JP3429763B2 - 粒状吸収性ポリマー組成物から凝集性シートを製造する方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は水または分泌物などの液体と接触した時に膨
潤してこのような液体を吸収する事のできる粒状吸収性
ポリマー組成物に関するものである。さらに詳しくは、
本発明はこのような組成物から凝集性シートを製造する
方法および装置に関するものである。

発明の背景 本発明において使用される「粒状吸収性ポリマー組成
物（PAPC）」とは、水および分泌物などの液体を多量に
吸収する事ができ、さらにこのような吸収された液体を
中圧で保持する事のできる粒状の実質的に水不溶性の吸
収性ハイドロゲル形成ポリマー材料を言う。このような
ポリマー組成物の特性の故に、これらの組成物はオシメ
などの吸収性製品の中に合体させるのに特に有用であ
る。例えば米国特許第3,699,103号（ハーパほか）およ
び米国特許第3,670,731号（ハーモンほか）はいずれも
粒状吸収性製品ポリマー組成物の使用を開示し、これら
の組成物はハイドロゲル、超吸収性材料またはハイドロ
コロイド材料と呼ばれ、また本発明においては粒状吸収
性ポリマー組成物（PAPC）と呼ばれる。従来、PAPC粒子
はオシメのコアなどの製造のため、例えばPAPC粒子をテ
ィシュラミネート材料の中に合体させる事によって通常
の吸収性繊維と結合されていた。

しかしPAPCを通常の吸収性繊維によって結合する事は
多くの問題点を示した。１つの問題点は、このような結
合によって製造されたオシメまたは月経バンドの吸収性
コアは、これらのコア中へのPAPCの合体が実質量の繊維
を除去しないので望ましくない程度に厚くなる傾向があ
る。さらに粒子が固定されず、処理中および／または使
用中に自由に泳動する。このような粒子の泳動は製造中
の材料処理損、並びに粒子を使用する構造の中への粒子
の不均一の合体をもたらす。

従って、PAPC粒子をティシュ層の間に包蔵する必要な
くPAPCから吸収性シートまたはマクロ組織を製造する事
が望まれていた。PAPCのシートを製造できれば、吸収性
コア中の繊維を実質的に減少または除去する事ができる
ので、オシメなどの高容量の超薄吸収性コアの製造が容
易になるであろう。さらにPAPCがシート状を成せば、粒
子泳動の問題点がなくなるであろう。他の利点は、PAPC
シートが吸収された液体を中圧で保持する事ができ、す
ぐれた漏れ抵抗と皮膚乾燥特性とを生じる事ができるで
あろう。しかしオシメ、月経バンド、包帯などの吸収性
コアの中に使用される粒状吸収性ポリマー組成物のシー
トを形成する事は容易でない事が発見された。すなわ
ち、粒状吸収性ポリマー組成物が流体を吸収すると、こ
れらの組成物が膨潤してゼラチン塊となる。シート中の
ように粒子が相互に近接していれば、これらの粒子が凝
固して、流体流を閉塞するゲルバリヤを成す。この現象
は一般にゲルブロッキングと呼ばれる。問題は、吸収性
ゲル化粒子が相互に近接して配置された時、安定な粒子
間毛管または液体輸送チャンネルが存在しないので材料
中を通る流体流に対して高抵抗を生じる事にある。また
この現象は、前記のようにPAPC粒子が繊維層の間に配置
されて相互に泳動して近接した時に生じる問題点であ
る。

粒状吸収性ポリマー組成物から吸収性シートを製造す
るためにこのゲルブロッキング現象を解決する１つの方
法が同一譲り受け人の米国特許第5,102,597号（ロウほ
か）に開示され、この特許を引例とする。ロウほかは、
最初にPAPC粒子を非イオン橋かけ結合剤、水および有機
溶媒の溶液と混合する事により、実質的にPAPCマクロ組
織の中でゲルブロッキングを実質的に防止できると教示
している。またロウほかは、PAPC粒子、橋かけ結合剤、
水および有機溶媒をミキサのホッパの中で混合してアグ
ロメレートされたPAPC粒子を形成する事により吸収性PA
PCシートを製造する方法を開示している。次にこのアグ
ロメレートPAPC粒子の混合物が圧縮手段に送られ、その
後、圧縮ロールを通されてシートを形成する。次にシー
トをオーブンの中で硬化し、水およびグリセロールによ
って可塑化してシートを可撓性とする。

しかし前記のPAPCシート製造法は不都合である事が発
見された。固着性の湿ったアグロメレート粒状吸収性ポ
リマー組成物の操作と秤量が、その混合物の固着性の故
に困難であった。従ってシートが均一性を失い不連続と
なる傾向を示した。さらに湿ったアグロメレートPAPCの
操作特性が劣悪であるので、そのシートの密度、厚さお
よび幅の制御が非常に困難であった。

従って本発明の目的は、湿った固着性のアグロメレー
トPAPCの処理に伴なう問題点を解決した粒状吸収性ポリ
マー組成物から凝集性シートを製造する方法および装置
を提供するにある。

本発明の他の目的は、PAPC粒子に水および／または橋
かけ結合剤を加える前にこれらの粒子をその乾燥状態で
積層して粒子の操作および秤量を容易にするPAPCから凝
集性シートを製造する方法および装置を提供するにあ
る。

本発明の他の目的は、実質的に均一な密度と厚さとを
有するPAPCの凝集性シートを製造する方法および装置を
提供するにある。

本発明のさらに他の目的は、経済的な加工容易なPAPC
から凝集性シートを製造する方法および装置を提供する
にある。

本発明の前記の目的およびその他の目的を下記に説明
する。

発明の概要 本発明の１つのアスペクトによれば、粒状の実質的に
水不溶性の吸収性ハイドロゲル形成ポリマー組成物から
凝集性シートを製造する方法が提供される。本発明の方
法は、支持手段の所定区域を実質的に覆うように、所定
量の前記乾燥ゲル化粒子を積層する段階を有する。前記
支持手段の所定区域中に積層された前記粒状材料に対し
て、水と前記粒状材料中のポリマーの橋かけ結合剤とを
含む一定量の液体混合物を噴霧する。噴霧量は前記粒状
材料を硬化された時に効率的な表面橋かけ結合を生じる
のに十分な量とする。前記層を一対の対向する加圧部材
中を通過させる事によって前記積層粒状材料に圧力を加
え、それによって粒状吸収性ポリマー組成物の凝集性シ
ートを形成する。

本発明の他のアスペクトによれば、前記の方法はさら
に、凝集性シートを所定温度に所定時間露出する事によ
って硬化させ、前記粒状材料の効率的な表面橋かけ結合
を生じる段階を含む。前記の硬化された凝集性シートは
液体と接触した時にこの液体を吸収し、個々の粒子に分
離する事なくシート状にとどまる。さらに前記の積層／
噴霧段階を数回繰り返す事ができる。

本発明のさらに他のアスペクトによれば、粒状の実質
的に水不溶性の吸収性ハイドロゲル形成ポリマー組成物
から凝集性シートを製造する装置が提供される。この装
置は支持手段と、前記支持手段の所定区域を実質的に覆
うようにこの支持手段上に所定量の乾燥吸収性ゲル化粒
子を連続的に積層する手段と、前記所定区域中に積層さ
れた前記粒状材料に対して、水と前記粒状材料中のポリ
マーの橋かけ結合剤とを含む一定量の液体混合物を噴霧
し、前記液体混合物の量は前記粒状材料が硬化された時
に効率的な表面橋かけ結合を生じるのに十分な量とする
手段とを含む。さらに前記装置は、前記積層された粒状
材料を通過させる事によって圧力を加えて凝集性シート
を形成する一対の対向する加圧部材を含む。

図面の簡単な説明 以下、本発明を図面に示す実施例について詳細に説明
するが本発明はこれに限定されるものではない。

第１図は本発明による粒状吸収性ポリマー組成物から
吸収性シートを製造する装置の概略斜視図である。

発明の詳細な説明 付図について説明すれば、これらの付図において同一
数字は同一部材を示し、特に第１図において粒状吸収性
ポリマー組成物から凝集性シートを製造するための装置
１が図示されている。装置１はその各部品を支持するた
めのフレーム２を有する。この装置は支持手段を含み、
この支持手段は付図において矢印10方向に移動する可動
コンベア３として図示されている。このコンベアは最初
に初スプレー4aの下を通過する。この初スプレー4aを通
過した後に、コンベアはその上に所定量の粒状吸収性ポ
リマー組成物を連続的に積層するための少なくとも１つ
手段の下を通過する。この手段はPAPCフィーダ５と示さ
れている。またコンベアは、このコンベア上の積層され
たPAPCの上に一定量の液状混合物を噴霧するための少な
くとも１つの手段の下を通過する。この手段はスプレー
４として図示されている。さらに装置は、前記フィーダ
５とスプレー４との下流に一対の非平面対向加圧手段を
含む。この加圧手段は一対の圧縮ロール６と図示されて
いる。さらに装置１の一部として、スリット形成及び転
送コンベア７、ナイフ及びアンビルロール８、およびシ
ート堆積手段９が配置されている。前記の装置を使用し
てPAPCから吸収性シートを形成する方法は下記の説明か
ら容易に理解されよう。

PAPCを積層するための支持手段が備えられている。表
面はすぐれた剥離性を有するように若干粗面とする事が
好ましい。本発明の支持手段の好ましい実施態様は図示
の可動コンベア３である。コンベア３は、一般に食品工
業において使用されるポリウレタンなどのすぐれた剥離
性を有する平坦なベルト・コンベアである。このベルト
・コンベアの幅は所望のシートサイズによって決定され
る。コンベアは全体として矢印10方向に、初スプレー4a
の配置された点11から、ナイフ及びアンビルロール８の
配置された点12まで移動する。コンベア３は代表的には
図示のような無限ゴンベア・ベルトとする。

好ましい実施態様において、コンベア３はまず初スプ
レー4aの下を通過し、そこでコンベアはその所定面積を
カバーするように一定量の液体混合物を噴霧される。用
いられる液状混合物の組成と量は製造されるPAPCシート
の型に依存し、下記に詳細に説明する。好ましい実施態
様において、すべてのスプレーの液体混合物は同一であ
って、水およびPAPCのポリマー材料の橋かけ結合剤から
成る溶液を含む。また液体混合物は、得られたシートを
さらに可撓性とするための可塑剤および有機溶媒などの
他の成分を含有する事ができる。初噴霧によって、最初
に加えられるPAPC層が液体混合物に露出される。また湿
ったコンベア表面は次に加えられるPAPC粒子がその所望
の位置から跳ね返る事を防止する。しかし、特にコンベ
ア上に配置される最初のPAPC層が薄い場合、初噴霧段階
は絶対に必要ではない。またコンベアが低速で移動する
場合、粒子跳ね返りの問題は顕著でない。

次にコンベアはフィーダ５の下を通り、そこで所定量
の乾燥PAPCがコンベアの所定面積上に積層される。コン
ベア上に積層されるPAPC量は多くのファクタに依存する
がそれに限定されない。例えば、得られる吸収性シート
の所望密度、実施されるPAPC積層段階の数、使用される
PAPC粒子の粒径、および得られるPAPCシートの所望幅。
積層所定量は最小限、１粒子厚さのPAPC層をもってコン
ベアの所定面積を実質的に覆うのに十分でなければなら
ない。しかし、下記に説明するように、得られるPAPCシ
ートの密度は好ましい上限と下限とを有する。従って、
与えられた密度を有するシートを得るためには、まず与
えられた条件に対して積層所定量がどのように変化する
かを測定しなければならない。まず、実施される積層段
階が多いほど、各層に対する積載所定量が小になる。第
２に、粒径が小さいほど、積載所定量も小になる。これ
は、小粒径の粒子を使用する場合、各層はより多数の粒
子を相互に重ね合さなければならないからである。相互
に重ね合される粒子数が大であるほど、液体混合物が層
全体に滲透して各粒子を処理する傾向が低くなる。従っ
て、粒径が小さいほど各層のPAPC積載量が小でなければ
ならない。

乾燥粉体の任意適当な供給装置または秤量装置を使用
する事ができる。フィーダは好ましくはPAPC粒子を薄い
好ましくは幅広い層状に分布できなければならない。PA
PCの薄い層は、次の噴霧段階中にすべての粒子を処理さ
せ、また幅広い層は生産量を増大させる。またPAPC粒子
を支持手段上に均一に分布させるためには、周囲空気の
相対湿度が50％と同等または以下とする事が望ましい。
乾燥粒状PAPCをコンベア上に積層するために振動型フィ
ーダが適当である事が示された。適当な振動型フィーダ
の例はN.C.シャーロット、サウス・レークス・ドライブ
14201−Ａ、P.O.Box 410767、ソリッド・フロー・コ
ントロールから市販されるSuper Feeder Model ＃2106E
−003S4である。このフィーダは正確性のため重量フィ
ードバック制御システムを備える。

次にコンベア３はスプレー４の下を通り、そこでPAPC
を載置されたコンベアの所定面積が、水とPAPCの橋かけ
結合剤とから成る一定量の液体混合物を噴霧される。好
ましい実施態様において、液体混合物は初スプレー4aに
おいて使用されたものと同一である。噴霧される液体混
合物の量は硬化後にPAPC粒子の有効な表面橋かけ結合を
生じるのに十分量とする（硬化については下記に詳細に
述べる）。一般に液体混合物（LM）の量は積層されたPA
PC量に関連する。積層PAPC量が大きいほど、実質的に全
部の粒子を処理するのに必要な液体混合物の量が大とな
る。PAPCの効果的表面橋かけ結合に適した前記ロウほか
の引例特許による液体混合物は、非イオン橋かけ結合剤
と、水と、有機溶媒との溶液である。PAPCの効率的表面
橋かけ結合を生じるために使用されPAPCシート中のゲル
ブロッキングを実質的に排除する事のできる他の液体混
合物は、現在出願されているレザイ名義の同一譲り受け
米国特許第 号、「カチオン系アミノエピクロル
ヒドリン アダクツによって表面橋かけ結合された結合
吸収性粒子から成る多孔性吸収性マクロ組織」に記載さ
れ、これを引例とする。種々のPAPCについて使用されう
る液体混合物の組成は下記に詳細に説明する。

多くの市販のスプレーが適当である。使用されるスプ
レーは実質的に均一なミスト状の微細噴霧を生じなけれ
ばならず、またPAPC粒子の吹き落としを避けるように低
衝撃力を有しなければならない。よく作動する噴霧の一
例はIL.60188、スプレーイング・システムズ・カンパニ
ーから市販のモデル＃6218−1/4 JAU 空気噴霧ノズル
組立体である。

次に秤量及び噴霧段階は吸収性PAPCシートの所望密度
に対応する回数だけ繰り返される。もし１段階で多量の
PAPCが積層されれば、次の噴霧段階は各PAPC粒子の処理
のために層全体に液体混合物を滲透させる事ができない
であろう。この故に、薄いPAPC層がコンベア上に積層さ
れ噴霧される。その後、所望密度のシートを形成するに
必要なPAPC量が積層されるまで、積層及び噴霧段階を繰
り返す事ができる。噴霧される液体混合物の合計量は硬
化後にPAPC粒子の効果的な表面橋かけ結合を生じるのに
十分量とする。積層PAPCに液体混合物が噴霧されると、
PAPCは多くの場合に相互にゆるく結合してウエブを形成
する。これにより、積層PAPCは圧縮ロール６のニップを
通して供給する事ができる。

前記のように秤量及び噴霧段階が数回実施されまた初
噴霧段階が実施される場合、PAPCの第１層は２回の噴霧
を受ける。従って初噴霧段階と積層後の第１噴霧段階
は、コンベア上に積層されたPAPC量を処理するのに必要
な液体混合物量の半分のみを必要とする。すなわち、初
スプレーと積層後の第１スプレーは他のスプレーの半分
を噴霧する。

積層及び噴霧段階が全部終了した後に、コンベア３は
積層されたPAPCを移動させて、一対の対向する加圧手段
に送る。第１図の加圧手段は圧縮ロール６の形をとる。
しかし当業者には明らかなように、断続コンベア方法を
使用して、ウエブを圧縮するために対向プレートまたは
プラテンを用いる事もできる。積層PAPCが液体混合物を
噴霧される時、PAPCがしばしば相互に接着してウエブを
形成する。これにより、積層PAPCは圧縮ロール６のニッ
プを通して供給される事ができる。

好ましい実施態様においては、圧縮ロール６は非平面
の粗表面を有する。PAPCがこれらのロール306の間を通
る際に、圧力によってシートを拡張させる。ロールの粗
い表面は、ロールとPAPCとの間の滑り作用を低下させ
る。またこれはPAPCのマシン方向10およびクロスマシン
方向の拡張を低減させる。PAPCのマシン方向拡張は、こ
の拡張に対応するために圧縮ロール６を加速しなければ
ならないので望ましくない。

この圧縮段階は、PAPCと噴霧溶液との自由に堆積され
た層をシート状に濃密化する。下記に述べるようにシー
トが硬化されても、この圧縮段階がなければPAPCはその
吸収すべき流体と接触する際に相互に保持される事なく
また所望の機械的強度を有しないであろう。またPAPCが
バラバラの粒子状に分散する傾向を示し、粒子の泳動と
ゲルブロッキングの故に所望の流体吸収量は得られない
であろう。

好ましい態様において圧縮ロール６はプラズマコーテ
ィングによって被覆された円筒形ステンレス鋼ロールの
形とし、このようにしてロールに粗い面を与えて圧縮後
にロールをPAPCから容易に離脱させる。適当なコーティ
ングの例は、CT06702,ウオータベリ、プラズマ・コーテ
ィング・インコーポレイテッドから市販されるコーティ
ング＃934および＃936である。圧縮ロールの間隙がPAPC
に加えられる圧縮量を決定する。

PAPCに加えられる圧縮量は得られるシートの密度を決
定する多くのファクタの１つである。他のファクタは、
積層及び噴霧段階に際して支持手段上に堆積されるPAPC
と液体混合物の量、ロールの粗さ、使用されるPAPC粒子
の型およびその他多くのファクタである。PAPCシートの
一体性を保証するため、このようなシートの最小限密度
は約0.70グラム／立方センチメートルである。しかし、
ゲルブロッキングを防止するためのこのようなシートの
最大密度は約1.10グラム／立方センチメートルである。

本発明の好ましい実施態様において、装置１は、圧縮
前に積層PAPCの縁をトリミングするためにスリッターを
含む事ができる。積層PAPCの縁は積層PAPCの他の部分よ
り不均一密度を有するからである。コンベア・ベルトの
クロスマシン方向運動の故に液体混合物およびPAPCを不
均一に受けるので、積層PAPCの縁の除去が望ましい。当
業者には明かなように、スリッターは転送コンベア・ベ
ルトなどの堅い表面に対して作用する通常の円形ナイフ
とする事ができる。

積層PAPCが圧縮ロール６を通過した後に、PAPCシート
が形成され、堆積装置９の中に集められる。この堆積装
置９は、シートを所望サイズの単一ロール状に巻き上げ
る巻き上げロールの形とする事ができる。所望サイズの
ロールが得られた時にシートを切断するための第２スリ
ッターを備える事ができる。当業者には明かなように、
このような第２スリッターはナイフ及びアンビルロール
の形とする事ができる。

PAPCの効果的な表面橋かけ結合を生じ、PAPCシートを
吸収性に成し、またシートに必要な機械的強度を生じる
ため、シートの追加的硬化段階が実施される。これはPA
PC粒子の物理的結合を保持しながら橋かけ結合剤がPAPC
粒子のポリマー材料と反応して、凝集体シート状のPAPC
粒子の中に効果的な表面橋かけ結合を生じるために実施
される。シートの硬化法は使用されるPAPC材料の型およ
び液体混合物の組成に依存している。通常、硬化はシー
トに対して所定時間、所定温度を加えにある。使用され
る各種の橋かけ結合剤によるそれぞれの硬化段階を各種
液体混合物の特定の化学組成と関連して下記に説明す
る。

前記の現在出願中のレザイほか名義の米国特許第
号、「カチオン系アミノエピクロルヒドリン・ア
ダクツによって表面橋かけ結合された結合吸収性粒子か
ら成る多孔性吸収性マクロ組織」に記載のように、カチ
オン系アミノ−エピクロルヒドリン・アダクツが使用さ
れれば、本発明において使用されるアミノ−エピクロル
ヒドリン・アダクツの比較的反応性のカチオン官能基が
PAPCのポリマー材料との間の橋かけ結合反応を比較的低
温で生じさせる事ができる。実際にこの橋かけ結合反応
（硬化反応）は常温で生じる事ができる。このような常
温硬化は、アダクツを含む処理溶液が水とグリセロール
との混合物などの可塑剤を含有する場合に特に望まし
い。常温より著しく高い温度での硬化は可塑剤をその揮
発性の故に揮発させ、従って得られた粒子間結合凝集体
を可塑化させるための追加段階を必要とする。このよう
な常温硬化は代表的には約18℃乃至約35℃の温度で、約
12乃至48時間実施される。好ましくはこのような常温硬
化は約18乃至約25℃の温度で約24乃至約48時間実施され
る。

カチオン系アミノ−エピクロルヒドリン・アダクツと
PAPCのポリマー材料との間の橋かけ結合反応は常温で生
じうるが、反応を加速するために、これより高い温度で
硬化を実施する事ができる。高温硬化は代表的には処理
され結合されたPAPC粒子を加熱して、アダクツとポリマ
ー材料との間の橋かけ結合反応を短時間で、代表的には
数分で生じさせる段階を含む。この加熱段階は業界公知
の各種オーブンまたはドライヤーを含む通常の加熱装置
を使用して実施される。

一般に、加熱硬化は約50℃の温度で、橋かけ結合反応
を完了するのに十分な時間実施する事ができる。加熱硬
化に使用される特定の温度および時間は、使用される特
定のカチオン系アミノ−エピクロルヒドリン・アダクツ
およびPAPC粒子中のポリマー材料に依存する。この反応
時間が低すぎまたは硬化時間が短すぎると、反応が十分
に実施されず、不十分な一体性と低い吸収性を有するマ
クロ組織を生じる。硬化温度が高すぎると、PAPC粒子の
吸収性が劣化し、あるいは特定のポリマー材料に応じ
て、得られたシートが多量の液体を吸収できない程度に
劣化する場合がある。さらに硬化時間と硬化温度が適当
でないと、得られた凝集体の抽出レベルが増大して、特
定の形のゲルブロッキングの発生が増大する可能性があ
る。従って加熱硬化は一般に約50℃乃至205℃の温度
で、約１乃至20分実施する事ができる。好ましくは加熱
硬化は約180℃乃至約200℃の温度で、約５乃至約15分実
施される。実際に使用される時間と温度は、PAPC粒子を
製造するために使用されるそれぞれのポリマー材料、使
用される特定のアダクツ、シートの所望の厚さまたは直
径などのファクタに応じて変動する。

グリセロールなどの非イオン橋かけ結合剤が前記の米
国特許第5,102,597号において記載されるように使用さ
れるならば、硬化は照射（例えば紫外線、γ線またはＸ
線照射）によって、または開始剤および活性剤としての
触媒によって実施されるが、好ましくは橋かけ結合反応
は熱によって活性化される（加熱）。加熱は反応を活性
化し推進し、混合物中の揮発物質を駆除する。このよう
な反応条件は一般に対応のプレカーサ粒子と非イオン橋
かけ結合剤とを一定時間、一定温度で加熱する段階を含
む。加熱段階は業界公知の種々のオーブンまたはドライ
ヤーを含む各種装置を使用して実施される。

一般に反応は、橋かけ結合反応を完了するのに十分な
温度と時間で実施される。使用される特定非イオン橋か
け結合剤とプレカーサ粒子のポリマー材料との各組合わ
せに対して、温度が低すぎまたは時間が短すぎると、反
応は十分に推進されず、少数の弱い粒子間橋かけ結合を
生じ、従ってシートの膨潤に際して液体透過性のある程
度の損失を伴なう。温度が高すぎると、プレカーサ粒子
の吸収性が劣化し、これらのプレカーサ粒子の網状橋か
け結合が特定のポリマー材料に対応して、得られたシー
トが大量の液体の吸収に使用できないほどに劣化する。
さらに時間と温度が正確でなければ、得られた凝集体の
抽出可能レベルが増大し、従ってゲルブロッキングの形
の事故を増大させる。従ってグリセロールなどの非橋か
け結合剤が使用される場合、反応は一般に約120乃至約2
05℃、さらに好ましくは約180乃至200℃で実施される。
触媒のない場合の反応終了時間は、一般に約15分乃至約
２時間、さらに好ましくは約30分乃至約１時間である。

一般に非イオン橋かけ結合剤に対して開始剤および／
または触媒を添加する事によって橋かけ結合反応を促進
し、反応時間および／または反応温度および／またはプ
レカーサ粒子を相互に結合するために必要とされる非イ
オン橋かけ結合剤の量を低減させる事ができる。しかし
一般にこの反応は触媒の不存在において実施される。

十分な粒子間橋かけ結合が生じるように、反応中にプ
レカーサ粒子の物理的結合を保持する必要がある。反応
段階中にプレカーサ粒子を分離させるに十分な力または
応力が存在すれば、プレカーサ粒子間の橋かけ結合が形
成されない場合がある。プレカーサ粒子の物理的結合
は、代表的には反応段階において導入される分離力また
は応力を最小限にする事によって保持される。

本発明において使用できる各種のPAPC粒子および種々
の液体混合物の組成の例を下記に示す。

A.本発明において好ましい粒状吸収性ポリマー組成物ま
たは粒子 本発明のシートは多量の液体を吸収する事のできるポ
リマー材料から形成される（このようなポリマー材料は
通常、「ハイドロゲル」、「ハイドロコロイド」、また
は「超吸収性」材料と呼ばれる）。シートは好ましくは
実質的に水不溶性の吸収性ハイドロゲル形成ポリマー材
料を含む。PAPC粒子を形成する特定のポリマー材料を下
記に説明する。

PAPC粒子は広範囲に変動する粒径を有するが、特定の
粒径分布と粒子粒径とが好ましい。本発明の目的から、
粒径は繊維など大きな最大寸法／最小寸法比を有しない
PAPC粒子（粒剤、フレーク、または粉末）についてフル
イ粒径分析法によって特定される粒径として定義され
る。従って例えば、600ミクロンの開口を有する標準型
＃30フルイの上に保留されるプレカーサ粒子は600ミク
ロン以上の粒径を有するとみなされ、この標準型＃30フ
ルイを通過し500ミクロン開口を有する標準型＃35フル
イ上に保留されるプレカーサ粒子は500ミクロンと600ミ
クロンの間の粒径を有するとみなされ、500ミクロンの
＃35フルイを通過するプレカーサ粒子は500ミクロン以
下の粒径を有するとみなされる。本発明の好ましい実施
態様において、PAPC粒子は一般に約１ミクロン乃至約20
00ミクロン、さらに好ましくは約20ミクロン乃至約1000
ミクロンの範囲内の粒径を有する。

さらに本発明の目的から、PAPC粒子の質量平均粒子が
得られるシートの特徴および特性を特定するために重要
である。与えられたPAPC粒子サンプルの質量平均粒径と
は、質量ベースでのサンプル平均粒径としての粒子粒径
と定義される。１つのサンプルの質量平均粒径を特定す
る方法は下記の「テスト法」の項に記載されている。本
発明のPAPC粒子の質量平均粒径は全体として約20−1500
ミクロン、さらに好ましくは約50乃至約1000ミクロンで
ある。本発明の好ましい実施態様においては、PAPC粒子
は約1000ミクロン以下、さらに好ましくは約600ミクロ
ン以下、最も好ましくは約500ミクロン以下の質量平均
粒径を有する。本発明の特に好ましい実施態様におい
て、PAPC粒子の質量平均粒径は比較的小さい（すなわ
ち、PAPC粒子は微細である）。これらの実施態様におい
て、PAPC粒子の質量平均粒径は約300ミクロン以下、さ
らに好ましくは約180ミクロン以下である。１つの好ま
しい実施態様において、PAPC粒子の少なくとも約95重量
％は約150乃至約300ミクロンの範囲内の粒径を有する。
他の好ましい実施態様において、PAPC粒子の少なくとも
約95重量％は約90乃至約180ミクロンの範囲内の粒径を
有する。狭いPAPC粒子粒径分布は、同等の質量平均粒径
を有する幅広い粒径分布よりも凝縮された時に比較的高
い空隙率を有するので、より高い多孔度のシートを生じ
る。

繊維のように最大寸法／最小寸法の最大比を有する材
料の粒径は代表的にはその最大寸法によって定義され
る。例えば本発明のシートにおいて吸収性ポリマー繊維
（例えば超吸収性繊維）が使用されれば、この繊維の長
さが「粒径」を定義するために使用される。（この繊維
のデニールおよび／または直径も特記する事ができ
る）。本発明の実施態様において、繊維は約5mm以上、
好ましくは約10mm乃至約100mm、さらに好ましくは約10m
m乃至約50mmの範囲内の長さを有する。

本発明のPAPC粒子は、スルフォン酸およびさらに代表
的にはカルボン酸などの複数のアニオン官能基を有する
実質的に水不溶性の、吸収性ハイドロゲル形成ポリマー
材料を含む。本発明のPAPC粒子として使用するに適した
ポリマー材料の例は重合性不飽和−酸含有モノマーから
製造されたポリマー材料を含む。すなわちこれらのモノ
マーは、少なくとも１つの炭素−炭素二重結合を含むオ
レフィン的に不飽和の酸または無水物を含む。さらに詳
しくは本発明のモノマーはオレフィン不飽和カルボン酸
および酸無水物、オレフィン不飽和スルフォン酸および
その混合物から成るグループから選定される。

本発明のPAPC粒子の製造に際して、ある種の非酸モノ
マーを通常少量使用する事ができる。このような非酸モ
ノマーは例えば酸含有モノマーの水溶性または水分散性
エステル、およびカルボン酸またはスルフォン酸を全く
含有しないモノマーを含む事ができる。従って任意の非
酸モノマーは下記の型の官能基を含有するモノマーを含
む事ができる。すなわち、カルボン酸またはスルフォン
酸エステル、ヒドロキシ基、アミド基、アミノ基、ニト
リル基および第４アンモニウム塩基。

これらの非酸モノマーは公知の材料であって、例えば米
国特許第4,076,663号（マスダほか）および米国特許第
4,062,817号（ウエスターマンほか）に詳細に記載さ
れ、これらの特許を引例とする。

オレフィン不飽和カルボン酸および無水カルボン酸モ
ノマーは、アクリル酸そのもの、メタクリル酸、エタク
リル酸、α−クロロアクリル酸、α−シアノアクリル
酸、β−メチルアクリル酸（クロトン酸）、α−フェニ
ルアクリル酸、β−アクリルオキシピロピオン酸、ソル
ビン酸、α−クロロソルビン酸、アンゲリカ酸、ケイ皮
酸、ｐ−クロロケイ皮酸、β−ステリルアクリル酸、イ
タコン酸、シトロコン酸、メサコン酸、グルタコン酸、
アコニット酸、マレイン酸、フマル酸、トリカルボキシ
エチレンおよび無水マレイン酸によって代表されるアク
リル酸を含む。

オレフィン不飽和スルフォン酸モノマーは、ビニルス
ルフォン酸などの脂肪族または芳香族ビニルスルフォン
酸、アリルスルフォン酸、ビニルトルエンスルフォン酸
およびスチレンスルフォン酸、アクリルまたはメタクリ
ルスルフォン酸、例えばスルフォエチルアクリレート、
スルフォエチルメタクリレート、スルフォプロピルアク
リレート、スルフォプロピルメタクリレート、２−ヒド
ロキシ−３−メタクリルオキシプロピルスルフォン酸お
よび２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルフォ
ン酸を含む。

本発明において使用される好ましいポリマー材料はカ
ルボキシ基を含む。これらのポリマーは水解デンプン−
アクリルニトリルグラフトコポリマー、部分中和デンプ
ン−アクリルニトリルグラフトコポリマー、デンプン−
アクリル酸グラフトコポリマー、部分中和テンプン−ア
クリル酸グラフトコポリマー、鹸化酢酸ビニル−アクリ
ルエステルコポリマー、水解アクリロニトリルまたはア
クリルアミドコポリマー、前記コポリマーのいずれかの
軽度網状橋かけ結合ポリマー、部分中和ポリアクリル酸
の軽度網状橋かけ結合ポリマーを含む。これらのポリマ
ーはいずれか単独で、または２種または２種以上の相異
なるポリマーの混合物の形で使用する事ができる。これ
らのポリマー材料の例は米国特許第3,661,875号、米国
特許第4,076,663号、米国特許第4,093,776号、米国特許
第4,666,983号および米国特許第4,734,478号に記載され
ている。

PAPC粒子の製造に使用される最も好ましいポリマー材
料は部分中和ポリアクリル酸とそのデンプン誘導体の軽
度網状橋かけ結合ポリマーである。最も好ましくはPAPC
粒子は約50乃至約95％、好ましくは約75％の中和され軽
度網状橋かけ結合されたポリアクリル酸（すなわち、ポ
リ（アクリル酸ナトリウム／アクリル酸））を含有す
る。

前述のように、PAPC粒子は軽度網状橋かけ結合された
ポリマー材料から製造される。網状橋かけ結合は、PAPC
粒子の製造に使用されるポリマー材料を実質的に水不溶
性に成し、また部分的にPAPC粒子と得られたシートの吸
収容量と抽出可能ポリマー含有量特性とを特定する。ポ
リマーの網状橋かけ結合プロセスおよび代表的な網状橋
かけ結合剤は前記の引例米国特許第4,076,663号に詳細
に記載されている。

個々のPAPC粒子は任意通常の方法によって製造され
る。各PAPC粒子の代表的な好ましい製造法は米国特許R
e.第32,649号（ブラントほか）、米国特許第4,666,983
号（ツバキモトほか）、および米国特許第4,625,001号
（ツバキモトほか）に記載され、これらの特許を引例と
する。

本発明の好ましい実施態様において、用語「実質的に
乾燥」とは、PAPC粒子がその重量の約50％以下好ましく
は約20％以下、さらに好ましくは約10％以下の液体含有
量、代表的には水またはその他の溶液の含有量を有する
事を意味する。一般に、PAPC粒子の液体含有量はその重
量の約0.01％乃至約５％の範囲内にある。それぞれのPA
PC粒子は加熱など任意通常の方法で乾燥する事ができ
る。あるいはPAPC粒子が水性反応混合物を使用して形成
される場合、共沸蒸留によって反応混合物から水を除去
する事ができる。また水性反応混合物はメタノールなど
の脱水溶媒によって処理する事ができる。これらの乾燥
法の組合せも使用する事ができる。脱水されたポリマー
材料塊を切断しまたは粉砕して、実質的に水不溶性の吸
収性のハイドロゲル形成ポリマー材料の実質的に乾燥し
たPAPC粒子を形成する。

本発明の好ましいPAPC粒子は、これらの粒子から形成
されたシートが高い吸収容量を有するように高い吸収容
量を有するものである。吸収容量は与えられたポリマー
材料がその接触する液体を吸収する容量をいう。この吸
収容量は、吸収される液体の性質および液体がポリマー
材料と接触する態様に従って著しく変動する事ができ
る。本発明の目的から、「吸収容量」とは、下記に述べ
る「テスト法」において与えられたポリマー材料によっ
て吸収される合成尿（下記に定義）の量をポリマー材料
グラムあたり合成尿グラム数で示したものと定義され
る。本発明の好ましいPAPC粒子は、ポリマー材料グラム
あたり少なくとも約20グラム、さらに好ましくは約25グ
ラムの合成尿吸収容量を有するものである。代表的には
本発明のPAPC粒子のポリマー材料はポリマー材料グラム
あたり合成尿約40グラム乃至約70グラムの吸収容量を有
する。このように比較的高い吸収容量を有するPAPC粒子
は、特に吸収性製品、吸収性部材および吸収品目におい
て使用されるシートを生じる。このようなPAPC粒子から
形成されたシートはその定義上、尿などの排泄される身
体分泌物を所望のように多量に保持するからである。

PAPC粒子全部が同一特性の同一ポリマー材料から形成
される事が好ましいが、これは必ずしも必要ではない。
例えば、一部のPAPC粒子がデンプン−アクリル酸グラフ
トコポリマーから成り、これに対して他のPAPC粒子が部
分的に中和されたポリアクリル酸の軽度網状橋かけ結合
ポリマーからなる事ができる。さらに、PAPC粒子は粒
径、形状、吸収容量またはその他の性質あるいは特性に
おいて変動する事ができる。本発明の好ましい実施態様
においては、PAPC粒子は本質的に部分的に中和されたポ
リアクリル酸の軽度網状橋かけ結合ポリマーから成り、
各PAPC粒子が類似の特性を有する。

B.カチオン系アミノ−エピクロルヒドリン・アダクツを
含有する液体混合物 橋かけ結合剤としてカチオン系アミノ−エピクロルヒ
ドリン・アダクツを使用する液体混合物は、代表的には
二、三の型のモノマーまたはポリマーアミンを含むエピ
クロルヒドリン・アダクツである。これらのアミノ−エ
ピクロルヒドリン・アダクツは吸収性PAPC粒子のポリマ
ー材料と反応し、特にこれらのポリマー材料のアニオ
ン、代表的にはカルボキシ官能基と反応してエステル型
共有結合を成す。言い替えれば、アミノ−エピクロルヒ
ドリン・アダクツはPAPC粒子中に存在するポリマー材料
と橋かけ結合するのに役立つ。（アミノ−エピクロルヒ
ドリン・アダクツと有効に橋かけ結合したポリマー材料
を含む吸収性材料部分は、この粒子の橋かけ結合されて
いない他の部分と比べて水性流体の存在において低い膨
潤度を示す） これらの反応したアミノ−エピクロルヒドリン・アダ
クツは主として吸収性PAPC粒子の表面において橋かけ結
合を成すと思われる。これは、これらのアダクツ、特に
そのポリマー樹脂バージョンが比較的大型のカチオン分
子である事による。その結果、これらのアダクツは吸収
性粒子の内部まで進入する事ができず、従ってその表面
のポリマー材料のみと反応する事ができる。さらに、こ
れらのアダクツ、特にポリマー樹脂バージョンのカチオ
ン官能基（例えばアゼチジニウム基）は常温（例えば約
18℃乃至約25℃）においても吸収性粒子のポリマー材料
のアニオン、代表的にはカルボキシ官能基と非常に急速
に反応すると思われる。その結果、PAPC粒子中のポリマ
ー材料の有効な表面橋かけ結合を生じるには、きわめて
少量の（例えば粒子の約１重量％の）アミノ−エピクロ
ルヒドリン・アダクツを必要とする。

本明細書において、「カチオン系アミノ−エピクロル
ヒドリン・アダクツ」とは、反応生成物が少なくとも２
つのカチオン官能基を有するようにエピクロルヒドリン
とモノマーまたはポリマーアミンとを反応させた生成物
をいう。これらのアダクツはモノマー化合物の形を成し
（例えばエピクロルヒドリンとエチレンジアミンとの反
応生成物）またはポリマーの形（例えばエピクロルヒド
リンとポリアミド−ポリアミンまたはポリエチレンイミ
ンとの反応生成物）とする事ができる。これらのアダク
ツのポリマーバージョンは一般に「樹脂」と呼ばれる。

本発明のアダクツを形成するようにエピクロルヒドリ
ンと反応させる事のできる１つの型のアミノ化合物はそ
の組織の中に第１または第２アミノ基を有するモノマー
ジ−、トリ−アミンおよび高級アミンを含む。この型の
有効なジアミンの例はビス−２−アミノエチル エーテ
ル、N,N−ジメチルエチレンジアミン、ピペラジンおよ
びエチレンジアミンである。有効なトリアミンの例はＮ
−アミノエチルピペラジン、およびジエチレントリアミ
ンおよびジプロピレントリアミンなどのアルキレントリ
アミンを含む。

このようなアミン材料がエピクロルヒドリンと反応さ
せられて本発明の橋かけ結合剤として有効なアタグツを
形成する。これらのアダクツの製法およびアダクツその
もののさらに完全な説明は、米国特許第4,310,593号
（グロス）およびロスほかの論文、J.Organic Chemistr
y,Vol.29,pp.824−826（1964）に記載されている。これ
らの文献をいずれも引例とする。

アミノ化合物として、モノマーアミンのほか、ポリエ
チレンイミンなどのポリマーアミンを使用する事ができ
る。エピクロルヒドリンと反応させる事のできる特に好
ましいアミノ化合物は、ポリアルキレン ポリアミンと
飽和C3−C10二塩基カルボン酸とから誘導された二、三
のポリアミド−ポリアミンを含む。この型のエピクロル
ヒドリン／ポリアミド−ポリアミンアダクツは水溶性の
熱硬化性カチオンポリマーであって、これは当業者にお
いては紙製品の湿潤強度樹脂として公知である。

この好ましいクラスのカチオンポリマー樹脂の形成に
使用されるポリアミド−ポリアミンの製造に際して、ま
ずジカルボン酸をポリアルキレンポリアミンと、好まし
くは水溶液の中において、再帰基−NH（CnH2nHN）ｘ−C
ORCO−を含む水溶性長鎖ポリアミドを製造するような条
件で反応させる。ここにｎとｘはそれぞれ２または２以
上とし、Ｒはジカルボン酸のC1乃至C8アルキレン基とす
る。

ポリアミド−ポリアミンを製造するために、ポリエチ
レン ポリアミン、ポリプロピレン ポリアミン、ポリ
ブチレン ポリアミンなどを含む種々のポリアルキレン
ポリアミンを使用する事ができ、そのうちポリエチレン
ポリアミンが経済的に好ましいクラスである。本発明の
カチオンポリマー樹脂を製造するために使用される好ま
しいポリアルキレン ポリアミンは、２つの第１アミン
基と少なくとも１つの第２アミン基とを含むポリアミン
であって、これらのポリアミンにおいて窒素原子が式−
CnH2n−基によって相互に結合され、ここにｎは１より
大きな小さい整数とし、また分子中のこれらの基数は２
から約８まで、好ましくは約４とする。これらの窒素原
子は、−CnH2n−基中の隣接炭素原子、またはさらに離
れた炭素原子に対して結合する事ができるが、同一炭素
原子には結合しない。また、ジエチレントリアミン、ト
リエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ジ
プロピレントリアミンなどのポリアミンを使用する事が
でき、これらのポリアミンは適度に純粋な形で得られ
る。前記のすべてのポリアミンのうち最も好ましいもの
は２乃至４のエチレン基と、２つの第１アミノ基と、１
乃至３の第２アミン基とを含むポリエチレン ポリアミ
ンである。

また本発明において、少なくとも３つのアミノ基を含
み、その少なくとも１つを第３アミノ基とするポリアミ
ンPAPC粒子を使用する事ができる。この型の適当なポリ
アミンはメチル ビス（３−アミノプロピル）アミン、
メチル ビス（２−アミノエチル）アミン、Ｎ−（２−
アミノエチル）ピペラジン、4,7−ジメチルトリエチレ
ンテトラミンなどを含む。

前記のポリアミンと反応して好ましいカチオンポリマ
ー樹脂のポリアミド−ポリアミンプレカーサを形成する
事のできるジカルボン酸は飽和脂肪族C3−C10ジカルボ
ン酸を含む。さらに好ましいのは、マロン酸、コハク
酸、グルタル酸、アジピン酸などの３乃至８炭素原子を
含むジカルボン酸、およびジグリコール酸である。もち
ろんジグリコール酸と分子中に４−６炭素原子を有する
脂肪族ジカルボン酸、すなわちコハク酸、グルタール酸
およびアジピン酸が最も好ましい。得られた長鎖ポリア
ミド−ポリアミンが水溶性でありまたは少なくとも水分
散性である限り、これら２または２以上のカルボン酸の
混合物、並びにこれらのカルボン酸とアゼライン酸、セ
バチン酸などの高級飽和脂肪族ジカルボン酸との混合物
を使用する事ができる。

前記のポリアミンおよびジカルボン酸から製造された
ポリアミド−ポリアミン材料がエピクロルヒドリンと反
応させられて、橋かけ結合剤としてのカチオンポリマー
アミノ−エピクロルヒドリン樹脂を形成する。このよう
な材料の製法は、米国特許第2,926,116号（ケイム）、
米国特許第2,926,154号（ケノム）、および米国特許第
3,332,901号（ケイム）に詳細に記載され、これらの特
許を引例とする。

本発明において橋かけ結合剤として使用するのに好ま
しいカチオンポリアミド−ポリアミン−エピクロルヒド
リン樹脂はハーキュリーズ社から商標Kymeneで市販され
ている。特に有効な樹脂はKymene 557H、Kymene 557L
XおよびKymene 557 Plusであって、これらはジエチレ
ントリアミンとアジピン酸との反応生成物としてのポリ
アミン−ポリアミドのエピクロルヒドリンアダクツであ
る。一般にこれらは約10％乃至約33％の樹脂を活性状態
で含有するカチオン樹脂材料の水溶液の形で市販されて
いる。

本発明の液体混合物の製造に際して、吸収性PAPC粒子
およびカチオン系アミノ−エピクロルヒドリンアダクツ
のほか、助剤として他の成分または薬剤を使用する事が
できる。例えばアダクツの水処理溶液を形成するために
水がアダクツと共に使用される。水はPAPC粒子の表面上
のアダクツの均一分散を促進し、またこれらの粒子の表
面区域へのアダクツの浸透を生じる。また水は処理され
るPAPC粒子間の物理的結合を強化して、得られる凝集体
の一体性を増進する。本発明においては水は、PAPC粒子
100重量部に対して約25重量部以下（すなわち０乃至約2
5重量部）、好ましくは約３乃至15重量部、さらに好ま
しくは約５乃至約10重量部使用される。水の実際使用量
は、使用されるアダクツの型、PAPC粒子の形成に使用さ
れるポリマー材料の型、これらのPAPC粒子の粒径、他の
任意成分（例えばグリセロール）の介在その他のファク
タに依存している。

通常、PAPC粒子の表面上のカチオンアミノ−エピクロ
ルヒドリン・アダクツの均一分散を促進するため、絶対
に必要ではないが、有機溶媒を使用する事ができる。こ
れらの有機溶媒は代表的には親水性であって、メタノー
ルおよびエタノールなどの低級アルコール、N,N−ジメ
チルフォルムアミドおよびN,N−ジエチルフォルムアミ
ドなどのアミド、およびジメチルスルフォキシドなどの
スルフォキシドを含有する事ができる。親水性溶媒が使
用される場合、この溶媒はPAPC粒子の100重量部あたり2
0重量部以下（０乃至20重量部）、好ましくは約５乃至
約25重量部の範囲内、さらに好ましくは約８乃至約12重
量部の範囲内の量とする。使用される親水性溶媒の実際
量は、PAPC粒子を形成するために使用されるアダクツ、
ポリマー材料、これらのPAPC粒子の粒径および類似のフ
ァクタに依存して変動する事ができる。

前述のように本発明のシートを製造する際に親水性溶
媒の使用は絶対に必要ではない。実際に、このような有
機溶媒の使用を避ける事が望ましい。これらの溶媒は、
凝集体がその使用目的に使用される前に凝集体から除去
する必要がある。有機溶媒の除去はしばしばエネルギー
とプロセスを強化し、追加処理コストを必要とする。イ
ソプロパノールまたはｔ−ブタノールなどのある種の親
水性溶媒はアミノ−エピクロルヒドリン・アダクツを溶
液から沈澱させるので、この理由から望ましくない。実
際に本発明のシートの製造に使用される唯一の溶媒はメ
タノールおよびエタノールなどの低級アルコールであっ
て、これらの溶媒は除去のためにエネルギーおよびプロ
セス強化を生せず、またアミノ−エピクロルヒドリン・
アダクツを水溶液から沈澱させない。

カチオンアミノ−エピクロルヒドリン・アダクツおよ
びその水性処理溶液と共にその他の任意成分を使用する
事ができる。特に処理されるPAPC粒子が後述のように常
温で硬化される場合には、アミノ−エピクロルヒドリン
・アダクツを含む処理溶液は可塑剤を含む事が好まし
い。可塑剤を使用しなければ、処理されるPAPC粒子がシ
ートに形成される際に比較的脆くなり、従って最終的に
所望の吸収性組織体を製造する際に扱いにくくなる。処
理溶液中に可塑剤を含有させれば、得られたシート（常
温硬化の場合）は比較的可撓性の多孔性吸収性シート、
特に粒子間結合凝集体の可撓性、多孔性、吸収性シート
を生じる。これらの可撓性、伸長性のシートは最終的に
所望の吸収性組織体を製造するに際して比較的扱いやす
い。

適当な可塑剤は水を単独で使用し、または水と他の成
分との組合わせ、例えばグリセロール、プロピレン グ
リコール（すなわち、1.2−プロパンジオール）、1,3−
プロパンジオール、エチレン グリコール、ソルビトー
ル、スクロース、またはポリビニル アルコール、その
エステルプレカーサおよびポリエチレン グリコールを
含有するポリマー溶液、またはその混合物と組合わせて
使用する。グリコールなどのこれらの他の成分は、水が
主たる可塑剤を成して、湿潤剤、共可塑剤またはその両
者として作用すると思われる。カチオン系アミノ−エピ
クロルヒドリン・アダクツの液体混合物と用いるのに好
ましい可塑剤は、約0.5:1乃至2:1、好ましくは約0.8:1
乃至約1.7:1の重量比のグリセロールと水の混合物であ
る。使用される可塑剤の実際量は、使用される特定の可
塑剤、PAPC粒子の形成に使用されるポリマー材料の型、
および可塑剤の所望の可撓性効果に依存して変動する事
ができる。代表的には、可塑剤はPAPC粒子100重量部に
対して約５乃至約60重量部、さらに好ましくは約10乃至
約30重量部、最も好ましくは約15乃至約20重量部の量を
使用される。

C.他の橋かけ結合剤を含有する液体混合物 本発明において使用する事のできる他の、しかしそれ
ほど好ましくない橋かけ結合剤は、例えば少なくとも２
つの重合可能二重結合を有する化合物、少なくとも１つ
の二重結合とポリマー材料と反応する少なくとも１つの
官能基とを有する化合物、ポリマー材料と反応する少な
くとも２つの官能基を有するカチオンアミノ−エピクロ
ルヒドリン・アダクツ以外の化合物、多価金属化合物、
または下記のモノマーを含む。本発明において使用され
る特定の他の橋かけ結合剤は米国特許第4,076,663号お
よび米国特許第Re.第32,649号に記載され、これらの特
許を引例とする。

PAPC粒子のポリマー材料（すなわちポリマーチェー
ン）上にまたはその中にカルボキシ基が存在する場合、
好ましい他の橋かけ結合剤は代表的には非イオンであっ
て、カルボキシ基と反応する事のできる分子あたり少な
くとも２つの官能基を有する。好ましい他の橋かけ結合
剤は、例えばエチレン グリコール、ジエチレン グリ
コール、トリエチレン グリコール、テトラエチレン
グリコール、ポリエチレン グリコール、グリセロール
（1,2,3−プロパントリオール）、ポリグリセロール、
プロピレン グリコール、1,2−プロパンジオール、1,3
−プロパンジオール、トリメチロール プロパン、ジエ
タノールアミン、トリエタノールアミン、ポリオキシプ
ロピレン オキシエチレン−オキシプロピルブロックコ
ポリマー、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチ
レン ソルビタン脂肪酸エステル、ペンタエリスリトー
ル、およびソルビトールなどの多価アルコール；エチレ
ン グリコール ジグリシジル エーテル、ポリエチレ
ン グリコール ジグリシジル エーテル、グリセロー
ル ポリグリシジル エーテル、ジグリセロール ポリ
グリシジル エーテル、ポリグリセロール ポリグリシ
ジル エーテル、ソルビトール、ポリグリシジル エー
テル、ペンタエリスリトール ポリグリシジル エーテ
ル、プロピレン グリコール ジグリシジルエーテルお
よびプロピレン グリコール ジグリシジルエーテルな
どのポリグリシジル エーテル化合物;2,2−ビスヒドロ
キシメチルブタノール−トリス［３−（ｉ−アジリジ
ン）プロピオネート］、1,6−ヘキサメチル トルエン
ジエチレン 尿素、およびジフェニル メタン−ビス
−4,4'−N,N'−ジエチレン尿素などのポリアジリジン化
合物；エピクロルヒドリンおよびα−メチルフルオロヒ
ドリンなどのハロエポキシ化合物；グルタルアルデヒド
およびグリオキサゾールなどのポリアルデヒド化合物；
エチレン ジアミン、ジエチレン トリアミン、トリエ
チレン テトラミン、テトラエチレン ペンタミン、ペ
ンタエチレン ヘキサミンおよびポリエチレン イミン
などのポリアミン化合物;2,4−トルエンジイソシアネー
トおよびヘキサメチレン ジイソシアネートなどのポリ
アミン化合物を含む。

前記のグループから選定された１種の橋かけ結合剤ま
たは２種または以上の実質的に相互不反応性の橋かけ結
合剤を使用する事ができる。本発明においてカルボキシ
含有ポリマーチェーンと共に使用する特に好ましい他の
橋かけ結合剤は、エチレン グリコール；グリセロー
ル；トリメチロール プロパン;1,2−プロパンジオー
ル；および1,3−プロパンジオールである。

本発明において使用される他の橋かけ結合剤の割合は
PAPC粒子100重量部あたり、約0.01乃至約30重量部、好
ましくは約0.5乃至約10重量部、最も好ましくは約１乃
至５重量部である。

本発明において、橋かけ結合凝集体の製造の助剤とし
てまたはPAPC粒子のポリマー材料と橋かけ結合剤との反
応を促進しまたは援助する助剤として、前記の他の橋か
け結合剤と共に他の材料または薬剤を使用する事ができ
る。

例えば、他の橋かけ結合剤と共に水を使用する事がで
きる。水はPAPC粒子の表面上のアダクツの均一分散を促
進し、またこれらの粒子の表面区域の中へのアダクツの
浸透を生じる。また水は予め反応した凝集体のPAPC粒子
間の物理的結合を強化して、得られる粒子間橋かけ結合
凝集体の乾燥及び膨潤一体性を増進する。本発明におい
ては水は、PAPC粒子100重量部に対して約20重量部以下
（すなわち０乃至約20重量部）、好ましくは約0.01乃至
約20重量部、さらに好ましくは0.1乃至約10重量部の割
合で使用される。水の実際使用量は、ポリマー材料の型
及びPAPC粒子の粒径に依存して変動しよう。

他の橋かけ結合剤と共に有機溶媒を使用する事ができ
る。これらの有機溶媒はPAPC粒子の表面上の橋かけ結合
剤の均一分散を促進するために使用される。これらの有
機溶媒は好ましくは親水性有機溶媒である。有利な親水
性有機溶媒には、メタノール、エタノール、ｎ−プロパ
ノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、sec−ブ
タノールおよびｔ−ブタノールなどの低級アルコール；
アセトン、メチルエチル ケトンおよびメチルイソブチ
ル ケトンなどのケトン；ジオキサン、トリヒドロフラ
ンおよびジエチル エーテルなどのエーテル;N,N−ジメ
チルフォルムアミドおよびN,N−ジエチルフォルムアミ
ドなどのアミド、およびジメチルスルフォキシドなどの
スルフォキシドが含まれる。親水性有機溶媒はPAPC粒子
の100重量部あたり60重量部以下（０乃至60重量部）、
好ましくは約0.01乃至約60重量部の範囲内、さらに好ま
しくは約１乃至約20重量部の範囲内の量で使用される。
使用される親水性溶媒の実際量は、ポリマー材料の種
類、およびこれらのPAPC粒子の粒径に依存して変動する
事ができる。

他の橋かけ結合剤は水および１つまたは複数の親水性
有機溶媒と共に使用する事ができる。水／橋かけ結合剤
溶液の使用はPAPC粒子の表面区域の中への橋かけ結合剤
の最大滲透を生じるが、親水性有機溶媒／橋かけ結合剤
の溶液は橋かけ結合剤の最小限の滲透を生じる事が発見
された。しかしこれらの３試薬すべての混合物はPAPC粒
子の表面区域の中への橋かけ結合剤の滲透量を制御する
ように使用される。さらに詳しくは、水と有機溶媒成分
の比率が高いほど、橋かけ結合剤の滲透が深くなり、応
力下の凝集体の流体安定性が大となり、また橋かけ結合
凝集体の吸収性容量の減少が大となる。代表的には、溶
液中の水と親水性有機溶媒との比率が約10:1乃至約1:10
の範囲内とする。親水性有機溶媒／水／粒子間橋かけ結
合剤溶液は、PAPC粒子の100重量部あたり約60重量部以
下（０乃至約60重量部）、好ましくは約0.01乃至約60重
量部の範囲内、さらに好ましくは約１乃至約20重量部の
範囲内の量使用される。

この他の橋かけ結合剤を含有する溶液と共に他の任意
成分を混合する事ができる。例えば、開始剤、触媒また
は非酸コモノマー材料を添加する事ができる。本発明に
おいて使用するに適したこれらの材料の例は前記の引例
米国特許Re.第32,649号に記載されている。

本発明の実施例 約１グラム／立方センチメートルの密度と約0.05イン
チの厚さを有するPAPC粒子シートは、オシメの吸収性コ
アを含めて種々の用途に有効である事が証明された。こ
のようなシートの形成例を下記に示す。

実施例 １ 使用される望ましいPAPC粒子は150−300ミクロンの粒
径を有する。この粒径のPAPC粒子においては支持手段ま
たはコンベアの平方インチあたりPAPC粒子を0.1−0.3グ
ラム積層する事が好ましい。

使用される液体混合物の組成を下記に示すが、これら
の量はPAPC粒子100部に対する部として表示される。こ
の液体混合物は下記の成分を含む。

5.0部のKymene Plus（30％活性樹脂） 12.7部のグリセロール 7.1部の水。

従ってPAPC粒子100部に対する液体混合物の比率は24.
8である事が好ましい。コンベアの平方インチあたり噴
霧される液体混合物（LM）の量はPAPC粒子100部に対す
る液体混合物の比率から下記のように算出される。

LMのグラム数＝PAPCグラム数＊LMグラム数 層の平方インチ 層の平方インチ PAPCグラム 初噴霧段階とその後の第１噴霧段階は前記の量の半分
量を使用する。この例において、平方インチあたり各層
に0.2グラムのPAPCを積層する場合、初噴霧段階と第１
噴霧段階については支持手段の平方インチあたり約0.02
5グラムの液体混合物を噴霧し、他のすべての噴霧段階
については平方インチあたり約0.05グラムの液体混合物
を噴霧する事が好ましい。

PAPCの積層は前記のソリッド・フロー・コントロール
によって実施されるのが望まれる。

液体混合物の噴霧は、前記のスプレーイング・システ
ムズ・カンパニーから市販のモデル＃6218−1/4JAUによ
って実施される。液体混合物の最初の２噴霧において
は、スプレーが39.8グラム／分のレートでコンベアに噴
霧する事が望ましく、次の噴霧段階においては、79.6グ
ラム／分で噴霧する事が好ましい。

使用されるコンベアはポリウレタン可動コンベアと
し、27ft/分の速度で走行する事が望ましい。

望ましい加圧装置はそれぞれ８インチ直径、12インチ
幅の一対の圧縮ロールとする。上下のロールは前記のよ
うに914プラズマコーティングで被覆される。

常温は72゜F/22.2℃とする。

段階1. まずコンベアの所定面積に対して、コンベア平
方インチあたり実質的に0.025gの量の液体混合物を噴霧
する。

段階2. これにつづいてコンベアの同一の所定面積の上
に、平方インチあたり0.2gのPAPC粒子を実質的に連続的
に積層する。

段階3. コンベアの所定区域上に積層されたPAPCに対し
て、コンベア平方インチあたり実質的に0.025gの液体混
合物を噴霧する。

段階4. コンベアの同一の所定区域の上にコンベア平方
インチあたり0.2gのPAPC粒子を実質的に連続的に積層す
る。

段階5. コンベアの所定区域に積層されたPAPCに対し
て、コンベア平方インチあたり実質的に0.050gの液体混
合物を噴霧する。

段階6. 段階４と５を順にさらに３階繰り返して、最初
の噴霧段階と積層後の５噴霧段階によってコンベア平方
インチあたり合計0.25gの液体混合物を噴霧し、５積層
段階によってコンベア平方インチあたり合計1gのPAPCを
積層する。

段階7. 積層されたPAPCを圧縮ロールの中に通す。圧縮
ロール間のギャップは0.035インチ（0.9mm）であるのが
望まれる。これは0.995g/ccの密度を有するPAPCシート
を生じる。

段階８。 前記PAPCシートをプラスチックバッグの中に
配置して常温で48時間処理する事によって硬化する。

このような方法により、優れた可撓性、ゲルブロッキ
ングおよび湿潤一体性特性を有するPAPCの吸収性シート
が得られる。

実施例 ２ この例に使用されたすべての条件または装置は、他の
液体混合物を使用した事以外は実施例１と同様である。
この実施例において液体混合物は非イオン橋かけ結合
剤、すなわちグリセロールを含む。液体混合物の組成を
下記に示す。これらの量はPAPCの100部に対する部で表
わす。

5.0部のメタノール 4.0部のグリセロール 8.8部の水 150−300ミクロンのPAPC粒子を使用した事を含めて、
前述のようにすべての他の装置、および条件は前記の実
施例と同一である。

段階1. まずコンベアの所定区域に対して、コンベア平
方インチあたり実質的に0.018gの量の液体混合物を噴霧
する。

段階2. これにつづいてコンベアの同一の所定区域の上
に、平方インチあたり0.2gのPAPC粒子を実質的に連続的
に積層する。

段階3. コンベアの所定区域上に積層されたPAPCに対し
て、コンベア平方インチあたり実質的に0.018gの液体混
合物を噴霧する。

段階4. コンベアの同一の所定区域の上にコンベア平方
インチあたり0.2gのPAPC粒子を実質的に連続的に積層す
る。

段階5. コンベアの所定区域に積層されたPAPCに対し
て、コンベア平方インチあたり実質的に0.036gの液体混
合物を噴霧する。

段階6. 段階４と５を順にさらに３回繰り返して、最初
の噴霧段階と積層後の５噴霧段階によってコンベア平方
インチあたり合計0.18gの液体混合物を噴霧し、５積層
段階によってコンベア平方インチあたり合計1gのPAPC粒
子を積層する。

段階7. 積層されたPAPCを圧縮ロールの中に通す。圧縮
ロール間に0.035インチのギャップを設けるのが望まし
い。これは密度1.04g/ccのPAPCシートを生じる。

段階8. 前記PAPCシートを約190℃に45分で加熱する事
によって硬化する。

本発明の特別の態様について説明してきたが、本発明
の精神と範囲から逸脱することなく種々の変化と修正を
加えることができること、本発明の範囲内のかかる修正
をすべて請求の範囲でカバーする意向であることは当業
者に明らかであろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩崎 利昭 兵庫県神戸市東灘区向洋町中１―14 イ ーストコート２番街602号 (72)発明者 ベンソン，ダグラス ヘリン アメリカ合衆国インディアナ州、ウェス ト、ハリソン、ジェミスン、ロード、 185 (72)発明者 コロデッシュ，マイケル スーリャ 兵庫県神戸市東灘区向洋町中５―15 ア パートメント1212 (56)参考文献 特表 平５−506681（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61F 13/00 - 13/84

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】粒状の水不溶性の吸収性ハイドロゲル形成
   ポリマー材料からシートを形成する方法において、 （ａ）支持手段の区域を覆うように、前記粒状の水不溶
   性の吸収性ハイドロゲル形成ポリマー材料を積層する段
   階と、 （ｂ）前記区域中に積層された前記粒状材料に対して、
   水と前記粒状材料中のポリマーの橋かけ結合剤とを含む
   一定量の液体混合物を噴霧し、前記液体混合物の量は前
   記粒状材料が硬化された時に効率的な表面橋かけ結合を
   生じるのに十分な量とする段階と、 （ｃ）前記層を一対の対向する加圧部材中に通過させる
   事によって前記積層粒状材料に圧力を加えて凝集性シー
   トを形成する段階とを含む事を特徴とする方法。
2. 【請求項２】前記シートを硬化させ、前記シートが接触
   時液体を吸収し個々の粒子に分離する事なくシート状に
   とどまるように前記粒状材料の効率的な表面橋かけ結合
   を生じる段階を含む事を特徴とする請求項１に記載の方
   法。
3. 【請求項３】前記粒状材料を前記コンベアの上に積層す
   る前に最初に前記表面の前記区域に液体混合物を噴霧す
   る段階を含む事を特徴とする請求項１または２のいずれ
   かに記載の方法。
4. 【請求項４】前記積層粒状材料に対して圧力を加える前
   に、請求項１に記載の段階（ａ）および（ｂ）を順次に
   少なくとも１回繰り返す事を特徴とする請求項１乃至３
   のいずれかに記載の方法。
5. 【請求項５】前記積層された粒状材料の外側縁を圧縮前
   にトリミングする事を特徴とする請求項１乃至４のいず
   れかに記載の方法。
6. 【請求項６】前記液体混合物はカチオン系アミノ−エピ
   クロルヒドリン・アダクツ、グリセロールおよび水を含
   む事を特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の方
   法。
7. 【請求項７】前記硬化段階は前記シートを18℃乃至35℃
   の温度に12乃至48時間貯蔵する事を特徴とする請求項６
   に記載の方法。
8. 【請求項８】前記液体混合物はグリセロールと水を含む
   事を特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の方
   法。
9. 【請求項９】前記液体混合物はさらにメタノールを含む
   事を特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 【請求項１０】前記硬化段階は、前記シートを180℃乃
    至200℃の範囲の温度に、30分間乃至１時間加熱する事
    を特徴とする請求項８または９のいずれかに記載の方
    法。