JP5068533B2 - 損傷抵抗性超吸収性材料 - Google Patents
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Description
従って、吸収性、具体的にはゲルベッド透過率及び/又は粒径の大きな低減を生じることなく吸収性製品の製造及び加工工程に耐えることができる超吸収性材料に対する必要性又は要望が存在する。超吸収性材料の損傷抵抗を増大させる方法に対する更に別の必要性又は要望も存在する。
損傷抵抗処理後の本発明の超吸収性材料は、適切な態様においては、超吸収性材料のグラムあたり約15グラム又はそれよりも多い0.9重量パーセント塩化ナトリウム水溶液である遠心保持容量と、0psi膨潤圧力で300〜600ミクロン粒子に対して測定した約200(×10-9cm2)又はそれよりも大きく、又は約300(×10-9cm2)又はそれよりも大きく、又は約500(×10-9cm2)又はそれよりも大きく、又は約800(×10-9cm2)又はそれよりも大きいゲルベッド透過率(GBP)値と、以下の特性、すなわち、(1)本明細書に説明する「吸収性製品加工模擬試験」後に0psi膨潤圧力で300〜600ミクロン粒子に対して測定したGBP値の約20%又はそれよりも小さい低減、(2)「吸収性製品加工模擬試験」後に0.3psi膨潤圧力で300〜600ミクロン粒子に対して測定したGBP値の約50%又はそれよりも小さい低減、(3)「吸収性製品加工模擬試験」後に0psi膨潤圧力でそのままの粒子に対して測定したGBP値の約50%又はそれよりも小さい低減、(4)「吸収性製品加工模擬試験」後に0.3psi膨潤圧力でそのままの粒子に対して測定したGBP値の約60%又はそれよりも小さい低減、及び/又は(5)「吸収性製品加工模擬試験」後にそのままの粒子に対して測定した平均粒径の約20%又はそれよりも小さい低減のうちの少なくとも1つとを有する。「吸収性製品加工模擬試験」は、現行の市販おむつ製造工程中に超吸収性材料が受ける機械的損傷を模擬するものである。
本発明の方法からもたらされる超吸収性材料を含む本発明の超吸収性材料は、あらゆる適切な吸収性物品に組み込むことができる。このような吸収性物品の例には、以下に限定されるものではないが、乳児用おむつ、小児用トレーニングパンツ、大人用失禁製品、女性用ケア製品、ペーパータオル、及びティッシュなどが含まれる。
以上に鑑みて、本発明の特徴及び利点は、損傷抵抗性超吸収性材料と超吸収性材料の損傷抵抗を増大させる方法とを提供することである。
本明細書の関連では、以下の各用語又は語句は、以下の1つ又は複数の意味を含むことになる。
「超吸収性構造体」という用語は、最も好ましい条件下で、0.9重量パーセント塩化ナトリウムを含有する水溶液中でその重量の少なくとも約15倍、より望ましくは、その重量の少なくとも約25倍吸収することができる水膨潤性で水不溶性の有機又は無機材料を意味する。超吸収性材料は、天然、合成、及び修飾天然のポリマー及び材料とすることができる。更に、超吸収性材料は、シリカゲルのような無機材料又は架橋ポリマーのような有機化合物とすることができる。超吸収性材料は、生物分解性又は非生物分解性とすることができる。超吸収性材料は、粒子、繊維、麻くず、フレーク、フィルム、及び発泡体などを含むことができる。材料がこれらの条件下で水溶液をその重量の少なくとも5倍吸収する場合に、その材料は「吸収性」である。
「篩い分けしていない」という用語は、本明細書で用いる場合、「そのままの」という用語と互換的に用いられる。これらの用語は、指定の大きさの範囲の粒子のみを含むように篩い分けがされていないか又は他の方法で選別されていない超吸収性材料のサンプルを意味する。その代わりに、篩い分けしていない超吸収性材料は、機械的損傷の結果として大きさ及び形状が変化した粒子のようなあらゆる大きさの粒子を含むことができる。
「親水性軟質ポリマー」という用語は、水溶性モノマーを3炭素又はそれよりも少ないアルキル鎖と重合して得られ、乾燥ポリマーに関して20℃よりも低いガラス転移温度(Tg)を有する材料を意味する。親水性軟質ポリマーは、室温でエラストマーとして作用し、急速非放射架橋を行うことができる。
「非粒子状溶液」という用語は、固体、液体、気体、又はそれらの組合せとすることができる2つ又はそれよりも多い物質の均質な混合物を意味し、この溶液は、非溶解性固体粒子を含まない。
これらの用語は、本明細書の残りの部分で付加的な言葉によって定義される場合がある。
本発明の超吸収性材料は、以下の実施例で詳細に説明する「吸収性製品加工模擬試験」を受けた時に損傷に抵抗するように処理された従来の超吸収性材料を含む。従来の超吸収性材料は、架橋多価電解質である。多価電解質には、陰イオン性及び陽イオン性の両方のポリマーが含まれる。陰イオン性ポリマーは、カルボキシル、スルホン酸塩、硫酸塩、亜硫酸塩、リン酸塩、又はそれらの混合物のような官能基を含有する。陰イオン性ポリマーの例には、以下に限定されるものではないが、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミドメチルプロパンスルホン酸、ポリビニル酢酸、ポリビニルホスホン酸、ポリビニルスルホン酸、イソプチレン−無水マレイン酸コポリマー、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸、カラギーナン、ポリアスパラギン酸、ポリグルタミン酸、及びそれらのコポリマー又は混合物の塩又は部分塩が含まれる。陽イオン性ポリマーは、一級、二級、及び三級アミン、イミン、アミド、四級アンモニウム、又はそれらの混合物のような官能基を含有する。陽イオン性ポリマーの例には、以下に限定されるものではないが、ポリビニルアミン、ポリジアリルジメチル水酸化アンモニウム、ポリアクリルアミドプロピルトリメチル水酸化アンモニウム、ポリアミノプロパノールビニルエーテル、ポリアリルアミン、キトサン、ポリリジン、ポリグルタミン、及びそれらのコポリマー又は混合物の塩又は部分塩が含まれる。市販の超吸収性材料の例には、共に米国ノースカロライナ州グリーンズボロ所在のストックハウゼン・インコーポレーテッドから入手可能な「SXM 9543」及び「FAVOR 880」、及び米国ミシガン州ミッドランド所在のダウ・ケミカル・カンパニーから入手可能な「Dow DRYTECH 2035」が含まれる。これらの超吸収性材料、及び多成分超吸収性材料(すなわち、陰イオン性及び陽イオン性ポリマーの両方を備えた超吸収性構造体)及び生物分解性超吸収性構造体を含む他の超吸収性材料は、本発明に用いるのに適切なものである。
親水性軟質ポリマーはまた、ポリオレフィングリコール及び/又はポリオレフィンオキシド単位を質量で約0.1〜約75%含むことができる。ポリオレフィングリコール及び/又はオキシドは、約2〜約4の炭素原子を有するα−オレフィンを含むことができ、分子あたり約30〜約15,000のオレフィングリコール及び/又はオキシド単位を含むことができる。ポリオレフィングリコール及び/又はオキシドは、アクリレート又はメタクリレートエステルとグラフト重合してグラフトコポリマーを形成することができる。ポリオレフィングリコール及び/又はオキシドは、ホモポリマー又はコポリマーとすることができる。ポリオレフィングリコール及び/又はオキシドは、異なる数の炭素原子を有するオレフィングリコール又はオキシド単位を含むブロックコポリマー、例えば、エチレンオキシド及びプロピレンオキシドのブロックコポリマーとすることができる。ポリオレフィングリコール及び/又はオキシドは、可撓性が強化された親水性軟質ポリマーを提供することができる。すなわち、親水性軟質ポリマーは、湿潤条件での付着性、吸収性、及び可撓性が強化されている。
得られるポリマーは、アルコキシシラン官能性のために潜伏性水分誘発架橋機能を有する。このポリマーは、流動可能な状態で基体又は他の最終使用用途に応用することができる。水分誘発架橋は、アルコキシシランの加水分解と、基体から溶媒を蒸発させるか又は他のいずれかの有効な技術を用いるかのいずれかにより基体から溶媒を除去する時のその後の縮合とを通じて達成することができる。代替的に、アルコキシシランの加水分解及びその後の縮合は、コーティングを周囲空気中の水分に露出することにより溶媒の除去後に行うことができる。
本発明の超吸収性材料は、あらゆる適切な吸収性構造体及び/又は物品内に組み込むか又はそれらに形成することができる。適切な吸収性構造体の例には、以下に限定されるものではないが、超吸収性材料と天然及び/又は合成繊維を含む繊維との均質又は不均質な混合物、繊維又は不織材料の層に隣接した超吸収性材料の層又は個別のポケットを含む構造体、発泡体、及び原位置重合構造体などが含まれる。適切な吸収性物品の例には、以下に限定されるものではないが、おむつ、トレーニングパンツ、水着、吸収性下着、大人用失禁製品、及び女性用衛生製品などのようなパーソナルケア製品、並びにティッシュペーパー、ペーパータオル、キッチンタオル、外出用タオル、湿潤ワイプ、及び清拭装置などのような吸収性拭き取り物品、並びに医療用吸収性衣類、ドレープ、ガウン、包帯、マスク、創傷被覆材、アンダーパッド、及びワイプなどのような医療用吸収性物品が含まれる。例えば、吸収性物品は、吸収層の全重量に基づき処理済み超吸収性材料の重量で少なくとも約10%、又は少なくとも約40%、又は少なくとも約60%、又は少なくとも約80%で作られた、又はそれを含有する少なくとも1つの領域を含む吸収層を含むことができる。本明細書で用いる場合、「吸収層」という用語は、超吸収性材料を含有する構成要素又は構造体を意味する。吸収層はまた、繊維、天然又は合成繊維、及び機能性添加物又は界面活性剤などを含むことができる。吸収層は、組織層又は他の適切なラップ材料内に包み込むことができるが、吸収層の組成を計算する目的に対しては、吸収層はラップ層を含まない。
バージンの市販超吸収性構造体を含む吸収性複合材料は、表4で損傷レベルが0秒と示され、一方、損傷又は配合した市販超吸収性構造体を含む複合材は、用いた配合時間の量によって損傷の程度を表すようにラベル付けされている。
この実施例では、1:1モル比のアクリル酸:アクリレート四級アミンコポリマー(ポリマーA)及びアクリレート四級アミンホモポリマー(ポリマーB)である2つの親水性軟質ポリマーを用いた。これらのポリマーを作る方法を以下に列記する。
溶液第1号は、以下のように調製した。14.4グラム(0.20モル)のアクリル酸を200mlのビーカに入れたものに、6.0グラムのポリエチレングリコール200を加え、続いて、3.2グラム水酸化ナトリウムの34グラム蒸留水溶液を加えた。次に、0.18グラム(1.02×10-3モル)のアスコルビン酸を溶液に加えた。この混合物をアスコルビン酸が溶解するまで約23℃で水浴に入れて約60rpmの磁気撹拌バーで撹拌し、この混合物を23℃に冷却した。
フィルムの吸収容量は、試験方法の節に説明する「遠心保持容量」試験を用いて試験された。フィルムの吸収容量は、その生理食塩水溶液の乾燥重量の12.2g/gであった。
2つのモノマー溶液を別々に調製した。溶液第1号は、以下のように調製した。67.3グラムの2−(アクリロイルオキシ)エチル−トリメチルアンモニウムメチルスルフェート(0.20モル)80%溶液に25.3グラムの脱イオン水及び6.0グラムのPEG200(分子量200)を加えた。次に、0.18グラム(1.02×10-3モル)のアスコルビン酸を溶液に加えた。この混合物をアスコルビン酸が溶解するまで約23℃の水浴に入れ、約60rpmの磁気撹拌バーで撹拌した。
この比較例では、超吸収性材料の損傷抵抗は、疎水性軟質ポリマーの乳剤を超吸収性材料に導入して超吸収性材料の脆弱性を低減することにより増大させた。適切な疎水性軟質ポリマーのガラス転移温度(Tg)は、少なくとも室温である。
この比較例では、エア・プロダクト・アンド・ケミカル・インコーポレーテッドから入手可能な疎水性ラテックス乳剤である「AIRFLEX 192」を用いた。「AIRFLEX 192」の様々な量(乾燥超吸収性構造体に基づく2.5、5、及び10重量パーセント)を別々に秤量し、3つの250mlガラスビーカに入れた。これらの3つのビーカに蒸留水を加え、「AIRFLEX 192」及び加えた水の全重量を25グラムにして、2分間撹拌して均質な乳剤を形成した。10グラムの「SXM 9543」を各希釈乳剤に加え、激しく撹拌した。膨潤超吸収性構造体を60℃のオーブンに1晩入れて乾燥させた。疎水性軟質ポリマー添加剤を含む乾燥超吸収性構造体を850ミクロン篩を通して篩い分けし、850ミクロンよりも大きな全ての粒子を手で押して凝塊形成した粒子を分離した。損傷が起こらないことを確実にするために機械的な力は使用しなかった。乾燥して篩い分けした「SXM 9543」粒子は、30秒間配合機により損傷させた。
0psi膨潤圧力でのゲルベッド透過率(GBP)試験
本明細書で用いる場合、0psi膨潤圧力での「ゲルベッド透過率(GBP)」試験は、一般的に「自由膨潤」条件と呼ばれる条件の下でゲル粒子(例えば、表面処理済み吸収性材料又は表面処理前の超吸収性材料など)の膨潤ベッドの透過率を判断するものである。「自由膨潤」という用語は、これから説明するように試験溶液を吸収する時に制限荷重なしにゲル粒子が膨潤することができることを意味する。「ゲルベッド透過率試験」に適切な装置は、図1及び図2に全体的に28で示されている。試験装置28には、全体的に30で示すサンプル容器及び全体的に36で示すピストンが含まれる。ピストン36には、シャフトの縦方向軸線に下向きに穿孔された同心の円筒形穴40を有する円筒形「LEXAN」シャフト38が含まれる。シャフト38の両端を機械加工し、それぞれ42及び46で示す上端及び下端を設ける。48で示す重りが一端42に載せられており、それは、少なくともその中心の一部分を通って穿孔された円筒形の穴48を有する。
シリンダ34は、透明「LEXAN」ロッド又は同等の材料に穿孔することができ、又は「LEXAN」チューブ又は同等の材料から切断することもでき、内径が約6cm(例えば、断面積が約28.27cm2)、壁厚が約0.5cm、高さがほぼ10cmである。スクリーン66の上方の高さほぼ7.8cmのシリンダ34の側壁に排水穴(図示せず)を形成し、液体がシリンダから排水されるようにして、それによってサンプル容器内の流体レベルをスクリーン66の上方ほぼ7.8cmに維持することができる。ピストンヘッド50は、「LEXAN」ロッド又は同等の材料を機械加工して作られ、高さほぼ16mmであり、直径がシリンダ34内部に適合し、壁間隙が最小であるが依然として自由に滑る大きさにされる。シャフト38は、「LEXAN」ロッド又は同等の材料を機械加工して作られ、外径が約2.22cm、内径が約0.64cmである。
「自由膨潤」条件下で「ゲルベッド透過率試験」を行うために、重り48を載せたピストン36を空のサンプル容器30に入れ、圧板を除去して0.01mm精度の適切なゲージを用いて高さを測定する。各サンプル容器30を空にして高さを測定し、複数の試験装置を用いる場合には、どのピストン36及び重り48を用いるかの経過を把握することが重要である。後にサンプル68を飽和させてから膨潤させる時に測定するために、同じピストン36及び重り48を用いる必要がある。
K=[Q*H*μ]/[A*ρ*P]
により得られ、ここで、K=透過率(cm2)、Q=流量(g/sec)、H=サンプルの高さ(cm)、μ=液体粘性(ポアズ)(この「試験」に用いた試験溶液では、ほぼ1センチポアズ)、A=液体流に対する断面積(cm2)、ρ=液体密度(g/cm3)(この「試験」に用いた試験溶液では、ほぼ1g/cm3)、及びP=静水圧(dynes/cm2)(通常、ほぼ3,923dynes/cm2)である。静水圧は、
P=ρ*g*h
から計算され、ここで、ρ=液体密度(g/cm3)、g=重力加速度、公称981cm/sec2、及びh=流体高さ、例えば、本明細書に説明する「ゲルベッド透過率試験」では7.8cmである。
最少でも3つのサンプルを試験し、結果を平均してサンプルのゲルベッド透過率を判断する。
本明細書で用いる場合、「荷重下ゲルベッド透過率(GBP)試験」は、本明細書ではそれ以外に0.3psiでのGBPとも呼ばれ、一般的に「荷重下」条件と呼ばれる条件下でゲル粒子(例えば、本明細書で用いられる時の用語である超吸収性材料又は吸収性材料)の膨潤ベッドの透過率を判断するものである。「荷重下」という用語は、着用者が座ったり、歩いたり、捻ったりする時のように粒子に加えられる通常の使用時荷重とほぼ一致する荷重により粒子の膨潤が制限されることを意味する。
本発明で用いるPSD試験方法では、篩い分析により、超吸収性材料の粒径の分布を判断する。異なる大きさの篩い目の篩いのスタックを用いて、所定のサンプルの粒径分布を判断する。すなわち、例えば、原理上は、600ミクロン篩い目の篩いに保持された粒子の粒径は、600ミクロンよりも大きいと考えられる。600ミクロン篩い目の篩いを通過し、300ミクロン篩い目の篩いに保持された粒子の粒径は、300と600ミクロンの間であると考えられる。更に、300ミクロン篩い目の篩いを通過した粒子の粒径は、300ミクロンよりも小さいと考えられる。
平均PSD=(850W850+600W600+300W300+90W90+45W45+Wpan)/100
により計算される。ここで、Wは、各篩いに保持された粒子の平均重量パーセントを表し、添え字は、各篩いの篩い目の大きさを表している。
「遠心保持容量(CRC)試験」では、ゲル粒子(例えば、表面処理済み吸収性材料又は表面処理される前の超吸収性材料など)を飽和し、制御した条件下で遠心分離が行われた後に液体をその内部に保持する機能を測定する。得られる保持容量は、サンプルのグラム重量あたりの保持された液体のグラム(g/g)で表される。試験されるサンプルは、米国標準30メッシュスクリーンを通して事前に篩い分けされ、米国標準50メッシュスクリーン上に保持された粒子から調製される。その結果、サンプルには、約300〜約600ミクロンの範囲の大きさの粒子が含まれる。粒子は、手動又は自動で事前に篩い分けすることができ、試験するまで密封気密容器に保存される。
CRC=(W(サンプル+バッグ)遠心分離後−W(バッグ)遠心分離後−W乾燥サンプル)/W乾燥サンプル
3つのサンプルを試験して結果を平均し、遠心保持容量(CRC)を判断する。サンプルは、23±1℃及び50±2パーセント相対湿度で試験する。
「荷重下吸収性(AUL)試験」は、材料を0.9psi荷重下にしながら、ゲル粒子サンプル(例えば、表面処理済み吸収性材料又は表面処理前の超吸収性材料など)が室温の塩化ナトリウムの0.9重量パーセント蒸留水溶液(試験溶液)を吸収する機能を測定するものである。「AUL試験」を行うための装置106を図3に示しており、全体的に100で示す「要求吸収性試験器(DAT)」を含み、これは、米国マサチューセッツ州ダナーズ所在のM/K・システムズから入手可能な「重量分析吸収性試験システム(GATS)」及び「INDA技術シンポジウム抄録集」、1974年3月の129〜142頁にLichsteinにより説明されたシステムに類似している。
米国標準30メッシュスクリーンを通して粒子を篩い分けし、米国標準50メッシュスクリーン上に粒子を保持させ、サンプルが約300〜約600ミクロンの範囲の大きさの粒子を含むようにすることにより、約0.160グラムの重さのゲル粒子のサンプル110を調製する。サンプルは、適切な秤量紙に載せて秤量し、次に、粒子が均一に分布して容器の下部でスクリーンの上に重なるように、サンプル容器(ピストン116を除去した)の中に装填される。サンプル容器を軽く叩いて容器内の粒子のベッドを平らにする。
測定値の精度は、2回検査して確認することができる。第1に、サンプル容器の下部のスクリーン114の上方にピストン116の高さが上昇した値にピストンの断面積を乗じたものは、60分間にわたってサンプルに取り込まれた溶液の量とほぼ等しくなるべきである。第2に、サンプル容器は、試験の前(例えば、超吸収性材料が乾燥している間)及びその後に重量を測定し、その重量の差は、60分間にわたってサンプルに取り込まれる溶液の量にほぼ等しくなるべきである。
最低でも3回試験を行い、結果を平均して0.9psiでのAUL値を判断する。サンプルは、23±1℃及び50±2パーセント相対湿度で試験する。
50グラムの超吸収性材料を米国フロリダ州ボーカラトーン所在のサンビーム・プロダクツ・インコーポレーテッドから入手可能な「OSTERIZER(登録商標)」12速度配合機に入れる。配合機を「高速」及び「配合」に設定し、超吸収性材料を30秒間配合する。
30 サンプル容器
38 「LEXAN」シャフト
48 重り
Claims (20)
- 超吸収性材料を「OSTERIZER」12速配合機において「高速」及び「配合」設定で30秒間配合のための運転を行なうことからなる「吸収性製品加工模擬試験」を受けた時に損傷に抵抗するように、アルコキシシラン官能基を有するアクリレートエステル又はメタクリレートエステルにより自己架橋された、1:1モル比のアクリル酸:アクリレート四級アミンコポリマー(ポリマーA)又はアクリレート四級アミンホモポリマー(ポリマーB)の親水性軟質ポリマーを含むコーティングで処理した超吸収性材料を含み、
前記処理済み超吸収性材料が前記「吸収性製品加工模擬試験」を受ける前では、該処理済み超吸収性材料による0.9重量パーセント塩化ナトリウム水溶液の遠心保持容量は、該処理済み超吸収性材料のグラムあたり15グラム以上であり、事前に篩い分けした300〜600ミクロン粒子に対する0psi膨潤圧力でのゲルベッド透過率(GBP)は、200(×10-9cm2)又はそれよりも大きくなり、
前記処理済み超吸収性材料が前記「吸収性製品加工模擬試験」を受けた後では、該処理済み超吸収性材料は、(1)事前に篩い分けた粒子に対する0psi膨潤圧力でのGBP値の20%又はそれよりも少ない低減、(2)事前に篩い分けた粒子に対する0.3psi膨潤圧力でのGBP値の50%又はそれよりも少ない低減、(3)篩い分けていない粒子に対する0.3psi膨潤圧力でのGBP値の60%又はそれよりも少ない低減、及び(4)平均粒径の20%又はそれよりも少ない低減から成る群から選択された少なくとも1つの特性を示す、
ことを特徴とする超吸収性材料。 - 前記処理済み超吸収性材料が前記「吸収性製品加工模擬試験」を受けた後では、該処理済み超吸収性材料は、(1)事前に篩い分けた粒子に対する0psi膨潤圧力でのGBP値の20%又はそれよりも少ない低減、(2)事前に篩い分けた粒子に対する0.3psi膨潤圧力でのGBP値の50%又はそれよりも少ない低減、(3)篩い分けていない粒子に対する0.3psi膨潤圧力でのGBP値の60%又はそれよりも少ない低減、及び(4)平均粒径の20%又はそれよりも少ない低減から成る群から選択された2つの特性、3つの特性、又は4つの特性を示すことを特徴とする請求項1に記載の超吸収性材料。
- 陰イオン性ポリマー、陽イオン性ポリマー、及びその組合せから成る群のうちから少なくとも1つを有する架橋した多価電解質を含むことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の超吸収性材料。
- 前記陰イオン性ポリマーは、カルボキシル、スルホン酸塩、硫酸塩、亜硫酸塩、リン酸塩、及びそれらの組合せから成る群から選択された官能基を含むことを特徴とする請求項3に記載の超吸収性材料。
- 前記陰イオン性ポリマーは、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミドメチルプロパンスルホン酸、ポリビニル酢酸、ポリビニルホスホン酸、ポリビニルスルホン酸、イソプチレン−無水マレイン酸コポリマー、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸、カラギーナン、ポリアスパラギン酸、ポリグルタミン酸、及びそれらのコポリマー又は混合物の塩から成る群から選択されることを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の超吸収性材料。
- 前記陽イオン性ポリマーは、一級、二級、及び三級アミン、イミン、アミド、四級アンモニウム、及びそれらの組合せから成る群から選択された官能基を含むことを特徴とする請求項3から請求項5のいずれか1項に記載の超吸収性材料。
- 前記陽イオン性ポリマーは、ポリビニルアミン、ポリジアリルジメチル水酸化アンモニウム、ポリアクリルアミドプロピルトリメチル水酸化アンモニウム、ポリアミノプロパノールビニルエーテル、ポリアリルアミン、キトサン、ポリリジン、ポリグルタミン、及びそれらのコポリマー又は混合物の塩から成る群から選択されることを特徴とする請求項3から請求項6のいずれか1項に記載の超吸収性材料。
- 超吸収性材料の重量で10%〜1000%の前記親水性軟質ポリマーの水溶液で処理され、
前記親水性軟質ポリマーのガラス転移温度は、20℃又はそれよりも低い、
ことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の超吸収性材料。 - 前記処理済み超吸収性材料の事前に篩い分けした300〜600ミクロン粒子に対する0psi膨潤圧力でのGBP値は、該処理済み超吸収性材料が前記「吸収性製品加工模擬試験」を受ける前では、800(×10-9cm2)又はそれよりも大きいことを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の超吸収性材料。
- 前記処理済み超吸収性材料が前記「吸収性製品加工模擬試験」を受ける前では、該処理済み超吸収性材料の事前に篩い分けた300〜600ミクロン粒子に対する0.3psi膨潤圧力でのGBP値は、100(×10-9cm2)又はそれよりも大きいか又は200(×10-9cm2)又はそれよりも大きく、遠心保持容量は、該処理済み超吸収性材料のグラムあたり25グラム又はそれよりも多い0.9重量パーセント塩化ナトリウム水溶液であることを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の超吸収性材料。
- 前記処理済み超吸収性材料が前記「吸収性製品加工模擬試験」を受けた後では、該処理済み超吸収性材料の篩い分けていない粒子に対する0.3psi膨潤圧力でのGBP値は、40%又はそれよりも少ない低減を示すか、又は30%又はそれよりも少ない低減を示すか、又は10%又はそれよりも少ない低減を示すことを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の超吸収性材料。
- 前記処理済み超吸収性材料が前記「吸収性製品加工模擬試験」を受ける前では、該処理済み超吸収性材料の遠心保持容量は、該処理済み超吸収性材料のグラムあたり20グラム又はそれよりも多いか又は25グラム又はそれよりも多い0.9重量パーセント塩化ナトリウム水溶液であることを特徴とする請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の超吸収性材料。
- 請求項1から請求項12のいずれか1項に記載の超吸収性材料を含むことを特徴とする吸収性材料又は吸収性物品。
- 吸収層の全重量に基づいて10%又はそれよりも多い超吸収性材料の濃度で超吸収性材料を含有する少なくとも1つの領域を有する吸収層を含むことを特徴とする請求項13に記載の吸収性材料又は吸収性物品。
- 請求項1から請求項14までのいずれか1項に記載の超吸収性材料を生成する方法であって、
ガラス転移温度が20℃又はそれよりも低い、1:1モル比のアクリル酸:アクリレート四級アミンコポリマー(ポリマーA)又はアクリレート四級アミンホモポリマー(ポリマーB)の親水性軟質ポリマーの水溶液を超吸収性材料に加える段階と、
前記水溶液及び前記超吸収性材料を混合する段階と、
少なくとも部分的に前記超吸収性材料を乾燥させる段階と、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記超吸収性材料の重量で10%と1000%の間の水溶液を加える段階を含むことを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 前記親水性軟質ポリマーの前記水溶液は、該親水性軟質ポリマーを該溶液の重量で0.1%と10%の間で含むことを特徴とする請求項15又は請求項16に記載の方法。
- 前記超吸収性材料を20と150℃の間の温度で乾燥させる段階を含むことを特徴とする請求項15から請求項17のいずれか1項に記載の方法。
- 前記超吸収性材料を濾過する段階と、少なくとも一部の凝塊形成した粒子を分離する段階とを更に含むことを特徴とする請求項15から請求項18のいずれか1項に記載の方法。
- 前記超吸収性材料を乾燥させる段階に続いて、該超吸収性材料を吸収性物品に組み入れる段階を更に含むことを特徴とする請求項15から請求項19のいずれか1項に記載の方法。
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