JP2007501080A - コーティングされた水膨潤性材料を含む吸収性物品 - Google Patents

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Abstract

本発明は、ポリマーが液体中、例えば水若しくは生理食塩水中で膨潤するときに破裂しないような、コーティング剤でコーティングされる、好ましくはヒドロゲル形成性の、コーティングされた水膨潤性のポリマーを含む、固体、通常は微粒子の水膨潤性材料を含む、吸収性構造体を対象とする。ここで、前記コーティング剤は、湿潤状態で伸張性があり、さらに、少なくとも400%、又はさらに少なくとも500%の湿潤伸びを有し、また好ましくは、湿潤状態で少なくとも1MPaの引張破断応力を有する、湿潤伸張性材料を含む。通常は、コーティング剤は、さらに、エラストマーポリマー材料をさらに含む。

Description

本発明は、コーティングされた水膨潤性の、好ましくはヒドロゲル形成性のポリマーを含む、水膨潤性材料、通常は固体で微粒子状の水膨潤性材料を含んでおり、コーティングが、0.9%生理食塩水中でポリマーが膨潤するときに実質的に破裂しないようなものであり、またコーティングが湿潤状態で伸張性の高いものである、本明細書に記載する吸収性構造体及び好ましい吸収性物品を対象とする。コーティングは、好ましくはエラストマーポリマー材料を含む。
おむつなどの使い捨て吸収性物品の重要な構成要素は、吸収性ゲル材料(absorbent gelling material)若しくはAGM、又は超吸収性ポリマー(super-absorbent polymer)若しくはSAPとも呼ばれる、水膨潤性ポリマー、通常はヒドロゲル形成性水膨潤性ポリマーを含む吸収性コア構造である。このポリマー材料によって、確実に、物品の使用中に物品が大量の体液、例えば尿を吸収して閉じ込め、それによって再湿潤を低減し、良好な皮膚の乾きをもたらすことができるようになる。
特に有用な水膨潤性ポリマー材料又はSAPは、初めに、比較的少量のN,N’−メチレンビスアクリルアミド、トリメチロールプロパントリアクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、若しくはトリアリルアミンなどの二官能性又は多官能性モノマーの存在下で、アクリル酸、アクリル酸のアルカリ金属(例えば、ナトリウム及び/若しくはカリウム)又はアンモニウム塩、アルキルアクリレートなど不飽和カルボン酸又はその誘導体を重合させることによって製造されることが多い。二官能性又は多官能性モノマー材料は、ポリマー鎖を軽く架橋させ、それによってそれらを非水溶性で、さらに水膨潤性にする働きをする。これら軽く架橋した吸収性ポリマーは、ポリマー主鎖に結合した、中和された多数のカルボキシレート基を含有する。一般に、これらのカルボキシレート基は、架橋したポリマー網状構造による体液の吸収のための浸透駆動力を生み出すと考えられている。
加えて、ポリマー粒子は、特に赤ん坊用のおむつに利用する場合にそれらの特性を改善するために、外表面上に表面架橋層を形成するように処理されることが多い。
使い捨ておむつなどの吸収性の部材及び物品における吸収剤として有用な水膨潤性(ヒドロゲル形成性)ポリマーは、十分に高い収着能並びに十分に高いゲル強度を有する必要がある。吸収性物品の使用中に吸収性ポリマーが接触するかなりの量の水性体液を吸収できるようにするために、収着能は、十分に高いものである必要がある。ゲルの他の特性と共に、ゲル強度は、膨潤したポリマー粒子が吸収性物品において与えられた応力下で変形に耐える傾向に関係する。いわゆるゲルブロッキングを引き起こす許容不可能な程度まで粒子が毛管の空隙を変形及び充填しないように、吸収性物品におけるゲル強度は、十分に高いものである必要がある。このゲルブロッキングは、流体吸い上げ又は流体分配速度を抑制し、すなわち、ゲルブロッキングが起こると、それが吸収性物品中の比較的乾燥した区域若しくは領域への流体の分布を実質的に妨げる可能性があり、また、水膨潤性ポリマー粒子が完全に飽和するよりもかなり前に、又は流体が「ブロッキング」粒子を過ぎて吸収性物品の残りの部分へと拡散若しくは吸上可能になるよりもかなり前に、吸収性物品からの漏れが起こる可能性がある。そのために、水膨潤性ポリマー(吸収性構造体若しくは物品に組み込まれるときに)が高い湿潤多孔性を維持し、且つ高い耐変形性を有し、従って膨潤したゲル床内の流体輸送のための高い浸透性をもたらすことが重要である。
比較的高い浸透性をもつ吸収性ポリマーは、内部架橋若しくは表面架橋のレベルを高めることによって製造でき、これが、着用者によって引き起こされる圧力などの外圧による変形に対する膨潤したゲルの耐変形性を向上させるが、通常は、また、望ましくないことにはゲルの吸収能を低下させる。
本発明者らは、表面架橋した水膨潤性ポリマー粒子が、表面架橋「シェル」によって拘束されることが多く、十分に吸収及び膨潤できないこと、及び/又はシェルが、膨潤応力若しくは荷重負荷時の性能に関係した応力に耐えられるほど強いものではないことを見出した。
本発明者らは、表面架橋「コーティング」を含めて、当該技術分野で使用される水膨潤性ポリマーのコーティング若しくはシェルが、ポリマーが著しく膨潤するときに破断すること、又は「コーティング」が、ある期間にわたって膨潤状態となった後で破断することを見出した。本発明者らはまた、その結果として、コーティングされた及び/若しくは表面架橋された当該技術分野において既知の水膨潤性ポリマー又は超吸収材料が、使用時に大きく変形し、従って、湿潤状態で、特に圧力下で、ゲル床の比較的低い多孔性及び浸透性をまねくことも見出した。本発明者らは、このことが、そのようなポリマー材料の最適な吸収力、液体分配、又は収納性能に悪影響を及ぼし得ることを見出した。
ゆえに、本発明者らは、湿潤状態で力を及ぼすことができ、且つ通常の使用条件下でポリマーが体液中で膨潤するときに実質的に破裂しないコーティングを有する、コーティングされた水膨潤性ポリマーを含む水膨潤性材料が必要とされていることを見出した。本発明者らは、本発明の状況では、尿などの体液の良好な代用品として、0.9重量%塩化ナトリウム水溶液(以下、「0.9%生理食塩水」と呼ぶ)を使用できることを見出した。したがって、本発明者らは、材料が0.9%生理食塩水中で膨潤するときにコーティングが実質的に破裂しない、コーティングされた水膨潤性材料を提供する必要があることを見出した。
本発明者らは、ヒドロゲルポリマーの内部コアが膨潤するときに、コーティングが伸張でき、且つ実質的に無傷のままである、すなわち破断しないような、伸張性のあるコーティング剤、例えば、弾性的に伸張可能なエラストマーコーティングでコーティングされた水膨潤性ポリマーを含む、新規の水膨潤性材料、並びに新規の水膨潤性材料を作製する方法を開発した。
さらに、本発明者らは、乾燥状態では良好な伸張性(伸び)をもつが湿潤状態では伸張性をもたない材料もあるので、すべての伸張性材料があらゆる用途でコーティング剤として適しているわけではないことを見出した。ゆえに、本発明者らは、水膨潤性ポリマーに湿潤伸張性のあるコーティング剤を与えることが重要であることを見出した。
本発明者らは、湿潤状態における高い伸張性(伸び)を付与するために、コーティング剤を適用し、その後コーティング剤を処理する方法が重要な場合があることをさらに見出した。
本発明は、コーティングされた水膨潤性ポリマーを含む水膨潤性材料を含む吸収性構造体であって、前記水膨潤性材料は、
a)水膨潤性ポリマーを得る工程と、
b)工程a)と同時に、又は工程a)の後で、前記水膨潤性ポリマーの少なくとも一部にコーティング剤を適用する工程と、所望により、
c)工程b)で得られるコーティングされた水膨潤性ポリマーをアニーリング及び/又は硬化させて、
コーティングされた水膨潤性ポリマーを含む水膨潤性材料を得る工程とを含む方法によって得ることができ、
工程b)における前記コーティング剤が、湿潤伸張性で、後述する湿潤伸び試験及び湿潤引張応力試験によって定義されるように、破断まで少なくとも400%、好ましくは少なくとも500%の湿潤伸びを有する材料を含む、吸収性構造体に関する。
好ましくは、湿潤伸張性材料は、本明細書で定義される前記試験によって決定されるように、湿潤状態で少なくとも1MPaの引張破断応力を有する。
前記試験では、初めに、本明細書に記載する方法によって、コーティング剤若しくは湿潤伸張性材料のフィルム、又はアニーリングされたフィルム若しくは硬化されたフィルム、及び/又はアニーリング且つ硬化されたフィルムが調製され、次いで試験される。これによって、本明細書の方法が必須工程としてアニーリング工程c)を有するときにはアニーリングされたフィルムが試験され;本明細書の方法が必須工程として硬化工程を有する場合、硬化されたフィルムが試験され;本明細書の方法が必須工程としてアニーリング工程及び硬化工程の両方を、好ましくはその順序で有するときには、アニーリング且つ硬化(好ましくはその順序で)されたフィルムが試験される。
ゆえに、例えば、アニーリング工程を有するが硬化工程を有していない本明細書の方法で、有用若しくは使用される湿潤伸張性材料又はコーティング剤は、アニーリングされたフィルムの形態で試験されたときに、少なくとも400%、好ましくは少なくとも500%の湿潤伸びを有し、且つ好ましくは湿潤状態で少なくとも1MPaの引張破断応力を有しており;アニーリング工程及び/又は硬化工程を伴わない本明細書の方法で有用若しくは使用される湿潤伸張性材料又はコーティング剤は、アニーリング又は硬化されていないフィルムの形態で試験されたときに、少なくとも400%、好ましくは少なくとも500%の湿潤伸びを有し、且つ好ましくは湿潤状態で少なくとも1MPaの引張破断応力を有する。
換言すれば、本発明の第1の実施形態では、本明細書の方法は、以上で定義した通りであり、工程b)で使用される湿潤伸張性材料又はコーティング剤は、それらのアニーリング又は硬化されていないフィルムが、少なくとも400%、若しくは好ましくは少なくとも500%の湿潤伸びを有し、且つ好ましくは湿潤状態で少なくとも1MPaの引張破断応力を有するようなものである。本発明の第2の独立した実施形態では、本方法は、以上で定義した通りであるが、アニーリング及び/又は硬化工程が必須であり、また、工程b)で使用される湿潤伸張性材料又はコーティング剤が、それらのアニーリング且つ/又は硬化されたフィルムが400%、好ましくは少なくとも500%の湿潤伸びを有し、且つ好ましくは湿潤状態で少なくとも1MPaの引張破断応力を有するようなものである点を除く。
好ましくは、本方法は、工程b)若しくはc)の前に、又は同時に、又は後に、前記水膨潤性ポリマー又はコーティングされた水膨潤性ポリマーを固体形態で得る工程d)を含む。
通常は、吸収性構造体は、乳幼児用おむつ、トレーニングパンツ、成人用失禁物品、生理用ナプキン、パンティライナー、陰唇間物品、及び包帯類(bandages)から選択される使い捨て吸収性物品、又はその一部である。
得られるコーティングは、好ましくは本明細書に記載のようにほぼ均一である。
好ましくは、水膨潤性ポリマー、及びコーティングされた水膨潤性ポリマーを含む得られる水膨潤性材料は、固体であり、好ましくは粒子の形態である。
水膨潤性ポリマーは、好ましくはヒドロゲル形成性ポリマーであり、好ましくは(部分的に中和された)ポリアクリレートである。
本発明はまた、水膨潤性ポリマーの塩水流伝導度(SFC:saline flow conductivity、後述する)を増大させるために、前記水膨潤性ポリマーのためのコーティングとして、湿潤伸張性コーティング剤、好ましくはポリマーエラストマーコーティング剤を使用することに関する。
本発明はまた、コーティングされていない水膨潤性ポリマーの多孔性に比べて、少なくとも1kPaの外圧下で0.9%生理食塩水溶液中で(完全に)膨潤したときの水膨潤性ポリマーの多孔性(SFCによって測定される)を少なくとも100%増大させるために、前記水膨潤性ポリマーのためのコーティングとして、湿潤伸張性コーティング剤、好ましくはポリマーエラストマーコーティング剤を使用することに関する。
(吸収性構造体)
本発明の吸収性構造体は、尿又は血液などの液体を吸収且つ保持するために使用される、あらゆる吸収性構造体であってよい。
吸収性構造体は、通常は、好ましくは陰唇間製品、生理用ナプキン、パンティライナー、並びに好ましくは成人用失禁製品、赤ん坊用のおむつ、及びトレーニングパンツなどの使い捨て吸収性物品であり、又は通常は、使い捨て吸収性物品の一部を成す。
吸収性構造体が使い捨て吸収性物品の一部である場合、本発明の吸収性構造体は、通常は、体液を収納する働きをする吸収性物品の一部分、例えば、吸収性物品の収納層である。当該技術分野において既知のように、これは、獲得層と直接接触していてよく、又は本発明の一実施形態では、獲得層と共に一体構造を形成してもよい。
本発明のさらに他の実施形態では、吸収性構造体は、吸収性物品で使用するための獲得層である。
吸収性構造体は、水膨潤性材料からなる、後で必要な構造へと成形される構造であってよく、又は好ましくは、当該技術分野において吸収性構造体に使用されるような追加の構成要素を含んでよい。
吸収性構造体は、本明細書の水膨潤性材料をあらゆる重量レベル又は濃度で含んでよい。例えば、吸収性構造体はまた、発泡体、フィルム、織布ウェブ、及び/若しくは不織布ウェブなどの1以上の支持体又はラッピング材料を含んでもよい。好ましくは、特に吸収性構造体が前述の吸収性物品の収納層であるとき、又は吸収性構造体が収納層として機能する層を含むときには、構造体又は層は、構造体の考えられる他の構成要素に比べて本明細書の水膨潤性材料を多量に含んでおり、好ましくは構造体の50重量%超過、又はさらに70重量%超過、又はさらに80重量%超過、又はさらに構造体の90重量%超過の本明細書の水膨潤性材料を含む。
それは、代替的に、又はさらに接着剤などの構造剤若しくはマトリックス剤を含んでもよく、あるいは、例えば、水膨潤性材料は、水膨潤性材料の不動化のためのマトリックスを提供できる、エアフェルト材料のような吸収性繊維材料と混合されてもよい。ただし、好ましくは、比較的少量の吸収性繊維(セルロース)材料が吸収性構造体で使用される。ゆえに、吸収性構造体が液体収納層である場合、又は吸収性構造体が1以上の液体収納層を含むときには、前記液体構造若しくは前記液体収納層が、本明細書の水膨潤性材料を多量に含み、且つ吸収性(セルロース)繊維をほんのわずかだけ含み、又は全く含まず、例えば、好ましくは層の40重量%未満、若しくはさらに20重量%未満、若しくはさらに10重量%未満、若しくはさらに5重量%未満の吸収性繊維(セルロース)材料を含み、且つ好ましくは50重量%超過、若しくはさらに70重量%超過、若しくはさらに80重量%超過、若しくはさらに90重量%超過の本明細書の水膨潤性材料を含むことが好ましい場合がある。好ましくは、水膨潤性材料と、吸収性繊維、好ましくは他のあらゆるマトリックス剤との重量比は、少なくとも1:1、好ましくは少なくとも3:2、若しくはさらに少なくとも2:1、若しくはより好ましくは少なくとも3:1、さらに好ましくは少なくとも4:1である。
好ましくは、吸収性構造体は、少なくとも、水膨潤性材料(を含む部分)を包むラッピング材料、いわゆるコアラップ材料を含む。好ましい一実施形態では、コアラップ材料は、最上層と最下層とを含み、後者がユーザーの皮膚から最も遠く離れており、コアラップ材料全体又は最上層及び/若しくは最下層を、例えば、スパンボンド、メルトブロウン、及び/又はカード不織布材などの不織布材料から提供することができる。好ましい材料の1つは、スパンボンド層と、メルトブロウン層と、もう1つのスパンボンド層とを含む、いわゆるSMS材料である。きわめて好ましいのは、永久的に親水性の不織布材であり、特に、耐久的に親水性のコーティングを備える不織布材である。代替的な好ましい材料は、SMMS構造を含む。最上層及び最下層は、2つ以上の別個の材料シートから提供されてよく、又は単一の材料シートから提供されてもよい。
好ましい不織布材料は、PE、PET、最も好ましくはPPなどの合成繊維から提供される。不織布材の生産に使用されるポリマーは、本質的に疎水性であるので、好ましくは親水性コーティングでコーティングされ、例えば、当該技術分野において既知のようにナノ粒子でコーティングされる。
本発明の好ましい実施形態では、吸収性構造体は、ラッピング材料と、本明細書に記載の水膨潤性材料と、熱可塑性材料及び/又は接着剤及び/又は熱可塑性接着剤(接着剤の(非吸収性)繊維層であってよい)とを含む。
好ましい吸収性構造体は、例えば、次のように作製することができる:
a)ラッピング材料として利用できる基材材料を提供すること、
b)好ましくは水膨潤性材料を実質的に含まない少なくとも1つの領域を含み、また水膨潤性材料を含む少なくとも1つの領域を含むパターンで、本明細書の水膨潤性材料を基材材料の第1表面上に付着させて、好ましくは水膨潤性材料を備える別個の領域間に開口部が形成されるようにすること、
c)基材材料の第1表面及び水膨潤性材料の上に熱可塑性材料を付着させて、熱可塑性材料の一部分が基材の第1表面と直接接触し、且つ熱可塑性材料の一部分が水膨潤性材料と直接接触するようにすること、
d)次いで、通常は、基材材料を折り畳むことによって、又は以上のものの上に別の基材物質を置くことによって、以上を密閉すること。
本発明の吸収性構造体を含む好ましい使い捨て吸収性物品は、生理用ナプキン、パンティライナー、成人用失禁製品、及び乳幼児用おむつ、又はトレーニング若しくはプルオンパンツであり、尿を吸収する働きをする物品、例えば、成人用失禁製品、おむつ、及びトレーニング若しくはプルオンパンツが、本明細書で最も好ましい物品である。
本明細書で好ましい物品は、トップシートとバックシートとを有しており、そのそれぞれが、前部と、後部と、それらの間に位置決めされたクロッチ部とを有する。本発明の吸収性構造体は、通常は、トップシートとバックシートとの間に位置決めされる。好ましいバックシートは、蒸気透過性で、液体不透過性である。好ましいトップシート材料は、少なくとも部分的に親水性であり;また、いわゆる有孔トップシートも好ましい。トップシートがスキンケア組成物、例えばローションを含むことが好ましい場合がある。
これら好ましい吸収性物品は、通常は、液体不透過性(ただし、好ましくは空気又は水蒸気透過性)バックシートと、バックシートに接合された、又は別の方法でバックシートに関係付けられた流体透過性トップシートとを含む。このような物品は、当該技術分野において周知であり、本明細書全体を通じて言及される様々な文献に詳細に開示されている。
本明細書の水膨潤性材料は非常に高い吸収能を有するので、本明細書の吸収性物品ではこの材料をわずかな低いレベルで使用することが可能である。ゆえに、本発明の吸収性構造体を含む、成人用及び乳幼児用おむつ、トレーニングパンツ、生理用ナプキンなどの薄い吸収性物品であって、クロッチ部における平均キャリパー(厚さ)が1.0cm未満、好ましくは0.7cm未満、より好ましくは0.5cm未満、又はさらに0.3cm未満である吸収性物品が好ましい(この目的だけのために、クロッチ部は、平置きされて広げられたときの製品の中央領域として定義され、物品の長さの20%及び物品の幅の50%の寸法を有する)。
本明細書で好ましいおむつは、前側ウエストバンドと背側ウエストバンドとを有し、前側ウエストバンド及び背側ウエストバンドそれぞれが、第1の末端部分と、第2の末端部分と、これらの末端部分の間に配置された中央部分とを有しており、好ましくは末端部分それぞれが前側ウエストバンドを後側ウエストバンドに締着させるための締着装置を含んでおり、又は好ましくは末端部分が互いに連結されており、また、背側ウエストバンドの中央部分及び/若しくはバックシートの後部及び/若しくはバックシートのクロッチ部がランディング部材を含んでおり、好ましくはランディング部材が、ループ、フック、スロット、スリット、ボタン、磁石から選択される第2の係合要素を含む。最も好ましいのは、フック、接着性又は粘着性のある第2の係合要素である。物品、好ましくはおむつの上の係合要素に、確実にそれらがある特定の瞬間にだけ係合可能になるようにするための手段が設けられていることが好ましい場合があり、例えば、前述したように、係合要素を係合させようとするときに取り外され、係合がもはや必要ないときに再び閉じることのできる、係合要素を取り外し可能な蓋によって覆ってもよい。
本明細書で好ましいおむつ及びトレーニングパンツは、当該技術分野において既知のように、1組以上の脚弾性部及び/又はバリアレッグカフを有する。
また、トップシートが、好ましくはその長さに沿って伸縮性をもたせる手段(elastication means)を備えた、開口部を有することも好ましい場合があり、開口部を通って汚物が吸収性構造体の上方の隙間空間へと到達でき、それによって確実に汚物が着用者の皮膚から離れてこの隙間空間内に隔離されるようになる。
(水膨潤性材料)
本明細書の水膨潤性材料は、水を吸収することによって水中で膨潤するようなものであり、従ってゲルを形成することがある。またそれは、他の液体を吸収して膨潤することもある。ゆえに、本明細書で使用するとき、「水膨潤性」は、材料が少なくとも水中で膨潤することを意味するが、通常は他の液体若しくは溶液中でも膨潤し、好ましくは0.9%生理食塩水(0.9%NaCl溶液)などの水を主体とする液体中で膨潤する。
本明細書の水膨潤性材料は、後述するように、本明細書の方法によってコーティングされた水膨潤性ポリマーを含む。コーティング剤は、好ましくは、水膨潤性材料の0.5重量%〜50重量%、より好ましくは1重量%〜50重量%、若しくはさらに1重量%〜30重量%、さらに好ましくは1重量%〜20重量%、最も好ましくは2重量%〜15重量%のレベルで存在する。
コーティング剤は、得られるコーティング層が好ましくは薄くなるように適用され;好ましくはコーティング層は、1ミクロン〜100ミクロン(μm)、又はさらに1〜50ミクロン、若しくは1〜20ミクロン、又はさらに2〜10ミクロンの平均キャリパー(厚さ)を有する。
コーティングは、好ましくはキャリパー及び/又は形状が均一である。好ましくは、平均キャリパーは、最小キャリパーと最大キャリパーとの比が、1:1〜1:5の間、好ましくは1:1〜1:2の間になるようなものである。
本明細書の水膨潤性材料はまた、フィラー、流動助剤、加工助剤、固化防止剤、臭気抑制剤、着色剤、湿潤粘着性を付与するためのコーティング、親水性表面コーティングなど他の構成成分も含んでよい。
水膨潤性材料はまた、コーティングされていない水膨潤性ポリマーも含有してよい。ただし、コーティングされた水膨潤性ポリマーは、好ましくは(水膨潤性材料の)少なくとも20重量%、より好ましくは50重量%〜100重量%、又はさらに80重量%〜100重量%、最も好ましくは90重量%〜100重量%のレベルで存在する。
水膨潤性材料は、好ましくは得られる材料が固体になるような、本明細書に記載の方法によって得ることができ;この固体には、ゲル、フレーク、繊維、粒塊、大きなブロック、顆粒、粉末粒子、球体、及び超吸収体又は本明細書に記載の水膨潤性ポリマーに関して当該技術分野において既知の他の形態が含まれる。
好ましくは、材料は、例えばEP−A−0691133に記載の方法によって例えば測定できるような、10μm〜2mm、若しくはさらに50μm〜1mm、好ましくは100μm〜800μmの質量メジアン粒径を有する粒子の形態である。
本明細書の一実施形態では、本明細書の水膨潤性材料は、粒径が10μm〜1200μm、若しくはさらに50μm〜800μm、及び質量メジアン粒径が100μm〜800μm若しくはさらに600μmの(自由流動性)粒子の形態である。
さらに、又は本明細書の他の実施形態では、水膨潤性材料は、事実上球形の粒子を含む。
本明細書のさらに他の好ましい実施形態では、本明細書の水膨潤性材料は、粒子の大多数(例えば、少なくとも80%、好ましくは少なくとも90%、若しくはさらに少なくとも95%)が50μm〜800μm、好ましくは100μm〜600μm、より好ましくは200μm〜500μmの粒径を有する、比較的狭い粒径範囲を有する。
本明細書の水膨潤性材料は、好ましくは20重量%未満、若しくはさらに10重量%未満、若しくはさらに8重量%未満、若しくはさらに5重量%未満の水を含み、又は水を全く含まない。水膨潤性材料の水分含有量は、水膨潤性材料を105℃で3時間乾燥させる工程と、乾燥後の水膨潤性材料の重量損失によって湿分含有量を決定する工程とを伴う、エダナ(Edana)試験、番号ERT430.1−99(1999年2月)によって決定することができる。
本明細書の材料は、いわゆるコア−シェル粒子の形態であってよく、その際、より詳細に後述するように、(1若しくは複数の)水膨潤性ポリマーが内部構造又はコア内に存在し、コーティング剤が水膨潤性ポリマーの周りにコーティングシェルを形成する。
本明細書の好ましい一実施形態では、コーティングは、水膨潤性ポリマー(コア)の周りの事実上連続的なコーティング層又はシェルであり、前記コーティング層は、(1若しくは複数の)ポリマーの表面全体を覆っており、すなわち、ポリマーの表面(コア表面)には露出した部位が全く存在しない。これによって、後述するように、水膨潤性材料が液体中で膨潤するときに、「コア」内の水膨潤性ポリマーの周りに最大の接線力が加わると考えられている。この実施形態では特に、コーティング材料及び得られるコーティングは、好ましくは、例えば水膨潤性材料への(コアへの)液体の高速浸透/吸収を可能にするために、きわめて透水性が高い。
本明細書の別の好ましい実施形態では、コーティングシェル又は層は、例えば本明細書で定義するように粒子に結合し粒子を封じ込める、例えば繊維性網状構造の形態など、例えば、水が浸透するための孔を含む網状構造の形態の、多孔質である。
換言すれば、本明細書の方法で形成される、得られるコーティング又はコーティング層若しくはシェルが、通路状(pathwise)に連結されることがきわめて好ましく、コーティング層が通路状に連結して(1若しくは複数の)水膨潤性ポリマーを封入する(完全に閉じ込める)ことがより好ましい(例えば、E.W.ウェインスタイン(E.W.Weinstein)ら、マスワールド−「封入」及び「通路状連結」のためのウォルフラム・ウェブ・リソース(Mathworld - A Wolfram Web Resource for'encapsulation'and'pathwise connected')参照)。
コーティング層は、好ましくは(1若しくは複数の)水膨潤性ポリマーの(「コア」の)表面上の、通路状に連結した完全な表面である。この完全な表面は、コーティング剤が存在し、且つそれが通路状に、例えば網状構造のように連結された第1のエリアからなり、また、コーティング剤が全く存在しない、例えばミクロ細孔である第2のエリアを含んでよく、その際、前記第2のエリアが直和集合となる。好ましくは、例えばミクロ細孔である第2のエリアそれぞれが、0.1mm未満、又はさらに0.01mm未満、好ましくは8000μm未満、より好ましくは2000μm未満、さらに好ましくは80μm未満の表面積を有する。
第2のエリアが全く存在せず、コーティング剤が(1若しくは複数の)水膨潤性ポリマーの周りに完全な封入体を形成することが最も好ましい。
水膨潤性材料が、水膨潤性ポリマーを2回以上コーティングすることによって入手可能な、コーティング剤の2以上の層(シェル)を含むことが好ましい場合がある。これは、本明細書と同一のコーティング剤であってよく、又は異なるコーティング剤であってよい。
本明細書の方法によって作製される特に好ましい水膨潤性材料は、以下で概略を説明するシリンダ遠心分離保持能(Cylinder Centrifugation Retention Capacity)、すなわちCCRC試験によって測定される、高い収着能を有する。
本明細書の方法によって作製される特に好ましい水膨潤性材料は、US5,599,335、US5,562,646、及びUS5,669,894に開示のSFC試験によって測定できるような、液体に対する高い浸透性を有しており、これらの文献すべてを本明細書に参考として組み込む。
加えて、本明細書の方法によって作製される特に好ましい水膨潤性材料は、高い湿潤多孔性を有する(すなわち、これは、ある量の本明細書の水膨潤性材料に液体を吸収させて膨潤させると、それが通常は、特にコーティングされていない水膨潤性ポリマーに比べて、後述するSFC試験(又は本明細書に参考として組み込まれるUS5,562,646に開示のPHL試験:水膨潤性材料及び水膨潤性ポリマーを試験方法に記載されているのとは異なる圧力で試験しようとする場合、この試験で使用される重量をそれに応じて調節すべきである)によって測定できるような特定の湿潤多孔性を有する、(ヒドロ)ゲル又は(ヒドロ)ゲル床(gelbed)を形成することを意味する)。
コーティング剤を使用すると、好ましくは、コーティングされていない水膨潤性ポリマーに比べて、本明細書の水膨潤性材料の湿潤多孔性(SFCによって測定される)を増大させ;好ましくはこの増大は、少なくとも50%、又はさらに少なくとも100%、又はさらに少なくとも150%である。
本明細書の方法によって作製される最も好ましい水膨潤性材料は、高い浸透性(SFC)及び高い湿潤多孔性(コーティング剤の使用によって増大される)と併せて以下で概略を説明するCCRC試験によって好ましくは測定されるような、高い収着能を有する。
(水膨潤性ポリマー)
本明細書の水膨潤性ポリマーは、好ましくは固体、好ましくは、粒子、フレーク、繊維、粒塊形成した粒子の形態であり;最も好ましくは、水膨潤性ポリマーは、コーティングの厚さ(キャリパー)に加えて、以上で水膨潤性材料について指定した質量メジアン粒径を有する粒子であり;コーティングが非常に薄い、例えば1〜20μmのときには、質量メジアン粒径/分布は、前述したのと同一になる。
本明細書で使用するとき、用語「水膨潤性ポリマー」は、実質的に非水溶性で、水膨潤性で、好ましくは水でゲル化してヒドロゲルを形成し、通常は、少なくとも10g/gの、以下で定義するシリンダ遠心分離保持能(CCRC)を有するポリマーを指す。これらのポリマーは、当該技術分野ではまた、(超)吸収性ポリマー(SAP)又は吸収性ゲル材料(AGM)と呼ばれることも多い。
これらのポリマーは、通常は(軽く)架橋したポリマーであり、好ましくは軽く架橋した親水性ポリマーである。これらのポリマーは、一般に、非イオン性、カチオン性、双イオン性、又はアニオン性であってよいが、好ましいポリマーは、カチオン性又はアニオン性である。特に好ましいのは、カルボン酸基などの酸官能基、又はそれらの塩、好ましくはナトリウム塩を多数含有する、酸ポリマーである。本明細書で使用するのに好適な酸ポリマーの例としては、重合可能な酸含有モノマー、又は重合後に酸基へと変換できる官能基を含有するモノマーから調製されるものが挙げられる。そのようなモノマーとしては、オレフィン性の不飽和カルボン酸及び無水物、並びにこれらの混合物が挙げられる。酸ポリマーはまた、オレフィン性の不飽和モノマーから調製されないポリマーも含むことができる。そのようなポリマーの例としてはまた、カルボキシメチルデンプン及びカルボキシメチルセルロースなどの多糖類系ポリマー、並びにポリ(アスパラギン酸)などのポリ(アミノ酸)系ポリマーも挙げられる。ポリ(アミノ酸)吸収性ポリマーの記述については、例えば、米国特許第5,247,068号(ドナキー(Donachy)ら、1993年9月21日発行)を参照のこと。
前述の特許並びに以下に記載するすべての文献は、本明細書に参考として組み込まれる。
一部の非酸モノマーもまた、本明細書の吸収性ポリマーを調製する際に、通常は微量に含めることができる。このような非酸モノマーとしては、例えば、次の種類の官能基:カルボキシレート又はスルホネートエステル、ヒドロキシル基、アミド基、アミノ基、ニトリル基、第四級アンモニウム塩基、及びアリール基(例えば、スチレンモノマーから誘導されるようなフェニル基)を含有するモノマーを挙げることができる。他の任意の非酸モノマーとしては、エチレン、プロピレン、1−ブテン、ブタジエン、及びイソプレンなどの不飽和炭化水素が挙げられる。これらの非酸モノマーは、周知の材料であり、例えば、米国特許第4,076,663号(マスダ(Masuda)ら、1978年2月28日発行)、及び米国特許第4,062,817号(ウエスターマン(Westerman)、1977年12月13日発行)にさらに詳細に記載されている。
本明細書で有用なオレフィン性不飽和カルボン酸及び無水モノマーとしては、アクリル酸自体に代表されるようなアクリル酸、メタクリル酸、α−クロロアクリル酸、a−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−ステアリルアクリル酸、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、及び無水マレイン酸が挙げられる。
好ましい水膨潤性ポリマーは、前述のカルボン酸/カルボキシレート含有基などのカルボキシル基を含有する。これらのポリマーとしては、加水分解デンプン−アクリロニトリルグラフトコポリマー、部分的に中和された加水分解デンプン−アクリロニトリルグラフトコポリマー、デンプン−アクリル酸グラフトコポリマー、部分的に中和されたデンプン−アクリル酸グラフトコポリマー、加水分解酢酸ビニル−アクリルエステルコポリマー、加水分解アクリロニトリル又はアクリルアミドコポリマー、上記コポリマーのいずれかのわずかに網状架橋したポリマー、ポリアクリル酸、並びにポリアクリル酸のわずかに網状架橋したポリマーが挙げられる。これらのポリマーは、単独で、又は2つ以上の異なるポリマーの混合物の形態で使用することができる。こ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、及び米国特許第4,734,478号に開示されている。
本明細書で水膨潤性ポリマーを製造するために使用される最も好ましいポリマー材料は、ポリアクリレート/アクリル酸及びそれらの誘導体、好ましくは(わずかに)網状架橋したポリマー、部分的に中和されたポリアクリル酸、及び/又はそれらのデンプン誘導体である。
部分的に中和されたポリマーアクリル酸が本明細書の方法で使用されることが、好ましい場合がある。
本発明で有用な水膨潤性ポリマーは、あらゆる重合及び/又は架橋技術によって形成することができる。これらのポリマーの典型的な生成方法については、米国再発行特許第32,649号(ブラント(Brandt)ら、1988年4月19日発行)、米国特許第4,666,983号(ツバキモト(Tsubakimoto)ら、1987年5月19日発行)、及び米国特許第4,625,001号(ツバキモト(Tsubakimoto)ら、1986年11月25日発行);US5,140,076(ハラダ(Harada));US6,376,618B1、US6,391,451、及びUS6,239,230(ミッチェル(Mitchell));US6,150,469(ハラダ(Harada))に記載されている。好適な架橋モノマーを組み込むことによって、重合の間に架橋を達成することができる。別法として、好適な反応性架橋剤との反応によって、重合後にポリマーを架橋することもできる。初めに形成されたポリマーの表面架橋は、吸収能、多孔性、及び浸透性をある程度制御するための好ましい方法である。
水膨潤性ポリマーはまた、本明細書の方法のコーティング工程の前に、又は同時に、又は後に、表面架橋されてもよい。本明細書の吸収性ポリマーの表面架橋を実施する好適な一般法は、米国特許第4,541,871号(オオバヤシ(Obayashi)、1985年9月17日発行);公開されているPCT国際特許出願WO92/16565(スタンリー(Stanley)、1992年10月1日公開)、公開されているPCT国際特許出願WO90/08789(タイ(Tai)、1990年8月9日公開);公開されているPCT国際特許出願WO93/05080(スタンリー(Stanley)、1993年3月18日公開);米国特許第4,824,901号(アレクサンダー(Alexander)、1989年4月25日発行);米国特許第4,789,861号(ジョンソン(Johnson)、1989年1月17日発行);米国特許第4,587,308号(マキタ(Makita)、1986年5月6日発行);米国特許第4,734,478号(ツバキモト(Tsubakimoto)、1988年3月29日発行);米国特許第5,164,459号(キムラ(Kimura)ら、1992年11月17日発行);公開されているドイツ特許出願第4,020,780号(ダーメン(Dahmen)、1991年8月29日公開);US5,140,076(ハラダ(Harada));US6,376,618B1、US6,391,451、及びUS6,239,230(ミッチェル(Mitchell));US6,150,469(ハラダ(Harada));並びに公開されている欧州特許出願509,708(ガートナー(Gartner)、1992年10月21日公開)に開示されている。
最も好ましくは、水膨潤性ポリマーは、約50%〜95%(モルパーセント)、好ましくは約75%の(わずかに)中和されたポリアクリル酸[すなわち、ポリ(アクリル酸ナトリウム/アクリル酸)]を含む。架橋によって、ポリマーが実質的に非水溶性になり、部分的に、吸収性ポリマーの吸収能及び抽出可能なポリマー含有量の特性が決定される。これらのポリマーを架橋する方法及び典型的な架橋剤については、米国特許第4,076,663号にさらに詳細に記載されている。
水膨潤性ポリマーは、好ましくは1種類のもの(すなわち、均質)であるが、水膨潤性ポリマーの混合物も、本明細書で使用することができる。例えば、デンプン−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架橋したポリマーとの混合物を、本明細書で使用することができる。物理的特性が異なり、また所望により化学的特性も異なる、例えば本明細書に参考として組み込まれるUS5,714,156に開示されているように、例えば、平均粒径、吸収能、吸収速度、SFC値が異なる、(コーティングされた)ポリマーの混合物も、使用することができる。
本明細書の水膨潤性ポリマーは、好ましくは、コーティング前に、少なくとも30g/g、好ましくは少なくとも40g/g、より好ましくは少なくとも50g/g、さらに好ましくは少なくとも80g/g、又はさらに少なくとも100g/gのシリンダ遠心分離保持能(CCRC)を有する。
水膨潤性ポリマーは、好ましくは、少量の抽出可能物、好ましくは15%未満(ポリマーの重量による;1時間試験値)、より好ましくは10%未満、最も好ましくは5%未満、又はさらに3%未満の抽出可能物を有する。抽出可能物及びそれらのレベル並びにそれらの決定については、例えば、US5,599,335;US5,562,646、又はUS5,669,894に詳細に記載されている。
(コーティング剤及びその湿潤伸張性材料)
本明細書のコーティング剤は、後述する湿潤伸び及び湿潤引張試験方法(湿潤破断伸びを測定するために、湿潤伸張性材料の湿潤フィルムが特定の条件下にさらされる;従って、湿潤伸張性材料は、フィルムに成形できる材料、すなわちフィルム形成材料である)によって決定される、少なくとも400%、又は好ましくは少なくとも500%の湿潤破断伸びを有する湿潤伸張性材料を含む(又は湿潤伸張性材料からなる)。
好ましくは、コーティング剤及び/又はその湿潤伸張性材料は、少なくとも800%、若しくはさらに少なくとも1000%、若しくはさらに少なくとも1100%、若しくはさらに少なくとも1200%、若しくはより好ましくは少なくとも1600%の湿潤破断伸びを有する。
本発明の目的では、湿潤伸張性材料及びコーティング剤から形成されるコーティングは、通常は(湿潤状態で)、液体(例えば、水;生理食塩水溶液)を吸収することによって体積を(実質的に)拡張することなく、その表面積を広げることを理解されるべきである。ゆえに、湿潤伸張性ポリマー材料及びコーティング剤は、通常は実質的に非水膨潤性である。例えば、後述する方法によって決定できるように、湿潤伸張性材料及び/又はコーティング剤が非水膨潤性であることが好ましい場合がある。本発明者らは、水若しくは生理食塩水溶液中で実質的に膨潤性のない材料から形成されるコーティング又はフィルムが、通常は、水若しくは生理食塩水溶液中で著しく膨潤する材料に比べて、より大きい湿潤伸びを有することを見出した。これは、実際には、後述する「ポリマー材料の水膨潤性の決定方法」によって決定できるように、コーティング剤が、好ましくは1g/g未満、又はさらに0.5g/g未満、又はさらに0.2g/g未満、又はさらに0.1g/g未満の水膨潤能を有することを意味する。
湿潤伸張性材料は、好ましくはコーティング剤全体として、通常は、湿潤状態で少なくとも1MPa、又はさらに少なくとも3MPa、より好ましくは少なくとも5MPa、又はさらに少なくとも8MPaの引張破断応力を有する。これは、後述する湿潤引張試験方法によって決定することができる。
湿潤伸張性材料は、好ましくはエラストマーポリマーである(エラストマーポリマーは、応力によって変形したときに、変形応力が取り除かれると部分的又は完全にその機械的特性を回復するポリマーである)。エラストマーポリマー材料のコーティングは、伸張されると戻り力をもたらし、従ってコーティング(シェル/層)が水膨潤性ポリマーの周りに接線力を提供できるようになり、それによって風船の弾性膜のような働きをして、本明細書の水膨潤性材料に耐変形性をもたらすのに役立つと考えられている。
通常は、湿潤伸張性材料及び/又はコーティング剤は、10MPa未満の、伸び400%における湿潤割線弾性率を有する。
本明細書で特に好ましい湿潤伸張性材料/コーティング剤は、フィルムに成形することができ、少なくとも0.25MPa、好ましくは少なくとも約0.50MPa、より好ましくは少なくとも約0.75、又はさらに少なくとも2.0MPa、最も好ましくは少なくとも約3.0MPaの、伸び400%における湿潤割線弾性率(SM湿潤400%)を有する。
本明細書の好ましい湿潤伸張性材料は、[伸び400%における乾燥割線弾性率(SM乾燥400%)]に対する[伸び400%における湿潤割線弾性率(SM湿潤400%)]の比率が、1.4以下、好ましくは1.2以下、又はさらに1.0以下であり、この比率が少なくとも0.6、又はさらに少なくとも0.7であることが好ましい場合がある。
コーティング剤は、好ましくは、本明細書の水膨潤性ポリマー上で得られるコーティングが、透水性であるが、水溶性ではなく、且つ好ましくは水分散性ではないようなものである。コーティングの透水性は、コーティングされた水膨潤性材料が、本明細書で定義されるような十分に高い自由膨潤速度、好ましくは、少なくとも0.05g/g/秒、好ましくは少なくとも0.1g/g/秒、より好ましくは少なくとも0.2g/g/秒の自由膨潤速度(FSR:free swell rate)をもつほど高いものであるべきである。
コーティング剤で形成されるコーティングは、通気性であるので、水蒸気が通過することができる。それに加えて、コーティング剤又はその湿潤伸張性材料は、特定のキャリパーをもつその特定のフィルムが、MVTR試験において後述するように、少なくとも適度に通気性をもち、800g/m/日、又はさらに1200g/m/日〜1400g/m/日の水蒸気透過度(MVTR:Moisture Vapour Transmission rate)を有し、好ましくはMVTRが少なくとも1500g/m/日、最大200g/m/日までの通気性をもつようなものであり、さらに好ましくは、コーティング剤又は材料は、MVTRが2100g/m/日以上の高い通気性をもつ。
本明細書で好ましいコーティング剤としては、天然又は合成エラストマーポリマー材料、好ましくは、天然ゴム、合成ゴム、及び35℃で弾性のある熱可塑性エラストマーポリマーの群から選択されるエラストマーポリマー材料が挙げられる。
好ましくは、湿潤伸張性材料又はコーティング剤全体として、20℃以下、好ましくは0℃以下の第1のガラス転移温度を有する。
本明細書で好ましいコーティング剤は、例えば、後述する方法条件下で、例えば溶液若しくは分散液から(スプレーとして)適用されるとき、又はホットメルトとして適用されるときに、当該技術分野において既知のいずれかのフィルム形成方法によってフィルムを形成するポリマーを含む。
さらに好ましいのは、湿潤伸張性があるが、乾燥状態ではべたつき又は粘着性のないエラストマーフィルムを形成するポリマーである。特に好ましいのは、乾燥状態ではべたつき又は粘着性がないが、湿潤状態では粘着性又はべたつきのあるコーティング剤である。
本明細書のコーティング剤において有用な湿潤伸張性ポリマーは、所望により、自己架橋できるポリマー、すなわち、ポリマー網状構造中に共有架橋を形成して熱硬化性となるポリマーである。あるいは、ポリマーに架橋剤を添加して、例えば高温による活性化後に架橋を引き起こすこともでき、これについては以下のアニーリング工程c)の議論で説明する。
一般に、本方法では、コーティング剤の湿潤伸張性ポリマーが既に重合反応によって製造されているような方法でコーティング剤を適用することが好ましいが、一般的にそうである必要はなく、コーティング剤を、例えば、水膨潤性ポリマーの表面上の界面重合によって、又は当該技術分野において知られているような化学気相蒸着(CVD:Chemical Vapor Deposition)を通じて重合可能前駆体材料を蒸着させ、続いてそれらを重合させてコーティング剤の湿潤伸張性材料を形成することによって、コーティングされた水膨潤性粒子を作製する方法(例えば、工程b)の間に重合される、重合可能な前駆体材料から形成してもよい。表面架橋単独では、追加のポリマーコーティング層をもたらさず、むしろ水膨潤性ポリマーの既に重合した表面内に追加の架橋を形成するので、本発明の一部とは理解されないことに留意すべきである。
好ましい実施形態では、本明細書のコーティング剤で有用な湿潤伸張性ポリマーは、水膨潤性ポリマーと反応性があってもよく、好ましくはそれに加えて、カルボキシル化された湿潤伸張性ポリマー(エラストマー)材料であってよい。
本明細書で好ましい湿潤伸張性材料は、相分離し、少なくとも2つの相を有し、且つ少なくとも第1のガラス転移温度Tgと第2のガラス転移温度Tgとを有しており、TgとTgとの差が少なくとも30℃である。相分離は、ブロックコポリマー中の異なるユニット若しくはセグメントの熱力学的不相溶性、又はブレンド中で使用されるポリマーの不相溶性が原因で起こる。ブロックコポリマー中の不相溶性部位は、分離して、1種類のユニットだけのブロックの凝集体で構成されるドメインを形成する。相分離ポリマーは、ポリマー鎖の分子運動に起因して生じる、試験方法及び試験速度に左右される2つのガラス転移温度Tgを示す。Tg未満では、ポリマーは、ガラス状で脆弱であるが、Tgを上回ると、ポリマー鎖の分子運動を起こすことができ、材料がゴム状になる(例えば、熱可塑性エラストマー:総合的再考(Thermoplastic Elastomers:A Comprehensive Reivew)、レッグ,N.R.(Legge,N.R.)、ホールデン,G.(Holden,G.)、シュローダー,H.E.(Schroeder,H.E.)編、1987、第2章を参照)。
本明細書に記載の好ましい湿潤伸張性材料又はコーティング剤は、室温よりも低い第1のTgと、室温よりも高い第2のTgとを有する。ポリマーのTgは、後述するように、不活性な基準物質(例えば、インジウム)に対するポリマーの比熱の変化を測定するために、示差走査熱量計DSC(differential scanning calorimetry)を使用してルーチン的に測定することができる。
(1若しくは複数の)相分離ポリマーがコーティング剤中で又はコーティング剤として使用されるときには、任意のアニーリング工程は、最高Tgを少なくとも20℃上回る温度で実施される。ポリマー又はポリマー混合物が結晶性又は半結晶性である場合、任意のアニーリング工程は、最高Tgを上回る温度、好ましくは最高Tgを少なくとも20℃以上上回る温度で、ただし、いずれの場合にも、融解温度Tmを少なくとも20℃下回る温度で実施される。適切なアニーリング温度を決定するために、加熱によって起こるポリマー遷移の熱分析を、本明細書に記載の示差走査熱量計DSCのような技術を使用して実施することができる。
本発明の目的では、湿潤伸張性材料自体(すなわち、コーティング剤に組み込む前又は水膨潤性ポリマー上のコーティングへと形成される前)が、本明細書で指定する特性を有しており、ただし、通常は、湿潤伸張性材料がコーティング剤及び/又はコーティング中で一度これらの特性を維持しており、従って、得られるコーティング(又は、フィルムの形態で試験されるコーティング剤)が好ましくは同じ特性を有するはずであることを理解されるべきである。
ゆえに、湿潤伸張性材料は、それぞれが異なるTgをもち、且つ相分離混合物を形成する、2つ以上の異なるポリマーの混合物であってよい。
好ましい相分離湿潤伸張性材料は、少なくとも以下の群Aで選択される(コ)ポリマーと、以下の群Bで選択される(コ)ポリマーとの混合物を含む:
A:ポリエチレン(コ)ポリマー、ポリプロピレン(コ)ポリマー、ポリブチレン(コ)ポリマー、ポリイソプレン(コ)ポリマー、ポリブタジエン(コ)ポリマー、ポリエチレン−コ−ポリプロピレン、ポリエチレン−コ−ポリブチレン、ポリエチルエチレン−コ−ポリプロピレン、ポリエーテル(コ)ポリマー、ポリエステル(コ)ポリマー;これらすべては、所望により、化学置換基(例えば、ヒドロキシル基若しくはカルボキシレート)でグラフト化且つ/又は部分修飾されてもよい);
B:ポリビニル(コ)ポリマー(例えば、スチレン、ビニルアセテート、ビニルホルムアミド)、ポリウレタン(コ)ポリマー、ポリエステル(コ)ポリマー、ポリアミド(コ)ポリマー、ポリジメチルシロキサン、タンパク質;これらすべては、所望により、化学置換基(例えば、ヒドロキシル基若しくはカルボキシレート)でグラフト化且つ/又は部分修飾されてもよい)。
より好ましくは、湿潤伸張性は、好ましくは少なくとも8.3E−20g(50kDa)、好ましくは少なくとも1.2E−19g(70kDa)の重量平均分子量Mwを有する、それぞれ2つ以上のTgをもつ、1以上の相分離ブロックコポリマーを含む。
好ましくは、湿潤伸張性材料は、25℃未満、好ましくは20℃未満、より好ましくは0℃未満、又はさらに−20℃未満のTgをもつ、1以上の第1の(ソフト)相と、少なくとも50℃、又はさらに少なくとも55℃、より好ましくは60℃超過、又はさらに70℃超過、又は特定の実施形態では100℃超過のTgをもつ、1以上の第2の(ハード)相とを有しており、ただし、TgとTgとの温度差が少なくとも30℃、好ましくは少なくとも50℃、又はさらに少なくとも60℃、又は特定の実施形態では少なくとも90℃であることを条件とする。
そのようなブロックコポリマーは、互いに重合した、少なくとも第1の重合ホモポリマーセグメント(ブロック)と、少なくとも第2の重合ホモポリマーセグメント(ブロック)とを有しており、好ましくは、第1の(ソフト)セグメントは、25℃未満、又はさらに20℃未満、又はさらに0℃未満のTgを有し、第2の(ハード)セグメントは、少なくとも50℃、又は55℃以上、好ましくは60℃以上、又はさらに70℃以上のTgを有する。
第2のハードセグメント(Tgが少なくとも50℃)の総重量平均分子量は、好ましくは少なくとも4.6E−20g(28kDa)、又はさらに少なくとも7.5E−20g(45kDa)である。
第1のセグメントの好ましい重量平均分子量は、少なくとも8.3E−22g(500Da)、好ましくは少なくとも1.7E−21g(1000Da)、又はさらに少なくとも3.3E−21g(2000Da)、ただし、好ましくは1.3E−20g(8000Da)未満、又はさらに8.3E−21g(5000Da)未満である。
ブロックコポリマーが、異なるソフトセグメントの混合物及び/又は異なるハードセグメントの混合物、例えば、それぞれが異なるTgを有し、ただしすべてのTgが25℃未満、若しくはさらに20℃未満、若しくはさらに0℃未満である異なるソフトセグメントの混合物、又は、例えば、それぞれが異なるTgを有し、ただしすべてのTgが50℃を上回る異なるハードセグメントの混合物を含むことが好ましい場合がある。
25℃未満、又はさらに20℃未満、又はさらに0℃未満のTgを有する第1のセグメントの(ブロックコポリマー中の)精確な重量レベルは、得られるコーティングの必要な引張強度によって決まり、例えば、ブロックコポリマー中の第1のセグメントの重量レベルを低下させることによって、引張強度を増大させることができる。ただし、第1のセグメントの重量パーセンテージが低すぎると、MVTRが望ましい値よりも低くなることがある。
ただし、第1の(ソフト)セグメントの総量は、通常は、総ブロックコポリマーの20重量%〜95重量%、又はさらに20重量%〜70重量%、より好ましくは30重量%〜60重量%、又はさらに30重量%〜40重量%である。さらに、ソフトセグメントの総重量レベルが70%を上回るときには、個々のソフトセグメントが8.3E−21g(5000Da)未満の重量平均分子量を有することがさらに好ましい。
本明細書で有用なブロックコポリマーは、好ましくは、分子間H−結合を有するブロックコポリマーである。
本明細書で有用なブロックコポリマーは、好ましくは、ポリウレタン(コ)ポリエーテル、ポリウレタン(コ)ポリエステル、ポリウレタン/尿素−コ−ポリエーテル若しくは−コ(ポリ)エステル、ポリスチレンブロックコポリマー、水素添加ポリスチレンブロックコポリマー、ポリエステル(コ)ポリエーテル、ポリエステル(コ)ポリエーテル、ポリアミド−コ−ポリエーテル若しくは−コ(ポリ)エステル、ポリオキシエチレン−コ−ポリエピクロロヒドリンから選択される。
好ましいのは、ポリウレタン−コ−ポリ(エチレングリコール)、ポリウレタン−コ−ポリ(テトラメチレングリコール)、及びポリウレタン−コ−ポリ(プロピレングリコール)、並びにこれらの混合物である。
ポリウレタン(ハード)セグメントは、好ましくは、ジイソシアネートと、例えばブタンジオール若しくはシクロヘキサンジオールなどのジオールとの重合反応から誘導され、又は好ましくは、芳香族ジイソシアネートと、エチレングリコール、ブタンジオール、プロパンジオール、若しくはこれらの混合物などの脂肪族ジオールとの重合反応から誘導される。
本明細書のブロックコポリマーのポリウレタンセグメントを形成するために使用される好ましいジイソシアネートは、メチレンビス(フェニルイソシアネート)である。
次いで、ハードセグメントをマクロジオール(macrodiols)と反応させて、好ましい相分離ポリウレタンブロックコポリマーが形成される。
ポリ(エチレングリコール)は、得られるコーティングの通気性の向上をもたらすので、エラストマー相分離材料が、ポリ(テトラメチレングリコール)、より好ましくはポリ(エチレングリコール)セグメント(Tgが20℃未満の第1の(ソフト)セグメントとして)とのブロックコポリマーを含むことが好ましい場合がある。また、これらの第1の(ソフト)セグメントの分子量パーセンテージ(前述のように、総ブロックコポリマーの重量による)を、必要な通気性をもたらすように選択することができ、例えば、これらのセグメントのパーセンテージが高いほど、より通気性の高いコーティングがもたらされる。
好ましいブロックコポリマーは、ベクター4211(Vector 4211)、ベクター4111、セプトン2063(Septon 2063)、セプトン2007、エステン58245(Estane 58245)、エステン4988、エステン4986、エステンT5410、イログランPS370−201(Irogran PS370-201)、イログランVP654/5、ペレセン2103−70A(Pellethane 2103-70A)、エラストランLP9109(Elastollan LP 9109)であり;エステン(Estane)は、米国オハイオ州44141−3247、クリーブランド、ブレックスビルロード9911(9911 Brecksville Road,Cleveland,OH 44 141-3247,USA)、ノベオン社(Noveon Inc.)の商標名である。ベクター(Vector)は、米国テキサス州77079、ヒューストン、ウィックチェスターレーン12012(12012 Wickchester Lane,Houston,TX 77079,USA)、デキスコ・ポリマーズ(Dexco Polymers)の商標名であり;セプトン(Septon)は、米国テキサス州77507、パサデナ、チョートロード11414(11414 Choate Road,Pasadena,TX 77507,USA)、クラレの系列会社であるセプトン・カンパニー・オブ・アメリカ(Septon Company of America,A Kuraray Group Company)の商標名であり;イログラン(Irogran)は、米国ニューハンプシャー州03038、デリー、ケンドールポンドロード52(52 Kendall Pond Road,Derry,NH 03038,USA)、ハンツマン・ポリウレタンズ(Huntsman Polyurethanes)の商標名であり;ペレセン(Pellethane)は、米国ミシガン州48674、ミッドランド、ダウセンター2040(2040 Dow Center,Midland,MI 48674,USA)、ダウ・ケミカル社(Dow Chemical Company)の商標名であり;エラストラン(Elastollan)は、ミシガン州48192、ワイアンドット、ビドルアベニュー1609(1609 Biddle Avenue,Wyandotte,MI 48192)、BASFの商標名である。
本明細書のコーティング剤で有用な好ましい材料の他の部類は、例えば、ハイストレッチ(Hystretch)、ビナムル(Vinamul)、ドゥル−O−セット・エリート(Dur-O-Set Elite)、ゲンフロー(GenFlo)、及びアクリゲン(AcryGen)シリーズなどの、市販の湿潤伸張性エラストマーラテックス材料であり、特に、ハイストレッチV43(Hystretch V43)、ハイストレッチV60、ハイストレッチV23、ビナムル3301(Vinamul 3301)、ビナムル・ドゥル−O−セット・エリート・ウルトラ(Vinamul Dur-O-Set Elite Ultra)、ビナムル・ドゥル−O−セット・エリート21(Vinamul Dur-O-Set Elite 21)、ロヴェーヌ4151(Rovene 4151)、ロヴェーヌ5550、ゲンフロー3075(GenFlo 3075)、ゲンフロー3088、ゲンフロー3000、サンクリルCP−75(Suncryl CP-75)、アクリゲンDV242DX(AcryGenDV242DX)、アクリゲン1900Dである。
ハイストレッチ(Hystretch)は、米国オハイオ州44141−3247、クリーブランド、ブレックスビルロード9911(9911 Brecksville Road,Cleveland,OH 44 141-3247,USA)、ノベオン社(Noveon Inc.)の商標名である。ビナムル(Vinamul)及びドゥル−O−セット・エリート(Dur-O-Set Elite)は、オランダ6161RDヘレーン、デ・アッセレン・キル20(De Asselen Kuil 20,6161 RD Geleen,NL)、ビナムル・ポリマーズ(Vinamul Polymers)の商標名である。ロヴェーヌ(Rovene)は、米国ノースカロライナ州28262、シャーロット、マラードクリークロード14700(14 700 Mallard Creek Road,Charlotte,NC 28262,USA)、マラード・クリーク・ポリマーズ(Mallard Creek Polymers)の商標名である。ゲンフロー(GenFlo)、アクリゲン(AcryGen)、及びサンクリル(Suncryl)は、米国オハイオ州44305−4418、アクロン、ギルクリストロード2990(2990 Gilchrist Road,Akron,OH 44305-4418,USA)、オムノヴァ・ソリューションズ(Omnova Solutions Inc.)の商標名である。
特に好ましいコーティング剤は、例えば、US4,734,445;US4,835,211、US4,785,030;EP0799258B1に記載されているような表面親水性弾性ラテックス(SHEL:Surface Hydrophilic Elastic Latexes)を含んでおり、これらの文献すべてを本明細書に参考として組み込む。これら特に好ましいSHEL材料は、通常は、(1)水、水混和性溶媒、及びこれらの混合物から成る群から選択される液相と、(2)液相中に分散した有効量のラテックス粒子とを含む。これらの粒子は、エラストマー疎水性コアと、エラストマーコアと一体になった外側の親水性シェルとを含む。粒子の親水性シェルは、最終的にはそれらから形成されたフィルムの親水性表面となり、また有利には、粒子を液相中でコロイドとして安定させる。シェルは、連結基L−を介してコアに結合した親水性部分−Xを含む。液相が除去されると、粒子は、ほぼ永久的な親水性表面を有するエラストマーフィルムを形成する。SHEL組成物は、親水性表面及び表面親水性と、可撓性、弾性、及び強度などの他の特性とを併せもつエラストマーフィルムを形成するという、望ましい特性を有する。
また、湿潤伸張性材料の混合物もコーティング剤中に存在してよい。
湿潤伸張性材料に加えて、コーティング剤はまた、他の構成成分も含んでよい。
本明細書のコーティング剤で使用するのに好ましいポリマーエラストマー材料は、ひずみ硬化(strain hardening)及び/又はひずみ結晶化(strain crystallizing)である。ひずみ硬化は、ゴムプラトーの後に起こり、ひずみの増大に伴う応力の急激な増大である。ひずみ硬化は、フィルム内に配向をもたらして、延伸方向の伸張に対するより大きい抵抗力を生み出すことができる。
ひずみ結晶化するエラストマーポリマーも幾つかあるが、この特性はまた、材料をポリマーに添加又はブレンドすることによって付与することもできる。これに関して、コーティング剤は、有機又は無機フィラーなどの、湿潤伸張性材料のひずみ硬化及び/若しくはひずみ結晶化を高める追加の構成成分を含んでよい。無機フィラーの非限定例としては、様々な非水溶性の塩、並びに、例えば、合成ゴム用のフィラーとして入手可能な、活性若しくは半活性シリカとも呼ばれる、例えば化学修飾シリカなどの他の(好ましくはナノ粒子)材料が挙げられる。そのようなフィラーの例は、ドイツD−60287フランクフルトアムマイン、ヴァイスフラウエンストラーセ9(Weiβfrauenstraβe 9,D-60287 Frankfurt am Main,Germany)、デグサ社(Degussa AG)から入手可能な、ウルトラシルVN3(UltraSil VN3)、ウルトラシルVN3P、ウルトラシルVN2P、及びウルトラシル7000GRである。
好ましいフィラーは、本明細書に記載の方法でフロー剤(flow agent)として有用な、また通常は、コーティングされた水膨潤性材料若しくはコーティングされるべき水膨潤性ポリマーの粘着性を低減する、有機又は無機化合物である。そのようなフロー助剤の例は、半活性若しくは疎水性シリカ、尿素ホルムアルデヒド、(ナトリウム)シリケート、珪藻土、粘土である。
コーティング剤及び/又は湿潤伸張性材料は、好ましくは、親水性、特に表面親水性である。表面親水性は、当業者に公知の方法によって決定することができる。好ましい手法では、親水性コーティング剤又は湿潤伸張性材料は、吸収される液体(0.9%生理食塩水;尿)によって湿潤状態となる材料である。それらは、90度未満の接触角によって特徴付けることができる。接触角は、例えば、ドイツのクルエス(Kruess)から入手可能なビデオベースの接触角測定デバイスであるクリュスG10−G1041(Kruss G10-G1041)で、又は当該技術分野で既知の他の方法によって測定することができる。
また、得られる水膨潤性材料が親水性であることも好ましい場合がある。水膨潤性材料の親水性は、同時係属出願EP03014926.4に記載されているように測定することができる。
湿潤伸張性材料又はコーティング剤自体が親水性でない場合、例えばそれを、界面活性剤、プラズマコーティング、プラズマ重合、又は当業者に公知の他の親水性表面処理で処理することによって、親水性にすることができる。
親水性コーティング剤を製造するために添加される、又は得られるコーティングされた水膨潤性ポリマーに後で添加される好ましい化合物は、例えば:N−(2−アセトアミド)−2−アミノエタンスルホン酸、N−(2−アセトアミド)−イミノ−二酢酸、N−アセチル−グリシン、β−アラニン、アルミニウム−ヒドロキシ−アセテート、N−アミジノ−グリシン、2−アミノ−エチル−ハイドロジェンホスフェート、2−アミノ−エチル−ハイドロジェンサルフェート、アミノ−メタンスルホン酸、マレイン酸(Maleinic acid)、アルギニン、アスパラギン酸、ブタン−二塩基酸(Butane-diacid)、ビス(1−アミノグアニジン)サルフェート(Bis(1-aminoguanidinium)sulfate)、2−オキソ−プロピオン酸、トリ−カルシウムジシトレイ(Tri-Calcium dicitrae)、カルシウムグルコネート、カルシウムサッカラート、カルシウム−タイトリプレックス(Calcium-Titriplex)(登録商標)、カルニチン、セロビオース、シトルリン、クレアチン、ジメチルアミノ酢酸、THAM−1,2−ジスルホン酸、エチレンジアンモニウムサルフェート、フルクトース、フマル酸、ガラクトース、グルコサミン、グルコン酸、グルタミン、2−アミノ−グルタル酸、グルタル酸、グリシン、グリシルグリシン、イミノ−二酢酸、グリセロリン酸マグネシウム、シュウ酸、テトラヒドロキシ−アジピン酸(Tetrahydroxy-adipinic acid)、タウリン、N−メチル−タウリン、N−トリス−(ヒドロキシメチル)−アミノメタン、N−(トリス−(ヒドロキシメチル)−メチル)−2−アミノエタンスルホン酸である。
あるいは、親水性を向上させる量のナノ粒子を含む、親水性向上組成物(hydrophilicity boosting composition)によって、コーティング剤を親水性にすることもできる。親水性を向上させる量とは、親水性向上組成物が適用される基材の親水性を高めるのに十分な、親水性向上組成物中に存在するナノ粒子の量であるものとする。そのような量は、当業者によって容易に確認され;それは、これらに限定するものではないが、使用される基材、使用されるナノ粒子、得られる水膨潤性材料の所望の親水性を含めた多くの因子に基づく。
ナノ粒子は、ナノメートルの桁の一次粒径、すなわち直径を有する粒子である。すなわち、ナノ粒子は、約1〜約750ナノメートルの範囲の粒径を有する。粒径約2nm〜約750nmの範囲のナノ粒子は、経済的に生産することができる。ナノ粒子の粒径分布の非限定例は、約2nm〜約750nm未満、あるいは約2nm〜約200nm未満、あるいは約2nm〜約150nm未満の範囲内に入るものである。
ナノ粒子の粒径は、ナノ粒子の最大直径であり、当業者に既知のいずれの方法によって測定されてもよい。
様々な種類のナノ粒子の平均粒径は、ナノ粒子の個々の粒径とは異なる場合がある。例えば、層状合成シリケートは、約25nmの平均粒径をもつことができるが、その粒径分布は、一般に約10nm〜約40nmの間で変化することがある。(本明細書に記載の粒径が、水性媒体中に分散しているときの粒子に関するものであり、平均粒径が粒子数分布の平均に基づくことを理解されるべきである。ナノ粒子の非限定例としては、粒径約2〜約750ナノメートルの結晶性又は非晶質粒子を挙げることができる。ベーマイトアルミナは、2〜750nmの平均粒径分布を有することができる。
親水性向上組成物は、ナノ粒子からなるものであってよく、その場合、ナノ粒子は、表面処理剤に直接加えられ、又は例えば工程b)で、本方法に直接加えられる。
あるいは、ナノ粒子は、他のキャリア成分、例えば溶媒若しくは分散液と共に組成物中に存在しており;一実施形態では、ナノ粒子は、液体中の分散体として工程b)で適用される。親水性向上組成物がナノ粒子からなるものではなく、他の成分を含む場合、ナノ粒子が親水性向上組成物中に、組成物の約0.0001重量%〜約50重量%、好ましくは約0.001重量%から約20重量%まで、又はさらに15重量%まで、より好ましくは約0.001重量%〜約10重量%のレベルで存在することが好ましい。
親水性向上組成物では、有機又は無機ナノ粒子のいずれを使用してもよいが、無機ナノ粒子が好ましい。無機ナノ粒子は、一般に、酸化物、ケイ酸塩、炭酸塩、及び水酸化物として存在する。一部の層状粘土鉱物及び無機金属酸化物を、ナノ粒子の例とすることができる。本明細書で使用するのに好適な層状粘土鉱物としては、スメクタイト、カオリン、イライト、緑泥石、アタパルジャイト、及び混合層状粘土の地質学的部類にあるものが挙げられる。これらの部類に属する具体的な粘土の典型例は、スメクタイト、カオリン、イライト、緑泥石、アタパルジャイト、及び混合層粘土である。スメクタイトとしては、例えば、モンモリロナイト、ベントナイト、葉蝋石、ヘクトライト、サポナイト、ソーコナイト、ノントロナイト、タルク、バイデライト、ボルコンスコイト(volchonskoite)が挙げられる。カオリンとしては、カオリナイト、ディッカイト、ナクライト、アンチゴライト、アナウキシト(anauxite)、ハロイサイト、インデライト、及びクリソタイルが挙げられる。イライトとしては、ブラバイサイト(bravaisite)、白雲母、パラゴナイト、金雲母及び黒雲母、並びにバーミキュライトが挙げられる。緑泥石としては、コレンサイト(corrensite)、ペニナイト(penninite)、ドンバサイト(donbassite)、スドイト(sudoite)、ペナイン(pennine)及びクライノクロア(clinochlore)が挙げられる。アタパルジャイトとしては、海泡石及びポリゴルスカイト(polygorskyte)が挙げられる。混合層粘土としては、アレバルダイト(allevardite)及びバーミキュライトバイオタイトが挙げられる。これら層状粘土鉱物の変異型及び同型の置換体は、独特の用途を提供する。
層状粘土鉱物は、天然に存在するもの又は合成物のいずれであってもよい。コーティング組成物の非限定的な一実施形態の一例は、天然又は合成ヘクトライト、モンモリロナイト、及びベントナイトを使用する。別の実施形態は、市販のヘクトライト粘土を使用しており、市販のヘクトライトの代表的な供給源は、米国のサザン・クレイ・プロダクツ社(Southern Clay Products,Inc.)からのラポナイト(LAPONITE)(商標);米国のR.T.バンダービルト(R.T.Vanderbilt)からのビーガム・プロ(Veegum Pro)及びビーガムF(Veegum F);並びに米国のナショナル・リード社のバロイド部門(Baroid Division,National Read Comp.)からのバラシム(Barasyms)、マカロイド(Macaloids)、及びプロパロイド(Propaloids)である。
本明細書の好ましい一実施形態では、ナノ粒子は、合成ヘクトライト、ケイ酸リチウムマグネシウムを含む。このような好適なケイ酸リチウムマグネシウムの1つがラポナイト(LAPONITE)(商標)であり、次式を有する:
[MgLiSi20OH4−yz−
式中、w=3〜6、x=0〜3、y=0〜4、z=12−2w−xであり、全体として負の格子電荷は、対イオンによって平衡を保たれており、対イオンは、Na、K、NH 、Cs、Li、Mg++、Ca++、Ba++、N(CH 、及びこれらの混合物から成る群から選択される。(ラポナイト(LAPONITE)(商標)がカチオン性有機化合物で「修飾」されている場合、「対イオン」を、いずれかのカチオン性有機基(登録商標)であるものと見なすことができる。)
他の好適な合成ヘクトライトとしては、これらに限定するものではないが、ラポナイト(LAPONITE)(商標)の同型置換型、例えば、ラポナイトB(商標)、ラポナイトS(商標),ラポナイトXLS(商標)、ラポナイトRD(商標)、ラポナイトXLG(商標)、及びラポナイトRDS(商標)が挙げられる。
ナノ粒子はまた、これらに限定するものではないが、酸化チタンシリカ、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、及びこれらの組み合わせなどの無機酸化物を含めた、他の無機材料であってもよい。他の好適な無機酸化物としては、アルミナ及びシリカの他の様々な無機酸化物が挙げられる。
本明細書の好ましい一実施形態では、ナノ粒子は、水分散性の無機金属酸化物であるベーマイトアルミナ([Al(O)(OH)])を含んでおり、これは、約2nmから約750nm以下までの平均粒径分布を包含する、種々の粒径又は粒径範囲を有するように調製することができる。例えば、ノース・アメリカン・セイソル社(North American Sasol,Inc.)から、平均粒径分布が25nm前後のベーマイトアルミナのナノ粒子が商品名ジスペラルP2(Disperal P2)(商標)として、また平均粒径分布が140nm前後のナノ粒子が商品名ジスパール(Dispal)(登録商標)14N4−25として入手可能である。
本明細書の好ましい一実施形態では、ナノ粒子は、二酸化チタン、ベーマイトアルミナ、フルオロケイ酸ナトリウムマグネシウムリチウム、及びこれらの組み合わせから成る群から選択される。
親水性向上組成物中でのナノ粒子の混合物の使用も、本明細書の範囲内である。
所望により、水に加えて、又は水の代わりに、キャリアは、低分子量の有機溶媒を含むことができる。好ましくは、溶媒は、水への溶解度が高いもの、例えば、エタノール、メタノール、アセトン、メチルエチレンケトン、ジメチルホルムアミド、エチレングリコール、プロパノール、イソプロパノールなど、並びにこれらの混合物である。低分子量のアルコールは、ナノ粒子分散体の表面張力を減少させて基材の湿潤性を改善することができる。これは、基材が疎水性であるときに特に有益である。低分子量のアルコールはまた、処理された基材を速く乾燥させるのにも役立つ。水溶性の任意の低分子量溶媒を、あらゆる好適な濃度で使用することができる。キャリアは、これらに限定するものではないが、コーティング組成物の約10重量%〜約99重量%、あるいは約30重量%〜約95重量%を含め、組成物のいかなる好適な量を構成することもできる。
親水性向上組成物はまた、有機、例えばラテックスナノ粒子、いわゆるナノラテックスも含んでよい。本明細書で使用するとき、「ナノラテックス」とは、粒径が約750nm以下のラテックスである。「ラテックス」は、通常は球形の、非水溶性ポリマー粒子の分散体である。ナノラテックスは、エマルション重合によって形成されてよい。「エマルション重合」とは、界面活性剤を用いてラテックスのモノマーを水に分散させ、安定したエマルションを形成した後で、重合化する方法である。通常は、約2〜約600nmのサイズ範囲を取り得る粒子が生成される。ナノラテックスが湿潤伸張性材料、例えばフィルム形成エラストマーポリマーであるときには、それらは、本発明の目的ではコーティング剤と見なされ、親水性向上組成物(の一部)とは見なされない。
界面活性剤は、本明細書のコーティング剤の追加成分として、又は本明細書の方法工程a)若しくはb)における追加成分として、例えば、基材上へのコーティング剤の分散を促進するための湿潤剤として特に有用である。界面活性剤は、好ましくは、コーティング組成物が疎水性基材を処理するために使用されるときに含められる。
好適な界面活性剤は、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、両性(amphoteric)界面活性剤、両イオン性(ampholytic)界面活性剤、双極性界面活性剤、及びこれらの混合物を含めた群から選択することができる。本明細書の組成物で有用な界面活性剤の非限定例は、マカッチャン(McCutcheon)の「洗剤及び乳化剤(Detergents and Emulsifiers)」、北アメリカ版(1986年)、アルレッド・パブリッシング社(Allured Publishing Corporation)出版;マカッチャンの「機能材料(Functional Materials)」、北アメリカ版(1992年);米国特許第5,707,950号及び第5,576,282号;並びに米国特許第3,929,678号(ラフリン(Laughlin)ら、1975年12月30日発行)に開示されている。
コーティング組成物中で界面活性剤が使用されるときには、界面活性剤は、コーティング組成物の適用をもたらす又は促進するのに有効な量で添加されてよい。界面活性剤は、存在する場合、組成物中で、通常は、組成物の約0.0001重量%〜約60重量%、好ましくは約0.001重量%〜約35重量%、より好ましくは約0.001重量%〜約25重量%の濃度で使用される。
通常は約0.001重量%〜約60重量%の濃度において本明細書で有用な、好ましい非イオン性界面活性剤を含めた界面活性剤の非限定例としては、非イオン性及び両性(amphoteric)界面活性剤、例えば、いわゆる狭ピークアルキルエトキシレートを含めたC12〜C18アルキルエトキシレート(「AE」)、並びにC〜C12アルキルフェノールアルコキシラート(特にエトキシレート及び混合エトキシ/プロポキシ)、C12〜C18ベタイン及びスルホベタイン(「スルタイン」)、C10〜C18アミンオキシドなどが挙げられる。別の部類の有用な界面活性剤は、シリコーン界面活性剤及び/又はシリコーンである。それらは、単独で且つ/又は代替的に、本明細書に記載のアルキルエトキシレート界面活性剤と組み合わせて使用することができる。シリコーン界面活性剤の非限定例は、ジメチルポリシロキサン疎水性部分と1以上の親水性ポリアルキレン側鎖とを有するポリアルキレンオキシドポリシロキサンであり、次の一般式を有する:
−(CHSiO−[(CH−SiO]−[(CH)(R)SiO]−Si(CH−R
式中、a+bは約1〜約50であり、各Rは、同一又は異なるものであり、メチル、及び一般式:−(CHO(CO)(CO)を有するポリ(エチレンオキシド/プロピレンオキシド)コポリマー基から成る群から選択され、式中、nは3又は4であり;cの合計(すべてのポリアルキレンオキシ側基に関して)は1〜約100、あるいは約6〜約100の値を有しており;dの合計は0〜約14であり;あるいはdは0であり;c+dの合計は約5〜約150、あるいは約9〜約100の値を有しており、各Rは、同一又は異なるものであり、水素、1〜4個の炭素原子を有するアルキル、及びアセチル基から、あるいは水素及びメチル基から成る群から選択される。各ポリアルキレンオキシドポリシロキサンは、ポリ(エチレンオキシド/プロピレンオキシド)コポリマー基であるR基を少なくとも1つ有する。シリコーン超湿潤剤は、ダウ・コーニング(Dow Corning)からシリコーングリコールコポリマー(例えば、Q2−5211及びQ2−5212)として入手可能である。
界面活性剤の混合物を使用することも、本発明の範囲内である。
コーティング剤は、好ましくは、流体形態で、例えば、メルト(melt)(若しくはいわゆるホットメルト)、溶液、又は分散体として適用される。好ましいのは、水を主体とする溶液又は分散体である。したがって、本発明の状況では、また当該技術分野において通常使用されているように、本明細書で言及するラテックスは、特定のラテックスポリマーの水を主体とする分散体として適用され、その際、ポリマーラテックス粒子−通常は球形−が、水を主体とする液体中に懸濁又は分散(安定である)される。
ゆえに、コーティング剤はまた、水、THF(テトラヒドロフラン)、メチルエチルケトン、ジメチルホルムアミド、トルエン、ジクロロメタン、シクロヘキサンなどの溶媒若しくは分散液、又は湿潤伸張性材料(例えばエラストマーポリマー)を溶解若しくは分散させることが可能で、その後蒸発させて、例えば(乾燥)コーティングシェル若しくは層を形成できる他の溶媒若しくは分散液も含む。
当業者には既知のように、特に水分散体中に少量のポリマーが存在するラテックス分散体の場合、粘度が低下し、それがコーティング剤の良好な広がりを可能にする。他方で、フィルムの品質及び合体を助け、乾かす若しくは蒸発させる必要のある液体の量を最小限に抑えるために、水分散体中のポリマーの量がより多いことが好ましい。ゆえに、当業者は、所望のコーティングを得るために、十分に高い、ただし低すぎない濃度の選択方法を理解している。
好ましくは、コーティング剤は、水などの分散液若しくは溶媒を0重量%〜95重量%含む。コーティング剤が、湿潤伸張性材料を、(コーティング剤の)少なくとも10重量%、より好ましくは20重量%〜80重量%、又はさらに30重量%〜70重量%含むことが好ましく、残りのパーセンテージは、本明細書に記載したように、前記液体及び/又はフィラー/又は親水性助剤、拡散助剤などである。
以上で概略を説明したように、湿潤状態における適当な機械的特性を与えることに加えて、本明細書で好ましいコーティング剤は、好ましくはまた、その特性をほとんど低下させずに吸収性物品又は構造への加工を乗り切るために、機械的な磨耗に対する高い耐性のような他の望ましい特性も有する。それらはまた、好ましくは無色若しくは白色で不透明であり、さらに、例えば臭気の抑制や香料の放出などのために、他の材料を含有してもよい。
(固体の水膨潤性材料を製造する本明細書の方法)
本明細書の好ましい方法は、
a)水膨潤性ポリマーを得る工程と、
b)工程a)と同時に、又は工程a)の後で、前記水膨潤性ポリマーの少なくとも一部にコーティング剤を適用する工程とを含んでおり、一実施形態ではさらに、
c)工程b)で得られるコーティングされた水膨潤性ポリマーをアニーリング及び/又は硬化させて、
前記コーティングされた水膨潤性ポリマーを含む前記水膨潤性材料を得る工程を含んでおり、
その際、工程b)における前記コーティング剤は、湿潤伸張性で、後述する湿潤伸び試験によって定義されるように、湿潤状態で破断まで少なくとも400%、又はさらに少なくとも500%の伸びを有する材料を含む。
工程a)では、水膨潤性ポリマーを「得る」には、前述したように、市販の水膨潤性ポリマーを使用すること、又はいずれか既知の方法によって前駆体から水膨潤性ポリマーを形成することが含まれる。それにはまた、例えば、工程a)及びb)が同時に実施され、工程a)が、関連ポリマー前駆体を反応させて、コーティング工程b)と同一の反応条件/媒質中で水膨潤性ポリマーを形成することを伴う可能性も含まれており、例えば、ポリマー前駆体及びコーティング剤を混合することができる。工程a)及び/若しくはb)の前に、又は同時に、任意の方法工程を行ってよく、例えば、工程b)の前に水膨潤性ポリマーを表面架橋させてよく、あるいは工程b)の前にコーティング剤若しくは水膨潤性ポリマーに親水性処理を実施して、それらの親水性を高めてもよいことに留意すべきである。
一般に、工程a)は、水膨潤性ポリマーを固体形態、例えば微粒子形態で得ることを伴う。
コーティング工程b)は、いずれの既知の方法によって実施されてもよく、例えば、コーティング剤又はそのメルト若しくは溶液若しくは分散体中で水膨潤性ポリマー(若しくはその前駆体)を混合する又は分散させることによって;コーティング剤又はその(ホット)メルト若しくは溶液若しくは分散体をポリマー上にスプレーすることによって;コーティング剤又はそのメルト若しくは分散体若しくは溶液並びに水膨潤性ポリマー(若しくはその前駆体)を、流動床又はワースターコーター(Wurster coater)に導入することによって;コーティング剤又はそのメルト若しくは溶液若しくは分散体並びに水膨潤性ポリマー(若しくはその前駆体)を凝集させることによって;コーティング剤又はそのメルト若しくは分散体若しくは溶液中で(粒子状)水膨潤性ポリマーをディップコーティングすることによって実施されてよい。他の好適なミキサーとしては、例えば、ツインドラムミキサー、いわゆる「ジグザグ」ミキサー、レーディゲ(Lodige)ミキサーなどのプラウシェア(plough-share)ミキサー、コーンスクリューミキサー、又は同軸回転ブレードを有する垂直円筒ミキサーが挙げられる。好ましいコーティング方法の例は、例えば、US5,840,329及びUS6,387,495に記載されている。
本明細書の代替的な実施形態では、コーティング工程b)は、多孔質コーティングをもたらす、発泡体の形態、好ましくは連続気泡発泡体の形態でコーティング剤を適用することによって実施されてもよい。さらに他の実施形態では、コーティング工程は、実質上結合したコーティングが形成されるように(本明細書に記載のように)、水膨潤性材料の表面上に繊維性の網状構造を形成することによって、例えば、メルトブロウンマイクロファイバーの形態でコーティング剤を適用することによって実施されてよい。
コーティング剤を適用するために、コーティング剤はまた、水及び/又は有機の、所望により水混和性の溶媒などの溶媒も含んでよい。好適な有機溶媒は、例えば、脂肪族及び芳香族炭化水素、アルコール、エーテル、エステル、アミド、及びケトンである。好適な水混和性溶媒は、例えば、脂肪族アルコール、多価アルコール、エーテル、アミド、及びケトンである。
コーティング剤が(市販の)ラテックス分散体の形態である場合、例えば、コーティング層の良好なフィルム形成を助けるために、コーティング工程b)の後又は前に、加工助剤(例えば、合体助剤(coalescing aids)など)を添加することがさらに好ましい場合がある。
本発明者らは、特定の実施形態では、コーティング剤のアニーリング及び/又は硬化をもたらす後続の熱処理が、湿潤状態での高い伸張性を付与するために重要な場合があることを見出した。湿潤伸張性材料には、それ自体が既に高い湿潤伸びを有するものもあるが(例えば、フィルムが例えば分散体から形成された後、所望によりその後、当業者には既知のように、材料の合体を引き起こすのに十分に高い媒質温度で乾燥させ、例えば、ポールA.スチュアード(Paul A.Steward)ら、コロイド及び界面科学の進歩(Advances in Colloid and Interface Science)86(2000年)195〜267、「ポリマーラテックスフィルムの形成及び特性の文献レビュー(Literature Review of polymer latex film formation and properties)」に詳細に説明されている)、アニーリング及び/又は硬化工程(共に熱処理工程)を適用することが有用な場合がある。
いかなる理論にも束縛されるものではないが、特に、強親水性である、及び/又は(通常は球形の)ポリマー粒子の周りに形成された親水性シェルをもつラテックス材料の場合、追加の温度処理であるアニーリング工程は、鎖のもつれを引き起こし、従って粒子の境界の「ぼやけ(blurring)」を引き起こす、ポリマー鎖のより有効な粒子間の鎖拡散を可能にするので、有益と考えられている。熱処理であるアニーリング工程が、鎖の相互拡散の程度を増大させ、フィルム強度を高めると考えられている。それは、親水性の気泡壁(cell walls)をそれが破壊し、従って粒子間の鎖拡散を促進する場合、フィルムの湿潤強度を強くすることがある(例えば、M.ジョアニコット(M.Joanicot)ら、巨大分子(Macromolecules)1996年、29、4976〜4984「ラテックスフィルムにおける相互拡散(Interdiffusion in latex films)」を参照)。
コーティングされた水膨潤性ポリマーをアニーリング及び/又は硬化する追加工程c)は、当該技術分野において既知の方法によって実施されてよい。アニーリング工程c)は、通常は、さらに強化された、又はより連続的な若しくはより完全に連結したコーティングをもたらす工程(通常は熱処理)を伴い;硬化は、通常は、コーティング内で化学反応を引き起こすこと、例えば、コーティング中のポリマーの架橋を引き起こすことを伴う。アニーリング及び硬化は、当業者には既知の現象であり、当業者には、使用されるコーティング剤に適したアニーリング及び/又は硬化温度を選択する方法がわかる。例えば、硬化性ラテックスエマルションから形成されるコーティングのアニーリング温度は、硬化が起こる温度未満、例えば、架橋が起こる温度未満になるように選択される。
いずれの場合にも、当業者は、コーティングの分解が起こらないようにアニーリング又は硬化温度を選択することになる。
アニーリング及び/又は硬化工程は、それによってアニーリング及び硬化の両方が起こる、単一の熱処理工程であってよい。
別法として、アニーリング(例えば、熱処理)工程又は硬化(例えば、熱処理)工程のいずれかを行ってもよく、あるいは、アニーリング工程及び硬化工程の両方を別個の方法工程として行ってもよい。後者の場合、初めにアニーリング工程を行い、次いで硬化工程を行うことが好ましい。
第1の実施形態では、アニーリング及び/又は硬化工程は、少なくとも50℃、又はさらに少なくとも70℃、又はさらに少なくとも80℃、又はさらに少なくとも100℃、又はさらに少なくとも120℃、又はさらに少なくとも140℃の温度で、及び好ましくは少なくとも15分間、又はさらに少なくとも30分間、又はさらに少なくとも1時間、又はさらに少なくとも2時間にわたって実施されてよい。
好ましい実施形態では、湿潤伸張性材料又はコーティング剤は、半結晶性若しくは結晶性で、特定の融解温度Tmを有しており、従って、任意のアニーリング工程は、Tmを下回る温度、好ましくはTmを少なくとも20℃下回る温度で実施される。
別の好ましい実施形態では、湿潤伸張性材料又はコーティング剤は、本明細書に記載したように、相分離で、2つ以上のTgを有する。したがって、アニーリング工程は、通常は、コーティングされた水膨潤性ポリマーを、最高Tgを上回る(ただし、ポリマーの融解温度及びポリマーの分解温度を下回る)温度に付すことによって実施され、そのような温度は、本明細書に記載のように、当該技術分野において既知の熱分析技術によって決定することができる。
通常は、2つのTg間の温度差は、少なくとも30℃であり、アニーリング温度は、最高温度よりも少なくとも20℃高く、又はさらに少なくとも50℃高いが、ただしそれがTmよりも低いことを条件とする。
例えば、アニーリング熱処理は、少なくとも70℃、又はさらに少なくとも100℃、又はさらに少なくとも120℃、又はさらに少なくとも130℃で、最高200℃まで、又はさらに250℃まで、又はさらに300℃までの温度で、コーティングされた水膨潤性ポリマーを加熱することを伴う。例えば、アニーリング工程は、少なくとも5分間、又はさらに少なくとも10分間、又はさらに少なくとも15分間、又はさらに少なくとも30分間、又はさらに少なくとも1時間、又はさらに少なくとも2時間にわたって実施されてよい。
(アニーリングされた)コーティングは、例えば(さらに)共有架橋をもたらし、さらに湿潤伸張性を高めるために、所望により、硬化されてもよい。
好ましい硬化温度は、使用されるコーティング剤又は湿潤伸張性材料によって異なり、好ましい硬化温度は、通常は、アニーリング温度よりも高い。例えば、硬化工程が、硬化、例えば、コーティング剤の湿潤伸張性ポリマーのさらなる重合又は架橋などの化学反応を引き起こすために、コーティングされた水膨潤性ポリマーを、少なくとも10分間、少なくとも30分間、若しくはさらに少なくとも1時間、若しくはさらに少なくとも2時間にわたって、少なくとも140℃、若しくはさらに少なくとも160℃の温度に付すことを伴うことが好ましい場合がある。
前述したように、アニーリング工程及び/又は硬化工程は、通常は、工程b)で得られるコーティングされた水膨潤性ポリマーの熱処理を伴っており;それは、例えば、輻射加熱、オーブン加熱、対流加熱;共沸加熱;(所望により、さらに、コーティングされたポリマーを真空下に置くことも伴う)によって実施されてよく;また例えば、流動床乾燥機などの、乾燥に使用される従来型の機器で行ってもよい。
さらに真空も適用されること、又はアニーリングが不活性ガス雰囲気下で(酸化を避けるために)実施されることが好ましい場合がある。
硬化及び/又はアニーリング工程の間に、コーティングされた水膨潤性ポリマーも、同時に乾燥させてもよい。ただし、後述するように、好ましい実施形態では、コーティングされた水膨潤性ポリマーは、別個の乾燥工程にさらされ、これは、アニーリング/硬化処理として前述した処理のいずれかを伴ってよいが、通常はアニーリング時間よりも長い時間にわたる。
通常は、コーティング剤が(水を主体とする)ラテックス分散体又は溶液の形態で適用されるときには、乾燥工程でもあるそのようなアニーリング又は硬化工程は、望ましい2つの主効果を有する。第一に、この液体(例えば水)の大部分が、乾燥又は硬化/アニーリング工程の間に、コーティングされた水膨潤性ポリマーからコーティング層を通って除去されるので、コーティングは、例えばコーティング内に「孔」を形成することによって透水性となり、これは、将来、使用時に液体(尿)を吸収するのに有用である。第二に、コーティング自体が合体して、湿潤伸張性の、好ましくは弾性のフィルムを形成する。通常は、温度及び時間を、機械的に強いコーティング(フィルム)を形成するなどのために、良好なコーティング(フィルム)形成及び良好な合体を可能にするように調節する。乾燥時間は、コーティング剤が完全に合体できるように(例えば、コーティングのラテックス「粒子」が変形して、固体コーティングフィルムを形成するように)、好ましくは長く、例えば、2時間超過、通常は4時間超過、好ましくは最長48時間までである。
好ましくは、コーティング剤がフィルム形成剤であるとき、又はフィルム形成湿潤伸張性材料を含むときには、アニーリング及び/又は硬化温度はまた、通常は、コーティング剤又はその材料の最低フィルム形成温度(MFFT:minimum film forming temperature)よりも高い。
得られる水膨潤性材料は、好ましくは固体であり、従って、工程a)の水膨潤性ポリマー又は工程b)で得られるコーティングされたポリマーが固体でない場合、工程b)で得られるコーティングされたポリマーを固結させるために、後続の方法工程、例えば、当該技術分野で既知のような、いわゆる固結工程、又は好ましくは粒子形成工程が必要である。これは、好ましくは、工程c)の前に、又は工程c)と同時に実施されてよい。
固結工程には、例えば、本明細書に記載のように温度を上昇させ且つ/又は真空を適用することによって、水膨潤性ポリマー及び/又は工程b)のコーティングされたポリマー(例えば、工程b)が成分のいずれかの分散体、懸濁液、若しくは溶液を伴う場合)を乾燥させることが含まれる。固結工程にはまた、例えばメルトが使用される場合、冷却工程も含めてよい。
続いて、ここではまた、アグロメレーション(agglomeration)、押出し、粉砕、及び所望によりその後の必要な粒径分布を得るためのふるい分け(sieving)を含めて、いずれか既知の粒子形成方法も使用してよい。
本発明者らは、水膨潤性ポリマーのコアの上に湿潤伸張性コーティングを提供するための好ましい別の方法、すなわち、ポリマーが膨潤するときにコーティングが「広がり(unfold)」、且つ伸張できるように、水膨潤性ポリマー(コア)の外表面積よりも著しく大きい表面積を有するコーティングを提供することによる方法を見出した。本発明者らは、そのようなコーティングされた水膨潤性ポリマーを提供するための非常に容易且つ便利な方法、すなわち、本発明者らが考えるところでは、(コア内の)水膨潤性ポリマーは再び収縮するがコーティングはその元の表面積を維持するように、液体(例えば水)の吸収による膨潤状態にある水膨潤性ポリマー上にコーティング剤を適用し、次いで液体若しくはその一部を除去することによる方法を見出した。これで、コーティングの表面積がポリマーコアの表面積よりも大きくなり、これで通常は、コーティングにしわが寄り;水膨潤性ポリマーが水を吸収して膨潤するときに、水膨潤性ポリマーの膨潤に起因したコーティング上のひずみ/応力に出合うことなく、コーティングのしわをなくすことができる。ゆえに、コーティング剤は、ひずみ若しくは応力にあまりさらされず、且つ破裂の危険のない、湿潤伸張性である。
したがって、きわめて好ましい方法は、水膨潤性ポリマー(粒子)を入手し、それらを、通常は十分に攪拌しながら、液体(水)中の湿潤伸張性材料の分散体又は溶液中に浸漬させる工程を伴う。水膨潤性ポリマーは液体を吸収し、それによって、湿潤伸張性材料は水膨潤性ポリマー(粒子)の表面に自動的に「移動」する。水膨潤性ポリマーの量並びに水及び湿潤伸張性材料の量は、水膨潤性ポリマーが分散体中に存在するほぼすべての水を吸収できるように、また、これが達成されたときに、ラテックスでコーティングされた水膨潤性ポリマーがゲル「粒子」の形態になるように、調節することができる。得られるコーティングは、通常は、ゼロひずみ/応力下にある。
本方法はまた、造粒助剤、フロー助剤、乾燥助剤などのさらなる加工助剤をいずれかの工程で添加することも伴ってよい。コーティング剤の種類によっては、コーティングされた水膨潤性ポリマーが凝集体を形成する可能性がある。当該技術分野において既知のいかなるフロー助剤を添加してもよく(例えば、後述するように、コーティング工程の前若しくは間に、又は好ましくは乾燥及び/若しくはアニーリング及び/若しくは架橋工程の間に)、例えば、デグサ(Degussa)から市販のアエロジル(Aerosil)200が優れたフロー助剤であることがわかっている。
本方法が、前述するように、コーティング工程b)を促進する拡散助剤及び/又は界面活性剤の添加を伴うことが、きわめて好ましい場合がある。
コーティング剤がラテックス分散体の形態である場合、追加の拡散助剤又は界面活性剤の選択は、分散体の所望の安定性によって左右される。例えば、分散体がまたアニオン性乳化剤も含有する場合、ラテックス分散体の安定性に悪影響を及ぼすことなく、アニオン性界面活性剤を拡散助剤として使用してよい。
あるいは、ラテックス分散体中のポリマーを沈殿させた後に、水膨潤性ポリマーの表面上で、カチオン性界面活性剤を使用することが望ましい場合もある。好ましい拡散助剤は、ラテックス分散体に添加されたときに、既に乾燥されたラテックスフィルム上でラテックス分散体の低い接触角をもたらすものである。拡散剤/界面活性剤の具体的な選択は、当業者には容易に認識可能であり、それらには、前述したものが含まれる。
(方法の実施例及びほn方法によって作製される材料)
(本明細書の方法工程a)で使用するのに特に有用な水膨潤性ポリマーの調製)
実施例1.1:球形の水膨潤性ポリマー粒子を調製するための方法:
球形のコアポリマー粒子は、UMSICHT(フラウンホーファー環境・安全・エネルギー技術研究所(Fraunhofer Institut Umwelt,Sicherheits-,Energietechnik)、ドイツ、オーバーハウゼン(Oberhausen))から入手してもよく、又は以下の適合した手順に従って作製してもよい:
40gの精製(glacial)アクリル酸(AA)をビーカーに入れ、1712mgのメチレンビスアクリルアミド(MBAA)を酸に溶解する。別個に、13.224gの固体NaOHを、58.228gの水に溶解し、冷却する。次いで、NaOH溶液を徐々にアクリル酸に加え、得られる溶液を4〜10℃に冷却する。
第2のビーカー内で、400mgのペルオキソ二硫酸アンモニウム(APS)と400mgのメタ重亜硫酸ナトリウムとを混合し、99.2mlの水に溶解する。この溶液も、4〜10℃に冷却する。
同等の2つの蠕動ポンプを用いて、両方の溶液を等しい比率で組み合わせて送り出し、短い静的ミキサーユニットに通過させ、その後それらを、加熱された長さ約2mのガラス管内にある60〜80℃の高温シリコーンオイル(ロスM50(Roth M 50)、カタログ番号4212.2)へと個々の液滴として滴下する。ポンプ速度は、個々の液滴が管内の油に沈むように、また同時にミキサーユニット内の過早な重合を回避するように調節する。重合は、液滴が油内を下降する間に進行し、粒子(ゲル化したポリマー液滴)が形成され、これを管の底部に取り付けられた加熱された1l三角フラスコに収集することができる。
添加完了後、油を冷却し、油を排出することによって球体を収集する。i−プロパノールで洗浄することによって過剰な油を除去し、粒子(球体)を12〜24時間にわたって過剰なi−プロパノールに付すことによって粒子を予備乾燥させる。微量のシリコーンオイルを除去するために、i−プロパノールによる追加洗浄が必要な場合がある。次いで、恒量に達するまで、粒子(球体)を真空オーブン内で60〜100℃で乾燥させる。
得られるポリマーから必要とされる特性に応じて、MBAAの量を調節することができ、例えば、0.3mol%(AA1モル当たり)のMBAAが使用されるときには、得られる水膨潤性ポリマー粒子は、約50g/g(0.9%生理食塩水溶液の吸収;本明細書に記載した、当該技術分野において既知の方法によって測定される)のCCRCを有し;1.0mol%(AA1モル当たり)のMBAAが使用されるときには、得られる水膨潤性ポリマー粒子は、約19g/gのCCRCを有し;2.0mol%(AA1モル当たり)のMBAAが使用されるときには、得られる水膨潤性ポリマー粒子は、約9g/gのCCRCを有する。
化合物は、すべてアルドリッチ・ケミカルズ(Aldrich Chemicals)から得られ、追加精製なしに使用された。
実施例1.2:本明細書で有用な水膨潤性ポリマーを調製するための方法:
300gの精製(glacial)アクリル酸(AA)に、適切な量のコア架橋剤(例えば、メチレンビスアクリルアミド、MBAA)を加え(上記参照)、周囲温度で溶解させる。2500ml樹脂製ケトル(温度計、注射針、及び所望により機械的攪拌器の導入に適した、隔壁で密閉された4口ガラスカバーを具備)を、このアクリル酸/架橋剤溶液で満たす。通常は、全含有物を混合可能な、磁性攪拌器を追加する。重合に関する全成分の総重量が1500gに等しくなる(すなわち、AAの濃度が20w/w−%になる)ように、水の量を計算する。この計算された量の脱イオン水のうち約20mlに、300mgの反応開始剤(「V50」、ワコー・ケミカルズ(Waco Chemicals)より)を溶解させる。水の大部分を樹脂製ケトルに加え、モノマー及び水が十分に混合されるまで混合物を攪拌する。次いで、残りの水と共に反応開始剤溶液を加える。樹脂製ケトルを密閉し、例えば2本の注射針を隔壁に貫通させることによって、圧力レリーフをもたらす。次いで、溶液を、約300RPMで攪拌しながら、80cm注入針によってアルゴンで勢いよく散布する(spurge)。約8分後、アルゴン散布(argon spurging)を継続したまま、攪拌を停止する。溶液は、通常は、合計12〜20分後にゲル化し始める。この時点で、ゲルの表面上に持続性の泡が形成され、アルゴン注入針をゲルの表面よりも上に持ち上げる。アルゴンによるパージを、流量を低減して継続する。温度を監視し、通常は、温度は、1時間以内に20℃から60〜70℃まで上昇する。温度が60℃未満に低下したら、ケトルを循環オーブン内に移動させ、15〜18時間60℃に保つ。
この時間の後、樹脂製ケトルを冷却し、得られるゲルを取り出してガラス平皿に移す。次いで、ゲルを鋏で小片に(例えば、最大直径2mm未満の小片に)割り、又は切り、6lガラスビーカーに移す。ポリマーの酸基の75%を中和するのに必要な量のNaOH(50%)をDI水で2.5lに希釈し、素早くゲルに加える。すべての液体が吸収されるまでゲルを攪拌し;次いで、それに覆いを付けて、60℃オーブン内に移動させ、2日にわたって平衡させる。
この時間の後、ゲルを冷却してから2つのガラス平皿に分け、真空オーブン内に移動させて、真空下で100℃で乾燥させる。ゲルが恒量に達したら(通常は3日)、機械式粉砕機(例えばIKAミル)を使用して粉砕し、ふるい分けをして、必要な、例えば150〜800μmの粒径の水膨潤性ポリマー粒子を得る。
(この時点で、本明細書で使用する水膨潤性ポリマーの主要パラメータを決定してよい)。
得られるポリマーから必要とされる特性に応じて、MBAAの量を調節することができ、例えば、0.01mol%(AA1モル当たり)のMBAAが使用されるときには、得られる水膨潤性ポリマー粒子は、約90g/g(0.9%生理食塩水溶液の吸収;本明細書に記載した、当該技術分野において既知の方法によって測定される)のCCRCを有し;0.03mol%(AA1モル当たり)のMBAAが使用されるときには、得られる水膨潤性ポリマー粒子は、約73g/gのCCRCを有し;0.1mol%(AA1モル当たり)のMBAAが使用されるときには、得られる水膨潤性ポリマー粒子は、約56g/gのCCRCを有し;2.0mol%(AA1モル当たり)のMBAAが使用されるときには、得られる水膨潤性ポリマー粒子は、約16g/gのCCRCを有し;
5.0mol%(AA1モル当たり)のMBAAが使用されるときには、得られる水膨潤性ポリマー粒子は、約8g/gのCCRCを有する。
(化合物は、すべてアルドリッチ・ケミカルズ(Aldrich Chemicals)から得られ、精製なしに使用された。)
実施例1.3:表面架橋方法工程:
この実施例は、水膨潤性ポリマーに本明細書の方法工程b)を実施する前の、水膨潤性ポリマーの表面架橋を実際に説明する。150mlガラスビーカーに、プラスチックブレード付きの機械的攪拌器を装備し、微粒子形態の乾燥水膨潤性ポリマー4gを満たす。機械的攪拌器は、300〜500RPMでポリマーの良好な流動化が得られるように選択される。50〜200μl注射器を、1,2−プロパンジオール中のデナコール(Denacol)(=エチレングリコールジグリシジルエーテル=EGDGE)の4%溶液(w/w)で満たし;別の300μl注射器を脱イオン水で満たす。
水膨潤性ポリマーをビーカー内で300RPMで流動化させ、30秒以内に表面架橋剤を加える。合計3分間混合を継続する。次いで、攪拌を継続しながら、3〜5秒以内に水300μlを加え、さらに3分間300〜500RPMで攪拌を継続する。この時間の後、混合物をガラスバイアル瓶に移動させ、アルミニウム箔で封止し、1時間にわたって平衡させる。次いで、バイアル瓶を140℃オーブンに移動させ、120分間この温度に保つ。この時間の後、バイアル瓶を冷却し、内容物を取り出し、表面架橋した水膨潤性ポリマーを得る。凝集体は、穏やかな機械的動作によって慎重に破壊してよい。次いで、得られる表面架橋した水膨潤性ポリマー粒子を、所望の粒径にふるい分けてよい。
以下の諸実施例は、本明細書の方法のコーティング工程b)を実際に説明するために使用されるコーティング方法を示す。
実施例2.1:水を主体とするラテックス分散体へと直接混合することによって、コーティングされた水膨潤性材料を提供する方法。
以下は、コーティング工程の前又はコーティング工程と同時に水膨潤性ポリマーを膨潤させることを伴う、本明細書の水膨潤性材料を作製する好ましい方法である。
コーティングされる水膨潤性ポリマーの量、コーティングレベル、及び水膨潤性ポリマーを膨潤させるのに必要な水を選択する。
次いで、例えば本明細書に記載したようなラテックスの、コーティング剤又は湿潤伸張性材料の希釈分散体を調製する。これは、市販のコーティング剤又は湿潤伸張性材料と水(必要に応じて)とを、攪拌しながら、例えば、ガラスビーカー内で磁性攪拌器を使用して約300rpmで約5分間混合することによって実施される。常に、分散体の表面上にフィルムが形成されることがないように注意する必要がある。通常は、ラテックス分散体の場合、分散体は、最高で70重量%の湿潤伸張性ポリマーを含有する。
コーティング方法をより良く監視するために、染色色素、例えば、ニュー・フクシン・レッド(New Fuchsin Red)を分散体に添加してもよい。
次いで、二重十字テフロンブレード(double cross Teflon blade)を備えた機械的攪拌器を使用し、渦が見えるように分散体を攪拌し、継続して攪拌しながら水膨潤性ポリマー(粒子)を素早く加える。水膨潤性ポリマーが分散体から水を吸収し始めたら(通常は約15秒後)、混合物がゲル化し始め、最終的には渦が消失する。次いで、ほぼすべての自由液体が吸収されたら、攪拌を停止し、得られるコーティングされた水膨潤性ポリマーを、本明細書に記載した方法のいずれかによって乾燥又は後処理することができる。
実施例2.2:直接混合することによって、コーティングされた水膨潤性材料を提供する方法:
以下は、コーティング工程の前又はコーティング工程と同時に水膨潤性ポリマーを膨潤させることを伴うことのできる、本明細書の水膨潤性材料を作製する好ましい方法である。
コーティングされる水膨潤性ポリマーの量、コーティングレベル、及び水膨潤性ポリマーを膨潤させるのに必要な水を選択する。
次いで、例えば本明細書に記載したような熱可塑性ポリマーの、コーティング剤又は湿潤伸張性材料の溶液を調製する。これは、市販のコーティング剤又は湿潤伸張性材料を、例えばガラスビーカー内で1時間〜24時間にわたって、有機溶媒(例えば、THF又は水とTHFとの混合物)に溶解させることによって実施される。
コーティング方法をより良く監視するために、染色色素、例えば、ニュー・フクシン・レッド(New Fuchsin Red)を分散体に添加してもよい。
次いで、コーティングを作り出すために、ポリマーの溶液を、攪拌されている、又は機械的にかき混ぜられている水膨潤性ポリマーに添加する。自由液体が水膨潤性ポリマーに吸収されたら、攪拌を停止し、得られるコーティングされた水膨潤性ポリマーを、本明細書に記載した方法のいずれかによって乾燥又は後処理することができる。
実施例2.3:個々にコーティングされた水膨潤性材料を提供する方法:
本明細書で好ましい代替的なコーティング方法は、次の通りである:
(固体、微粒子状)水膨潤性ポリマーを、好ましくはある角度(30〜45度)にある表面上に置く。
分散体の形態のコーティング剤を、例えば、ピペットを用いて、又はスプレーによって、ポリマー上に滴状に適用する。これによって、空泡は全く形成されなくなる。こうして、水膨潤性ポリマーの表面上にフィルムが形成される。
次いで、これらコーティングされた水膨潤性ポリマーを、室温(20℃)で、若しくは例えば40℃/湿度80%で、最長2日間にわたって、又は例えばオーブン(必要に応じて、真空オーブン)内で低温(最高80℃まで)で、乾燥させる。
次いで、コーティングされた水膨潤性材料を、本明細書に記載のようにアニーリング又は硬化させることができる。
またその後、それを所望の形態、例えば粒子に成形してもよい。
実施例2.4:代替的な好ましいコーティング方法
別の好ましい方法では、初めに水膨潤性ポリマーの分散体を調製し、それにコーティング剤を加える。
例えば、200gの水膨潤性ポリマー(架橋ポリアクリル酸系ポリマー、例えば、前述の方法によって調製される)をプラスチックビーカーに入れ、n−ヘプタンを、このn−ヘプタンがビーカー内のポリマーの表面の約1〜2mm上に溜まるまで加え;これは、通常はn−ヘプタン約100gになる。
家庭用ミキサー(例えば、クリームホイップ用)を使用して、構成成分を高速で混合する。湿潤伸張性コーティング材料の水分散体、例えば、前述したラテックス分散体の形態のコーティング剤を、例えばピペットを用いて、水膨潤性ポリマーの入ったビーカーに加える。混合物を継続的に攪拌して、塊の形成を避ける。
得られる物質を、表面全体に薄層(例えば1cm未満)として広げることができ、少なくとも12時間にわたって風乾させ、又は(真空)オーブン(最高約70℃までの任意の温度)に入れる。乾燥した物質を、その後さらにアニーリング又は硬化させてもよい。
冷却又は後続工程の後、得られる物質を所望の粒径へと機械的に縮小させ、又はふるい分けてよい。
実施例2.5:流動床ワースターコーター(Wurster coater)を使用する、コーティングされた水膨潤性材料を提供する方法。
工程b)はまた、流動床又はワースターコーター(Wurster coater)で実施されてもよい。
例えば、ラクソ・ワースター・モデル101(Lakso Wurster Model 101)(ラクソ・カンパニー(The Lakso Company)、マサチューセッツ州レミンスター(Leominster))を使用してよく、又はグラットGPCG−3(Glatt GPCG-3)グラニュレーター−コーターを使用してもよい(グラット・インジェニエールテヒニクGmbH(Glatt Ingenieurtechnik GmbH)、ドイツ99427ワイマール、ノルトシュトラッセ12(Nordstrasse 12,99427 Weimar,Germany))。コーティング機器が、例えば約30分間、空気流下で、例えば70℃に予熱されることが望ましい場合がある。
例えば、通常は、20〜35gの間の水膨潤性ポリマーを容器に入れる。
以下に列挙するポリマー溶液/分散体のような、好ましくは流体形態のコーティング剤を、攪拌プラットフォーム上のコンテナに入れ、空気のエントレインメントを防ぐために磁気棒を低速で使用して攪拌する。重量を記録することができる。
蠕動ポンプを較正してから所望の流量(例えば、5g/分)に設定し、コーティング剤の流れの方向を前方に設定する。所望の吸気流量及び温度を、50m/時及び60℃に設定する。次いで、「霧化」空気源及びポンプを始動させる。システムへの溶媒流入量を調節することによって、システムの出口温度を45℃に維持する。
(より速い速度を使用して、コーティング剤を前進させてコーターの入口に近付け、次いで実験のために正しい速度を設定することができる。)
実験は、通常は、粘着性によって粉末の効率的な流動化が妨げられるときに完了する(10〜60分)。
次いで、直ちにコーティング剤の流れを停止させ、流れを反転させる。実験で使用されたコーティング剤の重量を記録する。
所望により、得られるコーティングされた水膨潤性ポリマーをコーター内で乾燥させてもよく、これも粒子表面の粘着性を低減するのに役立つことがある(乾燥時間は通常5〜60分)。
次いで、コーター内部の物質を計量する。
一般に、必要に応じて、例えば、2以上のコーティング剤が適用される場合、又はフロー助剤、例えば0.5〜2%疎水性シリカを添加する場合、物質をコーティング容器に戻して方法を継続してもよい。
コーティング方法を視覚化するために、又は審美的な目的で、着色剤若しくは染料の溶液、例えば、ニュー・フクシン・レッド(New Fuchsin Red)(5ml〜25ml脱イオン水(15〜25℃)中の0.25gのニュー・フクシン・レッド)、空泡のエントレインメントなし)をコーティング剤に添加してよい。染料の溶液は、攪拌下で約10mlのコーティング剤に滴下添加することができ、次いでこれを攪拌しながら残りのコーティング剤に混ぜることができる(最高70mlのコーティング剤に十分である)。
以下の水膨潤性材料を、前述の方法によって、流動床コーター又はワースター(Wurster)コーターを使用して製造し;いずれの場合にも、日本触媒(Nippon Shokubai)からGV−A640(ロット0019H 0000 ISA0331)として入手可能な、コーティングされていない水膨潤性ポリマー25gを使用し、指定された量のラテックスを、指定された重量%固体濃度で使用した。
コーティングされた試料を35℃で2日間乾燥させた後、例示した各ラテックスコーティング材料を真空中で140℃で2時間硬化させた。
Figure 2007501080
以下の水膨潤性材料を、以下の方法によって、流動床コーター又はワースター(Wurster)コーター、例えばラクソ・ワースター・モデル101(Lakso Wurster Model 101)(ラクソ・カンパニー(The Lakso Company)、マサチューセッツ州レミンスター(Leominster))を使用して製造し;いずれの場合にも、BASFからASAP500ベースポリマーとして入手可能な、コーティングされていない水膨潤性ポリマー500gを使用し、指定された量のポリマーを、指定された重量%固体濃度で使用する。蠕動ポンプを較正してから所望の流量(例えば、5g/分)に設定し、コーティング剤の流れの方向を前方に設定する。所望の吸気流量及び温度を、50m/時及び60℃に設定する。次いで、「霧化」空気源及びポンプを始動させる。システムへの溶媒流入量を調節することによって、システムの出口温度を45℃に維持する。(より速い速度を使用して、コーティング剤を前進させてコーターの入口に近付け、次いで実験のために正しい速度を設定することができる。)実験は、通常は、粘着性によって粉末の効率的な流動化が妨げられるときに完了する(10〜60分)。試料を真空オーブン内で27℃で12〜24時間乾燥させた。
Figure 2007501080
ハイストレッチ(Hystretch)及びエステン(Estane)は、オハイオ州44141−3247、クリーブランド、ブレックスビルロード9911(9911 Brecksville Road,Cleveland,OH 44 141-3247)、ノベオン社(Noveon Inc.)の商標名である。ビナムル(Vinamul)は、オランダ6161RDヘレーン、デ・アッセレン・キル20(De Asselen Kuil 20,6161 RD Geleen,NL)、ビナムル・ポリマーズ(Vinamul Polymers)の商標名である。ロヴェーヌ(Rovene)は、ノースカロライナ州28262、シャーロット、マラードクリークロード14700(14 700 Mallard Creek Road,Charlotte,NC 28 262)、マラード・クリーク・ポリマーズ(Mallard Creek Polymers)の商標名である。ゲンフロー(Gen Flo)及びサンクリル(Suncryl)は、オハイオ州44305−4418、アクロン、ギルクリストロード2990(2990 Gilchrist Road,Akron,OH 44 305-4418)、オムノヴァ・ソリューションズ(Omnova Solutions Inc.)の商標名である。ベクター(Vector)は、米国テキサス州77079、ヒューストン、ウィックチェスターレーン12012(12012 Wickchester Lane,Houston,TX 77079,USA)、デキスコ・ポリマーズ(Dexco Polymers)の商標名であり、セプトン(Septon)は、米国テキサス州77507、パサデナ、チョートロード11414(11414 Choate Road,Pasadena,TX 77507,USA)、クラレの系列会社であるセプトン・カンパニー・オブ・アメリカ(Septon Company of America,A Kuraray Group Company)の商標名であり、イログラン(Irogran)は、米国ニューハンプシャー州03038、デリー、ケンドールポンドロード52(52 Kendall Pond Road,Derry,NH 03038,USA)、ハンツマン・ポリウレタンズ(Huntsman Polyurethanes)の商標名である。
実施例2.6:好ましい後続の乾燥方法工程
本明細書の方法は、溶液、懸濁液、若しくは分散体若しくは溶液が使用される工程、例えば、水膨潤性ポリマーが液体(水)を含む工程、又はコーティング剤が分散体、懸濁液、若しくは溶液の形態になる工程を含んでよい。
以下は、工程b)のコーティングされた水膨潤性ポリマーを乾燥させる好ましい方法工程である:
液体、例えば水を含む、コーティングされた水膨潤性材料を表面上に置き、例えば、厚さ約1cm以下の層の形態でパイレックスガラスパン内に広げる。これを約70℃で少なくとも12時間(真空下で)乾燥させる。
コーティングされた水膨潤性ポリマー中に存在する液体の量が既知である場合、当該技術分野において公知のように、乾燥前に前記液体の重量を含むコーティングされた水膨潤性材料を測定し、続いて乾燥後に測定することによって、得られる水膨潤性材料(コーティングされた水膨潤性ポリマー)中の残留水分を決定することができる。通常は、得られる水膨潤性材料/コーティングされた水膨潤性ポリマーを、湿分含有量5%未満(材料の重量で)に乾燥させる。
コーティング剤の種類によっては、コーティングされた水膨潤性ポリマーが凝集体を形成する可能性がある。フロー助剤は、コーティング工程の前又はコーティング工程の間に添加してよく、好ましくはコーティング剤溶液中の分散体として添加され、又は好ましくは、当該技術分野において既知のように乾燥及び/若しくはアニーリング工程(並びに所望により架橋工程)の間に添加され、例えば、デグサ(Degussa)から入手可能なアエロジル200(Aerosil 200)がある。
前述の乾燥工程はまた、例えば層を通過する対流を可能にするために、コーティングされた水膨潤性ポリマーを、テフロンコーティングされたメッシュ上に、非常に薄い層、例えば5mm未満の層で広げることによって実施されてもよい。
コーティングされた水膨潤性ポリマー又は材料は、続いて、本明細書に記載した方法に従って、例えば真空オーブン内で120℃で2時間にわたってアニーリングされてよく、又は使用されるポリマーに適した、そのポリマーの場合に起こる熱遷移によって決定される温度でアニーリングされてよい。
代替方法として、液体(水)を含有するコーティングされた水膨潤性ポリマーも、1つの工程で直接乾燥且つアニーリングしてもよく、例えば、材料を真空オーブン内に120℃で2時間入れてもよく、又は使用されるポリマーに適した、そのポリマーの場合に起こる熱遷移によって決定される温度で実施してもよい。
実施例2.7:流動床における乾燥方法
本方法の工程b)によって形成されたコーティングされた材料を乾燥させるために、また、実施例2.5で使用したラクソ・ウスター(Lakso Wurster)コーター及び当該技術分野において既知の他の流動床乾燥器を使用してもよい。例えば、実施例2.5の条件を使用して、コーティングされた材料を導入してよい(従って、コーティングされた材料を乾燥させるためだけにワースター(Wurster)コーティング機器を使用する)。
実施例2.8:共沸蒸留及び乾燥方法
湿潤状態のコーティングされたポリマーは、コーティング剤を溶解させない好適な液体から、例えば、コーティング剤がシクロヘキサンに溶解しない場合、シクロヘキサンからの共沸蒸留を介して、低温で乾燥又は脱水されてもよい。例えば、コーティングされたポリマーを、テフロンブレード及びデジタル攪拌モータ付きのトルーボア(Trubore)機械的攪拌器、浸漬温度計、並びに段階的サイドアーム及び水冷コンデンサ付きのバレット(Barrett)型受水器(moisture receiver)を備えた、2リットル樹脂製ケトルに移動させる。約1リットルのシクロヘキサンを樹脂製ケトルに加える。攪拌しながら、加熱マントルを使用して、攪拌されたシクロヘキサン/ゲルシステムの温度を上昇させて、還流させる。加熱及び還流は、システムの温度がシクロヘキサンの沸点(約80℃)に近づくまで継続され、サイドアームには、ごくわずかな追加量の水しか供給されない。システムを冷却し、次いで濾過して、脱水又は乾燥されたコーティングされた水膨潤性ポリマーを得て;これをさらに真空下で周囲温度(20℃)で一晩乾燥させてもよい。
本明細書で使用する試験方法:
(特に指定のない限り、本明細書で値パラメータを得るための各試験は、3つの値の平均値を得るために3回実施される)。
(コーティング剤のフィルムの調製)
本明細書で使用されるコーティング剤又は湿潤伸張性ポリマー材料に、湿潤伸び試験を含め、以下の試験方法の幾つかを実施するには、前記コーティング剤又はその湿潤伸張性ポリマー材料のフィルムを得る必要がある。
本明細書の試験方法で評価するための(乾燥)フィルムの好ましい平均(後述する)キャリパーは、60μm前後である。
フィルムを調製するための方法は、一般に、当業者には既知であり、通常は、溶媒キャスティング、ホットメルト押出し、又はメルトブロウンフィルムを含む。これらの方法によって調製されるフィルムは、フィルムが延伸される又は引張られる方向として定義される機械方向を有することがある。機械方向に垂直な方向は、横断方向として定義される。
本発明の目的では、以下の試験方法で使用されるフィルムは、溶媒キャスティングによって形成されるが、コーティング剤又は湿潤伸張性材料を以下に列挙するいずれの溶媒の溶液若しくは分散体にもできない場合を例外とし、その場合、フィルムは、後述するようにホットメルト押出しによって作製される。(後者は、室温で2〜48時間の期間にわたって溶解若しくは分散させようと試みた後に、材料若しくはコーティング剤と溶媒との混合物中で、溶解していないポリマーからの微粒子物質がまだ見える場合であり、又は溶液若しくは分散体の粘度が高すぎてフィルムキャスティング不可能な場合である。)
本発明の第1の実施形態では、アニーリング及び/又は硬化工程が任意工程にすぎないときには、フィルムがアニーリング及び/又は硬化工程なしで調製されることを理解されべきである。本発明の第2の実施形態では、アニーリング及び/又は硬化工程が必要であり、その場合、試験されるフィルムは、さらにアニーリング及び/又は硬化工程も伴う、以下の方法によって作製される。
得られるフィルムは、滑らかな表面をもつべきであり、空泡又はクラックなどの目に見える欠陥のないフィルムであるべきである。
湿潤伸張性ポリマー材料又はコーティング剤から本明細書の溶媒キャストフィルムを調製するための実施例:
本明細書の試験を実施されるべきフィルムは、以下のように、前記材料若しくはコーティング剤の溶液又は分散体からフィルムをキャスティングすることによって調製することができる:
溶液又は分散体は、湿潤伸張性材料若しくはコーティング剤を10重量%で水中に溶解又は分散させることによって調製され、これが不可能な場合はTHF(テトラヒドロフラン)中に、これが不可能な場合はジメチルホルムアミド中に、これが不可能な場合はメチルエチルケトン中に、これが不可能な場合はジクロロメタン中に、これが不可能な場合はトルエン中に、これが不可能な場合はシクロヘキサン中に溶解又は分散させることによって調製される(これが不可能な場合、以下のホットメルト押出し方法を使用する)。
次に、分散体又は溶液をアルミニウムフィルム(film)カバー付きのテフロンボート(Teflon boat)内に注ぎ、溶媒又は分散剤を、ポリマーの最低フィルム形成温度、通常は約25℃を上回る温度で、長期間にわたって、例えば少なくとも48時間、又はさらに最長7日まで、ゆっくり蒸発させる。(乾燥の場合、乾燥の間、乾燥しているフィルムを、例えばアルミニウム箔で覆うことによって、蒸発速度を低下させることが重要である。)次いで、フィルムを真空オーブン内に25℃で6時間入れて、残っている溶媒が確実に除去されるようにする。
本明細書のホットメルト押出しフィルムを調製するための方法は、次の通りである:
溶媒キャスティング方法が不可能な場合、材料又はコーティング剤を流動させる十分に高い温度で動作する一連の回転単軸スクリュー押出機器を使用して、本明細書のコーティング剤又は湿潤伸張性材料のフィルムをホットメルトから押出してよい。コーティング剤又は材料が融解温度Tmを有する場合、押出しは、材料又はコーティング剤の前記Tmを少なくとも20℃上回る温度で起こるべきである。コーティング剤又は湿潤伸張性材料が非晶質(すなわち、ポリマーがTmをもたない)場合、定剪断粘度測定(steady shear viscometry)を実施して、ポリマーの遷移を乱すオーダー、又は粘度が劇的に低下する温度を決定することができる。押出し温度は、材料又はコーティング剤の分解温度よりも低い温度にすべきである。フィルムが押出機から延伸される方向は、機械方向として定義され、延伸方向に垂直な方向は、横断方向として定義される。
Figure 2007501080
フィルムのアニーリング:
本明細書の方法が必須工程としてアニーリング工程を伴う場合、試験方法で使用されるフィルムは、アニーリングされる。コーティング剤又は湿潤伸張性材料が2つ以上のTgを有する場合、フィルム(前述のように調製及び乾燥される)のこのアニーリングは、以下の試験方法の目的では、フィルムの使用されるコーティング剤又は使用される湿潤伸張性材料の最高Tgを、20℃上回る温度でフィルムを真空オーブン内に入れることによって実施されるべきであり、これは2時間にわたって実施される。
コーティング剤又は湿潤伸張性材料がTmを有する場合、フィルム(前述のように調製及び乾燥される)のこのアニーリングは、以下の試験方法の目的では、フィルムのコーティング剤又は湿潤伸張性材料のTmを20℃下回る温度でフィルムを真空オーブン内に入れることによって実施されるべきであり、これは2時間にわたって実施される。
コーティング剤が(最高)Tg及びTmを有する場合、フィルム(前述のように調製され、以下の方法によって試験されることになる)の前記アニーリングは、(最高)Tgよりも高く、Tmを少なくとも20℃下回り、(最高)Tgを20℃(近く)上回る温度で実施される。例えば、Tmが135℃、(ハードセグメントの)最高Tgが100℃である湿潤伸張性材料は、115℃でアニーリングされることになる。
アニーリング工程では、Tgに達したときに、フィルム内の気泡の原因となり得るガス放電を避けるために、温度を最高Tgよりも高い温度にゆっくり上昇させる必要がある。例えば、ハードセグメントTgが70℃の材料は、90℃で10分間アニーリングされ、続いてアニーリング温度に達するまで温度が漸増される場合がある。
フィルムの硬化:
水膨潤性材料が必須工程として硬化工程を伴う方法で使用される場合、試験方法で使用されるフィルムは、硬化される。フィルム(前述のように調製及び乾燥される)のこの硬化は、以下の試験方法の目的では、フィルムを真空オーブン内に140℃で2時間入れることによって実施される必要がある。
フィルムの取り外し
乾燥され、所望によりアニーリングされたフィルムが、フィルム形成基材から取り外し困難である場合、フィルムを温水浴に30秒〜1分間入れて、フィルムを基材から取り外してよい。続いて、フィルムを25℃で6〜24時間乾燥させる。
(湿潤伸び試験及び湿潤引張応力試験)
この試験方法は、平らな正方形の2.5cm×2.5cm(1インチ×1インチ)試料に一軸ひずみを加え、試料を伸張させるのに必要な力を測定することによって、本明細書で使用される水伸張性材料又はコーティング剤のフィルムの湿潤破断伸び(=破断伸張)及び引張特性を測定するために使用される。本明細書では、適切な場合、横断方向でフィルム試料にひずみを与える。
試験を実施するのに好ましい機器は、25N若しくは50Nのロードセルを備える、米国ミネソタ州イーデンプレイリー、テクノロジードライブ14000(14000 Technology Drive,Eden Prairie,MN,USA)、MTSシステムズ・コーポレーション(MTS Systems Corporation)から入手可能な、コンピュータインターフェース及びテストワークス4ソフトウェア(Testworks 4 software)が内蔵された、MTSシナジー100(MTS Synergie100)又はMTSアライアンス(MTS Alliance)などの引張試験機である。これは、定速伸張(Constant Rate of Extension)を測定するものであり、牽引グリップが一定の速度で動き、力の増大に伴って力測定機構が無視できる距離(0.13mm未満)だけ動く。ロードセルは、被試験試料の測定される負荷(例えば、力)がロードセルの容量の10〜90%の間になるように選択される。
各試料は、フィルムをダイによって個々の試料に切り分けるためのアンビル液圧プレスダイを使用してフィルムからダイカットされ、それぞれ、以上で定義したように2.5×2.5cm(1×1インチ)である。(ゆえに、フィルムが全く配向を生み出さない方法によって作製されるときには、フィルムをいずれの方向で試験してもよい)。空泡、穴、包含物、及び切れ目などの目に見える欠陥が実質的にない試験品(最低3つ)が選択される。また、それらは、滑らかで実質的に欠陥のない縁部をもたなければならない。
各乾燥試験品の厚さを、約689.5Pa(約0.1psi)の圧力を使用して、ミツトヨ・キャリパー・ゲージ(Mitutoyo Caliper Gauge)のような低圧キャリパーゲージで、0.001mmの精度で測定する。試料の3つの異なる領域を測定し、平均キャリパーを決定する。標準化学てんびんを使用して、各試験品の乾燥重量を0.001gの精度で測定し、記録する。乾燥試験品を、本明細書で使用される乾燥伸び、乾燥割線弾性率、及び乾燥引張応力値の決定のために、それ以上の調製なしに試験する。
湿潤試験の場合、予め計量された乾燥フィルム試験品を、周囲温度(23℃+/−2℃)で24時間にわたって生理食塩水溶液[蒸留水中の0.9%(w/w)NaCl]に浸す。試料が丸まってそれ自体に貼り付くのを防ぐ120メッシュ耐食性金属スクリーンによって、フィルムを槽内に固定する。フィルムを槽から取り出し、バウンティ(Bounty)(著作権)タオルのような吸収性ティッシュで拭って乾燥させて、表面から過剰な又は吸収されなかった溶液を除去する。乾燥試料について前述したように、湿潤キャリパーを決定する。湿潤試験品を、それ以上の調製なしに引張試験に使用する。試験は、調製完了後5分以内に完了すべきである。湿潤試験品を評価して、湿潤伸び、湿潤割線弾性率、及び湿潤引張応力を決定する。
本発明の目的では、破断までの伸び(又は破断伸び)を、破断までの湿潤伸び(又は湿潤破断伸び)と呼び、引張破断応力を、湿潤破断応力と呼ぶ。(本明細書で使用するとき、破断の瞬間に、破断までの伸び%が湿潤破断伸張となる。)
引張試験は、テストワークス4ソフトウェア(Testworks 4 software)を内蔵したMTSアライアンス(MTS Alliance)引張試験機のような、コンピュータインターフェース内蔵の伸張引張試験機の定速で実施される。ロードセルは、測定される力がセル容量の10〜90%以内に入るように選択される。平らな2.5cm(1インチ)四方のゴム面グリップを備えた空気圧式つかみ具は、2.5cm(1インチ)のゲージ長をもたらすように設定される。観察可能なたるみをなくすのに十分な張力で、ただし0.05N未満で、試験品に負荷をかける。試験品が完全に破断するまで、試験品を一定のクロスヘッド速度25cm/分(10インチ/分)で伸張させる。試験品がグリップとの境界面で破断する場合、又はグリップ内での滑りが検出される場合、データを無視し、新しい試験品で試験を繰り返し、グリップ圧力を適切に調節する。フィルムのばらつきを説明するために、試料には3回実施する。
初期の試料寸法を使用して、得られた引張力−変位データを応力−ひずみ曲線に変換し、この曲線から、本明細書で使用される伸び、引張応力、及び弾性率を導出する。引張破断応力を、試験品が破断するときに測定される最大応力として定義し、MPaで報告する。破断点を、測定される応力がその最大値の90%に下降するときの、応力−ひずみ曲線上の点として定義する。破断伸びを、その破断点におけるひずみとして定義し、初期のゲージ長に対するパーセンテージとして報告する。伸び400%での割線弾性率を、ひずみ0%及び400%のところで応力−ひずみ曲線と交わる直線の傾きとして定義する。評価される伸張性フィルムコーティングごとに、3つの応力−ひずみ曲線が作製される。本明細書で使用する伸び、引張応力、及び弾性率は、各曲線から導出されるそれぞれの値の平均値である。
伸び400%での乾燥割線弾性率(SM乾燥400%)は、前述の方法(ただし、0.9%NaCl溶液には浸さない)によって入手可能な乾燥フィルムに、前述したのと同一の引張試験を実施し、次いで、以上で実施したように、ゼロ切片及び応力−ひずみ曲線の400%のところに交わる直線の傾きを計算することによって計算される。
(ガラス転移温度)
ガラス転移温度(Tg’)は、本発明の目的では示差走査熱量計(DSC)によって決定される。熱量計は、被試験試料の予想されるTgを包含する温度範囲、例えば、−90℃〜250℃にわたって少なくとも20℃/分の加熱/冷却速度が可能であるべきであり、また熱量計は、約0.2μWの感度をもつべきである。TA機器Q1000DSCは、本明細書で言及するTgの決定に非常に適している。関心材料は、−90℃で平衡、120℃まで20℃/分でランプ(ramp)、5分間等温に保持、−90℃まで20℃/分でランプ、5分間等温に保持、250℃まで20℃/分でランプのような、温度プログラムを使用して分析することができる。第2の熱サイクルからのデータ(熱流量対温度)を使用して、標準的な半外挿熱容量温度アルゴリズム(standard half extrapolated heat capacity temperature algorithm)によってTgを計算する。通常は、試料材料3〜5gを計量して(+/−0.1g)、クリンプ蓋付きアルミニウムDSCパンに入れる。
本明細書で使用するとき、Tgは、Tgよりも低い温度になる。
(ポリマー分子量)
本明細書の相分離ポリマーの分子量の決定には、多角度光散乱検出器付きゲル浸透クロマトグラフィー(GPC−MALS:Gel Permeation Chromatography with Multi-Angle Light Scattering Detection)を使用してよい。本明細書で言及する分子量は、重量平均モル質量(Mw)である。これらの測定を実施するのに好適なシステムは、ウォーターズ600E(Waters 600E)システムにように、DAWN DSPレーザ光度計(DAWN DSP Laser Photometer)(ワイアット・テクノロジー(Wyatt Technology))、オプティラボDSP干渉屈折計(Optilab DSP Interferometric Refractometer)(ワイアット・テクノロジー)、及び標準HPLCポンプからなり、すべてアストラ・ソフトウェア(ASTRA software)(ワイアット・テクノロジー)を介して動作する。
あらゆるクロマトグラフィー分離の場合と同様に、溶媒、カラム、温度及び溶出プロファイル並びに条件の選択は、試験される具体的なポリマーによって決まる。以下の条件は、本明細書で言及する相分離ポリマーに概ね適用可能であることがわかっていて:テトラヒドロフラン(THF)を溶媒及び移動相として使用し;流速1mL/分を、40〜45℃に加熱された(オプティラボ(Optilab)屈折計は同じ温度に保たれる)直列に置かれた2つの300×7.5mm、5μm、PLゲル(PLgel)、混合−C GPCカラム(Mixed-C GPC columns)(ポリマーラボ(Polymer Labs))に通過させ;THF中の0.2%ポリマー溶液100μLを、分析のために注入する。dn/dc値を、利用可能な場合には文献から得て、又はASTRAユーティリティを使用して計算する。ジム(Zimm)フィッティング方法を使用して、重量平均モル質量(Mw)を、ASTRAソフトウェアで計算する。
(湿気透過速度方法(MVTR法))
MVTR法は、特定の温度及び湿度下でフィルムを透過する水蒸気の量を測定する。透過した蒸気は、CaCl乾燥剤によって吸収され、重力測定的に決定される。試料を、陽性対照として使用される、確定された透過性の基準フィルム試料(例えば、エクソン・エクサイア(Exxon Exxaire)ミクロ孔質材料番号XBF−110W)と共に3回評価する。
この試験は、デルリン(Delrin)から機械加工されたフランジ付きカップ(マクマスター−カール(McMaster-Carr)カタログ番号8572K34)及び無水CaCl(ワコー・ピュア・ケミカル・インダストリーズ(Wako Pure Chemical Industries)、バージニア州リッチモンド(Richmond);カタログ030−00525)を使用する。カップの高さは、55mmであり、内径が30mm、外径が45mmである。カップには、カップを完全に封止するために、シリコーンガスケットと、サムスクリュー用の3つの穴を含む蓋とが設けられている。
乾燥剤粒子は、8番ふるいを通過するが、10番ふるいを通過しないサイズの粒子である。明らかな欠陥のない約3.8cm×6.4cm(1.5インチ×2.5インチ)のフィルム試験品を分析に使用する。
カップを上端から1cm以内のところまでCaClで満たす。カップを台の上で10回たたき、CaCl表面を水平にする。フィルム表面とCaCl2の最上部との間のヘッドスペースが1.0cmになるまで、CaClの量を調節する。フィルムを、カップの最上部の上に開口部(30mm)をまたいで置き、シリコーンガスケット、止め輪、及びサムスクリューを使用して固定する。適切に設置されれば、試験品は、しわもなく、引き伸ばされてもいないはずである。
フィルムは、0.0007065mのカップ開口部Aを完全に覆わなければならない。
試料アセンブリを、化学てんびんで計量し、±0.001gまで記録する。アセンブリを恒温(40±3℃)で恒湿(75±3%RH)槽内に5.0時間±5分間置く。試料アセンブリを取り出し、サランラップ(Saran Wrap)(登録商標)で覆い、ゴムバンドで固定する。試料を30分間室温に平衡させ、プラスチックラップを除去し、アセンブリを再計量し、重量を±0.001gまで記録する。吸収された水分Mは、初期アセンブリ重量と最終アセンブリ重量との差である。次式のように、MVTRをg/m/24時間(g/m/日)で計算する:
MVTR=Ma/(A×0.208日)
反復した結果を平均し、100g/m/24時間単位まで四捨五入する、例えば、2865g/m/日は、本明細書では2900g/m/日として与え、275g/m/日は、300g/m/日として与える。
(非水膨潤性と考えられている、本明細書で使用する湿潤伸張性材料の水膨潤能を決定する方法)
本明細書の湿潤伸張性材料は、非水膨潤性及び/又は非吸水性であり、これは、通常は、材料1g当たり1g未満、又はさらに材料1g当たり0.5g未満、又はさらに0.2g未満、又はさらに0.1g未満の水を吸収することを意味する。
吸水率は、次のように決定することができる。
予め計量された特定の量の水伸張性材料(試料)(重量M(試料))を、過剰量の脱イオン水に浸し、約2.5時間にわたって水を「吸収」させる。
試料を水からそっと取り出し;できればティッシュタオルで試料から過剰な水を数秒間拭い取る。次いで、試料を再計量し、湿潤試料重量M(試料−湿潤)を決定する。
次式によって試料の吸水能X(AC試料)を決定する:
X(AC試料)={M(試料湿潤)−M(試料)}/M(試料)
値Xを、乾燥フィルム試料1g当たりに吸収された流体のグラム数で報告する。
決定される吸水率は、本明細書では湿潤伸張性材料の水膨潤能(Water Swellability(or Swelling)Capacity)とも呼ぶ。
(シリンダ遠心分離保持能)
シリンダ遠心分離保持能(CCRC:Cylinder Centrifuge Retention Capacity)方法は、加速250gでの遠心分離後の水膨潤性材料又はポリマー(試料)の流体保持能を決定する。遠心分離の前に、メッシュの底部と開口した上端とを備える硬質の試料シリンダ内で、試料を過剰な生理食塩水溶液中で膨潤させる。
この方法は、40g/gよりもはるかに高い流体保持能を有し、結果としてティーバッグ法(例えば、EDANA441.2−02、US6,359,192B1、US5,415,643)による評価にはあまり適していない材料に、特に適用可能である。被試験材料ごとに試料試験品を2回評価し、平均値を報告する。
底部が、生理食塩水をシリンダ内に容易に流れさせるが、評価される吸収性粒子を収容できるステンレス鋼メッシュ(400)で密閉され、上部が開口した、予め計量された(+/−0.01g)プレキシガラス試料コンテナに、試料材料(1.0+/−0.001g)を入れることによって、CCRCを周囲温度で測定することができる。試料シリンダは、ほぼ、高さ寸法67mmで丸みを帯びた縁部をもつ角柱である。基部寸法(78×58mmOD、67.2×47.2MMID)は、本明細書ではシリンダスタンドと呼ぶモジュラーチューブアダプタの寸法に精密に合致しており、これが、遠心分離器(ヘレウス・メガフュージ1.0(Heraeus Megafuge 1.0);ヘレウス(Heraeus)番号75003491、VWR番号20300−016)の方形ロータバケット(ヘレウス番号75002252、VWR番号20300−084)内に嵌合する。
装填された試料シリンダを穏やかに振盪させて、試料をメッシュ表面全体に均一に分配し、次いで生理食塩水溶液の入ったパン(pan)内に直立させて置く。シリンダは、メッシュの底部を通る生理食塩水の自由流れを保証するように位置決めされる必要がある。シリンダは、互いに接しないように、又はパン(pan)の壁面に接しないように置かれるべきであり、パン底部に接して封止されないようにすべきである。研究対象である特定の材料についてのCCRC飽和又は平衡時間の80%に相当する時間にわたって、封圧及び過剰の生理食塩水なしに、試料材料を膨潤させる。
シリンダを直ちに溶液から取り出す。各シリンダをシリンダスタンド上に(メッシュ側を下にして)置き、得られるアセンブリをロータバスケット内に収めて、2つの試料アセンブリが遠心器ロータの釣合い位置にくるようにする。
シリンダスタンドの底部で遠心加速度250±5gを生み出すのに必要なロータ速度に達した後で、試料を3分(±10秒)遠心分離する。シリンダスタンド内の開口部が、加わる遠心力によって吸収剤から排出された溶液を、試料からシリンダが収容されているロータバケットの底部へと流れさせる。ロータが静止した後、直ちに試料シリンダを取り出し、四捨五入して0.01g単位で計量する。
試料材料1g当たりに吸収された生理食塩水溶液のグラム数として表される、シリンダ遠心分離保持能は、反復ごとに次のように計算される:
Figure 2007501080
式中:
CSは、遠心分離後の試料を含むシリンダの質量[g]である
Cbは、試料を含まない乾燥シリンダの質量[g]である
は、生理食塩水溶液を含まない試料の質量[g]である
本明細書で言及するCCRCは、四捨五入して0.01g/g単位で報告された、試料の2回の平均値である。
増大する膨潤時間(60分の増分)に対するCCRC値のプロットから、飽和時間を決定する。本明細書で使用するとき、飽和時間は、飽和又は平衡CCRC値に達するのに必要な膨潤時間として定義される。飽和値は、曲線上の3つの連続点のCCRC値の標準偏差(SD)を順に計算することによって決定される(計算された第1のSDは時間点1〜3に対応し、第2のSDは時間点2〜4に対応し、第3のSDは時間点3〜5に対応するなど)。飽和値は、2未満の標準偏差を有する3つの連続CCRC値のうち最大のものとして定義される。
(塩水流伝導度(SFC:Saline Flow Conductivity))
透過性の尺度及び多孔性の指標は、米国特許第5,562,646号(ゴールドマン(Goldman)ら、1996年10月8日発行)に記載されているゲル床の塩水流伝導度によってもたらされる(ただし、ジェイコ(Jayco)溶液の代わりに0.9%NaCl溶液を使用する)。
(抽出可能物又は抽出可能ポリマー値)
本明細書で有用な特に好ましい水膨潤性材料及び水膨潤性ポリマーの別の重要な特徴は、その中に存在する抽出可能なポリマー材料又は抽出可能物のレベルである。抽出可能なポリマーのどのレベルまでが許容可能であるかについての評価及び説明は、US4,654,039に開示され、詳細に説明されている。一般則として、抽出可能な量は、できる限り少量であるべきであり、少量であるほど、抽出可能材料が引き起こし得る望ましくない反応が減少する。抽出可能物のレベルは、10重量%未満、又はさらに5重量%未満、又はさらに3重量%未満(1時間試験値)が好ましい。
(本明細書の水膨潤性材料の自由膨潤速度を決定するための方法)
この方法は、攪拌又は封圧なしに、0.9%生理食塩水溶液中で本明細書の水膨潤性材料の膨潤速度を決定するのに役立つ。特定の量の流体を吸収するのに要する時間量を記録し、これを、毎秒水膨潤性材料1グラム当たりに吸収された流体(0.9%生理食塩水)のグラム数、例えば、g/g/秒で報告する。
生理食塩水溶液は、NaCl9.0グラムを蒸留脱イオン水1000mlに加えることによって調製され、これをNaClすべてが溶解するまで攪拌する。
試料材料(1.0g+/−0.001g)を計量し、25mlビーカーの底に均一に入れる。生理食塩水溶液(やはり23℃)の20.0mlアリコートを直ちにビーカー内に注ぐ。生理食塩水溶液を供給した直後にタイマーを始動させ、流体相の最後の部分が膨潤試料と合体したときにタイマーを停止する。
これは、特にビーカー壁との境界面における、バルク生理食塩水の表面からの光の反射の消失によって容易に示される。経過時間tを秒で記録する。自由膨潤速度を、次式のようにg(液体)/g(試料材料)/秒で計算する:FSR=20/t。試験を3回実施し、試料材料の自由膨潤速度には平均値を使用する。
(コーティングキャリパー及びコーティングキャリパー均一性の決定)
本明細書で使用する水膨潤性ポリマー又は材料上の湿潤伸張性コーティングは、通常は、当業者には公知のように、標準的な走査電子顕微鏡、好ましくは環境制御型走査電子顕微鏡(ESEM:environmental scanning electron microscopy)によって調査することができる。以下の方法では、また、ESEM評価を使用して、材料の断面図によって、コーティングされた水膨潤性ポリマー/材料の平均コーティングキャリパー及びコーティングキャリパー均一性を決定する。
機器モデル:ESEM XL 30 FEG(電界放射型電子銃(Field Emission Gun))
ESEM設定:低倍率(35X)で画像も得るための金被覆試料による高真空モード、並びにそのままのラテックスシェル(金被覆は必要ない)の画像を得るための、LFD(大型電界検出器(large Field Detector)、約80%ガス状二次電子+20%二次電子を検出する)と、PLA(圧力制限孔:Pressure Limiting Aperture)なしのブレット(bullet)とを用いるESEMドライモード。
フィラメント張力:高真空モードでは3KV、ESEMドライモードでは12KV。
ESEMドライモードでのチャンバ内圧力:ゼラチン状試料では40Pa〜133Pa(0.3Torr〜1Torr)、他の試料では107Pa〜133Pa(0.8〜1Torr)。
コーティングされた水膨潤性材料若しくはポリマーの試料、又はコーティングされていないポリマーの試料を、標準的なESEM条件/機器を使用して、約1時間後に周囲条件(20℃、相対湿度80%)で観察することができる。
次いで、同一の試料を高真空モードで観察することができる。次いで、試料をテフロンブレード(テフロンブレードは、AGAR科学カタログ(AGAR scientific catalogue)(ASSING)から参照コードT5332で入手可能)で断面カットによって切断し、再び真空モードで観察することができる。
コーティングは、コーティングされていない水膨潤性ポリマーとは異なるモルホロジーを有しており、コーティングは、特に断面図で観察するときに、ESEM画像で明確に視認可能である。
これで、水膨潤性材料又はコーティングされた水膨潤性ポリマーの少なくとも5つの粒子を分析し、粒子ごとの平均値である5つの平均キャリパーを決定し(各粒子の断面を分析し、少なくとも3つの異なる領域でコーティングのキャリパーを測定することによる)、次いでこれら5つの平均キャリパーの平均を取ることによって、平均コーティングキャリパーを決定する。
コーティングの均一性は、少なくとも5つの異なる粒子の断面カットのESEMによってコーティングの最小及び最大キャリパーを決定し、平均(5つの平均)最小キャリパー及び平均最大キャリパー並びにそれらの比率を決定することによって決定される。
ESEMでコーティングが明確に視認できない場合、例えばESEM方法を使用する前に、当業者に公知の、例えば四酸化オスミウムや過マンガン酸カリウムなどによってコントラストを高めるような、適用されるコーティングに特異的な染色技術を使用してもよい。

Claims (12)

  1. コーティングされた水膨潤性ポリマーを含む水膨潤性材料を含む吸収性構造体であって、前記水膨潤性材料は、
    a)水膨潤性ポリマーを得る工程と、
    b)工程a)と同時に、又は好ましくは工程a)の後で、前記水膨潤性ポリマーの少なくとも一部にコーティング剤を適用して、
    コーティングされた水膨潤性ポリマーを含む水膨潤性材料を得る工程
    とを含む方法によって得ることができ、
    工程b)における前記コーティング剤は、湿潤伸張性で、破断まで少なくとも400%、好ましくは少なくとも500%の湿潤伸びを有する材料を含む、吸収性構造体。
  2. コーティングされた水膨潤性ポリマーを含む水膨潤性材料を含む吸収性構造体であって、前記水膨潤性材料が、
    a)水膨潤性ポリマーを得る工程、及び
    b)工程a)と同時に、又は工程a)の後で、前記水膨潤性ポリマーの少なくとも一部にコーティング剤を適用する工程、
    c)工程b)で得られたコーティングされた水膨潤性ポリマーをアニーリング及び/又は硬化し、コーティングされた水膨潤性ポリマーを含む水膨潤性材料を得る工程
    を含む方法によって得ることができ、
    工程b)の前記コーティング剤が、湿潤伸張性で、破断まで少なくとも400%、好ましくは少なくとも500%の湿潤伸びを有する材料を含む、吸収性構造体。
  3. 前記水膨潤性材料が、固体、好ましくは粒子状であり、工程a)の水膨潤性ポリマーが粒子状の形態である方法によって得ることができる、請求項1又は2に記載の吸収性構造体。
  4. 前記水膨潤性材料が、前記湿潤伸張性材料及び好ましくは前記コーティング剤が少なくとも800%、好ましくは少なくとも1000%、より好ましくは1100%の湿潤伸びを有する方法によって得ることができる、請求項1〜3のいずれか一項に記載の吸収性構造体。
  5. 前記水膨潤性材料は、前記湿潤伸張性材料及び前記コーティング剤が湿潤状態で、少なくとも1MPa、好ましくは少なくとも3MPa、最も好ましくは少なくとも5MPaの引張破断応力を有する方法によって得ることができる、請求項1〜4のいずれか一項に記載の吸収性構造体。
  6. 前記水膨潤性材料は、前記湿潤伸張性材料及び/又は前記コーティング剤が湿潤状態で、少なくとも0.5MPa、好ましくは少なくとも0.75MPa、より好ましくは少なくとも約2MPa、最も好ましくは少なくとも約3MPaの、伸び400%における湿潤割線弾性率(SMwet400%)を有する方法によって得ることができる、請求項1〜5のいずれか一項に記載の吸収性構造体。
  7. 前記水膨潤性材料は、前記湿潤伸張性材料が20℃以下、好ましくは0℃以下の第1のガラス転移温度を有する方法によって得ることができる、請求項1〜6のいずれか一項に記載の吸収性構造体。
  8. 前記水膨潤性材料は、前記アニーリング工程が存在し、工程b)で得られるコーティングされた水膨潤性ポリマーを、少なくとも70℃、好ましくは少なくとも80℃の温度での熱処理に付すことを伴う方法によって得ることができる、請求項7に記載の吸収性構造体。
  9. 前記水膨潤性材料は、コーティングされた水膨潤性ポリマー又は前記アニーリングされたコーティング済みの水膨潤性ポリマーを、少なくとも140℃の温度で、好ましくは少なくとも2時間にわたって熱処理工程に付すことを伴う前記硬化工程を含む方法によって得ることができる、請求項1〜8のいずれか一項に記載の吸収性構造体。
  10. 前記水膨潤性材料は、前記水膨潤性ポリマーが少なくとも30g/g、好ましくは少なくとも50g/gのCCRC値を有する方法によって得ることができる、請求項1〜9のいずれか一項に記載の吸収性構造体。
  11. 前記水膨潤性材料は、前記コーティング剤及び/又は前記湿潤伸張性材料が通気性である方法によって得ることができる、請求項1〜11のいずれか一項に記載の吸収性構造体。
  12. 前記水膨潤性材料は、工程a)の水膨潤性ポリマーが液体を含有し、且つ少なくとも部分的に膨潤している方法によって得ることができ、前記液体を0.5g/g〜約20g/g(前記水膨潤性ポリマーの単位重量当たりの液体のグラム数)のレベルで、好ましくは前記液体を重量で1g/g〜約10g/g含む、請求項1〜12のいずれか一項に記載の吸収性構造体。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013252329A (ja) * 2012-06-08 2013-12-19 Unicharm Corp 吸収性物品

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7217260B2 (en) 2001-01-31 2007-05-15 The Procter & Gamble Co. Absorbent article with tension-dividing side panels
MXPA06001291A (es) * 2003-08-06 2006-04-11 Procter & Gamble Material recubierto que se dilata en agua.
BRPI0413298A (pt) * 2003-08-06 2006-10-10 Basf Ag material intumescìvel em água, e, processo para a produção do mesmo.
MXPA06001292A (es) * 2003-08-06 2006-04-11 Procter & Gamble Proceso para producir material dilatable en agua que comprende polimeros recubiertos dilatables en agua.
CN100441237C (zh) * 2003-08-06 2008-12-10 宝洁公司 制备经表面处理的吸收胶凝材料的方法
EP2156850A1 (en) * 2003-08-27 2010-02-24 Nippon Shokubai Co., Ltd. Process for production of surface-treated particulate water-absorbent resin
EP1518567B1 (en) * 2003-09-25 2017-06-28 The Procter & Gamble Company Absorbent articles comprising fluid acquisition zones with coated superabsorbent particles
TWI415637B (zh) * 2005-02-04 2013-11-21 Basf Ag 具有彈性成膜聚合物塗層之吸水材料
US20080161499A1 (en) * 2005-02-04 2008-07-03 Basf Aktiengesellschaft Water Swellable Material
EP1846047B1 (en) * 2005-02-04 2010-07-14 Basf Se A process for producing a water-absorbing material having a coating of elastic filmforming polymers
JP2008529591A (ja) 2005-02-04 2008-08-07 ザ プロクター アンド ギャンブル カンパニー 改善された吸水性材料を有する吸収性構造体
US20080200331A1 (en) * 2005-02-04 2008-08-21 Thomas Daniel Process For Producing a Water-Absorbing Matieral Having a Coating of Elastic Film-Forming Polymers
CN101115513A (zh) * 2005-02-04 2008-01-30 宝洁公司 具有改进的水可溶胀材料的吸收结构
EP1846050A2 (en) * 2005-02-04 2007-10-24 Basf Aktiengesellschaft A process for producing a water-absorbing material having a coating of elastic filmforming polymers
US8864730B2 (en) 2005-04-12 2014-10-21 Rochester Medical Corporation Silicone rubber male external catheter with absorbent and adhesive
US8241263B2 (en) 2005-08-26 2012-08-14 Medline Industries, Inc. Absorbent article
DE602006013565D1 (de) * 2005-10-21 2010-05-27 Procter & Gamble Absorbierender Artikel mit erhöhter Fähigkeit proteinhaltige oder seröse Körperflüssigkeiten zu absorbieren und zurückzuhalten
EP1776966A1 (en) * 2005-10-21 2007-04-25 The Procter and Gamble Company Absorbent article having improved absorption and retention capacity for proteinaceous or serous body fluids
EP1776967B2 (en) * 2005-10-21 2013-03-13 The Procter & Gamble Company Absorbent articles having increased absorption and retention capacity for proteinaceous or serous body fluids
JP4969101B2 (ja) * 2005-12-27 2012-07-04 大王製紙株式会社 吸収性物品の製造方法
US8328792B2 (en) 2005-10-27 2012-12-11 C. R. Bard, Inc. Enhanced pre-wetted intermittent catheter with lubricious coating
US7723422B2 (en) * 2005-12-23 2010-05-25 Boston Scientific Scimed, Inc. Functionalized block copolymers
EP1829563B1 (en) * 2006-03-03 2013-05-01 The Procter and Gamble Company Thermoplastic absorbent material having increased absorption and retention capacity for proteinaceous or serous body fluid
WO2009055275A2 (en) * 2007-10-25 2009-04-30 Dow Global Technologies Inc. Polyolefin dispersion technology used for porous substrates
WO2011014201A1 (en) 2009-07-29 2011-02-03 C. R. Bard, Inc. Catheter having improved drainage and/or a retractable sleeve and method of using the same
EP2464411B1 (en) 2009-08-13 2016-01-06 C.R. Bard Inc. Catheter having internal hydrating fluid storage and/or catheter package using the same and method of making and/or using the same
US8292863B2 (en) 2009-10-21 2012-10-23 Donoho Christopher D Disposable diaper with pouches
ES2655824T3 (es) 2009-12-23 2018-02-21 C. R. Bard, Inc. Envase/unidad de catéter que utiliza un manguito hidratante/de hidrogel
EP2542291A4 (en) 2010-03-04 2013-08-07 Bard Inc C R CATHETER ASSEMBLY / PACKING WITH A HYDRATIZING / HYDROGEL COVER AND A FILM OUTER LAYER AND METHOD FOR THE PRODUCTION AND USE THEREOF
EP2629730B1 (en) 2010-10-19 2018-09-12 Medline Industries, Inc., Absorbent articles and methods of manufacturing the same
US10117792B2 (en) 2010-10-19 2018-11-06 Medline Industries, Inc. Absorbent articles and methods of manufacturing the same
US9707375B2 (en) 2011-03-14 2017-07-18 Rochester Medical Corporation, a subsidiary of C. R. Bard, Inc. Catheter grip and method
USD716938S1 (en) 2011-10-19 2014-11-04 Medline Industries, Inc. Absorbent core
KR101919787B1 (ko) 2012-05-09 2018-11-19 엘지전자 주식회사 이동 단말기 및 그 제어방법
US9872969B2 (en) 2012-11-20 2018-01-23 Rochester Medical Corporation, a subsidiary of C.R. Bard, Inc. Catheter in bag without additional packaging
US10092728B2 (en) 2012-11-20 2018-10-09 Rochester Medical Corporation, a subsidiary of C.R. Bard, Inc. Sheath for securing urinary catheter
US8998882B2 (en) 2013-03-13 2015-04-07 C. R. Bard, Inc. Enhanced pre-wetted intermittent catheter with lubricious coating
US9486368B2 (en) 2013-12-05 2016-11-08 Medline Industries, Inc. Disposable hygienic article with means for diagnostic testing
US9375367B2 (en) 2014-02-28 2016-06-28 Medline Industries, Inc. Fastener for an absorbent article
US9622922B2 (en) 2014-04-21 2017-04-18 Medline Industries, Inc. Stretch breathable protective absorbent article using bilaminate
US10226388B2 (en) 2014-04-21 2019-03-12 Medline Industries, Inc. Stretch breathable protective absorbent article using tri-laminate
EP3169378B1 (en) 2014-08-26 2021-09-29 C.R. Bard Inc. Urinary catheter
EP3675779A1 (en) 2017-09-19 2020-07-08 C.R. Bard, Inc. Urinary catheter bridging device, systems and methods thereof
MX2020007938A (es) * 2018-02-16 2020-09-03 Nike Innovate Cv Polvos termoplasticos elastomericos recocidos para fabricacion aditiva, metodos de los mismos y articulos que incluyen los polvos.
EP4074763A4 (en) * 2020-03-23 2023-01-25 Lg Chem, Ltd. SUPER-ABSORBENT RESIN FILM AND METHOD FOR PREPARING IT

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4392908A (en) * 1980-01-25 1983-07-12 Lever Brothers Company Process for making absorbent articles
JPH0853550A (ja) * 1994-08-12 1996-02-27 Kao Corp 改良された高吸水性樹脂の製造法
WO1996014885A1 (en) * 1994-11-09 1996-05-23 The Procter & Gamble Company Treating interparticle bonded aggregates with latex to increase flexibility of porous, absorbent macrostructures
US5731365A (en) * 1994-07-22 1998-03-24 Hoechst Ag Hydrophilic, highly swellable hydrogels
JPH10251310A (ja) * 1997-03-17 1998-09-22 Nippon Shokubai Co Ltd 親水性重合体の製造方法
JP2002517561A (ja) * 1998-06-08 2002-06-18 ビーケイアイ・ホールディング・コーポレーション 破損耐性超吸収体ポリマー
US6534572B1 (en) * 1998-05-07 2003-03-18 H. B. Fuller Licensing & Financing, Inc. Compositions comprising a thermoplastic component and superabsorbent polymer
WO2003043670A1 (en) * 2001-11-21 2003-05-30 Basf Aktiengesellschaft Crosslinked polyamine coating on superabsorbent hydrogels

Family Cites Families (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3661875A (en) * 1970-01-27 1972-05-09 Du Pont 1-(1-alkenyl)bicyclo(1.1.0)butanes and their polymers
DE2437090A1 (de) * 1974-08-01 1976-02-19 Hoechst Ag Reinigungsmittel
JPS51125468A (en) * 1975-03-27 1976-11-01 Sanyo Chem Ind Ltd Method of preparing resins of high water absorbency
GB1578329A (en) * 1976-06-11 1980-11-05 Ici Ltd Polyurethanes
JPS5346389A (en) * 1976-10-07 1978-04-25 Kao Corp Preparation of self-crosslinking polymer of acrylic alkali metal salt
US4062817A (en) * 1977-04-04 1977-12-13 The B.F. Goodrich Company Water absorbent polymers comprising unsaturated carboxylic acid, acrylic ester containing alkyl group 10-30 carbon atoms, and another acrylic ester containing alkyl group 2-8 carbon atoms
US4156664A (en) * 1978-01-31 1979-05-29 Henkel Corporation Film forming SGP
JPS56159232A (en) 1980-05-12 1981-12-08 Kuraray Co Ltd Powdery high water-absorption resin for surface coating
US4755562A (en) * 1986-06-10 1988-07-05 American Colloid Company Surface treated absorbent polymers
JPS6018690B2 (ja) * 1981-12-30 1985-05-11 住友精化株式会社 吸水性樹脂の吸水性改良方法
JPS58180233A (ja) * 1982-04-19 1983-10-21 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd 吸収剤
US4515664A (en) * 1983-03-25 1985-05-07 Ppg Industries, Inc. Electro organic method
US4734478A (en) * 1984-07-02 1988-03-29 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co., Ltd. Water absorbing agent
US4625001A (en) * 1984-09-25 1986-11-25 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co., Ltd. Method for continuous production of cross-linked polymer
US4589308A (en) * 1985-03-04 1986-05-20 Bernhard Palm Socket wrench extension
USRE32649E (en) * 1985-06-18 1988-04-19 The Procter & Gamble Company Hydrogel-forming polymer compositions for use in absorbent structures
US4654039A (en) * 1985-06-18 1987-03-31 The Proctor & Gamble Company Hydrogel-forming polymer compositions for use in absorbent structures
GB8529198D0 (en) 1985-11-27 1986-01-02 Allied Colloids Ltd Surface treatment of polymers
US4835211A (en) * 1986-12-18 1989-05-30 The Procter & Gamble Company Cationic latex compositions capable of producing elastomers with hydrophilic surfaces
US4734445A (en) * 1986-12-18 1988-03-29 The Procter & Gamble Company Latex compositions capable of producing elastomers with hydrophilic surfaces
US4785030A (en) * 1986-12-18 1988-11-15 The Procter & Gamble Company Cationic latex compositions capable of producing elastomers with hydrophilic surfaces
US4789861A (en) * 1987-02-09 1988-12-06 Hughes Aircraft Company Method and apparatus for detecting an out of beam condition in a monopulse radar receiver
US4775473A (en) * 1987-03-09 1988-10-04 Oil-Dri Corporation Of America Packaged absorbent
US4980231A (en) * 1988-02-19 1990-12-25 Snyder Laboratories, Inc. Process for coating polymer surfaces and coated products produced using such process
AU5086290A (en) 1989-01-24 1990-08-24 Dow Chemical Company, The Aggregates or clusters of water-swellable polymers having increased hydration rate over unassociated water-swellable polymers
JP2579814B2 (ja) 1989-03-16 1997-02-12 三洋化成工業株式会社 吸水剤およびその製造方法
US5164459A (en) * 1990-04-02 1992-11-17 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co., Ltd. Method for treating the surface of an absorbent resin
US5140076A (en) * 1990-04-02 1992-08-18 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co., Ltd. Method of treating the surface of an absorbent resin
DE4020780C1 (ja) 1990-06-29 1991-08-29 Chemische Fabrik Stockhausen Gmbh, 4150 Krefeld, De
ATE165751T1 (de) 1991-03-19 1998-05-15 Dow Chemical Co Runzelige absorbentpartikel mit grosser effektiver oberfläche und hoher aufnahmegeschwindigkeit
US5247068A (en) * 1991-03-29 1993-09-21 University Of South Alabama Polyamino acid superabsorbents
GB9107952D0 (en) 1991-04-15 1991-05-29 Dow Rheinmuenster Surface crosslinked and surfactant coated absorbent resin particles and method of preparation
JPH06510557A (ja) 1991-09-09 1994-11-24 ザ・ダウ・ケミカル・カンパニー 超吸収性ポリマーおよびそれらの製造法
US5192606A (en) * 1991-09-11 1993-03-09 Kimberly-Clark Corporation Absorbent article having a liner which exhibits improved softness and dryness, and provides for rapid uptake of liquid
CA2072918A1 (en) * 1992-02-14 1993-08-15 Jian Qin Modified polysaccharides having improved absorbent properties and process for the preparation thereof
CN1141005A (zh) * 1994-02-17 1997-01-22 普罗克特和甘保尔公司 具有改性表面性能的吸收性材料及其制备方法
US5599335A (en) 1994-03-29 1997-02-04 The Procter & Gamble Company Absorbent members for body fluids having good wet integrity and relatively high concentrations of hydrogel-forming absorbent polymer
US5714156A (en) * 1994-07-05 1998-02-03 The Procter & Gamble Company Absorbent gelling material comprising a dry mixture of at least two types of hydrogel-forming particles and method for making the same
US5849816A (en) * 1994-08-01 1998-12-15 Leonard Pearlstein Method of making high performance superabsorbent material
DK0791046T3 (da) * 1994-11-18 2000-07-10 Procter & Gamble Detergentsammensætninger, der indeholder lipase og protease
EP0799258B1 (en) 1994-12-20 2001-03-21 The Procter & Gamble Company Anionic latex composition having surface hydrophilicity
JPH0931203A (ja) 1995-07-24 1997-02-04 Hoechst Ag 親水性の高膨潤性ヒドロゲル
US5576282A (en) * 1995-09-11 1996-11-19 The Procter & Gamble Company Color-safe bleach boosters, compositions and laundry methods employing same
EP0819721B1 (en) * 1996-02-02 2004-08-04 Nippon Shokubai Co., Ltd. Method for producing hydrophilic polymer resin
FR2744456A1 (fr) * 1996-02-07 1997-08-08 Atochem Elf Sa Polymeres superabsorbants a structure coeur-coquille et leur procede d'obtention
US5840329A (en) * 1997-05-15 1998-11-24 Bioadvances Llc Pulsatile drug delivery system
US6140550A (en) * 1997-06-27 2000-10-31 Basf Aktiengesellschaft Water-absorbent article and method
US6387495B1 (en) * 1999-04-16 2002-05-14 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Superabsorbent-containing composites
US6376011B1 (en) * 1999-04-16 2002-04-23 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Process for preparing superabsorbent-containing composites
US6376618B1 (en) * 1999-09-07 2002-04-23 Basf Aktiengesellschaft Surface-treated superabsorbent polymer particles
US6391451B1 (en) * 1999-09-07 2002-05-21 Basf Aktiengesellschaft Surface-treated superabsorbent polymer particles
US6239230B1 (en) * 1999-09-07 2001-05-29 Bask Aktiengesellschaft Surface-treated superabsorbent polymer particles
US6902712B2 (en) * 1999-10-12 2005-06-07 General Hospital Supply Corporation Absorbent liner for sterilization process and method of sterilizing surgical instruments
JP3618276B2 (ja) * 2000-03-31 2005-02-09 ユニ・チャーム株式会社 繊維長の異なるフィブリル化レーヨンを含有した水解性繊維シート
DE10052966A1 (de) * 2000-10-25 2002-05-02 Stockhausen Chem Fab Gmbh Hochquellbare Absorptionsmittel mit einer verminderten Tendenz zum Verbacken
JP4315680B2 (ja) * 2000-12-29 2009-08-19 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア 吸収性組成物
PL362772A1 (en) * 2000-12-29 2004-11-02 Basf Aktiengesellschaft Hydrogels coated with steric or electrostatic spacers
BRPI0413298A (pt) * 2003-08-06 2006-10-10 Basf Ag material intumescìvel em água, e, processo para a produção do mesmo.

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4392908A (en) * 1980-01-25 1983-07-12 Lever Brothers Company Process for making absorbent articles
US5731365A (en) * 1994-07-22 1998-03-24 Hoechst Ag Hydrophilic, highly swellable hydrogels
JPH0853550A (ja) * 1994-08-12 1996-02-27 Kao Corp 改良された高吸水性樹脂の製造法
WO1996014885A1 (en) * 1994-11-09 1996-05-23 The Procter & Gamble Company Treating interparticle bonded aggregates with latex to increase flexibility of porous, absorbent macrostructures
JPH10251310A (ja) * 1997-03-17 1998-09-22 Nippon Shokubai Co Ltd 親水性重合体の製造方法
US6534572B1 (en) * 1998-05-07 2003-03-18 H. B. Fuller Licensing & Financing, Inc. Compositions comprising a thermoplastic component and superabsorbent polymer
JP2002517561A (ja) * 1998-06-08 2002-06-18 ビーケイアイ・ホールディング・コーポレーション 破損耐性超吸収体ポリマー
WO2003043670A1 (en) * 2001-11-21 2003-05-30 Basf Aktiengesellschaft Crosslinked polyamine coating on superabsorbent hydrogels

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013252329A (ja) * 2012-06-08 2013-12-19 Unicharm Corp 吸収性物品

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