JP2006505666A - 凍結乾燥された超吸収性材料 - Google Patents
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Abstract
Description
「吸収性ポリマー」は、最も好ましい条件においては、0.9重量パーセントの塩化ナトリウムを含む水性溶液で、その重量の少なくとも約10倍を、好ましくは少なくとも約30倍を吸収することが可能な有機又は無機ポリマー材料を意味する。本発明の吸収性ポリマーは、粒状物、繊維、及び/又は他の構造的形態を含むことができる。吸収性ポリマーは、材料を実質的に水に溶けないようにさせるために、好ましくはわずかに架橋結合される。架橋結合は、例えば、X線照射、又は、共有結合、イオン結合、ヴァンデルワール結合、又は水素結合によって達成することができる。
負荷状態吸収性(AUL)テストは、吸収性ポリマーが拘束負荷を受けている状態の時に、吸収性ポリマーが液体を吸収する能力を計測するものである。このテストは、図1及び図2を参照することにより最もよく理解することができる。図1を参照すると、要求吸収性テスター(DAT)が使用されており、これはGATS(重量吸収性テストシステム)と類似していて、マサチューセッツ州、ダナーズのM/K Systemsより入手可能であり、かつ、1974年3月のLichsteinによるINDA Technological Symposium Proceedingsの129−142ページに記載されたシステムである。
ここで用いられる、対遠心力保持能力(CRC)は、制御された状態において遠心力を付与された後での吸収性ポリマーの吸収能力を計測するものである。テストされる吸収性ポリマーの試料は、300から600マイクロンの粒子サイズを得るように、U.S.スタンダード#30メッシュスクリーン(開口部0.595ミリメートル)を通して予め篩い分けされ、U.S.スタンダード#50メッシュスクリーン(開口部0.297ミリメートル)上に保持された吸収性ポリマーから取り出される。CRCは、試験溶液(0.9重量パーセントの塩化ナトリウム溶液)が自由に試料により吸収される状態で試料を収容する水透過性バッグの中にテストされる試料材料(湿分含有量が5重量パーセントより小さい)の0.200グラムを置くことにより計測することができる。熱シール可能なティーバッグ材料(ウイスコンシン州、ニーナのKimberly−Clark Corporationより商業的に入手可能で、グレード542)は、ほとんどの用途において良好に作用する。バッグは、縦12.7センチメートル横7.62センチメートルのバッグ材料の試料を半分に折り、2つの開口端部を熱シールして、縦6.35センチメートル横7.62センチメートルの長方形の小袋を形成することにより形成される。熱シールは、材料端部より約0.635センチメートル内側にするべきである。試料が小袋内に設置された後、小袋の残りの開口端部も熱シールされる。空のバッグも対照として試料バッグと共にテストされる。3つの試料バッグが、各々の超吸収性材料のためにテストされる。
ここで、「CRC」は、試料の対遠心力保持能力(グラム/グラム)、「Ws」は、ティーバッグ及び試料の遠心分離された後の質量(グラム)、「We」は、空のティーバッグの遠心分離された後の平均質量(グラム)、「Wd」は、試料の乾燥時質量(グラム)である。各々のCRC測定は3回繰り返され、材料のCRC値を得るために平均される。
渦持続時間テストは、予め定められた質量の吸収性ポリマーが、磁気撹拌プレート上において600回転/分で、0.9パーセント重量の塩化ナトリウム溶液の50ミリリットルを撹拌した時に形成される渦を止めるのに必要な秒単位の時間を測定するものである。渦が止まるのにかかる時間は、吸収性ポリマーの自由膨潤吸収率を示す。吸収性ポリマー間の対遠心力保持能力の違いが(粒子サイズによる)渦持続時間に影響するので、渦持続時間テストは、標準的な従来の吸収性ポリマーと比較して、50ミリリットルの塩化ナトリウム溶液に付加される吸収性ポリマーの量を調節することにより、様々な吸収性ポリマーとの対比のために補整することができる。
C=2.0グラムxA
B
ここで「A」は、標準の超吸収性ポリマー(FAVOR(登録商標)880の対遠心力保持能力、すなわち33.6グラム/グラムであり、「B」は、第二超吸収性材料の対遠心力保持能力であり、「C」は、渦持続時間テストに使用される第二超吸収性材料の量である。
表1
表2
表3
12 多孔性プレート
14 ポート
16 負荷状態吸収性装置
18 電気秤
20 吸収性ポリマー
22 チューブ
24 スチールワイヤクロス
26 ピストン
28 おもり
30 濾過紙
Claims (42)
- 約10秒又はこれより小さい渦持続時間と少なくとも約0.7の剛性指標を持つ吸収性ポリマーを含むことを特徴とする超吸収性材料。
- 前記吸収性ポリマーは、約5秒又はこれより小さい渦持続時間を持つことを特徴とする請求項1に記載の超吸収性材料。
- 前記吸収性ポリマーは、約3秒又はこれより小さい渦持続時間を持つことを特徴とする請求項2に記載の超吸収性材料。
- 前記吸収性ポリマーは、少なくとも約0.8の剛性指標を持つことを特徴とする請求項1に記載の超吸収性材料。
- 前記吸収性ポリマーは、約5秒又はこれより小さい渦持続時間を持つことを特徴とする請求項4に記載の超吸収性材料。
- 前記吸収性ポリマーは、約3秒又はこれより小さい渦持続時間を持つことを特徴とする請求項5に記載の超吸収性材料。
- 前記吸収性ポリマーは、少なくとも約0.9の剛性指標を持つことを特徴とする請求項1に記載の超吸収性材料。
- 前記吸収性ポリマーは、約5秒又はこれより小さい渦持続時間を持つことを特徴とする請求項7に記載の超吸収性材料。
- 前記吸収性ポリマーは、約3秒又はこれより小さい渦持続時間を持つことを特徴とする請求項8に記載の超吸収性材料。
- 前記吸収性ポリマーは、変成吸収性ポリマーであり、前記吸収性ポリマーは変成前の約10秒より大きい第一渦持続時間と、変成後の約10秒又はこれより小さい第二渦持続時間を持つことを特徴とする請求項1に記載の超吸収性材料。
- 前記変成吸収性ポリマーは、凍結乾燥された吸収性ポリマーであることを特徴とする請求項1に記載の超吸収性材料。
- 前記吸収性ポリマーは、陰イオンポリマー、陽イオンポリマー、酸性ポリマー、塩基性ポリマー、及びこれらの組み合わせを含むグループから選択されるポリマーを含むことを特徴とする請求項1に記載の超吸収性材料。
- 前記吸収性ポリマーは、ナトリウムポリアクリレート、ポリビニルアミン塩、ポリアクリル酸、ポリビニルアミン、及びこれらの組み合わせを含むグループから選択されることを特徴とする請求項12に記載の超吸収性材料。
- 吸収性ポリマーを変成する方法であって、
第一渦持続時間を持つ吸収性ポリマーを準備し、
前記吸収性ポリマーで水を吸収し、
吸収された水の少なくとも一部を前記吸収性ポリマーから除去し、
第二持続時間を持つ変成吸収性ポリマー得る方法であって、
前記第一渦持続時間の前記第二渦持続時間に対する比率が少なくとも約5であり、前記変成吸収性ポリマーは少なくとも約0.7の剛性指標を持つことを特徴とする方法。 - 水を吸収させて、少なくも約5(水)グラム/(吸収性ポリマー)グラムの膨潤レベルの吸収性ポリマーを得ることを特徴とする請求項14に記載の方法。
- 前記吸収性ポリマーは、水を吸収する前に、約850マイクロメートル又はこれより小さい粒子サイズをもつことを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 水を吸収して、少なくとも約10(水)グラム/(吸収性ポリマー)グラムの膨潤レベルの吸収性ポリマーを得ることを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 前記吸収性ポリマーは、水を吸収する前に約600マイクロメートル又はこれより小さい粒子サイズをもつことを特徴とする請求項17に記載の方法。
- 水を吸収して、少なくとも約20(水)グラム/(吸収性ポリマー)グラムの膨潤レベルの吸収性ポリマーを得ることを特徴とする請求項17に記載の方法。
- 前記吸収性ポリマーは、水を吸収する前に、約300マイクロメートル又はこれより小さい粒子サイズをもつことを特徴とする請求項19に記載の方法。
- 前記第一渦持続時間の第二渦持続時間に対する比率は、少なくとも約10であることを特徴とする請求項14に記載の方法。
- 前記第一渦持続時間の第二渦持続時間に対する比率は、少なくとも約20であることを特徴とする請求項21に記載の方法。
- 前記変成吸収性ポリマーは、少なくとも約0.8の剛性指標を持つことを特徴とする請求項14に記載の方法。
- 前記変成吸収性ポリマーは、少なくとも約0.9の剛性指標を持つことを特徴とする請求項23に記載の方法。
- 前記水の一部が、凍結乾燥によって除去されることを特徴とする請求項14に記載の方法。
- 吸収性ポリマーを変成する方法であって、
約10秒より大きい第一渦持続時間を持つ吸収性ポリマーを準備し、
吸収性ポリマーで水を吸収し、
膨潤した吸収性ポリマーを凍結乾燥させて吸収された水の少なくとも一部を除去し、
約10秒又はこれより小さい第二渦持続時間と少なくとも約0.7の剛性指標を持つ変成吸収性ポリマーを得ることを特徴とする方法。 - 水を吸収して、少なくとも約5(水)グラム/(吸収性ポリマー)グラムの膨潤レベルの吸収性ポリマーを得ることを特徴とする請求項26に記載の方法。
- 前記変成吸収性ポリマーは、約5秒又はこれより小さい第二渦持続時間を持つことを特徴とする請求項26に記載の方法。
- 前記変成吸収性ポリマーは、約3秒又はこれより小さい第二渦持続時間を持つことを特徴とする請求項28に記載の方法。
- 前記変成吸収性ポリマーは、少なくとも約0.8の剛性指標を持つことを特徴とする請求項26に記載の方法。
- 前記変成吸収性ポリマーは、少なくとも約0.9の剛性指標を持つことを特徴とする請求項30に記載の方法。
- 前記吸収性ポリマーは、水を吸収する前に約850マイクロメートル又はこれより小さい粒子サイズをもつことを特徴とする請求項27に記載の方法。
- 凍結乾燥されたナトリウムポリアクリレート吸収性ポリマーであって、少なくとも約0.7の剛性指標、凍結乾燥前の第一渦持続時間、及び凍結乾燥後の第二渦持続時間を持ち、前記第一渦持続時間の前記第二渦持続時間に対する比率が少なくとも約5であることを特徴とする超吸収性材料。
- 前記吸収性ポリマーは、少なくとも約0.8の剛性指標を持つことを特徴とする請求項33に記載の超吸収性材料。
- 前記吸収性ポリマーは、少なくとも約0.9の剛性指標を持つことを特徴とする請求項34に記載の超吸収性材料。
- 前記第一渦持続時間の前記第二渦持続時間の比率が、少なくとも約10であることを特徴とする請求項33に記載の超吸収性材料。
- 前記吸収性ポリマーは、少なくとも約0.8の剛性指標を持つことを特徴とする請求項36に記載の超吸収性材料。
- 前記吸収性ポリマーは、少なくとも約0.9の剛性指標を持つことを特徴とする請求項37に記載の超吸収性材料。
- 約5重量パーセントから95重量パーセントの請求項33の超吸収性材料を含むことを特徴とする吸収性複合体。
- 請求項33の超吸収性材料を含むことを特徴とする吸収性物品。
- 約5重量パーセントから95重量パーセントの請求項1の超吸収性材料を含むことを特徴とする吸収性複合体。
- 請求項1の超吸収性材料を含むことを特徴とする吸収性物品。
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