JP4663739B2 - 改善された水吸収性材料を有する吸収性構造体 - Google Patents

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Description

本発明は、エラストマーフィルム形成ポリマーの特定のコーティングを有し、及び／又は特定のコーティング方法により作製されて改善された水吸収性材料を含有する改善された吸収性構造体に関する。
また、本発明は、本発明の前記吸収性構造体を含むおむつ、成人用失禁物品、及び生理用ナプキンのような生理用品に関する。
おむつのような使い捨て吸収性物品の重要な構成要素が、水吸収性ポリマー、典型的には吸収性ゲル材料、ＡＧＭ、又は超吸収性ポリマー若しくはＳＡＰとも称されるヒドロゲル形成水吸収性ポリマーを含む、吸収性コア構造体である。このポリマー材料は、使用中に物品が、多量の体液、例えば、尿を確実に吸収して閉じ込めることができ、その結果、再湿潤しにくく、優れた皮膚の乾燥を提供する。
特に有用な水吸収性ポリマー又はＳＡＰは、アクリル酸、アクリル酸のアルカリ金属塩（例えば、ナトリウム及び／又はカリウム）又はアンモニウム塩、アルキルアクリレート、及び同種のもののような不飽和カルボン酸又はそれらの誘導体を、比較的少量のＮ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、トリメチロールプロパントリアクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、又はトリアリルアミンのような、ジ−又はポリ−官能モノマーの存在下において、初めに重合することにより、作製されることが多い。ジ−又はポリ−官能性モノマー材料は、ポリマー鎖を軽度に架橋する作用をし、それによりこれらを非水溶性であるが水吸収性であるようにする。これらの軽度に架橋された吸収性ポリマーは、ポリマー主鎖に結合された多数のカルボキシレート基を含有する。中和されたカルボキシレート基は、架橋されたポリマー網状組織により、体液の吸収のための浸透性の駆動力を生ずるものと一般に考えられている。さらに、ポリマー粒子は、特に乳児用おむつでの適用において、それらの特性を向上させるために、しばしば外側表面に表面架橋された層を形成するように処理される。
吸収性部材及び使い捨ておむつのような吸収性物品中の吸収体として有用な水吸収性（ヒドロゲル形成）ポリマーは、適切に高い吸収能力、並びに適切に高いゲル強度を有することが必要である。吸収性物品の使用中に遭遇する著しい量の水性体液を吸収性ポリマーが吸収できるように、吸収能力は十分高くなければならない。ゲルの他の特性と共に、ゲル強度は、膨潤したポリマー粒子が負荷応力下で変形するのに抵抗する傾向に関係する。粒子が変形して、許容できない程度まで毛管空隙を塞ぎ、いわゆるゲルブロッキングを引き起こすことがないように、ゲル強度は、吸収性部材又は物品において十分高い必要がある。このゲルブロッキングは、流体の取り込み速度又は流体分配を妨げる、すなわち一旦ゲルブロッキングが生じると、吸収性物品において、比較的乾燥した区域又は領域への流体の分配を実質的に妨げ得、水吸収性ポリマー粒子が完全に飽和するかなり前に、あるいは流体が吸収性物品の残りの部分に「ゲルブロッキング」粒子を通って拡散し得る又は吸い上げられ得るかなり前に、吸収性物品からの漏れが起こり得る。そのため、水吸収性ポリマーが（吸収性構造又は物品に組み込まれる場合）、高い湿潤多孔性を維持し、変形に対する高い耐性を有することによって、膨潤したゲル床を通る流体輸送のための高い透過性を得ることが重要である。
比較的高い透過性を有する吸収性ポリマーは、内部架橋又は表面架橋のレベルを増大させることによって製造することができるが、これは、着用者によって生じる圧力のような外部圧力による変形に対する膨潤ゲルの耐性を増大させるが、またこれは、望ましくないことに典型的にゲルの吸収能力を低下させる。透過性を得るためには、吸収能力が犠牲にならなくてはならないことは、この従来の取り組みの著しい欠点である。より低い吸収能力は、衛生物品中のより多い使用量の吸収性ポリマーにより、埋め合わせされなくてはならず、例えば、着用中のおむつのコアの一体性の困難性を引き起こす。したがって、この課題を克服するためには、吸収性ポリマーのより高い使用量レベルが要求されることによって、より高い費用を負担することに加え、特別な、技術的に難しい及び高価な固化技術が必要である。
従来の取り組みにおいては、吸収能力及び透過性の間の交換条件のため、吸収能力及び透過性の下記の実験式により記載されるものに対して改善された特性を示す吸収性ポリマーを製造することは、非常に困難である。
（１）Ｌｏｇ（ＣＳ−ＳＦＣ’／１５０）≦３．３６−０．１３３×ＣＳ−ＣＲＣ
また、吸収能力及び透過性の下記の実験式により記載されるものに対して改善された特性を示す吸収性ポリマーを製造することは、さらにより困難である。
（２）Ｌｏｇ（ＣＳ−ＳＦＣ’／１５０）≦２．５−０．０９５×ＣＳ−ＣＲＣ
従って、以下の方程式（３）又は（４）、あるいは好ましくは（３）及び（４）を満たす吸収性ポリマーを製造することが、非常に望ましい。
（３）Ｌｏｇ（ＣＳ−ＳＦＣ’／１５０）＞３．３６−０．１３３×ＣＳ−ＣＲＣ
（４）Ｌｏｇ（ＣＳ−ＳＦＣ’／１５０）＞２．５−０．０９５×ＣＳ−ＣＲＣ
全ての上記方程式において、ＣＳ−ＳＦＣ’＝ＣＳ−ＳＦＣ×１０７であり、１５０の寸法は［ｃｍ３ｓ／ｇ］である。
しばしば、表面架橋水吸収性ポリマー粒子は、表面架橋シェルに制約され、十分に吸収及び膨潤できず、並びに／又は表面架橋シェルは、膨潤の応力若しくは負荷下における性能に関連する応力に耐えるほど十分には強くない。
その結果として、当該技術分野において使用されるような、表面架橋「コーティング」を含む水吸収性ポリマーのコーティング又はシェルは、ポリマーが著しく膨潤するときに破断する、あるいは「コーティング」は、一定期間、膨潤状態であった後、破断する。しばしば、コーティングされた及び／又は表面架橋された水吸収性ポリマー、あるいは当該技術分野において既知の超吸収性材料は、使用時に著しく変形するため、湿潤状態で、比較的低い多孔性及びゲル床の透過性を導く。
従って、本発明は、膨潤中に、及び好ましくはこの吸収性ポリマーを使用して製造された衛生物品の耐用年限の間にも、その一体性が保持される、より有利な表面修飾を有する水吸収性ポリマーを有する、水吸収性材料を含有する吸収性構造体を提供することを目的とする。
ＥＰ−Ａ−０７０３２６５は、耐磨耗吸収体を製造するための、アクリル酸／メタクリル酸分散物のようなフィルム形成ポリマーでのヒドロゲルの処理を教示している。特定された処理剤は、ポリウレタンを含む。しかしながら、得られる吸収性粒子は、特にＣＳ−ＣＲＣ及びＣＳ−ＳＦＣに関して、不満足な吸収値を与える。より詳しくは、引用された文献は、膨潤中及び使用中において、これらの機械的特性を十分な程度に維持する均一なコーティングを製造する方法を教示していない。
それゆえに、本発明の目的は、高いコアシェル遠心保持能力（Core Shell Centrifuge Retention Capacity）（ＣＳ−ＣＲＣ）、及び高いコアシェル塩水流伝導度（ＣＳ−ＳＦＣ）、及び典型的に高いコアシェル負荷下吸収性（core shell absorbency under load）（ＣＳ−ＡＵＬ）を有する水吸収性材料を含む吸収性構造体を提供することである。
我々は、この目的は、特定のエラストマーフィルム形成ポリマーコーティング、すなわちポリエーテルポリウレタンコーティング、又は特定のスプレーコーティング熱処理コーティングを有する水吸収性ポリマー粒子を含む水吸収性材料を含む吸収性構造体により達成され、並びに／あるいは、これは、
ａ）水吸収性ポリマー粒子を流動床反応装置により、０℃〜５０℃の範囲の温度において、弾性フルム形成ポリマーでスプレーコーティングする工程、及び
ｂ）コーティングされた粒子を、５０℃を超える温度において、熱処理する工程
を含む方法により得られる水吸収性材料を含む、吸収性構造体により達成されることを見出した。
第一実施形態では、本発明は、吸収性物品中において使用するための吸収性構造体であって、前記吸収性構造体が、水吸収性材料を含み、前記水吸収性材料が、水吸収性ポリマー粒子、並びに主鎖及び／又は側鎖の中にポリアルキレンオキシド単位を有するポリエーテルポリウレタンを含む、吸収性構造体を提供する。
第二実施形態では、本発明は、吸収性物品中において使用するための吸収性構造体であって、
ａ）水吸収性ポリマー粒子を、０℃〜５０℃の範囲の温度において、エラストマーポリマーでスプレーコーティングし、コーティングされた粒子を得る工程、及び
ｂ）該コーティングされた粒子を、５０℃を超える温度において、熱処理する工程
を含む方法により得られる水吸収性材料を含む、吸収性構造体である。
また、吸収性物品中において使用するための吸収性構造体であって、前記吸収性構造体が、本明細書に記載されたように典型的に（水吸収性ポリマーの）１０重量％未満、又は好ましくは５重量％未満のコーティングレベルを有する、典型的に前述の方法にて得られる熱処理されたエラストマーポリマーのスプレーコーティングを有する、コーティングされた水吸収性ポリマー粒子を含む水吸収性材料を含む。
好ましくは、コーティングが、ポリエーテルポリウレタンの全重量を基準として、側鎖中に１０重量％〜９０重量％のアルキレングリコール単位の画分を有する少なくとも一つのポリエーテルポリウレタンを含む。
好ましくは、ポリエーテルポリウレタンが、その側鎖中に及び所望によりその主鎖（単数又は複数）中に、エチレンオキシド単位を有するポリエーテルポリウレタンの全重量を基準にして、ポリエーテルポリウレタンの側鎖中のエチレンオキシド単位の画分が１２重量％以上であり、ポリエーテルポリウレタンの主鎖中のエチレンオキシド単位の画分が３０重量％以下である。
吸収性構造体は、好ましくは、おむつ、成人用失禁製品、又は生理用ナプキンのような生理用品などの、吸収性物品又は吸収性物品の一部分であり、あるいは吸収性物品に組み込まれる。例えば、それはこのような物品の貯蔵層であってもよく、ひいてはそれは好ましくは少なくとも約０．４ｇ／ｃｍ３の密度を有し、及び／又はひいては好ましくは（水膨潤性材料の）４０重量％未満、若しくはさらにより好ましくは３０重量％未満、若しくはさらにより好ましくは２０重量％未満の吸収性繊維材料を含み、また、１０重量％未満の繊維性吸収材料を含む、若しくは繊維性吸収材料を全く含まないことがさらに好ましいことがある。
吸収性構造体
「吸収性構造体」とは、尿、経血、又は血液のような液体を吸収及び保持するのに有用な水吸収性材料を含むいかなる三次元構造体をも指す。
「吸収性物品」とは、液体（例えば、血液、経血、及び尿）を吸収及び保持する装置を指し、より具体的には、着用者の身体に接触して又は近接して設置され、身体から排出される様々な排出物を吸収及び収容する装置を指す。吸収性物品としては、トレーニングパンツを含むおむつ、成人用失禁用パンツ、おむつホルダー及びライナー、生理用ナプキン、並びに同種のものが挙げられるが、これらに限定されない。
「おむつ」とは、一般に幼児及び失禁症者が胴体下部の周りに着用する吸収性物品を指す。
「使い捨て」という用語は、本明細書では、通常洗濯又は他の方法で復元若しくは再使用することを想定していない（すなわち、１回使用した後に廃棄、好ましくはリサイクル、堆肥化、又は環境に適合する他の方法で処理することを意図する）物品を説明するために使用する。
典型的に、吸収性構造体は、本明細書の水吸収性材料、及びコアラップ又はラッピング材のような構造材、後述するような水吸収性材料又は構造剤のための支持体層を含む。
吸収性構造体は、典型的に吸収性物品、好ましくは使い捨て吸収性物品、例えば、好ましくは生理用ナプキン、パンティライナー、より好ましくは成人用失禁製品、おむつ、及びトレーニングパンツであり、又は典型的にそれらの一部分を形成する。
吸収性構造体が、使い捨て吸収性物品の一部分である場合、本発明の吸収性構造体は、典型的に体液を貯蔵及び／又は獲得する役目を果たす吸収性物品の部分であり、吸収性構造体は、吸収性物品の貯蔵層、又は獲得層、又は両方（二つ若しくはそれ以上の層、又は単一構造体のいずれかとして）であることができる。
吸収性構造体は、水吸収性材料からなり、その後、所要の三次元構造体に成形される構造体であってもよく、あるいは、好ましくは、当該技術分野において、吸収性構造体に使用されるものなどの追加の構成要素を含んでもよい。
吸収性構造体は、フォーム、フィルム、織布ウェブ並びに／又は当該技術分野において既知であるスパンボンド、メルトブロウン、及び／若しくはカード不織材のような不織布ウェブなどの、１以上の支持体又はラッピング材をも含むことが好ましい。好ましい材料の一つは、スパンボンド層と、メルトブロウン層と、もう一つのスパンボンド層とを含む、いわゆるＳＭＳ材料である。非常に好ましいのは、永久的に親水性の不織布材であり、特に、耐久的に親水性のコーティングを備える不織布材である。代わりの好ましい材料はＳＭＭＳ構造を含む。最上層及び最下層は、別個の２シート以上の材料から供給されてもよく、あるいは単一シートの材料から供給されてもよい。
好ましい不織布材は、ＰＥ、ＰＥＴ、及び最も好ましくはＰＰなどの合成繊維から供給される。不織布の製造に使用されるポリマーは本来疎水性であることから、これらは、好ましくは、当該分野で公知のように、親水性コーティング、例えばナノ粒子でコーティングされている。
このような材料を使用する好ましい不織布材及び吸収性構造体は、例えば、同時係属出願ＵＳ２００４／０３６２５、ＵＳ２００４／０３６２４、及びＵＳ２００４／０３６２３、並びにＵＳ２００４／０１６２５３６、ＥＰ１４０３４１９−Ａ、ＰＣＴ国際公開特許ＷＯ２００２／０１９２３６６、ＥＰ１４７０２８１−Ａ、及びＥＰ１４７０２８２−Ａに記載されている。
また、吸収性構造体は、エアフェルト繊維のような吸収性繊維材料、及び／又は接着剤のような、構造剤又はマトリックス剤も含んでもよく、これらは、それぞれ水吸収性材料を不動化する役目を果たすことができる。
本明細書の水吸収性材料は、膨潤したときでさえ、優れた透過性を有するので、当該技術分野において通常使用される吸収性繊維材料（エアフェルト）のような多量の構造剤が必要ない。
従って、好ましくは、吸収性構造体には、吸収性繊維（セルロース）材料が、比較的低量使用される又は使用されない。従って、本明細書の前記構造体は、本明細書の多量の水吸収性材料を含み、非常に少量のみの吸収性（セルロース）繊維を含む又は吸収性（セルロース）繊維を含まず、好ましくは水吸収性材料の２０重量％未満、又はさらに水吸収性材料の１０重量％未満、又はさらに５重量％未満を含むことが好ましいことがある。
本明細書の好ましい吸収性構造体は、本明細書に記載されるコアラップ材のような基材材料の層、その上に、所望により不連続層として、水吸収性材料層、及びその上に、水吸収性材料の層上に置かれる、接着材料若しくは熱可塑性材料又は好ましくは（繊維性）熱可塑性接着材料の層を含む。熱可塑性又は接着性層は、水吸収性材料に直接接触するが、基材層が吸収性高分子材料により被覆されていないところで、部分的に基材層にも直接接触することが好ましいことがある。これは、熱可塑性又は接着性材料の（繊維性）層に本質的に三次元の構造体を付与し、それ自体、ｘ−及びｙ−方向への伸長と比較して、本質的に比較的小さい厚さ（Ｚ−方向へ）の二次元構造体である。
そのため、熱可塑性又は接着性材料は、水吸収性材料を保持するための空洞を提供し、その結果、この材料を不動化する。さらなる態様において、熱可塑性又は接着性材料は、基材に固着し、水吸収性材料を基材に貼り付ける。
この実施形態では、吸収性構造体に、吸収性繊維性材料が存在しないことが好ましいことがある。
熱可塑性組成物は、その全体において、ＡＳＴＭ方法Ｄ−３６−９５「リング及びボール（Ring and Ball）」で測定されるときに、軟化点が５０℃〜３００℃の範囲を有する単一の熱可塑性ポリマー若しくは熱可塑性ポリマーのブレンドを含んでもよいか、又は別の方法としては、熱可塑性組成物は、粘着付与樹脂、可塑剤、及び酸化防止剤のような添加剤などの他の熱可塑性希釈剤と組み合わせた少なくとも一つの熱可塑性ポリマーを含むホットメルト接着剤であってもよい。
熱可塑性ポリマーは典型的には、１０，０００を超える分子量（Ｍｗ）と、通常は室温未満のガラス転移温度（Ｔｇ）とを有する。多種多様の熱可塑性ポリマーが、本発明での使用に好適である。そのような熱可塑性ポリマーは、好ましくは水非感受性である。代表的なポリマーは、Ａ−Ｂ−Ａ三元ブロック構造、Ａ−Ｂ二元ブロック構造、及び（Ａ−Ｂ）ｎ放射状ブロックコポリマー構造を含む（スチレン）ブロックコポリマーであり、そこでＡブロックは、典型的にはポリスチレンを含む非エラストマーポリマーブロックであり、Ｂブロックは、不飽和共役したジエン又はその（部分的に）水素添加したバージョンである。Ｂブロックは典型的には、イソプレン、ブタジエン、エチレン／ブチレン（水素添加ブタジエン）、エチレン／プロピレン（水素添加イソプレン）、及びこれらの混合物である。
使用してもよい他の好適な熱可塑性ポリマーは、メタロセンポリオレフィンであり、これは、単一サイト又はメタロセン触媒を使用して調製されるエチレンポリマーである。その中で、少なくとも一つのコモノマーは、エチレンと重合されて、コポリマー、ターポリマー、又はより高い次数のポリマーを作製することができる。同様に適用可能なものは、Ｃ２〜Ｃ８のαオレフィンのホモポリマー、コポリマー、又はターポリマーである、非晶質ポリオレフィン又は非晶質ポリαオレフィン（ＡＰＡＯ）である。
樹脂は典型的には、５，０００未満のＭｗと、通常は室温を超えるＴｇとを有し、ホットメルト中の樹脂の典型的な濃度は、３０〜６０％の範囲である。可塑剤は、典型的に１，０００未満の低いＭＷと、室温未満のＴｇとを有し、典型的な濃度は、０〜１５％である。
好ましくは接着剤は、コア全体に渡り繊維の形態で存在する、すなわち、接着剤は繊維化されている又は繊維状である。
好ましくは、繊維は、好ましくは、１〜５０マイクロメートルの平均厚さと、５ｍｍ〜５０ｃｍの平均長さとを有するであろう。
好ましくは、吸収性構造体は、特に、上述のように吸収性繊維が存在しない又はほとんど存在しない場合には、約０．４ｇ／ｃｍ３を超える密度を有する。好ましくは、密度は、約０．５ｇ／ｃｍ３よりも大きく、より好ましくは約０．６ｇ／ｃｍ３よりも大きい。
好ましい吸収性構造体は、例えば、次のように作製することができる。
ａ）ラッピング材としての役目を果たす基材材料を提供する、
ｂ）本明細書の水吸収性材料を、基材材料の第一表面上に、好ましくは実質的に水吸収性材料がない少なくとも一つの区域を含むパターンで、及び水吸収性材料を含む少なくとも一つの区域を含むパターンで堆積して、好ましくは、開口部は、水吸収性材料を有する別個の区域間に形成される、
ｃ）熱可塑性材料のある部分が、基材の第一表面に直接接触し、熱可塑性材料のある部分が、水吸収性材料に直接接触するように、熱可塑性材料を、基材材料の第一表面上及び水吸収性材料上に堆積させる、並びに
ｄ）その後、基材材料を折り重ねることにより、又は別の基材物質を前述のものの上に設置することにより、前述のものを典型的に閉じる。
吸収性構造体は、獲得層及び貯蔵層を含んでもよく、これらは、同一寸法を有してもよいが、獲得層が、貯蔵層と同一の横幅であるが貯蔵層よりも短い長手方向の長さで、横方向に貯蔵層上の中心にあることが好ましいことがある。また、獲得層は、依然としてその上で中心にあれば、貯蔵層よりも狭くてもよい。言い換えれば、獲得層は、貯蔵層に対する面積比が１．０であるのが適切であるが、面積比は、好ましくは１．０未満、例えば約０．７５未満、又はより好ましくは約０．５０未満であってもよい。
尿の吸収のために設計された吸収性構造体及び吸収性物品のためには、獲得層が、貯蔵層よりも長手方向により短く、その長手方向の長さの５０％を超えるが、吸収性構造体又は本明細書の吸収性物品の横断方向軸線の前方であるように配置されることが好ましいことがある。この位置決めは、尿が吸収性構造体又は吸収性物品に最初に接触しやすい地点の下に獲得層が設置されるので、望ましい。
また、吸収性コア、又はその獲得層及び／若しくは貯蔵層は、機械方向及び横断方向の一方又は両方において、水吸収性材料坪量の不均等な分布を含んでもよい。そのような不均等な坪量分布は、追加の、予め定められた局部的吸収能力を、吸収性構造体又は吸収性物品に提供するために、有利に適用されることがある。
本発明の吸収性構造体は、吸収性物品、又は吸収性物品の一部分であってもよく、典型的に、吸収性物品の吸収性コア、又はそのような物品の貯蔵層及び／若しくは獲得層であってもよい。
本発明の吸収性構造体を含む好ましい（使い捨て）吸収性物品は、生理用ナプキン、パンティライナー、成人用失禁製品、及び乳児用おむつあるいはトレーニングパンツ又はプルオンパンツであり、尿を吸収する役目を果たす物品、例えば、成人用失禁製品、おむつ、及びトレーニングパンツ又はプルオンパンツは、本明細書において最も好ましい物品である。
本明細書において好ましい物品は、トップシートとバックシートとを有しており、そのそれぞれが、前側領域と、背側領域と、それらの間に位置決めされた股領域とを有する。本発明の吸収性構造体は、典型的に、トップシートとバックシートとの間に位置決めされる。好ましいバックシートは、気体透過性であるが、液体不透過性である。好ましいトップシート材料は、少なくとも部分的に親水性であり、いわゆる有孔トップシートも好ましい。トップシートが、スキンケア組成物、例えばローションを含むことが好ましいことがある。
これらの好ましい吸収性物品は、典型的に、液体不透過性（しかし、好ましくは空気又は水蒸気透過性）バックシート、バックシートに接合した、ないしは別の方法で関連付けられた流体透過性トップシートを含む。このような物品は、当該技術分野において周知であり、本明細書全体を通じて言及される様々な文献に十分に開示されている。
本明細書の水吸収性材料は、非常に高い吸収能力を有するので、本明細書の吸収性物品に、この材料をほんの低濃度で使用することが可能である。ゆえに、本発明の吸収性構造体を含む、成人用及び乳幼児用おむつ、トレーニングパンツ、生理用ナプキンのような薄い吸収性物品であって、股領域における平均キャリパー（厚さ）が１．０ｃｍ未満、好ましくは０．７ｃｍ未満、より好ましくは０．５ｃｍ未満、又はさらに０．３ｃｍ未満である物品が好ましい（この目的だけのために、股領域は、平置きされて伸ばされたとき、製品の中央区域として画定され、物品の長さの２０％及び物品の幅の５０％の寸法を有する）。
本明細書における水吸収性材料は、非常に良好な透過性を有するので、エアフェルトのような吸収性繊維などの従来の構造剤を多量に有する必要がなく、従って前述のように、省略してもよく又は非常に少量で使用してもよい。さらに、これは、吸収性構造体、又は本明細書の吸収性物品の厚さを低減することを補助する。
本発明に従う好ましい物品は、比較的狭い股幅を実現し、それが着用の快適さを増大させる。本発明に従う好ましい物品は、物品の先端及び後端から等しい距離に、又は最も狭い幅を有する点に位置する横断線に沿って測定して、１００ｍｍ未満、９０ｍｍ未満、８０ｍｍ未満、７０ｍｍ未満、６０ｍｍ未満、又はさらに５０ｍｍ未満の股幅を実現する。したがって、好ましくは本発明に従う吸収性構造体は、コアの先端及び後端から等しい距離に位置する横断線に沿って測定して、股幅が、１００ｍｍ未満、９０ｍｍ未満、８０ｍｍ未満、７０ｍｍ未満、６０ｍｍ、又はさらに５０ｍｍ未満である。ほとんどの吸収性物品にとって、液体排泄は、主に前側半分に起こることがわかった。
本明細書において好ましいおむつは、前側ウエストバンドと背側ウエストバンドとを有し、前側ウエストバンド及び背側ウエストバンドそれぞれが、第一の末端部分と、第二の末端部分と、これらの末端部分の間に位置する中央部分とを有しており、好ましくは各末端部分は、前側ウエストバンドを後側ウエストバンドに締着させるための締着装置を含んでおり、あるいは好ましくは末端部分が互いに連結されており、背側ウエストバンドの中央部分及び／又はバックシートの背側領域及び／又はバックシートの股領域がランディング部材を含んでおり、好ましくはランディング部材が、ループ、フック、スロット、スリット、ボタン、磁石から選択される第二の係合要素を含む。最も好ましいのは、フック、接着性又は粘着性のある第二の係合要素である。物品、好ましくはおむつの上の係合要素に、確実にそれらがある特定の瞬間にだけ係合可能になるようにするための手段が設けられていることが好ましいことがあり、例えば、前述したように、係合要素は、係合要素を係合させようとするときに取り外され、係合がもはや必要ないときに再び閉じることのできる、取り外し可能なタブ（tab）によって覆われてもよい。
本明細書で好ましいおむつ及びトレーニングパンツは、当該技術分野において既知のように、１組以上のレッグ弾性部及び／又はバリアレッグカフを有する。
また、トップシートが、好ましくはその長さに沿って伸縮性をもたせる手段を備えた、開口部を有することも好ましいことがあり、開口部を通って汚物が吸収性構造体の上方の隙間空間へと到達でき、それによって、確実に汚物が着用者の皮膚から離れてこの隙間空間内に隔離される。
水吸収性材料
本明細書の水吸収性材料は、水を吸収することにより、水中にて膨潤するようなものであり、その結果、ゲルを形成することができる。それはまた、他の液体を吸収し、膨潤してもよい。従って、本明細書において使用するとき、「水吸収性」とは、材料が水を吸収することを意味し、典型的に水中で膨潤するが、典型的に他の液体又は溶液、好ましくは０．９％生理食塩水及び尿のような水系液体中においても、膨潤する。
水吸収性材料は、固体であるが、これは、ゲル、並びにフレーク、繊維、粒塊、大きいブロック、顆粒、球体、及び当該技術分野において「固体」又は「粒子」として既知である他の形態のような粒子を含む。
コーティングされた水吸収性ポリマーは、繊維、（繊維性）のり、有機又は無機フィラー材、あるいは流動助剤、加工助剤、固化防止剤、賦香剤、着色剤、湿潤粘着性を付与するためのコーティング、親水性の表面コーティングなどのような、他の構成要素と混合されて、水吸収性材料中に存在してもよい。
本明細書の水吸収性材料は、好ましくは２０重量％未満、又はさらに１０重量％未満、又はさらに８重量％未満、又はさらに５重量％未満の水を含むか、又はさらに水を含まない。水吸収性材料の水分含有量は、水吸収性材料を１０５℃で３時間乾燥させ、乾燥後の水吸収性材料の重量喪失により、湿分含量を測定することを伴うＥＤＡＮＡ試験Ｎｏ．ＥＲＴ４３０．１−９９（１９９９年２月）により、測定できる。
本明細書の水吸収性材料は、コーティングされた水吸収性ポリマー粒子を含み、前記粒子は、好ましくは（水吸収性材料の）少なくとも５０重量％〜１００重量％、又はさらに８０重量％〜１００重量％の濃度で存在し、最も好ましくは、材料は、前記水吸収性粒子から成る。水吸収性材料の前記水吸収性粒子は、好ましくは本明細書に記載されるようにコア−シェル構造を有し、コアは、好ましくは前記水吸収性ポリマー（単数又は複数）を含み、これは、典型的に微粒子でもある。
本明細書の水吸収性材料は、ＣＳ−ＳＦＣ値により表され、本明細書において提示される方法により測定されるときに、非常に高い透過性又は多孔性を有する。
本明細書の水吸収性材料のＣＳ−ＳＦＣは、典型的には少なくとも１０×１０−７ｃｍ３秒／ｇであるが、好ましくは少なくとも３０×１０−７ｃｍ３秒／ｇ、又はより好ましくは少なくとも５０ １０−７ｃｍ３秒／ｇ、又はさらにより好ましくは少なくとも１００ １０−７ｃｍ３秒／ｇである。ＣＳ−ＳＦＣが、少なくとも５００ １０−７ｃｍ３秒／ｇ、又はさらにより好ましくは少なくとも１０００ １０−７ｃｍ３秒／ｇであることが、さらに好ましいことがあり、２０００ １０−７ｃｍ３秒／ｇ又はそれ以上のＣＳ−ＳＦＣを有することさえも可能であることが見出された。
典型的に、水吸収性材料は、好ましくは、これらの粒子が、例えば、エラストマーポリマーのシェルを含むときでさえ、本明細書において後述される水吸収性ポリマー粒子の好ましい粒径／分布におよそ等しい粒径及び分布を有する微粒子であるが、なぜなら、このシェルは、典型的に非常に薄く、水吸収性材料の粒子の粒径に著しく影響しないからである。
水吸収性材料は、水吸収性ポリマーの２回又はそれ以上のコーティングにより得られる、コーティング剤（シェル）の二つ又はそれ以上の層を含むことが可能である。これは同じコーティング剤であっても異なるコーティング剤であってもよい。しかしながら、経済的理由のため、フィルム形成ポリマー、好ましくはポリウレタンによる単一のコーティングが好ましい。
コアシェル遠心保持能力（Core Shell Centrifuge Retention Capacity）（ＣＳ−ＣＲＣ）値が２０ｇ／ｇ以上、好ましくは２５ｇ／ｇ以上である水吸収性材料が好ましい。
驚くべきことに、当該技術分野において既知の水吸収性ポリマー粒子とは対照的に、本明細書の水吸収性材料の粒子は、膨潤したとき、例えば、後述される４時間ＣＣＲＣ試験に提示される方法により、膨潤したとき、典型的に実質的に球状であることが見出された。すなわち、粒子は、膨潤時でさえ、粒子のいかなる変形も、ほとんど生じず、非常に改善された透過性を確保する程度に、平均外圧に耐え得る。
膨潤した粒子の球形は、例えば、パートアン法（PartAn method）又は好ましくは顕微鏡検査により、測定され得る（視覚化され得る）。
本明細書において後に記載される方法により定義されるように、本明細書の水吸収性材料は、生理食塩水吸収能力（ＳＡＣ）、粉砕後の生理食塩水吸収能力（ＳＡＣ”）、及びそれから計算されるＱＵＩＣＳ値を有する。ＳＡＣ”とＳＡＣとの間の差、及びそれから計算されるＱＵＩＣＳは、水吸収性材料の粒子（水吸収性ポリマーを含有する）のコアに及ぼされる内圧の測定値として使用できる。
非常に好ましいのは、少なくとも１５、又はより好ましくは少なくとも２０、又はさらにより好ましくは少なくとも３０、及び好ましくは２００まで、又はさらにより好ましくは１５０まで、又はさらにより好ましくは１００までのＱＵＩＣＳを有する水吸収性材料である。
特に、本明細書の水吸収性材料は、１を超える、好ましくは少なくとも２、より好ましくは少なくとも３、さらにより好ましくは少なくとも６、最も好ましくは少なくとも約１０の特に有益な吸収性−分配−指数（ＡＤＩ）を有し、ＡＤＩは次のように定義される。
ＡＤＩ＝（ＣＳ−ＳＦＣ／（１５０＊１０−７ｃｍ３秒／ｇ））／１０２．５−０．０９５×（ＣＳ−ＣＣＲＣ／ｇ／ｇ）
ＣＳ−ＣＣＲＣは、後述の試験方法の項に説明されるような膨潤４時間後のシリンダー遠心保持能力（Cylinder Centrifuge Retention Capacity）である。
典型的に、水吸収性材料は、約２００以下、好ましくは５０以下のＡＤＩを有するであろう。
コーティング及びその好ましいエラストマーフィルム形成ポリマー
本明細書の水吸収性材料は、コア−シェル構造を有する水吸収性粒子を含み、前記コアは、水吸収性ポリマー（単数又は複数）を含み、前記シェル（前記コア上のコーティング）は、本明細書ではエラストマーポリマーと称されるエラストマーフィルム形成ポリマーを含む。典型的に、フィルム形成とは、それぞれのポリマーが、例えば、それが溶解された又は分散された溶媒の蒸発に際し、容易に層又はコーティングに作製できることを意味する。
本明細書において示されるコーティング又はシェルは、少なくともコアの表面の一部分に存在するであろうことを理解すべきであるが、これは、前記コーティング又はシェルが、粒子の外側表面を形成してもよい実施形態、及びコーティング又はシェルが、粒子の外側表面を形成しない実施形態を含む。
好ましい手法においては、水吸収性材料は、水吸収性粒子を含む、又は水吸収性粒子から成り、水吸収性粒子は、本明細書に記載されるように、微粒子水吸収性ポリマー（単数又は複数）により形成されるコアを有し、このコアは、本明細書の水吸収性材料の粒子の中心を形成し、水吸収性粒子それぞれは、コーティング又はシェルを含み、これは、実質的に前記コアの外側表面積全体に存在する。
本明細書の一つの好ましい実施形態では、コーティング又はシェルは、水吸収性ポリマーコアの周りの、本質的に連続的なコーティング層であり、前記層は、ポリマーコアの表面全体を被覆し、すなわち、露出しているコア表面の領域はない。コーティング又はシェルは、典型的に、本明細書において後に記載される好ましい方法により、形成される。
好ましくは本明細書に記載される好ましい方法で形成されるコーティング又はシェルは、好ましくは経路様（pathwise）結合され、より好ましくは、シェルが、経路様結合され、例えば水吸収性ポリマー（単数又は複数）のコアを封入する（完全に外接する）（例えば、「封入（encapsulation）」及び「経路様結合（pathwise connected）」には、Ｅ．Ｗ．ワインスタイン（Weinstein）らのマスワールド−ウォルフラム・ウェブ・リソース（Mathworld-A Wolfram Web Resource）を参照）。コーティング又はシェルは、好ましくは、コアの表面上の経路様（pathwise）結合された完全な表面である。この完全な表面は、シェルが存在し、例えば、網状組織のように、経路様（pathwise）結合される第一領域から成るが、例えば、ミクロ細孔である、シェルが存在しない第二領域を含んでもよく、前記第二領域は、非交和（disjoint union）である。好ましくは、各第二領域、例えば、ミクロ細孔は、０．１ｍｍ２未満、又はさらに０．０１ｍｍ２未満、好ましくは８０００μｍ２未満、より好ましくは２０００μｍ２未満、さらにより好ましくは８０μｍ２未満の表面積を有する。しかしながら、第二領域が存在せず、シェルが、例えば水吸収性ポリマー（単数又は複数）のコアの周りで、完全な封入を形成することが最も好ましい。
上述のように、コーティング又はシェルは、本明細書において後に記載するように、エラストマーフィルム形成ポリマー、好ましくはポリエーテルポリウレタンを含む。コーティングは、好ましくは本明細書において後に記載する方法により適用され、例えば、好ましくは、本明細書に記載される好ましい方法により、エラストマーフィルム形成ポリマーの分散物又は溶液が、水吸収性ポリマー粒子上にスプレーされる。驚くべきことに、これらの好ましいプロセス条件は、圧力に対するシェルの抵抗性をさらに改善し、水吸収性材料の透過性を改善し、同時に良好な吸収性を確保することが、見出された。
一実施形態では、ポリマーは、濡れた状態での破断時の引張応力が、少なくとも１ＭＰａ、又はさらに少なくとも３ＭＰａ、及びより好ましくは少なくとも５ＭＰａ、又はさらに少なくとも８ＭＰａである。最も好ましい材料は、破断時の引張応力が、少なくとも１０ＭＰａ、好ましくは少なくとも４０ＭＰａである。これは、後述の試験方法により、測定され得る。
一実施形態では、本明細書の特に好ましいポリマーは、後述の試験方法により測定して、４００％伸長時における湿潤割線弾性率（ＳＭｗｅｔ４００％）が、少なくとも０．２５ＭＰａ、好ましくは少なくとも約０．５０ＭＰａ、より好ましくは少なくとも約０．７５、又はさらに少なくとも２．０ＭＰａ、及び最も好ましくは少なくとも約３．０ＭＰａである材料である。
本明細書におけるシェル又はコーティング、あるいは、そのエラストマーポリマーは、一般に高いシェル張力を有し、これは、（理論等量のシェルキャリパー）×（４００％伸長時の平均湿潤割線弾性率）として定義され、５〜２００Ｎ／ｍ、又は好ましくは１０〜１７０Ｎ／ｍ、又はより好ましくは２０〜１３０Ｎ／ｍである。ある実施形態では、４０Ｎ／ｍ〜１１０Ｎ／ｍのシェル張力を有するシェルを有することが好ましいことがある。
本明細書の水吸収性ポリマーが、（表面）後架橋（post-crosslinked）されているところで（本明細書に記載されたコーティングの適用前、あるいは、前記コーティングの適用と同時のいずれか）、本明細書の一実施形態では、シェル張力が、１５Ｎ／ｍ〜６０Ｎ／ｍ、又はさらにより好ましくは２０Ｎ／ｍ〜６０Ｎ／ｍ、又は好ましくは４０〜６０Ｎ／ｍの範囲であることが、さらにより好ましいことがある。
水吸収性ポリマーが表面架橋されていないさらに別の実施形態では、前記シェル張力が、６０Ｎ／ｍを超えて１１０Ｎ／ｍまでの範囲であることが、より好ましいことがある。
コーティングは、好ましくは、２００ｇ／ｍ２／日を超える湿気透過速度（ＭＶＴＲ；以下に設定された方法により測定できる）を有して少なくとも中程度に透水性（通気性）であり、好ましくは８００ｇ／ｍ２／日、又はより好ましくは１２００〜１４００ｇ／ｍ２／日（以下）のＭＶＴＲを有して通気性であり、さらにより好ましくは少なくとも１５００ｇ／ｍ２／日、２１００ｇ／ｍ２／日まで（以下）のＭＶＴＲを有して通気性であり、最も好ましくはコーティング（例えば、エラストマーポリマー）は、２１００ｇ／ｍ２／日以上のＭＶＴＲを有して非常に通気性である。
本明細書のコーティング又はシェルは、典型的に薄く、好ましくは、これは、本明細書に記載される方法により測定され得る平均キャリパー（厚さ）が、１ミクロン（μｍ）〜１００ミクロン、好ましくは１ミクロン〜５０ミクロン、より好ましくは１ミクロン〜２０ミクロン、又はさらに２〜２０ミクロン、又はさらに２〜１０ミクロンである。
コーティング又はシェルは、好ましくはキャリパー及び／又は形状が均一である。好ましくは、平均キャリパーは、最小キャリパーと最大キャリパーとの比が１：１〜１：５、好ましくは１：１〜１：３、又はさらに１：１〜１：２、又はさらに１：１〜１：１．５であるようなものである。
好ましくは、フィルム形成エラストマーポリマーは、熱可塑性フィルム形成エラストマーポリマーである。
本明細書のエラストマーポリマーは、非水吸収性である。これらは、本明細書に記載される方法により測定され得、典型的に１．０ｇ／ｇ未満、好ましくはさらに０．５ｇ／ｇ未満、又はさらに０．１ｇ／ｇ未満の、水又は生理食塩水又は合成尿を吸収する。
エラストマーポリマーは、６０℃未満の少なくとも一つのガラス転移温度を有するポリマーであってもよく、エラストマーポリマーがブロックコポリマーであるのが好ましいことがあり、コポリマーの少なくとも一つのセグメント又はブロックが室温未満のＴｇを有し（すなわち、２５℃未満；これは、ソフトセグメント又はソフトブロックであると言われる）、コポリマーの少なくとも一つのセグメント又はブロックが、室温を超えるＴｇを有する（これはハードセグメント又はハードブロックであると言われる）が、これはより詳細に後述される。本明細書において記されるとおり、Ｔｇは、加熱に際し材料が受ける比熱の変化を測定するための示差走査熱量計（ＤＳＣ）のような、当該技術分野において既知の方法により測定されることができる。ＤＳＣは、不活性参照材料（例えば、インジウム）の温度と同一となるようにエラストマーポリマーのサンプルの温度を維持するために必要なエネルギーを測定する。Ｔｇは基線の傾きにおける吸熱変化の中間点から測定される。Ｔｇ値は、サンプル中のいかなる残留溶媒もが除去されるように２度目の加熱サイクルから記録される。
好ましくは、水吸収性材料は、少なくとも一つの６０℃未満のＴｇを有する１以上のフィルム形成エラストマーポリマーを含むコーティングを有する粒子を含み、前記材料は、（４００％伸長時の平均湿潤割線弾性率）＊（水吸収性材料の全重量と比較した前記エラストマーポリマーの相対重量）として定義されるシェル衝突パラメータ、０．０３ＭＰａ〜０．６ＭＰａ、好ましくは０．０７ＭＰａ〜０．４５ＭＰａ、より好ましくは０．１〜０．３５ＭＰａを有する。
前述のエラストマーポリマーの相対重量パーセントは、例えば、本明細書に記載されたパルスＮＭＲ法により測定されてもよい。
好ましい実施形態では、水吸収性材料は、その粒子のコーティング中に存在するエラストマーポリマーを含み、これは、典型的に（水吸収性材料の重量で）０．１重量％〜２５重量％、又はより好ましくは０．５〜１５重量％、又はさらにより好ましくは１０重量％まで、又はさらにより好ましくは５重量％まで存在する。当業者は、これを測定するための好適な方法を知っているであろう。例えば、少なくとも一つの６０℃未満のガラス転移温度（Ｔｇ）を有するエラストマーポリマーを含む水吸収性材料のためには、本明細書において後述のＮＭＲ法が使用されてもよい。
望ましい特性をエラストマーポリマーに付与するために、さらに微粒子、油、溶媒、可塑剤、界面活性剤、分散剤のようなフィラーを所望により組み込んでもよい。
エラストマーポリマーは、疎水性であっても親水性であってもよい。しかしながら、速い湿潤のためには、ポリマーも、親水性であることが好ましい。
エラストマーポリマーは、好ましくは、その溶液又は分散物を使用して、本明細書に記載されるコーティング方法により、適用される。このような溶液及び分散物は、水並びに／又はいかなる好適な有機溶媒、例えば、アセトン、イソプロパノール、テトラヒドロフラン、メチルエチルケトン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、クロロホルム、エタノール、メタノール、及びこれらの混合物をも使用して、調製することができる。
好ましい実施形態では、ポリマーは、好ましくは水性の、分散物の形態で適用され、より好ましい実施形態では、ポリマーは、後述される好ましいポリウレタンなどのポリウレタンの水性分散物として適用される。
ポリウレタンの合成及びポリウレタン分散物の調製は、例えば、ウルマンの工業化学百科事典（Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry）、第６版、（２０００年電子発表）に十分に記載されている。
またポリマーは、これらのそれぞれの溶液又はこれらのそれぞれの分散物をブレンドすることにより、コーティングに先立ちブレンドされることもできる。特に、それらだけでは弾性基準又は透過性基準を満たさないポリマーは、これらの基準を満たすポリマーとブレンドし、本明細書のコーティングに好適なブレンドを生み出すことができる。
溶液から適用できる好適なエラストマーポリマーは、例えば、ベクター（Vector）（登録商標）４２１１（デクスコ・ポリマーズ（Dexco Polymers）、米国テキサス州（Texas））、ベクター４１１１、セプトン（Septon）２０６３（アメリカのセプトン社（Septon Company）、クラレイ・グループ社（Kuraray Group Company））、セプトン２００７、エスタン（Estane）（登録商標）５８２４５（ノベオン（Noveon）、米国クリーブランド（Cleveland））、エスタン４９８８、エスタン４９８６、エスタン（登録商標）Ｘ−１００７、エスタンＴ５４１０、イログラン（Irogran）ＰＳ３７０−２０１（ハンツマン・ポリウレタンズ（Huntsman Polyurethanes））、イログラン（Irogran）ＶＰ６５４／５、ペレタン（Pellethane）２１０３−７０Ａ（ダウ・ケミカル社（Dow Chemical Company））、エラストラン（Elastollan）（登録商標）ＬＰ９１０９（エラストグラン（Elastogran））である。
好ましい実施形態では、ポリマーは、水性分散物の形態であり、より好ましい実施形態では、ポリマーは、ポリウレタンの水性分散物である。
ポリウレタンは、好ましくは親水性であり、特に表面親水性である。表面親水性は、当業者に既知の方法によって測定されてもよい。好ましい手法においては、親水性ポリウレタンは、吸収されるべき液体（０．９％生理食塩水、尿）により、湿潤される材料である。それらは、９０°未満の接触角を特徴としてもよい。接触角は、例えば、ドイツのクルス（Kruess）から入手可能なビデオ系接触角測定装置である、クルス（Kruss）Ｇ１０−Ｇ１０４１で、又は当該技術分野において既知の他の方法により、測定することができる。
好ましい実施形態では、親水性は、親水性のポリマーブロック、例えば、エチレングリコール（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）、又は１，４−ブタンジオール（ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）、又はプロピレングリコール（ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）、又はこれらの混合物から誘導される基の画分を有するポリエーテル基を含むポリウレタンの結果として、得られる。従って、ポリエーテルポリウレタンは、好ましいフィルム形成ポリマーである。親水性のブロックは、側鎖の部分又は全側鎖が、親水性のポリマーブロックである、くし状ポリマーの形態で構成されることができる。しかし、親水性のブロックは、主鎖（すなわち、ポリマーの骨格鎖）の構成成分でもあり得る。好ましい実施形態は、少なくとも親水性のポリマーブロックの優勢な画分が、側鎖の形態で存在するポリウレタンを利用する。言い換えると、側鎖は、ポリ（エチレングリコール）−コ−ポリ（プロピレングリコール）のようなブロックコポリマーであることができる。
さらに、イオン性基、好ましくは、カルボキシレート基、スルホネート基、ホスホネート基、又はアンモニウム基の画分を高めることを通じて、ポリウレタンの親水性を得ることが可能である。アンモニウム基は、プロトン化した又はアルキル化した三級又は四級基であってもよい。カルボキシレート、スルホネート、及びホスフェートは、アルカリ金属塩又はアンモニウム塩として存在してもよい。好適なイオン性基及びこれらのそれぞれの前駆体は、例えば、「ウルマンの工業化学百科事典（Ullmanns Encyclopadie der technischen Chemie）」、第４版、１９巻、３１１〜３１３頁に記載されており、さらにＤＥ−Ａ１４９５７４５及びＰＣＴ国際公開特許ＷＯ０３／０５０１５６に記載されている。
好ましいポリウレタンの親水性は、フィルム形成ポリマーで包まれた水吸収性ポリマー粒子への水の浸透及び溶解を促進する。これらの好ましいポリウレタンでのコーティングは、親水性にもかかわらず、湿潤状態にてさえ、機械的特性が過度に損なわれないという事実のため、注目すべきである。
好ましいフィルム形成ポリマーは、二つ又はそれ以上のガラス転移温度を有する（ＤＳＣにより測定される）。理想的には、使用されるポリマーは、相分離の現象を示す、すなわち、これらは、ポリマー中に、低い及び高いＴｇの二つ又はそれ以上の異なるブロックを並んで含有する（熱可塑性エラストマー：包括的な見直し、Ｎ．Ｒ．レギー（Legge, N.R.）、Ｇ．ホールデン（Holden, G.）、Ｈ．Ｅ．シュローダー（Schroeder, H.E.）編集、１９８７年、２章）。しかしながら、Ｔｇの測定は、実際には、いくつかのＴｇが接近している場合、又は他の実験的理由により、非常に困難である可能性がある。
本明細書において、特に好ましいポリウレタンは、少なくとも５ｋｇ／ｍｏｌ、好ましくは少なくとも１０ｋｇ／ｍｏｌ、及びそれ以上の重量平均分子量Ｍｗを有する１以上の相分離ブロックコポリマーを含む。
一実施形態では、このようなブロックコポリマーは、少なくとも、互いに重合した第一重合ホモポリマーセグメント（ブロック）及び第二重合ホモポリマーセグメント（ブロック）を有し、そのため好ましくは第一（ソフト）セグメントは、２５℃未満、又はさらに２０℃未満、又はさらに０℃未満のＴｇ１を有し、第二（ハード）セグメントは、少なくとも５０℃、又は５５℃以上、好ましくは６０℃以上、又はさらに７０℃以上のＴｇ２を有する。
特にポリウレタンを用いる、別の実施形態では、このようなブロックコポリマーは、少なくとも、互いに重合した第一重合ヘテロポリマーセグメント（ブロック）及び第二重合ヘテロポリマーセグメント（ブロック）を有し、そのため好ましくは第一（ソフト）セグメントは、２５℃未満、又はさらに２０℃未満、又はさらに０℃未満のＴｇ１を有し、第二（ハード）セグメントは、、少なくとも５０℃、又は５５℃以上、好ましくは６０℃以上、又はさらに７０℃以上のＴｇ２を有する。
一実施形態では、（少なくとも５０℃のＴｇを有する）ハード第二セグメントの全重量平均分子量は、好ましくは少なくとも２８ｋｇ／ｍｏｌ、又はさらに少なくとも４５ｋｇ／ｍｏｌである。
（２５℃未満のＴｇを有する）第一（ソフト）セグメントの好ましい重量平均分子量は、少なくとも５００ｇ／ｍｏｌ、好ましくは少なくとも１０００ｇ／ｍｏｌ、又はさらに少なくとも２０００ｇ／ｍｏｌであるが、好ましくは８０００ｇ／ｍｏｌ未満、好ましくは５０００ｇ／ｍｏｌ未満である。
しかし、第一（ソフト）セグメント全体は、典型的にブロックコポリマー全体の２０重量％〜９５重量％、又はさらに２０重量％〜８５重量％、又はより好ましくは３０％重量〜７５％、又はさらに４０重量％〜７０重量％である。さらに、ソフトセグメントの全重量レベルが７０％を超えるとき、個々のソフトセグメントの重量平均分子量が５０００ｇ／ｍｏｌ未満であることが、さらに好ましい。
「ポリウレタン」は、ジ−又はポリイソシアネートと、少なくとも一つのジ−又はポリ官能「活性水素含有」化合物とを反応させることにより得られるポリマーを記述するために使用される総称であることは、当業者によく理解されている。「活性水素含有」とは、ジ−又はポリ官能化合物が、イソシアネート基に対して反応性である少なくとも二つの官能基（反応性基とも称される）、例えば、ヒドロキシル基、一級及び二級アミノ基、並びにメルカプト（ＳＨ）基を有することを意味する。
ポリウレタンがまた、ウレタン及び尿素連鎖に加えて、アロファネート（allophanate）、ビウレット、カルボジイミド、オキサゾリジニル、イソシアヌレート、ウレトジオン（uretdione）、及び他の連鎖を含むことも、当業者によく理解されている。
一実施形態では、本明細書で有用なブロックコポリマーは、好ましくはポリエーテルウレタン及びポリエステルウレタンである。特に好ましいのは、ポリアルキレングリコール単位、特にポリエチレングリコール単位又はポリ（テトラメチレングリコール）単位を含むポリエーテルウレタンである。
本明細書で使用するとき、用語「アルキレングリコール」は、エチレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，２−ブチレングリコール、１，３−ブチレングリコール、１，４−ブチレングリコール、スチレングリコール、及び同種のもののような２〜１０個の炭素原子を有するアルキレングリコール及び置換アルキレングリコールの両方を含む。
本明細書において使用されるポリウレタンは、一般に、ポリイソシアネートと、二つ又はそれ以上の反応性基を有する活性水素含有化合物との反応により得られる。これらは、
ａ）好ましくは３００〜１０００００ｇ／ｍｏｌ、特に５００〜３００００ｇ／ｍｏｌの範囲の分子量を有する高分子量化合物、
ｂ）低分子量化合物、及び
ｃ）ポリエーテル基、特にポリエチレンオキシド基又はポリテトラヒドロフラン基を有し、分子量が２００〜２００００ｇ／ｍｏｌの範囲である化合物であって、同様に、ポリエーテル基は反応性基を有さない、化合物
を含む。
これらの化合物は混合物としても使用できる。
好適なポリイソシアネートは、平均約二つ以上のイソシアネート基、好ましくは平均約２〜約４のイソシアネート基を有し、また脂肪族、脂環式、アルアリファチック（araliphatic）、及び芳香族ポリイソシアネートを含み、単独又は二つ以上の混合物として使用される。ジイソシアネートが、より好ましい。特に好ましいのは、脂肪族及び脂環式ポリイソシアネート、特にジイソシアネートである。
好適な脂肪族ジイソシアネートの具体例としては、ヘキサメチレン−１，６−ジイソシアネート、１，１２−ドデカンジイソシアネート、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、２，４，４−トリメチル−ヘキサメチレンジイソシアネート、２−メチル−１，５−ペンタメチレンジイソシアネート、及び同種のもののような、５〜２０個の炭素原子を有するα、Ω−アルキレンジイソシアネートが挙げられる。５個より少ない炭素原子を有するポリイソシアネートは、使用できるが、揮発性及び毒性が高いため、好ましくない。好ましい脂肪族ポリイソシアネートとしては、ヘキサメチレン−１，６−ジイソシアネート、２，２，４−トリメチル−ヘキサメチレンジイソシアネート、及び２，４，４−トリメチル−ヘキサメチレンジイソシアネートが挙げられる。
好適な脂環式ジイソシアネートの具体例としては、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（バイエル社からデスモデュル（Desmodur）（登録商標）Ｗとして市販されている）、イソホロンジイソシアネート、１，４−シクロヘキサンジイソシアネート、１，３−ビス（イソシアネートメチル（isocyanatomethyl））シクロヘキサン、及び同種のものが挙げられる。好ましい脂環式ジイソシアネートとしては、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート及びイソホロンジイソシアネートが挙げられる。
適したアルアリファチック（araliphatic）ジイソシアネートの具体例としては、ｍ−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、ｐ−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、１，４−キシリレンジイソシアネート、１，３−キシリレンジイソシアネート、及び同種のものが挙げられる。好ましいアルアリファチック（araliphatic）ジイソシアネートは、テトラメチルキシリレンジイソシアネートである。
好適な芳香族ジイソシアネートの例としては、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、それらの異性体、ナフタレンジイソシアネート、及び同種のものが挙げられる。好ましい芳香族ジイソシアネートは、トルエンジイソシアネート及び４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートである。
二つ以上の反応基を有する高分子量化合物ａ）の例は、例えば、ポリエステルポリオール及びポリエーテルポリオール、並びに、ポリヒドロキシポリエステルアミド、ヒドロキシル含有ポリカプロラクトン、ヒドロキシル含有アクリルコポリマー、ヒドロキシル含有エポキシド、ポリヒドロキシポリカーボネート、ポリヒドロキシポリアセタール、ポリヒドロキシポリチオエーテル、ポリシロキサンポリオール、エトキシル化ポリシロキサンポリオール、ポリブタジエンポリオール及び水素添加ポリブタジエンポリオール、ポリアクリレートポリオール、ハロゲン化ポリエステル及びポリエーテル、並びに同種のもの、並びにこれらの混合物等である。ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリシロキサンポリオール、及びエトキシル化ポリシロキサンポリオールが、好ましい。特に好ましいのは、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール及びポリアルキレンエーテルポリオールである。前述の高分子量化合物における官能基の数は、１分子当たりの官能基が、好ましくは平均１．８〜３の範囲であり、特に２〜２．２の範囲である。
ポリエステルポリオールは、典型的に、有機ポリカルボン酸又はこれらの無水物と化学量論的に過剰なジオールとの反応により調製されたエステル化生成物である。
ポリエステルポリオールの作製に使用されるジオールとしては、アルキレングリコール、例えば、エチレングリコール、１，２−及び１，３−プロピレングリコール、１，２−、１，３−、１，４−、及び２，３−ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオール、１，８−オクタンジオール、並びにビスフェノールＡのような他のグリコール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール（１，４−ビス−ヒドロキシメチルシクロヘキサン）、２−メチル−１，３−プロパンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、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、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ジブチレングリコール、ポリブチレングリコール、ジメラート（dimerate）ジオール、ヒドロキシル化ビスフェノール、ポリエーテルグリコール、ハロゲン化ジオール、並びに同種のもの、並びにこれらの混合物が挙げられる。好ましいジオールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、及びネオペンチルグリコールが挙げられる。あるいは又は加えて、同等のメルカプト化合物も使用してよい。
ポリエステルポリオールの作製に使用される好適なカルボン酸としては、ジカルボン酸及びトリカルボン酸及び無水物、例えば、マレイン酸、無水マレイン酸、コハク酸、グルタル酸、無水グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、ピメリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、クロレンド酸、１，２，４−ブタン−トリカルボン酸、フタル酸、フタル酸の異性体、無水フタル酸、フマル酸、オレイン酸のような二量体脂肪酸、並びに同種のもの、並びにこれらの混合物が挙げられる。ポリエステルポリオールの作製に使用される好ましいポリカルボン酸としては、脂肪族又は芳香族二塩基酸が挙げられる。
好適なポリエステルポリオールの例としては、ポリ（グリコールアジパート）、ポリ（エチレンテレフタレート）ポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、オルトフタル酸ポリオール、スルホン酸化及びホスホン酸化ポリオール、並びに同種のもの、並びにこれらの混合物が挙げられる。
好ましいポリエステルポリオールは、ジオールである。好ましいポリエステルジオールとしては、ポリ（ブタンジオールアジパート）；ヘキサンジオールアジピン酸、及びヘキサンアジパートイソフタレートポリエステルのようなイソフタル酸ポリエステル；ヘキサンジオールネオペンチルグリコールアジピン酸ポリエステルジオール、例えば、ピオタン（Piothane）６７−３０００ＨＮＡ（パノラム工業（Panolam Industries））及びピオタン６７−１０００ＨＮＡ、並びにプロピレングリコール無水マレイン酸アジピン酸ポリエステルジオール、例えば、ピオタンＳＯ−０００ＰＭＡ、及びヘキサンジオールネオペンチルグリコールフマル酸ポリエステルジオール、例えば、ピオタン６７−ＳＯ０ＨＮＦが挙げられる。他の好ましいポリエステルジオールとしては、ルコフレックス（Rucoflex）（登録商標）Ｓ１０１．５−３．５、Ｓ１０４０−３．５、及びＳ−１０４０−１１０（バイエル社）が挙げられる。
ポリエーテルポリオールは、ポリエステルポリオールを調製するために示される、水又はジオールのような反応性水素原子を含有する出発化合物と、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、スチレングリコール、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、１，２−ブチレンオキシド、２，３−ブチレンオキシド、オキセタン、テトラヒドロフラン、エピクロロヒドリン、及び同種のもの、及びこれらの混合物のような、アルキレングリコール又は環状エーテルとの反応により、既知の手法にて得られる。好ましいポリエーテルとしては、ポリ（エチレングリコール）、ポリ（プロピレングリコール）、ポリテトラヒドロフラン、及びコ［ポリ（エチレングリコール）−ポリ（プロピレングリコール）］が挙げられる。ポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコールは、それ自体として、又は物理的ブレンドとして、使用されることができる。プロピレンオキシド及びエチレンオキシドが、共重合される場合、これらのポリプロピレン−コ−ポリエチレンポリマーは、ランダムポリマー又はブロックコポリマーとして、使用されることができる。
一実施形態では、ポリエーテルポリオールは、主ポリマー鎖の構成成分である。
別の実施形態では、ポリエーテルオール（polyetherol）は、主ポリマー鎖の末端基である。
さらに別の実施形態では、ポリエーテルポリオールは、主鎖にくし様に結合する側鎖の構成成分である。このようなモノマーの例は、テゴマー（Tegomer）Ｄ−３４０３（デグサ（Degussa））である。
二つの反応官能基を有する低分子量化合物ｂ）の例は、アルキレングリコール、及びポリエステルポリオールの調製に関連する前述の他のジオールのようなジオールである。また、これらとしては、上述のポリエステルアミド及びポリアミドの調製に有用な好ましい化合物のうち、ジアミン及びポリアミンのようなアミンも挙げられる。好適なジアミン及びポリアミンとしては、１，２−ジアミノエタン、１，６−ジアミノヘキサン、２−メチル−１，５−ペンタンジアミン、２，２，４−トリメチル−１，６−へキサンジアミン、１，１２−ジアミノドデカン、２−アミノエタノール、２−［（２−アミノエチル）アミノ］−エタノール、ピペラジン、２，５−ジメチルピペラジン、１−アミノ−３−アミノメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキサン（イソホロンジアミン又はＩＰＤＡ）、ビス−（４−アミノシクロヘキシル）−メタン、ビス−（４−アミノ−３−メチル−シクロヘキシル）−メタン、１，４−ジアミノシクロヘキサン、１，２−プロピレンジアミン、ヒドラジン、尿素、アミノ酸ヒドラジド、セミカルバジドカルボン酸のヒドラジド、ビス−ヒドラジド及びビス−セミカルバジド、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、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリス−（２−アミノエチル）アミン、Ｎ−（２−ピペラジノエチル）−エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス−（２−アミノエチル）−ピペラジン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’−トリス−（２−アミノエチル）エチレンジアミン、Ｎ−［Ｎ−（２−アミノエチル）−２−アミノエチル］−Ｎ’−（２−アミノエチル）−ピペラジン、Ｎ−（２−アミノエチル（aminoethy））−Ｎ’−（２−ピペラジノエチル）−エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ビス−（２−アミノエチル）−Ｎ−（２−ピペラジノエチル）アミン、Ｎ，Ｎ−ビス−（２−ピペラジノエチル）アミン、ポリエチレンイミン、イミノビスプロピルアミン、グアニジン、メラミン、Ｎ−（２−アミノエチル）−１，３−プロパンジアミン、３，３’−ジアミノベンジジン、２，４，６−トリアミノピリミジン、ポリオキシプロピレンアミン、テトラプロピレンペンタミン、トリプロピレンテトラミン、Ｎ，Ｎ−ビス−（６−アミノヘキシル）アミン、Ｎ，Ｎ’−ビス−（３−アミノプロピル）エチレンジアミン、及び２，４−ビス−（４’−アミノベンジル）−アニリン、並びに同種のもの、並びにこれらの混合物が挙げられる。好ましいジアミン及びポリアミンとしては、１−アミノ−３−アミノメチル−３，５，５−トリメチル−シクロヘキサン（イソホロンジアミン又はＩＰＤＡ）、ビス−（４−アミノシクロヘキシル）−メタン、ビス−（４−アミノ−３−メチルシクロヘキシル）−メタン、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、及びペンタエチレンヘキサミン、並びに同種のもの、並びにこれらの混合物が挙げられる。他の好適なジアミン及びポリアミンとしては、例えば、分子量のみが異なるアミン末端ポリプロピレングリコールであるジェファミン（Jeffamine）（登録商標）Ｄ−２０００及びＤ−４０００、並びにアミン末端ポリエチレングリコール、アミン末端コ−ポリプロピレン−ポリエチレングリコール、及びプロポキシル化グリセロール又はトリメチロールプロパンに基づくトリアミンであり、ハンツマン・ケミカル社（Huntsman Chemical Company）から入手可能であるジェファミン（Jeffamine）（登録商標）ＸＴＪ−５０２、Ｔ４０３、Ｔ５０００、及びＴ３０００が挙げられる。
ポリ（アルキレングリコール）は、ポリマー主鎖の部分であってもよく、又は側鎖として、くし様形状で主鎖に結合していてもよい。
好ましい実施形態においては、ポリウレタンは、最終ポリウレタン中に乾燥重量基準でポリ（アルキレングリコール）単位を約１０重量％〜９０重量％、好ましくは約１２重量％〜約８０重量％、好ましくは約１５重量％〜約６０重量％、より好ましくは約２０重量％〜約５０重量％含むのに十分な量のポリ（アルキレングリコール）側鎖を含む。少なくとも約５０重量％、好ましくは少なくとも約７０重量％、より好ましくは少なくとも約９０重量％のポリ（アルキレングリコール）側鎖単位は、ポリ（エチレングリコール）を含み、ポリ−（アルキレングリコール）側鎖単位の残りは、３個〜約１０個の炭素原子を有するアルキレングリコール及び置換アルキレングリコール単位を含み得る。用語「最終ポリウレタン」とは、水吸収性ポリマー粒子をコーティングするのに使用されるポリウレタンを意味する。
好ましくは、側鎖単位の量は、（ｉ）側鎖単位の分子量が、約６００ｇ／ｍｏｌ未満であるときには、少なくとも約３０重量％、（ｉｉ）側鎖単位の分子量が、約６００〜約１０００ｇ／ｍｏｌであるときには、少なくとも約１５重量％、及び（ｉｉｉ）前記側鎖単位の分子量が、約１０００ｇ／ｍｏｌを超えるときには、少なくとも約１２重量％である。このようなポリ（アルキレングリコール）側鎖を有する活性水素含有化合物の混合物は、このような側鎖を有さない活性水素含有化合物と共に、使用することができる。
これらの側鎖は、前述の高分子ジオールａ）又は低分子化合物ｂ）の一部又は全部を、少なくとも二つの反応性官能基及びポリエーテル基、好ましくはポリアルキレンエーテル基、より好ましくはさらなる反応性基を有さないポリエチレングリコール基を有する化合物ｃ）により置換することにより、ポリウレタンに組み込まれることができる。
例えば、ポリエーテル基、特に、ポリ（アルキレングリコール）基を有する活性水素含有化合物としては、米国特許第３，９０５，９２９号（その全体が、本明細書に参考として組み込まれる）に記載されたもののような、ポリ（エチレングリコール）基を有するジオールが挙げられる。さらに、米国特許第５，７００，８６７号（その全体が、本明細書に参考として組み込まれる）は、カラム４、ライン３．５からカラム５、ライン４．５に、ポリ（エチレングリコール）側鎖を組み込む方法について教示している。ポリ（エチレングリコール）側鎖を有する好ましい活性水素含有化合物は、トリメチロールプロパンモノ（ポリエチレンオキシドメチルエーテル）であり、デグサ−ゴールドシュミット（Degussa-Goldschmidt）から、テゴマー（Tegomer）Ｄ−３４０３として入手可能である。
好ましくは、本明細書で使用されるべきポリウレタンはまた、前記側鎖を有さず、典型的に約５０〜約１００００ｇ／ｍｏｌ、好ましくは約２００〜約６０００ｇ／ｍｏｌ、より好ましくは約３００〜約３０００ｇ／ｍｏｌの広範囲の分子量の、少なくとも一つの活性水素含有化合物をその中で反応させている。前記側鎖を有さない好適な活性水素含有化合物としては、化合物ａ）及びｂ）として本明細書に記載される、いかなるアミン及びポリオールもが挙げられる。
本明細書の一つの好ましい実施形態によれば、活性水素化合物は、最終ポリウレタンの乾燥重量を基準として、骨格鎖（主鎖）中に約２５重量％未満、より好ましくは約１５重量％未満、最も好ましくは約５重量％未満のポリ（エチレングリコール）単位を提供するように選択されるが、それはそのような主鎖ポリ（エチレングリコール）単位が、水性ポリウレタン分散物中においてポリウレタン粒子の膨潤を引き起こす傾向があり、ポリウレタン分散物から作製された物品の使用時の引張り強度の低下の一因ともなるからである。
ポリエーテル側鎖を有するポリウレタンの調製は、当業者に既知であり、例えばＵＳ２００３／０１９５２９３に広範囲に渡って記載されており、これは、本明細書に参考として明示的に組み込まれる。
本明細書において有利なポリウレタンは、イソシアネート末端基を有するプレポリマーを初めに調製することにより得られ、プレポリマーは、その後、鎖延長工程において、互いに結合する。相互結合は、水を経由する、又は少なくとも一つの架橋可能な官能基を有する化合物との反応を経由することができる。
プレポリマーは、上述のイソシアネート化合物の一つと、活性水素化合物との反応により、得られる。好ましくは、プレポリマーは、前述のポリイソシアネート、少なくとも一つの化合物ｃ）、並びに所望により化合物ａ）及びｂ）から選択される少なくとも一つのさらなる活性水素化合物から調製される。
一実施形態では、プレポリマーを形成する化合物中におけるイソシアネートの活性水素に対する比は、典型的に約１．３／１〜約２．５／１、好ましくは約１．５／１〜約２．１／１、より好ましくは約１．７／１〜約２／１の範囲である。
ポリウレタンは、さらなる架橋反応を行なうことができる官能基をさらに含有してもよく、これは、所望によりこれらを自己架橋可能にすることができる。
少なくとも一つのさらなる架橋可能な官能基を有する化合物としては、カルボキシル基、カルボニル基、アミン基、ヒドロキシル基、及びヒドラジド基、並びに同種のもの、並びにこのような基の混合物を有するものが挙げられる。このような任意の化合物の典型的な量は、最終ポリウレタン１グラム当たり、乾燥重量基準で、約１ミリ当量まで、好ましくは約０．０５〜約０．５ミリ当量、より好ましくは約０．１〜約０．３ミリ当量である。
イソシアネート末端プレポリマーに組み込むための好ましいモノマーは、一般式（ＨＯ）ｘＱ（ＣＯＯＨ）ｙを有するヒドロキシカルボン酸であり、式中、Ｑは１〜１２個の炭素原子を有する直鎖状又は分枝状炭化水素ラジカルであり、ｘ及びｙは１〜３である。このようなヒドロキシカルボン酸の例としては、クエン酸、ジメチロールプロパン酸（ＤＭＰＡ）、ジメチロールブタン酸（ＤＭＢＡ）、グリコール酸、乳酸、リンゴ酸、ジヒドロキシリンゴ酸、酒石酸、ヒドロキシピバリン酸、及び同種のもの、及びこれらの混合物が挙げられる。ジヒドロキシカルボン酸がより好ましく、ジメチロールプロパン酸（ＤＭＰＡ）が最も好ましい。
架橋可能性を提供する他の好適な化合物としては、チオグリコール酸、２，６−ジヒドロキシ安息香酸、及び同種のもの、及びこれらの混合物が挙げられる。
ペンダントカルボキシル基を有するプレポリマーの任意の中和は、カルボキシル基をカルボキシレートアニオンに変換するので、水分散性増強効果を有する。好適な中和剤としては、三級アミン、金属水酸化物、アンモニア、及び当業者に周知の他の剤が挙げられる。
鎖延長剤としては、水、平均約二つ以上の一級及び／若しくは二級アミン基を有する無機若しくは有機ポリアミン、ポリアルコール、尿素、又はこれらの組み合わせの少なくとも一つが、本明細書において好適である。鎖延長剤として使用するために好適な有機アミンとしては、ジエチレントリアミン（ＤＥＴＡ）、エチレンジアミン（ＥＤＡ）、メタ−キシリレンジアミン（ＭＸＤＡ）、アミノエチルエタノールアミン（ＡＥＥＡ）、２−メチルペンタンジアミン、及び同種のもの、及びこれらの混合物が挙げられる。同様に好適なのは、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、シクロヘキシレンジアミン、フェ二レンジアミン、トリレンジアミン、３，３−ジクロロベンジデン、４，４’−メチレン−ビス−（２−クロロアニリン）、３，３−ジクロロ−４，４−ジアミノジフェニルメタン、スルホン酸化一級及び／又は二級アミン、並びに同種のもの、並びにこれらの混合物である。好適な無機及び有機アミンとしては、ヒドラジン、置換ヒドラジン、及びヒドラジン反応生成物、並びに同種のもの、並びにこれらの混合物が挙げられる。好適なポリアルコールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、及び同種のもの、及びこれらの混合物のような、２〜１２個の炭素原子、好ましくは２〜８個の炭素原子を有するものが挙げられる。好適な尿素には、尿素及びその誘導体、並びに同種のもの、並びにこれらの混合物が含まれる。ヒドラジンが好ましく、最も好ましくは水溶液として使用される。鎖延長剤の量は、利用可能なイソシアネートに基づき、典型的に約０．５〜約０．９５等量の範囲である。
ポリウレタンのある程度の分岐は、有効である可能性があるが、高い引張り強度を維持するため、及びクリープへの抵抗性を改善するためには、必要ではない（ひずみ緩和を参照）。このある程度の分岐は、プレポリマー工程中又は伸長工程中において、達成されることができる。伸長工程中の分岐のためには、鎖延長剤ＤＥＴＡが好ましいが、平均約二つ以上の一級及び／又は二級アミン基を有する他のアミンを使用してもよい。プレポリマー工程中の分岐のためには、トリメチロールプロパン（ＴＭＰ）及び平均二つを超えるヒドロキシル基を有する他のポリオールを使用することが好ましい。分岐モノマーは、ポリマー主鎖の約４重量％までの量で存在することができる。
ポリウレタンは、好ましいフィルム形成ポリマーである。これらは、溶媒から又は分散物から、水吸収性ポリマー粒子へと適用されることができる。特に好ましいのは、水性分散物である。
好ましい水性ポリウレタン分散物は、ハータン（Hauthane）ＨＤ−４６３８（ハーサウェイ（Hauthaway）から）、ヒドロラー（Hydrolar）ＨＣ２６９（コルム（Colm）、イタリアから）、インプラパーム（Impraperm）４８１８０（バイエル・マテリアル・サイエンス（Bayer Material Science）ＡＧ、ドイツから）、ルプラプロット（Lupraprot）ＤＰＳ（ＢＡＳＦ、ドイツから）、ペルマックス（Permax）１２０、ペルマックス２００、及びペルマックス２２０（ノベオン（Noveon）、オハイオ州ブレックスビル（Brecksville）から）、シンテグラ（Syntegra）ＹＭ２０００、及びシンテグラＹＭ２１００（ダウ、ミシガン州ミッドランド（Midland）から）、ウィトコボンド（Witcobond）Ｇ−２１３、ウィトコボンドＧ−５０６、ウィトコボンドＧ−５０７、及びウィトコボンド７３６（ユニロイヤル・ケミカル（Uniroyal Chemical）、コネチカット州ミドルベリ（Middlebury）から）である。
特に好適なエラストマーフィルム形成ポリウレタンは、本明細書の後述の参照文献に広範に記載されており、本開示の主題の部分を明示的に形成する。特に親水性の熱可塑性ポリウレタンは、ノベオン（Noveon）（オハイオ州ブレックスビル（Brecksville））から、商標名ペルマックス（Permax）（登録商標）１２０、ペルマックス２００、及びペルマックス２２０として販売されており、「国際水性高固体コーティング議事録（Proceedings International Waterborne High Solids Coatings）、３２、２９９、２００４」に詳細に記載されており、２００４年２月に米国ニューオーリンズ（New Orleans）において、「国際水性高固体及び粉体コーティングシンポジウム（International Waterborne, High-Solids, and Powder Coatings Symposium）」で、一般に提示された。調製は、ＵＳ２００３／０１９５２９３に詳細に記載されている。
さらに、ＵＳ４，１９０，５６６、ＵＳ４，０９２，２８６、ＵＳ２００４／０２１４９３７、及び同様にＰＣＴ国際公開特許ＷＯ０３／０５０１５６に記載されているポリウレタンは、本開示の主題の部分を明示的に形成する。
より詳しくは、記載されているポリウレタンは、親水性、水透過性、及び機械的特性に関して、特に有利な特性が得られるように、互いとの混合物で、あるいは他のフィルム形成ポリマー、フィラー、油、水溶性ポリマー、又は可塑剤と共に、使用されることができる。
本明細書のコーティング剤は、粘着を低減するために、ノベオン社（Noveon Inc.）（９９１１ブレックスビル・ロード（Brecksville Road）、クリーブランド、オハイオ州、米国、４４１４１−３２４７）から入手可能な市販の樹脂エスタン（Estane）５８２４５−０４７Ｐ及びエスタンＸ−１００７−０４０Ｐのような、フィラーを含むことが好ましいことがある。
あるいは、このようなフィラーは、粘着を低減するために、適用前に、好適なエラストマーポリマーの分散物又は溶液に添加されることができる。典型的なフィラーは、アエロジル（Aerosil）であるが、後述に列記する他の無機解凝集助剤（deagglomeration aid）も、使用されることができる。
本明細書においてコーティング剤中に使用するのに好ましいポリウレタンは、ひずみ硬化用及び／又はひずみ結晶化用である。ひずみ硬化は、応力−ひずみ測定中に観察され、ひずみの向上と共に、応力の急速な向上として証明される。ひずみ硬化は、延伸の方向での伸長に対するより大きい抵抗性を生み出す、フィルム中のポリマー鎖の配向に起因するということが、一般に考えられている。
コーティング剤は、得られるコーティング層が、好ましくは０．１μｍを超える平均キャリパー（厚さ）を有する薄さであるように、適用される；好ましくはコーティング層は、１ミクロン（μｍ）〜１００ミクロン、好ましくは１ミクロン〜５０ミクロン、より好ましくは１ミクロン〜２０ミクロン、又はさらに２〜２０ミクロン、又はさらに２〜１０ミクロンの平均キャリパー（厚さ）を有する。
ポリマーコーティングは、好ましくは乾燥水吸収性ポリマー粒子の１００重量部に対しフィルム形成ポリマーの０．１〜２５重量部（固体材料として計算される）の量で、適用される。水吸収性ポリマー粒子の１００重量部当たりに使用されるフィルム形成ポリマーの量は、好ましくは０．１〜１５重量部、特に０．５〜１０重量部、より好ましくは０．５〜７重量部、さらにより好ましくは０．５〜５重量部、特に０．５〜４．５重量部である。
特に好ましいのは、水吸収性ポリマー粒子１００重量部を基準に、５重量部、好ましくは０．５〜４．５重量部、特に０．５〜４重量部、より好ましくは０．５〜３重量部のフィルム形成ポリマーで、好ましくは０℃〜＜５０℃、好ましくは０℃〜＜４５℃、より好ましくは１０℃〜＜４０℃、最も好ましくは１５℃〜＜３５℃の範囲の温度において、水吸収性ポリマー粒子をコーティングし、その後、コーティングされた粒子を５０℃を超える温度で熱処理することにより得られる、水吸収性材料である。
水吸収性ポリマー
本明細書の水吸収性ポリマーは、好ましくは固体、好ましくは粒子の形態（これは、例えば、フレーク、繊維、粒塊の形態の粒子を含む）である。水吸収性ポリマー粒子は、球状、並びに不定形の粒子であることができる。
本明細書において有用なのは、原則として、例えば、現代の超吸収性ポリマー技術（Modern Superabsorbent Polymer Technology）（Ｆ．Ｌ．ブーフホルツ（Buchholz）、Ａ．Ｔ．グラハム（Graham）、ワイリー（Wiley）１９９８）に記載の超吸収体文献から当業者に既知の、全ての微粒子水吸収性ポリマーである。水吸収性粒子は、好ましくは典型的に逆相懸濁液重合から得られる種類の球状水吸収性粒子であるが、それらは、所望により少なくともある程度まで凝集されて、より大きい不規則粒子を形成することもできる。しかし、最も際立って好ましいのは、より詳細に本明細書において後述に実施例において記載されるような、現況技術製造方法により得られる種類の市販の不定形粒子である。
本明細書で有用なオレフィン系不飽和カルボン酸及び無水モノマーとしては、アクリル酸そのものによって代表されるアクリル酸類、メタクリル酸、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−アクリルオキシプロピオン酸、ソルビン酸、α−クロロソルビン酸、アンゲリカ酸、ケイ皮酸、ｐ−クロロケイ皮酸、β−ステアリルアクリル酸、イタコン酸、シトラコン酸（citroconic acid）、メサコン酸、グルタコン酸、アコニット酸、マレイン酸、フマル酸、トリカルボキシエチレン、及び無水マレイン酸が挙げられる。好ましい水吸収性ポリマーは、前述のカルボン酸／カルボキシレート含有基のようなカルボキシル基を含有する。これらのポリマーとしては、加水分解されたデンプン−アクリロニトリルグラフトコポリマー、部分的に中和され加水分解されたデンプン−アクリロニトリルグラフトコポリマー、デンプン−アクリル酸グラフトコポリマー、部分的に中和されたデンプン−アクリル酸グラフトコポリマー、加水分解された酢酸ビニル−アクリルエステルコポリマー、加水分解されたアクリロニトリル又はアクリルアミドコポリマー、前述のコポリマー類のいずれかのわずかに網状組織架橋されたポリマー、ポリアクリル酸、及びポリアクリル酸のわずかに網状組織架橋されたポリマーが挙げられる。
水吸収性ポリマーは、好ましくは、
ｉ）少なくとも一つのエチレン系（ethylenically）不飽和酸官能モノマー、
ｉｉ）少なくとも一つの架橋剤、
ｉｉｉ）適切な場合、ｉ）と共重合可能な一つ以上のエチレン系（ethylenically）及び／又はアリル系（allylically）不飽和モノマー、並びに
ｉｖ）適切な場合、一つ以上の水溶性ポリマー、ここに、モノマーｉ）、ｉｉ）、及び適切な場合、ｉｉｉ）は、少なくとも部分的にグラフトできる、
を含むモノマー溶液の重合により得られるポリマー粒子であり、
この際、その結果得られる塩基ポリマーは、乾燥され、分類され、適切な場合は、続いて、
ｖ）少なくとも一つの後架橋剤（又は、表面架橋剤）
で、乾燥及び所望により後架橋（すなわち、表面架橋）される前に、処理される。
有用なモノマーｉ）としては、例えば、エチレン系（ethylenically）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、フマル酸、及びイタコン酸、又はこれらの誘導体等、例えば、アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリルエステル、及びメタクリルエステル等が挙げられる。アクリル酸及びメタクリル酸は、特に好ましいモノマーである。
本明細書において使用されるべき水吸収性ポリマーは、典型的に架橋されており、すなわち、重合は、ポリマー網状組織へフリーラジカル的に共重合され得る、二つ以上の重合可能な基を有する化合物の存在下において、行なわれる。
好適な塩基ポリマーの調製、またさらなる有用な親水性のエチレン系（ethylenically）不飽和モノマーｉ）は、ＤＥ−Ａ１９９４１４２３、ＥＰ−Ａ６８６６５０、ＰＣＴ国際公開特許ＷＯ０１／４５７５８及び同ＷＯ０３／１４３００に記載されている。
得られる塩基ポリマーの酸性基は、好ましくは３０〜１００ｍｏｌ％、より好ましくは６５〜９０ｍｏｌ％、最も好ましくは７２〜８５ｍｏｌ％中和されており、これには慣習的な中和剤を使用することができる。
中和は、塩基ポリマーの段階で、重合後に行なうことができる。しかし、中和剤の一部分をモノマー溶液に添加することにより、酸性基の４０ｍｏｌ％まで、好ましくは１０〜３０ｍｏｌ％、より好ましくは１５〜２５ｍｏｌ％を重合前に中和し、塩基ポリマーの段階で、重合後のみに、所望の最終的な中和度に設定することも可能である。
最も好ましくは、水吸収性ポリマーは、約５０％〜９５％（ｍｏｌ％）、好ましくは約７５ｍｏｌ％中和された、（わずかに）架橋された、ポリアクリル酸（すなわち、ポリ（アクリル酸ナトリウム／アクリル酸））を含む。
その後、中和された塩基ポリマーは、残留湿分含量が、好ましくは１３重量％未満、特に８重量％未満、最も好ましくは４重量％未満になるまで、ベルト、流動床、タワー乾燥機、又はドラム乾燥機にて乾燥され、水分含有量は、ＥＤＡＮＡの推奨試験方法Ｎｏ．４３０．２−０２「湿分含量」（ＥＤＡＮＡ＝ヨーロッパ使い捨て及び不織布協会（European Disposables and Nonwovens Association））に従って、測定される。その後、乾燥塩基ポリマーを粉砕し、ふるうが、有用な粉砕装置としては、典型的にロールミル、ピンミル、ハンマーミル、ジェットミル、又はスイングミルが挙げられる。
使用されるべき水吸収性ポリマーは、後架橋（表面架橋）されることができる。
有用な後架橋剤としては、ポリマーのカルボキシレート基と共有結合を形成可能な二つ以上の基を含む化合物が挙げられる。後架橋剤は、典型的に、約１．５０重量％以下、好ましくは０．５０重量％以下、より好ましくは０．３０重量％以下、最も好ましくは０．００１重量％〜０．１５重量％の範囲の量で使用され、全ての％は、水溶液として、塩基ポリマーを基準としている。前述の選択肢からの単一の後架橋剤、又は様々な後架橋剤のいかなる所望の混合物をも使用することが可能である。
水性後架橋溶液中の少なくとも一つの後架橋剤ｖ）の濃度は、例えば、後架橋溶液を基準として、１重量％〜５０重量％の範囲、好ましくは１．５重量％〜２０重量％の範囲、より好ましくは２重量％〜５重量％の範囲である。
しかしながら、最終ポリマー性能に関して、同等の表面架橋結果をもたらす後架橋剤が、そのような後架橋剤と所望により共溶媒とを含有する溶液の水分含有量が、０を超え１００重量％未満の範囲のどこかにあるときでさえ、もちろん本明細書において使用されてもよいことがわかっている。
塩基ポリマーを基準とする後架橋溶液の全量は、典型的に０．３重量％〜１５重量％の範囲、好ましくは２重量％〜６重量％の範囲である。後架橋の実施は、当業者にとって常識であり、例えば、ＤＥ−Ａ−１２２３９０７４及び先行のドイツ特許出願１０２００４０５１２４２．６にも記載されている。
水吸収性ポリマー粒子は、４５μｍ〜４０００μｍの範囲の粒径分布を有することができる。衛生部門において使用される粒径は、好ましくは４５μｍ〜１０００μｍ、好ましくは４５〜８５０μｍ、特に１００μｍ〜８５０μｍの範囲である。特に１００〜８５０μｍ、又はさらに１００〜６００μｍの、狭い粒径分布を有する水吸収性ポリマー粒子を使用することが好ましい。
狭い粒径分布とは、粒子の８０重量％以上、好ましくは粒子の９０重量％以上、最も好ましくは粒子の９５重量％以上が、選択された範囲内であるようなものであり、この画分は、よく知られているふるい方法であるＥＤＡＮＡ４２０．２−０２「粒径分布」を使用して、測定されることができる。ＥＤＡＮＡの受け入れられたふるい方法に対して較正されるなら、選択的に、光学的方法を使用することもできる。
好ましい狭い粒径分布は、７００μｍ以下、より好ましくは６００μｍ以下、最も好ましくは４００μｍ未満のスパンを有する。スパンとは、分布を抑制する粗いふるいと細かいふるいとの間の差を指す。粗いふるいは、８５０μｍよりも粗くなく、細かいふるいは、４５μｍよりも細かくない。本明細書において好ましい粒径範囲は、例えば、１５０〜６００μｍ（スパン：４５０μｍ）、２００〜７００μｍ（スパン：５００μｍ）、１５０〜５００μｍ（スパン：３５０μｍ）、１５０〜３００μｍ（スパン：１５０μｍ）、３００〜７００μｍ（スパン：４００μｍ）、４００〜８００μｍ（スパン：４００μｍ）、１００〜８００μｍ（スパン：７００μｍ）の画分である。
方法
エラストマーポリマー、特にポリウレタンは、固体材料として、ホットメルトとして、分散物として、水性分散物として、水溶液として、又は有機溶液として、水吸収性付加ポリマーの粒子へ、適用されることができる。フィルム形成ポリマー、特にポリウレタンが、水吸収性ポリマー粒子に適用される形態は、好ましくは溶液として、又はより好ましくは水性分散物としてである。
ポリウレタンのための有用な溶媒としては、それぞれの溶媒又は混合物中において、１〜４０重量％のポリウレタンの濃度を確立することを可能にする溶媒が挙げられる。例としては、メチルエチルケトン、アセトン、イソプロパノール、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、クロロホルム、及びこれらの混合物のような、アルコール、エステル、エーテル、ケトン、アミド、及びハロゲン化炭化水素を挙げてもよい。極性、非プロトン性であり、１００℃未満で沸騰する溶媒が、特に有利である。
本明細書において水性とは、水、及び、水と、溶媒の全量を基準として２０重量％までの水混和性溶媒との混合物をも指す。水混和性溶媒は、２５℃及び０．１ＭＰａ（１バール）において、所望の使用量で水混和性である。これらとしては、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、エチレングリコール、１、２−プロパンジオール、１、３−プロパンジオール、エチレンカーボネート、グリセロール及びメトキシエタノールのようなアルコール、並びにテトラヒドロフラン及びジオキサンのような水溶性エーテルが挙げられる。
流動床反応装置内においてコーティングに作用することが特に好ましい。水吸収性粒子は、反応装置の種類に依存して、一般的に通例として導入され、固体材料として、又は好ましくはポリマーの溶液若しくは分散物として、フィルム形成ポリマーでスプレーすることにより、一般にコーティングされる。フィルム形成ポリマーの水性分散物は、このために特に好ましい。
好ましくは、方法は、
ａ）流動床反応装置内で、好ましくは連続プロセスにおいて、０℃〜５０℃の範囲、好ましくは４５℃未満で、水吸収性ポリマー粒子を、エラストマーフィルム形成ポリマーでスプレーコーティングすること、及び
ｂ）コーティングされた粒子を、５０℃を超える温度において、熱処理すること
を伴ってもよい。
スプレーコーティングにより適用されるポリウレタン溶液又は分散物は、好ましくは非常に濃縮される。このため、このポリウレタン混合物の粘度は、高すぎてはならず、さもなければ、ポリウレタン溶液又は分散物は、スプレーのために、もはや微細に分散されることはできない。好ましいのは、５００ｍＰａ・ｓ未満、好ましくは３００ｍＰａ・ｓ未満、より好ましくは１００ｍＰａ・ｓ未満、さらにより好ましくは１０ｍＰａ・ｓ未満、最も好ましくは５ｍＰａ・ｓ未満の粘度を有するポリウレタン溶液又は分散物である（典型的に、ポリウレタン分散物のために、せん断速度２１ｒａｄ／ｓ（２００ｒｐｍ）にて、ロータリー粘度計で測定され、特に好適なのは、ハッケ（Haake）ロータリー粘度計ＲＶ２０型、システムＭ５、ＮＶである）。
他のフィルム形成ポリマーが使用される実施形態では、これらは、適用されるとき、ポリウレタンと同一の粘度を示すことが好ましい。
ポリウレタン溶液又は分散物中におけるポリウレタンの濃度は、一般に１重量％〜６０重量％の範囲、好ましくは５重量％〜４０重量％の範囲、特に１０重量％〜３０重量％の範囲である。より高い希釈が可能であるが、一般にコーティング時間がより長くなる。ポリウレタン分散物の特に有利な点は、高濃度及び高分子量においてでさえ、これらの粘度が比較的低いことである。
有用な流動床反応装置としては、例えば、製薬業界においてよく知られている、流動化した又は懸濁した床塗工機（bed coaters）が挙げられる。特に好ましいのは、ウルスター（Wurster）法及びグラット−ツェラー（Glatt-Zeller）法であり、これらは、例えば、「医薬技術（Pharmazeutische Technologie）、ゲオルク・ティーメ出版社（Georg Thieme Verlag）、第２版（１９８９）、４１２〜４１３頁」、また「医療形態学、科学出版社ｍｂＨ（Arzneiformenlehre, Wissenschaftliche Verlagsbuchandlung mbH）、シュトゥットガルト（Stuttgart）１９８５、１３０〜１３２頁」に記載されている。特に好適な工業規模のバッチ及び連続流動床方法は、乾燥技術（Drying Technology）、２０（２）、４１９−４４７（２００２）に記載されている。
二つの方法に共通の特徴は、粒子が流動床の形態でスプレー装置の先まで繰り返し運ばれるということであり、これによって、非常に薄くて、典型的に非常に均質なコーティング又はシェルを適用することができる。さらに、キャリアガスが常に使用され、粒子の流動化を維持するために十分に高い速度で、キャリアガスを供給し、移動させなければならない。結果として、低温においてさえ、例えば分散物の溶媒（すなわち、水）のような液体は、装置内で急速に蒸発し、それによって、分散物のポリマー粒子は、コーティングされるべき吸収性ポリマーの粒子の表面上に沈殿する。有用なキャリアガスとしては、上述の不活性ガス、及び空気又は乾燥空気、あるいはこれらのいかなるガスの混合物もが挙げられる。
フィルム形成ポリマー溶液又は分散物が、微細に噴霧され、液滴が、流動床内において水吸収性ポリマー粒子とランダムに衝突するという原則に従って、好適な流動床反応装置が作用し、それによって、実質的に均質なシェルは、多くの衝突の後に徐々に均一に蓄積する。液滴の大きさは、吸収性ポリマーの粒径よりも小さくなくてはならない。液滴の大きさは、ノズルの種類、スプレー条件、すなわち、温度、濃度、粘度、圧力により決定され、典型的な液滴の大きさは、１０μｍ〜４００μｍの範囲である。少なくとも１０であるポリマー粒径対液滴サイズの比が、典型的に観察される。狭いサイズ分布を有する小さい液滴が好ましい。噴霧されたポリマー分散物又は溶液の液滴は、粒子流と同時に、あるいは粒子流に横から導入され、また、流動床に上面からスプレーされてもよい。この意味で、この原則に従い、同様に流動床を蓄積することができる他の装置及び機器の変更は、そのような効果を生むのに完全に適している。
例えば、一実施形態は、円筒形の流動床バッチ反応装置であり、水吸収性ポリマー粒子が、キャリアガス流により、装置内の外壁において上方に移動され、また一つ以上の位置から、フィルム形成ポリマースプレーは横からこの流動床へと適用され、一方、装置の中間区域では、キャリアガス流が全くなく、粒子が再び下降し、三次元アジテーターは、移動して流動粒子床全体を再分配する。
例えば、他の実施形態は、単独で、又は好ましくは複数の連続ユニットの一つとして使用することができるシュギ（Schuggi）ミキサー、ターボライザー、又はプラウシェア（plowshare）ミキサーであってもよい。このようなミキサーが単独で使用される場合、均質に被覆されるために、水吸収性ポリマーは、装置を通して、複数回供給されなくてはならない可能性がある。二つ以上のこのような装置が、連続ユニットとして準備される場合、１回の通過で十分である可能性がある。
また、スプレーが空中の自由沈降粒子に当り、粒子が繰り返しスプレーに曝されるテルシグ（Telschig）タイプの連続又はバッチ型スプレーミキサーが使用される。好適なミキサーは、化学技術（Chemie-Technik）、２２（１９９３）、Ｎｒ．４、Ｐ．９８ｆｆに記載されている。
スプレーがトップモード又はボトムモードで操作される連続流動床方法を使用することが、非常に好ましいことがある。好適な装置は、例えば、ＵＳ５，２１１，９８５に記載されている。好適な装置はまた、例えば、グラット機械及び機器（Glatt Maschinen- und Apparatebau）ＡＧ（スイス）から、シリーズＧＦ（連続流動床）及びプロセル（ProCell）（登録商標）噴流床として、入手可能である。噴流床技術は、流動床を生み出すために、スクリーンボトムの代わりにシンプルスロットを使用し、また流動化するのが困難な材料のために、特に好適である。
二つの材料のノズルが、特に好ましい。
本明細書の方法は、好ましくはウルスター（Wurster）塗工機を利用する。このような塗工機の例は、ＧＥＡ−エアロマティック・フィールダー（Aeromatic Fielder）ＡＧ（スイス）から入手可能なプレシジョン塗工機（PRECISION COATERS）（商標）であり、コーティングプレイス社（Coating Place Inc.）（米国ウィスコンシン州（Wisconsin））で入手できる。
水吸収性ポリマー粒子の全量が装置内で流動化されるように、下から入る流動床ガス流が同様に選ばれることが有利である。流動床のためのガス速度は、最小流動化速度（クニイ及びレベンスピール（Kunii and Levenspiel）「流動化工学」１９９１に記載された測定方法）よりも速く、水吸収性ポリマー粒子の終端速度よりも遅く、好ましくは最小流動化速度よりも１０％速い。ウルスター（Wurster）管のためのガス速度は、水吸収性ポリマー粒子の終端速度よりも速く、通常、１００ｍ／ｓ未満であり、好ましくは終端速度よりも１０％速い。
ガス流は、水又は溶媒を蒸発させる働きをする。ガス流及び温度のコーティング条件は、ガス流の出口における相対湿度又は蒸気飽和が、同一温度、又は適切な場合、絶対飽和蒸気圧において、キャリアガスで見られる同等の絶対湿度を基準として、１０％〜９０％の範囲、好ましくは１０％〜８０％の範囲、又は好ましくは１０％〜７０％の範囲、特に３０％〜６０％の範囲であるように、選択される。
典型的に、コーティングは、０℃〜５０℃、好ましくは５〜４５℃、特に１０〜４０℃、最も好ましくは１５〜３５℃の範囲の製品及び／又はキャリアガス温度にて行なわれる。
解凝集助剤（deagglomeration aid）は、熱処理工程前に、コーティングされる、又は好ましくは既にコーティングされた粒子に添加されてもよい。解凝集助剤（deagglomeration aid）は、例えば、有機塩及び無機塩並びにこれらの混合物から選択される超微粒子状非水溶性塩、またワックス及び界面活性剤であると、当業者に既知であろう。本明細書において非水溶性塩とは、ｐＨ７における水への溶解度が、５ｇ／Ｌ未満、好ましくは３ｇ／Ｌ未満、特に２ｇ／Ｌ未満、最も好ましくは１ｇ／Ｌ未満（２５℃及び０．１ＭＰａ（１バール）において）である塩を指す。非水溶性塩の使用は、熱処理の過程にて現れるフィルム形成ポリマー、特にポリウレタンに起因する粘着度を低減することができる。
非水溶性塩は、固体材料として、又は分散物の形態で、好ましくは水性分散物として、使用される。固体は、典型的に、キャリアガスを用いて、細塵として、装置に噴入される。分散物は、好ましくは、第一工程で、固体材料及び水から分散物を調製し、第二工程で、これを流動床へ、好ましくはノズルを経由して、急速に導入することにより、高速攪拌機を用いて、適用される。好ましくは、両工程は、同一の装置にて行なわれる。適切な場合、水性分散物は、ポリウレタン（又は、他のフィルム形成ポリマー）と共に、あるいは別個のノズルを経由して別個の分散物として、ポリウレタンと同時に、又はポリウレタンと異なるときに、適用されることができる。フィルム形成ポリマーが適用された後、及びこれに続く熱処理工程の前に、解凝集助剤（deagglomeration aid）を適用することが、特に好ましい。
非水溶性塩中の好適なカチオンは、例えば、Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋、Ａｌ３＋、Ｓｃ３＋、Ｙ３＋、Ｌｎ３＋（Ｌｎはランタノイドを示す）、Ｔｉ４＋、Ｚｒ４＋、Ｌｉ＋、Ｋ＋、Ｎａ＋、又はＺｎ２＋である。好適な無機アニオン性対イオンは、例えば、炭酸塩、硫酸塩、重炭酸塩、オルトリン酸塩、ケイ酸塩、オキシド、又は水酸化物である。塩が様々な結晶形態で生じるとき、塩の全ての結晶形態が含まれるべきである。非水溶性無機塩は、好ましくは、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、フッ化カルシウム、アパタイト、リン酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、ドロマイト、炭酸リチウム、リン酸リチウム、酸化亜鉛、リン酸亜鉛、ランタノイドの酸化物、水酸化物、炭酸塩、及びリン酸塩、硫酸ランタノイドナトリウム、硫酸スカンジウム、硫酸イットリウム、硫酸ランタン、水酸化スカンジウム、酸化スカンジウム、酸化アルミニウム、水和酸化アルミニウム、並びにこれらの混合物から選択される。アパタイトとは、フルオロアパタイト、ヒドロキシルアパタイト、クロロアパタイト、炭酸アパタイト、及び炭酸フルオロアパタイトを指す。特に好適であるのは、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、硫酸カルシウム、及びこれらの混合物のようなカルシウム塩及びマグネシウム塩である。非晶質又は結晶の形態の酸化アルミニウム、二酸化チタン、及び二酸化ケイ素も同様に、好適である。これらの解凝集助剤（deagglomerating aid）もまた、それらの水和形態において使用されることができる。有用な解凝集助剤（deagglomerating aid）としては、多くの粘土、タルカム、及びゼオライトがさらに挙げられる。二酸化ケイ素は、好ましくはその非晶形形態で、例えば、親水性又は疎水性エアロシル（登録商標）として使用されるが、選択的に、例えば、レバシル（Levasil）（登録商標）キセルゾル（Kiselsole）（Ｈ．Ｃ．スターク（Starck）ＧｍｂＨ）のような５〜７５ｎｍの範囲の粒径を有する水性の市販のシリカゾルとしても、使用されることができる。
超微粒子状非水溶性塩の平均粒径は、典型的に２００μｍ未満、好ましくは１００μｍ未満、特に５０μｍ未満、より好ましくは２０μｍ未満、さらにより好ましくは１０μｍ未満、最も好ましくは５μｍ未満の範囲である。しばしば、ヒュームドシリカは、さらに細かい粒子として、例えば、５０ｎｍ未満、好ましくは３０ｎｍ未満、さらにより好ましくは２０ｎｍ未満の一次粒径にて使用される。
超微粒子状非水溶性塩は、水吸収性ポリマーの重量を基準にして、０．００１重量％〜２０重量％の範囲、好ましくは１０重量％未満、特に０．００１重量％〜５重量％の範囲、より好ましくは０．００１重量％〜２重量％の範囲、最も好ましくは０．００１〜１重量％の量で、使用されてもよい。
前述無機塩の代わりに、又はそれに加えて、他の既知の解凝集助剤（deagglomerating aid）を使用することも可能であり、例としては、ワックス及び好ましくは微紛化された又は好ましくは部分的に酸化されたポリエチレン系ワックスであり、これは、同様に水性分散物の形態で使用されることができる。このようなワックスは、ＥＰ０７５５９６４に記載されており、これは、明示的に本明細書に参考として組み込まれる。
さらに、解凝集（deagglomeration）を達成するために、高いＴｇ（５０℃を超える）の別のポリマーの分散物で第二コーティングを行なうことができる。
有用な解凝集助剤（deagglomeration aid）としては、ステアリン酸、ステアレート−例えば、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム、並びにさらにポリオキシエチレン−２０−ソルビタンモノラウレート、及びポリエチレングリコール４００モノステアレートも、さらに挙げられる。
有用な解凝集助剤（deagglomeration aid）としては、同様に界面活性剤が挙げられる。界面活性剤は、単独で、又は上述の解凝集助剤（deagglomeration aid）の一つ、好ましくは非水溶性塩と混合して、使用されることができる。
添加は、ポリウレタンと共に、ポリウレタンの添加前に、又はポリウレタンの添加後に、行なうことができる。一般に、それは、熱処理前に添加されることができる。界面活性剤は、さらに、後架橋作業中に適用することができる。
有用な界面活性剤としては、非イオン性、アニオン性、及びカチオン性界面活性剤、並びにこれらの混合物もまた挙げられる。水吸収性材料は、好ましくは、非イオン性界面活性剤を含む。有用な非イオン性界面活性剤としては、例えば、ラウリル酸、パルミチン酸、ステアリン酸、及びオレイン酸のようなＣ８〜Ｃ１８カルボン酸との、ソルビタンのモノ−、ジ−又はトリエステルのようなソルビタンエステル；ポリソルベート；アルキル鎖中に８〜２２個、好ましくは１０〜１８個の炭素原子を有し、１〜２０個、好ましくは１．１〜５個のグルコシド単位を有するアルキルポリグルコシド；Ｎ−アルキルグルカミド；アルキルアミンアルコキシラート、又はアルキルアミドエトキシレート；脂肪族アルコールアルコキシラート又はオキソアルコールアルコキシラートのようなアルコキシル化Ｃ８〜Ｃ２２アルコール；エチレンオキシド、プロピレンオキシド、及び／又はブチレンオキシドのブロックポリマー；Ｃ６〜Ｃ１４アルキル鎖及び５〜３０ｍｏｌのエチレンオキシド単位を有するアルキルフェノールエトキシレートが挙げられる。
界面活性剤の量は、水吸収性材料の重量を基準にして、一般に０．０１重量％〜０．５重量％の範囲、好ましくは０．１重量％未満、特に０．０５重量％未満である。
熱処理は、典型的に５０℃を超える温度、好ましくは１００〜２００℃、特に１２０〜１６０℃の範囲の温度において、行なわれる。理論に束縛されるものではないが、熱処理は、適用されたフィルム形成ポリマー、好ましくはポリウレタンを流れさせ、ポリマー鎖が絡み合うポリマーフィルムを形成させる。熱処理の持続時間は、選択された熱処理温度、並びにフィルム形成ポリマーのガラス転移温度及び融解温度に依存する。一般に、３０分間〜１２０分間の範囲の熱処理時間で十分であることが見出されるであろう。しかし、ポリマーフィルムの望ましい形成は、例えば、流動床乾燥機において、３０分間未満の熱処理をおこなうときにも、達成できる。もちろん、より長い時間も可能であるが、特により高い温度では、ポリマーフィルム又は水吸収性材料に損傷をもたらし得る。
熱処理は、例えば、下流流動床乾燥機、トンネル乾燥機、トレイ乾燥機、タワー乾燥機、一つ以上の加熱スクリュー又はディスク乾燥機あるいはナラ（Nara）（登録商標）乾燥機において行なわれる。熱処理は、好ましくは、流動床反応装置において、より好ましくはウルスター（Wurster）塗工機において直接行なわれる。
熱処理は、強制空気オーブン内のトレイ上で行なわれることができる。この場合、コーティングされたポリマーを、熱処理前に解凝集助剤（deagglomeration aid）で処理することが望ましい。あるいは、トレイは、反付着（antistick）コーティングされることができ、その後、コーティングされたポリマーは、共に焼結するのを回避できるように、単一微粒子層として、トレイ上に置かれる。
一実施形態では、コーティング、熱処理、及び冷却のプロセス工程のために、これらの各工程において、空気又は乾燥空気を使用することができることがある。
他の実施形態では、これらのプロセス工程の一つ以上において、不活性ガスが使用されてもよい。
さらに別の実施形態では、これらのプロセス工程の一つ以上において、空気及び不活性ガスの混合物を使用することができる。
熱処理は、好ましくは不活性ガス下において行なわれる。コーティング工程も、不活性ガス下において行なわれることが、特に好ましい。最終の冷却段階が、保護ガス下において行なわれることも、特に極めて好ましい。従って、本明細書の水吸収性材料の製造が、不活性ガス下において行なわれる方法が好ましい。
上に詳述したように、吸収性ポリマー粒子が、後架橋されることが有効であり得る。既に後架橋された水吸収性ポリマー粒子は、フィルム形成ポリマー、特にポリウレタンでコーティングされることができる。同様に、後架橋剤が、熱処理前まで、すなわち、流動床内のフィルム形成ポリマー、特にポリウレタンと同時に、又はフィルム形成ポリマーコーティング工程後まで適用されないことが可能である。後者のバージョンの方法では、これは、例えば、解凝集助剤（deagglomeration aid）の好ましい添加と同時に、達成されることができる。全ての場合において、好ましくは、１２０〜１６０℃の範囲の温度にて、熱処理が行なわれる。
熱処理工程終了後、乾燥した水吸収性ポリマー材料は、冷却される。この目的のために、温かい乾燥ポリマーは、好ましくは連続的に下流冷却器へと移動される。これは、例えば、ディスク冷却器、ナラ（Nara）パドル冷却器、又はスクリュー冷却器であることができる。
実施例１−ペルマックス（Permax）１２０を用いるＡＳＡＰ５１０Ｚ市販製品のコーティング
下記の特性を有する市販製品ＡＳＡＰ５１０Ｚ（ＢＡＳＦ ＡＧ）から、８００〜８５０μｍの画分をふるい出し、その後、本発明に従って、ペルマックス（Permax）１２０でコーティングした。
ＡＳＡＰ５１０Ｚ（ふるい前の特性）：
ＣＲＣ＝２９．０ｇ／ｇ
ＡＵＬ ５ｋＰａ（０．７ｐｓｉ）＝２４．５ｇ／ｇ
ＳＦＣ＝５０×１０−７［ｃｍ３ｓ／ｇ］
ＡＳＡＰ５１０Ｚ（８００〜８５０μｍ画分のみの特性）：
ＣＳ−ＣＲＣ＝３２．５ｇ／ｇ
ＣＳ−ＡＵＬ ５ｋＰａ（０．７ｐｓｉ）＝２６．４ｇ／ｇ
ＣＳ−ＳＦＣ＝６６×１０−７［ｃｍ３ｓ／ｇ］
ウルスター（Wurster）実験用塗工機を使用した；使用された吸収性ポリマー（ＡＳＡＰ５１０Ｚ、この場合８００〜８５０μｍ）の量は、５００ｇであった；ウルスター管は、直径５０ｍｍ及び長さ１５０ｍｍであり、ギャップ幅（基準プレートからの距離）は１５ｍｍであった；ウルスター装置は、下部直径１５０ｍｍ、上部直径３００ｍｍに広がる円錐形であった；使用されたキャリアガスは、温度２４℃の窒素であった；ガス速度は、ウルスター管内で３．１ｍ／ｓであり、周囲の環状スペースで０．５ｍ／ｓであった。
ポリマー分散物は、開口部直径１．２ｍｍ、窒素温度２８℃の窒素駆動の二つの材料のノズルを使用して、噴霧された。ペルマックス（Permax）１２０は、６５分間にわたって分散物１８３ｇという速度で、温度２４℃の４１重量％純（neat）水性分散物からスプレーされた。この方法では、１５重量％のペルマックス（Permax）が、吸収性ポリマーの表面に適用された。報告された量は、使用された吸収性ポリマーを基準とする。
ペルマックス（Permax）の添加濃度が低減されたことを除いては完全に同じ方法にて、さらに２回実行された（５重量％及び１０重量％）。
その後、コーティングされた材料を除去し、テフロン化トレイ上に均一に分配し（共に焼結するのを避けるために）、１５０℃の真空キャビネットにて２時間乾燥させた。粗いふるい１０００μｍを用いて塊は除去され、ポリマーは以下を特徴とした。
Figure 0004663739
このようにコーティングされたこれらのポリマーの特性は、結果的に、通常の範囲のはるか外側である。
実施例２−ペルマックス（Permax）２００を有するＡＳＡＰ５１０Ｚ市販製品のコーティング
下記の特性を有する市販製品ＡＳＡＰ５１０Ｚ（ＢＡＳＦ ＡＧ）から、８００〜８５０μｍの画分をふるい出し、その後、本発明に従って、ペルマックス（Permax）２００でコーティングした。
ＡＳＡＰ５１０Ｚ（ふるい前の特性）：実施例１で報告したとおり。
ウルスター（Wurster）実験用塗工機を、実施例１のように使用した；使用された吸収性ポリマー（ＡＳＡＰ５１０Ｚ、この場合８００〜８５０μｍ）の量は、１０００ｇであった；ウルスター管は、直径５０ｍｍ及び幅１５０ｍｍであり、ギャップ幅（基準プレートからの距離）は１５ｍｍであった；ウルスター装置は、下部直径１５０ｍｍ、上部直径３００ｍｍに広がる円錐形であった；使用されたキャリアガスは、温度２４℃の窒素であった；ガス速度は、ウルスター管内で２．０ｍ／ｓであり、周囲の環状スペースで０．５ｍ／ｓであった。
ポリマー分散物は、開口部直径１．２ｍｍ、窒素温度２７℃の窒素駆動の二つの材料のノズルを使用して、噴霧された。ペルマックス（Permax）２００は、１６８分間にわたって分散物４５５ｇという速度で、温度２４℃の２２重量％純（neat）水性分散物からスプレーされた。この方法では１０重量％のペルマックスが吸収性ポリマーの表面に適用された。報告された量は、使用された吸収性ポリマーを基準とする。
ペルマックス（Permax）の添加濃度が低減されたことを除いて、完全に同じ方法にてさらに３回実行された（２．５重量％、５．０重量％、７．５重量％）。
その後、コーティングされた材料を除去し、テフロン化トレイ上に均一に分配し（共に焼結するのを避けるために）、１５０℃の真空キャビネットにて２時間乾燥させた。粗いふるい１０００μｍを用いて塊は除去され、ポリマーは以下を特徴とした。
Figure 0004663739
これらのコーティングされたポリマーの特性は、結果的に、通常の範囲のはるか外側である。
実施例３：熱処理前の解凝集助剤（deagglomeration aid）（リン酸カルシウム）の使用
１０％のペルマックス（Permax）２００を用いて実施例２の実行が繰り返されたが、分散物でコーティングされたポリマーは、実験用タンブルミキサーに移動され、ポリマーを基準として１．０重量％のリン酸三カルシウムＣ１３−０９型（ブデンハイム（Budenheim）、マインツ（Mainz）より）が添加され、コーティングされたポリマーと約１０分間乾式混合された。その後、ポリマーは、１５０℃に予備加熱された実験用流動床乾燥機（直径約７０ｍｍ）へ移動され、３０分間の滞留時間後に、以下の特性が測定された。
ＣＳ−ＣＲＣ＝２２．２ｇ／ｇ
ＣＳ−ＡＵＬ＝２２．３ｇ／ｇ
ＣＳ−ＳＦＣ＝１４８３×１０−７［ｃｍ３ｓ／ｇ］
流動床内での熱処理中に、塊は全くないので、流動床は非常に安定のままであり、これは、１０００μｍふるいを通した続くふるい作業により、証明された。
実施例４：熱処理前の解凝集助剤（deagglomeration aid）（アエロジル９０）の使用
１０％のペルマックス（Permax）２００を用いて実施例２の実行が繰り返された。しかしながら、分散物でコーティングされたポリマーは、実験用タンブルミキサーに移動され、ポリマーを基準として１．０重量％のアエロジル（Aerosil）９０（デグサ（Degussa）より）が添加され、コーティングされたポリマーと約１０分間乾式混合された。その後、ポリマーは、直径５ｃｍ及び高さ３ｃｍのオープンガラス内に１．５〜２．０ｃｍの層に置かれ、強制空気乾燥キャビネット内で１５０℃において１２０分間熱処理された。ポリマーは、完全に流動性のままであり、いかなるケーキング又はアグロメレーションも受けなかった。
以下の特性が測定された。
ＣＳ−ＣＲＣ＝２３．６ｇ／ｇ
ＣＳ−ＡＵＬ＝２３．４ｇ／ｇ
ＣＳ−ＳＦＣ＝１６７７×１０−７［ｃｍ３ｓ／ｇ］
実施例５：
実施例１と同じウルスター（Wurster）実験用塗工機が使用された；使用された吸収性ポリマー（ＡＳＡＰ５１０Ｚ、８００〜８５０μｍ画分）の量は、１０００ｇであった；ウルスター管は、直径５０ｍｍ及び長さ１５０ｍｍであり、ギャップ幅（基準プレートからの距離）は１５ｍｍであった；ウルスター装置は、下部直径１５０ｍｍ、上部直径３００ｍｍに広がる円錐形であった；使用されたキャリアガスは、温度２２℃の窒素であった；ガス速度は、ウルスター管内で２．０ｍ／ｓであり、周囲の環状スペースで０．５ｍ／ｓであった。
エスタン（Estane）Ｘ−１００７−０４０Ｐは溶解されて、５重量％のテトラヒドロフラン溶液を生じた。ポリマー溶液は、開口部直径１．２ｍｍ、窒素駆動の二つの材料のノズルを使用して噴霧され、窒素及び溶液温度は２２℃であった。溶液は、１０６分間にわたって溶液５８６ｇという速度でスプレーされた。この方法では、２．９重量％のエスタン（Estane）Ｘ−１００７−０４０Ｐが、吸収性ポリマーの表面に適用された。報告されたフィルム形成ポリマーエスタン（Estane）Ｘ−１００７−０４０Ｐの量は、使用された吸収性ポリマーを基準とする。
その後、コーティングされた材料を除去し、テフロン化トレイ上に均一に分配し（共に焼結するのを避けるために）、１５０℃の真空キャビネットにて２時間乾燥させた。粗いふるい（１０００μｍ）を用いて塊が除去され、ポリマーは以下を特徴とした。
Figure 0004663739
実施例６：
実施例１と同じウルスター（Wurster）実験用塗工機が使用された；使用された吸収性ポリマー（ＡＳＡＰ５１０Ｚ、８００〜８５０μｍ画分）の量は、１０００ｇであった；ウルスター管は、この実施例では使用されなかった。使用されたキャリアガスは、温度２２℃の窒素であり、ガス速度は、１．０９〜１．２６ｍ／ｓであった。
エスタン（Estane）Ｘ−１００７−０４０Ｐは溶解されて、５重量％のテトラヒドロフラン溶液を生じた。ポリマー溶液は、開口部直径１．２ｍｍ、窒素駆動の二つの材料のノズルを使用して噴霧され、窒素及び溶液温度は２３℃であった。溶液は、７２分間にわたって溶液５００ｇという速度でスプレーされた。この方法では、２．５重量％のエスタン（Estane）Ｘ−１００７−０４０Ｐが、吸収性ポリマーの表面に適用された。報告されたフィルム形成ポリマーエスタン（Estane）Ｘ−１００７−０４０Ｐの量は、使用された吸収性ポリマーを基準とする。
その後、コーティングされた材料を除去し、テフロン化トレイ上に均一に分配し（共に焼結するのを避けるために）、１５０℃の真空キャビネットにて２時間乾燥させた。粗いふるい（１０００μｍ）を用いて塊が除去され、ポリマーは以下を特徴とした。
Figure 0004663739
以下は、後述の実施例で使用される水吸収性ポリマーＡＭ０１２７を作製する手順である。
記載のない限り、全ての化合物は、メルク（Merck）から得られ、精製なしに使用される。
２０００ｇの氷アクリル酸（ＡＡ）に、適切な量のコア架橋剤（例えば、アルドリッチ・ケミカルズ（Aldrich Chemicals）からの１．２８４ｇのメチレンビスアクリルアミド、ＭＢＡＡ）を添加し、室温にて溶解させる。重合のための全成分の全重量が１００００ｇであるように、水の量を計算する（６３３１ｇ）（すなわち、ＡＡの濃度は２０重量％）。２０００ｍｇの反応開始剤（「Ｖ５０」＝和光化学（Waco Chemicals）からの２，２’−アゾビス（Ｎ，Ｎ’−ジメチレンイソブチラミジン）ジヒドロクロリド）を、この計算された量の脱イオン水のおよそ４０ｍＬに溶解する。１６６５．３ｇの５０％ＮａＯＨを、テフロン又はプラスチックビーカー内に別個に秤量する。
１６，０００ｍＬの樹脂製ケットル（温度計、注射器針の挿入に適した、隔壁（septa）で閉鎖された四首ガラスカバーを備える）に、約５ｋｇの氷（脱イオン水から調製される−この氷の量は、前述の脱イオン水の量から引かれる）を入れる。典型的に、全内容物を混合することができる（液体のとき）磁性攪拌器を加える。５０％ＮａＯＨを、氷に添加し、得られたスラリーを攪拌する。その後、攪拌を続けながら、アクリル酸／ＭＢＡＡを１〜２分間で添加し、残りの水を添加する。得られた溶液は透明で、全ての氷は溶け、その結果の温度は、典型的に１５〜２５℃である。この時点で、反応開始剤溶液を添加する。
その後、樹脂製ケットルを閉じ、例えば、隔壁（septa）を通して二つの注射器針を刺すことにより、圧力緩和を行う。その後、溶液は約６３ｒａｄ／ｓ（６００ＲＰＭ）で攪拌しながら、６０ｃｍの注射針を経由して、アルゴンで激しくパージ（spurged）する。約１０分後に攪拌を中断し、一方で、アルゴンパージ（spurging）は継続し、二つのフォトランプ（「ツインライト（Twinlite）」)を容器のいずれかの側に設置する。典型的に、溶液は、合計４５〜６０分後にゲル化し始める。この時点で、持続性の泡がゲル表面に形成され、アルゴン注入針がゲル表面の上方に上げられる。アルゴンでのパージは、低減された流量にて継続される。温度を観測する；典型的に、それは２０℃から６０〜７０℃へと６０〜９０分間で上昇する。温度が６０℃未満に下がった後、ケットルを循環オーブンに移し、６０℃で１５〜１８時間維持する。
この時間後、樹脂製ケットルは冷却され、ゲルは平らなガラス皿へと取り除かれる。その後、ゲルをはさみで小片に破壊又は切断し、真空オーブンに移し、そこで、１００℃／最大真空にて乾燥される。一旦、ゲルが恒量に達したら（通常、３日）、それを機械ミル（例えば、ＩＫＡミル）を使用して粉砕し、１５０〜８５０μｍにふるう。この時点で、本明細書で使用する様々なパラメータが、決定されてもよい。
（この水吸収性ポリマーＡＭ０１２７は、後架橋（post-crosslinking）されなかった。）
さらなる実施例：
以下は、表に指定された条件及び材料を使用して、実施例１において前述された方法により作製された他の水吸収性材料である（ＡＳＡＰ５１０はＢＡＳＦから入手可能）。
Figure 0004663739
上で使用されたＡＳＡＰ５１０Ｚバルク材料の粒径分布、並びに粒径８００〜８５０ミクロン、１５０〜８５０ミクロン、及び６００〜８５０ミクロンを有するＡＳＡＰ５１０Ｚポリマー粒子のふるい画分は、以下のとおりである。
Figure 0004663739
前述の方法により得られた材料は、本明細書に記載されるＱＵＩＣｓ試験、４時間ＣＣＲＣ試験、及びＣＳ−ＳＦＣ試験にかけられ、以下の値が得られた。比較の水吸収性材料と呼ばれる二つの先行技術の材料も、試験された。
Figure 0004663739
 ♯ Ｗ５２５２１：ストックハウセン（Stockhausen）から入手可能な水吸収性ポリマー粒子を含有する水吸収性材料
本明細書において使用される方法：
測定は、特に明記しない限り、室温２３±２℃、相対湿度５０±１０％で行なわれるべきである。水吸収性ポリマー粒子は、測定前に完全に混合される。
ＣＲＣ（遠心保持能力（Centrifuge Retention Capacity））
この方法は、ティーバッグ中の水吸収性材料又はポリマーの自由膨潤性（free swellability）を測定する。ＣＲＣを測定するために、０．２０００＋／−０．００５０ｇの乾燥ポリマー又は材料（粒径画分１０６〜８５０μｍ、又は続く実施例において具体的に示される）を大きさ６０×８５ｍｍのティーバッグ内に量り入れた後、密封する。ティーバッグを、過剰の０．９重量％塩化ナトリウム溶液中に、３０分間置く（少なくとも０．８３Ｌの塩化ナトリウム溶液／１ｇのポリマー粉末）。続いて、ティーバッグを、２５０ｇで３分間遠心分離する。液体の量は、遠心分離されたティーバッグを計量することにより測定される。手順は、ＥＤＡＮＡ推奨試験方法Ｎｏ．４４１．２−０２（ＥＤＡＮＡ＝ヨーロッパ使い捨て及び不織布協会（European Disposables and Nonwovens Association））の手順に該当する。ティーバッグ材料、並びに遠心分離器及び評価も、同様にそこで定義される。
ＣＳ−ＣＲＣ（コアシェル遠心保持能力（Centrifuge Retention Capacity））
ＣＳ−ＣＲＣは、サンプルの膨潤時間を、３０分から２４０分に延長すること以外は、ＣＲＣと完全に同じように行なわれる。
ＡＵＬ（５ｋＰａ（０．７ｐｓｉ）の負荷下吸収性）
負荷下吸収性は、各実施例において、実施例で報告される粒径分布を有する実際のサンプルを測定すること以外は、ＥＤＡＮＡ（ヨーロッパ使い捨て及び不織布協会（European Disposables and Nonwovens Association））により推奨される、圧力下での吸収試験方法Ｎｏ．４４２．２−０２と同様に、測定される。
ＡＵＬ ５ｋＰａ（０．７ｐｓｉ）を測定するための測定セルは、内径６０ｍｍ及び高さ５０ｍｍのプレキシグラスシリンダーである。その下面に接着剤で付着するのは、３６μｍのメッシュサイズを有するステンレス鋼ふるいの底である。測定セルは、直径５９ｍｍを有するプラスチック板、及び測定セル内にプラスチック板と共に設置できるおもりをさらに含む。プラスチック板及びおもりの重量は合計１３４５ｇである。ＡＵＬ ５ｋＰａ（０．７ｐｓｉ）を、空のプレキシグラスシリンダーの重量及びプラスチック板の重量を測定することにより測定し、Ｗ０として記録する。その後、０．９００＋／−０．００５ｇの水吸収性ポリマー又は材料（粒径分布１５０〜８００μｍ、又は後述の実施例において具体的に報告される）を、プレキシグラスシリンダーに量り入れ、ステンレス鋼ふるいの底に非常に均一に分配する。その後、プラスチック板を、プレキシグラスシリンダー内に注意深く設置し、全体のユニットを秤量し、重量を、Ｗａとして記録する。その後、おもりをプレキシグラスシリンダー内のプラスチック板上に設置する。その後、直径１２０ｍｍ、高さ１０ｍｍ、及び多孔性０のセラミック濾過板（ショット（Schott）からのデュラン（Duran））を直径２００ｍｍ及び高さ３０ｍｍのペトリ皿の中心に設置し、濾過板の表面を湿潤させずに、十分な０．９重量％塩化ナトリウム溶液を、液体の表面が濾過板表面と同じ高さになるよう導入する。続いて、直径９０ｍｍ、孔径２０μｍ未満の円形濾紙（シュライハー＆シュエル（Schleicher & Schull）からのＳ＆Ｓ５８９シュワルツバンド（Schwarzband））を、セラミック板上に設置する。その後、材料又はポリマーを保持するプレキシグラスシリンダーを、プラスチック板及びおもりと共に、濾紙の上に設置し、そこに６０分間放置する。この期間の最後に、完成ユニットを、ペトリ皿の濾紙から取り出し、その後、おもりをプレキシグラスシリンダーから除去する。膨潤した水吸収性材料又はポリマーを保持するプレキシグラスシリンダーを、プラスチック板と共に秤量し、重量をＷｂとして記録する。
負荷下吸収性（ＡＵＬ）は、次のように計算される。
ＡＵＬ ５ｋＰａ（０．７ｐｓｉ）［ｇ／ｇ］＝［Ｗｂ−Ｗａ］／［Ｗａ−Ｗ０］
ＡＵＬ ２．１ｋＰａ（０．３ｐｓｉ）及び３．４ｋＰａ（０．５ｐｓｉ）は、適切なより低い圧力において同様に測定される。
ＣＳ−ＡＵＬ（５ｋＰａ（０．７ｐｓｉ）の負荷下でのコアシェル吸収）
ＣＳ−ＡＵＬ ５ｋＰａ（０．７ｐｓｉ）を測定するための測定セルは、内径６０ｍｍ及び高さ５０ｍｍのプレキシグラスシリンダーである。その下面に接着付着するのは、３６μｍのメッシュサイズを有するステンレス鋼ふるいの底である（スチール１．４４０１、ワイヤー直径０．０２８ｍｍ、ワイス＆エシュリッヒ（Weisse & Eschrich）から）。測定セルは、５９ｍｍの直径を有するプラスチック板、及びプラスチック板と共に測定セル内に設置できるおもりをさらに含む。プラスチック板及びおもりの重量は合計１３４５ｇである。ＡＵＬ ５ｋＰａ（０．７ｐｓｉ）を、空のプレキシグラスシリンダーの重量及びプラスチック板の重量を測定することにより測定し、Ｗ０として記録する。その後、０．９００＋／−０．００５ｇの水吸収性ポリマー（粒径分布１５０〜８００μｍ、又は後述の実施例において具体的に報告される）は、プレキシグラスシリンダーに量り入れ、ステンレス鋼ふるいの底に非常に均一に分配される。その後、プラスチック板をプレキシグラスシリンダー内に注意深く設置し、ユニット全体を秤量し、重量をＷａとして記録する。その後、おもりをプレキシグラスシリンダー内のプラスチック板上に設置する。直径９０ｍｍの円形濾紙（シュライハー＆シュエル（Schleicher & Schull）からのＮｏ．５９７）を、直径１１５ｍｍ、高さ６５ｍｍの５００ｍＬ結晶皿（ショット（Schott）から）の中心に設置する。その後、２００ｍＬの０．９重量％塩化ナトリウム溶液を導入した後、ポリマー又は材料を保持するプレキシグラスシリンダーを、プラスチック板及びおもりと共に濾紙の上に設置し、そこに２４０分間放置する。この期間の最後に、完成ユニットを、ペトリ皿の濾紙から取り出し、接着性液体を５秒間排出する。その後、おもりをプレキシグラスシリンダーから除去する。膨潤した水吸収性材料又はポリマーを保持するプレキシグラスシリンダーを、プラスチック板と共に秤量し、重量をＷｂとして記録する。
負荷下吸収性（ＡＵＬ）は、次のように計算される。
ＣＳ−ＡＵＬ ５ｋＰａ（０．７ｐｓｉ）［ｇ／ｇ］＝［Ｗｂ−Ｗａ］／［Ｗａ−Ｗ０］
ＡＵＬ ２．１ｋＰａ（０．３ｐｓｉ）及び３．５ｋＰａ（０．５ｐｓｉ）は、適切なより低い圧力において同様に測定される。
塩水流伝導度（ＳＦＣ）
膨潤したゲル層の透過性を測定する方法は、「塩水流伝導度」であり、「ゲル層透過性」としても知られており、ＥＰＡ６４０３３０に記載されている。この方法に使用される機器は、後述のように変更された。
図１は、空気導入のための開口管Ａ、補充のためのストッパ付き通気口Ｂ、一定静水頭部リザーバＣ、実験用ジャッキ（Lab Jack）Ｄ、配送管Ｅ、ストップコックＦ、リングスタンドサポートＧ、受入容器Ｈ、はかりＩ、及びＳＦＣ装置Ｌを備える透過性測定機器を示す。
図２は、金属おもりＭ、プランジャシャフトＮ、蓋Ｏ、中心プランジャＰ、及びシリンダーＱからなるＳＦＣ装置Ｌを示す。
シリンダーＱは、６．００ｃｍ（面積＝２８．２７ｃｍ２）の内径を有する。シリンダーＱの底は、取り付け前にぴんと張って２軸的に伸ばされたステンレス鋼スクリーンクロス（メッシュ幅：０．０３６ｍｍ、ワイヤー直径：０．０２８ｍｍ）に直面している。プランジャは、直径２１．１５ｍｍのプランジャシャフトＮからなる。１５．８ｍｍの直径を有する上部２６．０ｍｍは、カラー、伸びたステンレス鋼スクリーン（メッシュ幅：０．０３６ｍｍ、ワイヤー直径：０．０２８ｍｍ）で覆われた穿孔の中心プランジャＰ、及び環状のステンレス鋼おもりＭを形成する。環状のステンレス鋼おもりＭは、中心穴を有するので、プランジャシャフトを滑り、カラーで止まることができる。中心プランジャＰ、シャフト、及びステンレス鋼おもりＭの組み合わせた重量は、５９６ｇ（±６ｇ）でなくてはならず、これは、シリンダーの面積にわたる２．１ｋＰａ（０．３０ｐｓｉ）に対応する。シリンダー蓋Ｏは、中心に、プランジャシャフトＮを垂直に整列させるための開口部、及び端部付近に、リザーバからシリンダーＱへと流体を導入するための第二開口部を有する。
シリンダーＱの詳細な仕様は：
シリンダーの外径：７０．３５ｍｍ
シリンダーの内径：６０．０ｍｍ
シリンダーの高さ：６０．５ｍｍ
シリンダー蓋Ｏの詳細な仕様は：
ＳＦＣ蓋の外径：７６．０５ｍｍ
ＳＦＣ蓋の内径：７０．５ｍｍ
ＳＦＣ蓋の外側の高さの合計：１２．７ｍｍ
カラーなしのＳＦＣ蓋の高さ：６．３５ｍｍ
中心に位置するプランジャシャフト用の穴の直径：２２．２５ｍｍ
ＳＦＣ蓋の穴の直径：１２．７ｍｍ
上述の二つの穴の中心距離：２３．５ｍｍ
金属おもりＭの詳細な仕様は：
金属おもり用のプランジャシャフトの直径：１６．０ｍｍ
金属おもりの直径：５０．０ｍｍ
金属おもりの高さ：３９．０ｃｍ
図３は、プランジャ中心Ｐの詳細な仕様を示す：
ＳＦＣプランジャ中心の直径ｍ：５９．７ｍｍ
ＳＦＣプランジャ中心の高さ：１６．５ｍｍ
直径９．６５ｍｍの１４個の穴ｏは、４７．８ｍｍボルト円上に均等に間隔を空けており、及び
直径９．６５ｍｍ７個の穴ｐは、２６．７ｍｍボルト円上に均等に間隔を空けている。
１．６ｃｍ（５／８インチ）スレッドｑ
使用前に、ＳＦＣ装置のステンレス鋼スクリーンは、目詰まり、穴、又は過剰な伸びについて、正確に点検され、必要であれば取り替えるべきである。損傷したスクリーンを有するＳＦＣ装置は、誤ったＳＦＣ結果をもたらし得るので、スクリーンが完全に取り替えられるまで、使用してはいけない。
シリンダーの底に付着するスクリーンより５．００ｃｍ（±０．０５ｃｍ）上の高さのシリンダーを測定し、油性極細マジックで明確に印を付ける。これは、分析の間、維持される流体レベルを印付ける。正確な一定流体レベル（静水圧）の維持は、測定精度に重要である。
一定静水頭部リザーバＣは、ＮａＣｌ溶液をシリンダーに配送するために使用され、シリンダーの底に取り付けられたスクリーンより５．０ｃｍ上の高さに溶液のレベルを維持する。リザーバ空気取入管Ａの底端は、測定の間、所要の５．０ｃｍの高さでシリンダー中の流体レベルを維持するように配置される、すなわち、それが受入容器の上側のサポートスクリーン上に設置されたとき、台上からの空気管Ａの底の高さが、台上からのシリンダー上の５．０ｃｍの印の高さと同じである。空気取入管Ａとシリンダー上の５．０ｃｍの流体高さの印との適切な高さの整列は、分析に重要である。好適なリザーバは、流体配送のための水平向きＬ型配送管Ｅ、リザーバ内の固定された高さで空気を入れるための開口垂直管Ａ、及びリザーバを補給するためのストッパ付き通気口Ｂを含むジャーから成る。リザーバＣの底付近に配置される配送管Ｅは、流体の配送を開始／停止するためのストップコックＦを含む。管の出口は、シリンダー蓋Ｏの開口部を通して挿入されるための大きさにされ、その末端部はシリンダー中の流体の表面の下に配置される（５ｃｍの高さが得られた後）。空気取入管は、Ｏ−リングカラーにより、所定の位置に保持される。リザーバは、シリンダーの高さに対してその高さを調節するために、実験用ジャッキＤ上に配置されることができる。リザーバの構成要素は、シリンダーを所要の高さ（すなわち、静水頭部）に迅速に満たし、測定の持続時間中、この高さを維持するような大きさにされる。リザーバは、最低３ｇ／秒の流量で少なくとも１０分間、液体を配送することが可能でなければならない。
１６メッシュ剛性ステンレス鋼サポートスクリーン（又は、同等のもの）を有するリングスタンド上に、プランジャ／シリンダー装置を配置する。このサポートスクリーンは、流体の流れを妨げないように十分に透過性であり、ステンレス鋼メッシュクロスが伸長するのを防ぐのを支えるのに十分堅い。試験中にシリンダー装置が傾くことを避けるように、サポートスクリーンは、平らで水平でなければならない。サポートスクリーンの下に配置される（しかし、支えない）回収リザーバのスクリーンを通り抜ける流体を集める。回収リザーバは、少なくとも０．０１ｇまでの精度のはかり上に配置される。はかりのデジタル出力は、コンピュータ化されたデータ収集システムに接続される。
試薬の調製
以下の調製は、標準１リットル容量として示される。１リットルよりも多い調製のために、全成分が必要に応じて計算されなければならない。
ジェイコ（Jayco）合成尿
１Ｌのメスフラスコをその容量の８０％まで脱イオン水で満たし、攪拌棒を加え、それを攪拌プレート上に置く。別個に、計量紙又はビーカーを使用して、化学てんびんを使用して後述の乾燥成分の量を秤量し（精度±０．０１ｇ）、以下に列記するのと同じ順序で、メスフラスコにそれらを加える。全ての固体が溶解するまで混合し、その後、攪拌棒を除去し、蒸留水で１Ｌ容量に希釈する。攪拌棒を再び加え、さらに数分間攪拌プレート上で混合する。調製された溶液の伝導度は、７．６±０．２３ｍＳ／ｃｍでなければならない。
化学式 無水水和
塩化カリウム（ＫＣｌ）２．００ｇ
硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＣＯ４）２．００ｇ
二水素リン酸アンモニウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）０．８５ｇ
二塩基性リン酸アンモニウム（（ＮＨ４）２ＨＰＯ４）０．１５ｇ
塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）０．１９ｇ（２Ｈ２Ｏ）０．２５ｇ
塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ２）０．２３ｇ（６Ｈ２Ｏ）０．５０ｇ
調製をより速くするために、次のものを加える前に、各塩が全て溶解するまで待つ。ジェイコ（Jayco）は、清浄なガラス容器内で２週間保存されてもよい。溶液が濁ったら、使用してはいけない。清浄なプラスチック容器中での貯蔵寿命は、１０日間である。
０．１１８Ｍ塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）溶液
計量紙又はビーカーを使用して、６．９０ｇ（精度±０．０１ｇ）の塩化ナトリウムを１Ｌのメスフラスコに量り入れ、容量まで脱イオン水で満たす。攪拌棒を加え、全ての固体が溶解するまで攪拌プレート上で混合する。調製された溶液の伝導度は、１２．５０±０．３８ｍＳ／ｃｍでなければならない。
試験準備
参照金属シリンダー（直径４０ｍｍ、高さ１４０ｍｍ）を使用して、ゼロを読むようにはさみ尺（例えば、ミトトヨ・デジマティック・高さゲージ（Mitotoyo Digimatic Height Gage））を設定する。この作業は、なめらかで水平な台上において、好都合に実行される。はさみ尺下に水吸収性材料又はポリマーなしでＳＦＣ装置を配置し、キャリパーを０．０１ｍｍ単位でＬ１として記録する。
一定静水頭部リザーバを０．１１８ＭのＮａＣｌ溶液で満たす。測定中、ＳＦＣシリンダー内の液体メニスカスの上部を所要の５．０ｃｍの高さに維持するように、リザーバ空気取入管Ａの底を配置する。シリンダーの５ｃｍの流体高さの印における、空気取入管Ａの適切な高さの整列は、分析に重要である。
ディスクの上面に過剰の合成尿を添加することにより、８ｃｍのフリット化ディスク（厚さ７ｍｍ、例えば、ケムグラス社（Chemglass Inc.）＃ＣＧ２０１−５１、粗い多孔性）を飽和させる。ディスクが飽和するまで繰り返す。水和皿中に飽和したフリット化ディスクを置き、ディスクのレベルに達するまで合成尿を加える。流体高さは、ディスクの高さを超えてはならない。
回収リザーバをはかり上に置き、はかりのデジタル出力をコンピュータ化されたデータ収集システムに接続する。１６メッシュ剛性ステンレス鋼サポートスクリーンを有するリングスタンドを、回収皿の上に置く。この１６メッシュスクリーンは、測定中にＳＦＣ装置を支えるために十分に堅くあるべきである。サポートスクリーンは、平らで水平でなくてはならない。
サンプリング
（水吸収性材料又はポリマーの）サンプルは、密閉ビンに保管され、一定の低湿度環境にて保持されるべきである。均一に粒径を分配するためにサンプルを混合する。スパチュラを使用して、容器の中心から試験される材料の代表サンプルを取り出す。サンプル粒径分布の均一性を向上させるために、サンプル分取器の使用が推奨される。
ＳＦＣ手順
化学てんびんプレート上に計量じょうごを置き、てんびんをゼロに合わせる。スパチュラを使用して、計量じょうご内に０．９ｇ（±０．０５ｇ）のサンプルを量り入れる。ＳＦＣシリンダーを台上に置き、計量じょうごを取り、指で優しくたたき、サンプルがスクリーン上に確実に均一に分散するようにサンプルをシリンダーに移動させる。サンプルの移動の間、分散を促進し、均質な分配を得るために、シリンダーを徐々に回転させる。最高精度の結果を得るためには、スクリーン上に粒子を一様に分配することが重要である。分配の終わりに、サンプル材料がシリンダーの壁に付着してはならない。プランジャシャフトを蓋中心穴に挿入後、プランジャ中心をシリンダーに数ｃｍ挿入する。プランジャ中心をサンプルから遠ざけ、蓋をシリンダーに挿入して、二つの間の位置合わせが達成されるまで、慎重に回転させる。蓋との位置合わせを得るように、プランジャを慎重に回転させた後、乾燥サンプルの上に位置するようにプランジャを下に移動させる。ステンレス鋼おもりをプランジャロッドに挿入し、蓋が自由に動くかどうかを確かめる。蓋の適当な位置は、結合を防ぎ、ゲル床上でおもりの一様な分配を保証する。
シリンダー底上の薄いスクリーンは、容易に伸長される。伸長を防ぐために、装置のシリンダー部分をつかみながら、蓋のちょうど上のプランジャロッドへ、人さし指で横の圧力を加える。これは、シリンダーの内部に対して所定の位置にプランジャを「固定（lock）」するので、装置を持ち上げることができる。装置全体を水和皿中のフリット化ディスク上に置く。皿の流体レベルは、フリット化ディスクの高さを超えるべきではない。この手順の間、層が流体を放たないよう、又は空気を取り込まないように、注意を要する。皿内の利用できる流体は、全ての膨潤段階に十分であるべきである。利用できる十分な合成尿があることを確実にするために、必要であれば、水和期間に皿にさらなる流体を加える。６０分後、はさみ尺の下にＳＦＣ装置を置き、キャリパーをＬ２として０．０１ｍｍ単位で記録する。Ｌ２−Ｌ１の差により、ゲル層の厚さをＬ０として±０．１ｍｍ単位で計算する。測定値が経時的に変化すれば、初期値のみを記録する。
ＳＦＣ装置を回収皿の上のサポートスクリーンに移動させる。装置を持ち上げるとき、シリンダーの内部に対して所定の位置に、プランジャを固定するよう注意する。配送管がシリンダー蓋中の穴を通して設置されるように、一定静水頭部リザーバを置く。以下の順序で測定を開始する。
ａ）一定静水頭部リザーバのストップコックを開け、流体が５ｃｍの印に達するようにする。この流体レベルは、トップコックの開口から１０秒以内に得られるべきである。
ｂ）一旦、流体が５ｃｍに達したら、データ収集プログラムをただちに開始する。
はかりに取り付けられたコンピュータを用いて、ゲル床を通過する流体の量対１０分間にわたる２０秒間隔の時間を記録する。１０分の終わりに、リザーバのストップコックを閉じる。実験の６０秒から終わりまでのデータが、計算に使用される。６０秒以前に収集されたデータは、計算に含まれない。各サンプル材料に対して、３部試験を行なう。
測定の評価は、ＥＰ−Ａ６４０３３０から変更されていない。通過時間−流量（Through-flux）は、自動的に保存される。
塩水流伝導度（ＳＦＣ）は、次のように計算される。
ＳＦＣ［ｃｍ３ｓ／ｇ］＝（Ｆｇ（ｔ＝０）×Ｌ０）／（ｄ×Ａ×ＷＰ）、
Ｆｇ（ｔ＝０）は、ＮａＣｌ溶液の通過時間−流量（through-flux）のｇ／ｓであり、これは、通過時間−流量測定のＦｇ（ｔ）データの線形回帰分析からｔ＝０を外挿することにより得られ、Ｌ０は、ゲル層の厚さのｃｍであり、ｄはＮａＣｌ溶液の密度のｇ／ｃｍ３であり、Ａは、ゲル層の面積のｃｍ２であり、ＷＰはゲル層上の静水圧のｄｙｎ／ｃｍ２である。
ＣＳ−ＳＦＣ（コアシェル塩水流伝導度）
ＣＳ−ＳＦＣは、以下の変更を行なって、ＳＦＣと完全に同じように測定される。
ＳＦＣを修正するために、当該者は、供給ラインの流体力学的抵抗が非常に低いために、評価のために実際に用いられる測定時間の始まりに先立ち、ＳＦＣ（５ｃｍ）と同一の流体力学的圧力が得られ、また評価のために用いられる測定時間の持続時間に渡って一定に保持されるように、ストップコックを含む供給ラインを設計する。
−使用される（水吸収性材料又はポリマー）のサンプルの重量は１．５０＋／−０．０５ｇである。
−サンプルを予備膨潤するための溶液として、及び通過時間−流量（through-flux）測定のために、０．９重量％塩化ナトリウム溶液が使用される。
−測定のためのサンプルの予備膨潤時間は、２４０分である。
−予備膨潤のために、直径９０ｍｍの濾紙（シュライハー＆シュエル（Schleicher & Schull）、Ｎｏ．５９７）を５００ｍＬ結晶皿（ショット（Schott）、直径＝１１５ｍｍ、高さ＝６５ｍｍ）に置き、２５０ｍＬの０．９重量％塩化ナトリウム溶液を加え、その後、サンプルを有するＳＦＣ測定セルを濾紙上に置き、２４０分間膨潤させる。
−通過時間−流量（through-flux）データは、５秒ごとに合計３分間記録される。
−１０秒〜１８０秒の間に測定される点が、評価に使用され、Ｆｇ（ｔ＝０）は、通過時間−流量（through-flux）測定のＦｇ（ｔ）データの線形回帰分析からｔ＝０を外挿することにより得られるＮａＣｌ溶液の通過時間−流量（through-flux）のｇ／ｓである。
−通過時間−流量（through-flux）溶液のためのＳＦＣ−測定装置内の貯蔵リザーバ瓶には、約５ｋｇの塩化ナトリウム溶液が入っている。
シリンダー遠心保持能力（Cylinder Centrifuge Retention Capacity）（４時間ＣＣＲＣ）
シリンダー遠心保持能力（ＣＣＲＣ）方法は、遠心分離後の水吸収性材料又はポリマー（サンプル）の液体保持能力を加速２５０ｇで測定し、本明細書では吸収能力と称される。遠心分離前に、サンプルを、メッシュ底と開いた上部とを有する堅いサンプルシリンダーにて過剰の食塩水溶液に膨潤させる。
複製のサンプル被検査物を試験される各材料について評価し、その平均値を報告する。
ＣＣＲＣは、サンプル材料（１．０＋／−０．００１ｇ）を、上部が空いており、底がステンレス鋼メッシュ（４００）で閉じており、シリンダーへ生理食塩水を容易に流入させるが、評価される吸収性粒子を収容する、事前に秤量した（＋／−−０．０１ｇ）プレキシグラスサンプル容器に置くことにより、周囲条件で測定できる。サンプルシリンダーは、丸くなった縁部をもつ高さ寸法が６７ｍｍの直角プリズムに近い。ベース寸法（７８×５８ｍｍのＯＤ、６７．２×４７．２ＭＭのＩＤ）は、本明細書にてシリンダースタンドと称されるモジュラー管アダプター寸法に正確に合い、遠心分離器（ヘレウス・メガフュージ（Heraeus Megafuge）１．０；ヘレウス番号７５００３４９１、ＶＷＲ番号２０３００−０１６）の方形ローターバケット（ヘレウス番号７５００２２５２、ＶＷＲ番号２０３００−０８４）に収まる。
メッシュ表面にわたってサンプルが均一に分配されるように、装填されたサンプルシリンダーをゆっくり振とうし、次いで食塩水溶液が入ったパンに直立させる。生理食塩水が確実にメッシュ底を通り自由流動するように、シリンダーを配置するべきである。シリンダーは、互いに触れて、又はパンの壁にあたって置かれてはならず、あるいはパン底にあたって封止されてはならない。サンプルを、封圧なしで、過剰な生理食塩水の中で４時間膨潤させる。
４時間後、シリンダーは、溶液から直ちに除去される。各シリンダーは、シリンダースタンドに（メッシュ側を下にして）置かれ、得られたアセンブリは、二つのサンプルアセンブリが遠心分離器ローターにてバランスのとれた位置にあるようにローターバスケットに搭載される。
サンプルは、シリンダースタンドの底で遠心加速度２５０±５ｇを生み出すのに必要なローター速度に達した後、３分間（±１０秒）遠心分離される。適用される遠心力により吸収体から追い出されたいかなる溶液も、シリンダースタンドの開口部によって、サンプルからその溶液が収容されるローターバケットの底に流される。ローターを休止させた後、サンプルシリンダーを即座に取り出し、０．０１ｇ単位で計量する。
サンプル材料のグラムあたりに吸収される食塩水溶液のグラムとして表されるシリンダー遠心保持能力（Centrifuge Retention Capacity）は、次のようにそれぞれの複製について計算される。
Figure 0004663739
 式中、
ｍＣＳ：遠心分離後のサンプルを有するシリンダーの質量である［ｇ］
ｍＣｂ：サンプルなしの乾燥シリンダーの質量である［ｇ］
ｍＳ：食塩水溶液なしのサンプルの質量である［ｇ］
本明細書にて言及されるＣＣＲＣは、０．０１ｇ／ｇの単位で報告される複製のサンプルの平均である。
粒径分布
粒径分布は、ＥＤＡＮＡ（ヨーロッパ使い捨て及び不織布協会（European Disposables and Nonwovens Association））推奨試験方法Ｎｏ．４２０．２−０２「粒径分布（Particle Size Distribution）」により判定される。
１６時間抽出可能物
水吸収性ポリマー粒子中の抽出可能な構成成分のレベルは、ＥＤＡＮＡ（ヨーロッパ使い捨て及び不織布協会（European Disposables and Nonwovens Association））推奨試験方法Ｎｏ．４７０．２−０２「電位差滴定法による抽出可能なポリマー含有量の測定（Determination of extractable polymer content by potentiometric titration）」により、測定される。抽出時間は１６時間である。
ｐＨ値
水吸収性ポリマー粒子のｐＨは、ＥＤＡＮＡ（ヨーロッパ使い捨て及び不織布協会（European Disposables and Nonwovens Association））推奨試験方法Ｎｏ．４００．２−０２「ｐＨの測定（Determination of pH）」により、測定される。
水性抽出物の表面張力
０．５０ｇの水吸収性ポリマー粒子を小さなガラスビーカーに量り入れ、４０ｍＬの０．９重量％食塩水と混合する。ビーカーの内容物を５２．４ｒａｄ／ｓ（５００ｒｐｍ）で３分間磁気的に攪拌後、２分間安定させる。最後に、上澄み水相の表面張力を、Ｋ１０−ＳＴデジタル張力計、又はプラチナプレートを有する同等の装置（クルス（Kruess）から）で測定する。測定は、２３℃の温度にて行なわれる。
ベースポリマーの湿分含量
水吸収性ポリマー粒子の水分含有量は、ＥＤＡＮＡ（ヨーロッパ使い捨て及び不織布協会（European Disposables and Nonwovens Association））推奨試験方法Ｎｏ．４３０．２−０２「湿分含量（Moisture content）」により測定される。
コアシェルの品質指数（ＱＵＩＣＳ）：ＱＵＩＣＳ値の計算方法（ＱＵＩＣＳ法）：
本明細書の水吸収性材料は、流体を効果的に吸収させ、同時に、例えば、本明細書に記載されるＣＳ−ＳＦＣ値で表されるように、一旦、流体を吸収し膨潤すると、水吸収性材料の非常に良好な透過性を提供するようなものである。
発明者は、粉砕されるときの水吸収性材料の吸収能力の変化は、水吸収性材料が、本発明の吸収性構造体の水吸収性材料（膨潤時）の極めて改善された透過性を確実にするのに十分高い圧力を及ぼして、使用時において最終的に改善された性能を提供するかどうかを決定する尺度であることを見出した。
水吸収性材料は、本明細書に記載されたコアシェル構造体を有する粒子を含み、エラストマーポリマーのシェルは、水吸収性ポリマーの前記コアに、前記の著しい圧力を及ぼす（それでもまだ、多量の流体を吸収させる）。このようなシェルがない場合、水吸収性材料は、良好な流体吸収能力を有する可能性があるが、本発明の吸収性構造体の水吸収性材料と比較して、透過性が非常に劣るであろうことを、本発明者らは見出した。従って、本発明者らは、シェルにより生み出されるこの内部圧力は、本明細書の水吸収性材料の最終的な性能にとって有益であることを見出した。
その粒子が破断するとき、例えば、（例えば、水吸収性ポリマーの）粒子のシェルが除去される又は破壊されるとき、水吸収性材料の吸収能力の変化は、水吸収性材料が、コア上に本明細書の水吸収性材料の極めて改善された透過性（膨潤時）を確実にするために十分に高い圧力を及ぼすシェルを有する粒子を含むかどうかを、決定するための尺度である。
以下は、水吸収性材料の吸収能力、及び粉砕方法（例えば、シェルの破壊）を行なった後の同じ水吸収性材料の吸収能力を測定し、続いて、ＱＵＩＣＳ値として表される吸収能力の変化を測定するために本明細書において使用される方法である。
吸収流体として、脱イオン水中の０．９％ＮａＣｌ溶液が使用される（「生理食塩水」）。
各初期サンプルは、７０ｍｇ＋／−０．０５ｍｇの本発明の吸収性構造体の水吸収性材料（「サンプル」）である。
複製のサンプル被検査物が、試験される各材料に対して評価され、本明細書では平均値が使用される。
ａ．水吸収性材料サンプルの生理食塩水吸収能力（ＳＡＣ）の測定
周囲温度及び周囲湿度（すなわち、２０℃、及び湿度５０％＋／−１０％）並びに周囲気圧において、サンプルは、上部が開いており、底部が、シリンダーへの生理食塩水の流れを容易に許容するが、評価される吸収性粒子を含むステンレス鋼メッシュ（４００）で閉じられた、予め秤量された（＋／−−０．０１ｇ）プレキシグラスサンプル容器（ＱＵＩＣＳ−ポット）内に入れられる。サンプルシリンダーは、丸い縁部をもつ高さ寸法が６７ｍｍの直角プリズムに近い。ベース寸法（７８×５８ｍｍのＯＤ、６７．２×４７．２ＭＭのＩＤ）は、本明細書にてシリンダースタンドと称されるモジュラー管アダプター寸法に正確に合い、遠心分離器（ヘレウス・メガフュージ（Heraeus Megafuge）１．０；ヘレウス番号７５００３４９１、ＶＷＲ番号２０３００−０１６の方形ローターバケット（ヘレウス番号７５００２２５２、ＶＷＲ番号２０３００−０８４）に収まる。
メッシュ表面にわたってサンプルが均一に分配されるように、サンプルを有するシリンダーを優しく振とうし、次いで食塩水溶液が入ったパンに直立させる。第二サンプルを有する第二シリンダーが、同様な手段で準備される。生理食塩水がメッシュ底を通り常に確実に自由流動するように、シリンダーを配置するべきである。シリンダーは、互いに触れて、又はパンの壁にあたって置かれてはならず、あるいはパン底にあたって封止されてはならない。各サンプルを、前述の周囲条件において、封圧なしに、４時間膨潤させる。シリンダー内の生理食塩水レベルは、底のメッシュから少なくとも３ｃｍである。所望により、（弾性）シェルを染色するために、少量の染料、例えば、１０ＰＰＭのトルイジンブルー（Toluidine Blue）、又は１０ＰＰＭのシカゴスカイブルー（Chicago Sky Blue）６Ｂを添加してもよい。
４時間後（＋／−２分間）、シリンダーは食塩水溶液から除去される。各シリンダーは、シリンダースタンドに（メッシュ側を下にして）置かれ、得られたアセンブリは、二つのサンプルアセンブリが、遠心分離器ローター内でバランスのとれた位置にあるように、遠心分離器のローターバスケットに搭載される。
サンプルは、シリンダースタンドの底で遠心加速度２５０±５ｇを生み出すのに必要なローター速度に達した後、３分間（±１０秒）遠心分離される。適用される遠心力により吸収体から追い出されたいかなる溶液も、シリンダースタンドの開口部によって、サンプルからその溶液が収容されるローターバケットの底に流される。ローターを休止させた後、サンプルシリンダーを即座に取り出し、０．０１ｇ単位で計量する。
サンプル材料のグラム当たりに吸収される食塩水溶液のグラムとして表される、生理食塩水吸収能力（ＳＡＣ）は、次のようにそれぞれの場合について計算される。
Figure 0004663739
 式中、
ｍＣＳ： 遠心分離後のサンプルを有するシリンダーの質量［ｇ］である
ｍＣｂ： サンプルなしの乾燥シリンダーの質量［ｇ］である
ｍＳ： 食塩水溶液なしのサンプルの質量［ｇ］である
本明細書にて言及されるＳＡＣは、０．０１ｇ／ｇ単位で報告される複製のサンプルの平均である。
ｂ．サンプルの粉砕：
前述の重量測定後、前述で得られる膨潤したサンプルは、（前述で設定されたのと同じ温度、湿度、及び圧力条件下にて）平坦なテフロンシート（２０×２０ｃｍ×１．０ｍｍ）の中心にスパチュラを用いて移動される。テフロンシートは、硬く滑らかな表面、例えば、標準実験台の上に支持される。ＱＵＩＣＳ−ポットは、テフロンシートへの膨潤したサンプルの９５％を超える移動が確実に達成されるように、秤量し戻される。
円形ガラス板（直径１５ｃｍ、厚さ８ｍｍ）は、サンプルの上に置かれ、サンプルは、この上面ガラス板と底サポートとの間で圧迫される。二つの４．５ｋｇ（１０ｌｂ）のおもりは、上面ガラス板上に設置され、上面ガラス板は、固定テフロンシートに対して２回転される。例えば、水吸収性材料がシェルを有する粒子を含むとき、この操作は、膨潤したサンプルの膨潤した粒子のシェルを破断又は破壊するので、破断した粒子の（膨潤した）サンプル、又は典型的に破断若しくは破壊したシェルを有する粒子が得られる。
ｃ．前述の２．で得られる粉砕された（膨潤した）サンプルのＳＡＣ”の測定：
前述のｂ）で得られた、粉砕された（膨潤した）サンプルは、例えば、噴出ボトル（squirt bottle）からの０．９％ＮａＣｌ溶液の助けにより、それぞれのＱＵＩＣＳ−ポットに定量的に戻されるので、前述のようにポット内に置かれる。各サンプルの各ポットは、上と同一条件及び手段において、しかし４時間ではなく２時間、０．９％ＮａＣｌ溶液中に置かれ、サンプルの第二のＳＡＣ”が、前述の遠心分離により、測定される。
Ｎ．Ｂ．：ＳＡＣを測定するための第一遠心分離の終わり（工程ａ中）と、ＳＡＣ”を測定するための工程ｃの始まり（すなわち、ＱＵＩＣＳポットへの移動の始まり）との間の経過時間は、３０分間を越えるべきではない。
ｄ．ＱＵＩＣＳ計算：
その後、本明細書で使用するとき、ＱＵＩＣＳは、次のように決定される。
ＱＵＩＣＳ＝１００＊（ＳＡＣ”）／（ＳＡＣ）−１００
コーティングポリマー又はコーティングの分析方法：
弾性フィルム形成ポリマーのフィルムの調製
本明細書において使用される弾性フィルム形成ポリマーについて、湿潤−伸長試験を含む後述の試験方法のいくつかを行なうために、フィルムを、その前記ポリマーから得る必要がある。
本明細書の試験方法にて評価するための（乾燥）フィルムの好ましい平均（以下に示すような）キャリパーは、およそ６０μｍである。
フィルムの調製方法は、一般に当業者に既知であり、典型的に、溶媒流延、ホットメルト押出成形、又はメルトブローイングフィルムを含む。これらの方法により調製されるフィルムは、フィルムが引き出される（drawn）又は引っ張られる（pulled）方向として定義される機械方向を有してもよい。機械方向に垂直な方向は、横断方向と定義される。
本発明の目的のために、後述の試験方法において使用されるフィルムは、弾性フィルム形成ポリマーが、以下に列記するいずれの溶媒の溶液又は分散物に作製できないときを除いて、溶液流延により形成され、作製できないときは、フィルムは、後述されるようなホットメルト押出成形により作製される。（後者は、弾性フィルム形成ポリマーからの微粒子物質が、それを室温で２〜４８時間の期間、溶解又は分散させることを試みた後、材料又はコーティング剤と溶媒との混合物中において、いまだ目に見えるとき、あるいは、溶液又は分散物の粘度が、フィルム成型させるには高すぎるときの場合である。）
得られたフィルムは、滑らかな表面を有していなければならず、空泡又は亀裂のような目に見える欠陥があってはならない。
弾性フィルム形成ポリマーからの本明細書の溶媒流延フィルムの調製例：
本明細書の試験に供されるフィルムは、以下のように前記材料又はコーティング剤の溶液又は分散液からフィルムを成型することによって調製できる。
溶液又は分散物は、弾性フィルム形成ポリマーを、水中に、又はこれが不可能なときにはＴＨＦ（テトラヒドロフラン）中に、又はこれが不可能なときにはジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）中に、又はこれが不可能なときにはメチルエチルケトン（ＭＥＫ）中に、又はこれが不可能なときにはジクロロメタン中に、又はこれが不可能なときにはトルエン中に、又はこれが不可能なときにはシクロヘキサン中に１０重量％溶解又は分散させることにより、調製される（あるいはこれが不可能なときには、フィルムを形成するために、後述のホットメルト押出成形方法が使用される）。次に、分散物又は溶液をテフロン皿に注ぎ、蒸発を遅らせるためにアルミニウムホイルで被覆し、溶媒又は分散剤を、ポリマーの最低フィルム形成温度よりも高い温度、典型的に約２５℃で、長期間、例えば少なくとも４８時間、又は７日間までもゆっくり蒸発させる。次いで、フィルムを真空オーブンに２５℃にて６時間置き、確実に残存溶媒を除去する。
水性分散物からフィルムを形成する方法は、以下のとおりである。
分散物は、供給元から受けとったまま使用されてもよく、又は粘度がフィルムを引き出すのに十分高いままである限りは（０．２Ｐａ・ｓ（２００ｃｐｓ）〜０．５Ｐａ．ｓ（５００ｃｓｐ））水で希釈されてもよい。分散溶液（５〜１０ｍＬ）は、ドローダウン（draw down）テーブルの試料台に取り付けられた１片のアルミニウムホイル上に置かれる。ポリマー分散物を、ガードナー計量（Gardner metering）ロッド＃３０又は＃６０を使用して引き出し、乾燥後の厚さが５０〜１００ミクロンであるフィルムを引き出す。分散剤は、ポリマーの最低フィルム形成温度よりも高い温度、典型的に約２５℃で、長期間、例えば、少なくとも４８時間、又は７日間までもの間、ゆっくり蒸発される。フィルムは、１５０℃の真空オーブン内で、最低５分間から２時間まで加熱された後、フィルムを基材から除去するために、フィルムは、温水浴に５〜１０分間浸漬させることにより、ホイル基材から除去される。その後、除去されたフィルムを、テフロンシート上に置き、周囲条件下において２４時間乾燥させる。その後、乾燥されたフィルムは、試験を行なうことができるまで、プラスチックバッグ内に密封される。
本明細書のホットメルト押出成形フィルムを調製する方法は次のとおりである。
溶媒流延方法が不可能な場合、本明細書における弾性フィルム形成ポリマーＩのフィルムは、弾性フィルム形成ポリマーを流動させるために十分に高い温度にて運転する回転単軸押出成形（rotating single screw extrusion）装置の機器を使用して、ホットメルトから押出成形されてもよい。ポリマーが融解温度Ｔｍを有する場合、押出成形は、前記Ｔｍよりも少なくとも２０Ｋ上で起こるべきである。ポリマーが非晶質である場合（すなわち、Ｔｍを有さない場合）、ポリマーの規則的から不規則的への転移、あるいは粘度が劇的に下がる温度を測定するために、定常剪断粘度測定を行なうことができる。フィルムを押出成形機から引き出す方向は、機械方向と定義され、引き出し方向に垂直な方向は横断方向と定義される。
Figure 0004663739
フィルムの熱処理：
後述の試験方法の目的のために、フィルムの熱処理は、使用される弾性フィルム形成ポリマーの最高Ｔｇよりも約２０Ｋ高い温度の真空オーブン内に、フィルムを設置することにより、行なわれるべきであり、これは、弾性フィルム形成ポリマーが融解温度Ｔｍを有するとき、熱処理温度は、Ｔｍよりも少なくとも２０Ｋ低く、ひいては、好ましくは最高Ｔｇよりも２０Ｋ（にできるだけ近い）高いという条件で、０．０１ｋＰａ（０．１Ｔｏｒｒ）未満の真空オーブンで２時間行なわれる。Ｔｇに達すると、フィルム中に泡をもたらす可能性があるガスの放出を回避するために、温度を最高Ｔｇを超えてゆっくりと上昇させなければならない。例えば、７０℃のハードセグメントＴｇを有する材料は、９０℃で１０分間熱処理されてもよく、続いて熱処理温度に到達するまで徐々に温度を上昇させる。
弾性フィルム形成ポリマーがＴｍを有する場合、（上述のように調製され、後述の方法によって試験される）前記フィルムの熱処理は、（最高）Ｔｇを超え、Ｔｍより少なくとも２０Ｋ低く、（最高）Ｔｇより２０Ｋ（にできるだけ近い）高い温度にて行われる。例えば、Ｔｍ１３５℃及び（ハードセグメントの）最高Ｔｇ１００℃を有する湿潤伸張可能な材料は、１１５℃で熱処理される。
測定可能なＴｇ又はＴｍがない場合には、この方法における熱処理温度は、水吸収性材料の製造方法において使用される温度と同じである。
該当する場合、フィルムの除去：
乾燥され、所望により熱処理されたフィルムをフィルム形成基材から除去することが困難な場合、それらを温水浴に３０秒間から５分間置き、基材からフィルムを除去してもよい。次に、続いてフィルムを２５℃で６〜２４時間乾燥させる。
湿潤伸長試験及び湿潤引張応力試験：
本明細書で使用するとき、この試験方法は、平坦なサンプルに一軸性ひずみを加え、サンプルが伸長するのに必要な力を測定することにより、弾性フィルム形成ポリマーのフィルムの破断時の湿潤伸長（＝破断時の伸張性）及び引張特性を測定するために使用される。適用可能な場合、フィルムサンプルは本明細書において横断方向にひずみが与えられる。
試験を行うための好ましい機器の一つは、ＭＴＳシステムズ社（MTS Systems Corporation）（１４０００テクノロジードライブ、エデンプレイリー（Eden Prairie）、ミネソタ州、米国）から入手可能な、２５Ｎ又は５０Ｎロードセルを有するＭＴＳシナジー（MTS Synergie）１００又はＭＴＳアライアンス（MTS Alliance）のような引張り試験機である。これは定速伸張を測定し、引張りグリップは等速で動き、応力測定機構は応力の増大につれて無視できる程度の距離（０．１３ｍｍ未満）を移動する。ロードセルは、試験されるサンプルの測定される荷重（例えば応力）がロードセルの容量の１０〜９０％になるように選択される。
各サンプルはフィルムからダイカットされ、各サンプルは上述したように２．５×２．５ｃｍ（１×１インチ）であり、フィルムをサンプル（単数又は複数）へと切断するためにアンビル液圧プレスダイを使用している（従って、フィルムがいずれの配向も導入しない方法により作製される場合には、フィルムはどの方向で試験されてもよい）。試験被検査物（最小三つ）は、空泡、穴、内包物及び切れ目のような目に見える欠陥が実質的にないものが選択される。それらはまた、鋭く実質的に欠陥のない縁部を有していなければならない。
各乾燥被検査物の厚さを、約０．７ｋＰａ（０．１ｐｓｉ）の圧力を用いて、ミツトヨ（Mitutoyo）キャリパーゲージのような低圧キャリパーゲージにより０．００１ｍｍの精度で測定する。サンプルの三つの異なる領域を測定し、平均キャリパーを決定する。各被検査物の乾燥重量を、標準化学てんびんを用いて０．００１ｇの精度で測定し、記録する。本明細書において使用される乾燥伸長、乾燥割線弾性率、及び乾燥引張応力値を決定するために、乾燥被検査物を、さらに調製されることなく試験する。
湿潤試験に関しては、予め秤量された乾燥フィルム被検査物を食塩水溶液［０．９重量％ＮａＣｌ］に周囲温度（２３±２℃）で２４時間浸漬する。フィルムを１２０メッシュの耐食性金属スクリーンを備えたバスに固定し、サンプルが丸まったり、それ自体がくっついたりするのを防止する。フィルムをバスから取り出し、バウンティ（Bounty）（著作権）タオルのような吸収性ティッシュを用いて吸い取り乾燥させ、余分な又は吸収されなかった溶液を表面から取り除く。湿潤キャリパーを、乾燥サンプルについて記述されたように決定する。湿潤被検査物を、さらに調製することなく引張試験のために使用する。試験は、調製が完了した後５分以内に完了すべきである。湿潤被検査物を、湿潤伸長、湿潤割線弾性率及び湿潤引張応力を決定するために評価する。
引張り試験は、テストワークス（Testworks）４ソフトウェアを備えたＭＴＳアライアンス（Alliance）引張り試験機のような、コンピュータインターフェースを備えた定速伸張の引張り試験機にて行われる。ロードセルは、測定される応力がセル容量の１０〜９０％以内に入るように選択される。平坦な２．５ｃｍ（１インチ）平方のゴム面グリップを搭載した空気圧つかみ具を設定し、２．５ｃｍ（１インチ）のゲージ長さを得る。被検査物に、観察可能なたるみを排除するのに十分な張力であるが、０．０５Ｎ未満である荷重をかける。被検査物が完全に破断するまで、被検査物を、２５．４ｃｍ（１０インチ）／分の一定クロスヘッド速度）で引き伸ばす。被検査物がグリップ接触面で破断した、又はグリップ内での滑りが検出された場合、そのデータは無視し、新しい被検査物で試験を繰り返し、グリップ圧を適切に調整する。フィルム変動を考慮して、サンプルは３部で実行される。
得られた引張り力変位データは、初期のサンプル寸法を用いて応力−ひずみ曲線に変換され、その曲線から本明細書で使用される伸長性、引張応力、及び弾性率が導かれる。破断時の引張り応力は、被検査物が破断するときに測定される最大応力として定義され、ＭＰａ単位で報告される。４００％伸長時の割線弾性率を、０％及び４００％のひずみ時における応力−ひずみ曲線を横切る線の傾きとして定義する。三つの応力−ひずみ曲線が、評価されるエラストマーフィルムコーティングそれぞれについて得られる。本明細書で使用するとき、弾性率及び破断時の引張り応力は、各曲線から得られるそれぞれの値の平均である。
ガラス転移温度
ガラス転移温度（Ｔｇ）は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）によって本発明の目的のために測定される。熱量計は、試験されるサンプルの予想されるＴｇ、例えば−９０℃〜２５０℃を含む温度範囲に渡り少なくとも２０℃／分の加熱／冷却速度が可能であるべきであり、また熱量計は約０．２μＷの感度を有するべきである。ＴＡインスツルメンツ（TA Instruments）Ｑ１０００ＤＳＣは、本明細書で言及されるＴｇの範囲を決定するために非常に適している。対象とする材料は、−９０℃での平衡、２０℃／分で１２０℃までの傾斜、５分間の等温維持、２０℃／分で−９０℃までの傾斜、５分間の等温維持、２０℃／分で２５０℃までの傾斜のような温度プログラムを用いて分析されることができる。第二の加熱サイクルからのデータ（熱流量対温度）を使用して、標準半外挿熱容量温度アルゴリズム（standard half extrapolated heat capacity temperature algorithm）によってＴｇを計算する。典型的には、３〜５ｇのサンプル材料をクリンプ蓋を有するアルミニウムＤＳＣパン内に量り入れる（±０．１ｇ）。
本明細書で使用するとき、Ｔｇ１はＴｇ２より低い温度であろう。
コーティング又はシェルの重量％を決定するためのパルスＮＭＲ法
以下は、前記材料の水吸収性粒子のコーティングの重量％（サンプルの重量％の水吸収性材料）を決定するために使用できる方法を記載しており、既知のパルス核磁気共鳴技術を使用して前記シェルが６０℃未満の（少なくとも一つの）Ｔｇを有するエラストマーポリマーを含み、同一のプロトン（サンプル中に存在する前記エラストマーポリマーの分子に結合している）からの各スピン−エコーシグナルの大きさは、サンプル中に存在する前記プロトンの量の尺度であり、したがってサンプル中に存在する前記エラストマーポリマーの前記分子の量（及び、したがってその重量％−以下参照）の尺度である。
パルスＮＭＲ測定のためには、２６ｍｍプローブを有するマラン（Maran）２３パルスＮＭＲ分析器（ユニバーサルシステムズ（Universal Systems）、オハイオ州ソロン（Solon））を使用してもよい。
サンプルは、その化学的組成が既知であり、コーティングの重量％が決定されるべき水吸収性材料である。
この測定に必要とされる検量線を作り出すために、同じ化学的組成であるが、既知のコーティング／シェル重量％レベルを有する水吸収性材料が、次のように調製される：０重量％（コーティングなし）、１重量％、２重量％、３重量％、４重量％、６重量％、８重量％及び１０重量％。これらは、本明細書では、「標準」と称される。
各標準及びサンプルは、測定の開始前に、１２０℃で２４時間真空乾燥されなくてはならない。
各測定のために、５ｇ（精度０．０００１ｇ）の標準又はサンプルを、ＮＭＲ管（例えば、直径２６ｍｍ、少なくとも高さ１５ｃｍのガラスサンプル管）内に秤量する。
試験前に、サンプル及び８つの標準は、鉱物油ドライバス（dry bath）内に４５分間置かれ、前記ドライバスは、６０℃＋／−１℃に設定される。（バスの温度は、ドライバス（dry bath）内に、５．１ｃｍ（２インチ）の鉱物油を含有するガラス管及び温度計を設置することにより、確認される。）例えば、フィッシャー・イソテンプ（Fisher Isotemp）、ドライバス（dry bath）モデル１４５、１２０Ｖ、５０／６０ＨＺ、Ｃａｔ．＃１１−７１５−１００、又は同等のものを使用することができる。
標準及びサンプルは、試験前に、ドライバス（dry bath）内に１時間を超えて放置されるべきではない。サンプル及び標準は、バスからＮＭＲ計器に移動してから、１分以内に分析されなくてはならない。
ＮＭＲ測定のために、ＮＭＲ及びＮＭＲ機器のＲＩ多重量子プログラム（Multiquant programs）が開始され、通常の手順により（及びコンピュータ計算において、各標準のために正確なコーティング量［ｇ］を使用して）測定が行なわれる。データ分析には、通常の手順を使用してスピンエコーデータの中心が使用される。
その後、前述のように調製されたサンプルは、同じ方法で分析され、標準に関するコンピュータ作成データを使用して、サンプルのコーティングの重量％を計算できる。
ポリマー分子量
多角度光散乱検出器を備えたゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ−ＭＡＬＳ）を使用して、本明細書の弾性フィルム形成ポリマーの分子量を決定してもよい。本明細書で言及される分子量は、重量平均モル質量（Ｍｗ）である。こうした測定を行うのに好適なシステムは、ウォーターズ（Waters）６００Ｅシステムのように、ＤＡＷＮ ＤＳＰレーザー光度計（ワイアット・テクノロジー（Wyatt Technology））、オプティラボ（Optilab）ＤＳＰ干渉屈折計（ワイアット・テクノロジー（Wyatt Technology））、及び標準ＨＰＬＣポンプから成り、全てＡＳＴＲＡソフトウェア（ワイアット・テクノロジー（Wyatt Technology））によって操作される。
いかなるクロマトグラフ分離でもそうであるように、溶媒、カラム、温度、並びに溶出プロファイル及び条件の選択は、試験される特定のポリマーに左右される。以下の条件は、本明細書で言及される弾性フィルム形成ポリマーに一般的に適用可能であることが見出された：溶媒及び移動相としてテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を使用し、１ｍＬ／分の流量を、直列に配置され４０〜４５℃に加熱された２本の３００×７．５ｍｍ、５μｍ、ＰＬゲル、混合−Ｃ ＧＰＣカラム（ポリマー・ラボ（Polymer Labs））に通し（オプティラボ（Optilab）屈折計を同じ温度に保持する）、ＴＨＦ溶液中０．２％ポリマー溶液１００μＬを分析のために注入する。ｄｎ／ｄｃ値は、入手可能であれば文献から得られるか、又はＡＳＴＲＡユーティリティを用いて計算される。重量平均モル質量（Ｍｗ）は、Ｚｉｍｍフィット法を用いてＡＳＴＲＡソフトフェアにより計算される。
湿気透過速度法（ＭＶＴＲ法）
ＭＶＴＲ法は、特定温度及び湿度（周囲）下でフィルムを介して通過する水蒸気の量を測定する。通過した蒸気は、ＣａＣｌ２乾燥剤によって吸収され、重力測定的に決定される。サンプルを、ポジティブコントロールとして使用される確立された透過性の参照フィルムサンプル（例えば、エクソン・エグザイア・ミクロ孔質材料（Exxon Exxaire microporous material）＃ＸＢＦ−１１０Ｗ）と共に３部で評価する。
この試験は、（デルリン（Delrin）（マクマスター−カー（McMaster-Carr）カタログ＃８５７２Ｋ３４）から機械加工される）フランジ付きカップ、及び無水ＣａＣｌ２（和光純化学工業（Wako Pure Chemical Industries）、バージニア州リッチモンド（Richmond,Va.）、カタログ０３０−００５２５）を使用する。カップの高さは５５ｍｍであり、内径は３０ｍｍ、外径は４５ｍｍである。カップは、このカップを完全に密閉するために、シリコーンガスケットと、蝶ねじ（thumb screws）用の三つの穴を含む蓋とを備える。乾燥剤粒子は、８番ふるいを通過するが、１０番ふるいは通らない大きさのものである。明らかな欠陥のない、およそ３．８ｃｍ（１．５インチ）×６．４ｃｍ（２．５インチ）のフィルム被検査物を分析に使用する。フィルムは、０．０００７０６５ｍ２であるカップ開口部Ａを完全に覆わなければならない。
カップは、上端から１ｃｍ以内まで、無水ＣａＣｌ２で満たされる。台上でカップを軽く１０回叩き、ＣａＣｌ２の表面を水平にする。ＣａＣｌ２の量は、フィルム表面とＣａＣｌ２の上部とのヘッドスペースが１．０ｃｍになるまで調整する。フィルムを開口部（３０ｍｍ）にわたってカップの上に置き、シリコーンガスケット、保持リング及び蝶ねじを用いて固定する。適切に設置されたら、被検査物はしわが寄ることも、伸びることもないはずである。サンプルアセンブリを化学てんびんで計量し、±０．００１ｇまで記録する。アセンブリを一定温度（４０±３℃）及び湿度（７５±３％ＲＨ）のチャンバーに５．０時間±５分間置く。サンプルアセンブリを取り出し、サランラップ（Saran Wrap）（登録商標）で覆い、ゴムバンドで固定する。サンプルを室温で３０分間平衡化し、プラスチックラップを取り除き、アセンブリを再計量し、重量を±０．００１ｇまで記録する。吸収された湿分Ｍａは、最初のアセンブリ重量と最終のアセンブリ重量との差である。ｇ／ｍ２／２４時間（ｇ／ｍ２／日）単位のＭＶＴＲは次のように計算される。
ＭＶＴＲ＝Ｍａ／（Ａ＊０．２０８日）
繰り返した結果を平均し、１００ｇ／ｍ２／２４時間単位で四捨五入し、例えば２８６５ｇ／ｍ２／２４時間は、本明細書において２９００ｇ／ｍ２／２４時間と示され、２７５ｇ／ｍ２／２４時間は３００ｇ／ｍ２／２４時間と示される。
フィルム形成ポリマーの水膨潤能力の測定方法
室温（２５℃）において過剰脱イオン水に３日間浸漬した後のポリマー被検査物の重量は、Ｗ１と考えられる。乾燥前のこのポリマー被検査物の重量は、Ｗ０と考えられる。次に、水膨潤能力は、次のように計算される。
ＷＳＣ［ｇ／ｇ］＝（Ｗ１−Ｗ０）／Ｗ０
水膨潤能力は、ポリマー被検査物の水の取込みであり、乾燥ポリマー１ｇ当たりの水のｇである。この試験方法のために、中程度膨潤ポリマーには、典型的に１．０ｍｍよりも厚くないポリマー被検査物を調製することが必要である。３日後に均衡膨潤を得るために、低膨潤ポリマーには、厚さ０．５ｍｍ未満のポリマーフィルムを調製することが必要であることがある。当業者は、３日後に均衡膨張状態を得るように、厚さ及び乾燥サンプル重量を調節する。
本明細書の水吸収性材料の理論等量シェル／コーティングキャリパーの測定方法
水吸収性材料に含まれるフィルム形成ポリマーの量が既知であれば、理論等量平均キャリパーは、以下に定義されるように決定されるであろう。
この方法は、水吸収性材料が単分散及び球形状であるという仮定のもとで（これは、実際にはそうでない場合がある）、本明細書の水吸収性材料のシェルのコーティング層の平均キャリパーを計算する。不規則形状の粒子の場合でさえ、この方法は、シェルの平均キャリパーを良好に推定すると考えられている。
Figure 0004663739
式
（注意：この記号表記において、％で表されるｃはすべて、０〜１００％と等価である０〜１の範囲を有する。）
Figure 0004663739
 計算例：
Ｄ＿ＡＧＭ＿乾燥：＝０．４ｍｍ（４００μｍ）、Ｒｈｏ＿ＡＧＭ＿固有：＝Ｒｈｏ＿ポリマー＿シェル：＝１．５ｇ／ｃｃ
Figure 0004663739
「発明を実施するための最良の形態」で引用した全ての文献は、関連部分において本明細書に参考として組み込まれるが、いずれの文献の引用も、それが本発明に関して先行技術であることを容認するものとして解釈すべきではない。
本発明の特定の実施形態が例示され記載されてきたが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び修正を実施できることが、当業者には自明であろう。したがって、本発明の範囲内にあるそのようなすべての変更及び修正を、添付の特許請求の範囲で扱うものとする。
透過性機器設備の概略図。 ＳＦＣシリンダー／プランジャ装置の詳細図。 ＳＦＣプランジャの細部の図。

Claims (17)

  1. 吸収性物品中において使用するための吸収性構造体であって、前記吸収性構造体が、水吸収性材料を含み、前記水吸収性材料が、水吸収性ポリマー粒子と、前記水吸収性ポリマー粒子上に適用され、主鎖及び側鎖を含む基の少なくとも一つ中にポリアルキレンオキシド単位を有するポリエーテルポリウレタンを含んでなるコーティングとを含む、吸収性構造体。
  2. ａ）水吸収性ポリマー粒子を、０℃〜５０℃の範囲の温度において、前記ポリエーテルポリウレタンでスプレーコーティングし、コーティングされた粒子を得る工程、及び
    ｂ）該コーティングされた粒子を、５０℃を超える温度において、熱処理する工程
    を含む方法により得られる水吸収性材料を含む、請求項１に記載の吸収性構造体。
  3. 前記吸収性構造体が、水吸収性材料を含み、前記水吸収性材料が、熱処理された前記ポリエーテルポリウレタンのスプレーコーティングを有する、コーティングされた水吸収性ポリマー粒子を含む、請求項１に記載の吸収性構造体。
  4. 前記ポリエーテルポリウレタンが、ポリエーテルポリウレタンの全重量を基準にして、側鎖中に１０重量％〜９０重量％のアルキレングリコール単位の画分を有する、請求項１に記載の吸収性構造体。
  5. 前記ポリエーテルポリウレタンが、その側鎖中に及び所望によりその主鎖中に、エチレンオキシド単位を有し、ポリエーテルポリウレタンの全重量を基準にして、ポリエーテルポリウレタンの側鎖中のエチレンオキシド単位の画分が１２重量％以上であり、ポリエーテルポリウレタンの主鎖中のエチレンオキシド単位の画分が３０重量％以下である、請求項１に記載の吸収性構造体。
  6. 前記水吸収性材料が、乾燥水吸収性ポリマー粒子の１００重量部に対して、固体材料としてのその重量を基準として、０．１〜２５重量部の前記ポリエーテルポリウレタンを適用することにより得られる、請求項１に記載の吸収性構造体。
  7. 前記水吸収性材料が、前記ポリエーテルポリウレタンの分散物／溶液でスプレーして、水吸収性ポリマー粒子をコーティングすることにより得られる、請求項１に記載の吸収性構造体。
  8. 前記分散物／溶液が水性分散物／溶液である、請求項７に記載の吸収性構造体。
  9. 前記分散物／溶液が、５００ｍＰａｓ未満の粘度を有する、請求項７に記載の吸収性構造体。
  10. 前記水吸収性材料が解凝集助剤を含む、請求項１に記載の吸収性構造体。
  11. 前記水吸収性ポリマーが後架橋される、請求項１に記載の吸収性構造体。
  12. ａ）第一表面及び第二表面を有する基材層、
    ｂ）第一表面及び第二表面を含む前記水吸収性材料の不連続層、並びに
    ｃ）第一表面及び第二表面を含む熱可塑性材料の層
    を含む請求項１に記載の吸収性構造体であって、
    水吸収性材料の前記不連続層の前記第二表面が、前記基材層の前記第一表面に少なくとも部分的に接触し、熱可塑性材料の前記層の前記第二表面の部分が、前記基材層の前記第一表面に直接接触し、熱可塑性材料の前記層の前記第二表面の部分が、水吸収性材料の前記不連続層の前記第一表面に直接接触する、吸収性構造体。
  13. 請求項１に記載の吸収性構造体を含む吸収性物品。
  14. 前記吸収性物品がおむつである、請求項１３に記載の吸収性物品。
  15. 前記吸収性物品が生理用品である、請求項１３に記載の吸収性物品。
  16. 前記吸収性構造体が、前記物品の貯蔵層の少なくとも一部分を構成し、前記吸収性構造体が、少なくとも約０．４ｇ／ｃｍ３の密度を有する、請求項１３に記載の吸収性物品。
  17. 前記貯蔵層が、前記水吸収性材料の２０重量％未満の吸収性繊維材料を含む、請求項１６に記載の吸収性物品。
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