアメリ
カズ社、ウィルミントン、デラウェア(ICI Americas,Inc.,Wilmington,DE)
よりス
ラスコに加え、ソルビタンモノステアラートを分散させ
るために、攪拌しながら内部温度を42℃にした。約10分後、フラスコの中身
を室温まで冷却した。
上記と同時に、アクリル酸40ml及び脱イオン蒸留水10mlを、250m
l丸底フラスコ中で、アイスバスにより冷却しながら窒素雰囲気下において攪拌
した。冷却しながら、脱イオン蒸留水50mlに溶解された水酸化ナトリウム1
6.72グラムをアクリル酸溶液に滴下した。その後過硫酸カリウム64mgを
、部分的に中和されたアクリル酸溶液に加えた。混合物を、アイスバスにより冷
却しながら約10分間、その後外界温度で攪拌し、過硫酸カリウムの溶解を完全
し、アクリル酸ナトリウム溶液を形成させた。
コーンブラン(corn bran)(イリノイス シリアル ミルズ ロット 99C−
30(Illinois Cereal Mills lot 99C-30)27.5gmを、前記シクロヘキサ
ン/界面活性剤溶液に加えた。次に前記アクリル酸ナトリウム溶液を、勢いよく
攪拌しながら加えた。反応混合物の温度を55℃にし、2.5時間保持した。水
43gmを、シクロヘキサンとの共沸混合物として除去した。粒子相及び融合相
(fused phase)が、この時間の終わりに両方とも存在した。固体相を除去した
(材料約35グラム)。この時点で、エチレングリコールジグリシジルエーテル
8.5mgを含有する溶液4.3mlを反応混合物に加え、該反応混合物を50
℃で3時間保持した。この時間の終わりに、水の残留分を共沸蒸留により除去し
た(10ml)。顆粒状の生成物を回収し、乾燥機中で65℃で4時間乾燥した
。
実施例8
実施例8においては、実施例6と同様にして調製した材料4.0gmを、メタ
ノール5.0ml及びエチレングリコールジグリシジルエーテルのメタノール溶
液(10mg/ml)0.55mlと共に、50mlフラスコに入れた。混合物
を55℃で2時間攪拌し、その後分離し、乾燥した。
実施例9
窒素入口及び出口管、還流冷却器、ディーンスタークトラップ、機械的攪拌機
、温度計及び付加的な漏斗を備えた1000ml丸底フラスコを、窒素でパージ
した。シクロヘキサン400ml、ポリオキシエチレン 5 ソルビタンモノオレ
アート(アイシーアイアメリカズ社、ウィルミントン、デラウェア(ICI Americ
as,Inc.,Wi
て入手可能)550mg及びソルビタンモノステアラート(アイシーアイアメリ
カズ社、ウィルミントン、デラ
ウェア(ICI Americas,Inc.,Wilmington,DE)よりス
ラスコに加え、ソルビタンモノステアラートを分散させるために、攪拌しながら
内部温度を42℃にした。約10分後、フラスコの中身を室温まで冷却した。
同時に、アクリル酸40ml及び脱イオン蒸留水10mlを、250ml丸底
フラスコ中で、アイスバスにより冷却しながら窒素雰囲気下において攪拌した。
冷却しながら、脱イオン蒸留水50mlに溶解された水酸化ナトリウム16.7
2グラムをアクリル酸溶液に滴下した。過硫酸カリウム64mgを、部分的に中
和されたアクリル酸溶液に加えた。混合物を、アイスバスにより冷却しながら約
10分間、その後外界温度で攪拌し、過硫酸カリウムの溶解を完全にし、アクリ
ル酸ナトリウム溶液を形成させた。
AFS粒径75のオタワ ファイン ファウンドリイ サンド(グレードF−7
5)51.2グラムを、前記シクロヘキサン/界面活性剤溶液に加えた。次に勢
いよく攪拌しながら、前記アクリル酸ナトリウム溶液を加えた。反応混合物の温
度を54℃にし、2.5時間保持した。水をシクロヘキサンとの共沸混合物とし
て除去した。水21gを、シクロヘキサンとの共沸混合物として除去し
た。粒子相が、この時点において形成した。その時点において、エチレングリコ
ールジグリシジルエーテル10.2mgを含有するメタノール溶液3.4mlを
加え、反応混合物を50℃で2時間保持した。次に、水23mlを共沸蒸留によ
り除去した。この時点において、エチレングリコールジグリシジルエーテル10
.2mgを含有するメタノール溶液3.4mlを更に加え、反応混合物を50℃
で更に2時間保持した。この時間の終わりに、水の残留分を共沸蒸留により除去
した(14ml)。顆粒状生成物を回収し、乾燥機中で65℃で4時間乾燥した
。全収率は、103.2グラムであった。
実施例10
窒素入口及び出口管、還流冷却器、ディーンスタークトラップ、機械的攪拌機
、温度計及び付加的な漏斗を備えた1000ml丸底フラスコを、窒素でパージ
した。シクロヘキサン400ml、ポリオキシエチレン 5 ソルビタンモノオレ
アート(アイシーアイアメリカズ社、ウィルミントン、デラウェア(ICI Americ
as,Inc.,Wilmington,DE)よりトゥイーン81(TWEEN 81TM)として入手可能
)550mg及びソルビタンモノステアラート(アイシーアイアメリカズ社、ウ
ィルミントン、デラウェア(ICI Americas,Inc.,Wilmington,DE)よりス
ラスコに加え、ソルビタンモノステアラートを分散させるために、攪拌しながら
内部温度を42℃にした。約10分後、フラスコの中身を室温まで冷却した。
同時に、アクリル酸40ml及び脱イオン蒸留水10mlを、250ml丸底
フラスコ中で、アイスバスにより冷却しながら窒素雰囲気下において攪拌した。
冷却しながら、脱イオン蒸留水50mlに溶解された水酸化ナトリウム16.7
2グラムをアクリル酸溶液に滴下した。過硫酸カリウム64mgを、部分的に中
和されたアクリル酸溶液に加えた。混合物を、アイスバスにより冷却しながら約
10分間、その後外界温度で攪拌し、過硫酸カリウムの溶解を完全にし、アクリ
ル酸ナトリウム溶液を形成させた。
コーンスターチ(アルゴ ブランド(Argo brand))30グラムを、前記シク
ロヘキサン/界面活性剤溶液に加えた。次に勢いよく攪拌しながら、前記アクリ
ル酸ナトリウム溶液を加えた。反応混合物の温度を55℃にし、2.5時間保持
した。水42グラムを、シクロヘキサンとの共沸混合物として除去した。粒子相
がこの時点において生成した。その時点において、エチレングリコールジグリシ
ジルエーテル15.4mgを含有するメタノー
ル溶液5.2mlを加え、反応混合物を50℃で3時間保持した。この時間の終
わりに、水の残留分を共沸蒸留により除去した(16ml)。顆粒状生成物を回
収し、乾燥機中で65℃で4時間乾燥した。全収率は、82.9グラムであった
。
実施例11
実施例11においては、実施例1と同じ方法により調製した材料4.0gmを
、メタノール5.0ml及びエチレングリコールジグリシジルエーテルのメタノ
ール溶液(10mg/ml)0.55mlと共に、50mlフラスコに入れた。
該混合物を55℃で2時間攪拌し、その後分離し、乾燥した。
試験手順
1.ゲルへの膨潤時間
試料を、U.S.30スクリーンを通過させ、U.S.60メッシュ上に集め
る。試験試料0.25gmを、7.0mlガラス瓶に入れる。1.0%塩化ナト
リウム2.5gmを加える。サンプルがゲル化するにつれて、メニスカスが消失
する時間を観察し、記録する。
2.容量
アルミニウムはかり皿(pan)に0.3gm入れ、重さを量る。1%塩水(sal
ine solution)10mlを加える
;フィルムで覆い、1.5時間放置する。過剰な溶液を捨て、重さを量る。計算
する:
3.外部荷重(External Load)の下での吸収度
目的
外部荷重の下におかれた吸収性材料に吸収された液体(fluid)の量を、時間
の関数として測定する。
条件
吸収性材料のサンプル0.016グラムを20.28cm2のエリアに置き、
21,000 dynes/cm2(約0.3 lb/in2)の圧力をかける。
装置
電子ばかり(Electronic Balance)(範囲:最低200g;精度:少なくとも
0.001g)
シリンダーの底に接合したステンレススチールスクリーン(メッシュ:100
)を有する内径(I.D.)2.54cm(1インチ)のシリンダー(材料:プ
レキシガ
重さ4.4gの2.5273cm(0.995インチ)
100gの分銅(はかり校正分銅)。
タイマー
制御された雰囲気:温度 23℃(73.4°F)
相対湿度 50%
手順
1.0.9%(w/w)NaCl溶液乃至合成尿1kgを調製する。
2.吸収材料を30/60カットにふるいにかけ、30/60カットされた材料
(30/60 cut of material)を、一定の製品状態(product condition)に保つた
めに密封貯蔵容器に入れる。
3.吸収材料0.160gを前もって自重を測った(pre-tared)秤量紙の上に
置く。吸収材料の実際の重量、W f、を記録シートに記録する。
4.吸収材料を、スクリーン化された(screened)底を有するシリンダーにゆっ
くりと加える。
5.該材料がメッシュ上に均等に分布するまでシリンダーを静かに軽くたたく。
吸収材料がシリンダーの壁の上にあるときは、試験を再び行う。
6.ピストンをシリンダーに入れる。
7.ピストン上に100gの分銅を置く。
8.結合したシリンダー、ピストン及び試験材料の重さを量る。この重さ、W c
、を記録シートに記録する。
9.溶液の薄層(thin layer)を、はかり皿(pan)に注ぐ。
10.フィルターペーパーをはかり皿の中に置き、溶液をフィルターペーパーに
浸す。
11.タイマーを、前もって決定した時間間隔(1又は5分)又は最大時間(即
ち60分)に設定する。(様々な時間間隔において行われた測定を、吸収材料の
吸収曲線を計算及び展開(develop)するために用いる。)
12.結合したシリンダーを、浸されたフィルターペーパー上に置き、同時にタ
イマーを開始する。
13.時間の終了と同時に、結合したシリンダーをはずし、ペーパータオルの上
に置く。
14.結合したシリンダーの重量を量る。この重量、Wst、を記録シートに記
録する。
15.ステップ11〜14を、平衡に達するまで又は最大試験時間になるまで繰
り返す。最大の吸収度に近づくにつれて時間間隔を拡大する。示唆される間隔の
シークエンスは、0、1、2、5、10、30、60及び90分である。
16.移動した(displaced)ピストンのシリンダーの底からの高さを測る。こ
の高さHを記録シートに記録する。
17.吸収度試験の完了と同時に、ピストンを取り外し、材料の状態を観察する
。観察を記録シートに記録する。
計算:
Wf 吸収材料の重量
Wc 結合したシリンダーの乾燥重量
Wst 結合したシリンダーの時間tにおける湿重量
At 外部荷重の下での時間tにおける材料の吸収度
A 荷重の下での物質の最大吸収度。
外部荷重の下での吸収度
A = (max At)
本発明の代表的な実施例の吸収特性を、以下の表I及びIIに示す。
物性
実施例1において、F−75、ファイン ファウンドリイ サンドを、部分的に
中和されたアクリル酸水溶液より調製された好ましいヒドロゲル形成性ポリマー
で覆われており、その重量比率は、ポリマー55部に対しフィラ
ーコア45部であった。
実施例3は、重量比率がポリマー45部に対しフィラーコア55部という点で
実施例1と異なっていた。実施例2では、ポリマーは架橋しておらず、架橋され
た実施例3とは異なっていた。
表II及び表IIIのデータから判るように本発明生成物の荷重の下での速度及び
吸収性における高い拮抗的な性能は、予期できないものであり、本技術分野にお
ける重要な進歩である。
重合小滴のフィラーコアの表面上への完全な吸着は、驚くべきことであり予期
できないものであった。調製の進行中、重合の早い段階においてフィラー粒子が
、中に包み込まれるようである。これは、上記の完全な吸着の
或る種の理論的な説明を示唆する。例えば、重合開始の早い時期に、柔らかく、
おそらく“粘着性”の小滴が、少なくとも一部分は、フィラーコア粒子表面の化
学的性質により備えられる二次的な化学的力又は結合によってフィラーコア表面
に付着する。加えて、コア粒子表面は、重合小滴によって容易にぬれるのに充分
に高い表面エネルギーを備えているかも知れない。一般に、吸着及び固体表面上
の液体の不均一反応を行う又は制御する傾向があるこれら物理的−化学的現象は
、封入されたコア粒子の好ましい形成に影響を及ぼす。
繊維の吸収コア及び高吸収性粒子
実施例12−16
セルロースパルプ繊維を、適当な空気流及び混合物を柔らかいふわふわしたウ
エブ(web)の形で収集するための収集スクリーンを提供することができる実験
室機械(laboratory machine)、高吸収性粒子と混合した。
図1は、x、y及びz軸によって規定された体積(volume)を有する吸収性コ
アを説明している。
図2では、二つの体積ゾーン(volumetric zones)が、一つは、境界線ab、
a'b'、a''b''及びa'''b'''により、二つ目は、bc、b'c'、b''c''及
びb'''c'''により規定されている。
図3及び4では、体積ゾーンab、a'b'、a''b''及びa'''b'''が規定さ
れている。
ここで吸収性コアと呼ぶ繊維のウエブ及び粒子は、長さ約9インチ、幅4イン
チ及び水圧プレスによる圧縮後の厚さ0.25インチであった。図1及び2を参
照すると、これら寸法は、それぞれ吸収性コアにおける長さ“x,”幅“y,”及
び厚さ“z,”により表される。
本発明の吸収性コアは、一連の平面によって規定され、各平面は、直線x及び
yの交差(intersection)により形成され、z方向に動く。これら平面又は複数
の平面の組合せは、体積ゾーンを提供し(例えば、図3を参照すると、体積ゾー
ンab、a'b'、a''b''、a'''b'''を示し、図4を参照すると、ab、a'
b'、a''b''、a'''b'''を示す)、該ゾーンは、本発明の繊維、粒子及び空
気を含有する。これらゾーンは、乾燥状態の吸収性用品(absorbent device)の
体積の少なくとも約2%を占めることができる。本発明の吸収性粒子は、各々フ
ィラーコア及び高吸収性ポリマーを、好ましくは30〜70対70〜30の範囲
で含有するので、前記体積ゾーンは、結果として4つの成分;即ち、繊維、空気
、高吸収性ポリマー、及びフィラーを含有する。さらに、これら成分は、コア中
の比率及び位置の両方を変えてもよく、
従って、機能性及びコストの両方を最も効果的にし得る吸収性コアの設計におい
て新しい自由度を提供する。本発明の粒子組成物及び該粒子と関連する他の変形
物に関する前記論議は、吸収性コアにおける繊維及び空スペース(void space)
と組み合わせて、この新規な粒子について可能な設計の選択の度合が、極めて大
きいことを明確に示している。
表IVは、a)パルプ繊維;及びb)SAP及び/又は本発明の吸収性粒子を
含有する吸収性コアのいくつかの実施例の組成及び物性を記載している。
表IVのデータから、本発明の吸収性粒子によると、特に吸収量及び速度の性
能属性に関して、吸収性用品におけるコスト及び性能をより綿密に最適化できる
ことが示されている。
より具体的には、表IIIのデータは、大きなコスト増大を伴うことなく、独特
の従来達成できなかった物性を有する吸収性用品の設計の基準を提供する。
例えば、図7に示される用品においては、いくつものゾーンが示され、各々が
、その位置によって、所期の防漏機能を提供し、着用者に乾燥した表面、及びS
AP粒子によりパルプを置き換えることによるかさの減少を提供すること;及び
重要なことに、これらを低コストで達成することに関して、特別な重要性を有し
得る。
実施例14の吸収性コアは、1.6gmが100%高吸水性ポリマーASAP
1000であるSAP粒子8.1gmを含有している。粒子の残りの6.5gm
(実施例1)は、SAP56重量%又は3.6gmを含有し、SAPの全量は5
.2gmである。高吸収剤9.0gmを含有する実施例12と比較すると、吸収
率及び表面の乾燥状態は、吸収率についてはかなり向上し、表面乾燥状態につい
てはおおよそ同等である。これら向上は、原料コストのかなりの削減において達
成される。
図7に示されるような吸収性用品は、現在開示されている粒子により、即ち7
5〜100%より多くの吸収性粒子を、例えば、ゾーンA,A’、B,B’及び
必要に応じてC,C’に用いることにより、最適化され、こうして、より多くの
利用できるSAP表面積の存在により(即ち、より多数の本発明吸収性粒子が、
現在の市販の吸収性用品において用いられているのと同量のSAPを用いて製造
できる)、漏れ防止における主要な改善を達成する。
或いは、図7の吸収性用品は、実施例5におけるように高い吸収力の粒子を用
いて設計されてもよく、また、大量の局在化した流体のコントロールが必要とさ
れている、より内側のゾーンDに配置されてもよい。上記したように、そのよう
な向上は、本発明の低コスト粒子を増量して用いることにより追加的なコストを
伴うことなく、達成され得る。
本発明の吸収性粒子は、市場で入手できるSAP粒子が用いられている全ての
種類の吸収性用品において用いることができる。本明細書にその全体が参考とし
て援用されている、米国特許第5,019,063;5,300,358;4,
324,247;4,342,314;4,634,440;5,074,85
6;及び4,
944,735に開示されているような吸収性用品において、本発明の吸収性粒
子は、完全に又は部分的に、市場で入手可能なSAP粒子に置き換わることがで
きる。
表IVに示されるように、例えば、本発明の粒子は、コスト及び性能の幅広い
範囲を達成するために、市場で入手可能な高吸水性ポリマーとブレンドできる。
例えば、市場で入手可能なSAP粒子は、本発明の吸収性粒子と、約1:9〜約
9:1の重量比で組み合わせることができる。更に、吸収性粒子をおむつ又は生
理用ナプキンのような吸収性用品に用いる場合、親水性繊維及び吸収性粒子が、
約95:5〜約2:3の重量比で存在する。
例えば米国特許第5,180,622(Berg)に開示されているように、
小さなSAP粒子の凝集物を形成することにより、又は例えば米国特許第5,1
18,719のように発泡剤を含有させることにより(両者とも本明細書に参考
として援用される)、質量に対する表面積の比を増加させる技術も本発明に適用
でき、これにより、フィラーコアにより有意に削減されたコストという更なる利
点を有する。
実施例17
実施例17及び18において、本発明の高吸収性顆粒(superabsorbent granu
les)を、シリカ含量50重量%
で、実施例1の一般的な手法によって製造した。
本発明のより高い費用効果性能を例示するために、女性の生理用ナプキンを、
参考としてここに援用されている発明の名称が”薄く、可撓性のある生理用ナプ
キン”である米国特許第4,950,364号の記載にしたがって製造した。特に、この
態様は、薄く可撓性があり、月経の中程度ないし高い流出量を吸収し含むのに十
分な吸収性のある生理用ナプキンを完成しようとするものである。
特に、一方の表面上に感圧接着剤の薄いフィルムを有するエアレイドボンデッ
ドパルプシート(airlaid bonded pulp sheet)の層を含む積層物を製造する。
本発明の高性能の高吸収性顆粒を、軽量(約1/2ミル(mil))、中量(約1ミル)
又は多量(約11/2ミル)のいずれかの量の接着剤を有する接着層上に均一に散
布し、その後シート材料は、高吸収性顆粒が、積層物の内側の起状の中に存在す
るように、G字形に折り畳まれ、幅約55mmの積層物とされた。次に、該積層
物は、エアレイドパルプシート材料の流体移動層とポリエチレンバリアーフィル
ムとの間に挿入された。3次元開口を有するポリエチレンフィルムからなるトッ
プシートを、移動層のエアレイド材料の外側面上に配置した。端部をシールし、
長さ約225mm、幅約70−100mm及び厚さ約2.7
5mmである生理用ナプキンを得た。
比較の目的のために、100%高吸水性ポリマーの顆粒を含有する市販グレー
ドの高吸収剤(ASAP 1100、ケムダル(Chemdall))を用いて、ナプキンを製造し
た。
以下の表Vに、50重量%のSAP及び50重量%のシリカのみを有する本発
明の新規ポリマー被覆された吸収性粒子を含むナプキンの吸収特性を示す。
実施例18
本発明の他の態様として、セルロースパルプけば(fluff)と高吸収性顆粒を
組み合わせて含む厚くけばの吸収パッドを製造し、研究室内での液体吸収試験に
よって評価した。
この実験において試験したパッドは、長さ約260mm、幅60−70mm及
び厚さ20mmであった。その構成は、特に、型押しされ圧縮されたパルプの層
(4.1gm)の周りに、"ブランケット層"のパルプ(7.8gm)を"G"字形
に折り畳むことによって形成される4層のけばパルプを含んでいた。該パッドは
更に、熱結合された(thermally bonded)ポリプロピレンのトップシート、ポリ
エチレン流体バックシート(backsheet)、及び該トップシートとけばコアの間
に挿入されたけん縮PETステーブル繊維の樹脂結合ウエブを含んでいた。高吸
収性顆粒を、ソルトシェーカーを通して、コア内に一様に分散させた。本発明の
場合、1.4gmの吸収性粒子を、型押しされた層の上側に分布させ、下側に3
.0gm分布させた。比較例として、ケムダル(Chemdall)ASAP1000高
吸収性顆粒を、同様に、上側に1.0gm、下側に3.0gm、配置した。
吸収特性を表VIにまとめた。
この一般的な構成のパッドは、女性衛生における月経液体の管理において及び
尿失禁の症状の発現を和らげる目的で尿の吸収及び管理に有用である。
実施例17及び18において、吸収速度、リウェット(rewet)、染色及び吸
収力は、以下のようにして得た:
吸収速度は以下に様にして決定した:
装置:ブロックの中央に直径1″の開口部を有する4″×4″ルーサイトシリ
ンダーブロック;1%の染色された塩水;(秒で表される経過時間を0.1秒目
盛りで記録するための)ストップウォッチ。
手法:プラスティックフィルム、吸収性コア及びカバーシートを有する衛生製
品を、該カバーシートを上にして、ひだ及び折りたたみがないように平らに置く
。カバーシートを上にして、該製品の中央にシリンダーブ
ロックを置く。メスシリンダーに1%塩水10mlを測り入れる。メスシリンダ
ーから、ルーサイトブロック中の開口部を通して製品上に10mlの1%塩水を
注ぎ、すぐにストップウォッチをスタートさせる。溶液を、衛生製品の表面上に
流れさせる。該溶液が完全に吸収されると同時にストップウォッチを止める。5
つの試料について、0.1秒未満を四捨五入して吸収時間を記録する。5つの試
料について、0.1秒未満を四捨五入して平均吸収時間を決定する。0.1秒未
満を四捨五入して秒で表される吸収時間及び液体体積を平均する。
リウェットは以下のように決定した:
装置:ブロックの中央に直径1″の開口部を有する4″×4″ルーサイトシリ
ンダーブロック;染色された1%塩水;VWR濾紙、グレード#417、直径9
cm又は同等のもの;0.05kgsの重量を有する平面プレート(4″×4″
×1/8 ルーサイトスクエア);2.2キログラムのおもり;25ml容量のシ
リンダー;及び±0.01gまで正確な、トップ荷重電子バランス。
手法:水平面上に平らに置くことによって試験する5種の製品を用意する。該
製品のカバーシートの中心にシリンダーブロックを置く。シリンダーブロックの
開口部に10mlの1%塩水をそそぎ入れる。シリンダーブロ
ックを取り除き、製品を5分間放置する。10枚の濾紙の重量を測定し、その重
量を記録する。5分後、同時に重量を測定した濾紙、透明なルーサイトプレート
及び2.2キログラムのおもり(約0.5psi)を製品の中央に置く。15秒
間この位置に放置する。おもり及びプレートを取り除き、濾紙の重量を測定する
。5つの試料における平均リウェットを次のようにして決定する:
最終濾紙重量(g) マイナス 当初の濾紙重量(g)
イコール リウェット(g)。
染色は以下の様にして決定した。
装置:ブロックの中央に直径1″の開口部を有する4″×4″ルーサイトシリ
ンダーブロック;染色された(1%)塩水;10mlメスシリンダー;(±0.
1秒まで正確な)ストップウォッチ;及び長さ30cmまで測定でき1mmの目
盛りが付されたスチール定規。
手法:カバーシートの中央上パッドの上側にシリンダーブロックを置く。シリ
ンダーブロックの開口部に10mlの1%塩水をそそぎ入れ、液体を吸収させる
。吸収が完了すると同時にシリンダーブロックを取り除く。製品に液体を吸収さ
せる。2分後、製品の長さ方向に平行に定規をおいて、最も遠い2つの位置から
染色の長さを(ミリメーターで)測定する。5つの試料からの記録を
平均し、ミリメーターで記録する。
総吸収力は以下の様に決定した:
装置:トリプルビームバランス(triple beam balance)又はトップ荷重電子
バランス(±0.1gmまで正確なもの);0.9%塩水;ブロッター(4″×
4″パルプボード−−ITT レイオニアー(Rayonier)PMXE);ワットマン(
Whatman)濾紙、グレード#1又は同等のもの;1170.4gm、±0.4g
msのオース(Ohaus)キャリブレーション分銅(又は同等のもの);ストップ
ウォッチ;温度計;4.75×14.0cmのプレ
12″の不織布試料片。
手法:リリーステープ(release tape)なしの試料片の乾燥重量を記録する。
試料を不織布片中に包む。試料片を0.9%塩水(25℃)中に10分間水中に
浸す。2分間垂直方向に排水させる。試料から不織布をあける。飽和された試料
の底面下に、製品のポリ側を上に向けて、4″×4″パルプスクエアを置く。3
0秒間製品上にコントロールされたおもりと共にテンプレートを置く。リウェッ
トの値が、0.5gm未満になるまで上記工程を続ける。濡れた試料片の重量を
記録する。
実施例19
#30メッシュふるい(screen)上に残った実施例5の生成物の一部分を乳鉢
と乳棒で軽く磨砕し、該ふるいを通過した部分と合わせた。No.30、60お
よび140メッシュふるいを用いて、合わされた材料の粒度分布を測定し、F−
75シリカコア材料と比較した。表VIIに示されたこの比較は、本発明によっ
て提供された粒度の予測性が高いことを示している。
実施例20 表面架橋したCaCO3フィラー
窒素入口及び出口管、還流冷却器、ディーンスターク
(Dean Stark)トラップ、機械的攪拌装置、温度計及び追加漏斗を備え付けた2
000ml丸底フラスコを窒素でパージした。800mlのシクロヘキサン及び
4.32gのスパン(Span)60(HLB値4.7)をフラスコに添加し、内部温
度を攪拌しながら42℃にしてスパン60を分散させた。約10分後、フラスコ
の内容物を室温まで冷却した。
その間に、80mlのアクリル酸及び10mlの脱イオン蒸留水を500ml
丸底フラスコ中で攪拌し氷浴によって冷却した。冷却の間、33.5グラムの水
酸化ナトリウムを溶解した100ml脱イオン蒸留水をアクリル酸溶液に滴下し
た。128mgの過硫酸カリウムを含む10mlの脱イオン蒸留水を、部分的に
中和されたアクリル酸溶液に加えた。該混合物を約10分間氷浴で冷却しながら
攪拌した。
102.4グラムの炭酸カルシウム(フーバーカーブ(Hubercarb)Q20 60)を
、前記シクロヘキサン/界面活性剤溶液に添加した。前記アクリル酸ナトリウム
溶液を激しく攪拌しながら添加した。前記反応混合物の温度を、55℃に上げ、
6時間保った。水及びシクロヘキサンの共沸混合物を90mlの水が集められる
まで蒸留した。混合物を一晩窒素雰囲気下で放冷した。
次の朝、1.34gのエチレングリコールジグリシジルエーテルを加え、反応
混合物を窒素雰囲気下55℃に7時間加熱し、一晩放冷した。残存している水を
水/シクロヘキサン共沸混合物と共に除去し190gのオフホワイト(off whit
e)の顆粒材料を得た。実施例21 内部架橋したシリカF−75フィラー
窒素入口及び出口管、還流冷却器、ディーンスターク(Dean Stark)トラップ
、機械的攪拌装置、温度計及び追加漏斗を備え付けた2000ml丸底フラスコ
を窒素でパージした。800mlのシクロヘキサン及び4.32gのスパン(Sp
an)60(HLB値4.7)をフラスコに添加し、内部温度を攪拌しながら42℃
にしてスパン60を分散させた。約10分後、フラスコの内容物を室温まで冷却
した。
その間に、80mlのアクリル酸及び10mlの脱イオン蒸留水を500ml
丸底フラスコ中で攪拌し氷浴によって冷却した。冷却の間、33.5グラムの水
酸化ナトリウムを溶解した100ml脱イオン蒸留水をアクリル酸溶液に滴下し
た。96mgのN,N’−メチレン−ビス−アクリルアミドを該水溶液に添加し
、溶解するまで攪拌した。128mgの過硫酸カリウムを含む10mlの脱イオ
ン蒸留水を、部分的に中和されたアクリル酸
溶液に加えた。該混合物を約10分間氷浴から冷却しながら攪拌した。
102.4グラムのシリカ(U.S.シリカ(Silica)F−75)を、前記シク
ロヘキサン/界面活性剤溶液に添加した。前記アクリル酸ナトリウム溶液を激し
く攪拌しながら添加した。反応混合物の温度を、55℃に上げ、6時間保った。
水及びシクロヘキサンの共沸混合物を115mlの水が集められるまで蒸留した
。固体生成物を集め、乾燥して191gのホワイト(white)の顆粒材料を得た
。実施例22 シリカF−75フィラーコントロール、架橋なし
窒素入口及び出口管、還流冷却器、ディーンスターク(Dean Stark)トラップ
、機械的攪拌装置、温度計及び追加漏斗を備え付けた2000ml丸底フラスコ
を窒素でパージした。800mlのシクロヘキサン及び4.32gのスパン(Sp
an)60(HLB値4.7)をフラスコに添加し、内部温度を攪拌しながら42℃
にしてスパン60を分散させた。約10分後、フラスコの内容物を室温まで冷却
した。
その間に、80mlのアクリル酸及び10mlの脱イオン蒸留水を500ml
丸底フラスコ中で攪拌し氷浴に
よって冷却した。冷却の間、33.5グラムの水酸化ナトリウムを溶解した12
0ml脱イオン蒸留水をアクリル酸溶液に滴下した。128mgの過硫酸カリウ
ムを含む10mlの脱イオン蒸留水を、部分的に中和されたアクリル酸溶液に加
えた。該混合物を約10分間氷浴から冷却しながら攪拌した。
102.4グラムのシリカ(U.S.シリカ(Silica)F−75)を、前記シク
ロヘキサン/界面活性剤溶液に添加した。前記アクリル酸ナトリウム溶液を激し
く攪拌しながら添加した。反応混合物の温度を、55℃に上げ、6時間保った。
水及びシクロヘキサンの共沸混合物を114mlの水が集められるまで蒸留した
。固体生成物を集め、乾燥して195gのホワイト(white)の顆粒材料を得た
。実施例23 分子量コントロール
機械的攪拌装置、温度計、ディーンスターク(Dean Stark)装置、還流冷却器
及び窒素入口を備え付けた2000ml3つ首丸底フラスコを窒素でパージした
。800mlのシクロヘキサン及び4.32gのスパン(Span)60(ICIア
メリカズ,インコーポレーティッド(ICI Americas,Inc.),ウィルミントン(Wil
mington).,DE)をフラスコに添加し、溶解させた。10分間の攪拌
後、該反応混合物は、均質になった。
その間に、80mlのアクリル酸及び33.42gの水酸化ナトリウムが溶解
した120mlのH2Oを、5分間に亘って氷浴中で共に混合した。
AFS粒度が75であるオタワ ファイン ファウンドリイ サンド102.
4gを、前記シクロヘキサン/界面活性剤溶液に添加した。前記アクリル酸ナト
リウム溶液及び2.0^mlの3−メルカプト−1,2−プロパンジオール(分
子量コントロールのための連鎖移動剤)を激しく攪拌しながら加えた。128m
gの過硫酸カリウムを加え、反応混合物の温度を1時間50℃に上げた。温度を
5時間60.5℃に上げた。水をシクロヘキサンとの共沸混合物として除去し、
本発明の粒子を単離した。連鎖移動反応から得られるポリマーは、数平均分子量
が256,000であり、それらは、連鎖移動剤を使用しなかった同一の重合(?)か
ら単離されるポリマーより60%小さかった。実施例24 60メッシュ上、>250ミクロンの大きな粒度(particle size )のシリカフィラー
機械的攪拌装置、温度計、ディーンスターク(Dean Stark)装置、還流冷却器
及び窒素入口を備え付けた2000mlの3つ首丸底フラスコを窒素でパージし
た。8
00mlのシクロヘキサン及び4.32gのスパン(Span)60(ICIアメリ
カズ,インコーポレーティッド(ICI Americas,Inc.),ウィルミントン(Wilming
ton).,DE)をフラスコに添加し、溶解させた。10分間の攪拌後、該反応混
合物は、均質になった。
その間に、80mlのアクリル酸及び33.42gの水酸化ナトリウムが溶解
した120mlのH2Oを、5分間に亘って氷浴中で共に混合した。
60メッシュ(250ミクロン以上)より大きいAFS粒度が75であるオタ
ワ ファイン ファウンドリイ サンド102.4gを、前記シクロヘキサン/
界面活性剤溶液に添加した。前記アクリル酸ナトリウム溶液を激しく攪拌しなが
ら加えた。128mgの過硫酸カリウムを加え、反応混合物の温度を1時間50
℃に上げた。温度を5時間60.5℃に上げた。水をシクロヘキサンとの共沸混
合物として除去し、181.3gの粒状の生成物を得た。実施例25 100−200メッシュ、75−150ミクロンの小さい粒度(pa rticle size)のシリカフィラー
窒素入口及び出口管、還流冷却器、ディーンスターク(Dean Stark)トラップ
、機械的攪拌装置、温度計及び追加漏斗を備え付けた2000ml丸底フラスコ
を窒素
でパージした。800mlのシクロヘキサン及び4.32gのスパン(Span)6
0(HLB値4.7)をフラスコに添加し、内部温度を攪拌しながら42℃にして
スパン60を分散させた。約10分後、フラスコの内容物を室温まで冷却した。
その間に、80mlのアクリル酸及び20mlの脱イオン蒸留水を500ml
丸底フラスコ中で攪拌し氷浴によって冷却した。冷却の間、33.5グラムの水
酸化ナトリウムを溶解した100ml脱イオン蒸留水をアクリル酸溶液に滴下し
た。128mgの過硫酸カリウムを含む10mlの脱イオン蒸留水を、部分的に
中和されたアクリル酸溶液に加えた。該混合物を約10分間氷浴から冷却しなが
ら攪拌した。
102.4グラムのシリカ(U.S.シリカ(Silica)F−110、事前に10
0−200メッシュにふるいをかけられた)を、前記シクロヘキサン/界面活性
剤溶液に添加した。前記アクリル酸ナトリウム溶液を激しく攪拌しながら添加し
た。反応混合物の温度を、55℃に上げ、6時間保った。水及びシクロヘキサン
の共沸混合物を115mlの水が集められるまで蒸留した。固体生成物を集め、
乾燥して174gのオフホワイト(off-white)の顆粒材料を得た。実施例26 硬木(hardwood)粒子フィラー
機械的攪拌装置、温度計、ディーンスターク(Dean Stark)装置、還流冷却器
及び窒素入口を備え付けた2000mlの3つ首丸底フラスコを窒素でパージし
た。800mlのシクロヘキサン及び4.32gのスパン(Span)60(ICI
アメリカズ,インコーポレーティッド(ICI Americas,Inc.),,ウィルミントン
(Wilmington).,DE)をフラスコに添加し、溶解させた。10分間の攪拌後、
該反応混合物は、均質になった。
その間に、80mlのアクリル酸及び33.42gの水酸化ナトリウムを溶解
した120mlのH2Oを、5分間に亘って氷浴中で共に混合した。
60メッシュの硬木粉末(flour)(コンポジションマテリアルズ オブ ア
メリカ,インコーポレーティッド(Composition Materials of America,Inc.)
)50gを、前記シクロヘキサン/界面活性剤溶液に添加した。前記アクリル酸
ナトリウム溶液を激しく攪拌しながら加えた。128mgの過硫酸カリウムを加
え、反応混合物の温度を1時間50℃に上げた。その後温度を5時間60.5℃
に上げた。水をシクロヘキサンとの共沸混合物として除去し、139.0gの粒
状の生成物を得た。実施例27 クルミ殻(Walnut shell)粒子フィラー
機械的攪拌装置、温度計、ディーンスターク(Dean Stark)装置、還流冷却器
及び窒素入口を備え付けた2000mlの3つ首丸底フラスコを窒素でパージし
た。800mlのシクロヘキサン及び4.32gのスパン(Span)60(ICI
アメリカズ,インコーポレーティッド(ICI Americas,Inc.),ウィルミントン(W
ilmington).,DE)をフラスコに添加し、溶解させた。10分間の攪拌後、該
反応混合物は、均質になった。
その間に、80mlのアクリル酸及び33.42gの水酸化ナトリウムを溶解
した120mlのH2Oを、5分間に亘って氷浴中で共に混合した。
100メッシュのクルミ殻粉(コンポジション マテリアルズ オブ アメリ
カ,インコーポレーティッド(Composition Materials of America,Inc.))5
0gを、前記シクロヘキサン/界面活性剤溶液に添加した。前記アクリル酸ナト
リウム溶液を激しく攪拌しながら加えた。128mgの過硫酸カリウムを加え、
反応混合物の温度を1時間50℃に上げた。温度を5時間60.5℃に上げた。
水をシクロヘキサンとの共沸混合物として除去し、100.3gの本発明の粒子
を得た。実施例28 カルシウムイオンによる表面架橋
実施例22の封入された粒子10.0g及び30mlのシクロヘキサンを、電
磁攪拌バー、ディーンスターク装置及び還流冷却器を備えた100ml丸底フラ
スコに添加した。その後、1.8gの塩化カルシウムが溶解している5mlのH2
Oを激しく攪拌しながら添加した。反応混合物を2時間攪拌し、水をシクロヘ
キサンとの共沸混合物として除去した。得られた生成物を分析し、表面で架橋し
ていることを決定した。実施例29 カルシウムイオンによる表面架橋
実施例22の封入された粒子10.0gを、電磁攪拌バー、ディーンスターク
装置及び還流冷却器を備えた100ml丸底フラスコに添加した。その後、1.
8gの塩化カルシウムが溶解している20mlのH2Oを激しく攪拌しながら添
加した。反応混合物を2時間攪拌した。20mlのシクロヘキサンを添加し、水
をシクロヘキサンとの共沸混合物として除去した。得られた生成物を分析し、表
面で架橋していることを決定した。実施例30 マグネシウムイオンによる表面架橋
実施例22の封入された粒子10.0g及び30mlのシクロヘキサンを、電
磁攪拌バー、ディーンスターク装置及び還流冷却器を備えた100ml丸底フラ
スコに添加した。その後、3.6gの塩化マグネシウムが溶解
している5mlのH2Oを激しく攪拌しながら添加した。反応混合物を2時間攪
拌し、水をシクロヘキサンとの共沸混合物として除去した。得られた生成物を分
析し、表面で架橋していることを決定した。実施例31
12グラムの実施例21(ポリ アクリル酸ナトリウム:アクリル酸((poly
sodium acrylate:acrylic acid)75:25でコートされたシリカ)、25mlのメ
タノール、40.5mgのエチレングリコールジグリシジルエーテル及び1.5
gの蒸留水を100mlフラスコに入れ、加熱して7時間還流した。該反応混合
物を結晶化皿にそそぎ入れ、2時間加熱ランプ下、その後1時間70℃オーブン
中で乾燥させた。実施例31は重量が11.6gの白い顆粒材料である。実施例32
以下の手法において、粒子の磨耗(attrition)を、機械的攪拌の選択された
条件下で測定した。
シリカベースのコア及びポリアクリレートSAPコーティングを有し、そのコ
アとSAPが1:1の重量比で存在している本発明の吸収性粒子を、まず事前に
ふるいにかけ、選択された250〜520ミクロンの粒度範囲の粒子を得た。該
粒子を機械的攪拌にかけ、サイズが7
4ミクロンより小さい粒子として存在する破砕された又は分離されたポリマーの
存在についての分析は、以下に記載されたように行った。攪 拌 の 方 法
74ミクロンより小さい重量%
振動篩(shaker) 0.0
小さいペレットでのローリング 0.2
大きいペレットでのローリング 0.1
上記攪拌の方法は、以下のように行った:条件1.ペイントシェーカー(Paint Shaker)
10グラムの高吸収性ポリマー(super absorbing polymer)を170mlの
円筒状金属容器に入れた。この容器を、1ガロンの塗料缶中に入れ、60分間ペ
イントシェーカー上においた。この時間の最後に、材料を除去し、標準のセット
の篩を用いて粒度分布について分析した。条件2.小さいブルンダムローラー(Burundum Rollers)
10グラムの高吸収性ポリマー(super absorbing polymer)を、長さが13
mmで直径が13mmの4つの円筒状ブルンダムペレットと共に170mlの円
筒状金属容器に入れた。この容器を1ガロンの塗料缶中に入れ、30分間ペイン
トローラー(paint roller)上においた。
この時間の最後に、材料を除去し、標準のセットの篩を用いて粒度分布について
分析した。条件3.大きいブルンダムローラー(Burundum Rollers)
10グラムの高吸収性ポリマー(super absorbing polymer)を、長さが21
mmで直径が21mmの2つの円筒状ブルンダムペレットと共に170mlの円
筒状金属容器に入れた。この容器を1ガロンの塗料缶中に入れ、30分間ペイン
トローラー(paint roller)上においた。この時間の最後に、物質を除去し、標
準のセットの篩を用いて粒度分布について分析した。
上記の結果に基づいて、本発明の吸収性粒子は、一部分、”74ミクロンより
小さい重量%”の結果に基づいて、破砕−耐性の性質を示す。これは、固体コア
へのポリマーの密着が、高度に受け入れられるレベルであることを示す。実施例33 粒度コントロール
本発明の教示の範囲内で達成できる予測でき且つ制御可能な吸収剤粒度を示す
ために、以下のような態様を提供する。
吸収性粒子を実施例24に従って製造し、その中で、前もって約250〜30
0ミクロンの範囲の粒度にふるいをかけたシリカ粒子を、ポリアクリル酸−−ポ
リアク
リル酸ナトリウムにより、シリカ対ポリマーの重量比が1:1の割合でコートし
た。
これら条件は、約75ミクロン〜150ミクロンの粒度範囲を有するシリカコ
ア粒子を用いて、実施例25に従って製造された吸収性粒子を用いて繰り返され
た。
両方の顆粒状物を、ブラウンCAモデル(Braun CA Model)グラインダー中
で軽く磨砕し、一連のふるいにかけ、大きさにより粒子を分離した。この手法に
おけるデータを表VIIIに示す。
本発明の他の態様は、当業者であれば、ここに記載の本発明の明細書及び実施例
を参酌することより明らかであろう。明細書及び実施例は、単に例示として斟酌
され、本発明の真の範囲及び精神は、以下の請求の範囲により示されることが意
図されている。
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フロントページの続き
(51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI
B65D 81/26 9362−4J C08L 3/00 LAT
C08F 8/00 MFV 9167−4J 101/00 LTB
C08L 3/00 LAT 7633−3B D04H 1/40 B
101/00 LTB 2119−3B A41B 13/02 D
// D04H 1/40 2119−3B S
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M
C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG
,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN,
TD,TG),AP(KE,MW,SD,SZ,UG),
AM,AT,AU,BB,BG,BR,BY,CA,C
H,CN,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB
,GE,HU,IS,JP,KE,KG,KP,KR,
KZ,LK,LR,LT,LU,LV,MD,MG,M
N,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU
,SD,SE,SG,SI,SK,TJ,TM,TT,
UA,UG,UZ,VN
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.複数の個々の個別の吸収性粒子であって、各吸収性粒子が、ヒドロゲル形 成性ポリマーから本質的になる組成物で実質的に封入されてなる一つの非コロイ ド状の耐水性固体コア粒子を有するものであり、固体コア粒子を含まないかまた は一を越える固体コア粒子を含む吸収性粒子が実質的に存在しない、複数の個々 の個別の吸収性粒子。 2.非コロイド状の耐水性の固体コア粒子が、無機鉱物である、請求の範囲第 1項記載の複数の個々の個別の吸収性粒子。 3.無機鉱物が、二酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化アン チモン、クレー、タルク、ウォラストナイト、合成アモルファスシリカ及び炭酸 カルシウムからなる群から選択される、請求の範囲第2項記載の複数の個々の個 別の吸収性粒子。 4.固体コア粒子が、約10ミクロンから約1500ミクロンのサイズを有す る粒子である、請求の範囲第1項記載の複数の個々の個別の吸収性粒子。 5.吸収性粒子が、固体コア粒子のヒドロゲル形成性ポリマーに対する重量比 として約1:4から約9:1を有するものである、請求の範囲第1項記載の複数 の個々の個別の吸収性粒子。 6.吸収性粒子が、約30ミクロンから約2000ミクロンの範囲の平均粒度 を有する、請求の範囲第1項記載の複数の個々の個別の吸収性粒子。 7.固体コア粒子が、粒子状形態の穀類、デンプン、セルロースまたはゼラチ ンである、請求の範囲第1項記載の複数の個々の個別の吸収性粒子。 8.少なくとも二つの吸収性粒子が、粒子間の表面結合によりくっついて、約 30から1500ミクロンの平均粒度を有する集合体になっている、請求の範囲 第1項記載の複数の個々の個別の吸収性粒子。 9.ヒドロゲル形成性ポリマーが、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリ マレイン酸及びそれらの共重合体、及びそれらのアルカリ金属塩;ポリビニルア ルコー ル、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルキルエーテル、ポリエチレンオキシ ド、ポリアクリルアミド及びそれらの共重合体;アクリロニトリル、アクリレー トエステル、酢酸ビニルの鹸化デンプングラフト共重合体;アクリル酸、メタク リル酸及びマレイン酸のデンプングラフト共重合体;及び無水マレイン酸とアル キルビニルエーテルの共重合体からなる群から選択される、請求の範囲第1項記 載の複数の個々の個別の吸収性粒子。 10.ヒドロゲルポリマーが、多官能性エポキシ、ハロエポキシ、アルデヒド 、アミン、イミンもしくはイソシアネート化合物で架橋されているか又は多官能 性エチレン性不飽和化合物により架橋されている、請求の範囲第9項記載の複数 の個々の個別の吸収性粒子。 11.a)非コロイド状の耐水性固体粒子を表面活性剤の存在下、水不混和性 の溶媒中で個々に懸濁する工程; b)該水不混和性の溶媒中に、開始剤及び重合してヒドロゲル形成性ポリマー になることのできるエチレン性不飽和モノマーの水溶液を懸濁させる工程; c)ヒドロゲル形成性ポリマーにより非コロイド状の 耐水性固体粒子が個々にかつ実質的に封入されるように上記モノマーを重合させ て、吸収性粒子を形成する工程;及び d)該吸収性粒子を分離及び乾燥する工程 を包含する、請求の範囲第1項の吸収性粒子を調製する方法。 12.ポリマーが、工程(b)の水溶液に含まれている多官能性架橋剤で架橋 される請求の範囲第11項記載の方法。 13.水溶液が、さらに多官能性架橋剤を含有する請求の範囲第11項記載の 方法。 14.ポリマーが、工程(c)の終わりと工程(e)の前に添加される多官能 性架橋剤で架橋される、請求の範囲第11項記載の方法。 15.工程(d)における吸収性粒子が、多官能性架橋剤を含む溶媒中に該吸 収性粒子を懸濁することにより架橋される請求の範囲第11項記載の方法。 16.親水性繊維及び請求の範囲第1項記載の複数の個々の個別の吸収性粒子 を含む吸収性用品。 17.さらに、ヒドロゲル形成性ポリマーからなる高吸収性粒子を含む請求の 範囲第16項記載の吸収性用品。 18.各吸収性粒子が、固体コアのヒドロゲル形成性ポリマーに対する重量比 が約1:4から約9:1である請求の範囲第16項記載の吸収性用品。 19.ヒドロゲル形成性ポリマーからなる高吸収性粒子と請求の範囲第1項の 吸収性組成物からなる複数の個々の個別の吸収性粒子が、約1:9から約9:1 の重量比で存在している、請求の範囲第17項記載の吸収性用品。 20.上記繊維と上記複数の個々の個別の吸収性粒子が、約95:5から約2 :3の重量比で存在している、請求の範囲第16項記載の吸収性用品。 21.上記繊維と上記複数の個々の個別の吸収性粒子が約95:5から約2: 3の重量比で存在している、請 求の範囲第19項記載の吸収性用品。 22.親水性繊維と請求の範囲第1項の複数の個々の個別の吸収性粒子とから なる少なくとも一つの層と隣接する、流体透過性のトップシート材、及び該流体 透過性トップシート材とは反対側に該層と隣接する流体不透過性のバッキング材 を有する吸収性物品。 23.物品がオムツである請求の範囲第22項記載の吸収性物品。 24.物品が生理用ナプキンである請求の範囲第22項記載の吸収性物品。 25.親水性繊維、及びヒドロゲル形成性ポリマーで実質的に封入された非コ ロイド状の耐水性固体コアを有する粒子を有する、少なくとも1つの体積ゾーン を有する吸収性物品。 26.少なくとも1つの体積ゾーンが、吸収性用品の乾燥状態体積の少なくと も2%を占めるものである、請求の範囲第25項記載の吸収性物品。 27.各体積ゾーンが、さらにヒドロゲル形成性ポリマーからなる高吸収性粒 子を有するものである請求の範囲第25項記載の吸収性用品。 28.さらに、上記体積ゾーンに隣接する流体透過性トップシート材、及び該 流体透過性表面材とは反対側に上記体積ゾーンに隣接する流体非透過性バックシ ート材を有する、請求の範囲第25項記載の吸収性物品。 29.物品がオムツである請求の範囲第28項記載の吸収性物品。 30.物品が生理用ナプキンである請求の範囲第28項記載の吸収性物品。 31.ヒドロゲル形成性ポリマーが、約2μから約3000μのコーティング 厚を有する、請求の範囲第1項記載の粒子。 32.コーティング厚が、約10μから約300μである請求の範囲第31項 記載の粒子。 33.ヒドロゲル形成性ポリマーが、少なくとも約250,000の数平均分 子量を有する、請求の範囲第1項記載の粒子。 34.ヒドロゲル形成性ポリマーが、化学的に架橋された外側表面を有する請 求の範囲第1項記載の粒子。 35.ヒドロゲル形成性ポリマーが、架橋されている請求の範囲第1項記載の 粒子。 36.ヒドロゲル形成性ポリマーが、シェルを形成する外側表面と内部領域と を有し、該シェルは該内部領域より高い架橋密度を有する請求の範囲第35項記 載の粒子。 37.固体コアが鉱物中空球である請求の範囲第1項記載の粒子。 38.DAPの粒度を持つ請求の範囲第1項記載の複数の吸収性粒子を製造する 方法であって、 (a)粒度Dcpを有する非コロイド状の耐水性固体 粒子を、表面活性剤の存在下、水不混和性の溶媒中で個々に懸濁する工程; (b)該水不混和性の溶媒に、開始剤及び重合してヒドロゲル形成性ポリマ ーになり得るエチレン性不飽和モノマーの水溶液を懸濁する工程; (c)ヒドロゲル形成性ポリマーにより、厚さTまで、非コロイド状の耐水 性固体粒子が個々にかつ実質的に封入されるように、上記モノマーを重合させて DAPの粒度を持つ吸収性粒子を形成する工程 (ここで、DAPは約30ミクロンから約2000ミクロンの範囲にある値を有し ,DCPは約10ミクロンから約150ミクロンの範囲にある値を、またTは約1 0ミクロンから約995ミクロンの範囲にある値を有するものである。) を有する方法。 39.ポリマーが、工程(b)の水溶液中に含まれる多官能性架橋剤で架橋さ れる請求の範囲第38項記載の方法。 40.水溶液が、さらに多官能性架橋剤を含有する請求の範囲第39項記載の 方法。 41.表面活性剤が、約2から約12のHLB値を有するものである請求の範 囲第38項記載の方法。 42.表面活性剤が、約3から約7のHLB値を有するものである請求の範囲 第41項記載の方法。 43.表面活性剤が、約3から約5のHLB値を有するものである請求の範囲 第42項記載の方法。 45.表面活性剤が、必要に応じて酸化エチレンと反応させた糖の脂肪酸エス テルである請求の範囲第38項記載の方法。 46.水不混和性の溶媒がシクロヘキサンである請求の範囲第38項記載の方 法。 47.エチレン性不飽和モノマーがアクリル酸である請求の範囲第38項記載 の方法。 48.エチレン性不飽和モノマーが、部分的に中和されているアクリル塩−ア クリル酸混合物である、請求の範囲第38項記載の方法。 49.開始剤が過硫酸カリウムである請求の範囲第38項記載の方法。 50.繊維及び請求の範囲第1項記載の複数の吸収性粒子を包含する吸収性用 品。 51.吸収性粒子が繊維の間に分散されている請求の範囲第50項記載の吸収 性用品。 52.吸収性粒子が二つの繊維層間に配置されている請求の範囲第50項記載 の吸収性用品。 53.繊維がウェブの形態で存在している請求の範囲第50項記載の吸収性用 品。 54.繊維がセルロースパルプからなり、ウェブがフォーミングスクリーン上 で集められるものである請求の 範囲第53項記載の吸収性用品。 55.吸収性粒子が、非コロイド状固体コアを約20から約70重量%有し、 該コアが約10ミクロンから約1500ミクロンの粒度を持つ粒子状材料である 請求の範囲第50項記載の吸収性用品。 56.固体コアが粒子状形態の無機鉱物である、請求の範囲第55項記載の吸 収性用品。 57.固体コアが、二酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化ア ンチモン、クレー、タルク、ウォラストナイト、合成アモルファスシリカ又は炭 酸カルシウムである請求の範囲第56項記載の吸収性用品。 58.固体コアが鉱物中空球である請求の範囲第50項記載の吸収性用品。 59.繊維が親水性である請求の範囲第50項記載の吸収性用品。 60.繊維が紡織繊維である請求の範囲第50項記載 の吸収性用品。 61.固体コアが粒子状形態にある穀類、木粉、粉砕された堅果の殻、セルロ ースまたはゼラチンである請求の範囲第55項記載の吸収性用品。 62.固体コアが粒子状形態にあるデンプンである請求の範囲第50項記載の 吸収性用品。 63.(a)結合しているか、又は結合していない親水性繊維からなる繊維状 のウェブ;及び (b)該ウェブ内に散在している請求の範囲第1項の複数の吸収性粒子を有す る吸収性用品であって、 該固体コアが、約10ミクロンから約1500ミクロンの範囲の粒度を有する 粒子状の無機鉱物であり、また上記吸収性粒子が該固体コアを20−70重量% 有している、吸収性用品。 64.用品が使い捨てのオムツである請求の範囲第50項記載の吸収性用品。 65.用品が女性の生理用ナプキンである請求の範囲 第50項記載の吸収性用品。 66.用品が尿失禁用パッドである請求の範囲第50項記載の吸収性用品。 67.用品がベッドパッドである請求の範囲第50項記載の吸収性用品。 68.用品が食物に由来する液体を吸収するためのパッドである請求の範囲第 50項記載吸収性用品。 69.用品が包帯である請求の範囲第50項記載の吸収性用品。 70.(a)請求の範囲第1項記載の吸収性粒子を、繊維を有する吸収性コア 内に分散する工程; (b)液体透過性のトップシートと液体不透過性のバックシートの外側の縁が 互いに接触するように、トップシートとバックシートとの間に上記吸収性コアを 置く工程;そして、 (c)該縁を一緒に合わせてシールして、吸収性コアを含む液体バリヤーを作 る工程; を包含する吸収性用品の製造方法。 71.固体コア粒子がシリカであり、ポリマーが部分的に中和され、架橋され たポリアクリル酸を含むものであり、且つ1つの吸収性粒子についてシリカのポ リマーに対する重量比が約1.0:1.5から約1.5:1.0の範囲である請 求の範囲第1項記載の吸収性粒子。 72.シリカの粒子が、約50ミクロンから約1000ミクロンの粒度を有す る請求の範囲第71項記載の吸収性粒子。 73.粒度が、約75ミクロンから約500ミクロンである請求の範囲第72 項記載の吸収性粒子。 74.ヒドロゲル形成性ポリマーが、約40ミクロンから約150ミクロンの 厚さを有する請求の範囲第71項記載の吸収性粒子。 75.請求の範囲第1項の複数の個々の個別の吸収性粒子とヒドロゲル形成性 ポリマーからなる高吸収性粒子とから実質的になる粒子の混合物。
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