JP2021532868A - 生理用吸収性物品 - Google Patents

Abstract

本発明は、以下：(A) 上部液体透過性層、(B) 下部液体不透過性層、(C) 吸水性ポリマー粒子Gと繊維状材料の合計に対して5重量%〜50重量％の吸水性ポリマー粒子G及び95重量％以下の繊維状材料を含む、層(A)と層(B)との間の流体吸収性コア；(D) (A)と(C)との間の任意選択の取得-分配層、(E) (C)の直上及び/又は直下に配置された任意選択のティッシュ層；及び(F) 他の任意選択の構成要素を含む生理用吸収性物品であって、上記吸水性ポリマー粒子Gは、表面後架橋されていない吸水性ポリマー微粒子と表面後架橋された吸水性ポリマー微粒子とのブレンドを凝集させ、上記凝集した吸水性ポリマー粒子を乾燥させ、粉砕し、ふるい分けし、分級することにより得ることができる、上記生理用吸収性物品に関する。【選択図】図１

Description

本発明は、以下：
(A) 上部液体透過性層、
(B) 下部液体不透過性層、
(C) 吸水性ポリマー粒子Gと繊維状材料の合計に対して5重量%〜50重量％の吸水性ポリマー粒子G及び95重量％以下の繊維状材料を含む、層(A)と層(B)との間の流体吸収性コア；
(D) (A)と(C)との間の任意選択の取得-分配(acquisition-distribution)層、
(E) (C)の直上及び/又は直下に配置された任意選択のティッシュ層；及び
(F) 他の任意選択の構成要素
を含む生理用吸収性物品であって、上記吸水性ポリマー粒子Gは、表面後架橋されていない吸水性ポリマー微粒子と表面後架橋された吸水性ポリマー微粒子とのブレンドを凝集させ、上記凝集した吸水性ポリマー粒子を乾燥させ、粉砕し、ふるい分けし、分級する(classification)ことにより得ることができる、上記生理用吸収性物品に関する。

月経血、血漿、膣分泌物又は母乳などのタンパク質性体液又は漿液性体液の吸収のための吸収性物品は、当技術分野で周知である。典型的には、このような吸収性物品は、タンポン、生理用ナプキン、パンティライナー、タンポン及び陰唇間デバイスなどの生理用物品、並びに創傷包帯、ブレストパッドなどを含む。このような物品の目的は、前記体液を受け止め及び/又は吸収し及び/又は含有し及び/又は保持することである。

例えば生理用ナプキン及びパンティライナーなどの特定の吸収性物品は、典型的には、着用者に面する層としての流体透過性トップシート、衣服に面する層としての、流体不透過性であってよく並びに/又は水蒸気及び/若しくは気体透過性であってもよいバックシート、及びそれらの間に含まれる吸収性コアを含む。体液はトップシートを通して取得され、その後吸収性コア中に貯蔵される。バックシートは、吸収された液体が物品を通して漏出しないように、液体閉じ込めを付与する。

流体吸収性物品の製造は、一般的に、モノグラフ「Modern Superabsorbent Polymer Technology」、F.L. Buchholz and A.T. Graham、Wiley-VCH、1998年、第252〜258頁に記載されている。

典型的には、吸収性コアは、1つ以上の繊維状材料及び吸水性ポリマー粒子を、分散形態で、例えば、典型的には粒子状形態で含む。

吸水性ポリマー粒子の調製は、モノグラフ「Modern Superabsorbent Polymer Technology」、F.L. Buchholz and A.T. Graham、Wiley-VCH、1998年、第71〜103頁に同様に記載されている。吸水性ポリマー粒子は、「流体吸収性ポリマー粒子」、「超吸収性ポリマー」又は「超吸収性物質」とも呼ばれる。

吸収性物品において使用するための、当技術分野で公知の従来の吸水性ポリマー粒子は、典型的には、水及び尿に対して優れた吸収及び保持特性を有する；しかしながら、タンパク質性体液又は漿液性体液、例えば、典型的には月経血、血漿、膣分泌物又は母乳に対する吸収及び保持の改善のための余地が依然として残されている。

従来の吸水性ポリマー粒子は、このような流体に対して遅い初期取り込み速度を示す場合が多く、これは、吸水性ポリマー粒子が完全に膨潤する前にゲルブロッキングが生じる場合、最終的な吸収及び保持容量の低下につながり得る。

タンパク質性流体又は漿液性流体に対する超吸収性材料の吸収及び保持容量を増加させる試みは、例えば、これらの吸水性ポリマー粒子の化学修飾(例えば、粒子の表面とバルクとの間の示差架橋による)、又は血液との濡れ性を高めるための添加剤を用いた、表面処理による処理につながった。

しかし、低いリウェット(rewet)をもたらす、タンパク質性体液又は漿液性体液の吸収のための生理用吸収性物品を提供することは依然として課題である。特に高い負荷量(loadings)では、濡れ感は依然として課題である。

従って、吸収性物品の構造は、高い吸収容量と合わせて快適性のための薄さを示し、それと同時に低いリウェット及び速い流体取得を提供することが望ましい。

吸収された体液、特に月経血の可視性が低く、着用者の皮膚に対する改善された清浄度を有する生理用吸収性物品に対する必要性も存在する。

「Modern Superabsorbent Polymer Technology」、F.L. Buchholz and A.T. Graham、Wiley-VCH、1998年、第252〜258頁 「Modern Superabsorbent Polymer Technology」、F.L. Buchholz and A.T. Graham、Wiley-VCH、1998年、第71〜103頁

従って、本発明の目的は、タンパク質性体液又は漿液性体液の改善された取得及び保持挙動並びに改善されたリウェット性能を有する吸水性ポリマー粒子を含む生理用吸収性物品を提供することである。

吸収された体液の低い可視性及び着用者の皮膚に対する改善された清浄度を有する生理用吸収性物品を提供することもまた、本発明の目的である。

上記の目的は、以下：
(A) 上部液体透過性層、
(B) 下部液体不透過性層、
(C) 吸水性ポリマー粒子Gと繊維状材料の合計に対して5重量%〜50重量％の吸水性ポリマー粒子G及び95重量％以下の繊維状材料を含む、層(A)と層(B)との間の流体吸収性コア；
(D) (A)と(C)との間の任意選択の取得-分配層、
(E) (C)の直上及び/又は直下に配置された任意選択のティッシュ層；及び
(F) 他の任意選択の構成要素
を含む生理用吸収性物品であって、上記吸水性ポリマー粒子Gは、表面後架橋されていない吸水性ポリマー微粒子と表面後架橋された吸水性ポリマー微粒子とのブレンドを凝集させ、上記凝集した吸水性ポリマー粒子を乾燥させ、粉砕し、ふるい分けし、分級することにより得ることができる、上記生理用吸収性物品により達成される。

本発明によれば、吸水性ポリマー微粒子の凝集のため、以下：
a) 吸水性ポリマー粒子に対して0.04〜1.2重量％の水溶性又は水分散性ポリマー結合剤、
b) 吸水性ポリマー粒子に対して、20〜70重量％の水及び
c) 吸水性ポリマー粒子に対して5〜20重量％の水混和性有機溶媒、
を含む溶液又は懸濁液が使用される。

本発明によれば、吸水性ポリマー微粒子は300μm以下の平均粒子直径(particle diameter)を有する。本発明による吸水性ポリマー微粒子は、好ましくは、最大150μm、より好ましくは最大120μmの平均粒子直径を有する。

本発明の一実施形態において、表面後架橋されていない吸水性ポリマー微粒子と表面後架橋された吸水性ポリマー微粒子との比は、好ましくは少なくとも重量で2対1である。

本発明の生理用吸収性物品の好ましい実施形態において、表面後架橋されていない吸水性ポリマー微粒子と表面後架橋された吸水性ポリマー微粒子との比は、少なくとも重量で3対1である。

本発明によれば、吸水性ポリマー微粒子の凝集により得られる吸水性ポリマー粒子Gが、30秒(s)未満の血液取得時間(blood acquisition time)を有することが好ましく、ここで血液取得時間は、血液取得時間試験法(Blood Acquisition Time test method)に従って測定される。

本発明によれば、吸水性ポリマー微粒子の凝集により得られる吸水性ポリマー粒子Gが、15秒未満の母乳吸収時間を有することがさらに好ましく、ここで上記母乳吸収時間(milk absorption time)は、母乳吸収時間試験法(Milk Absorption Time test method)に従って測定される。

本発明によれば、本発明の生理用吸収性物品の流体吸収性コア(C)は、吸水性ポリマー粒子Gと繊維状材料の合計に対して最大で25重量％の吸水性ポリマー粒子G及び75重量％以上の繊維状材料を含む。

生理用吸収性物品の別の実施形態によれば、流体吸収性コア(C)は、吸水性ポリマー粒子Gと繊維状材料の合計に対して5重量%〜25重量％の吸水性ポリマー粒子G及び75重量%〜95重量％の繊維状材料を含む。

流体吸収性コア内の吸水性ポリマー粒子Gの量は、軽失禁製品においては0.1〜20g、好ましくは0.15〜15g、及び0.2〜10gであり、例えば生理用ナプキンにおいては0.3g〜5gであり、成人用おむつの場合は約50g以下である。好ましくは、本発明の生理用吸収性物品のコア中の吸水性ポリマー粒子Gの量は、0.3g〜5g、より好ましくは0.35g〜2g、最も好ましくは0.4g〜1gである。

本発明によれば、結果として得られる吸水性ポリマー粒子Gは、0.55g/mL以下のかさ密度を有する。

本発明によれば、流体吸収性コア内の吸水性ポリマー粒子Gが、0.41g/mL〜0.55g/mL、より好ましくは0.42g/mL〜0.49g/mLのかさ密度を有することが好ましい。

本発明によれば、流体吸収性コア内の吸水性ポリマー粒子Gは30秒未満のボルテックス(vortex)を有する。

本発明の別の実施形態によれば、流体吸収性コア内の吸水性ポリマー粒子Gは、25秒未満、好ましくは20秒未満、より好ましくは15秒未満、最も好ましくは10秒未満のボルテックスを有する。

本発明によれば、吸水性ポリマー粒子Gのボルテックスは、好ましくは、その製造のために使用される、凝集していない、表面後架橋されていない吸水性ポリマー微粒子、表面後架橋された吸水性ポリマー微粒子又はそれらの混合物のボルテックスより低い。

本発明によれば、流体吸収性コア内の吸水性ポリマー粒子Gは、少なくとも15g/g、好ましくは少なくとも18g/g、より好ましくは少なくとも20g/gのCRCを有する。

このため、上記吸水性ポリマー粒子Gは、衛生物品において使用される場合に良好な液体分配を与える高い遠心分離保持容量を有する。さらに、本発明の一実施形態による生理用吸収性物品は、優れた乾燥度は維持しながら、低い絶対量の吸水性粒子を含む。

本発明の吸収性物品は、改善された液体取得及び保持挙動を提供する。当技術分野で公知の吸水性ポリマー粒子を含む同等の女性用吸収性物品についてのタンパク質性体液又は漿液性体液の取得及びリウェットと比較して、タンパク質性体液又は漿液性体液の取得は速く、リウェットは少なくとも同じであるか又はさらに低い。

本発明の一つのさらなる実施形態によれば、流体吸収性コアの坪量(basis weight)は、最大で450gsmである。

本発明の生理用吸収性物品、例えば、生理用ナプキン又はパンティライナーなどの生理用品は、典型的には、以下のものを含む：使用中に物品の使用者に面し、液体、特に体液を物品に移行させるために液体透過性である上部液体透過性層、すなわちトップシート(A)；吸収された液体が物品を通して漏出しないように液体閉じ込め(containment)を付与する下部液体不透過性層、すなわちバックシート(B)(このバックシートは、通常、物品の衣服に面する表面を提供する)；及び、トップシートとバックシートとの間に含まれ、トップシートを通して物品に入った液体を取得及び保持する物品の吸収容量を提供する吸収性コア。しかしながら、本発明の全ての吸収性物品は吸収性コア(C)を有し、これは、物品中に提供される任意の吸収手段であってよく、体液、特に、例えば月経分泌物などのタンパク質性体液又は漿液性体液を吸収及び保持することができる。

上記の吸収性物品は、当技術分野でその他の公知の特徴、例えば、限定するものではないが、再閉鎖可能な締め付けシステム、ローション、取得層、分配層、湿り度インジケーター、センサー、伸縮性ウエストバンド及び他の類似の付加的な弾性構成要素など、ベルトなど、ウエストキャップ機構、閉じ込め及び美的特性並びにそれらの組み合わせも含み得る。

好ましくはインサルトゾーン(insult zone)における流体吸収性コアの坪量が、最大1000gsm、より好ましくは最大750gsm、優先的には最大600gsm、特に好ましくは最大450gsmであることがさらに好ましい。

通常、吸水性ポリマー粒子は、以下：
a) 酸基を有し、少なくとも部分的に中和されていてもよい少なくとも1つのエチレン性不飽和モノマー、
b) 場合により1つ以上の架橋剤、
c) 少なくとも1つの開始剤、
d) 場合によりa)に記載したモノマーと共重合可能な1つ以上のエチレン性不飽和モノマー、
e) 場合により1つ以上の水溶性ポリマー、及び
f) 水
を含むモノマー溶液を重合することにより吸水性ポリマー粒子を形成するステップ、
場合により吸水性ポリマー粒子を少なくとも1つの表面後架橋剤でコーティングし、コーティングされた吸水性ポリマー粒子を熱表面後架橋するステップ、
上記吸水性ポリマー粒子を乾燥させ、場合により粉砕し、ふるい分けし、分級するステップを含む方法により製造される。

吸水性ポリマー微粒子は、通常、超吸収性製品からは除去される。

本発明によれば、上記の吸水性ポリマー微粒子は、表面後架橋されて凝集する前及び又は後に回収される。

本発明によれば、凝集のための、表面後架橋されていない吸水性ポリマー微粒子と表面後架橋された吸水性ポリマー微粒子との比は、重量で少なくとも1:1、好ましくは重量で2:1、より好ましくは重量で3:1である。

本発明によれば、凝集される吸水性ポリマー微粒子のブレンドは、少なくとも50重量％の表面後架橋されていない吸水性ポリマー微粒子と最大で50重量％の表面後架橋された吸水性ポリマー微粒子とを含む。

好ましくは、上記ブレンドは、少なくとも60重量％の表面後架橋されていない吸水性ポリマー微粒子と最大で40重量％の表面後架橋された吸水性ポリマー微粒子とを含み、より好ましくは、上記ブレンドは、少なくとも70重量％の表面後架橋されていない吸水性ポリマー微粒子と最大で30重量％の表面後架橋された吸水性ポリマー微粒子とを含む。

凝集のため、水、水混和性有機溶媒、水溶性及び/又は水分散性ポリマー結合剤を含む溶液又は懸濁液が、吸水性ポリマー微粒子上に噴霧される。上記溶液又は懸濁液による噴霧は、例えば、スクリューミキサー、パドルミキサー、ディスクミキサー、プラウシェアミキサー及びショベルミキサーなどの、可動混合器具を有するミキサー中で行うことができる。有用なミキサーとしては、例えば、Loedige(登録商標)ミキサー、Bepex(登録商標)ミキサー、Nauta(登録商標)ミキサー、Processall(登録商標)ミキサー及びSchugi(登録商標)ミキサーなどが挙げられる。垂直ミキサーが好ましい。流動床装置が特に好ましい。

生理用吸収性物品の実施形態を示す概略図である。

発明の詳細な説明
A. 定義
本明細書で使用される場合、用語「流体吸収性物品」又は「生理用吸収性物品」は、特に身体から排出された月経血、血漿、膣分泌物又は母乳などのタンパク質性体液又は漿液性体液を取得及び貯蔵することができる任意の3次元固体材料を指す。好ましい流体吸収性物品は、使用者の身体と接触して着用するように設計された使い捨て流体吸収性物品である。典型的には、このような吸収性物品は、ブレストパッド、生理用ナプキン、タンポン、パンティライナー及び陰唇間デバイスなどの生理用吸収性物品、並びに創傷包帯、又は低度若しくは中程度の成人失禁などの体液を吸収するために有用な他の物品、例えば成人用の失禁パッド及び失禁ブリーフを含む。好適な生理用吸収性物品は、基体、層、シート及び/又は流体吸収性コアのための繊維状ウェブ若しくはマトリックスを形成する繊維状材料及び吸水性ポリマー粒子を含む、流体吸収性組成物を含む。
本明細書で使用される場合、用語「流体吸収性組成物」は、体液の取得、移動、分配及び貯蔵などの、流体吸収性物品の流体処理を主に担う、流体吸収性物品の構成要素を指す。

本明細書で使用される場合、用語「流体吸収性コア」、「吸収性コア」は、吸水性ポリマー粒子及び繊維状材料、不織布材料及びティッシュ材料、並びに場合により接着剤の少なくとも1つの層を含む流体吸収性組成物を指す。流体吸収性コアは、主に、体液の取得、移動、分配及び貯蔵などの、流体吸収性物品の流体処理を担う。

本明細書で使用される場合、用語「層」は、その主要寸法がその長さ及び幅に沿ったものである流体吸収性組成物を指す。従って、層は、積層体、複合体、異なる材料の幾つかのシート又はウェブの組み合わせを含み得る。

本明細書で使用される場合、用語「x寸法」は、流体吸収性組成物、層、コア又は物品の長さを指し、用語「y寸法」は、幅を指す。一般的に、用語「x-y寸法」は、流体吸収性組成物、層、コア又は物品の高さ又は厚さに直交する平面を指す。

本明細書で使用される場合、用語「z寸法」は、流体吸収性組成物、層、コア又は物品の長さ及び幅に直交する寸法を指す。一般的に、用語「z寸法」は、流体吸収性組成物、層、コア又は物品の高さを指す。

本明細書で使用される場合、用語「坪量」は、1平方メートル当たりの流体吸収性コアの重量を示し、これは流体吸収性物品のシャシー(chassis)を含む。坪量は、流体吸収性コアの個別の領域で決定される：前方全体平均(front overall average)は、コアの中央の5.5cm前からコアの前方遠位端までの流体吸収性コアの坪量であり；インサルトゾーン(insult zone)は、コアの中央の5.5cm前から0.5cm後ろの流体吸収性コアの坪量であり、後方全体平均は、コアの中央の0.5cm後ろからコアの後方遠位端までの流体吸収性コアの坪量である。

さらに、用語「上部」は、流体吸収性物品の着用者により近い流体吸収性組成物を指すことを理解すべきである。一般的に、トップシートは、流体吸収性物品の着用者に最も近い組成物であり、本明細書中以降、「上部液体透過性層」と記載される。反対に、用語「下部」は、流体吸収性物品の着用者から離れている流体吸収性組成物を指す。一般的に、バックシートは、流体吸収性物品の着用者から最も遠い構成要素であり、本明細書中以降、「下部液体不透過性層」と記載される。

本明細書で使用される場合、用語「液体透過性」は、液体、すなわち、月経分泌物及び/又は膣液などの体液が、その厚さを容易に貫通することを可能にする基体、層又は積層体を指す。

本明細書で使用される場合、用語「液体不透過性」は、通常の使用条件下で、液体接触点において体液が層の平面に対して概ね垂直な方向に通過することを可能としない基体、層又は積層体を指す。

本明細書で使用される場合、用語「シャシー」は、上部液体透過性層及び下部液体不透過性層、吸収性物品用の伸縮システム及び閉鎖システムを含む流体吸収性材料を指す。

本明細書で使用される場合、用語「親水性」は、繊維に付着した水によるこれらの繊維の濡れ性を指す。用語「親水性」は、体液の接触角及び表面張力によって定義される。1964年のAmerican Chemical Societyの刊行物「Contact angle, wettability and adhesion」におけるRobert F. Gouldの定義によると、液体と繊維、特に繊維表面との間の接触角が90°未満の場合、又は液体が同じ表面上に自然に広がる傾向がある場合、繊維は親水性であると言われる。

反対に、用語「疎水性」は、90゜を超える接触角を示すか、又は繊維の表面全体にわたって液体が自然に広がらない繊維を指す。

本明細書で使用される場合、用語「体液」は、ヒト又は動物の体によって生成及び排出される任意の流体、例えば、尿、月経分泌物液、大便、膣分泌物、特にタンパク質性体液又は漿液性体液などを指す。

本明細書で使用される場合、用語「通気性の」は、流体が漏出するのを依然として防止しながら、蒸気が流体吸収性物品から逃げることを可能にする基体、層、フィルム又は積層体を指す。通気性の基体、層、フィルム又は積層体は、多孔性ポリマーフィルム、不織布積層体(スパンボンド層及びメルトブロー層からの)、積層体(多孔性ポリマーフィルム及び不織布からの)であり得る。

本明細書で使用される場合、用語「長手方向」は、流体吸収性物品のウエストエッジから反対側のウエストエッジまで垂直に走る方向を指す。

本明細書で使用される場合、用語「吸水性ポリマー微粒子」は300μm以下の平均粒子直径を有する吸水性ポリマー粒子を指す。吸水性ポリマー微粒子は、好ましくは、最大150μm、より好ましくは最大120μmの平均粒子直径を有する。

B. 吸水性ポリマー粒子
吸水性ポリマー粒子、例えば、吸水性ポリマー微粒子は、一般的に、
a) 酸基を有し、少なくとも部分的に中和されていてもよい少なくとも1つのエチレン性不飽和モノマー、
b) 場合により1つ以上の架橋剤、
c) 少なくとも1つの開始剤、
d) 場合によりa)に記載したモノマーと共重合可能な1つ以上のエチレン性不飽和モノマー、
e) 場合により1つ以上の水溶性ポリマー、及び
f) 水
を含むモノマー溶液を重合することにより吸水性ポリマー粒子を形成するステップ
場合により吸水性ポリマー粒子を少なくとも1つの表面後架橋剤でコーティングするステップ、及びコーティングされた吸水性ポリマー粒子を熱表面後架橋するステップ
を含む方法により調製される。

吸水性ポリマー粒子は、典型的には、水に不溶性であるが、水中で膨潤性である。

モノマーa)は、好ましくは水溶性であり、すなわち、23℃における水中溶解度は、典型的には少なくとも1g/水100g、好ましくは少なくとも5g/水100g、より好ましくは少なくとも25g/水100g、最も好ましくは少なくとも35g/水100gである。

好適なモノマーa)は、例えば、エチレン性不飽和カルボン酸、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸及びイタコン酸である。特に好ましいモノマーは、アクリル酸及びメタクリル酸である。極めて特に好ましいのはアクリル酸である。

さらに、好適なモノマーa)は、例えば、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸及び2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸(AMPS)などのエチレン性不飽和スルホン酸である。

不純物は、重合に強い影響を及ぼし得る。特に精製されたモノマーa)が好ましい。有用な精製法は、WO 2002/055469 A1、WO 2003/078378 A1及びWO 2004/035514 A1に開示されている。好適なモノマーa)は、WO 2004/035514 A1によれば、99.8460重量％のアクリル酸、0.0950重量％の酢酸、0.0332重量％の水、0.0203重量％のプロピオン酸、0.0001重量％のフルフラール、0.0001重量％の無水マレイン酸、0.0003重量％のジアクリル酸及び0.0050重量％のヒドロキノンモノメチルエーテルを有する精製アクリル酸である。

重合されたジアクリル酸は、熱分解による残留モノマーの源である。上記方法中の温度が低い場合、ジアクリル酸の濃度はもはや重要ではなく、比較的高い濃度のジアクリル酸(すなわち500〜10,000ppm)を有するアクリル酸を、本発明の方法に使用することができる。

モノマーa)の総量におけるアクリル酸及び/又はその塩の含有量は、好ましくは少なくとも50mol%、より好ましくは少なくとも90mol％、最も好ましくは少なくとも95mol%である。

モノマーa)の酸基は、典型的には、0〜100mol%の範囲内で、好ましくは25〜85mol%の程度まで、優先的には50〜80mol%の程度まで、より好ましくは60〜75mol%の程度まで部分的に中和され、このために、慣用の中和剤、好ましくはアルカリ金属水酸化物、アルカリ金属酸化物、アルカリ金属炭酸塩又はアルカリ金属炭酸水素塩、及びそれらの混合物を使用することができる。アルカリ金属塩の代わりに、アンモニア又は有機アミン、例えばトリエタノールアミンを使用することも可能である。マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、亜鉛又はアルミニウムの酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩及び水酸化物を、粉末、スラリー又は溶液として、また上記の中和剤のいずれかの混合物として使用することも可能である。混合物の例は、アルミン酸ナトリウムの溶液である。アルカリ金属としてはナトリウム及びカリウムが特に好ましいが、極めて特に好ましいのは、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム又は炭酸水素ナトリウム、及びそれらの混合物である。典型的には、中和は、水溶液として、融液として、又は、好ましくはまた固体としての中和剤の中で混合することによって達成される。例えば、含水量が50重量％を大きく下回る水酸化ナトリウムは、23℃超の融点を有するワックス状材料として存在し得る。この場合、高温の小片材料又は融液としての計量添加が可能である。

場合により、安定化の目的のため、モノマー溶液又はその出発材料に、金属イオン、例えば鉄をマスキングするための1種以上のキレート剤を添加することが可能である。好適なキレート剤は、例えば、アルカリ金属クエン酸塩、クエン酸、アルカリ金属酒石酸塩、アルカリ金属乳酸塩及びグリコール酸塩、三リン酸五ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸塩、ニトリロ三酢酸、並びにTrilon(登録商標)名の下に知られている全てのキレート剤、例えば、Trilon(登録商標)C (ジエチレントリアミン五酢酸五ナトリウム)、Trilon(登録商標)D ((ヒドロキシエチル)-エチレンジアミン三酢酸三ナトリウム)、及びTrilon(登録商標)M (メチルグリシン二酢酸)、またCublen(登録商標)である。

モノマーa)は、典型的には、貯蔵のための阻害剤として、重合阻害剤、好ましくはヒドロキノンモノエーテルを含む。

モノマー溶液は、いずれの場合もアクリル酸(アクリル酸塩はアクリル酸として数えられる)に対して、好ましくは250重量ppm以下、より好ましくは130重量ppm以下、最も好ましくは70重量ppm以下、好ましくは10重量ppm以上、より好ましくは30重量ppm以上、及び特に約50重量ppmのヒドロキノンモノエーテルを含む。例えば、モノマー溶液は、適切なヒドロキノンモノエーテル含有量を有するアクリル酸を用いて調製することができる。しかし、ヒドロキノンモノエーテルは、例えば活性炭上で、吸収によりモノマー溶液から除去することもできる。

好ましいヒドロキノンモノエーテルは、ヒドロキノンモノメチルエーテル(MEHQ)及び/又はアルファ-トコフェロール(ビタミンE)である。

好適な架橋剤b)は、架橋に適した少なくとも2つの基を有する化合物である。このような基は、例えば、フリーラジカル機構によりポリマー鎖中に重合させ得るエチレン性不飽和基、及びモノマーa)の酸基と共有結合を形成し得る官能基である。さらに、モノマーa)の少なくとも2つの酸基と配位結合を形成し得る多価金属イオンもまた、好適な架橋剤b)である。

架橋剤b)は、好ましくは、フリーラジカル機構によりポリマーネットワーク中に重合され得る少なくとも2つのフリーラジカル重合性基を有する化合物である。好適な架橋剤b)は、例えば、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、アリルメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリアリルアミン、テトラアリルアンモニウムクロリド、テトラアリルオキシエタン(EP 0 530 438 A1に記載)、ジアクリレート及びトリアクリレート(EP 0 547 847 A1、EP 0 559 476 A1、EP 0 632 068 A1、WO 93/21237 A1、WO 2003/104299 A1、WO 2003/104300 A1、WO 2003/104301 A1及びDE 103 31 450 A1に記載)、アクリレート基に加えてさらなるエチレン性不飽和基も含む混合アクリレート(DE 103 314 56 A1及びDE 103 55 401 A1に記載)、又は架橋剤混合物(例えば、DE 195 43 368 A1、DE 196 46 484 A1、WO 90/15830 A1及びWO 2002/32962 A2に記載)である。

好適な架橋剤b)は、特に、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、テトラアリルオキシエタン、ポリエチレングリコールジアリルエーテル(400〜20000g/molの分子量を有するポリエチレングリコールをベースとする)、N,N’-メチレンビスアクリルアミド、15-tuplyエトキシル化トリメチロールプロパン、ポリエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート及びトリアリルアミンである。

極めて特に好ましい架橋剤b)は、例えばWO 2003/104301 A1に記載されているような、アクリル酸又はメタクリル酸でエステル化されてジアクリレート又はトリアクリレートを形成しているポリエトキシル化及び/又はプロポキシル化グリセロールである。3〜18-tuplyエトキシル化グリセロールのジアクリレート及び/又はトリアクリレートが特に有利である。極めて特に好ましいのは、1〜5-tuplyエトキシル化及び/又はプロポキシル化グリセロールのジアクリレート又はトリアクリレートである。最も好ましいのは3〜5-tuplyエトキシル化及び/又はプロポキシル化グリセロールのトリアクリレート、特に3-tuplyエトキシル化グリセロールのトリアクリレートである。

架橋剤b)の量は、いずれの場合もモノマーa)に対して、好ましくは0.0001〜0.6重量%、より好ましくは0.001〜0.2重量％、最も好ましくは0.01〜0.06重量%である。架橋剤b)の量を増加させると、遠心分離保持容量(CRC)は低下し、21.0g/cm²の圧力下吸収率(AUL)は最大値を通過する。

使用される開始剤c)は、重合条件下で分解してフリーラジカルとなるあらゆる化合物、例えば、過酸化物、ヒドロペルオキシド、過酸化水素、過硫酸塩、アゾ化合物及びレドックス開始剤であり得る。水溶性開始剤の使用が好ましい。一部の場合には、様々な開始剤の混合物、例えば、過酸化水素とペルオキソ二硫酸ナトリウム又はカリウムとの混合物を使用することが有利である。過酸化水素とペルオキソ二硫酸ナトリウムとの混合物は、任意の割合で使用することができる。

特に好ましい開始剤c)は、アゾ開始剤、例えば、2,2-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]ジヒドロクロリド及び2,2'-アゾビス[2-(5-メチル-2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]ジヒドロクロリド、2,2'-アゾビス(2-アミジノプロパン)ジヒドロクロリド、4,4'-アゾビス(4-シアノペンタン酸)、4,4'-アゾビス(4-シアノペンタン酸)ナトリウム塩、2,2'-アゾビス[2-メチル-N-(2-ヒドロキシエチル)-プロピオンアミド]、及び光開始剤、例えば、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノン及び1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン、レドックス開始剤、例えば、過硫酸ナトリウム/ヒドロキシメチルスルフィン酸、ペルオキソ二硫酸アンモニウム/ヒドロキシメチルスルフィン酸、過酸化水素/ヒドロキシメチルスルフィン酸、過硫酸ナトリウム/アスコルビン酸、ペルオキソ二硫酸アンモニウム/アスコルビン酸及び過酸化水素/アスコルビン酸、光開始剤、例えば、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン及びそれらの混合物である。しかし、使用される還元成分は、好ましくは、2-ヒドロキシ-2-スルフィナト酢酸のナトリウム塩、2-ヒドロキシ-2-スルホナト酢酸の二ナトリウム塩及び重亜硫酸ナトリウムの混合物である。このような混合物は、Brueggolite(登録商標)FF6及びBrueggolite(登録商標)FF7(Brueggemann Chemicals；ハイルブロン；ドイツ)として得ることができる。当然のことながら、本発明の範囲内で、2-ヒドロキシ-2-スルフィナト酢酸及び2-ヒドロキシ-2-スルホナト酢酸(後者は商品名Blancolen(登録商標)(Brueggemann Chemicals；ハイルブロン；ドイツ)の下でナトリウム塩として入手可能)の精製された塩又は酸を使用することも可能である。

開始剤は、慣用の量で、例えば、モノマーa)に対して0.001〜5重量％、好ましくは0.01〜2重量％、最も好ましくは0.05〜0.5重量％の量で使用される。

モノマーa)と共重合可能なエチレン性不飽和モノマーd)の例は、アクリルアミド、メタクリルアミド、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノプロピルアクリレート及びジエチルアミノプロピルメタクリレートである。

有用な水溶性ポリマーe)としては、例えば、ポリビニルアルコール、酸性側基を含む修飾ポリビニルアルコール(例えば、Poval(登録商標)K (Kuraray Europe GmbH；フランクフルト；ドイツ))、ポリビニルピロリドン、デンプン、デンプン誘導体、修飾セルロース(例えば、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース又はヒドロキシエチルセルロース)、ゼラチン、ポリグリコール又はポリアクリル酸、ポリエステル及びポリアミド、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、共ポリ乳酸-ポリグリコール酸、ポリビニルアミン、ポリアリルアミン、Sokalan(登録商標)(BASF SE；ルートヴィスハーフェン；ドイツ)として入手可能なアクリル酸とマレイン酸の水溶性コポリマー、好ましくはデンプン、デンプン誘導体及び修飾セルロースなどが挙げられる。

最適な作用のために、好ましい重合阻害剤は溶存酸素を必要とする。このため、不活性化により、すなわち不活性ガス、好ましくは窒素を通過させることにより、重合前にモノマー溶液から溶存酸素を除去することができる。還元剤を添加することにより、溶存酸素の濃度を低下させることも可能である。モノマー溶液の酸素含有量は、好ましくは、重合前に、1重量ppm未満、より好ましくは0.5重量ppm未満に低減される。

モノマー溶液の含水量は、好ましくは65重量%未満、優先的には62重量％未満、より好ましくは60重量%未満、最も好ましくは58重量%未満である。

モノマー溶液は、20℃で、好ましくは0.002〜0.02Pa.s、より好ましくは0.004〜0.015Pa.s、最も好ましくは0.005〜0.01Pa.sの動的粘度(dynamic viscosity)を有する。

モノマー溶液は、20℃で、好ましくは1〜1.3g/cm³、より好ましくは1.05〜1.25g/cm³、最も好ましくは1.1〜1.2g/cm³の密度を有する。

モノマー溶液は、20℃で、0.02〜0.06N/m、より好ましくは0.03〜0.05N/m、最も好ましくは0.035〜0.045N/mの表面張力を有する。

重合
モノマー溶液は重合される。好適な反応器は、例えば、混錬反応器又はベルト反応器である。WO 2001/038402 A1に記載されているとおり、混錬機中で、水性のモノマー溶液又は懸濁液の重合において形成されるポリマーゲルは、例えば、コントラロータリースターラーシャフト(contra-rotatory stirrer shafts)により連続的に粉砕される。ベルト上の重合は、例えば、DE 38 25 366 A1及びUS 6,241,928に記載されている。ベルト反応器中の重合によりポリマーゲルが形成されるが、これは、さらなる工程ステップにおいて、例えば押出機又は混錬機中で粉砕されなければならない。

乾燥特性を高めるため、混錬機により得られた粉砕ポリマーゲルをさらに押出すことができる。

次いで、ポリマーゲルは、好ましくは、残留含水量が、好ましくは0.5〜15重量%、より好ましくは1〜10重量％、最も好ましくは2〜8重量％となるまでベルト乾燥機で乾燥され、この残留含水量は、EDANA推奨試験法No. WSP 230.2-05「含水量(Moisture Content)」により決定される。残留含水量が高すぎる場合、乾燥ポリマーゲルは低すぎるガラス転移温度Tgを有し、さらに加工するには困難を伴わざるを得ない。残留含水量が低すぎると乾燥したポリマーゲルは脆くなりすぎ、その後の粉砕ステップにおいて、不必要に大量の、過度に低い粒径を有するポリマー粒子が得られる(微粒子)。乾燥前のゲルの固体含有量は、好ましくは25〜90重量%、より好ましくは35〜70重量％、最も好ましくは40〜60重量％である。しかしながら、場合により乾燥操作のために流動床乾燥機又はパドル乾燥機を使用することも可能である。

その後、乾燥したポリマーゲルは粉砕されて分級されるが、粉砕に使用される装置は、典型的には、単段階ロールミル又は多段階ロールミル、好ましくは2段階又は3段階ロールミル、ピンミル、ハンマーミル又は振動ミルであり得る。

あるいは、吸水性ポリマー粒子は、例えば、WO 2008/040715 A2、WO 2008/052971 A1、WO 2008/069639 A1及びWO 2008/086976 A1に記載されるシステムを使用して、周囲の加熱された気相中でモノマーの液滴を重合することによって製造される。

製品画分として取り出される吸水性ポリマー粒子の平均粒径(mean particle size)(又は平均粒子直径(average particle diameter)とも呼ばれる)は、好ましくは120μm超、より好ましくは150μm超、最も好ましくは250〜600μm、また極めて特に好ましくは300〜500μmである。製品画分の平均粒径は、EDANA(European Disposables and Nonwoven Association)推奨試験法No. WSP 220.3 (11)「粒径分布(Particle Size Distribution)」により決定することが可能であり、ここではスクリーン画分の質量の割合が累積形態でプロットされ、平均粒径が図表を用いて決定される。ここで平均粒径(mean particle size)又は平均粒子直径(average particle diameter)は、累積50重量％を生じるメッシュサイズの値である。

吸水性ポリマー微粒子は、これらが超吸収性製品において製品性能を低下させるため、除去される。

本発明によれば、この工程ステップ又は後の工程ステップで、例えば表面後架橋若しくは別のコーティングステップの後で除去される吸水性ポリマー微粒子は、回収され、凝集される。その結果、これらは吸水性ポリマー粒子Gを生じる。

後の方法ステップ、例えば表面後架橋ステップ又はコーティングステップは、以下に一般的に記載される：

表面後架橋
表面後架橋剤は、ポリマー粒子のカルボキシレート基と少なくとも2つの共有結合を形成し得る基を含む化合物である。好適な化合物は、例えば、多官能性アミン、多官能性アミドアミン、多官能性エポキシド(EP 0 083 022 A2、EP 0 543 303 A1及びEP 0 937 736 A2に記載)、二官能性又は多官能性アルコール(DE 33 14 019 A1、DE 35 23 617 A1及びEP 0 450 922 A2に記載)、又はβ-ヒドロキシアルキルアミド(DE 102 04 938 A1及びUS 6,239,230に記載)である。また、エチレンオキシド、アジリジン、グリシドール、オキセタン及びその誘導体も使用し得る。

ポリビニルアミン、ポリアミドアミン及びポリビニルアルコールは、多官能性ポリマー表面後架橋剤の例である。

さらに、好適な表面後架橋剤として、DE 40 20 780 C1はアルキレンカーボネートについて記載し、DE 198 07 502 A1は1,3-オキサゾリジン-2-オン及びその誘導体(例えば、2-ヒドロキシエチル-1,3-オキサゾリジン-2-オン)について記載し、DE 198 07 992 C1はビス-及びポリ-1,3-オキサゾリジン-2-オンについて記載し、EP 0 999 238 A1はビス-及びポリ-1,3-オキサゾリジンについて記載し、DE 198 54 573 A1は2-オキソテトラヒドロ-1,3-オキサジン及びその誘導体について記載し、DE 198 54 574 A1はN-アシル-1,3-オキサゾリジン-2-オンについて記載し、DE 102 04 937 A1は、環状尿素について記載し、DE 103 34 584 A1は二環式アミドアセタールについて記載し、EP 1 199 327 A2はオキセタン及び環状尿素について記載し、WO 2003/31482 A1はモルホリン-2,3-ジオン及びその誘導体について記載する。

さらに、例えばDE 37 13 601 A1に記載されるとおり、さらなる重合可能なエチレン性不飽和基を含む表面後架橋剤、例えば1,3,2-ジオキサチオランを使用することも可能である。

少なくとも1つの表面後架橋剤は、アルキレンカーボネート、1,3-オキサゾリジン-2-オン、ビス-及びポリ-1,3-オキサゾリジン-2-オン、ビス-及びポリ-1,3-オキサゾリジン、2-オキソテトラヒドロ-1,3-オキサジン、N-アシル-1,3-オキサゾリジン-2-オン、環状尿素、二環式アミドアセタール、オキセタン及びモルホリン-2,3-ジオンから選択される。好適な表面後架橋剤は、エチレンカーボネート、3-メチル-1,3-オキサゾリジン-2-オン、3-メチル-3-オキセタンメタノール、1,3-オキサゾリジン-2-オン、3-(2-ヒドロキシエチル)-1,3-オキサゾリジン-2-オン、1,3-ジオキサン-2-オン又はそれらの混合物である。

表面後架橋剤の任意の好適な混合物を使用することも可能である。1,3-ジオキソラン-2-オン(エチレンカーボネート)と1,3-オキサゾリジン-2-オンとの混合物を使用することが特に好ましい。このような混合物は、1,3-ジオキソラン-2-オン(エチレンカーボネート)と対応する2-アミノ-アルコール(例えば、2-アミノエタノール)とを混合し、部分的に反応させることにより得ることが可能であり、反応由来のエチレングリコールを含み得る。

少なくとも1つのアルキレンカーボネートが、表面後架橋剤として使用されることが好ましい。好適なアルキレンカーボネートは、1,3-ジオキソラン-2-オン(エチレンカーボネート)、4-メチル-1,3-ジオキソラン-2-オン(プロピレンカーボネート)、4,5-ジメチル-1,3-ジオキソラン-2-オン、4,4-ジメチル-1,3-ジオキソラン-2-オン、4-エチル-1,3-ジオキソラン-2-オン、4-ヒドロキシメチル-1,3-ジオキソラン-2-オン(グリセロールカーボネート)、1,3-ジオキサン-2-オン(トリメチレンカーボネート)、4-メチル-1,3-ジオキサン-2-オン、4,6-ジメチル-1,3-ジオキサン-2-オン及び1,3-ジオキセパン-2-オン、好ましくは1,3-ジオキソラン-2-オン(エチレンカーボネート)及び1,3-ジオキサン-2-オン(トリメチレンカーボネート)、最も好ましくは1,3-ジオキソラン-2-オン(エチレンカーボネート)である。

表面後架橋剤の量は、いずれの場合もポリマーに対して、好ましくは0.1〜10重量%、より好ましくは0.5〜7.5重量％、最も好ましくは1〜5重量％である。

表面後架橋剤でコーティングする前の吸水性ポリマー粒子中の残留モノマーの含有量は、0.03〜15重量％、好ましくは0.05〜12重量％、より好ましくは0.1〜10重量%、さらにより好ましくは0.15〜7.5重量％、最も好ましくは0.2〜5重量%、さらに最も好ましくは0.25〜2.5重量%の範囲内である。

熱表面後架橋の前の吸水性ポリマー粒子の含水量は、好ましくは1〜20重量%、より好ましくは2〜15重量％、最も好ましくは3〜10重量%である。

多価カチオンは、熱表面後架橋の前、最中、又は後に、表面後架橋剤に加えて、粒子表面に適用され得る。

本発明による方法において使用可能な多価カチオンは、例えば、二価カチオン(例えば、亜鉛、マグネシウム、カルシウム、鉄及びストロンチウムのカチオン)、三価カチオン(例えば、アルミニウム、鉄、クロム、希土類及びマンガンのカチオン)、四価カチオン(例えば、チタン及びジルコニウムのカチオン)、及びそれらの混合物である。可能な対イオンは、塩化物イオン、臭化物イオン、硫酸イオン、硫酸水素イオン、メタン硫酸イオン、炭酸イオン、炭酸水素イオン、硝酸イオン、水酸化物イオン、リン酸イオン、リン酸水素イオン、リン酸二水素イオン、グリコリン酸イオン及びカルボン酸イオン、例えば、酢酸イオン、グリコール酸イオン、酒石酸イオン、ギ酸イオン、プロピオン酸イオン、3-ヒドロキシプロピオン酸イオン、ラクトアミド及び乳酸イオン、並びにそれらの混合物である。硫酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、及び乳酸アルミニウムが好ましい。乳酸アルミニウムがより好ましい。本発明の方法を乳酸アルミニウムの使用と組み合わせて用いて、比較的低い遠心分離保持容量(CRC)で極めて高い総液体取り込みを有する吸水性ポリマー粒子を調製することができる。

金属塩とは別に、多価カチオンとして、ポリアミン及び/又はポリマーアミンを使用することも可能である。単一の金属塩と共に、上記の金属塩及び/又はポリアミンの任意の混合物を使用することもできる。

好ましい多価カチオン及び対応するアニオンは、WO 2012/045705 A1に開示されており、参照により本明細書に明示的に組み込まれる。好ましいポリビニルアミンは、WO 2004/024816 A1に開示されており、参照により本明細書に明示的に組み込まれる。

使用される多価カチオンの量は、いずれの場合もポリマーに対して、例えば0.001〜1.5重量％、好ましくは0.005〜1重量%、より好ましくは0.02〜0.8重量%である。

多価金属カチオンの添加は、表面後架橋の前、後、又は同時に行うことができる。使用される処方及び操作条件に応じて、多価カチオンの均一な表面コーティング及び分配、又は不均一な、典型的にはむらのあるコーティングを得ることが可能である。両方のタイプのコーティング及びそれらの間の任意の混合は、本発明の範囲内で有用である。

表面後架橋は、典型的には、表面後架橋剤の溶液が、ハイドロゲル又は乾燥ポリマー粒子上に噴霧されるように実施される。噴霧後、表面後架橋剤でコーティングされたポリマー粒子は熱的に乾燥され、冷却される。

表面後架橋剤の溶液の噴霧は、好ましくは、スクリューミキサー、ディスクミキサー及びパドルミキサーなどの、可動混合ツールを有するミキサー中で実施される。好適なミキサーは、例えば、垂直式Schugi Flexomix(登録商標)ミキサー(Hosokawa Micron BV；ドゥーティンヘム；オランダ)、Turbolizers(登録商標)ミキサー(Hosokawa Micron BV； ドゥーティンヘム；オランダ)、水平式Pflugschar(登録商標)プラウシェアミキサー(Gebr. Lodige Maschinenbau GmbH；パーダーボルン；ドイツ)、Vrieco-Nauta連続式ミキサー(Hosokawa Micron BV；ドゥーティンヘム；オランダ)、Processall Mixmillミキサー(Processall Incorporated；シンシナティ；米国)及びRuberg連続流式ミキサー(Gebruder Ruberg GmbH & Co KG, ニーハイム, ドイツ)である。Ruberg連続流式ミキサー及び水平式Pflugschar(登録商標)プラウシェアミキサーが好ましい。表面後架橋剤溶液はまた、流動床に噴霧することもできる。

表面後架橋剤の溶液はまた、熱後処理中に吸水性ポリマー粒子上に噴霧することもできる。このような場合、表面後架橋剤は、熱後処理ミキサーの軸に沿って1回で又は複数回で添加され得る。一実施形態において、熱後処理ステップの終わりに表面後架橋剤を添加することが好ましい。熱後処理ステップ中に表面後架橋剤の溶液を添加することの特定の利点として、別個の表面後架橋剤添加ミキサーについての技術的労力を排除又は低減することが可能であり得る。

表面後架橋剤は、典型的には、水溶液として使用される。非水性溶媒の添加を用いて、表面濡れ性を改善し、表面後架橋剤のポリマー粒子への浸透深さを調整することができる。

熱表面後架橋は、好ましくは、接触乾燥機、より好ましくはパドル乾燥機、最も好ましくはディスク乾燥機中で実施される。好適な乾燥機は、例えば、Hosokawa Bepex(登録商標)水平式パドル乾燥機(Hosokawa Micron GmbH；ラインガルテン；ドイツ)、Hosokawa Bepex(登録商標)ディスク乾燥機(Hosokawa Micron GmbH；ラインガルテン；ドイツ)、Holo-Flite(登録商標)乾燥機(Metso Minerals Industries Inc.；ダンビル；米国)及びNaraパドル乾燥機(NARA Machinery Europe；フレッヒェン；ドイツ)である。さらに、流動床乾燥機を使用することも可能である。後者の場合、反応時間は、他の実施形態と比較して短くてもよい。

水平式乾燥機が使用される場合、乾燥機を通過する適切な製品流を与えるために、地表に対して数度の傾斜角で乾燥機を設置することが有利であることが多い。この角度は固定することが可能であり、又は調整可能であってもよく、典型的には0〜10度、好ましくは1〜6度、最も好ましくは2〜4度である。

1つの装置中に2つの異なる加熱ゾーンを有する接触乾燥機を使用することができる。例えば、1つだけの加熱ゾーンあるいは2つの加熱ゾーンを有するNaraパドル乾燥機が利用可能である。2つ以上の加熱ゾーンの乾燥機を使用することの利点は、熱後処理及び/又は後表面架橋の異なる段階を組み合わせることができることである。

熱い第1加熱ゾーンを有し、その後に同じ乾燥機中の温度保持ゾーンが続く接触乾燥機を使用することが可能である。この設定により、第1加熱ゾーンにおける製品温度の急速な上昇及び余剰液体の蒸発が可能になり、乾燥機の他の部分は製品温度を単に安定に保持して反応を完了させる。

温かい第1加熱ゾーンを有し、その後に熱い加熱ゾーンが続く接触乾燥機を使用することも可能である。この第1の温かいゾーンでは熱後処理が影響を受けるか又は完了し、表面後架橋は後続の熱いゾーンで行われる。

典型的には、1つの温度ゾーンのみを有するパドル加熱器が用いられる。

当業者は、所望の最終製品の特性、及び重合ステップから利用し得るベースポリマーの品質に応じて、これらの設定のいずれか1つを選択するだろう。

熱表面後架橋は、ミキサー自体の中で、ジャケットを加熱し、温かい空気又は蒸気を吹き込むことによって行うことができる。同様に好適なのは、下流乾燥機、例えば、棚乾燥機、回転管オーブン又は加熱可能スクリューである。流動床乾燥機中で混合及び乾燥させることは特に有利である。

好ましい熱表面後架橋温度は、通常、100〜195°Cの範囲内、ほぼ100〜180°Cの範囲内、好ましくは120〜170°C、より好ましくは130〜165°C、最も好ましくは140〜160°Cの範囲内である。反応ミキサー又は乾燥機中の、この温度における好ましい滞留時間は、好ましくは少なくとも5分、より好ましくは少なくとも20分、最も好ましくは少なくとも40分、典型的には最大120分である。

熱表面後架橋の後にポリマー粒子を冷却することが好ましい。冷却は、好ましくは、接触冷却機、より好ましくはパドル冷却機、最も好ましくはディスク冷却機中で実施される。好適な冷却機は、例えば、Hosokawa Bepex(登録商標)水平式パドル冷却機(Hosokawa Micron GmbH；ラインガルテン；ドイツ)、Hosokawa Bepex(登録商標)ディスク冷却機(Hosokawa Micron GmbH；ラインガルテン；ドイツ)、Holo-Flite(登録商標)冷却機(Metso Minerals Industries Inc.；ダンビル；米国)及びNaraパドル冷却機(NARA Machinery Europe；フレッヒェン；ドイツ)である。さらに、流動床冷却機を使用することも可能である。

冷却機中で、ポリマー粒子は、20〜150℃、好ましくは40〜120℃、より好ましくは60〜100℃、最も好ましくは70〜90℃の範囲内の温度に冷却される。特に接触冷却機を使用する場合、温水を使用した冷却が好ましい。

上記の製造方法によれば、吸水性ポリマー微粒子は、典型的には、後架橋後にも除去され、本発明により回収されて凝集される。凝集のため、この吸水性微粒子は、好ましくは、上記製造方法の少なくとも1つの異なるステップで回収された吸水性ポリマー微粒子とブレンドされる。

コーティング
上記特性をさらに改善するために、吸水性ポリマー粒子をコーティングし及び/又は場合により湿らせることができる。熱後処理に使用される内部流動床、外部流動床及び/若しくは外部ミキサー、並びに/又は別個のコーティング機(ミキサー)を、吸水性ポリマー粒子のコーティングに使用することができる。さらに、冷却機及び/又は別個のコーティング機(ミキサー)を、表面後架橋された吸水性ポリマー粒子をコーティングする/湿らせるために使用することができる。取得挙動を制御し、透過性を改善するのに好適なコーティング(SFC又はGBP)は、例えば、無機不活性物質、例えば水不溶性金属塩、有機ポリマー、カチオン性ポリマー、アニオン性ポリマー及び多価金属カチオンである。色安定性を改善するのに好適なコーティングは、例えば、還元剤、キレート剤及び酸化防止剤である。ダスト結合に好適なコーティングは、例えば、ポリオールである。ポリマー粒子の望ましくない固化傾向に対する好適なコーティングは、例えばヒュームドシリカ(例えばAerosil(登録商標)200)、及び界面活性剤(例えばSpan(登録商標)20及びPlantacare(登録商標)818 UP)である。好ましいコーティングは、アルミニウムジヒドロキシモノアセテート、硫酸アルミニウム、乳酸アルミニウム、アルミニウム3-ヒドロキシプロピオネート、酢酸ジルコニウム、クエン酸又はその水溶性塩、ジ-及びモノ-リン酸又はそれらの水溶性塩、Blancolen(登録商標)、Bruggolite(登録商標)FF7、Cublen(登録商標)、Span(登録商標)20及びPlantacare(登録商標)818 UPである。

遊離酸の代わりに上記の酸の塩が使用される場合、好ましい塩は、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アルミニウム塩、ジルコニウム塩、チタン塩、亜鉛塩及びアンモニウム塩である。

商品名Cublen(登録商標)(Zschimmer & Schwarz Mohsdorf GmbH & Co KG；Burgstaedt；ドイツ)の下に、以下の酸及び/又はそれらのアルカリ金属塩(好ましくはNa塩及びK塩)を入手することが可能であり、例えば、以下の最終生成物：
1-ヒドロキシエタン-1,1-ジホスホン酸、アミノ-トリス(メチレンホスホン酸)、エチレンジアミン-テトラ(メチレンホスホン酸)、ジエチレントリアミン-ペンタ(メチレンホスホン酸)、ヘキサメチレンジアミン-テトラ(メチレンホスホン酸)、ヒドロキシエチルアミノ-ジ(メチレンホスホン酸)、2-ホスホノブタン-1,2,4-トリカルボン酸、ビス(ヘキサメチレントリアミンペンタ(メチレンホスホン酸)
に色安定性を与えるために、本発明の範囲内で使用することができる。

最も好ましくは、1-ヒドロキシエタン-1,1-ジホスホン酸又はそのナトリウム、カリウム、又はアンモニウムとの塩が用いられる。上記のCublenes(登録商標)の任意の混合物を使用することができる。

あるいは、重合において使用するための、前に記載したキレート剤のいずれかが、最終製品上にコーティングされ得る。

好適な無機不活性物質は、シリケート(例えば、モンモリロナイト、カオリナイト及びタルク)、ゼオライト、活性炭、ポリケイ酸、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、リン酸アルミニウム、硫酸バリウム、酸化アルミニウム、二酸化チタン及び酸化鉄(II)である。調製様式により沈降シリカとヒュームドシリカとに分けられるポリケイ酸を使用することが好ましい。この2つの異型は、それぞれ、シリカ FK、Sipernat(登録商標)、Wessalon(登録商標)(沈降シリカ)及びAerosil(登録商標)(ヒュームドシリカ)の名称の下で市販されている。上記の無機不活性物質は、水性又は水混和性の分散剤又は物質中の分散体として使用され得る。

吸水性ポリマー粒子が無機不活性物質でコーティングされる場合、使用される無機不活性物質の量は、吸水性ポリマー粒子に対して、好ましくは、0.05〜5重量%、より好ましくは0.1〜1.5重量％、最も好ましくは0.3〜1重量％である。

好適な有機ポリマーは、ポリアルキルメタクリレート又は熱可塑性プラスチック(例えばポリ塩化ビニル)、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド又はポリテトラフルオロエチレンをベースとするワックスである。他の例は、スチレン-イソプレン-スチレンブロックコポリマー又はスチレン-ブタジエン-スチレンブロックコポリマーである。他の例は、商品名Poval(登録商標)R (Kuraray Europe GmbH；フランクフルト；ドイツ)の下で入手可能なシラノール基含有ポリビニルアルコールである。

好適なカチオン性ポリマーは、ポリアルキレンポリアミン、ポリアクリルアミドのカチオン性誘導体、ポリエチレンイミン、及びポリ第4級アミンである。

ポリ第4級アミンは、例えば、ヘキサメチレンジアミン、ジメチルアミン及びエピクロロヒドリンの縮合生成物、ジメチルアミンとエピクロロヒドリンとの縮合生成物、ヒドロキシエチルセルロースとジアリルジメチルアンモニウムクロリドとのコポリマー、アクリルアミドとα-メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロリドとのコポリマー、ヒドロキシエチルセルロース、エピクロロヒドリン、及びトリメチルアミンの縮合生成物、ジアリルジメチルアンモニウムクロリドのホモポリマー、及びエピクロロヒドリンのアミドアミンへの付加生成物である。さらに、ポリ第4級アミンは、ジメチルスルフェートと、ポリマー(例えば、ポリエチレンイミン、ビニルピロリドンとジメチルアミノエチルメタクリレートとのコポリマー、又はエチルメタクリレートとジエチルアミノエチルメタクリレートとのコポリマー)とを反応させることによって得ることができる。ポリ第4級アミンは、幅広い分子量範囲内で入手可能である。

しかしながら、それら自身でネットワークを形成し得る試薬(例えばエピクロロヒドリンのポリアミドアミンへの付加生成物)により、あるいは添加される架橋剤と反応し得るカチオン性ポリマー(例えばポリアミン又はポリイミン)の、ポリエポキシド、多官能性エステル、多官能性酸又は多官能性(メタ)アクリレートと組み合わせた適用により、粒子表面上にカチオン性ポリマーを生成することも可能である。

第1級アミノ基又は第2級アミノ基を有するあらゆる多官能性アミン、例えば、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミン、及びポリリジンを使用することが可能である。本発明による方法により噴霧される液体は、好ましくは、少なくとも1つのポリアミン、例えばポリビニルアミン又は部分的に加水分解されたポリビニルホルムアミドを含む。

カチオン性ポリマーは、水性又は水混和性溶媒中の溶液として、水性又は水混和性の分散剤又は物質中の分散体として使用され得る。

吸水性ポリマー粒子がカチオン性ポリマーでコーティングされる場合、カチオン性ポリマーの使用量は、吸水性ポリマー粒子に対して、通常は0.001重量％以上、典型的には0.01重量％以上、好ましくは0.1〜15重量%、より好ましくは0.5〜10重量％、最も好ましくは1〜5重量％である。

好適なアニオン性ポリマーは、ポリアクリレート(酸性形態又は塩として部分的に中和された形態)、商品名Sokalan(登録商標)(BASF SE；ルートヴィスハーフェン；ドイツ)の下で入手可能なアクリル酸とマレイン酸とのコポリマー、及び、商品名Poval(登録商標)K (Kuraray Europe GmbH；フランクフルト；ドイツ)の下で入手可能な組み込まれたイオン電荷を有するポリビニルアルコールである。

好適な多価金属カチオンは、Mg²⁺、Ca²⁺、Al³⁺、Sc³⁺、Ti⁴⁺、Mn²⁺、Fe^2+/3+、Co²⁺、Ni²⁺、Cu^+/2+、Zn²⁺、Y³⁺、Zr⁴⁺、Ag⁺、La³⁺、Ce⁴⁺、Hf⁴⁺及びAu^+/3+であり；好ましい金属カチオンは、Mg²⁺、Ca²⁺、Al³⁺、Ti⁴⁺、Zr⁴⁺及びLa³⁺であり；特に好ましい金属カチオンは、Al³⁺、Ti⁴⁺及びZr⁴⁺である。この金属カチオンは、単独で使用してもよく、又は相互の混合物として使用することもできる。上記の金属カチオンの好適な金属塩は、使用される溶媒中で十分な溶解度を有する金属塩の全てである。特に好適な金属塩は、塩化物イオン、水酸化物イオン、炭酸イオン、酢酸イオン、ギ酸イオン(formiate)、プロピオン酸イオン、硝酸イオン、硫酸イオン及びメタン硫酸イオンなどの弱錯化性アニオンを有する。上記の金属塩は、好ましくは、溶液として、又は安定な水性コロイド状分散体として使用される。上記の金属塩用に使用される溶媒は、水、アルコール、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド及びそれらの混合物であり得る。特に好ましいのは、水及び水/アルコール混合物、例えば、水/メタノール、水/イソプロパノール、水/1,3-プロパンジオール、水/1,2-プロパンジオール/1,4-ブタンジオール又は水/プロピレングリコールである。

吸水性ポリマー粒子が多価金属カチオンでコーティングされる場合、使用される多価金属カチオンの量は、吸水性ポリマー粒子に対して、好ましくは0.05〜5重量%、より好ましくは0.1〜1.5重量％、最も好ましくは0.3〜1重量％である。

好適な還元剤は、例えば、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム(重亜硫酸ナトリウム)、亜ジチオン酸ナトリウム、スルフィン酸及びその塩、アスコルビン酸、次亜リン酸ナトリウム、亜リン酸ナトリウム、並びにホスフィン酸及びその塩である。しかしながら、次亜リン酸の塩(例えば次亜リン酸ナトリウム)、スルフィン酸の塩(例えば2-ヒドロキシ-2-スルフィナト酢酸の二ナトリウム塩)、及びアルデヒドの付加生成物(例えば2-ヒドロキシ-2 スルホナト酢酸の二ナトリウム塩)が好ましい。しかしながら、使用される還元剤は、2-ヒドロキシ-2-スルフィナト酢酸のナトリウム塩、2-ヒドロキシ-2-スルホナト酢酸の二ナトリウム塩及び重亜硫酸ナトリウムの混合物であり得る。このような混合物は、Brueggolite(登録商標)FF6及びBrueggolite(登録商標)FF7 (Brueggemann Chemicals；ハイルブロン；ドイツ)として得ることができる。同様に有用なのは、同じ会社から販売されている商品名Blancolen(登録商標)の下で入手可能な精製2-ヒドロキシ-2 スルホナト酢酸及びそのナトリウム塩である。

還元剤は、典型的には、好適な溶媒(好ましくは水)中の溶液の形態で使用される。還元剤は、純粋な物質又は上記の還元剤の任意の混合物として使用することができる。

吸水性ポリマー粒子が還元剤でコーティングされる場合、使用される還元剤の量は、吸水性ポリマー粒子に対して、好ましくは0.01〜5重量%、より好ましくは0.05〜2重量％、最も好ましくは0.1〜1重量％である。

好適なポリオールは、400〜20,000g/molの分子量を有するポリエチレングリコール、ポリグリセロール、3〜100-tuplyエトキシル化ポリオール、例えば、トリメチロールプロパン、グリセロール、ソルビトール、マンニトール、イノシトール、ペンタエリスリトール及びネオペンチルグリコールである。特に好適なポリオールは、7〜20-tuplyエトキシル化グリセロール又はトリメチロールプロパン、例えば、Polyol TP 70(登録商標) (パーストープ AB、パーストープ、スウェーデン)である。後者は、特に、これらが、吸水性ポリマー粒子の水性抽出物の表面張力をわずかにしか低下させないという利点を有する。ポリオールは、好ましくは、水性又は水混和性溶媒中の溶液として使用される。

ポリオールは、表面架橋の前、最中、又は後に添加することができる。好ましくは、ポリオールは、表面架橋後に添加される。上記に列挙されるポリオールの任意の混合物を使用することができる。

吸水性ポリマー粒子がポリオールでコーティングされる場合、ポリオールの使用量は、吸水性ポリマー粒子に対して、好ましくは0.005〜2重量％、より好ましくは0.01〜1重量％、最も好ましくは0.05〜0.5重量％である。

コーティングは、好ましくは、可動混合ツールを有するミキサー、例えばスクリューミキサー、ディスクミキサー、パドルミキサー、及びドラムコーティング機中で実施される。好適なミキサーは、例えば、水平式Pflugschar(登録商標)プラウシェアミキサー(Gebr. Lodige Maschinenbau GmbH；パーダーボルン；ドイツ)、Vrieco-Nauta連続式ミキサー(Hosokawa Micron BV；ドゥーティンヘム；オランダ)、Processall Mixmillミキサー(Processall Incorporated；シンシナティ；米国)、及びRuberg連続流式ミキサー(Gebruder Ruberg GmbH & Co KG, ニーハイム、ドイツ)である。さらに、混合のために流動床を使用することも可能である。

上記の製造方法によれば、吸水性ポリマー微粒子は、典型的には、コーティング後にも除去され、本発明により回収されて凝集され、吸水性ポリマー粒子Gを生じる。凝集のため、吸水性ポリマー微粒子は、好ましくは、上記製造方法の少なくとも1つの異なるステップにおいて回収された吸水性ポリマー微粒子とブレンドされる。

凝集
上記の製造方法によれば、吸水性ポリマー微粒子は、典型的には、重合及び/又は後架橋後及び/又はコーティングの後に除去される。

本発明によれば、これらの吸水性ポリマー微粒子は、吸水性ポリマー粒子Gを製造するために使用される。このため、これらのやや微細な吸水性ポリマー微粒子は回収される。凝集された吸水性ポリマー微粒子は、表面架橋されておらず及び/又は表面架橋されており及び/又はコーティングされており、あるいは、好ましくはこれらの少なくとも2つの混合物である。

吸水性ポリマー粒子Gは、表面後架橋されていない吸水性ポリマー微粒子、表面後架橋された吸水性ポリマー微粒子を凝集させ、又は好ましくは、表面後架橋されていない吸水性ポリマー微粒子と表面後架橋された吸水性ポリマー微粒子とのブレンドを凝集させ、上記凝集した吸水性ポリマー粒子を乾燥させ、粉砕し、ふるい分けし、分級することにより得ることができる。あるいは、表面後架橋されていない吸水性ポリマー微粒子及び/又は表面後架橋された吸水性ポリマー微粒子及び/又は コーティングされた吸水性ポリマー微粒子のブレンドを凝集させ、上記凝集した吸水性ポリマー粒子を乾燥させ、粉砕し、ふるい分けし、分級することにより得ることができる。

この混合物又はブレンドが、ポリマー微粒子の合計に対して、少なくとも50重量％の表面後架橋されていない吸水性ポリマー微粒子と、最大で50重量％の表面後架橋された吸水性ポリマー微粒子とを含むことが好ましい。

より好ましくは、少なくとも60重量％の表面後架橋されていない吸水性ポリマー微粒子と、最大で40重量％の表面後架橋された吸水性ポリマー微粒子。最も好ましくは少なくとも66重量％の表面後架橋されていない吸水性ポリマー微粒子と、最大で34重量％の表面後架橋された吸水性ポリマー微粒子。

これらの混合物が、少なくとも70重量％の表面後架橋されていない吸水性ポリマー微粒子と、最大で30重量％の表面後架橋された吸水性ポリマー微粒子とを含むことがさらに好ましく、好ましくは、上記の混合物又はブレンドは、少なくとも75重量％の表面後架橋されていない吸水性ポリマー微粒子と、最大で25重量％の表面後架橋された吸水性ポリマー微粒子とを含む。

凝集の性能は当業者に公知であり、何らの限定も受けるものではない。

本発明によれば、吸水性ポリマー微粒子の凝集のため、以下：
a) 吸水性ポリマー粒子に対して、0.04〜1.2重量％の水溶性若しくは水分散性ポリマー結合剤又はそれらの混合物、
b) 吸水性ポリマー粒子に対して、20〜70重量％の水、及び
c) 吸水性ポリマー粒子に対して、5〜20重量％の水混和性有機溶媒
を含む溶液又は懸濁液が使用される。

本発明の一実施形態によれば、凝集のため、上記の溶液又は懸濁液が吸水性ポリマー微粒子上に噴霧される。上記溶液又は懸濁液を用いた噴霧は、例えば、可動混合器具を有するミキサー、例えばスクリューミキサー、パドルミキサー、ディスクミキサー、プラウシェアミキサー及びショベルミキサー中で行うことができる。有用なミキサーとしては、例えば、Loedige(登録商標)ミキサー、Bepex(登録商標)ミキサー、Nauta(登録商標)ミキサー、Processall(登録商標)ミキサー及びSchugi(登録商標)ミキサーなどが挙げられる。垂直ミキサーが好ましい。流動床装置が特に好ましい。

上記溶液又は懸濁液は、好ましくは、水及び水混和性有機溶媒、例えば、アルコール、テトラヒドロフラン及びアセトンを含み；水溶性及び/又は水分散性ポリマー結合剤がさらに使用される。

水溶性ポリマー結合剤の例としては、例えば、限定するものではないが、カルボキシメチルセルロース、デンプン、デキストラン、ポリビニルアミン、ポリエチレンイミン、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸及びその塩、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール及びキトサンなどが挙げられる。

本発明による水分散性ポリマー結合剤としては、例えば、限定するものではないが、ビニルエステルのホモポリマー及びコポリマー、特にビニルアセテートホモポリマー及びエチレン、アクリレート、マレイン酸エステル、ビニルアミド、他のビニルアシル誘導体とのビニルアセテートコポリマー、並びに/又は、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルのホモポリマー及びコポリマー、例えば、メチルメタクリレート、n-ブチルアクリレート、又は2-エチルヘキシルアクリレートのコポリマーなどを挙げることができる。

ビニルエステル、アクリル酸エステル、及びメタクリル酸エステルをベースとするコポリマーは、コモノマー、例えばスチレン、ブタジエン、ビニルアミド、オレフィン性不飽和カルボン酸若しくはその誘導体、ビニルホスホン酸若しくはその誘導体、又は不飽和酸の(ポリ)グリコールエステルを含む。ビニルアミドの例としては、限定するものではないが、N-ビニルホルムアミド、N-ビニル-N-メチルアセトアミド、及びN-ビニルピロリドンなどが挙げられる。

オレフィン性不飽和カルボン酸の例は、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸及びマレイン酸である。これらのオレフィン性不飽和カルボン酸の誘導体の例は、例えば、アミド、例えば(メタ)アクリルアミド、N-tert-ブチル(メタ)アクリルアミド、及びN-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、及びN-メチロールアミド又はN-メチロールアミドのエーテル、ヘミアミド、並びに脂肪族アミンのイミド、さらにまたアクリロニトリルである。ビニルホスホン酸の誘導体の例は、例えば、C1-C18アルコールのモノエステル及びジエステル、例えば、メチルエステル、プロピルエステル又はステアリルエステルである。

不飽和酸のグリコールエステルとしては、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、又は一般式：

(式中、X¹は水素又はメチルであり、nは0〜50であり、Rはアルキル、アルカリール(alkaryl)、又はシクロアルキルC₁-C₂₄基、例えば、オクチルフェニル、ドデシル、又はノニルフェニルである)
で表される、アクリル酸及びメタクリル酸とポリアルキレンオキシド化合物とのエステルが挙げられる。

他の好適な水分散性ポリマー結合剤は、ポリアセタール、すなわちポリビニルアルコールとアルデヒド、例えばブチルアルデヒドとの反応生成物；多価アルコールとイソシアネートから調製される、例えばポリエステル及び/又はポリエーテルジオール、例えば、トルエン-2,4-又は2,6-ジイソシアネート、メチレン4,4-ジ(フェニルイソシアネート、又はヘキサメチレンジソシアネートから調製されるポリウレタンポリマー；ポリ尿素、すなわち、ジアミンとジイソシアネートから調製されるか、又はジアミンと二酸化炭素、ホスゲン、カルボン酸エステル(例えば、活性化ジフェニルカーボネート)、若しくは尿素との重縮合により調製されるか、又はジイソシアネートと水との反応により調製されるポリマー；ポリシロキサン、すなわち、異なる方法でブロックされた末端基を有する直鎖ジメチルポリシロキサン；ポリアミド及びコポリアミド；ポリエステル、すなわち、ラクトンの開環重合により、又はヒドロキシカルボン酸若しくはジオールとジカルボン酸誘導体との縮合により調製されるポリマー；ポリエポキシドから、好適な硬化剤を用いた付加反応により、又はエポキシド基を用いた重合により調製されるエポキシ樹脂；縮合反応又はエステル交換反応において、ジグリコール又はビスフェノールとホスゲン又はカルボン酸ジエステルとの反応により調製されるポリカーボネート；及びそれらの混合物である。

好ましい水分散性ポリマー結合剤は、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルのホモポリマー及びコポリマー、並びにポリアセタールをベースとするポリマーである。2つ以上のポリマーの混合物も使用することができる。混合比は重要ではなく、当業者により、特定の環境に適合するように賢明に決定される。

本発明によれば、水分散性ポリマー結合剤を含有する分散体は、水及び/又は好適な水混和性有機溶媒中の約5重量%〜約75重量％のポリマーを含む。このポリマーは、そのポリマーが吸水性ポリマー微粒子の表面に容易に且つ均一に適用されることを可能とするために、十分な量の水及び/又は好適な水混和性有機溶媒中に分散される。ポリマー用の好適な水混和性有機溶媒は、限定するものではないが、アルコール又はグリコール、例えば、メタノール、エタノール、エチレングリコール、又はプロピレングリコール、及びそれらの混合物であり得る。多くの場合、水分散性ポリマー結合剤は、ポリマー、水、任意選択の有機溶媒、乳化剤、及びエマルションの調製において典型的に使用される他の成分を含有するエマルションとして適用される。

さらに、好適な有機溶媒としては、限定するものではないが、脂肪族及び芳香族の炭化水素、アルコール、エーテル、エステル及びケトン、例えば、n-ヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、メタノール、エタノール、i-プロパノール、エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、グリセロール、ジエチルエーテル、メチルトリグリコール、200〜10,000の平均分子量(Mw)を有するポリエチレングリコール、酢酸エチル、n-ブチルアセテート、アセトン、2-ブタノン、及びそれらの混合物などが挙げられる。

本発明によれば、凝集のため、吸水性ポリマー微粒子の合計に対して0,04〜0,8重量％、より好ましくは0.04〜0.42重量％、最も好ましくは0.16〜0.42重量％の水溶性若しくは水分散性ポリマー結合剤又はそれらの混合物、好ましくはポリアクリレートが使用されることが好ましい。

吸水性ポリマー微粒子の合計に対して、20〜70重量％、より好ましくは30〜60重量％の水が使用されることがさらに好ましい。

さらにより好ましくは、吸水性ポリマー微粒子の合計に対して、5〜20重量％、より好ましくは 5〜15重量％、最も好ましくは5〜10重量％の水混和性有機溶媒が存在する。

結果として得られる凝集した吸水性ポリマー粒子Gの特性は、凝集工程において使用される結合剤の種類及び量又は水の量により制御されるか又は影響を受ける。水の量の増加は、例えば、より高い量の、結果として得られる150μm超のサイズを有する粒子/凝集体を生じる。

さらに、結果として得られる凝集した吸水性ポリマー粒子Gは、それらの特性をさらに調整するため、例えば、表面後架橋され及び/又はコーティングされ得る。

凝集した吸水性粒子Gの平均粒子直径は、好ましくは、200〜550μm、より好ましくは250〜500μm、最も好ましくは350〜450μmである。

結果として得られる吸水性ポリマー粒子Gは、30秒未満の血液取得時間を有し、ここで血液取得時間は、血液取得時間試験法に従って測定される。好ましくは、吸水性ポリマー粒子Gの血液取得時間は、26秒未満、より好ましくは25秒未満である。

本発明によれば、結果として得られる吸水性ポリマー粒子Gは、15秒未満の母乳吸収時間を有し、ここで母乳吸収時間は、母乳吸収時間試験法に従って測定される。好ましくは、吸水性ポリマー粒子Gの母乳吸収時間は、13秒未満、より好ましくは12秒未満である。

吸水性ポリマー粒子Gは、少なくとも10g/g、好ましくは少なくとも15g/g、より好ましくは少なくとも18g/g、最も好ましくは少なくとも20g/gの、0.3psiの負荷下吸収率(absorption under load)(AAP 0.3psi又はAUL 0.3psi)を有する。

吸水性粒子Gのかさ密度は、0.55g/mL未満、好ましくは0.50g/mL未満、より好ましくは0.49g/mL未満、最も好ましくは0.47g/mL未満である。好ましくは、吸水性粒子Gのかさ密度は、0.41g/mL〜0.49g/mLである。

本発明による凝集により調製される吸水性ポリマー粒子Gは、少なくとも15g/g、より好ましくは少なくとも18g/g、最も好ましくは少なくとも20g/gの遠心分離保持容量(CRC)を有する。

このような吸水性ポリマー微粒子の凝集により製造される、本発明による吸水性ポリマー粒子Gは、15秒未満のボルテックス及び0.49g/mL以下のかさ密度、少なくとも15g/gのCRC、少なくとも10g/gのAUL0.3psi、30秒未満の血液取得時間、及び15秒未満の母乳吸収時間を有する。

C. 生理用吸収性物品

生理用吸収性物品は、以下：
(A) 上部液体透過性層
(B) 下部液体不透過性層
(C) 以下のものを含む、(A)と(B)との間の流体吸収性コア
50〜95重量％の繊維状材料及び5〜50重量％の吸水性ポリマー粒子G；
又は60〜95重量％の繊維状材料及び5〜40重量％の吸水性ポリマー粒子G；
好ましくは75〜95重量％の繊維状材料及び5〜25重量％の吸水性ポリマー粒子G；
より好ましくは80〜90重量％の繊維状材料及び10〜20重量％の吸水性ポリマー粒子G；
最も好ましくは85〜90重量％の繊維状材料及び10〜15重量％の吸水性ポリマー粒子G；
(D) 以下のものを含む、(A)と(C)との間の任意選択の取得-分配層
80〜100重量％の繊維状材料及び0〜20重量％の吸水性ポリマー粒子；
好ましくは85〜99.9重量％の繊維状材料及び0.01〜15重量％の吸水性ポリマー粒子；
より好ましくは90〜99.5重量％の繊維状材料及び0.5〜10重量％の吸水性ポリマー粒子；
最も好ましくは95〜99重量％の繊維状材料及び1〜5重量％の吸水性ポリマー粒子；
(E) (C)の直上及び/又は直下に配置されるか、又は(C)の周りを完全に又は部分的に包み込んでいる(wrapped fully or partially around (C))任意選択のティッシュ層；及び
(F) 他の任意選択の構成要素
を含む。

吸水性ポリマー粒子Gは、表面後架橋されていない吸水性微粒子と、表面後架橋された吸水性微粒子とのブレンドを凝集させて、上記凝集した吸水性ポリマー粒子を乾燥させ、粉砕し、ふるい分けし、分級することにより得ることができる。

生理用吸収性物品は、例えば、ブレストパッド、生理用ナプキン、パンティライナー、又は低度又は中程度の成人失禁のための物品、例えば、成人用の失禁パッド及び失禁ブリーフなどを意味すると理解される。好適な生理用吸収性物品は、基体、層、シート及び/又は流体吸収性コアのための繊維状ウェブ又はマトリックスを形成する繊維状材料及び場合により吸水性ポリマー粒子を含む流体吸収性組成物を含む。

取得-分配層は、排出された体液の移動及び分配層として作用し、典型的には下部の流体吸収性コアによる効率的な液体分配に影響を与えるように最適化される。従って、迅速な一時的液体保持のために、取得-分配層は、必要な空隙を提供し、他方、その下部の流体吸収性コアの領域被覆は、必要な液体分配に影響を及ぼすものでなければならず、迅速に取得-分配層から水を取り除く流体吸収性コアの能力に適合される。

好適な生理用吸収性物品は幾つかの層で構成され、その個々の構成要素は、好ましくは、吸収された体液の低い可視性のための小さなインサルトゾーン、上部液体透過性層については乾燥度、下部液体不透過性層についてはウェットスルーのない透湿性、速い吸収速度を示し且つ最高量の体液を保持することができる柔軟で透湿性のある薄い流体吸収性コア、及び排出された体液の移動及び分配層として作用する上部層とコアとの間の取得-分配層など、明確な機能的パラメーターを示さなければならない。これらの個々の構成要素は、結果として得られる生理用吸収性物品が、柔軟性、水蒸気通気性、乾燥度、使用者に向いた面の着用快適性、柔らかさ、低い可視性及び保護など、並びに液体の保持、リウェット、及び衣服側のウェットスルー防止に関する全体的な基準を満たすように組み合わせられる。これらの層の特定の組み合わせは、消費者に高い保護レベル並びに高い快適性の両方をもたらす流体吸収性物品を提供する。

流体吸収性物品のための設計及びそれらを製造するための方法は、例えば、以下の刊行物及びその中で引用される文献に記載され、本発明に明示的に組み込まれる：EP 2 301 499 A1、EP 2 314 264 A1、EP 2 387 981 A1、EP 2 486 901 A1、EP 2 524 679 A1、EP 2 524 679 A1、EP 2 524 680 A1、EP 2 565 031 A1、US 6,972,011、US 2011/0162989、US 2011/0270204、WO 2010/004894 A1、WO 2010/004895 A1、WO 2010/076857 A1、WO 2010/082373 A1、WO 2010/118409 A1、WO 2010/133529 A2, WO 2010/143635 A1、WO 2011/084981 A1、WO 2011/086841 A1、WO 2011/086842 A1、WO 2011/086843 A1、WO 2011/086844 A1、WO 2011/117997 A1、WO 2011/136087 A1、WO 2012/048879 A1、WO 2012/052173 A1及びWO 2012/052172 A1、WO 2012/009590 A1、WO 2012/047990 A1。

液体透過性層(A)
一般的に、液体透過性層(A)すなわちトップシートは、皮膚と直接接触する層である。このため、液体透過性層は、好ましくは、しなやかで(compliant)、柔らかな感触であり、消費者の皮膚を刺激しない。本明細書における使用に好適なトップシートは、織布、不織布、及び/又は液体透過性開口部を含む液体不透過性ポリマーフィルムの3次元ウェブを含み得る。一般的に、用語「液体透過性」は、液体、すなわち尿、月経分泌物及び/又は膣液などの体液が、その厚さを容易に貫通することを可能にすることと理解される。液体透過性層の基本的な機能は、着用者から流体吸収性コアへの体液の取得及び移動である。液体透過性層(A)は、着用者の皮膚を、上記層を通過した液体から隔てるために、疎水性材料で作製され得る。液体透過性層(A)が疎水性材料で作製される場合、液体がトップシートをより迅速に通過するように、液体透過性層(A)の少なくとも上面は親水性となるよう処理される。この処理は、体の滲出液が、液体透過性層(A)を通して引き込まれ吸収性コアに吸収されるのではなくトップシートから流れ出る可能性を低下させる。さらに、液体透過性層を、界面活性剤で処理することにより親水性にし得ることが可能である。液体透過性層(A)を界面活性剤で処理するための好適な方法としては、トップシート材料に界面活性剤を噴霧すること及びトップシート材料を界面活性剤に浸漬することなどが挙げられる。

本明細書における使用のための液体透過性層は、単一層であってもよく、又は複数の層を有していてもよい。典型的には、液体透過性層は、不織布材料、フィルム、例えば有孔形成熱可塑性フィルム、有孔可塑性フィルム、及びハイドロフォームド熱可塑性フィルム；多孔性フォーム；網状フォーム；網状熱可塑性フィルム；及び熱可塑性スクリム又はそれらの組み合わせなどの、当技術分野で公知の任意の材料から形成される。好適な液体透過性層(A)は、ポリエステル、ポリオレフィン、レーヨンの慣用の合成若しくは半合成繊維又は二成分繊維あるいはフィルム、又は天然繊維、あるいはそれらの任意の組み合わせからなる。不織布材料の場合、繊維は、一般的に、ポリアクリレートなどの結合剤によって結合されるべきである。さらに、液体透過性層は弾性組成物を含有していてもよく、このため一方向又は二方向に伸展することを可能にする弾性特性を示す。

液体透過性層のための1つの好適な材料は、Fiberweb North America, Inc. (シンプソンビル、サウスカロライナ州、米国)からコードNo. P-8として入手可能な熱接着されたカード化ウェブであり得る。別の好適なトップシート材料は、Havix Co.(日本)からコードNo. S-2355として入手可能である。さらに別の好適なトップシート材料は、Amoco Fabrics, Inc.(グローナウ、ドイツ)からコードNo. Profleece Style 040018007として入手可能な熱結合したカード化ウェブであり得る。

好適な合成繊維は、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリル酸、ポリビニルアセテート、ポリエチルビニルアセテート、不溶性又は可溶性ポリビニルアルコール、ポリオレフィン(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン)、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン、ポリスチレンなどから作製される。

フィルムの例は、液体透過性の、有孔形成熱可塑性フィルム(apertured formed thermoplastic film)、有孔可塑性フィルム(apertured plastic film)、ハイドロフォームド熱可塑性フィルム(hydroformed thermoplastic film)、網状熱可塑性フィルム、多孔性フォーム、網状フォーム、及び熱可塑性スクリムである。これらは、弾力的な3次元の繊維様構造を与える。このため、身体と接触している形成フィルムの表面は乾いたままであり、これにより着用者の身体の汚れを低減し、より快適な感触を生じさせる。好適な形成フィルムは、1975年12月30日にThompsonに対して発行された「Absorptive Structures Having Tapered Capillaries」という表題の米国特許第3,929,135号、1982年4月13日にMullaneらに対して発行された「Disposable Absorbent Article Having A Stain Resistant Topsheet」という表題の米国特許第4,324,246号、1982年8月3日にRadelらに対して発行された「Resilient Plastic Web Exhibiting Fiber-Like Properties」という表題の米国特許第4,342,314号、1984年7月31日にAhrらに対して発行された「Macroscopically Expanded Three-Dimensional Plastic Web Exhibiting Non-Glossy Visible Surface and Cloth-Like Tactile Impression」という表題の米国特許第4,463,045号、及び1991年4月9日にBairdに対して発行された「Multilayer Polymeric Film」という表題の米国特許第5,006,394号、並びに例えば、US 4151240、US 4319868、US 4343314、US 4591523、US 4609518、US 4629643、US 4695422又はWO 96/00548に記載されている。

好適な修飾又は非修飾天然繊維の例としては、例えば、綿、バガス、ケンプ、亜麻、絹、羊毛、木材パルプ、化学的に修飾された木材パルプ、ジュート、レーヨン、エチルセルロース、及びセルロースアセテートなどが挙げられる。

好適な木材パルプ繊維は、クラフト法及び亜硫酸法などの化学的方法により、並びに、粉砕木材パルプ加工、リファイナー機械パルプ加工、熱機械パルプ加工、化学機械パルプ加工及び化学熱機械パルプ加工などの機械的方法から得ることができる。さらに、リサイクルされた木材パルプ繊維、漂白木材パルプ繊維、非漂白木材パルプ繊維、無塩素(ECF)又は完全無塩素(TCF)木材パルプ繊維を使用することができる。

繊維状材料は、天然繊維のみ若しくは合成繊維のみを含んでいてもよく、又はそれらの任意の組み合わせを含んでいてもよい。好ましい材料は、ポリエステル、レーヨン及びそれらのブレンド、ポリエチレン及びポリプロピレンである。

流体吸収性組成物の構成要素としての繊維状材料は、親水性であっても疎水性であってもよく、又は親水性繊維と疎水性繊維の両方の組み合わせであり得る。親水性の定義は、上記の章の「定義」の節に示されている。親水性/疎水性比の選択、及びこれに従う流体吸収性組成物中の親水性繊維及び疎水性繊維の量は、結果として得られる流体吸収性組成物の流体取扱い特性及び吸水性ポリマー粒子の量によって決まるだろう。このような疎水性繊維の使用は、流体吸収性組成物が生理用吸収性物品の着用者に隣接している場合に好ましく、この疎水性繊維は上部液体透過性層を部分的に又は完全に置き換えるように使用され、好ましくは疎水性不織布材料から形成される。疎水性繊維はまた、下部の通気性ではあるが流体不透過性の層の部材でもあり得、そこで流体不透過性障壁として作用する。

親水性繊維の例は、セルロース繊維、修飾セルロース繊維、レーヨン、ポリエステル繊維、例えば、ポリエチレンテレフタレート、親水性ナイロンなどである。親水性繊維はまた、例えば界面活性剤処理又はシリカ処理により親水化される疎水性繊維から得ることもできる。従って、親水性熱可塑性繊維は、界面活性剤処理又はシリカ処理により、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリアミド、ポリスチレンなどから誘導される。

上部層の強度及び統合性(integrity)を高めるため、繊維は、一般的に、層内の繊維間の架橋として作用する接着部位を示すべきである。

ウェブ中の繊維を強化するための技術は、機械的接着、熱接着及び化学的接着である。機械的接着の工程において、繊維は、例えば水噴射により機械的に絡められ(スパンレース)、ウェブに統合性を与える。熱接着は、低溶融ポリマーの存在下で温度を上昇させることによって実施される。熱接着工程の例は、スパンボンディング、スル―エア接着及び樹脂接着である。

統合性を高めるための好ましい手段は、熱接着、スパンボンディング、樹脂接着、スル―エア接着及び/又はスパンレースである。

熱接着の場合、熱可塑性材料が繊維に添加される。熱処理すると、この熱可塑性材料の少なくとも一部は溶融し、毛細管効果により繊維の交差部へ移動する。これらの交差部は、冷却後に固化して結合部位となり、繊維状マトリックスの統合性を高める。さらに、化学的に硬化されたセルロース繊維の場合、熱可塑性材料の溶融及び移動は、その密度及び坪量は維持しながら、結果として得られる繊維層の孔径を増加させる効果を有する。濡れても、層の構造及び統合性は安定したままである。要約すると、熱可塑性材料の添加は、排出された体液の改善された流体透過性、またこれにより改善された取得特性をもたらす。

好適な熱可塑性材料としては、ポリオレフィン(例えば、ポリエチレン及びポリプロピレン)、ポリエステル、コポリエステル、ポリビニルアセテート、ポリエチルビニルアセテート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリル酸、ポリアミド、コポリアミド、ポリスチレン、ポリウレタン及び上記のポリマーのいずれかのコポリマーなどが挙げられる。

好適な熱可塑性繊維は、一成分繊維である単一ポリマーから作製することができる。あるいは、これらは、2つ以上のポリマー、例えば、二成分繊維又は多成分繊維から作製することができる。用語「二成分繊維」は、シェルとは異なる繊維状材料から作製されるコア繊維を含む熱可塑性繊維を指す。典型的には、両繊維状材料は異なる融点を有し、一般的に、シースはより低い温度で融解する。二成分繊維は、シースが、二成分繊維の断面積にわたり均一な厚さを有するのか又は不均一な厚さを有するのかに応じて、同心であってもよく、又は偏心であってもよい。比較的低い繊維厚さでより高い圧縮強度を示す偏心二成分繊維が有利である。さらなる二成分繊維は、「非クリンプ」(曲がっていない)特性又は「クリンプ」(曲がった)特性を示し得、さらなる二成分繊維は、様々な態様の表面潤滑性を示し得る。

二成分繊維の例としては、以下のポリマーの組み合わせ：ポリエチレン/ポリプロピレン、ポリエチルビニルアセテート/ポリプロピレン、ポリエチレン/ポリエステル、ポリプロピレン/ポリエステル、コポリエステル/ポリエステルなどが挙げられる。

好適な熱可塑性材料は、層の繊維を損なうであろう温度より低い温度であるが、流体吸収性物品が通常保管される温度より低くはない温度の融点を有する。好ましくは、上記の融点は約75℃〜175℃である。熱可塑性繊維の典型的な長さは、約0.4〜6cm、好ましくは約0.5〜1cmである。熱可塑性繊維の直径は、デニール(9000メートル当たりのグラム数)又はdtex(10000メートル当たりのグラム数)のいずれかについて定義される。典型的な熱可塑性繊維は、約1.2〜20、好ましくは約1.4〜10の範囲内のdtexを有する。

流体吸収性組成物の統合性を高めるさらなる手段は、スパンボンディング技術である。スパンボンディングによる繊維層の生成の本質は、ポリマー顆粒の連続フィラメントへの直接紡糸、その後の繊維層の製造をベースとする。

スパンボンド布は、押し出された紡糸繊維を可動ベルト上に均一なランダム様式で沈着させ、その後繊維を熱接着することにより製造される。繊維は、ウェブ敷設(web laying)工程中に空気噴射により分離される。繊維接着は、加熱ロール(heated roll)又はホットニードル(hot needle)を適用してポリマーを部分的に融解させ、繊維を一緒に融着することによって生成される。分子配向により融点が上昇するため、延伸性の高くない繊維を熱接着繊維として使用することができる。ポリエチレン又はランダムエチレン/プロピレンコポリマーは、低融点接着部位として使用される。

スパンボンディングの他に、樹脂接着の技術も熱接着対象に属する。この技術を使用して接着部位を生成し、例えば、エポキシ、ポリウレタン及びアクリル酸をベースとする特定の接着剤を繊維状材料に添加し、結果として得られるマトリックスを熱的に処理する。このようにして、ウェブは、繊維状材料内に分散された樹脂及び/又は熱可塑性樹脂と接着される。

さらなる熱接着技術として、スル―エア接着は、繊維状布の表面への熱風の適用を含む。熱風は繊維状布の真上で循環するが、繊維状布を押し通らない。接着部位は、結合剤の添加により生成される。スル―エア熱接着に使用される好適な結合剤としては、結晶性結合剤繊維、二成分結合剤繊維、及び粉末などが挙げられる。結晶性結合剤繊維又は粉末を使用する場合、結合剤は完全に融解し、不織布の断面全体にわたって融解液滴を形成する。冷却時に、これらの点において接着が起こる。シース/コア結合剤繊維の場合、シースが結合剤であり、コアがキャリア繊維である。スル―エアオーブンを使用して製造された製品は、かさ高く、目が粗く(open)、柔らかく、強く、伸張性、通気性及び吸収性を有する傾向にある。スル―エア接着とそれに続く即時のコールドカレンダー加工は、ホットロールカレンダー加工製品と圧縮なしでスル―エア接着された製品の間の厚さを生じさせる。コールドカレンダー加工後であっても、この製品は、エリア接着ホットカレンダー加工材料よりも柔らかく、柔軟性があり、伸張性がある。

スパンレーシング(「水流交絡」)は、ウェブの統合性を高めるさらなる方法である。形成された緩い繊維のウェブ(通常はエアレイド又はウェットレイド)は、エアポケットを除去するために、最初に圧縮され、予め湿らされる。スパンレーシングの技術は、複数列の水の微細高速噴射を使用して、多孔性ベルト又は可動性の有孔スクリーン若しくはパターン化スクリーン上のウェブに衝撃を与え、それにより繊維が互いに絡まるようにする。水圧は、一般的に、最初の噴射器から最後の噴射器へと増加する。水噴射をウェブ上に向けるために、150バールもの高い圧力が使用される。この圧力は、大半の不織布繊維に対しては十分であるが、特殊な用途においてはより高い圧力が使用される。

スパンレース加工は、水の噴射を用いて繊維を絡ませ、これにより布の統合性を与える不織布製造システムである。柔らかさ、ドレープ、適合性、及び比較的高い強度は、スパンレース不織布の主な特徴である。

最新の研究では、結果として得られる液体透過性層の幾つかの構造的特徴に利点が見られる。例えば、層の厚さは極めて重要であり、そのx-y寸法と共に、層の取得-分配挙動に影響を与える。統合されたさらなる幾つかのプロファイル化された構造が存在する場合、層の3次元構造に応じて、取得-分配挙動を導くことができる。従って、液体透過性層の機能における3D-ポリエチレンが好ましい。

従って、好適な液体透過性層(A)は、熱接着、スパンボンディング、樹脂接着又はスル―エア接着により上記の繊維から形成される不織布層である。さらに、好適な液体透過性層は、3D-ポリエチレン層及びスパンレースである。

好ましくは、3D-ポリエチレン層及びスパンレースは、12〜22gsmの坪量を示す。典型的には、液体透過性層(A)は、流体吸収性構造にわたって部分的又は全体的に延在し、全ての好ましいサイドフラップ、サイドラッピングエレメント、ウィング及びイヤーの部分に延在し、及び/又はそれを形成することができる。

液体不透過性層(B)
液体不透過性層(B)、すなわちバックシートは、流体吸収性コアにより吸収及び保持される滲出液が、生理用吸収性物品と接触している物品、例えば、シーツ、ズボン、パジャマ及び下着を濡らすのを防止する。このため、液体不透過性層(B)は、織布又は不織布材料、ポリマーフィルム、例えば、ポリエチレン若しくはポリプロピレンの熱可塑性フィルム、又は複合材料、例えば、フィルムコーティングされた不織布材料を含み得る。

好適な微細孔ポリエチレンフィルムは、三井東圧化学株式(名古屋、日本国)により製造され、取引においてはPG-Pとして販売されている。好適な液体不透過性熱可塑性フィルムは、約0.012mm(0.50ミル)〜約0.051mm(2.0ミル)の厚さを有し、例えばポリエチレン又はポリプロピレンを含み、5gsm〜35gsmの範囲内の坪量を有する。

好適な液体不透過性層としては、不織布、プラスチック及び/又はプラスチックと不織布との積層体が挙げられ、これらは、好ましくは柔軟性である。本明細書において、「柔軟性」は、適合性を有し、且つ着用者の身体の一般的な形状及び輪郭に容易に適合する材料を指す。

プラスチック及び/又はプラスチックと不織布との積層体は両方とも適切に通気性であってよく、すなわち、液体不透過性層(B)は、流体吸収性材料から蒸気が逃げることを可能とし得る。このため、液体不透過性層は、明確な水蒸気透過率と同時に明確な不透過性のレベルを有していなければならない。これらの特性を組み合わせるため、好適な液体不透過性層は、少なくとも2つの層、例えば、特定の坪量及び孔径を有する繊維状不織布からの積層体、及び、例えば特定の厚さ及び場合により孔構造を有する第2の層としてのポリビニルアルコールなどの連続3次元フィルムを含む。このような積層体は障壁として作用し、液体の移動又はウェットスルーを示さない。従って、好適な液体不透過性層は、繊維状不織布である多孔性ウェブ(例えば、合成繊維から作製されるメルトブロー不織布層の又はスパンボンド不織布層の複合ウェブ)の少なくとも第1の通気性層と、液体不透過性ポリマーフィルム、例えば、場合により毛細管として作用する細孔(好ましくはフィルムの平面に対して垂直ではないが、フィルムの平面に対して90゜未満の角度で配置される)を有するプラスチックからなる弾力性のある3次元ウェブの少なくとも第2の層とを含む。

好適な液体不透過性層は、蒸気に対して透過性である。好ましくは、液体不透過性層は、24時間あたり少なくとも約100gsm、好ましくは24時間あたり少なくとも約250gsm、最も好ましくは24時間あたり少なくとも約500gsmの水蒸気透過率(WVTR)を示す透湿性材料から構築される。

好ましくは、液体不透過性層(B)は、疎水性材料(例えば合成繊維)を含む不織布、又はプラスチック(例えばポリエチレン)を含む液体不透過性ポリマーフィルムで作製される。液体不透過性層の厚さは、好ましくは15〜30μmである。

さらに、液体不透過性層(B)は、好ましくは、12〜15gsmの密度を有する不織布及び約10〜20μmの厚さを有するポリエチレン層を含む、不織布とプラスチックの積層体で作製される。

バックシートは、典型的には、吸収性コアの外側に面する表面に隣接して位置し得、当技術分野で公知の任意の好適な取付手段により吸収性コアの外側に面する表面に接合させることができる。例えば、バックシートは、接着剤の均一な連続層、接着剤のパターン化層、又は接着剤の別個のライン、スパイラル又はスポットの配列により、吸収性コアに固定され得る。

典型的には、液体不透過性層(B)は、流体吸収性構造にわたって部分的又は全体的に延在し、全ての好ましいサイドフラップ、サイドラッピングエレメント、ウィング及びイヤーの部分に延在し、及び/又はそれを形成することができる。

流体吸収性コア(C)
一般的に、流体吸収性コア(C)は、一般的には圧縮性、適合性であり、着用者の皮膚を刺激せず、且つ体液を吸収及び保持することができる任意の吸収性部材であり得る。流体吸収性コア(C)は、様々なサイズ及び形(例えば、長方形、砂時計型、「T」型、非対称、等)に製造することが可能であり、生理用吸収性物品において一般的に使用される様々な液体吸収性材料、例えば、粉砕木材パルプ、クレープ化セルロースウォッディング；コフォーム(coform)を含むメルトブローポリマー；化学的に硬化、修飾又は架橋されたセルロース繊維；ティッシュラップ及びティッシュラミネートを包含するティッシュ；吸収性フォーム；吸収性スポンジ；吸水性ポリマー粒子、吸収性ゲル化材料；又は任意の同等の材料若しくは材料の組み合わせから製造することができる。

流体吸収性コア(C)の構成及び構造は多様であり得る(例えば、吸収性コアは、多様なキャリパーゾーン、親水性勾配、超吸収性勾配、又はより低い平均密度及びより低い平均坪量取得ゾーンを有し得るか；又は1つ以上の層若しくは構造を含み得る)。さらに、流体吸収性コア(C)のサイズ及び吸収容量もまた多様であってよい。しかしながら、流体吸収性コア(C)の総吸収容量は、生理用吸収性物品の設計負荷及び使用目的に適合するべきである。

流体吸収性コア(C)は、他の任意選択の構成要素を含み得る。1つのかかる任意選択の構成要素は、コアラップ、すなわち、部分的に又は完全にコアを取り囲む材料(典型的には、常にではないが、不織布材料)である。好適なコアラップ材料としては、例えば、限定するものではないが、セルロース、親水性的に修飾された不織布材料、有孔フィルム及びそれらの組み合わせなどが挙げられる。

流体吸収性コア(C)は、上部液体透過性層(A)と下部液体不透過性層(B)との間に配置される。好適な流体吸収性コア(C)は、透湿性、柔軟性、及び厚さなどの要件が満たされることを条件として、当技術分野で公知の流体吸収性コアシステムのいずれかから選択することができる。好適な流体吸収性コアは、その主な機能が、排出された体液(特にタンパク質性体液又は漿液性体液)を取得し、移動し、分配し、吸収し、貯蔵し、保持することである、任意の流体吸収性組成物を指す。

流体吸収性コア(C)の上面面積は、生理用吸収性物品の使用目的に応じて、好ましくは少なくとも50cm²、あるいは少なくとも100cm²、少なくとも150cm²、又は好ましくは少なくとも200cm²である。上面面積は、上部液体透過性層に対して向かい合うコアの一部である。

本発明によれば、流体吸収性コアは、以下の構成要素を含み得る：
1. 任意選択のコアカバー
2. 流体貯蔵層
3. 任意選択のダスティング層

1. 任意選択のコアカバー
流体吸収性コアの統合性を高めるため、コアにカバーが設けられる。このカバーは、ホットメルト、超音波接着、熱接着又は当業者に公知の接着技術の組み合わせによる側方接合部における接着及び/又は遠位接合部における接着により流体吸収性コアの上面及び/又は底面に存在し得る。さらに、このカバーは、流体吸収性コア全体を単一の材料のシートで包含することが可能であり、このようにしてラップとして機能する。ラッピングは、完全ラップ、部分ラップ又はC-ラップとして可能である。

コアカバーの材料は、任意の公知の種類の基体、例えば、ウェブ、衣服(garment)、織物、フィルム、ティッシュ及び2つ以上の基体若しくはウェブの積層体などを含み得る。コアカバー材料は、セルロース、ワタ、亜麻、リネン、麻、羊毛、絹、毛皮、毛及び天然の鉱物繊維などの天然繊維を含み得る。コアカバー材料は、レーヨン及びリヨセル(セルロースに由来)、多糖(デンプン)、ポリオレフィン繊維(ポリプロピレン、ポリエチレン)、ポリアミド、ポリエステル、ブタジエン-スチレンブロックコポリマー、ポリウレタン及びそれらの組み合わせなどの合成繊維も含み得る。好ましくは、コアカバーは、合成繊維又はティッシュを含む。

繊維は、単一成分であってもよく、又は多成分であってもよい。多成分繊維は、ホモポリマー、コポリマー又はそれらのブレンドを含み得る。

2. 流体貯蔵層
一般的に、流体吸収性コア中に含まれる流体吸収性組成物は、繊維状材料及び吸水性ポリマー粒子を含む。

本発明において有用な繊維は、天然繊維及び合成繊維を包含する。好適な修飾又は非修飾天然繊維の例は、上記の「液体透過性層(A)」の章に示される。

好適な合成繊維の例は、上記の「液体透過性層(A)」の章に示される。繊維状材料は、天然繊維のみ若しくは合成繊維のみを含んでいてもよく、又はそれらの任意の組み合わせを含んでいてもよい。

流体吸収性組成物の構成要素としての繊維状材料は、親水性、疎水性であってもよく、又は親水性繊維と疎水性繊維の両方の組み合わせであり得る。

一般的に、上部層(A)と下部層(B)との間に埋め込まれる流体吸収性コアにおける使用のため、親水性繊維が好ましい。これは特に、排出された体液を迅速に取得し、移動させ、流体吸収性組成物又は流体吸収性コアの他の領域に分配することが望まれる流体吸収性組成物の場合である。吸水性ポリマー粒子を含む流体吸収性組成物のため、親水性繊維の使用が特に好ましい。

親水性繊維の例は、上記の「液体透過性層(A)」の章に示されている。好ましくは、流体吸収性コアは、ビスコースアセテート、ポリエステル及び/又はポリプロピレンから作製される。

流体吸収性コアの繊維状材料を均一に混合して、均質な又は不均質な流体吸収性コアを生成することができる。あるいは、繊維状材料を濃縮してもよく、若しくは場合により吸水性ポリマー材料を含む別の層に入れてもよく、又は代替的には、繊維状材料を吸水性ポリマー材料の層と交互の層に濃縮してもよい。好適な流体吸収性コアの貯蔵層は、吸水性ポリマー材料を含む繊維状材料の均質な混合物を含む。層状のコアシステムを含む好適な流体吸収性コアの貯蔵層は、繊維状材料の均質な混合物を含み、また吸水性ポリマー材料を含み、ここで上記層のそれぞれは、当技術分野で公知の手段により任意の繊維状材料から構築され得る。上記の層の順序は、挿入される流体吸収性材料(例えば、吸水性ポリマー粒子)の量及び分布に応じて、所望の流体取得、分配及び移動が生じるように方向づけることができる。好ましくは、流体吸収性コアの貯蔵層内に、吸水性ポリマー粒子の組み込みのためのマトリックスとして作用する繊維状材料の層若しくは不均質な混合物から形成される、最高吸収速度又は保持の個別のゾーンが存在する。このゾーンは、流体吸収性コアの全領域にわたって延在していてもよく、又は流体吸収性コアの一部のみを形成していてもよい。

流体吸収性コアは、繊維状材料と流体吸収性材料とを含む。体液又は体滲出液を吸収及び保持することができる任意の流体吸収性材料、例えばセルロースウォッディング、修飾及び非修飾セルロース、架橋セルロース、積層体、複合体、流体吸収性フォーム、上記の「液体透過性層(A)」の章に記載される材料、吸水性ポリマー粒子及びそれらの組み合わせなどが好適である。

典型的には、流体吸収性コアは、単一種類の吸水性ポリマー粒子を含有するか、又は異なる種類の吸水性ポリマー材料に由来する吸水性ポリマー粒子を含有し得る。従って、単一種類のポリマー材料由来の吸水性ポリマー粒子、又は異なる種類のポリマー材料由来の吸水性ポリマー粒子の混合物(例えば、本発明による吸水性ポリマー粒子Gとのゲル重合に由来する、通常の吸水性ポリマー粒子の混合物)を加えることが可能である。

あるいは、異なる特性プロファイルを示す吸水性ポリマー粒子を混合することが可能である。従って、流体吸収性コアは、均一なpH値を有する吸水性ポリマー粒子を含有していてもよく、又は異なるpH値を有する吸水性ポリマー粒子(例えば、約4.0〜約7.0の範囲内のpHを有する吸水性ポリマー粒子に由来する2種以上の成分混合物)を含有していてもよい。好ましくは、利用される混合物は、約4.0〜約7.0の範囲内のpHを有するゲル重合又は逆相懸濁重合から得られる吸水性ポリマー粒子と、液滴重合(drop polymerization)から得られる吸水性ポリマー粒子との混合物に由来する。

好適な流体吸収性コアはまた、吸水性粒子及び/若しくは吸水性ポリマー繊維又はそれらの混合物を加えることにより、緩い繊維状材料からも製造される。吸水性ポリマー繊維は、単一種類の吸水性ポリマー繊維から形成されていてもよく、又は異なるポリマー材料に由来する吸水性ポリマー繊維を含有していてもよい。吸水性ポリマー繊維の添加は、繊維構造中に容易に分配されて組み込まれ、吸水性ポリマー粒子よりも良好にその場に留まるため、好ましい場合があり得る。このようにして、相互接触により生じるゲルブロッキングの傾向が低下する。さらに、吸水性ポリマー繊維は、より柔らかく、且つより柔軟性である。

流体吸収性コアの製造方法において、吸水性ポリマー粒子は、繊維マトリックスなどの構造形成性化合物と一緒ににまとめられる。このため、吸水性ポリマー粒子は、緩い繊維から流体吸収性コアを形成する工程中に添加することができる。流体吸収性コアは、吸水性ポリマー粒子とマトリックスの繊維状材料とを同時に混合することにより、又は1つの構成要素を2つ以上の他の構成要素の混合物に、同時に又は連続添加により添加することによって形成され得る。

あるいは、流体吸収性コアは、吸水性ポリマー材料の層と交互になっている層に繊維状材料を濃縮することにより形成することができる。

好適な流体吸収性コアは、吸水性ポリマー粒子と、流体吸収性材料の組み込みのためのマトリックスを構築する繊維状材料との混合物を含む。このような混合物は均質に形成され得、すなわち、全ての構成要素を一緒に混合して均質な構造を得ることができる。流体吸収性材料の量は、流体吸収性コア全体にわたって均一であってもよく、又は、例えば流体吸収性材料の濃度に関してプロファイル化されたコアを得るために、中央領域と遠位領域との間で異なっていてもよい。

吸収性コア中への吸水性ポリマー材料の適用の技術は当業者に公知であり、容積測定式(volumetric)、ロス・イン・ウェイト式(loss-in-weight)、又は重量測定式(gravimetric)であり得る。公知技術としては、振動系、単一及び複数オージェ系、ドージングロール(dosing roll)、秤量ベルト(weigh belt)、流動床容積測定系、並びに重力散布(sprinkel)系及び/又は重力噴霧系による適用などが挙げられる。挿入のさらなる技術は、流体吸収性ポリマー材料を適用する、フォーリングドーセージ系コンセンサス(falling dosage systems consensus)及び逆空圧式適用(contradictory pneumatic application)又は真空印刷法である。

好ましくは、流体吸収性コアが水平軸の周囲を回転するドラムの空洞内で形成され、その周縁部の点において吸水性ポリマー粒子並びに/又は流体吸収性繊維及び繊維状材料の流れが供給される、ドラム形成技術が使用される。流体吸収性コアが形成されるドラムの円柱状表面はフードで囲まれており、この中に前記流れが、上面、底面及び接線方向から空気圧により供給される。このフードの内部にはフィードダクトの出口も含まれ得、この出口から、個別量のさらなる吸水性ポリマー粒子が、圧力下で断続的に稼働される弁手段によって分配される。しかしながら、先行技術のドラム形成技術を用いると、個別量の吸水性ポリマー粒子の均一な分配を得ることはできない。従って、個別領域中に異なる濃度の吸水性ポリマー粒子を有するプロファイル化された構造を得るために、WO 2010103453に詳細に記載されている技術を用いることが好ましい。吸収性コアの製造のためにこのユニットを使用すると、これにより、適用の位置及び速度を制御する調整可能なエレメントによって規定の割合の吸水性ポリマー粒子が断続的に且つ制御可能に分配され、個別量の吸水性ポリマー粒子を、正確な幾何的形状の外接領域に適用することができる。

層を含む好適な流体吸収性コアは、異なる層をz方向に後続的に生成することによって形成することができる。

あるいは、生理用物品のコア構造を、2つ以上の予形成層から形成し、層状の流体吸収性コアを得ることができる。あるいは、複数のチャンバーが形成されるような方法で層を合わせることも可能であり、このチャンバー内に別々に吸水性ポリマー材料が組み込まれる。

さらに、チャンバーが存在していなくても、例えば少なくとも接着剤により支持され、吸水性ポリマー粒子がコア内の個別領域中に配置されることが好ましい場合がある。

好適な予形成層は、例えば、エアレイド構造、ウェットレイド構造、積層体構造又は複合体構造として加工される。

あるいは、他の材料の層、例えば連続気泡フォーム若しくは独立気泡フォーム又は有孔フィルムの層を付加することができる。前記吸水性ポリマー材料を含む少なくとも2つの層の積層体もまた含まれる。

あるいは、コア構造は、例えば、閉じたポケット中に個別に含まれる吸水性ポリマー粒子を含む不織布及び/又は熱可塑性材料から形成される2つ以上の層から形成することができる。このような構造は、好ましくは、超薄吸収性製品を形成するために使用される。上記ポケットには、セルロースパルプは含まれない。ポケットを規定する接着は、例えば、2つの熱可塑性閉じ込め層間の超音波接触領域の交差により形成される。特定の流体吸収性材料の固定、並びに層状構造における層の接合のさらなる方法は、後でさらに詳細に説明される。

あるいは、超薄生理用物品のコア構造は、吸収性紙、例えば、当技術分野で公知の任意の好適な吸収性材料、例えば、限定するものではないが、短繊維エアレイド不織布材料；ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエステルなどの材料の不織布；当技術分野で公知のペーパーティッシュ又はペーパータオルなどのセルロース繊維状材料、ワックスコーティング紙、波形紙材料など；又はフラッフパルプなどの、薄く柔軟性の単一層から形成することができる。この層は、巨視的には2次元であり、他の次元(dimension)と比較すると、平面的且つ極めて低厚である。前記単一層はまた、層全体にわたって超吸収性材料を組み込むこともできる。前記単一層は、二成分結合繊維をさらに組み込み得る。コア構造において、かかる層の少なくとも2つを組み合わせることが好ましい場合もある。

あるいは、前記吸収性紙は、さらなる層、例えば、着用者側の第1層、非吸収側の第2層及び、その間の吸水性ポリマー粒子を含む層状吸収性シートから形成することができ、シート層の片側若しくは両側上にコーティングがなされていてもよい。

吸収性紙層は、約100gsm〜約1000gsm、好ましくは約200gsm〜約750gsm、及びより好ましくは約300gsm〜約600gsmの総坪量を有する。

さらに、複合体構造は、吸水性ポリマー材料が上に固定されているキャリア層(例えば、ポリマーフィルム)から形成することができる。この固定は、片側で行うことも可能であり、又は両側で行うこともできる。このキャリア層は、体液について透過性であってもよく、又は不透過性であってもよい。

従って、本発明による好適な流体吸収性コアは、50%〜95重量％の繊維状材料及び5〜50重量％の吸水性ポリマー粒子G；好ましくは75〜95重量％の繊維状材料及び5〜25重量％の吸水性ポリマー粒子G；より好ましくは80〜90重量％の繊維状材料及び10〜20重量％の吸水性ポリマー粒子G、並びに最も好ましくは85〜90重量％の繊維状材料及び10〜15重量％の吸水性ポリマー粒子Gを含む。

本発明によれば、本発明の生理用吸収性物品の流体吸収性コアが、少なくとも5重量％の吸水性ポリマー粒子G、好ましくは少なくとも10重量％の吸水性ポリマー粒子G、より好ましくは少なくとも15重量％の吸水性ポリマー粒子G、最も好ましくは20重量％の吸水性ポリマー粒子Gを含むことが特に好ましい。

流体吸収性コアが、最大で95重量％の繊維状材料、好ましくは最大で90重量%、より好ましくは最大で80重量％の繊維状材料を含むことが特に好ましい。

本発明によれば、流体吸収性コアが、10重量％以下の接着剤を含むことが好ましい。

流体吸収性コア内の吸水性ポリマー粒子Gの量は、軽失禁製品においては0.1〜10g、また例えば生理用ナプキン又はブレストパッドにおいては0.1g〜2g、好ましくは0.35〜1gである。

流体吸収性コアは、当技術分野で公知の流体吸収性物品において典型的に存在するさらなる添加剤を含み得る。例となる添加剤は、流体吸収性コアを補強し且つ安定化させるための繊維である。好ましくは、流体吸収性コアを補強するためにポリエチレンが使用される。

流体吸収性コアを補強するためのさらなる好適な安定化剤は、結合剤として作用する材料である。

流体吸収性コアの異なる領域において使用される結合剤材料の種類又は結合剤の量の変更において、プロファイル化された安定化を得ることが可能である。例えば、異なる融点を示す異なる結合剤材料を、流体吸収性コアの複数領域において使用することが可能であり、例えば、コアの中央領域においては低融点の結合剤材料を使用し、また遠位領域においては高融点の結合剤材料を使用することができる。好適な結合剤材料は、接着性繊維若しくは非接着性繊維、連続押出繊維又は不連続押出繊維、二成分ステープル繊維、非弾性繊維及び噴霧された液体結合剤、又はこれらの結合剤材料の任意の組み合わせであり得る。

さらに、熱可塑性組成物は、通常、コア層の統合性を高めるために添加される。熱可塑性組成物は、単一種類の熱可塑性ポリマーを含んでいてもよく、又は熱可塑性ポリマーのブレンドを含んでいてもよい。あるいは、熱可塑性組成物は、少なくとも1種の熱可塑性ポリマーを、粘着性付与剤、可塑剤又は他の添加剤(例えば酸化防止剤)などの熱可塑性希釈剤と共に含むホットメルト接着剤を含み得る。熱可塑性組成物は、例えば、結晶性ポリプロピレン及び非晶質性ポリアルファオレフィン又はスチレンブロックコポリマー、並びにワックス混合物を含む圧力感受性ホットメルト接着剤をさらに含み得る。

好適な熱可塑性ポリマーは、A-B-Aトリブロックセグメント、A-Bジブロックセグメント及び(A-B)_nラジアルブロックコポリマーセグメントを含むスチレン性ブロックコポリマーである。文字Aは、非弾性ポリマーセグメント、例えばポリスチレンを表し、Bは、不飽和コンジュゲート化ジエン又はそれらの(部分的)水素化形態を表す。好ましくは、Bは、イソプレン、ブタジエン、エチレン/ブチレン(水素化ブタジエン)、エチレン/プロピレン(水素化イソプレン)及びそれらの混合物を含む。

他の好適な熱可塑性ポリマーは、非晶質ポリオレフィン、非晶質ポリアルファオレフィン及びメタロセンポリオレフィンである。

臭気制御に関しては、香料及び/又は臭気制御添加剤が場合により添加される。好適な臭気制御添加剤は、当技術分野で公知の、保有している流体吸収性物品中で経時的に発生する臭気を低減する全ての物質である。従って、好適な臭気制御添加剤は、無機材料、例えば、ゼオライト、活性炭、ベントナイト、シリカ、アエロジル(aerosile)、珪藻土、粘土；キレート剤、例えば、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、シクロデキストリン、アミノポリカルボン酸、エチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸、アミノホスフェート、多官能性アロメート(polyfunctional aromate)、N,N-ジコハク酸である。

好適な臭気制御添加剤は、第4級アンモニウム、フェノール性化合物、アミド化合物、及びニトロ化合物並びにそれらの混合物などのさらなる抗菌剤；銀塩、亜鉛塩、塩化セチルピリジニウム及び/又はトリクロサンなどの殺菌剤、並びに12未満のHLB値を有する界面活性剤である。

好適な臭気制御添加剤は、無水物基を有するさらなる化合物(例えば、マレイン酸、イタコン酸、ポリマレイン酸又はポリイタコン酸無水物)、マレイン酸とC₂-C₈オレフィン若しくはスチレンとのコポリマー、無水ポリマレイン酸、又は無水マレイン酸とイソブテン、ジ-イソブテン若しくはスチレンとのコポリマー、酸基を有する化合物(例えば、アスコルビン酸、安息香酸、クエン酸、サリチル酸又はソルビン酸)、及び酸基を有するモノマーの流体可溶性ポリマー、C₃-C₅一不飽和カルボン酸のホモポリマー又はコポリマーである。

好適な臭気制御添加剤は、例えば アリルカプロエート、アリルシクロヘキサンアセテート、アリルシクロヘキサンプロピオネート、アリルヘプタノエート、アミルアセテート、アミルプロピオネート、アネトール、アニスアルデヒド(anixic aldehyde)、アニソール、ベンズアルデヒド、ベンジルアセテート、ベンジルアセトン、ベンジルアルコール、ベンジルブチレート、ベンジルホルメート、カンフェン、カンファーガム、ラエボカルベオール、シンナミルホルメート、シス-ジャスモン、シトラール、シトロネロール及びその誘導体、クミンアルコール及びその誘導体、シクラールC、ジメチルベンジルカルビノール及びその誘導体、ジメチルオクタノール及びその誘導体、ユーカリプトール、ゲラニル誘導体、ラバンジュリルアセテート、リグストラール、d-リモネン、リナロール、リナリル誘導体、メントン及びその誘導体、ミルセン及びその誘導体、ネラール、ネロール、p-クレゾール、p-シメン、オレンジテルペン、アルファピネン(alpha-ponene)、4-テルピネオール、チモール等などのさらなる香料である。

マスキング剤は、臭気制御添加剤としても使用される。マスキング剤は、香料を封入した固体壁材料中にある。好ましくは、壁材料は、香料成分の遅延放出に使用される流体可溶性セル状マトリックスを含む。

さらなる好適な臭気制御添加剤は、Cu、Ag、Znなどの遷移金属；ウレアーゼ阻害剤などの酵素、デンプン、pH緩衝材、キチン、緑茶植物抽出物、イオン交換樹脂、炭酸塩、重炭酸塩、リン酸塩、硫酸塩又はそれらの混合物である。

好ましい臭気制御添加剤は、緑茶植物抽出物、シリカ、ゼオライト、炭素、デンプン、キレート剤、pH緩衝材、キチン、珪藻土、粘土、イオン交換樹脂、炭酸塩、重炭酸塩、リン酸塩、硫酸塩、マスキング剤又はそれらの混合物である。臭気制御添加剤の好適な濃度は、約0.5〜約300gsmである。

最新の開発は、湿り度指示添加剤(wetness indication additive)の添加について提案する。生理用吸収性物品中の湿り度の電気的モニタリングの他に、湿り度指示薬を有するホットメルト接着剤を含む湿り度指示添加剤が知られている。湿り度指示添加剤は、黄色から比較的濃く深い青色へと色が変化する。この色変化は、流体吸収性物品の液体不透過性の外側材料を通して容易に認識可能である。既存の湿り度指示は、湿ると消失する、バックシート上にパターン化された水溶性インクの適用によっても達成される。

好適な湿り度指示添加剤は、ソルビタンモノオレエートとポリエトキシル化水添ヒマシ油との混合物を含む。好ましくは、湿り度指示添加剤の量は、流体吸収性コアの重量に対して約0.0001〜2重量％の範囲内である。

流体吸収性コアの坪量は、100〜1000gsm、好ましくは300〜600gsmの範囲内である。流体吸収性コアの密度は、0.1〜0.25g/cm³の範囲内である。流体吸収性コアの厚さは、生理用ナプキンの場合、1〜5mm、好ましくは1.5〜3mmの範囲内であり、失禁製品の場合、1〜15mmの範囲内である。

3. 任意選択のダスティング(dusting)層
吸収性コアに含める任意選択の構成要素は、隣接するダスティング層である。ダスティング層は繊維層であり、吸収性コアの上面及び/又は底面に配置され得る。典型的には、ダスティング層は貯蔵層の下部にある。この下部の層は、流体吸収性コアの製造工程中に沈着した吸水性ポリマー粒子の担体としての役割を果たすため、ダスティング層と呼ばれる。吸水性ポリマー材料が、マクロ構造、フィルム又はフレークの形態である場合、ダスティング層の挿入は不要である。吸水性ポリマー粒子が液滴重合に由来する場合、粒子はエッジのない滑らかな表面を有する。この場合も、流体吸収性コアへのダスティング層の付加は不要である。その一方、優れた利点として、ダスティング層はウィッキング(wicking)性能などの幾つかの付加的な流体取扱い特性を提供し、液体不透過性層(B)のピンホール形成及び/又はポックマーキングの発生率の低下を提供し得る。

好ましくは、ダスティング層は、フラッフ(セルロース繊維)を含む繊維層である。

取得-分配層(D)
任意選択の取得-分配層(D)は、上部層(A)と流体吸収性コア(C)との間に位置し、好ましくは、排出された体液を効率的に取得し、それらを流体吸収性組成物の他の領域へと、又は他の層へと移動させて分配するように構築され、そこで体液が固定されて貯蔵される。このようにして、上部層は、排出された液体を流体吸収性コアに分配するための取得-分配層(D)に移動させる。

取得-分配層(D)は、繊維状材料及び場合により吸水性ポリマー粒子を含む。

繊維状材料は、親水性、疎水性であってもよく、又は親水性繊維と疎水性繊維の両方の組み合わせであってもよい。繊維状材料は、天然繊維、合成繊維又はその両方の組み合わせに由来し得る。

好適な取得-分配層は、セルロース繊維及び/若しくは修飾セルロース繊維及び/若しくは合成繊維又はそれらの組み合わせから形成される。従って、好適な取得-分配層は、セルロース繊維、特に木材パルプフラッフを含有し得る。さらなる好適な親水性繊維、疎水性繊維、並びに修飾若しくは非修飾天然繊維の例は、上記の章「液体透過性シート又は液体透過性層(A))」に記載されている。

特に、流体取得特性及び分配特性の両方を提供するため、修飾セルロース繊維の使用が好ましい。修飾セルロース繊維の例は、化学的に処理されたセルロース繊維、特に化学硬化セルロース繊維である。用語「化学硬化セルロース繊維」は、繊維の硬さを高めるために化学的手段によって硬化されたセルロース繊維を意味する。このような手段としては、表面コーティング、表面架橋及び表面含浸の形態の化学硬化剤の添加が挙げられる。好適なポリマー硬化剤としては、窒素含有基を有するカチオン性修飾デンプン、ラテックス、湿潤強度樹脂(例えば、ポリアミド-エピクロロヒドリン樹脂、ポリアクリルアミド、尿素ホルムアルデヒド及びメラミンホルムアルデヒド樹脂、及びポリエチレンイミン樹脂)などが挙げられる。

また硬化は、例えばポリマー鎖を架橋することによる化学構造の変更も含み得る。このため、架橋剤を繊維に適用し、繊維内架橋結合を化学的に形成させることができる。さらなるセルロース繊維は、個別化された形態の架橋結合により硬化され得る。好適な化学的硬化剤は、典型的には、モノマー架橋剤、例えば、C₂-C₈ジアルデヒド、酸官能基を有するC₂-C₈モノアルデヒド、及び特にC₂-C₉ポリカルボン酸などである。

また硬化は、例えばポリマー鎖を架橋することによる化学構造の変更も含み得る。このため、架橋剤を繊維に適用し、繊維内架橋結合を化学的に形成させることができる。さらなるセルロース繊維は、個別化された形態の架橋結合により硬化され得る。好適な化学的硬化剤は、典型的には、モノマー架橋剤、例えば、C₂-C₈ジアルデヒド、酸官能基を有するC₂-C₈モノアルデヒド、及び特にC₂-C₉ポリカルボン酸などである。

好ましくは、修飾セルロース繊維は、化学的に処理されたセルロース繊維である。特に好ましいのは、セルロース繊維をクエン酸で処理することによって得ることができるカールした繊維である。好ましくは、セルロース繊維及び修飾セルロース繊維の坪量は、50〜200gsmである。

好適な取得-分配層は、合成繊維をさらに含む。合成繊維の公知の例は、上記の章「液体透過性シート又は液体透過性層(A)」に見出される。利用可能な別の可能性は、液体透過性層(A)及び取得-分配層としての二重の機能を有する3D-ポリエチレンフィルムである。

さらに、セルロース繊維の場合、親水性合成繊維が好ましい。親水性合成繊維は、疎水性繊維の化学修飾によって得ることができる。好ましくは、親水化は、疎水性繊維の界面活性剤処理によって行われる。このようにして、疎水性繊維の表面は、非イオン性又はイオン性界面活性剤で処理することによって、例えば、繊維に界面活性剤を噴霧することにより、又は繊維を界面活性剤に浸すことによって親水性にすることができる。さらに好ましいのは、永久親水性合成繊維である。

取得-分配層の繊維状材料は、層の強度及び統合性を高めるために固定され得る。ウェブ中の繊維を強化するための技術は、機械的接着、熱接着及び化学的接着である。ウェブの統合性を高める様々な方法の詳細な説明は、上記の章「液体透過性シート又は液体透過性層(A)」に示される。

好ましい取得-分配層は、繊維状材料及びその中に分配された吸水性ポリマー粒子を含む。吸水性ポリマー粒子は、緩い繊維から層を形成する工程中に添加してもよく、あるいは、層の形成後にモノマー溶液を添加して、UV誘導重合技術によりコーティング溶液を重合することが可能である。このため、「in situ」重合は、吸水性ポリマーの適用のためのさらなる方法である。

従って、好適な取得-分配層は、80〜100重量％の繊維状材料及び0〜20重量％の吸水性ポリマー粒子；好ましくは85〜99.9重量％の繊維状材料及び0.1〜15重量％の吸水性ポリマー粒子；より好ましくは90〜99.5重量％の繊維状材料及び0.5〜10重量％の吸水性ポリマー粒子；最も好ましくは95〜99重量％の繊維状材料及び1〜5重量％の吸水性ポリマー粒子を含む。

あるいは、液体不透過性層(D)は、分配層として作用し、供給された尿を表面に沿って流体吸収性コア(C)の上部側面部分に迅速に移動させる、(A)と(C)との間の合成樹脂フィルムを含む。好ましくは、上部液体不透過性層(D)は、下部にある流体吸収性コア(C)よりも小さい。液体不透過性層(D)の材料に特に制限はない。ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン又は架橋ポリビニルアルコールなどの樹脂で作製されるこのようなフィルム、及び上記の樹脂で作製される、空気透過性ではあるが液体不透過性の、いわゆる「通気性」フィルムを使用することができる。

好ましくは、上部液体不透過性層(D)は、流体の迅速な取得及び分配の両方のための、多孔性ポリエチレンフィルムを含む。

あるいは、流体吸収性コアの上部に緩く分配される、取得-分配層として作用する合成繊維の束を使用してもよい。好適な合成繊維は、コポリエステル、ポリアミド、コポリアミド、ポリ乳酸、ポリプロピレン又はポリエチレン、ビスコース又はそれらの混合物の合成繊維である。さらに二成分繊維を使用することができる。合成繊維成分は、円形断面を有する単一繊維タイプ、又は異なる断面形状を有する2つの繊維タイプのブレンドのいずれかで構成され得る。そのように配置された合成繊維は、極めて速い液体移動及び運河化(canalisation)を確実にする。好ましくはポリエチレン繊維の束が使用される。

他の任意選択の構成要素(F)
1. エラスティック(Elastics)
1. 閉鎖(closing)システム又は取付(attachment)システム
取付システムは、サイドフラップ、サイドラッピングエレメント、ウィング及びイヤーを含む。衣服(例えば、下着)に面している取付システムの側面は、接着剤(例えば圧力感受性接着剤)でコーティングされ得る。このコーティングを保護するため、この取付システムは、層(例えばシリコン剥離紙)によりカバーされる。この紙は使用前に除去され、物品を、衣服(例えば、下着)に接着剤を通して固定することができる。

閉鎖システム又は取付システムは、リシール可能であるか又は永久であるかのいずれかであり、このような使用に適した任意の材料、例えば、プラスチック、エラスティック、フィルム、フォーム、不織布基体、織布基体、紙、ティッシュ、積層体、繊維強化プラスチック、接着剤(好ましくは圧力感受性接着剤など)、又はそれらの組み合わせを含む。好適な取付は、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエステル、エチレンビニルアセテート、エチレンビニルアルコール、エチレンビニルアセテートアクリレート又はエチレンアクリル酸コポリマーなどの熱可塑性ポリマーで形成され得る。

好適な閉鎖システムは、流体吸収性物品の締め付けデバイス内の弾性領域の生成のためのエラストマーを含み得る。エラストマーは、漏出に対する十分な性能は維持しながら、着用者に、流体吸収性物品の適合性のあるフィット感を提供する。

好適なエラストマーは、透湿性及び液体障壁特性を示す弾性ポリマー材料又は弾性接着剤材料である。好ましいエラストマーは、伸長後にその元の長さと同等の長さに退縮可能である。

好ましい閉鎖システムは、イヤーの片面で、流体吸収性物品のシャシーの後背面長手方向端に位置する長手方向側端部に取り付けられる、いわゆる「弾性イヤー」である。市販の流体吸収性物品は、伸縮性積層体(例えば、単一成分繊維又は二成分繊維製の不織布ウェブ)から作製される伸縮性イヤー又はサイドパネルを含む。特に好ましい閉鎖システムは、第1溶融温度を有する第1ポリマーを含むコアと第2溶融温度を有する第2ポリマーを含むシースとを有する多成分繊維を含有する、異なる繊維状材料(例えばメルトブロー繊維、スパンボンド繊維)のそれぞれの幾つかの層のコア；及び前記積層体を形成する上面及び底面としてのエラストマー材料のウェブを含む、伸縮性積層体である。

2. ローション、フレーバー又はベース香料
女性用吸収性物品は、ローションなどの添加剤を含んでいてもよく、例えば、トップシートにローションを付加することができる。皮膚発疹の予防又は治療などの様々な皮膚への利点を提供する、異なる種類のローションが知られている。これらのローションは、例えば吸収性物品のトップシートに適用され、使用中に着用者の皮膚に移動させることができる。

ローション組成物は、可塑性又は流体の皮膚軟化剤(例えば鉱油又はワセリン)、固定化剤(例えば、トップシートの表面に皮膚軟化剤を固定するための脂肪アルコール又はパラフィンワックス)、及び場合によりコーティングされたトップシートの濡れ性を改善するための親水性界面活性剤を含み得る。皮膚軟化剤は、トップシートの表面上に実質的に固定されるため、所望の治療的又は保護的なローションコーティングの利益を与えるために必要とされるローションは比較的少ない。このローション組成物は、微結晶性ワックス、アルキルジメチコン、エチレングリコールジベヘネート、エチレングリコールジステアレート、グリセロールトリベヘネート、グリセロールトリステアレート、及びエチレンバイソールアミド(ethylene bisoleamide)からなる群から選択されるレオロジー構造化剤(rheology structurant)を含み得る。

上記組成物は、吸水性物品において使用するためのエッセンシャルオイル化合物の1種以上の誘導体を含有し得る。これらの誘導体としては、親エッセンシャルオイルのアルデヒド及びケトンのアセタール；親エッセンシャルオイルのアルコール及びフェノールのエステル又はエーテル；及び親エッセンシャルオイルの酸のエステルなどが挙げられる。親エッセンシャルオイルのアルデヒド及びケトンの例としては、シトラール、桂皮アルデヒド-アニスアルデヒド、バニリン、エチルバニリン、ヘリオトロピン、カルボン、及びメントンなどが挙げられる。親エッセンシャルオイルのアルコール及びフェノールの例としては、チモール、オイゲノール、イソオイゲノール、ジヒドロオイゲノール、カルバクロール、カルベオール、ゲラニオール、ネロール、バニリルアルコール、ヘリオトロピルアルコール、アニシルアルコール、シンナミルアルコール及びベータ-イオノールなどが挙げられる。親エッセンシャルオイルの酸の例としては、アニス酸、桂皮酸、バニリン酸及びゲラン酸などが挙げられる。エッセンシャルオイル誘導体を含む本発明の組成物は、パーソナルケア製品に組み込むためのベースフレーバー又はベース香料として、及び抗菌効力などの他の利益を提供するために有用である。場合により、上記組成物は、付加的な抗菌有効成分又は抗炎症有効成分、例えば、植物エッセンシャルオイル又はそれらの合成型からも誘導される成分などを含有するであろう。

さらに、ジヒドロビサボレン、ジヒドロビサボロール及びアルファ-ビサボロールもまた、パーソナルケア組成物において使用することができる。

D. 生理用吸収性物品の構築
本発明はさらに、流体吸収性物品を提供するための、上記の構成要素及び層、フィルム、シート、ティッシュ又は基体の接合に関する。少なくとも2つ、好ましくは全ての層、フィルム、シート、ティッシュ又は基体が接合される。

好適な生理用吸収性物品は、単一又は複数の流体吸収性コアシステムを含む。好ましくは、流体吸収性物品は、単一又は二重の流体吸収性コアシステムを含む。

繊維状材料の均質な又は不均質な混合物を含む流体吸収性コアの好適な流体貯蔵層は、その中に均質に又は不均質に分散された吸水性ポリマー粒子を含む。流体吸収性コアの好適な流体貯蔵層は、繊維状材料の均質な混合物を含み、また場合により吸水性ポリマー粒子を含む層状の流体吸収性コアシステムを包含し、ここで上記層のそれぞれは、当技術分野で公知の手段により任意の繊維状材料から調製され得る。

吸水性ポリマー粒子を固定化するために、隣接する層が熱可塑性材料により固定され、これにより全表面にわたる、あるいは個別の接合領域にわたる結合を構築する。後者の場合、吸水性粒子を保有する空洞又はポケットが構築される。接合の領域は、例えば流体吸収性コアの長手方向軸に沿って規則的なパターン若しくは不規則なパターンを有していてもよく、又は多角形(例えば五角形又は六角形)のパターンであってもよい。接合の領域自体は、直径約0.5mm〜2mmの長方形、円形又は四角形であり得る。接合領域を含む流体吸収性物品は、より優れた濡れ強度を示す。

製品のシャシー及びそれに含まれる構成要素の構築は、当業者に公知の取付手段(例えばホットメルト接着剤)の個別の適用により行われ且つ制御される。例は、例えば、Dispomelt 505B、Dispomelt Cool 1101、並びにBostik社、Henkel社又はFuller社により製造される他の特定機能接着剤であろう。

接着剤フィラメントのオープンパターンネットワークなどの好適な取付手段のさらなる例は、Minetolaらに対して1986年3月4日に発行された「Disposable Waste-Containment Garment」という表題の米国特許第4,573,986号に開示されている。渦巻きパターンに旋回する接着剤フィラメントの幾つかの列を含む別の好適な取付手段は、Sprague, Jr.に対して1975年10月7日に発行された米国特許第3,911,173号；Zieckerらに対して1978年11月22日に発行された米国特許第4,785,996号；及びWereniczに対して1989年6月27日に発行された米国特許第4,842,666号に示される装置及び方法により例示される。あるいは、上記の取付手段は、熱接着、圧力接着、超音波接着、動的機械的接着又は当技術分野で公知の任意の他の好適な取付手段若しくはこれらの取付手段の組み合わせを含み得る。

適用される体液のウィッキングを確実にするために、好ましい生理用吸収性物品は、より良好な移動のためのチャネルを示す。チャネルは、例えば、流体吸収性コアに対するトップシートの圧縮力により形成される。圧縮力は、例えば、2つの加熱されたカレンダーローラー間の熱処理により適用され得る。トップシート及び流体吸収性コアの両方に対する圧縮の効果として、チャネルが生成されるように変形する。体液は、このチャネルに沿ってこれらが吸収される場所へと流れ、漏出が防止される。あるいは、圧縮はより高い密度をもたらし；これは、上記のチャネルがインサルト流体(insulted fluid)を方向付ける(canalize)第2の効果である。さらに、吸収性物品構築物への圧縮力は、流体吸収性物品の構造的統合性を高める。

本発明による生理用吸収性物品は、
(A) 上部液体透過性層、
(B) 下部液体不透過性層、
(C) 吸水性ポリマー粒子Gと繊維状材料の合計に対して、5重量%〜50重量％の吸水性ポリマー粒子G及び95重量％以下の繊維状材料を含む、層(A)と層(B)との間の流体吸収性コア、
(D) (A)と(C)との間の任意選択の取得-分配層、
(E) (C)の直上及び/又は直下に配置された任意選択のティッシュ層、及び
(F) 他の任意選択の構成要素
を含み、ここで吸水性ポリマー粒子Gは、表面後架橋されていない吸水性ポリマー微粒子と表面後架橋された吸水性ポリマー微粒子とのブレンドを凝集させ、上記凝集した吸水性ポリマー微粒子を乾燥させ、粉砕し、ふるい分けし、分級することにより得ることができる。

従って、好ましい生理用吸収性物品は、以下に詳細に記載される。本発明の一つの好ましい実施形態は、以下に記載される。

従って、好ましい生理用吸収性物品は、以下のものを含む：
(A) スパンボンド層又はエンボス層を含む上部液体透過性層(カバーストック)
(B) ポリエチレンフィルムと圧力感受性接着剤の複合体を含む下部液体不透過性層、
(C) 総吸収性コア重量に対して5〜50重量％の吸水性ポリマー粒子を含む(A)と(B)との間の単一の流体吸収性コア(C)。本発明によれば、流体吸収性コアは、吸水性ポリマー粒子Gを含む。
(D) 20〜80gsmの坪量を有する(A)と(C)との間の取得-分配層(D)；取得-分配層(D)は長方形であり、流体吸収性コアと同じか又は類似のサイズを有する。

このような実施形態は、図１に概略的に示される。

参照数字は、以下の意味を有する：
1 液体透過性層(A)
1a カバーストック
2 流体吸収性コア(C)
3 取得-分配層(ADL) (D)
4 取付手段
5 圧力感受性接着剤
6 外側ポリパッケージング、例えばシリコン剥離紙
7 液体不透過性層又はバックシート(B)

製品のシャシー及びそれに含まれる構成要素の構築は、当業者に公知の取付手段(4)としてのホットメルト接着剤の個別の適用により行われ且つ制御される。例は、例えば、Dispomelt 505B、Dispomelt Cool 1101、並びにBostik社、Henkel社又はFuller社により製造される他の特定機能接着剤であろう。

適用される体液のウィッキングを確実にするために、好ましい流体吸収性物品は、より良好な移動のためのチャネルを示す。チャネルは、例えば、流体吸収性コアに対するトップシートの圧縮力により形成される。圧縮力は、例えば、2つの加熱されたカレンダーローラー間の熱処理により適用され得る。トップシート及び流体吸収性コアの両方に対する圧縮の効果として、チャネルが生成されるように変形する。体液は、このチャネルに沿ってこれらが吸収される場所へと流れ、漏出が防止される。あるいは、圧縮はより高い密度をもたらし；これは、上記のチャネルがインサルト流体(insulted fluid)を方向付ける(canalize)第2の効果である。さらに、おむつ構築物への圧縮力は、流体吸収性物品の構造的統合性を高める。

方法：
別段に記載されない限り、測定は、23±2℃の周囲温度及び50±10%の相対大気湿度で行うべきである。吸収性ポリマーは、測定前に完全に混合される。

「WSP」標準試験法は、「Worldwide Strategic Partners」EDANA(European Disposables and Nonwovens Association、Avenue Eugene Plasky, 157, 1030 ブリュッセル、ベルギー、www.edana.org)及びINDA(Association of the Nonwoven Fabrics Industry, 1100crescent Green, Suite 115, Cary, N.C. 27518, U.S.A., www.inda.org)により共同発行された、「Standard Test Methods for the Nonwovens Industry」に記載されている。この刊行物は、EDANA及びINDAの両方から入手可能である。

負荷下吸収率(Absorbency Under Load)(0.3psi)
吸水性ポリマー粒子の負荷下吸収率(AUL又はAAP)は、EDANA推奨試験法No. WSP 242.3 (11)「圧力下吸収率の重量測定(Gravimetric Determination of Absorption Under Pressure)」と同様に決定される。

血液吸収時間
血液吸収速度は、1gの超吸収性ポリマーが、5mLの人工血液(以下に記載されるとおり)を吸収する時間により決定した。1.000 ± 0.005gの超吸収性ポリマーを100mLビーカー中に量り入れ、次いで5.0mLの人工血液(23±1℃)をできるだけ素早くビーカーに注ぎ入れ、同時にストップウォッチを開始した。このストップウォッチは、ビーカー中に流体が存在しなくなったとき、すなわち、全ての液体が超吸収性ポリマーにより吸収されたときに停止させた。表示された時間(秒)を血液吸収時間として記録した。

人工血液の調製
人工血液の調製は、中国国家標準化管理委員会(Standardization Administration of the People’s Republic of China)が推奨した調製法GB/T 22905-2008により決定される。10.0gのNaCl(Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd, 中国)、40.0gのNa₂CO₃(Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd, 中国)、1.0gの安息香酸ナトリウム(Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd, 中国)及び5.0gのナトリウムカルボキシメチルセルロース800-1200 mPa.s (Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd, 中国)、140.0mLのグリセロール(Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd、中国)及び860.0gの脱イオン水の、2000mLビーカー中への順次添加(subsequent addition)により、1時間撹拌後に混合物溶液が調製される。その後、10.0mLの標準培地(National Paper Standardization Center、中国)及び0.1gのブリリアントブルー(Shanghai Dyestuffs Research Institute Co., Ltd.、中国)を添加し、この混合物を使用前に24時間超撹拌する。最終的な人工血液の物性は、表1の要件を満たすべきである。

かさ密度
吸水性ポリマー粒子のかさ密度は、EDANA推奨試験法No. WSP 250.3 (11)「密度の重量測定(Gravimetric Determination of Density)」により決定される。

遠心分離保持容量(CRC)
吸水性ポリマー粒子の遠心分離保持容量は、EDANA推奨試験法No. WSP 241.3 (11)「遠心分離後の、生理食塩水における流体保持容量(Fluid Retention Capacity in Saline, After Centrifugation)」により決定され、遠心分離保持容量のより高い値については、より大きなティーバッグを使用しなければならない。

流体吸収性コアの密度
この試験は、目的の点における流体吸収性コアの密度を決定する。

流体吸収性物品を、不織布側を上に向けて検査テーブル上に固定する。物品上に適切に、インサルト点(insult point)の印をつける。

次に、ポータブル厚さゲージモデルJ100(Portable Thickness Gauge Model J100)(SDL Atlas, Inc.；ストックポート；英国)を用いて、全コアの厚さの3点の測定値をとり、平均を記録する(T)。コアの重量が記録される(WT)。

上記のコアが長方形ではない場合、流体吸収性コア上のある領域(例えば、6cm X コア幅)に印を付け、インサルト点(insult point)はこの領域の中心にある。ポータブル厚さゲージモデルJ100(SDL Atlas, Inc.；ストックポート；英国)を用いて、この領域の厚さの3点の測定値をとり、平均を記録する(T)。上記流体吸収性コアのこの領域を切り出し、切り出された領域の重量を記録する(WT)。

流体吸収性コアの密度は、以下のとおりに計算される：
密度[g/cm³] = WT/(領域/コアの面積 x T)

母乳吸収時間(Milk Absorption Time)
母乳吸収時間を、1gの超吸収性ポリマーが10mLの配合乳溶液を吸収する時間により決定した。この配合乳は、10.000 ± 0.005gの配合粉ミルク(Aptamil Pre, ドイツ)を秤量し、これを60.0mLの脱イオン水中に溶解させることにより調製した。1.000 ± 0.005gの超吸収性ポリマーを50mLビーカー中に量り入れ、次いで10.0mLの配合乳(23 ± 1℃)をできるだけ素早くビーカー中に注ぎ入れ、同時にストップウォッチを開始した。このストップウォッチは、ビーカー中に流体が存在しなくなったとき、すなわち、全ての液体が超吸収性ポリマーにより吸収されたときに停止させた。表示された時間(秒)を、母乳吸収時間として記録した。

粒径分布(PSD)
吸水性ポリマー粒子の粒径分布は、EDANA推奨試験法No. WSP 220.3 (11)「粒径分布(Particle Size Distribution)」により決定される。

平均粒子直径(又は、本明細書中で平均粒径(d₅₀)とも呼ばれる)は、累積重量50重量％を生じるメッシュサイズの値である。

粒径粒子の多分散度αは、
α = (d_84.13 - d_15,87)/(2 x d₅₀)
(式中、d_15,87及びd_84,13は、それぞれ累積重量15,87重量%、84,13重量％を生じるメッシュサイズの値である)
により計算される。

ボルテックス
ボルテックス時間は、撹拌下の0.9質量%の生理食塩水における吸水性粒子の吸収速度を表す。50.0 ± 1.0mLの0.9%NaCl溶液を、磁気撹拌プレート上で600rpmの回転速度で撹拌する撹拌棒を有する100mLビーカーにパイピングした。液面は、撹拌下でボルテックスを生じる。次いで、2.000 ± 0.010グラムの吸水性粒子を秤量し、上記のビーカーにできるだけ素早く加え、同時にストップウォッチを開始する。このストップウォッチは、液体の表面が「静か」になったとき、すなわち、混合物は依然として回転し得るが、表面には乱流が存在しない場合に停止する。表示される時間(秒)は、ボルテックス時間として記録される。

積層体の試験法
血液ストライクスルー(Strike Through)(ST))取り込み時間(intake time)及びリウェット(Rewet)
試験用試料を開き、試験ベンチ上に置く。5mLシリンジを用いて、5mLの人工血液溶液を計量する。この人工血液溶液をできるだけ早く試料に注入する。人工血液が最初に試料に接触したら、同時にストップウォッチを開始し、人工血液が試料により吸収されるのを観察する。人工血液が吸収コアに入ったら、ストップウォッチを停止させ、第1の「ストライクスルー時間(strike-thru time)」(秒)を記録する。試験試料に人工血液を5分間完全に吸収させ、カウントダウンタイマーでモニターする。5分後、シリンジを用いて、別の5mLの人工血液で試験試料の中心を汚す(insult)。人工血液が試験試料に完全に吸収された後、第2の「ストライクスルー時間(strike-thru time)」を記録する。カウントダウンタイマーを用いて、試料に人工血液を5分間吸収させる。5分後、シリンジを用いて、第3の5mL人工血液で試験試料の中心を汚す。人工血液が試験試料に完全に吸収された後、第3の「ストライクスルー時間(strike-thru time)」を記録する。30〜40片のろ紙(MN 615、OD 11cm)を調製し、その乾燥重量をグラムで記録する(DW₃)。5分後、ろ紙を試験試料の中心上に配置し、OD 10cmを有する1.2kgの円形の分銅(0.22 psiの圧力を与える)をろ紙の上面に置く。タイマーでモニターして2分間待ち、次いで分銅とろ紙を取り外す。ろ紙を秤量し、その湿重量をグラムで記録する(WW₃)。
リウェット(g) = WW₃(g) - DW₃ (g)

実施例1
ベースポリマーファイン(表面後架橋されていない吸水性ポリマー微粒子)

水、50重量％のNaOH溶液及びアクリル酸を連続的に混合することにより、42.7重量％のアクリル酸/アクリル酸ナトリウム溶液を、中和度が69.0mol%となるように調製した。上記成分が混合された後、モノマー溶液を、熱交換器により30℃の温度まで連続的に冷却し、窒素により脱気した。使用したポリエチレン性不飽和架橋剤は、3-tuplyエトキシル化グリセリルトリアクリレート(純度約85重量％)であった。使用した量は、使用したアクリル酸に対して(boaa)、0.35重量％であった。遊離基重合を開始するために、以下の成分を使用した：アクリル酸に対して(boaa)0.002重量％の過酸化水素(2.5重量％の水溶液として定量)、アクリル酸に対して(boaa)0.1重量％のペルオキソ二硫酸ナトリウム(15重量％水溶液として定量)、及びアクリル酸に対して(boaa)0.01重量％のアスコルビン酸(0.5重量％水溶液として定量)。モノマー溶液のスループットは、40kg/時間であった。

個々の成分を、List ORP 10 Contikneter連続混錬反応器(List AG, アリスドルフ、スイス)中へ連続的に定量投入した。

この反応溶液は、30℃の供給温度を有していた。反応器中の反応混合物の滞留時間は約15分であった。

このようにして得られたポリマーゲルの一部を、SLRE 75R押出機(Sela Maschinen GmbH；ハーブケ；ドイツ)で押出した。押出過程のポリマーゲルの温度は85℃であった。有孔プレートは、8mmの孔径を有する12個の孔を有していた。有孔プレートの厚さは16mmであった。押出機の内部長さと内径との比(L/D)は4であった。押出の比機械エネルギー(specific mechanical energy)(SME)は、26kWh/tであった。押出されたポリマーゲルを金属シート上に分配し、空気循環乾燥キャビネット中で、175℃にて90分間乾燥させた。ポリマーゲルによる金属シートの負荷は、0.81g/cm²であった。

乾燥したポリマーゲルを、1段階ロールミルを用いて粉砕した(3回のミリングを実行する。第1ミリングはギャップ幅1000μmで実行し、第2ミリングはギャップ幅600μmで実行し、第3ミリングはギャップ幅400μmで実行する)。150μm未満の粒径を有する粉砕された乾燥ポリマーゲルを、ベースポリマーファイン(表面後架橋されていない吸水性ポリマー微粒子)として回収した。特性評価は表2に示した。

実施例2
表面架橋工程
実施例2で得られた1.2kgのベースポリマーファインを、23℃の加熱ジャケットを有し、1分当たり200回転の軸速度を有するPflugschar M5プラウシェアミキサー(Gebr. Loedige Maschinenbau GmbH；パーダーボルン、ドイツ)中で、2物質スプレーノズルを用いて、0.07重量％のN-ヒドロキシエチル-2-オキサゾリジノン、0.07重量％の1,3-プロパンジオール、0.7重量％のプロピレングリコール、2.27重量％の22重量％乳酸アルミニウム水溶液、0.448重量％の0.9重量％ソルビタンモノラウレート水溶液及び0.992重量％のイソプロパノール(重量％はそれぞれ、実施例1で得られたベースポリマーファインに基づく)の混合物54.6gでコーティングした。

噴霧適用後、生成物温度を185℃まで高め、反応混合物を、この温度及び1分当たり50回転の軸速度で35分間保持した。結果として得られた生成物を周囲温度に冷却し、150μm未満の粒径を有する画分を、表面架橋(SXL)ポリマーファイン(表面後架橋された吸水性ポリマー微粒子)として回収した。特性評価を表2に示した。

実施例3
実施例1で得られたベースポリマーファインと実施例2で得られたSXLポリマーファインを3:1の重量比でブレンドし、実施例3として混合物ポリマーファインを得た。特性評価を表2に示した。

実施例4
凝集工程
実施例3で得られた600gのポリマーファインを、オーブン中で50℃に加熱し、次いで、50℃で予加熱された最大回転速度370rpmのPflugschar M5プラウシェアミキサー(Gebr. Loedige Maschinenbau GmbH；パーダーボルン、ドイツ)中に入れた。235gのD.I水、2.5gのSokalan(登録商標)CP45 (BASF SE、ルートヴィスハーフェン、ドイツ)、62gのイソプロパノール及び1gのDenacol(登録商標)810(エチレングリコールジグリシジルエーテル、ナガセケミカル株式会社、大阪、日本)を結合剤溶液として混合し、45mL/分の噴霧速度で実施例4に噴霧し、その後、この混合物を高速で3分間撹拌した。次いで、このミキサーを停止させ、得られたハイドロゲルを130℃で1.5時間乾燥させ、ブレンダー(Oster社、米国)で微粉砕し、最終的に106〜850μmのサイズにした。特性評価を表3に示した。

実施例5
実施例3で得られた600gのポリマーファインを、オーブン中で50℃に加熱し、次いで、50℃で予加熱された最大回転速度400rpmのPflugschar M5プラウシェアミキサー(Gebr. Loedige Maschinenbau GmbH；パーダーボルン、ドイツ)中に入れた。150gのD.I水、9.5gのLupasol(登録商標)PN80(BASF SE、ルートヴィスハーフェン、ドイツ)、93.6gのイソプロパノール、3gのSipernat(登録商標)22S (Evonik Industries AG、エッセン、ドイツ)及び1gのDenacol(登録商標)810(エチレングリコールジグリシジルエーテル、ナガセケミカル株式会社、大阪、日本)を結合剤溶液として混合し、45mL/分の噴霧速度で実施例4に噴霧し、その後、この混合物を高速で3分間撹拌した。次いで、このミキサーを停止させ、得られたハイドロゲルを130℃で1.5時間乾燥させ、ブレンダー(Oster社、米国)で微粉砕し、最終的に106〜850μmのサイズにした。特性評価は、表3にされるとおり、住友精化株式会社(日本)製(Aquakeep SA 60N)及びFormosa Plastic Group(中国)製(NB283 FHW)の参照サンプルに対して比較される。

実施例6
手順は、凝集のために2.4g Lupasol(登録商標) PN80を使用したことを除いて、実施例5のとおりであった。特性評価を表3に示した。

実施例7
血液吸収時間
血液吸収時間を、1gの超吸収性ポリマーが5mLの人工血液(上記に記載される)を吸収する時間により決定した。1.000±0.005gの超吸収性ポリマーを100mLビーカー中に量り入れ、次いで5.0mLの人工血液(23±1℃)をできるだけ素早くビーカーに注ぎ入れ、同時にストップウォッチを開始した。このストップウォッチは、ビーカー中に流体が存在しなくなったとき、すなわち、全ての液体が超吸収性ポリマーにより吸収されたときに停止させた。表示された時間(秒)を血液吸収時間として記録し、結果を表4に示した。

結果は、実施例4及び実施例5が、参照サンプルのAquakeep SA60N及びNB283 FHWと比較してかなり速い血液取得時間を示すことを示す。

実施例8
母乳吸収時間
母乳吸収時間を、1gの超吸収性ポリマーが10mLの配合乳を吸収する時間により決定した。配合乳は、10.000 ± 0.005gの配合粉ミルク(Aptamil Pre, ドイツ)を秤量し、これを60.0mLの脱イオン水に溶解させることにより調製した。1.000 ± 0.005gの超吸収性ポリマーを50mLビーカー中に量り入れ、次いで10.0mLの配合乳(23±1℃)をできるだけ素早くビーカーに注ぎ入れ、同時にストップウォッチを開始した。このストップウォッチは、ビーカー中に流体が存在しなくなったとき、すなわち、全ての液体が超吸収性ポリマーにより吸収されたときに停止させた。表示された時間(秒)を母乳吸収時間として記録し、結果を表4に示した。

結果は、実施例4及び実施例5が、Aquakeep SA60N及びNB283 FHWと比較して、かなり速い配合乳吸収時間を示すことを示す。

実施例9
手製の流体吸収性物品
積層体(吸収性コア)を、1平方メートル当たり80g(gsm)の吸水性ポリマー及び2〜3mmの繊維長さを有する320gsmの小フラッフ(small fluff)、密度0.6±0.05g/cm³(pH6〜8)を、40gsmのティッシュペーパー上に分配し、ロールし、エアスルー接着して(air-thru bonded)、均等に幅17cmとすることにより調製した。この積層体を、圧縮ロールを通過させることにより圧縮して表面を滑らかにした。圧縮ローラーとして、Taobao社製の手動圧縮ローラー(最大圧力15KN)を使用した。通常、この構造は、それぞれ長さ40cm及び幅10cmの、超吸収性物質の5つの層と小さなフラッフの6つの層とからなり、総積層体コアは、長さ40cm、幅10cmである。

実施例10
表5に示される吸水性ポリマーを用いて、実施例9に従って様々な積層体を製造した。

実施例11
実施例10に記載の積層体について、血液ストライクスルー(ST)取り込み時間及びリウェットを決定する。結果を表6にまとめる。

結果は、超吸収性物質として実施例4を有する積層体が、参照サンプルのAquakeep SA60Nと比較して、かなり速い血液ストライクスルー(ST)取り込み時間を示すが、同等の低いリウェットを示すことを示す。

Claims (11)

1. (A) 上部液体透過性層、
   (B) 下部液体不透過性層、
   (C) 吸水性ポリマー粒子Gと繊維状材料の合計に対して5重量%〜50重量％の吸水性ポリマー粒子G及び95重量％以下の繊維状材料を含む、層(A)と層(B)との間の流体吸収性コア；
   (D) (A)と(C)との間の任意選択の取得-分配層、
   (E) (C)の直上及び/又は直下に配置された任意選択のティッシュ層；及び
   (F) 他の任意選択の構成要素
   を含む生理用吸収性物品であって、該吸水性ポリマー粒子Gは、表面後架橋されていない吸水性ポリマー微粒子と表面後架橋された吸水性ポリマー微粒子とのブレンドを凝集させ、凝集した吸水性ポリマー粒子を乾燥させ、粉砕し、ふるい分けし、分級することにより得ることができる、前記生理用吸収性物品。
2. 表面後架橋されていない吸水性ポリマー微粒子と表面後架橋された吸水性ポリマー微粒子との比が、少なくとも重量で2対1である、請求項１に記載の生理用吸収性物品。
3. 表面後架橋されていない吸水性ポリマー微粒子と表面後架橋された吸水性ポリマー微粒子との比が、少なくとも重量で3対1である、請求項１又は２に記載の生理用吸収性物品。
4. 吸水性ポリマー粒子Gが30秒未満の血液取得時間を有し、ここで該血液取得時間は血液取得時間試験法に従って測定される、請求項１〜３のいずれか1項に記載の生理用吸収性物品。
5. 吸水性ポリマー粒子Gが15秒未満の母乳吸収時間を有し、ここで該母乳吸収時間は母乳吸収時間試験法に従って測定される、請求項１〜4のいずれか1項に記載の生理用吸収性物品。
6. a) 吸水性ポリマー粒子に対して0.04〜1.2重量％の水溶性若しくは水分散性ポリマー結合剤又はそれらの混合物、
   b) 吸水性ポリマー粒子に対して20〜70重量％の水、及び
   c) 吸水性ポリマー粒子に対して5〜20重量％の水混和性有機溶媒
   を含む溶液又は懸濁液を用いることにより、吸水性ポリマー微粒子を凝集させて吸水性ポリマー粒子Gを得る、請求項１〜5のいずれか1項に記載の生理用吸収性物品。
7. 水溶性ポリマー結合剤が、カルボキシメチルセルロース、デンプン、デキストラン、ポリビニルアミン、ポリエチレンイミン、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸及びその塩、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール及び/又はキトサンを含む、請求項６に記載の生理用吸収性物品。
8. 水分散性ポリマー結合剤が、ビニルエステルのホモポリマー及びコポリマー、特に、ビニルアセテートホモポリマー、及びエチレン、アクリレート塩、マレイン酸エステル、ビニルアミド、他のビニルアシル誘導体とのビニルアセテートコポリマー、並びに/又はアクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルのホモポリマー及びコポリマー、例えば、メチルメタクリレート、n-ブチルアクリレート、又は2-エチルヘキシルアクリレートのコポリマーを含む、請求項６及び/又は７に記載の生理用吸収性物品。
9. 水混和性有機溶媒が、アルコール、テトラヒドロフラン及び/又はアセトンを含む、請求項６〜８のいずれか1項に記載の生理用吸収性物品。
10. 流体吸収性コア(C)が、吸水性ポリマー粒子と繊維状材料の合計に対して、最大で25重量％の吸水性ポリマー粒子G及び75重量％以上の繊維状材料を含む、請求項１〜９のいずれか1項に記載の生理用吸収性物品。
11. 流体吸収性コア(C)が、吸水性ポリマー粒子と繊維状材料の合計に対して、それぞれ5重量%〜25重量％の吸水性ポリマー粒子G及び75重量%〜95重量％の繊維状材料を含む少なくとも2つの層を含む、請求項１〜１０のいずれか1項に記載の生理用吸収性物品。

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