JP2017531740A - 繊維性基材及び多孔質ポリマー粒子を含む物品及びその製造方法 - Google Patents

繊維性基材及び多孔質ポリマー粒子を含む物品及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2017531740A
JP2017531740A JP2017517744A JP2017517744A JP2017531740A JP 2017531740 A JP2017531740 A JP 2017531740A JP 2017517744 A JP2017517744 A JP 2017517744A JP 2017517744 A JP2017517744 A JP 2017517744A JP 2017531740 A JP2017531740 A JP 2017531740A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polymer particles
porous polymer
monomer
base material
phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017517744A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2017531740A5 (ja
JP6646657B2 (ja
Inventor
イブラヒム エー. エル‐ヘドック,
イブラヒム エー. エル‐ヘドック,
ハッサン サフーアニ,
ハッサン サフーアニ,
ジェニファー エヌ. ハンソン,
ジェニファー エヌ. ハンソン,
ブラッドリー ダブリュー. イートン,
ブラッドリー ダブリュー. イートン,
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
3M Innovative Properties Co
Original Assignee
3M Innovative Properties Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 3M Innovative Properties Co filed Critical 3M Innovative Properties Co
Publication of JP2017531740A publication Critical patent/JP2017531740A/ja
Publication of JP2017531740A5 publication Critical patent/JP2017531740A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6646657B2 publication Critical patent/JP6646657B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/21Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/263Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds of unsaturated carboxylic acids; Salts or esters thereof
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/21Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/263Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds of unsaturated carboxylic acids; Salts or esters thereof
    • D06M15/267Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds of unsaturated carboxylic acids; Salts or esters thereof of unsaturated carboxylic esters having amino or quaternary ammonium groups
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/21Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/263Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds of unsaturated carboxylic acids; Salts or esters thereof
    • D06M15/27Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds of unsaturated carboxylic acids; Salts or esters thereof of alkylpolyalkylene glycol esters of unsaturated carboxylic acids
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/37Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/53Polyethers
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M23/00Treatment of fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, characterised by the process
    • D06M23/08Processes in which the treating agent is applied in powder or granular form
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2200/00Functionality of the treatment composition and/or properties imparted to the textile material
    • D06M2200/10Repellency against liquids
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2200/00Functionality of the treatment composition and/or properties imparted to the textile material
    • D06M2200/10Repellency against liquids
    • D06M2200/11Oleophobic properties

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)

Abstract

繊維性基材と多孔質ポリマー粒子とを含む物品が提供される。多孔質ポリマー粒子の少なくとも50%は繊維性基材に結合している。多孔質ポリマー粒子を提供する工程と、繊維性基材を提供する工程と、多孔質ポリマー粒子を繊維性基材に結合する工程と、を含む、物品の製造方法が提供される。この物品は、流体管理に使用できる。【選択図】図1

Description

発明の詳細な説明
[分野]
ポリマー粒子を含む多孔質物品及び当該多孔質物品の製造方法が提供される。
[背景]
流体管理特性を有する布、例えば、流体を吸収、ウィッキング(吸い上げ)、及び蒸発する能力を有する材料が、しばしば望まれる。これらの特性は、絆創膏のような、連続的流体管理が必要とされる用途に望まれる。例えば、セルロース系不織布は、水を吸収及びウィッキングする能力を有するが、水を離さない傾向があり、しばしばその構造的一体性を失う。その他の超吸収材料、例えば、ポリアクリル酸ナトリウム繊維は、大量の湿気を吸収し得るが、材料の寸法変化を招く有意な膨潤を起こす。
孔を有する様々なポリマー粒子が調製されている。そのいくつかは、例えば、イオン交換樹脂又はその他のクロマトグラフィー樹脂として使用されている。その他のものは、例えば、種々の活性剤を吸収及び/又は送達するために使用されている。そのような粒子は、例えば、米国特許公開第2010/0104647号(Ting)、米国特許公開第2011/0123456号(Pandidt et al.)、米国特許第6,048,908号(Kitagawa)、並びに国際公開第2013/077981号(Sahouani)、国際公開第2007/075508号(Rasmussen et al.)及び国際公開第2007/075442号(Ramussen et al.)に記載されている。
[概要]
繊維性基材と、当該繊維性基材に結合されている多孔質ポリマー粒子とを含む多孔質物品が提供される。この物品は、流体管理用途に使用できる。より具体的には、当該物品は、流体をウィッキング及び蒸発するために使用でき、任意に抗菌剤を含む。
第1の態様では、物品が提供される。物品は、1)繊維性基材と、2)多孔質ポリマー粒子と、を含み、多孔質ポリマー粒子の少なくとも50%が繊維性基材に結合している。多孔質ポリマー粒子は、1)第1の体積を有する第1の相と、2)第2の体積を有し、第1の相中に分散されている第2の相であって、第1の体積が第2の体積よりも大きい、第2の相とを、含む反応混合物の重合生成物を含み、第1の相は、i)式(II)の化合物
HO(−CHCH(OH)CHO)−H
(II)
[式中、変数nは少なくとも1に等しい整数である。]、及びii)ノニオン性界面活性剤を含む。第2の相は、i)モノマー組成物、及びii)少なくとも500グラム/モル(g/モル)の重量平均分子量を有するポリ(プロピレングリコール)を含む。モノマー組成物は、モノマー組成物の総重量に基づいて少なくとも10重量%の式(I)の第1のモノマー
CH=C(R)−(CO)−O[−CH−CH−O]−(CO)−C(R)=CH
(I)
を含有する。式(I)中、変数pは少なくとも1に等しい整数であり、Rは水素又はアルキルである。ポリ(プロピレングリコール)が重合生成物から除去されて、多孔質ポリマー粒子が提供される。
第1の態様の一実施形態において、多孔質ポリマー粒子の形成に用いられる反応混合物は、(a)第1の相と(b)第1の相中に分散されている第2の相とを含み、第1の相の体積は第2の相の体積よりも大きい。第1の相は、(i)式(II)の化合物
HO[−CH−CH(OH)−CH−O]−H
(II)
[式中、変数nは少なくとも1に等しい整数である。]、及び(ii)ノニオン性界面活性剤を含む。第2の相は、(i)モノマー組成物の総重量に基づいて少なくとも10重量%の式(I)の第1のモノマー
CH=C(R)−(CO)−O[−CH−CH−O]−(CO)−C(R)=CH
(I)
を含有するモノマー組成物、及び(ii)少なくとも500グラム/モルの重量平均分子量を有するポリ(プロピレングリコール)を含む。式(I)中、変数pは少なくとも1に等しい整数であり、R基は水素又はメチルである。
第2の態様では、物品の製造方法が提供される。方法は、a)複数の多孔質ポリマー粒子を提供する工程と、b)繊維を含む繊維性基材を提供する工程と、c)多孔質ポリマー粒子を繊維性基材に結合する工程と、を含む。多孔質ポリマー粒子の少なくとも50%は繊維性基材に結合される。多孔質ポリマー粒子は、1)第1の体積を有する第1の相と、2)第2の体積を有し、第1の相中に分散される第2の相であって、第1の体積が第2の体積よりも大きい、第2の相と、を含む反応混合物の重合生成物を含む。第1の相は、i)式(II)の化合物
HO(−CHCH(OH)CHO)−H
(II)
[式中、変数nは少なくとも1に等しい整数である。]、及びii)ノニオン性界面活性剤を含む。第2の相は、i)モノマー組成物、及びii)少なくとも500グラム/モルの重量平均分子量を有するポリ(プロピレングリコール)を含む。モノマー組成物は、モノマー組成物の総重量に基づいて少なくとも10重量%の式(I)の第1のモノマー
CH=C(R)−(CO)−O[−CH−CH−O]−(CO)−C(R)=CH
(I)
を含有する。式(I)中、変数pは少なくとも1に等しい整数であり、R基は水素又はアルキルである。ポリ(プロピレングリコール)が重合生成物から除去されて、多孔質ポリマー粒子が提供される。
調製例1に記載されるように調製された多孔質ポリマー粒子の走査型電子顕微鏡写真(SEM)である。 多孔質物品を製造するためのメルトブローン装置の概略断面図である。 実施例1の物品の走査型電子顕微鏡写真である。 ウィッキング/蒸発性能試験の実施例に記載された実験装置の概略図である。 ウィッキング/蒸発性能試験の実施例に記載された水分損失対時間のグラフである。 多孔質物品を調製するための実験装置の概略図である。
[詳細な説明]
繊維性基材と、当該繊維性基材に結合されている多孔質ポリマー粒子とを含む物品が提供される。この物品は、流体管理用途に使用できる。より具体的には、当該物品は、流体をウィッキング及び蒸発するために使用でき、任意に抗菌剤を含む。
多孔質ポリマー粒子及び繊維性基材は両方とも、空隙又は自由体積を有する。繊維性基材中の空隙は、流体を基材の長さ全体にわたってウィッキングし、繊維性基材に結合されている多孔質ポリマー粒子と接触することを可能にする。多孔質ポリマー粒子は、その外側表面上に孔を有し、少なくともいくつかの実施形態においては中空内部を有し得る。用語「多孔質ポリマー粒子」及び「ポリマー粒子」は同義に使用される。
「ポリマー」及び「ポリマー材料」なる用語は、互換可能に用いられ、1つ以上のモノマーを反応させることによって形成された材料を指す。かかる用語には、ホモポリマー、コポリマー、ターポリマーなどが包含される。同様に、「重合させる」及び「重合する」なる用語は、ホモポリマー、コポリマー、ターポリマーなどであり得るポリマー材料の製造プロセスを指す。
用語「1つの(a)」、「1つの(an)」、及び「その(the)」は、「少なくとも1つの」と同義に使用され、記載される要素のうちの1つ以上を意味する。
用語「及び/又は(and/or)」は、一方又は両方を意味する。例えば「A及び/又はB」は、Aのみ、Bのみ、又はA及びBの双方を意味する。
用語「結合されている/結合される/結合した(bound)」は、繊維性基材の1つ以上の繊維に結合されている多孔質ポリマー粒子に関して、物理的相互作用(例えば、吸着又は機械的閉じ込め)によって保持されるのとは対照的に、融着されることによって又は接着剤又はポリマーバインダーを用いて接着されることによって結合されていることを意味する。ポリマーバインダーは、ウェットレイ加工に通常用いられるバインダー繊維のようなバインダー繊維を含まない。
用語「融着されている/融着される(fused)」は、直接結着されている/直接結着されることを意味する。多くの場合、多孔質ポリマー粒子は、繊維性基材を繊維のガラス転移温度を上回る温度に加熱し、粒子を、加熱された基材に接触させ、粒子及び基材を冷却することによって繊維性基材と融着される。冷却後、多孔質ポリマー粒子は繊維性基材に直接接続される。
用語「モノマー組成物」は、モノマーを含む重合性組成物の一部分、及びモノマーのみを指す。より具体的には、モノマー組成物は、少なくとも式(I)の第1のモノマーを含有する。用語「反応混合物」には、例えば、モノマー組成物、ポリ(プロピレングリコール)、後述する第1の相及び第2の相に含まれるものなどの他の任意の成分が包含される。反応混合物中の成分によっては、化学反応を介さない場合もあるが、化学反応及び結果として得られるポリマー材料に影響し得るものもある。
「メルトブローンプロセス」という用語は、1つ以上の穴からなるダイを通じて熱可塑性ポリマーを押出すことによって微細繊維を製造する工程を指す。繊維がダイから出てくると、それらは、出てくる繊維とほぼ平行に又はそれとの接線で流れている気流によって細くなっていく。
第1の態様では、物品が提供される。物品は、a)多孔質ポリマー粒子と、b)繊維性多孔質マトリックスと、を含み、この多孔質ポリマー粒子は繊維性多孔質マトリックス全体に分散される。多孔質ポリマー粒子は、i)モノマー組成物と、ii)少なくとも500グラム/モルの重量平均分子量を有するポリ(プロピレングリコール)と、を含む反応混合物の重合生成物を含む。モノマー組成物は、モノマー組成物の総重量に基づいて少なくとも10重量%の式(I)の第1のモノマー
CH=C(R)−(CO)−O[−CH−CH−O]−(CO)−C(R)=CH
(I)
を含有する。式(I)中、変数pは少なくとも1に等しい整数であり、Rは水素又はアルキルである。
式(I)中の変数pは、30以下、20以下、16以下、12以下、又は10以下の整数である。モノマーのエチレンオキシド部分(すなわち、基−[CHCH−O]−)の数平均分子量は、多くの場合、1200グラム/モル以下、1000グラム/モル以下、800グラム/モル以下、1000グラム/モル以下(no greater than 1000 grams, mole)、600グラム/モル以下、400グラム/モル以下、200グラム/モル以下、又は100グラム/モル以下である。式(I)中のR基は、水素又はメチルである。
好適な式(I)の第1のモノマーは、エチレングリコールジメタクリレートについてはSR206、ジエチレングリコールジメタクリレートについてはSR231、トリエチレングリコールジメタクリレートについてはSR205、ポリエチレングリコールジメタクリレートについてはSR210及びSR210A、ポリエチレングリコール(200)ジアクリレートについてはSR259、ポリエチレングリコール(400)ジ(メタ)アクリレートについてはSR603及びSR344、ポリエチレングリコール(600)ジ(メタ)アクリレートについてはSR252及びSR610、並びにポリエチレングリコール(1000)ジメタクリレートについてはSR740の商品名でSartomer(Exton,PA,USA)から市販されている。
多孔質ポリマー粒子の形成に用いられる反応混合物は、少なくとも500グラム/モルの重量平均分子量を有するポリ(プロピレングリコール)も含む。ポリプロピレングリコールは、重合生成物がモノマー組成物から形成される際に、重合生成物内に部分的に取り込まれるポロゲンとして機能する。ポリプロピレングリコールが重合性基を有さないため、この材料は重合生成物の形成後に除去され得る。先に取り込まれたポリプロピレングリコールが除去されるとき、孔(すなわち、空隙体積又は自由体積)が作られる。取り込まれたポリプロピレングリコールの除去により得られたポリマー粒子は多孔質である。特定の実施形態では、これらの多孔質ポリマー粒子の少なくともいくつかは、中空中心を有する場合があり、それ故、中空ビーズの形態であり得る。孔の存在、又は孔及び中空中心の両方の存在により、ポリマー粒子は、活性剤の保持だけでなく、流体の吸収及びウィッキングにも非常に好適となる。
任意の好適な分子量のポリ(プロピレングリコール)がポロゲンとして使用され得る。分子量は、ポリマー粒子中に形成される孔の大きさに影響し得る。すなわち、孔の大きさは、ポリ(プロピレングリコール)の分子量に伴って増大する傾向がある。重量平均分子量は、多くの場合、少なくとも500グラム/モル、少なくとも800グラム/モル、又は少なくとも1000グラム/モルである。ポリ(プロピレングリコール)の重量平均分子量は、最大10,000グラム/モル、又はそれ以上であり得る。使用を容易にするために、室温で液体であるポリ(プロピレングリコール)が選択されることが多い。最大約4000グラム/モル又は5000グラム/モルの重量平均分子量を有するポリ(プロピレングリコール)は、室温で液体である傾向がある。室温で液体でないポリ(プロピレングリコール)は、アルコール(例えば、エタノール、n−プロパノール、又はイソ−プロパノール)などの好適な有機溶媒中に初めに溶解すると使用することができる。ポリ(プロピレングリコール)の重量平均分子量は、多くの場合、500〜10,000グラム/モルの範囲内、1000〜10,000グラム/モルの範囲内、1000〜8000グラム/モルの範囲内、1000〜5000グラム/モルの範囲内、1000〜4000グラム/モルの範囲内である。
第1の態様の多くの実施形態において、多孔質ポリマー粒子の形成に用いられる反応混合物は、(a)第1の相と、(b)第1の相中に分散されている第2の相と、を含み、第1の相の体積は第2の相の体積よりも大きい。第1の相は、(i)式(II)の化合物
HO[−CH−CH(OH)−CH−O]−H
(II)
[式中、変数nは少なくとも1に等しい整数である。]、及び(ii)ノニオン性界面活性剤を含む。第2の相は、(i)上述の式(I)のモノマーを含むモノマー組成物、及び(ii)少なくとも500グラム/モルの重量平均分子量を有するポリ(プロピレングリコール)を含む。反応混合物の第2の相は反応混合物の第1の相中に分散されており、第1の相の体積は第2の相の体積よりも大きい。すなわち、第1の相は連続相であると見なし得ると共に、第2の相は連続相中に分散されている相であると見なし得る。第1の相は、反応混合物中で第2の相を液滴として懸濁させるための非共重合性媒体を提供する。第2の相の液滴は、i)重合が行われ得るモノマー組成物、及びii)少なくとも500グラム/モルの重量平均分子量を有するポリ(プロピレングリコール)であるポロゲンを含む。第2の相中の式(I)のモノマーは、典型的には、第1の相とは混和性を持たない。
反応混合物の第1の相は、(i)式(II)の化合物、及び(ii)ノニオン性界面活性剤を含む。第1の相は、典型的には、第2の相を第1の相中で液滴として分散させるのに好適な粘度及び体積となるように処方される。第1の相の粘度が高すぎると、第2の相を分散させるのに必要な剪断を付与するのが困難になる場合がある。しかし、粘度が低すぎると、第2の相を懸濁させること、及び/又は比較的均一で、かつ互いが十分に分離されているポリマー粒子を形成することが困難になる場合がある。
好適な式(II)の化合物は、典型的には、1〜20の範囲、1〜16の範囲、1〜12の範囲、1〜10の範囲、1〜6の範囲、又は1〜4の範囲のnの値を有する。多くの実施形態において、式(II)の化合物は、変数nが1に等しいグリセロールである。式(II)の化合物の例としては、他にも、ジグリセロール(nは2に等しい)、ポリグリセロール−3(nは3に等しい)、ポリグリセロール−4(nは4に等しい)、又はポリグリセロール−6(nは6に等しい)がある。ポリグリセロールは、ポリグリセリンと呼ばれることがあり、多くの場合、分子量が異なる材料(すなわち、nの値が異なる材料)の混合物である。ポリグリセロール、ジグリセロール、及びグリセロールは、例えばSolvay Chemical(Brussels,Belgium)及びWilshire Technologies(Princeton,NJ,USA)から市販されている。
第1の相は、式(II)の化合物に加えて、ノニオン性界面活性剤も含む。ノニオン性界面活性剤は、最終のポリマー粒子の表面上における多孔性を増大させる。第1の相は、典型的には、第2の相中でモノマーの重合反応を阻害する可能性があるイオン性界面活性剤を含まないか、又は実質的に含まない。本明細書で使用される場合、イオン性界面活性剤に関して用語「実質的に含まない」とは、イオン性界面活性剤を第1の相に意図的に添加するわけではないものの、第1の相中の他の1つの成分中に微量不純物として存在する場合があることを意味する。任意の不純物は、典型的には、第1の相の総重量に基づいて0.5重量%以下、0.1重量%以下、又は0.05重量%以下、又は0.01重量%以下の量で存在する。
任意の好適なノニオン性界面活性剤を第1の相にて使用することが可能である。ノニオン性界面活性剤は、多くの場合、分子の一部分に、反応混合物の他の成分と水素結合可能なヒドロキシル基又はエーテル結合(例えば、−CH−O−CH−)を有する。好適なノニオン性界面活性剤としては、アルキルグルコシド、アルキルグルカミド、アルキルポリグルコシド、ポリエチレングリコールアルキルエーテル、ポリエチレングリコールとポリプロピレングリコールとのブロックコポリマー、及びポリソルベートが挙げられるが、これらに限定されない。好適なアルキルグルコシドの例としては、オクチルグルコシド(オクチル−β−D−グルコピラノシドとも呼ばれる。)、及びデシルグルコシド(デシル−β−D−グルコピラノシドとも呼ばれる。)が挙げられるが、これらに限定されない。好適なアルキルグルカミドの例としては、オクタノイル−N−メチルグルカミド、ノナノイル−N−メチルグルカミド、及びデカノイル−N−メチルグルカミドが挙げられるが、これらに限定されない。これらの界面活性剤は例えば、Sigma Aldrich(St.Louis,MO,USA)又はSpectrum Chemicals(New Brunswick,NJ,USA)から入手可能である。好適なアルキルポリグルコシドの例としては、APG(例えばAPG 325)の商品名でCognis Corporation(Monheim,Germany)から市販されているもの、並びにTRITON(例えばTRITON BG−10及びTRITON CG−110)の商品名でDow Chemical(Midland,MI,USA)から市販されているものが挙げられるが、これらに限定されない。ポリエチレングリコールアルキルエーテルの例としては、Sigma Aldrich(St.Louis,MO,USA)からBRIJ(例えばBRIJ 58及びBRIJ 98)という商品名で市販されているものが挙げられるが、これらに限定されない。ポリエチレングリコールとポリプロピレングリコールとのブロックコポリマーの例としては、BASF(Florham Park,NJ,USA)からPLURONICという商品名で市販されているものが挙げられるが、これらに限定されない。ポリソルベートの例としては、ICI American,Inc.(Wilmington,DE,USA)からTWEENという商品名で市販されているものが挙げられるが、これらに限定されない。
界面活性剤は、第1の相中に任意の好適な量で存在し得る。多くの場合、界面活性剤は、第1の相の総重量に基づいて少なくとも0.5重量%、少なくとも1重量%、又は少なくとも2重量%に等しい量で存在する。界面活性剤は、第1の相の総重量に基づいて最大15重量%、最大12重量%、又は最大10重量%の量で存在し得る。例えば、界面活性剤は、多くの場合、第1の相の総重量に基づいて0.5〜15重量%の範囲、1〜12重量%の範囲、0.5〜10重量%の範囲、又は1〜10重量%の範囲の量で第1の相中に存在する。
任意に、第1の反応混合物中に、式(II)の化合物と混和性である水又は有機溶媒が存在し得る。好適な有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、又はイソプロパノールなどのアルコールが挙げられる。任意選択のいずれの水又は有機溶媒の量も、第1の相の所望の粘度を得ることができるように選択される。任意選択の水又は有機溶媒の量は、多くの場合、第1の相の総重量に基づいて10重量%以下、5重量%以下、又は1重量%以下である。これより多い量の水が含まれる場合、多孔性が低下することがある。いくつかの実施形態では、第1の相は任意選択の水又は有機溶媒を全く又は実質的に含まない。任意選択の水又は有機溶媒に関して本明細書で使用される場合、用語「実質的に含まない」とは、水又は有機溶媒を第1の相に意図的に添加するわけではないものの、第1の相中の他の成分中に不純物として存在する場合があることを意味する。例えば、任意選択の水又は有機溶媒の量は、第1の相の総重量に基づいて1%未満、0.5重量%未満、又は0.1重量%未満である。
反応混合物は、第1の相中に分散されている第2の相を含む。第2の相は、i)モノマー組成物、及びii)少なくとも500グラム/モルの重量平均分子量を有するポリ(プロピレングリコール)の両方を含む。モノマー組成物は、第2の相において重合されて、ポリマー粒子を形成する。ポリプロピレングリコールは、重合生成物がモノマー組成物から形成される際に、重合生成物内に部分的に取り込まれるポロゲンとして機能する。
第1の相の体積は、第2の相の体積よりも大きい。第1の相の体積は、第2の相の体積と比較して十分に大きいため、第1の相中では第2の相が液滴の形態で分散することが可能である。各液滴中で、モノマー組成物が重合して重合生成物を形成する。第2の相から粒子を形成するために、第1の相と第2の相の体積比は、典型的には、少なくとも2:1とされる。体積比の増大につれて(例えば、比率が、少なくとも3:1、少なくとも4:1、又は少なくとも5:1のとき)、比較的均一な大きさ及び形状を有するビーズが形成され得る。ただし、体積比が大きすぎる場合、反応効率が低下する(すなわち、ポリマー粒子の生成量が減少する。)。体積比は、一般に、25:1以下、20:1以下、15:1以下、又は10:1以下である。
いくつかの実施形態において、第2の相のモノマー組成物中のモノマーは、上述の式(I)の第1のモノマーのみである。他の実施形態において、式(I)の第1のモノマーは、少なくとも1つの第2のモノマーと組み合わせて使用してもよい。第2のモノマーは、エチレン性不飽和基のような単一のフリーラジカル重合性基を有し、このエチレン性不飽和基は、多くの場合、式HC=CR−(CO)−[式中、Rは水素又はメチルである。]の(メタ)アクリロイル基である。好適な第2のモノマーは、第1の相とは混和性がないが、式(I)の第1のモノマーとは混和性のある場合もあれば又は混和性のない場合もある。第2のモノマーは、多くの場合、多孔質ポリマー材料の疎水性又は親水性を変更するために添加される。ただし、これらのモノマーを添加した場合、ポリマー粒子の多孔性が減少し、かつ/又はポリマー粒子の大きさが増大する可能性がある。
いくつかの第2のモノマーの例は、式(III)のものである。
CH=CR−(CO)−O−Y−R
(III)
この式中、R基は水素又はメチルである。多くの実施形態では、Rは水素である。Y基は、単結合、アルキレン、オキシアルキレン、又はポリ(オキシアルキレン)である。R基は炭素環状基又は複素環状基である。これらの第2のモノマーは、第2の相中で式(I)の第1のモノマーとは混和性を持つ傾向があるが、第1の相とは混和性を持たない。
本明細書で使用される場合、用語「アルキレン」は、アルカンのラジカルであり、直鎖、分枝状、環状、二環状、又はそれらの組み合わせの基を含む、二価の基を指す。本明細書で使用される場合、用語「オキシアルキレン」は、アルキレン基に直接結合したオキシ基である二価の基を指す。本明細書で使用される場合、用語「ポリ(オキシアルキレン)」は、複数のオキシアルキレン基を有する二価の基を指す。好適なYアルキレン及びオキシアルキレン基は、典型的には、1〜20個の炭素原子、1〜16個の炭素原子、1〜12個の炭素原子、1〜10個の炭素原子、1〜8個の炭素原子、1〜6個の炭素原子、又は1〜3個の炭素原子を有する。オキシアルキレンは、多くの場合、オキシエチレン又はオキシプロピレンである。好適なポリ(オキシアルキレン)基は、典型的には、2〜20個の炭素原子、2〜16個の炭素原子、2〜12個の炭素原子、2〜10個の炭素原子、2〜8個の炭素原子、2〜6個の炭素原子、又は2〜4個の炭素原子を有する。ポリ(オキシアルキレン)基は、多くの場合、ポリ(オキシエチレン)であり、これはポリ(エチレンオキシド)又はポリ(エチレングリコール)と呼ばれることがある。
炭素環状R基は単一の環を有し得て、又は縮合環若しくは二環状環などの複数の環を有し得る。各環は飽和、部分的に不飽和、又は不飽和であってよい。各環の炭素原子は、アルキル基で置換されている場合もあれば又は置換されていない場合もある。炭素環状基は、多くの場合、5〜12個の炭素原子、5〜10個の炭素原子、又は6〜10個の炭素原子を有する。炭素環式基の例としては、フェニル、シクロヘキシル、シクロペンチル、イソボルニルなどが挙げられるが、これらに限定されない。これらの炭素環状基のいずれかは、1〜20個の炭素原子、1〜10個の炭素原子、1〜6個の炭素原子、又は1〜4個の炭素原子を有するアルキル基で置換され得る。
複素環状R基は、単一の環、又は縮合環若しくは二環状環などの多数の環を有し得る。各環は飽和、部分的に不飽和、又は不飽和であってよい。複素環式基は、酸素、窒素、又は硫黄から選択される少なくとも1つのヘテロ原子を含有する。複素環状基は、多くの場合、3〜10個の炭素原子及び1〜3個のへテロ原子、3〜6個の炭素原子及び1〜2個のへテロ原子、又は3〜5個の炭素原子及び1〜2個のへテロ原子を有する。複素環状環の例としては、テトラヒドロフルフリルが挙げられるが、これに限定されない。
第2のモノマーとして用いられる式(III)の例示的なモノマーとしては、ベンジル(メタ)アクリレート、2−フェノキシエチル(メタ)アクリレート(SR339及びSR340の商品名でSartomerから市販されているもの)、イソボルニル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート(SR285及びSR203の商品名でSartomerから市販されているもの)、3,3,5−トリメチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート(CD421及びCD421Aの商品名でSartomerから市販されているもの)、並びにエトキシル化ノニルフェノールアクリレート(SR504、CD613及びCD612の商品名でSartomerから市販されているもの)が挙げられるが、これらに限定されない。
その他の第2のモノマーの例としては、式(IV)のアルキル(メタ)アクリレートがある。
CH=CR−(CO)−O−R
(IV)
式(IV)中、R基は水素又はメチルである。多くの実施形態では、Rは水素である。R基は、1〜20個の炭素原子、1〜10個の炭素原子、1〜6個の炭素原子、又は1〜4個の炭素原子を有する、直鎖又は分枝状アルキルである。これらの第2のモノマーは、第2の相中で式(I)の第1のモノマーとは混和性を持つ傾向があるが、第1の相とは混和性を持たない。
式(IV)のアルキル(メタ)アクリレートの例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、n−ペンチル(メタ)アクリレート、2−メチルブチル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、4−メチル−2−ペンチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、2−メチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、2−オクチル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、n−デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、2−プロピルヘプチル(メタ)アクリレート、イソトリデシル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、2−オクチルデシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート及びヘプタデカニル(メタ)アクリレートが挙げられるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、モノマー組成物中のモノマーは、式(I)の第1のモノマーと、式(III)、式(IV)、又はこれらの両方の第2のモノマーのみである。任意の好適な量の第1のモノマーと第2のモノマーが使用され得るが、ただし、モノマー組成物が少なくとも10重量%の式(I)の第1のモノマーを含有することを条件とする。式(III)、式(IV)、又はこれらの両方の第2のモノマーを添加した場合、多孔質ポリマー粒子の疎水性が増大する傾向がある。モノマー組成物は、多くの場合、モノマー組成物中のモノマーの総重量に基づいて10〜90重量%の第1のモノマーと10〜90重量%の第2のモノマーを含有する。例えば、第2の相は、モノマー組成物中のモノマーの総重量に基づいて20〜80重量%の第1のモノマーと20〜80重量%の第2のモノマー、25〜75重量%の第1のモノマーと25〜75重量%の第2のモノマー、30〜70重量%の第1のモノマーと30〜70重量%の第2のモノマー、又は40〜60重量%の第1のモノマーと40〜60重量%の第2のモノマーを含み得る。
調製したポリマー粒子の最終用途に応じて、モノマー組成物中に少なくとも1種の親水性の第2のモノマーを含有させるのが望ましい場合がある。親水性の第2のモノマーを添加した場合、ポリマー粒子が、水性試料などの水性材料に曝される用途に適したものになる傾向がある。加えて、親水性の第2のモノマーを使用することによって、例えば、湿式載置プロセスを使用して多孔質物品を調製する間、多孔質ポリマー粒子を水中に分散し易くすることができる。親水性の第2のモノマーは、第1の相と混和性でないように選択される。これらのモノマーは式(I)の第1のモノマーと混和性であっても混和性でなくてもよい。
いくつかの親水性の第2のモノマーの例としては、式(V)のヒドロキシル基含有モノマーがある。
CH=CR−(CO)−O−R
(V)
式(V)中、R基は水素又はメチルである。多くの実施形態では、Rは水素である。R基は、1つ以上のヒドロキシル基で置換されたアルキル、又は式−(CHCHO)CHCHOHの基[式中qは少なくとも1に等しい整数である。]である。アルキル基は、典型的には、1〜10個の炭素原子、1〜6個の炭素原子、1〜4個の炭素原子、又は1〜3個の炭素原子を有する。ヒドロキシル基の数は、多くの場合、1〜3の範囲である。変数qは、多くの場合、1〜20の範囲、1〜15の範囲、1〜10の範囲、又は1〜5の範囲である。多くの実施形態において、式(IV)の第2のモノマーは単一のヒドロキシル基を有する。
式(V)のモノマーの例としては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、及び4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート)、2−ヒドロキシルブチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート(例えば、Sartomer(Exton,PA,USA)からCD570、CD571及びCD572)という商品名で市販されているモノマー、及びグリコールモノ(メタ)アクリレートが挙げられるが、これらに限定されない。
親水性の第2のモノマーの、他の例としては、式(VI)のヒドロキシル基含有モノマーがある。
CH=CR−(CO)−O−R−O−Ar
(VI)
式(VI)中、R基は水素又はメチルである。多くの実施形態では、Rは水素である。R基は、少なくとも1つのヒドロキシル基で置換されたアルキレンである。好適なアルキレン基は、多くの場合、1〜10個の炭素原子、1〜6個の炭素原子、又は1〜4個の炭素原子を有する。アルキレンR基は、1〜3個のヒドロキシル基で置換されてもよいが、多くの場合、単一のヒドロキシル基で置換される。Ar基は、6〜10個の炭素原子を有するアリール基である。多くの実施形態において、Ar基はフェニルである。式(VI)のモノマーの一例としては、2−ヒドロキシ−2−フェノキシプロピル(メタ)アクリレートがある。
第2のモノマーが、式(V)又は(VI)の、ヒドロキシル基含有モノマーである場合、式(I)の第1のモノマーと組み合わせることができるこのモノマーの量は、多くの場合、モノマー組成物中のモノマーの総重量に基づいて2重量%以下である。約2重量%を超える式(V)又は(VI)の第2のモノマーを使用すると、結果として得られるポリマー粒子の多孔性が低下する傾向がある。
その他の親水性モノマーは、結果として得られるポリマー粒子の多孔性を低下させることなく、式(V)又は(VI)の第2のモノマーよりも多くの量で、第2のモノマーとして使用することが可能である。例えば、式(VII)のスルホン酸含有モノマーが、モノマー組成物中に式(II)の第1のモノマー又はその塩と共に含有され得る。
CH=CR−(CO)−O−R−SO
(VII)
式(VII)中、R基は水素又はメチルである。多くの実施形態では、Rは水素である。R基は、1〜10個の炭素原子、1〜6個の炭素原子、又は1〜4個の炭素原子を有するアルキレンである。式(VII)のスルホン酸含有モノマーの例としては、スルホエチル(メタ)アクリレート及びスルホプロピル(メタ)アクリレートが挙げられるが、これらに限定されない。pH条件に応じて、これらの第2のモノマーはイオン(例えば、アニオン)特性を多孔質ポリマー粒子に付与し得る。対イオンは、多くの場合、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、アンモニウムイオン、又はテトラアルキルアンモニウムイオンのようなアルキル置換アンモニウムイオンなどのカチオンである。
第2のモノマーが式(VII)のスルホン酸含有モノマーである場合、モノマー組成物は、モノマー組成物中のモノマーの総重量に基づいて最大20重量%のこのモノマーを含有し得る。いくつかの実施形態では、モノマー組成物中のモノマーは、式(I)の第1のモノマー、及び式(VII)の第2のモノマーのみである。モノマー組成物は、多くの場合、モノマー組成物中のモノマーの総重量に基づいて80〜99重量%の式(I)の第1のモノマーと1〜20重量%の式(VII)の第2のモノマーを含有する。例えば、モノマー組成物は、モノマー組成物中のモノマーの総重量に基づいて、85〜99重量%の第1のモノマーと1〜15重量%の第2のモノマー、90〜99重量%の第1のモノマーと1〜10重量%の第2のモノマー、及び95〜99重量%の第1のモノマーと1〜5重量%の第2のモノマー、を含有し得る。
他の実施形態では、モノマー組成物は、式(I)の第1のモノマーと、2つの第2のモノマーを含有する。2つの第2のモノマーとは、式(VII)のもののようなスルホン酸含有モノマー、及び式(V)又は(VI)のもののようなヒドロキシル基含有モノマーである。ヒドロキシル基含有モノマーがスルホン酸含有モノマーと組み合わせられている場合、結果として得られるポリマー粒子の多孔性を実質的に低下させることなく、より多量のヒドロキシル基含有モノマーをモノマー組成物に添加することが可能である。すなわち、ヒドロキシル基含有モノマーの量は、モノマー組成物中のモノマーの重量に基づいて2重量%を超えることが可能である。モノマー組成物は、多くの場合、80〜99重量%の式(II)の第1のモノマーと、1〜20重量%の第2のモノマーと、を含有し、第2のモノマーは、スルホン酸含有モノマーとヒドロキシル基含有モノマーとの混合物である。最大50重量%、最大40重量%、最大20重量%、又は最大10重量%の第2のモノマーが、ヒドロキシル基含有モノマーであり得る。
多孔質ポリマー粒子にイオン(例えば、アニオン)特性を付与し得る他の第2のモノマーは、カルボン酸基(−COOH)を有する。そのようなモノマーの例としては、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、及びβ−カルボキシエチルアクリレートが挙げられるが、これらに限定されない。カルボン酸基を有するモノマーが添加されている場合、このモノマーは、典型的には、モノマー組成物中のモノマーの総重量に基づいて20重量%以下、15重量%以下、10重量%以下、又は5重量%以下の量で存在する。例えば、モノマー組成物は、多くの場合、80〜99重量%の式(I)の第1のモノマーと、カルボン酸基を有する1〜20重量%の第2のモノマーと、を含有する。例えば、モノマー組成物は、モノマー組成物中のモノマーの総重量に基づいて85〜99重量%の第1のモノマーと1〜15重量%の第2のモノマー、90〜99重量%の第1のモノマーと1〜10重量%の第2のモノマー、及び95〜99重量%の第1のモノマーと1〜5重量%の第2のモノマーを含有し得る。
更に他の親水性モノマーは、式(VIII)
CH=CR−(CO)−O−R−N(R
(VIII)
のものであり、第四級アンモニウム基を有する。R基は、1〜10個の炭素原子、1〜6個の炭素原子、又は1〜4個の炭素原子を有するアルキレンである。R基は、1〜4個の炭素原子、又は1〜3個の炭素原子を有するアルキルである。アニオンXは、任意のアニオンであってもよいが、多くの場合、塩化物などのハロゲン化物である。あるいは、アニオンは硫酸塩であってもよく、2つのアンモニウム含有カチオン性モノマーと組み合わせ得る。例しては、(メタ)アクリルアミドアルキルトリメチルアンモニウム塩(例えば、3−メタクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、及び3−アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロライド)、並びに(メタ)アクリルオキシアルキルトリメチルアンモニウム塩(例えば、2−アクリロキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、2−メタクリルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、3−メタクリルオキシ−2−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、3−アクリルオキシ−2−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、及び2−アクリロキシエチルトリメチルアンモニウムメチルサルフェート)が挙げられるが、これらに限定されない。pH条件に応じて、これらの第3のモノマーは、多孔質ポリマー粒子にイオン(例えば、カチオン)特性を付与し得る。
式(VIII)の第2のモノマーが添加されている場合、このモノマーは、典型的には、モノマー組成物中のモノマーの総重量に基づいて20重量%以下、15重量%以下、10重量%以下、又は5重量%以下の量で存在する。例えば、モノマー組成物は、多くの場合、80〜99重量%の式(I)の第1のモノマーと、1〜20重量%の式(VIII)の第2のモノマーと、を含有する。例えば、モノマー組成物は、モノマー組成物中のモノマーの総重量に基づいて85〜99重量%の第1のモノマーと1〜15重量%の第2のモノマー、90〜99重量%の第1のモノマーと1〜10重量%の第2のモノマー、及び95〜99重量%の第1のモノマーと1〜5重量%の第2のモノマーを含有し得る。
多くの場合、カルボン酸基若しくはその塩、スルホン酸基若しくはその塩、(例えば、式(VII)のもの)、又はアンモニア基(例えば、式(VIII)のもの)を有するものなどにイオン性モノマーが添加されている場合、このイオン性モノマーは、多くの場合、モノマー組成物中のモノマーの総重量に基づいて1〜10重量%の範囲内、1〜5重量%の範囲内、又は1〜3パーセントの範囲内のような少量で存在する。特に、約10マイクロメートル(μm)未満、約5μm未満、約4μm未満、又は約3μm未満の平均径を有する多孔質ポリマー粒子を調製することが望まれる場合、モノマー組成物中のより低い濃度のイオン性モノマーが好ましい場合がある。疎水性材料又はノニオン性材料を使用する場合、イオン性モノマーを全く含まない又は実質的に含まないモノマー組成物を有することが好ましい場合がある。本明細書で使用される場合、イオン性モノマーの量に関して、「実質的に含まない」とは、そのようなモノマーが意図的に添加されていないか、又はモノマー組成物中のモノマーの総重量に基づいて1重量%以下、0.5重量%以下、0.2重量%以下、又は0.1重量%以下の量で添加されていることを意味する。
いくつかの実施形態において、モノマー組成物は、式(I)の第1のモノマーのみを含有するか、又は式(I)の第1のモノマーと式(III)の第2のモノマーとの混合物を含有し、多孔質ポリマー粒子の疎水性を増大させるために添加されることが好ましい。例えば、いくつかのモノマー組成物は、多くの場合、モノマー組成物中のモノマーの総重量に基づいて10〜90重量%の第1のモノマーと、10〜90重量%の第2のモノマーと、を含有する。例えば、モノマー組成物は、20〜80重量%の第1のモノマーと20〜80重量%の第2のモノマー、25〜75重量%の第1のモノマーと25〜75重量%の第2のモノマー、30〜70重量%の第1のモノマーと30〜70重量%の第2のモノマー、又は40〜60重量%の第1のモノマーと40〜60重量%の第2のモノマーを含有し得る。
モノマー組成物は、少なくとも2つの重合性基を有する第3のモノマーを任意に含有し得る。重合性基は、典型的には、(メタ)アクリロイル基である。多くの実施形態において、第3のモノマーは2つ又は3つの(メタ)アクリロイル基を有する。第3のモノマーは、典型的には、第1の相とは混和性でなく、式(I)の第1のモノマーと混和性であっても混和性でなくてもよい。
いくつかの第3のモノマーは、ヒドロキシル基を有する。このようなモノマーは、式(I)の第1のモノマーのように架橋剤として機能し得るが、親水性の性質が増大したポリマー粒子を提供し得る。ヒドロキシル基含有第3のモノマーの例は、グリセロールジ(メタ)アクリレートである。
いくつかの第3のモノマーは、少なくとも3つの重合性基を有するように選択される。このような第3のモノマーを添加して、結果として得られるポリマー粒子により高い剛性を付与することができる。これらの第3のモノマーの添加により、水に曝されたときに、ポリマー粒子の膨潤が最小限に抑えられる傾向にある。好適な第3のモノマーとしては、エトキシル化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート類、[エトキシル化(15)トリメチロールプロパントリアクリレート(SartomerからSR9035という商品名で市販されているもの)、及びエトキシル化(20)トリメチロールプロパントリアクリレート(SartomerからSR415という商品名で市販されているもの)など]、プロポキシル化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート類、[プロポキシル化(3)トリメチロールプロパントリアクリレート(SartomerからSR492という商品名で市販されているもの)、及びプロポキシル化(6)トリメチロールプロパントリアクリレート(SartomerからCD501という商品名で市販されているもの)など]、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリ(メタ)アクリレート類、[トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリアクリレート(SartomerからSR368及びSR368Dという商品名で市販されているもの)など]、並びにプロポキシル化グリセリルトリ(メタ)アクリレート類、[プロポキシル化(3)グリセロールトリアクリレート(SartomerからSR9020及びSR9020HPという商品名で市販されているもの)など]、が挙げられるが、これらに限定されない。
第3のモノマーがモノマー組成物中に存在する場合、任意の好適な量を使用することが可能である。第3のモノマーは、多くの場合、モノマー組成物中のモノマーの総重量に基づいて20重量%以下の量で使用される。いくつかの実施形態では、第3のモノマーの量は、15重量%以下、10重量%以下、又は5重量%以下である。
いくつかの実施形態では、モノマー組成物は、少なくとも10重量%、少なくとも20重量%、少なくとも30重量%、少なくとも35重量%、少なくとも40重量%、少なくとも45重量%、少なくとも50重量%、少なくとも55重量%、少なくとも60重量%、少なくとも65重量%、少なくとも70重量%、少なくとも75重量%、少なくとも80重量%、少なくとも90重量%、又は少なくとも95重量%の式(I)の第1のモノマーを含有する。モノマー組成物の残りの量は、上述の第2及び第3のモノマーの任意の組み合わせを含み得る。いくつかの実施形態において、任意の残りの量は、式(III)のモノマーである。
モノマー組成物は、多くの場合、モノマー組成物中のモノマーの総重量に基づいて10〜100重量%の第1のモノマーと、0〜90重量%の第2のモノマーと、0〜20重量%の第3のモノマーと、を含有する。例えば、モノマー組成物は、10〜90重量%の第1のモノマーと、10〜90重量%の第2のモノマーと、0〜20重量%の第3のモノマーと、を含有し得る。モノマー組成物は、モノマー組成物の総重量に基づいて10〜89重量%の第1のモノマーと、10〜89重量%の第2のモノマーと、1〜20重量%の第3のモノマーと、を含有し得る。
モノマー組成物に加えて、第2の相は、ポロゲンとして機能するポリ(プロピレングリコール)を含む。ポリ(プロピレングリコール)は第2の相中のモノマー組成物中で可溶性であるが、第1の相中では分散性である。言い方を変えれば、ポリ(プロピレングリコール)は第2の相と完全に混和し、第1の相とは部分的に混和する。モノマー組成物の重合後にポリ(プロピレングリコール)を除去し、ポリマー粒子中に孔(例えば空隙体積又は自由体積)を付与する。このポリ(プロピレングリコール)は重合性基を有さず(すなわち、それはモノマーではない。)、一般に、第2の相中で形成するポリマー粒子に共有結合しない。ポリ(プロピレングリコール)のいくらかは重合生成物中に取り込まれると考えられる。更に、重合生成物が第2の相中に形成されると、ポリ(プロピレングリコール)のいくらかが第1の相と第2の相との間の界面に配置されると考えられる。形成する重合生成物の表面にポリ(プロピレングリコール)が存在することで、表面多孔性を有するポリマー粒子が形成される。表面多孔性は、図1のようなポリマー粒子の電子顕微鏡写真から確認することができる。
第2の相は、最大50重量%のポリ(プロピレングリコール)を含み得る。より多くの量のポリ(プロピレングリコール)が使用される場合、第2の相中に含まれるモノマー組成物の量は、均一に形作られるポリマー粒子を形成するには不十分な場合がある。多くの実施形態において、第2の相は、第2の相の総重量に基づいて45重量%以下、40重量%以下、35重量%以下、30重量%以下、又は25重量%以下のポリ(プロピレングリコール)を含み得る。第2の相は、典型的には、少なくとも5重量%のポリ(プロピレングリコール)を含む。より少ない量のポリ(プロピレングリコール)が使用される場合、結果として得られるポリマー粒子の多孔性は不十分な場合がある。第2の相は、典型的には、少なくとも10重量%、少なくとも15重量%、又は少なくとも20重量%のポリ(プロピレングリコール)を含み得る。いくつかの実施形態では、第2の相は、第2の相の総重量に基づいて、5〜50重量%、10〜50重量%、10〜40重量%、10〜30重量%、20〜50重量%、20〜40重量%、又は25〜35重量%のポリ(プロピレングリコール)を含む。
いくつかの実施形態では、第2の相は、第2の相の総重量に基づいて50〜90重量%のモノマー組成物と10〜50重量%のポリ(プロピレングリコール)、60〜90重量%のモノマー組成物と10〜40重量%のポリ(プロピレングリコール)、50〜80重量%のモノマー組成物と20〜50重量%のポリ(プロピレングリコール)、又は60〜80重量%のモノマー組成物と20〜40重量%のポリ(プロピレングリコール)を含む。
モノマー組成物及びポリ(プロピレングリコール)に加えて、第2の相は、多くの場合、モノマー組成物のフリーラジカル重合のための反応開始剤を含む。本分野において既知の任意の好適な反応開始剤が使用され得る。反応開始剤は、熱反応開始剤、光反応開始剤、又はこれらの両方であり得る。使用される特定の反応開始剤は、多くの場合、第2の相中での溶解度に基づいて選択される。反応開始剤は、多くの場合、モノマー組成物中のモノマーの重量に基づいて0.1〜5重量パーセント、0.1〜3重量%、0.1〜2重量%、又は0.1〜1重量%の濃度で使用される。
熱反応開始剤が反応混合物に添加される場合、ポリマー粒子は室温(すなわち、20〜25℃)又は高温で形成され得る。重合に必要な温度は、多くの場合、使用される特定の熱反応開始剤に依存する。熱反応開始剤の例としては、有機過酸化物及びアゾ化合物が挙げられる。
光反応開始剤が反応混合物に添加されると、化学線の適用によりポリマー粒子が形成され得る。好適な化学線としては、赤外線領域、可視領域、紫外線領域、又はそれらの組み合わせの電磁放射線が挙げられる。
紫外線領域において好適な光反応開始剤の例としては、ベンゾイン、ベンゾインアルキルエーテル(例えば、ベンゾインメチルエーテル、及びアニソインメチルエーテルのような置換ベンゾインアルキルエーテル)、フェノン(例えば、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノンなどの置換アセトフェノン、及び2−メチル2−ヒドロキシプロピオフェノンなどの置換α−ケトール)、ホスフィンオキシド、ポリマー光反応開始剤などが挙げられるが、これらに限定されない。
市販の光反応開始剤としては、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン(例えば、Ciba Specialty Chemicalsから商品名DAROCUR1173で市販)、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−ホスフィンオキシドと2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オンとの混合物(例えば、Ciba Specialty Chemicalsから商品名DAROCUR4265で市販)、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン(例えば、Ciba Specialty Chemicalsから商品名IRGACURE651で市販)、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルホスフィンオキシドと1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトンとの混合物(例えば、Ciba Specialty Chemicalsから商品名IRGACURE1800で市販)、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルホスフィンオキシドの混合物(例えば、Ciba Specialty Chemicalsから商品名IRGACURE1700で市販)、2−メチル−1[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン(例えば、Ciba Specialty Chemicalsから商品名IRGACURE907で市販)、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(例えば、Ciba Specialty Chemicalsから商品名IRGACURE184で市販)、2−ベンジル−2−(ジメチルアミノ)−1−[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタノン(例えば、Ciba Specialty Chemicalsから商品名IRGACURE369で市販)、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキシド(例えば、Ciba Specialty Chemicalsから商品名IRGACURE819で市販)、エチル2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィネート(例えば、BASF(Charlotte、NC)から商品名LUCIRIN TPO−Lで市販)、及び2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド(例えば、BASF(Charlotte,NC)から商品名LUCIRIN TPOで市販)が挙げられるが、これらに限定されない。
反応混合物は、多くの場合、少なくとも5重量%の第2の相(分散相)と最大95重量%の第1の相(連続相)を含む。いくつかの実施形態では、反応混合物は、5〜40重量%の第2の相と60〜95重量%の第1の相、5〜30重量%の第2の相と70〜95重量%の第1の相、10〜30重量%の第2の相と70〜90重量%の第1の相、又は5〜20重量%の第2の相と80〜95重量%の第1の相を含む。重量%は、反応混合物の総重量に基づいている。
ポリマー粒子又はビーズを調製するために、液滴の第2の相を第1の相中に形成する。第2の相の成分は、多くの場合、第1の相の添加前に混合される。例えば、モノマー組成物、反応開始剤、及びポリ(プロピレングリコール)が一緒にブレンドされ得て、次に、第2の相であるこのブレンドされた組成物が第1の相に添加され得る。結果として得られる反応混合物は、多くの場合、高剪断下で混合されて、微小エマルジョン(マイクロエマルジョン)を形成する。分散している第2の相の液滴の大きさは、剪断の量又は混合速度によって制御され得る。液滴の大きさは、重合前に光学顕微鏡下に混合物のサンプルを設置することによって決定され得る。任意の所望の液滴の大きさが使用され得るが、平均液滴直径は、多くの場合、500μm未満、200μm未満、100μm未満、50μm未満、25μm未満、10μm未満、又は5μm未満である。例えば、平均液滴直径は、1〜500μm、1〜200μm、1〜100μm、5〜100μm、5〜50μm、5〜25μm、又は5〜10μmの範囲内であり得る。
光開始剤が使用される場合、反応混合物は、多くの場合、所望の化学線によって透過され得る厚さで非反応性表面上に広げられる。反応混合物は、液滴の合着を引き起こさない方法を用いて広げられる。例えば、反応混合物は押し出し法を用いて形成され得る。多くの場合、化学線は電磁スペクトルの紫外線領域内である。紫外線が反応混合物層の上部表面からのみ適用される場合、層の厚さは最大約10ミリメートル(mm)であり得る。反応混合物層が上部表面及び下部表面の両方から紫外線に曝される場合、その厚さは最大約20mmなどより大きくてもよい。反応混合物は、モノマー組成物を反応させてポリマー粒子を形成するのに十分な時間、化学線に供される。反応混合物層は、化学線源の強度及びその反応混合物層の厚さに応じて、多くの場合、5分以内、10分以内、20分以内、30分以内、45分以内、又は1時間以内に重合される。
熱反応開始剤が使用される場合、液滴は、反応混合物を混合し続けながら重合され得る。あるいは、反応混合物は、任意の所望の厚さになるように非反応性表面上に広げられ得る。反応混合物層は、上部表面から、下部表面から、又は両方から加熱されて、ポリマー粒子を形成し得る。その厚さは、多くの場合、紫外線などの化学線の使用を伴うその使用に相当するように選択される。
多くの実施形態では、光反応開始剤は、より低い温度が重合に使用され得るため、熱反応開始剤よりも好ましい。すなわち、紫外線などの化学線を使用して、熱反応開始剤での使用に必要とされる温度に影響を受けやすい可能性がある反応混合物の様々な成分の分解を最小限に抑えることができる。更に、熱反応開始剤の使用に典型的に関連する温度は、第1の相と分散している第2の相との間の反応混合物の様々な成分の溶解度を不必要に変更する可能がある。
重合反応中に、モノマー組成物は、第1の相中に懸濁された第2の相の液滴中で反応する。重合が進行すると、第2の相中に含まれるポリ(プロピレングリコール)が重合生成物中に部分的に組み込まれる。ポリ(プロピレングリコール)のいくらかの部分が連鎖移動反応によりポリマー生成物に共有結合することが可能であるが、ポリ(プロピレングリコール)がポリマー生成物に結合しないことが好ましい。重合生成物は粒子の形態である。いくつかの実施形態では、粒子は、比較的均一な寸法及び形状を有するポリマービーズである。
重合生成物(すなわち、組み込まれたポリ(プロピレングリコール)を含むポリマー粒子)の形成後、重合生成物が第1の相から分離され得る。任意の好適な分離方法が使用され得る。例えば、第1の相の粘度を低下させるために、多くの場合、水が添加される。重合生成物の粒子はデカンテーション、濾過、又は遠心分離によって他の成分から分離することができる。重合生成物の粒子は、これらを水中で懸濁させ、デカンテーション、濾過、又は遠心分離により再度捕集することにより更に洗浄することができる。
次に、重合生成物の粒子は、1つ以上の洗浄工程に供されて、ポリ(プロピレングリコール)ポロゲンを除去することができる。ポリ(プロピレングリコール)の除去に好適な溶媒としては、例えばアセトン、メチルエチルケトン、トルエン、及びエタノール、n−プロパノール、又はイソプロパノールなどのアルコール類が挙げられる。言い方を変えれば、取り込まれたポリ(プロピレングリコール)は、溶媒抽出法を用いて重合生成物から除去される。ポリ(プロピレングリコール)が前に存在していた場所に孔が作られる。
多くの実施形態において、結果として得られる多孔質ポリマー粒子(ポリ(プロピレングリコール)ポロゲンの除去後の重合生成物)は、500μm未満、200μm未満、100μm未満、50μm未満、25μm未満、10μm未満、又は5μm未満の平均直径を有する。例えば、多孔質ポリマー粒子は、1〜500μm、1〜200μm、1〜100μm、1〜50μm、1〜25μm、1〜10μm、又は1〜5μmの範囲内の平均直径を有し得る。粒子は、多くの場合、ビーズの形態である。
ポリマー粒子は、通常、粒子表面に分布する複数の孔を有する。いくつかの実施形態では、ポリマー粒子は、粒子表面に分布する複数の孔を有することに加えて、中空である。ポリ(プロピレングリコール)ポロゲンの除去後、結果として得られるポリマー粒子は、主に水である第1の相を使用して調製されたポリマー粒子よりも多孔性(多孔質)である傾向がある。
多孔質物品は、繊維性基材に結合されている多孔質ポリマー粒子を含む。繊維性基材は、織布又は不織布のいずれかでもよい。多くの実施形態において、多孔質物品は、不織繊維性基材に結合されている多孔質ポリマー粒子を含む。不織繊維性基材は、多くの場合、互いに織られた又は編まれたものではなく、中間に挿入された(interlaid)繊維の層の形態である。不織繊維性基材は、例えば、エアレイド技術、メルトブローン又はスパンボンドのようなスパンレイド技術、カーディング、及びこれらの組み合わせなどの任意の好適なプロセスにより、調製することが可能である。いくつかの用途では、メルトブローン技術により繊維性基材を調製することが好ましい場合がある。
不織繊維性多孔質マトリックスの調製に用いるのに適した繊維は、通常、放射線及び/若しくは様々な溶剤に対して安定なものなどのパルプ化可能な(pulpable)又は押し出し可能な繊維である。有用な繊維は、典型的にはポリマー繊維を含む。多くの実施形態において、繊維は1種又は複数の異なる種類のポリマー繊維などのポリマー繊維を含む。例えば、ポリマー繊維のうちの少なくともいくつかは、ある程度の親水性を呈するように選択され得る。特定の実施形態において、繊維はメルトブローン繊維を含む。
好適なポリマー繊維としては、(動物若しくは植物源由来の)天然ポリマー及び/又は合成ポリマー(熱可塑性及び溶媒分散性ポリマーを含む。)から作製されたものが挙げられる。有用なポリマーとしては、ポリエステル(例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテフタレート、及びポリエステルエラストマー(例えば、ハイトレルの商品名でE.I.DuPont de Nemours&Co.から入手可能なもの))、ポリアミド(例えば、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン6,12、ポリ(イミノアジポイルイミノヘキサメチレン)、ポリ(イミノアジポイルイミノデカメチレン)、ポリカプロラクタムなど)、ポリウレタン(例えば、エステル系ポリウレタン及びエーテル系ポリウレタン)、ポリオレフィン(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、エチレンとプロピレンとのコポリマー、αオレフィンコポリマー(例えばエチレン又はプロピレンと1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、及び1−デセンとのコポリマー、例えば、ポリ(エチレン−co−1−ブテン、ポリ(エチレン−co−1−ブテン−co−1−ヘキセン))など)、ゴムエラストマー、例えば、天然ゴム(例えば、ポリイソプレン)又は合成ゴム、例えば、ネオプレン、ブチルゴム、ニトリルゴム、又はシリコーンゴム、フッ素化ポリマー(例えば、ポリ(フッ化ビニル)、ポリ(フッ化ビニリデン)、フッ化ビニリデンのコポリマー(例えば、ポリ(フッ化ビニリデン−co−ヘキサフルオロプロピレン)など)、クロロトリフルオロエチレンのコポリマー(例えば、ポリ(エチレン−co−クロロトリフルオロエチレン)など)など、塩素化ポリマー、ポリ(ブタジエン)、ポリイミド(例えば、ポリ(ピロメリットイミド)など)、ポリエーテル、ポリ(エーテルスルホン)(例えば、ポリ(ジフェニルエーテルスルホン)、ポリ(ジフェニルスルホン−co−ジフェニレンオキシドスルホン)など)、ポリ(スルホン)、ポリ(ビニルアセテート)のようなポリ(ビニルエステル)類、酢酸ビニルのコポリマー(例えば、ポリ(エチレン−co−酢酸ビニル)、及びアセテート基の少なくとも一部が加水分解されていることでポリ(エチレン−co−ビニルアルコール)などの種々のポリ(ビニルアルコール)を提供するコポリマーなど)、ポリ(ホスファゼン)、ポリ(ビニルエーテル)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリ(カーボネート)など、並びにこれらの組み合わせが挙げられる。
特定の実施形態では、ポリエステルエラストマーのような、1種類のポリマー繊維が使用される。いくつかの実施形態では、疎水性及び親水性ポリマー繊維の混合物が使用される。例えば、繊維性多孔質マトリックスは、ポリアミドのような親水性繊維と、ポリオレフィンのような疎水性繊維との混合物を含み得る。更に、繊維性多孔質マトリックスに好適な繊維としては、層状繊維などの共押出繊維、芯鞘構造、並列構造、海島構造、若しくは分割パイ構造を有する繊維、又は当業者に既知のその他の種類を挙げ得る。
繊維性基材の形成に使用できる繊維は、例えば、流体管理用途のための、構造的一体性及び多孔性を有する多孔質基材を提供できる長さ及び直径のものであってもよい。繊維の長さは、多くの場合、少なくとも約10mm、少なくとも15mm、少なくとも20mm、少なくとも25mm、少なくとも30mm、少なくとも50mm、又は少なくとも75mmである。繊維の直径は、例えば、少なくとも1μm、少なくとも2μm、少なくとも5μm、少なくとも10μm、少なくとも20μm、少なくとも40μm、かつ12μm以下、25μm以下、35μm以下、50μm以下、又は75μm以下であり得る。繊維の長さ及び直径は、繊維の性質及び用途の種類などの要因によって異なる。
繊維性基材は、複数の異なる種類の繊維を含み得る。いくつかの実施形態において、基材は、2、3、4種類、又は更にはより多くの異なる種類の繊維を使用して形成され得る。例えば、強度及び一体性並びに親水性をもたせるためにナイロン繊維を加えることができる一方、ポリエチレン繊維は、基材に疎水性をもたらす。
繊維性基材は、多くの場合、少なくとも1つのポリマーバインダー又は接着剤を更に含む。好適なポリマーバインダー及び接着剤は、比較的不活性な(繊維又は多孔質ポリマー粒子のいずれかと化学的相互作用をほとんどあるいは全く示さない)天然及び合成ポリマー材料を含む。有用なポリマーバインダー及び接着剤としては、ポリマー樹脂(例えば、粉末及びラテックスの形態のもの)が挙げられる。繊維性基材への使用に好適なポリマー樹脂としては、天然ゴム、ネオプレン、スチレン−ブタジエンコポリマー、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。多くの実施形態において、ポリマー樹脂は、アクリレート樹脂を含む。
特定の実施形態において、繊維性基材は繊維のみを含む。特定の代替的な実施形態において、繊維性基材は、繊維及びバインダー若しくは接着剤のみを含む。例えば、乾燥繊維性基材の少なくとも90重量%、少なくとも95重量%、少なくとも98重量%、少なくとも99重量%、又は少なくとも99.5重量%は繊維又はバインダー/接着剤のいずれかである。
物品は、繊維性基材と、当該繊維性基材に結合されている多孔質ポリマー粒子との両方を含む。ほとんどの実施形態において、物品は、物品の総乾燥重量に基づいて少なくとも5重量%の多孔質ポリマー粒子を含む。多孔質ポリマー粒子の量が約5重量%未満の場合、物品は流体を有効に管理するのに十分な多孔質ポリマー粒子を含んでいない可能性がある。いくつかの例で、多孔質物品は、多孔質物品の総乾燥重量に基づいて、少なくとも10重量%、少なくとも15重量%、少なくとも20重量%、少なくとも30重量%、少なくとも40重量%、少なくとも50重量%、少なくとも60重量%、少なくとも70重量%、又は少なくとも80重量%の多孔質ポリマー粒子を含む。
他方、物品は、通常、多孔質物品の総乾燥重量に基づいて90重量%以下の多孔質ポリマー粒子を含む。多孔質ポリマー粒子の量が約90重量%を超える場合、多孔質物品は十分な量の繊維性基材を含んでいない可能性がある。すなわち、その多孔質物品の強度が、流体と接触した際に、一体的に保持するには不十分である可能性がある。いくつかの例で、物品は、多孔質物品の総重量に基づいて85重量%以下、75重量%以下、65重量%以下、55重量%以下、45重量%以下、35重量%以下、又は25重量%以下の多孔質ポリマー粒子を含む。
言い方を変えれば、物品は、多くの場合、5〜90重量%の多孔質ポリマー粒子と10〜95重量%の繊維性基材、15〜90重量%の多孔質ポリマー粒子と10〜85重量%の繊維性基材、20〜70重量%の多孔質ポリマー粒子と30〜80重量%の繊維性基材、20〜60重量%の多孔質ポリマー粒子と40〜80重量%の繊維性基材、25〜50重量%の多孔質ポリマー粒子と40〜75重量%の繊維性基材、又は30〜60重量%の多孔質ポリマー粒子と40〜70重量%の繊維性基材を含む。一実施形態では、物品は、15〜57重量%の多孔質ポリマー粒子と43〜85重量%の繊維性基材とを含む。この量は、物品の総乾燥重量に基づいている。
多くの実施形態において、物品(乾燥時)は、多孔質ポリマー粒子と繊維性基材のみを含む。例えば、物品は、乾燥時、多孔質ポリマー粒子と繊維性基材とを合わせて少なくとも90重量%、少なくとも95重量%、少なくとも98重量%、少なくとも99重量%、又は少なくとも99.5重量%含む。特定の実施形態において、物品(乾燥時)は、多孔質ポリマー粒子と、繊維性基材と、バインダー及び/又は接着剤と、のみを含む。例えば、物品は、乾燥時、多孔質ポリマー粒子と、繊維性基材と、バインダー及び/又は接着剤とを合わせて少なくとも90重量%、少なくとも95重量%、少なくとも98重量%、少なくとも99重量%、又は少なくとも99.5重量%含む。好ましくは、繊維性基材に含まれる任意のポリマーバインダーが、多孔質ポリマー粒子を物品内の繊維性基材に接着する。選択した実施形態において、物品は、多孔質ポリマー粒子の少なくとも一部の中に吸着された活性剤を更に含む。
多孔質ポリマー粒子又は中空かつ多孔質のポリマー粒子は、活性剤の保存及び送達に非常に適している。すなわち、特定の実施形態において多孔質ポリマー粒子は活性剤を更に含む。特に、モノマー組成物中のモノマー全てが疎水性である場合、ポリマー粒子は、疎水性である(すなわち、疎水性ポリマー粒子である。)傾向があり、疎水性活性剤を受容(例えば充填)可能である。しかし、モノマー組成物のモノマーの一部が親水性である場合、ポリマー粒子は、親水性活性剤を受容するのに十分な親水性特性を有する(すなわち親水性ポリマー粒子である。)傾向がある。更に、モノマー組成物が疎水性モノマーと親水性モノマーの両方の混合物を含む場合、多孔質ポリマー粒子は、疎水性活性剤及び親水性活性剤の両方を受容するのに十分な疎水性特性及び親水性特性を有する傾向にある。いくつかの実施形態では、疎水性及び親水性特性の両方を有するポリマー粒子が望ましい場合がある。
特に興味深い、ある活性剤は、生物学的に活性な剤である。本明細書中で使用されるとき、用語「生物学的に活性な剤」は、例えば、細菌又はその他の微生物、植物、魚類、昆虫、又は哺乳類などの生体系に対してある既知の効果を有する化合物を言う。生物活性剤は、生体系の代謝に影響を及ぼすなどの、生体系に影響を及ぼす目的で添加される。生物活性剤の例としては、薬物、除草剤、殺虫剤、抗菌剤、殺菌剤及び防腐剤、局所麻酔剤、収れん剤、抗真菌剤(すなわち、防かび剤)、抗細菌剤、成長因子、薬草抽出物、酸化防止剤、ステロイド若しくは他の抗炎症剤、創傷治癒を促進する化合物、血管拡張剤、スクラブ剤、酵素、タンパク質、炭水化物、銀塩などが挙げられるが、これらに限定されない。本分野において既知の任意のその他の好適な生物学的に活性な剤を使用することができる。いくつかの特定の実施形態では、活性剤は抗菌剤である。
任意の好適な方法を使用して、一度ポロゲンを除去してから、活性剤を多孔質ポリマー粒子中に充填する(すなわち、配置する)ことができる。いくつかの実施形態では、活性剤は液体であり、活性剤を充填するためにポリマー粒子をその液体と混合する。他の実施形態では、活性剤は好適な有機溶媒又は水中に溶解させることができ、ポリマー粒子は得られる溶液に曝される。通常は、使用する任意の有機溶媒は、ポリマー粒子に溶解しないように選択される。有機溶媒又は水を使用する場合、有機溶媒又は水の少なくとも一部を、活性剤に加えて、ポリマー粒子により充填してもよい。
活性剤が有機溶媒又は水中に溶解している場合、濃度は通常、好適な量の活性剤を多孔質ポリマー粒子上に充填するのに必要な時間を短くするよう、できる限り高いものに選択する。充填した活性剤の量、及び充填に必要な時間の長さは多くの場合、例えばポリマー粒子を形成するために使用されるモノマーの組成、ポリマー粒子の剛性(例えば架橋量)、及び活性剤とポリマー粒子との適合性に応じて変化する。充填時間は多くの場合、24時間未満、18時間未満、12時間未満、8時間未満、4時間未満、2時間未満、1時間未満、30分未満、15分未満、又は5分未満である。充填後、粒子は通常、デカンテーション、濾過、遠心分離、又は乾燥により、活性剤を含有する溶液から分離される。
充填した活性剤の体積は、多孔質ポリマー粒子を形成するために使用される重合生成物から除去したポリ(プロピレングリコール)の体積以下であり得る。すなわち、活性剤はポリ(プロピレングリコール)の除去後に残る空洞を埋めることができる。多くの実施形態において、充填した活性剤の量は、充填後のポリマー粒子(すなわち、多孔質ポリマー粒子と充填した活性剤)の総重量に基づいて50重量%以下であり得る。充填したポリマー粒子のいくつかの例において、活性剤の量は40重量%以下、30重量%以下、25重量%以下、20重量%以下、15重量%以下、10重量%以下、又は5重量%以下であり得る。活性剤の量は通常、少なくとも0.1重量%、少なくとも0.2重量%、少なくとも0.5重量%、少なくとも1重量%、少なくとも5重量%、又は少なくとも10重量%である。いくつかの充填されている多孔質ポリマー粒子は、0.1〜50重量%、0.5〜50重量%、1〜50重量%、5〜50重量%、1〜40重量%、5〜40重量%、10〜40重量%、又は20〜40重量%の活性剤を含む。多孔質ポリマー粒子は架橋度が高くなる傾向にあるため、これらは活性剤の充填後であってもほとんど膨潤しない傾向にある。すなわち、多孔質ポリマー粒子の平均の大きさは、活性剤の充填前後で同程度である。
活性剤は、ポリマー粒子に共有結合されていない。好適に拡散制御させた条件下において、活性剤をポリマー粒子から放出(すなわち、送達する)することができる。放出は完全、又はほとんど完全であり得る(例えば、90%超、95%超、98%超、99%超完全)。
ほとんどの実施形態では、親水性の第2モノマー又は第3モノマーを使用して調製したポリマー粒子は、湿気管理材料として使用することが可能である。すなわち、これらの親水性多孔質ポリマー粒子を使用して、湿気(水分)を調節する(例えば湿気を吸着する。)ことができる。本発明で使用する場合、用語「湿気/水分」とは、水又は水含有溶液を指す。用途としては、創傷被覆材における滲出液の吸着、制汗品における汗の吸着、及び失禁管理品における尿の吸着が挙げられるが、これらに限定されない。親水性ポリマー粒子は、湿気の管理、及び親水性活性剤の送達の両方に使用することができる。例えば、親水性ポリマー粒子は水の管理、及び親水性抗菌剤の送達の両方を行う創傷被覆材に使用することができる。
本ポリマー粒子は粘着性ではない。これにより、皮膚に隣接して配置された物品の層に粒子が含まれる用途に対して、本ポリマー粒子が十分適することとなる。更に、ポリマー粒子は架橋度が高くなる傾向にあるため、これらは活性剤が充填される際、又は湿気が吸着される際であっても、ほとんど膨潤しない傾向にある。すなわち、活性剤が充填される際、又は湿気が吸着される際に、ポリマー粒子は比較的小さな体積変化を起こす。
有利なことに、繊維性基材と、当該繊維性基材に結合されている多孔質ポリマー粒子とを含む物品は、流体が吸収されるときに膨潤しない傾向がある。例えば、水に1時間浸漬したとき、物品の長さはいかなる方向にも伸長しない。物品は、当該繊維性基材に結合されている多孔質ポリマー粒子なしの繊維性基材と比較したときに、ウィッキング及び蒸発能力の増強を更に提供する。これについては、以下の実施例で論じる。理論に束縛されるものではないが、多孔質ポリマー粒子の球形及び表面のねじれにより、多数の流体の表面張力を破るだけでなく、物品を通る流体の輸送を促進する毛管作用の増大も生じる構造が得られると考えられる。この粒子のモルホロジーの作用と、粒子を繊維性基材中に配置することの併用効果により、他の繊維性基材よりもはるかに高いウィッキング及び蒸発速度が得られる。
第2の態様では、多孔質物品の製造方法が提供される。この方法は、a)多孔質ポリマー粒子を提供する工程と、b)繊維を含む繊維性基材を提供する工程と、c)多孔質ポリマー粒子を繊維性基材に結合する工程と、を含む。多孔質ポリマー粒子の少なくとも50%は繊維性基材に結合される。多孔質ポリマー粒子は、i)モノマー組成物の総重量に基づいて少なくとも10重量%の式(I)の第1のモノマーを含有するモノマー組成物と、ii)少なくとも500グラム/モルの重量平均分子量を有するポリ(プロピレングリコール)と、を含む反応混合物の重合生成物を含む。
CH=C(R)−(CO)−O[−CH−CH−O]−(CO)−C(R)=CH
(I)
式(I)中、pは少なくとも1に等しい整数であり、Rは水素又はアルキルである。ポリ(プロピレングリコール)が重合生成物から除去されて、多孔質ポリマー粒子が提供される。
特定の実施形態において、多孔質ポリマー粒子を繊維性基材に結合する工程は、i)繊維性基材を、繊維のガラス転移温度を上回る温度に加熱する工程と、ii)多孔質ポリマー粒子を、加熱された繊維性基材に接触させる工程と、iii)多孔質ポリマー粒子及び繊維性基材を冷却して多孔質ポリマー粒子を繊維性基材に融着する工程と、を含む。かかる実施形態において、繊維性基材は当業者に既知の好適な方法(例えば、エアレイド技術、メルトブローン又はスパンボンド加工のようなスパンレイド技術、カーディングなど)によって製造される。この方法の利点は、多孔質ポリマー粒子を任意の入手可能な繊維性基材に、バインダー及び/又は接着剤を必要とすることなく、結合できることである。一実施形態において、繊維性基材は、多孔質ポリマー粒子の分解温度よりも低いガラス転移温度を有する繊維を含む。このような繊維を選択することで、多孔質ポリマー粒子が加熱された繊維と接触したときに、多孔質ポリマー粒子を損傷する可能性が最小限になる。図6を参照すると、スパンボンドプロセスを用いて多孔質物品を製造するための1つの好適な装置106が図示されている。溶融した繊維形成ポリマー材料は、概ね垂直の不織布ダイ110に入口111を通して入り、マニフォールド112及びダイキャビティ114のダイスロット113(すべて透視図で示される。)を通って下向きに流れ、ダイキャビティ114からタイチップ117のオリフィス118のようなオリフィスを通って一連の下向きに延在する長繊維140として出る。ダクト130及び132を通して導かれた急冷流体(一般的には空気)は、長繊維140の少なくとも表面を凝固させる。少なくとも部分的に凝固した長繊維140は、コレクター142に向って延伸され、その間にダクト134及び136を経て加圧下で供給される細くするための流体(一般的には空気)と概して対向することによって細くされて繊維141になる。その一方で、装置20を参照すると、吸着剤粒子74は、ホッパー76を貫通し、フィードロール78、及びドクターブレード調節装置84で調節されたドクターブレード80を通過する。粒子74の流れは、ノズル94を通って繊維141の中央へと方向付けられる。粒子74と繊維141の混合物は、ローラー143及び144によって担持される多孔質コレクター142に到達し、粒子を充填した自己支持型不織布スパンボンドウェブ146を形成する。ロール144に対向するカレンダーロール148は、ウェブ146の中の繊維を圧縮し点固着して、カレンダー処理されたスパンボンド不織布の、粒子を充填したウェブである、多孔質物品150を製造する。あるいは、スパンボンドウェブを、スルーエアボンド法を用いて、又は平滑若しくはパターン付きカレンダーロールを用いて、結合することができる。スパンボンドがこのような装置を使用して実施される方法に関する更なる詳細は、当業者にはよく知られているであろう。
特定の実施形態では、多孔質ポリマー粒子を繊維性基材に結合する工程は、繊維性基材を提供する工程と同時に実施される。1つの特定の方法では、物品は、メルトブローンプロセスを使用して調製される。メルトブローンプロセスは、溶融ポリマーを、複数のオリフィスを通して流して長繊維(フィラメント)を形成する工程と、長繊維を細くして繊維にする工程と、多孔質ポリマー粒子の流れを長繊維又は繊維の中央に方向付ける工程と、繊維及び多孔質ポリマー粒子を不織布ウェブとして捕集して物品を形成する工程と、を含む。メルトブローン繊維及び多孔質ポリマー粒子は、任意に、真空式捕集ドラムロール上に捕集される。一実施形態では、方法は、カレンダー加工、加熱、又は加圧によって不織布ウェブを圧縮して、圧縮ウェブを形成する工程を更に含む。
粒子充填プロセスは、例えば、同一出願人の米国特許公開第2006/0096911号に開示されているように、標準的なメルトブローン繊維形成プロセスに追加される加工工程である。ブロー成形されたマイクロファイバー(BMF)は、溶融ポリマーをダイに入れてそこから流し出すことによって作製され、この流れは、ダイ空洞(ダイキャビティ)内のダイの幅全体に広がっており、ポリマーは、一連のオリフィスを通じてダイからフィラメントとして押出される。一実施形態では、加熱された気流は、ダイ出口(チップ)を形成する一連のポリマーオリフィスと隣接している空気分流板及びエアナイフアセンブリを通過する。この加熱された気流は、温度と速度の両方を調節することで、ポリマーフィラメントを所望の繊維直径まで細くすること(延伸すること)ができる。BMF繊維は、この乱気流の中を、回転している表面に向かって運ばれ、表面で捕集されるとウェブが形成される。
多孔質ポリマー粒子は、粒子ホッパー(又はドロッパー)に投入され、そこで重力によってフィードロールの凹状キャビティに充填される。分割された調節領域を有する剛性の又は半剛性のドクターブレードによって、フィードロールに対向して制御された間隙を形成して、ホッパーから外への流れを規制する。ドクターブレードは通常、フィードロールの表面と接触するように調節されて、粒子の流れを、フィードロールの凹部内の体積までに制限する。その結果、供給速度は、フィードロールの回転の速度を調節することによって制御できる。ブラシロールは、フィードロールの後方で作動して、あらゆる残留粒子を凹状キャビティから取り除く。粒子は、圧縮空気又は他の加圧ガス供給源によって加圧可能なチャンバに入る。このチャンバは、粒子を運び、多孔質ポリマー粒子とメルトブロー繊維とを混合させる気流を生み出すように設計されており、メルトブローン繊維は、気流によって細くされ、運ばれて、メルトブローン・ダイから出ていく。
特定の実施形態において、多孔質ポリマー粒子を繊維性基材に結合する工程及び繊維性基材を提供する工程は、i)ポリマー材料を含むメルトブローン繊維を押出しする工程と、ii)多孔質ポリマー粒子をメルトブローン繊維内に計量投入する工程と、iii)メルトブローン繊維及び多孔質ポリマー粒子を、繊維性基材に結合される多孔質ポリマー粒子を含む不織繊維性基材として捕集する工程と、を含む。
送風により粒子の流れの圧力を調節することによって、当該粒子の速度分布が変わる。極めて低い粒子速度を用いると、粒子は、ダイ気流によって方向転換されて、繊維と混合されない場合がある。低い粒子速度では、粒子は、ウェブの上面でのみ捕捉される場合がある。粒子速度が増大するにつれて、粒子は、メルトブローン気流中で繊維と更に完全に混合し始め、捕集されたウェブに均一な分布を形成できる。粒子速度が増大し続けると、粒子は、一部がメルトブローン気流を通過して、捕集されたウェブの下部に捕捉される。更に高い粒子速度では、粒子は、捕集されたウェブに捕捉されずに、メルトブローン気流を完全に通過する可能性がある。
別の実施形態では、2つの概して垂直な、斜めに配置されたダイであって、概して対向するフィラメントの流れをコレクターに向けて噴出するダイを用いることで、多孔質ポリマー粒子が2つのフィラメント気流の間に挟まれる。その一方で、粒子は、ホッパーを通過して第1シュートに入る。粒子は、フィラメントの流れに重力送りされる。粒子と繊維との混合物は、コレクターに到達し、粒子充填された自己支持型不織布ウェブを形成する。
他の実施形態では、粒子は、振動フィーダー、排出装置、又は当業者に既知の他の技法を用いて提供される。
得られる物品は、少なくとも50μm、少なくとも100μm、少なくとも250μm、少なくとも500μm、少なくとも800μm、少なくとも1,500μm、又は少なくとも2,500μmの平均厚さを有する乾燥シートである。平均厚さは、多くの場合、最大3,000μm、最大2,000μm、最大1,000μm、最大600μm、最大400μm、又は最大300μmである。
物品において、多孔質ポリマー粒子の少なくとも一部は、利用する繊維の性質に応じて、融着(粒子と基材との間の直接接合)又は接着剤及び/又はバインダーを介した接着のいずれかによって繊維性基材に結合している。特定の実施形態において、多孔質ポリマー粒子の少なくとも50%は繊維性基材に結合している。別の言い方をすれば、多孔質ポリマー粒子の50%までは、1つ以上の繊維に融着されることも、又は接着剤若しくはバインダーで繊維性基材に接着されることもなく、繊維性基材に閉じ込められ得る。いくつかの実施形態では、多孔質ポリマー粒子の少なくとも25%、又は少なくとも30%、又は少なくとも40%、又は少なくとも50%、又は少なくとも60%、又は多孔質ポリマー粒子の少なくとも70%が繊維性基材に融着している。多孔質ポリマー粒子は、多くの場合、好ましくは、物品内の繊維性基材全体に本質的に均一に分散されている。
一般に、乾燥多孔質物品の平均孔径は、走査型電子顕微鏡(SEM)で測定した場合、0.1〜10μmの範囲内であり得る。20〜80体積パーセントの範囲、又は40〜60体積パーセントの範囲内にある空隙体積が、有用であり得る。物品の多孔性は、直径又は剛性がより大きい繊維を繊維性基材に使用することによって変更する(増大させる)ことができる。
多孔質物品は可撓性であり得る(例えば、直径0.75インチ(約2cm)のコアに巻き付けられた多孔質シートであってもよい)。この可撓性により、シートをプリーツ状、ひだ折り状、又はロール状にすることが可能となり得る。多孔質シートは、流体の通過に対する抵抗を極小化する傾向がある開孔構造を有している。この極小の抵抗により、比較的大量の液体が比較的速やかに多孔質シートを通過することができる。
物品及び物品の製造方法を含む、様々な実施形態が提供される。
実施形態1は、1)繊維性基材と、2)多孔質ポリマー粒子とを含む物品であって、上記多孔質ポリマー粒子の少なくとも50%が上記繊維性基材に結合している物品である。多孔質粒子は、i)モノマー組成物と、ii)少なくとも500グラム/モルの重量平均分子量を有するポリ(プロピレングリコール)と、を含む反応混合物の重合生成物を含む。モノマー組成物は、モノマー組成物の総重量に基づいて少なくとも10重量パーセントの式(I)の第1のモノマーを含有する。
CH=C(R)−(CO)−O[−CH−CH−O]−(CO)−C(R)=CH
(I)
式(I)中、変数pは少なくとも1に等しい整数であり、Rは水素又はアルキルである。ポリ(プロピレングリコール)が重合生成物から除去されて、多孔質ポリマー粒子が提供される。
実施形態2は、上記繊維性基材が不織布である、実施形態1に記載の物品である。
実施形態3は、上記繊維性基材がメルトブローン繊維を含む、実施形態1又は2に記載の物品である。
実施形態4は、上記繊維性基材が、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ゴムエラストマー、又はこれらの組み合わせから選択される繊維を含む、実施形態1〜3のいずれかに記載の物品である。
実施形態5は、上記繊維性基材が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ナイロン6、ナイロン66、ポリエステルエラストマー、又はこれらの組み合わせから選択される繊維を含む、実施形態1〜4のいずれかに記載の物品である。
実施形態6は、上記繊維性基材が、上記多孔質ポリマー粒子の分解温度よりも低いガラス転移温度を有する繊維を含む、実施形態1〜5のいずれかに記載の物品である。
実施形態7は、多孔質ポリマー粒子の形成に用いられる反応混合物が、(a)第1の相と、(b)上記第1の相中に分散されている第2の相とを含み、第1の相の体積が第2の相の体積よりも大きい、実施形態1〜6のいずれかに記載の物品である。第1の相は、(i)式(II)の化合物、及び(ii)ノニオン性界面活性剤を含む。
HO[−CH−CH(OH)−CH−O]−H
(II)
式(II)中、変数nは少なくとも1に等しい整数である。第2の相は、(i)式(I)のモノマーを含有するモノマー組成物、及び(ii)少なくとも500グラム/モルの重量平均分子量を有するポリ(プロピレングリコール)を含む。
CH=C(R)−(CO)−O[−CH−CH−O]−(CO)−C(R)=CH
(I)
式(I)中、変数pは少なくとも1に等しい整数であり、Rは水素又はメチルである。ポリ(プロピレングリコール)は、多孔質ポリマー粒子を提供するために、重合生成物から除去されるものである。
実施形態8は、モノマー組成物が、1つの(メタ)アクリロイル基を有する第2のモノマーを更に含有する、実施形態1〜7のいずれかに記載の物品である。
実施形態9は、モノマー組成物が式(III)又は式(IV)の第2のモノマーを更に含む、実施形態1〜8のいずれかに記載の物品である。
CH=CR−(CO)−O−Y−R
(III)
CH=CR−(CO)−O−R
(IV)
式(III)及び式(IV)中、R基は水素又はメチルである。Y基は、単結合、アルキレン、オキシアルキレン、又はポリ(オキシアルキレン)である。R基は炭素環式基又は複素環式基である。R基は直鎖又は分枝鎖アルキルである。
実施形態10は、モノマー組成物が式(V)又は式(VI)のヒドロキシル基含有モノマーである第2のモノマーを更に含む、実施形態1〜8のいずれかに記載の物品である。
CH=CR−(CO)−O−R
(V)
CH=CR−(CO)−O−R−O−Ar
(VI)
式(V)及び式(VI)中、R基は水素又はメチルである。R基は、1つ以上のヒドロキシル基で置換されたアルキル、又は式−(CHCHO)CHCHOHの基[式中、変数qは少なくとも1に等しい整数である。]である。R基は、少なくとも1つのヒドロキシル基で置換されたアルキレンであり、Ar基は、アリール基である。
実施形態11は、モノマー組成物が、イオン性基を有する第2のモノマーを更に含有する、実施形態1〜8のいずれかに記載の物品である。
実施形態12は、多孔質ポリマー粒子が中空ビーズの形態の粒子を含む、実施形態1〜11のいずれかに記載の物品である。
実施形態13は、多孔質ポリマー粒子の孔の少なくとも一部の中に活性剤又は湿気が吸着されている、実施形態1〜12のいずれかに記載の物品である。
実施形態14は、上記活性剤が抗菌剤を含む、実施形態13に記載の物品である。
実施形態15は、多孔質ポリマー粒子の少なくとも25%が繊維性基材に融着されている、実施形態1〜14のいずれかに記載の物品である。
実施形態16は、多孔質ポリマー粒子の少なくとも一部が、接着剤、バインダー、又はこれらの組み合わせで繊維性基材に結合されている、実施形態1〜15のいずれかに記載の物品である。
実施形態17は、多孔質ポリマー粒子が、1μm〜200μmの範囲の平均直径を有する、実施形態1〜16のいずれかに記載の物品である。
実施形態18は、物品が、繊維性基材と結合多孔質ポリマー粒子との総重量に基づいて5〜90重量%の多孔質ポリマー粒子を含む、実施形態1〜17のいずれかに記載の物品である。
実施形態19は、物品が、繊維性基材と結合多孔質ポリマー粒子との総重量に基づいて15〜57重量%の多孔質ポリマー粒子を含む、実施形態1〜18のいずれかに記載の物品である。
実施形態20は、繊維性基材が、1μm〜50μmの範囲の平均直径を有する繊維を含む、実施形態1〜19のいずれかに記載の物品である。
実施形態21は、上記物品が50μm〜3,000μmの平均厚さを有する、実施形態1〜20のいずれかに記載の物品である。
実施形態22は、水に1時間浸漬したとき、物品の長さがいかなる方向にも伸長しない、実施形態1〜21のいずれかに記載の物品である。
実施形態23は、a)多孔質ポリマー粒子を提供する工程と、b)繊維を含む繊維性基材を提供する工程と、c)多孔質ポリマー粒子を繊維性基材に結合する工程と、を含む、物品の製造方法である。上記多孔質ポリマー粒子の少なくとも50%が繊維性基材に結合される。多孔質ポリマー粒子は、i)モノマー組成物の総重量に基づいて少なくとも10重量%の式(I)の第1のモノマーを含有するモノマー組成物と、ii)少なくとも500グラム/モルの重量平均分子量を有するポリ(プロピレングリコール)と、を含む反応混合物の重合生成物を含む。
CH=C(R)−(CO)−O[−CH−CH−O]−(CO)−C(R)=CH
(I)
式(I)中、整数pは少なくとも1に等しく、Rは水素又はアルキルである。多孔質ポリマー粒子を提供するために、ポリ(プロピレングリコール)が重合生成物から除去される。
実施形態24は、上記結合する工程が、i)繊維性基材を、繊維のガラス転移温度を上回る温度に加熱する工程と、ii)多孔質ポリマー粒子を、加熱された基材に接触させる工程と、iii)多孔質ポリマー粒子及び繊維性基材を冷却して、多孔質ポリマー粒子を繊維性基材に融着する工程と、を含む、実施形態23に記載の方法である。
実施形態25は、多孔質ポリマー粒子を繊維性基材に結合する工程が、繊維性基材を提供する工程と同時に実施される、実施形態23に記載の方法である。
実施形態26は、多孔質ポリマー粒子を繊維性基材に結合する工程及び繊維性基材を提供する工程が、i)ポリマー材料を含むメルトブローン繊維を押出しする工程と、ii)多孔質ポリマー粒子をメルトブローン繊維内に計量投入する工程と、iii)メルトブローン繊維及び多孔質ポリマー粒子を、繊維性基材に結合した多孔質ポリマー粒子を含む不織繊維性基材として捕集する工程と、を含む、実施形態25に記載の方法である。
実施形態27は、多孔質ポリマー粒子が、フィードロールを備えた粒子ドロッパーを使用して計量投入される、実施形態26に記載の方法である。
実施形態28は、上記フィードロールの速度が、当該繊維性基材に結合される多孔質ポリマー粒子の量を制御するように調節される、実施形態27に記載の方法である。
実施形態29は、メルトブローン繊維及び多孔質ポリマー粒子が、真空式捕集ドラムロールに捕集される、実施形態26〜28のいずれかに記載の方法である。
実施形態30は、繊維性基材が不織布である、実施形態23〜29のいずれかに記載の方法である。
実施形態31は、繊維性基材がメルトブローン繊維を含む、実施形態23〜30のいずれかに記載の方法である。
実施形態32は、繊維性基材が、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ゴムエラストマー、又はこれらの組み合わせから選択される繊維を含む、実施形態23〜31のいずれかに記載の方法である。
実施形態33は、繊維性基材が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ナイロン6、ナイロン66、ポリエステルエラストマー、又はこれらの組み合わせから選択される繊維を含む、実施形態23〜32のいずれかに記載の方法である。
実施形態34は、繊維性基材が、多孔質ポリマー粒子の分解温度よりも低いガラス転移温度を有する繊維を含む、実施形態23〜33のいずれかに記載の方法である。
実施形態35は、反応混合物が、1)第1の体積を有し、i)式(II)の化合物と、ii)ノニオン性界面活性剤と、を含む第1の相を含む、実施形態23〜34のいずれかに記載の方法である。
HO(−CHCH(OH)CHO)
(II)
式(II)中、変数nは少なくとも1に等しい整数である。上記反応混合物は、2)第2の体積を有し、第1の相中に分散されている第2の相、を更に含む。第1の体積は、第2の体積よりも大きい。第2の相は、i)モノマー組成物の総重量に基づいて少なくとも10重量%の式(I)のモノマーを含有するモノマー組成物、及びii)少なくとも500グラム/モルの重量平均分子量を有するポリ(プロピレングリコール)を含む。ポリ(プロピレングリコール)が重合生成物から除去されて、多孔質ポリマー粒子が提供される。
実施形態36は、モノマー組成物が、1つの(メタ)アクリロイル基を有する第2のモノマーを更に含有する、実施形態23〜35のいずれかに記載の方法である。
実施形態37は、モノマー組成物が式(III)又は式(IV)の第2のモノマーを更に含有する、実施形態23〜36のいずれかに記載の方法である。
CH=CR−(CO)−O−Y−R
(III)
CH=CR−(CO)−O−R
(IV)
式(III)及び式(IV)において、R基は水素又はメチルである。Y基は、単結合、アルキレン、オキシアルキレン、又はポリ(オキシアルキレン)である。R基は炭素環式基又は複素環式基である。R基は直鎖又は分枝鎖アルキルである。
実施形態38は、モノマー組成物が式(V)又は式(VI)のヒドロキシル基含有モノマーである第2のモノマーを更に含有する、実施形態23〜36のいずれかに記載の方法である。
CH=CR−(CO)−O−R
(V)
CH=CR−(CO)−O−R−O−Ar
(VI)
式(V)及び式(VI)において、R基は水素又はメチルである。R基は、1つ以上のヒドロキシル基で置換されたアルキル、又は式−(CHCHO)CHCHOHの基[式中、変数qは少なくとも1に等しい整数である。]である。R基は、少なくとも1つのヒドロキシル基で置換されたアルキレンであり、Ar基は、アリール基である。
実施形態39は、モノマー組成物が、イオン性基を有する第2のモノマーを更に含有する、実施形態23〜36のいずれかに記載の方法である。
実施形態40は、多孔質ポリマー粒子が中空ビーズの形態の粒子を含む、実施形態23〜39のいずれかに記載の方法である。
実施形態41は、多孔質ポリマー粒子の孔の少なくとも一部の中に活性剤又は湿気が吸着される、実施形態23〜40のいずれかに記載の方法である。
実施形態42は、上記活性剤が抗菌剤を含む、実施形態41に記載の方法である。
実施形態43は、多孔質ポリマー粒子の少なくとも25%が繊維性基材に融着される、実施形態23〜42のいずれかに記載の方法である。
実施形態44は、多孔質ポリマー粒子の少なくとも一部が、接着剤、バインダー、又はこれらの組み合わせで繊維性基材に結合される、実施形態23〜43のいずれかに記載の方法である。
実施形態45は、多孔質ポリマー粒子が、1μm〜200μmの範囲の平均直径を有する、実施形態23〜44のいずれかに記載の方法である。
実施形態46は、物品が、繊維性基材と結合多孔質ポリマー粒子との総重量に基づいて5〜90重量%の多孔質ポリマー粒子を含む、実施形態23〜45のいずれかに記載の方法である。
実施形態47は、物品が、繊維性基材と結合多孔質ポリマー粒子との総重量に基づいて15〜57重量%の多孔質ポリマー粒子を含む、実施形態23〜46のいずれかに記載の方法である。
実施形態48は、繊維性基材が、1μm〜50μmの範囲の平均直径を有する繊維を含む、実施形態23〜47のいずれかに記載の方法である。
実施形態49は、物品が50μm〜3,000μmの平均厚さを有する、実施形態23〜48のいずれかに記載の方法である。
実施形態50は、水に1時間浸漬したとき、物品の長さがいかなる方向にも伸長しない、実施形態23〜49のいずれかに記載の方法である。
特に指示がない限り、実施例において使用される全ての化学物質はSigma−Aldrich Corp.(Saint Louis、MO)から得ることができる。本明細書において別途記載のない限り、全ての微生物学的な補給品及び試薬は、Sigma−Aldrich又はVWRのいずれかから標準製品として購入されたものである。
Figure 2017531740
調製例1(PE−1):ナノ多孔質マイクロ粒子の合成
モノマーSR339(50グラム)、SR6030(50グラム)及びSEMA(5グラム)をPPG(43グラム)及びIRGACURE819(250ミリグラム)と混合した。この混合物を、約40℃〜50℃の穏やかな加熱を行いながら20分間激しく撹拌した。次いで、15グラムの界面活性剤APG325Nと予め混合した300グラムのグリセロールにこの混合物を添加した。混合物を20分間剪断混合した。その後、混合物を、DuPont(Wilmington,DE)からST500の商品名で入手可能なポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム2枚の間に薄く広げた。混合物を、硬化している材料の表面から約15cm(6インチ)のところに置いた100ワット、長波長のBLACK RAY UVランプ(UVP,LLC(Upland、CA、USA)から入手)を使用して、15〜20分間、紫外線で硬化した。
硬化した混合物をPETフィルムから分離し、次いで、過剰のIPA(500mL)中に分散させ、30分間振盪し、EPPENDORF5810R遠心分離器(ドイツのEppendofから入手)で、3000rpmで10分間遠心分離した。上澄みを除去した後、得られた粒子を500mLのIPAに再懸濁させて2回目のすすぎを行い、続いて遠心分離を行った。粒子に再度、IPAへの再懸濁、すずぎ、及び遠心分離を行った。粒子を、70℃のオーブンで一晩乾燥した。図1は、PE−1で得られた粒子のデジタルSEM画像である。
実施例1(EX−1)〜実施例4(EX−4):ナノ多孔質マイクロ粒子のメルトブローン捕捉
粒子充填繊維性ウェブを、図2に示すように、メルトブローン装置20を使用して、長繊維の単一水平流で作製した。このプロセスでは、ハイトレルG3548Lポリマーを、穿孔されたオリフィスダイ62から260℃の温度で押出し、上部及び下部空気70によって細くして、より微細な繊維68とし、ダイとコレクターの距離を15cmとして、真空式ドラムロールを使用して捕集した。押出速度及びその他の加工パラメータは、有効繊維直径が20〜30μmの繊維性ウェブ98を製造するように調節した。
PE−1で得られた粒子74を、ナールドフィードロール78を使用してホッパー76から、ダイチップ67から2〜5cmの距離にある繊維68の水平流上に計量投入した。粒子は、高温のメルトブローン繊維68上に落ちると、繊維によって捕捉された(図3参照)。実施例1〜4の各々について、フィードロールの速度を調節して、メルトブローン繊維性ウェブ上に充填されたナノ多孔質マイクロ粒子の重量%が異なるウェブを作製し(すなわち、EX−1=15重量%、EX−2=31重量%、EX−3=48重量%、及びEX−4=57重量%)、その際、繊維性ウェブの重量は117〜233グラム/mであった。
Figure 2017531740
比較例1(Comp−1):メルトブローン繊維性ウェブ
メルトブローン繊維性ウェブは、G348L材料を使用して、粒子充填がないことを除いて、EX−1〜EX−4を製造したプロセスと同じプロセスで調製した。粒子を含まない繊維性ウェブは、100グラム/mの坪量及び270μmの厚さを有した。
水垂直ウィッキング試験
EX−1〜EX−4及び比較例Comp−1で得られた粒子充填メルトブローン材料を、1.6cm×12cmの細片に切断し、各細片の端を、脱イオン水を入れた皿に浸漬した。表3にまとめたように、100秒間にわたって、水が細片に吸い上げられた。
Figure 2017531740
表3のデータは、水の垂直ウィッキングが、対照と比較して粒子充填メルトブローン材料の方が優れており、繊維性ウェブ中のナノ多孔質マイクロ粒子の充填率が高いほど改善されたことを、示す。
吸水試験
EX−1〜EX−4及び比較例Comp−1で得られた粒子充填メルトブローン材料を、1.6cm×12cmの細片に切断し、秤量して、乾燥重量(「Dry Wt」)を得て、脱イオン水に1分間浸漬した。細片を、フォーク状の尖ったもの(prong)を用いて垂直に持ち上げて余分な水を滴らせて落とし、1分間保持した後、秤量して、湿潤重量(「Wet Wt」)を得た。吸水率を、次のように計算した。
吸収率(%)=(Wet Wt−Dry Wt)/Dry Wt×100
表4のデータは、メルトブローンウェブの吸収容量が、ナノ多孔質粒子をウェブに組み込むことで、少なくとも3倍に増大したことを示した。
Figure 2017531740
ウィッキング/蒸発性能試験
EX−1〜EX−4及び比較例Comp−1で得られた粒子充填メルトブローン材料を、1.6cm×12cmの細片に切断した。図4に示すように、各細片42について、細片の端部44を、ボトルの蓋の0.3cm×1.9cmのスリットを通して挿入した後、脱イオン水47が入ったボトル46に浸し、その間、細片のもう一方の端部45はボトル46の外側に延在し、ホルダー48にテープ留めされた。次いで、ボトル46及び細片42を、側面が遮蔽され上部が開放された秤49に23℃の室温中で置いた。重量損失を、30分毎に2時間測定した。水分重量損失の結果を表5にまとめた。表5の重量損失の結果を、更に図5にもプロットし、水分損失対時間の関係を図示した。
Figure 2017531740

Claims (15)

  1. 1)繊維性基材と、2)多孔質ポリマー粒子と、を含む物品であって、
    前記多孔質ポリマー粒子の少なくとも50%が前記繊維性基材に結合しており、
    前記多孔質ポリマー粒子は、
    1)第1の体積を有し、
    i)式(II)の化合物
    HO(−CHCH(OH)CHO)−H
    (II)
    [式中、nは少なくとも1に等しい整数である。]、及び
    ii)ノニオン性界面活性剤を含む、第1の相と、
    2)第2の体積を有し、前記第1の相中に分散されている第2の相であって、前記第1の体積が前記第2の体積よりも大きい、前記第2の相と、を含む反応混合物の重合生成物を含み、
    前記第2の相が、
    i)モノマー組成物の総重量に基づいて少なくとも10重量パーセントの式(I)の第1のモノマー
    CH=C(R)−(CO)−O[−CH−CH−O]−(CO)−C(R)=CH
    (I)
    [式中、pは少なくとも1に等しい整数であり、Rは水素又はアルキルである。]を含有する前記モノマー組成物、及び
    ii)少なくとも500グラム/モルの重量平均分子量を有するポリ(プロピレングリコール)を含み、
    前記ポリ(プロピレングリコール)が、前記多孔質ポリマー粒子を提供するために前記重合生成物から除去されるものである、物品。
  2. 前記繊維性基材がメルトブローン繊維を含む、請求項1に記載の物品。
  3. 前記繊維性基材が、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ゴムエラストマー、又はこれらの組み合わせから選択される繊維を含む、請求項1又は2に記載の物品。
  4. 前記繊維性基材が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ナイロン6、ナイロン66、ポリエステルエラストマー、又はこれらの組み合わせから選択される繊維を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の物品。
  5. 前記モノマー組成物が式(III)又は式(IV)の第2のモノマー
    CH=CR−(CO)−O−Y−R
    (III)
    CH=CR−(CO)−O−R
    (IV)
    [式中、Rは、水素又はメチルであり、
    Yは、単結合、アルキレン、オキシアルキレン、又はポリ(オキシアルキレン)であり、
    は、炭素環式基又は複素環式基であり、
    は、直鎖又は分枝鎖アルキルである。]を更に含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の物品。
  6. 前記モノマー組成物が式(V)又は式(VI)のヒドロキシル基含有モノマー
    CH=CR−(CO)−O−R
    (V)
    CH=CR−(CO)−O−R−O−Ar
    (VI)
    [式中、Rは、水素又はメチルであり、
    は、1つ以上のヒドロキシル基で置換されたアルキル、又は式−(CHCHO)CHCHOHの基(式中、qは少なくとも1に等しい整数である。)であり、
    は、少なくとも1つのヒドロキシル基で置換されたアルキレンであり、Ar基は、アリール基である。]である第2のモノマーを更に含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の物品。
  7. 抗菌剤を含む活性剤又は湿気が、前記多孔質ポリマー粒子の孔の少なくとも一部の中に吸着されている、請求項1〜6のいずれか一項に記載の物品。
  8. 前記多孔質ポリマー粒子の少なくとも一部が、接着剤、バインダー、又はこれらの組み合わせで繊維性基材に結合されている、請求項1〜7のいずれか一項に記載の物品。
  9. 水に1時間浸漬したとき、前記物品の長さがいかなる方向にも伸長しない、請求項1〜8のいずれか一項に記載の物品。
  10. a)反応混合物の重合生成物を含む多孔質ポリマー粒子を提供する工程であって、前記反応混合物が、
    1)第1の体積を有し、
    i)式(II)の化合物
    HO(−CH−CH(OH)−CHO)−H
    (II)
    [式中、nは少なくとも1に等しい整数である。]、及び
    ii)ノニオン性界面活性剤を含む、第1の相と、
    2)第2の体積を有し、前記第1の相中に分散される第2の相であって、前記第1の体積が前記第2の体積よりも大きい、前記第2の相と、を含む前記反応混合物であり、
    前記第2の相が
    i)モノマー組成物の総重量に基づいて少なくとも10重量パーセントの式(I)の第1のモノマー
    CH=C(R)−(CO)−O[−CH−CH−O]−(CO)−C(R)=CH
    (I)
    [式中、pは少なくとも1に等しい整数であり、Rは水素又はアルキルである。]、及び
    ii)少なくとも500グラム/モルの重量平均分子量を有するポリ(プロピレングリコール)を含んでおり、前記多孔質ポリマー粒子を提供するために、前記ポリ(プロピレングリコール)が前記重合生成物から除去される、工程と、
    b)繊維を含む繊維性基材を提供する工程と、
    c)前記多孔質ポリマー粒子を前記繊維性基材に結合する工程であって、前記多孔質ポリマー粒子の少なくとも50%が前記繊維性基材に結合される、工程と、を含む、物品の製造方法。
  11. 前記結合する工程が、
    i)前記繊維性基材を前記繊維のガラス転移温度を上回る温度に加熱する工程と、
    ii)前記多孔質ポリマー粒子を前記加熱された繊維性基材に接触させる工程と、
    iii)前記多孔質ポリマー粒子及び前記繊維性基材を冷却して、多孔質ポリマー粒子を前記繊維性基材に融着する工程と、を含む、請求項10に記載の方法。
  12. 前記多孔質ポリマー粒子を前記繊維性基材に結合する工程が、前記繊維性基材を提供する工程と同時に実施される、請求項10に記載の方法。
  13. 前記多孔質ポリマー粒子を前記繊維性基材に結合する工程及び前記繊維性基材を提供する工程が、
    i)ポリマー材料を含むメルトブローン繊維を押出しする工程と、
    ii)多孔質ポリマー粒子を前記メルトブローン繊維内に計量投入する工程と、
    iii)前記メルトブローン繊維及び前記多孔質ポリマー粒子を、前記繊維性基材に結合した多孔質ポリマー粒子を含む不織繊維性基材として捕集する工程と、を含む、請求項12に記載の方法。
  14. 前記多孔質ポリマー粒子が、フィードロールを備えた粒子ドロッパーを使用して計量投入される、請求項13に記載の方法。
  15. 前記多孔質ポリマー粒子の少なくとも25%が前記繊維性基材に融着される、請求項10〜14のいずれか一項に記載の方法。
JP2017517744A 2014-10-01 2015-09-28 繊維性基材及び多孔質ポリマー粒子を含む物品及びその製造方法 Active JP6646657B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201462058419P 2014-10-01 2014-10-01
US62/058,419 2014-10-01
PCT/US2015/052564 WO2016053830A1 (en) 2014-10-01 2015-09-28 Articles including fibrous substrates and porous polymeric particles and methods of making same

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2017531740A true JP2017531740A (ja) 2017-10-26
JP2017531740A5 JP2017531740A5 (ja) 2018-08-23
JP6646657B2 JP6646657B2 (ja) 2020-02-14

Family

ID=55631304

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017517744A Active JP6646657B2 (ja) 2014-10-01 2015-09-28 繊維性基材及び多孔質ポリマー粒子を含む物品及びその製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11505894B2 (ja)
EP (1) EP3201390B1 (ja)
JP (1) JP6646657B2 (ja)
KR (1) KR102397531B1 (ja)
CN (1) CN106795692B (ja)
WO (1) WO2016053830A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018512479A (ja) * 2015-03-06 2018-05-17 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 多孔質ポリマー粒子を含む組成物及び接着剤物品、並びに基材をコーティングする方法

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10286100B2 (en) 2014-10-01 2019-05-14 3M Innovative Properties Company Medical dressings comprising fluid management articles and methods of using same
EP3273929A1 (en) 2015-03-23 2018-01-31 3M Innovative Properties Company Polymeric composite particles
KR102492536B1 (ko) * 2017-06-29 2023-01-27 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니 부직 물품 및 이의 제조 방법
AU2018307477B2 (en) * 2017-07-28 2022-12-22 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Nanoporous superabsorbent particles
RU2721501C1 (ru) * 2017-07-28 2020-05-19 Кимберли-Кларк Ворлдвайд, Инк. Гигиеническое впитывающее изделие для женщин, содержащее нанопористые сверхвпитывающие частицы
JP2021512176A (ja) 2018-02-06 2021-05-13 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 多孔質又は中空コアとpH感受性シェルとを有するマイクロカプセル及びその使用
CN112135645B (zh) 2018-06-27 2022-04-12 金伯利-克拉克环球有限公司 纳米多孔超吸收颗粒
WO2020245708A1 (en) 2019-06-04 2020-12-10 3M Innovative Properties Company Microcapsule with a porous or hollow core and a shell containing a component releasing gas upon contact with an acid

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0347116A (ja) * 1989-03-20 1991-02-28 Advanced Polymer Syst Inc 放出量の制御された機能性物質を含浸した布帛
JPH03234874A (ja) * 1990-02-05 1991-10-18 Kanebo Ltd ドライタッチなコーティング布帛
JPH05209309A (ja) * 1991-06-13 1993-08-20 Suzuki Sogyo Co Ltd ヤシ繊維ベースの複合マット製造方法
JP2005076145A (ja) * 2003-08-29 2005-03-24 Sekisui Chem Co Ltd 消臭機能を有する織物製品及び織物製品の消臭加工方法
JP2008237430A (ja) * 2007-03-27 2008-10-09 Asahi Kasei Chemicals Corp 超高速吸収能力をもつ吸収性複合体
JP2009174114A (ja) * 2001-09-06 2009-08-06 Japan Vilene Co Ltd 固体粒子担持繊維及び固体粒子担持繊維シート
JP2009536697A (ja) * 2006-05-08 2009-10-15 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 粒子を含んだ繊維ウェブ
US20100068525A1 (en) * 2006-12-13 2010-03-18 Basf Se Microcapsules
JP2011503293A (ja) * 2007-11-09 2011-01-27 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 多孔質高分子樹脂
JP2016519199A (ja) * 2013-05-17 2016-06-30 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 反応混合物、多孔質粒子及び作製方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3921636A (en) 1973-01-15 1975-11-25 Alza Corp Novel drug delivery device
US4429001A (en) 1982-03-04 1984-01-31 Minnesota Mining And Manufacturing Company Sheet product containing sorbent particulate material
ZA851661B (en) 1984-03-29 1986-10-29 Minnesota Mining & Mfg Sorbent sheet material
US4755178A (en) 1984-03-29 1988-07-05 Minnesota Mining And Manufacturing Company Sorbent sheet material
US4806360A (en) * 1987-10-23 1989-02-21 Advanced Polymer Systems Synthetic melanin aggregates
JP3286315B2 (ja) 1990-06-20 2002-05-27 アドバンスト ポリマー システムズ,インコーポレイティド 可溶性活性物質の調節された放出のための組成物及び方法
US5993935A (en) * 1991-10-11 1999-11-30 3M Innovative Properties Company Covalently reactive particles incorporated in a continous porous matrix
US6048908A (en) 1997-06-27 2000-04-11 Biopore Corporation Hydrophilic polymeric material
CN1320200C (zh) * 2002-08-28 2007-06-06 希麦特有限公司 多孔聚合物制品
US20060096911A1 (en) 2004-11-08 2006-05-11 Brey Larry A Particle-containing fibrous web
US7683100B2 (en) 2005-12-21 2010-03-23 3M Innovative Properties Company Method of making macroporous cation exchange resins
US7674835B2 (en) 2005-12-21 2010-03-09 3M Innovative Properties Company Method of making macroporous anion exchange resins
CN101437594B (zh) 2006-02-13 2012-07-04 唐纳森公司 包括细纤维和反应、吸附或吸收颗粒的过滤网
AU2008213911A1 (en) 2007-02-09 2008-08-14 Newsouth Innovations Pty Limited Hollow microparticles
IE20080211A1 (en) 2008-03-20 2009-11-25 Nat Univ Ireland Biodegradable nanoshells for delivery of therapeutic and/or imaging molecules
WO2013077981A1 (en) 2011-11-21 2013-05-30 3M Innovative Properties Company Polymeric particles for storage and delivery of active agents
WO2014186336A1 (en) * 2013-05-17 2014-11-20 3M Innovative Properties Company Release of biologically active agents from polymeric composite particles
CN105828930B (zh) 2013-12-18 2019-07-05 3M创新有限公司 用于分离的多孔制品

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0347116A (ja) * 1989-03-20 1991-02-28 Advanced Polymer Syst Inc 放出量の制御された機能性物質を含浸した布帛
US5156843A (en) * 1989-03-20 1992-10-20 Advanced Polymer Systems, Inc. Fabric impregnated with functional substances for controlled release
JPH03234874A (ja) * 1990-02-05 1991-10-18 Kanebo Ltd ドライタッチなコーティング布帛
JPH05209309A (ja) * 1991-06-13 1993-08-20 Suzuki Sogyo Co Ltd ヤシ繊維ベースの複合マット製造方法
JP2009174114A (ja) * 2001-09-06 2009-08-06 Japan Vilene Co Ltd 固体粒子担持繊維及び固体粒子担持繊維シート
JP2005076145A (ja) * 2003-08-29 2005-03-24 Sekisui Chem Co Ltd 消臭機能を有する織物製品及び織物製品の消臭加工方法
JP2009536697A (ja) * 2006-05-08 2009-10-15 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 粒子を含んだ繊維ウェブ
US20100068525A1 (en) * 2006-12-13 2010-03-18 Basf Se Microcapsules
JP2010512986A (ja) * 2006-12-13 2010-04-30 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア マイクロカプセル
JP2008237430A (ja) * 2007-03-27 2008-10-09 Asahi Kasei Chemicals Corp 超高速吸収能力をもつ吸収性複合体
JP2011503293A (ja) * 2007-11-09 2011-01-27 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 多孔質高分子樹脂
JP2016519199A (ja) * 2013-05-17 2016-06-30 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 反応混合物、多孔質粒子及び作製方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018512479A (ja) * 2015-03-06 2018-05-17 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 多孔質ポリマー粒子を含む組成物及び接着剤物品、並びに基材をコーティングする方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20170327998A1 (en) 2017-11-16
CN106795692B (zh) 2019-07-23
CN106795692A (zh) 2017-05-31
EP3201390B1 (en) 2019-10-23
WO2016053830A1 (en) 2016-04-07
KR102397531B1 (ko) 2022-05-13
US11505894B2 (en) 2022-11-22
KR20170066480A (ko) 2017-06-14
JP6646657B2 (ja) 2020-02-14
EP3201390A1 (en) 2017-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6646657B2 (ja) 繊維性基材及び多孔質ポリマー粒子を含む物品及びその製造方法
KR101782188B1 (ko) 초박형 유체-흡수성 코어
KR101742837B1 (ko) 수-흡수성 중합체 입자
US20150190543A1 (en) Coform nanofibrous superabsorbent materials
WO2018141677A1 (en) Fluid-absorbent article
EP1425320A1 (de) Saure hochquellfähige hydrogele
JP2013536063A (ja) 超薄型流体吸収性コア
DE102017205365A1 (de) Flüssigkeitsabsorbierender Artikel
DE102017205367A1 (de) Flüssigkeitabsorbierender Artikel
KR101912479B1 (ko) 개선된 차단 성질을 가지는 부직 웹
WO2004082930A1 (ja) 高耐水圧ポリエステル不織布
JP5335705B2 (ja) 高吸水性不織布及びその製造方法
WO2016128195A1 (en) Powder of fragments of at least one polymeric nanofiber
EP2496343A1 (de) Verbesserte superabsorber enthaltende textilien
JP2020529525A (ja) 結晶性ポリオレフィン及び炭化水素粘着付与樹脂を含む繊維、及びその製造方法
US10286100B2 (en) Medical dressings comprising fluid management articles and methods of using same
WO2019187282A1 (ja) 不織布及びフィルタ
JP4178997B2 (ja) 機能性繊維集合体及びそれを用いた成形体
WO2019025942A1 (en) MULTI-CONSTITUENT FIBERS COMPRISING A CRYSTALLINE POLYOLEFIN AND A HYDROCARBON TACKIFYING RESIN, AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
JP5067919B2 (ja) 吸収性複合体及びその製造方法
JP4494094B2 (ja) 耐毛羽性に優れた高耐水圧ポリエステル不織布
WO2019025943A2 (en) SEMICONTINUOUS FILAMENTS COMPRISING A CRYSTALLINE POLYOLEFIN AND A HYDROCARBON TACKIFYING RESIN, AND PROCESS FOR THE PRODUCTION THEREOF
CN117355642A (zh) 卫生材料用非织造布、sap片用基材及sap片
JP2004353129A (ja) 衛生用部材

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180712

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180712

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190619

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190702

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191001

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200107

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200110

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6646657

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250