JPH0367712B2 - - Google Patents

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JPH0367712B2
JPH0367712B2 JP56501802A JP50180281A JPH0367712B2 JP H0367712 B2 JPH0367712 B2 JP H0367712B2 JP 56501802 A JP56501802 A JP 56501802A JP 50180281 A JP50180281 A JP 50180281A JP H0367712 B2 JPH0367712 B2 JP H0367712B2
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Hooru Haabaato Eritsukusen
Hein Bu Nuguuien
Bogusuroo Otsukofusukii
Toomasu Andoryuu Oreinitsuku
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Johnson and Johnson Products Inc
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    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M14/00—Graft polymerisation of monomers containing carbon-to-carbon unsaturated bonds on to fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials
    • D06M14/18—Graft polymerisation of monomers containing carbon-to-carbon unsaturated bonds on to fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials using wave energy or particle radiation
    • D06M14/20—Graft polymerisation of monomers containing carbon-to-carbon unsaturated bonds on to fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials using wave energy or particle radiation on to materials of natural origin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
    • A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
    • A61L15/42—Use of materials characterised by their function or physical properties
    • A61L15/60—Liquid-swellable gel-forming materials, e.g. super-absorbents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F20/00—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F20/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms, Derivatives thereof
    • C08F20/04—Acids, Metal salts or ammonium salts thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F13/00—Bandages or dressings; Absorbent pads
    • A61F13/15—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators
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Description

請求の範囲 １ (a) アクリル酸のアンモニウム塩またはアル
カリ金属塩；メタクリル酸のアンモニウム塩ま
たはアルカリ金属塩とアクリル酸のアンモニウ
ム塩またはアルカリ金属塩との混合物；および
メタクリル酸のアンモニウム塩またはアルカリ
金属塩と水溶性架橋性モノマーとの混合物から
選択される少なくとも１つを含む、中和の程度
が60〜85％である水溶液を、成形した繊維質基
体に予め決めた周期的な模様状に施して、前記
水溶液が前記の予め決めた模様状に配されて含
有される前記繊維質基体からなる複合体を製造
し； (b) 該複合体を十分なイオン化性電磁放射線また
は粒子性放射線で照射して、アクリル酸または
メタクリル酸の前記塩を水膨潤性ポリマーに転
化する、 ことからなる吸収性複合体の製造方法。
２ 前記塩がアルカリ金属塩である特許請求の範
囲第２項記載の方法。
３ アルカリ金属がナトリウムである特許請求の
範囲第１項記載の方法。
４ 酸がアクリル酸である特許請求の範囲第３項
記載の方法。
５ 水溶液が、少量の、水溶性で多官能性のエチ
レン性不飽和化合物を含有なる特許請求の範囲第
１項記載の方法。
６ 前記化合物がメチレン−ビス−アクリルアミ
ドまたはポリエチレングリコール・ジアクリレー
トもしくはジメタクリレートである特許請求の範
囲第５項記載の方法。
７ 水溶液が少量の水溶性ポリマーを含む特許請
求の範囲第１項記載の方法。
８ 繊維質基体がセルロース系繊維を含む特許請
求の範囲第１項ないし第７項のいずれかの項の記
載の方法。
９ 繊維質基体が、繊維のゆるいバツト、カーデ
イングしたウエブ、エア・レイイングしたウエ
ブ、紙、不織布、またはメリヤス地である特許請
求の範囲第８項記載の方法。
１０ 電磁または粒子性イオン化放射線が加速さ
れた電子である特許請求の範囲第１項ないし第７
項のいずれかの項に記載の方法。
１１ 電磁または粒子性イオン化放射線が加速さ
れた電子である特許請求の範囲第８項記載の方
法。
１２ 電磁または粒子性イオン化放射線が加速さ
れた電子である特許請求の範囲第９項記載の方
法。
１３ 工程(b)で得られたものを乾燥する追加工程
を含む特許請求の範囲第１項ないし第７項のいず
れか１項に記載の方法。
吸収性複合体 本発明は、照射により製造される吸収性複合体
に関する。
発明の背景 吸収性複合体（absorbent composites）は、
おむつ、創傷用包帯（wound dressings）、生理
製品、包帯、失禁パツド（incontinent pads）な
どとして広く使用されている。過去10年位の間、
所謂“超吸収性（superabsorbent）”ポリマーを
吸収性製品に包含させようとする研究がかなり行
われて来た。超吸収性ポリマーは、水と接触する
と膨潤するが水には溶けない親水性ポリマーであ
ると一般に考えられている。このようなポリマー
は、通常、蒸留水や脱イオン水中で自重の何倍を
も吸収する理論的容量をもつている。
吸収性製品に超吸収性ポリマーを使用する利点
が明らかであるにも拘らず、超吸収性ポリマーを
含む商業的な吸収性材料は、市場にはまだ余り現
れていない。複合体構造における超吸収性ポリマ
ーの可能性を役立たせることは、種々の理由によ
り困難であつた。第１に、超吸収性ポリマーがか
なり大きな質量で存在する場合、水性液体がその
ポリマーに接触した時にその表面にゲルが形成さ
れ、そのために液体がそれ以上ゲルを通過して超
吸収性ポリマーの残る部分に達するのをおくらせ
られるか、あるいは妨げられさえする。細い微粒
状の超吸収性ポリマーを使用してこの問題を解決
しようという試みは、微粒体をしかるべき場所に
固定することが困難であるため、限られた成功し
かもたらさなかつた。ある場合には、超吸収性ポ
リマーをフイルム（皮膜）状で吸収性製品に使用
することが試みられた。しかし、このフイルムは
それを通る液体の通過に対し効果的な障壁として
作用し、このことは、かかる物品は液体がそのフ
イルムを通過しなくてもよいような用途に通常当
てられるという点でこのような材料の柔軟性を制
約するものである。
本発明によつて、水膨潤性ポリマーを含む吸収
性複合体を製造するのに使用できる方法が見出さ
れた。この方法により、繊維質基体内の適所に安
定に固定された水膨潤性ポリマーの製造が可能に
なり、しかもそれは水膨潤性ポリマーを前記基体
内に多くの異なつた状態で包含させることができ
るという、柔軟な設計可能性を有している。この
ように、ポリマーを高い表面積／質量の比の形態
で基体内に包含させ、それにより吸収される水性
液体の吸い上げ速度を高めることができ、ほぼポ
リマーの理論的吸収限界近くまで利用することも
できる。このポリマーは基体の機械的強度に寄与
することもでき、そのため不織布におけるこれま
での結合剤の一部又は全部と置き替わることがで
きるし、繊維質の毛羽立つたバツトの安定性を高
めることもできる。
発明の簡潔な要約 本発明は、(a)アクリル酸のアンモニウム塩また
はアルカリ金属塩；メタクリル酸のアンモニウム
塩またはアルカリ金属塩とアクリル酸のアンモニ
ウム塩またはアルカリ金属塩との混合物；および
メタクリル酸のアンモニウム塩またはアルカリ金
属塩と水溶性架橋性モノマーとの混合物から選択
される少なくとも１つを含む、中和の程度が85％
を超えない水溶液を、成形した繊維質基体に予め
決めた周期的な模様状に施して、前記水溶液が前
記の予め決めた模様状に配されて含有される前記
繊維質基体からなる複合体を製造し；(b)該複合体
を十分なイオン化性電磁放射線または粒子性放射
線で照射して、アクリル酸またはメタクリル酸の
前記塩を水膨潤性ポリマーに転化する、ことから
なる吸収性複合体の製造方法を提供する。
先行技術 アサーソン（Assarsson）ほかが、米国特許第
3901236号に、アクリル酸ナトリウムとアクリル
アミドのコポリマーその他の種々のポリマーの水
溶液をセルロース系繊維と混合し、続いて得られ
た混合物をイオン化放射線に当てることによつて
吸収性用品を製造することを開示している。
不織布の製造に、結合剤として放射線硬化性ポ
リマーを使用することが開示されている。例え
ば、米国特許第3878019号（チヤプマン
（Chapman）ほか）では、不織布が、皮膜形成性
（film−forming）ポリマーを繊維質ウエブ基体
に施した後、そのポリマーを紫外線を用いて架橋
させることによつて製造される。米国特許第
4091140号（ハーモン（Harmon））では、連続し
たフイラメント状の放射線硬化性ポリマーが、不
織布の結合剤として使用されている。類似の開示
が、米国特許第4146417号（ドレリツヒ
（Drelich）ほか）、第3709738号（ヴエテレル
（Wetherell））、及び第3265527号（アデルマン
（Adelman））に見出される。
パーカー（Parker）は、米国特許第3770490号
に、アクリル系モノマーに溶かしたアクリル系ポ
リマーの溶液をイオン化放射線に当てることによ
つて被覆を製造することを開示している。
米国特許第3090736号（バシヤウ（Bashaw）
ほか）には、アクリル酸又はポリアクリル酸の塩
の水溶液をイオン化放射線に当てることによる、
不溶性の架橋した製品の製造が開示されている。
レスタイノ（Restaino）は、米国特許第
3764502号に、アクリル酸ナトリウムの水溶液を
高エネルギーイオン化放射線で照射することによ
り、アクリル酸ナトリウムのポリマーを製造する
ことを開示している。フアランガス
（Phalangas）の米国特許第3948740号、及びフア
ランガスほかの米国特許第4024040号には、エチ
レン性不飽和モノマーと化学的な遊離基開始剤の
水溶液を照射することにより、水溶液で実質的に
線状の高分子量ポリマーを製造することが開示さ
れている。開示されたモノマーの中には、アクリ
ル酸及びメタクリル酸の塩がある。
発明の詳細な記述 完全に又は部分的に中和されたアクリル酸又は
メタクリル酸からなる塩の水溶液を本発明に使用
する。使用する塩はアンモニウム塩又はナトリウ
ム塩もしくはカリウム塩のようなアルカリ金属塩
であつてよい。使用する中和の程度は、いくつか
の因子によつて個々の場合について変化し得る。
例えば、好ましい高溶液濃度では、アクリル酸ナ
トリウムは中和の程度が約85％を超え始めると析
出し始めることがある。したがつて、約60〜85％
の中和度でアクリル酸ナトリウムを使用するのが
好ましい。より溶解性が高いアクリル酸アンモニ
ウムやアクリル酸カリウム、又はアクリル酸塩混
合物は、より高い中和度で使用することができ
る。
純粋なメタクリレート・ポリマーは照射で架橋
しない。したがつて、下に述べるように、メタク
リル酸塩はアクリル酸塩との又は水溶性の架橋性
モノマーとの混合物としてのみ使用される。
乾燥の必要性を減らすために、溶解度が許す限
り濃い溶液として塩を使用することが好ましい。
したがつて、アクリル酸ナトリウムは約40〜45重
量％までの濃度で通常使用される。他の塩の最高
濃度は通例の実験によつて容易に決定できる。
本発明の使用上好ましい水溶液は、アクリル酸
ナトリウムの水溶液である。
他の材料をこの水溶液に含ませてもよい。この
ような材料には、メチレン−ビス−アクリルアミ
ドのような多官能性のエチレン性不飽和化合物、
及びテトラエチレングリコール・ジアクリレート
のようなポリエチレングリコール・ジアクリレー
トもしくはジメタクリレートが含まれる。これら
の材料は、架橋剤として使用される。この多官能
性ポリマーは、少量で例えばアクリル酸塩（類）
のモル数に対し１モル％未満の量で使用される。
水溶性ポリマーを、例えば塩溶液のプリント
（print）特性又は吹付け（spray）特性を改善す
るために、粘度調整剤として使用できる。実施例
では、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチル
セルロース、及び類似の材料が含まれている。コ
ロイド状シリカ、チキソトロープ剤を同じ目的に
使用することができる。
微粉砕したフイラーをエキステンダーとして使
用することもできる。実施例では、タルク、クレ
ー、珪そう土、パーライト等が含まれている。
少量の多価金属イオンを、イオン性架橋させる
ために塩に加えてもよい。カルシウム、マグネシ
ウム及びアルミニウムが例示される。
水溶液を予め決めた模様状に、成形した繊維質
基体の上へ施用する。繊維質基体は、繊維をゆる
く成形したバツト、カーデイングもしくはエア・
レイイング（air−lay）したウエブ、薄葉紙
（tissue paper）、木綿カーゼのような織布、メリ
ヤス地、又は不織布でよい。「成形した」
（formed）繊維質基体とは、その繊維質基体を用
品の中に組み込むために、切断、接合、造形等が
必要になることはあるが、ウエブ形成作業はさら
に施す必要がないものを意味する。木材パルプ、
レーヨン、木綿その他のセルロース系繊維のよう
な吸収性繊維を繊維質基体に使用することが一般
的に好ましい。しかし、他の種類の繊維を成形し
た繊維質基体に含ませてもよい。
水溶液を、予め決めた模様状に、成形した繊維
質基体に施す。小さな点の周期的模様や周期的な
線条（stripes）などのような周期的な模様を使
用することが好ましい。この模様は、本発明の方
法によつて製造される吸収性複合体の中に、“ダ
ム”、“吸い上げ通路”などを作り出すのに使用で
きる。例えば、おむつの吸収性パツド部分の縁の
回りに架橋した吸収性ポリマーからなる連続した
線条があると、このおむつは縁周辺から漏れる傾
向がより小さい。一般に、質量に対するポリマー
表面積の比を可能な限り大きくするために、非常
に細かく分割された不連続の部分からなる模様を
採用するのが好ましい。その理由は、ポリマーの
吸収容量を可能な最大限まで利用するためであ
る。
水溶液は、プリント（printing）、吹付け
（spraying）、ノズルを通して流しかける
（flowing）、キス塗布（kiss coating）、含浸
（saturating）等のような方法で、予め決めた模
様状に繊維質基体に施すことができる。
必要ならば水溶液を全体にわたる模様状に繊維
質基体へ施すことができ、その時水溶液は各個の
場合に望まれるように繊維質基体の一面を単に塗
布するのに十分な量だけ施されてもよいし、ある
いは繊維質基体の厚みを透通するのに十分な量で
用いることもできる。
繊維質基体へ加えられる水溶液の量は、狭く制
限されてはおらず、製品の最終用途のような要因
や類似の考慮事項に応じてむしろ広範囲に変化し
得る。即ち、含浸量（add−on）（固体基準で）
は、繊維質基体の重さに対して１％未満から100
％まで変化できる。
水溶液を繊維質基体に施した後、この材料にイ
オン化性電磁放射線または粒子性イオン化放射線
例えば加速電子、ガンマ線等を照射して、アクリ
ル酸塩及び／又はメタクリル酸塩を水膨潤性ポリ
マーに転換する。個々の場合に使用される放射線
量は、架橋性モノマーの存在もしくは不存在、ポ
リマーの望ましい重合度、望ましい架橋度などの
ような因子によつて多少変化する。一般に、第１
の複合体を約２メガラドを超える線量で、好まし
くは約３メガラドを超える線量で照射するのが望
ましい。特に、低線量で用いる時は、塩水溶液か
ら酸素を除去する（溶液に窒素を通気
（bubbling）することによつて）ことが望ましい。
線量の最大限な基体の劣化が始まるところであろ
う。セルロース系基体について、文献には、劣化
が始まる線量はガンマ線を用いた時約６メガラド
であると報告されている。他の種類の放射線も、
ほぼ同じ線量で劣化を生ぜしめることが予想され
る。
照射の後、水分を除くために、例えば複合体を
一連の乾燥槽（cans）を通したり、強制通風炉
を使用したり、赤外線ランプを使用したりなどの
手段により乾燥してもよい。
次の実施例は本発明の実施を説明するものであ
る。
実施例 １ 85％中和したアクリル酸ナトリウムの水溶液
を、50％のアクリル酸水溶液に50％の水酸化ナト
リウム水溶液をPH約６まで混合して調製する。生
じた溶液には約43％の固体分が含まれている。溶
液から酸素を除去するために、窒素ガスを通気
（bubble）する。
上記溶液を、織つた木綿ガーゼからなる二重層
のウエブに施す。ガーゼのウエブを、アクリル酸
ナトリウム溶液が中程度の圧力で流出する一連の
滴下ノズル（drip nozzles）を下を通す。固形分
として含浸量は約50％である。ガーゼを連続した
ステンレス鋼ベルトの上に載せて流出ノズルの下
を移動させる。アクリル酸ナトリウム溶液の連続
した線条を含むガーゼは、前記のベルトによつ
て、流出ノズルから加速電子の照射を受けるステ
ーシヨンへ運ばれる。電子線装置は、800kVの電
圧を供給できるダイナミトロン（Dynamitron）
加速器である。アクリル酸ナトリウム溶液の線条
を有するガーゼに、この電子線加速器から４メガ
ラドの線量で照射する。電子線装置の下を通過さ
せた後、含浸したその材料の水分を乾燥するため
にウエブを一連の乾燥槽上を通す。乾燥した製品
は、含浸された水膨潤性ポリマーの連続線条を備
えたガーゼ材料である。それは、失禁パツド、お
むつ、外科用包帯及び類似用品の吸収層として有
用である。
実施例 ２ この実施例では、方法は実施例１で記載した方
法と類似するが、柔かくて厚みのある全結合
（through−bonded）不織布で約８オンス／平方
ヤード（約271ｇ／m2）の重さのものを使用する。
この布はくは、約25重量％のレーヨンステープル
繊維と約75％の木材パルプ繊維を含んでいる。
（この布はくは、リロイア（Liloia）ほかにより
米国特許第3663238号により詳細に記載されてい
る。）実施例１に記載したアクリル酸ナトリウム
溶液を、前記布はくの連続したウエブの一面に微
細な噴霧で控え目に施す。含浸量（固形分基準）
は約20重量％である。実施例１におけるように、
このウエブをダイナミトロン電子線加速器の下を
通して４メガラドの線量で照射する。次いでウエ
ブを一組の乾燥槽の上を通す。
乾燥した製品は、一面が浅い深さまで水膨潤性
ポリマーが含浸されている吸収性パツドである。
この製品は、パンテイー保護体（shields）や類
似の生理用保護用品に二次加工するのに特に有用
である。この製品は、含浸された表面がからだに
接触しないで着用できるように設計されよう。
実施例 ３ プリント結合で無孔の（print−bonded，non
−apertured）レーヨン不織布で重量600グレー
ン／平方ヤード（47ｇ／m2）のものからなる連続
したウエブであつて、米国特許第3705687号及び
第3705688号の一般的な記載にしたがつて製造さ
れたウエブに、実施例１に記載した方法と類似の
方法によつて、実施例１のアクリル酸ナトリウム
溶液をプリントする。プリントは彫刻プリントロ
ールを用いて、ドレリツヒ（Drelich）により米
国特許第4084033号に述べられた方法と類似の方
法によつて行う。プリントロールには、深さ約
0.02インチ（0.05cm）で直径約0.05インチ（0.13
cm）の間隔をおいた細かい円い凹みの模様が備つ
ており、ひとつの繰り返し模様には各方向に精確
に六個の凹みがある。含浸量（固体基準）は約30
％である。プリントしたウエブに４メガラドの線
量でダイナミトロン電子線加速器で照射した後、
乾燥する。製品は外科用包帯や類似の製品の吸収
性層として有用な吸収性布はくである。
実施例 ４ 実施例１に記載した方法と類似の方法によつ
て、重さ約1000グレーン／平方ヤード（78ｇ／
m2）の、ゆるく圧縮された短かいセルロース繊維
からなる連続した10インチ（25cm）幅のウエブ
（例えばメセク（Mesek）ほかにより米国特許第
3612055号に開示されている）を、アクリル酸ナ
トリウム水溶液の連続した線条２本を該ウエブへ
流出ノズルにより施すステーシヨンの下を通す。
含浸量（固体基準）は約30％である。線条は、ウ
エブの両縁に近接して施す。次いでウエブをダイ
ナミトロン電子線加速器の下を通し、そこで４メ
ガラドの線量で照射する。乾燥後、ウエブ製品は
使い捨ておむつの吸収性パツドとして特に有用
で、その際縁にある水膨潤性ポリマーの線条は縁
周辺での漏れを防止するダムとして作用する。
実施例 ５ 0.02モル％のテトラエチレングリコールジアク
リレートを水溶液に加えた以外は、実施例１を繰
り返す。製品は失禁パツドや類似の用品の吸収性
層として有用な吸収性布はくである。
実施例 ６ 使用する酸がアクリル酸とメタクリル酸の50／
50（モル／モル）の混合物であり、放射線量を約
５−１／２メガラドに高めた以外は、実施例１を
繰り返す。この吸収性製品は失禁パツドや類似の
用品の吸収性層として有用である。
実施例 ７ 10モル％の水酸化ナトリウムを水酸化カルシウ
ムで置き換えた以外は実施例１を繰り返す。吸収
性製品は失禁パツドや類似の用品の吸収性層とし
て有用である。
JP56501802A 1980-05-12 1981-05-06 Expired - Lifetime JPH0367712B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14921580A 1980-05-12 1980-05-12

Publications (2)

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