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i、發明説明（1 ) 發明夕背县 A)發明之領域 本發明係Μ超吸收聚合物發泡艄，較明確言之偽闞一種‘ 有提供改良吸收性質的形態例如實質埋績的互通道實質上 偏佈發泡體及表面積對質量比較高之進步超吸收聚合物發 泡膊。本發明的超吸收聚合物發泡體特別遘用於吸收構件 中納人吸收物件如尿片、成人失禁墊及/生棉之類内。本 發明亦敘述製造此項超吸收聚合物發泡體之方法。 Β>背景資訊 · ”超吸收”聚合物材料（亦稱水凝膠*水膠體，渎透體及 吸收膠凝材料）一般能吸收大量流體如水及身钃分泌液且 進一步能在遇當壓力下保留此等已吸收的流體。此等吸收 特性使此等材料特別逋用於納入吸收物件如尿片及衛生棉 之類。 技術上指示由超吸收聚合物材料製作的超吸收發泡體。 舉例、1985年7月16日頒予Scott等的US專利4,529,739 及1987年3月10日頒予Scott等的US專利4,649,164指示 一種發泡的水泡脹之聚合物型水吸收材料由能有水泡脹性 並含酸基呈酸式的聚合物與一能中和酸基的發泡劑接觸製 得。1989年2月28日頒予8〇3「<11113^等的1^專利4,808,637 及1988年12月21日Boardman刊出的歐洲專利申讅書 0295438號指示一種丙烯酸酯超吸收姐合物有改進吸收率 、低餘留酸含量與低丙烯酸酯單體含量，由一丙烯酸、碳 酸的觭金鼷鹽、醋酸鋁、過疏酸納與水之混合物用微波熱 -3- I-----.--,,---^------,-ϊτ------g (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度逋用中國國家樑準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 83. 3.10,000 oi6b：72 A7 __B7五、發明説明（2 ) 經濟部中夬樣隼^ 源均勻反應生成。1992年10月13日頒予Lind的US專利 5,154,713指示一種有加多吸水率的超吸收聚合物，較佳 在聚合反應前添加一種碳酸播發泡劑於單體等之一單體溶* 液中用Μ形成超吸收聚合物而得。 技術上亦指示含微粒非發泡的超吸收材料。見例如 1983年 7 月 26 日頒予 i(orf)*an 的 US 專利 4,394,930 ;1983 年 11月 15日頒予 Korpman 的 US專利 4,415,3*^8 ;及 1984年 9 月26日Korpman刊出的英國專利申請書2136813A。此等資 料指示由固體微粒超吸收聚合物、發泡劑與一種液態多羥 基化合物製備之發泡體產物◊ 1988年2月16日頒予 Garvey等的US專利4,72 5,629指示一種根據交聪聚胺基甲 酸酯與交聯添加聚合物的互相穿透的聚合物網路之超吸收 聚胺基甲酸酯發泡體 > 由聚胺基甲酸醏於添加可聚合單體 、交聯劑及一自由基引發劑存中成形製得。 Μ上發泡體雖可係有效吸收材料，因其吸收性質易受限 制而未曾証明其最適用於可棄式製品。由超吸收材料成形 的超吸收發泡體易有斷鑕通道特微。此項發泡體易具較大 平均泡形及寬泡形分散，即發泡體有較大直徑毛细结構其 中毛细直徑廣大且無規則地變化。相信大平均泡形及斷續 通道乃發泡體產物內有較低表面積對質量比之结果致使滲 透吸收率並非最佳。此外、相信發泡體通道之不連鑛及廣 大泡形分佈限制流體由毛细_送經過發泡體结構之流動能 力。此一毛细_送性質的限制相信對此項發泡體的滲透與 毛细吸收性二者皆有限制。較詳言之即毛细吸收能量輿速 -4- 本紙張尺度逋用中困國家標準（CNS ) Λ4规格（210X297公釐) 83. 3.10,000 ---------^------tr------^ (請先閲讀背面之注意Ϋ項再填寫本页) dl6272 Α7 Β7 經濟部中央樣隼苟貝I.省ΛτΛ乍.土 五、發明説明（幻 率及滲透吸收率。於是此類發泡體產品之吸收率與能量易 受限制。 組合物內所存在的微粒超吸收聚合物材料在非超吸收材> 料的聚胺基甲酸酯製的發泡體中，按文内定義因其並無足 夠能力保留所吸流贈、姐合物之發洎部分並非超吸收劑。 因此縱然结構的超吸收微粒部分可能保留流體，發泡體吸 收並保留流體之總容量仍有限。加之由於/微粒部分相對發 泡體部分的表面積對質量比率較低、發泡艚之總吸收性易 受限制。此點相信對含高分子Μ姐份體液如血液及月經之 吸收作用特別重要。此等姐份由於其分子大小相對微粒材 料比較大、相信使微粒超吸收材料純化。高分子量姐份亦 可因斷續通道特激而鈍化發泡體區域。此外在計_供人體 接觸如尿片等用途中使用聚胺基甲酸賭材料發生對製備聚 胺基甲酸醏可用材料的潛在毒性之顧慮。 因此在超吸收材料的領域中有提供具更快吸收率及更大 吸收容量的材料之不断需求。較詳言之、有必要提供具備 此等改菩吸收性質的吸收物件同時縮減吸收物件之缌厚度 ◊就吸收物件言使用材料要求對人體無毒。此外、期望Κ 成本有效方式供應此等材料與吸收物件，例如用迅速、簡 單及安全的製造技術。 因此本發明之目的在提供一種超吸收聚合物發泡體有改 菩的吸收率與進步的流體分佈性。本發明又一目的在提供 一種超吸收聚合物發泡艚，其形態學產生加多吸收率，特 別Κ表面積對質量之高比率為特激。本發明另一目的在提 -5- -----------装-- (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線_ 本紙張尺皮逋用中Β國家標準（CNS ) Α4规格（210Χ297公釐） 83. 3.10,000 〇16^72 A7 __B7五、發明説明（4 ) 經濟部中央揉率局員工消費合作杜印裝 供此項超吸收聚合物對人體健康不發生不合宜危害。此外 、本發明之目的在提供製作此項發泡體的成本有效方法。 本發明一附加目的在提供有改善吸收率的吸收製品、構* 件及物件。本發明另一目的在提供吸收構件其吸收性霣經 訂製配合其預計賁用之要求。本發明一附帶目的在儘量減 小吸收物料之厚度同時供應進步的吸收性質。 發明夕《谏 ’ 本發明係瞄含有超吸收聚合物材料之超吸收聚合物發泡 驩。一較佳具膊例中發泡體之超吸收聚合物材料係由一實 質水溶性、含中和的羧基之不飽和單體與一實質水溶性的 内交聯劑反應生成。一較佳具艚例内單體與内交瞄劑於一 發泡劑及一溶劑存在中膨脹致形成膨脹結構，溶爾為單體 及內交聯劑的溶劑而非發泡劑或超吸收聚合物材料者（較 佳為水）。膨脹的结構接受使單體與内交聯劑反懕的條件 生成超吸收聚合物材料。膨脹與反應經控制致使所得超吸 收聚合物發泡體有提供改進吸收率的形態，可由實質上連 鑛互通道實質遍佈發泡體及表面積對質量比較高、平均泡 形小及密度低為特徵。. 相信本發明的超吸收聚合物發泡體比對已知的超吸收發 身 泡體有改進的吸收率與容量。經發現當本發明發泡體接觸 流體時發泡體縱在少量限制Μ力下大致各向同性地泡脹、 吸收並输送此項流體進人互通道内，並吸收此等流體入發 泡艚的超吸收聚合物材料而保留於此。因發海體有實質上 連鑛的互通道實質遍佈發泡體结構，易於經實質上無限制 -6 - 本纸張尺^4用中國國家梂準（〇师）八4规格（210><297公釐) 83.3.10,000 ---^------1--^------、玎------0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 ___B7五、發明説明（5 ) 經濟部中央揉準局Λ工消費合作社印装 的毛细输送迅速吸收流體，特别在垂直方向。而且因互通 道容許流糖分配遍及發泡體*提供構成發泡體的聚合物流 賵保持（滲透性吸收）之增加利用。一旦飽和至其滲透吸收， 容最時相信此中發泡體的互通道供應增進的毛细吸收容量 。本發明發泡膊有較高表面積對質量比*提高聚合物材料 的滲透吸收率。於是發泡體的總吸收率及容量易達最高。 本發明發泡體之形態亦可縮滅發泡《 fif超吸收材料受.高 分子最流體之鈍化作用。此外、本發明發泡體與用超吸收 聚合物材料作成的已知發泡膊比較易有較大®度。而且、 本發明超吸收聚合物發泡镅對人體健康並不圼現意外危險 如某些已知超吸收發泡體中可能出現者。 本發明亦醞摻併本發明超吸收聚合物發泡體的改良吸收 製品、吸收構件及吸收物件。相信乃發抱體加強此等項目 之流體處理特徵藉快速吸取流體及有效分S與貯存此等流 钃從而得Μ吸取並_送後續流體之負載。其结果遂提升此 等製品、構件及物件之鐮吸收、與容量。 本發明亦敘述製作超吸收聚合物發泡體之方法。一較佳 具體例内製備發泡體係經： (I >製一含軍體、内交聪劑、及溶劑的反應混合物； (Π)分散一發泡劑於反懕混合物内； (I)穩定發泡爾在反應混合物中的分散液； (IV )使發泡劑膨脹； (V) 使單體與內交聯劑反應生成超吸收聚合物材料；及 (VI) 控制分散、蒱定、膨脹及反應步驟使所得超吸收聚 -7- 本紙張尺度逋用中國國家揉準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） 83.3 10,000 I--------^------1Τ------漆 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ， .316^72 Α7 Β7 五、發明説明（6 合物發泡膊有一檷形態提供改進的吸收率及流體分佈性質 圃之簡沭 說明軎雖以申請專利範園结論特別指出並明顯申請本發 明，梠信自以下敘述連合附圖能更瞭解本發明*圖内： 圖1為顯微照片表現本發明超吸收聚合/物發泡體一邊放 大約50倍的俯視圖，又此圓一部分放大約250倍。 圖2為顯微照Η表現圖1内超吸收聚合物發泡體一邊自 與圖1邊的平'面垂直之平面所取俯視圖放大約50倍，又此 圖一部分放大約250倍。 鬮3為本發明一可棄式尿片具體例之平面圔，部分切除 Μ顯現其下方結構，尿片的外表面朝向閲者。 園4為本發明一衛生棉具體例局部切除的平面圖。 圖5為一曲線圖表示本發明反懕混合物之黏度與溫度的 闞係。 琎明之註拥銳明 經濟部中央揉準局Λ工消費合作社印装 (請先閲讀背面之注意事項存填寫本頁) 本發明的超吸收聚合物發泡體能吸收大量流體（即液體 )如水與/或身體分泌物（如尿或月經），進一步並能保持 此等流體於適當壓力下如穿著吸《έ物件事所遭遇者。發泡 體係由超吸收聚合物製作，通稱作水凝膠、水膠體、滲透 體及吸收膠凝材料。文内所用”超吸收聚合物”意謂一種實 質不溶於水、稍微交聯、部分中和、生成水凝膠的聚合物 材料，能吸收並保留大量流體如水及/或身體分泌液。在 本紙張尺度逍用中國國家棵準（CNS ) Α4洗格（210Χ297公釐） 83. 3.10,000 經濟部中央棣準局貝工消费合作杜印氧 316^72 A7 __B7 五、發明説明（7 ) 適當颳力下超吸收聚合物材料典型有能力吸收並保留此等 流髑室少約10倍、較佳至少約15倍、最佳至少約50倍之聚 合物材料的乾重最。”聚合物發泡體”係指當比較不含單體> 的氣體或比較不含單體的液體成氣泡分散於含难聚合的製 作超吸收聚合物的反應爾之液體内、繼由氣泡膨脹及反應 劑在膨脹氣泡周圍液體内的聚合反應時產生之结構。所得 聚合的膨脹结構能成多孔固化结構式，τί氣室的聚集體， 其氣室之界限或泡壁含固態聚合材料。膨脹及聚合後氣室 本身典型不含較無單體的氣體或液體，在膨脹及聚合前已 形成在液態分散物内之氣泡。 本發明的超吸收聚合物發泡體在最明顯方面包括由反應 混合物生成之超吸收聚合物材料，混合物中含（Π生成超 吸收聚合物的反應劑，能使其實質溶解在溶劑内及（Π)此 項溶劑。分散一種發泡劑於反應混合物中，穩定化並膨脹 Μ生成一種膨脹的结構。生成膨脹结構期間或其後、製作 超吸收聚合物的反應劑反應而生成一種實質上不溶於溶劑 的聚合物材料。（反應巳進行至不溶性聚合物生成點時聚 合物材料可係或可非超吸收劑。在其點時若非超吸收劑則 進一步反應俾使其超吸收。）分散、S定化、膨脹及反應 * 步嫌經控制使所得聚合物發泡髓有一種形態提供改菩吸收 性質，其形態可由實質連續的互通道實質上遍及發泡髏及 較高表面積對質量比率為特徽。 反應混合物中”發泡劑之分散物"意謂發泡_在反應混合 物中呈分離粒子狀，發泡劑粒子較無生成超吸收聚合物的 -9 - 本紙張尺適用中國國家揉準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 83. 3.10^ -----------裝------訂------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消费合作社印氧 A7 _B7 五、發明説明（8 ) 反應劑及溶劑，所謂”實質能溶”意指生成超吸收聚合物的 反應_(或所述其他組份）可溶解或分散在溶劑内κ致能自 溶劑中萃取最低限水準之反應劑（或姐份）。實質可溶性反t 應劑或姐份為其能在溶劑中溶解或分散Μ致至少約505；、 較佳至少約60Χ ，更佳至少約75Χ 、最好至少約80>ί的溶 解或分散於溶劑内之反應劑或姐份能萃出。”實質上不溶 解"意謂如此說明的反應爾、姐份、反Μ產物或其他材料 (包括超吸收聚合物發泡體的超吸收聚合物材料）能溶解 或分散於溶劑内致使溶解或分散在溶劑中的此項反應劑、 組份、反懕產物或其他材科之約5051； Μ下、’較佳約40Χ Μ 下、更佳約25% Κ下、最佳約20Χ Κ下能萃提。測定能萃 提程度之適宜方法在測Μ方法段内說明。文内生成的實質 不溶性聚合物材料典型具有較高重量平均分子量，例如至 少每莫耳約200,000公克。如此高分子量為有一定程度網 路交聯的網路交聪聚合物之典型特性。對照下"實質可溶 性聚合物"為典型地實質上線型，即聚合物分子一般係片 型的無或僅極少程度的交雎。 一較佳具體例中超吸收聚合物發泡體含一種超吸收聚合 物材料，由下列製作： » (I ) 一種含中和羧基的實質水溶性的不飽和單體；與 (I > 一種實質水溶性内交聯_與單體反應。 較佳超吸收聚合物發泡體較佳先作成含單體、内交聯劑 及一速當溶劑（較佳為水）之反應混合物。然後穩舍地分散 一發泡劑於反應混合物内，繼而膨脹發泡劑及單體與内交 -10- 本紙張逋用中國困家捸準（CNS ) Α4^4Μ 210X297公釐)· ^77〇〇 1._..--------^-----—1Τ-------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 016272 A7 ___B7五、發明説明（9 ) 經濟部中央揲隼局貝工消费合作社印策 聯劑的反應使生成含實質上水不溶性聚合材料之發泡體。 (視反應劑型式及條件、不溶性聚合物材料可係或可非超 吸收劑，因此可能.須要進一步反應，例如羧基之中和反應> 及/或再交聯聚合物材料使其成超吸收劑。）分敗、稱定 化、膨脹及反應步驟等經控制使發泡體有一種形態可由互 通道及一較高表面積對質量比表現特色。 脚作反廯痗会物 ’ 較佳反應混合物之一項姐份為一含已中和或能中和的羧 基之實質水溶性單體。此單體宜含足夠羧基使其嫌型聚合 物實質能溶於水（即羧基為親水的）。亦可用此等單體的混 合物。 含羧基的單體包括酸、酸酐、及含賭基的單體。此等軍 髑亦可含其他親水基如羥基、醣胺基、胺基、脯基、及季 銨鹽基。單體宜含酸式親水基。較佳、單體含至少約5莫 耳35 、最好至少約10莫耳X之酸基。 含羧基的單體包括烯烴型不飽和酸、其酯及其中含至少 一個碳-碳烯烴型雙鍵.之酐。較明確言之、此等軍賭可選 自烯烴型不飽和羧酸、此等羧酸的鹿、酸酐、磺酸、此等 磺酸之酯、及任何二®或多個上述軍體之混合物。 烯烴型不飽和羧酸及羧酸酐單體包括丙烯酸及其衍生物 ，K丙烯酸本身、異丁烯酸、乙基丙烯酸、α -氛丙烯酸 、α -氟基丙烯酸、/3 -甲基丙烯酸（即丁烯酸）、〇c-苯基丙烯酸、点-丙烯氧基丙酸、及办-十八烷基丙烯酸 •，馬來酸；及馬來酐。此型之其他單體為山梨酸、α -氛 -11- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝 訂 線· 本纸张尺度逋用中國國家揉準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） 83. 3.10,000 A7 B7 五、發明説明（10 ) 經濟部中央標準局負工消费合作杜印簟 016272 山梨酸、當歸酸、肉桂酸、P -氯肉桂酸、衣康酸、檸康 酸、中康酸、戊烯二酸、烏頭酸、富馬酸、及三羧基乙烯 Ο 烯烴型不飽和磺酸單體及其衍生物包括脂層或芳饜乙烯 基磺酸類如乙烯基磺酸、烯丙基磺酸、乙烯基甲苯磺酸及 苯乙烯基磺酸；與丙烯基及異/ 丁烯基磺酸衍生物如丙烯 酸磺基乙酯、異丁婦酸磺基乙酯、丙烯#磺基丙_、異丁 烯酸磺基丙醋、2-羥基-3-丙烯氧基丙磺酸、2-羥基- 3- 異丁烯氧基丙磺酸及2-丙烯醸胺基-2-甲基丙磺酸。 羧基（如酸基）以能與單體生成鹽的陽離子至少部分中和 作成有中和羧基的單體。此等成鹽的陽離子舉例包括换或 酴金饜、銨、取代的銨及胺等如19 88年4月19日Brandt等 US專利Re. 32,649內更詳討論者，此處引作參考。中和反 應宜K任何習用情況進行•產生至少約25莫耳S；，更佳至 少約50箅耳％ ，最好至少約75莫耳S!之總羧基經中和。羧 基宜先中和後製作實質水不溶性聚合物發泡體，例如中和 反應宜在單體或其水瘩性聚合物上完成。 具羧基Κ外的親水基之單體可與含羧基的單體一起用。 其他親水基包括羥基、醯胺基、胺基、騁基及季銨鹽基等 » .。含此等基的單體為週知之材料，在例如1978年2月28日 頒予松田等的US專利4,076,663及1977年12月13日頒予 «^^「1(1311的155專利4,062,817等内較詳說明；此處引用 其專利參考。軍體中可含一或數型之此等親水基。 本文一般雖用單體字眼’需知亦可用實質水溶性均聚物 _ 12 _ 本紙張尺度逍用中國國家搮率（CNS > Α4规格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

83.3.10,000 五、發明説明（11 ) A7 B7 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印裝 、共聚物、或單體之反應產生替代或附加於單體式。此等 選擇性始材料包括單體的實質水溶性均聚物*單體或其均 聚物與內交聯劑的實質水溶性反應產物。例如使單體接受. 已知聚合反應條件可生成實質線型的實質水溶性均聚物。 使單體或其線型聚合物與一交聯麵如文内之内交明ί劑反懕 (例如藉加熱）亦可生成實霣水溶性的部分交瞄聚合物。此 一聚合物典型能有低度交瞄例如低於5Χ。/ Μ上單體的聚合物（尤其軍體的線型聚合物）可係較佳 始材料Μ便控制反懕混合物的黏度使協肋製作有所須形態 、特別泡室較小的發泡體。通常用此等聚合物之反應混合 物與用簞體本身起始的反應混合物對比將有較高黏度。在 要求低餘留單體含最的發泡體時用此等聚合物亦可特別有 效，因為單體的聚合物（例如單體的線型聚合物）内可含 之餘留單體能用已知方法如閃蒸脫除然後用於反應混合物 内0 較佳反應混合物另含實質水溶性内交瞄劑。逋宜内交聯 爾多能與單體反應生成實質水不溶性、較佳超吸收聚合物 材料之化合物。内交聯劑宜係能使反應混合物有活化反應 溫度比發泡繭汽化溫度及臨界溫度較高者。活化反應溫度 為一指定反應混合物中内交聯劑可與單體反應生成高分子 最網路交聯聚合物時之溫度。活化反應溫度能用差示掃描 量熱法（即DSC)測定。DSC技術在Analytical Calorimetry. Vol. 3, Roger S. Porter等，Plenum Press (1974), 17-44中大槪說明·此處引用參考。通宜DSC儀 -13- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ο -裝· 訂 線 本纸張尺度逋用中國國家揉率（CNS ) A4规格（210X297公釐） 83.3.10,000 〇16272 Α7 Β7 五、發明説明（i2) 經濟部中央揉準局Μζ工消费合作社印装 器包栝得自 Perkin-Elmer of Horwalk, CT.iPerkin-EUer DSC 7糸列熱分析系統。澜定活化反應溫度的通用 方法在丰冊Perk i n-R丨mm 7矣利熱分析条统.Perk i n-Elmer, 1990年1月販内說明，此處引用參考。 逋用内交聯劑包括有至少二個能聚合的雙鐽化合物；有 至少一偭能聚合的變鏈與至少一個與單體反應的官能基之 化合物；有至少二個能與單《反應的官能<基之化合物；Μ 及能形成離子鍵的多價金觴化合物。可用一僩或多個内交 聯劑。典型內交聯_在前引US專利4,07 6,66 3內較詳說明 。特別内交聯'劑之選擇由内交聯劑與單體在特定溫度的期 望反應速度部分決定。此速度能由業界普通技術人士輕易 決定。内交聯劑較佳自包括Ν,Ν’-亞甲二（丙烯醯胺）、三 (烯丙）基胺、磷酸三（烯丙}酯、及脂屬多價酵的二或多 縮水甘油醚等群中選出。用Ν,Ν'-亞甲二（丙烯醯胺）最好 Ο Μ混合物内所含單體總莫耳數為基礎、反應混合物中内 交聯劑含量典型自約0.001莫耳至約5莫耳S!(即以 100份重最之軍體為基礎、約0.01至約20份重量）。 反應混合物亦含溶劑。通宜溶劑包括任何其中單體及内 交聯劑實質能溶而其中超吸收聚合物及發泡劑實質不溶者 。合宜溶劑亦須有氣化溫度比發泡劑的汽化溫度及反懕混 合物的臨界溫度高，較佳高於活化反應溫度。在用實質水 溶性單牖的較佳具體例内、溶劑較佳為水、水溶性酵（钶 如低酵類如甲酵、乙酵、丙酵與丁酵），或任何二種Κ上 -14- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

C •裝· 訂' 線 本紙張又度逋用中國81家樑準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） 83.3.10,000 五、發明説明（) Α7 Β7 經濟部中央揉準局員工消费合作社印装 此等化合物之混合物。最佳溶爾為水，衹要能完成分散、 穩定化、膨脹及反應等步驟、雖可廣泛變動反懕劑混合物 中各禰姐份的灑度，反懕混合物中一般可含約1份重量之 單照對約1份重量之溶劑。 反應混合物内亦可含各種_意姐份，包括界面活化劑、 聚合反應引發劑及黏度控制劑。吸收劑膠凝材料之習用添 加蜊如抗氧劑及除奥劑亦可包含。 / 反懕混合物中特別要求含至少一種界面活化劑。界面活 化劑可係發泡體技術中習知之任一種，由其穩定化反懕混 合物内發泡劑之分散能力選擇。界面活化劑可幫肋生成有 所須形態的超吸收聚合物發泡體。相信界面活化劑特別有 效供獲得較小平均氣室大小與較狹氣室大小分佈*係因影 饔發泡劑的粒子大小與粒子大小分佈之故。 溶劑為水或能溶於水而發泡劑實質不溶於水時逋當界面 活化劑包括具親水輿疏水二種基的非離子型界面活化劑。 可用一種或多種界面活化劑Μ供應此等基。親水與疏水二 種基存在藉猫止相分離成”油狀”發泡爾相及”水狀”反懕劑 相可供促進穩定作用。此等基之混合物容許訂製界面活化 系統以增加分散液之穩定，視反應混合物姐份之各別親水 A 性或疏水性而定。總之、倘有足夠親水基存在K阻止相分 離，界面活化劑内疏水基對親水基之比率升高時穩定化作 用更加強。界面活化劑（或界面活化劑混合物）宜選擇以配 合發泡劑的親水-親油平衡（即HLB)值。界面活彳fc劑的 HLB值降低時實質水不溶性發泡爾之發泡劑較易穩定化。 -----------裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂_ 線 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) Α4規格< 210X297公釐） 83. 3.10,000 經濟部中央揉準局工消費合作杜印裝 016^72 A7 __B7_ 五、發明説明（14 ) 使一榫乳化劑的HLB值配合欲乳化的一或數種成份之糸統 在ICI'Amer icas Inc . 1 9 84之抟衡葫鏵Η丨,B優酤及限制之 意義内說明，此處引用參考。 、 非離子性界面活化劑較佳自包括線型烷氧化酵類、線型 烷基苯氧化酵類及其酯類群中選出。Μ山梨糖酵酐脂肪酸 酷類之乙氧化共聚物例如山梨糖酵酐單月桂酸》(得自 ICT Americas, Inc.之 TWEEN^^O)及山梨/糖酵酐單油 __ (得自ICI Americas, Inc.之TWEEN^^O)之乙氧化共聚物 為佳。亦可用上述界面活化劑與實質疏化性（即親油性） > 界面活化劑之混合物。通宜疏水性界面活化_包括山梨耱 酵酐脂肪酸酯如山梨糖酵酐單月桂酸醋（得自ICI Americas, Inc.之SPAN^^O)及山梨糖酵酐單油酸酯（得 自 ICI Americas, Inc.之 SPAH*®80)。 界面活化劑最雖可變動，一般希望用完成發泡劑潘定作 用所須之最低水準。使用最低水準可防止或減少對所製發 泡體吸收性由於餘留界面活化劑之不利打擊，且通常提供 產品成本利益。界面活化劑典型用量為發泡劑量約十分之 一。界面活化劑能加進反懕混合物或與發泡劑預先混合後 分散於反應混合物中。 * 隨意引發劑特別適用Μ引發一般鼷於單體與内交聯劑之 聚合作用。普通宜用引發劃因其典型降低内交聯劑的活化 反應溫度。希望反應速度加快時特別逋宜引發劑，因此一 般較佳供成本有效的製造。此外、引發劑特別對在芯給底 質上製作發泡體處有效。活化引發劑從而放動聚合反應後 -16" 本^張尺度適用中國國家揲準（CNS ) Α4规格（210X297公釐) ~~83.3.10,000 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 線 五、發明説明（15 ) Α7 Β7 經濟部中央樑準局貝工消费合作社印氧 分散物的黏度典型上升。黏度增加可用Μ幫肋在芯給底質 上形成所求發泡體款式。 引發劑可係任何傳统聚合反應引發劑。引發劑較佳實質， 能溶於溶劑內，部分根據誘導單體反應的預期$法選擇。 例如光及熱檄活的引發劑為有效引發爾。舉例、要求薄膜 發泡體時可用光激活的引發劑於混合物曝露於光放射源時 完成快速反懕◊«意聚合反應引發劑包 <自由基引發劑， 包括例如過氧化合物如過硫酸納、鉀及銨，過氧化辛醢· 過氧化笨醢，過氧化氫，氫過氧化祜烯，二過酞酸特丁酯 •過苯甲酸特'丁賭，過醋酸納及遇碳酸納之類。亦能用傅 統氧化還原引發劑系統，例如糸統中姐合上述遇氧化合物 與堪原劑如亞碕酸氫納、L-抗壞血酸或亞鐵鹽類。引發劑 用量可係聚合物領域中習用量。引發劑典型使用水準以能 聚合的單體缌莫耳數為基礎最多約5莫耳X ，較佳約 0.001 至 0.5 莫耳 X 。 反應混合物之另一較佳陲意姐份為一種黏度控制劑。黏 度控制_ 一般作用在提高反應混合物的黏度。特別有效控 制分散在反懕混合物内的發泡劑粒子大小。通常反應混合 物黏度加大時粒子大小更易控制。因此、黏度控制劑可用 Μ分散及稞定反應混合物内的發泡劑。黏度控制劑亦可幫 助穩態分散物塗覆或印刷於底質、尤其芯給底質上。提高 反應混合物黏度，用劑可促進底質上生成所求發泡體款式 。黏度控制劑可防止或減少反應混合物中溶爾分離（即分 Κ) *特別當塗敷穩定分散物於芯給底霣時*於是促進生 ----------------II 裝—— (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂' 線 本纸張尺度適用中國困家揉準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） 3.10,000 &272五、發明説明（16 ) A7 B7 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印裝 成有最適性質之均勻製品。合宜黏度控制劑宜實霣能溶於 溶劑。標準水溶性黏度控制劑為羧甲基纖維素，羥乙基纖 維素及聚丙烯酸。黏度控制劑典型添加量為總單體重量之> 約2«M下，更典型低於約U。 播定分妝物少郸作 典型地陲意在反懕混合物製作期間或其後添加發泡劑於 反應混合物；分敗發泡劑；穩定化分散物β而在反應混合物 中製得發泡劑之穗定分散物。發泡劑在反應混合物内分散 及穩定化以致生成發泡劑（即發泡劑的”粒子”）在反懕混合 物相内之蒱定1繼續相。發泡劑粒子比較不含單體、内交聯 劑與溶劑。 適官發泡劑包括一切實質上不溶於溶劑及當分散於反應 混合物内時能控制及穩定其粒子大小的傳统發抱劑。此外 、發泡劑將能經控制的膨脹。合宜發泡劑亦有汽化溫度（ 即沸點）在指定壓力下低於溶劑的汽化溫度。發泡劑亦宜 有沸點低於臨界溫度俾發泡劑於形成實質不溶於水的聚合 物前得Μ充分膨脹。模.範發泡爾在H. LaSI»an化璺士仝 ， National Po丨ycheaicals， Inc.,卷2 第 534 頁中揭示· 此處引用參考。在用水作溶爾的較佳具體例内逋當發泡劑 為實質上不溶於水的液體*沸點低於約1001C ，較佳低於 約80Ή，最好在約50¾ Μ下。發泡劑典型可有沸點在約 -20 t：至80¾ 範園内，較佳約-20¾至約50t：。此等發泡 劑包括脂屬與芳臑烴類與鹵化烴類，可係環狀或ig脂，直 _或支鍵，及飽和或不飽和。模範發泡劑包括戊烷、己烷 -18- —---------裝— (請先Η讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線· 本纸張尺度逋用中國困家揉準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） 83. 3.10,000 S16272 A7 _____ B7五、發明説明（17 ) 經濟部宁央櫺年馬員μ有炉4«...乍i .f a 、庚烷類，苯，取代的笨類，氛甲烷，氛乙烷，氛氟甲烷 及氣氟'乙烷類等如前引資料化畢大全內所述者。較佳用一 種戊烷（如正戊烷，2 -甲代丁烷及/或2,2-二甲代丙烷）> 或1 , 1,2-三氯三氟乙烷。發泡劑用量能在廣範圍内配合產 生有所求形態的發泡體變動，一般添加水準為每百份（重 最）單賵之約5至約50份。典型每100份（重量）單體用約 20至約30份發泡劑。 發泡劑可藉施用切變應力（例如經高剪切混合）於反懕混 合物分散，如有必要、可藉控制發泡劑相對反懕混合物栢 之黏度比（文内所用黏度比指發泡劑相的黏度除K反懕混 合物相的黏度）及/或用一界面活化劑。分散過程經控制 以獲得所須發泡劑粒子大小。分散的發泡劑之粒子大小影 響氣室大小（包括氣室大小分佈），發泡體通道的互通，及 所得超吸收聚合物發泡體的表面積對質量比。粒子大小影 祺層次包栝剪切率、界面活化劑型式1黏度比、及反應混 合物的各向同性。較佳控制此等層面以縮小發泡劑粒子大 小。發泡劑典型分散至粒子大小在約1 0微米Μ下*較佳小 於約5微米，更佳小於約2微米。最低粒子大小典型約 0. 1微米。 * 欲得較小發泡劑粒子大小，宜用較高切變應力分散發泡 爾。通常切變速率愈高、發泡劑的平均粒子大小愈小。粒 子要求大小黃質均勻時典型全艚混合物宜有均一剪切。 就一指定反應混合物、發泡91、溫度及剪切應力言，發 泡劑的粒子大小典型隨分散的發泡劑相對達續反應混合物-19- 本紙張尺度逍用中國國家檁準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） 83.3.10,000 -----------^------tr------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央揉準局男工消費合作社印氧 A7 ____B7 五、發明説明（is) 枏之黏度比之低落而降低。黏度比降低時發泡劑粒子大小 更易控制至較小粒子大小。因此一般宜縮小黏度比。分散 物典型在使黏度比低於約0.5 ，較佳低於約0.25。 > 較佳在連續反應混合物相内用黏度控制劑及/或低黏度 發泡劑減低黏度比。黏度比亦可藉改變反應條件如反應混 合物的溫度或反應劑濃度而變化（”反懕劑”係指超吸收聚 合物製作材料，包括單體及内交聯劑）。通常溫度降低或 反應劑濃度加高則黏度比會降低。黏度比亦會随反應混合 物内所有特定超吸收聚合物製作材料之反應性變化。可變 動反懕條件及'反應劑型式Μ控制溶液内反應速率Μ及溶液 黏度。通常當反應進展至將近生成實質上不溶於水的聚合 物材料（例如生成單體之線型聚合物）時溶液黏度將升高 而黏度比低落。而且、起始用一實質水溶性的單體聚合物 在反應混合物内作超吸收聚合物製作材料可降低黏度比。 需要比較均匀的粒子大小時反應混合物宜實質上各向同性 ，即摻混反應混合物姐份使混合物全膜實質均勻。 具所須發泡劑粒子大小的分散物宜在膨脹及反應步驟生 成實質上不溶於水的聚合物發泡體前穩定化。稱定作用較 佳與分敗作用同時發生。所謂”穩定的”、”穩定化”等係指 保持分散的發泡劑所須k子大小歷足夠時間容許單體與内 交聯劑之反應生成有所須形態的實質水不溶性聚合物發泡 體，例如發泡體實質上全賵具實質連績的互通道及較小氣 室大小、低密度與高表面積對質量比。 任何穗定化分散體的方法均可採用。較佳用一界面活化 -20- 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 83.3.10,000 -------------^------1T------0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 316272 A7 _____B7五、發明説明（19 ) 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印*. 劑稞定分散物。通常發泡劑粒子愈小愈均勻則分散賭愈穩 定。因此、控制黏度比亦可幫肋穩定作用。一般在指定剪 力時黏度比愈低、發泡劑的粒子愈小則分散體愈穗定。 膨脹作里里.反JSL 作成有所須粒子大小的發泡劑播定分散物後發泡劑膨脹 成膨臈结構，單體或單體與内交聪劑反應生成實質上不溶 於溶劑之聚合物（即形成一種膨脹的、食/質上不溶於溶劑 的聚合物结構）。在其中溶劑為水的較佳具體例中聚合物 乃實質上不溶於水。 - 膨脹作用及反應經控制使於生成實霣水不溶性聚合物 時膨脹後结構有超吸收聚合物發泡體實質須要之形態（就 不溶解性観點聚合物未必為超吸收劑）。發泡劑的膨脹作 用宜與單體或單體及内交聯劑之反應一齊控制，俾製得的 超吸收聚合物發泡體有實質連續互通道實質地遍及發泡體 、平均氣室大小在約100撤米Μ下、表面積對質量比至少 約0.2 m2/g，及密度低於約〇.5g/cm3。 穩定後分散體之發泡體粒子一般經膨脹使其膨脹時避免 發泡劑遇度聚结，即發泡劑粒子常Μ相對比例膨脹至其在 分敗物内的起始潘定粒子大小與形狀。發泡爾粒子典型膨 脹至其原來大小之約10倍。膨脹作用期間或其後（較佳其 後）單體及/或單體與內交聯劑反應生成實質水不溶性聚 合物而使膨腸後结構穩定（生成一種寊質不溶於水的聚合 物發泡髑）。 通常、發泡劑的膨脹速率與實質水不溶性聚合物生成時 -21- ---------------^------1Τ------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本莧) 本纸張尺度逋用中困國家揉準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） 83. 3.10,000 五、發明説明（2〇 ) 反應涓合物的黏彈性質經同時控制俾製得的敞泡發泡體有 所須形態。若膨脹作用相對實質不溶於水的聚合物之形成 太快或過慢、發泡體可能無所須形態，特別指所須表面積. 對質最比。反應混合物及/或生成聚合物的弹性應能支持 實質水不溶性聚合物材料之生成在大小與形狀方面大致與 膨脹的發泡劑粒子成比例。反應混合物與/或生成的聚合 物一般應能附受膨脹中發泡劑之蒸汽®力/。 住何栴定反應混合物有一臨界黏度，具所須形態的發泡 體難以達到此點。臨界黏度相當於一臨界潘度，κ下說明 。當單體或單'賴與內交聯劑已聚合Μ致其所得聚合物的黏 彈性質使其難以生成敝泡的發泡髏時典型達到臨界黏度。 因此製備文内發泡體時宜膨脹發泡劑粒子於到達反懕混合 物的臨界黏度前形成膨脹结構，較佳於到達臨界黏度時膨 脹结構實質有最後要求的超吸收聚合物發泡體形態。在臨 界黏度前較佳生成至少約90¾ 、更佳至少約95%之最後所 須的敞泡。 經濟部中央揉準局男工消费合作社印装 在臨界黏度點時聚合物典型地實質不溶於水。實質不溶 於水的聚合物可由單體軍獨的聚合反應生成。此反醱能藉 熱及/或光輻射引發。所得聚合物可進一步反應生成超吸 收聚合物材料，例如使聚合物輿一交聯劑反應（視需要並 與聚合物之中和羧基）。在其中反應混合物內存在内交瞄 劑的較佳具體例中、聚合物藉膨脹的實質水不溶性聚合物 结構加熱到一高於臨界溫度、通常到至少活化溫度而交聯 。選擇地或者除內交聯劑之外、聚合物结構可與一外交聯 83.3.10,000 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） A7 ________Β7五、發明説明（2ΐ) 經濟部中央標準局貝工消費合作杜印製 劑反應。 實質水不溶性聚合物亦可由單體（或其一實質水溶性聚 合物）與内交聯劑之反懕作成。此反應典型由熱引發，陲* 意直接加於反應劑或經光輻射誘發單體聚合反應產生之熱 。所得聚合物可生成超吸收聚合材料之必要進一步反懕， 例如使已膨脹的聚合物結構接受較高溫度或使此结梅的聚 合物與額外的交聯劑（及必要的聚合物中和羧基〉反懕。 生成實質水不溶性聚合物的反應用热引發時有一典型發 生反懕的臨界溫度。臨界溫度逋應臨界黏度，因此典型符 合生成實質水'不溶性聚合物。臨界溫度及臨界黏度將阐特 定反應混合物成份例如單體、内交聯劑及陲意引發劑變化 〇 測定一指定反應混合物的臨界潘度可由反應混合物黏度 成溫度函數之最大變化率決定。反懕混合物在各種溫度的 黏度能由已知電流測定法決定。，文内所用黏度指表観黏度 ，即黏度意在表現流體或分散體全部範圍之特性。此全部 範酾包括簡單牛頓流體其黏度係鼷每單位面積切變力對局 部速度梯度負數的比例常數者，及其他流體之非典型由此 簡單定律包括者（例如糊、漿、高分子量聚合物及與可溶 * 性材料混合的不溶性材料之分散物等〉。此等概念在 B i r d 等 Transport. Phenomenon . J o h n Wiley & Sons, Inc. (1966)，第一章内較詳說明，此處引用參考。 由於臨界溫度可随一指定反應混合物的反應速率變動， 因此保持反應混合物在指定溫度之時、拥量已在不同溫度 -23- 本&張尺度適用中國國家標準（〇«)八4規格（210><297公釐) ~~83. 3.10,000 -------f--裝------訂------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 316272 經濟部中央揉準局貝工消費合作杜印裝 A7 _B7_五、發明説明（22 ) 保持各溫度經恆定時期的反應混合物黏度。用一能以控制 的速率、熱反應混合物試樣之雷流計最易完成此事。適用 雷流計包括Sangamo黏弹性分析儀及Brabender摻合器與 窜流計。摻合器及電流計如Brabender系統之作業原理在 C h e r e a i s ί η o f f , Marcel Dekker Inc· (1989)的.聚合物 fcl诂丰冊，卷：¾:逋用與康捆作塞，第373-419頁中說明,〆， 。或者可用指定試樣於指定溫度保持恆定時期後個別試樣 之黏度测定指定反應混合物內單獨試樣的黏度。 標鑰黏度為溫度的函數，所得曲線典型表規於圖5 。如 圖5所示、產生的曲線有一起始實質直線傾斜部分5a相當 於每溫度單位變化之黏度小變動，與斜度急升之第二部分 5b相當於每溫度單位變動之黏度急增。此第二部分5b之至 少第一部分5 c可解釋為拋物線，相當.於每溫度單位變動之 黏度指數上升。此抛物面部分5c後繼Μ實質直線陡斜部分 5d ° 如阃5所示、臨界溫度（Tc)及臨界黏度（V«)係自正切實 質直線微斜部分5a的線與正切實質直線陡斜部分5d的線2 交點測定。臨界溫度及臨界黏度由交點外推至X-軸（Tc)及 y-軸（V。）決定。 A 有些情況中抛物線部分5c可能非達績一實質直線部分而 曲線舉例可維持拋物線。此外有些系統可能難Μ滴出拋物 曲線上全部點的黏度（即某一溫度Μ上）。此種情況中可經 微積分法決定臨界溫度。決定各種溫度之第一曲線導數（ 黏度為潙度的函數），檷繪成各溫度之函數。所得曲線典 -24- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張^^遑用中國國家揉準（CNS VA4洗格（210X297公釐） 83· 3.10,000 A7 B7 _五、發明説明（^) 型特徴為一最大屈曲點相當於反應混合物黏度為溫度函數 内的最'大變動率。相當於此最大變動率的溫度能圖解決定 ，乃臨界溫度。 欲在到達臨界黏度萠完成膨脹步驟、典型須使穩定分散 物之發泡劑粒子膨賬即將穩定分散物加熱至一溫度高於或 等於發泡爾之汽化溫度而低於或等於臨界.溫度，較佳低於 臨界禰度，最好在臨界溫度下約51至約lOt：。因此宜選 擇發泡劑使其能在此溫度揮發（汽化）。在本發明另一具體 例内藉降低稞定分散物上的懕力以引發膨si。而且可選擇 各種颸力與滔'度姐合使分散物膨脹。 若單獨用減懕膨脹發泡劑時膨脹步《内一般無法達到臨 界黏度》此種情況中務要在膨脹结構實質有如最後發泡體 内要求的相同形態點附近生成實質水不溶性聚合物。此點 典型可藉升高膨脹结構的溫度到至少臨界溫度引起單體或 單體輿内交聯劑生成實質水不溶性聚合物之反應而達成。 發泡劑一般宜儘可能鑀慢膨脹。發泡劑典型K每分鐘約 It Μ下、較佳每分鐘約〇.5t： Μ下、最好每分鐘約0.1 至0.2t：以下之速率加熱穩定分散物至發泡劑之汽化溫度 膨脹。若對分散物施加反應以達到如同僅於較佳速度升溫 的實質相同膨脹率時可提高加熱速度。或者用減壓使發泡 劑膨脹時，可用一相當（在指定溫度）的減壓控制率以形成 膨脹结構。 如前陳述、膨脹结構的單體或單體與内交聯劑反懕生成 一含實質水不溶性聚合物的膨脹结構（即生成一實質水不 ~ 2 5 - (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度逋用中國國家揉準（CMS ) A4規格（210X297公釐） 83. 3.10.000 〇16272 A7 B7五、發明説明（24 ) 經濟部中央梂率局貝工消费合作社印裝 溶性發泡賴）。加熱膨脹结構到至少臨界潙度能引起反懕 。較佳加熱膨脹結構至臨界溫度。單體與内交聯劑遂反應 生成網路交聪的典型超吸收聚合物。此項反懕藉结櫞加熱 到至少活化溫度而起。活化溫度可等於或高於臨界溫度。 宜設計反應混合物（較明確選擇内交聯劑與/或引發劑V使 活化反應溫度高於臨界溫度•較佳在臨界/潘度Μ上至少約 10Ρ至約20t；。網路交聯後文較詳說明。 引發軍體（或其聚合物）與内交賺劑反應生成網路交聯的 聚合物之加熱速度宜緩慢Μ免任何餘留發泡劑迅速汽化並 防[h或減少膨瞧结構破裂。若活化反懕溫度高於臨界溫度 時引發反應之加熱速度不必如引發膨脹的加熱速度緩慢。 引發反應的加熱速度宜低於每分鐘約10 C，較佳每分鐘自 約5°C至約10Τ：，最好每分鐘自約8t：至約iOV。 稞定分散物之各種組份雖可選擇使發泡劑汽化溫度、臨 界溫度與活化反應溫度相同，文内較佳發泡體之諸姐份經 選擇使發泡劑汽化溫度低於臨界溫度，而臨界溫度本身低 於活化反應溫度。姐份最好為其發泡劑汽化溫度低於臨界 溫度自約5D至約lot 者，而臨界溫度本身低於活化反應 溫度自約ίου至約2〇υ。 · 全部分散體及/或膨脹结構之膨脹作用與反應條件較佳 均勻。確保分散體與/或膨脹结構全部比較各向同性的反 應混合物與均一溫度及/或壓力常可達成均匀性。溫度及 臛力的均一性受加熱設備、待反懕的分散物之體積與/或 深度、熱流（即加熱速度）、Κ及反應分散物發出放熱的程 -26- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸«:尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 83. 3.10,000 五、發明説明*(25 ) A 7 B7 經濟部中央揉準局WC工消費合作社印製 度等影響。宜控制此等因素Μ確保全部分散體及/或膨脹 结構均、傳熱（即通遇膨脹材料的溫度梯度最小）。製作麻 大發泡體材料用確保均勻傳熱之特別通宜反應器為一種攪> 動的管式反應器。製作發泡體之薄膜（即厚度約1密耳至 約500密耳）時通常缠用紫外、紅外、微波及/或電子束 照射引起蟛脹與/或反應。為獲得此項薄膜内反懕之快速 度，一般宜用紫外照射。但如欲製的發治賭厚度超過約 5 00密耳時宜用紅外與/或電子束照射以防止或滅少非均 勻泡室結構。， ^ 膨脹及/或反應步驟能在封閉或開放環境中發生。例如 膨脹作用能在閉模内進行。膨脹與/或反應步驟亦可在開 放糸統中發生例如在其上曾經擠壓或印刷塗敷的穩定分散 物之網布上。分散物可於其膨脹及反應前塗敷於一暫時或 永久底上製作聚合物薄膜。 如前陳述、實質不溶於水的聚合物經反應製成一簧質水 不溶性的網路交聯聚合物。反應典型由加熱已膨脹的實質 水不溶性聚合物结構至活化溫度引發。如前指出、活化溫 度可等於臨界溫度，其情況中交瞄與不溶性聚合物生成作 用一致。此時通常不須附加反應（雖然進一步交聯可用以 改良吸收性質）。 實質水不溶性聚合物製成網路交睇聚合物之反應條件可 自聚合反應條件中選擇與以上指示一致者，例如在Μ上參 考之頒予Tsubakimoto等的US專利Re. 32,649與05專利 4,666,983 ;及頒予 Tsubakinoto 等的 US 專利 4,625,001 -27- ------K —^1 裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂- 線 本纸張XA逍用中國國家揉準（CNS )人4胁（210X297公釐） 83. 3.10,000 〇16272 A7 B7五、發明説明（26 ) 經濟部中央標率局負工消費合作社印製 中。此等反懕條件一般包括加熱聚合物（即熱激化技術） 至約〇t 到loot：之溫度，較佳自約20 t：至約80 t：，最好 自約50¾至約80 C。約80 t： Μ下的溫度適合獲得低萃出聚> 合物含最之發泡體。保持聚合物的條件亦能包括例如使聚 合物接受任何傳统式之聚合反應激化照射。故射性、罨子 、紫外或甭磁照射為《合選擇的傳统聚合技術。 ”網路”交聪係指單體或其聚合物的活#位置與內交聯劑 之活性位置之反應生成立體聚合物網路，其中不同聚合物 鏈間有交瞄鐽•聚合物鍵一般歸因於單髖之聚合作用。足 夠的網路交聯產生簧霣水不溶性聚合物。供應實質不溶性 可能需要或可能不必相同程度之充分網路交聯，亦使聚合 物超吸收（其中聚合物內存在足夠數量的中和羧基）。可見 為使其超吸收起見可能必要不溶性聚合物材料附加交聯。 不溶性聚合物材料之交聯程度一般由反懕劑型式（特別指 交聯劑）及濃度與反應條件決定。因此必要時將實質水不 溶性聚合材料暴露於較激烈反應條件與/或外加交聯劑能 製成超吸收。（因為超吸收性亦受聚合物内邇基水準影響 ，中和前述聚合物中至少一部成鹽基（如羧基）亦可賦予不 同程度的超吸收性）.。 · 如技術上所知，網路交瞄程度即交聯密度可視需要變動 Μ提供不同凝膠強度及凝膠體積。通常交瞄密度加大時凝 膠強度升高，凝膠體積減小，而在恆定表面積對質量比時 吸收速度降低。因此、網路交聯程度一部分可供決定超吸 收聚合物材料Μ及超吸收聚合物發泡體之吸收能量及吸收-28- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 〇 -裝· 訂 線· 本紙張尺度逍用中國國家梯準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 83.3.10,000 A7 B7五、發明説明（27 ) 經濟部中央梯準局負工消費合作社印装 速度用。網路交聯程度亦影響發泡體中餘留單體及能萃出 的聚合物含最。在一較佳具體例中、内交聯劑輿單體反懕 生成一實質水不溶性超吸收聚合物材料，經局部網路交聯· 而達成所須凝膠強度輿凝膠體積。 其中溶劑為水及膠脹與反應在低於水沸點（即1氣®時 loot:)的潘度發生反應之較佳具踊例内由發泡體的超吸收 聚合物材料自反應混合物中吸收之故所海/發泡體典型含水 。為增進發洎體的韌度與吸收率、發泡體內常須有多少水 。發泡體内宜含每百分重量發泡體的超吸收聚合物材料約 20*以下、較 '佳約10*以下、最衧約5S：以下重量之水。（ 此等較佳百分率包括可自周圍吸收的一切水份。）水含量 可藉變更反懕混合物中用水量控制。此外、可加水於超吸 收聚合物發泡體（例如外在增塑劑）。普通雖非必要、水 含最可Μ減少，例如藉文内所述的低酵置換水及/或加熱 發泡體例如用微波照射Μ蒸發水。 若溶劑非水，可將餘留溶劑完全或部分移出所得發泡體 。加熱發泡體材料Μ—溫度在合理時間内例如至溶劑沸點 Μ上或附近充分蒸發溶繭最易完成。 反懕混合物姐份與發泡劑典型引進設置供高剪切混合的 容器中，前述穩定分散物逐在容器内形成。阐後膨脹發泡 劑，使軍體與内交聯劑反應生成發泡體。發泡體典型在生 成期間及/或其後成形。成形作用可用技術上所知的任何 傳統成形技術達到作成有界限的形狀與大小之發泡體。發 泡體成型之較佳方法包括澆注、棋塑或形成作業。 -29- (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁)

本纸張尺度適用中國國家橾準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） 83. 3.10,000 A7 B7五、發明説明（28 ) 經濟部中央搮準局貝工消费合作社印装 澆注及模塑技衛一般包栝將穩定分散物引進一準備的模 榷（開□或封閉槽）f使其膨脹並反應俾發泡髁順應棋榷形 狀。此處使用的特殊模塑技術實例包括壓縮模塑•注射横* 塑·擠壓或《層。成形技術包括在穩定分散物或發泡體上 從事各棟作業Μ修飾其形狀與/或大小。此處所用特殊成 形技術包括碾磨、砍碎、切割、塗覆及擠壓作業。舉例、 穩定分散物可搞應過一銳孔形成有形狀當於孔型的發泡 體。又稞定分敗物可澆注於一表面上形成有所須形狀或表 面形態的發泡體。任何或所有此等技術亦可姐合使用作成 定形發泡體。可用技術上所知任何通當裝置完成此等作桊 〇 本發明的超吸收聚合物發泡體適用自由形式，包括微粒 (含顆粒及厚片等）、片或其他立體式。微粒發泡體材料 能由大塊發泡賵材料試樣經缠當方法如砍碎或碾磨獲得。 但在任何此類製程中一般期盼努力實質保留發泡體材料如 原來形成的形態學（例如表面積對質量比）。欲製一自由（ 即未支座的）發泡體片時將穩定分散物塗敷於一暫時底質 *然後膨脹發泡_，内交瞄劑與單體反應而得實質水不溶 性聚合物發泡體。於是輕易自暫時底質移去發泡體。暫時 底質包栝任何已知可供此用之材科如TEFLON®*片、MYLAR ® Η及脫離塗覆的金屬片。穩定分散物可用製備薄膜或 印刷品的任何傳统方法例如刮刀塗覆、噴霧塗覆、逆輯塗 覆、凹販印刷塗覆、冷擠壓塗覆或澆注等塗敷於底質。穩 定分散物可塗敷於底質得到所須形狀的發泡體產物。或者 -30- 本紙張尺度逋用中國因家標準（CNS > Α4规格（210X297公釐） 83.3.10,〇〇〇 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 訂 線 οίβάϊ2 經濟部中央樣準局-C工消费合作社印製 Α7 ___Β7 _ 五、發明説明（29 ) 可切割發泡體產品至所要求形式° 本發明超吸收聚合物發泡體於連接在載體上時亦適用作 成吸收構件。載體可係技術上所知之任何載體，如非嫌網‘ 構、薄網構、傅統發泡賵、聚丙烯_孅維、打孔聚合物網 構、合成纖維 金靥箔及彈性體等。載體可係通用於吸收 物件所用的任何材料包括芯給或非芯給材料。芯給載體之 例包括薄紙（包括紙巾）。非芯給載體之#ί包括聚合物膜如 聚丙烯。吸收物件内用之一種特別合宜的載體為薄紙。舉 例、逋當薄紙在1980年3月4日頒予Tro khan的US專利 4,191，609;1085年7月16日頒予1>〇1^311的0$專利 4,529,480 ;及1987年1月20日頒予Trokhan的US專利 4, β 3 7,859等内發表；各在此處引用參考。適宜載體亦包 栝文内所述吸收物件内使用之任何背片材料。載體可具任 何合宜形狀，並可在與發泡體结合期間或前後成形。 發泡體可經已知的化學或物理结合物連接於載體*包括 膠黏劑或化學物反應後黏附發泡體於載體。结合意亦包括 發泡體與其他材料之一般非黏接的姐合，例如將發泡體在 其他材料内或夾在其他材料中間。或者能將發泡體结合於 載體即將穩定分散物塗敷於載賵*使膨脹與反應而在載體 上生成發泡備（即載體為一永久底質）製成一帶超吸收發泡 體的结構。用此中任一方法埋接發泡體於載體能呈連續或 不連纘形式或花樣。 在載體上製作發泡體（即載體為永久底質）時宜選擇載體 及發泡體材料使發泡體對載體有充分结合如預計用途需要 -31 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝. 訂 線 本纸張尺Α逋用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210 X 297公釐） 83.3.10,000 A7 B7五、發明説明（3〇 ) 經濟部中央揉準局負工消費合作社印氧 。播定分敗物能Μ任何連續或斷績款式塗敷於載體之全部 表面或’其任何部分。能選擇逋當花樣視需要訂製帶發泡體 结構的吸收性質。舉例在可棄式尿片中可製成特殊款式提* 供女用或男用尿片中限定的吸收性。 本發明較佳具體例中轉移穩定分散物至一傳統擠壓櫬裝 置並擠壓通過。擠颳裝置之一例顯示於McGrav-Hi Π書店 1982第二版聚合物材料原理331頁之圓1^-14中·此處引 用參考。穗定分散物擠懕通過擠懕櫬装置之銳孔於暫時或 永久網構底質上，繼經膨脹及反應步驟形成自由發泡體片 或帶發泡艚的'结構。能調節擠歷櫬内溫度與壓力Μ控制膨 脹與反應過程。例如混合物在擠壓櫬内時可引發單體之聚 合反應Μ生成實質線型聚合物。分散物在銳孔處或在其外 時於是可引發線型聚合物、任何餘留單體、與内交聯劑之 膨脹及反應而生成實質水不溶性發泡體。 另一較佳具體例中將稞定分散物印刷在一永久底質上繼 Μ膨脹及反應製成帶發泡體的底霣。棋範印刷装置與技術 包括輪轉影印及伸縮鼸表印刷設備與方法如 Flexographic Technical，Assn., Inc·, 1991 年 Flexography-Principles & Practices, 4 版内發表者， * 此處引用參考。永久底質可係文内討論的任一種，較佳一 種芯給材料，更佳含孅維素質孅維，最好木漿纖維。 用芯給底質時特別合宜在芯給底霣上印製穩定分散物成 斷績花樣俾作成一吸收構件兼具芯給材料的毛细吸收性與 所得超吸收發泡體斷績花樣之滲透吸收性。欲製断鑛花樣 -32- 本紙張ΑΛ·逋用中國國家揉準（CNS ) A姑UM 210X2?7公釐） 83.3.10,000 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· *ΤΓ 線 ❼16厶72 A7 一__B7五、發明説明（只） 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印装 通常要求用黏度充分高的稞定分散物使分散物樓進底質不 出現過多程度。如此可通當保持底質的芯給性。而且黏度 較高可阻It或減少溶劑輿反應劑之分佈。黏度能用文内討* 論有關製作穩定分散物之任何方法控制*例如靠使用黏度 控制劑及/或多步反應法。此外通常要求在底質上印刷穰 定分散物後在短時間内、較佳立即引發膨脹與反應作成發 泡髖。例如引發單體生成線型聚合物之兔合反應可使印製 的分散物接受紫外照射。然後使印刷的分散物受熱引起印 刷的分散物内線型單體、所有殘留軍體及内聯劑膨脹與反 應。引發單體聚合反應用的紫外輻射於發泡劑有充分低沸 點及交聯劑有充分低活化作用溫度時可以足夠。如有必要 、可用外加熱源如紅外照射。 在一特佳具體例内、本發明的超吸收聚合物發泡體經韌 化。在反應涓合物中納入適當”内”增韌劑可達成韌化作用 *增韌劑與至少一項製作超吸收聚合物的材枓反應。某些 内增韌劑若符合諸單體特微可陲意單玀或輿前述其他單體 混合用作反應混合物之單體組份。考慮本發表能由業界具 普通技術之人士選擇此等單艄。 内增莉劑包括能在上述製作加.聚型聚合物材料或加 聚物本身的聚合反應條件下反應之不飽和物質。加聚物可 有較低玻璃化溫度（即Tg)例如約25T：以下。增韌劑可有親 水基如酸或其他官能基。逋宜内增韌m包括烯烴、芳鼸乙 烯型不飽和單體及不飽和酸的C1-C24烷酯。內增韌劑較佳 為異丁烯或丙烯酸2 -乙基己酯。 -33- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 線 本紙張尺度逍用中國國家揉準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 83. 3.10,000 A7 經濟部中央樑準局貝工消费合作杜印«. B7_ 五、發明说明（52) 内增韌劑之型式與水準能由業界普通技術人士選擇以得 到有不同程度韌性的超吸收聚合物發泡體。發泡體定設計 使一吸收物件如尿片或婦女衛生製品充分順從俾易適應穿* 者身糖之大致形狀與曲線。 取代或附加於内增韌劑時可用一”外”增韌化合物供應所 得超吸收聚合物發泡體之韌度。外增韌劑一般包括Μ上加 聚物及加聚物製作材料Κ外的增韌化合杨。此等增韌劑包 栝親水化合物與疏水化合物。模範親水化合物為水及分子 最相對較高的多元酵如重量平均分子量每莫耳約6 00公克 的聚乙二酵與’聚丙二酵。較佳用收濕性化合物。模範收濕 性化合物為甘油及分子最相對低的多元酵如聚乙二酵及聚 丙二酵之電最平均分子量每莫耳約20 0公克者。最好、外 韌劑為甘油。 外增韌劑可或可不具活性或與所需超吸收聚合物生成材 料反應。増韌劑可包括在上述反應混合物内。或者、超吸 收聚合物發泡體可於發泡體生成後Κ外增韌爾例如經噴霧 或浸潰處理。 外增靭劑之特定量可由業界普通技術人士選擇使超吸收 聚合物發泡體靱化至所須程度。舉例、反應混合物中包含 增靭劑能與一或數項超吸收聚合物生成材料反懕時，可用 超過化學計算量的增韌商ΙΚ獲得所須韌度。或者可加外增 軔劑於反應混合物•然後在不足Μ引起增韌劑與所須超吸 收聚合物生成材料完全反懕的條件下反應。 聚合物·發泡體的實霣水不溶性聚合材料未交瞄或僅部分 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂 線 本纸張尺度逍用中國國家樑準（CNS > Α4規格（21 〇 χ 297公兼） 83.3.10,000 316^72 Α7 Β7 五、發明説明（乃） 經濟部中央揉率局属工消費合作杜印製 交聯時發泡體可進一步反應Μ交聯或進一步交職聚合物材 料。如前指出、必要某種程度的交聯使聚合物材料超吸收 。此外、亦可能要求進一步交聯對已經超吸收的聚合物發> 泡髏授予某®吸收性質。 若實質水不溶性聚合物材料僅含聚合式軍體、例如反懕 混合物不含內交聯劑或確包括潛交聯劑時可能得一未交賺 的發泡髓。潛交聯劑亦可在部分交瞄中產生。所諝"潛交 瞄劑係指在單體與内交聯爾反應生成聚合物發泡體之水不 溶性聚合物所m特別條件下交聯劑不會反應。因此、衹要 選惲反應條件使確保潛反應，可用前述内交瞄劑作潛交聯 劑。不過反懕混合物較佳含至少一種內交聯劑反應生成實 質水不溶性聚合物材料。 若已用潛交聯劑，發泡體可受時間與溫度的條件致潛交 聯劑反應成發泡體的實質水不溶性聚合物材料之聚合物網 路。必要反應條件雖將隨例如涉及的特殊化學變動，反應 通常包含於溜度自約1001至約250C加熱發泡體歷時約 1分鐘至約30分鐘。此項反應典型引起發泡體中實質全部 聚合物材料内網路交聯。结果典型提高發泡體的實質全部 聚合物材料之凝膠強度（而降低凝膠體積）。 » 由攆一部分單體活性位置與內交聯劑之反應亦可產生局 部交聯，由於例如在製作實質水不溶性聚合物發泡體時内 交睇劑之化學計算不足。此項發泡體之聚合物材料（可能 已係超吸收劑）能於聚合物材料與一逋當外交瞄劑之反懕 生成發泡體後進一步交聯。外交脚產生發泡體表面的聚合 -35- /.V I alfj ^^^1 mu m nn tl« I Am (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 本紙張尺度逍用中國國家揉準（CNS ) A4ft#· ( 210X297公釐） 83.3.10,000 五、發明説明（Μ ) Α7 Β7 經濟部中夬揉準局貝工消費合作社印製 物材料與交聯劑接觸、及視反應條件與表面下聚合物材料 之交聯、通常條件愈過激或反應劑愈活性、表面的及表面 下的聚合物材料將愈交聯。交聯作用能通過聚合物發泡體* 中聚合材料之不同深度引起，自與外交聪劑接觸的聚合物 表面進入聚合材料之内部。此外、例如藉分段式引發交瞄 作用能製備不同交聯密度帶。於是能形成一種交聯梯度以 最高交聯密度向聚合物表面（包括互通道者）。在一較佳具 體例内、僅一用超吸收聚合物材料製成的發泡體表面經進 一步交聯使發泡賵表面包括互通道的表面有較高凝膠強度 ，而表面下聚合材料之凝膠強度及凝膠體積通常不變。不 願受理論約束、相信此項交聯作用可產生一種凝膠強度足 Μ於弄濕時提供發泡體之表面乾燥（亦即使用中皮膚乾燥 )而對滲透吸收容最及速度並無重大不利衝擊。而且、此 項表而交聯可提高毛细吸收率。 適宜外交聯劑包括文内有闞內交聯劑所述者。外交聯劑 較佳链與發泡體的聚合物材料生成共價交聯鐽，即外支聯 劑含有一或數儷與發泡體的聚合物材料反應的官能基或不 飽和基。若實質水不溶性聚合物材料含羧酸基、共價交聯 的較佳具體例一般出現為羧酸基與交聯劑中相應官能基反 * 應生成酯、酿胺、醢亞胺或胺基甲酸酯基之结果。因此、 較佳交聯萷包括多羥基化合物、多元胺、多異氰酸酿、多 醣胺、多環氧化物及羥基環氧化合物等。外交聯劑較佳為 多羥基化合物如多乙二酵、多丙二酵、及甘油。最好用甘 油。 -36- (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 〇 -裝. 訂 線 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） 83. 3.10,000 016272 A7 B7五、發明説明（55 ) 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印装 首先嗶露發泡體於外交聯劑例如用噴霧、浸漬或蒸汽澱 積，能使聚合物發泡體與外交聯劑反應。隨後發泡體材枓 輿外交聯劑反應在時間及溫度條件下充分使反懕達到所須 程度，視特別聚合物材料與外交瞄劑而定。此等條件可由 業界技術人士輕易決定。視反懕化學如何、聚合物發泡體 輿交聯劑接觸時可自然發生交聯反應，但通常必要用例如 照射或加熱誘發。因此需考嫌所予誘導：ί法選擇外交聯劑 〇 有些外交聯劑如多烴基化合物亦能作外增韌劑用。通常 不完全反應人超吸收聚合物材料之此型任何外交聯劑能作 外增韌劑用。用化學計算過量的外交聪劑對聚合物材料、 或者藉控制外交聯劑反應條件Κ避免交瞄劑與聚合物材料 之完全反應能達此目的。此外、能受收濕性交聯劑如甘油 吸引的水可作用Κ增靭超吸收聚合物發泡體。 所得本發明超吸收聚合物發泡體能κ各種吸收本領、结 構、機械及Μ下其他性質表現特徵。 趿收太領特榭 吸收能最係指超吸收聚合物發泡體吸收並保持與其接觸 的流體之能最。文内發泡體的吸$能量能考慮有二項姐份 :一種滲透吸收能量（即凝膠體積 > 與一種毛细吸收能量。 滲透吸收能最指發抱體的聚合物材料吸收流體之能力，而 毛细吸收能最指發泡體孔道吸收流體（例如由芯給）之能力 。同樣、文内發泡體有一滲透吸收率（聚合物材料吸收流 體之速度）與一毛细吸收率（孔道吸收流體之速度）。除非 -37- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝. 訂 線 本紙張尺度逍用中國國家揉準（CMS ) Α4规格（210X297公釐） 813.10,000 A7 _B7五、發明説明（56 ) 經濟部中央揉率局貝工消费合作社印製 另行說明、文内所用吸收能最及速度皆指缌計（即聯合滲 透與毛细的）吸收能量與速率。 吸收能最與所吸收流賴的性質及流體接觸發泡體的方式. 能變化極大。供本發明用係以任何指定超吸收聚合物發泡 體材料所吸收合成尿量之辭解釋，即在後文說明的程序Μ 每公克發泡艄之合成尿公克數說明（因合成尿之比重約為 1.0，吸收容最亦能Μ每公克發泡體的合成尿ra 1數報告>。 本發明超吸收聚合物發泡體為其具有吸收能量每公克發 泡體至少約1 〇公克者，較佳至少約1 5公克最好至少約 50公克。有此相當高吸收能量特微的超吸收聚合物發泡體 特別適用於吸收结構與物件，因為發泡體定義要求保持高 最之排出體液如尿。 '吸收速率為K時間函數衡最的吸收能量◊吸收率Μ每秒 (sec)每公克超吸收聚合物發泡體之合成尿公克（g)數計 宜至少約0.5g/g/sec，較佳至少約lg/g/sec，最好至少約 2g/g/sec ° 任何指定發泡體試樣‘能用試驗方法段内所述程序測定吸 收能最及速率。 除相對高吸收能量及吸收速度外、超吸收聚合物發泡體 * 宜亦具備某呰凝膠強度特性。凝膠強度係指發泡體一旦吸 收流镅後在懕力下發泡體變形或流佈的傾向。不希望受理 論束縛但相信就一指定超吸收聚合物材料與凝膠強度言、 毛細吸收能量及毛细與滲透吸收速度可因發泡體的表面積 對質最比率加大而升高。因此可望在吸收结櫞及物件中利 -3 8 - 本紙張逍用中國國家梂準（CNS ) A4胁（210Χ297公釐) 一 83.3.10,00。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 〇 .裝. 訂 線 五、發明説明（57 ) A7 B7 經濟部中央揉準局負工消費合作社印氧 用有充足凝膠強度及最大能達的表面樓對質量比之諸超吸 收聚合物發泡體。 又曾發現凝瞭強度（即凝膠變形趨勢）與超吸收聚合物發* 泡體之切變横最直接相關。於是、有足夠凝膠強度通用於 本發明吸收结構及物件之超吸收聚合物發泡體能指定發泡 體的切變模最條件而適當表現特微。 切變模最能用例如一種程序便利測最，/包括用一應力電 流計測定U)施予指定發泡艏試樣上懕力對（b)試樣展現所 生應變之比。Μ此方式測試的發泡體試樣用合成尿泡脹至 其吸收能最。測定應力對應變比，随後自比率算出所得發 泡賭試樣之切變模最（Μ達因/ cm2計）。此處所用適宜程序 在1988年4月19日頒予Brandt等的US專利Re. 32,649中說 明，在此引用參考。 本發明顏吸收聚合物發泡體宜有凝膠強度使此等發泡體 展規切變模量至少約1 dyne/cm2，較佳在約1至5 dyne/cm2 範圍內。不受任何特別理論約束、相信有如此 凝膠強度的發泡體能於流體吸收後抗拒變形，且有縮減流 動趙向（即發泡體為"流體稞定”）。因此、較佳凝膠強度可 容許本發明發泡體的互通道於受潦體泡脹時維持並擴大Μ * 致發泡體可吸取並输送後來的流體負荷。較佳凝膠強度亦 有促進皮膚乾燦效用。 本發明發泡體之另一特色為即使在少量封閉懕力下當流 髏貯存其上或輿發泡體接觸時發泡體通常各向同性地泡脹 。此處所用各向同性泡脹意謂灞濕時發泡賭常在各方向同 -39- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 〇 裝. 訂 線 本紙張Λ度逋用中國國家揲準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） 83.3.10,000 A7 _B7五、發明説明（5S ) 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印装 等膨脹。各向同性膨脹為發泡體之重要性質，因發泡體、 氣室及互通道之超吸收聚合物材料即在泡脹時仍能維持其 相對幾何形及空間闢係使保持原有毛细道，除非使用期間 擴張（聚合物材料、氣室及通道於泡脹期間變大）。於是 、發泡膊能吸收及/或通通其本身输送附加的流體負載。 结嫌特ft 超吸收聚合物發泡體的特殊的多少相siT與互助之结構性 質曾經鑑定在涉及含水體液的吸收之用途中極合要求。較 佳超吸收聚合物發泡體之幾種结構性質能槪述如下： 寿而蒱對-份皙a hh 表而積對單位質最比為發泡體中超吸收聚合物材料表面 包括氣室與互通道表面積之總面積對超吸收聚合物材料的 缌質最之比。表面積對質量比為發泡體吸收流體的速度、 特別滲透吸收速度之指標。發泡體的表面積對質量比愈大 則所吸收流體之擴散面積愈大。因此發泡體有指定凝膠強 度特性時Μ有表面積對質量比較高之發泡體為佳。 相信表面積對質量比對發泡體中超吸收材料受含高分子 最姐份如血液及月經的體液之減少鈍化作用亦極重要。若 表面積對質量比太小、由於其分f大小之故相信此等组份 物理性地鈍化發泡體或其部分。 為K上理由、本發明希望加大超吸收聚合物發泡體之表 面積對質最比。通常增加發泡體毛细度的任何特色亦能提 高表而積對質量比。舉例泡室大小縮減時及/或泡室數量 、敝泡百分比、及/或互通道百分比等加大時表面積對質 -40- (請先《讀背面之注意事項再填寫本頁) 〇 .裝. ,-ιτ 線 本纸張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4规格（210 X 297公釐） 83. 3.10,000 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印簟 A7 B7 五、發明説明（59 ) 最比升高。因此、任何能如此影響此等參數的發泡體成分 或加工參數可提升表面積對霣鼉比。 文内超吸收聚合物發泡體典型可有表面積對質量比至少-約0.2n2/g ，較佳至少約1.6ia2/g ，最好至少約3m2/g。 測定表面積對質量比的逋宜方法（用Brunauer- Ennet -Tel ler, B E T氣體吸收法）在測.兢方法段f更詳說明。 (B)敞泡百分.比 ’ 聚合塑發泡體性質上可係相對閉泡或比較敝泡的，視氣 室壁或界（即氣室窗）是否裝填聚合型材料及/或採用之程 度而定。本發明的超吸收聚合物發泡體係比較敞泡的，因 發泡髀的個別氣室大部分不完全由氣室壁之聚合型材料相 互隔離。因此、此等實質敞泡的發泡體結構内之氣室有泡 間開口或”窗”夠大至容許流體立即自一氣室移轉到發泡體 結構内另一室。敞泡結構對毛细吸收速度與發泡體能量二 者皆頗重要。改善毛细输送亦增進滲透吸收速度，因發泡 體的超吸收聚合物材料有較大面積暴露於流體。 文内所用此型的實質敞泡结嫌中發泡體常有網狀特性由 許多互相連接的三向分枝網構界定個別氣室。姐成敞泡發 泡艚结構的分枝網構之聚合型材If股線能視為”支柱”。為 本發明用、若發泡體结構中至少約25« 、較佳至少約50!8 、最好至少約75X之氣室與至少一個相鄰氣室成流體交通 ，則此超吸收發泡體為”敞泡的”。或者、若發泡體有超過 後文所述最低值的有效孔隙度則可認係實質敞泡。 此外、文内發泡體的泡間開口在使發泡體有實質上連續 -41 - 本紙張尺度逍用中國國家揲率（CNS ) A4规格（210X297公釐） 83. 3.10,000 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

Α7 Β7 經濟部中央揉準局貝工消費合作杜印氧 五、發明説明（4·0 ) 的互通道實質遍及發泡賵網路，即泡間開口形成通道的互 連網眭並不含聚合物材料致發泡體能滲透液體。通道容許 接觸發泡體的流體經毛细力（即形成的毛细输送道）输送> 至發泡艚的其他部分使發泡膊的全部體積用於照收流體。 又當膨脹時氣室與互通道容許流體通過發泡體随意到超吸 收聚合物材料遠離流體接觸的起始點或到與發泡體接觭之 其他结構。因此由於氣室與互通道可認S發泡體能滲透流 體。相信互通道能增加毛细吸收速度及能量。因為通道容 許流體分佈遍及發泡賴•亦供應發泡體超吸收聚合物流體 保持特性之提'高利用，從而增加發泡體之滲透吸收速度。 泡間開口較佳能容許流體之泡間毛细流動（即泡間流體 交通）在氣室之至少約25¾間，較佳至少約50ΪΚ ，最好約 75¾間。表面積對質量比與有效孔隙度可係有泡間交通的 氣室程度之指標。 影饗互通道形成之特色包括發泡劑的濃度、粒子大小及 粒子大小分佈及膨脹與反應步驟之控制使在到達臨界黏度 前膨臈發泡劑。 (C >平fel親耷女小及氬宏女小分佈 文内超吸收聚合物發泡體的另一结構特色為氣室大小。 發泡體氣室形狀常係實質球形。因此、此項實質球形氣室 的大小或"直徑”為一通用參數常用Μ表現發泡體特激以及 供表現本發明較佳超吸收聚合物發泡體之特性。因指定聚 合物發泡髑試樣的氣室非必要具大約同樣大小*可說明一 稱平均氣室大小，即平均氣室直徑。同樣可規定反映氣室 -42- (請先閱讀背面之注$項再填寫本頁) .裝. 訂 線 本紙張尺度逋用中國國家揉準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） 83. 3.10,000 五、發明説明（41) Α7 Β7 經濟部中央揉準局工消费合作社印氧 大小範_的氣室大小分佈。 因氣室大小係決定發泡體毛细度的因數，氣室大小為— 能直接影響文内超吸收發泡體的滲透與毛细吸收速度二者， 之參數。氣室大小連同氣室數量（與密度相關）.亦可影響文 内發泡髑的桷械性質包括韌性。通常指定密度的觫大發泡 體之總韌度可隨平均氣室大小降低而上升。 許多技術可用Μ決定發泡體内平均氣ί大小。此等技術 包括枝術上遇知的汞孔率計法等。但決定發泡體内氣室大 小的最有效技術包括一發泡體試樣之簡單照相測量。例如 阃繪中圖1S本發明典型超吸收發泡體一邊之顯微照相。 加印在顯微相片標記la的部分者（其邊放大約50倍）為代表 5 0 mm大小之尺度；在標示lb部分上（la的矩形部分放大 約2 50倍）一尺度代表100微米之大小（同樣圖2為圖1發 泡體一邊的顯微照相，自圖1邊平面之垂直平面攝取者* 有相似尺度加印於標記2a (50X)及2b (250X)部分）。此 等尺度經由影像分析程序能用Μ決定平均氣室大小。發泡 體試樣顯微相Η之影像分析係一通用的分析工具，能用Μ 測定文內發泡體结構之平均氣室大小。此一技術在1988年 11月29日頒予Edwards等的US專利4,788,225内較詳說明 * ，此處引用參考。自用Μ簡定平均氣室大小的各種氣室測 最法能便利決定氣室大小分佈，包括範圍及在此等範圍内 的大小百分率。 一般要求供應發泡體有最小可能氣室大小配合獲取前述 的泡間流體交通及表面積對質量比。經直接照相測量決定 -43- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

C .裝· 订 線 本紙張尺度埴用中圃國家揉準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 83. 3.10,000 五、發明説明（42) A 7 B7 經濟部中央揉準局属工消费合作杜印裝 時本發明超吸收聚合物發泡體典型有約100微米K下的平 均氣室大小，較佳約低於50微米，最好約20微米Μ下。通 常最小氣室大小可在約1至約10微米範圍的。較佳至少約， 5(U 、更佳至少約75¾ 、最好至少約90S；之氣;S在上述氣 室大小範圍内。 氣室大小分佈可影響滲透及毛细吸收速者二者。為加大 毛细吸收速度起見相信宜提供狹窄氣室/小分佈，宜使發 泡體有氣室分佈值至多5 ，較佳至多3 ，更佳至多2 。最 快毛細吸速吸，收速度之氣室分佈值宜為U即全部氣室大小 相同）。相當於此等數值的氣室大小分佈綜列於表I。另 又相信發泡髁形態有小氣室與較寬氣室大小分佈組合致有 較小氣室”填充”於較大氣室中間者其滲透吸收速度最大。 因此為適當平衡文内發泡賵的渎透與毛细兩種吸收作用， 氣室分佈值宜大於1而小於3 ，最好小於2 。 變動文內所述某些發泡賴成分與處理特色能影響並控制 超吸收聚合物發泡體的氣室大小，特別影響穗定分散物中 發泡劑粒子大小者。舉例、氣室大小受製作分散物之黏度 比，切變應力·及膨脹與反應步驟中所用湛度及壓力之影 響。充分籾性發泡體之氣室大小亦可藉簡單壓縮製成後的 固態發泡體结構更改。 適當選擇一栴定發泡劑及反應混合物之界面活化爾K減 少發泡劑粒子在膨脹作用期間或其前聚结可促進氣室大小 分佈狹窄。例如含親水或疏水基的界面活化劑常能有效穩 定其中溶劑為水的反應混合物内之水不溶性發泡劑。界面 -4 4 - (請先M讀背面之注意事哽再填寫本頁) .裝 -訂 線 本紙張逋用中國國家揉準（CNS )八4胁（210X297公釐） 83.3.10,000 A7 B7 五、發明説明（45 ) 活化劑内親水與疏水基之比率能改變K減少發泡劑粒子聚 結*較佳靠配合界面活化劑與發泡劑的HLB值從而促進氣 室大小均勻分配。降低黏度比亦可促進氣室大小狹窄分配> (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂 線 經濟部中央橾準局真工消費合作社印氧 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 83.3· 10,000 S16272

A B7 4 4 · /l\ 明 説 明 發 s< 經濟部中央標準局貝工消费合作杜印裝 S2-S6 - xzi S0TS6 - SI-S6 - χε.εε S07S6 - %os 02 - sol 糸挺 02 sol< - xs.ucon.sol< - s.ic su-soi< - χε S6> - SIY 55 丫 29 - SNroS6 丫 S9 -»<ε

5 . XS.If GOV-Λ5·Ιν s-81- s SSC-XS.I*-SV> - S.IV ssi , XZI S9-SS<57-εε SS-Sk s.卜t %5.ζε xsz 9Z.5 - sve8V-ZI , xsic,Z7B\ - s S-Zcsl<-Xr1 8V-SI - %εK-8I - χε S9-SSA - %ε s«r丫 sc - *ε SS_ST χε εε sz-zz< - %SCJ εε Bv-sl - KivJ εεCNIZ®- ss s59.55< -»t52 εε 5T-Sfn- sz s SS-ST- %os εε Szl-SOA-xsz ‘ εε S6丫sz - sz os

SOI 02 . %00【 。若貉S31装齚1¾¾七賠· TVi 裝衮 solttvf/-K.w 胸賅sSJggss脚 g2【-gol <-XSCSJSS)23农囬娴嫉 S4I 莱鏟^-f^ss袖 (請先閩讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝. 訂 線 杗赛os 6 4 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 裝兹ocsl 83. 3.10,000 A7 __B7五、發明説明（45 ) 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印*. (D)發洵體密麻 超吸收聚合物發泡餺的密度可影響此等發泡镅之許多效 能與機械特性。此等特性包括滲透與毛细吸收二者的能量， 與速度及發泡賵韌性。一般指定表面積對質量比及氣室大 小當發泡體密度降低時其滲透吸收速度及毛细吸收能量將 升高。要點在超吸收聚合物發泡體的密度亦能決定文內吸 收物件之成本效益。 / 文内規定乾基計之發泡體密度（在空氣中每立方公分發 泡髓積之發泡體材料公克數）。因此、任何吸收的含水液 體最例如製成發泡體後可能留在其中的一切餘留液體於計 算及表示發泡體密度時均略而不計。但文内所述的發泡體 密度包括可能存在超吸收聚合物發泡體内的任何餘留固體 物質如界面活化劑、外增韌劑等。此等餘留物質事實上可 貢獻電大質量予發泡體材料。 能提供測定每單位發泡體结構中固態發泡體材料質量的 逋當重量分析程序能用Μ測量發泡體密度。舉例此處逋用 的一種重量分析程序在.1992年9月15日頒予Young等的 US專利5, 147,345中較詳說明。此處引用此專利參考。對 於發洎體試樣製程（乾燥、老化、預熔化等）可徙不慎更變 身 所得密度測最的諸種情況，則亦可利用選擇的密度測定法 。舉例此等選擇方法可包括重最分析密度测量法用一吸收 在發泡體材料之測試液體。此型密度濟定法能有效表現極 低密度發泡體之特色例如文内發泡體中其乾密度近似發泡 9S 孔隙度倒數者。見 Chatterjee, "Absorbency”，_ -47- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· ο 線 本紙SUijjt逍用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 83. 3.10,000 五、發明説明（46 ) A7 B7 經濟部中央揉準局負工消费合作社印装 I fi-XJi-ί i e Science & Technology. V o 1 . 7 , 196 5, p . 41 ，此處引用參考。後文所述發泡體密度範圃意指概括的即 意在涵蓋可用任何合理實驗测試法測定的密度值。 一般宜降低超吸收聚合物發泡體之密度Μ符合獲得之發 泡體有所須互通道、氣室大小、與表面積對質量比的結構 。發泡體密度能藉控制某些發泡體成分與處理參數如發泡 劑之添加澹度等調節。本發明之超吸收!^合物發泡賭典型 可有自約0.1至約0.5 g/cm3範醑之乾基密度值。文内超 吸收聚合物發泡賭的密度不必全盤結構一致；即發泡體之 有些部分或區比其別的部分或區可有較高或較低密度。但 如發泡體有實質連鑕的互通道實質上遍佈及較小氣室分配 值時密度實質上會通盤均一。 (E)孔隙庠 如前陳述極低密度發泡體之乾密度近似孔隙度之倒數。 因此、孔隙度可作供給文内發泡體密度測量用。而且、孔 隙度能與發泡體结構内氣室數量、敝泡百分比、及互通道 百分比相闞。通常孔隙，度增加時氣室數、敝泡數、及發泡 艚通道内流體的互通程度亦加多。 孔隙度為每單位固體物質霣量（即聚合物结構加所有餘 留固體）形成發泡體结構在多孔έ泡體结構内孔穴或氣室 體積之最度。孔隙度對前述有關發泡體密度之超吸收發泡 體性能與橢械特色等許多方面影響頗為重要。 孔隙度能用任何逋當實驗方法測定，產生结構的實際孔 隙度之準確指示。此等實驗法一般包含測量一種能引進發 -48- (請先閲讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) 裝. 訂 Ο 線 本纸張尺度逋用中_國家揉率（CNS > Α4规格（210X297公釐） 813.10,000 A7 _B7五、發明説明（π) 經濟部中夬標準局貝工消费合作社印簟 泡膊结構之試驗液體的體積與/或質量，因此代表發泡體 内敞泡所佔體積。為此之故發泡體的孔隙度參數亦可稱作 ”有效孔隙賵積”。 實驗決定有效孔隙度之-：種傳统方法包括自發泡體结構 I 外將一檷低表面張力的液賭如異丙酵引進發泡體结構内。 用異丙酵測定有效孔隙度的程序在前引資料US專利 5_〗47, 34 5中說明。但須知亦可用其他^驗液體與程序測 定有效孔隙度。 一般要求加大文内發泡體的孔隙度。超吸收聚合物發泡 膊的孔隙度能，受與密度調整用許多相同發泡膊成分與處理 參數之影響及調整控制。例如影響孔隙度的特徴可包括發 泡劑添加水準及發泡劑粒子大小。 本發明的超吸收聚合物發泡體一般有孔隙度至少約5 ml/g ，較佳至少約10ml/g ，最好至少約30ml/g 。孔 隙度典型範圍自約5至約40 ml/g ，孔隙度之此項範圍意 欲指示本發明發泡體涵蓋的理論孔隙度之”槪括”定義。因 此若任何實驗方法能合理地期望得到近似理論孔隙度測量 產生在上述範圍內的數值時用任何此項方法測試之發泡體 材料均颺本發明範圍中。 (F)毛细昵引hh宪而》 ’ 文内較佳超吸收聚合物發泡體之另一结構特色為某一毛 细吸引比表面積。毛细吸引比表面積通常碑每單位質量全 體發泡體材料（即聚合物結構材料加固態餘留物質）形成 特殊發泡體的聚合物網路之試驗液體能到達的表面積之量 -49 - (錆先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 線 本纸张尺度埴用中國國家揉準（CNS >A4规格（210X297公釐） 83.3.10,000 五、發明说明（48) A7 B7 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印裝 度。毛细吸引比表面積由發泡體中氣泡單位之尺寸（即直 徑）及’由構成氣泡單位的支柱大小（即長度、寬度與厚度 )二者決定。於是毛细吸引比表面積乃發泡體網路提供固> 賴表而至此一表面參與吸收率程度结！量之一種定量方式。 一種敞泡式發泡餚结構如本發明超吸收聚合物發泡體之 毛細吸收比表面積為發泡體影響由發泡體展現的毛细作用 (或毛细吸引）之特色。發泡賭表面積對質量比雖對測定 發泡體的滲透吸收速率特別重要•發泡體毛细作用可經選 擇及控制使超吸收聚合物發泡體有一種毛細作用程度容許 流體在發泡體結構内输送例如經芯給。調節毛细吸引比表 面積因此為提供超吸收聚合物發泡體可能需要的毛细作用 稃度之適宜措沲。毛细吸引比表面積較高之發泡體可供應 高毛畑吸收能最與高毛油及滲透吸收速率之極合宜姐合。 髙比表面積為構成發泡體结構的支柱细度之结果。 超吸收發泡體的毛细吸引比表面積受影響並靠調節影響 發泡潲密度與孔隙度的許多相同成分及處理參數控制。 本發明用、任何指定,超吸收聚合物發泡體材料之比表面 積能由且普通用一種包含毛细吸引的原理之程序測定。此 一程序中毛细吸引比表面積係由澜量一已知質量與尺寸的 發泡體試樣內存在一種低表面張^液體（如乙酵）之毛细吸 取最決定。文內逋用經由毛细吸引法測定發泡體比表面積 所用此一程序之詳细說明在前引資科US專利5, 147,345中 報告。亦可利用任何合理的遘擇方法測定毛细吸引比表面 積。 (請先閲讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) .裝. 訂 線 本紙張尺度逋用中國國家揉準（CNS ) A4规格（210X297公羡） 83.3.10,000 經濟部中央橾準局負工消费合作杜印氧 A7 ___B7__五、發明説明（朽） 文内超吸收聚合物發泡體宜有至少約0.1 m2/g之毛细吸 引比表面攢，較佳至少約0.5 n2/g，最好至少約1 m2/g。 毛细吸引比表面積典型可在約0.1至約5 n2/g範圍内。有> 上述毛细吸引比表面積值的超吸收發泡體可具特別合宜的 含水體液如尿之毛细及滲透吸收能量與速度的均衡。 糯捕忡恃色 超吸收聚合物發泡髏宜具機械性質如<韌性、完整性、 柔軟度等•使此等發泡體特別適用於吸收物件如可棄式尿 Η ° . 本發明的超，吸收發泡體預計作吸收物件用時宜具韌性。 所諝”韌性”意謂發泡體材料能於吸收構件或作吸收構件用 使順應人體形狀及輪廊。通常、柔韌發泡體能變形或彎曲 至此等吸收物件所用之必要程度而不甚損害其結構整體或 重大喪失其吸收性質。 文内超吸收聚合物發泡體亦宜充分柔韌Κ承受製備、加 工、包裝、運输及貯存含此等材料的吸收物件期間所遭遇 的壓縮或變形力量。例.如可棄式尿Η常包裝成摺疊狀態供 售，其中尿片芯在縱横二向摺叠。可棄式尿片亦常Μ大谁 摺叠尿Η式問市，整堆包含在周圍包裝内壓縮。因此、處 理與銷售期間超吸收聚合物發泡€可遭受的壓縮與變形力 量甚至比使用中加諸發泡體材料者更大。 設定文内超吸收聚合物發泡體一般必須耐受的處理性質 ，本發明較佳發泡體材料應具柔韌度特性，能藉其能耐彎 折而對其结構整體性不逋重大損傷的能力資料定量。i *51- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· ο 線 本紙張尺度逋用中國國家樣準（CNS ) Α4Λ格（210X297公釐〉 U 3.10,000 五、發明説明（50 ) Α7 Β7 經济部中央橾準局貞工消费合作社印裝 I方法-段内說明一種決定文內發泡賵柔韌度的程序*即 测定一所設特定大小的發泡體試樣K指定速度繞一圓柱形 心輪能否彎析或者彎折若干次而不斷裂。本發明之特佳發 泡賻為其足夠柔靭使其於作體液吸收劑用時經（合成尿）飽 和的發泡體材枓於37υ能受此曾折試驗而不斷裂（即發泡 膊展現至少一遇期之彎折值）。較佳發泡體能聳折至少2 次，最好至少5次接受此一試驗程序而不/斷裂。 本發明的超吸收聚合物發泡體宜具有使用中结構整合及 觸摸柔軟（即無刺激性）之附加機械靨性。例如超吸收聚合 物發泡體將在，嬰兒尿Η中吸收物件採用者於穿者行走、 奔跑、爬動或跳躍時常兼/受動態與靜態力最。此等力量 易於拉址或撕開或者另外破裂發泡體结構。因此、對於將 Μ此方式使用的發泡體（尤其發泡體片）應具足夠结構完整 當有利於減少使用時撕碎或分裂發泡體的發生。 超吸收發泡網！亦可在吸收物件中成表面配置用，其中發 泡浦材料表面可與穿者皮嫌達到緊密接近。於是必須可接 受地柔軟&不剌激觸覺而極逋作文内超吸收發泡體之表面 Ο 苴他多方而抻皙 作吸收物件中流體吸收劑用的^内超吸收聚合物發泡髓 宜有較低度能萃提的聚合物材料。相信聚合物為體液萃取 後發泡賵的超吸收聚合物材料生成水凝膠時琏改變體液的 化學與物理性二者致使此等流艚更慢被含超吸聚合物發泡 鰌的吸收物件吸收及更不充分保持之程度*此等影響在前 --------,--裝-- (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 、1Τ. 線 本紙張尺度逋用中國國家揉準（CNS ) Α4规格（210Χ297公釐） 83.3.10,000 A7 ____—_B7 五、發明説明（51 ) 經濟部中央棣丰局男工消费合作社印氧 引資料（丨S專利Re. 32,649中說明。其结果、聚合物瀝濾入 待吸收的流賵內使吸收物件内超吸收聚合物發泡體之有效 利用減少而更多發生物件中體液之不良洩漏。 文内超吸收聚合物發泡體能萃提的聚合物程度测定能由 一發泡髑試樣與合成尿液接觸，達到萃提平衡必要的相當 時期（例如至少16小時），然後自上層清液中濾過泡脹的 發泡體材料，最後測出濾液中聚合物含畺、此一適合文内 使用的測定羧酸及磺酸基超吸收聚合物材料之可萃提聚合 物含最用方法在前引資料US專利Re. 32,6 49中說明。 本發明之較佳超吸收聚合物發泡體具二型能萃提的聚合 物含最特微。相信發泡賭中能萃提的聚合物總量及此等能 萃提物質瀝濾速度二者在有關超吸收聚合物發泡體的吸收 件能方而頗為電要。因此、文内超吸收聚合物發泡體宜有 一挿靼始能萃提的聚合物含最，即與合成尿接觸一小時後 除去的能萃提聚合物水準不超過發泡體重量之約7.5¾，較 佳不超過約5X重最。而且發泡體亦宜有一平衡能萃提的聚 合物含最，即與合成尿.接觸例如1 6小時後除去能萃提聚合 物之平衡水準不超過發泡體試樣重量之約17S! ·較佳不超 遇重最比約10¾ 。 此外、本發明較佳超吸收聚合¥發泡體在吸收能量與平 衡能萃提的聚合物含量之間展示一種特別闞聯，如前引資 料丨丨S專利Re. 32,649内說明。此等較佳發泡體能根據US專 利Re. 32,649之槪括指示適切此等聚合物材料者製備。例 如、能萃提的聚合物含最可由引發劑（如有使用）之控制的 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ο .裝. 線 本纸張尺度逋用中國國家揉準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） 83. 3.10,000 五、發明説明（52 ) A 7 B7 經濟部中央揉準局負工消費合作社印装 最少利用及/或用較低溫度供單骽輿/或内交聯劑反懕（ 例如自約20T：至約80t!)儘量減少。 觴用 如發泡體技術上所知超吸收聚合物發泡體能作許多目的 在許多用途中使用。發泡體特別適用於要求吸收及/或保 持流镅之用途例如在吸收物件；衛生紙（包括毛巾料）；包 裝容器；藥劑投送装置；創傷清理設備^灼傷治療設備； 雠子交換柱材料；结構材料·，農業或園藝材料如棰籽Η或 水份保持材料；及工業用途如淤泥或油脫水劑，防止生露 用材料，乾fill·劑，及濕度控制材料等。 因發泡體之獨特吸收性、超吸收聚合物發泡體特別通用 作吸收物件尤其可棄式吸收物件内吸收芯材料。文內所用 ”吸收物件”一辭指吸收並容納身體分泌物之裝置，更明 確地指放置靠貼穿者身賵或附近的設施Μ吸收及容納身體 中排放的各稻分泌液。文内用”可棄的”一辭說明及吸收物 件不擬經洗滌或其他方式恢復或再用作吸收物件（即預定 於一次使用後棄去及較佳經再製、堆肥或其他以環境適宜 方式處置）。一種"單元的”吸收物件係抱吸收物件由各別 部分製作结合一體形成綜合實體使其等無須分離作業部品 如單獨支持物及被墊之類。本發#吸收物件一較佳具體例 為隨3所示之單元可棄式吸收物件尿片20。此處所用”尿 Η "—辭指一種由嬰兒及失禁人一般穿用的吸收物件，穿 者穿著於下肢周圍。但需知本發明亦能用於其他吸收物件 例如失禁短褲、失禁内衣、尿片支座與襯墊、婦女術生内-54- ----------·>--裝-- (請先聞讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) 訂 線 本纸張尺皮適用中國两家揉率（CNS ) A4规格（210X297公釐） 83.3.10,000 316^72 A7 _____B7五、發明説明（Η) 經濟部中央榡率局貝工消费合作社印氧 衣、衛生棉及短辣襯等。 圖3為本發明尿片20於其展平無約束狀態（即去除彈性 誘起的收縮）之平面圖，部分结構切開使更明白表現尿片> 20之構造，有部分尿Η 20面離穿者的外表面52者刖朝向閲 者。圖3所示尿片20較佳含一透液面片24; —不透液背片 26連接面片24;—吸收芯28(有衣服面1〇〇，身體面1〇2 · 例邊82與諉邊83>位於面Η 24與背片26之:間；鬆緊俩條 3 0;鬆緊腿褶32;彈性腰口；及一扣轚系統36。 圖3所示尿/={ 20有一外表面52，一内表面54與外表面 52相反，一第—腰區56，一第二腰區58與第一腰區56相對 ，及周邊60由尿Μ 20外邊界定*其中縱邊稱作62而末端邊 定為64。（熟練技工能認知尿片普通以術語說明有一對腰 區及腰區中間有瞇叉區，本申謫書中為簡化名詞計敘述尿 片20僅有腰區，各腰區含一部分尿Η典型可命名為鼸叉區 的部分）。尿Η20的内表面54包含尿片20之部分使用時位 置鄰近穿者身體（即内表面54常由至少一部分面片24與連 接面片24之其他姐份形成）。外表面52含尿片20位置離開 穿者身賻的部分（即外表面52 —般由至少一部分背片26與 連接背Η26之其他組份組成·）。 鼷3表現尿片20之較佳具體例/其中面片24及背片26之 長度與寬度尺寸一般比吸收芯28者較大。面片24及背片 26延伸出吸收芯28之邊外，藕Μ形成尿片20的周邊60，面 Η 24、背片26與吸收芯28雖可姐集成多種遇知的構形，較 佳尿Η形態大致在1975年1月14日頒予Kenneth Β. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· -訂 線· 本紙張尺度適用t國國家梂準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 83.3.10,000 A7 B7 經濟部中央揉準局*C工消费合作社印製 五、發明説明（54 ) Buell的I丨S專利3,860,003標題”可棄式尿片之能收縮側 部分”；及1992年9月29日頒予Kenneth B. Buell等的US專 利5, 1 51,092 ，帶動態鬆緊腰口有預先設置的彈性抗弩鉸， 鐽之吸收物件”；各在文内引証參考。文内可棄式尿片之其 他較佳構態亦發表在1989年2月28日頒予Mohammed I. Aziz與Ted L. B丨aney的US專利4,808,178標題”有抗漏 部分設備鬆緊篱的可棄式吸收物件年9月22日頒予 Michae丨I. Lawson的HS專利4,695,278 ’標題”有雙反 褶的吸收物件”；及1989年3月28日頒予丄〇hn H. Foreman的US專利4,816,025 ，標題”有圍堵袋的吸收物 件”等內。文内引用各專利參考。 面片24位置鄰接吸收芯28的身體面102 。面Η 24順應柔 感且不刺激穿者皮虜。加之面Η24能透液，容許液體（如 尿）順利滲遇其厚度。適當面片可用廣範圍的材料製造， 例如多孔發泡體；網狀發泡髏；穿孔塑膠膜；或天然纖維 (如木或棉纖維）、合成纖維、如聚酷或聚丙烯纖維）、或 天然與合成纖維姐合物，之熾造或非嫌網布等°有許多製造 技術可用Κ製造面片24。擧例、面片24可係纖維的非纗網 構，猙纺絲結合的、棟理的、濕鋪的、熔化吹製的、水力 糾鐮的、或Κ上姐合的網構等等：較佳面片為梳理並用織 物界技術人士熟知的措施加熱结合者。較佳面片含定長聚 丙烯娥維之網布如 Veratec， Inc.， Division of International Paper Company, of Walpole， Massachusetts 所製名P-8者。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) c 裝. -訂' 線 本纸張尺度逋用中國國家橾準（CNS > A4規格（210X297公兼） 83.3· 10,000 A7 _B7五、發明説明（55 ) 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 而Η 24可用技術上遇知的諸種附著機構（圖中未表）連接 於吸收芯28及於背片26。有闞連接背片26於吸收Κ 28之逋 官附著橢構在此說明。文内所用”連接”一辭包括直接附加， 元件於其他元件使一元件直接固定於其他元件的構態•與 將元件附加於中間構件（等）順序附加於其他元件而使元件 間接固定於其他元件之媾態。本發明一較佳具體例中面片 24及背Η 26在尿片周邊60内相互直接連接*而直接連接其 等於圾收芯28Κ間接结合一體。在面片材料或背片材料上 製作發泡體可將面Η 24或背片26直接迪接於含超吸收發泡 髑的吸收芯。或者例如吸收芯28谈一自由超吸收發泡體Η 或一帶發泡照結構（例如含超吸收發泡體的薄紙組嫌）時 、可用枝術上所知任何附著機構連接面片或背片於芯。 背Η26位置鄰近吸收芯28的衣服面100 。在背片材料上 製作發泡體*或者用自由超吸收聚合物發泡體片或其他帶 發泡鵂结構作吸收芯28時、可用技術上遇知的諸種附著機 構（圖中未表）連接苛片26於吸收芯28。舉例、用一均匀 連續膠黏劑層、一有花樣的膠黏劑曆、或一排列膠黏劑的 分離線、螺旋或班點可將背片26固定於吸收芯28。已發現 滿意的膠黏劑為 H.B. Fu丨 ler Company of St.，Paul, Minnesota所製售之1^-1258或1^2031。附著機構宜含膠 黏劑纖維之開放圖案網路如1986年3月4日頒予Minetola等 的丨丨S專利4,573,986 ，標題”可棄式廢物收容衣”，較佳幾 條膠黏_嫌絲蝸捲成嫘旋圖案，例如由1975年10月7日頒 予 Sprague, Jr.的 HS專利 3,911,173 ; 1978年11月 22日頒 -57- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ，裝. -訂 Γ 線 本纸張尺度適用中國B家揉準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 83.3.10,000 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印装 A7 _B7 五、發明説明（56) 予ZieckeΓ等的l丨S專利4,785,99δ;及 1989年6月27日頒予 Weren丨的丨丨S專利4, 842,666等内表鹿之裝置與方法示範 者。各該專利在此引用參考。或者、附著機構可含加熱結， 合、加懕结合、超音波结合、動力機械结合，或技術上所 知的任何其他適宜附著機構或此等附著機樽之姐合。 背片26不透液照如尿），雖可用其他不透液菜靭材料， 但以塑膠薄膜製較佳。此處用”柔韌的”係^謂材料柔順，易 於適應人艄的一般形狀及輪廊。背片26阻止吸收芯28内吸 收及包容的分泌液弄濕與尿Η 20接觸的物件如床單及内衣 等。背Η 26因此可含嫌造的或非嫌材料、聚合物薄膜如聚 乙烯或聚丙烯之熱塑性膜或複合材料如膜包非織材料。苛 片官係厚自約0.012 mm(0.5密耳）至約0.051 mm (2.0密耳 )之熱塑膜。背Η之特佳材料包栝Tredegar Industries, Inc., of Terre Haute， IN所製之 RR8220吹製膜與 RR 547 5澆注膜。背Η 26宜壓紋及/或褪光加工製成較似布 的外貌。此外、背Η 26可容蒸汽自吸收芯28外逸（即能呼 吸），而仍阳丨t分泌液瘅過背片26。 吸收芯28位於面Η 24與背片26之間。吸收芯28通常能壓 縮、能適應而不剌激穿者的皮虜，且能吸收並保留液體如 尿及其他某些身賵分泌液。如圚3*所示，吸收芯28有一衣 服面100 、一身體面102 、倒邊82吸腰邊83。吸收芯28可 製成多棟大小與形狀（如長方、砂漏、”Τ”形、不對稱等） 。圖3所示吸收芯較佳有修改的τ -形。吸收芯可包括一或 多醑吸收材料輿可棄式尿片及其他吸收物件中通用的吸液 -58- 本纸張逍用肀國國家揉準（CNS ) Α4规格（210X297公羞） 83. 3.10,000 裝------訂------線 (請先聞讀背面之注$項再填寫本頁) 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印*. A7 B7五、發明説明（57 ) 材料。但吸收芯28之總吸收能量應配合尿片20的設計負荷 及預期用途。此外、吸收芯28的大小與吸收能最可變動Μ 塘應自嬰兒至成人之穿者範圍。 吸收Β 28含有本發明的超吸收聚合物發泡體。超吸收聚 合物發泡餺能Κ文内所述任何形式（例如微粒、片狀、或 埋接於底質）根據任何習用方法摻併於吸收芯28内°用微 粒式超吸收發泡體時發泡體能Μ習用微^超吸收劑或吸收 膠凝材料之相同方式摻進尿Η。或者一種自由發泡體片切 割或作成所須大小可摻併作吸收芯28或作為吸收芯之一或 多屏。另一具體例内超吸收發泡體按照在一或多項尿片姐 份（如而片24，另一吸收芯材料例如一層薄紙，或背片 2(5 )上所作成者摻併，此尿Η組件作永久底質（載體）用。 在一較佳具體例内、超吸收聚合物發泡體製作於一吸收劑 載體上，較徉一種供應快速芯給性的載體例如薄紙俾使複 合吸收材料作用如吸收芯。 本發明吸收Η可儀包含本發明的一層或數（許多）層超吸 收聚合物發泡體或帶發海體的載體；可含包括發泡體或帶 發泡體的載體臛之組合；或者包括一或多種發泡體或帶發 泡體的載賵之任何其他吸收Β形態。於是、吸收芯亦能含 傳統的吸收芯材料。其他逋用吸收‘材料之例為薄皴纖維素 軟紙；熔化吹製的聚合物包括共形物；化學加強的、改良 的或交聯的纖維素質嫌維；薄紙包括薄包裝紙及薄疊層紙 •，傳統吸收發泡體；吸收海綿；傳统超吸收聚合杨及吸收 膠凝材料（例如微粒，包括嫌維質、聚合物或材料）；或 (請先聞讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) .裝. 订 〇 線 本纸張尺度迷用中國國家橾率（CNS ) Α4规格（210X297公着） 83.3.10,000 經濟部中央橾準局貞工消费合作杜印装 〇162'72 A7 _____ 五、發明説明（58 ) 材料之任何同類或姐合。 吸收芯較佳含孅維材料與本發明超吸收聚合物發泡體的 載體網構。此等芯類能用製備級維質載體網構及發泡體之， 任何方法或技術製備。一較佳具體例內製作吸收芯係將一 種嫌維的實質乾混合物空氣鋪放，須有須要或必要時稠化 所得網構，然後在網構上製成超吸收發泡體。空氣舖放的 網構宜含實質未黏结的嫌維•且較佳有水'份含量在10JK Μ 下。製作發泡體可視須要在網構上塗刷稞定化分散液，然 後使分散物胺脹及反應而在網構上作成超吸收發泡體。發 泡體能於網構/的特定區及/或成花樣存現在網構上Μ供應 尿片20預期用途設計之吸收性。舉例、其上作成發泡體的 網構能根據男女竜穿著之吸收需要設計。其上作成超吸收 發泡賻的網構於是能用任何傳統方法摻併入尿片20。 載體網構中能用各型纖維材料。傳統吸收製品内適用的 任何塑纖維材料亦適用於載體網構中。此等纖維材料之特 殊例包栝纖維素缴維、改良的激維素織維、螺縈、聚丙烯 及聚酯缬維如聚對酞酸乙二酵酯（DACRON)及親水性耐綸（ HYDROFIL〉等類。其他缕維材料包括醋酸纖維素、聚醋酸 乙烯酯、聚醣胺（如附綸）、二組份纖維、三姐份继維及其 混合物等類。以親水性纖维材料為*佳。前述幾種適宜親水 性纖維材料Μ外之例為親水化的疏水纖維如經過界面活化 劑處理或氧化矽處理的，由例如聚烯烴類如聚乙烯或聚丙 烯、聚丙烯酸類、聚醯胺類、聚苯乙烯類及聚胺基甲酸鹿 等衍生之熱塑性嫌維。事實上親水化的疏水嫌維在其中及 -60- 本纸0L欠度逍用中國國家揲準（CNS > Α4规格（210X297公釐) 83 3.10,000 (請先聞讀背面之注意Ϋ項存填窝本頁) •裝· 線 A7 ___ B7五、發明説明（59 ) 經濟部中央揉準局負工消费合作社印裝 其本身不甚吸收，因此並不提供充分吸收能量的網構在傳 统吸收產物内有效，而靠其Η給性良好適用於本發明吸收 構件中。此乃因為文内結構中由於本發明芯內所含超吸收， 聚合物發泡餚吸取流體之速度高，纖維的芯給習性與纗維 材料本身的吸收能量比較縱非更重要、亦同樣重要。疏水 性合成孅維亦能使用，惟欠佳。 因為易於獲得及成本關係、此處一般：£用纖維素纖維作 吸收芯之親水嫌維材料。最佳為木漿嫌維，亦稱作氣氈。 文內某些吸收芯内可用之其他鑼維素纖維材料為化學加 強的孅維素型，嫌維。較佳化學加強的纖維素潘維為強化的 加撚捲曲纖維素纖維•能由嫌維素嫌維與一交聯劑内部交 聯產生。文内吸收芯親水遢維材料適用之強化的加撚捲曲 纖維素纖維的型類在1989年12月2.6日頒予He「ron等的US專 利4,8 2 2 , 4 5 3標題”含個別特性的交聯孅維有減量餘留物及 其纖維之吸收结構”；1989年12月26日頒予Bourbon等的 HS專利4, 889 ,597 ，標題”含個別特性的加強嫌維之濕鋪 结構的製法；及1990年2月6日頒予Moore等的US專利 4,898,642 ，標題"加撚的化學強化孅維素型纖維及其所 製之吸收结構"等内詳述。各該專利在此引用參考。 所得網構内嫌維材料與超吸收聚*合物發泡體的相對最最 方便能Μ吸收芯之重量百分比表示。吸收芯宜合自約2X至 約9JU ，較佳自約5Χ至約75Χ *最好自約10Χ至約60«吸 收芯電最之超吸收聚合物發泡體。此一發泡體澹度能Μ缴 維對發泡體重鼍比之用語表示。此比率之範圍可自約 -61- 本纸尺度逋用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210X297公釐) 83.3.10,000 (請先W讀背面之注f項再填寫本頁) 裝· 訂 線 6272 Α7 Β7 五、發明説明（6Q) 經濟部中央揉率局貝工消费合作社印製 98 *·2至約2:98。大多吸收芯之最適嫌維對發泡體重量比在 自約9έ: 5至約25 : 75範園内，最好自約90:10至約40:60。 另一具體例内尿Η 20含一雙層吸收芯包括一吸收構件與 本發明之一片超吸收聚合物發泡體。發泡體片典型位置鄰 近吸收構件（即在吸收構件與背片26之間）。 吸收構件功能在快速收集並暫時保持排放的液體*靠芯 給作用將此項液體自起始接觸點输送至吸 <收構件而至發泡 體片。吸收構件宜含一網構或嫌維絮。吸收構件中能用各 塱激維材料如文內前述之纖維材料。此處常宜用潘維素型 嫌維，Κ木漿孅維為特佳。吸收構件亦能含特殊量的微粒 吸收劑聚合物型姐份。例如吸收構件能含多達其重最約 50S；之聚合物犁成份。最佳具賭例内吸收構件含其重量約 0¾至約8%之微粒吸收劑聚合物成分。另一較佳具體例中吸 收媾件含前述之化學強化的嫌維素型纖維。本發明適用的 吸收構件模範具體例在1987年6月16日頒予Paul T. Weisman等的US專利4,673,402標題”有雙層芯的吸收物 件”；及1989年5月30日..頒予Miguel Alemany等的US專利 4,834,73 5標題"有低密度與低基重吸取帶的高密度吸收構 件”。在此引用此等專利參考。文内適用的特佳吸收構件 有一儲存帶與一吸取帶，吸取帶比儲存帶有較低平均密度 及較低毎單位面積的平均基重Μ致吸取帶可實際上有效地 迅速吸取排放液體。 吸收構件能具任何所須形狀如矩形、卵形、橢«形、不 對稱、或砂漏形。吸收構件的形狀可界定所製尿片20之大 -62- ----------裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 Ο 線 本纸張尺度適用中國國家揲準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） 83.3. !0,〇〇〇 516^72 A7 B7 五、發明説明（61 ) 經濟部中央揉率局βζ工消費合作杜印装 致形狀。 本發明之發泡體Η不必與吸收構件大小相同，事實上能 有比吸收構件最上表面積簧質較小或較大的上面表面積。> 發泡镅Η能比吸收構件小。例如其上面表面積為吸收構件 之約0.10至約1.0倍。較佳、發泡體片的上面表面積可僅 為吸收構件者之自約0.10至約0.75倍，最好、發泡體Η的 上面表面積可係吸收構件者之僅約0. 10至/約0. 5倍。或者 吸收構件比發泡體Η小，其上面表面積為發泡體片者之約 0.25至約1.0倍，較佳自約0.3至約0.95倍。在此選擇具 賭例中吸收構件宜含化學強化的纖維素型嫌維。 發泡體片與尿Η内相關背片及/或吸收構件宜放置成指 定位置關係。較詳言之、發泡體片通常位置向尿片正面俾 使發泡體片最有效設置以吸取並保持排放的液體。 另一較佳具賻例中可用多樣發泡體片，較佳自約2至約 δ發泡體條或Η。另外可在吸收芯內放置外加吸收層、構 件或结構。舉例、外加吸收構#可置於發泡體片與背Η之 間Κ供懕吸收芯與/或广層儲備能量分配液體通過發泡體 片至吸收芯的其他部分或至發泡體片。發泡體片亦可選擇 置於吸收携件之上以致處於面片與吸收構件中間。 本發明吸收Η之另一具體例内、吸收芯包括一β層（分 餍的吸收芯）含至少一層、随意二層或多層本發明的超吸 收聚合物發泡體粒子。II層宜含前文說明之嫌維質材料層 或網構，較佳一 Η吸收材料如薄紙。如此層次的吸收結構 在1986年3月25日頒予Timothy A. Kraeer等的US專利_ 6 3 _ 裝 n 订 II 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用.國國家標準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） 83.3.10,000 A7 _B7五、發明説明（62 ) 經濟部中夬榡準局員工消費合作社印裝 4,57 8.068檷題”吸收劑疊阍结構”中較詳說明，此處引用 其專利'參考。製作此項疊層用附加方法與設備在198 5年 11月5日頒予1?〇〇3丨(^4；.|{0(；|{等的1^專利4,551,191檷題， ”在活動多孔網構上均勻分配分離粒子之方法”中說明，此 處引用其專利參考。 嫌維材料與微粒超吸收聚合物發泡體的相對量可與前述 有關在載體網構上製作發泡體者相同。ίί外、發泡體粒子 可以不同重最比遍及吸收芯的不同區域與厚度。例如嫌維 材料與發泡體粒子的混合物同僅Κ置在吸收芯之某些部分 内。吸收芯較佳親水纖維材料與發泡體粒子之均匀分佈的 混合物。發泡體粒子可實質均均分散（徹底分散〉遍及全體 吸收芯如1 9 8 6年9月9日頒予W e i s m a η等的ϋ S專利 4,810.678標題”高密度吸收结構”中所發表者I此處引 用其專利參考。發泡體粒子可選擇地分佈於發泡體溏度較 高的區或帶中而非其他區或帶。例如19 87年10月13日頒予 1^丨]6^6「86「等的03專利4,699,823發表一種有微粒的吸 收劑聚合物姐合物的吸.收構件Μ正梯度分佈通過吸收構件 厚度之至少一部分。沿厚度方向的濃度梯度在接收液體的 吸收構件表面處或近表面處（即最上面）宜有最低濃度，而 於吸收構件背面處或其附近則濃度最高。此處引用此專利 參考。 •本發明分層吸收芯之另一具體例係—含微粒超吸收聚合 物發泡體的’，袋"。此袋為如前說明的一種分層吸收芯，其 中纖維質網構数等於2 。纖維質網構圍繞其邊緣相互連接 -6 4 - 本紙張又度i用中國國家橾準（CNS > Λ4規格（210X297公釐1 83.3.10,000 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝.

.tT 線 A7 B7五、發明説明（63) 經濟部中央橾準局負工消费合作杜印裝 而袋之中部形成大袋。發泡體粒子包容在袋内纗維網構間 。於是_此袋酷尚一荼袋，因發泡體粒子在袋内自由膨脹及 吸收。袋之缬維質網構宜含技術上所知的非織材料，非織> 網構於邊緣處熱封，不過技術上所知封閉網構一起的其他 措施如膠黏或超音波結合亦可利用。 文内吸收芯除嫌維材料及超吸收聚合物發泡镅外能含多 稩隨意材料。此等随意材料能包括例如流>體分配助劑、殺 菌劑、pH調節劑、氣味控制劑、香料等。若含此等陲意姐 份、一般佔此處吸收芯之重最不超遇約30¾.。 尿Η 20宜另含鬆緊腿褶32提供液體及其他身賴分泌液之 改進收容。毎一鬆緊瞇褶32可包括幾種不同具體例Μ減少 腿部區域内洩漏身體分泌液。（腿褶能係且有時亦稱作腿 帶、俩鬵、障褶或彈性褶等。> 上述參考的US專利 3,86 0,00 3說明一可棄式尿Η設備能收縮的腾部開口有側 翼及一或多項彈性構件製成鬆緊腿褶（密合反褶）。1990年 3月20日頒予Aziz等的US專利4,909,803摞題”有鬆緊翼 的可棄式吸收物件”說明一種可棄式尿片有”豎立的”鬆 緊鬵（障壁反褶）以改進腿區之收容。1 987年9月22日頒予 Lawson的US專利4,695,278標題”有雙重反褶的吸收物件 "敘述一種可棄式尿Η有雙重反褶*包括密合反褶與障壁反 褶。各鬆緊腿褶32雖可造型使與上述任何腿帶、側翼、障 壁褶或彈性褶相似，較佳各鬆緊腿褶3 2含至少一項內陣壁 褶包括一障壁翼與一間隔彈性構件如前參考的US專利 4,909,80 3内所述者。一較佳具體例内各鬆緊腿褶32另含 -65- 裝 訂-~ —————— 線 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度逋用中Β國家橾準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） 83. 3.10,000 A7 B7五、發明説明（64 ) 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印裝 一彈性密合褶有一或多個鬆緊帶位於障壁褶的外側如前引 資料HS·專利4,695,27δ内說明。 尿Η20宜另含彈性腰口 34供應改巻合身及包容。彈性腰， 口 34自吸收芯28的腰邊83至少縱向朝外伸展大致形形尿片 20腰口 34自吸收芯28的腰邊83至少縱向朝外伸展大致形形 尿Η 20的端邊64之至少一部分。於是彈性腰口 34包括尿片 的該部分自吸收芯28之腰邊83至少延伸至"尿片20的端邊 β4而預計放置鄰近穿者腰部。可棄式尿Η雖一般構造使有 二處彈性腰口 * 一處在第—腰區內及一處在第二腰區内， 尿Η構造能用窜一彈性腰口瑁鏡穿者。此外、彈性腰口或 其仟何组成元件雖能含一分離的元件附加於尿Η 20，彈性 腰口 34較佳構造成尿片中其他元件如背Η 26或面Η 24、較 佳背Η 26與而Η 24之延伸。 鬆緊腰口 34可構造成許多不同形態包括在1985年5月7日 頒予[^^4等的1!5專利4,515,595及以上參考的《5專利 5,151 ,092中所述者，此處引用此等各資料參考。 尿Η 20亦含一種扣繫奔統36形成一種側封維持第一腰區 56與第二腰區58成重麯形態Μ保持尿片圍繞尿片四週的横 向張力支持尿片於穿者上。扣繫糸統可採取多種構態如膠 黏帶Η、機械封條、定位扣件或技術上所知拉緊鬆緊腰口 的仟何其他機構。示範扣擊糸統在1989年7月11日頒予 Sc「ipps的US專利4,846,815檷題"有改進扣繫設備之可 棄式尿.H”；1990年1月16日頒予Nestegard的US尊利 4,894,060檷題”有改進鈎扣部分之可棄式尿Η ; 1 990年 -66- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 訂 線 1 本纸張尺度逍用中«國家揲準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） 83.3.10,000 216^72 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印裝 A7 _ B7_五、發明説明（65) 8月7日頒予Bat, trell的US專利4,946，527標題壓感式膠 黏扣件及其製法”；1974年11月19日頒予Buell的US專利 3,848,594標題"可棄式尿片之膠帶扣繫系统〗987年5 , 月5日頒予廣津的W專利BI 4,662 ,875標題”吸收物件”； 及前引資料US專利5,151,092等中發表；此處引用各該資 料參考。一較佳具體例中扣繫系統含一雙重張力扣繫糸統 如前引資料US專利5，15 1 , 092內所述。/ 一較佳具體例中、尿片亦含鬆緊側片30佈置在第二腰區 58内。（此處所用”佈置”一辭意指尿片的元件（等）在一特 定地點或位置，製作（連接及設置）成與尿片中其他元件之單 元結構或成一獨立元件連接至尿片的另一元件。）鬆緊側 片30提供彈性能伸展的特色*藉尿片起始順應貼合穿者供 應更舒適及輪廊合身’全部穿著時間遠多過尿Θ負載分泌 液時，因為鬆緊側片容許尿片側邊膨脹與收縮。鬆緊側片 30更提供尿片20更有效應用，因即使穿尿片者使用期間拉 鬆緊倒Η 30的一邊比另一邊較遠（不對稱地）、尿片2〇於穿 著期間會”自動調整” ^本發明尿Η 20雖較佳有鬆緊惻Η 30配置於第二腰區58内；選擇性地尿片20可設備鬆緊拥I片 30配置在第一腰區56中或第一諉區56與第二腰區58二者内 * Ο 鬆緊側Η可構造成許多形態’尿片的耳部（耳吠翼）内設 置鬆緊俩片的尿片實例經1989年8月15日頒予Wood等的 HS專利4,857,067 ，檷題”有褶耳的可棄式尿ϋ ” ； 1 983年 5月3日頒予Sciaraffa等的US專利4,381，781 ; 1990年 -67" (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝· 訂 線 本紙張尺度逋用中國國家橾率（CNS ) A4规格（210X297公釐） 83. 3.10,000 A7 _B7五、發明説明（66 ) 經濟部中央揉準局貝工消費合作杜印裝 7月3日頒予Van Gompe丨等的US專利4,938,753 ;及前引參 考IISW利5, 151 ,092等中發表；各在此引用參考。各鬆緊 側H30較佳含耳黧及鬆緊側片構件與其作業協合，如前引， 資料HS專利5,151,092中發表者。 穿者應用尿片20宜將腰區之一較佳第二腰區58置於穿者 背後下方，將其餘尿Η拉在穿者兩瞇間使另一腰區較佳第 一腰區56放置越過穿者正面·。穿尿Η者《ί後包捲鬆緊倒Μ 阐鏡穿者，通常包捲時至少抓住扣繫系統36的一部分36。 在此作業期間典型伸展鬆緊側片並拉緊以顒應穿者的大小 及形吠。固定扣繫系統（一般在尿片處或至其外表面52) Μ完成側面封閉。 本發明單元可棄式吸收物件之另一較佳具體例係一月經 墊衛生棉420如圖4所示。此處所用”衛生棉”一辭指一種 吸收物件由婦女穿戴貼近外陰部、一般在生殖器區外，旨 在吸收及包容穿者身體排洩的月經流體及其他分泌液（如 血液、月經及尿）。部分留在穿者陰道前庭内而部分在其 外的唇間裝置亦觸本發朋範圃内。此處所用”外陰”一辭指 外在可目見的女性生殖器。 圖4為一衛生棉420之平視圖具體表琨放進穿者内衣前 的本發明。如圖4所示一較佳衛¥棉结構包含一透液面片 424，一吸收芯428，一不透液背Η 426 *及一扣繫糸統 436使衛生棉固定於穿者的内衣。面片424 、吸收芯428 與背片426雖可組集成多種週知.形態，一種較佳衡生棉造 型大致表現於1987年8月18日頒予Van Tilburg的US專利 -68- 裝------訂------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺皮逋用中鬮國家揉準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 83. 3.10,000 A7 _________B7 五、發明説明（67) 經濟部中央樑準局負工消費合作杜印«. 4,687，478標題”有護黧的成形衛生棉”並經說明其中衛生 棉420 '附有翼432與432 ’。其他較佳衛生棉形態大致在 1990年8月21日頒予Osborn的US專利4,950,264標題”柔 韌的薄衛生棉”；1986年5月20日頒予Van Tilburg的US專 利4,589,876標題”衛生棉·’； 1984年1月10日頒予 1^5>^「3丨5的丨丨5專利4,425,：130，標題”複式衛生棉”；及 1982年3月30日頒予Ahr的丨丨S專利4,321,^24標題”鑲邊的 可棄式吸收物件"等内說明。各該專利在此引用參考。 文獻內發表多種其他衛生棉具體例，能提供文内衛生棉 組態。例如•適當構型在Osborn等PCT國際出版物W0 93/01785號標題”伸縮性吸收物件"；及Johnson等W0 9 3 / 〇丨7 8 1號標題”彎曲的定形吸收物件”中說明。此二資 料均於1993年2月4日刊出，在此引用參考。文内適用的 其他衛生棉具體例在1991年4月23日頒予（JS專利 5,009,653 ;及1990年4月17日頒予Osborn，S等的US專 利4,9 17,697中發表。尚有其他選擇的具體例内衛生棉的 姐份或區域可進一步藉擇蠹、彎折、起皴、積層及相互附 加層Μ修飾结構。包含1989年10月4日以Buel I之名刊出 的歃洲專利申請案刊物〇,335,252及0,335,253號；與Μ Visscher等之名刊出的PCT國際出版物W〇 92/07535號內 所述一或數種结構可作改良。 圖4表現衛生棉4 20之較佳具體例，其中面Η 424與背 Η 426能共同延展，其長度輿寬度尺寸一般比吸收芯428 者較大而形成翼432輿432'。面Η424與背片426連接並 -69- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 〇 裝. -訂 線 本紙9L尺度逍用中國·家輮準（CNS ) A4g( 210X297公釐） 83.3.10,000 A7 B7五、發明説明（68 ) 經濟部中央梂準局Λ工消费合作社印簟 放置其上作成衛生棉420的周邊。衛生棉420有一内表面 454與一外表面452 。通常外表面452自一端邊464延伸 至另端邊464 ，並自一縱邊462至另一縱邊462 ，乃衛生> 棉使用期離穿者最遠的表面。用背片426時典型形成外表 而452 。內表面454為與外表面452相反的表面，在所示 具體例中典型由面片424形成。通常内表面454為與外表 面4 52共同伸展的表面，而於穿著衛生棉^420時大部分與 穿者接觸。 在閫4所示衛生棉420的較佳具體例内、.扣繫系统436 包括一附著構，件442 ，含有位於衛生棉420的外表面452 上之膠黏劑與一釋放襯（圖上未繪）為技術上所知能脫維地 附著於附著構件442的膠黏劑。 因為本發明衛生棉420之一較佳具體例含翼432與432 ’， 扣繫糸统436包括冀附著構件446及4 46 \在翼432及 432 ’上含膠黏劑於翼432與432 ’圍繞内衣腿叉部分的邊包 捲後維持冀432與432 '於原位。釋放襯（圖上未繪）亦設在 各翼附著構件446及440 |上Μ保護膠黏劑直到使用衛生棉 42 0時取出釋放襯而翼繞内衣腿叉部分的邊包捲。 面片42 4可含有闞本發明尿片具體例資料前述之任何面 Η材料。較佳面片含打孔製膜。打孔所製的膜較佳作面Η 因其能透身髑分泌液而不吸收，且有縮減容許液體流回通 過再弄濕穿者皮廣的趨向。於是與身體接觸的所製膜表面 保持乾燥從而滅少身體沾汗，產生穿者之更舒適感覺。適 當成形膜在1995年12月30日頒予Thompson的US專利 -70- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂- 線 本紙張/UL逋用中國國家揉準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 83.3.10,000 016272 經濟部中央檫準局属工消費合作社印製 A7 ___B7______五、發明説明（的） 3,929，135 ，標題，，有维吠毛细孔的吸收結構”；1 982年4 月13日頒予Mu丨丨ane等的I丨S專利4,324,246標題"有抗污 面Η的可棄式吸收物件”；1982年8月3日頒予Radel等的， HS專利4,342,314 ，檷題”展現纖維狀性質的彈性塑膠網 布”；1984年7月31日頒予為11「等的〇5專利4,463,〇45， 榑題，’展現無光可視表面與似布觸覺印象之巨觀膨脹的立 髑塑膠網構”；及1991年4月9日頒予Baifd的US專利 5,006,39 4 ，標題”多曆聚合物膜”等内發表。文内引用各 該專利參考。本發明較佳面片為上述之一或數項專利内所 述的成形膜由Cincinnati, Ohio的寶献公司以"DRI-WRAVE”在衛生棉上銷售。 面H424有兩邊（面或表面）*包栝朝身體邊（向穿者）與 朝衣眼邊（向芯邊）。面片42 4的朝身體邊通常形成衛生棉 420内表面45 4之至少一部分。本發明一較佳具體例中成 形膜面片的身體表面親水故能幫助液體傳遞過面片比不親 水者較快。若身體表面不親水則減少月經流體流離面Η而 不流進為吸收Η吸收之希望。在一較佳具體例内將界面活 化劑摻併於成形膜面Η的聚合物材料中如1991年11月19日 Aziz等所提US專利申請案07/794,745號標題”有非嫌穿孔 膜覆片的吸收物件”内說明，此¥引用參考。或者面片的 身體表面經界面活化劑處理可使其親水，如前引參考US專 利 4,950,264 中 Osborn說明。 背Η 426可含有闞本發明尿片具體例之前述任佝背Μ材 料。背）=!較佳為厚約0.012 mm(0.5密耳）至約0.051 βιβ( -71 - 本纸張Α度適用中國國家揉準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） Ο ο-----------裝------訂------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 83.3.10,000 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印氧 A7 _B7_ 五、發明説明（7〇 ) 2.0密耳）之聚乙烯膜。示例聚乙烯膜為Clopay Corp. of Cincinnati, Ohio製之名稱 P18-0401 及 Ethyl Corp., Visqueen Div. of Terre Haute, Indiana 製之名稱 XP-39385 。背H宜壓紋及/或褪光加工製成更似布外貌。另 外、背片426可容蒸汽自吸收芯428逸出（即能呼吸）但 仍阳lh分泌液通過背Η 426 。 吸收芯428位居面片424與背片426之>間，含有本發明 超吸收聚合物發泡髑。如前有關本發明尿片具體例所述發 泡髑可Μ相同方式摻入吸收芯。較佳具體倒中吸收芯4 28 含超吸收聚合，物發泡體製作於吸收劑載體上，較佳載體供 應快芯給性如薄紙使複合吸收衬料作用如吸收芯。吸收芯 宜含纖維材料之載耱網構。適用纗維材料及芯包括有關本 發明尿Η具賴例所述者。一較佳具體例内吸收芯由空氣鋪 陳實質乾燥纖維混合物形成，須要或必要時加厚所得網構 ，然後在網構上作成超吸收發泡體。 本發明一較佳具體洌中可設'置一吸取層於面片424與吸 收芯4 2 8之間。吸取層可供幾種功能，包括改菩芯給分泌 液於圾收芯428上並進入其内。何Κ改善分泌液芯給重要 有幾項理由，包括提供分泌液更均勻分配全體吸收芯4 2S 及容許衛生棉420製作較薄。（¥處所謂芯給可包括液體 在一、二或全方向（即在x-y平面與/或在2_向）输送）。 吸取層可由幾種不同材料姐成包括合成纖維如聚_、聚丙 烯、或聚乙烯；天然纖維如棉或纖維素；此等纖維之摻混 物；或任何同類材料或材料姐合物之非織或嫌造的網構。 -72- (請先閲讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) -裝. 訂 線 本纸張尺度逋用中國國家揉準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 83.3.10,000 五、發明説明（71 ) A7 B7 經濟部中央標準局貝工消费合作杜印製 使用時將衛生棉420的壓感膠黏扣件面對内衣之腿叉部 分固定衛生棉420於内衣腿叉部分之内側上。於是内衣作 為扣繫糸统43&之搭接構件。取去附著構件442中釋放襯> *加颳露出的壓感膠黏扣件442緊貼内衣的腾叉材料使衛 生棉420固定就位。取去翼附著構件446輿446,中釋放襯 II出膠黏劑。陳後摺蠹黧432與432,於内衣的腾叉材料下 ’加颸露出的膠黏扣件446及446’緊貼{if衣的牌叉材料形 成燮猜障鞲K固定就位。 敘述本發明，時說明超吸收發泡體的許多流體處理、结構 輿機械特性。有费例内澜定及澜量某些此等特性用程序說 明如前或自其他專利或出版物査考。其餘例案中此等特性 能用以下試驗流體與試驗方法測定及测量。 各試驗方法中要點在待試的發泡體試樣本質上有原來製 作發泡體試樣之相同形態。因此、测試發泡體材科應不經 可能攪亂形態的任何初步機械處理如過篩或碾磨。必要或 希望用發泡體切片時應竭力避免邊緣增密如有翮軔度測試 所述者。 (1)試驗流腊-会成屎 Μ下試驗中利用的合成尿為一蒸‘餾水内的盥溶液，用約 0.002 5 S!之辛苯氧基多乙氧基乙酵表面活化劑（Triton X-100，Rohm & Haas Co.製）調整溶液的表面張力至45達 因/ cm。此一合成屎液含15份之liS Triton X-10 0 ，60份 NaCl，1.8 份 CaCl2. 2H2〇 ，3.6 份 MgCU· 6H2〇 及 -73- --------r'L_丨裝II (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 本纸張尺度逋用t國國家揉準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 83.3.10,000 016272 A7 B7五、發明説明（72 ) 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印装 6000份蒸餾水。 f >蒯佘眤收本__領_特且_ f A )职胙铀暑及涑率/ ”签铒”試賒 用合成尿作計算發泡鱔吸收能量及速度的流體之重量分 析技術能測定吸收能最與速度。茶包内置一超吸收聚合物 發泡體試樣，浸在過量合成尿中歷規定時期，然後遠心分 離規定時期。超吸收聚合物發泡爝遠心/離後最後重量減 去起始重最（淨流賵增量）對起姶重量之比率決定吸收能量 。速度能由吸收能最箄出成時間的函數。, 在檷準實驗室條件下於23C (73T )及50¾相對濕度執行 Μ下程序。用一 ft cm X 23 era切割模具裁切茶包材料，對 摺成縱向一半，沿二側Μ — T -棒彌封器封合製成6 cm見方 荼包。所用荼包材料為1 2 34級熱封材料，得自C. Η . Dexter, Div. of Dexter Corp., Windsor Locks, Connect, i cut, HSA，或同類物。若須保留细粒發泡體物質 則應用較低孔率茶包材料。在评量紙上秤出0.200公克加 或減0.005公克之超吸收聚合物發泡體材料，移入荼包並 密封荼包上面（開口端）。封密一空茶包上端作空白用。傾 約300毫升之合成尿於；ι,〇〇〇毫升燒杯中。將空茶包”沉 浸入合成尿。保持含超吸收聚合物‘發泡體材料（試樣茶包 )水平使材料均匀分配遍佈茶包。平放茶包於合成尿表面 上。任茶包經不超過1分鐘時間濕潤，然後完全沉浸並浸 潢6〇分鎵。第一試樣沉浸約2分鐘後、將與第一组空白及 試樣荼包同樣製備之第二姐茶包以如第一姐之同一方式沉 -74- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張XA逋用中國國家棣準（CNS)从胁（21〇χ297公兼） 83. 3.10,000 516272 經濟部中央橾準局負工消費合作杜印製 A7 £7_ 五、發明説明（73 ) 浸及浸淆分鍊。經過規定浸漬時間後立即（用夾甜）自合 成尿中取出每組荼包試樣之茶包。於是如下說明遠心分雄 試樣。所用離心機為得自Fisher Scientific Co. of Pittsburgh, PA 之 Delux Dynac II離心機 ’ Fisher 05-100- 26型，或類似者.。遠心機應配裝直接謅數轉速計 輿雷制動器。遠心櫬另裝備圓茼插入藍有約2·5吋（6.35 cm)高外壁及8,435时（21.425 cm)外徑/7.935时 (20.155 cm)內徑，與 9 列各約 106 個 3/32 吋（0.238 cm)直徑的圓孔等間隔圍繞外壁圓周*藍底有6個1/4时 (0.635 cm)直徑之圓排水孔等間隔環縝藍底圓周自外壁之 內表而至排水孔中心距離1/2时（1 . 27 cm)，或其同類。 藍按装在離心機内K便旋轉並煞車輿離心機同步。試樣茶 包放置離心機籃内，茶包之摺曩端在離心機轉動方向从吸 收起動力。空白荼包置於相當試樣茶包的任一側。第二备且 試樣茶包務必放在第一組試樣茶包之反面；第二組空白茶 包刖茌第一姐空白茶包的反面使離心機平衡。啟動離心機 後任其快速躍升至穩定速度1, 500 rPB ，計時器設定3分 鏔。3分鏞後離心楗關閉，實行制動。取出第一試樣茶包 及第一空白荼包，分別秤重。重複第二試樣茶包及第二空 白荼包之程序。 · 各試樣的吸收能量（AC)計算如下： AC=離心後試樣茶包重減嫌心後空白茶包重減超吸收聚 合物發泡體重）以乾超吸收聚合物發泡體重）。 此處所用吸收能量值為二試樣之平均吸收能量。 -75- ---r-------^------,玎------0 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度逋用中國國家梯準（CNS ) A4規格（21〇χ297公兼） 83. 3.1〇,〇〇〇 A7 B7五、發明説明（74 ) . 經濟部中央揉準局員工消費合作社中製 吸收速率（AR)能計算如下： AR = ·(指定試樣的AC)/(試樣沉浸#間）。 擧例、製備10姐試樣與空白，如作吸收能量試驗濕透/ > 沉浸，惟於1分鐘間隔取出一組試樣與空白’如作吸收能 最試驗之旋轉。阐後按前說明視需要算出各種時間間隙之 吸收能最與吸收速率。 (B)叫收伸a及涑銮/链色細糖試酸- ’ Μ每公克超吸收聚合物發泡體所吸收合成尿公克數為辭 的吸收能最係用發泡體試樣幾小份合成尿中泡脹測定。泡 實際吸收的此，項合成尿最係用一種包括使用含藍色糊精的 合成尿液之程序測定，Μ致能用光學吸收衡量算出未被發 泡賵吸取的合成尿最。 (a)释色糊精溶液製法 溶解0.3份藍色糊精（Sigma D-575 1 )於1〇〇〇份合成尿 (SH)液内製成-0.03J!藍糊精（BD)溶液。所得溶液於其617 mm吸收率高峰時有約0.25之吸'收率。 (b>發泡賴平衡 待試的小份超吸收聚合物發泡賭在：U)20份合成尿 (SU)液及（ii)20份藍糊精（BD)液内泡脹。在藍糊精（BD)液 内的懸浮液製成雙份。多數例案中‘須要0.卜0.2份之乾發 泡轉材料（至20份S丨丨或BD) K獲得相對藍糊精參考溶液之 充分高的分光光度儀讀數。室溫中溫和撈棒播拌下1小時 的均化作用足夠達到瞭脹平衡。均化作用後靠傾析繼Μ遠 心分離自每一懸浮液中分離一 >3 ml小份之上層清液。 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 訂

C 線· 本纸張尺度逋用中國國家揉率（CNS ) A4規格（21〇><297公羞） 83. 3.10,000 6^72 A7 B7 五、發明説明（75 ) 經濟部中央橾率局負工消費合作社印製 (c)吸收能最測定 用‘分光光度計測定每一上層清液的光學吸收率（ABS)至 0.001吸收率單位之精確度。用合成尿溶液作ABS = 0.0參 考。由不含嵇糊精的合成尿懋浮液的上層清液之吸收率懕 不超過0.01吸收率單位；較高值指示餘留發泡體粒子或殘 存添加劑之散亂，必須進一步遠心分離。藍糊精上層清液 的吸收率應比Μ糊精參考液的吸收率超至少0. 1吸收率 單位。低於此範圍的吸收率值指示需要諝整製備懸浮液的 超吸收聚合物發泡體之用量。 , (d>吸收能最計算 超吸收聚合物發泡體M gms/gi«計之吸收能量計算係自 (ί)發泡體在懸浮液內重量分數及（ίί)除去後體積對懸浮 液總髑積之比率。由於藍糊精因其分子量高而自發泡體中 排除，此一比率係翮測得的吸收率•用Κ下公式計算吸收 能最： BD溶液gms (ABS BD溶液） 吸收能费 --—X[l- -；—] 超吸收聚合 （ABS BD上層濟液- 物發抱Sfsms ABS SU上層清液） 吸哗速率（AR)能由吸收能量測^為時間函數，方式與前 述茶包試驗相同，即AR = AC/時間。舉例、测試許多已在合 成尿内泡脹幾種時間例如1, 3, 5及10分鐘間隔的試樣’ 由其能测出吸收速率。或者用一SU及BD溶液的光輋極型偵 檢器可得吸收能最對均化時間之連續吸收曲線*由其決定 -77- —---------裝— (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) -,ιτ 線 本纸張尺度適用十國國家樑準（〇^)八4规格（210><297公釐） 83.3.10,000 3 A7 B7i '發明説明（76 ) 經濟部中央#準局貝工消費合作社印装 吸收速率。 (3 ) RPt恙而蒱對留枋皙昼 超吸收聚合物發泡體之比表面積對單位質量（B2/g)係用. Brunauer-Emmet-Teller (ΒΕΉ氣體吸附法測定。此法包 栝於液態氮溫度在已知質量的超吸收聚合物發泡體試樣上 吸附單庸之氣體（氮H2)。然後升高試樣溫度將吸附的《2解 吸（熱解吸作用 >。用一熱導度偵檢器（TCi)將_出連接至 積分記錄器偵檢。遂得知解吸N2的尖峰面積。記錄每一試 樣的電複解析尖峰，其平均數為信號區（A).。試樣分析後 系統内注入已，知最（D之氮氣（99.99X + )測定儀.器感應 ，經由積分記錄器記錄儀器感應。為注射已知 最Na後所得幾項儀器感應之平均。於是用a. 及1等 值決定用多點BET計算的試樣比表面積。 此等分析用特殊設備可自Quant achrome Corp. (Syo-sset, HY)獲得，包括Quantector除氣站，流量控制器， 及 Quantasorb Jr.試樣分析軍位。依 Quantasorb Junior 吸著系统2/1985搡作手冊中說明使用此等儀器.此處引 用參考。經流最控制器混合所得的各種特殊1-氦混合物 用作解吸劑氣賴。 秤最〇. 7 5公克士 0.05公克之發泡‘體試樣於裝置的玻璃試 樣小管（約2.5 ml)内。然後置含試樣之玻管於儀器的氣流 内。試樣以每分鐘30 b丨的氦流用Quantector除氣歷時足 夠除去試樣中氦Μ外的任何氣體，典型最少4小蒔。除氣 後改變為特定Ν2-氦氣混合。玻璃試樣管浸入液態氮内， (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 線 本紙張尺度逋用中國明家棣率（CNS > Α4规格（210X297公釐） 83.3.10,000 經濟部中央搮準局貝工消费合作社印装 A7 B7 五、發明説明（77 ) 任其達到平衡。產生一吸附曲線。於是移去液態氮而將玻 璃小疬浸在溫自來水中解吸所吸附的1<2。吸附的M2產生一 解吸曲線及一尖峰值（用Μ計算信號區（A))。用不同N2M. 混合氣對各試樣實施吸附/解吸作用測童。 比表面積S«計算如下：S^SJW; 其中W為試樣電量，St：等於X»(6.02 )( 1023UC»S 其中Α。》係吸附物横斷面積。》<2之變為 3.48 3 X l〇3)m2;其中Xm等於1/(s + I)〇s係斜度而I為 1/X[(P«/P)-1]對P/P。標繪画的Y-截距。， 計算Μ上檷擒圖的X反y值時X等於（A)Xc/(A)cel。A係 .信號區；為計算算區；而Xe等於P«MeVc/6.235 X 10” 。P„係周圍壓力；Ma為吸附劑之分子量；卩2之1變 為28 . 0134 ; Vc係校正體積；而T為。K計之周圍溫度。 P係吸附劑之分壓；P。為飽和的蒸汽壓，等於Ρβ + Ρ«;其中 Ρ*係蒸汽壓（周圍Μ上）及％為周圍壓力。 (4 )责翮麻夕湔宙 參考用以測定蜂窩狀有機聚合型發泡體產物柔韌度之一 種ASTM D 3574-86試驗改良法的試驗程序能使發泡體柔韌 度定量。此一修訂試驗利用一 7 cm X 0.8 cm X 0.8cm之 發泡體試樣，已M37C的合成尿k和至其吸收能量（即在 合成尿内浸透歷約15分鐘）。將合成尿-飽和的發泡體條 繞一 0.8 cm直徑的圓筒心軸M5秒鏟1遇的均勻速度彎折 至條端相遇。發·泡體於此試驗期間若未撕開或裂'斷即通遇 一鼙折遇期則認係柔韌。 -79- 本紙張尺度遑用中國國家樣率（CNS > A4规格（210X297公釐） 83. 3.10,000 ------------裝------訂------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 五、發明説明（78 ) A7 B7 經濟部中央揉準局貞工消费合作社印簟 要點在製作發泡體試樣的切割過程不引進邊緣缺點於泡 泡條内。必要大小的發泡體條應使用銳利的往復刀鋸自同 一材料的大塊中切出。使用此型或同類的銳利切割工具有 實質上消除試樣邊緣瑕疵及對進行試驗程序所作某些測量 的精準度能有不利衝擊的增稠影響。此外、外徑或厚度應 於吸收劑結構試樣在〇.〇5 psi之封閉壓力（350 Pa)下澜量 〇 ， (5) 濬度（目d不溶物含畺）瑚宙 溶劑內一揷特別姐份、物質等（後文”試樣”）之溶解度/ 不溶解度係由测定组份或材料在室溫（約22¾)的溶劑内之 能萃提度決定。能萃提度係經重量分析程序测定，其中待 試驗的試樣與溶劑混合，濾遇混合物而測出所得餘留物重 最° 準確秤取（至± 〇. j 約〇. 25公克待測試樣（Ws)於— 500 m丨維形瓶中。加250 ml溶劑，媛攪混合物1小時。1 小時後停it攪拌，用一维形瓶装配一預秤重的0.45微米濾 紙濾過混合物。濾紙之皮重為（WP)。遇濾後取出漏斗中帶 餘留物的滤紙，置1201：烘箱中乾煉1小時。冷卻漶紙， 重秤得（Wr)。（Wr)-(Wp)等於餘留物重量（r)。 第二瓶含250 溶劑輿試樣一 0攪拌，過濾，乾煉滤紙 及試樣Μ得空白重量（Wb)。空白濾紙預先秤重（Wbf)。 Wb-Wbf等於空白餘留物（br)。調整的試樣餘留物（ar)等於 (r)-（br > 〇 能萃提物漘度等於[(ar)/(Ws)] 5C 100。 - 80- ------------裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 本紙張尺度逋用中國國家揉準（CMS > A4規格（210X297公釐） 83.3.10,000 316272 A7 B7 五、發明説明（79) 經濟部中央揉準局WC工消费合作社印製 蓳例I 超吸收聚合物發泡體可製作如下：約250公克之含水 (50¾重最比）丙烯酸用0.1N NaOH經75¾中和至丙烯酸納 。徐徐添加NaOH於丙烯酸溶液並溫和混合及冷卻（用乾冰 )完成中和反應K免生成聚丙烯酸。 製備反應混合物如下： 200公克K上所製丙烯酸納水溶液；〇 . 公克N , N ·-甲 替雙丙烯醢胺；1.3公克V-50(2,2’-偁氮雙（2-胖基丙烷 )二镧酸翻，得自 Wako Chemicals USA, Inc.);及 20公 克PEG-600(有重量平均分子最約600的聚乙二酵，得自 Union Carbide Co. of Danbury, Connecticut);加進一 装配潘度與膘力控制及一高剪切混合設備（例如得自 Tekma「C〇mpany 〇f Cίncίηnati，0hi〇之 ”UI tra Turray 混合機）的1公升玻璃反應器。反懕器在室溫（約22°C )與常 颸（約1氣顒）。然後加60公克氟利昂1,1,2 (1，1,2-三氯 三氟乙综，得自 Aid rich Chemical of Milwaukee, Wisconsin); 3.5公克山梨糖酵酐一月桂酸酯， 得自 Aldrich Chemical);及 6.5 公克 TWEEN*® 20(乙氧基 化山梨糖酵酐一月桂酸酯，得自Aldrich Chemical)之混 合物於反應器。後一混合物係藉添iw各组份於一與上述相 似的一反應器内充分混合而預先製備者。 反懕混合物於約850 γρ»混和約10分鐘Μ稞定地分散氟 利昂1，1,2 。然後自分散液處移去混合裝置。升高反應器 溫度至60 t生成發泡膊產物，並於60 t溫度保持約1小時 -81- " ^ϋ- i ·!ϋ ^^1 ^^1 an ^^1 ^^1 n (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 本纸張尺度逋用中困國家樑準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 83. 3.10,000 016^72 A7 B7 五、發明説明（80) ;繼升溫至80C *並於80T：保持約30分鐘；繼再升溫至 120。0 Μ於120Ϊ：保持約30分鐘。陲後冷卻反懕器至大約 室溫（約22C )。 加5公克甘油及25公克異丙酵於反應器內發泡體上使混 合物浸透發泡體。於是升高反應器溫度至180t：並維捋約 1小時。冷卻反應器至室溫（約22T )，然後取出反應器中 發泡體，開放地置於增瀰室内（80X相對涌)歷M、時。 如此形成的敞泡超吸收聚合物發泡體將有如下性質：凝 膠賵積（即吸收能最>50 g/g;泡脹速度（即吸收速度）2.δ g/g/sec;平均氣室大小30微米，有標準餳差土 16微米；及 表面積對質最比0.48 n2/g。 已經例解及說明本發明之特別具體例後業界技術人士將 顯知能作各種其他變更與修改而不悖離本發明的精神與範 圍。因此、意欲在附錄申請專利範圍内涵蓋所有在本發明 範圍内之此等更改與修訂。 -----------^-- - > (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 經赛部中央橾準局貝工消費合作社印裝 本纸張尺度逋用中國國家揉準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 83.3.10,000

Claims (1)

1. A 中專利範圍修正本（86年7月） 從386號專利申請寒 A8 B8 C8 D8 正 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 \ 1 ·—種超吸收聚合物發泡體，含有許多互相連接的超吸收 I 聚合物材料的支柱以形成敞泡，該超吸收聚合物材料包 括能形成該超吸收聚合物材料之反應劑，該反應劑係含 U)含經中和之羧基之實質上水溶性不飽和單體； (b)能與該單體反應而形成寅質上不溶於水之聚合物之 實質上水溶性内交聯劑；及 (C)實質上不溶於溶劑之發泡劑，以形成一經膨脹之结 構； 該超吸收聚合物發泡體偽具： U) 表面積對質量比率至少0.2米2/克； (ί i )平均氣室大小低於50微岽；及 (Π i )密度低於〇 . 5克/厘米3。 2 · 根撺申請專利範圍第1項之超吸收聚合物發泡體，有平 均氣室大小在20微米Μ下。 3_ 根搏申請專利範圍第1項之超吸收聚合物發泡體，又Κ 氣室大小分佈值小於5為特徵。 4- 根撺申請專利範圍第1項之^吸收聚合物發泡體，其中 該單體偽自包括丙烯酸、馬來酸、異丁烯酸、富馬酸、 衣康酸、馬夾酐、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、及其混合 物等群中選出。 5. 根揀由譆專利範圍第4項之超吸收聚合物發泡體，其中 該内交聯劑係自包括Μ,Η*-甲撐替二（丙烯醯胺）、三（ 烯丙）基胺、磷酸三（烯丙）酯、及脂羼多價酵的二-或 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐〉 I n. » < I i n nn _ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ——訂-------4-- 經濟部中央標準局員工消费合作社印装 Α8 Β8 C8 D8 夂、申請專利範圍 多-縮水甘油醚類等群中選出。 6· 根撺申請專利範圍第5項之超吸收聚合物發泡體，其中 該溶劑係自包括水、低醇類或其混合物等群中選出。 7 · 根撺申請專利範圍第6項之超吸收聚合物發泡體，其中 該發泡劑含一種官質不溶於水的化合物，其氣化溫度低 於 5 0 1〇。 8. 根據申請專利範圍第7項之超吸收聚合物發泡體，其中 該內交礙劑經膨脹及與該單體於一界面活化、一引發劑 、一黏度控制劑、或其混合物等存在中反應。 9 · 根撺申請專利範圍第1或8項之超吸收聚合物發泡體， 有平均氣室大小在50微米以下及氣室分佈值自}至3 。 1〇、根據申請專利範圍第1項之超吸收聚合物發泡體，其中 該超吸收聚合物材料另含一種外交聯劑。 Π.根撺申請專利範圍第1項之超吸收聚合物發泡體，其中 超吸收聚合物發泡體由一增韌劑柔韌化。 12. 根撺申請專利範圍第1項之超吸收聚合物發泡體，其係 用於含3給網構之吸收構件，其中該超吸收聚合物發泡 體係置於該芯給網構上。 13. 根據申請專利範圍第12項之超吸收聚合物發泡體，其中 該超吸收聚合物發泡體Μ斷續花樣配置於該芯給網構上 0 14·根據申請專利範圍第1項之超吸收聚合物發泡體，其係 用於含芯給網構之吸收構件，其中該超吸收聚合物發泡 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS〉Α4規格（210Χ297分釐> (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---裝--- — 訂------,-- 六、申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 體 泡 發 物 合 聚 。收 式吸 形超 狀之 片項 呈14 方或 下12 構第 網圍 給範 ί心利 該專 於請 置申 係撺 體根 能片 有背 含的 係.過 件通 物法 收無 吸體 該液 . 之 件片 物面 收該 吸接 於連 用、 係片 件面 構的 收過 吸通 該體 中液 其使 含 則 芯 收 吸 該 ί心 收 吸 的 間 中 片 背 該 與 片 〇 面件 該構 居收 位吸 及該 、 有 步. 含 法 方 該 法 方 之 體 泡 發 物 合 聚 收 吸 超 泡 敞 造 " 種 辑 體 單 和 飽 不 的 基 羧 和 中 :經 含含 包之 * 溶 物可 合水 /I上 應質 反實 一 穐 成一 形} N—/a ί I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) t· nn ( 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (b) —種簧質上水可溶之能與該單體反應的内交聯劑 Μ生成超吸收聚合物材料；及(c) —橙選自水實質上水可溶溶劑及其混合物之溶劑 ί II )分散一種實質上水不溶的發泡劑於該反懕混合物中 以形成該發泡劑粒子在該反應混合物內之粒子分散 液*該發泡劑在1大氣庭力下具有汽化溫度為-20 t：.至1001C範圍內； (31 )穩定該分散液Μ形成該發泡劑粒子在該反_混合物 中之定分散液； - (W)陈脹該發泡劑粒子以形成一瞎脹结構，其中該膨脹 作用步驟含：（a)升高該穩定分散液之溫度至某溫度 *該溫度高於或等於該發泡劑之汽化溫度，低於或 -3 - 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) M規格（21〇x 297公釐〉 316272 A8 B8 C8 ， D8 六、申請專利範圍 (請先閣讀背面之注意事項再填寫本貰) 等於該反應混合物之活化溫度，及低於該溶劑之汽 化溫度，及/或（b)降低該稞定分散液上之壓力； (v)使該單體與該内交聯劑反應生成超吸收聚合物材料 ;及 (VI )控制該分散步驟（H；)，該稞定化步驟（M )，該膨脹 步驟（IV)及該反應步驟（ν)Κ形成一超吸收聚合物 發泡體，含該超吸收聚合物材料之許多互相連接的 支柱以形成敞泡致使發泡體具有： U)表面積對質量比率至少〇.2米2/克； (b) 平均氣室大小低於50 '微米；及 (c) 密度低於0.5克/厘米3。 17. 根據申請專利範圍第16項之方法，其中該反應步驟（V) 在該瞭脹步驟（IV)後發生。 18. 根據申請專利範圍第17項之方法，其中該反應步驟（V) 包括使該膨脹的结構接受熱輻射或光照射。 19. 根據申請專利範圍第18項之方法，其中該膨脹结構接受 熱輻射的該步驟包括加熱該膨脹的结構至一溫度高於或 等於該反應混合物之活化溫度而低於該溶劑之汽化潙度 Ο 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 20. 根據申請專利範圍第18項之方法，其中該控制步驟（VI )包括控制該發泡劑粒子之粒子大小使該等粒子有小於 10微米之平均粒子大小。 21. 根據申請專利範圍第2〇項之方法，其中該控制該發泡劑 粒子大小之步驟包括控制該發泡劑對該反應混合物之黏 -4 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） A8 S16272 骂 D8

   六、申請專利範圍 2 之 例 比 度 鈷 制 控 中 其 法 方 之 項 1 2 第 圍 範 利 專 。請 率申 比據 度根 VI的 。{基 内驟水 物步疏 合制及 混控水 應該親 反中有 該其一 於，用 劑法內 制方} 控之(I 度項驟 黏 2 步 種第化 1 圍定 加範穩 添利該 括專在 包請括 驟申包 步撺另 該根 } VI的 (物 驟散 步分 制定 控穩 該該 中高 其升 ’ 度 法速 方之 之下項Μ 3。2 p 劑第U 化圍鐘 活範分 面利每 界專Μ 型請括 子申包 離撺另 #根} 子 粒 VI。 <構 驟结 步的 制脹 控膨 該該 中熱 其加 , 度 法速 方之 之下 項 Μ 24V 第10 劑圍鐘 泡範分 發利每 該專 Κ 脹請括 膨申包 度撺另 潙根} (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---裝-- 經濟部中央標準局員工消費合作社印褽 訂 26 .根撺申請專利範圍第25項之方法’其中該内交聯劑係自 I 包括至少有二個能聚合的雙鐽之化合物；有至少一個能 | 聚合的雙鐽及至少一個與該單體活性的官能基之化合物 i ;至少有二個與該單體活性的官能基之化合物；及能形 1 成離子型鍵的多價金鼷化合物等群中選出。 ^ 一. I 27 .根撺由請專利範圍第26項之方法，其中該單體係自包括 I 丙烯酸、_來酸、異丁烯酸、富馬酸、衣康酸、禺來酐 胺 醯 烯 Μ丙 △ 口 涓二 其替 及撐 酯甲 丁| 酸Ν' 烯Ν, 丙括 、 包 酯自 乙係 酸劑 烯聯 丙交 、 内 等 該烯 *» ( 出三 選、 中丨 丙 有 出 選。 中下 群% 三等 Ρ 酸類50 磷醚在 、油度 胺甘溫 基水化 }縮汽 § 丙 烯 多劑 或泡 - 發 二該 的又 醇； 價水 多為 鼷劑 脂溶 及該 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210Χ297公釐） 經濟部中央椋隼局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 28. 根撺申請專利範圍第16，25或27項之方法，其中超吸收 聚合物發泡體有平均氣室大小在50微米Μ下，氣室大小 分佈值自1至3 。 29. —種經申請專利範圍第28項之方法製造之超吸收聚合物 發泡體。 30. 根據申請專利範圍第16項之方法，另包括在該膨脹步驟 (IV)及該反應步驟（V)之前塗敷該稞定分散物於底質之 步驟。 31. 根楝申請專利範圍第16項之方法，另包括使超吸收聚合 物發泡鱈與一外交聯劑反應之步驟。 32. 根撺申請專利範圍第16項之方法，另包括外部增韌超吸 收聚合物發泡體之步驟。 33. 根撺申請專利範圍第1(5項之方法，其中該反應混合物另 含一增韌劑·。 34. 根撺申請專利範圍第1(5項之方法，其中該反應棍合物另 含界面活化劑，引發劑，黏度控制劑，或其混合物等。 3 5. —種製造敞泡超吸收聚合物發泡體之方法，該方法含步 驟： — U )髟成一反應涓合物，含： (a) —種含經中和羧基之實質上水可溶不飽和單體； (b) —種實質上水可溶內交聯劑，其能與該單體反應 生成一種實質上不溶於水的聚合物材料；與 (c) —種選自水、實質上水可溶溶劑及其混合物之溶 劑； 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I-- ---裝--- 丨訂------- (請先閲讀背面V注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貞工消費合作社印裝 A8 B8 C8 · _ D8 範圍 — 該反應琨合物有一臨界溫度及一活化溫度，該臨界溫 度低於該活化溫度； (II )分散一種發泡劑於該反應混合物內以形成該發泡劑 粒子在該反應混合物中之分散液，該發泡劑實質上 不溶於該溶劑，在1大氣壓下之汽化溫度為-20 t至 loot範園内； (Μ 1穩定該分散液以形成該發泡劑粒子在該反應焜合物 內之穩定分散液； (W )膝腺該發泡劑粒子以形成一膨脹结構，其中該膨脹 作用步驟包括：（a)升高該穩定分散物溫度至某溫度 ’該溫度高於或等於該發泡劑的汽化溫度，低於或 等於該臨界溫度，並低於該溶劑之汽化溫度；及/ 或（b)降低該稞定分散液上之歷力； (V) 藉加熱該膨脹结構至高於或等於該臨界溫度及低於 該活化溫度之溫度使該單體與該内交聯劑反應形成 簧®上不溶於水的聚合物材料； (VI) 控制該分散步驟（If)、該穩定化步驟（10 )、該瞭脹 步驟（IV)及該反應步驟)K形成一種聚合物發泡 體，含有該霣質上不溶於水的聚合物材料之許多相 互連接的支柱Κ彤成氣室；及 (va)使該聚合物發泡體之該實質上不溶於水的聚合物材 料反應w形成一種超吸收聚合物發泡體*其含有超 吸收聚合物材料之許多相互連接的支柱以形成氣室 ;生成超吸收聚合物發泡體之該反懕包括（a)加熱 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --^ -- 丨訂 516272 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 該實質上不溶於水的聚合物材料到至少該活化溫度 •，及/或（b)使該實質上不溶於水的聚合物材料與 一外部交聯劑反應； 此超吸收聚合物發泡體具有： (a) 表面積對質量比率至少0.2米克； (b) 平均氣室大小低於50 微米；及 (c) 密度低於0.5克/厘米3。 36. —種經申請專利範圍第35項之方法製造之超吸收聚合物 發泡體。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ί 4δ 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐〉