JP2013511362A - 処理された多孔質粒子を含む吸収性物品、及び処理された多孔質粒子を使用する乾燥方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は2009年11月23日出願の米国特許仮出願第61/263,573号及び2009年11月23日出願の同第61/263,580号の利益を主張し、その開示事項は参照によりその全体が本願に組み込まれる。
本出願では:
「a」、「an」、及び「the」等の用語は、1つの実体のみを指すことを意図するものではなく、具体例を例示のために用いることができる一般分類を含む。用語「a」、「an」、及び「the」は、用語「少なくとも1つ」と同じ意味で使用される。
多孔質粒子1の処理及び本開示を実施するのに有用な、処理された多孔質粒子5の略図が図1に示されている。例示されている実施形態では、多孔質粒子1は、親水性の外側表面及び親水性の内側の孔表面を有する。親水性の外側表面及び内側の孔表面は、その複数のヒドロキシル(−OH)基により、本実施形態では親水性であり、これはこの図では、多孔質粒子1を表す円の外側表面及びこの円の内側に示されている。多孔質粒子1が、本明細書に開示される方法を使用しながら、疎水剤で処理されたとき、処理された多孔質粒子5が形成される。説明されている実施形態では、処理された多孔質粒子5は、疎水性の外側表面を有し、これは外側表面の複数の疎水性基(R)によって表されている。処理された多孔質粒子5は、しかしながら、その内側の孔表面で少なくとも部分的に親水性のままであり、これは再び、処理された多孔質粒子5を表す円の内側上に示されているヒドロキシル基によって表されている。
上記の実施形態のいずれかによる処理された多孔質粒子5を作製する方法は、多孔質粒子1の外側表面を疎水剤で処理することを含み、その一方で多孔質粒子の内側の孔表面が少なくとも部分的に(いくつかの実施形態では実質的に)未処理のままであるのを可能にする。「実質的に未処理」は、上記と同じ意味を有する。いくつかの実施形態では、多孔質粒子1の外側表面のみが疎水剤で処理される。
本開示による吸収性物品は、上記の処理された多孔質粒子を含み、これは例えば乾燥剤として有用であり得る。吸収性物品は典型的に、吸収性構成要素と、特にどのように吸収性物品か着用されるか、又は使用されるかという他の構造的構成要素と、を含む。代表的な吸収性物品、生理用ナプキン500が図5に示されているが、他の吸収性物品が検討される(例えば腋窩パッド、胸パッド、ドレスシールド、脚パッド、創傷包帯、おむつ、ベッドパッド若しくはライナー、失禁用下着)。いくつかの実施形態では、吸収性物品は使い捨てである。
第1の実施形態において、本開示は、複数の処理された多孔質粒子と組み合わされた吸収性材料を含む、吸収性構成要素であって、この処理された多孔質粒子は外側表面及び内側の孔表面を含み、処理された多孔質粒子の外側表面の少なくとも一部分は疎水基を含み、内側の孔表面は少なくとも部分的に親水性である、吸収性構成要素を提供する。
超吸収性ポリマー、親水性不織布若しくは木材パルプの少なくとも1つを含む、吸収性粒子又は繊維と、
外側表面及び内側の孔表面を含む処理された多孔質粒子であって、処理された多孔質粒子の外側表面の少なくとも一部分は疎水基を含み、内側の孔表面は少なくとも部分的に親水性である、処理された多孔質粒子と、を含む、複数の粒子を提供する。
浮遊試験
脱イオン水(約10mL)を20mLのガラスバイアル瓶に添加し、処理された粒子の単一層を形成するのに十分な量の粒子を、スプーンスパチュラを使用して、水の表面に慎重に撒く。粒子の実施例1〜18、例示の実施例1〜8、及び比較用の実施例1に関して、処理された粒子の量は約1gであった。処理された粒子は外観検査され、浮遊している処理された多孔質粒子の百分率の推定がなされる。処理された多孔質粒子の少なくとも約75%が水の表面に浮いたとき、処理された多孔質粒子は浮遊試験に合格したと見なされる。
化学分析用電子分光法(ESCA)は、以下の手順を使用して、粒子に実施された。試料の表面の3部の分析が、Kratos Analytical(Chestnut Ridge,New York)から、商標「AXIS ULTRA」で入手されたX線光電子分光計を使用して実施され、これは単色のAlのX線源を使用して光電子を励起する。放出された光電子は、試料表面に対して90度の射出角で検出された。スペクトルは、主なピーク領域を統合することによって、及び適切な感度因子を適用することによって、表面組成物から測定されるところから得られる。ESCAは定量的であり、調査される材料、及び材料内の放出された原子核準位の電子の電気運動エネルギーによって5〜50Åのサンプリング深さを表す。
水蒸気吸収は、処理された粒子、未処理の粒子、木材パルプ(パルプ)、及び高吸水性ポリマー(SAP)に関して測定される。2グラムの試料はバイアル瓶内で重量が計測され、次いでガラス瓶に配置されて30℃及び相対湿度50%にそれらを暴露させる。バイアル瓶はジャーから取り除かれ、キャップされ、重量が測定された。重量における変化は、以下の表に示された時間に測定され、記録された。
多孔質のフリットは、フィルタが枝付きの三角フラスコに適合された。三角フラスコの枝は家の掃除機に接続された。フリットは水で濡らされ、それを乾燥させるために掃除機が適用された。粒子(2グラム)がフリット上に配置され、10mLの脱イオン水が、フリットガラスの側部に沿って注入された。水は3分間、粒子と接触した状態に置かれた。3分後に掃除機が枝から引かれ、フラスコに排出された水が計量された。水の取り込み値を次いで算出した。この手順は各タイプの粒子に関して3回繰り返された。
市販の平行プレート容量結合反応性イオンエッチング装置(PlasmaTherm(St.Petersburg,Florida)から市販されているモデル2480)が、粒子のプラズマ処理に使用された。電極に近接したイオンシース内に試料がある間、プラズマ処理が生じた。この反応容器は接地されたチャンバ電極及び駆動電極を含んだ。チャンバは、内径762mm(30インチ)及び高さ150mm(6インチ)を備える円筒の形状だった。直径686mm(27インチ)を有する円形の電力は、チャンバ内に設置され、適合するネットワークと、13.56MHzの周波数で動作する3kWのRF供給電源に接続された。チャンバはメカニカルポンプによって支持されたルーツブロワーを用いて真空排気された。特に明記しない限り、チャンバ内の基底圧は0.67Pa(5mトール)だった。プロセスガスは、マスフローコントローラ又はニードル弁のいずれかを通じてチャンバ内に計量された。試料を、プラズマ反応器の駆動電極上のガラスペトリ皿に配置することによって全てのプラズマ処理が行われた。
粒子の調製5及び6の両方に関して、シリカゲル粒子(AGM Container Controls,Inc.、品番:920014)は、プラズマ処理プロセス中の混合を可能にした以下のプラズマ処理方法を使用して処理された。チャンバは、ステンレス鋼から構成され、6回転/分の速度で連続して回転される水平の混合パドルを含んだ。チャンバは、ドライメカニカルポンプ(Edwards、モデルDP40)によって支持されるルートブロワー(Leybold、モデルWSU 150)に、サイクロンセパレータ及び粒子フィルタを通じて接続された。矩形の電極、8.5インチ(21.6cm)×15インチ(38.1cm)はシリカゲル粒子床の上に配置され、40kHzのジェネレータ(Advanced Energy、Model PE5000)に接続されてプラズマを生成する。約1立方フット(5kg)(28.3L)の粒子がチャンバ内に充填され、チャンバは200mトール(26.7Pa)未満の基底圧に減圧された。プラズマ処理は、粒子の混合がプラズマ処理の工程中に連続して実施されたということを除き、粒子の調製1のようにテトラメチルシラン及びパーフルオロプロパンプラズマを用いて、連続して2つの工程で実施された。第1にテトラメチルシランの蒸気が300sccmの流量でチャンバに再導入され、プラズマが点火され、4時間、500ワットの出力で持続された。この後に、テトラメチルシラン蒸気の流れは停止され、パーフルオロプロパンの流れは300sccmで確立された。プラズマは再び点火され、パーフルオロプロパンガスを用いて更に2時間、500ワットの電力で維持された。テトラメチルシラン及びパーフルオロプロパンの両方に関して、プラズマ処理中の圧力はほぼ500〜1000mトール(66.7〜133Pa)程度であった。粒子の調製5及び6のそれぞれは上記の試験方法の項で記載されている浮遊試験を合格し、浮遊している粒子の視覚的に予測された量は90%である。
テトラメチルシランの蒸気が360sccmの流量でチャンバに再導入され、プラズマが点火され、60分間、500ワットの出力で持続されたのを除き、粒子の調製7は、粒子の調製5及び6に記載されているように調製された。パーフルオロプロパンガスは導入されなかった。粒子の調製7は、浮遊している粒子が90%で、上記の試験方法のセクションで記載されている浮遊試験に合格した。
シリカゲル粒子(AGM Container Controls,Inc.、品番:920014)は、図3A及び3Bに示されている装置300を使用して処理された。粒子攪拌器320は、上部に矩形の開口部328(4.5cm×3.5cm)を備える200ccの中空のシリンダー(長さ6cm×直径5.5cm、水平)だった。攪拌機320は、その軸と位置合わせされてシャフト326と嵌合する。シャフトは、混転されている粒子のためのパドルホイール形成する、4つの矩形ブレード322がボルトで固定されている矩形断面(1cm×1cm)を有する。ブレードはそれぞれ、ブレード及び攪拌器シリンダーによって形成される4つの四分円のそれぞれに含まれる粒子体積間の伝達を促進するための2つの穴324を含んだ。ブレードの寸法は、攪拌機の壁と、側綿及び末端部の隙間が4mmになるよう選択された。粒子攪拌器は、シリンダーの底部においてガス入口ポート330を有した。粒子攪拌器320は、機械ポンプ350(Welch Vacuum Technology(Niles,IL)から「WELCH 1374 Mechanical Vacuum Pump」で入手した)に接続された真空チャンバ340内に配置された。
例示の粒子の調製2及び3、並びに粒子の調製11及び12は、以下の変更を伴い、例示の粒子の調製1、並びに粒子の調製8〜10の一般的な方法を使用して調製された。オーブンで乾燥されたシリカゲル(40グラム)の単一層は、アルミニウムトレイに配置され、これは、5分のDDMS蒸気処理の前に、以下の表6に示されている様々な時間に関して、30℃及び相対湿度80%において湿度チャンバに配置された。粒子攪拌及び処理の間は水蒸気は使用されなかった。湿度への暴露の時間、及び湿度暴露プロセスの前及び後のシリカゲルの重量が、以下の表6に示されている。
例示の粒子の調製4、及び粒子の調製13〜15は、以下の変更を伴い、例示の粒子の調製1、並びに粒子の調製8〜10の一般的な方法を使用して調製された。オーブンで乾燥されたシリカゲル(50グラム)の単一層は、アルミニウムトレイに配置され、次いで15分のDDMS蒸気処理の前に、以下の表9に示されている様々な時間に関して、30℃及び相対湿度80%に暴露された。粒子攪拌及び処理の間は水蒸気は使用されなかった。湿度の暴露の時間、及び湿度暴露プロセスの前及び後のシリカの重量が、下記の表9に示されている。
粒子の調製16は、以下の変更を除き、例示の粒子の調製1及び粒子の調製8〜10の方法に従って調製された。受領状態のシリカゲル粒子は、90°F(32℃)及び相対湿度90%に1時間暴露した。重量において4.9%の増加があった。湿らせた粒子(100グラム)は、粒子攪拌器に充填され、真空チャンバは760トール(1.0×105Pa)から10トール(1.3×103Pa)まで減圧された。チャンバが10トール(1.3×103Pa)に到達した後、粗引きバルブを閉鎖することによって真空ポンプから接続が切られる。粒子の回転プロセスが開始され、DDMS蒸気バルブは攪拌器に開放される。5分後、DDMSバルブは閉鎖された。粗引きバルブを開放することによって、HCl蒸気及びいずれかの未処理のシラン蒸気を除去するためにチャンバは2分間排気された。最後にチャンバは空気と通気され、処理された試料が除去された。粒子の調製16は、処理された粒子の99%が浮遊している状態で、上記の試験方法のセクションで記載されている浮遊試験に合格した。
例示の粒子の調製5は、以下の変更を除き、例示の粒子の調製1及び粒子の調製8〜10の方法に従って調製された。受領された状態の約100グラムのシリカゲルは真空チャンバ内の粒子攪拌器に充填された。チャンバはスロー粗引きバルブを開放することによって減圧された。いったんチャンバの圧力が10トール(1.3×103Pa)に到達すると、チャンバは粗引きバルブを閉鎖することによって接続が切られる。攪拌器が作動され、DDMSバルブは蒸気処理のために粒子に開放された。5分の処理の後、チャンバは2分間排気され、周囲条件に通気された。処理された粒子を取り除いた。上記の浮遊試験方法に従って評価されたとき、例示の粒子の調製5の処理された粒子はいずれも浮遊しなかった。
例示の粒子の調製6は、チャンバが100トール(1.3×104Pa)まで減圧され、DDMS処理が100トール(1.3×104Pa)で5分間実施されたことを除き、例示の粒子の調製5の方法に従って調製された。上記の浮遊試験方法に従って評価されたとき、例示の粒子の調製6の処理された粒子は3%が浮遊した。
例示の粒子の調製7は、以下の変更を除き、例示の粒子の調製1及び粒子の調製8〜10の方法に従って調製された。受領された状態の100グラムのシリカゲルは粒子攪拌器に充填され、真空チャンバ内に配置された。チャンバは再び120mトール(16Pa)まで減圧された。この時点で、チャンバは真空ポンプシステムから単離された。水蒸気は液体水源から受け入れられた。粒子床を混転するために、粒子攪拌器が作動された。チャンバの圧力は、水蒸気を充填することによって、120mトール(16Pa)から2.50トール(333Pa)まで増加した。水蒸気に暴露させることによって、粒子は10分間、この圧力で混転させた。10分後に、空気がチャンバ内に入れられ、10トール(1.3×103Pa)まで圧力が増加された。一旦チャンバが10トール(1.3×103Pa)に到達すると、通気バルブは閉鎖され、DDMS蒸気バルブは粒子を処理するために5分間、開放される。5分後、チャンバは2分間減圧され、周囲条件に通気された。上記の浮遊試験方法に従って評価されたとき、例示の粒子の調製7の処理された粒子は50%が浮遊した。
例示の粒子の調製8は、以下の変更を除き、例示の粒子の調製1及び粒子の調製8〜10の方法に従って調製された。受領された状態の100グラムのシリカゲルは粒子攪拌器に充填され、真空チャンバ内に配置された。チャンバは再び500mトール(67Pa)まで減圧された。粒子の攪拌が開始され、水蒸気はチャンバに受け入れられた。チャンバへの水蒸気送達を増加させるために、液体水を保持するアセンブリは外部のヒータージャケットで加熱された。水が沸騰したとき、11トール(1.5×103Pa)までチャンバの圧力が増加した。この時点で、DDMSバルブは処理のためにチャンバに開放された。5分後にチャンバは2分間排気され、空気と共に通気された。上記の浮遊試験方法に従って評価されたとき、例示の粒子の調製7の処理された粒子は35%が浮遊した。
粒子の調製17は、以下の変更を除き、例示の粒子の調製8の方法に従って調製された。チャンバが25トール(3.3×103Pa)に到達するまでに、水蒸気はチャンバに受け入れられた。15分の、水蒸気へのシリカゲル粒子暴露の後に、チャンバは10トール(1.3×103Pa)まで減圧され、DDMS処理は10トール(1.3×103Pa)で5分間実施された。処理の後、チャンバは2分間減圧され、空気と共に通気された。粒子の調製17は、処理された粒子の90%が浮遊している状態で、上記の試験方法のセクションで記載されている浮遊試験に合格した。
粒子の調製18及び比較用粒子の調製1は、以下の変更を除いて、例示の粒子の調製1及び粒子の調製8〜10の方法に従って調製された。受領状態の粒子は、DDMS蒸気処理の前に湿度に暴露された(30℃及び相対湿度80%)。湿度への暴露中に、粒子の一部分の湿度獲得は、それが粒子の調製18に関して13.0重量%に到達するまで、及び比較用粒子の調製1に関して5.9重量%に到達するまで10〜20分毎にチェックされる。約1000グラムの、湿度に暴露されたシリカゲルは真空チャンバ内の粒子攪拌器に充填された。粒子攪拌器は、7インチ(17.8cm)の直径を有する、長さ12インチ(30.5cm)のシリンダーを備えて、粒子の調製1〜17及び粒子の調製1〜8に使用された粒子攪拌器の、より大きなバージョンだった。シリンダーは11.25インチ×6.5インチ(28.6cm×16.5cm)の矩形の開口部を上部に有した。各ブレード322は、孔を備えた11.75インチ×3.5インチ(29.8cm×8.9cm)の矩形だった。チャンバは10トール(1.3×103Pa)まで減圧された。次いで、攪拌器は1分当たり4回転(rpm)で作動され、DDMSバルブは5分間の蒸気処理のために粒子に開放された。5分の蒸気処理の後に、DDMSバルブは閉鎖され、粒子はチャンバ内で更に5分DDMSと反応させた。10分の合計処理の後、チャンバは2分間排気され、周囲条件に通気された。処理された粒子が取り除かれ、粒子内の未反応の水分吸着を除去するために、180℃で2時間、後乾燥させた。粒子の調製18及び比較用粒子の調製1の両方は、処理された粒子の95%超が浮遊している状態で、上記の試験のセクションで記載されている浮遊試験に合格した。
粒子の調製19は、以下の変更を除き、例示の粒子の調製1及び粒子の調製8〜10の方法に従って調製された。シリカゲル粒子は、粒子寸法が0.08mm〜0.6mmの範囲を備える不規則な形状の粒子であった(AGM Container Controls,Inc.から入手した。品番:920010)。粒子は白色で2.5%の青のインジケータを備えた。受領状態の粒子は、DDMS蒸気処理の前に湿度に暴露された(30°F(−1℃)及び相対湿度80%)。湿度への暴露中に、粒子の部分の水分獲得は、それが5.8重量%に到達するまで10〜20分毎に確認された。湿度に暴露された約940グラムのシリカゲルは、真空チャンバ内側の、粒子の調製18に記載の、より大きな粒子攪拌器に充填された。チャンバは10トール(1.3×103Pa)まで減圧された。次いで、攪拌器は6rpmで作動され、DDMSバルブは蒸気処理のために粒子に開放された。最初の10分中に、チャンバ圧力は11トール(1.5×103Pa)に到達し、20.8グラムのDDMSが消費された。次いでDDMSバルブが閉じられ、チャンバは2分間排気され、周囲条件に通気された。粒子の試料がとられ、浮遊している粒子が20%で、浮遊試験を使用して評価された。チャンバは再び10トール(1.3×103Pa)まで減圧された。次いで、攪拌器は6rpmで作動され、DDMSバルブは蒸気処理のために10分間粒子に開放された。チャンバ圧力は12.5トール(1.7×103Pa)に到達し、19.3グラムのDDMSが消費された。次いでDDMSバルブが閉じられ、チャンバは2分間排気され、周囲条件に通気された。粒子の試料がとられ、浮遊している粒子が50%で、浮遊試験を使用して評価された。チャンバは再び10.5トール(1.4×103Pa)まで減圧された。次いで、攪拌器は6rpmで作動され、DDMSバルブは蒸気処理のために10分間粒子に開放された。チャンバ圧力は15.6トール(2.0×103Pa)に到達し、17.2グラムのDDMSが消費された。次いでDDMSバルブが閉じられ、チャンバは2分間排気され、周囲条件に通気された。粒子の試料がとられ、浮遊している粒子が95%で、浮遊試験を使用して評価された。合計30分の暴露時間及び57.3グラムのDDMSが消費された後、処理は停止された。処理された粒子が取り除かれ、ふるいにかけられ、かつ150℃で8時間、後乾燥させて、粒子内の未反応の水分吸着を除去した。
粒子の調製20は、以下の変更を除き、粒子の調製1及び粒子の調製8〜10の方法によって調製された。シリカゲルは白色で、粒子寸法0.2mm〜1.0mmの範囲を有する不規則な粒子だった(International Silica Gel Co.LTD(Shandong,China)から入手した)。受領状態の粒子は、DDMS蒸気処理の前に湿度に暴露された(30°F(−1℃)及び相対湿度80%)。湿度への暴露中に、粒子の部分の水分獲得は、それが6.0重量%に到達するまで10〜20分毎に確認された。湿度に暴露された約1060グラムのシリカゲルは、真空チャンバ内側の、粒子の調製18に記載の粒子攪拌器に充填された。チャンバは10トール(1.3×103Pa)まで減圧された。次いで、攪拌器は12rpmで作動され、0.7で設定されたマスフローコントローラはDDMSバルブとして使用された。DDMSバルブは蒸気処理のために32分間、粒子に開放された。チャンバ圧力は12.5トール(1.7×103Pa)に到達し、32.6グラムのDDMSが消費された。次いでDDMSバルブが閉じられ、チャンバは2分間排気され、周囲条件に通気された。処理された粒子が取り除かれ、粒子内の未反応の水分を吸着するために150℃で8時間、後乾燥させた。粒子の調製20は、処理された粒子の100%が表面に浮遊している状態で、上記の試験方法のセクションで記載されている浮遊試験に合格した。
約2kgのシリカゲル(AGM Container Controls,Inc.(Tucson,AZ)、品番:920014)は、1〜1.5トール(130〜200Pa)の圧力で1リットル/分のNF3ガスを使用することによって処理された。(プラズマは、MKS Instruments(Wilmington,MA))、モデルAstex−Astron eXから入手した遠隔のプラズマ源を使用することによって作られた。チャンバ内の基底圧は、ガスの導入前は0.1トール(13Pa)を下回った。シリカゲル粒子は30分間処理された。比較用粒子の調製2は、いくつかの粒子が、水を含むバイアル瓶内に撒かれたという変更を伴って、上記の試験方法のセクションで記載されている浮遊試験に供された。全ての粒子は水に沈み破裂音を伴って反応した。
図2A及び2Bに示されるように、装置200は、吸収性粒子の実際の摩耗条件をシミュレーションするために作られた。装置は4インチ(10cm)×8インチ(20cm)の寸法を備える2つのポリカーボネートフレーム202から作られた。下着のパンツ204(商標「NaturalFIT」でユニ・チャーム株式会社から入手した。Mサイズ、87%綿、13%ポリエステル)に取り付けられた生理用ナプキン206(ユニ・チャーム株式会社(東京港区、日本)から入手した商標「HADAOMOI」)は、露出された生理用ナプキン206と共にフレーム202の間に配置された。Traceable Calibration Control Company(Carrollton,TX)から入手した追跡可能な比重計/温度計(温度/湿度プローブ216)(S/N 80174650)は、環境中の湿度を測定するために生理用ナプキン206上に配置された。トップフレーム202は、ユニ・チャーム株式会社から商標「BODYFIT」で入手した生理用ナプキンのおむつバックシート多孔質フィルム208の一部分で封止された。湿らせたタオル210をフィルムの上の配置し、皮膚からの発汗をシミュレーションした。装置全体は次いで、ポリエチレンフィルム212で被覆された。加熱パッド214を装置の頂部に配置し、作動させ、36℃の温度を提供するように調節した。装置は次いで開かれ、2グラムの粒子205は、生理用ナプキン206の中心部分に配置された。装置は閉鎖され、0分での湿度を提供するために、湿度がすぐに記録された。30分後、1.5mLの液体218(ヒツジの血液又は食塩水)が、プローブ216から離れて35mmのスポットで、注射器を用いて注入された。ヒツジの血液は、40体積%のヒツジの血液と60体積%のBHIバクテリア培地の混合物であり、それらの両方はBiomerieux,Inc.(Durham,NC)から入手された。ヒツジの血液又は食塩水の1.5mLの注入は、以下の表の評価の持続時間中、30分毎繰り返された。プローブ216は、シリアルケーブルでパーソナルコンピュータに接続され、次いで、相対湿度は、商標「DATA ACQUISITION SYSTEM」でTraceable Calibration Control Companyから入手したソフトウェアを用いて30秒毎モニターされた。生理用ナプキン206は、外観検査のために評価の終わりで取り除かれた。
粒子の調製1〜4の粒子、未処理のシリカゲル、及び粒子を有さない対照は、上記の相対湿度の測定の試験方法を使用して評価された。シリカゲル粒子がその上に配置されていない生理用ナプキンが対照として使用された。ヒツジの血液が、注入された流体だった。結果を下記の表15に示す。
粒子の調製1〜3の粒子、未処理のシリカゲル、及び粒子を有さない対照は、「HADAOMOI」生理用ナプキンの代わりに、ユニ・チャーム株式会社から商標「BODYFIT」で入手された生理用ナプキンが使用されたという変更を伴って、上記の相対湿度の測定の試験方法を使用して評価された。シリカゲル粒子がその上に配置されていない生理用ナプキンが対照として使用された。これらの生理用ナプキンはSAPを含まなかった。粒子の調製1の粒子はまた、2グラムの代わりに3グラムのレベルで評価された。ヒツジの血液が、注入された流体だった。結果を下記の表16に示す。
粒子の調製1の粒子、未処理のシリカゲル、及び対照は、上記の相対湿度の測定試験方法を使用して評価された。シリカゲル粒子がその上に配置されていない生理用ナプキンが対照として使用された。評価は上記の吸収性物品の実施例1〜8よりも長い時間、実施された。結果を下記の表17に示す。表中、「n.d.」は未測定を示す。
様々な量の粒子の調製1は、上記の相対湿度の測定試験方法を使用して評価された。シリカゲル粒子がその上に配置されていない生理用ナプキンが対照として使用された。評価は、以下の表18に示される調製1の粒子の量を使用して実施された。食塩水、脱イオン水中の0.9重量%の塩化ナトリウムが、注入された流体として使用された。結果を下の表18に示す。
生理用ナプキンにおける様々な場所において、粒子の調製1が上記の相対湿度の測定の試験方法を使用して評価された。シリカゲル粒子がその上に配置されていない生理用ナプキンが対照として使用された。場所はパルプの下、パルプの真上、及びトップシートの真下であった。食塩水、脱イオン水中の0.9重量%の塩化ナトリウムが、注入された流体として使用された。結果を下の表19に示す。
粒子の調製1、5及び6の粒子、未処理のシリカゲル、並びに対照は、上記の相対湿度の測定の試験方法を使用して評価された。シリカゲル粒子がその上に配置されていない生理用ナプキンが対照として使用された。ヒツジの血液が、注入された流体だった。結果を下記の表20に示す。
例示の粒子の調製1及び粒子の調製8〜10の粒子、未処理のシリカゲル、並びに対照は、上記の相対湿度の測定の試験方法を使用して評価された。シリカゲル粒子がその上に配置されていない生理用ナプキンが対照として使用された。ヒツジの血液が、注入された流体だった。結果を下の表21に示す。
例示の粒子の調製2、並びに粒子の調製11及び12の粒子、未処理のシリカゲル、並びに対照は、上記の相対湿度の測定試験方法を使用して評価された。シリカゲル粒子がその上に配置されていない生理用ナプキンが対照として使用された。ヒツジの血液が、注入された流体だった。結果を下記の表22に示す。
例示の粒子の調製4及び粒子の調製13〜15の粒子、未処理のシリカゲル、及び対照は、上記の相対湿度の測定の試験方法を使用して評価された。シリカゲル粒子がその上に配置されていない生理用ナプキンが対照として使用された。ヒツジの血液が、注入された流体だった。結果を下記の表23に示す。
粒子の調製12、15及び7からの粒子、未処理のシリカゲル、並びに対照は、上記の相対湿度の測定の試験方法を使用して評価された。シリカゲル粒子がその上に配置されていない生理用ナプキンが対照として使用された。ヒツジの血液が、注入された流体だった。結果を下記の表24に示す。
粒子の調製7及び16の粒子、未処理のシリカゲル、並びに対照は、上記の相対湿度の測定の試験方法を使用して評価された。シリカゲル粒子がその上に配置されていない生理用ナプキンが対照として使用された。ヒツジの血液が、注入された流体だった。結果を下記の表25に示す。
例示の粒子の調製5〜8及び粒子の調製16及び17、未処理のシリカゲル、並びに対照は、上記の相対湿度の測定の試験方法を使用して評価された。シリカゲル粒子がその上に配置されていない生理用ナプキンが対照として使用された。ヒツジの血液が、注入された流体だった。結果を下記の表26に示す。
粒子の調製18及び比較用粒子の調製1の粒子、未処理のシリカゲル、及び対照は、上記の相対湿度の測定の試験方法を使用して評価された。生理用ナプキン(ユニ・チャーム株式会社(東京港区、日本)から商標「BODYFIT」で入手した)は、「HADAOMOI」生理用ナプキンの代わりに使用された。シリカゲル粒子がその上に配置されていない生理用ナプキンが対照として使用された。ヒツジの血液が、注入された流体だった。結果を下記の表27に示す。
粒子の調製19及び20の粒子、未処理のシリカゲル、並びに対照は、上記の相対湿度の測定の試験方法を使用して評価された。生理用ナプキン(ユニ・チャーム株式会社(東京港区、日本)から商標「BODYFIT」で入手した)は、「HADAOMOI」生理用ナプキンの代わりに使用された。シリカゲル粒子がその上に配置されていない生理用ナプキンが対照として使用された。比較用の実施例Lのために、未処理のシリカゲルは、粒子の調製19を作製するために使用されたシリカゲルだった。比較用の実施例Mのために、未処理のシリカゲルは、粒子の調製20を作製するために使用されたシリカゲルだった。ヒツジの血液が、注入された流体だった。結果を下記の表28に示す。
粒子の調製20の粒子、粒子の調製20を調製するために使用された未処理のシリカゲル、及び対照は、上記の相対湿度の測定の試験方法を使用して評価された。パルプのコア領域内に有意な量のSAPを含む生理用ナプキン(花王(東京中央区、日本)から「LAURIER F」で入手した)は、商標「HADAOMOI」でユニ・チャーム株式会社から入手した生理用ナプキンの代わりに使用された。シリカゲル粒子がその上に配置されていない生理用ナプキンが対照として使用された。ヒツジの血液が、注入された流体だった。結果を以下記の表29に示す。
この試験は、いくつかの以下の実施例に関して、処理された多孔質粒子の水の吸収容量を評価するために使用された。ティーバッグは、57マイクロメートル(255メッシュ)のふるいの開口部を備えるナイロン織布から作製され、幅2インチ(5.1cm)×長さ6インチ(15.2cm)に切断され、折り畳まれて、幅2インチ(5.1cm)×長さ3インチ(7.6cm)のバッグを作製した。ティーバッグの側面は熱封止された。内側の寸法は3インチ(7.6cm)×幅1.5インチ(3.8cm)である。以下の手順が使用された。脱イオン水(400mL)が室温(75°F(24℃))においてカップ内に配置された。2グラムの粒子がティーバッグ内に配置された。ティーバッグは、脱イオン水のカップに浸漬され、3分間保持された。ティーバッグは取り除かれ、1分間水切りがされた。内部に粒子を備えるティーバッグの濡れた重量が測定された。この手順は、ティーバッグの濡れた重量を得るために粒子を充填することなく繰り返された。粒子が充填されたティーバッグ及び空のティーバッグは2つの、4つ折のペーパータオルの間で絞られ、次いで「拭かれた(wiped)」重量を見出すために測量された。3つの複製が各試料で使用された。水の吸収容量は、以下の方程式を使用して測定された:
水の吸収容量(g/g)=(粒子を備えるティーバッグの拭きとった重量−粒子を有さないティーバッグの拭きとった重量−乾燥粒子重量)/乾燥粒子重量。
アンモニア臭基評価は、以下の実施例の一部に関して実施された。1グラムの、処理された又は未処理の活性炭又はシリカゲルが、まずプラスチックカップ(2インチ(5.1cm)直径)内に配置された。次いで、粒子が充填されたカップは8oz(236.6mL)の広口ガラス瓶内に配置された。5ミリリットルの0.1wt%の水酸化アンモニウム溶液は、溶液が粒子に接触しないようにするために、ピペットによって広口ガラス瓶内に内壁に対して添加された。アンモニア臭気試験は、30分間、粒子に臭気を吸収させた後、Drager管の管を使用することによって実施された。乾燥及び濡れた試料がそれぞれ試験された。濡れた試料は以下のように調製された。1グラムの乾燥粒子が、上記のティーバッグに入れられた。次いで、粒子が充填されたティーバッグは3分で0.9重量%の食塩水に浸漬された。次いで、ティーバッグが取り出され、1分間浸漬され、粒子間に閉じ込められた水は、ペーパータオル間でバッグ内の粒子を搾ることによって拭き取られた。拭き取られた試料は、濡れた試料としてアンモニア臭基試験のために回収された。
粒子の調製21及び22は、以下の変更を除いて、例示の粒子の調製1及び粒子の調製8〜10の方法に従って調製された。粒子の調製21のためのシリカゲル粒子は、1mm〜3mmの範囲の粒径(豊田化工株式会社から入手、Cas.No.:7631−86−9)を有するタイプBのシリカゲル粒子であり、粒子の調製22のためのシリカゲル粒子は、0.5mm〜1.5mmの粒径を有するタイプBのシリカゲル粒子だった(International Silica Gel Co.Ltdから入手)。
粒子の調製23及び24で処理されたシリカゲル粒子は、0.5mm〜1.5mmの粒径を有するタイプBのシリカゲル粒子だった(International Silica Gel Co.,Ltd.から入手した)。図3Cに全体的に記載されている装置を使用することを除いて、粒子の調製21及び22に記載されているプロセスが実施された。DDMS蒸気運搬管は、ノズル380を用いて取り付けられた。ノズル380は0.5インチ(1.3cm)の外径を有し、DDMS蒸気運搬管は外径0.25インチ(0.64cm)を有した。内側管は、ノズル380の内側で終端して開いたままにし、最終的にノズル380は、0.25インチ(0.64cm)のポリエチレン管382を通じて粒子攪拌器の底部に接続された。ノズル380は、異なるポートを通じて真空チャンバの外の水蒸気送達源に接続された。表33に示されている窒素の流量は、水バブラー368によって泡立てられ、ノズル380内に水蒸気源を作った。以下の表33に他のプロセスパラメータも示されている。
粒子の調製25は、表33に示されるプロセスの詳細が使用されたということを除き、粒子の調製22に関して記載されたように調製された。
粒子の調製26で処理されたシリカゲル粒子は、0.5mm〜1.5mmの粒径を有するタイプBのシリカゲル粒子だった(International Silica Gel Co.,Ltd.から入手した)。50グラムの量の、受容されたままのシリカゲルが、例示の粒子の調製1及び粒子の調製8〜10に関して、200ccの攪拌器内に充填され、チャンバは100トール(1.3×104Pa)まで減圧された。エタノール蒸気は、攪拌器の底部において蒸気ポートを通じてチャンバに受け入れられた。10分後、試料は攪拌器から取り出され、吸収されたエタノールの含有量は、水分計量器で測定された。エタノール含有量は8.19%だった。55.2グラムの量のエタノールが事前に吸収されたシリカゲルは、200ccの攪拌機内に充填され、チャンバは再び100トール(1.3×104Pa)まで減圧された。DDMS処理は、窒素流量0.1リットル/分を使用することを除いては、上記の粒子の調製23及び24に記載されている方法を使用して実施された。処理の後に消費されたDDMSの重量は5.6グラムだった。処理された試料は充填されず、10分間、150℃で乾燥された。粒子の調製26は、上記の浮遊試験、液体水取り込み評価、及びティーバッグ水取り込み評価を使用して評価された。浮遊試験では、試料内の粒子の100%が浮遊した。液体水取り込み評価では、0.92g/2gの水の取り込みが算出された。ティーバッグの水取り込み評価では、0.37g/gの水の取り込みが算出された。
粒子の調製27及び28に関して、2つの異なる活性炭が使用された。粒子の調製27に関して、活性炭は12×20メッシュ(1.68mm×0.85mm)の大きな粒径分布、及び粒子の調製28に関して活性炭は、30×70メッシュ(0.60mm×0.21mm)の小さな粒径分布を有した。炭素粒子の両方は、クラレケミカル株式会社(日本)から入手された。粒子の調製27及び28は、以下の表38に示されたプロセスパラメータを用いて、粒子の調製23及び24の手順に従って調製された。
Claims (17)
- 複数の処理された多孔質粒子と組み合わされた吸収性材料を含む、吸収性構成要素であって、前記処理された多孔質粒子は外側表面及び内側の孔表面を含み、前記処理された多孔質粒子の前記外側表面の少なくとも一部分は疎水基を含み、前記内側の孔表面は少なくとも部分的に親水性である、吸収性構成要素。
- 前記吸収性材料は、木材パルプ、超吸収性ポリマー、又はアクリル発泡体の少なくとも1つを含む、請求項1に記載の吸収性構成要素。
- 前記疎水基は、アルキル基又はアリール基の少なくとも1つを含み、アルキル及びアリールはそれぞれ任意にフッ素で置換されている、請求項1又は2に記載の吸収性構成要素。
- 前記疎水基は、アルキル基、アリール基、又はこれらの組み合わせを有するシロキサンを含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の吸収性構成要素。
- 前記複数の処理された多孔質粒子は、30℃及び相対湿度80パーセントにおいて、前記疎水基を含まない比較用の複数の粒子の水蒸気取り込みの少なくとも60%である水蒸気取り込みを有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の吸収性構成要素。
- 前記複数の処理された多孔質粒子の少なくとも一部分が水性液体に暴露されたとき、前記複数の処理された多孔質粒子は、前記疎水基を含まない比較用の複数の粒子より大きく相対湿度を減少させる、請求項1〜5のいずれか一項に記載の吸収性構成要素。
- 超吸収性ポリマー、親水性不織布若しくは木材パルプの少なくとも1つを含む、吸収性粒子又は繊維と、
外側表面及び内側の孔表面を含む処理された多孔質粒子であって、前記処理された多孔質粒子の前記外側表面の少なくとも一部分は疎水基を含み、前記内側の孔表面は少なくとも部分的に親水性である、処理された多孔質粒子と、を含む、複数の粒子。 - 前記疎水基は、アルキル基又はアリール基の少なくとも1つを含み、アルキル及びアリールはそれぞれ任意にフッ素で置換されている、請求項7に記載の複数の粒子。
- 前記疎水基は、アルキル基、アリール基、又はこれらの組み合わせを有するシロキサンを含む、請求項7又は8に記載の複数の粒子。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載の吸収性構成要素、又は請求項7〜9のいずれか一項に記載の複数の粒子を含む吸収性物品であって、該吸収性物品は腋窩パッド、胸パッド、又はドレスシールド、脚パッド、創傷包帯、ベッドパッド若しくはライナー、おむつ、又は生理用ナプキンである、吸収性物品。
- 液体透過性トップシート、液体不透過性バックシート、及び、前記トップシートと前記バックシートの間の、請求項1〜6のいずれか一項に記載の吸収性構成要素若しくは請求項7〜9のいずれか一項に記載の複数の粒子、を含む、吸収性物品。
- 前記吸収性物品は細長い形状、長手方向の中心線、横方向の中心線、及び前記長手方向の中心線と横方向の中心線の交点において中央領域を有し、前記複数の処理された多孔質粒子は、前記中央領域に配置されないが、前記長手方向の中心線又は横方向の中心線の少なくとも1つのいずれかの側に配置される、請求項11に記載の吸収性物品。
- 前記吸収性物品は細長い形状、長手方向の中心線、横方向の中心線、及び前記長手方向の中心線と横方向の中心線の交点において中央領域を有し、前記複数の処理された多孔質粒子は、前記中央領域内に分散される、請求項11に記載の吸収性物品。
- 前記複数の処理された多孔質粒子は、前記吸収性物品の前記トップシートに取り込まれた水性液体の流れを迂回させる、請求項11〜13のいずれか一項に記載の吸収性物品。
- 乾燥剤としての処理された多孔質粒子の使用であって、前記処理された多孔質粒子は外側表面及び内側の孔表面を含み、前記処理された多孔質粒子の前記外側表面の少なくとも一部分は疎水基を含む、使用。
- 臭気防止剤としての処理された多孔質粒子の使用であって、前記処理された多孔質粒子は外側表面及び内側の孔表面を含み、前記処理された多孔質粒子の前記外側表面の少なくとも一部分は疎水基を含む、使用。
- 前記処理された多孔質粒子は水性液体に暴露される、請求項15又は16に記載の処理された多孔質粒子の使用。
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