JP2000510194A - 混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマー組成物および比較的高濃度のそれらの組成物を含む吸収性部材 - Google Patents

混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマー組成物および比較的高濃度のそれらの組成物を含む吸収性部材

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Abstract

(57)【要約】 少なくとも1種のカチオン性イオン交換ヒドロゲル形成ポリマーと少なくとも1種のアニオン性イオン交換ヒドロゲル形成ポリマーとを含む組成物であって、該組成物はその中和された状態におけるヒドロゲル形成ポリマーの比較し得る混合物に対して向上した吸収特性を示す組成物が開示される。また、先行の混合床組成物に対して向上した圧力下性能値を有する混合床イオン交換組成物も開示され、それらは、例えば、それらの先行のシステムについて被る不利益なゲルブロッキングを軽減する。また、約60から100重量%の濃度の混合床イオン交換ヒドロゲル形成吸収性ポリマー組成物を含む少なくとも1つの領域を有する、尿のような体液の含有について有用な吸収性部材が開示される。

Description

【発明の詳細な説明】 混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマー組成物 および比較的高濃度のそれらの組成物を含む吸収性部材 技術分野 本出願は、尿および経血のような体液を吸収するための吸収性部材に関する。 本出願は特に、混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマー組成物および比較的高 い濃度のそれらの組成物を含む少なくとも1つの領域を有する吸収性部材に関す る。 発明の背景 使い捨ておむつ、成人失禁用パッドおよびブリーフ、および生理用ナプキンの ような生理用品としての使用のための極めて吸収性の部材の開発は、実質的な商 業的な関心の主題である。その様な製品についての極めて望ましい特徴は薄さで ある。例えば、より薄いおむつは着用してよりかさばらず、被服の下でよりよく 適合し、かつより目立たない。それはまた、消費者がおむつを運び、貯えるのを より容易にして、梱包の中でよりコンバクトである。梱包におけるコンパクトさ はまた、おむつのユニット当りの店の中で必要とされる棚空間をより少なくする ことを含めて、製造者および販売者にとっての拡販コストを減少させる結果とも なる。 おむつのようなより薄い吸収製品を提供する能力は、特に尿である多量の排出 された体液を獲得し、貯蔵し得る相対的に薄い吸収性コアまたは吸収構造を開発 する能力を条件とする。この点において、「ヒドロゲル」、「超吸収性剤」また は「ヒドロコロイド」材料としばしば称されるある種の吸収性ポリマーの使用は 特に重要である。例えば、吸収製品におけるその様な吸収性ポリマー(ここでは 以後「ヒドロゲル形成吸収性ポリマー」)の使用を開示する1972年6月13 日に発行された米国特許第3,699,103号(ハーパー(Harper)ら )および1972年6月20日に発行された米国特許第3,770,731号( ハーモン(Harmon))を参照されたい。実際、より薄いおむつの開発は、 典 型的には繊維性マトリックスと併用するときの多量の排出された体液を吸収する それらのヒドロゲル形成吸収性ポリマーの能力を利用するより薄い吸収性コアの 直接の結果である。例えば、薄い、コンパクトな、かさばらないおむつを形成す ることにおいて有用な繊維性マトリックスとヒドロゲル形成吸収性ポリマーとを 含む2重層コア構造を開示する1987年6月16日に発行された朱国特許第4 ,673,402号(ワイズマン(Weisman)ら)および1990年6月 19日に発行された米国特許第4,935,022号(ラッシュ(Lash)ら )を参照されたい。 それらのヒドロゲル形成吸収性ポリマーはしばしば、アクリル酸、アクリル酸 のアルカリ金属(例えば、ナトリウムおよび/またはカリウム)塩またはアンモ ニウム塩、アルキルアクリレートなどのような最初に(initially)重 合する不飽和カルボン酸またはその誘導体により作られる。それらのポリマーは 、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 レートまたはトリアリルアミンのような通常のジまたはポリ官能基モノマー材料 でカルボキシル基含有ポリマー鎖をわずかに架橋することにより、水に不溶性で あるが、しかし水に膨潤性であるようにされる。それらのわずかに架橋した吸収 性ポリマーは更に、ポリマーのバックボーンに付着した多数のアニオン性の(荷 電した)カルボキシル基を含む。浸透力(osmotic force)の結果 としてポリマーが体液を吸収することを可能とし、したがってヒドロゲルを形成 するのはそれらの荷電したカルボキシ基である。 また、それらのヒドロゲル形成吸収性ポリマーは、しばしば、ジアリルジメチ ルアンモニウムクロリド、N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート塩酸塩 、N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート塩酸塩、水酸化メタクリルアミド プロピルトリメチルアンモニウムなどのような不飽和アミンまたはその誘導体を 最初に重合することにより作られる。それらのポリマーは、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またはトリアリ ルアミンのような通常のジまたはポリ官能モノマー材料でポリマー鎖をわずかに 架橋することにより水に不溶性であるが、しかし水に膨潤性にされる。それらの わずかに架橋した吸収性ポリマーは更に、ポリマーのバックボーンに付着した多 数 のカチオン性の(荷電した)アミン基を含む。浸透力の結果として、ポリマーが 体液を吸収することを可能にし、したがってヒドロゲルを形成するのはこれらの 荷電したアミン基である。 架橋の程度は、これらのヒドロゲル形成吸収性ポリマーの水への不溶性を決定 するのみならず、それらのポリマーの2つの他の特性、すなわちその吸収能力お よびゲル強度を確立する上で重要な要因でもある。吸収能力すなわち「ゲルポリ ューム」は、所定量のヒドロゲル形成ポリマーが吸収する水または体液の量の尺 度である。ゲル強度は、それらのポリマーから形成されるヒドロゲルが掛けられ た応力の下で変形するかまたは「流れる」傾向に関する。吸収構造および使い捨 ておむつのような製品における吸収剤として有用なヒドロゲル形成ポリマーは、 適切な高さのゲルボリュームならびに適切な高さのゲル強度を有する必要がある 。ゲルボリュームは、吸収製品の使用のあいだに遭遇する有意な量の水性体液を ヒドロゲル形成ポリマーが吸収することを可能とするように十分に高い必要があ る。ゲル強度は、形成されたヒドロゲルが変形せず、許容不可能な程度まで吸収 構造または製品における毛管ボイド空間を満たさず、それにより構造/製品の吸 収能力、ならびに構造/製品を通しての流体分布を阻害しないようである必要が ある。例えば、1987年3月31日に発行された(米国再発行特許第32,6 49号として1988年4月19日に再発行された)米国特許第4,654,0 39号(ブラント(Brandt)ら)および1989年5月30日に発行され た米国特許第4,834,735号(アレマニー(Alemany)ら)を参照 されたい。 それらのヒドロゲル形成ポリマーは、主に浸透駆動力(osmotic dr iving force)の結果として水性電解溶液中で膨潤する典型的にはわ ずかに架橋した高分子電解質である。ヒドロゲル形成ポリマーの膨潤のための浸 透駆動力は、高分子電解質から分離する高分子電解質の対イオンに主に由来する がしかし、電気的中和の配慮により膨潤したポリマーの内部で維持される。その 中和されていない形態において弱酸または弱塩基の高分子電解質(たとえば、カ ルボン酸またはモノ/ジ/トリアミン官能基)を含むヒドロゲル形成ポリマーは 、尿溶液においてほんのわずかに分離する。これらの弱酸または弱塩基ヒドロゲ ル 形成ポリマーは、実質的な濃度の分離した対イオンを発生させるために塩基また は酸のそれぞれで少なくとも部分的に中和されなければならない。例えば、略7 0%までの中和なしでは、それらの弱酸または弱塩基ヒドロゲル形成ポリマーは その最大の潜在的吸収能力またはゲルボリュームまで膨潤しない。対照的に、強 酸または強塩基官能基(例えば、スルホン酸または水酸化第4級アンモニウム) を含むヒドロゲル形成ポリマーの吸収能力は、その中和の程度に対してはるかに 感受性が小さい。しかしながら、その中和されていない形態におけるそれらの強 酸または強塩基ヒドロゲル形成ポリマーの使用は、許容不可能に低いかまたは高 い値のそれぞれに尿溶液のpHを動かす潜在性を有する。 中和の後でさえ、膨潤のための浸透駆動力、したがって高分子電解質ヒドロゲ ル形成ポリマーの吸収能力またはゲルボリュームは、尿中に通常存在する高濃度 の溶解した電解質により大きく下落する。重量%NaClとして表現されるこの 溶解された電解質の濃度は、0.9%(生理学的食塩水)以上の高さであり得る 。尿中の溶解した電解質の濃度を下げること(例えば、蒸留水での希釈による) は、高分子電解質ヒドロゲル形成ポリマーの吸収能力を大きく高め得ることが知 られている。従って、例えば、ジェイコ(Jayco)合成尿が部分的に中和さ れたポリアクリル酸ナトリウムヒドロゲル形成ポリマーのゲルボリュームを測定 するために用いられるとき、蒸留水でのジェイコの10倍希釈液は、ゲルポリュ ームにおいてほぼ3倍の増加をもたらし得る。 水性溶液において溶解する電解質の濃度は、混合床イオン交換樹脂と溶液の「 反応」により低められ得ることが知られている。(イオン交換カラムはしばしば 、水を脱イオンするために商業的に用いられる。)電解質濃度は、(i)カチオ ン交換樹脂からのH+での水溶液中に溶解するカチオン(例えば、Na+)の交換 および(ii)アニオン交換樹脂からのOH-での溶解するアニオン(例えば、 Cl-)の交換の組み合わせられた効果により低められる。樹脂由来のH+および OH-は、H2Oを生み出すために溶液中で結合する。そのそれぞれの樹脂上に溶 液からの溶解したアニオンおよびカチオンの移動を駆動し、溶液の電解質濃度の 減少をもたらすのは、H2Oを形成するH+およびOH-の反応である。一般的に 、混合床樹脂はほぼ等しい当量のアニオン交換およびカチオン交換官能 基を含む。アニオンおよびカチオン樹脂の粒子は、望ましくは近接して混合され 、および/または拡散距離を短くし、イオン交換速度を増加させるために大きな 表面積を有する。 イオン交換樹脂は、ヒドロゲル形成ポリマーを含む吸収製品の吸収能力を大き くするために用いられてきた。例えば、ウォン(Wong)に1989年4月4 日に発行された米国特許第4,818,598号を参照されたい。しかしながら 、吸収能力をほとんどまたは全く有さない多量のイオン交換樹脂を含ませる必要 性は、一般的に、許容不可能な程度まで吸収製品の嵩を大きくする。 (i)その酸形態におけるアニオン性ヒドロゲル形成ポリマーおよび(ii) その塩基形態におけるカチオン性ヒドロゲル形成ポリマーの混合物は、溶液の電 解質濃度の減少について、混合床イオン交換系として機能する潜在性を有するこ とが知られている。さらに、もし、混合床イオン交換系におけるアニオン性ヒド ロゲル形成ポリマーが弱酸であり、その中和されていない形態において始めるな らば、そのときは、例えばNa+によるH+の結果としての交換は、その中和され ていない形態から中和された形態へのアニオン性ヒドロゲル形成ポリマーの転換 となる。従って、弱酸アニオン性ヒドロゲル形成ポリマーの膨潤についての浸透 駆動力(従って、ヒドロゲル形成ポリマーの吸収能力)は、混合床イオン交換系 におけるイオン交換の結果として増加する。同様に、混合床イオン交換系におけ るカチオン性ヒドロゲル形成ポリマーが弱塩基であり、その中和されていない形 態において始めるならば、そのときは、例えばCl-(または中和アミン基への HClの付加)によるOH-の結果としての交換は、その中和されていない形態 から中和された形態へのカチオン性ヒドロゲル形成ポリマーの転換となる。従っ て、弱塩基カチオン性ヒドロゲル形成ポリマーの膨潤についての浸透駆動力もま た混合床イオン交換系におけるイオン交換の結果として増加する。混合床イオン 交換系におけるヒドロゲル形成ポリマーが弱/強酸または弱/強塩基であるかど うかに関らず、混合床イオン交換系と水性電解質溶液の反応は、少なくともどれ ほどかの電解質濃度の低下となり、膨潤のための浸透駆動力における少なくとも どれほどかのの増加となる。(i)電解質濃度の減少および(ii)(もし必要 であれば)より膨潤性の無い形態からより膨潤性のある形態への転換の組み合 わせられた効果の結果として、アニオン性およびカチオン性ヒドロゲル形成ポリ マーのそれぞれが、その中和されていない形態で始める混合床イオン交換ヒドロ ゲル形成ポリマー系は、それらがそれぞれその中和された形態において始める、 比較し得るアニオン性およびカチオン性ヒドロゲル形成ポリマーの混合物に対し て膨潤のための増加した浸透駆動力をもたらす潜在性を有する。吸収能力を増加 させるための混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマーの使用は、(1996年 6月13日に公開されたパランボ(Palumbo)の)PCT出願WO96/ 17681、(1996年5月23日に公開されたフォーナザリ(Fornas ari)らの)WO96/15162、および(1993年12月28日に発行 されたタナカの)米国特許第5,274,018号において記載されてきた。 混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマー系が電解質濃度を潜在的に減少させ 得る程度は、(i)アニオン性およびカチオン性ヒドロゲル形成ポリマーのme q/gイオン交換能力、(ii)アニオン性およびカチオン性ヒドロゲル形成ポ リマーのpKaおよびpKb(従って反応の程度)、(iii)水性溶液におけ る電解質のmeq/l、および(iv)イオン交換ヒドロゲル形成ポリマーに対 する水性電解質溶液のl/g比に依存する。所定の混合床イオン交換能力、pK aおよびpKb、および電解質濃度について、電解質濃度における減少は、イオ ン交換ヒドロゲル形成ポリマーとの接触における溶液の全体積を最小化させるこ とにより最大化される。ある吸収構造(例えば、ヒドロゲル形成ポリマーと繊維 との混合物)においては、全流体のほんの一部がヒドロゲル形成ポリマーにより 吸収される。流体の残りは他の成分により吸収されている(例えば、繊維構造に より形成される小孔において)。しかしながら、たとえこの流体がヒドロゲル形 成ポリマーにより吸収されなくても、この流体における電解質はヒドロゲル形成 ポリマーに拡散し得るし、従って、仮に外からの流体が存在しない場合よりも大 きなレベルへの範囲内に電解質濃度を高める。もし目標が、吸収能力を大きくす るために混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマー系を使用することであるなら ば、そのときは、吸収構造におけるヒドロゲル形成ポリマーのパーセンテージが 減少するときイオン交換の潜在的利益は小さくなる。対照的に、繊維(または流 体を吸収することが可能な他のヒドロゲル形成ポリマーでない部材)の量を減少 させることは、余分な溶液の量を最小化させ、従って、電解質濃度における所定 の減少を達成するために余分な量の塩は交換されなければならない。従って、原 則として、混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマー系が吸収構造において含ま れるとき、それは低い濃度でに対して高い濃度で含まれるとき、それはイオン交 換からより大きな程度に利益をもたらし得る。 先行技術の吸収構造は、一般的に、比較的少ない量(例えば、約50重量%未 満)のそれらのヒドロゲル形成吸収性ポリマーを含んだ。例えば、1989年5 月30日に発行された米国特許第4,834,735号(アレマニーら)を参照 されたい(好ましくは、繊維性マトリックスにおいて、約9から約50%のヒド ロゲル形成吸収性ポリマー)。このことについてはいくつかの理由が存在する。 先行の吸収構造において用いられるヒドロゲル形成吸収性ポリマーは一般的に、 特に「噴出」状況で、それらを体液について急速に吸収させるであろう吸収速度 を有していなかった。このことが、ヒドロゲル形成吸収性ポリマーにより吸収さ れるまで排出された流体を保持するための一時的容器としての役割を果たすよう な繊維、典型的には木材パルプ繊維の含有を必要とした。 より重要なことに、公知のヒドロゲル形成吸収性ポリマーの多くはゲルブロッ キングを示した。「ゲルブロッキング」は、ヒドロゲル形成吸収性ポリマーの粒 子が濡れ、吸収構造の他の領域への流体伝達を阻害するように粒子が膨潤すると きに起こる。それゆえ、吸収部材のそれらの他の領域の濡れは、極めて遅い拡散 プロセスを介して起こる。実践的な観点においては、このことは、吸収構造によ る流体の獲得は、特に噴出状況において、流体が排出される速度よりもはるかに 遅いことを意味する。吸収製品からの漏れは、吸収部材におけるヒドロゲル形成 吸収性ポリマーの粒子が完全に飽和する前に、または流体が「ブロッキング」粒 子を越えて吸収部材の残りに拡散または灯心作用し得る前によく起こり得る。も しヒドロゲル形成吸収性ポリマーの粒子が適切なゲル強度を有さず、一旦粒子が 吸収された流体で膨潤すると圧迫の下で変形するかまたは広がるならば、ゲルブ ロッキングは特に重大な間題となるであろう。1989年5月30日に発行され た米国特許第4,834,735号(アレマニーら)を参照されたい。 このゲルブロッキング現象は、典型的に、ヒドロゲル吸収性ポリマーの粒子を 分散する繊維性マトリックスの使用を必要としてきた。この繊維性マトリックス は、ヒドロケル形成吸収性ポリマーの粒子を互いから分離して維持する。この繊 維性マトリックスはまた、流体が最初の流体排出点から離れた領域に局在するヒ ドロゲル形成吸収性ポリマーに達することを可能とする毛管構造をも提供する。 1989年5月30日に発行された米国特許第4,834,735号(アレマニ ーら)を参照されたい。しかしながら、ゲルブロッキングを最小化するかまたは 回避するために比較的低い濃度で繊維性マトリックスの中にヒドロゲル形成吸収 性ポリマーを分散させることは、より薄い吸収構造の流体貯蔵能力全体を低くし 得る。より低い濃度のそれらのヒドロゲル形成吸収性ポリマーを用いることは、 それらの材料の本来の利点、すなわち、その所定の体積当りの多量の体液を吸収 し、保持する能力を幾分か限定する。 ゲル強度を大きくすることに加えて、それらのヒドロゲル形成吸収性ポリマー の他の物理的および化学的特性が、ゲルブロッキングを減少させるために操作さ れてきた。1つの特性は、繊維性マトリックスの中で用いられるヒドロゲル形成 吸収性ポリマーの粒子サイズおよび特に粒子サイズ分布である。例えば、粒子が 約400ミクロン以上のマスメジアン粒子サイズを有するような粒子サイズ分布 を有するヒドロゲル形成吸収性ポリマーの粒子は、最初の排出の領域から吸収構 造の残りへの流体の平面的輸送を高める様に、ゲルブロッキングを最小化し、吸 収構造の中の開放毛管構造を維持することを助ける親水性繊維性材料と混合され た。加えて、ヒドロゲル形成吸収性ポリマーの粒子サイズ分布は、吸収構造にお いて用いられる粒子の吸収能力および有効性を向上させるために制御され得る。 1991年9月10日に発行された米国特許第5,047,023号(バーグ( Berg))を参照されたい。しかしながら、粒子サイズ分布の調節でさえ、そ れ自体では、比較的高い濃度のそれらのヒドロゲル形成吸収性ポリマーを有し得 る吸収構造をもたらさない。上記米国特許第5,047,023号を参照された い(コスト/パフォーマンス基準での最適の繊維対粒子の比は、約75:25か ら約90:10である)。 注目されてきたそれらのヒドロゲル形成吸収性ポリマーのもう1つの特性は、 ポリマーそれ自体において存在する抽出可能態(extractable)のレ ベルである。(米国再発行特許第32,649号として1988年4月19日に 再発行された)1987年3月31日に発行された米国特許第4,654,03 9号(ブラント(Brandt)ら)を参照されたい。それらのヒドロゲル形成 吸収性ポリマーの多くは、有意なレベルの抽出可能なポリマー材料を含む。この 抽出可能なポリマー材料は、体液がヒドロゲル形成吸収性ポリマーとの接触にと どまる時間の間体液(例えば、尿)により得られるヒドロゲルから浸出し得る。 この様式で体液により抽出されるその様なポリマー材料は、流体が吸収製品の中 のヒドロゲルにより、よりゆっくりと吸収され、より貧弱に保持される程度まで 体液の化学的および物理的特性の両方を変え得ると思われる。 ゲルブロッキングを最小化させるために注目されてきたもう1つの特性は、そ れらのヒドロゲル形成吸収性ポリマーの毛管能力を向上させることである。特に 、それらのヒドロゲル形成吸収性ポリマーの粒子は、典型的にはシートまたはス トリップの形態で、粒子間架橋集合巨視構造に形成されることが示唆された。1 992年4月7日に発行された米国特許第5,102,597号(ロー(Roe )ら)、1992年6月23日に発行された米国特許第5,124,188号( ローら)および1992年9月22日に発行された米国特許第5,149,34 4号(ラーマン(Lahrman)ら)を参照されたい。吸収性ポリマーの微粒 子特性が保持されるので、それらの巨視構造は、巨視構造が流体透過性である( すなわち毛管輸送チャンネルを有する)ように連絡する隣接する粒子間の小孔を 与える。粒子間に形成される粒子間架橋結合により、得られる巨視構造もまた、 向上した構造的一体性、増加した流体獲得および分布速度、および最小のゲルブ ロッキング特性を有する。 ゲルブロッキングの尺度としてどれほどかの間知られてきた当該技術のさらに もう1つの特性は、それらのヒドロゲル形成吸収性ポリマーの要求濡れ性(De mand Wettability)または重量測定吸収性(Gravimet ric Absorbence)である。例えば、要求濡れ性/重力吸収性が圧 力下性能(Performance Under Pressure)(PUP )と称される1996年10月8日に発行された米国特許第5,562,646号 (ゴールドマン(Goldman)ら)および1997年2月4日に発行された 米国特許第5,599,335号(ゴールドマンら)を参照されたい。PUPの 実験において、100%濃度の最初は乾燥したAGMは、機械的拘束圧の下でピ ストン/シリンダー装置(シリンダーの底部は溶液に対して透過性であるが、し かしAGMに対して不透過性である)の中に配置され、ゼロ静水吸引および大き な機械的圧力で要求吸収状態の下で合成尿を吸収するようにさせられる。「PU P」能力は、ヒドロゲル形成吸収性ポリマーの0.032g/cm2層によるジ ェイコ合成尿のg/g吸収として定義され、一方、1時間の間の5KPa(約0 7psi)の掛けられた圧力の下で限定される。ヒドロゲル形成ポリマーは、も しそれが1時間後に少なくとも約23g/gを吸収するならば、望ましいPUP 特性を有するものとみなされる。大きなPUP能力は、それが吸収構造において 大きな濃度で用いられるとき、ヒドロゲル形成ポリマーにとって極めて重要な特 性である。 吸収構造における混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマーの濃度を最大化す ることは膨潤のための浸透駆動力を増加させるけれども、浸透駆動力におけるこ の増加は、今までは、PUP能力の点で、吸収性能における予想される向上とは ならなかった。高濃度の現在の混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマーでの性 能の欠陥は、少なくとも部分的には、高い濃度および大きな拘束圧での使用のた めに最適化されていない混合床系およびその混合物において構成するポリマーに 由来すると思われる。結果として、現在の混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリ マーは、拘束圧の下でゲルブロックし、PUP吸収条件の下で小さな吸収速度を 示し、および合理的な時間の後に小さなPUP吸収能力を有する傾向がある。結 果として、混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマーのPUP吸収は、ポリマー がアニオン性またはカチオン性ヒドロゲル形成ポリマーそれ自体のいずれかのP UP測定の前に中和され、ポリマーがPUP測定の前に中和されるカチオン性お よびアニオン性ヒドロゲル形成ポリマーの比較し得る混合物のPUP吸収より有 意に大きくない。(それらはまた、食塩水流動伝導度(SFC)について低い値 を、ヒドロゲル層の多孔性(PHL)について低い値を、および遅いイオン交換 速度も示し得る。以下の検討を参照されたい。)おむつのような吸収製品におい て高濃度のヒドロゲル形成ポリマーを用いることの重要性を考えれば、高濃度で の現在の混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマーの欠陥は特に注目に値する。 比較的高濃度のそれらのヒドロゲル形成吸収性ポリマーを有する吸収構造につ いては、それらの吸収性ポリマーの他の特性もまた重要である。それらの吸収性 ポリマーが体液の存在下で膨潤するときに形成されるヒドロゲル層の開放性すな わち多孔性は、特に吸収性ポリマーが吸収構造において高い濃度で存在するとき 流体を獲得し、輸送するそれらの吸収性ポリマーの能力の決定に相応することが 見出された。多孔性とは、固体材料により占められない分別体積(fracti onal volume)を称する。ヒドロゲル形成吸収性ポリマーから完全に 形成されたヒドロゲル層については、多孔性は、ヒドロゲルにより占められない 層の分別体積である。ヒドロゲルならびに他の部材を含む吸収構造については、 多孔性は、ヒドロゲルまたは他の固体部材(例えば繊維)により占められない分 別体積(また、ボイドボリュームとも称される)である。 ヒドロゲル形成吸収性ポリマーから形成されるヒドロゲル層の開放性または多 孔性は、ヒドロゲル層の多孔性の観点で定義され得る(例えば、米国特許第5, 562,646号を参照されたい)。極めて大きな程度の開放性を有する材料の 良好な例は、木材パルプ繊維の空気載置ウエブである。例えば、木材パルプ繊維 (例えば、0.15g/ccの密度を有する)の空気載置ウエブの開放性の分別 度は、0.3psiの拘束圧の下で体液で濡れたとき、0.8〜0.9であると 概算される。 ヒドロゲル形成吸収性ポリマーのPHL値は、それらの吸収性ポリマーが高濃 度で存在するときに実質的な性能上の利益を得るために木材パルプ繊維の空気載 置ウエブのそれに近づく必要はないことが見出された。それらの利益には、(1 )流体を獲得し、分配するための得られるヒドロゲル層において増加したボイド ボリューム、および(2)要求濡れ性/重量測定吸収性条件の下での(すなわち 、流体の貯蔵のための)吸収性ポリマーにより吸収される流体の増加した総量が 含まれる。増加した多孔性はまた、(3)流体を獲得し、分配するための得られ るヒドロゲル層の増加した透過性、(4)重力による圧力に抗する上方への流体 の灯心作用または獲得層から離れる流体の分配のような得られるヒドロゲル層に ついての向上した灯心作用特性、および(5)流体のより急速な貯蔵を可能とす る 得られるヒドロゲル層についての向上した膨潤速度特性のような付加的な性能上 の利益をも提供し得る。あるヒドロゲル形成ポリマーは、そのPHL値が少なく とも約0.15であるならば、望ましいPHL特性を有するとみなされる。 それらのヒドロゲル形成吸収性ポリマーのより高い濃度でのもう1つの重要な 特性は、その透過性/流動伝導度である。透過性/流動伝導度は、その食塩水流 動伝導度(SFC)値に換算して定義され得る。SFCは、膨潤したヒドロゲル 形成吸収性ポリマーから形成されたヒドロゲル層が体液を輸送する能力のような 、ある材料が食塩水を輸送する能力を測定する。典型的には、パルプ繊維(例え ば、0.15g/ccの密度を有する)の空気載置ウエブは、約200×10-7 cm3sec/gのSFC値を示すであろう。従って、SFCの点で、木材パル プ繊維の空気載置ウエブにより近く接近するヒドロゲル形成吸収性ポリマーを用 い得ることが極めて望ましいであろう。ヒドロゲル形成ポリマーは、もしそのS FC値が少なくとも約30×10-7cm3sec/gであるならば、望ましい透 過性特性を有するとみなされる。 それらの吸収性ポリマーから形成されるヒドロゲル層の多孔性および透過性特 性を完全に利用するために考慮されなければならないもう1つの要因は、それら のポリマーを含む吸収性部材における領域の濡れ一体性である。比較的高い多孔 性およびSFC値を有するヒドロゲル形成吸収性ポリマーについては、ポリマー が存在する領域が良好な濡れ一体性を有することが重要である。「良好な濡れ一 体性」により、高濃度のヒドロゲル形成吸収性ポリマーを有する吸収性部材にお ける領域が、通常の使用条件に供されたときでさえ、体液の存在下での膨潤に際 して形成されるヒドロゲルの物理的一体性(従って、流体が隣接する間隙のボイ ド/毛管に入り、それを通る獲得および輸送の能力)が、実質的に撹乱されず、 または改変されない様に、乾燥、部分的な濡れ、および/または濡れた状態にお いて十分な一体性を有することが意味される。通常の使用の間に、吸収製品にお ける吸収性コアは、典型的には、変化する強度および方向の張力およびねじり強 さに供される。それらの張力およびねじり強さには、吸収製品を着用する人物が 歩き、しゃがみ、体を曲げるなどするときのクロッチ領域におけるひだ寄せ、伸 長力、ひねり強さが含まれる。もし濡れ一体性が不適切であるならば、その、隣 接するボイドおよび毛管に入り、それを通って流体を獲得し輸送する能力が低下 する、例えば、ヒドロゲル層が部分的に分離され、完全に分離され、ギャッブが 導入され、有意に薄い領域を有し、および/または複数の有意に小さな断片に破 壊されるように、それらの張力およびねじり強さが潜在的に、ヒドロゲルの物理 的連続性における実質的な改変および/または撹乱を引き起こし得る。その様な 改変は、ヒドロゲル形成吸収性ポリマーのいずれの有利な多孔性および透過性/ 流動伝導特性も最小化し得るかまたは完全に無効にし得るであろう。 従って、それぞれその中和された形態で、構成するヒドロゲル形成ポリマーの 比較し得る混合物に対して合理的な時間内にPUP吸収条件の下で増加した量の 尿電解質溶液を吸収することが可能な混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマー を提供することが可能であることが望ましいであろう。また、合理的な時間にP UP吸収条件の下で多量の尿電解質溶液を吸収することが可能な混合床イオン交 換ヒドロゲル形成ポリマーを提供することが可能であることも望ましいであろう 。また、それぞれその中和された形態で、構成するヒドロゲル形成ポリマーの比 較し得る混合物に対して合理的な時間でPUP吸収条件の下で増加した量の尿電 解質溶液を吸収することが可能な高濃度の混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリ マーを含む吸収構造を提供することも望ましいであろう。また、大きなSFCお よびPHL値を有する混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマーを提供すること も望ましいであろう。 発明の開示 本発明は、尿のような体液の封入において有用な吸収材料および吸収部材に関 する。1つの側面において、本発明は、混合物が、それぞれその中和された形態 において、構成するアニオン性およびカチオン性ヒドロゲル形成ポリマーの比較 し得る(comparable)混合物に対して合理的な時間でPUP吸収条件 の下で尿電解質溶液の増加した吸収を示す、カチオン性イオン交換ヒドロゲル形 成ポリマーおよびアニオン性イオン交換ヒドロゲル形成ポリマーの混合物(本明 細書では混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマー組成物と称される)に関する 。また、本発明は、約60重量%から100重量%のイオン交換ヒドロゲル形成 ポリマーの濃度でその様な混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマー組成物を含 む 少なくとも1つの領域を有する吸収性部材に関する。 もう1つの側面において、本発明は、0.7psi(5kPa)の拘束圧の下 で、225分で少なくとも約25g/gの圧力下性能(PUP)能力値を有する 混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマー組成物に関する。本発明は更に、約6 0重量%から100重量%のイオン交換ヒドロゲル形成ポリマーの濃度でその様 な混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマー組成物を含む少なくとも1つの領域 を有する吸収性部材に関する。 図面の簡単な説明 図1は、本発明による吸収性コアを示す吸収製品の断面図である。 図2は、本発明によるもう1つの吸収性コアを示す吸収製品の断面図である。 図3は、本発明によるもう1つの吸収性コアを示す吸収製品の断面図である。 図4は、本発明によるもう1つの吸収性コアを示す吸収製品の断面図である。 図5は、図4において示されるものと別の吸収性コアを示す吸収製品の断面図 である。 図6は、図4および5において示されるものと別のもう1つの吸収性コアを示 す吸収製品の断面図である。 図7は、ヒドロゲル形成吸収性ポリマーの食塩水流動伝導度(SFC)値を測 定するための装置の模式図を表す。 図8は、図7において示されるピストン/シリンダーアセンブリの拡大された 断面図を表す。 図9は、図8において示されるピストン/シリンダーアセンブリ由来のピスト ンヘッドの底部の平面図を表す。 図10は、ヒドロゲル形成吸収性ポリマーの圧力下性能(PUP)能力を測定 するための装置の摸式図を表す。 図11は、図10において示されるピストン/シリンダーアセンブリの拡大さ れた断面図を表す。 図12は、ヒドロゲル形成吸収性ポリマーの多孔性を測定するために用いられ るピストン/シリンダーアセンブリの断面図を表す。 図13は、図12において示されるピストン/シリンダーアセンブリ由来のピ ストンヘッドの底部の平面図を表す。 発明の詳細な説明 A.定義 ここで用いられるものとして、「体液」という術語は、尿、経血および膣排出 物を含む。 ここで用いられるものとして、「Z−次元」という術語は、部材、コアまたは 製品の長さおよび幅に対して垂直な次元を称する。Z−次元は、通常は、部材、 コアまたは製品の厚さに対応する。 ここで用いられるものとして、「X−Y次元」という術語は、部材、コアまた は製品の厚さに対して垂直な平面を称する。X−Y次元は通常は、部材、コアま たは製品の長さおよび幅に対応する。 ここで用いられるものとして、「吸収性コア」という術語は、体液を獲得し、 輸送し、分配し、および貯蔵することを含む、製品の流体操縦特性について主に 対応する吸収製品の部材を称する。それ自体として、吸収性コアは、典型的には 、吸収製品のトップシートまたはバックシートを含まない。 ここで用いられるものとして、「吸収性部材」という術語は、例えば、流体獲 得、流体分配、流体輸送、流体貯蔵などのような1以上の流体操縦特性を典型的 に与える吸収性コアの部材を称する。吸収性部材は吸収性コア全体または吸収性 コアの単に一部を含み得る、すなわち、吸収性コアは、1以上の吸収性部材を含 み得る。 ここで用いられるものとして、「領域」または「帯域」という術語は、吸収性 部材の部分または区画を称する。 ここで用いられるものとして、「層」という術語は、その主要な次元がX−Y である、すなわち、その長さおよび幅に沿っている吸収性部材を称する。層とい う術語は、材料の単一の層またはシートに必ずしも限定されないことが理解され るべきである。従って、層は、必要なタイプの材料の幾つかのシートまたはウエ ブの積層体または組み合わせを含み得る。従って、「層」という術語は、「いく つかの層(layers)」および「層にされた(layered)」という術 語を含む。 本発明の目的のために、「上方」という術語は、吸収製品の着用者に最近接す ろ、層のような吸収性部材を称し、典型的には吸収製品のトップシートに面し、 逆に、「下方」という術語は、吸収製品の着用者から最も離れている吸収性部材 を称し、典型的にはバックシートに面することもまた理解されるべきである。 ここで用いられるものとして、「含む、具備する、備える(comprisi ng)」という術語は、さまざまな成分、部材、工程などが本発明により共同し て用いられ得ることを意味する。従って、「含む、具備する、備える」という術 語は、より限定的な術語の「本質的に〜からなる(consisting es sentially of)」および「からなる(consist1ng of) 」を包含し、それら後者のより限定的な術語は、当該技術において理解されるそ の標準的な意味を有する。 別段の特定の無い限り、本明細言で用いられるすべてのバーセンテージ、比お よび割合は、重量による。 B.材料および吸収性部材の成分 1.混合床イオン交換ヒドロゲル形成吸収性ポリマー a.化学的組成 (1)カチオン性ポリマー カチオン性ポリマーとして有用なヒドロケル形成吸収性ポリマーには、さまざ まの多量の流体を吸収することが可能である水に不溶性であるがしかし、水に膨 潤性のポリマーが含まれる。カチオン性のタイプは、N−アルキルアミン、N, N’−ジアルキルアミン、N,N’,N’’)トリアルキルアミン、N,N’N ’’N’’’−テトラアルキルアンモニウム基のような多数のカチオン性官能基 を有し得る。ここでの使用にとって適切なポリマーの例には、重合可能な不飽和 のカチオン含有モノマーから調製されるものが含まれる。従って、そのようなモ ノマーには、少なくとも1つの炭素から炭素へのオレフィン2重結合を含むオレ フィン性不飽和のアミンおよび置換されたアミンが含まれる。特に、それらのモ ノマーは、ビニルアミン、アリルアミン、4−アミノブテン、5−アミノペンテ ンおよびそれらのN−アルキル、ジアルキルおよびトリアルキル誘導体のような オレフィン性不飽和のアルキルアミン、ジアルキルアミン、トリアルキルアミン およ び水酸化テトラアルキルアンモニウム、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ) アクリレート、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N,N ,N−トリメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N,N−トリメチル アミノエチル(メタ)アクリルアミドなどおよびその混合物のようなアルキルア ミン、ジアルキルアミン、トリアルキルアミン、水酸化テトラアルキルアンモニ ウム基を含むアクリレートおよびメタクリレートエステルおよびアミドから選択 され得る。そのカチオンタイプは、ジメチルジアリルアンモニウム塩のようなN ,N−ジアルキル、N,N−ジアリルアンモニウム塩に基づく高分子電解質をも また含み得る(例えば、1996年6月13日にパランボ(Palumbo)に より公開されたPCT公開番号WO96/17681およびフォーナザリ(Fo rnasari)により1996年5月23日に公開されたPCT出願番号WO 96/15162を参照されたい、それらの両方は参照によりここに組み込まれ る)。 そのカチオンのタイプは、カチオン性官能基が共有結合で結合するわずかに網 状構造に架橋したアニオン性およびノニオン性ベースポリマーをもまた含み得る 。適切なベースポリマーの例には、ポリアクリルアミド、ポリ(メタ)アクリル 酸、ポリビニルアルコール、エチレンマレイン酸無水物共重合体、イソブチレン マレイン酸無水物共重合体、ポリビニルエーテル、ポリビニルスルホン酸、ポリ ビニルピロリドン、およびポリビニルモルホリン、ならびに加水分解されたアク リロニトリルグラフト化でんぷんが含まれる。カチオンのタイプには、ポリエチ レンイミンおよびその誘導体(例えば、アルキル誘導体)もまた含まれ得る。カ チオンのタイプは、また、アミノエチルでんぷん、アミノエチルセルロース、ジ メチルアミノエチルでんぷん、ジメチルアミノエチルセルロース、水酸化トリメ チルアンモニウムエチルでんぷん、水酸化トリメチルアンモニウムエチルセルロ ースなどのような多糖系高分子電解質およびポリセリン、ポリリジンなどのよう なポリアミノ酸系高分子電解質ならびに重合可能な不飽和モノマーからは調製さ れない他の高分子電解質も含み得る。たとえば、フォーナザリらにより1996 年5月23日に公開されたPCT公開番号WO96/15154を参照されたい 、それは参照によりここに組み込まれる。 幾つかの塩基でないモノマーもまた、ここでのヒドロゲル形成吸収性ポリマー の調製に当たって通常は少量で含まれ得る。 カチオン性ヒドロゲル形成吸収性ポリマーは好ましくは1つのタイプである( すなわち均質)けれども、カチオン性ポリマーの混合物もまた本発明において用 いられ得る。 それ自体吸収性の用途のために用いられるとき、カチオン性ヒドロゲル形成吸 収性ポリマーは約50から約95%中和されて始まる。混合床イオン交換組成物 の一部として用いられるとき、カチオン性ヒドロゲル形成吸収性ポリマーは、約 50%から約100%、好ましくは約80%から約100%、より好ましくは約 90%から約100%、中和されていない塩基形態で始まる。混合床イオン交換 組成物の一部として用いられるとき、カチオン性イオン交換ヒドロゲル形成吸収 性ポリマーは、塩低下イオン交換プロセスの結果としてその中和された形態に少 なくとも部分的に転換される。得られるカチオン性ポリマーは、イオン交換の結 果として、少なくとも50%、より好ましくは少なくとも75%、さらにより好 ましくは少なくとも90%、その中和された形態に転換される。 混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマー組成物のイオン交換能力を最大化す るために、カチオン性ヒドロゲル形成ポリマーは高いグラム当りのアニオン交換 能力を有することが望ましい。従って、カチオン性ヒドロゲル形成ポリマーのア ニオン交換能力は、少なくとも約4meq/g、より好ましくは、少なくとも約 6meq/g、さらにより好ましくは少なくとも約10meq/g、さらにより 好ましくは少なくとも約15meq/g、最も好ましくは少なくとも約20me q/gであることが好ましい。 (2)アニオン性ポリマー アニオン性ポリマーとして有用なヒドロゲル形成吸収性ポリマーは、典型的に は、スルホン酸のような、より典型的にはカルボキシ基のような多数のアニオン 性官能基を有する。ここでの使用にとって適切なポリマーの例には、重合可能な 、不飽和の、酸含有モノマーから調製されるものが含まれる。従って、その様な モノマーには、少なくとも1つの炭素から炭素へのオレフィン2重結合を含むオ レフィン性不飽和の酸および無水物が含まれる。特に、それらのモノマーは、オ レフィン性不飽和のカルボン酸および酸無水物、オレフィン性不飽和のスルホン 酸 およびそれらの混合物から選択され得る。アニオンのタイプは、カルボキシメチ ルでんぷんおよびカルボキシメチルセルロースのような多糖系高分子電解質およ びポリアスパラギン酸のようなポリアミノ酸系高分子電解質ならびに重合可能な 不飽和のモノマーから調製されない他の高分子電解質をもまた含み得る。ポリア ミノ酸ヒドロゲル形成ポリマーの記載については、例えば、参照によりここに組 み込まれるドナシー(Donachy)らへの1993年9月21日に発行され た米国特許第5,247,068号を参照されたい。 幾つかの酸でないモノマーもまた、ここでのアニオン性ヒドロゲル形成吸収性 ポリマーを調製するに当たって通常少量で含められ得る。そのような酸でないモ ノマーは、例えば、酸含有モノマーの水溶性または水分散性エステル、ならびに カルボン酸またはスルホン酸基を全く含まないモノマーを含み得る。従って、任 意の酸でないモノマーには、以下のタイプの官能基を含むモノマーが含まれる、 すなわち、カルボン酸またはスルホン酸エステル、ヒドロキシ基、アミド基、ア ミノ基、ニトリル基、第4級アンモニウム塩基、アリール基(例えば、スチレン モノマーに由来するもののようなフェニル基)、およびブタジエンおよびイソプ レンのようなジエンである。それらの酸でないモノマーは周知材料であり、例え ば、1978年2月28日に発行された米国特許第4,076,663号(マス ダら)および1977年12月13日に発行された米国特許第4,062,81 7号(ウエスターマン(Westerman))において極めて詳細に記載され ており、それらの両方は参照により組み込まれる。 オレフィン性不飽和のカルボン酸およびカルボン酸無水物モノマーには、アク リル酸それ自体が典型であるアクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、α−ク ロロアクリル酸、α−シアノアクリル酸、β−メチルアクリル酸(クロトン酸) 、α−フェニルアクリル酸、β−アクリルオキシプロピオン酸、ソルビン酸、α −クロロソルビン酸、アンゲリカ酸、ケイ皮酸、p−クロロケイ皮酸、β−ステ リルアクリル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、グルタコン酸、アコ ニット酸、マレイン酸、フマル酸、トリカルボキシエチレンおよびマレイン酸無 水物が含まれる。 オレフィン性不飽和のスルホン酸モノマーには、ビニルスルホン酸、アリルス ルホン酸、ビニルトルエンスルホン酸およびスチレンスルホン酸のような脂肪族 または芳香族ビニルスルホン酸、スルホエチルアクリレート、スルホエチルメタ クリレート、スルホプロピルアクリレート、スルホプロピルメタクリレート、2 −ヒドロキシ−3−メタクリロキシプロピルスルホン酸および2−アクリルアミ ド−2−メチルプロパンスルホン酸のようなアクリルおよびメタクリルスルホン 酸が含まれる。 使用にとって好ましいアニオン性ヒドロゲル形成吸収性ポリマーはカルボキシ 基を含む。それらのポリマーには、加水分解されたでんぷんアクリロニトリルグ ラフトコポリマー、部分的に中和され加水分解されたでんぷんアクリロニトリル グラフトコポリマー、でんぷんアクリル酸グラフトコポリマー、部分的に中和さ れたでんぷんアクリル酸グラフトコポリマー、鹸化された酢酸ビニルアクリルエ ステルコポリマー、加水分解されたアクリロニトリルまたはアクリルアミドコポ リマー、前述のコポリマーのいずれかのわずかに網状構造に架橋したポリマー、 ポリアクリル酸、およびポリアクリル酸のわずかに網状構造に架橋したポリマー が含まれる。それらのポリマーは、単独で、または2以上の異なるポリマーの混 合物の形態でのいずれかで用いられ得る。それらのポリマー材料の例は、米国特 許第3,661,875号、米国特許第4,076,663号、米国特許第4, 093,776号、米国特許第4,666,983号、および米国特許第4,7 34,478号において開示されている。 アニオン性ヒドロゲル形成吸収性ポリマーを作ることにおける使用にとって最 も好ましいポリマー材料は、ポリアクリル酸のわずかに網状構造に架橋したポリ マーおよびそのでんぷん誘導体である。網状構造の架橋はポリマーを実質的に水 に不溶性にし、部分的には、ヒドロゲル形成吸収性ポリマーの吸収能力および抽 出可能なポリマー含有量特性を決定する。それらのポリマーを網状構造に架橋す るための方法および典型的な網状構造架橋剤は、米国特許第4,076,663 号において極めて詳細に記載されている。 アニオン性ヒドロゲル形成吸収性ポリマーは好ましくは1つのタイプのもので ある(すなわち、均質である)けれども、アニオン性ポリマーの混合物もまた本 発明において用いられ得る。例えば、でんぷんアクリル酸グラフトコポリマーと ポリアクリル酸のわずかに網状構造に架橋したポリマーとの混合物が本発明にお いて用いられ得る。 それ自体吸収性の用途のために用いられるとき、アニオン性ヒドロゲル形成吸 収性ポリマーは、約50から約95%、好ましくは約75%中和されて始まる。 従って、好ましいわずかに網状構造に架橋したポリアクリル酸ヒドロゲル形成ポ リマーは好ましくは、略25%中和されていないアクリル酸形態にあり、約75 %中和されたアクリル酸塩(例えば、アクリル酸ナトリウム)形態にある。混合 床イオン交換組成物の一部として用いられるとき、アニオン性ヒドロゲル形成吸 収性ポリマーは、約50%から約100%、好ましくは約80%から約100% 、より好ましくは約90%から約100%、中和されていない酸の形態で始まる 。従って、わずかに網状構造に架橋したポリアクリル酸ヒドロゲル形成ポリマー は最も好ましくは約90%から約100%、中和されていないアクリル酸形態で 始まる。混合床イオン交換組成物の一部として用いられるとき、アニオン性イオ ン交換ヒドロゲル形成吸収性ポリマーは、少なくとも部分的にイオン交換の結果 としてその中和された形態に転換される。得られるアニオン性ポリマーは好まし くは、少なくとも50%、より好ましくは少なくとも75%、さらにより好まし くは少なくとも90%、イオン交換の結果としてその中和された形態に転換され る。 混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマー組成物のイオン交換能力を最大化す るために、アニオン性カチオン交換ヒドロゲル形成ポリマーは高いグラム当りの カチオン交換能力を有することが望ましい。従って、アニオン性イオン交換ヒド ロゲル形成ポリマーのカチオン交換能力は、少なくとも約4meq/g、より好 ましくは少なくとも約8meq/g、さらにより好ましくは少なくとも約10m eq/g、最も好ましくは少なくとも約13meq/gであることが好ましい。 (3)組成および共通の材料特性 混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマー組成物のイオン交換能力を最大化す ろために、混合床組成物はほぼ等しい当量のアニオン交換およびカチオン交換能 力を具備することが望ましい。しかしながら、例えば、pKにおける差異を補償 するために、中和における差異を補償するために、イオン交換された尿のpHを 変える(例えば酸化する)ために、等の様に、幾分かより多くの当量のアニオン 性またはカチオン性イオン交換ヒドロゲル形成ポリマーを有することが望ましい かもしれない。混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマー組成物の大凡の混合床 イオン交換能力は、構成するアニオン性およびカチオン性イオン交換ヒドロゲル 形成ポリマーの相対重量およびイオン交換能力から計算され得る。従って、例え ば、ほぼ等しい当量の約4.8meq/gのカチオン交換能力を有する強酸アニ オン性ヒドロゲル形成ポリマーおよび約7.0meq/gのアニオン交換能力を 有する強塩基カチオン性ヒドロゲル形成ポリマーを含むイオン交換組成物は、約 3.1meq/gの混合床イオン交換能力を有するほぼ0.65部のアニオン性 ヒドロゲル形成ポリマーおよび約0.35部のカチオン性ヒドロゲル形成ポリマ ーを含むであろう。混合床ヒドロゲル形成ポリマー組成物の混合床イオン交換能 力は、少なくとも約2meq/g、より好ましくは少なくとも約4meq/g、 さらにより好ましくは少なくとも約6meq/g、最も好ましくは少なくとも約 7meq/gであることが好ましい。 本発明において有用なカチオン性およびアニオン性ヒドロゲル形成吸収性ポリ マーは、中和された形態で、それぞれ好ましくは、PUP、SFCおよびPHL について相対的に高い値を有する。0.7psiでの60分間のPUP能力は、 好ましくは少なくとも約23g/g、より好ましくは少なくとも約25g/g、 最も好ましくは少なくとも約30g/gである。SFCの値は、好ましくは少な くとも約30×10-7cm3sec/g、より好ましくは少なくとも約50×1 0-7cm3sec/g、最も好ましくは少なくとも約100×10-7cm3sec /gである。PHLの値は、好ましくは少なくとも約0.15、より好ましくは 少なくとも約0.20、最も好ましくは少なくとも約0.25である。 混合床ヒドロゲル形成ポリマー組成物において、1つのタイプのヒドロゲル形 成ポリマーは、例えば、混合物のゲル特性(例えば、PUP、SFC、PHL) に有利に影響を与えるために、他のタイプのヒドロゲル形成ポリマーより大きな 架橋密度を有し得る。 本発明において有用なカチオン性およびアニオン性ヒドロゲル形成吸収性ポリ マーはそれぞれ、広い範囲にわたって変化する大きさ、形状および/またはモル ホロジーを有し得る。それらのポリマーは、大きな比の最大寸法対最小寸法を有 さない粒子の形態(例えば、顆粒、微粉末、粒子間凝集物、粒子間架橋凝集物な ど)で存在し得るし、繊維、シート、フィルム、発泡体、フレークなどの形態で 存在し得る。ヒドロゲル形成吸収性ポリマーはまた、例えば、粉末とされたシリ カ、界面活性剤、のり、バインダーなどのような、低レベルの1以上の添加剤と の混合物をも含み得る。この混合物における成分は、ヒドロゲル形成ポリマー成 分とヒドロゲル形成ポリマーでない添加剤とが物理的に容易に分離可能でないよ うな形態で、物理的および/または化学的に結びつき得る。 ヒドロゲル形成吸収性ポリマーは、本質的に非多孔性であり得る(すなわち内 部多孔性でない)し、または実質的な内部の多孔性を有し得る。 上記の粒子については、粒子サイズは、ふるいサイズ分析により決定される寸 法として定義される。従って、例えば、710ミクロン開口を有するU.S.A .標準試験ふるい(例えば、No.25U.S.シリーズ交互ふるい等級)の上 に残る粒子は、710ミクロンより大きなサイズを有するとみなされる。710 ミクロン開口を有するふるいを通過し、500ミクロン開口を有するふるい(例 えば、No.35U.S.シリーズ交互ふるい等級)の上に残る粒子は、500 ないし710ミクロンの粒子サイズを有するとみなされる。および500ミクロ ン開口を有するふるいを通過する粒子は500ミクロン未満のサイズを有すると みなされる。ヒドロゲル形成吸収性ポリマー粒子の所定の試料のマスメジアン粒 子サイズは、質量基準で試料を半分に分割する粒子サイズとして定義される、す なわち、重量により試料の2分の1はマスメジアンサイズ未満の粒子サイズを有 すろであろうし、試料の2分の1はマスメジアンサイズより大きな粒子サイズを 有するであろう。(所定のふるいサイズ開口上に残るかまたは通過する粒子試料 の累積重量パーセントが確率紙上にふるいの開口サイズに対してブロットされる )標準粒子サイズプロッティング法が、50%質量値がU.S.A.標準試験ふ るいの開口サイズに対応しないときマスメジアン粒子サイズを決定するために典 型的に用いられる。ヒドロゲル形成吸収性ポリマー粒子の粒子サイズを決定する ためのそれらの方法は、参照により組み込まれる1991年10月29日に発行 された米国特許第5,061,259号(ゴールドマン(Goldman)ら) において更に記載されている。 本発明において有用なヒドロゲル形成吸収性ポリマーの粒子については、粒子 は、約1から約2000ミクロン、より好ましくは、約20から約1000ミク ロンのサイズで一般的に範囲を取る。マスメジアン粒子サイズは一般的に、約2 0から約1500ミクロン、より好ましくは約50ミクロンから約1000ミク ロン、およびさらにより好ましくは約100から約800ミクロンであろう。 これらのサイズの範囲内で、より速いかより遅い吸収動力学についての必要に 依存してより大きいかまたはより小さい粒子のいずれかを選ぶことが好ましいで あろう。例えば、多孔性でない粒子については、膨潤速度は一般的に粒子サイズ を大きくするとともに減少するであろう。多孔性を増加させ(すなわち、PHL 値を増加させる)、ゲル層透過性を増加させ(すなわち、食塩水流動伝導度(S FC)値を増加させる)、灯心作用特性を向上させるなどのために、バルクポリ マーからより大きいかより小さな粒子またはより大きいかより小さい粒子のより 狭いサイズカット(画分)を選ぶこともまた好ましいであろう。いくつかのヒド ロゲル形成吸収性ポリマーの粒子については、上記特定されたサイズ範囲の中で 一般的により大きな粒子サイズを含むより狭いサイズ範囲カットは、PHL、圧 力下性能(PUP)能力および抽出可能なポリマーのレベルのような他のヒドロ ゲル形成吸収性ポリマー特性において、いずれの有意な低下なしにより高いSF C値を有することが見出された。従って、例えば、微粒子の最小質量画分のみが 約710ミクロンより大きいがまたは約500ミクロン未満かのいずれかのサイ ズを有する、約500から約710ミクロンの範囲におけるマスメジアンサイズ を有するサイズカットを用いることが有用であり得る。代わりに、粒子が一般的 に約300ミクロンから約800ミクロンの範囲におけるサイズを有するより広 いサイズカットも有用であり得る。 これらのサイズ範囲において、体液によるヒドロゲル形成ポリマーのより速い 膨潤に寄与することが可能な内部多孔性を有する粒子を選ぶことが望ましいであ ろう。ヒドロゲル形成ポリマー粒子の中の内部多孔性はまた、得られるヒドロゲ ル層のPHL値にも寄与し得る。全PHL値のこの成分における変化は、ヒドロ ゲル層における膨潤したヒドロゲル形成ポリマー粒子の間のボイドから生じるP HL値の成分における変化よりもPHLに依存する幾つかの流体操縦特性(例え ば、SFC)に対してより小さな影響を有し得る。 高濃度吸収性コアにおける混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマー組成物は 、粒子のあいだのイオンの輸送を助け、イオン交換の速度を加速するのに、溶液 流動、攪拌などを当てにし得ない。従って、高速のイオン交換カイネティックス を促進するのに適切な粒子モルホロジーを有することが望ましい。望ましいモル ホロジーには、大きな表面積の繊維および大きな表面積の(例えば、小さなおよ び/または多孔性の)粒子の混合床凝集物が含まれる。望ましいモルホロジーは また、(i)より小さな不連続ドメインの中に例えばカチオン性ヒドロゲル形成 ポリマーを含む、例えばアニオン性ヒドロゲル形成ポリマーの粒子、(ii)ア ニオン性およびカチオン性ヒドロゲル形成ポリマーの両方の重連続(bicon tinuous)ドメインを含む粒子および(iii)例えばカチオン性ヒドロ ゲル形成ポリマーの表面層でカバーまたはコートされる、例えば、アニオン性ヒ ドロゲル形成ポリマーの粒子を含む。混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマー 組成物の付加的な望ましい「速度」特性には、PUP測定条件および圧力の下で の極めて大きな自由膨潤速度および極めて速い吸収の速度が含まれ得る。 ある種のタイプの形状、凝集体、層状構造、微小ドメイン構造などは、強いも のと弱いものの組み合わせのイオン交換ヒドロゲル形成ポリマーが用いられると き極端なpHを和らげるのに有益であり得る。従って、例えば、強塩基アニオン 交換ヒドロゲル形成ポリマーが弱酸カチオン交換ヒドロゲル形成ポリマーにより 完全に囲まれる層状または微小ドメイン構造は急速な中和を保証し得るものであ り、従って、粒子の外側への遊離OH-の拡散を制限する。 b.物理的特性 (1)圧力下性能(PUP) 本発明において有用な混合床イオン交換ヒドロゲル形成吸収性ポリマーの本質 的な特徴は、高い拘束圧の下でのその要求吸収能力である。この要求吸収能力は 、混合床イオン交換組成物の圧力下性能(PUP)能力の点で定義される。PU P能力は、使用圧力の下で体液を吸収するヒドロゲル形成吸収性ポリマーの混合 床の大きな坪量ゾーンまたは層の能力を測定する。1つの側面において、本発明 は、それぞれがその中和された形態において用いられるとき、カチオン性および アニ オン性ポリマーの比較し得る混合物と比べて尿電界溶液について向上した吸収性 を示すヒドロゲル形成ポリマーの混合床の使用に関する。好ましくは、PUPが 少なくとも約0.3psi、好ましくは0.7psi、およびより好ましくは1 .4psiの拘束圧の下で測定されるとき、ヒドロゲル形成ポリマーの混合床は 、構成する中和されていないポリマーの比較し得る混合物に対して向上したPU P能力を示すであろう。相対的に高いPUP能力値が、混合床イオン交換組成物 を含む製品の使用の時間(例えば、オーバーナイト)より短い、好ましくは有意 に短い時間内に達成されることが好ましい。この点において、ヒドロケル形成ポ リマーの混合床は、PUP能力が225分の時間の間、好ましくは60分の時間 の間、より好ましくは5分の時間の間、計測されるとき、向上した吸収性を示す であろう。本発明のヒドロゲル形成ポリマーイオン交換組成物の向上した混合床 は、それぞれその中和した形態における構成するアニオン性およびカチオン性ヒ ドロゲル形成ポリマーの比較し得る混合物より少なくとも約20%、好ましくは 少なくとも約50%、より好ましくは少なくとも約100%、より多くの量の合 成尿を吸収し得るであろう。好ましくは、本発明のヒドロゲル形成ポリマーイオ ン交換組成物の改善された混合床は、その中和された形態において、構成するア ニオン性またはカチオン性ヒドロゲル形成ポリマーのいずれかよりも、少なくと も約20%、好ましくは少なくとも約50%、より好ましくは少なくとも約10 0%、より多くの量の合成尿を吸収することが可能であろう。 もう1つの側面において、本発明は、225分後(好ましくは60分後)0. 7psiの拘束圧の下で少なくとも25g/g、より好ましくは少なくとも40 g/g、さらにより好ましくは少なくとも50g/gのPUP能力を有する混合 床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマー組成物に関する。好ましくは、225分後 (好ましくは60分後)の1.4psiの拘束圧の下での混合床イオン交換ヒド ロゲル形成ポリマー組成物のPUP吸収能力は、少なくとも20g/g、より好 ましくは少なくとも30g/g、さらにより好ましくは少なくとも40g/gで ある。典型的には、混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマー組成物についての 225分後(好ましくは60分後)の0.3psiの拘束圧の下でのPUP吸収 能力は、少なくとも30g/g、より好ましくは少なくとも45g/g、および さらにより好ましくは少なくとも60g/gである。ヒドロゲル形成吸収性ポリ マーが高濃度で吸収性部材に含まれるとき、ポリマーは、使用圧力の下で合理的 な時間内に多量の体液を吸収することができる必要がある。さもなければ、吸収 性部材は、例えば、この流体についての一時的保持能力を与える獲得部材から流 体を分配することにより、流体を吸収する際にあまり有効ではないであろう。こ のことが起きるとき、吸収性コアは体液の続く噴出を含むのに不十分な一時的保 持能力の状態で放置され、速く漏れ出し得ると思われる。また、最小重量および 厚さの吸収性コアから高い貯蔵能力をもたらすことを可能とするために、ヒドロ ゲル形成吸収性ポリマーの混合床は、相対的に高いPUP能力を有する必要があ る。相対的に高いPUP能力のヒドロゲル形成ポリマーは、経済的な吸収性コア を提供するためにもまた必要とされる。 ヒドロゲル形成吸収性ポリマー上に加えられる使用圧力は、機械的圧力(例え ば、使用者の重量および動き、テーピングの力などにより出力される)および毛 管圧力(例えば、それがヒドロゲル形成吸収性ポリマーにより吸収される前に流 体を一時的に保持する吸収性コアの中の獲得部材に由来する)の両方を含む。約 0.7psi(5kPa)の全圧力は、それが使用条件の下で体液を吸収すると きのヒドロゲル形成吸収性ポリマーの混合床に対するそれらの圧力の合計の反映 であると思われる。しかしながら、(例えば、約0.3psiから約1.4ps iの範囲における)より高いおよびより低い圧力の両方は、それが使用条件の下 で体液を吸収するときもまた、ヒドロゲル形成吸収性ポリマーにより被験され得 る。従って、本発明の混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマーは約0.3ps iから約1.4psiの圧力範囲にわたって高いPUP能力を有することが望ま しい。 混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマーについては、PUP吸収の速度は、 イオン交換動力学の速度により影響を受け得る。PUPの実験において、このこ とにより、時に、ヒドロゲル形成ポリマーがその中和された形態において存在す る構成するアニオン性およびカチオン性ヒドロゲル形成ポリマーの比較し得る混 合物についてよりも混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマー組成物について、 より遅いPUP吸収の速度となり得る。「比較し得る混合物」により、アニオン 性およびカチオン性ヒドロゲルポリマーの重量比がほぼ同じである混合物が意味 される。結果として、例えば、1996年10月8日に発行された米国特許第5 ,562,646号(ゴールドマンら)において記載されるPUP測定において 用いられる60分より幾分か長いPUP吸収のための時間を許容することは合理 的であり得る。混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマー組成物についての合理 的な時間は、約225分という長さであり得る。従って、本発明の混合床イオン 交換ヒドロゲル形成ポリマー組成物は、約225分の測定時間について、好まし くは約60分の測定時間について、さらにより好ましくは約5分の測定時間につ いて、高いPUP能力を有することが望ましい。 それらのヒドロゲル形成吸収性ポリマーのPUP能力値を測定するための方法 は、以下で試験方法の項目において与えられる。 (2)ヒドロゲル帯域または層の多孔性 本発明において有用な混合床イオン交換ヒドロゲル形成吸収性ポリマーのもう 1つの重要な特徴は、ポリマーが拘束圧の下で体液中で膨潤するときの形成され ろヒドロゲル帯域または層の開放性(openness)または多孔性である。 ヒドロケル形成吸収性ポリマーは、吸収性部材中で高濃度で存在し、ついで使用 圧力の下でヒドロゲルを形成するように膨潤するとき、ヒドロゲルの境界は接触 するようになり、この高濃度領域における間隙は一般的にヒドロゲルにより限定 される(bound)ようになると思われる。このことが起きるとき、この領域 の開放性すなわち多孔性特性は一般的に、ヒドロゲル形成吸収性ポリマー単独が ら形成されるヒドロゲル帯域または層の多孔性の反映であると思われる。ここで 用いられるものとして、「多孔性」という術語は、固体材料により占められない 分別体積(無次元)を意味する。J M.クールソン(Coulson)ら、ケ ミカル・エンジニアリング第2巻、第3版、ペルガモン・ブレス、1978年、 126ページを参照されたい。ヒドロゲル形成吸収性ポリマーから全体として形 成されるヒドロゲル帯域または層については、多孔性はヒドロゲルにより占めら れない帯域/層の分別体積である。ヒドロゲルを含む吸収性部材ならびに他の構 成要素の領域については、多孔性は、ヒドロゲルまたは他の固体成分(例えば繊 維)により占められない領域の分別体積(膨潤したヒドロゲル形成ポリマーと膨 潤したヒドロゲル形成ポリマーの中のいずれかの体積(すなわち、内的多孔性) との間の間隙体積を含むボイドボリュームともまた称される)である。吸収領域 の多孔性は、領域の中のボイドボリューム対領域の全体積の比に等しい。 多孔性は、ここでは、ヒドロゲル形成吸収性ポリマーのヒドロゲル層の多孔性 (PHL)の値の点で定義される。PHLは、使用圧力の下で体液を獲得し分配 することを可能とするように開放してとどまる形成されたヒドロゲル帯域または 層の能力を測定する。さらに、それらの膨潤した高濃度領域の多孔性をより高い レベルに増加させることは、吸収性部材および吸収性コアについてより優れた吸 収および流体操縦特性を与え得るものであり、従って、特に高い流体負荷の際に 漏れの事態を少なくすると思われる。望ましくは、ヒドロゲル帯域または層の中 のボイドにより含まれるグラム当りのボイドボリュームは、木材パルプフラッフ のような通常の獲得/分配材料の中に含まれるグラム当りのボイドボリュームに 近づくがまたは超えさえする。(より高いPHL値もまた通常の使用条件の下で 体液を獲得する形成されたヒドロゲルの能力の反映である。) ヒドロゲル帯域または層の多孔性もまた要求濡れ性または重量測定吸収能力( すなわち、PUP能力)に対するその影響のために重要である。一般的に、拘束 圧の下でのより高い多孔性により発生する付加的なボイドボリュームは、PUP 能力についてのより高い値に直接寄与する。それはまた、ヒドロゲル層の中のボ イドの中に含まれる流体の化学的組成に対してのその影響を通してより高いPU P能力に寄与し得る。従って、例えば、ヒドロゲル層の中のボイドボリュームに おける増加は、膨潤したヒドロゲル形成吸収性ポリマーから排除され、ヒドロゲ ル帯域または層の中のボイドの中で濃縮される傾向がある塩の濃度を減少させ得 る(すなわち、希釈による、体液および/またはヒドロゲル形成吸収性ポリマー 、ならびにヒドロゲル形成ポリマーを起源とするポリマー性の塩(例えば抽出可 能なポリマー)を起源とする単純な塩を含む)。それらのボイドの中で濃縮され る塩は、ヒドロゲル形成吸収性ポリマーの膨潤を低下させ得るものであり、従っ て、PUP能力を減少させる。増加した多孔性はそれらの排除された塩の濃度を 減少させ得るものであり、従って、PUP能力を増加させる。 ヒドロゲル帯域または層の多孔性もまた、ヒドロゲル帯域/層の透過性(すな わち、SFC値)に対するその影響のために重要である。より高い多孔性はより 高い透過性に対する重要な寄与要因である。逆に、比較的低い多孔性を有するヒ ドロゲル帯域または層は、高い透過性を有する傾向があまり無い。 ヒドロゲル帯域または層の多孔性もまた、灯心作用特性に対するその影響の結 果として重要であり得る。良好な灯心作用特性(例えば、高い高さへの流体の灯 心作用、共表面(cofacial)獲得層からの流体の遠方への分配など)が 可能なヒドロゲル層または帯域について要求される大きな比表面積は、望ましく は、許容可能に高速の灯心作用速度に達するがまたはそれを維持するように大き な多孔性を伴う。 ヒドロゲル帯域または層の多孔性もまた膨潤速度特性に対するその影響の結果 として重要であり得る。体液中で急速に膨潤する拘束されないヒドロゲル形成吸 収性ポリマーについて要求される大きな表面積(例えば、内部表面積)は、望ま しくは、拘束圧の下でそれから形成されるヒドロゲル帯域または層において大き な多孔性(内部表面積を有するヒドロゲル形成ポリマーについての内部多孔性を 含む)を伴う。望ましくは、このより大きな多孔性の結果として、ヒドロゲル層 の中のヒドロゲル形成ポリマーについて拘束圧の下で実現する膨潤速度は、それ が過剰な体液中で拘束されずに膨潤するときのヒドロゲル形成吸収性ポリマーに ついて実現する膨潤速度に接近する。 混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマーの膨潤のための増加した浸透駆動力 もまた、PHL値を増加させるために用いられ得る。従って、例えば、架橋レベ ル、好ましくは混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマー組成物において構成す るアニオン性および/またはカチオン性ヒドロゲル形成ポリマーの表面架橋レベ ルは、混合床組成物のPUP能力が、架橋のレベルが増加していないその中和し た形態におけるアニオン性およびカチオン性ヒドロゲル形成ポリマーの比較し得 る混合物にほぼ等しくとどまるように十分に増加しうる。例えば、架橋の増加の 結果として、混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマー組成物は、ほぼ等しいP UP値であるが、架橋のレベルが増加していないその中和した形態におけるアニ オン性およびカチオン性ヒドロゲル形成ポリマーの比較し得る混合物より大きな PHL値を有し得る。 本発明において有用な混合床イオン交換ヒドロゲル形成吸収性ポリマーのPH L値は、好ましくは、架橋レベルが、中和された混合物がイオン交換混合物のそ れに対してほぼ等しいPUP吸収能力(0.7psi、225分経過時間)を有 するようなものであるその中和された形態における構成するアニオン性およびカ チオン性ヒドロゲル形成ポリマーの比較し得る混合物に対して、少なくとも約. 05、より好ましくは少なくとも約0.1まで増加する。 本発明において有用な混合床イオン交換ヒドロゲル形成吸収性ポリマーは、好 ましくは、少なくとも約0.15、より好ましくは少なくとも約0.18、さら により好ましくは少なくとも約0.20および最も好ましくはすくなくともやく 0.25のPHL値を有する。それらのヒドロゲル形成吸収性ポリマーのPHL 値を測定するための方法は、本明細書で以後、試験方法の項目の中で与えられる 。 (3)食塩水流動伝導度(SFC) 本発明において有用な混合床イオン交換ヒドロゲル形成吸収性ポリマーのもう 1つの重要な特徴は、ヒドロゲル帯域または層を形成するように体液で膨潤する ときのその透過性または流動伝導度である。この透過性または流動伝導度は、こ こでは、ヒドロゲル形成吸収性ポリマーの食塩水流動伝導度(SFC)値の点で 定義される。SFCは、使用圧力の下で体液を輸送するかまたは分配する形成さ れたヒドロゲル帯域または層の能力を測定する。ヒドロゲル形成吸収性ポリマー が吸収性部材において高濃度で存在し、次いで、使用圧力の下でヒドロゲルを形 成するように膨潤するとき、その透過性または流動伝導度特性は一般的にヒドロ ゲル形成吸収性ポリマー単独から形成されるヒドロゲル帯域または層の透過性ま たは流動伝導度特性の反映であると思われる。さらに、膨潤した高濃度領域の透 過性を木材パルプフラッフのような通常の獲得/分配材料に接近するかまたは更 にそれを超えるレベルに増加させることは、吸収性部材および吸収性コアについ てのより優れた流体操縦特性を与え得るものであり、従って、特に大きな流体負 荷で漏れの事態を減少させると思われる。(より高いSFC値はまた、通常の使 用条件の下で体液を獲得する形成されたヒドロゲルの能力の反映でもある。) 混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマーの膨潤のために増加した浸透駆動力 はまた、SFC値を増加させるためにも用いられ得る。従って、例えば、混合床 イオン交換ヒドロゲル形成ポリマー組成物の中の構成するアニオン性および/ま たはカチオン性ヒドロゲル形成ポリマーの架橋レベル、好ましくは表面架橋レベ ルは、混合床組成物のPUP能力が、架橋のレベルが増加しないその中和した形 態におけるアニオン性およびカチオン性ヒドロゲル形成ポリマーの比較し得る混 合物にほぼ等しくとどまるように十分に増加し得る。例えば、架橋の増加の結果 として、混合床イオン交換ヒドロゲル形成組成物は、ほぼ等しいPUP値である が、架橋のレベルが増加しないその中和した形態におけるアニオン性およびカチ オン性ヒドロゲル形成ポリマーの比較し得る混合物より大きなSFC値を有し得 る。 本発明において有用な混合床イオン交換ヒドロゲル形成吸収性ポリマーのSF C値は、好ましくは、架橋レベルが、中和した混合物がイオン交換混合物のそれ に対してほぼ等しいPUP吸収能力(0.7psi、225分の経過時間)を有 するようなものである、その中和した形態における構成するアニオン性およびカ チオン性ヒドロゲル形成ポリマーの比較し得る混合物に対して少なくとも約50 %、より好ましくは少なくとも約100%まで増加する。 本発明において有用な混合床イオン交換ヒドロゲル形成吸収性ポリマーのSF C値は、好ましくは少なくとも約30×10-7cm3sec/g、より好ましく は少なくとも約100×10-7cm3sec/g、および最も好ましくは少なく とも約300×10-7cm3sec/gである。それらのヒドロゲル形成吸収性 ポリマーのSFC値を測定するための方法は、本明細書で以後試験方法の項目に おいて与えられる。 (4)抽出可能なポリマー 本発明において有用なアニオン性およびカチオン性イオン交換ヒドロゲル形成 吸収性ポリマーのもう1つの重要な特徴は、中和後にその中に存在する抽出可能 なポリマー材料のレベルである。(再発行特許第32,649号として1988 年4月19日に再発行された)1987年3月31日に発行された米国特許第4 ,654,039号(ブラントら)を参照されたい。多くのヒドロゲル形成吸収 性ポリマーは、有意なレベルの抽出可能なポリマー材料を含む。その抽出可能な ポリマー材料は、体液がヒドロゲル形成吸収性ポリマーとの接触にとどまる時間 の 間、体液(例えば、尿)により得られるヒドロゲルから浸出され得る。その様な 抽出されたポリマー材料は、流体がヒドロゲルによりより遅く吸収され、より貧 弱に保持されるような程度まで体液の化学的特性(例えば、浸透圧モル濃度(o smolarity))および物理的特性(例えば粘度)の両方を変化させ得る と思われる。このポリマーがコンタミネートした流体はまた、吸収性部材を通し てより貧弱に輸送される。その様な状況は、吸収製品からの体液の望ましからぬ 尚早な漏れに関り合い得る。従って、低レベルの抽出可能なポリマー材料を有す るヒドロゲル形成吸収性ポリマーを用いることが望ましい。 膨潤したヒドロゲル形成吸収性ポリマーによる体液の有効な吸収/保持に反対 に影響を与えないことまたは膨潤したポリマーを含む吸収性部材の領域を通して の体液の容易な輸送の重要性は、(a)吸収性部材におけるポリマーの量が増加 する、(b)他の吸収性構成要素(例えば繊維)の量が減少する、および/また は(c)吸収性部材におけるポリマーの局在する濃度が増加する、として特に正 当であると思われる。従って、例えば、吸収性部材におけるヒドロゲル形成吸収 性ポリマーの高い局在濃度では、抽出可能なポリマー材料を希釈する間隙領域( すなわち、ヒドロゲルの外側)の中に小さな体積の流体が存在し、従って、それ らの間隙領域におけるその濃度を増加させる傾向があると思われる。このことは 、それらの間隙領域の中の吸収された体液に対する抽出可能なポリマーの影響を 悪化させる。 ヒドロゲル形成吸収性ポリマーによる流体の吸収/保持および得られるヒドロ ゲル帯域または層の中の間隙領域を通しての流体の輸送に対するより高いレベル の抽出可能なポリマーの悪影響もまた、PUP能力およびSFC値により認識で きる。従って、例えば、より高いレベルの抽出可能なポリマー材料を有するヒド ロゲル形成吸収性ポリマーが時間経過とともに減少する(例えば、60分に対し て225分でより低い)PUP能力値を有することはおかしなことではない。時 間経過の際の流体の吸収/保持におけるこの現少は、少なくとも部分的には、よ り高いレベルの抽出可能なポリマーが間隙流体の化学的特性を変化させるために 存在する結果であると思われる。より大きなレベルの抽出可能なポリマー材料を 有するヒドロゲル形成吸収性ポリマーが、最初は低く、次いで、より低いレベル の抽出可能なポリマーを有する匹敵するヒドロゲル形成吸収性ポリマーより大き な程度まで時間経過とともに増加するSFC値を有することもまたおかしなこと ではない。より高い抽出可能なポリマー材料についてのより低い初期SFC値は 、少なくとも部分的には、間隙流体についてのより高い初期粘度に由来すると思 われる。 従って、本発明において有用なアニオン性およびカチオン性イオン交換ヒドロ ゲル形成吸収性ポリマーについては、約75%までの中和後の抽出可能なポリマ ーのレベルはポリマー全体の約15%以下であることが好ましく、より好ましく は約10%以下、および最も好ましくは約7%以下である。それらのアニオン性 およびカチオン性イオン交換ヒドロゲル形成吸収性ポリマーにおける中和後の抽 出可能なポリマーのレベルを測定するための方法は、本明細書で以後、試験方法 の項目において与えられる。 (5)ゲルボリューム 本発明において有用なアニオン性およびカチオン性イオン交換ヒドロゲル形成 吸収性ポリマーについて重要であり得るもう1つの特徴は、中和後のゲルボリュ ームである。ここで用いられるものとして、ヒドロゲル形成吸収性ポリマーの「 ゲルボリューム」は、過剰なジェイコ合成尿の中で膨潤し、約75%まで中和さ れたときのその自由膨潤吸収能力として定義される。それは、ポリマーに対する 圧力が比較的低い場合の使用の条件の下でのポリマーの最大吸収能力の尺度を与 える。それらのヒドロゲル形成ポリマーのゲルボリュームを測定するための方法 は、本明細書で以後試験方法の項目において与えられる。 アニオン性およびカチオン性イオン交換ヒドロゲル形成吸収性ポリマーは、中 和後に、比較的大きいゲルボリュームを有することが好ましい。このことは、ポ リマーが、ポリマーに対する圧力が低い使用状況の下で多量の体液を吸収するこ とを可能とする。本発明のヒドロゲル形成吸収性ポリマーのゲルボリュームは少 なくとも約20g/gであることが好ましく、より好ましくは少なくとも約25 g/gであり、最も好ましくは少なくとも約30g/gである。典型的には、そ れらのゲルボリュームは約20から約100g/gの範囲内にあり、より典型的 には約25から約80g/gであり、最も典型的には約30から約70g/gで ある。 (6)ゲル強度 本発明において有用なアニオン性およびカチオン性イオン交換ヒドロゲル形成 吸収性ポリマーについての重要であり得るもう1つの特徴は、中和後のゲル強度 である。ここで用いられるものとして、「ゲル強度」とは、使用時の圧迫の下で 変形し、または「流動する」吸収性ポリマーから形成されるヒドロゲルの傾向に 関する。ゲル強度は、ヒドロゲルが変形せず、許容不可能な程度までヒドロゲル と吸収性部材の中の他の成分とのあいだのボイド空間を埋めないようであること が必要である。一般的に、ゲル強度を増加させることは、ヒドロゲル形成吸収性 ポリマーから形成されるヒドロゲル帯域または層の透過性および多孔性における 増加となるであろう。本発明のアニオン性およびカチオン性イオン交換ヒドロゲ ル形成吸収性ポリマーの中和後のゲル強度を測定するための方法は、本明細書で 以後、試験方法の項目において与えられる。 ゲル強度を最大化することは、PHL、PUP能力およびSFCのような他の 特性ほど重要ではないけれども、本発明のアニオン性およびカチオン性イオン交 換ヒドロゲル形成吸収性ポリマーが中和後の比較的高いゲル強度を有することは 好ましい。このことは、使用時の圧力の下での変形に抵抗する形成されたヒドロ ゲルの能力を増加させる。本発明のアニオン性およびカチオン性イオン交換ヒド ロゲル形成吸収性ポリマーの中和後のゲル強度は、少なくとも約10,000ダ イン/cm2が好ましく、より好ましくは少なくとも約20,000ダイン/c m2、および最も好ましくは約40,000ダイン/cm2である。 c.製造のための方法 基本的なヒドロゲル形成吸収性ポリマーは、いずれか通常の様式で形成され得 る。それらのポリマーを製造するための典型的かつ好ましい方法は、1988年 4月19日に発行された米国再発行特許第32,649号(ブラントら)、19 87年5月19日に発行された米国特許第4,666,983号(ツバキモトら )および1986年11月25日に発行された米国特許第4,625,001号( ツバキモトら)において記載され、それらの全ては参照により組み込まれる。 基本的なヒドロゲル形成吸収性ポリマーを形成するための好ましい方法は、水 溶液または他の溶液の重合方法を含むものである。上記参照された米国再発行特 許第32,649号において記載されている様に、水溶液重合は重合を実施す る水性反応混合物の使用を伴う。次いで、水性反応混合物は、混合物中で実質的 に水に不溶性で、わずかに網状構造に架橋するポリマーを製造するのに十分であ る重合条件に供される。形成されたポリマーの塊はついで、個別の粒子を形成す る様に、微粉砕またはチョップされ得る。 特に、ヒドロゲル形成吸収性ポリマーを製造するための水溶液重合方法は、重 合を実施するための水性反応混合物の調製を含む。その様な反応混合物の1つの 要素は、製造されるヒドロゲル形成吸収性ポリマーの「バックボーン」を形成す ろであろうモノマーである。反応混合物は一般的に100重量部のモノマーを含 むであろう。水性反応混合物のもう1つの成分には、網状構造架橋剤が含まれる 。本発明によるヒドロゲル形成吸収性ポリマーを形成することにおいて有用な網 状構造架橋剤は、上記参照された米国再発行特許32,649号、米国特許第4 ,666,983号、および米国特許第4,625,001号においてより詳細 に記載されている。網状構造架橋剤は、一般的に、水性混合物において存在する モノマーの全モル数に基づいて約0.001モルパーセントから約5モルパーセ ント(100重量部のモノマーに基づいて約0.01から約20重量部)の量で 水性反応混合物中に存在するであろう。水性反応混合物の任意成分には、例えば 、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウムおよび過硫酸アンモニウム、過酸化カプリ リル、過酸化ベンゾイル、過酸化水素、クメンヒドロペルオキシド、ジ過フタル 酸第3級ブチル、過安息香酸第3級ブチル、過酢酸ナトリウム、過炭酸ナトリウ ムなどのような過酸化化合物を含むフリーラジカル開始剤が含まれる。水性反応 混合物の他の任意成分には、不飽和酸性官能基含有モノマーのエステルまたはカ ルボン酸またはスルホン酸またはアミン官能基を全く含まない他のコモノマーを 含むさまざまのコモノマーが含まれる。 水性反応混合物は、混合物中で、実質的に水に不溶性であるが水に膨潤性であ り、ヒドロゲルを形成する吸収性のわずかに網状構造に架橋したポリマーを製造 するのに十分である重合条件に供される。重合条件はまた、3つの上記参照され た特許においてより詳細に考察されている。その様な重合条件は、一般的に、約 0°から約100℃、より好ましくは約5°から約40℃の重合温度への加熱( 熱活性化技術)を伴う。水性反応混合物が維持される重合条件はまた、例えば、 反応混合物またはその一部をいずれか通常の形態の重合活性化照射に供すること も含み得る。放射能、電子的、紫外線、または電磁的放射は別の通常の重合技術 である。 水性反応混合物中で形成されるヒドロゲル形成吸収性ポリマーの官能基は、中 和されていないかまたは部分的もしくは完全に中和されているかのいずれかであ り得る。中和は、ポリマーを形成するために利用されるモノマー全体の少なくと も約25モルパーセント、より好ましくは少なくとも約50モルパーセントの中 和となる、いずれか通常の様式で、重合の前または後のいずれかに実施され得る 。アニオン性ヒドロゲル形成ポリマーは、塩形成カチオンで中和される。その様 な塩形成カチオンには、例えば、上記参照された米国再発行特許第32,649 号において更に詳細に考察されるアルカリ金属、アンモニウム、置換されたアン モニウムおよびアミンが含まれる。カチオン性ヒドロゲル形成吸収性ポリマーは 、典型的には、HClのような強い1価の酸で中和される。幾つかの重合反応に ついては、所望の製品が中和されていないかまたは中和されているかのそれぞれ いずれかであっても、中和されているかまたは中和されていない形態のいずれか でモノマーを重合することが反応機構の説明について好ましいかもしれない。 ヒドロゲル形成吸収性ポリマーの微粒子形態が、水溶液重合プロセスを用いて 製造されることが好ましいけれども、逆相エマルジョン重合または逆相懸濁重合 手順のような多相重合処理技術を用いて重合プロセスを実施することもまた可能 である。逆相エマルジョン重合または逆相懸濁重合手順において、以前記載され た水性反応混合物は、シクロヘキサンのような水と混ざらない不活性な有機溶媒 のマトリックス中で微小な液滴の形態で懸濁される。ヒドロゲル形成吸収性ポリ マーの得られる粒子は、一般的に、形態として球状である。逆相懸濁重合手順は 、1982年7月20日に発行された米国特許第4,340,706号(オベイ サシ(Obaysashi)ら)、1985年3月19日に発行された米国特許 第4,506,052号(フレッシャー(Flesher)ら)、および198 8年4月5日に発行された米国特許第4,735,987号(モリタら)におい て 極めて詳細に記載されており、それらの全ては参照により組み込まれる。 最初に形成されたポリマーの表面架橋は、比較的高いPHL、PUP能力およ びSFC値を有するヒドロゲル形成吸収性ポリマーを得るための好ましいプロセ スである。表面架橋されたヒドロゲル形成吸収性ポリマーは一般的に、匹敵する レベルの「機能的」架橋を有するが、表面架橋を有さないものよりもPHL、P UP能力およびSFCについてより高い値を有する。理論により拘束されないが 、表面架橋は、ヒドロゲル形成吸収性ポリマー表面の変形に対する抵抗を増大さ せ、従って、得られるヒドロゲルが外的な圧力の下で変形するとき隣接するポリ マー表面の間の接触の程度を減少させると思われる。PHL、PUP能力および SFC値が表面架橋により高められる程度は、内部および表面架橋の相対的なレ ベルおよび分布ならびに表面架橋化学およびプロセスの特性に依存する。 機能的架橋は、弾性的に活性であり、膨潤したヒドロゲル形成吸収性ポリマー についての弾性率における増加に寄与するものである。唯一の有意な変数が架橋 のレベルであると仮定して、ゲルボリュームは一般的に、ヒドロゲル形成吸収性 ポリマーにおける「機能的」架橋のレベル全体の合理的尺度を提供する。一般的 に、ゲルボリュームは、架橋のレベルに対して逆指数法則的関係を有する。機能 的架橋のレベル全体を測定するための付加的な手段には、膨潤したポリマーによ り形成される得られるヒドロゲルの剪断および弾性率の測定が含まれる。 表面架橋されたヒドロゲル形成吸収性ポリマーは、内部よりも表面の近くに、 より高いレベルの架橋を有する。ここで用いられるものとして、「表面」とは粒 子、繊維等の外側に面する境界を記述する。多孔性ヒドロゲル形成吸収性ポリマ ー(例えば、多孔性粒子など)については、暴露された内部境界もまた含まれ得 る。表面のより大きなレベルの架橋により、表面の近くのヒドロゲル形成吸収性 ポリマーについての機能的架橋のレベルは、一般的に、内部におけるポリマーに ついての機能的架橋のレベルより大きいことが意味される。 表面から内部への架橋の変移は、深さと縦断面との両方において変化し得る。 従って、例えば、表面架橋の深さは、より低いレベルの架橋への比較的鋭い遷移 を伴って、浅いものであり得る。代わりに、例えば、表面架橋の深さは、より広 い遷移を伴って、ヒドロゲル形成吸収性ポリマーの寸法の顕著なフラクションで あり得る。 サイズ、形状、多孔性ならびに機能的な配慮に応じて、表面架橋の程度および 勾配は、所定のヒドロゲル形成吸収性ポリマーの中で変化し得る。微粒子ヒドロ ゲル形成吸収性ポリマーについては、表面架橋は、粒子サイズ、多孔性などとと もに変化し得る。ヒドロゲル形成吸収性ポリマーの中の(例えば、小さな粒子と 大きな粒子とのあいだの)表面:体積比における変化に応じて、架橋の全レベル が材料の中で変化することはおかしなことではない(例えば、より小さな粒子に ついてより大きい)。 ヒドロゲル形成吸収性ポリマーの最終的境界が本質的に確立された(例えば、 粉砕、押し出し、発泡などによる)後に表面架橋は一般的に達成される。しかし ながら、最終的な境界の創造と同時に表面架橋をもたらすこともまた可能である 。さらに、表面架橋が導入された後でさえ、境界におけるどれほどかの付加的な 変化は起こり得る。 表面架橋を導入するための多数のプロセスが当該技術において開示されている 。アニオン性ヒドロゲル形成ポリマーについては、それらには、(i)ヒドロゲ ル形成吸収性ポリマーの中に存在する官能基と反応することが可能であるジまた はポリ官能基試薬(例えば、グリセロール、1,3−ジオキソラン−2−オン、 多価金属イオン、ポリ第4級アミン)がヒドロゲル形成吸収性ポリマーの表面に 適用される、(ii)他の加えられた試薬および表面の架橋のレベルを増加させ るようなヒドロゲル形成吸収性ポリマーの中に可能的に存在する官能基と反応す ることが可能であるジまたはポリ官能基試薬が表面に適用される(例えば、モノ マーと架橋剤を合せたものの添加および2次重合反応の開始)、(iii)付加 的な多官能基試薬は加えられないが、しかし、付加的な反応が、表面でまたは近 くで、高いレベルの架橋を発生させるような1次重合プロセスの間かまたは後か のいずれかにヒドロゲル形成吸収性ポリマーの中に存在する成分のあいだで誘発 される(例えば、存在するポリマーのカルボン酸および/または水酸基のあいだ の無水物および/またはエステル架橋の形成を誘発する加熱および架橋剤が表面 近くでより高いレベルで固有に存在する懸濁重合プロセス)、および(iv)他 の材料が、より高いレベルの架橋を誘導するかまたはさもなければ、得られるヒ ド ロゲルの表面変形性を減少させるように表面に加えられる、と言ったことが含ま れる。同時にまたは順番にのいずれかのそれらの表面架橋プロセスの組み合わせ もまた用いられ得る。架橋試薬に加えて、他の成分も、架橋の分布(例えば、表 面架橋試薬を広げることおよび貫通)を補助/制御するために表面に加えられ得 る。 カチオン性ヒドロゲル形成ポリマーについては、表面架橋のための方法には、 (i)ヒドロゲル形成吸収性ポリマーの中に存在する官能基と反応することが可 能なジまたはポリ官能基試薬(例えば、ジ/ポリハロアルカン、ジ/ポリエポキ シド、ジ/ポリ酸クロリド、ジ/ポリトシルアルカン)がヒドロゲル形成吸収性 ポリマーの表面に適用される、(ii)他の加えられた試薬および表面の架橋の レベルを増加させるようなヒドロゲル形成吸収性ポリマーの中に可能的に存在す る官能基と反応することが可能であるジまたはポリ官能基試薬が表面に適用され る(例えば、モノマーに架橋剤を合せたものの添加および2次重合反応の開始) 、(iii)付加的な多官能基試薬は加えられないが、しかし、付加的な反応が 、表面でまたは近くで、より高いレベルの架橋を発生させるように1次重合プロ セスの間がまたは後かのいずれかにヒドロゲル形成吸収性ポリマーの中に存在す る成分の間で誘発される(例えば、架橋剤が表面の近くでより高いレベルで固有 に存在する懸濁重合プロセス)、および(iv)他の材料が、より高いレベルの 架橋を誘発するかまたはさもなければ得られるヒドロゲルの表面変形性を減少さ せるように表面に加えられると言ったことが含まれる。 本発明によるヒドロゲル形成吸収性ポリマーの表面架橋を実施するための適切 な一般的方法は、1985年9月17日に発行された米国特許第4,541,8 71号(オオバヤシ)、1992年10月1日に公開された、公開されたPCT 出願WO92/16565(スタンレー(Stanley))、1990年8月 9日に公開された、公開されたPCT出願WO90/08789(タイ(Tai)) 、1993年3月18日に公開された、公開されたPCT出願WO93/050 80(スタンレー)、1989年4月25日に発行された米国特許第4,824 ,901号(アレクサンダー(Alexander))、1989年1月17日 に発行された米国特許第4,789,861号(ジョンソン(Johnson) )、 1986年5月6日に発行された米国特許第4,587,308号(マキタ)、 1988年3月29日に発行された米国特許第4,734,478号(ツバキモ ト)、1992年11月17日に発行された米国特許第5,164,459号( キムラら)、1991年8月29日に公開された、公開されたドイツ特許出願第 4,020,780号(ダーメン(Dahmen))、および1992年10月 21日に公開された、公開された欧州特許出願第509,708号(ガートナー (Gartner))において開示され、それらの全ては参照により組み込まれ る。 中和されていないイオン交換形態におけるヒドロケル形成吸収性ポリマーは、 標準的な中和手順を用いてその部分的に中和された形態に転換され得る。例えば 、約75%への部分的中和にとって十分な、例えば、水溶液中の化学量論量のN aOHまたはHClが中和されていないアニオン性またはカチオン性ヒドロゲル 形成ポリマーのそれぞれに加えられ得るものであり、続いて、加えられた水を除 去するために乾燥する。同様に、中和された形態におけるヒドロゲル形成吸収性 ポリマーは、標準的な手順を用いてその中和されていないイオン交換形態に転換 され得る。例えば、それぞれ、水溶液中のわずかに化学量論的に過剰なHClま たはNaOHが、部分的に中和されたアニオン性またはカチオン性ヒドロゲル形 成ポリマーの水性懸濁液に加えられ得るものであり、続いて、過剰の試薬および 水を除去するために溶媒交換し、続いて残留溶媒を除去するために乾燥する。表 面架橋ヒドロゲル形成ポリマーについては、それらの転換手順は、典型的には、 表面架橋の前または後のいずれかに実施され得る。表面架橋がpHまたは過剰な 水溶液および/または溶媒に対する暴露に対して特に感受性が高いヒドロゲル形 成ポリマーについては、表面架橋の前にいずれか必要な転換手順を実施すること が好ましいかもしれない。 本発明により調製されたヒドロゲル形成吸収性ポリマー粒子は典型的には実質 的に乾燥している。「実質的に乾燥している」という術語はここでは、粒子が、 粒子の約50重量%未満、好ましくは約20重量%未満、より好ましくは約10 重量%未満の流体含有量、典型的には水または他の溶液の含有量を有することを 意味するために用いられる。一般的に、ヒドロゲル形成吸収性ポリマー粒子の流 体含有量は、粒子の約0.01重量%から約5重量%の範囲内にある。個々の粒 子は、加熱による様に、いずれか通常の方法により乾燥され得る。代わりに、粒 子が水性反応混合物を用いて形成されるとき、水は、共沸蒸留により反応混合物 から除去され得る。ポリマー含有水性反応混合物もまたメタノールのような脱水 溶媒で処理され得る。それらの乾燥手順の組み合わせもまた用いられ得る。次い で、ポリマーの脱水された塊は、ヒドロゲル形成吸収性ポリマーの実質的に乾燥 した粒子を形成するためにチョップまたは微粉砕され得る。 d.具体例 例1 イオン交換および中和されたヒドロゲル形成ポリマーの調製 PUP能力について比較的高い値(0.7psi;60分)を有する表面架橋 した部分的に中和したアニオン性のポリアクリル酸ナトリウムヒドロゲル形成ポ リマーが、イリノイ州パランタイン(Palantine)のケムダール(Ch emdal)・コーポレーション(ASAP2300;ロット番号426152 )から入手される。試料は、直径が約300ミクロンより大きい粒子を除去する ためにU.S.A.シリーズ標準50メッシュふるいで篩い分けされる(試料1 −1)。約50グラムのふるいわけされたヒドロゲル形成ポリマーは、46.5 gの濃HCl(ベーカー;36.5〜38%HCl)を含む約900mlの蒸留 された脱イオン水中にポリマーを懸濁することにより酸形態に転換される。懸濁 液が約1.5時間攪拌された後、ヒドロゲル形成ポリマーは安置させられ、上清 は、デカンテーションにより除去される。デカンテーションされた溶液は、付加 的な蒸留され脱イオンされた水により置換され、懸濁液は加えて30分間攪拌さ れ、ヒドロゲル形成ポリマーは安置させられ、上清はデカンテーションにより除 去される。5〜6の間の上清についてのpH値が達せられるまでこの交換プロセ スは反復される(約8回)。上清がデカンテーションされた後、水和したヒドロ ゲル形成ポリマーは、順次、イソプロパノール(VWR;試薬グレード)で3回 、アセトン(VWR;試薬グレード)で3回、および無水エーテル(EMサイエ ンス;試薬グレード)で1回交換される。生成物はテフロンのシートに移行され 、オーバーナイトで乾燥させられる。スパチュラを用いての穏やかな手による破 裂の後に、生成物は、いずれの残留溶媒も除去するために略96時間凍結乾燥さ れる。 U.S.A.20メッシュふるいを使ってふるいわけして後、ほぼ30グラムの 酸形態のアニオン性ポリアクリル酸イオン交換ヒドロゲル形成ポリマーが得られ る(試料1−2)。 架橋した部分的に中和されたカチオン性N,N−ジメチルアミノエチルメタク リレート・HClヒドロゲル形成ポリマーは、以下の手順を用いて調製される。 1リットル用の被覆された樹脂製ケットルは、機械的スターラー、浸漬温度計、 窒素を散布するためのフリットガラスの気体分散管、冷却器および温度を制御す るための再循環ウォーターバスを備える。別のビーカーの中で、45.0gのジ メチルアミノエチルメタクリレート(DMAEM;アルドリッチ社製98%)が 約40mlの蒸留された脱イオンされた水に加えられ、氷浴中で冷却される。別 のビーカーの中で、24mlの濃HClが約40mlの蒸留され、脱イオンされ た水に加えられ、氷浴中で冷却される。モノマーをそのHCl塩に転換させるた めに、HCl溶液がDMAEM溶液にゆっくりと加えられる。中和されたモノマ ー溶液は樹脂製ケットルに移行され、それは、T=22℃に維持される。バイア ル瓶の中で、0.62gのN,N−メチレンビスアクリルアミド(ベーカー;電 気泳動グレード)架橋剤が少量の蒸留され脱イオンされた水の中に溶解される。 次いで、溶液は樹脂製ケットルに加えられる。得られた溶液は、攪拌しながら約 1時間窒素でパージされる。別のバイアル瓶の中で、0.010gの過硫酸カリ ウム(アルドリッチ;99+%)および0.014gの二亜硫酸ナトリウム(ア ルドリッチ;97+%)開始剤が少量の蒸留され脱イオンされた水に溶解される 。水の総量は90mlである。気体分散管は溶液レベルの上に上げられ、攪拌の 速度はわずかな渦が発生するのに十分に増加され、過硫酸カリウムと二亜硫酸ナ トリウムの溶液は約5分間にわたって液滴方式で順次加えられる。約35分後、 渦は消え、温度のわずがな増加が観察される。スターラーは溶液から取り去られ 、浴温は約50℃に増加され、オーバーナイトで平衡化させられる。ゲル生成物 は樹脂製ケットルから除去され、小片にチョップされ、冷却器、ディーン・スタ ーク(Dean Stark)トラップ浸漬温度計、および機械式スターラーを 備え、約1リットルのシクロヘキサン(EMサイエンス;全溶性(Omniso lve))を含む2リットル樹脂製ケットルに移される。攪拌する間に、温度は 還 流するように増加し、水は共沸蒸留により除去される。蒸留は、それ以上の水が 除去されなくなるまで続けられ、温度は、約80℃まで増加する。生成物は、シ クロヘキサンを除去するためにろ過され、ウイリーミル(Wiley Mill )で粉砕され、U.S.A.20メッシュふるいで篩い分けされる。ふるいわけ された生成物は、減圧下で室温でオーバーナイトで乾燥される。約54gの架橋 され、部分的に中和されたカチオン性N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレ ート・HClヒドロゲル形成ポリマー生成物が得られる(試料1−3)。 約35gの部分的に中和された生成物が、約15.9gの50%水酸化ナトリ ウム(ベーカー;分析試薬)が加えられた約1500mlの蒸留され、脱イオン された水に懸濁される。懸濁液が約1.5時間攪拌された後、ヒドロゲル形成ポ リマーは安置させられ、上清はデカンテーションにより除去される。デカンテー ションされた溶液は付加的な蒸留され脱イオンされた水により置換され、懸濁液 は加えて30分間攪拌され、ヒドロゲル形成ポリマーは安置させられ、上清はデ カンテーションにより除去される。6〜7の間の上清についてのpH値に達する までこの交換プロセスは反復される(約8回)。上清がデカンテーションされた 後、水和したヒドロゲル形成ポリマーは順次、イソプロパノール(VWR;試薬 グレード)で3回、アセトン(VWR;試薬グレード)で3回、および無水エー テル(EMサイエンス;試薬グレード)で2回交換される。生成物はテフロンの シートに移され、オーバーナイトで乾燥させられる。乳鉢と乳棒で穏やかに破裂 させた後、生成物は、いずれの残留溶媒をも除去するために略96時間凍結乾燥 される。U.S.A.20メッシュふるいでふるいわけして後、ほぼ22グラム の塩基形態カチオン性N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレートイオン交換 ヒドロゲル形成ポリマーが得られる(試料1−4)。 上記中和され、イオン交換されたヒドロゲル形成ポリマーの水分含有量は、1 05℃で3時間後の重量損失により定量される。PUP能力は、60分および2 25分の時間について0.3psiおよび0.7psiの拘束圧の下で定量され る。酸形態アニオン性ヒドロゲル形成ポリマーおよび塩基形態カチオン性ヒドロ ゲル形成ポリマーについての抽出可能物は、それぞれ、化学量論量の1N Na OH(ベーカー、分析試薬)および1N HCl(ベーカー、分析試薬)での元 の位置での(in−situ)中和にしたがって定量される。酸形態のアニオン 性ヒドロゲル形成ポリマーおよび塩基形態のカチオン性ヒドロゲル形成ポリマー についてのゲルボリュームは、そのままであるポリマーについておよびそれぞれ 、化学量論量の1N NaOH(ベーカー、分析試薬)および1N HCl(ベ ーカー、分析試薬)での元の位置での中和にしたがってのポリマーについての両 方について定量される。元の位置での中和で中和されていないイオン交換ヒドロ ゲル形成ポリマーについて得られるゲルボリュームの値もまた、比較し得る中和 されたヒドロゲル形成ポリマーについて測定されたゲルボリュームに対する比較 のために「中和された基準まで」重量較正される。(乾燥重量基準で表現された )これらの測定の結果は、表1−1および1−2にまとめられる。 試料1−1についてのゲルボリューム値と元の位置での中和の後の試料1−2 についての重量調整されたゲルボリューム値との比較に基づいて、その中和され た形態からその酸形態へのアニオン性ヒドロゲル形成ポリマーの転換は、ヒドロ ゲル形成ポリマーの基礎となる特性においてわずかな変化しか引き起こさないと 結論づけられる。従って、中和の程度を除けば、試料1−1と1−2とは匹敵す る材料である。また、試料1−3についてのゲルボリューム値と元の位置での中 和の後の試料1−4についての重量調整されたゲルボリューム値との比較に基づ いて、その中和形態からその塩基形態へのカチオン性ヒドロゲル形成ポリマーの 転換は、ヒドロゲル形成ポリマーの基礎となる特性においてわずかの変化しか引 き起こさないと結論づけられる。従って、中和の程度を除けば、試料1−3と1 −4とは匹敵する材料である。 表1−1:例1の試料の特性 試料 水分 ゲルボリューム (重量%) (g/g) 1−1(アニオン性:中和された形態) 5.5 42.6 1−2(アニオン性;酸形態) 4.7 5.7(a) 1−3(カチオン性;中和された形態) 1.3 15.4 1−4(カチオン性;塩基形態) 0.5 6.0(b)試料 抽出可能なポリマー(重量%) 1−1(アニオン性;中和された形態) 7.2 1−2(アニオン性;酸形態) 1.1 1−3(カチオン性;中和された形態) <5 1−4(カチオン性;塩基形態) <5 a)約75%の元の位置での中和の後のゲルボリュームは53.9g/gであ る。これは、約44g/gの重量調整された値に対応する。 b)約100%の元の位置での中和の後のゲルボリュームは16.3g/gで ある。これは、約13g/gの重量調整された値に対応する。 表1−2:例1の試料のPUP能力値(b) 試料 0.3psi 0.3psi (60min) (225min) 1−1(アニオン性;中和された形態) 38.2 (a) 1−2(アニオン性;酸形態) 8.2 (a) 1−3(カチオン性;中和された形態) 11.1 14.9 1−4(カチオン性;塩基形態) 5.5 6.0試料 0.7psi 0.7psi (60min) (225min) 1−1(アニオン性;中和された形態) 31.9 (a) 1−2(アニオン性;酸形態) 6.9 (a) 1−3(カチオン性;中和された形態) 10.2 13.7 1−4(カチオン性;塩基形態) 5.4 5.8 a)この試料についての225分でのPUP能力値は、その60分での値にほ ぼ等しい。 b)すべての値は水分について較正され、g/gの単位で表現されている。 例2 混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマー組成物についてのPUP能力 ポリアクリル酸ヒドロゲル形成ポリマーの水分について較正されたカチオン交 換能力は、そのモノマー分子量に基づいて約13.9meq/gであると概算さ れる。ポリジメチルアミノエチルメタクリレートヒドロゲル形成ポリマーの水分 について較正されたアニオン交換能力は、そのモノマー分子量に基づいて約6. 4meq/gであると概算される。カチオン交換およびアニオン交換能力につい てのこれらの値に基づいて、ほぼ等しい当量のカチオン交換およびアニオン交換 能力を有するポリアクリル酸およびポリジメチルアミノエチルメタクリレートヒ ドロゲル形成ポリマーを含む混合床イオン交換組成物は、約0.31:0.69 のアニオン性:カチオン性ポリマーの重量比を有し、約4.4meq/gの混合 床イオン交換能力を有する。 ほぼ0.9グラムの全重量および0.31部の試料1−2対0.69部の試料 1−4の重量比を有するイオン交換ヒドロゲル形成ポリマー組成物が2つの試料 のアリコットを混合することにより調製される(試料2−1)。混合後、イオン 交換ヒドロゲル形成組成物は、PUP能力の測定のためにPUPシリンダーに移 される。アニオン性およびカチオン性ヒドロゲル形成ポリマーがその中和された 形態で存在する試料1−1および1−3の比較し得る0.31:0.69重量比 混合物もまた2つの試料のアリコットを混合することにより調製される(試料2 −2)。混合後、中和されたヒドロゲル形成ポリマーのこの比較し得る混合物は 、PUP能力の測定のためにPUPシリンダーに移される。PUP能力値は、0 .3、0.7、および1.4psiの拘束圧ならびに60分および225分の測 定時間について測定される。PUP能力について測定された水分について較正さ れた値は、表2−1において与えられる。 225分でのPUP能力値の比較により、イオン交換ヒドロゲル形成ポリマー 組成物は、それぞれその中和された形態におけるアニオン性およびカチオン性ヒ ドロゲル形成ポリマーの比較し得る混合物に対して、0.7psiおよび1.4 psiの拘束圧でPUP能力において50%を超える増加を示すことが例証され る。0.3psiの拘束圧でのPUP能力における増加は40%を超える。 表2−1 混合床イオン交換組成物についてのPUP能力値 試料 0.3psi 0.3psi 0.7psi(60min) (225min) (60min) 2−1 25.0 32.8 19.0 2−2 22.8 23.1 17.8試料 0.7psi 1.4psi 1.4psi (225min) (60min) (225min) 2−1 29.7 15.1 22.4 2−2 19.2 9.5 13.9 2.繊維性材料 本発明の吸収性部材は、繊維性ウエブまたは繊維性マトリックスを形成するよ うに繊維性材料を含み得る。本発明において有用な繊維には、天然産出繊維(修 飾されているか修飾されていない)ならびに合成的に製造された繊維であるもの が含まれる。適切な修飾されていない/修飾された天然に産出する繊維の例には 、綿、エスパルトグラス、バガス、ケンプ、アマ、絹、羊毛、木材パルプ、化学 的に修飾された木材パルプ、ジュート、レーヨン、エチルセルロース、および酢 酸セルロースが含まれる。適切な合成繊維は、ボリ塩化ビニル、ボリフッ化ビニ ル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ塩化ビニリデン、オルロン(ORLON (登録商標))のようなポリアクリル、ポリ酢酸ビニル、ポリ酢酸エチルビニル 、非溶解性または溶解性ポリビニルアルコール、ボリエチレン(例えば、パルペ ックス(PULPEX(登録商標)))およびポリプロピレンのようなポリオレ フィン、ナイロンのようなポリアミド、ダクロン(DACRON(登録商標)) またはコデル(KODEL(登録商標))のようなポリエステル、ポリウレタン 、ポリスチレンなどから製造され得る。用いられる繊維には、単に天然産出繊維 、単に合成繊維、または天然産出繊維と合成繊維のいずれか相容性の組み合わせ が含まれ得る。 本発明において用いられる繊維は、親水性、疎水性、または親水性繊維と疎水 性繊維との両方の組み合わせであり得る。ここで用いられるものとして、「親水 性」という術語は、繊維上に付着した水性流体(例えば水性体液)により濡れ得 る繊維または繊維の表面を記述する。親水性および濡れ性は、典型的には、流体 および関り合う固体の接触角および表面張力の点で定義される。このことは、ロ バート(Robert)F.グールド(Gould)により編集された接触角、 濡れ性および接着(Contact Angle,Wettability a nd Adhesion) と言う表題のアメリカ化学協会(American C hemical Society)の出版物(版権1964年)において詳細に 考察されている。繊維または繊維の表面は、流体と繊維またはその表面との間の 接触角が90゜未満であるときかまたは流体が繊維の表面にわたって自発的に広 がる傾向があるときかのいずれかで、流体により濡れる(すなわち、親水性)と 言われ、両方の条件は標準的にはともに存在する。逆に、繊維または表面は、接 触角が90°より大きく、流体が繊維の表面にわたって自発的に広がらないなら ば、疎水性であるとみなされる。 親水性または疎水性繊維の特定の選択は、得られる吸収性部材について所望さ れる流体操縦特性および他の特徴に依存するであろう。例えば、疎水性不織トッ プシートを完全にまたは部分的におきかえるために用いられるべきである吸収性 部材については、吸収性部材の少なくとも1つ、典型的には吸収製品の着用者に 隣接する部材は、望ましくは疎水性繊維を含み得る。吸収性部材の少なくとも1 つにおける疎水性繊維の使用は、疎水性繊維を含む部材が乳幼児のトレーニング パンツのような吸収製品の「呼吸性である」が幾分か流体透過性のバックシート に隣接する場合もまた有用であり得る。疎水性繊維を含む部材は流体不透過性バ リヤを提供する。 本発明による多くの吸収性部材については、親水性繊維の使用が好ましい。こ のことは、排出された体液を有効に獲得し、次いで、獲得された体液を吸収性部 材または吸収性コアの他の遠隔領域に急速に移行させ分配することが所望される 吸収性部材について特に当てはまる。親水性繊維の使用は、ヒドロゲル形成吸収 性ポリマーを含む吸収性部材について特に望ましい。 本発明における使用にとって適切な親水性繊維には、セルロース性繊維、修飾 されたセルロース性繊維、レーヨン、ポリエチレンテレフタレート(例えばダク ロン(DACRON(登録商標)))のようなポリエステル繊維、親水性ナイロ ン(ハイドロフィル(HYDROFIL(登録商標)))などが含まれる。適切 な親水性繊維は、例えば、ポリエチレンまたはポリブロピレンのようなポリオレ フィン、ポリアクリル、ポリアミド、ポリスチレン、ポリウレタンなどから誘導 される界面活性剤処理されるかまたはシリカ処理された熱可塑性繊維のような疎 水性繊維を親水化することによってもまた入手され得る。入手性とコストの理由 のために、セルロース性繊維、特に木材パルプ繊維が、本発明における使用にと って好ましい。 適切な木材パルプ繊維は、クラフトおよび亜硫酸プロセスのような周知の化学 的プロセスから入手され得る。その上質の吸収特性により、それらの木材パルプ 繊維を南方柔軟木材から誘導することが特に好ましい。それらの木材パルプ繊維 は、石砕木、リファイナーにより機械的に、サーモメカニカル、ケミメカニカル 、およびケミサーモメカニカルパルププロセスのような機械的プロセスからもま た入手され得る。リサイクルされたものかまたは2次木材パルプ繊維並びに漂白 されたもの及び漂白されていない木材バルブ繊維も用いられ得る。 特に流体獲得および分配特性の両方を提供する吸収性部材のための本発明にお ける使用のための親水性繊維の望ましい起源は、化学的に硬化されたセルロース 性繊維である。ここで用いられるものとして、「化学的に硬化されたセルロース 性繊維」という術語は、乾燥および水性の両方の条件下で繊維の堅さを増加させ るために化学的手段により硬化されたセルロース性繊維を意味する。その様な手 段は、例えば、繊維を被覆および/または含浸する化学的硬化剤の添加を含み得 る。その様な手段はまた、例えば、ポリマー鎖を架橋することにより化学構造を 変えることによる繊維の硬化をも含み得る。 セルロース性繊維を被覆し得るまたはそれに含浸し得るポリマー性硬化剤には 、アメリカ合衆国ニュージャージー州ブリッジウォーターのナショナル・スター チ・アンド・ケミカルCorp.から入手可能なものの様な窒素含有基(例えば 、アミノ基)を有するカチオン性修飾でんぷん、ラテックス、ボリアミド−エピ クロロヒドリン樹脂(例えば、アメリカ合衆国デラウエア州ウィルミントン(W ilmington)のハーキュレスInc.のカイミーン(Kymene(登 録商標))557H)のような湿潤強力樹脂、例えば、1971年1月19日に 発 行された米国特許第3,556,932号(コシア(Coscia)ら)におい て記載されたポリアクリルアミド樹脂、商品名パレツ(Parez(登録商標) )631NCの下でアメリカ合衆国コネチカット州スタンフォードのアメリカン ・サイアナミドCo.により販売される商業的に入手可能なポリアクリルアミド 、尿素ホルムアルデヒドおよびメラミンホルムアルデヒド樹脂およびポリエチレ ンイミン樹脂が含まれる。製紙技術において利用され、ここで一般的に適用可能 な湿潤強力樹脂についての一般的な論文は、TAPPIモノグラフシリーズ第2 9号「紙および紙板における湿潤強度(Wet Strength in Pa per and Paperboard)」、パルプ製紙業界技術協会(ニュー ヨーク、1965年)において見出され得る。 それらの繊維は化学反応によってもまた硬化され得る。例えば、架橋剤は、適 用に続いて、繊維内架橋結合を化学的に形成することを引き起こす繊維に適用さ れ得る。それらの架橋結合は繊維の堅さを増加させ得る。繊維を化学的に硬化す るための繊維内架橋結合の利用は好ましいけれども、繊維の化学的架橋のための 他のタイプの反応を排除することを意味しない。 個別形態における架橋結合により硬化された繊維(すなわち、個別化され硬化 された繊維ならびにその調製のための方法)は、例えば、1965年12月21 日に発行された米国特許第3,224,926号(バーナーディンBernar din))、1969年4月22日に発行された米国特許第3,440,135 号(チャン(Chung))、1976年1月13日に発行された米国特許第3 ,932,209号(チャタジー(Chatterjee))および1977年 7月12日に発行された米国特許第4,035,147号(サンジェニス(Sa ngenis)ら)において開示される。より好ましい硬化された繊維は、19 89年4月18日に発行された米国特許第4,822,453号(ディーン(D ean)ら)、1989年12月19日に発行された米国特許第4,888,0 93号(ディーンら)、1990年2月6日に発行された米国特許第4,898 ,642号(ムーア(Moore)ら)、および1992年8月11日に発行さ れた米国特許第5,137,537号(ヘロウ(Herrow)ら)において開 示され、それらの全ては参照により組み込まれる。 より好ましい硬化された繊維においては、化学的処理には、架橋剤による繊維 内架橋が含まれる。とはいえ、その様な繊維は比較的脱水和され、離解され(す なわち個別化され)、ねじれ、巻かれた状態にあるけれども。適切な化学的硬化 剤は、典型的には、限定はされないが、C2−C8ジアルデヒド、酸官能基を有す るC2−C8モノアルデヒド、および特にC2−C9ポリカルボン酸を含むモノマー 性架橋剤である。それらの化合物は、単独のセルロース鎖におけるかまたは単独 の繊維の中の隣接して位置するセルロース鎖上の少なくとも2つの水酸基と反応 することが可能である。その様な架橋剤の具体例には、限定はされないが、グル タールアルデヒド、グリオキサール、ホルムアルデヒド、グリオキシル酸、オキ シジコハク酸およびクエン酸が含まれる。それらの条件の下での架橋の効果は、 硬化され、ここでの熱的に結合した吸収構造における使用のあいだのそのねじれ て巻かれた形状を保持する傾向がある繊維を形成することである。その様な繊維 およびそれを作るための方法は、上記の組み込まれた特許において記載されてい る。 ねじれて巻かれた好ましい硬化された繊維は、繊維の「ねじれ計数」および繊 維の「巻き因子」の両方を参照することにより定量され得る。ここで用いられる ものとして、「ねじれ計数」という術語は、ある長さの繊維において存在するね じれ結節の数を称する。ねじれ計数は、繊維がその長手軸の回りに回転する程度 を測定する手段として利用される。「ねじれ結節」という術語は、透過光を用い て顕微鏡下で見られたとき、繊維のある部分(すなわち「結節」)が繊維の残り に対して暗く見える、繊維の長手軸のまわりの180°の実質的に軸の回転を称 する。ねじれ結節は、透過光が前述の回転により付加的な繊維壁を通過する位置 で暗く見える。結節間の距離は、180°の軸回転に対応する。ある長さの繊維 におけるねじれ結節の数(すなわちねじれ計数)は、繊維のねじれの程度を直接 に示し、それは繊維の物理的なパラメーターである。ねじれ結節および総ねじれ 計数を測定するための手順は、米国特許第4,898,642号において記載さ れている。 好ましい硬化された繊維は、ミリメートル当り少なくとも約2.7、好ましく は少なくとも約4.5のねじれ結節の平均乾燥繊維ねじれ計数を有するであろう 。 さらに、それらの繊維の平均湿潤繊維ねじれ計数は、好ましくは少なくとも約1 .8であり、好ましくは少なくとも約3.0であるべきであり、また、好ましく は、平均乾燥繊維ねじれ計数未満のミリメートル当り少なくとも約0.5のねじ れ結節であるべきである。さらにより好ましくは、平均乾燥繊維ねじれ計数は、 ミリメートル当り少なくとも約5.5のねじれ結節であるべきであり、平均湿潤 繊維ねじれ計数は、ミリメートル当り少なくとも約4.0のねじれ結節であるべ きであり、また、その平均乾燥繊維ねじれ計数未満のミリメートル当り少なくと も1.0のねじれ結節であるべきである。最も好ましくは、平均乾燥繊維ねじれ 計数は、ミリメートル当り少なくとも約6.5のねじれ結節であるべきであり、 平均湿潤ねじれ計数は、ミリメートル当り少なくとも約5.0のねじれ結節であ るべきであり、また、平均乾燥繊維ねじれ計数未満のミリメートル当り少なくと も1.0のねじれ結節であるべきである。 ねじれていることに加えて、それらの好ましい硬化された繊維はまた巻かれて いる。繊維の巻きは、繊維における縮れ、ねじれ、および/または曲げによる繊 維のわずかな短縮として記載され得る。本発明の目的のために、繊維の巻きは、 2次元平面の点で測定される。繊維の巻きの程度は、繊維巻き因子を基準とする ことにより定量され得る。繊維巻き因子、すなわち、巻きの2次元測定は、2次 元平面において繊維を見ることにより定量される。巻き因子を定量するために、 繊維を包含する2次元長方形の最長寸法としての繊維の突出長、LR、および繊 維の実際の長さ、LA、がともに測定される。次いで、繊維の巻き因子は以下の 等式、すなわち、 巻き因子=(LA/LR)−1 から計算され得る。 LRおよびLAを計測するために利用され得る画像解析方法は、米国特許第4, 898,642号において記載されている。好ましくは、硬化された繊維は、少 なくとも約0.30の巻き因子を有し、より好ましくは、少なくとも約0.50 の巻き因子を有するであろう。 それらの化学的に硬化されたセルロース性繊維は、硬化されていないセルロー ス性繊維と比べて、本発明によるある種の吸収性部材においてそれらを特に有用 にするある種の特性を有する。親水性であることに加えて、それらの硬化された 繊維は、堅さと弾力性の独特の組み合わせを有する。このことは、それらの繊維 で作られた熱的に結合された吸収構造について、高いレベルの吸収性を維持し、 高いレベルの弾力性および濡れに対する膨張性の反応を示すことを可能とする。 特に、それらの硬化された繊維の弾力性は、吸収性部材について、使用の間に標 準的に遭遇する流体および圧縮力の両方の存在下でその毛管構造をよりよく維持 することを可能とし、従って、崩壊に対してより抵抗性である。 3.熱可塑性材料 本発明による熱的に結合された吸収性部材の場合において、部材は、繊維に加 えて熱可塑性材料を含み得る。溶融の際に、その熱可塑性材料の少なくとも一部 は、典型的には繊維間毛管勾配により繊維の交点に移動する。それらの交点は、 熱可塑性材料のための結合部位となる。冷却されたとき、それらの交点の熱可塑 性材料は、それぞれの層のそれぞれにおいて、繊維のマトリックスまたはウエブ を互いに保持する結合部位を形成するように固形化する。 そのさまざまの効果の中で、それらの繊維の交点での結合は、圧縮弾性率全体 及び得られる熱的に結合された部材の強度を増加させる。化学的に硬化されたセ ルロース性繊維の場合において、熱可塑性材料の溶融および移動もまた得られる ウエブの平均ポアサイズを増加させる効果を有し、一方、元から形成されるとき のウエブの密度および坪量を維持する。このことは、向上した流体透過性により 最初の排出の際に、および濡れの際にその堅さを保持する硬化された繊維の組み 合わせられた能力および濡れの際および湿潤圧縮の際に繊維の交点で結合して存 続する熱可塑性材料の能力により続く排出の際に、熱的に結合した部材の流体獲 得特性を向上させ得る。正味では、硬化された繊維の熱的に結合されたウエブは その元の全体積を保持するがしかし、熱可塑性材料によりそれまでに占められた 体積測定領域は、このように平均繊維間毛管小孔サイズを増加させるように開放 されるようになる。 本発明において有用な熱可塑性材料は、微粒子、繊維、または微粒子と繊維と の組み合わせを含むさまざまの形態のいずれかで存在し得る。熱可塑性繊維は、 多数の繊維間結合部位を形成するその能力のために特に好ましい形態である。適 切な熱可塑性材料は、それぞれの層の主要なウエブまたはマトリックスを含む繊 維を顕著に損傷しない温度で溶融し得るいずれの熱可塑性ポリマーからも造られ 得る。好ましくは、この熱可塑性材料の融点は、約190℃未満であり、好まし くは、約75℃ないし約175℃であろう。いずれにしても、その熱可塑性材料 の融点は、吸収製品において用いられるとき、熱的に結合された吸収構造が貯蔵 されやすい温度未満であるべきである。熱可塑性材料の融点は、典型的には約5 0℃未満である。 熱可塑性材料、および特に熱可塑性繊維は、ポリエチレン(例えば、パルペッ クス(PULPEX(登録商標)))およびポリプロピレンのようなポリオレフ ィン、ポリエステル、コポリエステル、ポリ酢酸ビニル、ポリ酢酸エチルビニル 、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリル、ポリアミド、コポリア ミド、ポリスチレン、ポリウレタン、および塩化ビニル/酢酸ビニルのような前 述のいずれかのコポリマー、などを含むさまざまの熱可塑性ポリマーから作られ 得る。1つの好ましい熱可塑性バインダー繊維は、商品名キティホーク(KIT TYHAWK(登録商標))(ウエイヤーハウザー(Weyerhaeuser )Co.により作られる)の下で販売される80%セルロース性繊維との約20 %ブレンドとしてもまた入手可能であるプレクサフィル(PLEXAFIL(登 録商標))ポリエチレンマイクロファイバー(デュポンにより作られる)である 。得られる熱的に結合された吸収性部材についての所望される特性に依存して、 適切な熱可塑性材料には、例えば、ポリエチレンまたはポリプロピレンのような ポリオレフィン、ポリアクリル、ポリアミド、ポリスチレン、ポリウレタンなど から誘導された界面活性剤処理されたかまたはシリカ処理された熱可塑性繊維の ような親水性とされた疎水性繊維が含まれる。疎水性熱可塑性繊維の表面は、例 えば、界面活性剤で繊維をスプレーすることにより、繊維を界面活性剤に浸漬す ることによりまたは熱可塑性繊維の製造において溶融したポリマーの一部として 界面活性剤を含ませることにより、ノニオン性またはアニオン性界面活性剤のよ うな界面活性剤による処理により親水性とされ得る。溶融および再固形化の際に 、界面活性剤は熱可塑性繊維の表面にとどまる傾向がある。適切な界面活性剤に は、デラウエア州ウィルミントン(Wilmington)のICIアメリカ, In c.により製造されるブリッジ(Brij(登録商標))76のようなノニオン 性界面活性剤、およびコネチカット州グリーンウィッチ(Greenwich) のグリコ(Glyco)・ケミカル,Inc.により商標ペゴスパース(Peg osperse(登録商標))の下で販売されるさまざまな界面活性剤が含まれ る。ノニオン性界面活性剤に加えて、アニオン性界面活性剤もまた用いられ得る 。それらの界面活性剤は、例えば、熱可塑性繊維の平方センチメートル当り約0 .2から約1gのレベルで熱可塑性繊維に加えられ得る。 適切な熱可塑性繊維は、単一のポリマー(モノコンポーネント繊維)から作ら れ得るし、または2以上のポリマー(例えばバイコンポーネント繊維)から作ら れ得る。ここで用いられるものとして、「バイコンポーネント繊維」とは、異な るポリマーから作られる熱可塑性のシースの中に包まれる1つのポリマーから作 られるコアの繊維を含む熱可塑性繊維を称する。シースを構成するポリマーはし ばしば、異なる、典型的にはコアを構成するポリマーより低い温度で溶融する。 結果として、それらのバイコンポーネント繊維は、コアのポリマーの所望の強度 特性を保持する一方で、シースのポリマーの溶融により熱的な結合を与える。 本発明における使用のための適切なバイコンポーネント繊維には、以下のポリ マーの組み合わせを有するシース/コア繊維、すなわち、ポリエチレン/ポリプ ロピレン、ポリ酢酸エチルビニル/ポリプロピレン、ポリエチレン/ポリエステ ル、ポリプロピレン/ポリエステル、コポリエステル/ポリエステルなどが含ま れ得る。ここでの使用にとって特に適切なバイコンポーネント熱可塑性繊維は、 ポリプロピレンまたはポリエステルのコア、およびより低い溶融温度のコポリエ ステル、酢酸ポリエチルビニルまたはポリエチレンのシースを有するもの(例え ば、ダナキオン(DANAKION(登録商標))、セルボンド(CELBON D(登録商標))またはチッソ(登録商標)バイコンポーネント繊維)である。 それらのバイコンポーネント繊維は、同心的または偏心的であり得る。ここで用 いられるものとして、「同心的」および「偏心的」という術語は、シースが、バ イコンポーネント繊維の断面領域を通して、均等であるかまたは不均等であるか のいずれかの厚さを有することを称する。偏心的バイコンポーネント繊維は、よ り小さな繊維の厚さでより大きな圧縮強度を与える上で望ましいであろう。ここ での使用にとって適切なバイコンポーネント繊維は、しわ形成されていない(す なわち、屈曲していない)かまたはしわ形成されている(すなわち、屈曲してい る)かのいずれかであり得る。バイコンポーネント繊維は、顕著に2次元的な、 すなわち「平坦な」クリンプに達するために、例えば、スタッファーボックス法 またはギアクリンプ法のような典型的な繊維産業の手法によりしわ形成され得る 。 熱可塑性繊維の場合においては、その長さは、特定の融点およびそれらの繊維 について所望される他の特性に応じて変化し得る。典型的には、それらの熱可塑 性繊維は、約0.3から約7.5cm長、好ましくは約0.4から約3.0cm 長、および最も好ましくは約0.6から約1.2cm長の長さを有する。それら の熱可塑性繊維の融点を含む特性もまた繊維の直径(カリパー)を変化させるこ とにより調節され得る。それらの熱可塑性繊維の直径は、典型的には、デニール (9000メートル当りのグラム)またはデシテックス(10,000メートル 当りのグラム)で定義される。適切なバイコンポーネント熱可塑性繊維は、約1 .0から約20、好ましくは約1.4から約10、および最も好ましくは約1. 7から約3.3の範囲におけるデシテックスを有し得る。 それらの熱可塑性材料の圧縮弾性率、特に熱可塑性繊維のそれもまた重要であ り得る。熱可塑性繊維の圧縮弾性率は、その長さおよび直径のみならず、それが 作られたポリマーの組成および特性、繊維の形状(shape and con figuration)(例えば同心的か偏心的か、しわ形成されているかいな いか)、および同様の要因によってもまた影響される。それらの熱可塑性繊維の 圧縮弾性率における差異は、特性、特に吸収性コアの製造の間のそれぞれの吸収 性部材の密度特性を変えるために用いられ得る。 4.他の成分および材料 付加的なイオン交換能力が、(i)全イオン交換能力を補足することおよび/ または(ii)量、pKなどにおける差異に由来するアニオン交換能力対カチオ ン交換能力における不均衡を相殺することを目的として、イオン交換繊維、イオ ン交換フィルム、微粒子イオン交換樹脂、繊維上のイオン交換被覆物、フィルム 上のイオン交換被覆物などの形態で吸収性部材または吸収性部材を含む吸収製品 に加えられ得る。前述のイオン交換コンポーネントはまた、吸収性部材または吸 収製品において存在する1以上のコンポーネントについて置換され得る。従って 、例えば、吸収性部材における通常の木材パルプ繊維は、イオン交換繊維により 置換され得る。例えば、参照によりここに組み込まれる1989年4月4日にウ ォン(Wong)に発行された米国特許第4,818,598号を参照されたい 。 吸収性ウエブにおいて存在し得る他の任意成分は、例えば、ここに参照により 組み込まれるゴールドマンらに1996年10月8日に発行された米国特許第5 ,562,646号の他の成分および材料(the Other Compon ents and Materials)の項目において記載されている。 C.ヒドロゲル形成吸収性ポリマーを含む吸収性部材 1.濃度、坪量および流体操縦特性 本発明による吸収性部材の少なくとも1つは、繊維、熱可塑性材料などのよう な他の任意成分を有してかまたは有さずに、ヒドロゲル形成吸収性ポリマーのこ れまでに記載された混合床を含み得る。それらの吸収性ポリマーを含むそれらの 吸収性部材は、吸収性コアにおいて流体貯蔵部材として機能し得る。その様な流 体貯蔵部材の主要な機能は、直接にかまたは他の吸収性部材(例えば、流体獲得 /分配部材)からかのいずれかで排出された体液を吸収し、次いで、着用者の動 きの結果として通常遭遇する圧力に供されたときでさえその様な流体を保持する ことである。しかしながら、その様なポリマー含有吸収性部材は流体貯蔵以外の 機能を果たし得ることが離解されるべきである。 本発明によるそれらの吸収性部材の重要な側面は、それらが高濃度のそれらの ヒドロゲル形成吸収性ポリマーを有する1以上の領域を含むと言うことである。 多量の体液を吸収し、保持することが可能な相対的に薄い吸収製品を提供するた めには、それらのヒドロゲル形成吸収性ポリマーのレベルを増加させ、他の成分 、特に繊維性成分のレベルを減少させることが望ましい。しかしながら、相対的 に高い濃度でそれらのヒドロゲル形成吸収性ポリマーを利用するために、それら のポリマーは、相対的に高い拘束圧の下での相対的に高い要求吸収能力(すなわ ち、PUP能力値)および好ましくは相対的に大きな多孔性(すなわち、PHL 値)ならびに相対的に高い圧力下透過性(すなわち、SFC値)を有することが 重要である。このことは、体液の存在下で膨潤するとき、ポリマーは、それらの 排出 された体液を獲得し、次いで吸収性部材および/または吸収性コアの他の領域に ゲルの連続的な流体輸送帯域または層を通してそれらの流体を輸送し、および/ または、ついで、それらの体液を貯蔵する適切な能力を提供するのでそのとおり である。 吸収性部材の所定の領域におけるヒドロゲル形成吸収性ポリマーの濃度の測定 において、ポリマーを含む領域において存在するヒドロゲル形成ポリマーおよび いずれが他の成分(例えば繊維、熱可塑性材料など)の組み合わせられた重量に 対するヒドロゲル形成ポリマーの重量パーセントが用いられる。このことを考慮 に入れて、本発明による吸収性部材の所定の領域におけるヒドロゲル形成吸収性 ポリマーの濃度は、約60から100%、好ましくは約70から100%、より 好ましくは約80から100%、および最も好ましくは約90%から100%の 範囲内に存在し得る。 もう1つの重要な側面は、吸収性部材の所定の領域におけるヒドロゲル形成吸 収性ポリマーの坪量である。それらのヒドロゲル形成吸収性ポリマーのヒドロゲ ル層多孔性、ゲル透過性および高い要求吸収能力特性は、ポリマーの、ある最小 坪量で吸収性部材および吸収性コアの吸収性能に対して最も影響力を持つように なる。吸収性部材の所定の領域におけるヒドロゲル形成吸収性ポリマーの坪量の 測定において、領域の面積の平方メートル当りに存在するポリマーのグラム(g sm)が用いられる。このことを考慮して、本発明による吸収性部材の所定の領 域におけるヒドロゲル形成吸収性ポリマーの坪量は、少なくとも約10gsmで あり、好ましくは少なくとも約20gsmであり、より好ましくは、少なくとも 約50gsmであり、最も好ましくは、少なくとも約100gsmである。典型 的には、それらの坪量の値は、約10から約1000gsm、より典型的には、 約50から約800gsm、最も典型的には約100から約600gsmの範囲 内にある。 ヒドロゲル形成吸収性ポリマーが十分に高い濃度および坪量で吸収性貯蔵部材 に含まれるとき、圧力下での体液による膨潤は、所定の領域の中の得られるヒド ロゲルの境界を接触にもたらす(すなわち、領域におけるヒドロゲルは接触する ようになる)。それらの膨張した/膨潤した高濃度領域の中で、ボイドおよび毛 管は、一般的にヒドロゲルにより境界を接し、このようにしてゲルにより連続的 な流体輸送帯域または層を形成する。それらの領域については、多孔性および流 体透過性は、圧力下でポリマー単独から形成された比較し得るヒドロゲル層のそ れに近づくと思われる。さらに、比較的高いPHLおよび好ましくは比較的高い SFC値を有するこれまでに記載されたヒドロゲル形成吸収性ポリマーの使用は 、より高い多孔性および好ましくはより高い透過性のそれぞれを与え、従って、 それらのゲルによる連続的な流体輸送帯域または層について良好な流体獲得、輸 送、および貯蔵特性を与える。 2.吸収性部材および/または吸収性コアの湿潤一体性 最初の流体獲得のあいだに、吸収性コアの利用は、噴出の直接近傍で起こる。 この最初の流体獲得点を超えて吸収性コアを利用するための幾つかの経路が存在 する。流体は、トップシートを横切って動き、より大きな面積に広がってコアに 入り得る。これは望ましい状況ではない。と言うのは、この流体は、皮膚と接触 し、吸収製品からの漏れが起こりやすいからである。例えば、バリヤレッグカフ スのような吸収製品のある種の特徴が、後者について補助し得る。また、特別な 流体獲得部材が、吸収性コアの貯蔵領域に入る前にトップシートの下で流体を動 かすように用いられた。流体操縦性能を向上させるそれらの手段にもかかわらず 、特に吸収性コアがどんどん薄くなっていくときに、コアの貯蔵領域において可 能な限り多くの横方向の(すなわち、X−Y次元の)流体移動を増進させる必要 がいまだ存在する。 比較的高い多孔性および好ましくは高い透過性の上記ヒドロゲル形成吸収性ポ リマーを含む吸収性部材により提供される横方向の流体移動における潜在的な向 上は、接触する間隙のボイドおよび毛管を通して起こる適切な流体移動のための ヒドロゲル含有領域(すなわち、ゲルによる連続的な流体輸送帯域または層)に おいてある量の物理的一体性を必要とする。それらの高い多孔性および好ましく は高い透過性のヒドロゲル形成吸収性ポリマーの利益の実現は、ポリマーが体液 により膨潤するときに形成されるゲルによる連続的な流体輸送帯域または層にお ける破裂の発生を減少させるか最小化させるように設計された吸収性部材および 吸収性コアにより促進される。その様な特性を提供する吸収性部材および/また はコアは、ここでは、良好な湿潤一体性を有すると称される。「良好な湿潤一体 性」により、高濃度のヒドロゲル形成吸収性ポリマーを有する吸収性部材におけ る領域が、通常の使用条件に供されたときでさえ、体液の存在下でのヒドロゲル 形成吸収性ポリマーの膨潤の際に形成されるゲルにより連続的な流体輸送帯域ま たは層の物理的連続性(および、従って、隣接する間隙のボイド/毛管を通して の流体の獲得および輸送の能力)が実質的に損なわれないかまたは変化しない様 に、乾燥、部分的湿潤、および/または湿潤状態で十分な一体性を有することが 意味される。 通常の使用のあいだに、吸収製品における吸収性コアは、典型的には、強度お よび方向が変化する張力およびねじり力に供される。それらの張力およびねじり 力には、クロッチ領域におけるひだ寄せ、吸収製品を着用する人が歩き、しゃが み、体を曲げなどするときの伸長力およびねじり力が含まれる。もし湿潤一体性 が不適当であるならば、接触するボイドおよび毛管を通しての流体を輸送するそ の能力が低下する、例えば、ゲルによる連続的な帯域または層は、部分的に分離 され、完全に分離され、ギャップが導入され、有意に薄くなった領域を有し、お よび/または複数の有意に小さな断片にばらばらになり得る様に、それらの張力 およびねじり力は、ヒドロゲルの物理的連続性における実質的な変化および/ま たは破裂を潜在的に引き起こし得る。その様な変化は、上記ヒドロゲル形成吸収 性ポリマーにより与えられる有利な多孔性および透過性/流動伝導度特性を減少 させるかまたは最小化させ得るであろう。 良好な湿潤一体性は、高濃度のヒドロゲル形成吸収性ポリマーを有する吸収性 部材、吸収性コアにおける他のコンポーネント(例えば流体獲得部材)、吸収製 品における他のコンポーネント(例えばトップシートおよび/またはバックシー ト)、またはそれらのコンポーネントのいずれかの組み合わせにおけるさまざま な設計、形状、組成などにより本発明により達成され得る。ゴールドマンらに1 996年10月8日に発行された米国特許第5,562,646号を参照された い。 D.吸収性コア 高濃度のヒドロゲル形成吸収性ポリマーの混合床を含む本発明による吸収性部 材は、さまざまの吸収性コアにおいて単独でまたは他の吸収性部材と併用で有用 である。それらの他の吸収性部材には、流体が吸収性コアの流体貯蔵部材に分配 される前に、排出された体液を最初に獲得するのに有用なものが含まれ得る。そ れらには、多数の流体操縦特性(例えば、流体獲得および分配)または単独の流 体操縦特性(例えば、流体分配)を提供する吸収性部材が含まれる。それらの他 の吸収性部材は、また、以前特定された物理的特性(例えば、上記B(1)(b )において記載された比較的高いPUP能力および好ましくはPHLおよびSF C値)を有する低濃度のヒドロゲル形成吸収性ポリマーをも含み得るし、または 異なる物理的特性(例えば、より低いPHL、PUP能力および/またはSFC 値)を有するヒドロゲル形成吸収性ポリマーを含み得る。 本発明による1つの適切な吸収性コアは、(1)(a)ヒドロゲル形成吸収性 ポリマーが実質的に存在しない獲得層、および(b)少なくとも約4×10-7c m3 sec/g、好ましくは少なくとも約6×10-7cm3 sec/g、より好 ましくは、少なくとも9×10-7cm3 sec/gおよび最も好ましくは少なく とも15×10-7cm3 sec/gのSFC値を有し、少なくとも約20gsm の量で存在する第1のヒドロゲル形成吸収性ポリマーを主に含む吸収性ポリマー 層を有する上方アセンブリ、および(2)(a)体液の貯蔵および再分配のため のボイド空間を有する上方層および(b)上記B(1)(b)において記載され る少なくともPUP能力および好ましくはPHLおよびSFC値を有する高濃度 の混合床イオン交換ヒドロゲル形成吸収性ポリマーを含み、上方および下方層に おいて存在する混合床イオン交換ヒドロゲル形成吸収性ポリマーの総量の少なく とも約70%が上方および下方層の組み合わせられた厚さの下半分において存在 する下方層を含む下方アセンブリを具備する。 1つのその様な吸収性コアは、図1において示される。図1は、トップシート 12、バックシート16、およびトップシート12とバックシート16との間に 位置する20により示される吸収性コアを有する10として示される吸収製品の 断面を示す。この図において示される様に、コア20は上方アセンブリ24およ び下方アセンブリ28を具備する。上方アセンブリ24は、上方獲得/分配層3 2およびZ方向において2つ折りにされたティッシュ層36により獲得層32が ら分離された第1のヒドロゲル形成吸収性ポリマーを含む層40を具備する。下 方アセンブリ28は、上方繊維性層44、ヒドロゲル形成吸収性ポリマーの混合 床を含む下方層48、およびティッシュ層52を具備する。層32と40とは、 図1において示されるように分離した層であり得るし、または単相に合体され得 るし、貯蔵および再分配アセンブリとして役立ち得る。図1から明らかである様 に、各層が同じ広がりを持つべきことは必須ではない。 上方アセンブリ24の獲得層32は、吸収性コアの上方有効層であり、典型的 には、ヒドロゲル形成吸収性ポリマーが実質的に存在しない。もしヒドロゲル形 成吸収性ポリマーが含まれるならば、その量は相対的に低く維持されるべきであ り、少なくとも上方半分層32において、および一般的にはその厚さのほとんど またはすべてにわたって、好ましくは超吸収性材料が実質的に存在しない。参照 により組み込まれる、1993年6月8日に発行された米国特許第5,217, 445号(ヤング(Young)ら)および1994年11月1日に発行された 米国特許第5,360,420号(クック(Cook)ら)を参照されたい。層 32は、発泡体またはいずれか他の適切な多孔性もしくは毛管材料であり得るが 、通常は繊維性材料から形成される。繊維性材料は、濡れたときの負荷に対して 適切な抵抗を有する、すなわち、そのような条件下で満足なボイドボリュームを 維持することが可能であるいずれの繊維性材料でもあり得る。層32のために特 に好ましい繊維性材料は、典型的には層32の50から100重量%の量の上記 B(2)において記載される化学的に硬化された繊維である。 上方アセンブリ24の層40は層32の下方部分と一体であり得るがしかし、 好ましくは分離した層であり、ヒドロゲル形成吸収性ポリマーのための包み込み バリヤとして働くティッシュまたは他の部材により層32から分離され得る。層 40が、層32により獲得された体液を急速に通過させ、層40を越えて分配さ れることを可能とすることは重要である。層40における第1のヒドロゲル形成 吸収性ポリマーの量は、使用時に体液の吸収により膨潤するときヒドロゲル層を 提供するのに十分であるべきである。この第1のヒドロゲル形成吸収性ポリマー は通常微粒子形態であり、通常少なくとも約20gsmの量で、より典型的には 少なくとも約50gsmの量で存在する。一般的に、層40は厚すぎるべきでは ない。標準的には、ヒドロゲル形成吸収性ポリマーの量は約320gsmを下回 り、より典型的には約200gsmを下回る。 下方アセンブリ28は、コア20の貯蔵および再分配部材として働き、上方の 、通常は繊維性の層および第2のヒドロゲル形成吸収性ポリマーの層を含む。下 方アセンブリ28の上方層44は一般的に繊維性であるがしかし、発泡体または 他の適切な毛管もしくは多孔性材料から形成され得るものであり、層32と同じ かまたは異なる材料から形成され得る。 上方層44は、ヒドロゲル形成吸収性ポリマーが実質的にかまたは完全に存在 しないものであり得る。しかしながら、上方および下方層44および48は、そ れらの層におけるヒドロゲル形成吸収性ポリマーの半分より多く、および通常は 少なくとも約70%がその下半分において存在する繊維性マトリックスを提供す るように形成されることがしばしば望ましい。例えば、第2のヒドロゲル形成吸 収性ポリマーの約70から100%、より典型的には約75から約90%は組み 合わせられた層44および48の下方50%において存在する。組み合わせられ た層44および48の上方半分において第2のヒドロゲル形成吸収性ポリマーの どれほどか、例えば約30%までが存在し得る。 第1のヒドロゲル形成吸収性ポリマーおよびときにはヒドロゲル形成吸収性ポ リマーの混合床もまた、吸収性ポリマーを優位に含む層として与えられる。「優 位に」により、層40または48の少なくとも約50%、およびより典型的には 、少なくとも約70または80%がヒドロゲル形成吸収性ポリマーであることが 意味される。ヒドロゲル形成吸収性ポリマーのそれらの層は、支持シートに結合 され得るかまたはさもなければ支持シートにより支持され得る。層40または4 8の中の分布は、均一であり得るか、または例えば、層の中で縞になるかプロフ ィールを有し得る造形されたデザインを提供するように変化し得る。例えば、発 行された米国特許第4,935,022号(ラッシュ(Lash)ら)を参照さ れたい。 層40または48は、セルロース系ティッシュまたは他の不織材料のような、 支持シートと一体化されたかまたは支持シートの中に分散されたヒドロゲル形成 吸収性ポリマーを含み得る。ヒドロゲル形成吸収性ポリマーは、結合またはエン ボス加工もしくはカレンダリングのような機械的手段により支持シートと一体化 され得る。代わりに、層40または48は、実質的にヒドロケル形成吸収性ポリ マーのみを含み得る。 付加的な層も吸収性コア20の中に含まれ得るし、上記の様に、ティッシュ層 が含まれ得る。例えば、ティッシュ層は、第1のヒドロゲル形成吸収性ポリマー および/または第2のヒドロゲル形成吸収性ポリマーを封入するために用いられ 得る。 本発明によるもう1つの適切な吸収性コアは、好ましくは、(1)獲得層、( 2)吸収層が獲得層のすぐ下に位置する(比較的高いPUP能力および好ましく はPHLおよびSFC値を含む)上記特定された物理的特性を有するヒドロゲル 形成吸収性ポリマーの高濃度の混合床を含む貯蔵層、および任意に、獲得層と貯 蔵層との間に位置する流体透過性流体安定中間保全(integrity)層を 具備する多層構造を含む。獲得層および貯蔵層は、それら2つの層の湿潤一体性 を増加させ、吸収性コアまたは吸収製品の他の成分への流体安定的結合を形成す るしわ形成された合成繊維のような少なくとも幾分か水分(すなわち流体)不感 受性繊維を含む。参照により組み込まれる、1993年11月16日に出願され た米国出願シリアル番号第08/153,739号(ドラグー(Dragoo) ら)および1993年12月8日に出願された米国出願シリアル番号第08/1 64,049号(ドラグーら)を参照されたい。 獲得層におけるしわ形成された合成繊維の含有は、獲得層の一体性、獲得速度 、吸収能力、および弾力性を向上させる。しわ形成された合成繊維は、向上した 層内一体性および層間一体性の両方を提供する。このことは、獲得層および貯蔵 層の中のしわ形成された合成繊維の係合により、吸収性コアの流体安定成分に対 する流体安定結合を形成するためのそれらの層の表面に対するしわ形成された合 成繊維の有用性による。従って、吸収性コアは、隣接する流体安定成分に対する 流体安定結合により結合される流体安定繊維の係合マトリックスを含む複数の層 を与える。吸収性コアはまた、トップシートとバックシートとのあいだのヒドロ ゲル形成吸収性ポリマーの崩壊(slumping)(言葉を変えれば、吸収製 品のシャーシ内部での崩壊)を防止するために吸収製品のトップシートとバック シ ートとのあいだの流体安定結合によっても結合される。 1つのその様な多層吸収性コアは、図2において示される。図2は、トップシ ート112、バックシート116およびトップシート112とバックシート11 6との間に位置する120による吸収性コアを有する110として示される吸収 製品の断面を示す。この図2において示される様に、コア120は、好ましくは 、獲得/分配層(「獲得層」)130、好ましくは獲得層130のすぐ下に位置 する貯蔵コア層(「貯蔵層」)132、および獲得層130と貯蔵層132との 間に位置する中間流体安定層(または「保全層」)134を含み、それらの全て は互いに流体連通する。獲得層130はいずれか適切なサイズでありえ、貯蔵層 132の全長または全幅に広がる必要はない。獲得層130は、例えば、ストリ ップまたはパッチの形態で存在し得る。図2において示される態様において、獲 得層130は、不織材料の単一のパッチ(すなわちウエブまたはシート)として 示される。しかしながら、獲得層130は単一のシートである必要はないことが 理解されるべきである。 加えて、他の態様において、貯蔵層132の頂面上に位置する分離した層であ るよりも、獲得層130は、積層された貯蔵層132の頂面層を含む一体化され た層(または部材)であり得る。この点において、多層吸収性コア120は、コ ア全体として用いられ得るし、またはそれは層を成すコア構造において1以上の 層として用いられ得ることもまた理解されるべきである。多層吸収性コア120 はまた、獲得層130なしでも構築され得る。 獲得層130全体は好ましくは親水性であるがしかし、疎水性成分を有し得る 。獲得層130は、製織材料、不織材料、またはいずれか他の適切なタイプの材 料を具備し得る。好ましくは、獲得層130は不織材料を含む。獲得層130が 不織材料を含むとき、それは、多数の異なるプロセスにより作られ得る。それら には、限定はされないが、湿式載置、空気載置、溶融ブロー、紡糸結合、カード が含まれる(後者は、熱的結合、通気結合、粉末結合、ラテックス結合、溶剤結 合、またはスパンレース(spunlaced)を含む)。もし獲得層において 繊維を配向させることを所望するならば、後者のプロセス(例えば、紡糸結合お よびカード)が好ましいであろう。と言うのは、その様なプロセスで単一方向に 繊維 を配向させることは簡単だからである。 1つの好ましい態様において、獲得層130は、流体安定結合を形成する少な くともいくらかの繊維を含む。ここで用いられるものとして、「流体安定結合」 という術語は、体液の存在により影響されない結合を称する。流体安定結合を形 成するために好ましい繊維は合成繊維であり、しわ形成された合成繊維は、柔軟 性および弾力性を有する獲得層130を与えるのに特に好ましい。しわ形成され た合成繊維もまた好ましい。と言うのは、それは増強された一体性を有する獲得 層130を与えるように係合し得るからである。図2において示される獲得層1 30は好ましくは、しわ形成された合成繊維と天然繊維または架橋されたセルロ ース性繊維のいずれかとの混合物を含む。 1つの好ましい態様において、獲得層130は、約20%のしわ形成された疎 水性ポリエチレンテレフタレート(PET)繊維と約80%のエアフェルトまた は化学的に硬化されたセルロース性繊維のいずれかとの均質空気載置混合物を含 む混合された層を含む。PET繊維は好ましくは、約40の繊維当りのデニール 、約0.5インチ(約1.3cm)のしわの無い長さ、リニアインチ(2.54 cm)当り6クリンプのクリンプ頻度、および約88°のクリンプアングルを有 する。 この態様におけるしわ形成された繊維のための好ましい材料はPETであるけ れども、別態様は、PETと同様の湿潤硬度を有するいずれかの水を吸収しない 材料であり得る。しわ形成された繊維としての使用のための他の適切な材料には 、限定はされないが、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエチレン、およびバイコ ンポーネント繊維が含まれる。加えて、繊維のデニールは、好ましくは、約1 1/2または2dpfから約30dpfの範囲を取る。繊維のしわの無い長さは 、好ましくは、約0.25インチ(約0.6cm)から約2インチ(約5cm) の範囲を取る。クリンプ頻度は、好ましくは、リニアインチ当り約5ないし約1 5クリンプである。クリンプアングルは、好ましくは、約60°から約100° の範囲を取る。獲得層におけるしわ形成された繊維の量は、約5%から約90% の範囲を取り得るものであり、コストの観点から使い捨て吸収製品における使用 のために実際的であるためには、好ましくは約10%から約50%、最も好まし く は約20%から約40%の範囲を取る。 獲得層130は、おむつの製造のプロセスの間に実質的に低密度化され得る。 別態様において、獲得層130は、約4.8g/立方インチ(約0.3g/cm3 )以上ほどの大きさまでの範囲を取る密度にそれを圧縮することにより高密度 化され得る。 獲得層130がある種のタイプの吸収製品において用いられるとき更なる変形 が望ましいことであり得る。吸収製品が生理用ナプキンを構成するときに好まし い1つの態様において、獲得層130は好ましくは恒久的に湿潤性の繊維で構成 されるスパンレースの不織ウエブを含む。好ましくは、獲得層130は、30g /ヤード2(35g/m2)PETスパンレース不織ウエブである。このタイプの スパンレース布帛は、マサチューセッツ州ウォルポール(Walpole)のベ ラテック(Veratec)・カンパニーにより製造される。スパンレース不織 ウエブは、優先的な灯心作用のために縦方向のような単一方向に繊維のほとんど が配向されるような方式で形成される。この好ましい獲得層130材料の繊維は 、PET樹脂で作られ、セルウェット(CELWET)として知られる専有の恒 久的に湿潤性の仕上げ剤でコートされている。それらの繊維は、ノースカロライ ナ州シャーロット(Charlotte)のヘキスト・セラニーズ・コーポレー ションから入手される。 任意の中間流体安定層134は、好ましくは、獲得層130と貯蔵層132と の間に位置する。層134は2つの主要な目的を果たす、すなわち、(1)隣接 する獲得層130および貯蔵層132のための支持基材として、および(2)流 体安定結合が獲得層130および貯蔵層132において合成繊維で形成され得る 構造である。層134は好ましくは、濡れたとき高い程度のその一体性を保持し 、獲得層130から貯蔵層132への流体移動を妨害すべきでなく、また好まし くは、流体安定層134の存在により吸収製品の可撓性が実質的に影響を受けな いように可撓性である。1つの好ましい態様において、層134は紡糸結合され たポリエステル不織ウエブである。 流体安定層134としての使用のために適切な商業的に入手可能な紡糸結合さ れたポリエステル不織ウエブは、テネシー州オールドヒッコリーのリーメイ(R eemay)・インコーポレーテッドにより販売されるリーメイ(REEMAY (登録商標))2055として知られる材料である。この材料は、約0.55o z./yd2(約18.6g/m2)の坪量を有し、繊維当り4デニールの3葉( tri−lobal)断面形状繊維で構成される。このリーメイウエブは、米国 特許第4,073,996号、第4,237,155号および第5,094,7 61号の下でオハイオ州シンシナチのザ・プロクター&ギャンブル・カンパニー により製造されるバウンス(BOUNCE(登録商標))ドライヤーシートにお いて用いられる材料と同様である。ポリエステル不織ウエブを選択する上で重要 な要因はその透過性である。リーメイウエブはまた、獲得層130における繊維 の一部が貯蔵層132に貫通し、貯蔵層132における繊維の一部が獲得層13 0に貫通することを許容するのに十分なサイズのものである繊維間空間をも含む 。 別態様において、層134は、ポリエステルと同様である、他の水を吸収しな い材料で構成され得る。層134としての使用のために適切な材料の例には、限 定はされないが、ポリプロピレン、ナイロン、およびポリエチレンが含まれる。 加えて、合成材料を用いる代わりの他の態様において、層134は、高湿潤強度 ティッシュと隣接する獲得層130および貯蔵層132との間の結合が、濡れた ときも強いままである構造において与えられる高湿潤強度、低ストレッチ(すな わち低伸長性)ティッシュを含み得る。 別態様において、高湿潤強力接着剤が、限定はされないが、リーメイ(登録商 標)材料を含む他のタイプの体安定層134のいずれかについて用いられ得る。 加えて、他の別態様において、層134は、別の適切なプロセスにより作られる 不織材料であり得る。さらに他の態様において、層134は、不織布以外の幾つ かのタイプの材料であり得る。例えば、層134は、スクリムまたはネットを含 み得る。 更に、吸収性コアの中の流体安定層134の位置は、異なる態様において変化 し得る。層134は、好ましくは、獲得層130と貯蔵層132との間に位置す る。しかしながら、他の態様において、層134は、多層吸収性コア120のコ ンポーネントの他の面に隣接して位置し得る。さらに、もし獲得層および貯蔵層 のような多層吸収性コア120のコンポーネントが2層以上を含むならば、流体 安定層134は、その様なコンポーネントを含む層の間に位置し得る。さらに他 の別態様において、層134は2層以上を含み得る。この場合において、付加的 な層は、吸収製品のコンポーネントのいずれかの間に挿入され得るであろう。 更に他の別態様において、流体安定層134は除去され得るものであり、その 場合において、獲得層130および貯蔵層132における合成繊維は互いに直接 結合され得る。その後者の態様において、獲得層130における水分に感受性の 無い繊維は、貯蔵層132における他の水分に感受性の無い合成繊維に結合され るであろう。 貯蔵層132は、好ましくは、吸収製品の獲得層130とバックシートとの間 に位置する。貯蔵層132は体液を吸収し、含有するための手段を提供し、一般 的に、少なくともわずかに弾力的に圧縮可能であり(しかし好ましくは折りたた み可能でない)、従順であり、および使用者の皮膚に対して刺激が無い。この貯 蔵層132は、「混ぜられた(blended)」層と称され得る。貯蔵層13 2は、好ましくは、繊維の均質混合物の形態における繊維のウエブまたはバット を含む。混合された貯蔵層132は、少なくとも2つのグループ(またはタイプ )の繊維から構成される。それらは、第1のグループ(またはタイプ)の繊維お よび第2のグループ(またはタイプ)の繊維を含む。第1のグループの繊維は、 低いデニールの、比較的短い、親水性の繊維を含む。第2のグループの繊維は、 より大きなデニールの、より長い、水分に感受性の無い合成繊維の貯蔵層におい て、約5%、好ましくは少なくとも約10または20%から約90%の繊維を含 む。(貯蔵層132における繊維のパーセンテージは、繊維の相対的重量のみに 言及し、ヒドロゲル形成吸収性ポリマーの重量を全く含まない。)2つのグルー プの繊維の混合比は、異なるタイプの吸収製品について望まれる特定の特性を作 り出すために変化し得る。貯蔵層132のそれらの成分および特性は、以下でよ り詳細に記述される。 繊維の第1のグループにおける繊維は、繊維のそれらの特性が繊維の第2のグ ループにおける繊維のそれ未満であるならば、さまざまの長さおよびデニールを 有し得る。繊維の第1のグループにおける繊維は、好ましくは、約1/2インチ (約1.3cm)以下、より好ましくは、約1/4インチ(約0.6cm)以下 の長さを有する。繊維の第1のグループにおける繊維は好ましくは、約15以下 、より好ましくは約10以下、および最も好ましくは約2以下の繊維当りの(す なわちフィラメント当りの)デニールを有する。 繊維の第1のグループは、綿またはセルロースのような天然繊維を含み得る。 セルロース繊維は、エアフェルトとして知られる細砕された木材パルプ繊維の形 態で存在し得る。繊維の第1のグループは、代わりに、または加えて、限定はさ れないが、PET、ポリプロピレン、ポリエチレン、レーヨン、ケミカルサーマ ルメカニカルパルプ(すなわち「CTMP」または「TMP」)、石砕木、また は架橋されたセルロース繊維を含む合成繊維を含み得る。繊維の第1のグループ における繊維は、固有に親水性であるかまたはこれまでに記載された様式のいず れかでそれらを処理することにより親水性にされ得るかのいずれかである。 第1のグループにおける繊維について、濡れたときその圧縮抵抗の実質的部分 を維持する相対的に堅い繊維を選択することにより性能は向上する。(すなわち 、繊維は、高い圧縮弾性率を有するべきである。)好ましくは、選択された繊維 は、湿潤および乾燥条件の下でともに圧縮抵抗性であり、湿潤および乾燥弾力性 である(すなわち、それらは圧縮に抵抗し、圧縮されたときに跳ね戻る両方の傾 向がある)。化学的に硬化された繊維はこれらの基準について特に好ましい。 繊維の第2のグループにおける繊維は一般的に、繊維の第1のグループにおけ る繊維より長い。繊維の第2のグループにおける繊維は、また高い圧縮弾性率で あるべきであり、濡れたときに比較的高い弾性率を維持すべきである。繊維の第 2のグループにおける繊維はまた、好ましくは、湿潤および乾燥弾力性であるべ きである。繊維の第2のグループにおける封入のために適切な繊維には、限定は されないが、獲得層130の繊維としての使用のために適切である上記特定され た材料のいずれかで構成される合成繊維が含まれる。(繊維長、デニールなどは 同一であり得るが、しかし、必ずしも同一でなくとも良い。例えば、獲得層にお ける合成繊維は、流体の獲得における補助およびより大きな弾力性のために1種 のデニール(例えば、約15のデニール)を有し得るし、貯蔵層における合成繊 維は約2のようなより低いデニールを有し得る。貯蔵層における合成繊維につい ての幾つかの好ましい繊維長などは以下に記載されている。) 好ましくは、繊維の第2のグループにおける繊維は、約1/4インチ(約0. 6cm)長以上、より好ましくは約1/2インチ(約1.3cm)以上のしわ形 成されていない長さを有する。繊維の第2のグループにおける繊維のデニールは 、好ましくは、繊維の第1のグループにおける繊維のデニールより大きい。繊維 の第2のグループにおける繊維は、好ましくは、約1 1/2または2ないし約 50または60、より好ましくは、約6ないし約40の繊維当りのデニールを有 する。さらに、より好ましくは、繊維の第2のグループにおける繊維のデニール は約12または15ないし約30であり、および最も好ましくは、約12ないし 約25である。 繊維の第2のグループにおける繊維は、流体に対して感受性が無い。すなわち 、繊維の第2のグループにおける繊維は、水分の存在により実質的に影響を受け ない(および、従って、濡れたとき崩壊しない)。しかしながら、それらの繊維 は、その表面に沿って流体を輸送し得る。第2のグループにおける繊維は、親水 性、疎水性、または部分的に親水性で且つ部分的に疎水性であり得る。繊維の第 2のグループにおける繊維は、好ましくは、少なくとも一部に親水性成分を有す る(それはセルロース性成分であり得る)。繊維の第2のグループにおける繊維 は、多数の適切な方法で親水性成分を与えられ得る。それらには、限定はされな いが、それらまたはすくなくともその表面を親水性にするために繊維をコートま たは処理することが含まれる。 繊維の第2のグループにおける使用にとって1つの適切なタイプの合成繊維は 、しわ形成されたポリエステル繊維である。適切な合成繊維は、コデル(KOD EL(登録商標))200および400シリーズPET繊維としてテネシー州キ ングズポート(Kingsport)のイーストマン・コダック・テキスタイル ・ファイバー・ディビジョンから以前は入手可能なものである。合成バインダー 繊維の1つの適切なタイプは、コデル(登録商標)410繊維である。適切なポ リステル繊維は、コデル(登録商標)431繊維である。それらのコデル(登録 商標)繊維は、フィラメント当り15のデニールおよび約0.5インチの長さ( 約1.3cm)を有し、好ましくは、リニアインチ当り(すなわち2.5cm当 り) 約5ないし8、好ましくは約6、より好ましくは6.3クリンプのクリンプ頻度 でしわ形成されている。繊維は、好ましくは、約70°ないし約91°、より好 ましくは約88°のクリンプアングルでしわ形成されている。しわ形成は、繊維 に、他の所望の特性の中でも向上した弾力性を与える。繊維は、当該技術におい て公知のいずれか適切な方法により親水性または疎水性仕上げ剤でコートされ得 る。 別態様において、繊維の第1のグループにおける天然繊維を(親水性表面を有 する)極めて短い、小さなデニールの合成繊維で置換することが可能である。そ の様な態様における混合された貯蔵層132は、(セルウェット(CELWET (登録商標))仕上を有するポリエステル繊維のような)短い、小さなデニール の、親水性の第1のグループの合成繊維および長い、大きなデニールの第2のグ ループのしわ形成された合成繊維からなるであろう。 混合された貯蔵層132もまた、上記C(1)においてすでに記載された量に いてヒドロゲル形成吸収性ポリマーを含む。混合された貯蔵層132もまた、好 ましくは、少なくとも約1.5g/立方インチ(約0.09g/cm3)の密度 に圧縮される。混合された層132は、いまだ良好な柔軟性および可撓性を維持 しながら流体の灯心作用(すなわち、貯蔵層の他の部分への流体の分配)を向上 させるために少なくとも約4.0g/立方インチ(約0.25g/cm3)ほど の高さの密度に圧縮され得る。混合された貯蔵層132は、約5.6g/in3 から約6.4g/in3(約0.35g/cm3から約0.40g/cm3)ほど の高さまでの密度に圧縮され得る。しかしながら、これらのより高密度のコアは むしろ堅くなり得る。それゆえ、もし貯蔵層132が約0.35g/cm3から 約0.40g/cm3の密度に圧縮されるならば、それが使用に配される前にそ れをより可撓性にするために機械的に可撓化されるかまたはさもなければ処理操 作されることが好ましい。(単純さのために、上記特定された密度の値は、ヒド ロケル形成吸収性ポリマーの粒子の重量を全く含まない。従って、貯蔵層の全密 度は貯蔵層におけるヒドロゲル形成吸収性ポリマーの量により大きく影響を受け るであろうし、貯蔵層についての密度の全てを算入した全範囲を表現することを 試みることを実際的でなくする。) 好ましい多層吸収性コア120の3つのコンポーネントの獲得層130、流体 安定層134、および貯蔵層132は、好ましくは、コンポーネントの隣接する 面のあいだに適用される接着剤により互いに保持される。多層吸収性コア120 のコンポーネントの間の結合は、特に図2において示される。獲得層130の身 体に面する側は、接着剤166によりトップシート112の下側(すなわち着衣 に面する側)に接着される。獲得層130の着衣に面する側は、接着剤167に より流体安定層134の身体に面する側に結合する。流体安定層134の着衣に 面する側は、今度は、接着剤168により貯蔵層132の身体に面する側に結合 する。多層吸収性コア120もまた、好ましくは、層166および169として 示される接着剤によりトップシート112とバックシート116との間に接着さ れる。それらの接着剤は、多層吸収性コア120とそれぞれの(上記の様な)ト ップシート112の内側に面する表面(すなわち着衣に面する側)およびバック シート116の身体に面する側との間に適用される。 接着剤は、単純性のために図2において層として模式的に示される。しかしな がら、接着剤は、層の形態においてのみ適用される必要はない。接着剤は、(例 えば螺旋などの様な)トップシートに獲得層を結合させるために用いられる接着 剤に関して記載される様式のいずれかで適用され得る。加えて、他のタイブの付 着手段も用いられ得る。多層吸収性コアのコンポーネントは、トップシートに獲 得層を接着することに関して上記される付着手段のいずれかにより互いに接着さ れ得る。多層吸収性コアのさまざまの異なる層が同じタイプの付着手段により付 着される必要は全く無いこともまた理解されるべきである。多層吸収性コアの層 は、異なる付着手段により互いに付着し得るものであり、および/またはもし接 着剤が用いられるならば、異なるタイプの接着剤の塗布/パターンが層間で用い られ得る。図2において示される好ましい態様において、多層吸収性コアの層は 、好ましくは、螺旋パターンに旋回された接着剤フィラメントの何本かの線を含 む接着剤フィラメントの開放パターンネットワークにより互いに保持される。 獲得層130および貯蔵層132におけるしわ形成された合成繊維は、多層吸 収性コア120のコンポーネントの湿潤一体性において重要な役割を果たす。獲 得層130および貯蔵層132におけるしわ形成された合成繊維は、好ましくは 、 それらのそれぞれのコンポーネントの表面の少なくとも一部を形成するように十 分に長くあるべきである。もしそれが、それが構成する層の厚さに等しい長さか ら、それが構成する層の厚さより50%を超える長さ以上である長さまでの範囲 を取る長さを有するならば、合成繊維は、典型的には、所定の層の表面の少なく とも一部を形成するのに十分に長いであろう。 獲得層および貯蔵層の表面の一部を形成する合成繊維(またはその一部)は、 隣接する層に対する接着剤で結合するのに有用である。合成繊維は水分に感受性 が無いので、それは、トップシート112に対する流体安定結合(図示せず)を 形成することが可能であろう。このことは、吸収製品110が身体滲出物により 濡れるとき結合がなくならないことを保証するであろう。流体安定結合もまた、 獲得層130の着衣に面する表面と流体安定層134との間に形成されるであろ う(またはもし中間の流体安定層が存在しないならば、貯蔵層132の身体に面 する表面に形成されるであろう)。しわ形成された合成繊維もまた、流体安定層 134の着衣に面する表面と貯蔵層132の身体に面する表面との間に流体安定 結合を形成するであろう。流体安定結合はまた、貯蔵層132の着衣に面する表 面とバックシート116の身体衣面する表面との間にも形成されるであろう。 トップシート、流体安定層、およびバックシートもまたそれらが一般的に濡れ たとき伸張に抵抗し、獲得層130および貯蔵層132のような他の層のための 支持基材として機能し得ると言うことにおいて流体安定性である。獲得層130 と貯蔵層132は伸張に供され、着用に関連する力および体液を有する吸収製品 110の負荷の下で引き離される。しかしながら、獲得層130および貯蔵層1 32は、固定された流体安定結合部位でそれらの流体安定層に結合される。従っ て、実際には、獲得層および貯蔵層は、結合がそれらの不織布層を流体安定層に 固定する(tie)ような様式で、トップシート、バックシート、および中間流 体安定層に固定される(anchored)。結果として、獲得層および貯蔵層 は、製品の曲げ、着用者の活動、および体液による製品の負荷のような吸収製品 110の着用に関連する力による層内分離(例えば、伸張または歪に関連する破 損機構による破損)に抵抗する隣接基材の伸張に対する抵抗を利用することが可 能である。 従って、上記多層吸収性コアの構造は、合成繊維の連動する圧縮抵抗性の流体 安定マトリックスおよび互いに連結され、使用のあいだも互いに連結されたまま である流体安定コンポーネントを提供する。従って、多層吸収性コア120は、 圧縮力および張力(すなわち、歪関連の力)の両方に対して抵抗性であり、それ で、それはそのボイドボリュームを維持し、濡れたときおよび吸収製品の着用に 関連する負荷の下でその使用の前の状態にとどまり得る。 本発明によるもう1つの適切な吸収性コアは、特に濡れたとき向上したコアの 一体性を与えるようにコアを包む、好ましくは溶融ブロー材料の連続メッシュで 形成された1次コア一体性層を含む。参照により組み込まれる1995年2月7 日に発行された米国特許第5,387,208号(アシュトン(Ashton) ら)を参照されたい。好ましくは吸収製品のシャーシ部材に結合する1次コア一 体性層は、好ましくはトップシートに直接結合する。1次コア一体性層とシャー シ部材との間の結合は、好ましくは相対的に密着性であり、それゆえ、吸収性コ アがシャーシ部材から分離する傾向が減少するように使用時にその強度を保持す る傾向がある。加えて、吸収性コア部材は、特に濡れの際に滑って離れ、および /または互いから分離する傾向が減少する。 1次コア一体性層により包まれる吸収性コアは、好ましくは、1以上の吸収性 層の間に位置する少なくとも1つの2次コア一体性層を有する多数の吸収性層を 含む(その吸収性層の1つは、上記B(1)(b)において記載された少なくと もPUP能力および好ましくはPHLおよびSFC値を有する高濃度のヒドロゲ ル形成吸収性ポリマーの混合床を含む)。特に好ましい態様において、この吸収 性コアは、獲得/分配層、貯蔵層、および獲得/分配層と貯蔵層との間に位置す るティッシュ層を具備する。2次コア一体性層は、好ましくは、獲得/分配層と ティッシュ層との間に位置する。 1次および2次コア一体性層は、好ましくは、熱可塑性材料、より好ましくは 、コア一体性層が吸収製品の構築の間にライン上で容易に形成され得るようにホ ットメルト接着剤から形成される。より好ましくは、コア一体性層は、ホットメ ルト、エラストマー性接着剤から形成される。エラストマー性、ホットメルト接 着剤は、(非エラストマー性接着剤に比較して)製品における結合(joind e r)をもたらす結合(bond)の接着および/または粘着破損についての傾向 が減少するように可撓性である傾向がある。結果として、吸収性コアは、適所に とどまり、その一体性を保持する向上した傾向を有する。最も好ましくは、コア 一体性層は、エラストマー性、ホットメルト、感圧接着剤から形成される。感圧 接着剤の粘着は更に、1次または2次コア一体性層に隣接する吸収性コア部材が 他の吸収製品部材から分離する傾向を減少させ、貯蔵層からの獲得/分配層の滑 り/分離を減少させることにおいて特に有効である。 1つのその様な吸収性コアが図3において示される。図3は、トップシート2 12、バックシート216およびトップシート212とバックシート216との 間に位置する220により示される吸収性コアを有する210として示される吸 収製品の断面を示す。この図において示される様に、コア220は、ヒドロゲル 形成吸収性ポリマーの高濃度混合床を含む貯蔵層280、ティッシュ層270、 および獲得/分配層250を具備するものとして示される。また図3において示 される様に、コア220は、1次コア一体性層230および2次コア一体性層2 40をもまた有する。1次コア一体性層230は、バックシート216と貯蔵層 280との間に位置する。2次コア一体性層240は、獲得/分配層250とテ ィッシュ層270との間に位置する。また図3において示される様に、1次コア 一体性層230は、獲得/分配層250のサイドエッジ、ティッシュ層270の サイドエッジ、貯蔵層280のサイドエッジ、および吸収性コア220の着衣に 面する表面を越えて伸び、それらを包む。図3はまた、構築接着剤層290、2 92、294、および296をも示す。 図3において示される様に、2次コア一体性層240は、構築接着剤層292 によりティッシュ層270に結合する 2次コア一体性層240は、獲得/分配 層250に隣接して位置する。獲得/分配層250に対する2次コア一体性層2 40材料の結合強度に応じて、2次コア一体性層240は、好ましい2次コア一 体性層240材料のホットメルトまたは感圧特性により獲得/分配層250に結 合し得る。 更に、図3において示される様に、ティッシュ層270は、構築接着剤層29 4により貯蔵層280に結合する。1次コア一体性層230は、貯蔵層280に 隣接して位置する。貯蔵層280に対する1次コア一体性層230材料の結合強 度に応じて、1次コア一体性層230は、好ましい1次コア一体性層230材料 のホットメルトまたは感圧特性により貯蔵層280に結合し得る。 さらに、図3において示される様に、獲得/分配層250は、構築接着剤層2 90によりトップシート212に結合する。1次コア一体性層230は、構築接 着剤層296によりバックシート216に結合し、1次コア一体性層230材料 のホットメルトまたは感圧特性によりトップシート212に結合する。 図3において示される様に、構築接着剤層290 は獲得/分配層250のサ イドエッジの外側に伸び、ティッシュ層270のサイドエッジの内側まで伸びる 。構築接着剤層290は、トップシート212に対する1次コア一体性層230 の結合をもたらすようにティッシュ層270より広くても良い。しかしながら、 経済的な理由のために、構築接着剤の分離した適用は、通常は、その様な結合を もたらすようになされるであろう。構築接着剤層292は、構築接着剤層290 と同じ様式で広がることが図3において示される。構築接着剤層294は貯蔵層 280のサイドエッジの内側に伸び、経済的理由のために、好ましくは、吸収性 コアのクロッチ領域において貯蔵層280のほぼ最も狭い幅までの最大横側距離 に広がる。図3において示される様に、構築接着剤層296は、1次コア一体性 層230のサイドエッジの内側に広がる。構築接着剤層296は、代わりに、ト ップシート212に対するバックシート116の結合をもたらすために1次コア 一体性層230のサイドエッジの外側に広がり得る。好ましい態様において、構 築接着剤層290、292、294、および296は、獲得/分配層250、テ ィッシュ層270、貯蔵層280、バックシート216、またはトップシート2 12の少なくとも1つの全長(図示せず)にわたって適用される。 1次コア一体性層230は、好ましくは、吸収性コア220の少なくとも1つ の層を包み、吸収製品のシャーシ部材(例えば、トップシート212またはバッ クシート216)に結合し、好ましくは直接結合する。1次コア一体性層230 は、それが包む吸収性層の一体性を向上させる傾向がある。従って、好ましい態 様において、1次コア一体性層230は、吸収性コア220の層のそれぞれを包 み込む。それゆえ、以下の記述は、吸収性コア220の層のそれぞれを包む1次 コア一体性層に関する。しかしながら、吸収性コアの一体性の向上は、1次コア 一体性層が吸収性コア220の吸収性層の1つのみまたは幾つかを包む形状を用 いることにより達成され得ることが理解されるべきである。例えば、獲得/分配 層250、したがってそれを含む吸収性コア220の一体性は、1次コア一体性 層230で獲得/分配層250のみを包むことにより向上し得る。加えて、吸収 性コアの層のいずれも包まない1次コア一体性層も吸収性コアの一体性を向上さ せるために用いられ得る。例えば、1次コア一体性層の表面領域寸法は、それぞ れの吸収性コア層の寸法未満であり得る(そのとき、1次コア一体性層は、いず れの吸収性コア層も包まない2次コア一体性層についてここで記載されたように 位置し、結合する)。しかしながら、向上した吸収性コアの一体性は、この態様 が好ましい様に、1次コア一体性層が少なくとも1つの吸収性コア層を包む場合 に達成されると思われる。 「包まれた」により、1次コア一体性層230が吸収性コア220(またはそ の層)の少なくとも一部を閉じ込めるかまたは取り囲むことが意味される。好ま しい態様において、1次コア一体性層230は、吸収性コア220のサイドエッ ジの少なくとも一部および吸収性コアの表面の少なくとも1つを包む。1次コア 一体性層230は、典型的には、Y−Z次元において1以上の層のサイドエッジ を包むであろう。 1次コア一体性層230は、加えて、相対的に安定な位置で吸収性コア220 を保持する役割をする。と言うのは、吸収性コアは1次コア一体性層により物理 的に強制されるからである。また、1次コア一体性層230は、例えば構築接着 剤がそれらの部材を結合させるために用いられる場合に、吸収製品の吸収性コア とシャーシ部材とを典型的に結合させる接着剤結合を維持することを補助すると も思われる。1次コア一体性層は、典型的に吸収性コア220のセルロース性繊 維をポリマー性シャーシに、特に合成ポリマー性材料で形成されているかまたは コートされているシャーシ(本明細書では以後「合成ポリマー性シャーシ」と称 する)に結合させる接着剤結合の一体性を維持する上で特に有用である。 1次コア一体性層230は、比較的強い結合を形成し、吸収性コア220を物 理的に圧迫するので、1次コア一体性層は、その結合が破壊に向かう傾向を減少 させる様に、比較的弱い、セルロース繊維と構築接着剤とポリマー性シャーシと の結合により遭遇する力を減少させる傾向がある。さらに、もしセルロース性繊 維と構築接着剤とポリマー性シャーシの結合が破損するならば、相対的に強い1 次コア一体性層とシャーシとの結合が比較的安定な位置で吸収性コアを保持する 傾向がある。従って、吸収性コアは、シャーシ部材から分離する傾向が減少して いる。この接着についての積極的な効果は、吸収製品が濡れているとき特に重要 であり得る。吸収性コアに含まれているセルロース性繊維およびヒドロゲル形成 吸収性ポリマーが濡れる際に膨張するとき、膨張するセルロース性繊維およびヒ ドロゲル形成吸収性ポリマーにより及ぼされる力は、繊維、ヒドロゲル形成吸収 性ポリマーおよびシャーシの間の接着の損失を引き起こす傾向がある(接着剤の 破損は、シャーシと構築接着剤よりもむしろ、繊維および/またはヒドロゲル形 成吸収性ポリマーと構築接着剤との間で起こる傾向がある)。 吸収性コアを有効に圧迫することにより、1次コア一体性層230は、吸収性 コア220における他の層が互いから滑って離れ、および/または分離する傾向 もまた減少させる。滑りおよび/または分離に向かうこの傾向は、1次コア一体 性層が粘着性の感圧材料を含む場合に更に減少する。上記物理的拘束、比較的強 力な1次コア一体性層とシャーシとの結合、および/または粘着性は、吸収性コ アまたはその部材が崩落し、破壊し、および/または縛る(rope)傾向を減 少させると思われる。結果として、吸収性コアは、吸収製品が向上した吸収特性 および漏れの減少を有するようにより有効に利用される。 1次コア一体性層230は、熱可塑性材料の連続的な流体透過性メッシュを含 む。熱可塑性材料は、好ましくは、ホットメルト接着剤であり、より好ましくは 、ホットメルト感圧接着剤である。その熱可塑性材料もまた好ましくはエラスト マー性である。 「メッシュ」により、熱可塑性材料が、開孔を形成するように相互に連結する ストランドの形態にあることが意味される。溶融ブロープロセスにより形成され る様に、個別のストランドは、好ましくは曲がっており(波打っており)、スト ランドの絡み合ったウエブを形成するように少なくともどれほどか横に結合を有 して実質的に同じ方向に配向されている。「ストランド」については、相対的に 大きな縦側対断面寸法を有する繊維、糸、フィラメントおよび他の形態を含むこ とが意味される。「流体透過性メッシュ」により、メッシュがメッシュを通して 比較的妨害されない流体輸送を許容するのに、単位面積当たり十分な数の十分な サイズの開口を有することを意味する。従って、メッシュは、典型的には、本明 細書で記載される坪量を有する 「連続的」メッシュにより、実質的にすべてのストランドが少なくとも1本の 他のストランドに接続していることを意味する。典型的には、ストランドは、ス トランドが絡み合う点のそれぞれで粘着的に接続している。(当該技術で理解さ れる様に、粘着は、単独の材料の隣接する分子を互いに保持する力を称する。こ こで用いられるものとして、「比較的粘着性の」結合は、例えば、2以上の合成 ポリマー性材料のような2以上の同様の材料のあいだの吸引の力に由来すると思 われる。) 当該技術において公知であるようなさまざまの熱可塑性材料が1次コア一体性 層230を作るために用いられ得る。熱可塑性材料の例には、ポリエチレン、ポ リプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリメチルメ タクリレート、ポリエチルアクリレート、ポリアクリロニトリルなどのようなエ チレン的に不飽和のモノマーのポリマー、エチレンとプロピレン、スチレン、ま たはポリ酢酸ビニル、スチレンとマレイン酸無水物、メチルメタクリレート、エ チルアクリレート、またはアクリロニトリル、メチルメタクリレートとエチルア クリレートなどのコポリマーのようなエチレン的に不飽和のモノマーのコポリマ ー、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、スチレンブタジエン ゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、アクリロニトリルスチレンブタジエンゴ ムなどのような共役ジエンのポリマーおよびコポリマー、アルキドおよび他のポ リエステルを含む飽和および不飽和ポリエステル、ナイロンおよび他のポリアミ ド、ポリステルアミドおよびポリウレタン、塩素化ポリエーテル、エポキシポリ マー、およびセルロースアセテートブチレートのようなセルロースエステル等が 含まれる。限定はされないが、物理的混合物およびコポリマーを含む熱可塑性材 料の混合物もまた用いられ得る。特に適切な熱可塑性材料には、ポリエチレン、 ポリプロピレン、ポリエステル、エチレンビニルアセテートおよびそれらの混合 物がふくまれる。 当該技術において公知であるようなさまざまなホットメルト接着剤もまた用い られ得る。ホットメルト接着剤は、典型的には、上記のもののような1以上のタ イプの熱可塑性材料に基づく。従って、ここで用いられるホットメルト接着剤は 、熱可塑性材料または熱可塑性材料を含む組成物であり得る。当該技術において 公知のさまざまのホットメルト接着剤がここでの使用にとって適切である。 熱可塑性材料は好ましくはエラストマー性である。エラストマー性材料は、吸 収性コアが使用時に遭遇するような曲げまたはねじりの力に供される間に吸収性 コアの一体性を維持するために特に有用であると思われる。特に、エラストマー 性接着剤は、特に吸収製品の使用において遭遇する動的な状況の下で非エラスト マー性接着剤よりも吸収製品の部材に対してよりすぐれた接着を有すると思われ る。「エラストマー性」、「弾性的」等により、材料は、その元の長さの少なく とも2倍まで伸張され、解放されたときほぼその元の長さに収縮することが可能 であることが意味される。典型的なエラストマー性ホットメルト接着剤には、エ チレンビニルアセテート、ポリウレタン、硬質成分(一般的にポリプロピレンま たはポリエチレンのような結晶性ポリオレフィン)と(エチレンプロピレンゴム のような)軟質成分とのポリオレフィンブレンド、ポリ(エチレンテレフタレー トーコ−エチレンアゼレート)のようなコポリエステル、およびA−B−Aブロ ックコポリマーと称される熱可塑性末端ブロックおよびゴム性中間ブロックを有 する熱可塑性エラストマー性ブロックコポリマー、例えば、ポリエチレンまたは ポリスチレンとA−B−Aブロックコポリマーとの混合物のような構造的に異な るホモポリマーまたはコポリマーの混合物、例えば、スチレンイソプレンスチレ ンブロックコポリマーとポリスチレンとの混合物のような、熱可塑性エラストマ ーと低分子量樹脂改質剤との混合物、およびここで記載されたエラストマー性ホ ットメルト感圧接着剤のような熱可塑性エラストマーが含まれる。これらのタイ プのエラストマー性ホットメルト接着剤は、参照により組み込まれる1988年 3月15日に発行された米国特許第4,731,066号(コープマン(Kor pman))においてより詳細に記載されている。 1次コア一体性層を形成するための好ましいホットメルト接着剤は、ホットメ ルト感圧接着剤である。当業者により理解されるホットメルト感圧接着剤は、使 用温度である程度の表面粘着を有する。それらの粘着性材料は、典型的には104 〜106センチポイズ台の、良好な表面接触を可能にするには十分に低いが応力 下での分離に抵抗するには十分に高い室温(約20℃から約25℃)での粘度を 典型的に有する。その表面粘着により、ここで用いられる感圧接着剤は、例えば 、吸収性コア層のような感圧接着剤に隣接し得る吸収製品部材間の摩擦係数を増 加させる傾向がある。加えて、感圧接着剤は製造上の柔軟性を提供する。と言う のは、1次コア一体性層の他の吸収製品部材への結合はそのときに、接着剤が固 形化された後に接着剤の感圧特性を介して起こり得るからである。さまざまのホ ットメルト感圧接着剤が当該技術において公知であり、ここでの使用にとって適 切である。 好ましいホットメルト感圧接着剤もまたエラストマー性である。エラストマー 性ホットメルト感圧接着剤は、上記参照され、組み込まれる米国特許第4,73 1,066号において開示され、熱可塑性ブロックコポリマー、ポリアクリレー ト、およびエチレンビニルアセテートに基づく材料を含む。適切なエラストマー 性ホットメルト感圧接着剤には、ウィスコンシン州ワウワトサ(Wauwato sa)のフィンドレー(Findley)・アドヒーシブズ,Inc.によりH −2085およびH−2031として特定されるA−B−Aブロックコポリマー 系接着剤が含まれる。 1次コア一体性層230は、溶融ブロー繊維プロセスを用いて形成され得る。 溶融ブロー繊維プロセスおよび装備は当該技術において一般的に公知である。一 般的に、熱可塑性材料は、典型的には少なくとも材料が液体または溶融状態にあ るまで、溶融ブロープロセスを可能とするのに十分な温度(溶融/液化温度)に 加熱され、そこに保持される。(一般に、溶融ブロープロセスにおけるいずれか 所定の温度の選択は、加工処理される特定の熱可塑性材料の分解温度により限定 される。)溶融/液化された材料は、メルトブロウングルーガン内のオリフィス を通して圧力(ガンプレッシャー)の下で押し出される。押し出しの際に、溶融 /液体材料は、材料を繊維化する(ストランドが形成される)圧力(空気圧)の 下でエアーフローイングに供される。メルトブロウングルーガンおよび空気は、 ストランド形成を促進するために、所望のガン温度および空気温度のそれぞれに 加熱される。ストランド形成のあいだおよび/または後に、熱可塑性材料は、熱 可塑性材料の安定化されたストランドを形成するように冷える。装置は、ストラ ンドが所望の基材上に載置されるように成形される。 溶融ブロープロセスのパラメーターは、好ましくは、あるストランド配向およ びデニールを有するメッシュを与えるように選択される。それらのパラメーター には、溶融/液化温度、ガン温度、空気圧および空気温度が含まれる。好ましい 態様において、それらのパラメーターは、ストランドの絡み合うウエブを形成す るようにある程度横への結合を有する実質的に同じ方向に配向される曲がりくね った(波打った)ストランドの形成を可能にするように変化する。加えて、相対 的に大きなデニールのストランドを形成することが一般的に所望される。と言う のは、吸収性コアに対する熱可塑性材料の濡れの程度、従って、吸収性コアの一 体性における向上の程度は、ストランドのデニールが増加するとともに増加する 傾向があるからである。ストランドは、好ましくは、少なくとも約60ミクロン 、好ましくは約80ミクロンから約200ミクロン、より好ましくは約90から 約200ミクロン、最も好ましくは約100から約200ミクロンのデニールを 有する。 一般的に、溶融ブローされる熱可塑性材料の粘度が減少するとき、ストランド 形成はより容易に起こり、得られるストランドはより細いデニールを有する傾向 がある。粘度はまたストランドの配向にも影響を与え、配向は、粘度の減少とと もにより無秩序になる傾向がある。所定の材料についての粘度は、典型的には、 溶融/液化温度を増加させるとともに、および特にガン温度を増加させるととも に減少する。それゆえ、溶融/液化およびガン温度は、所望のストランド形成を 可能とする粘度を与えるように選択される。 溶融/液化温度は、典型的には、約121℃(250°F)から約204℃( 400°F)、好ましくは約149℃(300°F)から約190℃(375° F)である。H−2031およびH−2085と称される接着剤は、典型的には 、約135℃(275°F)から約204℃(400°F)、好ましくは約14 9℃(300°F)から約177℃(350°F)、より好ましくは約165℃ (3 30°F)の温度で保持される。 ガン温度は、典型的には、溶融/液化温度以上であり、好ましくは、ストラン ド形成を促進するために後者の温度を超える。ガン温度は、典型的には、約14 9℃(300°F)から約204℃(400°F)、好ましくは約163℃(3 25°F)から約190℃(375°F)、より好ましくは約182℃(360 °F)である。 空気圧はストランドの配向およびデニールの両方に影響を与える。所定の材料 およびプロセスの温度(特にガンおよび空気温度)の組み合わせ(set)につ いては、空気圧が増加するとき、ストランドはより無秩序な配向でおよびより細 いデニールで形成する傾向がある。空気圧は、好ましくは、以下に記載する様に 、熱可塑性材料が十分に溶融/液体状態にある間に接触し、したがって連結する ことが可能である溶融/液化熱可塑性材料のストランドを形成するのに少なくと も十分に高い。好ましい態様において、空気圧は、ストランドの絡み合うウエブ を形成するようにある程度横への結合を有する実質的に同じ方向において曲がり くねったストランドの形成を可能とするように選択される。従って、空気圧は、 無秩序な配向でストランドの形成を引き起こすほど大きくないことが好ましい。 典型的には、空気圧は、約4psiから約15pslであり、好ましくは、約6 から約10psiであり、より好ましくは約7から約9psiであり、最も好ま しくは約8psiである。 空気温度は、一般的に、溶融/液化状態における押し出しされた熱可塑性材料 を維持するように選択されるであろう。従って、空気温度は、通常は、さもなけ れば起こり得るであろういずれの冷却効果も相殺するためにガン温度以上であろ う。好ましくは、空気温度は、基材上の熱可塑性材料の個別のストランドの連結 を保証するのに十分である(押し出された材料は、最初に押し出されたとき、同 じ溶融/液化状態において存在する必要はないけれども、ストランドの連結を可 能とするのに十分に溶融/液化されるのが好ましい)。典型的には、空気温度は 、約204℃(400°F)から約238℃(460°F)、好ましくは約21 5℃(420°F)から約227℃(440°F)、より好ましくは約221℃ (430°F)である。熱可塑性材料を再固形化するのに十分な温度に冷却する のに 際して、連結するストランドの得られるメッシュは固定される。 熱可塑性材料は、吸収性コアの吸収を実質的に妨害しないように基材(例えば 、吸収性コア部材)に付着される。従って、熱可塑性材料のメッシュの坪量は、 典型的には、約2から約8グラム/平方メートル(g/m2)、好ましくは約3 から約7g/m2、より好ましくは約4から約6g/m2、最も好ましくは約5g /m2である。 ここで用いられる特定の溶融ブロー装備は、典型的には、包まれるべきである 吸収性コア(または吸収性コア部材)の幅により選択される。一般的に、1工程 において、吸収性コアを包むのに十分である熱可塑性材料のメッシュの幅を与え るであろう装備が選択される。(本明細書で記載される1次コア一体性層または 2次コア一体性層は、吸収性コア部材のサイドエッジの少なくとも一部を包むこ とが意図されない場合、メルトブロウングルーガンは、吸収性コア部材の幅より 小さいメッシュの幅を与えるように選択される)。ここでの吸収製品について、 それぞれジョージア州ドーソンビル(Dawsonville)のJアンドMラ ボレートリーズから入手可能な、AMBI−3.0−2と称される2モジュール 3.0”幅のメルトブロウングルーガンおよびAMBI−6.0−4と称される 4モジュール6”幅のメルトブロウングルーガンが使用のために適切である。 1次コア一体性層230は、好ましくは、吸収製品の製造のあいだに(ライン 上で)連続プロセスで溶融ブロープロセスにより形成される。代わりに、1次コ ア一体性層は、吸収製品に後に組み込むために中間プロセスにおいて上記溶融ブ ロープロセスによりまたは通常の方法により形成され得る。従って、1次コア一 体性層は、熱可塑性材料のストランドを含むあらかじめ形成された不織流体透過 性ウエブであり得る。しかしながら、あらかじめ形成された不織布の使用は吸収 製品の最終コストに加わる傾向があるので、この代替は好ましくない。 上記の様に、1次コア一体性層230は、好ましくは、それが吸収性コア22 0を包むように位置する。また、1次コア一体性層は、吸収製品210のシャー シ部材(例えば、トップシート212およびバックシート216)の少なくとも 1つにも結合する。好ましい態様において、1次コア一体性層230は、シャー シ部材、好ましくはトップシート212に直接結合する。1次コア一体性層は、 構築接着剤によりシャーシ部材に結合し得る。代わりに、1次コア一体性層は、 その様な材料が用いられている1次コア一体性層の熱可塑性材料のホットメルト または感圧特性によりシャーシ部材に結合し得る。 好ましい態様において、1次コア一体性層230は、構築接着剤によりシャー シ部材に直接結合する。適切な構築接着剤には、バックシート216および吸収 性コア220の結合に関して本明細書で記載されたものを含む吸収性コアをシャ ーシ部材に結合する当該技術において公知であるような接着材料のいずれかが含 まれる。構築接着剤は、1次コア一体性層の形成のための熱可塑性材料に関して 記載されたホットメルト接着剤のいずれかを含み得る。 構築接着剤は、バックシートと吸収性コアとの結合に関して本明細書で記載さ れる様な通常の方法により所定の基材(例えば、1次コア一体性層、吸収性コア 部材、またはシャーシ部材)に適用され得る。好ましくは、構築接着剤は、構築 接着剤の開放パターンにおいて適用される。ここで用いられるものとして、「構 築接着剤の開放パターン」とは、構築接着剤が、吸収性コアにおよび/またはそ れを通して比較的妨害されない流体輸送を可能とするパターンで基材上に存在す ることを意味する。適切な開放パターンおよびそれを作る方法は、参照により組 み込まれる米国特許第4,573,986号、第3,911,173号、第4, 785,996号および第4,842,666号において開示されている。従っ て、構築接着剤の開放パターンは、螺旋および/またはビーズパターンを含む構 築接着剤のグロビュレット(globulette)の細密パターンまたは構築 接着剤のフィラメントの網状ネットワークを含み得る。グロビュレットおよびフ ィラメントは、吸収性コア220を構成する繊維の有効平均直径に対する大きさ の順にほぼ等しい直径を有し得る。構築接着剤は、1次コア一体性層を作るため に記載されるプロセスを含む溶融ブロープロセスによってもまた適用され得る。 好ましい態様において、吸収性コア220は、吸収性コアのさまざまの吸収性 層、好ましくはウエブまたはバットの間に位置する2次コア一体性層240を含 む。(当業者により理解されるべきである様に、その様な吸収性層は、吸収性コ アの様に、着衣に面する表面、身体に面する表面、サイドエッジ、およびエンド エッジを有し得る。)従って、好ましい吸収製品210においては、2次コア一 体性層240は、1次コア一体性層230と1次コア一体性層が結合するシャー シ部材との間に位置するであろう。(しかしながら、1次コア一体性層が220 吸収性コア層の一部のみを包む場合、2次コア一体性層240は、1次コア一体 性層により包まれない吸収性コア層の間に位置し得る。)2次コア一体性層24 0は、1次コア一体性層に関して定義された様に、熱可塑性材料の連続メッシュ を含む。2次コア一体性層240はシャーシ部材に結合し、例えば、2次コア一 体性層が2次コア一体性層とシャーシとの間に位置する吸収性コア層を包む場合 、それに直接結合し得る。 2次コア一体性層240は、吸収性コア220の1以上の吸収性層を包み得る かまたは包み得ない。図3において示される様に、2次コア一体性層240の横 幅は、吸収性コアのさまざまの吸収性層のそれぞれの横幅未満である、すなわち 、2次コア一体性層240の横幅は、獲得/分配層250、ティッシュ層270 、および貯蔵層280のそれぞれの横幅未満である)。従って、2次コア一体性 層240は、獲得/分配層250、ティッシュ層270、貯蔵層280のそれぞ れのサイドエッジを包まない。 2次コア一体性層240は、代わりに、1次コア一体性層230について記載 されたように吸収性層を包み得る。包み方の程度は、1次コア一体性層またはい ずれか他の2次コア一体性層のそれと同じであるかまたはそれとは異なっても良 い。従って、2次コア一体性層240は、吸収性層のサイドエッジの相対的に異 なる縦側部分、および/または異なる表面および/または吸収性層の表面の対応 する部分を包み得る。 2次コア一体性層240は、熱可塑性材料から、1次コア一体性層について記 載されたプロセスにより形成され得る。2次コア一体性層は、1次コア一体性層 230と同じ熱可塑性材料で、または異なる熱可塑性材料から形成され得る。加 工処理の容易さのために、2次コア一体性層は、好ましくは、1次コア一体性層 と同じである熱可塑性材料で形成される。加えて、2次コア一体性層は、1次コ ア一体性層を形成するために用いられるものと同じであるかまたは異なるプロセ スパラメーターを用いて形成され得る。好ましくは、それらは実質的に1次コア 一体性層と同じである、2次コア一体性層がある坪量を有し、その熱可塑性材料 のストランドがあるデニールと配向を有するように同じプロセスパラメーターが 用いられる。 2次コア一体性層240は、1以上の吸収性コア層および/またはシャーシ部 材に結合し得る。結合は、構築接着剤を用いて、および/または1次コア一体性 層の、シャーシ部材に対する結合について記載される様な2次コア一体性層材料 のホットメルトおよび/または感圧特性により起こり得る。 図3において示される吸収製品210は、以下の様式で形成され得る。2次コ ア一体性層240は、獲得/分配層250の着衣に面する表面上に形成され得る 。2次コア一体性層240は、好ましくはティッシュ層270の身体に面する表 面に適用される構築接着剤層292によりティッシュ層270に結合する。次い で、ティッシュ層270の着衣に面する表面は、好ましくはティッシュ層270 の着衣に面する表面に適用される構築接着剤層294により貯蔵層280に結合 する。次いで、得られた積層体は構築接着剤層290によりトップシート212 に結合し、それは獲得/分配層250をトップシート212に結合させる。1次 コア一体性層230は、貯蔵層280の着衣に面する表面、(貯蔵層280のサ イドエッジとティッシュ層270のサイドエッジとのあいだの示差的な横方向距 離に対応する)ティッシュ層270の着衣に面する表面の部分、および(ティッ シュ層270のサイドエッジと1次コア一体性層230のサイドエッジとのあい だの示差的な横方向距離に対応する)トップシート112の着衣に面する表面の 部分上に形成される。次いで、バックシート216は、構築接着剤層296によ り1次コア一体性層230に、および構築接着剤(図示せず)によりトップシー ト212に結合する。 本発明による他の適切な吸収性コアは、例えば積層された吸収性コアのような 、2つの他の繊維性層のあいだに含まれるヒドロゲル形成吸収性ポリマーの混合 床の層の形態で存在し得る。本発明による適切な積層された吸収性コアは、米国 特許第4,260,443号(リンゼイ(Lindsay)ら)、1984年8 月21日に発行された米国特許第4,467,012号(ペダーセン(Pede rsen)ら)、1987年12月29日に発行された米国特許第4,715, 918号(ラング(Lang))、1989年7月25日に発行された米国特許 第 4,851,069号(パッカード(Packard)ら)、1990年8月2 1日に発行された米国特許第4,950,264号(オズボーン(Osborn)) 、1991年2月19日に発行された米国特許第4,994,037号(バーナ ーディン(Bernardin))、1991年4月23日に発行された米国特 許第5,009,650号(バーナーディン)、1991年4月23日に発行さ れた米国特許第5,009,653号(オズボーン)、1992年7月7日に発 行された米国特許第5,128,082号(マクーイ(Makoui))、19 92年9月22日に発行された米国特許第5,149,335号(ケレンバーガ ー(Kellenberger)ら)、および1993年1月5日に発行された 米国特許第5,176,668号(バーナーディン)(それらの全ては参照によ り組み込まれる)において記載されたものと同様の手順を用いて、しかし、上記 B(1)(b)において記載された少なくともPUP能力および好ましくはPH LおよびSFC値を有するヒドロゲル形成吸収性ポリマーの混合床を用いて調製 され得る。 熱的に結合された層を含む本発明による他の適切な積層された吸収性コアは、 参照により組み込まれる1993年10月21日に出願された米国特許出願シリ アル番号第141,156号(リチャーズ(Richards)ら)において開 示されている。それらの熱的に結合された吸収性コアは、(1)熱的に結合され た1次流体分配層、(2)任意に、しかし好ましくは、1次分配層と流体連通し 、そこから水性体液を獲得することが可能である2次流体分配層、(3)上記B (1)(b)において記載された少なくともPUP能力および好ましくはPHL およびSFC値を有する高濃度ヒドロゲル形成吸収性ポリマーの混合床を具備す る1次または2次流体分配層のいずれかと流体連通する流体貯蔵層、および(4 )任意に貯蔵層に隣接する「ダスチング」層を具備する。それらの吸収性コアは 、典型的には、熱的に結合された獲得層(「2次トップシート」と称される)と 結合して用いられる。 それらの熱的に結合された吸収性コアのある態様が図4において示されている 。図4は、流体透過性1次トップシート312、流体不透過性バックシート31 6および「2次トップシート」と一般的に称される流体獲得層314および32 0 により示される吸収性コアを含むトップシート312とバックシート316との 間に位置する吸収構造を有する310として示される生理用品として特に適切な 吸収製品の断面を示す。この図において示される様に、吸収性コア320は、3 つの部材、すなわち、流体分配層324、流体貯蔵層326および繊維性「ダス チング」層328を含むものとして図4において示される。この吸収性コアの形 成において、「ダスチング」層328は、貯蔵層326のヒドロゲル形成吸収性 ポリマーの混合床が堆積される最初の層を提供する。次いで、分配層324がヒ ドロゲル形成吸収性材料の堆積された混合床の上に配置され、このようにして、 ラミネートタイプの構造を形成する。接着剤の使用によりダスチング層328と 分配層326とを結合させることが可能であるけれども、これら2つの層は典型 的には熱的な結合により互いに結合する。と言うのは、これらの層のそれぞれは 一部に熱可塑性材料、典型的には熱可塑性バインダー繊維を含むからである。 この熱的に結合された吸収性コアの別態様は図5において示される。図5は、 トップシート412、バックシート416およびトップシート412とバックシ ート416との間に位置する420として示される吸収性コアを有する410と して示される生理用品として特に適切な吸収製品の断面を示す。図5において示 される様に、吸収性コア420は4つの部材、すなわち、1次流体分配層424 、2次流体分配層430、流体貯蔵層426および繊維性「ダスチング」層42 8を具備する。また、「ダスチング」層428は、貯蔵層426のヒドロゲル形 成吸収性ポリマーの混合床を堆積させるためのポイントを提供する。次いで、2 次および1次分配層430および424は、ラミネートタイプの構造を形成する ように堆積された吸収性ポリマー上に配置される。この積層体は、典型的には、 熱的な結合により互いに結合する。 図6は図4および5において示される態様の組み合わせを示す。図4において 示される態様の様に、吸収製品510は、トップシート512、バックシート5 16および2次トップシート514と吸収性コア520とを具備するトップシー ト512とバックシート516との間に位置する吸収構造を具備する。図5にお いて示される態様の様に、図6の吸収性コア520は、4つの部材、すなわち、 1次流体分配層524、2次流体分配層530、流体貯蔵層526および繊維性 「ダスチング」層528を具備する。 本発明による他の適切な吸収性コアは、参照により組み込まれる1992年9 月22日に発行された米国特許第5,149,335号(ケレンバーガーら)に おいて開示されるような溶融ブロー合成繊維とコフォーム混合物(すなわち、セ ルロース性繊維と溶融ブロー合成繊維などとの混合物)から調製され得る。例え ば、上記B(1)(b)において記載された少なくともPUP能力および好まし くはPHLおよびSFC値を有する75%ヒドロゲル形成吸収性ポリマーおよび 25%の繊細な繊維にされた(約5マイクロメートル直径未満)溶融ブローハイ ドロフィル(HYDROFIL(登録商標))LCFXコポリマー繊維を含むコ フォームとされたウエブが形成され得る。次いで、この溶融ブローウエブは、ハ イドロフィル(登録商標)溶融ブローウエブの層とともに1表面上で覆われる( 米国特許第5,149,335号の例2および3を参照されたい)。次いで、こ のように形成された吸収性コアは、吸収構造の周辺に沿って熱密封された紡糸結 合された材料とともに、2層の2葉ポリプロピレン紡糸結合材料(米国特許第5 ,149,335号の例2および3を参照されたい)の間に配置される。 溶融ブロー繊維の層および上記B(1)(b)において記載された少なくとも PUP能力および好ましくはPHLおよびSFC値を有するヒドロゲル形成吸収 性ポリマーの粒子を含む吸収性コアもまた、参照により組み込まれる1984年 1月31日に発行された米国特許第4,429,001号(コルピン(Kolp in)ら)において記載される手順により形成され得る。いくつかの吸収製品に ついては、それらの溶融ブロー繊維の2以上に分離して形成された層および吸収 性ポリマー粒子は、より厚い吸収性コアを形成するように組み合わせられ得る。 また、溶融ブロー繊維と吸収性ポリマー粒子の流れは、結果として作られる吸収 性コアの部分を形成すべき多孔性不織ウエブのようなもう1つのシート材料上に 堆積され得る。溶融ブロー繊維に加えて他の繊維も吸収性コアに導入され得る。 例えば、しわ形成された嵩高の繊維は、より嵩高かまたは軽量の吸収性コアを製 造するように吸収性ポリマー粒子とともに溶融ブロー繊維と混合され得る。 E.吸収製品 本発明の吸収性コアの独特の吸収特性のために、それは、吸収製品、特に使い 捨て吸収製品における使用にとって特に適切である。ここで用いられるものとし て、「吸収製品」と言う術語は、体液を吸収し、含有する製品を称し、特に、身 体から排出されるさまざまの流体を吸収し、含有するために、着用者の身体に当 接または近接して配置される製品を称する。加えて、「使い捨て」吸収製品は、 1回の使用の後に廃棄されることが意図されるものである(すなわち、吸収製品 のある種の材料またはすべては、リサイクルされ、再使用され、または堆肥化さ れ得るけれども、その全体としてもとの吸収製品は、洗濯されるかまたはさもな ければ、吸収製品として回復されるかまたは再使用されることを意図されない) 。本発明による使い捨て吸収製品の好ましい態様はおむつである。ここで用いら れるものとして、「おむつ」と言う術語は、着用者の胴体下部の回りに着用され る乳幼児または失禁者により一般的に着用される着衣を称する。しかしながら、 本発明は、失禁ブリーフ、失禁パッド、トレーニングバンツ、おむつ挿入物、生 理用パッド、生理用ナプキン、フェーシャルティッシュ、ペーパータオルなどの ような他の吸収製品にも適用可能であることが理解されるべきである。 それらの吸収製品は、典型的には、流体不透過性バックシート、そのバックシ ートに結合するかまたはさもなければ関り合う流体透過性トップシート、および バックシートとトップシートとの間に位置する本発明による吸収性コアを具備す る。トップシートは吸収性コアの身体表面に隣接して位置する。トップシートは 好ましくは、当該技術において周知のもののような付着手段により吸収性コアお よびバックシートに結合する。ここで用いられるものとして、「結合した(jo ined)」と言う術語は、ある要素を他の要素に直接固着することによりある 要素が他の要素に直接固定される形状、およびある要素を中間部材に固着し、今 度は他の要素に固着されることによりある要素が間接的に他の要素に固定される 形状を包含する。好ましい吸収製品においては、トップシートおよびバックシー トはその周辺で互いに直接結合される。トップシートおよびバックシートはまた 、付着手段により吸収性コアにそれらを直接結合させることにより互いに間接的 にも結合され得る。 バックシートは典型的には体液に対して不透過性であり、他の可撓性流体不透 過性材料もまた用いられ得るけれども、好ましくは、薄いプラスチックフィルム から製造され得る。ここで用いられるものとして、「可撓性」と言う術語は、従 順であり、ヒトの身体の一般的形態および輪郭に容易に合致するであろう材料を 称する。バックシートは、吸収性コアの中に吸収され含まれる体液がパンツ、パ ジャマ、下着などのような接触する製品を濡らすことを防止する。バックシート は、製織または不織材料、ポリエチレンまたはポリプロピレンの熱可塑性フィル ムのようなポリマー性フィルム、またはフィルムでコートされた不織材料のよう な複合材料を含み得る。好ましくは、バックシートは、約0.012mm(0. 5ミル)から約0.051mm(2.0ミル)の厚さを有するポリエチレンフィ ルムである。典型的なポリエチレンフィルムは、名称P18−0401の下でオ ハイオ州シンシナチのクロペイ(Clopay)・コーポレーションにより、お よび名称XP−39385の下でインディアナ州テールホート(Terre H aute)のビスクイーン(Visqueen)・ディビジョンのエチル・コー ポレーションにより製造されている。バックシートは、好ましくは、より布のよ うな外観を与えるためにエンボス加工され、および/またはつや消し仕上げされ る。さらに、バックシートは、体液がバックシートを通過することをいまだ防止 する一方で、蒸気が吸収性コアから出て行くことを許容し得る(すなわち、呼吸 可能である)。 トップシートは、従順であり、柔軟な感触があり、着用者の皮膚に対して刺激 が無い。さらに、トップシートは、その厚さを通して体液が容易に貫通すること を許容して流体透過性である。適切なトップシートは、製織および不織材料、開 孔形成された熱可塑性フィルム、開孔されたプラスチックフィルム、および油圧 成形された熱可塑性フィルムのようなポリマー性材料、多孔性発泡体、網状発泡 体、網状熱可塑性フィルム、および熱可塑性スクリムのような広範な材料から製 造され得る。適切な製織および不織材料は、天然繊維(例えば、木材または綿繊 維)、合成繊維(例えば、ポリエステル、ポリプロピレン、またはポリエチレン 繊維のようなポリマー性繊維)または天然および合成繊維の組み合わせから構成 され得る。 本発明の吸収製品における使用にとって好ましいトップシートは、嵩高の不織 トップシートおよび開孔形成されたフィルムトップシートから選択される。開孔 形成されたフィルムはトップシートとして特に好ましい。と言うのは、それは、 体液に対して透過性であるが非吸収性であり、流体が逆流して着用者の皮膚を再 び濡らすことを許容する傾向が少ないからである。従って、身体と接触する形成 されたフィルムの表面は乾いたままであり、それにより身体の汚れを減少させ、 着用者にとってより快適な感触を作り出す。適切な形成されたフィルムは、19 75年12月30日に発行された米国特許第3,929,135号(トンプソン (Thompson))、1982年4月13日に発行された米国特許第4,3 24,246号(ミュレーン(Mullane)ら)、1982年8月3日に発 行された米国特許第4,342,314号(レーデル(Radel)ら)、19 84年7月31日に発行された米国特許第4,463,045号(アー(Ahr )ら)、および1991年4月9日に発行された米国特許第5,006,394 号(ベアード(Baird))において記載されている。それらの特許のそれぞ れは、参照によりここに組み込まれる。特に好ましい微小開孔形成されたフィル ムトップシートは、1986年9月2日に発行された米国特許第4,609,5 18号(キュロ(Curro)ら)および1986年12月16日に発行された 米国特許第4,629,643号(キュロら)において開示されており、それら は参照により組み込まれる。本発明の生理用品における使用にとって好ましいト ップシートは、上記特許の1以上において記載されている形成されたフィルムで あり、「ドライ・ウィーブ(DRI−WEAVE(登録商標))」としてオハイ オ州シンシナチのザ・プロクター&ギャンブル・カンパニーにより生理用ナプキ ン上で販売される。 形成されたフィルムトップシートの身体表面は、吸収構造に流入し、吸収構造 により吸収されるよりもむしろ流体がトップシートをあふれて流れ出るであろう ようなことをなくす様に、身体表面が親水性でない場合よりも速く体液がトップ シートを通過することを助けるように親水性であり得る。好ましい態様において は、参照により組み込まれるアジズ(Aziz)らにより1991年11月19 日に出願された「不織布および開孔されたフィルムカバーシートを有する吸収製 品(Absorbent Article Having A Nonwove n and Apertured Film Coversheet)」 と言 う 表題の米国特許出願シリアル番号07/794,745号において記載されてい ろような形成されたフィルムトップシートのポリマー性材料に界面活性剤が含ま れている。代わりに、参照によりここに組み込まれる上記参照された米国特許第 4,950,254号において記載されているように界面活性剤で処理すること によりトップシートの身体表面は親水性にされ得る。 F.試験方法 1.食塩水流動伝導度(SFC) この試験は、拘束圧の下でジェイコ合成尿中で膨潤する、ヒドロゲル形成吸収 性ポリマー、中和形態のヒドロゲル形成ポリマーの混合物、または混合床イオン 交換ヒドロゲル形成ポリマー組成物(本明細書では以後、ヒドロゲル形成ポリマ ーと称する)から形成されるゲル層の食塩水流動伝導度(SFC)を定量する。 この試験の目的は、ポリマーが吸収性部材において高濃度で存在し、使用時の機 械的圧力に暴露されているとき、体液を獲得し、分配するヒドロゲル形成吸収性 ポリマーから形成されるヒドロゲル層の能力を評価することである。ダーシーの 法則と定常状態流動方法が、食塩水流動伝導度を定量するために用いられる。( 例えば、P.K.チャタジーにより編集された「吸収性(Absorbency )」、エルゼビエ、1985年、42〜43ページおよび「ケミカル・エンジニ アリング第2巻、第3版、J.M.クールソン(Coulson)およびJ.F .リチャードソン(Richardson)、ベルガモン・プレス、1978年 、125〜127ページを参照されたい。) 中和形態のヒドロゲル形成ポリマーについては、SFC測定のために用いられ るヒドロゲル層は、60分の時間ジェイコ合成尿中でヒドロゲル形成吸収性ポリ マーを膨潤させることにより形成される。ヒドロゲル層が形成され、その流動伝 導度が0.3psi(約2kPa)の機械的拘束圧の下で測定される。0.11 8M NaCl溶液を用いて流動伝導度が測定される。時間に対するジェイコ合 成尿のその取り込みが実質的に安定したヒドロゲル形成吸収性ポリマーについて は、この濃度のNaClは、測定の間ヒドロゲル層の厚さを実質的に一定に維持 することが見出された。いくつかのヒドロゲル形成吸収性ポリマーについては、 ヒドロゲル層の厚さにおける小さな変化が、ポリマーの膨潤、ポリマーの脱膨潤 、 および/またはヒドロゲル層の多孔性における変化の結果として起こり得る。4 920ダイン/cm2(5cmの0.118M NaCl)の一定静水圧が測定 のために用いられる。混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマー組成物について は、膨潤のための時間は、典型的には、試料が平衡化するのにより多くの時間を 許容するために225分まで延ばされ、NaCl濃度は、典型的には、測定の間 にヒドロゲル層の厚さにおいて小さな変化さえ起こらない様に、(一般的にはよ り低い濃度に)調節される。 流量は、時間の関数として、ヒドロゲル層を流動通過する溶液の量を測定する ことにより定量される。流量は、測定の持続時間にわたって変化し得る。流量変 化についての理由には、ヒドロゲル層の厚さにおける変化および間隙流体の粘度 における変化が含まれる。と言うのは、間隙のボイドにおいて最初に存在する流 体(それは、例えば、溶解している抽出可能なポリマーを含み得る)は、NaC l溶液と置換されるからである。もし流量が時間依存的であるならば、そのとき は、典型的には測定された流量をゼロ時間に外挿することにより得られる初期流 量が流動伝導度を計算するために用いられる。食塩水流動伝導度は、初期流量、 ヒドロゲル層の寸法、および静水圧から計算される。流量が実質的に一定である 系については、ヒドロゲル層の透過性係数は、食塩水流動伝導度およびNaCl 溶液の粘度から計算され得る。 この試験のために適切な装置610が図7において示される。この装置には、 一般的に614として示される実験室用ジャッキ上に載っている一般的に612 として示される一定静水頭容器が含まれる。容器612は、618により示され るストッパーのついた開口を有するふた616を有し、それで、付加的な流体は 、容器612に加えられ得る。末端の開いたチューブ620は、一定の静水圧で 流体を送ることを目的として、容器612に空気が入ることを可能とするために ふた616を通して挿入される。チューブ620の底部末端は、ヒドロゲル層6 68の底部の5.0cm上の高さでシリンダー634において流体を維持するよ うに配置される(図8参照)。 容器612は、容器内の流体の表面の下にある入口622aを有する一般的に L字形の配送管622を備える。チューブ622による流体の配送は、ストップ コック626により制御される。チューブ622は、容器612から一般的に6 28として示されるピストン/シリンダーアセンブリに流体を配送する。アセン ブリ628の下は、支持スクリーン(図示せず)および実験室用秤632の上に 載る採集容器630である。 図7を参照すると、アセンブリ628は、基本的には、シリンダー634、一 般的に636として示されるピストンおよびピストン636のための穴およびデ リバリーチューブ622を備えるカバー637からなる。図7において示される 様に、チューブ622の出口622bは、チューブ620の底部末端の下に位置 し、従って、また、シリンダー634における流体(図示せず)の表面の下に存 在するであろう。図8において示される様に、ピストン636は、シャフトの縦 軸に沿って開孔された同心的円筒形開孔640を有する一般的に円筒形のレキサ ン(LEXAN(登録商標))シャフト638からなる。シャフト638の両末 端は、末端642および646を与えるように機械加工される。648として示 される錘は末端642上にあり、その中心を通って開孔された円筒形の穴648 aを有する。 他の末端646上に挿入されているのは、その底部において環状の窪み652 を有する一般的に円形のテフロンピストンヘッド650である。ピストンヘッド 650は、シリンダー634の内側を滑って動くような大きさに作られている。 特に図9において示される様に、ピストンヘッド650は、それぞれ一般的に6 54、656、658、および660として示される24の円筒形の穴の4つの 同心円的な輪を備えている。図9において見られ得る様に、同心円状の輪654 から660は、窪み652により規定される領域の中に適合する。これらの同心 円状の輸のそれぞれにおける穴は、ピストンヘッド650の頂部から底部まで開 孔されている。それぞれの輪における穴は、ほぼ15度まで離間し、隣接する輪 における穴からほぼ7.5度で補われる。それぞれの輪における穴は、輸654 (0.204インチ直径)から輪660(0.111インチ直径)まで内側にい く毎に漸進的に小さくなる直径を有する。ピストンヘッド650はまた、シャフ ト638の末端646を受け入れるためにその中心において開孔される円筒形の 穴662をも有する。 図8において示される様に、円形フリットガラスディスク664は、窪み65 2の中に適合する。シリンダー634の底部末端に付着するのは、付着の前に緊 縮状態まで2軸延伸されているNo.400メッシュステンレススチールクロス スクリーン666である。668として示されるヒドロゲル形成吸収性ポリマー の混合床の試料は、スクリーン666上に支持されている。 シリンダー634は、透明なレキサン(登録商標)ロッドまたは等価物から開 孔され、6.00cmの内部直径(面積=28.27cm2)、ほぼ0.5cm の壁の厚さ、およびほぼ6.0cmの高さを有する。ピストンヘッド650は固 体テフロンロッドから機械加工される。それは、0.625インチの高さおよび シリンダー634の内部直径よりわずかに小さい直径を有し、それで、それは最 小の壁のクリアランスでシリンダーの中に適合するが、しかしいまだ自由に滑る 。窪み652は、4mmの深さでほぼ56mmの直径である。ピストンヘッド6 50の中心における穴662は、シャフト638の末端646について0.62 5インチの通された開口(18スレッド/インチ)を有する。フリットディスク 664は高い透過性について選ばれ(例えば、ケムグラスカタログ番号CG−2 01−40、60mm直径;X−粗目の多孔性)、それがピストンヘッド650 の窪み652の中に十分に適合するように研磨され、ディスクの底部はピストン ヘッドの底部と同一平面をなす。シャフト638はレキサン(登録商標)ロッド から機械加工され、0.875インチの外側直径および0.250インチの内側 直径を有する。末端646はほぼ0.5インチ長であり、ピストンヘッド650 におけるホール662に適合するように突き通される。末端642はほぼ1イン チ長であり、直径が0.623インチであり、ステンレススチール錘648を支 持するように環状のショルダーを形成する。シャフト638の中の穴640を通 過する流体は、フリットディスク664に直接連絡し得る。環状ステンレススチ ールの錘648は0.625インチの内部直径を有し、それで、それはシャフト 638の末端642を滑り、そこに形成されている環状のショルダ一上に載る。 フリットグラスディスク664、ピストン636および錘648の合計重量は5 96gに等しく、それは、28.27cm2の面積について0.3psiの圧力 に対応する。カバー637は、レキサン(登録商標)またはその等価物から機械 加 工され、シリンダー634の頂部を覆うように採寸される。それは、ピストン6 36のシャフト638のためにその中心において0877インチの開口を有し、 デリバリーチューブ622のためにその端部近くに第2の開口を有する。 シリンダー634は、16メッシュの堅固なステンレススチール支持スクリー ン(図示せず)または等価物上に載る。この支持スクリーンは、採集容器630 への流体流動を妨げないように十分に透過性である。アセンブリ628を通過す る食塩溶液の流量が約0.02g/secを超えるとき支持スクリーンは一般的 にシリンダー634を支持するために用いられる。約0.02g/sec未満の 流量については、シリンダー634と採集容器との間の連続的流体経路が存在す ることが好ましい。このことは、支持スクリーン、採集容器630、および分析 ばかり632を装置710(図10参照)の分析ばかり716、容器712、フ リット漏斗718、およびそれぞれの接続チューブおよびバルブと置換し、シリ ンダー634をフリット漏斗718におけるフリットディスク上に配置すること により達成され得る。 この方法において用いられるジェイコ合成尿は、2.0gのKCL、2.0g のNa2SO4、0.85gのNH42PO4、0.15gの(NH42HPO4、 0.19gのCaCl2および0.23gのMgCl2の混合物を蒸留水で1.0 リットルに溶解することにより調製される。 0.118M NaCl溶液は6.896gのNaCl(ベーカー・アナライ ズド・リージェントまたは等価物)を蒸留水で1.0リットルに溶解することに より調製される。 流量が約0.02g/sec以上であるとき、0.01gまで正確な分析用ば かり632(例えば、メトラー(Mettler)PM4000または等価物) がヒドロゲル層668を通して流動する流体の量を測定するために典型的に用い られる。より正確な秤(例えば、メトラーAE200または等価物)が、より小 さな流量を有するより透過性の低いヒドロゲル層のために必要とされ得る。秤は 、好ましくは、時間に対する流体の量をモニターするためにコンピューターに接 続される。 シリンダー634の中のヒドロゲル層668の厚さは、約0.1mmの精度ま で測定される。測定の間に錘が取り除かれず、ヒドロゲル層が付加的に圧縮され るかまたはかき乱されない限り、必要な精度を有するいずれの方法も用いられ得 る。シリンダー634の中にヒドロゲル層668が存在しない場合の距離と比較 しての、ステンレススチール錘648とカバー637の頂部との間の垂直距離を 測定するために厚みゲージ(例えば、マノスタット(Manostat)15− 100−500または等価物)を用いることは許容される。また、シリンダー6 34においてヒドロゲル層が存在しない場合のその位置と比較してのいずれか固 定された表面に対するピストン636またはステンレススチール錘648の位置 を測定するために深さゲージ(例えば、小野測器EG−225または等価物)の 使用も許容される。 SFC測定は周囲温度で(すなわち、20℃〜25℃)実施され、以下のよう に実施される。 0.9gmアリコットのヒドロゲル形成吸収性ポリマー(0.032gm/c m2の坪量に対応する)がシリンダー634に加えられ、スクリーン666上に 均等に分布させられた。ほとんどのヒドロゲル形成吸収性ポリマーについては、 水分含有量は典型的には5%未満である。これらについては、加えられるヒドロ ゲル形成吸収性ポリマーの量は、湿潤重量(そのままの)基準で決定され得る。 約5%を超える水分含有量を有するヒドロゲル形成吸収性ポリマーについては、 加えられるポリマーの重量は、水分について較正されるべきである(すなわち、 加えられるポリマーは、乾燥重量基準で0.9gであるべきである)。ヒドロゲ ル形成吸収性ポリマーがシリンダーの壁に粘着しないように注意が払われる。ピ ストンヘッド650の窪み652において位置するディスク664を有するピス トン636(錘648が無い)がシリンダー634に挿入され、乾燥ヒドロゲル 形成吸収性ポリマー668の頂部上に配置される。もし必要であれば、ピストン 636は、スクリーン666上にヒドロゲル形成吸収性ポリマーをより均一に分 布させるために穏やかに回転され得る。シリンダー634はカバー637で覆わ れ、次いで、錘648はシャフト638の末端642上に配置される。 シリンダー634の直径よりも大きな直径を有するフリットディスク(粗目ま たは特に粗目)は、ジェイコ合成尿でフリットディスクの頂部まで満たされてい る広く/浅い平坦底部のコンテナの中に配置される。ピストン/シリンダーアセ ンブリ628は次いで、このフリットグラスディスクの頂部上に配置される。コ ンテナ由来の流体はフリットディスクを通過し、ヒドロゲル形成吸収性ポリマオ ー668により吸収される。ポリマーが流体を吸収するとき、ヒドロゲル層がシ リンダー634において形成される。60分の時間の後、ヒドロゲル層の厚さが 決定される。この手順の間にヒドロゲル層が流体を失わず、空気を取り込まない ように注意が払われる。 ついで、ピストン/シリンダーアセンブリ628は装置610に移される。支 持スクリーン(図示せず)およびそれとピストン/シリンダーアセンブリ628 との間の間隙は、食塩溶液であらかじめ飽和されている。もしPUP装置710 のフリット漏斗718がシリンダー634を支持するために用いられるならば、 フリット漏斗の表面は、開放位置にあるフリット漏斗と採集容器との間のバルブ を用いて、採集容器の中の流体の高さに対して最小限上昇しているべきである。 (ヒドロゲル層を通過する流体が漏斗の中に蓄積しないようにフリット漏斗の上 昇は十分であるべきである。) SFC測定は、ピストンヘッド650から空気を追い出すためにシャフト63 8の中の穴640を通してNaCl溶液を加え、次いで、デリバリーチューブ6 22がヒドロゲル層668の底部の上5.0cmの高さまでシリンダー634に 流体を送るようにストップコック626を開放位置に回転させることにより開始 される。測定は、NaCl溶液が最初に加えられた時間に開始された(to)と みなされるけれども、5.0cmの食塩溶液に対応する安定な静水圧および安定 な流量に達した時間(ts)が記録される。(時間tsは、典型的には約1分以下 であるべきである。)時間に対するヒドロゲル層668を通過する流体の量は、 10分の時間重量測定により定量される。経過した時間の後に、ピストン/シリ ンダーアセンブリ628は取り去られ、ヒドロゲル層668の厚さが測定される 。一般的に、ヒドロゲル層の厚さにおける変化は約10%未満である。 一般的に、流量は一定である必要はない。系を通る時間依存型流量Fs(t) は、系を通過する流体の増加重量(グラムにおける)を増加時間(秒における) で割ることによりg/secの単位で定量される。tsと10分との間の時間に 集められたデータのみが流量計算のために用いられる。tsと10分との間の流 量の結果がヒドロゲル層を通る最初の流量のFs(t=o)についての値を計算 するために用いられる。Fs(t=o)は、時間に対するFs(t)の最小2乗適 合の結果をt=oに外挿することにより計算される。 きわめて高い透過性(例えば、略2g/secを超える流量)を有する層につ いては、完全に10分間流体を採集することは実際的でないかもしれない。略2 g/secを超える流量については、採集の時間は、流量に比例して短縮され得 る。 極端に低い透過性を有する幾つかのヒドロゲル形成吸収性ポリマーについては 、ヒドロゲルによる流体の吸収がヒドロゲル層を通る流体の輸送と競合し、ヒド ロゲル層を通り容器にいく流体の流れが存在しないかまたは、可能的には、PU P容器での流体の正味の吸収が存在するかのいずれかである。それらの極端に低 い透過性のヒドロゲル層については、より長い時間(例えば16時間)までジェ イコ合成尿吸収のための時間を引き延ばすことは任意である。 別の測定において、装置610およびピストン/シリンダーアセンブリ628 を通る流量(Fa)が、ヒドロゲル層が存在しないことを除いて上記の様に測定 される。もしFaが、ヒドロゲル層が存在するときシステムを通る流量Fsよりは るかに大きいならば、そのときは、SFC装置およびピストン/シリンダーアセ ンブリの流動抵抗についての較正は必要ない。この限定の下で、Fg=Fsであり 、式中Fgは系の流量に対するヒドロゲル層の寄与である。しかしながら、もし この要求が満足されないならば、そのときは、以下の較正が、FsおよびFaの値 からFgの値を計算するために用いられる、すなわち、 Fg=(Fa×Fs)/(Fa−Fs) ヒドロゲル層の食塩水流動伝導度(K)は、以下の方程式を用いて計算される 、すなわち、 K={Fg(t=0)×Lo}/{ρ×A×ΔP}, (式中、Fg(t=0)は流量の結果の回帰分析およびアセンブリ/装置流動抵 抗によるいずれかの較正から決定されるg/secにおける流量であり、Loは cmにおけるヒドロゲル層の最初の厚さであり、ρはgm/cm3におけるNa Clの密度である。Aは、cm2におけるヒドロゲル層の面積であり、ΔPはダ イン/cm2における静水圧であり、および食塩水流動伝導度Kは、cm3sec /gmの単位において存在する。) 3回の測定の平均がレポートされるべきである。 流量が実質的に一定であるヒドロゲル層については、透過性係数(κ)は以下 の方程式を用いて食塩水流動伝導度から計算され得る、すなわち、 κ=Kη, (式中、ηはポイズにおけるNaCl溶液の粘度であり、透過性係数κはcm2 の単位において存在する。) SFCがどのように本発明にしたがって計算されるかを例示する例として、ゴ ールドマン(Goldman)らへの米国特許第5,552,646号を参照さ れたい。 2.圧力下性能(PUP)能力 この試験は、例えば、0.3psi、0.7psi、1.4ps1iの拘束圧 の下でピストン/シリンダーアセンブリの中に横方向に限定されているヒドロゲ ル形成吸収性ポリマー、中和形態におけるヒドロゲル形成ポリマーの混合物、ま たは混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマー組成物(本明細書で以後、ヒドロ ゲル形成ポリマーと称される)についての合成尿のグラム/グラム吸収を定量す る。この試験の目的は、ポリマーが吸収部材において大きな坪量および高濃度で 存在し、使用圧力に暴露されているとき、実際的な時間(例えば、60分および 225分)にわたって、体液を吸収するヒドロゲル形成吸収性ポリマー層の能力 を評価することである。ヒドロゲル形成ポリマーが尿を吸収させられる使用圧力 には、着用者の重量および/または動きに由来する機械的圧力、弾性部材および ファスナーシステムに由来する機械的圧力、およびそれらが流体を排出するとき の隣接する毛管(例えば、繊維性)層および/または構造に由来する静水吸引が 含まれる。 PUP能力試験のための試験流体は、ジェイコ合成尿である。この流体は、ゼ ロ近くの静水圧で要求吸収条件の下でヒドロゲル形成吸収性ポリマーにより吸収 される。 この試験のために適切な装置710は図10において示される。この装置の一 方の末端には、カバー714を有する(ペトリ皿のような)流体容器712があ る。容器712は、一般的に716として示される分析ばかりの上に載る。装置 710の他方の末端は、718として一般に示されるフリット漏斗、ろうと71 8の内側に適合する720として一般に示されるピストン/シリンダーアセンブ リおよびろうと718の上に適合し、底部が開放し、頂部が閉じていて頂部がピ ンホールを有する722として一般的に示される円筒状プラスチックフリット漏 斗カバーである。装置710は、724および731aとして示されるガラスキ ャピラリーチューブ、731bとして示される可撓性プラスチックチューブ(例 えば、1/4インチ内径および3/8インチ外径のタイゴン(Tygon)チュ ーブ)、ストップコックアセンブリ726および738およびグラスチューブ7 24および731aとストップコックアセンブリ726および738とを接続す るためのテフロンコネクター748、750および752のセクションからなる いずれかの方向に流体を配送するためのシステムを有する。ストップコックアセ ンブリ726は、3方向バルブ728、主要流体システムにおけるガラスキャピ ラリーチューブ730および734および容器712を補給し、フリット漏斗7 18におけるフリットディスクを前方に流出させるためのガラスキャピラリーチ ューブ732のセクションからなる。ストップコックアセンブリ738は、同様 に、3方向バルブ740、主要流体ラインにおけるグラスキャピラリーチューブ 742および746、およびシステムのための排水路として機能するガラスキャ ピラリーチューブ744のセクションからなる。 図11を参照すると、アセンブリ720は、シリンダー754、756により 示されるカップのようなピストンおよびピストン756の内部に適合する錘75 8からなる。シリンダー754の底部末端に付着されているものは、付着の前に 緊縮状態まで2軸的に伸張されているNo.400メッシュステンレススチール クロススクリーン759である。760として一般的に示されるヒドロゲル形成 吸収性ポリマーはスクリーン759上に載る。シリンダー754は透明なレキサ ン(登録商標)ロッド(または等価物)から穿孔され、ほぼ5mmの壁厚および ほぼ5cmの高さを有して6.00cmの内径(面積=28.27cm2)を有 する。ピストン756はテフロンカップの形態にあり、タイトなトレランスでシ リンダー754の中に適合するように機械加工される。円筒形ステンレススチー ル錘758は、ピストン756の中にぴったりと適合するように機械加工され、 取り外しの容易さのために頂部上にハンドル(図示せず)を備えている。0.7 psiの拘束圧のために、ピストン756および錘758の総合重量は1390 gであり、それは、28.27cm2の面積について0.7psiの圧力に対応 する。 装置710のコンポーネントは、それを通る合成尿の流量が、10cm静水頭 の下で、少なくとも0.01g/cm2/secであるような大きさとされ、そ の場合流量は、フリット漏斗718の面積により標準化されている。流量に対し て特に影響力のある要因は、フリット漏斗718におけるフリットディスクの透 過性とガラスチューブ724、730、734、742、746および731a 、の内径ならびにストップコックバルブ728および740である。 容器712は、0.1g/hr未満の変化で少なくとも0.01gまで正確で ある分析ばかり716の上に位置している。秤は、好ましくは、(i)PUP試 験の開始からあらかじめ設定された時間間隔での秤の重量変化をモニターし、( ii)秤の感度に応じて、0.01〜0.05gの重量変化で自動的に開始する ように設定されうるソフトウエアを有するコンピューターに接続されている。容 器712に入るキャピラリーチューブ724は、容器の底またはカバー714の いずれかに接触すべきではない。容器712における流体(図示せず)の体積は 、測定の間にキャピラリーチューブ724に引き込まれないように十分であるべ きである。測定の開始時に、容器712の中の流体のレベルは、フリット漏斗7 18の中のフリットディスクの頂部表面のほぼ2mm下にあるべきである。この ことは、フリットディスク上に流体の小滴を配置し、容器712へのその遅い逆 流を重量分折によりモニターすることにより確証され得る。ピストン/シリンダ ーアセンブリ720がろうと718の中に位置するとき、このレベルは有意に変 化すべきではない。略40ml分量の除去が3mm未満の流体の高さにおける変 化となる様に、容器は、十分に大きな直径(例えば、略14cm)を有するべき である。 測定の前に、アセンブリはジェイコ合成尿で満たされる。フリット漏斗718 におけるフリットディスクは、それが新鮮な合成尿で満たされるように前方に流 出される。可能な程度まで、空気のあわは、フリットディスクの底部表面および 漏斗を容器に接続するシステムから除去される。以下の手順が3方向ストップコ ックの順次操作により実施される、すなわち、 1.フリットディスクの上方表面上の過剰の流体がフリット漏斗718から除 去される(例えば、注ぎ出される)。 2.容器712の溶液の高さ/重さが適切なレベル/値に調節される。 3.フリット漏斗718が容器712に対して正確な高さに配置される。 4.それから、フリット漏斗718はフリット漏斗カバー722で覆われる。 5.容器712およびフリット漏斗718は、開放接続位置にあるストップコ ックアセンブリ726および738のバルブ728および740で平衡化される 。 6.次いでバルブ728および740は閉じられる。 7.次いで、漏斗が排水チューブ744に開くようにバルブ740が回転され る。 8.システムは、5分間この位置で平衡化させられる。 9.ついでバルブ740がその閉じた位置に回転される。 工程番号7〜9は、それを略5cmの小さな静水吸引に暴露することによりフ リット漏斗718の表面を一時的に「乾燥させる」。もしチューブ744の開放 末端がフリット漏斗718の中のフリットディスクのレベルの略5cm下に伸び 、合成尿で満たされるならば、この吸引が適用される。典型的には、略0.2g の流体がこの手順の間にシステムから排水される。ピストン/シリンダーアセン ブリ720がフリット漏斗718の中に位置するとき、この手順は合成尿の中途 半端な(premature)吸収を防止する。この手順においてフリット漏斗 から出て行く流体の量(フリット漏斗較正重量と称される)は、ピストン/シリ ンダーアセンブリ720なしで15分間PUP試験(以下参照)を行うことによ り測定される。本質的には、この手順によりフリット漏斗から排水されるすべて の流体は、試験が開始されるとき、漏斗により非常に急速に再吸収される。従っ て、PUP試験(以下参照)のあいだに容器から除かれた流体の重量からこの較 正重 量を引くことが必要である。 0.9gのヒドロゲル形成吸収性ポリマー760(0.032g/cm2の坪 量に対応する)がシリンダー754に加えられ、スクリーン759上に均一に分 布させられる。ほとんどのヒドロゲル形成吸収性ポリマーについて、水分含有量 は典型的には5%未満である。これらのポリマーについては、加えられたポリマ ー重量は、湿潤重量(そのままの)基準で定量され得る。約5%を超える水分含 有量を有するポリマーについては、加えられるポリマー重量は、水分について較 正されるべきである(すなわち、加えられるポリマーは、乾燥重量基準で0.9 gであるべきである)。ヒドロゲル形成吸収性ポリマー760がシリンダー75 4の内部壁に付着しないように注意が払われる。ピストン756はシリンダー7 54の中に滑らされ、ヒドロゲル形成吸収性ポリマー760の頂部上に位置する 。ピストンは、ヒドロゲル形成吸収性ポリマーを分布させるために穏やかに回転 し得る。ピストン/シリンダーアセンブリ720は漏斗718のフリット部分の 頂部上に配置され、錘758はピストン756の中にスリップし、次いで、漏斗 718の頂部はフリット漏斗カバー722で覆われる。秤の読み取りが安定性に ついて確認された後、ろうと718と容器712を接続するようにバルブ728 と740を開くことにより試験が開始される。自動的な開始については、ろうと 718が流体を再吸収し始めるとき、データの収集が即座に始まる。 データは、225分間、時間の関数として記録される。 ヒドロゲル形成吸収性ポリマーの水分含有量は、105℃で3時間後に%重量 損失を測定することにより別に測定される。測定された水分含有量は、PUP試 験において用いられるヒドロゲル形成ポリマーの乾燥重量を計算するために用い られる。 PUP能力(gm/gm:t)=[Wr(t=0)−Wr(t)−Wfc]/{Whfap;drybasis } (式中、Wr(t=0)は開始前の容器712のグラムにおける重量であり、Wr (t)は経過時間t(例えば、60分または225分)における容器712のグ ラムにおける重量であり、Wfcはグラムにおけるフリット漏斗較正重量であり( 別に測定される)、およびWhfap;dry basisはヒドロゲル形成吸収性ポ リマーのグラムにおける乾燥重量である。) 3.ヒドロゲル層の多孔性(PHL) この試験は、拘束圧の下でジェイコ合成尿中で膨潤するヒドロゲル形成吸収性 ポリマー、中和形態におけるヒドロゲル形成ポリマーの混合物、または混合床イ オン交換ヒドロゲル形成ポリマー組成物(本明細書で以後ヒドロゲル形成ポリマ ーと称される)から形成されるヒドロゲル層の多孔性(PHL)を測定する。こ の試験の目的は、ポリマーが吸収性部材中で高濃度で存在し、使用機械的圧力に 暴露されるとき、ヒドロゲル形成吸収性ポリマーから形成されるヒドロゲル層が 多孔性を保持する能力を評価することである。PHLは、ヒドロゲルにより占め られない層の分別体積である。排除体積法は、拘束圧の下でPHLを測定するた めに用いられる。 PHLは、SFC法において用いられるピストン/シリンダー装置の修正され た形態を用いて測定される。SFC法において用いられる0.118M NaC l溶液は、得られる溶液が約617nmのポリマーの吸光最大値で約0.8吸収 単位の光学的吸収を有するように、十分な量の高分子量ブルーデキストランポリ マーを溶解することによりPHL測定のために修正される。ブルーデキストラン ポリマーの分子量は、ポリマーがヒドロゲルから排除されるように十分に大きい 。ヒドロゲル層が形成され、その多孔性が0.3psi(約2kPa)の機械的 拘束圧の下で測定される。 PHL測定のために用いられるヒドロゲル層は、約60分の時間ジェイコ合成 尿を用いてPHLピストン/シリンダー装置の中でほぼ0.9gのヒドロゲル形 成吸収性ポリマーを膨潤させることにより形成される。この時間の終わりに、ヒ ドロゲル層の厚さが測定される。次いで、ヒドロゲル層の中のボイドの中に含ま れる流体は、低い静水圧の下でヒドロゲル層を通して過剰のSBDS(吸光度は Aiに等しい)を流動させることによりブルーデキストランを含む0.118M NaCl溶液(SBDS)で交換される。時間に対するジェイコのその取り込み が実質的に安定するヒドロゲル形成吸収性ポリマーについては、SBDSのNa Cl濃度はこの交換工程のあいだヒドロゲル層の厚さを実質的に一定に維持する ことが見出された。いくつかのヒドロゲル形成吸収性ポリマーについては、厚さ における小さな変化がポリマーの膨潤または脱膨潤の結果として起こり得る。ヒ ドロゲル層を通るSBDSの流動は、交換が完了するまで継続する。次いでSB DSの流動は止められ、ヒドロゲル層の上下いずれかの過剰のSBDSは排水さ せられるかまたはさもなければ除去される。ヒドロゲル層の中のボイドは、SB DSで完全に飽和したままである。次いで、ヒドロゲル層の厚さ(tf)が再測 定され(tf)、ヒドロゲル層の体積(Vhgl)を得るために、シリンダーの面積 (Ac)と乗算される。次いで、ヒドロゲル層の中のボイドの中に含まれるSB DSは、過剰の0.118M NaCl溶液(SS)を用いて排出され、定量的 に採集される。ブルーデキストランの本質的に全部がヒドロゲル層から抽出され るまでSSによるフラッシングは継続される。抽出されたブルーデキストランを 含む採集された溶液の体積(Vf)は、体積測定的にかまたは重量測定的にかい ずれかで定量され、その吸光度(Af)が測定される。ヒドロゲル層の中のボイ ドボリューム(Vv)は、Vf、Ai、およびAfの測定された値から定量される。 Vvの値は、ヒドロゲル層の多孔性を定量するためにVhglで割られる。 この試験のために適切なピストン/シリンダー装置は図12において示され、 図8において示されるピストン/シリンダー装置と同様である。図12を参照す ると、装置828は基本的に、シリンダー834、一般的に836として示され るピストンおよびピストン836のための穴および溶液配送/除去(図示せず) を備えるカバー837からなる。図12において示される様に、ピストン836 は、シャフトの縦軸に沿って穿孔された同心円筒形開孔840を有する一般的に 円筒形のレキサン(登録商標)シャフト838からなる。シャフト838の両末 端は、末端842および846を与えるように機械加工される。848として示 される錘は末端842上に載り、その中心を通って穿孔された円筒形開孔848 aを有する。 他方の末端846に対して挿入されているものは一般的に円形のピストンヘッ ド850である。ピストンヘッド850は、シリンダー834の内部を滑って動 くように大きさを合せられている。特に図13において示される様に、ピストン ヘッド850は、一般的に矢印860および854により示される、それぞれ、 7および14のほぼ0.375インチの円筒形状の穴を含む内部および外部の同 心の輪を備えている。それらの同心の輪のそれぞれにおける穴は、ピストンヘッ ド850の頂部から底部まで穿孔されている。ピストンヘッド850はまた、シ ャフト838の末端846を受け入れるためにその中心において穿孔されている 円筒形の穴862をも有する。 シリンダー834の底部末端に当てられているものは、付着に先立って緊縮状 態まで2軸的に延伸されているNo.400メッシュステンレススチールクロス スクリーン866である。ピストンヘッド850の底部末端に当てられているも のは、付着に先立って緊縮状態まで2軸的に伸張されているNo.400メッシ ュステンレススチールクロススクリーン864である。868として示されるヒ ドロゲル形成吸収性ポリマーの試料は、スクリーン866上に支持されている。 シリンダー834は透明なレキサン(登録商標)ロッドまたは等価物から穿孔 され、6.00cmの内径(面積=28.27cm2)、ほぼ0.5cmの壁厚 、およびほぼ6.0cmの高さを有する。ピストンヘッド850はレキサン(登 録商標)ロッドから機械加工される。それは、ほぼ0.625の高さおよび最小 の壁のクリアランスでシリンダーの中に適合するがいまだ自由にスライドするよ うな大きさにされた直径を有する。ピストンヘッド850の中心における穴86 2は、シャフト838の末端846のために糸を通された0.625インチの開 口(18糸/インチ)を有する。シャフト838はレキサン(登録商標)ロッド から機械加工され、0.875インチの外径および0.250インチの内径を有 する。末端846はほぼ0.5インチ長であり、ピストンヘッド850の中のホ ール862に合せて貫かれている。末端842はほぼ1インチ長であり、直径に ついて0.623インチであり、ステンレススチール錘848を支持するために 環状ショルダーを形成する。シャフト838の中の穴840を通過する流体は、 スクリーン864に直接連絡し得る。環状ステンレススチール錘848は0.6 25インチの内径を有し、それで、それはシャフト838の末端842について スリップし、そこに形成される環状ショルダーのー上に載る。ピストン836と 錘848の総合重量はほぼ596gに等しく、それは、28.27cm2の面積 について0.3psiの圧力に相当する。カバー837はレキサン(登録商標) また はその等価物から機械加工され、シリンダー834の頂部を覆うように採寸され る。それはピストン836のシャフト838のためにその中心において0.87 7インチの開口を有し、溶液配送/除去のためにその端部近くに第2の開口を有 する。 溶液がピストンシリンダー装置を通って流れるとき、シリンダー834は一般 的に16メッシュの堅いステンレススチール支持スクリーン(図示せず)または 等価物の上に載る。 少なくとも0.001吸収単位の精度を有する617nmにおける吸光度を測 定することが可能な分光光度計(例えば、ボーシュ&ロム・スペクトロニック( Bausch&Lomb Spectronic)21または等価物)が吸光度 測定のために用いられる。0.118M NaClレファレンス溶液に対する吸 光度が少なくとも0.001吸収単位の精度まで測定される。 約2,000,000の平均分子量を有するブルーデキストランポリマー(シ グマ、カタログ番号D5376または等価物)が測定のために用いられる。 0.118M NaCl溶液(SS)が、6.896gのNaCl(ベーカー ・アナライズド・リージェントまたは等価物)を蒸留水で1.0リットルに溶解 することにより調製される。約0.8吸収単位の吸光度を与えるのに十分な量( 典型的には約0.1重量%)のブルーデキストランがNaCl溶液に溶解される 。この食塩水ブルーデキストラン溶液(SBDS)の吸光度(Ai)が0.11 8M NaClレファレンス溶液に対して定量される。 シリンダー834の中のヒドロゲル層868の厚さは、少なくとも約0.1m mの精度まで測定される。測定の間に錘が取り除かれず、ヒドロゲル層が付加的 に圧縮されないかまたはかき乱されない限り、必要な精度を有するいずれの方法 も用いられ得る。シリンダー834の中にヒドロゲル層868が存在しない距離 に対してステンレススチール錘848の底部とカバー837の頂部との間の垂直 距離を測定するために厚さゲージ(例えば、マノスタット15−100−500 または等価物)を用いることは許容される。シリンダー834の中にヒドロゲル 層が無い場合のその位置に比較していずれか固定された表面に対するピストン8 36またはステンレススチール錘848の位置を測定するために深さゲージ(例 えば、小野測器EG−225または等価物)を用いることもまた許容される。 少なくとも0.001gの精度を有する分析ばかり (例えば、メトラーAE 200)がヒドロゲル形成ポリマーの重量を定量するために用いられる。 PHL測定は周囲温度(すなわち、20℃〜25℃)で実施され、以下のよう に実施される。 0.9gmアリコットのヒドロゲル形成吸収性ポリマー(0.032gm/c m2の坪量に対応する)がシリンダー834に加えられ、スクリーン866上に 均一に分布される。ほとんどのヒドロゲル形成吸収性ポリマーについて、水分含 有量は典型的には5%未満である。これらについて、加えられるヒドロゲル形成 吸収性ポリマーの量は、湿潤重量(そのままの)基準で定量され得る。約5%を える水分含有量を有するヒドロゲル形成吸収性ポリマーについては、加えられる ポリマーの重量は水分について較正されるべきである(すなわち、加えられるポ リマーは、乾燥重量基準で0.9gであるべきである)。ヒドロゲル形成吸収性 ポリマーがシリンダーの壁に粘着しないように注意が払われる。(錘848の無 い)ピストン836がシリンダー834に挿入され、乾燥したヒドロゲル形成吸 収性ポリマー868の頂部上に配置される。もし必要であれば、ピストン836 は、スクリーン866上にヒドロゲル形成吸収性ポリマーをより均一に分布させ るために穏やかに回転され得る。シリンダー834がカバー837で覆われ、次 いで、錘848がシャフト838の末端842上に配置される。 シリンダー834の直径より大きな直径を有するフリットディスク(粗目また は特に粗目)がジェイコ合成尿でフリットディスクの頂部まで満たされている広 く/浅い平坦底面のコンテナの中に配置される。次いで、ピストン/シリンダー アセンブリ828がこのフリットガラスディスクの頂部上に配置される。コンテ ナ由来のジェイコ合成尿はフリットディスクを通過し、ヒドロゲル形成吸収性ポ リマー868により吸収される。ポリマーが流体を吸収するとき、ヒドロゲル層 がシリンダー834の中に形成される。60分の時間の後、ヒドロゲル層の厚さ が測定される。この手順のあいだにヒドロゲル層が流体を失わず、空気を取り込 まないように注意が払われる。 ついで、ピストン/シリンダーアセンブリ828は、16メッシュの堅いステ ンレススチール支持スクリーン上に配置される。次いで、SBDSがシリンダー カバー837の中の流体デリバリーホール(図示せず)を通ってシリンダー83 4に加えられ、ピストンヘッド850およびヒドロゲル層868を通って流動さ せられ、シリンダースクリーン866を通ってシリンダーを出て行く。SBDS をシリンダーに配送し、一定であるが低い静水圧のSBDS(例えば、約5cm の水まで)を維持するための便利な装置は、図7において示される一定静水頭配 送装置である(参照番号612から626まで)。シリンダースクリーン866 を通って出て行く溶液は定期的に試料採取され、その吸光度が測定される。SB DSの吸光度にほぼ等しい(例えば、約0.001吸収単位の範囲内)吸光度を 有する溶液が出て行くことにより示される様に、ヒドロゲル層868の中のボイ ドに含まれる元の溶液のSBDSによる交換が本質的に完了するまでSBDSの 流れは継続される。典型的には、この工程において用いられるSBDSの全体積 は、ほぼ10×V hglである。次いで、SBDSの付加が停止され、ピストンヘ ッド850上およびピストンヘッド850の円筒形の穴854および860の中 の過剰のSBDSがヒドロゲル層868を通しておよびシリンダースクリーン8 66を通してシリンダー834の外に排水させられる。次いで、ヒドロゲル層の 厚さ(tf)が再測定される。次いで、自発的には排水しない、ピストンヘッド 850上、ピストンヘッド850の円筒形の穴854および860の中、または シリンダースクリーン866の下にとどまる残量溶液の実質的に全ては、ヒドロ ゲル層に対する撹乱を最小化しながら(例えば使い捨てピペットを用いて)別に 除去される。ピストンヘッド850とシリンダー834との間の間隙の中にとど まる残留SBDSの体積(Vr)は幾何学的考察から概算される(すなわち、ピ ストンヘッドとシリンダー壁との間の計算された体積(Vg)により乗算された SBDSで満たされているピストンヘッド850とシリンダー834の内壁との 間の間隙の画分面積(Fa))。ヒドロゲル層868の中のボイドは、SBDS で完全に飽和されたままであるべきである。もし必要であれば、次いで、ピスト ン/シリンダーアセンブリ828は16メッシュの堅いステンレススチール支持 スクリーン上に再配置される。次いで、SSがシリンダーカバー837の中の溶 液配送/除去ホール(図示せず)を通ってシリンダー834に加えられ、ピス トンヘッド850およびヒドロゲル層868を通って流動させられる。この工程 においてシリンダースクリーン866を通ってシリンダー834を出て行く溶液 は定量的に採集される。SSをシリンダーに配送し、一定であるが低い静水圧の SS(例えば、約5cmの水まで)を維持するための便利な装置は、図7におい て示される一定静水頭デリバリー装置である(参照番号612から626)。任 意に、錘848、シリンダーカバー837およびピストン836は、ヒドロゲル 層の中のボイドに含まれるブルーデキストランへの連絡およびそれの除去を促進 するために、(ヒドロゲル形成ポリマーまたはSBDSの除去なしに)SS交換 工程の直前に取り除かれ得る。シリンダースクリーン866を通って出て行く溶 液は定期的に試料採取され、その吸光度が測定される。ほぼゼロに等しい吸光度 (例えば、約0.001吸収単位未満)を有する溶液が出て行くことにより示さ れる様に、ヒドロゲル層868の中のボイドに含まれるブルーデキストランのフ ラッシュアウトが本質的に完了するまでSSの付加は継続される。典型的には、 この工程で用いられるSSの全体積は、ほぼ10×Vhglである。この工程にお ける過剰のSSの使用は避けるべきである。と言うのは、そのことは、ブルーデ キストランの過剰な希釈となり得るからである。この工程で採集される溶液の体 積(Vf)は、重量測定的にかまたは体積測定的にかのいずれかで定量される。 混合の後、この採集溶液の吸光度(Af)が測定される。 きわめて高い透過性を有するヒドロゲル層については、流量の制御および定期 的な試料採取を考慮して、典型的には、SBDSおよびSSフラッシュ工程にお いて低い静水圧が用いられるかまたは、溶液が段階的な様式(例えば、ピペット を用いることによる)で別に加えられ得る。 いくつかのヒドロゲル形成吸収性ポリマーについては(例えば、極端に低い透 過性を有するもの)、ヒドロゲルによるジェイコ溶液の吸収は1時間後に安定し 得ず、従って、付加的な流体が溶液交換工程の間に吸収され得る。それらのヒド ロゲル形成ポリマーについては、より長い時間まで(例えば16時間)ジェイコ 溶液吸収のために時間を延ばすことは任意である。非常に低い透過性を有するヒ ドロゲル層については、溶液交換工程のためにより長い時間もまた必要とされ得 る。 もしヒドロゲル層の厚さが約10%を超えるまでSBDS交換工程の結果とし て変化するならば、そのときは、この溶液におけるNaClの濃度は、厚さの変 化の程度を減少させるように適切に調節される必要がある。このことは、イオン 交換が溶解した電解質の間隙の濃度に影響を与える場合、混合床イオン交換ヒド ロゲル組成物について特に必要である傾向がある。 この方法のために用いられるゲルろ過ポリマーは、ヒドロゲルによりあまり吸 収されるべきではない。従って、例えば、カチオン性ポリマー、カチオン性ポリ マーを含む中和形態におけるヒドロゲル形成ポリマーの混合物、および混合床イ オン交換ヒドロゲル形成ポリマー組成物については、ゲルろ過ポリマーの相対的 な溶液濃度を定量するために別のゲルろ過ポリマー(例えば、高分子量デキスト ラン)を用い、および/または別の方法(例えば、クロマトグラフィー)を用い ることが必要であるかもしれない。 VvおよびPHLは以下の式を用いて計算される、すなわち、 Vv=Vf×Af/Ai−Vr PHL=Vv/Vhgl 少なくとも2回の測定の平均が報告されるべきである。 どのようにしてPHLが本発明にしたがって計算されるかを例示する例として ゴールドマンらへの米国特許第5,552,646号を参照されたい。 4.ゲルボリューム ほとんどのアニオン性ヒドロゲル形成吸収性ポリマーについては、ゲルボリュ ームは、(参照によりここに組み込まれる)1988年4月19日に再発行され た米国再発行特許第32,649号(ブラント(Brandt)ら)において記 載されている方法によるがジェイコ合成尿を用いて定量され得る。ゲルボリュー ムは乾燥重量基準で計算される。ゲルボリューム計算において用いられる乾燥重 量は、105℃で3時間ヒドロゲル形成吸収性ポリマーをオーブン乾燥すること により測定される。 ゲルボリュームを測定するための別の方法は、形成されたヒドロゲル(例えば カチオン性ヒドロゲル形成ポリマー)の表面にブルーデキストランを吸着させる ヒドロゲル形成吸収性ポリマーについて用いられ得る。これらのヒドロゲル形成 ポリマーについては、吸収能力(Absorptive Capacity)試 験が用いられるがしかし、ヒドロゲル形成ポリマーの乾燥重量がそのままの重量 の代わりに計算に用いられる。吸収能力試験の記載について、(参照によりここ に組み込まれる)1992年6月23日に発行された米国特許第5,124,1 88号(ロー(Roe)ら)の27〜28欄を参照されたい。 中和されていない形態のヒドロゲル形成ポリマーについては、中和後のヒドロ ゲル形成ポリマーのゲルボリュームを測定するためにもとの位置での中和のため に上記方法を修正することが可能である。それらの修正された手順において、ヒ ドロゲル形成ポリマーを少なくとも部分的に中和する(例えば、約75%から1 00%)のに十分な化学量論量のNaOHまたはHClのいずれか(例えば、1 .0Mベーカー・アナライズド・リージェント)がジェイコ合成尿に加えられる 。穏やかな攪拌が、中和を促進するために用いられる。ブルーデキストラン法に ついては、加えられる体積は最小化されるべきであり、試験溶液およびレファレ ンス溶液の両方は、同様に処理される必要があり、測定された吸光度は、溶液の 体積における変化について適切に較正される必要がある。 5 ゲル強度 形成されたヒドロゲルのゲル強度すなわち剪断弾性率は、以下の修正、すなわ ち、(i)ヒドロゲル形成吸収性ポリマーがジェイコ合成尿中で膨潤する、(i i)ギャップが1.0mmに設定されている平行プレート形状を有する振動流動 計が用いられる、(iii)剪断弾性率を計算するための式が上記平行プレート 形状について修正されている、(iv)歪振幅が約0.3%未満である、(v) ヒドロゲル形成ポリマーが粉砕されている(例えば、それで、それは第45番U .S.A.標準試験ふるい(350ミクロン開口)を通過する)、とともに参照 された米国再発行特許第32,649号において記載されているゲル強度/剪断 弾性率測定方法を用いて測定され、それで、もし必要であれば、形成されたヒド ロゲルは、振動流動計のプレートのあいだに高い充填率で詰まる。中和されてい ない形態におけるヒドロゲル形成ポリマーについては、ヒドロゲル形成ポリマー を少なくとも部分的に中和する(例えば、約75%から100%)のに十分な化 学量論量のNaOHまたはHClのいずれか(例えば、1.0Mベーカー・アナ ラ イズド・リージェント)がジェイコ合成尿に加えられる。 6.抽出可能物質 カルボン酸系ヒドロゲル形成ポリマーにおける抽出可能なポリマーのパーセン テージは、(参照によりここに組み込まれる)1988年4月19日に再発行さ れた米国再発行特許第32,649号(ブラントら)において記載されている抽 出可能なポリマーの含有量の定量−カルボン酸系ヒドロゲル形成ポリマー(Ex tractable Polymer Content Determinat ion−CarboxyliC Acid Based Hydrogel−F orming Polymers)の方法により定量されるがしかし、0.9% 食塩水溶液を用い、上清をホワットマン0.7ミクロンGF/Fグラスマイクロ ファイバーフィルター(例えば、カタログ#1825−125)または等価物を 通してろ過し、乾燥重量基準で抽出可能なポリマーを計算する。米国再発行特許 第32,649号においては、Vaは塩基の体積に言及すべきであり、Vbは酸 の体積に言及すべきであることにもまた注意されたい。 非カルボン酸系ヒドロゲル形成吸収性ポリマー(例えば、弱塩基または強塩基 カチオン性ヒドロゲル形成吸収性ポリマーおよび強酸アニオン性ヒドロゲル形成 吸収性ポリマー)における抽出可能なポリマーのパーセンテージは、参照された 米国再発行特許第32,649号において記載される「抽出可能なポリマー含有 量の定量−スルホン酸含有ヒドロゲル形成ポリマー」と言う表題の蒸留水/重量 測定方法により定量されるが、しかし乾燥重量基準で抽出可能なポリマーを計算 する。 混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマー組成物において用いられるものの様 な中和されていないヒドロゲル形成ポリマーについては、中和されていないヒド ロゲル形成ポリマーをその部分的に中和された形態に転換するためにもとの位置 での中和が用いられる。この手順において、ヒドロゲル形成ポリマーを少なくと も部分的に中和する(例えば、約75%から100%)のに十分な化学量論量の NaOHまたはHClのいずれか(例えば、1.0Mべーカー・アナライズド・ リージェント)が0.9%食塩溶液に加えられる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(GH,GM,KE,LS,M W,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY ,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM ,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY, CA,CH,CN,CU,CZ,DE,DK,EE,E S,FI,GB,GE,GH,GM,GW,HU,ID ,IL,IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ, LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MD,M G,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT ,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL, TJ,TM,TR,TT,UA,UG,US,UZ,V N,YU,ZW

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.1以上のカチオン性イオン交換ヒドロゲル形成ポリマーと1以上のアニオ ン性イオン交換ヒドロゲル形成ポリマーとを含む混合床イオン交換ヒドロゲル形 成ポリマー組成物であって、当該混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマー組成 物は、それぞれが少なくとも70%中和されている構成要素カチオン性およびア ニオン性ヒドロゲル形成ポリマーの比較し得る混合物に対して増加した圧力下性 能(PUP)能力を示すことを特徴とする混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリ マー組成物。 2.それぞれが少なくとも70%中和されている構成要素カチオン性およびア ニオン性ヒドロゲル形成ポリマーの比較し得る混合物のPUP能力よりも少なく とも20%大きく、好ましくは少なくとも50%大きく、より好ましくは少なく とも100%大きいPUP能力を有する請求項1記載の混合床イオン交換ヒドロ ゲル形成ポリマー組成物。 3.PUP能力が225分後に測定されていることを特徴とする請求項1また は2記載の混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマー組成物。 4.PUP能力が60分後に測定されていることを特徴とする請求項1または 2記載の混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマー組成物。 5.PUP能力が0.7psiの拘束圧の下で測定されていることを特徴とす る請求項1または2記載の混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマー組成物。 6.PUP能力が1.4psiの拘束圧の下で測定されていることを特徴とす る請求項1または2記載の混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマー組成物。 7.1以上のカチオン性イオン交換ヒドロゲル形成ポリマーと1以上のアニオ ン性イオン交換ヒドロゲル形成ポリマーとを含む混合床イオン交換ヒドロゲル形 成ポリマー組成物であって、当該組成物は、(i)0.7psiの拘束圧の下で 少なくとも25g/g、好ましくは少なくとも28g/g、より好ましくは少な くとも33g/gの225分でのPUP能力、または(ii)0.7psiの拘 束圧の下で少なくとも25g/g、好ましくは少なくとも28g/gの60分で のPUP能力のいずれかを有することを特徴とする混合床イオン交換ヒドロゲル 形成ポリマー組成物. 8.1以上のカチオン性イオン交換ヒドロゲル形成ポリマーと1以上のアニオ ン性イオン交換ヒドロゲル形成ポリマーとを含む混合床イオン交換ヒドロゲル形 成ポリマー組成物であって、当該組成物は、1.4psiの拘束圧の下で少なく とも20g/g、好ましくは少なくとも23g/g、より好ましくは少なくとも 26g/gの225分でのPUP能力を有することを特徴とする混合床イオン交 換ヒドロゲル形成ポリマー組成物。 9.カチオン性イオン交換ヒドロゲル形成ポリマーが、少なくとも6meq/ g、好ましくは少なくとも10meq/g、より好ましくは少なくとも15me q/gのアニオン交換能力を有することを特徴とする請求項1ないし8のいずれ か1項記載の混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマー組成物。 10.カチオン性イオン交換ヒドロゲル形成ポリマーがポリジメチルジアリル アンモニウムヒドロキシド、ポリジメチルアミノエチルアクリレート、ポリジメ チルアミノエチルメタクリレート、および誘導体、ならびにそれらの混合物から なる群より選択されることを特徴とする請求項1ないし9のいずれか1項記載の 混合床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマー組成物。 11.アニオン性イオン交換ヒドロゲル形成ポリマーがポリアクリル酸、ポリ マレイン酸無水物コポリマー、および誘導体ならびにそれらの混合物からなる群 より選択されることを特徴とする請求項1ないし10のいずれか1項記載の混合 床イオン交換ヒドロゲル形成ポリマー組成物。 12.請求項1ないし11のいずれか1項記載の混合床イオン交換ヒドロゲル 形成ポリマー組成物を含む少なくとも1つの領域を具備する水性体液の含有のた めの吸収性部材。 13.該領域が、60から100%、好ましくは70から100%、より好ま しくは80から100%の該組成物を含むことを特徴とする請求項12記載の吸 収性部材。 14.流体透過性トップシート、バックシートおよび前記トップシートと前記 バックシートとの間に位置する吸収性コアを具備する吸収製品であって、吸収性 コアが請求項13または14記載の吸収性部材を具備することを特徴とする吸収 製品。 15.おむつである請求項14記載の吸収製品。
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