高透過率の超吸水性ポリマー組成物を含む吸収性物品
【課題】高透過率の超吸水性ポリマー組成物を含む吸収性物品を提供する。
【解決手段】本発明の吸収性物品は、トップシート、バックシート、及び、トップシートとバックシートとの間に配置された吸収コアを備える。前記吸収性コアは、超吸水性ポリマー及び表面添加物を含有する超吸水性ポリマー組成物を含む。前記超吸水性ポリマーは、（ａ）前記超吸水性ポリマーの総量に基づいて約５５重量％ないし約９９．９重量％の重合可能な不飽和の酸性基含有モノマーと、（ｂ）前記重合可能な不飽和の酸性基含有モノマーの総量に基づいて、約０．００１重量％ないし約５重量％の内部架橋剤とを含む。前記超吸水性ポリマー組成物は、遠心保持容量試験で測定された少なくとも約３０ｇ／ｇの遠心保持容量と、自由膨潤ゲルベッド透過率試験で測定された少なくとも約１０ダルシーの自由膨潤ゲルベッド透過率とを有する。
【解決手段】本発明の吸収性物品は、トップシート、バックシート、及び、トップシートとバックシートとの間に配置された吸収コアを備える。前記吸収性コアは、超吸水性ポリマー及び表面添加物を含有する超吸水性ポリマー組成物を含む。前記超吸水性ポリマーは、（ａ）前記超吸水性ポリマーの総量に基づいて約５５重量％ないし約９９．９重量％の重合可能な不飽和の酸性基含有モノマーと、（ｂ）前記重合可能な不飽和の酸性基含有モノマーの総量に基づいて、約０．００１重量％ないし約５重量％の内部架橋剤とを含む。前記超吸水性ポリマー組成物は、遠心保持容量試験で測定された少なくとも約３０ｇ／ｇの遠心保持容量と、自由膨潤ゲルベッド透過率試験で測定された少なくとも約１０ダルシーの自由膨潤ゲルベッド透過率とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高透過率の超吸水性ポリマー組成物を含む吸収性物品に関する。
【背景技術】
【０００２】
吸収性物品などの物品は、人体から分泌または排泄される液体を含む様々な種類の液体を吸収するのに有用である。そのような物品の吸収性を向上させるために、吸収性物品には超吸水性ポリマー（Superabsorbent polymer：ＳＡＰ）がよく使用される。ＳＡＰは一般的にポリマーベースであり、例えば粉末、顆粒、微小粒子、膜及び繊維などの様々な形態で利用可能である。そのようなＳＡＰは、液体と接触したときにその構造内に液体を吸収して膨張する。一般的に、ＳＡＰは、物品内に浸入した液体を素早く吸収することができると共に、漏出を防ぐため及び液体の浸入後でも乾いた感触を提供するために吸収した液体を保持することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＰＣＴ国際公開第ＷＯ２０００／３７００９号公報
【特許文献２】米国特許第４，９４０，４６４号明細書
【特許文献３】米国特許第５，７６６，３８９号明細書
【特許文献４】米国特許第６，６４５，１９０号明細書
【特許文献５】米国特許第５，８８３，０２８号明細書
【特許文献６】米国特許第５，１１６，６６２号明細書
【特許文献７】米国特許第５，１１４，７８１号明細書
【特許文献８】米国特許第６，５５２，２４５号明細書
【特許文献９】米国特許第６，６４１，１３４号明細書
【特許文献１０】米国特許第５，４８６，１６６号明細書
【特許文献１１】米国特許第５，４９０，８４６号明細書
【特許文献１２】米国特許第５，８２０，９７３号明細書
【特許文献１３】米国特許第３，８４９，２４１号明細書
【特許文献１４】米国特許第５，３５０，６２４号明細書
【特許文献１５】米国特許第４，１００，３２４号明細書
【特許文献１６】米国特許第４，５８７，１５４号明細書
【特許文献１７】米国特許第４，６０４，３１３号明細書
【特許文献１８】米国特許第４，６５５，７５７号明細書
【特許文献１９】米国特許第４，７２４，１１４号明細書
【特許文献２０】米国特許第４，１００，３２４号明細書
【特許文献２１】英国特許第ＧＢ２，１５１，２７２号明細書
【特許文献２２】米国特許第６，３６２，３８９号明細書
【特許文献２３】米国特許出願第１０／８８３１７４号明細書
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】NRL Report 4364, "Manufacture of Super-Fine Organic Fibers" by V. A. Wendt, E. L. Boone and C. D. Fluharty
【非特許文献２】NRL Report 5265, "An Improved Device For the Formation of Super-Fine Thermoplastic Fibers" by K. D. Lawrence, R. T. Lukas and J. A. Young
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
吸収性物品の性能を向上させるための努力が継続的になされており、特に流体飽和レベルが高い場合における吸収性物品の性能を向上させ、それにより漏出の発生を減少させること並びに装着感及び快適性を向上させることが行われている。このことは、吸収性物品の使用中に吸収性物品が液体の浸入を繰り返し受ける場合は特に重要である。吸収性物品のデザインにおける最近の試みは、吸収性構造体をより薄くかつより柔軟に作製するために、超吸収性材料の濃度を高めること及び繊維の量を少なくすることに概ね集中しているので、吸収性物品の性能向上はますます難しい問題となってきている。しかし、超吸収性材料の濃度を増加させることにより総吸収容量を増加させたとしても、そのような吸収性物品はそれでもやはり使用中に漏出し得る。そのような漏出は、一部には、低透過率及び利用可能な空隙容量の不足などの要因に起因して、物品の吸収性コア構成要素の吸上げ率（すなわち、超吸収性材料による吸収後に、吸収性コアが被吸収液体を吸収及び保持する率）が不十分であることが原因であり得る。そのため、高レベルの超吸収性材料を含有し、かつ十分な吸上げ率を維持することができる吸収性物品が求められている。
【０００６】
加えて、十分な吸収性及び／または保持性などの他の特性を維持したままで、透過率を高めた超吸水性ポリマー材料も求められている。透過率は、多孔質構造体（繊維のマットまたは気泡のスラブ、この場合は架橋されたポリマーである）の有効連結性の単位であり、超吸水性ポリマー材料の空隙比及び連結程度を単位として特定することもできる。ゲル透過性は、粒子の集団の全体としての性質であり、粒径分布、粒子形状、及び開孔の連結性、膨潤ゲルの剛性率及び表面改質に関連する。具体的に言うと、超吸水性ポリマー材料の透過率は、液体が膨張粒子の集団をどのくらい素早く通過するかを表す量である。低透過率は、液体が超吸水性ポリマー材料を容易に通過できないことを示し（一般的にゲルブロッキングと呼ばれる）、液体の強制的流動（例えば、吸収性物品の使用中に２回目の尿を吸収するとき）は代替経路を通らなければならない（例えば、漏出）ことを示す。そのため、向上した透過率を示す吸収性物品が求められている。
【０００７】
極薄で繊維含有量が少ないおむつの透過率を向上させる１つの方法は、超吸収性材料の架橋結合量を増加させることである。しかし、超吸水性ポリマーの架橋結合を増加させると、超吸水性ポリマーの吸収性及び保持性の値は望ましくない低いレベルに減少する。そのため、無負荷下で液体を保持する高吸収能力、圧力下で液体を保持する高吸収能力、及び／または向上したゲルベッド透過率を含む向上した適用性を示す超吸水性ポリマー組成物を提供することがさらに求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した要望に応えるために、本発明の吸収性物品は、トップシート、バックシート、及び、トップシートとバックシートとの間に配置された吸収コアを備える。
【０００９】
いくつかの態様では、前記吸収性コアは、超吸水性ポリマー及び表面添加物を含有する超吸水性ポリマー組成物を含む。前記超吸水性ポリマーは、（ａ）前記超吸水性ポリマーの総量に基づいて約５５重量％ないし約９９．９重量％の重合可能な不飽和の酸性基含有モノマーと、（ｂ）前記重合可能な不飽和の酸性基含有モノマーの総量に基づいて、約０．００１重量％ないし約５重量％の内部架橋剤とを含み、前記超吸水性ポリマーが、約２５％を超える中和度を有し、前記要素（ａ）及び（ｂ）が、重合化され超吸水性ポリマー粒子に製剤化され、前記表面添加物が、（ｉ）前記超吸水性ポリマー組成物の総量に基づいて約０．００１重量％ないし約５重量％の表面架橋剤と、（ｉｉ）前記超吸水性ポリマー組成物の総量に基づいて約０．０１重量％ないし約２重量％の不水溶性の無機金属化合物と、（ｉｉｉ）前記超吸水性ポリマー組成物の総量に基づいて０重量％ないし約５重量％のポリマーコーティングとを含む。
【００１０】
いくつかの態様では、前記吸収性物品における、トップシート、バックシート及び吸収性コアのうちの少なくとも１つは伸縮可能である。他の態様では、前記吸収性コアは、少なくとも３０重量％、例えば約６０重量％ないし約９５重量％などの前記超吸水性ポリマー組成物を含む。さらなる他の態様では、前記吸収性コアは、綿毛をさらに含む。さらに別の態様では、前記吸収性コアは、界面活性剤をさらに含む。
【００１１】
いくつかの態様では、前記吸収性コアは、複数の層から成る。いくつかの特定の態様では、前記複数の層のうちの少なくとも１つの層が、実質的に前記超吸水性ポリマー組成物のみから成り、前記複数の層のうちの少なくとも１つの別の層が、実質的に綿毛のみから成る。
【００１２】
いくつかの態様では、前記吸収性物品は、パーソナルケア用吸収性物品、保健用／医療用吸収性物品、家庭用／産業用吸収性物品、またはスポーツ用／建設業用吸収性物品から選択される。
【００１３】
いくつかの態様では、前記超吸水性ポリマー組成物は、熱処理される。いくつかの特定の態様では、前記超吸水性ポリマー組成物は、約１５０℃ないし約２５０℃の温度で熱処理される。
【００１４】
いくつかの態様では、前記超吸水性ポリマー組成物は、遠心保持容量試験で測定された少なくとも約３０ｇ／ｇの遠心保持容量と、自由膨潤ゲルベッド透過率試験で測定された少なくとも約１０ダルシーの自由膨潤ゲルベッド透過率とを有する。他の態様では、前記超吸水性ポリマー組成物は、遠心保持容量試験で測定された少なくとも約３２ｇ／ｇの遠心保持容量と、自由膨潤ゲルベッド透過率試験で測定された少なくとも約２０ダルシーの自由膨潤ゲルベッド透過率とを有する。さらなる他の態様では、前記超吸水性ポリマー組成物は、遠心保持容量試験で測定された少なくとも約３２ｇ／ｇないし約４０ｇ／ｇの遠心保持容量と、自由膨潤ゲルベッド透過率試験で測定された少なくとも約４０ダルシーの自由膨潤ゲルベッド透過率とを有する。
【００１５】
いくつかの態様では、前記不水溶性無機金属化合物は、金属リン酸塩、チタンホウ酸塩、アルミニウムホウ酸塩、鉄ホウ酸塩、マグネシウムホウ酸塩、マンガンホウ酸塩、カルシウムホウ酸塩から選択される。他の態様では、前記金属リン酸塩は、アルミニウムリン酸塩である。さらなる他の態様では、前記無機金属化合物の粒子は、約２μｍ未満の質量中央粒径を有する。
【００１６】
いくつかの態様では、前記ポリマーコーティングは、前記超吸水性ポリマー組成物の総量に基づいて約０．０１重量％ないし約０．５重量％の熱可塑性ポリマーである。他の態様では、前記ポリマーコーティングは、ポリオレフィン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリウレタン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレンアクリル酸コポリマー、スチレンコポリマー、エチレンアルキルメタクリル酸塩コポリマー、ポリプロピレン、マレイン化ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニルコポリマー、ポリアミド、ポリエステル、または、それらの混合物及びコポリマーから選択される。さらなる他の態様では、前記ポリマーコーティングは、カチオン性ポリマーである。さらに別の態様では、前記ポリマーコーティングは、ポリビニルアミンである。さらなる別の態様では、前記ポリマーコーティングは、マレイン化ポリプロピレンとエチレンアクリル酸コポリマーとの混合物である。
【００１７】
いくつかの態様では、前記超吸水性ポリマー組成物の少なくとも約４０重量％が、約３００μｍないし約６００μｍの粒径を有する。他の態様では、前記超吸水性ポリマー組成物の少なくとも約５０重量％が、約３００μｍないし約６００μｍの粒径を有する。
【００１８】
いくつかの態様では、前記重合可能な不飽和の酸性基含有モノマーの少なくとも約５０重量％の酸性基がカルボキシル基を含み、前記酸性基が少なくとも５０モル％まで中和されており、前記内部架橋剤が、前記重合可能な不飽和の酸性基含有モノマーの総量に基づいて約０．２重量％ないし約３重量％含まれる。
【００１９】
いくつかの態様では、前記不水溶性の無機金属化合物は、前記超吸水性ポリマー粒子の表面に懸濁液形態で塗布される。他の態様では、前記不水溶性の無機金属化合物は、前記超吸水性ポリマー粒子の表面に、乾燥形態で塗布される。
【００２０】
ある態様では、吸収性コアを備える吸収性物品であって、前記吸収性コアが、超吸水性ポリマー粒子を含有する超吸水性ポリマー組成物を含み、前記超吸水性ポリマー粒子が、超吸水性ポリマー組成物の総量に基づいて約０．０１重量％ないし約２重量％の、不水溶性金属リン酸塩または不水溶性金属ホウ酸塩から選択される無機金属化合物で表面処理された吸収性物品が提供される。
【００２１】
いくつかの態様では、前記吸収性物品は、トップシート及びバックシートをさらに有し、前記吸収性コアが、前記トップシートと前記バックシートとの間に配置される。他の態様では、前記トップシート、前記バックシート及び前記吸収性コアのうちの少なくとも１つが伸縮可能である。
【００２２】
いくつかの態様では、前記吸収性コアは、少なくとも約３０重量％の前記超吸水性ポリマー組成物を含む。いくつかの特定の態様では、前記吸収性コアは、約６０重量％ないし約９５重量％の前記超吸水性ポリマー組成物を含む。
【００２３】
いくつかの態様では、前記吸収性コアは、綿毛をさらに含む。他の態様では、前記吸収性コアは、界面活性剤をさらに含む。
【００２４】
いくつかの態様では、前記吸収性コアは、複数の層から成る。いくつかの特定の態様では、前記複数の層のうちの少なくとも１つの層が、実質的に前記超吸水性ポリマー組成物のみから成り、前記複数の層のうちの少なくとも１つの別の層が、実質的に綿毛のみから成る。
【００２５】
いくつかの態様では、前記吸収性物品は、パーソナルケア用吸収性物品、保健用／医療用吸収性物品、家庭用／産業用吸収性物品、またはスポーツ用／建設業用吸収性物品から選択される。
【００２６】
いくつかの態様では、超吸水性ポリマー組成物は、遠心保持容量試験で測定された少なくとも約３０ｇ／ｇの遠心保持容量と、自由膨潤ゲルベッド透過率試験で測定された少なくとも約１０ダルシーの自由膨潤ゲルベッド透過率とを有する。他の態様では、超吸水性ポリマー組成物は、遠心保持容量試験で測定された少なくとも約３２ｇ／ｇの遠心保持容量と、自由膨潤ゲルベッド透過率試験で測定された少なくとも約２０ダルシーの自由膨潤ゲルベッド透過率とを有する。
【００２７】
いくつかの態様では、前記不水溶性金属ホウ酸塩は、チタンホウ酸塩、アルミニウムホウ酸塩、鉄ホウ酸塩、マグネシウムホウ酸塩、マンガンホウ酸塩、カルシウムホウ酸塩から選択される。他の態様では、前記無機金属化合物の粒子は、約２μｍ未満の体積平均粒径を有する。
【００２８】
いくつかの態様では、前記超吸水性ポリマー組成物の少なくとも約４０重量％が、約３００μｍないし約６００μｍの粒径を有する。
【００２９】
ある態様では、吸収性コアを備える吸収性物品であって、前記吸収性コアが超吸水性ポリマー組成物を含み、前記超吸水性ポリマー組成物が、（ａ）超吸水性ポリマー粒子を準備するステップと、（ｂ）第１の無機金属塩を含有する第１の溶液を調製するステップと、（ｃ）第２の無機金属塩を含有する第２の溶液を調製するステップと、（ｄ）前記第１及び第２の溶液を前記超吸水性ポリマー粒子に塗布し、不水溶性無機金属塩の沈殿物を前記超吸水性ポリマー粒子の表面またはその近傍に直接的に形成するステップとを含む方法により調製された吸収性物品が提供される。
【００３０】
いくつかの態様では、前記吸収性物品はトップシート及びバックシートをさらに備え、前記吸収性コアは前記トップシートと前記バックシートとの間に配置される。
【００３１】
いくつかの態様では、前記第１の無機金属塩には、アルミニウム、チタン、カルシウムまたは鉄から選択されるカチオンが含まれ、前記第２の無機金属塩には、リン酸塩、ホウ酸塩またはクロム酸塩から選択されるアニオンが含まれる。他の態様では、前記第１の無機金属塩は硫硫酸アルミニウムリン酸三ナトリウム１４水和物（aluminum sulfate tetradecahydrate trisodium phosphate）であり、前記第２の無機金属塩はリン酸三ナトリウムである。
【００３２】
本発明の様々な他の特徴及び利点が以下の説明から明らかになるであろう。以下の説明では、本発明の例示的な実施形態について説明する。そのような実施形態は、本発明の全範囲を表すものではない。それ故、本発明の全範囲を解釈するためには、特許請求の範囲を参照されたい。簡潔さ及び簡明さの理由から、本明細書に記載されているあらゆる数値範囲は、その範囲内の全ての値を含むことを意図するものであり、その範囲内の全ての実数値を末端値とする小範囲を記している特許請求の範囲をサポートするものと解釈される。具体的な例を挙げると、本明細書中における１から５という範囲の開示は、１−５；１−４；１−３；１−２；２−５；２−４；２−３；３−５；３−４；及び４−５の小範囲のいずれに対しても、特許請求の範囲をサポートすると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】自由膨潤ゲルベッド透過率試験に用いられる試験装置を示す側面図である。
【図２】図１に示した自由膨潤ゲルベッド透過率試験装置に含まれるシリンダ／カップアセンブリを示す側断面図である。
【図３】図１に示した自由膨潤ゲルベッド透過率試験装置に含まれるプランジャーを示す上面図である。
【図４】負荷下吸収性試験に用いられる試験装置を示す側面図である。
【図５】飽和容量試験装置の部分破断上面図。
【図６】垂直吸上げ率試験に用いられる試験装置を示す上面図である。
【図７】図６に示した垂直吸上げ率試験に用いられる試験装置の６−６線に沿った側断面図である。
【図８】本発明に従って作製された吸収性物品の一実施形態を示す斜視図である。
【図９】図８に示した吸収性物品の平面図である。吸収性物品は、留められていない、折り畳まれていない、平らに広げられた状態である。装着時にユーザと対向する面が示されており、下層の特徴を示すために一部が破断されている。
【図１０】吸収性コアを製造するための方法及び装置の１つのバージョンを示す概略図である。
【図１１】本発明の層状吸収性コアの側断面図である。
【図１２Ａ】本発明の吸収性創傷被覆材の側断面図である。
【図１２Ｂ】本発明の吸収性創傷被覆材の上部斜視図である。
【図１３】本発明の吸収性ベッド若しくは家具ライナーの上部斜視図である。
【図１４】本発明の吸収性汗止めバンドの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
試験方法
【００３５】
遠心保持容量試験（Centrifuge retention capacity Test：ＣＲＣ）
【００３６】
この試験は、ハイドロゲル形成ポリマーの自由膨潤容量を測定する。測定により求められた保持容量は、サンプル１重量グラム当たりに保持される液体のグラム数（ｇ／ｇ）で示される。この試験方法では、約３００〜約６００ミクロンの粒径画分を有する乾燥超吸水性ポリマー組成物粒子０．２０００±０．００５０ｇが、ティーバッグに入れられる。超吸水性ポリマー組成物粒子は、例えば、米国オハイオ州メンターにあるＷ．Ｓ．テイラー社（W. S. Tyler, Inc.）社から入手可能なRO-TAP機械式ふるい振とう器Model Bによって予めふるい分けされ得る。ふるい分けは、１０分間行われる。米国コネティカット州ウィンザーロックスに本拠地を置くデクター社（Dexter Corporation, Windsor Locks, Connecticut, U.S.A.）から入手可能なモデル名称「１２３４Ｔ」ヒートシール可能なフィルタペーパーなどのティーバッグ材料が、ほとんどの用途に対して有用である。このバッグは、１２．７ｃｍ×７．６ｃｍ（５インチ×３インチ）のバック材料サンプルを半分に折り、２ヶ所の開放端縁部を熱融着して６．４ｃｍ×７．６ｃｍ（２．５インチ×３インチ）の矩形の小袋を形成することによって作製される。熱融着は材料の端縁より約０．６４ｃｍ（０．２５インチ）内側にすべきである。小袋内にサンプルを入れた後、小袋の残りの開放端縁も熱融着される。対照としての役割を果す空の袋も作製される。ティーバッグを、食塩溶液（すなわち０．９重量％の塩化ナトリウム水溶液）中に３０分間浸漬させる（少なくとも、０．８３リットルの食塩溶液／１ｇのポリマー）。ティーバッグは、完全に湿潤されるまで確実に浸漬させる。その後、ティーバッグを、２９０Ｇの力（約２８６から約２９２Ｇまでのばらつきがある）で３分間遠心分離する。Ｇの力は、急速な加速または重力を受けた身体にかかる慣性力の単位と定義され、海面位で、９．８ｍ／秒／秒（３２フィート／秒／秒）と等しい。食塩溶液の吸収された量は、ティーバッグの重量を測定することにより求められる。超吸水性ポリマー組成物サンプルにより保持された溶液の量、すなわち超吸水性ポリマー組成物の遠心保持容量（ＣＲＣ）は、ティーバッグ自体により保持された溶液を考慮に入れて、超吸水性ポリマー組成物１グラム当たりに保持される流体のグラム数として表される。より具体的には、保持容量は次の方程式により求められる。
｛（遠心分離後のサンプル／バッグ重量）−（遠心分離後の空のバッグ重量）−（乾燥サンプル重量）｝÷（乾燥サンプル重量）
【００３７】
水分
【００３８】
水分の量は、次のようにして、「％水分」として計測される。
１）予め重さが計測されたアルミニウム製の計量皿に載置した４．５〜５．５ｇの超吸水性ポリマー組成物（superabsorbent polymer composition：ＳＡＰ）の重さを正確に測定する。
２）ＳＡＰ及び計量皿を、１５０℃に予加熱した熱標準的な実験室オーブンに約３０分間入れる。
３）取り出し、計量皿及び内容物を再び測定する。
４）次の式を用いて、水分の割合を計算する。
％水分＝｛（（計量皿の重量＋初期のＳＡＰの重量）−（乾燥させたＳＡＰと計量皿の重量）＊１００｝／乾燥させたＳＡＰの重量
【００３９】
自由膨潤ゲルベッド透過率試験（Free swell gel bed permeability Test：FSGBP）
【００４０】
本明細書中では、自由膨潤ゲルベッド透過率試験は、０ｐｓｉ膨潤圧力下での「ゲルベッド透過率（ＧＢＰ）」試験とも呼ばれ、一般的に「自由膨潤」条件と呼ばれる条件下で、ゲル粒子（例えば、表面処理済み吸収性材料または表面処理前の超吸収性材料）の膨潤ベッドの透過率を測定するものである。「自由膨潤」という用語は、超吸水性ポリマー組成物粒子が、これから説明するように、試験溶液の吸収時に膨潤制限負荷を受けることなく膨潤できることを意味する。ゲルベッド透過率試験を行うのに適切な装置が図１、図２及び図３に示されており、全体的に５００で示されている。試験装置５２８は、全体的に５３０で示されるサンプル容器、及び全体的に５３６で示されるプランジャーを含む。プランジャーは、その縦軸に下向きに穿孔された同心の円筒形孔を有するシャフト５３８と、シャフトの底部に位置するシャフトヘッド５５０とを備える。シャフト孔５６２は、約１６ｍｍの直径を有する。プランジャーヘッドは、接着などによってシャフトに取り付けられる。シャフト軸には１２個の孔５４４が穿孔される。孔５４４は６．４ｍｍの直径を有し、シャフト軸の周方向に９０度ごとに３つ設けられる。シャフト５３８はレキサン（ＬＥＸＡＮ）ロッド又は同等の材料から機械加工により作成され、約２．２ｃｍの外径と、約１６ｍｍの内径を有する。
【００４１】
プランジャーヘッド５５０は、７個の孔から成る同心内側リング５６０と、１４個の孔から成る同心外側リング５５４とを備える。各孔は約８．８ｍｍの直径を有する。また、約１６ｍｍの直径を有する孔がシャフトと整列している。プランジャーヘッド５５０は、レキサン（ＬＥＸＡＮ）ロッド又は同等の材料から機械加工により作成され、約１６ｍｍの高さと、円筒５３４内に嵌合され、円筒５３４内の壁との間隙が最小となるかつ自由に摺動できるような直径を有する。プランジャーヘッド５５０とシャフト５３８の合計高さは約８．２５ｃｍであり、シャフトの頂部でプランジャー５３６の所望の質量を得るように機械加工される。プランジャー５３６は、その最底部に、２軸方向にピンと張って取り付けられた、１００メッシュのステンレス鋼布スクリーン５６４を備える。このスクリーンは、強固な接着をもたらす適切な溶剤を使用して、プランジャーヘッド５５０に取り付けられる。スクリーンの開口部分に余分な溶剤が流れ込んで、液体が連通するための開口部を減少させないように気をつけるべきである。米国カリフォルニア州グラナダに本拠地を置くＩＰＳ社（IPS Corporation）製のアクリル溶剤Weld-On 4が、適切な溶剤である。
【００４２】
サンプル容器５３０は、シリンダ５３４及び４００メッシュのステンレス鋼布スクリーン５６６を含む。スクリーン５６６は、シリンダ５３４の最底部に、２軸方向にピンと張って取り付けられる。このスクリーンは、強固な接着をもたらす適切な溶剤を用いてシリンダに取り付けられる。スクリーンの開口部分に余分な溶剤が流れ込んで、液体が連通するための開口部を減少させないように気をつけるべきである。米国カリフォルニア州グラナダに本拠地を置くＩＰＳ社（IPS Corporation）製のアクリル溶剤Weld-On 4が、適切な溶剤である。試験中は、ゲル粒子サンプル５６８（図２参照）はシリンダ５３４内のスクリーン５６６上に支持される。
【００４３】
シリンダ５３４は、透明なレキサン（ＬＥＸＡＮ）ロッドまたは同等物を穿孔して作成されるか、あるいは、レキサンチューブ又は同等の材料を切断して作成され、内径は約６ｃｍ（例えば、断面積が２８．２７ｃｍ２）、壁厚は約０．５ｃｍ、高さは約７．９５ｃｍである。外径６６ｍｍの領域５３４ａがシリンダ５３４の底部から３１ｍｍ存在するように、シリンダ５３４の外径には段差部が機械加工される。領域５４３ａの外径に適合するＯリング５４０が、段差部の上部に配置される。
【００４４】
環状重り５４８は、直径約２．２ｃｍのカウンタボア孔と、１．３ｃｍの深さを有し、シャフト５３８上で自由に摺動可能である。環状重りはまた、約１６ｍｍの貫通孔５４８ａを有する。環状重り５４８は、ステンレス鋼から、または０．９重量パーセント塩化ナトリウム蒸留水溶液である試験溶液の存在下で耐腐食性を有する他の適切な材料から作製することができる。プランジャー５３６と環状重り５４８とを組み合わせた重量は、約５９６グラムに等しく、これは、約２８．２７ｃｍ２の面積を有するサンプル５６８に対して加えられる約０．３ポンド／平方インチ（ｐｓｉ）又は約２０，７００ダイン／ｃｍ２（２．０７ｋＰａ）の圧力に対応する。
【００４５】
後述するように試験中に試験装置に試験溶液を通過させる際は、図１に示すように、サンプル容器５３０はその全体が堰（weir）６００上に載置される。堰の目的は、サンプル容器５３０の上部から溢れた液体を離れた収集機器６０１へ分流させることである。堰は、膨潤したサンプル５６８（図２）を通過した食塩溶液を収集するためのビーカー６０３が載置されたスケール６０２の上方に配置することができる。
【００４６】
「自由膨潤」条件下で「ゲルベッド透過率試験」を行うために、その上に重り５４８が載せられたプランジャー５３６を空のサンプル容器５３０に入れ、重り５４８の頂部からサンプル容器５３０の底部までの高さを、０．０１ｍｍの精度を有する適切なゲージを用いて測定する。測定中に厚さゲージが受ける力はできるだけ小さくすべきであり、７５グラム未満であることが好ましい。複数の試験装置を用いる場合は、空の各サンプル容器５３０の高さを測定すると共に、どのプランジャー５３６及び重り５４８を用いたかを記録しておくことが重要である。飽和後に膨潤させたサンプル５６８を後ほど測定する際は、前回の測定時に使用したのと同じプランジャー５３６及び重り４４８を用いるべきである。また、サンプルカップ５３０が載置される基部が水平であり、重り５４８の上面がサンプルカップ５３０の底面と平行であることも重要である。
【００４７】
試験するサンプルは、米国標準３０メッシュスクリーンによって事前にふるい分けされ、米国標準５０メッシュスクリーン上に保持された超吸水性ポリマー組成物粒子が用いられる。結果的に、試験サンプルには、約３００ミクロンないし約６００ミクロンの粒径の粒子が含まれる。粒子は、手動又は自動で事前にふるい分けることができる。超吸水性ポリマー粒子は、例えば、米国オハイオ州メンターのＷ．Ｓ．タイラー社（W. S. Tyler, Inc.）から入手可能なRO-TAP機械式ふるい振とう器Model Bなどによって事前にふるい分けることもできる。約２．０グラムのサンプルを、サンプル容器５３０内に入れて、サンプル容器の底部に均等に分散させる。その後、その中に２．０グラムのサンプルが入れられたサンプル容器を、その中にプランジャー５３６と重し５４８を収容しない状態で、食塩溶液（すなわち、０．９重量パーセントの塩化ナトリウム水溶液）を貯留した液体槽（図示せず）中に約６０分間沈めてサンプルを湿潤させ、制限負荷を掛けることなくサンプルを自由膨潤させる。湿潤中、サンプル容器５３０は液体槽の底部から若干上方に位置するように、前記液体槽に設置されたメッシュ（図示せず）上に載置される。前記メッシュは、食塩溶液のサンプル容器５３０への流れを妨げない。好適なメッシュは、米国ウィスコンシン州アップルトンにあるイーグルサプライアンドプラスチック社（Eagle Supply and Plastic）製の品番７３０８である。食塩水は、試験セル内の完全に平坦な食塩水表面から証明されるように、超吸収体を完全には覆わない。セル内の表面が膨潤した超吸収体のみにより規定されるように、食塩水の深さはあまり低くしない。
【００４８】
この期間の終了時に、プランジャー５３６及び重り５４８のアセンブリをサンプル容器３０内の飽和させたサンプル５６８上に置き、その後、サンプル容器５３０、プランジャー５３６、重り５４８、及びサンプル５６８を溶液から取り出す。飽和サンプル５６８の厚さは、ゼロ地点を最初に測定した高さから変更しないという条件で、前回の測定時に使用したのと同一の厚さゲージを用いて重り５４８の頂部からサンプル容器５３０の底部までの高さを再び測定することにより求められる。厚さの測定中は、サンプル容器内の液体が表面張力によって平坦な表面上に溢れるのを防止するために、サンプル容器５３０、プランジャー５３６、重り５４８、及びサンプル５６８の組み合わせは、均一な厚さを有する平らで大きな格子状の非変形性のプレート上に置く。プレートの全寸法は７．６ｃｍ×７．６ｃｍであり、各格子は、長さ１．５９ｃｍ、幅１．５９ｃｍ、奥行き１．１２ｃｍのセルサイズ寸法を有する。適切な平坦で大きな格子状の非変形性プレート材料は、所望の寸法に切断することができる、米国イリノイ州シカゴにあるマックマスターカールサプライ社（McMaster Carr Supply Company）製のカタログ番号１６２４Ｋ２７の放物線拡散板である。この平坦で大きな格子状の非変形性プレート材料は、初期の空のアセンブリの高さを測定する際に、存在しなくてはならない。高さの測定は、厚さゲージを係合させた後に、可能な限り早く行わなければならない。サンプル５６８を飽和した後に得られた高さの測定値から、空のサンプル容器５３０、プランジャー５３６及び重り５４８を測定することによって得た高さの測定値を差し引く。その結果得られた値が厚さ、すなわち、膨潤サンプルの高さ「Ｈ」である。
【００４９】
透過率の測定は、飽和サンプル５６８、プランジャー５３６及び重り５４８をその内部に収容したサンプル容器５３０に試験溶液の流れを供給することにより開始される。サンプル容器に供給される試験溶液の流量を調節してシリンダ５３４の上部から食塩溶液が溢れるようにし、そのことによって、ヘッド圧力がサンプル容器５３０の高さと等しくなるようにする。試験溶液は、シリンダの上部から少量だが一定の量がオーバーフローするのを確実にするのに十分な、例えば定量ポンプ６０４などの任意の適切な方法で加えられる。溢れた液体は、離れた収集装置６０１に分流させられる。サンプル５６８を通過する溶液の経時的な量を、スケール６０２及びビーカー６０３を使用して重量測定法により測定する。スケール６０２から得られるデータ点は、少なくとも６０秒間にわたって毎秒収集される。データ収集は、手動で、あるいは、データ収集ソフトウエアを用いて行うことができる。膨潤サンプル５６８を通る流量Ｑは、サンプル５６８を通過する流体（グラム）対時間（秒）のデータ点の線形最小二乗当て嵌め法によりグラム／秒（ｇ／ｓ）単位で求められる。
【００５０】
ｃｍ２単位の透過率は、以下の式から求めることができる。
Ｋ＝［Ｑ＊Ｈ＊μ］／［Ａ＊ρ＊Ｐ］
ここで、Ｋ＝透過率（ｃｍ２）、Ｑ＝流量（ｇ／秒）、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、約１センチポアズ）、Ａ＝液体流に対する断面積（ｃｍ２）（この試験に用いたサンプル容器では、約２８．２７ｃｍ２）、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）、Ｐ＝静水圧（ダイン／ｃｍ２）（通常、約７，７９７ダイン／ｃｍ２）である。静水圧は、Ｐ＝ρ＊ｇ＊ｈから計算される。ここで、ρ＝液体密度（ｇ／ｃｍ３）、ｇ＝重力加速度（通常９８１ｃｍ／秒２）、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７．９５ｃｍ）である。
【００５１】
最低２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求める。
【００５２】
負荷下吸収性試験（Absorbency Under Load Test：ＡＵＬ）
【００５３】
負荷下吸収性（ＡＵＬ）試験は、０．９ｐｓｉ負荷下における、室温での、超吸水性ポリマー粒子の食塩水溶液（試験溶液）吸収能力を測定する。ＡＵＬ試験用の装置は、シリンダ、４．４ｇのピストン、及び３１７グラムの重りを含むＡＵＬアセンブリから構成される。このアセンブリの構成要素を、以下にさらに詳述する。
・平坦な底部を有するプラスチックトレイ。このトレイは、その上にガラスフリットをその壁部に触れることなく載置することが可能な十分な広さを有する。この試験方法には、２２．９ｃｍ×２２．９ｃｍ（９インチ×９インチ）の底面積と、１．３〜２．５ｃｍ（０．５〜１インチ）の深さを有するプラスチックトレイが一般的に使用される。
・「Ｃ」（２０〜２５ミクロン）の空隙率を有する直径１２．５ｃｍの焼結ガラスフリット。このフリットは、食塩水中での平衡化により事前に作成される。フリットは、少なくとも２部の新鮮な食塩水で洗浄するのに加えて、ＡＵＬ測定前に食塩水中に少なくとも１２時間浸漬させるべきである。
・ワットマン（Whatman）社製のグレード１、直径１２．５ｃｍの円形のフィルタ紙。
・食塩水の供給（０．９重量％塩化ナトリウム蒸留水溶液）。
【００５４】
図４を参照して、超吸水性ポリマー組成物４１０を収容するに使用されるＡＵＬアセンブリ４００のシリンダ４１２は、同心であることを確実にするために若干機械加工された、内径２．５４ｃｍ（１インチ）の透明なアクリル製の管から作成される。機械加工後、スクリーンのシリンダへの強固な接着を可能にする適切な溶剤を使用して、シリンダ４１２の底部に４００メッシュのステンレススチールワイヤ布が接着される。スクリーンの開口部分に余分な溶剤が流れ込んで、液体が連通するための開口部を減少させないように気をつけるべきである。米国カリフォルニア州グラナダに本拠地を置くＩＰＳ社（IPS Corporation）製のアクリル溶剤Weld-On 4が、適切な溶剤である。封止に失敗したときや破れたときには、はんだごてを用いて修復することもできる。平坦で平滑な底部を維持し、かつシリンダ４１２の内部を変形させることがないように注意すべきである。
【００５５】
４．４グラムのピストン４１６が直径２．５ｃｍ（１インチ）の固形材料（例えばプレキシグラス（PLEXIGLAS））から作製され、シリンダ４１２の内部と結合することなく密接に嵌合するように機械加工される。
【００５６】
３１７ｇの重り４１８を用いて、約０．９ｐｓｉ（６２，０５３ダイン／ｃｍ２）の制限負荷を与える。重りは、円筒状で、直径２．５ｃｍ（１インチ）のステンレス鋼製であり、シリンダの内部と結合することなく密接に嵌合するように機械加工される。
【００５７】
特に指定がない限り、少なくとも約３００ｇｓｍ（０．１６ｇ）の超吸水性ポリマー粒子の層に相当するサンプル４１０が、ＡＵＬの試験に使用される。サンプル４１０は、ＵＳ標準＃３０メッシュによって事前にふるい分けされ、ＵＳ標準＃５０メッシュ上に保持された超吸水性ポリマー組成物粒子から得られる。超吸水性ポリマー組成物粒子は、米国オハイオ州メンターのＷ．Ｓ．タイラー社から入手可能なRO-TAP機械式ふるい振とう器Model Bなどによって事前にふるい分けすることができる。ふるい分けは、１０分間行われる。
【００５８】
ふるい分けされた超吸水性ポリマー組成物粒子４１０の所望の量のサンプル（約０．１６ｇ）が、計量紙の上で計量され、シリンダ４１２の底部のワイヤ布４１４上に均等に分布させられる。シリンダの底部に置かれた超吸水性ポリマー組成物の重量は、後述するＡＵＬ計算で使用するために「ＳＡ」と記録される。超吸水性ポリマー組成物粒子が、シリンダの壁部に付着することがないように、気をつけるべきである。シリンダ４１２の内部に超吸水性ポリマー組成物粒子４１０を入れる前に、シリンダ４１２の内部を帯電防止布で拭いておく。シリンダ４１２内の超吸水性ポリマー組成物粒子４１０の上に、４．４ｇのピストン４１２と、３１７ｇの重り４１８を慎重に置いた後、シリンダ、ピストン、重り及び超吸水性ポリマー組成物を含むＡＵＬアッセンブリ４００の重量を計測し、計測した重量を「Ａ」として記録する。
【００５９】
上述した焼結ガラスフリット４２４を、プラスチックトレイ４２０内に設置する。そして、焼結ガラスフリット４２４の上面のレベルまで、食塩水４２２を加える。一枚の円形のフィルタ紙４２６を、ガラスフリット上に優しく置く。その後、フィルタ紙４２６の上に、超吸水性ポリマー粒子４１０を含むＡＵＬアッセンブ４００を置く。ＡＵＬアッセンブ４００は、トレイ内の食塩水のレベルを一定に保つことに注意を払いながら、１時間の試験期間中はフィルタ紙４２６上に置いたままにする。１時間の試験期間の終わりに、ＡＵＬ装置の重量を計測し、その値を「Ｂ」として記録する。
【００６０】
ＡＵＬ（０．９ｐｓｉ）は、次のようにして計算する。
ＡＵＬ（０．９ｐｓｉ）＝（Ｂ−Ａ）／ＳＡ
ただし、
Ａ＝乾燥ＳＡＰを含むＡＵＬユニットの重量
Ｂ＝６０分間吸収後の、ＳＡＰを含むＡＵＬユニットの重量
ＳＡ＝実際のＳＡＰの重量
【００６１】
最低２回の試験を行い、結果を平均して０．９ｐｓｉ負荷下でのＡＵＬ値を求める。サンプルの試験は、約２３℃の温度、約５０％の相対湿度の条件下で行う。
【００６２】
飽和容量試験
【００６３】
この試験は、吸収性構造体の飽和容量を測定するのに使用される。図５を参照して、約７．６ｃｍ（３インチ）の直径を有する円形の吸収性構造体サンプルの重量をｇ単位で記録する。サンプル３０８は、その後、過剰量の食塩溶液（すなわち０．９重量％の塩化ナトリウム水溶液）中に、室温（例えば約２３℃）で約２０分間浸漬させられる。この期間後、試験溶液中からサンプル３０８を取り出し、全体的に３００で示される試験装置上に置く。試験装置３００は、真空箱３０２と、０．６ｃｍ（０．２５インチ）の開口を有するテフロン（登録商標）コーティングされ、蛍光拡散板（図示せず）により真下から支持された繊維ガラススクリーン３０４（米国ウィスコンシン州アップルトンに本拠地を置くイーグルサプライアンドプラスチック社（Eagle Supply and Plastic）から入手可能な部品番号８３０８）と、真空の適用中に繊維ガラススクリーン３０４が変形するのを防止するための水平ロッド（図示せず）とを含む。適切な拡散パネルは、米国イリノイ州シカゴに本拠地を置くマックマスターカールサプライ社（McMaster Carr Supply Company）から部品番号１６２４Ｋ２７として入手することができる。拡散パネルは、真空ボックスの幅方向に等間隔で配置された３本の直径１．９ｃｍ（３／４インチ）のアクリル製水平ロッドによって、真下から支持することが好ましい。また、装置３００は、真空ボックス上のスクリーンを覆うことができるサイズのサージカルグレードのラテックスカバー３０６も含む。前記カバーは、米国イリノイ州シカゴに本拠地を置くマックマスターカールサプライ社（McMaster Carr Supply Company）から部品番号８６１１Ｋ１６として入手可能である。ラテックスカバーは、サンプルと真空ボックスの全ての開口を覆い、シールを形成する。
【００６４】
より具体的には、吸収性構造体３０８は、スクリーン上に置かれる。その後、サンプル３０８とスクリーン３０４上にラテックスカバー３０６が掛けられ（すなわち、真空ボックス３０２を概ね覆うシールが形成され）、真空ボックスにより約３４，４７４ダイン／平方ｃｍ（約０．５ポンド／平方インチ）の真空（Ｖ）が約５分間吸引される。装置からサンプル３０８を取り出し、重量を測定する。重量はｇ単位で記録される。
【００６５】
吸収性サンプルの完全性が低い場合、または浸漬中若しくは移送中に崩壊した場合、例えばペーパータオルなどの吸収性サンプルは封止材料中にラッピングすることができる。ペーパータオルとしては、例えば、米国ウィスコンシン州ニーナにあるキンバリークラーク社（Kimberly-Clark Corporation）製のスコット（SCOTT）ペーパータオルがある。吸収性サンプルは、所定の位置でオーバーラップした状態で試験することができる。オーバーラップの容量は独立的に測定され、ラップされた吸収性サンプル全体の湿潤湿重量から差し引くことにより湿潤吸収重量が得られる。
【００６６】
各吸収性材料の全容量は、この時点で測定された各吸収性サンプルの湿潤重量から、その吸収性サンプルの乾燥重量をその差し引くことにより測定される。
吸収性構造体の飽和容量は、次の式により求められる。
飽和容量＝（湿潤重量−乾燥重量）／乾燥重量
飽和容量値は、液体ｇ／吸収性構造体ｇの単位を有する。飽和容量は、各サンプルについて少なくとも３つのサンプルを試験し、結果を平均すべきである。
【００６７】
各吸収性構造体に対して少なくとも３つのサンプルを試験し、結果を平均して吸収性構造体の保持容量を求める。
【００６８】
液体吸上げ率試験
【００６９】
液体吸上げ率試験（Fluid Intake rate：ＦＩＲ）試験は、吸収性構造体が、既知の量の食塩水試験溶液（室温、０．９重量パーセント塩化ナトリウム蒸留水溶液）を吸上げる（吸収する必要は無い）のに要する時間を測定する。ＦＩＲ試験を実施するための適切な装置２００を、図６及び図７に示す。試験装置２００は、上側アセンブリ２０２及び下側アセンブリ２０４を含む。下側アセンブリ２０４は、PLEXIGLAS（Degussa AG社（Dusseldorf, Germany）から入手可能）などの透明性材料から構成され、試験中に吸収性サンプルを支持するための１７．８ｃｍ×１７．８ｃｍ（７インチ×７インチ）の概ね正方形の下側板２０６と、下側板２０６の中央に配置された１１．４ｃｍ×１１．４ｃｍ（４．５インチ×４．５インチ）の概ね正方形のプラットホーム２１８とを含む。
【００７０】
上側アセンブリ２０２は、下側板２０６と同様に構成された概ね正方形の上側板２０８を含み、上側板２０８には中央開口部２１０が設けられている。約２．５ｃｍ（１インチ）の内径を有するシリンダ（液体送達チューブ）２１２が、中央開口部２１０において上側板２０８に固定され、上側板に対して実質的に垂直に上方に延在する。上側板２０８の中央開口部２１０は、上側板２０８上に載置されるシリンダ２１２の内径と少なくとも等しい直径を有するべきである。しかし、その代わりに、中央開口部２１０の直径は、中央開口部２１０においてシリンダ２１２が上側板２０８に固定されるように、中央開口部内にシリンダ２１２の外径を十分に受容できる大きさにすることもできる。
【００７１】
ピン要素２１４が、下側板２０６の外側角部の近傍に配置され、ピン要素２１４に対応する孔部２１６が上側板２０８に設けられる。孔部２１６は、試験中に、上側アセンブリ２０２を下側アセンブリ２０４上に正確に整列させるために、ピン要素を受容するようなサイズを有する。上側アセンブリ２０２（上側板２０８及びシリンダ２１２）の重量は約３６０ｇであり、ＦＩＲ試験中に吸収体サンプル上に約０．１１ポンド／平方インチ（ｐｓｉ）の圧力が加えられる。
【００７２】
ＦＩＲ試験を実行するために、直径７．６ｃｍ（３インチ）の吸収体サンプル２０７の重量を計測し、計測した重量をグラム単位で記録する。その後、サンプル２０７を下側アセンブリ２０４のプラットホーム２１８の中央に置く。上側アセンブリ２０２は、サンプル２０７上に下側アセンブリ２０４の反対側に配置される。下側板２０６のピン要素２１４は上側板２０８に形成された孔部２１６に挿入され、シリンダ２１２はサンプル２０７の概ね中央に位置される。０．９％ＮａＣｌ食塩水試験溶液１６ｇをシリンダ２１２の頂部に注入し、吸収体サンプル２０７に向かって落下させる。最初の水滴がサンプル２０７に接触したときにストップウオッチをスタートさせ、シリンダ２１２の端部とサンプル２０７との間の液体リングが消失した時点で止める。ストップウオッチの計測値を小数第２位まで記録し、１回目の被吸収液体（insult）を吸収体サンプル２０７内に吸上げるのに要する吸上げ時間（秒）を示す。
【００７３】
１５分間経過した後、１回目の被吸収液体と同じ２回目の被吸収液体をシリンダ２１２の上部に注入して、吸上げ時間を上述したようにして測定する。１５分後、３回目の被吸収液体について手順を繰り返す。３つの被吸収液体のそれぞれについての吸上げ率（ミリリットル／秒）は、各被吸収液体に使用された溶液の量（１６グラム）を、その被吸収液体に要した吸上げ時間で割ることにより求められる。
【００７４】
各吸収試験の少なくとも３つのサンプルをＦＩＲ試験し、結果を平均して吸上げ率を求める。
【００７５】
定義
【００７６】
本開示に使用される場合、「含む」という用語及び「含む」という語根からの他の派生語は、任意の言及された特徴、要素、整数、工程、部品の存在を明示する、限定の意味を伴わない用語を意図しており、１つ又は複数の特徴、要素、整数、工程、部品又はそれらのグループの存在あるいは追加を排除するものではないことに留意すべきである。
【００７７】
「吸収性物品」という用語は、一般的に、液体を吸収し、それを保持する手段を意味する。例えば、パーソナルケア用吸収性物品は、皮膚に接してまたは近接して配置され、身体から排泄される種々の液体を吸収して保持する手段を意味する。
【００７８】
「コフォーム」という用語は、メルトブローンポリマー材料を空中成形しながら、それと同時にメルトブローン繊維流内に空気浮遊セルロース繊維を吹き込むことにより成形された、メルトブローン繊維とセルロース繊維との混合体を意味する。コフォーム材料は、超吸収性材料などの他の材料も含むこともできる。木質繊維及び／または他の材料を含むメルトブローン繊維は、例えば少孔を有するベルトなどにより提供される成形面上に堆積させられる。成形面は、該成形面上に配置されるスパンボンド布材料などの、気体透過性材料を含み得る。
【００７９】
「架橋」という用語は、超吸収性ポリマーに関して用いる場合、通常は水溶性の材料を、実質的に水不水溶性であるが膨潤可能な材料へ効果的に改変するための任意の手段を意味する。このような架橋手段には、例えば、物理的交絡、結晶ドメイン、共有結合、イオン錯体及び会合、水素結合などの親水性会合、疎水性会合、又はファンデルワールス力が含まれる。
【００８０】
「ダルシー」という用語は、透過率のＣＧＳ単位である。１ダルシーは、１ａｔｍの圧力差の下で、１センチポアズの粘度を有する流体１ｃｍ３が、固形物の厚さ１ｃｍ及び断面積１ｃｍ２の区間を１秒間に通過する透過率に相当する。透過率は同一の面積単位を有する。透過率のＳＩ単位は存在しないので、平方メートルが使用される。１ダルシーは、約０．９８６９２×１０−１２ｍ２または約０．９８６９２×１０−８ｃｍ２と等しい。
【００８１】
「使い捨て」という用語は、本明細書では、１度使用した後に洗濯及び他の方法で状態回復させて吸収性物品として再利用することが意図されていない吸収性物品を表すのに用いられる。このような使い捨ての吸収性物品の例には、これらに限定しないが、パーソナルケア用吸収性物品、保健用／医療用吸収性物品、家庭用／産業用吸収性物品、スポーツ用／建設業用吸収性物品が含まれる。
【００８２】
「超吸水性ポリマー乾燥組成物」という用語は、一般的に、約１０％未満の水分を有する超吸水性ポリマー組成物を意味する。
【００８３】
「弾性」、「エラストマー性」、「弾性的」、「伸縮性」、「弾性的」及び「弾性的な伸縮性」という用語は互換的に使用され、天然ゴムの特性に近い特性を一般的に示す材料又は複合体を意味する。エラストマー性材料は一般的に伸張又は他の方法で変形可能であり、伸張力又は変形力が取り除かれた後はその形状の大部分は復元される。
【００８４】
「流体不透過性」、「液体不透過性」、「流体不透過性」及び「液体不透過性」は、通常の使用条件下で、層または積層体の平面と接触した水または体液などの流体が、前記平面に対して実質的に垂直な方向においては、前記層または積層体を実質的に通過しないことを意味する。
【００８５】
「保健用／医療用吸収性物品」という用語は、種々な職業用及び消費者用ヘルスケア製品を含み、そのようなものとしては、これらに限定しないが、例えば、熱治療又は低温治療を施すための製品、医療用ガウン（すなわち防護用及び／又は手術用ガウン）、手術用ドレープ、帽子、手袋、顔面マスク、包帯、外傷用手当用品、拭き布、カバー、コンテナ、フィルタ、使い捨て衣類及びベッドパッド、医療用吸収性衣類、アンダーパッドなどを含む。
【００８６】
「家庭用／産業用吸収性物品」という用語は、建設業用及び包装用の供給品、洗浄及び殺菌用の製品、拭き布、カバー、フィルタ、タオル、使い捨て切断シート、トイレットペーパー、フェイシャルティッシュ、不織ロール製品、家庭用快適製品（例えば枕、パッド、マット、クッションなど）、マスク及び身体ケアー製品（例えば皮膚を清浄又は処理するために使用される製品）、実験用コート、作業服、ごみ箱、染み抜き剤、局所用組成物、ペットケア用吸収性ライナー、洗濯用汚れ／インク吸収体、洗剤の塊、親油性流体セパレータなどを含む。
【００８７】
「親水性」及び「湿潤性」という用語は、互換的に使用され、空気中での水との接触角が９０度未満の材料を意味する。「疎水性」という用語は、空気中での水との接触角が少なくとも９０度である材料を意味する。本出願の目的において、接触角測定は、「表面及びコロイド科学−実験的方法」、第ＩＩ巻、Robert J. Good、及び、Robert J. Stromberg編（プレナム・プレス、１９７９年）に記載されているようにして求められ、前記文献は、本明細書の記載と矛盾しない限りにおいて、引用することを以って本明細書の一部となす。
【００８８】
「層」という用語は、単数形で使用される場合は、単一要素又は複数要素の２つの意味を持つことができる。
【００８９】
超吸水性ポリマー組成物粒子の所与のサンプルの「質量平均粒径」は、サンプルを質量に基づいて半分に分割した際の粒径と定義される。すなわち、重量に基づいたサンプルの半分は、質量平均粒径よりも大きい粒径を有し、質量に基づいたサンプルの半分は、質量平均粒径よりも小さい粒径を有する。そのため、例えば、重量に基づいたサンプルの半分の粒径が２ミクロンよりも大きいと測定された場合は、超吸水性ポリマー組成物粒子のサンプルの質量平均粒径は２ミクロンである。
【００９０】
「ＭＤ」または「マシン方向」は、吸収性ウェブにおける、成形ファブリックの進行方向と平行な方向を意味し、一般的に、成形面により作成された平面内にある。「ＣＤ」または「クロスマシン方向」は、ＭＤと垂直な方向を意味し、一般的に、成形面により作成された平面内にある。ＭＤ及びＣＤの両方は、一般的に、成形面と平行な平面を画定する。「ＺＤ」または「Ｚ方向」は、ＭＤ及びＣＤによって形成された平面に対して垂直な方向を意味する。
【００９１】
「メルトブローン繊維」という用語は、溶融した熱可塑性材料を、通常は円形の断面形状を有する複数の微細なダイキャピラリから溶融した溶融糸あるいは単繊維として、通常は高温の高速ガス（例えば空気）流中へ押し出し、その流れにより溶融した熱可塑性材料の単繊維の直径を減少させることにより形成される繊維を意味する。コフォーム工程の特別な場合では、前記メルトブローン繊維流は、異なる方向から導入された１つまたは複数の材料流と交差する。その後、メルトブローン繊維及び他の材料は、高速ガス流により運ばれ、収集面上に堆積される。成形されたウェブ内でのメルトブローン繊維の分布及び方向は、形状及び工程条件に依存する。あるプロセス及び器具の条件下では、作製された繊維は、実質的に「連続的」であり得、顕微鏡によって１０倍または２０倍の倍率で複数の視野を検査した際に、分離、壊れた繊維またはテーパーされた端部が少ししかないと定義される。「連続的」なメルトブローン繊維が作製された場合、一般的に、個々の繊維の側面は、個々の繊維長さにおいて、繊維径の最小変化と平行である。対照的に、他の条件下では、繊維はオーバードローされ得、糸は破壊され、一連の不規則さ、別々の繊維長さ、及び多数の壊れた端部を形成する。一旦縮径され破壊された繊維の収縮は、多くの場合、ポリマーの大きな凝集をもたらす。
【００９２】
「不織」及び「不織ウェブ」という用語は、編成織物のように識別可能な繰り返し方法ではない方法によってインターレイ（interlaid）された個々の繊維又は単繊維の構造を有する材料またはウェブを指す。「繊維」及び「単繊維」という用語は、本明細書中では互換的に使用される。不織布又はウェブは、例えばメルトブローン法、スパンボンド法、空気集積法、及びボンディング・カーディン（bonded carded）ウェブ法などの様々な方法により作製されてきた。不織布の坪量は通常、材料の１平方ヤード当たりのオンス（ｏｓｙ）または１平方メートル当たりのグラム（ｇｓｍ）で表され、繊維の直径は通常はミクロンで表される（ｏｓｙをｇｓｍに変換するには、ｏｓｙに３３．９１を乗ずることに留意されたい）。
【００９３】
「パーソナルケア用吸収性物品」という用語は、これらに限定しないが、オムツ、パンツ型オムツ、子供用拭き布、訓練用パンツ、吸収性下着、子供用ケアーパンツ、水着、及び他の使い捨て衣類；生理用ナプキン、拭き布、月経用パッド、月経用パンツ、パンティライナー、パンティーシールド、陰唇内挿具、タンポン及びタンポンアプリケーターを含む女性用ケアー製品；拭き布、乳房用パッドなどのパッド、コンテナ、失禁用製品及び尿用シールドを含む大人用ケアー製品；衣服用部品；よだれ掛け；アスレチック及びレクレーション用製品などの吸収性物品を含む。
【００９４】
「ポリマー」という用語は、これらに限定しないが、ホモポリマー、コポリマー（例えばブロック、グラフト、ランダム及び交互コポリマーなど）、ターポリマー、その他、並びにそれらの混合物及び修飾物を含む。さらに、特に指定がない限り、「ポリマー」という用語は、その材料のあらゆる可能な配置異性体を含むものとする。これらの構成には、これらに限定しないが、アイソタクチック、シンジオタクチック、及びアタクチック対称が含まれる。
【００９５】
一般的に、本明細書中で使用される「ポリオレフィン」という用語は、これらに限定しないが、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリスチレン、エチレン酢酸ビニルコポリマーなどの材料、それらのホモポリマー、コポリマー及びターポリマー、並びに、それらの混合物及び修飾物を含む。「ポリオレフィン」という用語は、それのあらゆる可能な構造を含むべきであり、そのような構造には、これらに限定しないが、アイソタクチック、シンジオタクチック及びランダム対称などが含まれる。コポリマーには、ランダム及びブロックコポリマーが含まれる。
【００９６】
「スポーツ用／建設業用吸収性物品」という用語は、ヘッドバンド、リストバンド及び他の汗吸収のための補助物品、スポーツ用品のグリップ及びハンドル用の吸収用巻回物、タオル、または、使用中に器具を清掃及び乾燥させるための吸収性ワイパを含む。
【００９７】
「スパンボンド」及び「スパンボンド繊維」という用語は、溶融した熱可塑性材料を、スピナレット（spinneret）の通常は円形の断面形状を有する複数の微細なキャピラリから、単繊維として押し出し、その後、押し出された繊維の直径を急激に縮径させることにより形成される繊維を意味する。
【００９８】
「伸縮性」という用語は、伸縮可能であるか、あるいは、弾性的に伸縮可能な材料を意味する。
【００９９】
「超吸収体」という用語は、最も好ましい条件下で、約０．９重量パーセントの塩化ナトリウムを含有する水性溶液内で、それ自体の重量の少なくとも約１０倍を、またはそれ自体の重量の少なくとも約１５倍を、またはそれ自体の重量の少なくとも約２５倍を吸収することが可能な、水膨潤性の不水溶性有機材料若しくは無機材料を意味する。
【０１００】
「超吸水性ポリマー組成物」という用語は、表面架橋剤及び／または表面添加物を含む超吸水性ポリマーを意味する。
【０１０１】
「超吸水性予生成物」という用語は、超吸水性ポリマーを製造するための、材料の乾燥、粉砕機での粗い粉砕、及び、粒径が８５０ミクロンより大きい及び約１５０ミクロン未満の粒子の除去を含む本明細書中に記載したような全ての工程を実施することにより作製された材料を意味する。
【０１０２】
「表面架橋」という用語は、超吸水性ポリマー粒子の表面の近傍での機能的架橋レベルが、一般的に、超吸水性ポリマー粒子の内部での機能的架橋レベルよりも高いことを意味する。本明細書中で使用される「表面」は、前記粒子の外側の境界面を意味する。多孔性の超吸水性ポリマー粒子の場合、露出した内面もまた、表面の定義に含まれる。
【０１０３】
「標的領域」という用語は、吸収性コアにおける、例えば尿、月経または排便などの被吸収液体（fluid insult）の大部分が最初に接触するのに特に望ましい領域を意味する。特に、吸収性コアに１つまたは複数の液体吸収地点が設けられる場合、被吸収標的領域は、吸収性コアにおける、各液体吸収地点から両方向に前記複合材料の全長の１５％と等しい長さまで延在する領域を意味する。
【０１０４】
「熱可塑性物質」という用語は、熱に曝されると軟化し、室温まで冷却されると非軟化状態に実質的に戻る材料を意味する。
【０１０５】
「重量パーセント」という用語は、本明細書中において超吸水性ポリマー組成物の成分に関連して使用される場合、特に指定がない限り、超吸水性ポリマー組成物の乾燥重量に基づくと解釈される。
【０１０６】
これらの用語は、本明細書の残りの部分において付加的な言葉によって定義される場合がある。
【０１０７】
詳細な説明
【０１０８】
本発明の吸収性物品は、トップシート、バックシート、及び、トップシートとバックシートとの間に配置された吸収性コアを備える。前記吸収性コアは、本発明の超吸水性ポリマー組成物を含む。
【０１０９】
本発明をより良く理解するために、本発明のトレーニングパンツの例示を目的とする図８及び図９に注目されたい。本発明は、これらに限定しないが、例えば、他のパーソナルケア用吸収性物品、保健用／医療用吸収性物品、家庭用／産業用吸収性物品、またはスポーツ用／建設業用吸収性物品などの様々な他の吸収性物品に適用可能であることを理解されたい。
【０１１０】
トレーニングパンツを作製するための様々な材料及び方法が、特許文献１ないし特許文献４に開示されている（これらの文献は全て、本明細書の記載と矛盾しない限りにおいて、引用することを以って本明細書の一部となす）。
【０１１１】
図８は、部分的に留められている状態のトレーニングパンツを示す。図９は、開いた、折り畳まれていない状態のトレーニングパンツを示す。トレーニングパンツは、着用時の前面から後面へ延びる縦方向４８を規定する。縦方向４８に垂直な方向が横方向４９となる。
【０１１２】
トレーニングパンツは、前方領域２２、後方領域２４、及び、前方領域２２と後方領域２４との間で縦方向に延在し両者を相互接続する股領域２６を規定する。また、トレーニングパンツは、使用時に着用者に面するように構成された（例えば、トレーニングパンツの他の構成要素よりも内側に配置された）内面、及び、前記内面の反対側に設けられた外面を規定する。このトレーニングパンツは、横方向の両端に設けられた一対の側縁部、及び、縦方向の両端に設けられた一対のウエスト端部を有する。
【０１１３】
図示したトレーニングパンツ２０は、胴体部３２、前方領域２２における横方向両側部に設けられた一対の前方側面パネル３４、及び、後方領域２４における横方向両側部に設けられた一対の後方側面パネル１３４を含み得る。
【０１１４】
胴体部３２は、バックシート４０及びトップシート４２を含み、トップシート４２は接着剤、超音波接合、熱接合またはその他の従来技術によってバックシート４０に接合され得る。胴体部３２は、図９に示すような、バックシート４０とトップシート４２との間に配置された、着用者から滲出する体液（滲出液）を吸収するための吸収性コア４４をさらに含み得る。また、胴体部３２は、トップシート４２または吸収性コア４４に固定された、身体滲出液の側方流動を阻止するための一対の封止フラップ４６をさらに含み得る。
【０１１５】
バックシート４０、トップシート４２及び吸収性コア４４は、当該技術分野で既知の様々な材料から作製され得る。これら３つの層は全て、例えば、伸縮可能及び／または弾性伸縮可能であり得る。あるいは、各層の伸縮性は、製品全体での伸縮性を調節するために、それぞれ異なり得る。
【０１１６】
バックシート４０は、例えば、通気性及び／または液体不透過性であり得る。バックシート４０は、１つの層、複数の層、積層、スパンボンド繊維、フィルム、メルトブローン繊維、弾性網、微小孔性ウェブ、またはボンディング・カーディングされたウェブから作製され得る。バックシート４０は、例えば、液体不透過性材料の単層であり得るか、あるいは、少なくとも一層が液体不透過性である多層積層構造であり得る。
【０１１７】
バックシート４０は、２軸方向に伸縮性であり得、随意的に２軸方向に弾性であり得る。バックシート４０として使用することができる弾性不織積層ウェブには、１つ若しくは複数のギャザー寄せ可能な（gatherable）不織ウェブ若しくはフィルムに接合された不織材料が含まれる。エラストマー複合材料の例としては、伸縮結合積層体（ＳＢＬ）及びネック結合積層体（ＮＢＬ）が挙げられる。
【０１１８】
適切な不織材料の例には、スパンボンド／メルトブローン繊維、スパンボンド／メルトブローン／スパンボンド繊維、スパンボンド繊維、またはフィルムとそれらの繊維の積層体、あるいは他の不織ウェブが含まれる。エラストマー材料には、ポリエチレン、ポリプロピレンまたはポリオレフィンエラストマー並びにそれらの組み合わせから成る、キャスト若しくはインフレーションフィルム、メルトブローン繊維またはスパンボンド繊維が含まれ得る。エラストマー材料には、ＰＥＢＡＸエラストマー（米国ペンシルベニア州フィラデルフィアに本拠地を置くアトフィナケミカルズ社（AtoFina Chemicals, Inc.）から入手可能）、ＨＹＴＲＥＬ弾性ポリエステル（米国カンザス州ウィチタに本拠地を置くインビスタ社（Invista）から入手可能）、ＫＲＡＴＯＮエラストマー（米国テキサス州ヒューストンに本拠地を置くクレイトン・ポリマーズ社（Kraton Polymers）から入手可能）、またはＬＹＣＲＡエラストマー（インビスタ社から入手可能）など、並びにそれらの組み合わせが含まれ得る。バックシート４０には、機械的処理、印刷処理、加熱処理または化学処理を経てエラストマー性を有する材料が含まれ得る。例えば、そのような材料は、開口加工、クレープ加工、ネッキングストレッチ加工、加熱活性化、エンボス加工及びマイクロストレイン加工（micro-strained）され得、かつ、フィルム、ウェブ及び積層体の形態であり得る。
【０１１９】
２軸方向伸縮性バックシート４０の適切な材料の一例は、例えば特許文献５（この文献は、本明細書の記載と矛盾しない限りにおいて、引用することを以って本明細書の一部となす）に説明されているような通気性弾性フィルム／不織積層体である。２軸方向伸縮性を有する材料の例は、特許文献６及び特許文献７に開示されている（両文献は、本明細書の記載と矛盾しない限りにおいて、引用することを以って本明細書の一部となす）。特許文献６及び特許文献７には、少なくとも２つの方向に伸縮可能な複合弾性材料が説明されている。この材料は、少なくとも１つの弾性シートと、該弾性シートに結合された少なくとも１つのネック化材料若しくは可逆的にネック化された材料とを有する。前記ネック化若しくは可逆的にネック化されたウェブは、非線形配置された少なくとも３ヶ所の位置のうちの２ヶ所の位置の間でギャザー寄せされるように前記弾性シートに結合される。
【０１２０】
トップシート４２は、柔軟で、柔らかい肌触りで、かつ着用者の皮膚を刺激しないことが適切である。トップシート４２は、身体滲出液を吸収性コア４４の厚さ方向に迅速に透過させるのに十分な液体透過性も有する。適切なトップシート４２は、例えば多孔質発泡体、網状発泡体、開口加工されたプラスチックフィルム、織ウェブ、不織ウェブまたはそれらの任意の材料の組み合わせなどの様々なウェブ材料から作製され得る。例えば、トップシート４２には、天然繊維、合成繊維またはそれらの組み合わせから成る、メルトブローンウェブ、スパンボンドウェブまたはボンディング・カーディングされたウェブが含まれる。トップシート４２は、実質的に疎水性の材料から構成され得る。前記疎水性材料は、随意的に、所望のレベルの湿潤性及び親水性を付与するために界面活性剤または他の方法で処理され得る。
【０１２１】
トップシート４２はまた、伸縮可能及び／または弾性的に伸縮可能であり得る。トップシート４２の作製に適切な弾性材料には、弾性ストランド、ライクラー（ＬＹＣＲＡ）エラストマー、キャスト若しくはインフレーション弾性フィルム、不織弾性ウェブ、メルトブローン若しくはスパンボンド弾性繊維ウェブ、並びにそれらの組み合わせが含まれ得る。適切な弾性材料の例には、クレイトン（ＫＲＡＴＯＮ）エラストマー、ハイトレル（ＨＹＴＲＥＬ）弾性ポリエステル、エステン（ＥＳＴＡＮＥ）弾性ポリウレタン（米国オハイオ州クリーブランドに本拠地を置くノベオン社（Noveon）から入手可能）、またはペバックス（ＰＥＢＡＸ）エラストマーが含まれ得る。トップシート４２は、特許文献８に説明されている伸縮可能材料から作成することもできる（この文献は、本明細書の記載と矛盾しない限りにおいて、引用することを以って本明細書の一部となす）。トップシート４２は、特許文献９に説明されているような２軸方向に伸縮可能な材料から作成することもできる（この文献は、本明細書の記載と矛盾しない限りにおいて、引用することを以って本明細書の一部となす）。
【０１２２】
物品２０は、随意的に、吸収性コア４４に隣接して配置され接着などの当該技術分野で既知の方法によって例えば吸収性コア４４またはトップシート４２などの物品２０の様々な要素に取り付けられ得るサージ管理層をさらに含み得る。一般的に、サージ管理層は、物品の吸収性構造体内に急速に導入された波となって打ち寄せるまたは勢い良く流れる液体の迅速な吸収及び拡散を促進する。サージ管理層は、吸収性コア４４の保持部分に放出される前の液体を一時的に保持することができる。適切なサージ管理層の例は、特許文献１０ないし特許文献１２に説明されている（これらの文献は、本明細書の記載と矛盾しない限りにおいて、引用することを以って本明細書の一部となす）。
【０１２３】
物品２０は、吸収性コア４４をさらに含み得る。吸収性コア４４は、様々な形状を有し得る。例えば、吸収性コア４４は、２次元構造または３次元構造を有し得、長方形、三角形、楕円形、レーストラック形、Ｉ字型、概ね砂時計形、Ｔ字形などであり得る。多くの場合、吸収性コア４４は、股部分２６を後側部分２４または前側部分２２よりも狭くすることが適切である。吸収性コア４４は吸収性物品内において例えばバックシート４０及び／またはトップシート４２に、例えば超音波、加圧、接着、開口形成、加熱、糸若しくはストランドの縫合、自発的若しくは自己接着、フックアンドループ、またはそれらの組み合わせなどの当該技術分野で既知の結合手段を用いて取り付けることができる。
【０１２４】
いくつかの態様では、吸収性コア４４は、十分な量の伸縮性を有し得る。例えば、吸収性コア４４は、有効な量の弾性ポリマー繊維を含有する繊維マトリクスを含み得る。当該技術分野で既知の他の方法には、その構造内に切断部または切込部を有する不織基材を利用して、伸縮可能フィルムに超吸水性ポリマー粒子を付着させる方法などがある。
【０１２５】
吸収性コア４４は、当該技術分野で既知の方法を用いて作製され得る。特定の作製方法に限定するものではないが、吸収性コアはメルトブローン工程を利用して作成することができ、かつ、さらにはコフォームライン上に形成することができる。例示的なメルトブローン工程は、様々な刊行物（非特許文献１及び２）や特許文献（特許文献１３及び１４）に説明されている（これらは、本明細書の記載と矛盾しない限りにおいて、引用することを以って本明細書の一部となす）。
【０１２６】
「コフォーム」材料を作製するために、メルトブローン繊維を成形面に堆積させるときに、メルトブローン繊維に追加的な成分が混合される。例えば、本発明の超吸水性ポリマー組成物及び例えば木材パルプ繊維などの綿毛を、メルトブローン繊維に捕捉及び／または結合されるように、メルトブローン繊維流の中に注入する。例示的なコフォーム工程は、特許文献１５〜２１に説明されている（これらの各特許文献は、本明細書の記載と矛盾しない限りにおいて、引用することを以って本明細書の一部となす）。大量の超吸収体を含有している吸収性の弾性メルトブローンウェブが特許文献２２に説明されており、大量の超収体を含有しかつ低い超収体シェイクアウト値を有する吸収性の弾性メルトブローンウェブが特許文献２３に説明されている（両特許文献は、本明細書の記載と矛盾しない限りにおいて、引用することを以って本明細書の一部となす）。
【０１２７】
本発明に使用される吸収性コア４４の作製方法の一例が図１０に示されている。図１０の装置の態様は、一例として示されている。異なる態様及び／または異なる構造を有する他の種類の装置も、吸収性コア４４の作製に使用し得る。図１０に示すように、ペレット形態のエラストマー材料７２が、２つのペレットホッパー７４から２つの単軸スクリュー押し出し機７６を通ってスピンポンピング７８へ供給される。エラストマー材料７２は、エクソンモービル・ケミカル社（ExxonMobil Chemical Company）（米国テキサス州ヒューストンに本拠地を置く）からビスタマックス（VISTAMAXX）２３７０の商品名で市販されている多成分エラストマー混合体並びに本明細書中で言及した他のものであり得る。各スピンポンプ７８から個々のメルトブローンダイ８０へ、エラストマー材料が供給される。各メルトブローンダイ８０は、２．５４ｃｍ（１インチ）当たり約３０個の孔を有する。前記ダイの傾斜は、０度から７０度の間で任意に調節され、適切には４５度に設定される。成形高さは最大で約４０．６４ｃｍ（約１６インチ）であり得る。しかし、この制限は、装置の種類によって異なり得る。
【０１２８】
約６１ｃｍ（約２４インチ）の幅を有するシュート８２がメルトブローンダイ８０，８０の間に配置される。シュート８２の深さ（すなわち厚さ）は、約１．３ｃｍないし約３．２ｃｍ（約０．５インチないし約１．２５インチ）、または約１．９ｃｍないし約２．５ｃｍ（約０．７５インチないし約１．０インチ）の範囲で調整され得る。シュート８２の上部にピッカー１４４が接続される。ピッカー１４４はパルプ繊維８６をほぐすのに使用される。ピッカー１４４の使用は、低強度または分解された（処理された）パルプの処理に限定され得る。その場合、ピッカー１４４を使用する図示した方法は、非常に小範囲のパルプ種類の処理に限定され得る。ハンマーを使用してパルプ繊維に衝撃を繰り返して与える従来の粉砕機とは対照的に、ピッカー１４４は小型の歯を使用してパルプ繊維８６をばらばらにほぐす。図１０に図示した方法に使用するための適切なパルプ繊維８６には、例えばＮＢ４８０（米国ワシントン州フェデラルウエイに本拠地を置くウェアーハウザー社（Weyerhaeuser Co.）から入手可能）などの本明細書中で言及したものが含まれる。
【０１２９】
シュート８２におけるピッカー１４４と反対側の端部には、超吸水性ポリマー供給機８８が接続されている。供給機８８は、パイプ９４の孔９２に、本発明の超吸水性ポリマー組成物９０を注入する。超吸水性ポリマー組成物９０は、パイプ９４から送風ファン９６に供給される。送風ファン９６の長さは、直径約１０ｃｍ（４インチ）のパイプ９８が、超吸水性ポリマー組成物粒子９０の分散を可能にする約１５２４ｍ／分（５０００フィート／分）の完全発達乱流を十分に発達させることができる長さにする。パイプ９８の直径は、超吸水性ポリマー組成物９０がパルプ繊維８６と混合する地点で約１０ｃｍ（４インチ）から約６１ｃｍ×１．９ｃｍ（約２４インチ×０．７５インチ）に広がる。そして、超吸水性ポリマー組成物９０とパルプ繊維８６の混合物は前記混合地点から真下に落下し、混合物の両側にエラストマー材料７２が約４５度の角度で混合する。超吸水性ポリマー組成物９０とパルプ繊維８６とエラストマー材料７２の混合物は、約４．２７〜１０．６７ｍ／分（約１４〜３５フィート／分）ワイヤーコンベヤ１００上に落下する。また一方、コンベヤ１００に当たる前に、スプレーブーム１０２が前記混合物に対して界面活性剤の水性混合物１０４を霧状に噴霧する。このことにより、作製された吸収性コア４４は、湿潤性に改変される。界面活性剤混合物１０４は、GLUCOPON 220UP（米国オハイオ州のシンシナティに本拠地を置くコグニス社（Cognis Corporation）から収入可能）と、AHCOVEL Base N-62（米国デラウェア州ニューカッスルに本拠地を置くユニケマ社（Uniqema）から収入可能）との混合比１：３の混合物であり得る。吸収性コア４４の成形を補助するために、ワイヤ下真空機１０６がコンベヤ１００の真下に配置されている。
【０１３０】
一般的に、吸収性コア４４は、実質的に均一分布の超吸水性ポリマー組成物粒子、繊維、及び任意の他の随意的な添加物を含む単一構造体である場合が多い。しかし、図１１を参照して、いくつかの態様では、吸収性コア４４は、本発明の超吸水性ポリマー組成物粒子を組み合わせた場合、構造改変によってさらに強化され得る。例えば、ＮＢ４８０または他の天然若しくは合成繊維などの綿毛繊維を十分に含有する層６２と層６４との間に、本発明の超吸水性ポリマー組成物粒子を十分に含有する層６０を設けることにより、超吸水性ポリマー組成物粒子及び綿毛繊維を実質的に均一に分布させる場合よりも、吸収性コアの吸収性（例えば被吸収液体の吸収率）を向上させることができる。このような積層化は、吸収性コアのｚ方向において行われ、随意的に、吸収性コアのｘ−ｙ領域完全をカバーする。また一方、層６０、６２及び６４は、互いに異なる必要はない。例えば、いくつかの態様では、吸収性コアのｚ方向の中央部分６０に、吸収性コアの上側層６２及び／または下側層６４よりも高い割合（例えば、少なくとも１０重量％）の超吸水性ポリマー組成物粒子が含まれるようにするだけでもよい。層６０、６２及び６４は、吸収性コアにおける被吸収標的領域内に存在することが望ましい。
【０１３１】
上述したように、吸収性コア４４は、例えば超吸水性ポリマー組成物及び／または綿毛などの吸収性材料も含む。さらに、有効な量の超吸水性ポリマー組成物を、例えばポリマー繊維などの繊維マトリックス内に含めることができる。したがって、吸収性コア４４は、繊維マトリックス内に、大量の超吸水性ポリマー組成物及び／または綿毛を含むことができる。いくつかの態様では、向上した利益を吸収性コアに提供するためには、吸収性コア４４内の超吸水性ポリマー組成物の量は、前記コアの重量の少なくとも約１０重量％、例えば少なくとも約３０重量％、少なくとも約６０重量％、少なくとも約９０重量、少なくとも約１０重量％ないし約９９重量％、少なくとも約３０重量％ないし約９０重量％などであり得る。随意的に、超吸水性ポリマー組成物の量は、吸収性コアの重量の少なくとも約９５重量％であり得る。他の態様では、吸収性コア４４は、約３５重量％またはそれ未満の、例えば約２０重量％またはそれ未満、約１０重量％またはそれ未満の綿毛を含むことができる。
【０１３２】
本発明は、超吸水性ポリマー組成物粒子及び／または綿毛の使用に限定されないことを理解されたい。いくつかの態様では、吸収性コア４４は、追加的にまたは代替的に、例えば界面活性剤、イオン交換樹脂粒子、湿潤剤、皮膚軟化剤、香料、天然繊維、合成繊維、流体改変剤、悪臭防止添加剤、及びそれらの組み合わせなどの材料を含み得る。あるいは、吸収性コア４４は、発泡体を含むことができる。
【０１３３】
より良く機能させるために、吸収性コア４４は、向上した性能の他にもユーザにとっての快適性及び信頼性も提供するためのいくつかの望ましい性質を有することができる。例えば、吸収性コア４４は、液体吸上げ率、吸収容量、液体分配または適合性（例えば形状維持及び審美性）などの吸収特性の所望の組み合わせを提供するために選択的に構成され配置された、吸収容量、密度、坪量及び／または大きさに対応した構造を有することができる。同様に、吸収性コアは、所望の湿潤対乾燥強度比、平均流孔径、透過性及び伸び値を有することができる。
【０１３４】
上述したように、吸収性コア４４は、随意的に、エラストマー性ポリマー繊維を含むことができる。前記ポリマー繊維のエラストマー性材料は、所望に応じて、オレフィン系エラストマーまたは非オレフィン系エラストマーを含み得る。例えば、前記エラストマー性繊維は、オレフィンコポリマー、ポリエチレンエラストマー、ポリプロピレンエラストマー、ポリエステルエラストマー、ポリイソプレン、架橋ポリブタジエン、ジブロック、トリブロック、テトラブロックまたは他のマルチブロック熱可塑性エラストマー性及び／または柔軟性コポリマー（例えばブロックコポリマー（水素化ブタジエン−イソプレン−ブタジエンブロックコポリマー）など）；ステレオブロックポリプロピレン；エチレン−プロピレン−ジエンターポリマーまたはエチレン−プロピレン−ジエンモノマー（ＥＰＤＭ）エラストマー、エチレン−プロピレンランダムコポリマー（ＥＰＭ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＲ）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、及びエチレン−アクリル酸メチル（ＥＭＡ）を含むグラフトコポリマー；クラトン社（Kraton Inc.）からＫＲＡＴＯＮエラストマー性樹脂の商品名で市販されているまたはエクソンモービル・ケミカル社（ExxonMobil Chemical Company）の一部門であるデキスコ（Dexco）からＶＥＣＴＯＲ（ＳＩＳ及びＳＢＳポリマー）の商品名で市販されている、例えばスチレン−イソプレン−スチレン（ＳＩＳ）、スチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＢＳ）、スチレン−イソプレン−ブタジエン−スチレン（ＳＩＢＳ）、スチレン−エチレン／ブチレン−スチレン（ＳＥＢＳ）またはスチレン−エチレン／プロピレン−スチレン（ＳＥＰＳ）などのジブロック及びトリブロックコポリマーを含むスチレンブロックコポリマー；動的に加硫されたエラストマー−熱可塑性混合体を有する熱可塑性エラストマーの混合体；熱可塑性ポリエーテルエステルエラストマー；アイオノマー系熱可塑性エラストマー；インビスタ社（Invista Corporation）からＬＹＣＲＡポリウレタンの商品名で市販されているもの、及び米国オハイオ州クリーブランドに本拠地を置くノベオン社（Noveon, Inc.）からＥＳＴＡＮＥの商品名で市販されているものを含む熱可塑性弾性ポリウレタン；米国ペンシルベニア州フイラデルフイアに本拠地を置くアトフィナケミカルズ社（AtoFina Chemicals, Inc.）からＰＥＢＡＸの商品名で市販されているポリエーテルブロックアミドを含む熱可塑性弾性ポリアミド；ポリエーテルブロックアミド；デュポン社（E. I. Du Pont de Nemours Co.）からＨＹＴＲＥＬの商品名で市販されているもの、米国インディアナ州エバンズビルに本拠地を置くＤＳＭエンジニアリングプラスチックス社（DSM Engineering Plastics）からＡＲＮＩＴＥＬの商品名で市販されているもの、及び、米国テキサス州フリーポートに本拠地を置くダウケミカル社（Dow Chemical Co.）からＡＦＦＩＮＩＴＹの商品名で市販されている約０．８９ｇ／立方メートル未満の密度を有するシングルサイトまたはメタロセン触媒ポリオレフィンを含む熱可塑性弾性ポリエステル；並びにそれらの組み合わせを含み得る。
【０１３５】
本明細書中では、トリブロックコポリマーは、ＡＢＡ構造を有する。ここで、ＡはＡ型のいくつかの反復単位を示し、ＢはＢ型のいくつかの反復単位を示す。上述したように、スチレンブロックコポリマーのいくつかの例は、ＳＢＳ、ＳＩＳ、ＳＩＢＳ、ＳＥＢＳ及びＳＥＰＳである。これらのコポリマーでは、Ａブロックはポリスチレンであり、Ｂブロックはゴム性成分である。一般的に、これらのトリブロックコポリマーは、数千から数百までの様々な分子量を有し、スチレン含有量は、トリブロックコポリマーの総量に基づいて５％から７５％の範囲であり得る。ジブロックコポリマーは、ＡＢ構造であることを除いてはトリブロックコポリマーと同様である。適切なジブロックコポリマーには、同一のＡブロック対Ｂブロック比率を有するトリブロックコポリマーの分子量の約２分の１の分子量を有するスチレン‐イソプレンジブロックが含まれる。
【０１３６】
望ましい態様では、ポリマー繊維は、スチレンブロックコポリマー、弾性ポリオレフィンポリマー及びコポリマー、並びにＥＶＡ／ＥＭＡ型ポリマーから成る群より選択される少なくとも１つの材料を含み得る。
【０１３７】
いくつかの特定の態様では、例えば、ポリマー繊維のエラストマー材料は、米国テキサス州ヒューストンに本拠地を置くエクソンモービル・ケミカル社（ExxonMobil Chemical Company）からビスタマックス（VISTAMAXX）の商品名で市販されている様々な商用グレードの低結晶度、低分子量のメタロセンポリオレフィンを含むことができる。いくつかのビスタマックス（VISTAMAXX）材料は、メタロセンポリオレフィンエチレンコポリマーであると考えられている。例えば、ある態様では、エラストマーポリマーはVISTAMAXX PLTD 2210であり得る。他の態様では、エラストマーポリマーはVISTAMAXX PLTD 1778であり得る。特定の態様では、エラストマーポリマーはVISTAMAXX PLTD 2370であり得る。別の任意選択のエラストマーポリマーは、クラトン社（Kraton Inc.）製のKRATON blend G 2755である。前記KRATON材料は、スチレンエチレン‐ブチレンスチレンポリマーとエチレンワックスと粘着付与樹脂との混合物であると考えられている。
【０１３８】
いくつかの態様では、エラストマーポリマー繊維は、選択されたメルトフローレート（melt flow rate：ＭＦＲ）を有するポリマー材料から作製することができる。特定の態様では、ＭＦＲは、最大で約３００までであり得る。あるいは、ＭＦＲは、最大で約２３０〜２５０までであり得る。別の態様では、ＭＦＲは、最小で少なくとも約９、または少なくとも約２０であり得る。あるいは、所望の性能を提供するために、ＭＦＲは、少なくとも約５０であり得る。前述したメルトフローレートの単位は、１０分間当たりに流れるグラム数（ｇ／１０分）である。メルトフローレートのパラメータは周知であり、例えばASTM D 1238 70（押し出し可塑度計）（標準状態「Ｌ」は２３０℃であり、２．１６ｋｇの力が加えられる）試験方法などの従来技術によって測定することができる。
【０１３９】
上述したように、吸収性コア４４のポリマー繊維は、多量の界面活性剤を含むことができる。界面活性剤は、作用可能な任意の方法で吸収性コアのポリマー繊維と結合させることができる。界面活性剤を結合させるための様々な技術は、従来どおりであり、当業者には周知である。例えば、界面活性剤は、メルトブローン繊維構造の作製に使用されるポリマーに配合させることができる。特定の態様では、繊維の冷却時に、有効な量の界面活性剤が、繊維の外面に移転または分離するように構成され得る。あるいは、界面活性剤は、ポリマー繊維の成形後に、ポリマー繊維に塗布または他の方法で結合され得る。
【０１４０】
ポリマー繊維は、繊維及び界面活性剤の全重量に基づいて、有効な量の界面活性剤を含むことができる。いくつかの態様では、ポリマー繊維は、水抽出法で測定された、少なくとも約０．１重量％の界面活性剤を含むことができる。あるいは、所望の利益を提供するために、界面活性剤の量は少なくとも約０．１５重量％であり得、任意選択で少なくとも約０．２重量％であり得る。他の態様では、向上した性能を提供するために、界面活性剤の量は、最大で約２重量％まで、例えば最大で約１重量％まで、最大で多くて約０．５重量％までなどであり得る。
【０１４１】
もし界面活性剤の量が望ましい範囲を外れた場合、様々な不都合が生じ得る。例えば、界面活性剤の量が少なすぎると、疎水性メルトブローン繊維などの繊維を吸収液体で湿潤させることができない。対照的に、界面活性剤の量が多すぎると、望ましくないことに、繊維から洗い流された界面活性剤が、吸収性コアの液体輸送能力を妨げ得るかまたは吸収性コアの吸収性物品への付着強度に悪影響を与え得る。界面活性剤をポリマー繊維に配合してもまたは他の方法によりポリマー繊維の内部に加えても、界面活性剤の量が多すぎると、ポリマー繊維及び内部繊維結合の形成を弱くする状態が創出され得る。
【０１４２】
いくつかの構成では、界面活性剤には、ポリエチレングリコールエステル凝縮物及びアルキルグリコシド界面活性剤から成る群より選択される少なくとも１つの材料が含まれ得る。例えば、界面活性剤は、４０％の水と、６０％のＤ‐グルコース、デシル、オクチルエステル及びオリゴマーとから成る、コグニス社（Cognis Corporation）から入手可能なグルコポン（GLUCOPON）界面活性剤であり得る。
【０１４３】
本発明の他の態様では、界面活性剤は、０．２０ｋｇのGLUCOPON 220 UP界面活性剤（コグニス社（Cognis Corporation）から入手可能）及び０．３６ｋｇのAHCOVEL Base N-62（ユニケマ社（Uniqema）から入手可能）に混合された１６リットルの熱湯（約４５℃ないし約５０℃）を含む水／界面活性剤溶液を含有し、噴霧塗布される界面活性剤であり得る。噴霧塗布される界面活性剤を使用する場合は、超吸水性ポリマー組成物粒子の所望の閉じ込めを提供するために、噴霧塗布される界面活性剤の量は比較的少量であることが望ましい。例えば、液体界面活性剤の量が多すぎると、溶融されたエラストマーメルトブローン繊維への超吸水性ポリマー組成物粒子の所望の付着が妨げられる。
【０１４４】
エラストマー繊維ポリマーと配合させることができる内部界面活性剤または湿潤剤の例としては、米国テキサス州フリーポートに本拠地を置くＢＡＳＦ社から入手可能なMAPEG DO 400 PEG（ポリエチレングリコール）エステルなどが挙げられる。他の内部界面活性剤としては、ポリエステル、脂肪酸エステル、せっけんなど、及びそれらの組み合わせが挙げられる。
【０１４５】
上述したように、吸収性コア４４は、随意的に、例えばセルロース繊維などの綿毛を含むことができる。そのようなセルロース繊維には、これらに限定しないが、例えば亜硫酸パルプ及び硫酸塩パルプなどの化学木材パルプ（クラフトとも呼ばれる）、並びに、例えばグランドパルプ、サーモメカニカルパルプ及びケミサーモメカニカルパルプなどの機械パルプが含まれ得る。より具体的には、パルプ繊維には、綿、他の種類の木材パルプ、酢酸セルロース、ボンデッドケミカル木材パルプ、及びそれらの組み合わせが含まれ得る。落葉樹及び針葉樹の両方から得られたパルプも使用可能である。さらに、セルロース繊維には、天然植物繊維、トウワタ綿毛、綿繊維、微結晶性セルロース、超微細化セルロース、またはそれらの材料のいずれかと木材パルプ繊維との組み合わせなどの親水性材料が含まれ得る。適切なセルロース系綿毛繊維には、例えば、NB 480（ウェアーハウザー社（Weyerhaeuser Co.）から入手可能）、漂白した南部針葉樹クラフトパルプであるNB 416（ウェアーハウザー社から入手可能）、漂白した南部針葉樹クラフトパルプであるCoosAbsorb S（米国サウスカロライナ州グリーンビルに本拠地を置くボウウオーター社（Bowater Inc.）から入手可能）、化学修飾された広葉樹パルプであるSULPHATATE HJ（米国ジョージア州エサップに本拠地を置くレイオニール社（Rayonier Inc.）から入手可能）、化学修飾された漂白南部針葉樹クラフトパルプであるNF 405（ウェアーハウザー社から入手可能）、及び漂白南部針葉樹クラフトパルプと広葉樹クラフトパルプの混合物であるCR 1654（ボウウオーター社（Bowater Inc.）から入手可能）が含まれ得る。
【０１４６】
上述したように、吸収性コア４４は、望ましい量の本発明の超吸水性ポリマー組成物粒子も含む。一般的に、超吸水性ポリマー（superabsorbent polyme：ＳＡＰ）は、典型的には、不飽和のカルボン酸またはその誘導体のポリマーである。これらのポリマーは、二官能性または多官能性の内部架橋剤と架橋結合させることにより、不水溶性であるが水膨潤可能に改変することができる。これらの内部架橋結合されたポリマーは、少なくとも部分的に中和されており、そのポリマーバックボーンに、ポリマーが例えば体液などの液体を吸収することを可能にするペンダントアニオン性カルボキシル基を含む。
【０１４７】
ＳＡＰは、水溶液内でのゲル重合などの既知の重合技術により製造される。この重合過程により超吸水性を有するポリマーが得られ、得られたポリマーは、その後、機械力により小粒子化され、当該技術分野で既知の乾燥手順及び装置を用いて乾燥させられる。乾燥過程の後に、得られた粒子を所望の粒子サイズに粉砕する過程が行われる。一般的に、粒子サイズが非常に小さい場合は、液体の吸収後に膨潤し、さらなる液体の吸収が阻害される。しかし一方、粒子サイズが非常に大きい場合は、表面積が減少するので、吸収率が減少し得る。
【０１４８】
液体吸収プロファイルを向上させるために、吸収容量、吸収速度、取り込み時間及び／または透過率のうちの１つ若しくは複数に関して粒子を最適化させることができる。この最適化により吸収性物品における綿毛繊維の量を減らすことを可能にし、その結果、物品を薄くすることができる。しかし、一般的に、これらの吸収プロファイル特性の全てを最大化することは不可能なほど困難であり得る。
【０１４９】
超吸水性ポリマーに前処理を施して粒子表面上にペンダントアニオン性カルボキシル基を架橋結合させるか、及び／または粒子表面上にコーティングを施して超吸水性ポリマー組成物粒子を形成することが望ましいであろう。例えば、本発明のいくつかの態様は、超吸水性ポリマー組成物の総量に基づいて約０．０１重量％ないし約２重量％の無機金属化合物を含有する表面添加物で表面処理された超吸水性ポリマー粒子を含有する超吸水性ポリマー組成物を含む。いくつかの態様では、超吸水性ポリマー組成物は、遠心保持容量試験で測定された少なくとも約３０ｇ／ｇの遠心保持容量と、自由膨潤ゲルベッド透過率試験で測定された少なくとも１０ダルシーの自由膨潤ゲルベッド透過率とを有する。
【０１５０】
本発明の他の態様は、（ａ）超吸水性ポリマーの総量に基づいて約５５重量％ないし約９９．９重量％の重合可能な不飽和の酸性基含有モノマーと、（ｂ）重合可能な不飽和の酸性基含有モノマーの総量に基づいて、約０．００１重量％ないし約５重量％の内部架橋剤とを含有する吸収性物品を含む。前記超吸水性ポリマーは、約２５％を超える中和度を有する。前記要素（ａ）及び（ｂ）は、重合化され超吸水性ポリマー粒子に製剤化される。表面処理された超吸水性ポリマー粒子を形成するために、前記超吸水性ポリマー粒子は表面添加物をさらに含む。前記表面添加物は、（ｉ）超吸水性ポリマー組成物の総量に基づいて約０．００１重量％ないし約５重量％の表面架橋剤と、（ｉｉ）超吸水性ポリマー組成物の総量に基づいて約０．０１重量％ないし約２重量％の不水溶性の無機金属化合物と、（ｉｉｉ）超吸水性ポリマー組成物の総量に基づいて約０重量％ないし約５重量％のポリマーコーティングとを含む。表面処理された超吸水性ポリマー粒子は、さらに、熱処理され得る。いくつかの態様では、超吸水性ポリマー組成物は、遠心保持容量試験で測定された少なくとも約３０ｇ／ｇの遠心保持容量と、自由膨潤ゲルベッド透過率試験で測定された少なくとも１０ダルシーの自由膨潤ゲルベッド透過率とを示す。
【０１５１】
本発明のさらなる他の態様は、微粉化された不水溶性の無機金属塩で処理された超吸水性ポリマー粒子を含有する超吸水性ポリマー組成物を含み、該組成物は、（ａ）超吸水性ポリマー粒子を準備するステップと、（ｂ）第１の無機金属塩を含有する第１の溶液を調製するステップと、（ｃ）前記（ｂ）の第１の溶液に、第２の無機金属塩を含有する第２の溶液を加えて混合し、第１の溶液と第２の溶液との混合反応により第３の不水溶性金属塩である沈殿物を生じさせ、不水溶性金属塩スラリーを形成するステップと、（ｄ）随意的に、不水溶性金属塩スラリーの金属を酸化させ、より高い原子価状態にするステップと、（ｅ）不水溶性金属塩スラリーを分離及び乾燥させることなく、不水溶性金属塩スラリーを超吸水性ポリマー粒子に塗布するステップとを含む方法により作製される。
【０１５２】
本発明のさらなる他の態様は、微粉化された不水溶性の無機金属塩で処理された超吸水性ポリマー粒子を含有する超吸水性ポリマー組成物を含み、該組成物は、（ａ）超吸水性ポリマー粒子を提供するステップと、（ｂ）第１の無機金属塩を含有する第１の溶液を準備するステップと、（ｃ）第２の無機金属塩を含有する第２の溶液を準備するステップと、（ｄ）前記第１及び第２の溶液を前記超吸水性ポリマー粒子に塗布し、不水溶性無機金属塩の沈殿物を前記超吸水性ポリマー粒子の表面またはその近傍に直接的に形成するステップとを含む方法により作製される。
【０１５３】
本発明のいくつかの態様に記載の超吸水性ポリマー粒子は、超吸水性ポリマーの総量に基づいて、約５５重量％ないし約９９．９重量％の重合可能な不飽和の酸性基含有モノマーの初期重合により得られる。適切なモノマーには、例えばアクリル酸、メタアクリル酸または２‐アクリルアミド‐２‐メチルプロパンスルホン酸あるいはそれらの混合体のなどのカルボキシル基のいずれかを含有するものが含まれる。酸性基の少なくとも約５０重量％、例えば少なくとも７５重量％などが、カルボキシル基であることが適切である。
【０１５４】
酸性基は、少なくとも約２５ｍｏｌ％まで中和される。すなわち、酸性基は、ナトリウム塩、カリウム塩またはアンモニウム塩として存在することが望ましい。いくつかの態様では、中和度は、少なくとも約５０ｍｏｌ％であり得る。いくつかの態様では、内部架橋剤の存在下で、アクリル酸またはメタアクリル酸の重合により得られたポリマーを使用し、カルボキシル基を約５０ｍｏｌ％ないし約５８ｍｏｌ％の程度まで中和することが望ましい。
【０１５５】
いくつかの態様では、エチレン性不飽和モノマーと共重合され得る適切なモノマーには、これらに限定しないが、アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリル酸ヒドロキシエチル、ジメチルアミノアルキル（メタ）アクリル酸、エトキシ化（メタ）アクリル酸、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、またはアクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロリドが含まれる。このようなモノマーは、共重合化モノマーの０重量％ないし約４０重量％の範囲で存在し得る。
【０１５６】
本発明の超吸水性ポリマー組成物は、適切には、内部架橋剤も含み得る。内部架橋剤は、少なくとも２つのエチレン性不飽和二重結合を有するか、または１つのエチレン性不飽和二重結合と、重合可能な不飽和の酸性基含有モノマーの酸性基に対して反応性がある１つの官能基とを有するか、または内部架橋成分として使用することができる酸性基に対して反応性がある数個の官能基を有し、重合可能な不飽和の酸性基含有モノマーの重合中に存在することが望ましい。
【０１５７】
内部架橋剤の例には、これらに限定しないが、メチレンビスアクリルアミド、メタクリルアミドまたはエチレンビスアクリルアミドなどの脂肪族不飽和アミド；ブタンジオール若しくはエチレングリコールのジ（メタ）アクリレート若しくはトリ（メタ）アクリレート、ポリグリコールまたはトリメチロールプロパンなどの、エチレン系不飽和酸を有するポリオールまたはアルコキシ化ポリオールの脂肪族エステル；約１モルないし３０モルのアルキレンオキシドでオキシエチル化された、望ましくはエトキシ化されたトリメチロールプロパンのジアクリレートエステル及びトリアクリレートエステル；グリセロール及びペンタエリトリトールのアクリレート及びアクリレートエステル、並びに、望ましくは約１モルないし３０モルのエチレンオキシドでオキシエチル化されたグリセロール及びペンタエリトリトールのアクリレート及びアクリレートエステル；アリル（メタ）アクリレート、望ましくは約１モルないし３０モルのエチレンオキシドと反応したアルコキシ化アリル（メタ）アクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、マレイン酸ジアリルエステル、ポリ‐アリルエステル、テトラアリルオキシエタン、トリアリルアミン、テトラアリルエチレンジアミン、ジオール、ポリオール、ヒドロキシアリル、またはリン酸若しくは亜リン酸のアクリレート化合物及びアリスエステルなどのアリル化合物；不飽和アミド（例えばメタクリルアミドまたはアクリルアミド）のＮ−メチロール化合物及びそれらから誘導されたエステルなどの架橋結合可能なモノマーが含まれる。
また、多価金属塩などのイオン性架橋剤も使用し得る。また、上記した架橋剤の混合物も使用し得る。内部架橋剤の含有量は、重合可能な不飽和の酸性基含有モノマーの総量に基づいて、約０．０１重量％ないし５重量％、例えば約０．２重量％ないし３重量％などである。
【０１５８】
いくつかの態様では、ラジカル重合を開始させるために開始剤が使用され得る。好適な開始剤には、これらに限定しないが、アゾ若しくはペルオキソ化合物、酸化還元系若しくはＵＶ開始剤、増感剤、及び／または放射線が含まれる。
【０１５９】
重合後、超吸水性ポリマーは一般的に粒子に形成される。いくつかの態様では、ＳＡＰ粒子は、重合後、表面架橋剤添加及び加熱処理によって表面架橋される。一般的に、表面架橋は、ＳＡＰ粒子の表面付近のポリマーマトリクスの架橋密度を、粒子内部の架橋密度よりも増加させると考えられる過程である。
【０１６０】
いくつかの特定の態様では、望ましい表面架橋剤には、ポリマー鎖ペンダント基（典型的には酸性基）に対して反応性を有する１つ若しくは複数の官能基を含有する化学薬品が含まれる。表面架橋剤は、超吸水性ポリマー組成物の乾燥重量に基づいて、約０．００１重量％ないし約５重量％、例えば約０．０１重量％ないし約３重量％または約０．１重量％ないし約１重量％などの量で存在し得る。加熱処理工程は、表面架橋剤を加えた後に行われることが望ましい。
【０１６１】
ある特定の態様では、ＳＡＰ粒子をアルキレン炭酸塩で被覆または表面処理した後に加熱することにより、表面架橋結合に影響を及ぼし、表面架橋の密度及びＳＡＰ粒子のゲル強度特性を向上させることができる。より具体的には、ＳＡＰ粒子とアルキレン炭酸塩表面架橋剤の水性アルコール溶液とを混合することにより、ＳＡＰ粒子上に表面架橋剤が被覆される。アルコールの量は、アルキレン炭酸塩の溶解度により決定され、例えば爆発防止など様々な理由によりできる限り低く抑えられる。適切なアルコールは、メタノール、イソプロパナノール、エタノール、ブタノール、またはブチルグリコール、並びにそれらのアルコールの混合物である。いくつかの態様では、溶媒は水であることが望ましく、典型的には、超吸水性ポリマーの乾燥重量に基づいて約０．３重量％ないし約５重量％の量で使用される。いくつかの態様では、アルキレン炭酸塩表面架橋剤は、アルコールを含まない水に溶解される。さらなる他の態様では、アルキレン炭酸塩表面架橋剤は、例えば無機担体材料（例えばシリコン酸化物（ＳｉＯ２））などとの粉末混合物、またはアルキレン炭酸塩を昇華させることにより気相状態で塗布され得る。
【０１６２】
所望の表面架橋特性を得るために、アルキレン炭酸塩は、微粒子状の超吸水性ポリマー上に均等に分散させられる。この目的のために、混合は、例えば流動床ミキサ、パドルミキサ、回転ドラムミキサまたはツインウォームミキサなどの当該技術分野で既知の適切なミキサ（混合器）により行われる。ＳＡＰ粒子の製造過程のうちの１つの過程中に、粒子状超吸水性ポリマー粒子の被覆を行うことも可能である。ある特定の態様では、この目的のための適切な方法は、逆相懸濁重合法である。
【０１６３】
被覆処理に続く加熱処理は、次のようにして行うことができる。一般的に、加熱処理は、約１００℃ないし約３００℃の範囲の温度で行うことができる。高反応性のエポキシド架橋剤を使用する場合は、加熱処理をより低い温度で行うことが可能である。また一方、アルキレン炭酸塩を使用する場合は、熱処理は約１５０℃ないし約２５０℃の温度で行うことが適切である。この特定の態様では、処理温度は、ドウェル時間及びアルキレン炭酸塩の種類によって決まる。例えば、熱処理は、約１５０℃の温度で１時間またはそれ以上行われる。一方、約２５０℃の温度と、数分間（例えば約０．５分間ないし約５分間）の加熱時間が、所望の表面架橋特性を得るのに十分である熱処理は、当該技術分野で既知の従来のドライヤまたはオーブンの内部で行われ得る。
【０１６４】
粒子は、超吸水性ポリマー組成物の物理的形態の一例として用いられている。本発明はこの形態に限定されず、上記したように、例えば繊維、発泡体、フィルム、ビーズ、ロッドなどの他の形態を適用することも可能である。いくつかの態様では超吸水性ポリマー組成物が粒子または顆粒形態で存在する場合、超吸水性体業界で周知のふるい分け過程に基づいて、これらの粒子は約１５０μｍないし８５０μｍの粒径を有することが望ましい。
【０１６５】
いくつかの態様では、本発明の超吸水性ポリマー組成物には、（超吸水性ポリマー組成物の乾燥重量に基づいて）０重量％ないし約５重量％の、例えば約０．００１重量％ないし約５重量％または約０．０１重量％ないし約０．５重量％などの、熱可塑性コーティング、カチオン性コーティングまたはそれらの組み合わせなどのポリマーコーティングが含まれる。いくつかの特定の態様では、ポリマーコーティングは、固体、乳濁液、懸濁液、コロイド状、可溶化状態またはそれらの組み合わせのポリマーであることが望ましい。本発明に好適なポリマーコーティングには、これらに限定しないが、熱可塑性コーティングが含まれ得る。前記熱可塑性コーティングはその溶融温度で前記粒子に塗布され、同時にまたはその後に、前記処理された超吸水性ポリマー粒子は前記溶融温度付近の温度で加熱される。
【０１６６】
適切な熱可塑性ポリマーには、これらに限定しないが、ポリオレフィン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、スチレンポリブタジエン、鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、エチレンアクリル酸コポリマー（ＥＡＡ）、エチレンアルキルメタクリルコポリマー（ＥＭＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、マレイン化ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリエステル、ポリアミド、及びポリオレフィンの全てのファミリーの混合物、例えばＰＰ、ＥＶＡ、ＥＭＡ、ＥＥＡ、ＥＢＡ、ＨＤＰＥ、ＭＤＰＥ、ＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ及び／またはＶＬＤＰＥなどの混合物が含まれる。いくつかの特定の態様では、本発明で使用される熱可塑性ポリマーは、マレイン化ポリプロピレンが望ましい。熱可塑性ポリマーを官能化することにより、例えば水溶性または分散性などのさらなる利点を得ることができる。
【０１６７】
本発明のポリマー性コーティングは、カチオン性ポリマーも含み得る。本明細書中において使用されるカチオン性ポリマーという用語は、水溶液中でイオン化されたときに正電荷イオンとなる可能性を有する官能基を含むポリマーまたはポリマーの混合物を指す。カチオン性ポリマーに適切な官能基には、これらに限定しないが、第１級、第２級若しくは第３級アミノ基、イミノ基、イミド基、アミド基及び第４級アンモニウム基が含まれる。カチオン性合成ポリマーの例には、これらに限定しないが、ポリ（ビニルアミン）、ポリ（アリルアミン）、ポリ（エチレンイミン）、ポリ（アミノプロパノールビニルエーテル）、ポリ（アクリルアミドプロピルトリメチル塩化アンモニウム）及びポリ（ジアリルジメチル塩化アンモニウム）の塩または部分塩が含まれる。ポリ（ビニルアミニン）には、これらに限定しないが、米国ニュージャージー州のマウントオリーブのBASF社（BASF Corporation）から入手可能なLUPAMIN 9095が含まれる。天然ベースのカチオン性ポリマーの例には、これらに限定しないが、部分的に脱アセチル化されたキチン、キトサン及びキトサン塩が含まれる。ポリアスパラギン、ポリリシン、ポリグルタミン及びポリアルギニンなどの合成ポリペプチドもまた、適切なカチオン性ポリマーである。
【０１６８】
本発明の超吸水性ポリマー粒子は、超吸水性ポリマー組成物の乾燥重量に基づいて、約０．０１重量％ないし約２重量％の、例えば約０．０１重量％ないし約１重量％などの不水溶性無機金属化合物を含み得る。不水溶性の無機金属化合物には、これらに限定しないが、アルミニウム、チタン、カルシウムまたは鉄から選択されるカチオン、及び、リン酸塩、ホウ酸塩またはクロム酸塩から選択されるアニオンが含まれる。不水溶性無機金属化合物の例には、リン酸アルミニウム及び／または不水溶性金属ホウ酸塩が含まれる。不水溶性金属ホウ酸塩は、チタンホウ酸塩、アルミニウムホウ酸塩、鉄ホウ酸塩、マグネシウムホウ酸塩、マンガンホウ酸塩、またはカルシウムホウ酸塩から選択される。本明細書中では、化学式「ＴｉＢＯ」は、チタンホウ酸塩と、例えばチタン（ＩＩＩ）ホウ素酸ＴｉＢＯ３などの類似化合物を示すのに使用される。また、前記化学式は、チタン（ＩＶ）ホウ素酸を得るためにチタン（ＩＩＩ）ホウ素酸ＴｉＢＯ３が過酸化水素で処理された場合も示す。無機金属化合物は、約２μｍ未満の、例えば約１μｍ未満の質量平均粒径を有し得る。
【０１６９】
無機金属化合物は、超吸水性ポリマー粒子の表面上に、乾燥形態で塗布することができる。このことにより、超吸水性ポリマー粒子を、微粉化した無機金属化合物と緊密に混合させることができる。微粉化した無機金属化合物は、適切には、超吸水性ポリマー粒子に室温で加えられ、均一な混合物になるまで混合される。この目的のために、混合は、例えば流動床ミキサ、パドルミキサ、回転ドラムミキサまたはツインウォームミキサなどの当該技術分野で既知の適切なミキサ（混合器）により行われる。超吸水性ポリマー粒子と微粉化した不水溶性無機金属化合物との混合は、任意の表面架橋の前または後に行うことができ、例えば、表面架橋剤の塗布中に行うことができる。
【０１７０】
あるいは、微粉化した不水溶性無機金属化合物の懸濁液を調製して、粒子状の吸水性ポリマーに塗布することもできる。懸濁液は、当該技術分野で既知の手段により塗布され、例えば噴霧法によって塗布される。懸濁液の調製に有用な分散媒体には、水、例えばアルコール（メタノール、エタノール、イソプロパノールなど）、ケトン（アセトン）及びメチルエチルケトンなどの有機溶媒、または水と前記有機溶媒との混合物が含まれる。他の有用な分散媒体には、分散助剤、界面活性剤、保護コロイド、粘度調整剤、及び懸濁液の調製を助ける他の助剤が含まれる。懸濁液は、室温から分散媒体の沸点未満まで範囲の温度で、好ましくは大体室温で、上述した従来の反応ミキサまたは混合及び乾燥システム内で塗布され得る。微粉化された不水溶性金属塩を表面架橋剤の溶液中に分散させることにより、懸濁液の塗布と表面架橋過程とを組み合わせることが望ましい。あるいは、前記懸濁液は、表面架橋過程の前または後に塗布することもできる。いくつかの態様では、前記スラリー（懸濁液）を塗布した後に、乾燥ステップが行われ得る。
【０１７１】
いくつかの態様では、本発明の超吸水性ポリマー組成物は、該組成物の総量に基づいて、０重量％ないし約５重量％の、例えば約０．０１重量％ないし約３重量％などのシリカを含有し得る。シリカの例には、これらに限定しないが、ヒュームドシリカ、沈降シリカ、二酸化ケイ素、ケイ酸及びケイ酸塩が含まれる。いくつかの特定の態様では、微小非結晶性二酸化ケイ素が望ましい。いくつかの態様では、無機粉末の粒径は、１０００μｍまたはそれ以下、例えば１００μｍまたはそれ以下であり得る。
【０１７２】
いくつかの態様では、超吸水性ポリマー組成物は、該組成物の総量に基づいて、０重量％ないし約３０重量％の、例えば約０．１重量％ないし約５重量％の、水溶性ポリマー、例えば、部分的に若しくは完全に加水分解されたポリ酢酸ビニル、ポリビニルピロリドン、でんぷん若しくはでんぷん誘導体、ポリグリコール、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、またはポリアクリル酸などを含み得る。いくつかの特定の態様では、水溶性ポリマーは、重合した形態であることが望ましい。
【０１７３】
いくつかの態様では、随意的に、例えば臭気結合物資（シクロデキストリン、ゼオライト）、無機若しくは有機塩及び同様の材料、凝固防止剤、流動調節剤、界面活性剤、粘度調節剤などの追加的な表面添加剤が、超吸水性粒子と共に使用され得る。さらに、表面改質中にいくつかの役割を果す表面添加剤が使用され得る。例えば、或る１つの添加剤は界面活性剤、粘度調節剤であり得、架橋ポリマー鎖と反応し得る。
【０１７４】
いくつかの態様では、本発明の超吸水性ポリマー組成物は、加熱処理過程の後に、該組成物の水分含有量が該組成物の総量に基づいて最大で約１０重量％となるように水で処理される。前記水は、上記した１つ若しくは複数の表面添加剤と共に加えることができる。
【０１７５】
本発明の超吸水性ポリマー組成物は、大規模な産業的な方法で連続的若しくは不連続的に調製することが望ましい。その結果、その後に本発明の架橋結合が行われる。例えば、或る調製方法によれば、部分的に中和されたモノマー（例えばアクリル酸）は、架橋剤及び任意のさらなる成分の存在下での水溶液中のラジカル重合によってゲルに変換される。ゲルは、その後、粉砕、乾燥、摩砕及びふるい分けされ、所望の粒径にされる。この重合は、連続的若しくは不連続的に行うことができる。本発明では、大容量超吸水性ポリマー組成物粒子の粒径は、摩砕及びふるい分けを含む製造工程に依存する。超吸水性ポリマー粒子の粒径分布が、正規分布または釣鐘曲線に類似していることは当業者には周知である。また、様々な理由により、粒径分布の正規分布は、いずれかの方向に偏り得ることが知られている。
【０１７６】
本発明の超吸水性ポリマー組成物粒子は一般的に、約５０ミクロンないし約１０００ミクロン、例えば約１５０ミクロンないし８５０ミクロンの粒径を有する。本発明は、少なくとも約４０ｗｔ％の約３００μｍないし約６００μｍの粒径を有する粒子、例えば少なくとも約５０ｗｔ％の約３００μｍないし約６００μｍの粒径を有する粒子または少なくとも約６０ｗｔ％の約３００μｍないし約６００μｍの粒径を有する粒子などを含み得る。粒径は、ふるい分けして、ＵＳ標準３０メッシュスクリーンを通過させ、ＵＳ標準５０メッシュスクリーン上に保持させることによって測定した。さらに、本発明の超吸水性ポリマー組成物粒子の粒径分布は、例えば米国オハイオ州のメンターに本拠地を置くＷ．Ｓ．テイラー社（W. S. Tyler, Inc.）から入手可能なＲＯ−ＴＡＰ機械式ふるい振とう器モデルＢを使用して測定したところ、粒径が約６００ミクロンを超える粒子を約３０重量％、粒径が約３００ミクロン未満の粒子を約３０重量％含んでいた。
【０１７７】
別の調製方法では、本発明の超吸水性ポリマー組成物の調整に、逆懸濁液及び乳濁液重合も使用することができる。これらの過程では、部分的に中和されたモノマー（例えばアクリル酸）の水溶液が疎水性の有機溶媒中に保護コロイド及び／または乳濁液の助けを借りて分散させられ、その後、自由ラジカル開始剤によって重合が開始される。内部架橋剤は、モノマー溶液中に溶解され前記溶液と共に計量されるか、または、別々に及び随意的に重合中に加えられるかのいずれかである。グラフト基材としての水溶性ポリマーの追加は、随意的にモノマー溶液を介して行われるか、または有機溶媒中に直接的に導入される。前記水はその後、混合物から共沸除去され、前記ポリマーはふるい分けされ、随意的に乾燥させられる。内部架橋は、重合過程中に、モノマー溶液中に溶解された多官能性架橋剤内での重合により、及び／または適切な架橋剤とポリマーの官能基との反応により行われる。
【０１７８】
本発明の超吸水性ポリマー組成物は、自由膨潤ゲルベッド透過率（ＧＢＰ）試験、遠心保持容量（ＣＲＣ）試験、及び約０．９ｐｓｉでの負荷下吸収性（ＡＵＬ（０．９ｐｓｉ））試験で測定された、いくつかの特徴または特性を示す。自由膨潤ゲルベッド透過率（ＧＢＰ）試験は、一般的に「自由膨潤」と呼ばれる状態後の、拘束圧下での超吸水性材料の膨潤ベッドの透過率（ダルシー）を測定する。この文脈において、「自由膨潤」という用語は、超吸水性材料が、上述したような生理食塩水試験溶液の吸収中に膨潤制限負荷を受けることなく膨潤可能であることを意味する。
【０１７９】
遠心保持容量（ＣＲＣ）試験は、飽和し、制御条件下で遠心分離された後における、超吸水性組成物がその内部に液体を保持する能力を測定する。結果として得られる保持容量は、サンプル１ｇ当たりに保持される液体のグラム（ｇ／ｇ）として表される。
【０１８０】
いくつかの態様では、本発明の超吸水性ポリマー組成物は、高い吸収率及び／または保持容量を維持しながら、既知の超吸水性ポリマー組成物と比較して、透過率において著しい向上（すなわち、膨潤状態での液体搬送の向上）を示した。
【０１８１】
他の態様では、本発明の超吸水性ポリマー組成物は、高い透過性を維持しながら、既知の超吸水性ポリマー組成物と比較して、保持容量の著しい向上（すなわち、超吸水性ポリマー組成物が吸収できる液体の量の向上）を示した。
【０１８２】
本発明の組成物は、生理用ナプキン、おむつまたは創傷被覆材などの様々な製品に用いることができ、それらは、多量の生理血、尿または他の体液を迅速に吸収する特性を有する。本発明の超吸水性ポリマー組成物は、通常の現行の吸収性コア組成物と比べると、吸収された液体を圧力下であっても保持することができ、かつ、膨潤状態においてさらなる液体を構造体内に分散させることが可能であり、より望ましくは、例えば綿毛などの他の吸収性コア要素よりも高い濃度で用いられる。また、本発明の組成物は、吸収性物品構造体内での、綿毛成分を含まない均一な超吸水性層としての使用にも適しており、本発明の組成物を使用することにより特に薄い物品が可能となる。
【０１８３】
広義の積層体、並びに、押し出し及び共押し出しされた湿潤及び乾燥結合並びにその後の結合構造の作製が、さらなる作製工程として可能である。また、これらの可能性がある過程を互いに組み合わせることも可能である。
【０１８４】
本発明の超吸水性ポリマー組成物は、その他の用途に適切な吸収性物品に用いることもできる。特に、本発明の超吸水性ポリマー組成物は、パーソナルケア用吸収性物品、保健用／医療用吸収性物品、家庭用／産業用吸収性物品、またはスポーツ用／建設業用吸収性物品などに使用することができる。
【０１８５】
上記の吸収性物品に加えて、本発明は吸収性創傷被覆材として例示され得る。図１２Ａ及び図１２Ｂを注目すれば、本発明の創傷被覆材として可能性がある構造が示されている。図１２Ａは、後述する随意的な層を有する吸収性創傷被覆材の断面図を示す。図１２Ｂは、図示しない随意的または取り外し除去ないくつかの層を有する本発明の創傷被覆材の斜視図を示す。吸収性創傷被覆材１５０は、体側の面１５９及びその反対側の第２の面１５８を有するストリップ（strip）１５１を含む。ストリップは本質的にバックシートであり、前述したバックシートと同一材料から作製することが望ましい。さらに、ストリップは、例えば多孔性フィルムなどの多孔性材料、またはそうでなければ、例えばガス透過性フィルムなどのガス透過性材料であり得る。ストリップ１５１は、ストリップにおける体側の面１５９に取り付けられた、本発明の超吸水性ポリマー組成物を含む吸収性コア１５２を支持する。さらに、ストリップ１５１と同一の広がりを有し得る吸収性保護層１５３が、吸収性コア１５２に取り付けられる。
【０１８６】
本発明の吸収性創傷被覆材１５０は、ストリップ１５１の体側の面１５９に塗布される感圧接着剤１５４も有し得る。ユーザの皮膚を刺激しないものであれば、任意の感圧接着剤を使用することができる。好適には、感圧接着剤としては、同様の従来の創傷被覆材に現在使用されている従来の感圧接着剤が用いられる。この感圧接着剤は、吸収性コア１５２上、または、吸収性コア１５２の領域における吸収性保護層１５３上に設けないことが望ましい。吸収性保護層が、ストリップ１５１と同一の広がりを有する場合、感圧接着剤は、吸収性保護層１５３における吸収性コア１５２が位置しない部分に塗布される。ストリップ１５１上に感圧接着剤を有することによって、創傷被覆材を必要としているユーザの皮膚上に創傷被覆材を固定することができる。感圧接着剤及び吸収性コアを保護するために、創傷被覆材の体側の面１５９上に剥離片１５５を配置することもできる。剥離片は、物品取付接着剤に対して除去可能に固定され、吸収性物品を例えば皮膚に固定する前に、接着剤の早期汚染を防止する役割を果す。剥離片は、創傷被覆材の体側の面に、１枚で（図示せず）または図１２Ａ示すように複数枚で配置することができる。
【０１８７】
本発明の他の態様では、前記創傷被覆材の吸収性コアは、折り畳まれたストリップの間に配置され得る。この方法を創傷被覆材の作製に用いる場合、ストリップは液体透過性であることが適切である。
【０１８８】
吸収性家具及び／またはベットパッド若しくはライナーもまた、本発明に含まれる。図１３は、家具またはベットパッド若しくはライナー１６０（以降「パッド」と称する）の斜視図である。パッド１６０は、家具側の面１６８と、その反対側である上側の面１６９とを有する液体不透過性バックシート１６１を備えている。液体不透過性バックシート１６１は、上側の面１６９に取り付けられた、本発明の超吸水性ポリマー組成物を含む吸収性コア１６２を支持する。さらに、随意的な吸収保護層１６３が吸収性コアに取り付けられ得る。吸収性コアの随意的な基材層は、パッドの液体透過性層１６１または吸収保護層１６３であり得る。
【０１８９】
パッドを一定位置に保つため、パッドの家具側の面１６８は、感圧接着剤、高摩擦性コーティング、または使用中にパッドを一定位置に保つのを助ける他の適切な材料を含み得る。本発明のパッドは、パッドと接触し得る任意の液体を吸収するために、椅子、ソファー、ベッド、自動車のシートなどへの設置を含む様々な用途に使用することができる。
【０１９０】
また、例えば汗吸収用の吸収性ヘッドバンドまたは拭きとって乾燥させるための用品などのスポーツ用または建設業用の用品も、本発明に含まれる。図１４は、吸収性汗止めバンド１７０の斜視図である。汗止めバンド１７０は、随意的なトップシート１７４及び／または随意的な液体不透過性バックシート１７６との間に配置された吸収性コア１８０を有する。吸収性コア１８０は、本発明の超吸水性ポリマー組成物を含み、いくつかの態様では、所望であれば、随意的な追加的領域１７８（例えば分散層など）を含むことができる。汗止めバンド１７０は、手や目と接触する前に、汗を止めるのに有用であり得る。調節を容易にするためまたは快適にするために、ベロクロ（登録商標）または他の締結具を使用することができる。
【０１９１】
本発明は、以下の例を参照することにより、より良く理解できるであろう。
【実施例】
【０１９２】
予生成物微粒子
【０１９３】
攪拌器及び冷却コイルを備えたポリエチレン容器に貯留した蒸留水３７ｋｇに、５０％のＮａＯＨ２５．０ｋｇを加え、２０℃まで冷却した。この苛性溶液に氷アクリル酸９．６ｋｇを加え、その後、再び２０℃まで冷却した。この溶液に、ポリエチレングリコールモノアリルエーテルアクリル酸塩４７．８ｇ、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリル酸塩であるSARTOMER 454（米国ペンシルベニア州エクストンに本拠地を置くサートマー社（Sartomer Company）から入手可能）４７．８ｇ、及び氷アクリル酸１９．２ｋｇを加え、その後、４〜６℃まで冷却した。このモノマー溶液に窒素を約１０分間バブリングした。その後、このモノマー溶液を、７．７ｋｇバッチで、長方形のトレイ中に排出した。各バッチについて、モノマー貯留層からトレイに搬送されるモノマー溶液流中にエリソルビン酸ナトリウム溶液を噴射することによって、このモノマー溶液流中に、１重量％のＨ２Ｏ２水溶液８０ｇ、２重量％の過硫酸ナトリウム水溶液１２０ｇ、及び０．５重量％のエリソルビン酸ナトリウム水溶液７２ｇを均一的に加えた。このモノマーを２０分間重合させた後１７５℃で乾燥させ、その後、粉砕した。この生成物を、MINOX MTS 600DS3Vを用いてふるい分けし、１５０ミクロンよりも小さい粒子を取り除いた。この１５０ミクロン未満の粒子を、予生成物微粒子と呼ぶ。
【０１９４】
予生成物Ａ
【０１９５】
攪拌器及び冷却コイルを備えたポリエチレン容器に貯留した蒸留水３７ｋｇに、５０％のＮａＯＨ２５．０ｋｇを加え、２０℃まで冷却した。この苛性溶液に氷アクリル酸９．６ｋｇを加え、その後、再び２０℃まで冷却した。この溶液に、ポリエチレングリコールモノアリルエーテルアクリル酸塩４７．８ｇ、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリル酸塩SARTOMER 454製品４７．８ｇ、及び氷アクリル酸１９．２ｋｇを加え、その後、４〜６℃まで冷却してモノマー溶液を調製した。このモノマー溶液に窒素を約１０分間バブリングし、その後、予生成物微粒子１．８８ｋｇを加えた。その後、このモノマー溶液を、７．７ｋｇバッチで、長方形のトレイ中に排出した。モノマー貯留層からトレイに搬送されるモノマー溶液流中にエリソルビン酸ナトリウム溶液を噴射することによって、このモノマー溶液流中に、１重量％のＨ２Ｏ２水溶液８０ｇ、２重量％の過硫酸ナトリウム水溶液１２０ｇ、及び０．５重量％のエリソルビン酸ナトリウム水溶液７２ｇを均一的に加えた。このモノマーを２０分間重合させた後１７５℃で乾燥させ、その後、粉砕した。この生成物を、MINOX MTS 600DS3Vを用いてふるい分けし、８５０ミクロンよりも大きい粒子と１５０ミクロンよりも小さい粒子を取り除いた。１５０ミクロンよりも小さい粒子を取り除いた。
【０１９６】
予生成物ＡｌＰＯ４コーティングスラリー
【０１９７】
硫酸アルミニウムテトラ十水和物１２６９ｇを、脱イオン水１５００ｇ中に溶解させた。前記水の温度範囲は、約８５℃ないし約９５℃であった。リン酸三ナトリウム８６０ｇを、高温の脱イオン水１２００ｇ中に溶解させた。その後、前記硫酸アルミニウム溶液を、前記リン酸三ナトリウム溶液中に素早く注いだ。その結果得られたスラリーを、PLURONIC 25R2界面活性剤（米国ニュージャージー州フォーハムパークに本拠地を置くＢＡＳＦ社（BASF Corporation）から入手可能）１０ｇと素早く混合させ、十分な量の５０％ＮａＯＨを加えて、ｐＨを中性（すなわちｐＨ７）にした。前記溶液に、純粋なエチレンカーボネート１４１３ｇを加えて、６．１４ｋｇの正味重量にした。この液体スラリーを、１００メッシュスクリーンを通してろ過し、粒径が大きいものを除去した後、予生成物Ａに噴霧した。
【０１９８】
ＡｌＰＯ４圧搾ケーキ
【０１９９】
硫酸アルミニウムテトラ十水和物１２６９ｇを、脱イオン水１５００ｇ中に溶解させた。前記水の温度範囲は、約８５℃ないし約９５℃であった。リン酸三ナトリウム８６０ｇを、別の脱イオン水１２００ｇ中に溶解させた。前記水の温度範囲は、約８５℃ないし約９５℃であった。その後、前記硫酸アルミニウム溶液を、前記リン酸三ナトリウム溶液中に素早く注いだ。その結果得られたスラリーを、PLURONIC 25R2界面活性剤１０ｇと迅速に混合させ、十分な量の５０％ＮａＯＨを加えて、ｐＨを中性（すなわちｐＨ７）にした。ＡｌＰＯ４の沈殿後、前記懸濁液をブフナー漏斗でろ過し、その結果得られたケーキを脱イオン水５００ｍｌで３回洗浄した。オーブン乾燥により、圧搾ケーキの固形分は２０重量％であると測定された。
【０２００】
ホウ酸チタン圧搾ケーキ
【０２０１】
８００ｍｌの蒸留水に三ホウ酸ジナトリウム２００ｇを溶解させた。前記水の温度範囲は、約８５℃ないし約９５℃であった。上記溶液に４５％のチタンＩＩＩ硫化物１５０ｇを加え、ダークスラリーを作成した。前記スラリーに３５％のＨ２Ｏ２を、均一な黄色の懸濁液になるまで滴加した。前記生成物をブフナー漏斗ろ過し、その結果得られたケーキを脱イオン水で洗浄した。オーブン乾燥により、圧搾ケーキの固形分は１９．８重量％であると測定された。
【０２０２】
比較例１＆２と例１〜７
【０２０３】
予生成物Ａ（上述の）を、２０重量％の水溶液を用いて、１重量％のエチレンカーボネート及び４重量％の水で被覆した。被覆された予生成物Ａを連続式パドル反応器へ、２１５℃のピーク温度、約５０分間の滞留時間、６０〜７０ｇ／分の速度で供給し、特定のポリマーの表面架橋を達成した。表面架橋された特定の材料をその後、下記の表１に記載の様々な表面処理剤で後処理した。
【０２０４】
その後、前記材料に対して、遠心分離保持容量（ＣＲＣ）、自由膨潤ゲルベッド透過率（自由膨張（０ｐｓｉ）ＧＢＰ）、及び０．９ｐｓｉでの負荷下吸収性（ＡＵＬ（０．９ｐｓｉ））の試験を行った。その結果を表１に示す。
【０２０５】
【表１】
【０２０６】
１． ５重量％の予生成物の水溶液と共に加えた後処理成分
２． ポリビニルアミンのLUPAMIN 9095水溶液
【０２０７】
例８
【０２０８】
２．５部のＡｌＰＯ４圧搾ケーキ、１部のエチレンカーボネート、及び２部の水を含有する混合物を調製した。空気噴霧ノズルを用いて、前記混合物を１００部の予生成物Ａに噴霧塗布した。被覆された予生成物Ａを連続式パドル反応器へ、２１５℃のピーク温度、約５０分間の滞留時間、６０〜７０ｇ／分の速度で供給し、特定のポリマーの表面架橋を達成した。表面架橋された特定の材料をその後、２重量％の１０重量％LUPAMIN 9095水溶液で後処理した。従来の超吸水性ポリマー組成物と比較した例８の性質を下記の表２に示す。
【０２０９】
【表２】
【０２１０】
１ FAVOR SXM 9300は、米国ノースカロライナに本拠地を置くストックハウゼン社（Stockhausen Inc）から入手可能。
【０２１１】
表２に示されているように、本発明のポリマー組成物は、従来の超吸水性ポリマー組成物と同様の負荷下吸収性を維持しながら、向上した遠心分離保持容量（ＣＲＣ）及び向上した自由膨潤ゲルベッド透過率（ＦＳＧＢＰ）を示す。
【０２１２】
予生成物Ｂ
【０２１３】
断熱性を有し平底に形成された反応槽内で、蒸留水３０９０．２６ｇに５０重量％ＮａＯＨ１８６６．７ｇ加え、２５℃まで冷却した。この苛性溶液にアクリル酸８００ｇを加え、その後、再び２０℃まで冷却した。この溶液に、５０重量％のメトキシポリエチレングリコールモノメタクリラート１２０ｇを含有するアクリル酸１６００ｇの第２の溶液、及びエトキシ化トリメチロールプロパントリアクリル酸塩１４．４ｇを加え、その後、５℃まで冷却してモノマー溶液を調製した（溶液への注入及び冷却は攪拌しながら行った）。このモノマー溶液をその後、断熱条件下で、１００ｐｐｍの過酸化水素、２００ｐｐｍのアゾ−ビス−（２−アミジノ−プロペン）二塩酸塩、２００ｐｐｍの過硫酸ナトリウム、及び４０ｐｐｍのアスコルビン酸（全て水溶液）か成る混合物と重合させ、最高温度（Ｔｍａｘ）付近で２５分間維持した。その結果得られたゲルを切り刻んで、市販の押出機HOBART 4M6で押し出し、その後、最終製品の水分レベルが５重量％未満となるように、PROCTER & SCHWARTZ Model 062強制換気オーブン内で、５１ｃｍ×１０２ｃｍ（２０インチ×４０インチ）の穿孔された金属トレイ上で、１７５℃で、上昇流で１０分間、下降流で６分間乾燥させた。乾燥させた材料を、PRODEVA Model 315-S粉砕機内で粗引きし、MPI 666-F three-stage roller mill内で破砕し、MINOX MTS 600DS3Vでふるい分けし、８５０μｍよりも大きい粒子及び１５０μｍよりも小さい粒子を除去した。
【０２１４】
例９
【０２１５】
ANVIL MIX9180ミキサ内で、予生成物Ｂに、超吸水性ポリマーの乾燥重量に基づいて、１％エチレンカーボネート、４％水、上述の０．５％予生成物ＡｌＰＯ４スラリー、３５０ｐｐｍマレイン化ポリプロピレン、及び０．２％ SIPERNAT S22Sシリカを被覆する。ポリマー粒子の表面架橋を生じさせるために、被覆された超吸水性ポリマーを、約２０５℃で、約４０〜５０分間の滞留時間で加熱処理した。
【０２１６】
表面架橋後、その結果得られた粒子を室温まで冷却し、その後、ワイヤウイスクを有するキッチン型混合機器内で、前記粒子に対して５部のLUPAMIN 9095ポリビニルアミン溶液及び９５部の水から調製された２重量％の溶液を噴霧することにより後処理する。その結果得られた生成物を少なくとも２時間平衡させ、その後、ＵＳ標準＃２０メッシュを通してふるい分けし、ＵＳ標準＃１００メッシュ上に保持した。その結果得られたに超吸水性ポリマー組成物に対して、その後、ＣＲＣ、自由ＧＢＰの試験を行った。その結果を表３に示す。
【０２１７】
【表３】
【０２１８】
１． LUPAMIN 9095ポリビニルアミン水溶液
２． マレイン化ポリプロピレン
【０２１９】
表３に示されているように、本発明のポリマー組成物は、従来の超吸水性ポリマー組成物と同様の自由膨潤ゲルベッド透過率（ＦＳＧＢＰ）を維持しながら、向上した遠心分離保持容量（ＣＲＣ）を示す。
【０２２０】
さらに、RO-TAP機械式ふるい振とう器Model B（米国オハイオ州メンターに本拠地を置くＷ．Ｓ．テイラー社（W. S. Tyler, Inc.）社から入手可能）を用いて、前述の例を１０分間ふるい分けすることにより、下記の表４に記載の粒径分布が得られることが分かった。
【０２２１】
【表４】
【０２２２】
例１０
【０２２３】
シュージ（Shugi）混合機内で、３重量％の３３％エチレンカーボネート水溶液の予生成物、２．５重量％の２０％リン酸アルミニウムスラリーの予生成物、及び０．２重量％のSIPERNAT S22Sの予生成物で、予生成物Ｂを連続的に被覆した。２０％リン酸アルミニウムスラリーは、CHEMCOR 43G40SPマレイン化ポリプロピレン（ＭＭＰ）と混合され、リン酸アルミニウムスプレー内に３５０ｐｐｍＭＭＰを供給する。被覆された予生成物Ｂを、連続式パドル反応器に、約３０分間の滞留時間、約１９９℃のピーク温度で供給した。その結果得られた表面架橋超吸水性ポリマー粒子をその後冷却し、ワイヤウイスクを有するキッチン型混合機器ANVIL Model Number MIX9180内で、５部のLUPAMIN 9095ポリビニルアミン溶液及び９５部の水から調製された２重量％の溶液で後処理した。後処理の後、超吸水性ポリマー粒子を２時間放置し、その後、ＵＳ標準＃２０メッシュを通してふるい分けし、ＵＳ標準＃１００メッシュ上に保持した。その結果得られたに超吸水性ポリマー組成物微粒子に対して、その後、ＣＲＣ、自由ＧＢＰ及びＡＵＬの試験を行った。その結果を表５に示す。
【０２２４】
【表５】
【０２２５】
表５に示されているように、本発明のポリマー組成物は、従来の超吸水性ポリマー組成物と同様の負荷下吸収性を維持しながら、向上した遠心分離保持容量（ＣＲＣ）及び向上した自由膨潤ゲルベッド透過率（ＦＳＧＢＰ）を示す。
【０２２６】
例１１ 吸収性コア
【０２２７】
標準的な空気成形装置を使用して、２５ｃｍ×４３ｃｍ（１０インチ×１７インチ）の合成ハンドシートを作製する。まず、約３６．１９ｇのFAVOR SXM 9300（米国ノースカロライナに本拠地を置くストックハウゼン社（Stockhausen Inc）から入手可能）と、約２４．１３ｇのWeyerhaeuser NB480綿毛繊維とを使用して、目標坪量５５０ｇ／平方メートル（ＧＳＭ）を有する比較（対照）サンプル合成物を作成する。その後、約３２．９０ｇの上記の例８の超吸水性ポリマー組成物と、約２１．９４ｇのWeyerhaeuser NB480綿毛繊維とを使用して、目標坪量５５０ｇ／平方メートル（ＧＳＭ）を有する本発明の各サンプル作成する。約１６．６ｇｓｍの坪量を有するフォーミングティッシュ（米国コネティカット州イーストハートフォードに本拠地を置くセルティッシュホールディング社（Cellu Tissue Holdings, Inc）から入手可能なWhite Wrap Sheet）を、各サンプルの上部及び底部に使用した。フォーミングティッシュのシートを、フォーマの底部に配置した。その後、超吸水性材料及びＮＢ４８０をそれぞれ、ほぼ等しい部に分けた（すなわち、６部の綿毛と５部の超吸水性材料に分けた）。各綿毛部分及び超吸水性ポリマー部分を、フォーマの上部に代替的に導入し、綿毛及び超吸水性材料をフォーマチャンバー内に真空吸引して、フォーミングティッシュ上に分散させた。この過程は、綿毛の最後の部分が消費され、綿毛及び超吸水性材料の分布が実質的に均一になるまで継続した。フォーミングティッシュの他のシートを、その後、サンプル上に配置させ、そのサンプルを約０．２８ｇ／ｃｃまで緻密化させた。緻密化のための適切な装置は、例えばCARVER PRESSモデル＃４５３１（米国インディアナ州ウォバシュに本拠地を置くカーバー社（Carver, Inc.）から入手可能）などのカーバープレスである。その後、上述した試験手順に記載した試験のために、サンプルを複合ハンドシートから適切なサイズに切断した。サンプルに対して、上述した試験手順で説明したようにして、液体飽和容量（ＳＡＴ ＣＡＰ）及び垂直吸上げ（ＦＩＲ）の試験を行った。その結果を表６に示す。
【０２２８】
【表６】
【０２２９】
表６は、本発明の超吸水性ポリマー組成物を含有する混合物が、（比較例よりも）飽和容量が増加したこと、及び、比較例よりも坪量が１０％低い場合でさえも、２回目の被吸収液体の吸上げ率は比較例と同様であることを実証する。
【０２３０】
例１２ 吸収性コア
【０２３１】
上記の例１０の超吸水性ポリマー組成物を使用して、吸収性物品を作製した。また、市販の超吸水性体であるFAVOR SXM 9300を使用して、比較物品（対照）を作製した。各々の物品は、超吸水性ポリマーの種類及び／または量を除いては、構造は同一である。各物品は、トップシート、サージ層、下記の表７に示す超吸水性ポリマー組成物を含有する吸収性コア、ラップシート、及びバックシートを備える。各物品内の吸水性体の種類及び量を下記の表７に示す。
【０２３２】
【表７】
【０２３３】
その後、前記物品のホームユーステスト（Home Use Test）を実施した。３８２のパネリスト（女性１９０、男性１９２名）が、前記物品を通常の条件下で着用した。被験者は、一日当たり約４つの製品を使用して、通常使用の各コードを３日間試験した。
【０２３４】
質問が記載されているダイアリーシートを全ての個々の製品に提供し、前記ダイアリーシートにパネリストの介護者が漏れに関する情報を記録する。使用された製品を全て回収し、製品に含まれている尿の量を測定した。前記物品についての特定の関心の１つの側面は、失敗する（漏れる）前に製品に含まれていた液体の量である。製品の大部分は失敗する前に交換されるので、通常の使用では、このことを直接観察するのは難しいだろう。失敗する前に除去した製品はその製品における失敗するときの容量の下限を提供するが、失敗した製品は失敗するときの容量の正確な測定値を提供する（製品を除去したときに）。ある量が与えられたときの失敗の可能性を推定するために、これらの２種類の情報は、信頼性として知られている統計的方法論または生存率分析に教えられるように、組み合わせることができる。これらの失敗曲線の一般的な概要は、漏れのときの中央値（量）（ＬＤ５０としても知られている）である。これらの失敗曲線は通常は右側に偏るので、平均よりも中央値が概要としてより一般的に使用される。全ての比較される製品について前記曲線の形状パラメータが同一である通常の場合は、ＬＤ５０値と比較するだけで、失敗時の容量による製品の順序付けを十分に行うことができる。
【０２３５】
このホームユーステストで回収した物品のダイアリーシート及び生存率分析の結果（性別ごとの結果）を、表８及び表９に示す。
【０２３６】
【表８】
【０２３７】
【表９】
【０２３８】
表８及び表９に示されているように、例１０の超吸水性ポリマー組成物を含む物品は、製品当たりの超吸水性体の量（重量で）が少ない場合であっても、市販の超吸水性ポリマーを含む物品と同様の漏出挙動を有する。
【０２３９】
上述した例の詳細は、説明を目的したものであって、本発明の範囲を限定するためのものではないことを理解されたい。また、本発明のいくつかの実施形態についてのみ詳細に説明したが、本発明の技術及び利点から著しく逸脱することなく様々な改変が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。例えば、１つの例に関連して説明された特徴は、本発明の他の例にも組み込まれ得る。
【０２４０】
したがって、それらの改変は全て、本発明の範囲、すなわち、添付した特許請求及びその均等物に規定された範囲に含まれる。さらに、いくつかの実施形態の、特に望ましい実施形態の利点の全てを達成しない多く実施形態が考えられるが、特定の利点の欠失は、必ずしもその実施形態が本発明の範囲外であることを意味すると解釈されるべきではない。本発明の範囲から逸脱することなく、上述した構造に様々な改変が可能であり、上述した説明に含まれる事項は全て、説明目的であり、限定を意味するものではないと解釈されるべきである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高透過率の超吸水性ポリマー組成物を含む吸収性物品に関する。
【背景技術】
【０００２】
吸収性物品などの物品は、人体から分泌または排泄される液体を含む様々な種類の液体を吸収するのに有用である。そのような物品の吸収性を向上させるために、吸収性物品には超吸水性ポリマー（Superabsorbent polymer：ＳＡＰ）がよく使用される。ＳＡＰは一般的にポリマーベースであり、例えば粉末、顆粒、微小粒子、膜及び繊維などの様々な形態で利用可能である。そのようなＳＡＰは、液体と接触したときにその構造内に液体を吸収して膨張する。一般的に、ＳＡＰは、物品内に浸入した液体を素早く吸収することができると共に、漏出を防ぐため及び液体の浸入後でも乾いた感触を提供するために吸収した液体を保持することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＰＣＴ国際公開第ＷＯ２０００／３７００９号公報
【特許文献２】米国特許第４，９４０，４６４号明細書
【特許文献３】米国特許第５，７６６，３８９号明細書
【特許文献４】米国特許第６，６４５，１９０号明細書
【特許文献５】米国特許第５，８８３，０２８号明細書
【特許文献６】米国特許第５，１１６，６６２号明細書
【特許文献７】米国特許第５，１１４，７８１号明細書
【特許文献８】米国特許第６，５５２，２４５号明細書
【特許文献９】米国特許第６，６４１，１３４号明細書
【特許文献１０】米国特許第５，４８６，１６６号明細書
【特許文献１１】米国特許第５，４９０，８４６号明細書
【特許文献１２】米国特許第５，８２０，９７３号明細書
【特許文献１３】米国特許第３，８４９，２４１号明細書
【特許文献１４】米国特許第５，３５０，６２４号明細書
【特許文献１５】米国特許第４，１００，３２４号明細書
【特許文献１６】米国特許第４，５８７，１５４号明細書
【特許文献１７】米国特許第４，６０４，３１３号明細書
【特許文献１８】米国特許第４，６５５，７５７号明細書
【特許文献１９】米国特許第４，７２４，１１４号明細書
【特許文献２０】米国特許第４，１００，３２４号明細書
【特許文献２１】英国特許第ＧＢ２，１５１，２７２号明細書
【特許文献２２】米国特許第６，３６２，３８９号明細書
【特許文献２３】米国特許出願第１０／８８３１７４号明細書
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】NRL Report 4364, "Manufacture of Super-Fine Organic Fibers" by V. A. Wendt, E. L. Boone and C. D. Fluharty
【非特許文献２】NRL Report 5265, "An Improved Device For the Formation of Super-Fine Thermoplastic Fibers" by K. D. Lawrence, R. T. Lukas and J. A. Young
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
吸収性物品の性能を向上させるための努力が継続的になされており、特に流体飽和レベルが高い場合における吸収性物品の性能を向上させ、それにより漏出の発生を減少させること並びに装着感及び快適性を向上させることが行われている。このことは、吸収性物品の使用中に吸収性物品が液体の浸入を繰り返し受ける場合は特に重要である。吸収性物品のデザインにおける最近の試みは、吸収性構造体をより薄くかつより柔軟に作製するために、超吸収性材料の濃度を高めること及び繊維の量を少なくすることに概ね集中しているので、吸収性物品の性能向上はますます難しい問題となってきている。しかし、超吸収性材料の濃度を増加させることにより総吸収容量を増加させたとしても、そのような吸収性物品はそれでもやはり使用中に漏出し得る。そのような漏出は、一部には、低透過率及び利用可能な空隙容量の不足などの要因に起因して、物品の吸収性コア構成要素の吸上げ率（すなわち、超吸収性材料による吸収後に、吸収性コアが被吸収液体を吸収及び保持する率）が不十分であることが原因であり得る。そのため、高レベルの超吸収性材料を含有し、かつ十分な吸上げ率を維持することができる吸収性物品が求められている。
【０００６】
加えて、十分な吸収性及び／または保持性などの他の特性を維持したままで、透過率を高めた超吸水性ポリマー材料も求められている。透過率は、多孔質構造体（繊維のマットまたは気泡のスラブ、この場合は架橋されたポリマーである）の有効連結性の単位であり、超吸水性ポリマー材料の空隙比及び連結程度を単位として特定することもできる。ゲル透過性は、粒子の集団の全体としての性質であり、粒径分布、粒子形状、及び開孔の連結性、膨潤ゲルの剛性率及び表面改質に関連する。具体的に言うと、超吸水性ポリマー材料の透過率は、液体が膨張粒子の集団をどのくらい素早く通過するかを表す量である。低透過率は、液体が超吸水性ポリマー材料を容易に通過できないことを示し（一般的にゲルブロッキングと呼ばれる）、液体の強制的流動（例えば、吸収性物品の使用中に２回目の尿を吸収するとき）は代替経路を通らなければならない（例えば、漏出）ことを示す。そのため、向上した透過率を示す吸収性物品が求められている。
【０００７】
極薄で繊維含有量が少ないおむつの透過率を向上させる１つの方法は、超吸収性材料の架橋結合量を増加させることである。しかし、超吸水性ポリマーの架橋結合を増加させると、超吸水性ポリマーの吸収性及び保持性の値は望ましくない低いレベルに減少する。そのため、無負荷下で液体を保持する高吸収能力、圧力下で液体を保持する高吸収能力、及び／または向上したゲルベッド透過率を含む向上した適用性を示す超吸水性ポリマー組成物を提供することがさらに求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した要望に応えるために、本発明の吸収性物品は、トップシート、バックシート、及び、トップシートとバックシートとの間に配置された吸収コアを備える。
【０００９】
いくつかの態様では、前記吸収性コアは、超吸水性ポリマー及び表面添加物を含有する超吸水性ポリマー組成物を含む。前記超吸水性ポリマーは、（ａ）前記超吸水性ポリマーの総量に基づいて約５５重量％ないし約９９．９重量％の重合可能な不飽和の酸性基含有モノマーと、（ｂ）前記重合可能な不飽和の酸性基含有モノマーの総量に基づいて、約０．００１重量％ないし約５重量％の内部架橋剤とを含み、前記超吸水性ポリマーが、約２５％を超える中和度を有し、前記要素（ａ）及び（ｂ）が、重合化され超吸水性ポリマー粒子に製剤化され、前記表面添加物が、（ｉ）前記超吸水性ポリマー組成物の総量に基づいて約０．００１重量％ないし約５重量％の表面架橋剤と、（ｉｉ）前記超吸水性ポリマー組成物の総量に基づいて約０．０１重量％ないし約２重量％の不水溶性の無機金属化合物と、（ｉｉｉ）前記超吸水性ポリマー組成物の総量に基づいて０重量％ないし約５重量％のポリマーコーティングとを含む。
【００１０】
いくつかの態様では、前記吸収性物品における、トップシート、バックシート及び吸収性コアのうちの少なくとも１つは伸縮可能である。他の態様では、前記吸収性コアは、少なくとも３０重量％、例えば約６０重量％ないし約９５重量％などの前記超吸水性ポリマー組成物を含む。さらなる他の態様では、前記吸収性コアは、綿毛をさらに含む。さらに別の態様では、前記吸収性コアは、界面活性剤をさらに含む。
【００１１】
いくつかの態様では、前記吸収性コアは、複数の層から成る。いくつかの特定の態様では、前記複数の層のうちの少なくとも１つの層が、実質的に前記超吸水性ポリマー組成物のみから成り、前記複数の層のうちの少なくとも１つの別の層が、実質的に綿毛のみから成る。
【００１２】
いくつかの態様では、前記吸収性物品は、パーソナルケア用吸収性物品、保健用／医療用吸収性物品、家庭用／産業用吸収性物品、またはスポーツ用／建設業用吸収性物品から選択される。
【００１３】
いくつかの態様では、前記超吸水性ポリマー組成物は、熱処理される。いくつかの特定の態様では、前記超吸水性ポリマー組成物は、約１５０℃ないし約２５０℃の温度で熱処理される。
【００１４】
いくつかの態様では、前記超吸水性ポリマー組成物は、遠心保持容量試験で測定された少なくとも約３０ｇ／ｇの遠心保持容量と、自由膨潤ゲルベッド透過率試験で測定された少なくとも約１０ダルシーの自由膨潤ゲルベッド透過率とを有する。他の態様では、前記超吸水性ポリマー組成物は、遠心保持容量試験で測定された少なくとも約３２ｇ／ｇの遠心保持容量と、自由膨潤ゲルベッド透過率試験で測定された少なくとも約２０ダルシーの自由膨潤ゲルベッド透過率とを有する。さらなる他の態様では、前記超吸水性ポリマー組成物は、遠心保持容量試験で測定された少なくとも約３２ｇ／ｇないし約４０ｇ／ｇの遠心保持容量と、自由膨潤ゲルベッド透過率試験で測定された少なくとも約４０ダルシーの自由膨潤ゲルベッド透過率とを有する。
【００１５】
いくつかの態様では、前記不水溶性無機金属化合物は、金属リン酸塩、チタンホウ酸塩、アルミニウムホウ酸塩、鉄ホウ酸塩、マグネシウムホウ酸塩、マンガンホウ酸塩、カルシウムホウ酸塩から選択される。他の態様では、前記金属リン酸塩は、アルミニウムリン酸塩である。さらなる他の態様では、前記無機金属化合物の粒子は、約２μｍ未満の質量中央粒径を有する。
【００１６】
いくつかの態様では、前記ポリマーコーティングは、前記超吸水性ポリマー組成物の総量に基づいて約０．０１重量％ないし約０．５重量％の熱可塑性ポリマーである。他の態様では、前記ポリマーコーティングは、ポリオレフィン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリウレタン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレンアクリル酸コポリマー、スチレンコポリマー、エチレンアルキルメタクリル酸塩コポリマー、ポリプロピレン、マレイン化ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニルコポリマー、ポリアミド、ポリエステル、または、それらの混合物及びコポリマーから選択される。さらなる他の態様では、前記ポリマーコーティングは、カチオン性ポリマーである。さらに別の態様では、前記ポリマーコーティングは、ポリビニルアミンである。さらなる別の態様では、前記ポリマーコーティングは、マレイン化ポリプロピレンとエチレンアクリル酸コポリマーとの混合物である。
【００１７】
いくつかの態様では、前記超吸水性ポリマー組成物の少なくとも約４０重量％が、約３００μｍないし約６００μｍの粒径を有する。他の態様では、前記超吸水性ポリマー組成物の少なくとも約５０重量％が、約３００μｍないし約６００μｍの粒径を有する。
【００１８】
いくつかの態様では、前記重合可能な不飽和の酸性基含有モノマーの少なくとも約５０重量％の酸性基がカルボキシル基を含み、前記酸性基が少なくとも５０モル％まで中和されており、前記内部架橋剤が、前記重合可能な不飽和の酸性基含有モノマーの総量に基づいて約０．２重量％ないし約３重量％含まれる。
【００１９】
いくつかの態様では、前記不水溶性の無機金属化合物は、前記超吸水性ポリマー粒子の表面に懸濁液形態で塗布される。他の態様では、前記不水溶性の無機金属化合物は、前記超吸水性ポリマー粒子の表面に、乾燥形態で塗布される。
【００２０】
ある態様では、吸収性コアを備える吸収性物品であって、前記吸収性コアが、超吸水性ポリマー粒子を含有する超吸水性ポリマー組成物を含み、前記超吸水性ポリマー粒子が、超吸水性ポリマー組成物の総量に基づいて約０．０１重量％ないし約２重量％の、不水溶性金属リン酸塩または不水溶性金属ホウ酸塩から選択される無機金属化合物で表面処理された吸収性物品が提供される。
【００２１】
いくつかの態様では、前記吸収性物品は、トップシート及びバックシートをさらに有し、前記吸収性コアが、前記トップシートと前記バックシートとの間に配置される。他の態様では、前記トップシート、前記バックシート及び前記吸収性コアのうちの少なくとも１つが伸縮可能である。
【００２２】
いくつかの態様では、前記吸収性コアは、少なくとも約３０重量％の前記超吸水性ポリマー組成物を含む。いくつかの特定の態様では、前記吸収性コアは、約６０重量％ないし約９５重量％の前記超吸水性ポリマー組成物を含む。
【００２３】
いくつかの態様では、前記吸収性コアは、綿毛をさらに含む。他の態様では、前記吸収性コアは、界面活性剤をさらに含む。
【００２４】
いくつかの態様では、前記吸収性コアは、複数の層から成る。いくつかの特定の態様では、前記複数の層のうちの少なくとも１つの層が、実質的に前記超吸水性ポリマー組成物のみから成り、前記複数の層のうちの少なくとも１つの別の層が、実質的に綿毛のみから成る。
【００２５】
いくつかの態様では、前記吸収性物品は、パーソナルケア用吸収性物品、保健用／医療用吸収性物品、家庭用／産業用吸収性物品、またはスポーツ用／建設業用吸収性物品から選択される。
【００２６】
いくつかの態様では、超吸水性ポリマー組成物は、遠心保持容量試験で測定された少なくとも約３０ｇ／ｇの遠心保持容量と、自由膨潤ゲルベッド透過率試験で測定された少なくとも約１０ダルシーの自由膨潤ゲルベッド透過率とを有する。他の態様では、超吸水性ポリマー組成物は、遠心保持容量試験で測定された少なくとも約３２ｇ／ｇの遠心保持容量と、自由膨潤ゲルベッド透過率試験で測定された少なくとも約２０ダルシーの自由膨潤ゲルベッド透過率とを有する。
【００２７】
いくつかの態様では、前記不水溶性金属ホウ酸塩は、チタンホウ酸塩、アルミニウムホウ酸塩、鉄ホウ酸塩、マグネシウムホウ酸塩、マンガンホウ酸塩、カルシウムホウ酸塩から選択される。他の態様では、前記無機金属化合物の粒子は、約２μｍ未満の体積平均粒径を有する。
【００２８】
いくつかの態様では、前記超吸水性ポリマー組成物の少なくとも約４０重量％が、約３００μｍないし約６００μｍの粒径を有する。
【００２９】
ある態様では、吸収性コアを備える吸収性物品であって、前記吸収性コアが超吸水性ポリマー組成物を含み、前記超吸水性ポリマー組成物が、（ａ）超吸水性ポリマー粒子を準備するステップと、（ｂ）第１の無機金属塩を含有する第１の溶液を調製するステップと、（ｃ）第２の無機金属塩を含有する第２の溶液を調製するステップと、（ｄ）前記第１及び第２の溶液を前記超吸水性ポリマー粒子に塗布し、不水溶性無機金属塩の沈殿物を前記超吸水性ポリマー粒子の表面またはその近傍に直接的に形成するステップとを含む方法により調製された吸収性物品が提供される。
【００３０】
いくつかの態様では、前記吸収性物品はトップシート及びバックシートをさらに備え、前記吸収性コアは前記トップシートと前記バックシートとの間に配置される。
【００３１】
いくつかの態様では、前記第１の無機金属塩には、アルミニウム、チタン、カルシウムまたは鉄から選択されるカチオンが含まれ、前記第２の無機金属塩には、リン酸塩、ホウ酸塩またはクロム酸塩から選択されるアニオンが含まれる。他の態様では、前記第１の無機金属塩は硫硫酸アルミニウムリン酸三ナトリウム１４水和物（aluminum sulfate tetradecahydrate trisodium phosphate）であり、前記第２の無機金属塩はリン酸三ナトリウムである。
【００３２】
本発明の様々な他の特徴及び利点が以下の説明から明らかになるであろう。以下の説明では、本発明の例示的な実施形態について説明する。そのような実施形態は、本発明の全範囲を表すものではない。それ故、本発明の全範囲を解釈するためには、特許請求の範囲を参照されたい。簡潔さ及び簡明さの理由から、本明細書に記載されているあらゆる数値範囲は、その範囲内の全ての値を含むことを意図するものであり、その範囲内の全ての実数値を末端値とする小範囲を記している特許請求の範囲をサポートするものと解釈される。具体的な例を挙げると、本明細書中における１から５という範囲の開示は、１−５；１−４；１−３；１−２；２−５；２−４；２−３；３−５；３−４；及び４−５の小範囲のいずれに対しても、特許請求の範囲をサポートすると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】自由膨潤ゲルベッド透過率試験に用いられる試験装置を示す側面図である。
【図２】図１に示した自由膨潤ゲルベッド透過率試験装置に含まれるシリンダ／カップアセンブリを示す側断面図である。
【図３】図１に示した自由膨潤ゲルベッド透過率試験装置に含まれるプランジャーを示す上面図である。
【図４】負荷下吸収性試験に用いられる試験装置を示す側面図である。
【図５】飽和容量試験装置の部分破断上面図。
【図６】垂直吸上げ率試験に用いられる試験装置を示す上面図である。
【図７】図６に示した垂直吸上げ率試験に用いられる試験装置の６−６線に沿った側断面図である。
【図８】本発明に従って作製された吸収性物品の一実施形態を示す斜視図である。
【図９】図８に示した吸収性物品の平面図である。吸収性物品は、留められていない、折り畳まれていない、平らに広げられた状態である。装着時にユーザと対向する面が示されており、下層の特徴を示すために一部が破断されている。
【図１０】吸収性コアを製造するための方法及び装置の１つのバージョンを示す概略図である。
【図１１】本発明の層状吸収性コアの側断面図である。
【図１２Ａ】本発明の吸収性創傷被覆材の側断面図である。
【図１２Ｂ】本発明の吸収性創傷被覆材の上部斜視図である。
【図１３】本発明の吸収性ベッド若しくは家具ライナーの上部斜視図である。
【図１４】本発明の吸収性汗止めバンドの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
試験方法
【００３５】
遠心保持容量試験（Centrifuge retention capacity Test：ＣＲＣ）
【００３６】
この試験は、ハイドロゲル形成ポリマーの自由膨潤容量を測定する。測定により求められた保持容量は、サンプル１重量グラム当たりに保持される液体のグラム数（ｇ／ｇ）で示される。この試験方法では、約３００〜約６００ミクロンの粒径画分を有する乾燥超吸水性ポリマー組成物粒子０．２０００±０．００５０ｇが、ティーバッグに入れられる。超吸水性ポリマー組成物粒子は、例えば、米国オハイオ州メンターにあるＷ．Ｓ．テイラー社（W. S. Tyler, Inc.）社から入手可能なRO-TAP機械式ふるい振とう器Model Bによって予めふるい分けされ得る。ふるい分けは、１０分間行われる。米国コネティカット州ウィンザーロックスに本拠地を置くデクター社（Dexter Corporation, Windsor Locks, Connecticut, U.S.A.）から入手可能なモデル名称「１２３４Ｔ」ヒートシール可能なフィルタペーパーなどのティーバッグ材料が、ほとんどの用途に対して有用である。このバッグは、１２．７ｃｍ×７．６ｃｍ（５インチ×３インチ）のバック材料サンプルを半分に折り、２ヶ所の開放端縁部を熱融着して６．４ｃｍ×７．６ｃｍ（２．５インチ×３インチ）の矩形の小袋を形成することによって作製される。熱融着は材料の端縁より約０．６４ｃｍ（０．２５インチ）内側にすべきである。小袋内にサンプルを入れた後、小袋の残りの開放端縁も熱融着される。対照としての役割を果す空の袋も作製される。ティーバッグを、食塩溶液（すなわち０．９重量％の塩化ナトリウム水溶液）中に３０分間浸漬させる（少なくとも、０．８３リットルの食塩溶液／１ｇのポリマー）。ティーバッグは、完全に湿潤されるまで確実に浸漬させる。その後、ティーバッグを、２９０Ｇの力（約２８６から約２９２Ｇまでのばらつきがある）で３分間遠心分離する。Ｇの力は、急速な加速または重力を受けた身体にかかる慣性力の単位と定義され、海面位で、９．８ｍ／秒／秒（３２フィート／秒／秒）と等しい。食塩溶液の吸収された量は、ティーバッグの重量を測定することにより求められる。超吸水性ポリマー組成物サンプルにより保持された溶液の量、すなわち超吸水性ポリマー組成物の遠心保持容量（ＣＲＣ）は、ティーバッグ自体により保持された溶液を考慮に入れて、超吸水性ポリマー組成物１グラム当たりに保持される流体のグラム数として表される。より具体的には、保持容量は次の方程式により求められる。
｛（遠心分離後のサンプル／バッグ重量）−（遠心分離後の空のバッグ重量）−（乾燥サンプル重量）｝÷（乾燥サンプル重量）
【００３７】
水分
【００３８】
水分の量は、次のようにして、「％水分」として計測される。
１）予め重さが計測されたアルミニウム製の計量皿に載置した４．５〜５．５ｇの超吸水性ポリマー組成物（superabsorbent polymer composition：ＳＡＰ）の重さを正確に測定する。
２）ＳＡＰ及び計量皿を、１５０℃に予加熱した熱標準的な実験室オーブンに約３０分間入れる。
３）取り出し、計量皿及び内容物を再び測定する。
４）次の式を用いて、水分の割合を計算する。
％水分＝｛（（計量皿の重量＋初期のＳＡＰの重量）−（乾燥させたＳＡＰと計量皿の重量）＊１００｝／乾燥させたＳＡＰの重量
【００３９】
自由膨潤ゲルベッド透過率試験（Free swell gel bed permeability Test：FSGBP）
【００４０】
本明細書中では、自由膨潤ゲルベッド透過率試験は、０ｐｓｉ膨潤圧力下での「ゲルベッド透過率（ＧＢＰ）」試験とも呼ばれ、一般的に「自由膨潤」条件と呼ばれる条件下で、ゲル粒子（例えば、表面処理済み吸収性材料または表面処理前の超吸収性材料）の膨潤ベッドの透過率を測定するものである。「自由膨潤」という用語は、超吸水性ポリマー組成物粒子が、これから説明するように、試験溶液の吸収時に膨潤制限負荷を受けることなく膨潤できることを意味する。ゲルベッド透過率試験を行うのに適切な装置が図１、図２及び図３に示されており、全体的に５００で示されている。試験装置５２８は、全体的に５３０で示されるサンプル容器、及び全体的に５３６で示されるプランジャーを含む。プランジャーは、その縦軸に下向きに穿孔された同心の円筒形孔を有するシャフト５３８と、シャフトの底部に位置するシャフトヘッド５５０とを備える。シャフト孔５６２は、約１６ｍｍの直径を有する。プランジャーヘッドは、接着などによってシャフトに取り付けられる。シャフト軸には１２個の孔５４４が穿孔される。孔５４４は６．４ｍｍの直径を有し、シャフト軸の周方向に９０度ごとに３つ設けられる。シャフト５３８はレキサン（ＬＥＸＡＮ）ロッド又は同等の材料から機械加工により作成され、約２．２ｃｍの外径と、約１６ｍｍの内径を有する。
【００４１】
プランジャーヘッド５５０は、７個の孔から成る同心内側リング５６０と、１４個の孔から成る同心外側リング５５４とを備える。各孔は約８．８ｍｍの直径を有する。また、約１６ｍｍの直径を有する孔がシャフトと整列している。プランジャーヘッド５５０は、レキサン（ＬＥＸＡＮ）ロッド又は同等の材料から機械加工により作成され、約１６ｍｍの高さと、円筒５３４内に嵌合され、円筒５３４内の壁との間隙が最小となるかつ自由に摺動できるような直径を有する。プランジャーヘッド５５０とシャフト５３８の合計高さは約８．２５ｃｍであり、シャフトの頂部でプランジャー５３６の所望の質量を得るように機械加工される。プランジャー５３６は、その最底部に、２軸方向にピンと張って取り付けられた、１００メッシュのステンレス鋼布スクリーン５６４を備える。このスクリーンは、強固な接着をもたらす適切な溶剤を使用して、プランジャーヘッド５５０に取り付けられる。スクリーンの開口部分に余分な溶剤が流れ込んで、液体が連通するための開口部を減少させないように気をつけるべきである。米国カリフォルニア州グラナダに本拠地を置くＩＰＳ社（IPS Corporation）製のアクリル溶剤Weld-On 4が、適切な溶剤である。
【００４２】
サンプル容器５３０は、シリンダ５３４及び４００メッシュのステンレス鋼布スクリーン５６６を含む。スクリーン５６６は、シリンダ５３４の最底部に、２軸方向にピンと張って取り付けられる。このスクリーンは、強固な接着をもたらす適切な溶剤を用いてシリンダに取り付けられる。スクリーンの開口部分に余分な溶剤が流れ込んで、液体が連通するための開口部を減少させないように気をつけるべきである。米国カリフォルニア州グラナダに本拠地を置くＩＰＳ社（IPS Corporation）製のアクリル溶剤Weld-On 4が、適切な溶剤である。試験中は、ゲル粒子サンプル５６８（図２参照）はシリンダ５３４内のスクリーン５６６上に支持される。
【００４３】
シリンダ５３４は、透明なレキサン（ＬＥＸＡＮ）ロッドまたは同等物を穿孔して作成されるか、あるいは、レキサンチューブ又は同等の材料を切断して作成され、内径は約６ｃｍ（例えば、断面積が２８．２７ｃｍ２）、壁厚は約０．５ｃｍ、高さは約７．９５ｃｍである。外径６６ｍｍの領域５３４ａがシリンダ５３４の底部から３１ｍｍ存在するように、シリンダ５３４の外径には段差部が機械加工される。領域５４３ａの外径に適合するＯリング５４０が、段差部の上部に配置される。
【００４４】
環状重り５４８は、直径約２．２ｃｍのカウンタボア孔と、１．３ｃｍの深さを有し、シャフト５３８上で自由に摺動可能である。環状重りはまた、約１６ｍｍの貫通孔５４８ａを有する。環状重り５４８は、ステンレス鋼から、または０．９重量パーセント塩化ナトリウム蒸留水溶液である試験溶液の存在下で耐腐食性を有する他の適切な材料から作製することができる。プランジャー５３６と環状重り５４８とを組み合わせた重量は、約５９６グラムに等しく、これは、約２８．２７ｃｍ２の面積を有するサンプル５６８に対して加えられる約０．３ポンド／平方インチ（ｐｓｉ）又は約２０，７００ダイン／ｃｍ２（２．０７ｋＰａ）の圧力に対応する。
【００４５】
後述するように試験中に試験装置に試験溶液を通過させる際は、図１に示すように、サンプル容器５３０はその全体が堰（weir）６００上に載置される。堰の目的は、サンプル容器５３０の上部から溢れた液体を離れた収集機器６０１へ分流させることである。堰は、膨潤したサンプル５６８（図２）を通過した食塩溶液を収集するためのビーカー６０３が載置されたスケール６０２の上方に配置することができる。
【００４６】
「自由膨潤」条件下で「ゲルベッド透過率試験」を行うために、その上に重り５４８が載せられたプランジャー５３６を空のサンプル容器５３０に入れ、重り５４８の頂部からサンプル容器５３０の底部までの高さを、０．０１ｍｍの精度を有する適切なゲージを用いて測定する。測定中に厚さゲージが受ける力はできるだけ小さくすべきであり、７５グラム未満であることが好ましい。複数の試験装置を用いる場合は、空の各サンプル容器５３０の高さを測定すると共に、どのプランジャー５３６及び重り５４８を用いたかを記録しておくことが重要である。飽和後に膨潤させたサンプル５６８を後ほど測定する際は、前回の測定時に使用したのと同じプランジャー５３６及び重り４４８を用いるべきである。また、サンプルカップ５３０が載置される基部が水平であり、重り５４８の上面がサンプルカップ５３０の底面と平行であることも重要である。
【００４７】
試験するサンプルは、米国標準３０メッシュスクリーンによって事前にふるい分けされ、米国標準５０メッシュスクリーン上に保持された超吸水性ポリマー組成物粒子が用いられる。結果的に、試験サンプルには、約３００ミクロンないし約６００ミクロンの粒径の粒子が含まれる。粒子は、手動又は自動で事前にふるい分けることができる。超吸水性ポリマー粒子は、例えば、米国オハイオ州メンターのＷ．Ｓ．タイラー社（W. S. Tyler, Inc.）から入手可能なRO-TAP機械式ふるい振とう器Model Bなどによって事前にふるい分けることもできる。約２．０グラムのサンプルを、サンプル容器５３０内に入れて、サンプル容器の底部に均等に分散させる。その後、その中に２．０グラムのサンプルが入れられたサンプル容器を、その中にプランジャー５３６と重し５４８を収容しない状態で、食塩溶液（すなわち、０．９重量パーセントの塩化ナトリウム水溶液）を貯留した液体槽（図示せず）中に約６０分間沈めてサンプルを湿潤させ、制限負荷を掛けることなくサンプルを自由膨潤させる。湿潤中、サンプル容器５３０は液体槽の底部から若干上方に位置するように、前記液体槽に設置されたメッシュ（図示せず）上に載置される。前記メッシュは、食塩溶液のサンプル容器５３０への流れを妨げない。好適なメッシュは、米国ウィスコンシン州アップルトンにあるイーグルサプライアンドプラスチック社（Eagle Supply and Plastic）製の品番７３０８である。食塩水は、試験セル内の完全に平坦な食塩水表面から証明されるように、超吸収体を完全には覆わない。セル内の表面が膨潤した超吸収体のみにより規定されるように、食塩水の深さはあまり低くしない。
【００４８】
この期間の終了時に、プランジャー５３６及び重り５４８のアセンブリをサンプル容器３０内の飽和させたサンプル５６８上に置き、その後、サンプル容器５３０、プランジャー５３６、重り５４８、及びサンプル５６８を溶液から取り出す。飽和サンプル５６８の厚さは、ゼロ地点を最初に測定した高さから変更しないという条件で、前回の測定時に使用したのと同一の厚さゲージを用いて重り５４８の頂部からサンプル容器５３０の底部までの高さを再び測定することにより求められる。厚さの測定中は、サンプル容器内の液体が表面張力によって平坦な表面上に溢れるのを防止するために、サンプル容器５３０、プランジャー５３６、重り５４８、及びサンプル５６８の組み合わせは、均一な厚さを有する平らで大きな格子状の非変形性のプレート上に置く。プレートの全寸法は７．６ｃｍ×７．６ｃｍであり、各格子は、長さ１．５９ｃｍ、幅１．５９ｃｍ、奥行き１．１２ｃｍのセルサイズ寸法を有する。適切な平坦で大きな格子状の非変形性プレート材料は、所望の寸法に切断することができる、米国イリノイ州シカゴにあるマックマスターカールサプライ社（McMaster Carr Supply Company）製のカタログ番号１６２４Ｋ２７の放物線拡散板である。この平坦で大きな格子状の非変形性プレート材料は、初期の空のアセンブリの高さを測定する際に、存在しなくてはならない。高さの測定は、厚さゲージを係合させた後に、可能な限り早く行わなければならない。サンプル５６８を飽和した後に得られた高さの測定値から、空のサンプル容器５３０、プランジャー５３６及び重り５４８を測定することによって得た高さの測定値を差し引く。その結果得られた値が厚さ、すなわち、膨潤サンプルの高さ「Ｈ」である。
【００４９】
透過率の測定は、飽和サンプル５６８、プランジャー５３６及び重り５４８をその内部に収容したサンプル容器５３０に試験溶液の流れを供給することにより開始される。サンプル容器に供給される試験溶液の流量を調節してシリンダ５３４の上部から食塩溶液が溢れるようにし、そのことによって、ヘッド圧力がサンプル容器５３０の高さと等しくなるようにする。試験溶液は、シリンダの上部から少量だが一定の量がオーバーフローするのを確実にするのに十分な、例えば定量ポンプ６０４などの任意の適切な方法で加えられる。溢れた液体は、離れた収集装置６０１に分流させられる。サンプル５６８を通過する溶液の経時的な量を、スケール６０２及びビーカー６０３を使用して重量測定法により測定する。スケール６０２から得られるデータ点は、少なくとも６０秒間にわたって毎秒収集される。データ収集は、手動で、あるいは、データ収集ソフトウエアを用いて行うことができる。膨潤サンプル５６８を通る流量Ｑは、サンプル５６８を通過する流体（グラム）対時間（秒）のデータ点の線形最小二乗当て嵌め法によりグラム／秒（ｇ／ｓ）単位で求められる。
【００５０】
ｃｍ２単位の透過率は、以下の式から求めることができる。
Ｋ＝［Ｑ＊Ｈ＊μ］／［Ａ＊ρ＊Ｐ］
ここで、Ｋ＝透過率（ｃｍ２）、Ｑ＝流量（ｇ／秒）、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、約１センチポアズ）、Ａ＝液体流に対する断面積（ｃｍ２）（この試験に用いたサンプル容器では、約２８．２７ｃｍ２）、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）、Ｐ＝静水圧（ダイン／ｃｍ２）（通常、約７，７９７ダイン／ｃｍ２）である。静水圧は、Ｐ＝ρ＊ｇ＊ｈから計算される。ここで、ρ＝液体密度（ｇ／ｃｍ３）、ｇ＝重力加速度（通常９８１ｃｍ／秒２）、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７．９５ｃｍ）である。
【００５１】
最低２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求める。
【００５２】
負荷下吸収性試験（Absorbency Under Load Test：ＡＵＬ）
【００５３】
負荷下吸収性（ＡＵＬ）試験は、０．９ｐｓｉ負荷下における、室温での、超吸水性ポリマー粒子の食塩水溶液（試験溶液）吸収能力を測定する。ＡＵＬ試験用の装置は、シリンダ、４．４ｇのピストン、及び３１７グラムの重りを含むＡＵＬアセンブリから構成される。このアセンブリの構成要素を、以下にさらに詳述する。
・平坦な底部を有するプラスチックトレイ。このトレイは、その上にガラスフリットをその壁部に触れることなく載置することが可能な十分な広さを有する。この試験方法には、２２．９ｃｍ×２２．９ｃｍ（９インチ×９インチ）の底面積と、１．３〜２．５ｃｍ（０．５〜１インチ）の深さを有するプラスチックトレイが一般的に使用される。
・「Ｃ」（２０〜２５ミクロン）の空隙率を有する直径１２．５ｃｍの焼結ガラスフリット。このフリットは、食塩水中での平衡化により事前に作成される。フリットは、少なくとも２部の新鮮な食塩水で洗浄するのに加えて、ＡＵＬ測定前に食塩水中に少なくとも１２時間浸漬させるべきである。
・ワットマン（Whatman）社製のグレード１、直径１２．５ｃｍの円形のフィルタ紙。
・食塩水の供給（０．９重量％塩化ナトリウム蒸留水溶液）。
【００５４】
図４を参照して、超吸水性ポリマー組成物４１０を収容するに使用されるＡＵＬアセンブリ４００のシリンダ４１２は、同心であることを確実にするために若干機械加工された、内径２．５４ｃｍ（１インチ）の透明なアクリル製の管から作成される。機械加工後、スクリーンのシリンダへの強固な接着を可能にする適切な溶剤を使用して、シリンダ４１２の底部に４００メッシュのステンレススチールワイヤ布が接着される。スクリーンの開口部分に余分な溶剤が流れ込んで、液体が連通するための開口部を減少させないように気をつけるべきである。米国カリフォルニア州グラナダに本拠地を置くＩＰＳ社（IPS Corporation）製のアクリル溶剤Weld-On 4が、適切な溶剤である。封止に失敗したときや破れたときには、はんだごてを用いて修復することもできる。平坦で平滑な底部を維持し、かつシリンダ４１２の内部を変形させることがないように注意すべきである。
【００５５】
４．４グラムのピストン４１６が直径２．５ｃｍ（１インチ）の固形材料（例えばプレキシグラス（PLEXIGLAS））から作製され、シリンダ４１２の内部と結合することなく密接に嵌合するように機械加工される。
【００５６】
３１７ｇの重り４１８を用いて、約０．９ｐｓｉ（６２，０５３ダイン／ｃｍ２）の制限負荷を与える。重りは、円筒状で、直径２．５ｃｍ（１インチ）のステンレス鋼製であり、シリンダの内部と結合することなく密接に嵌合するように機械加工される。
【００５７】
特に指定がない限り、少なくとも約３００ｇｓｍ（０．１６ｇ）の超吸水性ポリマー粒子の層に相当するサンプル４１０が、ＡＵＬの試験に使用される。サンプル４１０は、ＵＳ標準＃３０メッシュによって事前にふるい分けされ、ＵＳ標準＃５０メッシュ上に保持された超吸水性ポリマー組成物粒子から得られる。超吸水性ポリマー組成物粒子は、米国オハイオ州メンターのＷ．Ｓ．タイラー社から入手可能なRO-TAP機械式ふるい振とう器Model Bなどによって事前にふるい分けすることができる。ふるい分けは、１０分間行われる。
【００５８】
ふるい分けされた超吸水性ポリマー組成物粒子４１０の所望の量のサンプル（約０．１６ｇ）が、計量紙の上で計量され、シリンダ４１２の底部のワイヤ布４１４上に均等に分布させられる。シリンダの底部に置かれた超吸水性ポリマー組成物の重量は、後述するＡＵＬ計算で使用するために「ＳＡ」と記録される。超吸水性ポリマー組成物粒子が、シリンダの壁部に付着することがないように、気をつけるべきである。シリンダ４１２の内部に超吸水性ポリマー組成物粒子４１０を入れる前に、シリンダ４１２の内部を帯電防止布で拭いておく。シリンダ４１２内の超吸水性ポリマー組成物粒子４１０の上に、４．４ｇのピストン４１２と、３１７ｇの重り４１８を慎重に置いた後、シリンダ、ピストン、重り及び超吸水性ポリマー組成物を含むＡＵＬアッセンブリ４００の重量を計測し、計測した重量を「Ａ」として記録する。
【００５９】
上述した焼結ガラスフリット４２４を、プラスチックトレイ４２０内に設置する。そして、焼結ガラスフリット４２４の上面のレベルまで、食塩水４２２を加える。一枚の円形のフィルタ紙４２６を、ガラスフリット上に優しく置く。その後、フィルタ紙４２６の上に、超吸水性ポリマー粒子４１０を含むＡＵＬアッセンブ４００を置く。ＡＵＬアッセンブ４００は、トレイ内の食塩水のレベルを一定に保つことに注意を払いながら、１時間の試験期間中はフィルタ紙４２６上に置いたままにする。１時間の試験期間の終わりに、ＡＵＬ装置の重量を計測し、その値を「Ｂ」として記録する。
【００６０】
ＡＵＬ（０．９ｐｓｉ）は、次のようにして計算する。
ＡＵＬ（０．９ｐｓｉ）＝（Ｂ−Ａ）／ＳＡ
ただし、
Ａ＝乾燥ＳＡＰを含むＡＵＬユニットの重量
Ｂ＝６０分間吸収後の、ＳＡＰを含むＡＵＬユニットの重量
ＳＡ＝実際のＳＡＰの重量
【００６１】
最低２回の試験を行い、結果を平均して０．９ｐｓｉ負荷下でのＡＵＬ値を求める。サンプルの試験は、約２３℃の温度、約５０％の相対湿度の条件下で行う。
【００６２】
飽和容量試験
【００６３】
この試験は、吸収性構造体の飽和容量を測定するのに使用される。図５を参照して、約７．６ｃｍ（３インチ）の直径を有する円形の吸収性構造体サンプルの重量をｇ単位で記録する。サンプル３０８は、その後、過剰量の食塩溶液（すなわち０．９重量％の塩化ナトリウム水溶液）中に、室温（例えば約２３℃）で約２０分間浸漬させられる。この期間後、試験溶液中からサンプル３０８を取り出し、全体的に３００で示される試験装置上に置く。試験装置３００は、真空箱３０２と、０．６ｃｍ（０．２５インチ）の開口を有するテフロン（登録商標）コーティングされ、蛍光拡散板（図示せず）により真下から支持された繊維ガラススクリーン３０４（米国ウィスコンシン州アップルトンに本拠地を置くイーグルサプライアンドプラスチック社（Eagle Supply and Plastic）から入手可能な部品番号８３０８）と、真空の適用中に繊維ガラススクリーン３０４が変形するのを防止するための水平ロッド（図示せず）とを含む。適切な拡散パネルは、米国イリノイ州シカゴに本拠地を置くマックマスターカールサプライ社（McMaster Carr Supply Company）から部品番号１６２４Ｋ２７として入手することができる。拡散パネルは、真空ボックスの幅方向に等間隔で配置された３本の直径１．９ｃｍ（３／４インチ）のアクリル製水平ロッドによって、真下から支持することが好ましい。また、装置３００は、真空ボックス上のスクリーンを覆うことができるサイズのサージカルグレードのラテックスカバー３０６も含む。前記カバーは、米国イリノイ州シカゴに本拠地を置くマックマスターカールサプライ社（McMaster Carr Supply Company）から部品番号８６１１Ｋ１６として入手可能である。ラテックスカバーは、サンプルと真空ボックスの全ての開口を覆い、シールを形成する。
【００６４】
より具体的には、吸収性構造体３０８は、スクリーン上に置かれる。その後、サンプル３０８とスクリーン３０４上にラテックスカバー３０６が掛けられ（すなわち、真空ボックス３０２を概ね覆うシールが形成され）、真空ボックスにより約３４，４７４ダイン／平方ｃｍ（約０．５ポンド／平方インチ）の真空（Ｖ）が約５分間吸引される。装置からサンプル３０８を取り出し、重量を測定する。重量はｇ単位で記録される。
【００６５】
吸収性サンプルの完全性が低い場合、または浸漬中若しくは移送中に崩壊した場合、例えばペーパータオルなどの吸収性サンプルは封止材料中にラッピングすることができる。ペーパータオルとしては、例えば、米国ウィスコンシン州ニーナにあるキンバリークラーク社（Kimberly-Clark Corporation）製のスコット（SCOTT）ペーパータオルがある。吸収性サンプルは、所定の位置でオーバーラップした状態で試験することができる。オーバーラップの容量は独立的に測定され、ラップされた吸収性サンプル全体の湿潤湿重量から差し引くことにより湿潤吸収重量が得られる。
【００６６】
各吸収性材料の全容量は、この時点で測定された各吸収性サンプルの湿潤重量から、その吸収性サンプルの乾燥重量をその差し引くことにより測定される。
吸収性構造体の飽和容量は、次の式により求められる。
飽和容量＝（湿潤重量−乾燥重量）／乾燥重量
飽和容量値は、液体ｇ／吸収性構造体ｇの単位を有する。飽和容量は、各サンプルについて少なくとも３つのサンプルを試験し、結果を平均すべきである。
【００６７】
各吸収性構造体に対して少なくとも３つのサンプルを試験し、結果を平均して吸収性構造体の保持容量を求める。
【００６８】
液体吸上げ率試験
【００６９】
液体吸上げ率試験（Fluid Intake rate：ＦＩＲ）試験は、吸収性構造体が、既知の量の食塩水試験溶液（室温、０．９重量パーセント塩化ナトリウム蒸留水溶液）を吸上げる（吸収する必要は無い）のに要する時間を測定する。ＦＩＲ試験を実施するための適切な装置２００を、図６及び図７に示す。試験装置２００は、上側アセンブリ２０２及び下側アセンブリ２０４を含む。下側アセンブリ２０４は、PLEXIGLAS（Degussa AG社（Dusseldorf, Germany）から入手可能）などの透明性材料から構成され、試験中に吸収性サンプルを支持するための１７．８ｃｍ×１７．８ｃｍ（７インチ×７インチ）の概ね正方形の下側板２０６と、下側板２０６の中央に配置された１１．４ｃｍ×１１．４ｃｍ（４．５インチ×４．５インチ）の概ね正方形のプラットホーム２１８とを含む。
【００７０】
上側アセンブリ２０２は、下側板２０６と同様に構成された概ね正方形の上側板２０８を含み、上側板２０８には中央開口部２１０が設けられている。約２．５ｃｍ（１インチ）の内径を有するシリンダ（液体送達チューブ）２１２が、中央開口部２１０において上側板２０８に固定され、上側板に対して実質的に垂直に上方に延在する。上側板２０８の中央開口部２１０は、上側板２０８上に載置されるシリンダ２１２の内径と少なくとも等しい直径を有するべきである。しかし、その代わりに、中央開口部２１０の直径は、中央開口部２１０においてシリンダ２１２が上側板２０８に固定されるように、中央開口部内にシリンダ２１２の外径を十分に受容できる大きさにすることもできる。
【００７１】
ピン要素２１４が、下側板２０６の外側角部の近傍に配置され、ピン要素２１４に対応する孔部２１６が上側板２０８に設けられる。孔部２１６は、試験中に、上側アセンブリ２０２を下側アセンブリ２０４上に正確に整列させるために、ピン要素を受容するようなサイズを有する。上側アセンブリ２０２（上側板２０８及びシリンダ２１２）の重量は約３６０ｇであり、ＦＩＲ試験中に吸収体サンプル上に約０．１１ポンド／平方インチ（ｐｓｉ）の圧力が加えられる。
【００７２】
ＦＩＲ試験を実行するために、直径７．６ｃｍ（３インチ）の吸収体サンプル２０７の重量を計測し、計測した重量をグラム単位で記録する。その後、サンプル２０７を下側アセンブリ２０４のプラットホーム２１８の中央に置く。上側アセンブリ２０２は、サンプル２０７上に下側アセンブリ２０４の反対側に配置される。下側板２０６のピン要素２１４は上側板２０８に形成された孔部２１６に挿入され、シリンダ２１２はサンプル２０７の概ね中央に位置される。０．９％ＮａＣｌ食塩水試験溶液１６ｇをシリンダ２１２の頂部に注入し、吸収体サンプル２０７に向かって落下させる。最初の水滴がサンプル２０７に接触したときにストップウオッチをスタートさせ、シリンダ２１２の端部とサンプル２０７との間の液体リングが消失した時点で止める。ストップウオッチの計測値を小数第２位まで記録し、１回目の被吸収液体（insult）を吸収体サンプル２０７内に吸上げるのに要する吸上げ時間（秒）を示す。
【００７３】
１５分間経過した後、１回目の被吸収液体と同じ２回目の被吸収液体をシリンダ２１２の上部に注入して、吸上げ時間を上述したようにして測定する。１５分後、３回目の被吸収液体について手順を繰り返す。３つの被吸収液体のそれぞれについての吸上げ率（ミリリットル／秒）は、各被吸収液体に使用された溶液の量（１６グラム）を、その被吸収液体に要した吸上げ時間で割ることにより求められる。
【００７４】
各吸収試験の少なくとも３つのサンプルをＦＩＲ試験し、結果を平均して吸上げ率を求める。
【００７５】
定義
【００７６】
本開示に使用される場合、「含む」という用語及び「含む」という語根からの他の派生語は、任意の言及された特徴、要素、整数、工程、部品の存在を明示する、限定の意味を伴わない用語を意図しており、１つ又は複数の特徴、要素、整数、工程、部品又はそれらのグループの存在あるいは追加を排除するものではないことに留意すべきである。
【００７７】
「吸収性物品」という用語は、一般的に、液体を吸収し、それを保持する手段を意味する。例えば、パーソナルケア用吸収性物品は、皮膚に接してまたは近接して配置され、身体から排泄される種々の液体を吸収して保持する手段を意味する。
【００７８】
「コフォーム」という用語は、メルトブローンポリマー材料を空中成形しながら、それと同時にメルトブローン繊維流内に空気浮遊セルロース繊維を吹き込むことにより成形された、メルトブローン繊維とセルロース繊維との混合体を意味する。コフォーム材料は、超吸収性材料などの他の材料も含むこともできる。木質繊維及び／または他の材料を含むメルトブローン繊維は、例えば少孔を有するベルトなどにより提供される成形面上に堆積させられる。成形面は、該成形面上に配置されるスパンボンド布材料などの、気体透過性材料を含み得る。
【００７９】
「架橋」という用語は、超吸収性ポリマーに関して用いる場合、通常は水溶性の材料を、実質的に水不水溶性であるが膨潤可能な材料へ効果的に改変するための任意の手段を意味する。このような架橋手段には、例えば、物理的交絡、結晶ドメイン、共有結合、イオン錯体及び会合、水素結合などの親水性会合、疎水性会合、又はファンデルワールス力が含まれる。
【００８０】
「ダルシー」という用語は、透過率のＣＧＳ単位である。１ダルシーは、１ａｔｍの圧力差の下で、１センチポアズの粘度を有する流体１ｃｍ３が、固形物の厚さ１ｃｍ及び断面積１ｃｍ２の区間を１秒間に通過する透過率に相当する。透過率は同一の面積単位を有する。透過率のＳＩ単位は存在しないので、平方メートルが使用される。１ダルシーは、約０．９８６９２×１０−１２ｍ２または約０．９８６９２×１０−８ｃｍ２と等しい。
【００８１】
「使い捨て」という用語は、本明細書では、１度使用した後に洗濯及び他の方法で状態回復させて吸収性物品として再利用することが意図されていない吸収性物品を表すのに用いられる。このような使い捨ての吸収性物品の例には、これらに限定しないが、パーソナルケア用吸収性物品、保健用／医療用吸収性物品、家庭用／産業用吸収性物品、スポーツ用／建設業用吸収性物品が含まれる。
【００８２】
「超吸水性ポリマー乾燥組成物」という用語は、一般的に、約１０％未満の水分を有する超吸水性ポリマー組成物を意味する。
【００８３】
「弾性」、「エラストマー性」、「弾性的」、「伸縮性」、「弾性的」及び「弾性的な伸縮性」という用語は互換的に使用され、天然ゴムの特性に近い特性を一般的に示す材料又は複合体を意味する。エラストマー性材料は一般的に伸張又は他の方法で変形可能であり、伸張力又は変形力が取り除かれた後はその形状の大部分は復元される。
【００８４】
「流体不透過性」、「液体不透過性」、「流体不透過性」及び「液体不透過性」は、通常の使用条件下で、層または積層体の平面と接触した水または体液などの流体が、前記平面に対して実質的に垂直な方向においては、前記層または積層体を実質的に通過しないことを意味する。
【００８５】
「保健用／医療用吸収性物品」という用語は、種々な職業用及び消費者用ヘルスケア製品を含み、そのようなものとしては、これらに限定しないが、例えば、熱治療又は低温治療を施すための製品、医療用ガウン（すなわち防護用及び／又は手術用ガウン）、手術用ドレープ、帽子、手袋、顔面マスク、包帯、外傷用手当用品、拭き布、カバー、コンテナ、フィルタ、使い捨て衣類及びベッドパッド、医療用吸収性衣類、アンダーパッドなどを含む。
【００８６】
「家庭用／産業用吸収性物品」という用語は、建設業用及び包装用の供給品、洗浄及び殺菌用の製品、拭き布、カバー、フィルタ、タオル、使い捨て切断シート、トイレットペーパー、フェイシャルティッシュ、不織ロール製品、家庭用快適製品（例えば枕、パッド、マット、クッションなど）、マスク及び身体ケアー製品（例えば皮膚を清浄又は処理するために使用される製品）、実験用コート、作業服、ごみ箱、染み抜き剤、局所用組成物、ペットケア用吸収性ライナー、洗濯用汚れ／インク吸収体、洗剤の塊、親油性流体セパレータなどを含む。
【００８７】
「親水性」及び「湿潤性」という用語は、互換的に使用され、空気中での水との接触角が９０度未満の材料を意味する。「疎水性」という用語は、空気中での水との接触角が少なくとも９０度である材料を意味する。本出願の目的において、接触角測定は、「表面及びコロイド科学−実験的方法」、第ＩＩ巻、Robert J. Good、及び、Robert J. Stromberg編（プレナム・プレス、１９７９年）に記載されているようにして求められ、前記文献は、本明細書の記載と矛盾しない限りにおいて、引用することを以って本明細書の一部となす。
【００８８】
「層」という用語は、単数形で使用される場合は、単一要素又は複数要素の２つの意味を持つことができる。
【００８９】
超吸水性ポリマー組成物粒子の所与のサンプルの「質量平均粒径」は、サンプルを質量に基づいて半分に分割した際の粒径と定義される。すなわち、重量に基づいたサンプルの半分は、質量平均粒径よりも大きい粒径を有し、質量に基づいたサンプルの半分は、質量平均粒径よりも小さい粒径を有する。そのため、例えば、重量に基づいたサンプルの半分の粒径が２ミクロンよりも大きいと測定された場合は、超吸水性ポリマー組成物粒子のサンプルの質量平均粒径は２ミクロンである。
【００９０】
「ＭＤ」または「マシン方向」は、吸収性ウェブにおける、成形ファブリックの進行方向と平行な方向を意味し、一般的に、成形面により作成された平面内にある。「ＣＤ」または「クロスマシン方向」は、ＭＤと垂直な方向を意味し、一般的に、成形面により作成された平面内にある。ＭＤ及びＣＤの両方は、一般的に、成形面と平行な平面を画定する。「ＺＤ」または「Ｚ方向」は、ＭＤ及びＣＤによって形成された平面に対して垂直な方向を意味する。
【００９１】
「メルトブローン繊維」という用語は、溶融した熱可塑性材料を、通常は円形の断面形状を有する複数の微細なダイキャピラリから溶融した溶融糸あるいは単繊維として、通常は高温の高速ガス（例えば空気）流中へ押し出し、その流れにより溶融した熱可塑性材料の単繊維の直径を減少させることにより形成される繊維を意味する。コフォーム工程の特別な場合では、前記メルトブローン繊維流は、異なる方向から導入された１つまたは複数の材料流と交差する。その後、メルトブローン繊維及び他の材料は、高速ガス流により運ばれ、収集面上に堆積される。成形されたウェブ内でのメルトブローン繊維の分布及び方向は、形状及び工程条件に依存する。あるプロセス及び器具の条件下では、作製された繊維は、実質的に「連続的」であり得、顕微鏡によって１０倍または２０倍の倍率で複数の視野を検査した際に、分離、壊れた繊維またはテーパーされた端部が少ししかないと定義される。「連続的」なメルトブローン繊維が作製された場合、一般的に、個々の繊維の側面は、個々の繊維長さにおいて、繊維径の最小変化と平行である。対照的に、他の条件下では、繊維はオーバードローされ得、糸は破壊され、一連の不規則さ、別々の繊維長さ、及び多数の壊れた端部を形成する。一旦縮径され破壊された繊維の収縮は、多くの場合、ポリマーの大きな凝集をもたらす。
【００９２】
「不織」及び「不織ウェブ」という用語は、編成織物のように識別可能な繰り返し方法ではない方法によってインターレイ（interlaid）された個々の繊維又は単繊維の構造を有する材料またはウェブを指す。「繊維」及び「単繊維」という用語は、本明細書中では互換的に使用される。不織布又はウェブは、例えばメルトブローン法、スパンボンド法、空気集積法、及びボンディング・カーディン（bonded carded）ウェブ法などの様々な方法により作製されてきた。不織布の坪量は通常、材料の１平方ヤード当たりのオンス（ｏｓｙ）または１平方メートル当たりのグラム（ｇｓｍ）で表され、繊維の直径は通常はミクロンで表される（ｏｓｙをｇｓｍに変換するには、ｏｓｙに３３．９１を乗ずることに留意されたい）。
【００９３】
「パーソナルケア用吸収性物品」という用語は、これらに限定しないが、オムツ、パンツ型オムツ、子供用拭き布、訓練用パンツ、吸収性下着、子供用ケアーパンツ、水着、及び他の使い捨て衣類；生理用ナプキン、拭き布、月経用パッド、月経用パンツ、パンティライナー、パンティーシールド、陰唇内挿具、タンポン及びタンポンアプリケーターを含む女性用ケアー製品；拭き布、乳房用パッドなどのパッド、コンテナ、失禁用製品及び尿用シールドを含む大人用ケアー製品；衣服用部品；よだれ掛け；アスレチック及びレクレーション用製品などの吸収性物品を含む。
【００９４】
「ポリマー」という用語は、これらに限定しないが、ホモポリマー、コポリマー（例えばブロック、グラフト、ランダム及び交互コポリマーなど）、ターポリマー、その他、並びにそれらの混合物及び修飾物を含む。さらに、特に指定がない限り、「ポリマー」という用語は、その材料のあらゆる可能な配置異性体を含むものとする。これらの構成には、これらに限定しないが、アイソタクチック、シンジオタクチック、及びアタクチック対称が含まれる。
【００９５】
一般的に、本明細書中で使用される「ポリオレフィン」という用語は、これらに限定しないが、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリスチレン、エチレン酢酸ビニルコポリマーなどの材料、それらのホモポリマー、コポリマー及びターポリマー、並びに、それらの混合物及び修飾物を含む。「ポリオレフィン」という用語は、それのあらゆる可能な構造を含むべきであり、そのような構造には、これらに限定しないが、アイソタクチック、シンジオタクチック及びランダム対称などが含まれる。コポリマーには、ランダム及びブロックコポリマーが含まれる。
【００９６】
「スポーツ用／建設業用吸収性物品」という用語は、ヘッドバンド、リストバンド及び他の汗吸収のための補助物品、スポーツ用品のグリップ及びハンドル用の吸収用巻回物、タオル、または、使用中に器具を清掃及び乾燥させるための吸収性ワイパを含む。
【００９７】
「スパンボンド」及び「スパンボンド繊維」という用語は、溶融した熱可塑性材料を、スピナレット（spinneret）の通常は円形の断面形状を有する複数の微細なキャピラリから、単繊維として押し出し、その後、押し出された繊維の直径を急激に縮径させることにより形成される繊維を意味する。
【００９８】
「伸縮性」という用語は、伸縮可能であるか、あるいは、弾性的に伸縮可能な材料を意味する。
【００９９】
「超吸収体」という用語は、最も好ましい条件下で、約０．９重量パーセントの塩化ナトリウムを含有する水性溶液内で、それ自体の重量の少なくとも約１０倍を、またはそれ自体の重量の少なくとも約１５倍を、またはそれ自体の重量の少なくとも約２５倍を吸収することが可能な、水膨潤性の不水溶性有機材料若しくは無機材料を意味する。
【０１００】
「超吸水性ポリマー組成物」という用語は、表面架橋剤及び／または表面添加物を含む超吸水性ポリマーを意味する。
【０１０１】
「超吸水性予生成物」という用語は、超吸水性ポリマーを製造するための、材料の乾燥、粉砕機での粗い粉砕、及び、粒径が８５０ミクロンより大きい及び約１５０ミクロン未満の粒子の除去を含む本明細書中に記載したような全ての工程を実施することにより作製された材料を意味する。
【０１０２】
「表面架橋」という用語は、超吸水性ポリマー粒子の表面の近傍での機能的架橋レベルが、一般的に、超吸水性ポリマー粒子の内部での機能的架橋レベルよりも高いことを意味する。本明細書中で使用される「表面」は、前記粒子の外側の境界面を意味する。多孔性の超吸水性ポリマー粒子の場合、露出した内面もまた、表面の定義に含まれる。
【０１０３】
「標的領域」という用語は、吸収性コアにおける、例えば尿、月経または排便などの被吸収液体（fluid insult）の大部分が最初に接触するのに特に望ましい領域を意味する。特に、吸収性コアに１つまたは複数の液体吸収地点が設けられる場合、被吸収標的領域は、吸収性コアにおける、各液体吸収地点から両方向に前記複合材料の全長の１５％と等しい長さまで延在する領域を意味する。
【０１０４】
「熱可塑性物質」という用語は、熱に曝されると軟化し、室温まで冷却されると非軟化状態に実質的に戻る材料を意味する。
【０１０５】
「重量パーセント」という用語は、本明細書中において超吸水性ポリマー組成物の成分に関連して使用される場合、特に指定がない限り、超吸水性ポリマー組成物の乾燥重量に基づくと解釈される。
【０１０６】
これらの用語は、本明細書の残りの部分において付加的な言葉によって定義される場合がある。
【０１０７】
詳細な説明
【０１０８】
本発明の吸収性物品は、トップシート、バックシート、及び、トップシートとバックシートとの間に配置された吸収性コアを備える。前記吸収性コアは、本発明の超吸水性ポリマー組成物を含む。
【０１０９】
本発明をより良く理解するために、本発明のトレーニングパンツの例示を目的とする図８及び図９に注目されたい。本発明は、これらに限定しないが、例えば、他のパーソナルケア用吸収性物品、保健用／医療用吸収性物品、家庭用／産業用吸収性物品、またはスポーツ用／建設業用吸収性物品などの様々な他の吸収性物品に適用可能であることを理解されたい。
【０１１０】
トレーニングパンツを作製するための様々な材料及び方法が、特許文献１ないし特許文献４に開示されている（これらの文献は全て、本明細書の記載と矛盾しない限りにおいて、引用することを以って本明細書の一部となす）。
【０１１１】
図８は、部分的に留められている状態のトレーニングパンツを示す。図９は、開いた、折り畳まれていない状態のトレーニングパンツを示す。トレーニングパンツは、着用時の前面から後面へ延びる縦方向４８を規定する。縦方向４８に垂直な方向が横方向４９となる。
【０１１２】
トレーニングパンツは、前方領域２２、後方領域２４、及び、前方領域２２と後方領域２４との間で縦方向に延在し両者を相互接続する股領域２６を規定する。また、トレーニングパンツは、使用時に着用者に面するように構成された（例えば、トレーニングパンツの他の構成要素よりも内側に配置された）内面、及び、前記内面の反対側に設けられた外面を規定する。このトレーニングパンツは、横方向の両端に設けられた一対の側縁部、及び、縦方向の両端に設けられた一対のウエスト端部を有する。
【０１１３】
図示したトレーニングパンツ２０は、胴体部３２、前方領域２２における横方向両側部に設けられた一対の前方側面パネル３４、及び、後方領域２４における横方向両側部に設けられた一対の後方側面パネル１３４を含み得る。
【０１１４】
胴体部３２は、バックシート４０及びトップシート４２を含み、トップシート４２は接着剤、超音波接合、熱接合またはその他の従来技術によってバックシート４０に接合され得る。胴体部３２は、図９に示すような、バックシート４０とトップシート４２との間に配置された、着用者から滲出する体液（滲出液）を吸収するための吸収性コア４４をさらに含み得る。また、胴体部３２は、トップシート４２または吸収性コア４４に固定された、身体滲出液の側方流動を阻止するための一対の封止フラップ４６をさらに含み得る。
【０１１５】
バックシート４０、トップシート４２及び吸収性コア４４は、当該技術分野で既知の様々な材料から作製され得る。これら３つの層は全て、例えば、伸縮可能及び／または弾性伸縮可能であり得る。あるいは、各層の伸縮性は、製品全体での伸縮性を調節するために、それぞれ異なり得る。
【０１１６】
バックシート４０は、例えば、通気性及び／または液体不透過性であり得る。バックシート４０は、１つの層、複数の層、積層、スパンボンド繊維、フィルム、メルトブローン繊維、弾性網、微小孔性ウェブ、またはボンディング・カーディングされたウェブから作製され得る。バックシート４０は、例えば、液体不透過性材料の単層であり得るか、あるいは、少なくとも一層が液体不透過性である多層積層構造であり得る。
【０１１７】
バックシート４０は、２軸方向に伸縮性であり得、随意的に２軸方向に弾性であり得る。バックシート４０として使用することができる弾性不織積層ウェブには、１つ若しくは複数のギャザー寄せ可能な（gatherable）不織ウェブ若しくはフィルムに接合された不織材料が含まれる。エラストマー複合材料の例としては、伸縮結合積層体（ＳＢＬ）及びネック結合積層体（ＮＢＬ）が挙げられる。
【０１１８】
適切な不織材料の例には、スパンボンド／メルトブローン繊維、スパンボンド／メルトブローン／スパンボンド繊維、スパンボンド繊維、またはフィルムとそれらの繊維の積層体、あるいは他の不織ウェブが含まれる。エラストマー材料には、ポリエチレン、ポリプロピレンまたはポリオレフィンエラストマー並びにそれらの組み合わせから成る、キャスト若しくはインフレーションフィルム、メルトブローン繊維またはスパンボンド繊維が含まれ得る。エラストマー材料には、ＰＥＢＡＸエラストマー（米国ペンシルベニア州フィラデルフィアに本拠地を置くアトフィナケミカルズ社（AtoFina Chemicals, Inc.）から入手可能）、ＨＹＴＲＥＬ弾性ポリエステル（米国カンザス州ウィチタに本拠地を置くインビスタ社（Invista）から入手可能）、ＫＲＡＴＯＮエラストマー（米国テキサス州ヒューストンに本拠地を置くクレイトン・ポリマーズ社（Kraton Polymers）から入手可能）、またはＬＹＣＲＡエラストマー（インビスタ社から入手可能）など、並びにそれらの組み合わせが含まれ得る。バックシート４０には、機械的処理、印刷処理、加熱処理または化学処理を経てエラストマー性を有する材料が含まれ得る。例えば、そのような材料は、開口加工、クレープ加工、ネッキングストレッチ加工、加熱活性化、エンボス加工及びマイクロストレイン加工（micro-strained）され得、かつ、フィルム、ウェブ及び積層体の形態であり得る。
【０１１９】
２軸方向伸縮性バックシート４０の適切な材料の一例は、例えば特許文献５（この文献は、本明細書の記載と矛盾しない限りにおいて、引用することを以って本明細書の一部となす）に説明されているような通気性弾性フィルム／不織積層体である。２軸方向伸縮性を有する材料の例は、特許文献６及び特許文献７に開示されている（両文献は、本明細書の記載と矛盾しない限りにおいて、引用することを以って本明細書の一部となす）。特許文献６及び特許文献７には、少なくとも２つの方向に伸縮可能な複合弾性材料が説明されている。この材料は、少なくとも１つの弾性シートと、該弾性シートに結合された少なくとも１つのネック化材料若しくは可逆的にネック化された材料とを有する。前記ネック化若しくは可逆的にネック化されたウェブは、非線形配置された少なくとも３ヶ所の位置のうちの２ヶ所の位置の間でギャザー寄せされるように前記弾性シートに結合される。
【０１２０】
トップシート４２は、柔軟で、柔らかい肌触りで、かつ着用者の皮膚を刺激しないことが適切である。トップシート４２は、身体滲出液を吸収性コア４４の厚さ方向に迅速に透過させるのに十分な液体透過性も有する。適切なトップシート４２は、例えば多孔質発泡体、網状発泡体、開口加工されたプラスチックフィルム、織ウェブ、不織ウェブまたはそれらの任意の材料の組み合わせなどの様々なウェブ材料から作製され得る。例えば、トップシート４２には、天然繊維、合成繊維またはそれらの組み合わせから成る、メルトブローンウェブ、スパンボンドウェブまたはボンディング・カーディングされたウェブが含まれる。トップシート４２は、実質的に疎水性の材料から構成され得る。前記疎水性材料は、随意的に、所望のレベルの湿潤性及び親水性を付与するために界面活性剤または他の方法で処理され得る。
【０１２１】
トップシート４２はまた、伸縮可能及び／または弾性的に伸縮可能であり得る。トップシート４２の作製に適切な弾性材料には、弾性ストランド、ライクラー（ＬＹＣＲＡ）エラストマー、キャスト若しくはインフレーション弾性フィルム、不織弾性ウェブ、メルトブローン若しくはスパンボンド弾性繊維ウェブ、並びにそれらの組み合わせが含まれ得る。適切な弾性材料の例には、クレイトン（ＫＲＡＴＯＮ）エラストマー、ハイトレル（ＨＹＴＲＥＬ）弾性ポリエステル、エステン（ＥＳＴＡＮＥ）弾性ポリウレタン（米国オハイオ州クリーブランドに本拠地を置くノベオン社（Noveon）から入手可能）、またはペバックス（ＰＥＢＡＸ）エラストマーが含まれ得る。トップシート４２は、特許文献８に説明されている伸縮可能材料から作成することもできる（この文献は、本明細書の記載と矛盾しない限りにおいて、引用することを以って本明細書の一部となす）。トップシート４２は、特許文献９に説明されているような２軸方向に伸縮可能な材料から作成することもできる（この文献は、本明細書の記載と矛盾しない限りにおいて、引用することを以って本明細書の一部となす）。
【０１２２】
物品２０は、随意的に、吸収性コア４４に隣接して配置され接着などの当該技術分野で既知の方法によって例えば吸収性コア４４またはトップシート４２などの物品２０の様々な要素に取り付けられ得るサージ管理層をさらに含み得る。一般的に、サージ管理層は、物品の吸収性構造体内に急速に導入された波となって打ち寄せるまたは勢い良く流れる液体の迅速な吸収及び拡散を促進する。サージ管理層は、吸収性コア４４の保持部分に放出される前の液体を一時的に保持することができる。適切なサージ管理層の例は、特許文献１０ないし特許文献１２に説明されている（これらの文献は、本明細書の記載と矛盾しない限りにおいて、引用することを以って本明細書の一部となす）。
【０１２３】
物品２０は、吸収性コア４４をさらに含み得る。吸収性コア４４は、様々な形状を有し得る。例えば、吸収性コア４４は、２次元構造または３次元構造を有し得、長方形、三角形、楕円形、レーストラック形、Ｉ字型、概ね砂時計形、Ｔ字形などであり得る。多くの場合、吸収性コア４４は、股部分２６を後側部分２４または前側部分２２よりも狭くすることが適切である。吸収性コア４４は吸収性物品内において例えばバックシート４０及び／またはトップシート４２に、例えば超音波、加圧、接着、開口形成、加熱、糸若しくはストランドの縫合、自発的若しくは自己接着、フックアンドループ、またはそれらの組み合わせなどの当該技術分野で既知の結合手段を用いて取り付けることができる。
【０１２４】
いくつかの態様では、吸収性コア４４は、十分な量の伸縮性を有し得る。例えば、吸収性コア４４は、有効な量の弾性ポリマー繊維を含有する繊維マトリクスを含み得る。当該技術分野で既知の他の方法には、その構造内に切断部または切込部を有する不織基材を利用して、伸縮可能フィルムに超吸水性ポリマー粒子を付着させる方法などがある。
【０１２５】
吸収性コア４４は、当該技術分野で既知の方法を用いて作製され得る。特定の作製方法に限定するものではないが、吸収性コアはメルトブローン工程を利用して作成することができ、かつ、さらにはコフォームライン上に形成することができる。例示的なメルトブローン工程は、様々な刊行物（非特許文献１及び２）や特許文献（特許文献１３及び１４）に説明されている（これらは、本明細書の記載と矛盾しない限りにおいて、引用することを以って本明細書の一部となす）。
【０１２６】
「コフォーム」材料を作製するために、メルトブローン繊維を成形面に堆積させるときに、メルトブローン繊維に追加的な成分が混合される。例えば、本発明の超吸水性ポリマー組成物及び例えば木材パルプ繊維などの綿毛を、メルトブローン繊維に捕捉及び／または結合されるように、メルトブローン繊維流の中に注入する。例示的なコフォーム工程は、特許文献１５〜２１に説明されている（これらの各特許文献は、本明細書の記載と矛盾しない限りにおいて、引用することを以って本明細書の一部となす）。大量の超吸収体を含有している吸収性の弾性メルトブローンウェブが特許文献２２に説明されており、大量の超収体を含有しかつ低い超収体シェイクアウト値を有する吸収性の弾性メルトブローンウェブが特許文献２３に説明されている（両特許文献は、本明細書の記載と矛盾しない限りにおいて、引用することを以って本明細書の一部となす）。
【０１２７】
本発明に使用される吸収性コア４４の作製方法の一例が図１０に示されている。図１０の装置の態様は、一例として示されている。異なる態様及び／または異なる構造を有する他の種類の装置も、吸収性コア４４の作製に使用し得る。図１０に示すように、ペレット形態のエラストマー材料７２が、２つのペレットホッパー７４から２つの単軸スクリュー押し出し機７６を通ってスピンポンピング７８へ供給される。エラストマー材料７２は、エクソンモービル・ケミカル社（ExxonMobil Chemical Company）（米国テキサス州ヒューストンに本拠地を置く）からビスタマックス（VISTAMAXX）２３７０の商品名で市販されている多成分エラストマー混合体並びに本明細書中で言及した他のものであり得る。各スピンポンプ７８から個々のメルトブローンダイ８０へ、エラストマー材料が供給される。各メルトブローンダイ８０は、２．５４ｃｍ（１インチ）当たり約３０個の孔を有する。前記ダイの傾斜は、０度から７０度の間で任意に調節され、適切には４５度に設定される。成形高さは最大で約４０．６４ｃｍ（約１６インチ）であり得る。しかし、この制限は、装置の種類によって異なり得る。
【０１２８】
約６１ｃｍ（約２４インチ）の幅を有するシュート８２がメルトブローンダイ８０，８０の間に配置される。シュート８２の深さ（すなわち厚さ）は、約１．３ｃｍないし約３．２ｃｍ（約０．５インチないし約１．２５インチ）、または約１．９ｃｍないし約２．５ｃｍ（約０．７５インチないし約１．０インチ）の範囲で調整され得る。シュート８２の上部にピッカー１４４が接続される。ピッカー１４４はパルプ繊維８６をほぐすのに使用される。ピッカー１４４の使用は、低強度または分解された（処理された）パルプの処理に限定され得る。その場合、ピッカー１４４を使用する図示した方法は、非常に小範囲のパルプ種類の処理に限定され得る。ハンマーを使用してパルプ繊維に衝撃を繰り返して与える従来の粉砕機とは対照的に、ピッカー１４４は小型の歯を使用してパルプ繊維８６をばらばらにほぐす。図１０に図示した方法に使用するための適切なパルプ繊維８６には、例えばＮＢ４８０（米国ワシントン州フェデラルウエイに本拠地を置くウェアーハウザー社（Weyerhaeuser Co.）から入手可能）などの本明細書中で言及したものが含まれる。
【０１２９】
シュート８２におけるピッカー１４４と反対側の端部には、超吸水性ポリマー供給機８８が接続されている。供給機８８は、パイプ９４の孔９２に、本発明の超吸水性ポリマー組成物９０を注入する。超吸水性ポリマー組成物９０は、パイプ９４から送風ファン９６に供給される。送風ファン９６の長さは、直径約１０ｃｍ（４インチ）のパイプ９８が、超吸水性ポリマー組成物粒子９０の分散を可能にする約１５２４ｍ／分（５０００フィート／分）の完全発達乱流を十分に発達させることができる長さにする。パイプ９８の直径は、超吸水性ポリマー組成物９０がパルプ繊維８６と混合する地点で約１０ｃｍ（４インチ）から約６１ｃｍ×１．９ｃｍ（約２４インチ×０．７５インチ）に広がる。そして、超吸水性ポリマー組成物９０とパルプ繊維８６の混合物は前記混合地点から真下に落下し、混合物の両側にエラストマー材料７２が約４５度の角度で混合する。超吸水性ポリマー組成物９０とパルプ繊維８６とエラストマー材料７２の混合物は、約４．２７〜１０．６７ｍ／分（約１４〜３５フィート／分）ワイヤーコンベヤ１００上に落下する。また一方、コンベヤ１００に当たる前に、スプレーブーム１０２が前記混合物に対して界面活性剤の水性混合物１０４を霧状に噴霧する。このことにより、作製された吸収性コア４４は、湿潤性に改変される。界面活性剤混合物１０４は、GLUCOPON 220UP（米国オハイオ州のシンシナティに本拠地を置くコグニス社（Cognis Corporation）から収入可能）と、AHCOVEL Base N-62（米国デラウェア州ニューカッスルに本拠地を置くユニケマ社（Uniqema）から収入可能）との混合比１：３の混合物であり得る。吸収性コア４４の成形を補助するために、ワイヤ下真空機１０６がコンベヤ１００の真下に配置されている。
【０１３０】
一般的に、吸収性コア４４は、実質的に均一分布の超吸水性ポリマー組成物粒子、繊維、及び任意の他の随意的な添加物を含む単一構造体である場合が多い。しかし、図１１を参照して、いくつかの態様では、吸収性コア４４は、本発明の超吸水性ポリマー組成物粒子を組み合わせた場合、構造改変によってさらに強化され得る。例えば、ＮＢ４８０または他の天然若しくは合成繊維などの綿毛繊維を十分に含有する層６２と層６４との間に、本発明の超吸水性ポリマー組成物粒子を十分に含有する層６０を設けることにより、超吸水性ポリマー組成物粒子及び綿毛繊維を実質的に均一に分布させる場合よりも、吸収性コアの吸収性（例えば被吸収液体の吸収率）を向上させることができる。このような積層化は、吸収性コアのｚ方向において行われ、随意的に、吸収性コアのｘ−ｙ領域完全をカバーする。また一方、層６０、６２及び６４は、互いに異なる必要はない。例えば、いくつかの態様では、吸収性コアのｚ方向の中央部分６０に、吸収性コアの上側層６２及び／または下側層６４よりも高い割合（例えば、少なくとも１０重量％）の超吸水性ポリマー組成物粒子が含まれるようにするだけでもよい。層６０、６２及び６４は、吸収性コアにおける被吸収標的領域内に存在することが望ましい。
【０１３１】
上述したように、吸収性コア４４は、例えば超吸水性ポリマー組成物及び／または綿毛などの吸収性材料も含む。さらに、有効な量の超吸水性ポリマー組成物を、例えばポリマー繊維などの繊維マトリックス内に含めることができる。したがって、吸収性コア４４は、繊維マトリックス内に、大量の超吸水性ポリマー組成物及び／または綿毛を含むことができる。いくつかの態様では、向上した利益を吸収性コアに提供するためには、吸収性コア４４内の超吸水性ポリマー組成物の量は、前記コアの重量の少なくとも約１０重量％、例えば少なくとも約３０重量％、少なくとも約６０重量％、少なくとも約９０重量、少なくとも約１０重量％ないし約９９重量％、少なくとも約３０重量％ないし約９０重量％などであり得る。随意的に、超吸水性ポリマー組成物の量は、吸収性コアの重量の少なくとも約９５重量％であり得る。他の態様では、吸収性コア４４は、約３５重量％またはそれ未満の、例えば約２０重量％またはそれ未満、約１０重量％またはそれ未満の綿毛を含むことができる。
【０１３２】
本発明は、超吸水性ポリマー組成物粒子及び／または綿毛の使用に限定されないことを理解されたい。いくつかの態様では、吸収性コア４４は、追加的にまたは代替的に、例えば界面活性剤、イオン交換樹脂粒子、湿潤剤、皮膚軟化剤、香料、天然繊維、合成繊維、流体改変剤、悪臭防止添加剤、及びそれらの組み合わせなどの材料を含み得る。あるいは、吸収性コア４４は、発泡体を含むことができる。
【０１３３】
より良く機能させるために、吸収性コア４４は、向上した性能の他にもユーザにとっての快適性及び信頼性も提供するためのいくつかの望ましい性質を有することができる。例えば、吸収性コア４４は、液体吸上げ率、吸収容量、液体分配または適合性（例えば形状維持及び審美性）などの吸収特性の所望の組み合わせを提供するために選択的に構成され配置された、吸収容量、密度、坪量及び／または大きさに対応した構造を有することができる。同様に、吸収性コアは、所望の湿潤対乾燥強度比、平均流孔径、透過性及び伸び値を有することができる。
【０１３４】
上述したように、吸収性コア４４は、随意的に、エラストマー性ポリマー繊維を含むことができる。前記ポリマー繊維のエラストマー性材料は、所望に応じて、オレフィン系エラストマーまたは非オレフィン系エラストマーを含み得る。例えば、前記エラストマー性繊維は、オレフィンコポリマー、ポリエチレンエラストマー、ポリプロピレンエラストマー、ポリエステルエラストマー、ポリイソプレン、架橋ポリブタジエン、ジブロック、トリブロック、テトラブロックまたは他のマルチブロック熱可塑性エラストマー性及び／または柔軟性コポリマー（例えばブロックコポリマー（水素化ブタジエン−イソプレン−ブタジエンブロックコポリマー）など）；ステレオブロックポリプロピレン；エチレン−プロピレン−ジエンターポリマーまたはエチレン−プロピレン−ジエンモノマー（ＥＰＤＭ）エラストマー、エチレン−プロピレンランダムコポリマー（ＥＰＭ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＲ）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、及びエチレン−アクリル酸メチル（ＥＭＡ）を含むグラフトコポリマー；クラトン社（Kraton Inc.）からＫＲＡＴＯＮエラストマー性樹脂の商品名で市販されているまたはエクソンモービル・ケミカル社（ExxonMobil Chemical Company）の一部門であるデキスコ（Dexco）からＶＥＣＴＯＲ（ＳＩＳ及びＳＢＳポリマー）の商品名で市販されている、例えばスチレン−イソプレン−スチレン（ＳＩＳ）、スチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＢＳ）、スチレン−イソプレン−ブタジエン−スチレン（ＳＩＢＳ）、スチレン−エチレン／ブチレン−スチレン（ＳＥＢＳ）またはスチレン−エチレン／プロピレン−スチレン（ＳＥＰＳ）などのジブロック及びトリブロックコポリマーを含むスチレンブロックコポリマー；動的に加硫されたエラストマー−熱可塑性混合体を有する熱可塑性エラストマーの混合体；熱可塑性ポリエーテルエステルエラストマー；アイオノマー系熱可塑性エラストマー；インビスタ社（Invista Corporation）からＬＹＣＲＡポリウレタンの商品名で市販されているもの、及び米国オハイオ州クリーブランドに本拠地を置くノベオン社（Noveon, Inc.）からＥＳＴＡＮＥの商品名で市販されているものを含む熱可塑性弾性ポリウレタン；米国ペンシルベニア州フイラデルフイアに本拠地を置くアトフィナケミカルズ社（AtoFina Chemicals, Inc.）からＰＥＢＡＸの商品名で市販されているポリエーテルブロックアミドを含む熱可塑性弾性ポリアミド；ポリエーテルブロックアミド；デュポン社（E. I. Du Pont de Nemours Co.）からＨＹＴＲＥＬの商品名で市販されているもの、米国インディアナ州エバンズビルに本拠地を置くＤＳＭエンジニアリングプラスチックス社（DSM Engineering Plastics）からＡＲＮＩＴＥＬの商品名で市販されているもの、及び、米国テキサス州フリーポートに本拠地を置くダウケミカル社（Dow Chemical Co.）からＡＦＦＩＮＩＴＹの商品名で市販されている約０．８９ｇ／立方メートル未満の密度を有するシングルサイトまたはメタロセン触媒ポリオレフィンを含む熱可塑性弾性ポリエステル；並びにそれらの組み合わせを含み得る。
【０１３５】
本明細書中では、トリブロックコポリマーは、ＡＢＡ構造を有する。ここで、ＡはＡ型のいくつかの反復単位を示し、ＢはＢ型のいくつかの反復単位を示す。上述したように、スチレンブロックコポリマーのいくつかの例は、ＳＢＳ、ＳＩＳ、ＳＩＢＳ、ＳＥＢＳ及びＳＥＰＳである。これらのコポリマーでは、Ａブロックはポリスチレンであり、Ｂブロックはゴム性成分である。一般的に、これらのトリブロックコポリマーは、数千から数百までの様々な分子量を有し、スチレン含有量は、トリブロックコポリマーの総量に基づいて５％から７５％の範囲であり得る。ジブロックコポリマーは、ＡＢ構造であることを除いてはトリブロックコポリマーと同様である。適切なジブロックコポリマーには、同一のＡブロック対Ｂブロック比率を有するトリブロックコポリマーの分子量の約２分の１の分子量を有するスチレン‐イソプレンジブロックが含まれる。
【０１３６】
望ましい態様では、ポリマー繊維は、スチレンブロックコポリマー、弾性ポリオレフィンポリマー及びコポリマー、並びにＥＶＡ／ＥＭＡ型ポリマーから成る群より選択される少なくとも１つの材料を含み得る。
【０１３７】
いくつかの特定の態様では、例えば、ポリマー繊維のエラストマー材料は、米国テキサス州ヒューストンに本拠地を置くエクソンモービル・ケミカル社（ExxonMobil Chemical Company）からビスタマックス（VISTAMAXX）の商品名で市販されている様々な商用グレードの低結晶度、低分子量のメタロセンポリオレフィンを含むことができる。いくつかのビスタマックス（VISTAMAXX）材料は、メタロセンポリオレフィンエチレンコポリマーであると考えられている。例えば、ある態様では、エラストマーポリマーはVISTAMAXX PLTD 2210であり得る。他の態様では、エラストマーポリマーはVISTAMAXX PLTD 1778であり得る。特定の態様では、エラストマーポリマーはVISTAMAXX PLTD 2370であり得る。別の任意選択のエラストマーポリマーは、クラトン社（Kraton Inc.）製のKRATON blend G 2755である。前記KRATON材料は、スチレンエチレン‐ブチレンスチレンポリマーとエチレンワックスと粘着付与樹脂との混合物であると考えられている。
【０１３８】
いくつかの態様では、エラストマーポリマー繊維は、選択されたメルトフローレート（melt flow rate：ＭＦＲ）を有するポリマー材料から作製することができる。特定の態様では、ＭＦＲは、最大で約３００までであり得る。あるいは、ＭＦＲは、最大で約２３０〜２５０までであり得る。別の態様では、ＭＦＲは、最小で少なくとも約９、または少なくとも約２０であり得る。あるいは、所望の性能を提供するために、ＭＦＲは、少なくとも約５０であり得る。前述したメルトフローレートの単位は、１０分間当たりに流れるグラム数（ｇ／１０分）である。メルトフローレートのパラメータは周知であり、例えばASTM D 1238 70（押し出し可塑度計）（標準状態「Ｌ」は２３０℃であり、２．１６ｋｇの力が加えられる）試験方法などの従来技術によって測定することができる。
【０１３９】
上述したように、吸収性コア４４のポリマー繊維は、多量の界面活性剤を含むことができる。界面活性剤は、作用可能な任意の方法で吸収性コアのポリマー繊維と結合させることができる。界面活性剤を結合させるための様々な技術は、従来どおりであり、当業者には周知である。例えば、界面活性剤は、メルトブローン繊維構造の作製に使用されるポリマーに配合させることができる。特定の態様では、繊維の冷却時に、有効な量の界面活性剤が、繊維の外面に移転または分離するように構成され得る。あるいは、界面活性剤は、ポリマー繊維の成形後に、ポリマー繊維に塗布または他の方法で結合され得る。
【０１４０】
ポリマー繊維は、繊維及び界面活性剤の全重量に基づいて、有効な量の界面活性剤を含むことができる。いくつかの態様では、ポリマー繊維は、水抽出法で測定された、少なくとも約０．１重量％の界面活性剤を含むことができる。あるいは、所望の利益を提供するために、界面活性剤の量は少なくとも約０．１５重量％であり得、任意選択で少なくとも約０．２重量％であり得る。他の態様では、向上した性能を提供するために、界面活性剤の量は、最大で約２重量％まで、例えば最大で約１重量％まで、最大で多くて約０．５重量％までなどであり得る。
【０１４１】
もし界面活性剤の量が望ましい範囲を外れた場合、様々な不都合が生じ得る。例えば、界面活性剤の量が少なすぎると、疎水性メルトブローン繊維などの繊維を吸収液体で湿潤させることができない。対照的に、界面活性剤の量が多すぎると、望ましくないことに、繊維から洗い流された界面活性剤が、吸収性コアの液体輸送能力を妨げ得るかまたは吸収性コアの吸収性物品への付着強度に悪影響を与え得る。界面活性剤をポリマー繊維に配合してもまたは他の方法によりポリマー繊維の内部に加えても、界面活性剤の量が多すぎると、ポリマー繊維及び内部繊維結合の形成を弱くする状態が創出され得る。
【０１４２】
いくつかの構成では、界面活性剤には、ポリエチレングリコールエステル凝縮物及びアルキルグリコシド界面活性剤から成る群より選択される少なくとも１つの材料が含まれ得る。例えば、界面活性剤は、４０％の水と、６０％のＤ‐グルコース、デシル、オクチルエステル及びオリゴマーとから成る、コグニス社（Cognis Corporation）から入手可能なグルコポン（GLUCOPON）界面活性剤であり得る。
【０１４３】
本発明の他の態様では、界面活性剤は、０．２０ｋｇのGLUCOPON 220 UP界面活性剤（コグニス社（Cognis Corporation）から入手可能）及び０．３６ｋｇのAHCOVEL Base N-62（ユニケマ社（Uniqema）から入手可能）に混合された１６リットルの熱湯（約４５℃ないし約５０℃）を含む水／界面活性剤溶液を含有し、噴霧塗布される界面活性剤であり得る。噴霧塗布される界面活性剤を使用する場合は、超吸水性ポリマー組成物粒子の所望の閉じ込めを提供するために、噴霧塗布される界面活性剤の量は比較的少量であることが望ましい。例えば、液体界面活性剤の量が多すぎると、溶融されたエラストマーメルトブローン繊維への超吸水性ポリマー組成物粒子の所望の付着が妨げられる。
【０１４４】
エラストマー繊維ポリマーと配合させることができる内部界面活性剤または湿潤剤の例としては、米国テキサス州フリーポートに本拠地を置くＢＡＳＦ社から入手可能なMAPEG DO 400 PEG（ポリエチレングリコール）エステルなどが挙げられる。他の内部界面活性剤としては、ポリエステル、脂肪酸エステル、せっけんなど、及びそれらの組み合わせが挙げられる。
【０１４５】
上述したように、吸収性コア４４は、随意的に、例えばセルロース繊維などの綿毛を含むことができる。そのようなセルロース繊維には、これらに限定しないが、例えば亜硫酸パルプ及び硫酸塩パルプなどの化学木材パルプ（クラフトとも呼ばれる）、並びに、例えばグランドパルプ、サーモメカニカルパルプ及びケミサーモメカニカルパルプなどの機械パルプが含まれ得る。より具体的には、パルプ繊維には、綿、他の種類の木材パルプ、酢酸セルロース、ボンデッドケミカル木材パルプ、及びそれらの組み合わせが含まれ得る。落葉樹及び針葉樹の両方から得られたパルプも使用可能である。さらに、セルロース繊維には、天然植物繊維、トウワタ綿毛、綿繊維、微結晶性セルロース、超微細化セルロース、またはそれらの材料のいずれかと木材パルプ繊維との組み合わせなどの親水性材料が含まれ得る。適切なセルロース系綿毛繊維には、例えば、NB 480（ウェアーハウザー社（Weyerhaeuser Co.）から入手可能）、漂白した南部針葉樹クラフトパルプであるNB 416（ウェアーハウザー社から入手可能）、漂白した南部針葉樹クラフトパルプであるCoosAbsorb S（米国サウスカロライナ州グリーンビルに本拠地を置くボウウオーター社（Bowater Inc.）から入手可能）、化学修飾された広葉樹パルプであるSULPHATATE HJ（米国ジョージア州エサップに本拠地を置くレイオニール社（Rayonier Inc.）から入手可能）、化学修飾された漂白南部針葉樹クラフトパルプであるNF 405（ウェアーハウザー社から入手可能）、及び漂白南部針葉樹クラフトパルプと広葉樹クラフトパルプの混合物であるCR 1654（ボウウオーター社（Bowater Inc.）から入手可能）が含まれ得る。
【０１４６】
上述したように、吸収性コア４４は、望ましい量の本発明の超吸水性ポリマー組成物粒子も含む。一般的に、超吸水性ポリマー（superabsorbent polyme：ＳＡＰ）は、典型的には、不飽和のカルボン酸またはその誘導体のポリマーである。これらのポリマーは、二官能性または多官能性の内部架橋剤と架橋結合させることにより、不水溶性であるが水膨潤可能に改変することができる。これらの内部架橋結合されたポリマーは、少なくとも部分的に中和されており、そのポリマーバックボーンに、ポリマーが例えば体液などの液体を吸収することを可能にするペンダントアニオン性カルボキシル基を含む。
【０１４７】
ＳＡＰは、水溶液内でのゲル重合などの既知の重合技術により製造される。この重合過程により超吸水性を有するポリマーが得られ、得られたポリマーは、その後、機械力により小粒子化され、当該技術分野で既知の乾燥手順及び装置を用いて乾燥させられる。乾燥過程の後に、得られた粒子を所望の粒子サイズに粉砕する過程が行われる。一般的に、粒子サイズが非常に小さい場合は、液体の吸収後に膨潤し、さらなる液体の吸収が阻害される。しかし一方、粒子サイズが非常に大きい場合は、表面積が減少するので、吸収率が減少し得る。
【０１４８】
液体吸収プロファイルを向上させるために、吸収容量、吸収速度、取り込み時間及び／または透過率のうちの１つ若しくは複数に関して粒子を最適化させることができる。この最適化により吸収性物品における綿毛繊維の量を減らすことを可能にし、その結果、物品を薄くすることができる。しかし、一般的に、これらの吸収プロファイル特性の全てを最大化することは不可能なほど困難であり得る。
【０１４９】
超吸水性ポリマーに前処理を施して粒子表面上にペンダントアニオン性カルボキシル基を架橋結合させるか、及び／または粒子表面上にコーティングを施して超吸水性ポリマー組成物粒子を形成することが望ましいであろう。例えば、本発明のいくつかの態様は、超吸水性ポリマー組成物の総量に基づいて約０．０１重量％ないし約２重量％の無機金属化合物を含有する表面添加物で表面処理された超吸水性ポリマー粒子を含有する超吸水性ポリマー組成物を含む。いくつかの態様では、超吸水性ポリマー組成物は、遠心保持容量試験で測定された少なくとも約３０ｇ／ｇの遠心保持容量と、自由膨潤ゲルベッド透過率試験で測定された少なくとも１０ダルシーの自由膨潤ゲルベッド透過率とを有する。
【０１５０】
本発明の他の態様は、（ａ）超吸水性ポリマーの総量に基づいて約５５重量％ないし約９９．９重量％の重合可能な不飽和の酸性基含有モノマーと、（ｂ）重合可能な不飽和の酸性基含有モノマーの総量に基づいて、約０．００１重量％ないし約５重量％の内部架橋剤とを含有する吸収性物品を含む。前記超吸水性ポリマーは、約２５％を超える中和度を有する。前記要素（ａ）及び（ｂ）は、重合化され超吸水性ポリマー粒子に製剤化される。表面処理された超吸水性ポリマー粒子を形成するために、前記超吸水性ポリマー粒子は表面添加物をさらに含む。前記表面添加物は、（ｉ）超吸水性ポリマー組成物の総量に基づいて約０．００１重量％ないし約５重量％の表面架橋剤と、（ｉｉ）超吸水性ポリマー組成物の総量に基づいて約０．０１重量％ないし約２重量％の不水溶性の無機金属化合物と、（ｉｉｉ）超吸水性ポリマー組成物の総量に基づいて約０重量％ないし約５重量％のポリマーコーティングとを含む。表面処理された超吸水性ポリマー粒子は、さらに、熱処理され得る。いくつかの態様では、超吸水性ポリマー組成物は、遠心保持容量試験で測定された少なくとも約３０ｇ／ｇの遠心保持容量と、自由膨潤ゲルベッド透過率試験で測定された少なくとも１０ダルシーの自由膨潤ゲルベッド透過率とを示す。
【０１５１】
本発明のさらなる他の態様は、微粉化された不水溶性の無機金属塩で処理された超吸水性ポリマー粒子を含有する超吸水性ポリマー組成物を含み、該組成物は、（ａ）超吸水性ポリマー粒子を準備するステップと、（ｂ）第１の無機金属塩を含有する第１の溶液を調製するステップと、（ｃ）前記（ｂ）の第１の溶液に、第２の無機金属塩を含有する第２の溶液を加えて混合し、第１の溶液と第２の溶液との混合反応により第３の不水溶性金属塩である沈殿物を生じさせ、不水溶性金属塩スラリーを形成するステップと、（ｄ）随意的に、不水溶性金属塩スラリーの金属を酸化させ、より高い原子価状態にするステップと、（ｅ）不水溶性金属塩スラリーを分離及び乾燥させることなく、不水溶性金属塩スラリーを超吸水性ポリマー粒子に塗布するステップとを含む方法により作製される。
【０１５２】
本発明のさらなる他の態様は、微粉化された不水溶性の無機金属塩で処理された超吸水性ポリマー粒子を含有する超吸水性ポリマー組成物を含み、該組成物は、（ａ）超吸水性ポリマー粒子を提供するステップと、（ｂ）第１の無機金属塩を含有する第１の溶液を準備するステップと、（ｃ）第２の無機金属塩を含有する第２の溶液を準備するステップと、（ｄ）前記第１及び第２の溶液を前記超吸水性ポリマー粒子に塗布し、不水溶性無機金属塩の沈殿物を前記超吸水性ポリマー粒子の表面またはその近傍に直接的に形成するステップとを含む方法により作製される。
【０１５３】
本発明のいくつかの態様に記載の超吸水性ポリマー粒子は、超吸水性ポリマーの総量に基づいて、約５５重量％ないし約９９．９重量％の重合可能な不飽和の酸性基含有モノマーの初期重合により得られる。適切なモノマーには、例えばアクリル酸、メタアクリル酸または２‐アクリルアミド‐２‐メチルプロパンスルホン酸あるいはそれらの混合体のなどのカルボキシル基のいずれかを含有するものが含まれる。酸性基の少なくとも約５０重量％、例えば少なくとも７５重量％などが、カルボキシル基であることが適切である。
【０１５４】
酸性基は、少なくとも約２５ｍｏｌ％まで中和される。すなわち、酸性基は、ナトリウム塩、カリウム塩またはアンモニウム塩として存在することが望ましい。いくつかの態様では、中和度は、少なくとも約５０ｍｏｌ％であり得る。いくつかの態様では、内部架橋剤の存在下で、アクリル酸またはメタアクリル酸の重合により得られたポリマーを使用し、カルボキシル基を約５０ｍｏｌ％ないし約５８ｍｏｌ％の程度まで中和することが望ましい。
【０１５５】
いくつかの態様では、エチレン性不飽和モノマーと共重合され得る適切なモノマーには、これらに限定しないが、アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリル酸ヒドロキシエチル、ジメチルアミノアルキル（メタ）アクリル酸、エトキシ化（メタ）アクリル酸、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、またはアクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロリドが含まれる。このようなモノマーは、共重合化モノマーの０重量％ないし約４０重量％の範囲で存在し得る。
【０１５６】
本発明の超吸水性ポリマー組成物は、適切には、内部架橋剤も含み得る。内部架橋剤は、少なくとも２つのエチレン性不飽和二重結合を有するか、または１つのエチレン性不飽和二重結合と、重合可能な不飽和の酸性基含有モノマーの酸性基に対して反応性がある１つの官能基とを有するか、または内部架橋成分として使用することができる酸性基に対して反応性がある数個の官能基を有し、重合可能な不飽和の酸性基含有モノマーの重合中に存在することが望ましい。
【０１５７】
内部架橋剤の例には、これらに限定しないが、メチレンビスアクリルアミド、メタクリルアミドまたはエチレンビスアクリルアミドなどの脂肪族不飽和アミド；ブタンジオール若しくはエチレングリコールのジ（メタ）アクリレート若しくはトリ（メタ）アクリレート、ポリグリコールまたはトリメチロールプロパンなどの、エチレン系不飽和酸を有するポリオールまたはアルコキシ化ポリオールの脂肪族エステル；約１モルないし３０モルのアルキレンオキシドでオキシエチル化された、望ましくはエトキシ化されたトリメチロールプロパンのジアクリレートエステル及びトリアクリレートエステル；グリセロール及びペンタエリトリトールのアクリレート及びアクリレートエステル、並びに、望ましくは約１モルないし３０モルのエチレンオキシドでオキシエチル化されたグリセロール及びペンタエリトリトールのアクリレート及びアクリレートエステル；アリル（メタ）アクリレート、望ましくは約１モルないし３０モルのエチレンオキシドと反応したアルコキシ化アリル（メタ）アクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、マレイン酸ジアリルエステル、ポリ‐アリルエステル、テトラアリルオキシエタン、トリアリルアミン、テトラアリルエチレンジアミン、ジオール、ポリオール、ヒドロキシアリル、またはリン酸若しくは亜リン酸のアクリレート化合物及びアリスエステルなどのアリル化合物；不飽和アミド（例えばメタクリルアミドまたはアクリルアミド）のＮ−メチロール化合物及びそれらから誘導されたエステルなどの架橋結合可能なモノマーが含まれる。
また、多価金属塩などのイオン性架橋剤も使用し得る。また、上記した架橋剤の混合物も使用し得る。内部架橋剤の含有量は、重合可能な不飽和の酸性基含有モノマーの総量に基づいて、約０．０１重量％ないし５重量％、例えば約０．２重量％ないし３重量％などである。
【０１５８】
いくつかの態様では、ラジカル重合を開始させるために開始剤が使用され得る。好適な開始剤には、これらに限定しないが、アゾ若しくはペルオキソ化合物、酸化還元系若しくはＵＶ開始剤、増感剤、及び／または放射線が含まれる。
【０１５９】
重合後、超吸水性ポリマーは一般的に粒子に形成される。いくつかの態様では、ＳＡＰ粒子は、重合後、表面架橋剤添加及び加熱処理によって表面架橋される。一般的に、表面架橋は、ＳＡＰ粒子の表面付近のポリマーマトリクスの架橋密度を、粒子内部の架橋密度よりも増加させると考えられる過程である。
【０１６０】
いくつかの特定の態様では、望ましい表面架橋剤には、ポリマー鎖ペンダント基（典型的には酸性基）に対して反応性を有する１つ若しくは複数の官能基を含有する化学薬品が含まれる。表面架橋剤は、超吸水性ポリマー組成物の乾燥重量に基づいて、約０．００１重量％ないし約５重量％、例えば約０．０１重量％ないし約３重量％または約０．１重量％ないし約１重量％などの量で存在し得る。加熱処理工程は、表面架橋剤を加えた後に行われることが望ましい。
【０１６１】
ある特定の態様では、ＳＡＰ粒子をアルキレン炭酸塩で被覆または表面処理した後に加熱することにより、表面架橋結合に影響を及ぼし、表面架橋の密度及びＳＡＰ粒子のゲル強度特性を向上させることができる。より具体的には、ＳＡＰ粒子とアルキレン炭酸塩表面架橋剤の水性アルコール溶液とを混合することにより、ＳＡＰ粒子上に表面架橋剤が被覆される。アルコールの量は、アルキレン炭酸塩の溶解度により決定され、例えば爆発防止など様々な理由によりできる限り低く抑えられる。適切なアルコールは、メタノール、イソプロパナノール、エタノール、ブタノール、またはブチルグリコール、並びにそれらのアルコールの混合物である。いくつかの態様では、溶媒は水であることが望ましく、典型的には、超吸水性ポリマーの乾燥重量に基づいて約０．３重量％ないし約５重量％の量で使用される。いくつかの態様では、アルキレン炭酸塩表面架橋剤は、アルコールを含まない水に溶解される。さらなる他の態様では、アルキレン炭酸塩表面架橋剤は、例えば無機担体材料（例えばシリコン酸化物（ＳｉＯ２））などとの粉末混合物、またはアルキレン炭酸塩を昇華させることにより気相状態で塗布され得る。
【０１６２】
所望の表面架橋特性を得るために、アルキレン炭酸塩は、微粒子状の超吸水性ポリマー上に均等に分散させられる。この目的のために、混合は、例えば流動床ミキサ、パドルミキサ、回転ドラムミキサまたはツインウォームミキサなどの当該技術分野で既知の適切なミキサ（混合器）により行われる。ＳＡＰ粒子の製造過程のうちの１つの過程中に、粒子状超吸水性ポリマー粒子の被覆を行うことも可能である。ある特定の態様では、この目的のための適切な方法は、逆相懸濁重合法である。
【０１６３】
被覆処理に続く加熱処理は、次のようにして行うことができる。一般的に、加熱処理は、約１００℃ないし約３００℃の範囲の温度で行うことができる。高反応性のエポキシド架橋剤を使用する場合は、加熱処理をより低い温度で行うことが可能である。また一方、アルキレン炭酸塩を使用する場合は、熱処理は約１５０℃ないし約２５０℃の温度で行うことが適切である。この特定の態様では、処理温度は、ドウェル時間及びアルキレン炭酸塩の種類によって決まる。例えば、熱処理は、約１５０℃の温度で１時間またはそれ以上行われる。一方、約２５０℃の温度と、数分間（例えば約０．５分間ないし約５分間）の加熱時間が、所望の表面架橋特性を得るのに十分である熱処理は、当該技術分野で既知の従来のドライヤまたはオーブンの内部で行われ得る。
【０１６４】
粒子は、超吸水性ポリマー組成物の物理的形態の一例として用いられている。本発明はこの形態に限定されず、上記したように、例えば繊維、発泡体、フィルム、ビーズ、ロッドなどの他の形態を適用することも可能である。いくつかの態様では超吸水性ポリマー組成物が粒子または顆粒形態で存在する場合、超吸水性体業界で周知のふるい分け過程に基づいて、これらの粒子は約１５０μｍないし８５０μｍの粒径を有することが望ましい。
【０１６５】
いくつかの態様では、本発明の超吸水性ポリマー組成物には、（超吸水性ポリマー組成物の乾燥重量に基づいて）０重量％ないし約５重量％の、例えば約０．００１重量％ないし約５重量％または約０．０１重量％ないし約０．５重量％などの、熱可塑性コーティング、カチオン性コーティングまたはそれらの組み合わせなどのポリマーコーティングが含まれる。いくつかの特定の態様では、ポリマーコーティングは、固体、乳濁液、懸濁液、コロイド状、可溶化状態またはそれらの組み合わせのポリマーであることが望ましい。本発明に好適なポリマーコーティングには、これらに限定しないが、熱可塑性コーティングが含まれ得る。前記熱可塑性コーティングはその溶融温度で前記粒子に塗布され、同時にまたはその後に、前記処理された超吸水性ポリマー粒子は前記溶融温度付近の温度で加熱される。
【０１６６】
適切な熱可塑性ポリマーには、これらに限定しないが、ポリオレフィン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、スチレンポリブタジエン、鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、エチレンアクリル酸コポリマー（ＥＡＡ）、エチレンアルキルメタクリルコポリマー（ＥＭＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、マレイン化ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリエステル、ポリアミド、及びポリオレフィンの全てのファミリーの混合物、例えばＰＰ、ＥＶＡ、ＥＭＡ、ＥＥＡ、ＥＢＡ、ＨＤＰＥ、ＭＤＰＥ、ＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ及び／またはＶＬＤＰＥなどの混合物が含まれる。いくつかの特定の態様では、本発明で使用される熱可塑性ポリマーは、マレイン化ポリプロピレンが望ましい。熱可塑性ポリマーを官能化することにより、例えば水溶性または分散性などのさらなる利点を得ることができる。
【０１６７】
本発明のポリマー性コーティングは、カチオン性ポリマーも含み得る。本明細書中において使用されるカチオン性ポリマーという用語は、水溶液中でイオン化されたときに正電荷イオンとなる可能性を有する官能基を含むポリマーまたはポリマーの混合物を指す。カチオン性ポリマーに適切な官能基には、これらに限定しないが、第１級、第２級若しくは第３級アミノ基、イミノ基、イミド基、アミド基及び第４級アンモニウム基が含まれる。カチオン性合成ポリマーの例には、これらに限定しないが、ポリ（ビニルアミン）、ポリ（アリルアミン）、ポリ（エチレンイミン）、ポリ（アミノプロパノールビニルエーテル）、ポリ（アクリルアミドプロピルトリメチル塩化アンモニウム）及びポリ（ジアリルジメチル塩化アンモニウム）の塩または部分塩が含まれる。ポリ（ビニルアミニン）には、これらに限定しないが、米国ニュージャージー州のマウントオリーブのBASF社（BASF Corporation）から入手可能なLUPAMIN 9095が含まれる。天然ベースのカチオン性ポリマーの例には、これらに限定しないが、部分的に脱アセチル化されたキチン、キトサン及びキトサン塩が含まれる。ポリアスパラギン、ポリリシン、ポリグルタミン及びポリアルギニンなどの合成ポリペプチドもまた、適切なカチオン性ポリマーである。
【０１６８】
本発明の超吸水性ポリマー粒子は、超吸水性ポリマー組成物の乾燥重量に基づいて、約０．０１重量％ないし約２重量％の、例えば約０．０１重量％ないし約１重量％などの不水溶性無機金属化合物を含み得る。不水溶性の無機金属化合物には、これらに限定しないが、アルミニウム、チタン、カルシウムまたは鉄から選択されるカチオン、及び、リン酸塩、ホウ酸塩またはクロム酸塩から選択されるアニオンが含まれる。不水溶性無機金属化合物の例には、リン酸アルミニウム及び／または不水溶性金属ホウ酸塩が含まれる。不水溶性金属ホウ酸塩は、チタンホウ酸塩、アルミニウムホウ酸塩、鉄ホウ酸塩、マグネシウムホウ酸塩、マンガンホウ酸塩、またはカルシウムホウ酸塩から選択される。本明細書中では、化学式「ＴｉＢＯ」は、チタンホウ酸塩と、例えばチタン（ＩＩＩ）ホウ素酸ＴｉＢＯ３などの類似化合物を示すのに使用される。また、前記化学式は、チタン（ＩＶ）ホウ素酸を得るためにチタン（ＩＩＩ）ホウ素酸ＴｉＢＯ３が過酸化水素で処理された場合も示す。無機金属化合物は、約２μｍ未満の、例えば約１μｍ未満の質量平均粒径を有し得る。
【０１６９】
無機金属化合物は、超吸水性ポリマー粒子の表面上に、乾燥形態で塗布することができる。このことにより、超吸水性ポリマー粒子を、微粉化した無機金属化合物と緊密に混合させることができる。微粉化した無機金属化合物は、適切には、超吸水性ポリマー粒子に室温で加えられ、均一な混合物になるまで混合される。この目的のために、混合は、例えば流動床ミキサ、パドルミキサ、回転ドラムミキサまたはツインウォームミキサなどの当該技術分野で既知の適切なミキサ（混合器）により行われる。超吸水性ポリマー粒子と微粉化した不水溶性無機金属化合物との混合は、任意の表面架橋の前または後に行うことができ、例えば、表面架橋剤の塗布中に行うことができる。
【０１７０】
あるいは、微粉化した不水溶性無機金属化合物の懸濁液を調製して、粒子状の吸水性ポリマーに塗布することもできる。懸濁液は、当該技術分野で既知の手段により塗布され、例えば噴霧法によって塗布される。懸濁液の調製に有用な分散媒体には、水、例えばアルコール（メタノール、エタノール、イソプロパノールなど）、ケトン（アセトン）及びメチルエチルケトンなどの有機溶媒、または水と前記有機溶媒との混合物が含まれる。他の有用な分散媒体には、分散助剤、界面活性剤、保護コロイド、粘度調整剤、及び懸濁液の調製を助ける他の助剤が含まれる。懸濁液は、室温から分散媒体の沸点未満まで範囲の温度で、好ましくは大体室温で、上述した従来の反応ミキサまたは混合及び乾燥システム内で塗布され得る。微粉化された不水溶性金属塩を表面架橋剤の溶液中に分散させることにより、懸濁液の塗布と表面架橋過程とを組み合わせることが望ましい。あるいは、前記懸濁液は、表面架橋過程の前または後に塗布することもできる。いくつかの態様では、前記スラリー（懸濁液）を塗布した後に、乾燥ステップが行われ得る。
【０１７１】
いくつかの態様では、本発明の超吸水性ポリマー組成物は、該組成物の総量に基づいて、０重量％ないし約５重量％の、例えば約０．０１重量％ないし約３重量％などのシリカを含有し得る。シリカの例には、これらに限定しないが、ヒュームドシリカ、沈降シリカ、二酸化ケイ素、ケイ酸及びケイ酸塩が含まれる。いくつかの特定の態様では、微小非結晶性二酸化ケイ素が望ましい。いくつかの態様では、無機粉末の粒径は、１０００μｍまたはそれ以下、例えば１００μｍまたはそれ以下であり得る。
【０１７２】
いくつかの態様では、超吸水性ポリマー組成物は、該組成物の総量に基づいて、０重量％ないし約３０重量％の、例えば約０．１重量％ないし約５重量％の、水溶性ポリマー、例えば、部分的に若しくは完全に加水分解されたポリ酢酸ビニル、ポリビニルピロリドン、でんぷん若しくはでんぷん誘導体、ポリグリコール、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、またはポリアクリル酸などを含み得る。いくつかの特定の態様では、水溶性ポリマーは、重合した形態であることが望ましい。
【０１７３】
いくつかの態様では、随意的に、例えば臭気結合物資（シクロデキストリン、ゼオライト）、無機若しくは有機塩及び同様の材料、凝固防止剤、流動調節剤、界面活性剤、粘度調節剤などの追加的な表面添加剤が、超吸水性粒子と共に使用され得る。さらに、表面改質中にいくつかの役割を果す表面添加剤が使用され得る。例えば、或る１つの添加剤は界面活性剤、粘度調節剤であり得、架橋ポリマー鎖と反応し得る。
【０１７４】
いくつかの態様では、本発明の超吸水性ポリマー組成物は、加熱処理過程の後に、該組成物の水分含有量が該組成物の総量に基づいて最大で約１０重量％となるように水で処理される。前記水は、上記した１つ若しくは複数の表面添加剤と共に加えることができる。
【０１７５】
本発明の超吸水性ポリマー組成物は、大規模な産業的な方法で連続的若しくは不連続的に調製することが望ましい。その結果、その後に本発明の架橋結合が行われる。例えば、或る調製方法によれば、部分的に中和されたモノマー（例えばアクリル酸）は、架橋剤及び任意のさらなる成分の存在下での水溶液中のラジカル重合によってゲルに変換される。ゲルは、その後、粉砕、乾燥、摩砕及びふるい分けされ、所望の粒径にされる。この重合は、連続的若しくは不連続的に行うことができる。本発明では、大容量超吸水性ポリマー組成物粒子の粒径は、摩砕及びふるい分けを含む製造工程に依存する。超吸水性ポリマー粒子の粒径分布が、正規分布または釣鐘曲線に類似していることは当業者には周知である。また、様々な理由により、粒径分布の正規分布は、いずれかの方向に偏り得ることが知られている。
【０１７６】
本発明の超吸水性ポリマー組成物粒子は一般的に、約５０ミクロンないし約１０００ミクロン、例えば約１５０ミクロンないし８５０ミクロンの粒径を有する。本発明は、少なくとも約４０ｗｔ％の約３００μｍないし約６００μｍの粒径を有する粒子、例えば少なくとも約５０ｗｔ％の約３００μｍないし約６００μｍの粒径を有する粒子または少なくとも約６０ｗｔ％の約３００μｍないし約６００μｍの粒径を有する粒子などを含み得る。粒径は、ふるい分けして、ＵＳ標準３０メッシュスクリーンを通過させ、ＵＳ標準５０メッシュスクリーン上に保持させることによって測定した。さらに、本発明の超吸水性ポリマー組成物粒子の粒径分布は、例えば米国オハイオ州のメンターに本拠地を置くＷ．Ｓ．テイラー社（W. S. Tyler, Inc.）から入手可能なＲＯ−ＴＡＰ機械式ふるい振とう器モデルＢを使用して測定したところ、粒径が約６００ミクロンを超える粒子を約３０重量％、粒径が約３００ミクロン未満の粒子を約３０重量％含んでいた。
【０１７７】
別の調製方法では、本発明の超吸水性ポリマー組成物の調整に、逆懸濁液及び乳濁液重合も使用することができる。これらの過程では、部分的に中和されたモノマー（例えばアクリル酸）の水溶液が疎水性の有機溶媒中に保護コロイド及び／または乳濁液の助けを借りて分散させられ、その後、自由ラジカル開始剤によって重合が開始される。内部架橋剤は、モノマー溶液中に溶解され前記溶液と共に計量されるか、または、別々に及び随意的に重合中に加えられるかのいずれかである。グラフト基材としての水溶性ポリマーの追加は、随意的にモノマー溶液を介して行われるか、または有機溶媒中に直接的に導入される。前記水はその後、混合物から共沸除去され、前記ポリマーはふるい分けされ、随意的に乾燥させられる。内部架橋は、重合過程中に、モノマー溶液中に溶解された多官能性架橋剤内での重合により、及び／または適切な架橋剤とポリマーの官能基との反応により行われる。
【０１７８】
本発明の超吸水性ポリマー組成物は、自由膨潤ゲルベッド透過率（ＧＢＰ）試験、遠心保持容量（ＣＲＣ）試験、及び約０．９ｐｓｉでの負荷下吸収性（ＡＵＬ（０．９ｐｓｉ））試験で測定された、いくつかの特徴または特性を示す。自由膨潤ゲルベッド透過率（ＧＢＰ）試験は、一般的に「自由膨潤」と呼ばれる状態後の、拘束圧下での超吸水性材料の膨潤ベッドの透過率（ダルシー）を測定する。この文脈において、「自由膨潤」という用語は、超吸水性材料が、上述したような生理食塩水試験溶液の吸収中に膨潤制限負荷を受けることなく膨潤可能であることを意味する。
【０１７９】
遠心保持容量（ＣＲＣ）試験は、飽和し、制御条件下で遠心分離された後における、超吸水性組成物がその内部に液体を保持する能力を測定する。結果として得られる保持容量は、サンプル１ｇ当たりに保持される液体のグラム（ｇ／ｇ）として表される。
【０１８０】
いくつかの態様では、本発明の超吸水性ポリマー組成物は、高い吸収率及び／または保持容量を維持しながら、既知の超吸水性ポリマー組成物と比較して、透過率において著しい向上（すなわち、膨潤状態での液体搬送の向上）を示した。
【０１８１】
他の態様では、本発明の超吸水性ポリマー組成物は、高い透過性を維持しながら、既知の超吸水性ポリマー組成物と比較して、保持容量の著しい向上（すなわち、超吸水性ポリマー組成物が吸収できる液体の量の向上）を示した。
【０１８２】
本発明の組成物は、生理用ナプキン、おむつまたは創傷被覆材などの様々な製品に用いることができ、それらは、多量の生理血、尿または他の体液を迅速に吸収する特性を有する。本発明の超吸水性ポリマー組成物は、通常の現行の吸収性コア組成物と比べると、吸収された液体を圧力下であっても保持することができ、かつ、膨潤状態においてさらなる液体を構造体内に分散させることが可能であり、より望ましくは、例えば綿毛などの他の吸収性コア要素よりも高い濃度で用いられる。また、本発明の組成物は、吸収性物品構造体内での、綿毛成分を含まない均一な超吸水性層としての使用にも適しており、本発明の組成物を使用することにより特に薄い物品が可能となる。
【０１８３】
広義の積層体、並びに、押し出し及び共押し出しされた湿潤及び乾燥結合並びにその後の結合構造の作製が、さらなる作製工程として可能である。また、これらの可能性がある過程を互いに組み合わせることも可能である。
【０１８４】
本発明の超吸水性ポリマー組成物は、その他の用途に適切な吸収性物品に用いることもできる。特に、本発明の超吸水性ポリマー組成物は、パーソナルケア用吸収性物品、保健用／医療用吸収性物品、家庭用／産業用吸収性物品、またはスポーツ用／建設業用吸収性物品などに使用することができる。
【０１８５】
上記の吸収性物品に加えて、本発明は吸収性創傷被覆材として例示され得る。図１２Ａ及び図１２Ｂを注目すれば、本発明の創傷被覆材として可能性がある構造が示されている。図１２Ａは、後述する随意的な層を有する吸収性創傷被覆材の断面図を示す。図１２Ｂは、図示しない随意的または取り外し除去ないくつかの層を有する本発明の創傷被覆材の斜視図を示す。吸収性創傷被覆材１５０は、体側の面１５９及びその反対側の第２の面１５８を有するストリップ（strip）１５１を含む。ストリップは本質的にバックシートであり、前述したバックシートと同一材料から作製することが望ましい。さらに、ストリップは、例えば多孔性フィルムなどの多孔性材料、またはそうでなければ、例えばガス透過性フィルムなどのガス透過性材料であり得る。ストリップ１５１は、ストリップにおける体側の面１５９に取り付けられた、本発明の超吸水性ポリマー組成物を含む吸収性コア１５２を支持する。さらに、ストリップ１５１と同一の広がりを有し得る吸収性保護層１５３が、吸収性コア１５２に取り付けられる。
【０１８６】
本発明の吸収性創傷被覆材１５０は、ストリップ１５１の体側の面１５９に塗布される感圧接着剤１５４も有し得る。ユーザの皮膚を刺激しないものであれば、任意の感圧接着剤を使用することができる。好適には、感圧接着剤としては、同様の従来の創傷被覆材に現在使用されている従来の感圧接着剤が用いられる。この感圧接着剤は、吸収性コア１５２上、または、吸収性コア１５２の領域における吸収性保護層１５３上に設けないことが望ましい。吸収性保護層が、ストリップ１５１と同一の広がりを有する場合、感圧接着剤は、吸収性保護層１５３における吸収性コア１５２が位置しない部分に塗布される。ストリップ１５１上に感圧接着剤を有することによって、創傷被覆材を必要としているユーザの皮膚上に創傷被覆材を固定することができる。感圧接着剤及び吸収性コアを保護するために、創傷被覆材の体側の面１５９上に剥離片１５５を配置することもできる。剥離片は、物品取付接着剤に対して除去可能に固定され、吸収性物品を例えば皮膚に固定する前に、接着剤の早期汚染を防止する役割を果す。剥離片は、創傷被覆材の体側の面に、１枚で（図示せず）または図１２Ａ示すように複数枚で配置することができる。
【０１８７】
本発明の他の態様では、前記創傷被覆材の吸収性コアは、折り畳まれたストリップの間に配置され得る。この方法を創傷被覆材の作製に用いる場合、ストリップは液体透過性であることが適切である。
【０１８８】
吸収性家具及び／またはベットパッド若しくはライナーもまた、本発明に含まれる。図１３は、家具またはベットパッド若しくはライナー１６０（以降「パッド」と称する）の斜視図である。パッド１６０は、家具側の面１６８と、その反対側である上側の面１６９とを有する液体不透過性バックシート１６１を備えている。液体不透過性バックシート１６１は、上側の面１６９に取り付けられた、本発明の超吸水性ポリマー組成物を含む吸収性コア１６２を支持する。さらに、随意的な吸収保護層１６３が吸収性コアに取り付けられ得る。吸収性コアの随意的な基材層は、パッドの液体透過性層１６１または吸収保護層１６３であり得る。
【０１８９】
パッドを一定位置に保つため、パッドの家具側の面１６８は、感圧接着剤、高摩擦性コーティング、または使用中にパッドを一定位置に保つのを助ける他の適切な材料を含み得る。本発明のパッドは、パッドと接触し得る任意の液体を吸収するために、椅子、ソファー、ベッド、自動車のシートなどへの設置を含む様々な用途に使用することができる。
【０１９０】
また、例えば汗吸収用の吸収性ヘッドバンドまたは拭きとって乾燥させるための用品などのスポーツ用または建設業用の用品も、本発明に含まれる。図１４は、吸収性汗止めバンド１７０の斜視図である。汗止めバンド１７０は、随意的なトップシート１７４及び／または随意的な液体不透過性バックシート１７６との間に配置された吸収性コア１８０を有する。吸収性コア１８０は、本発明の超吸水性ポリマー組成物を含み、いくつかの態様では、所望であれば、随意的な追加的領域１７８（例えば分散層など）を含むことができる。汗止めバンド１７０は、手や目と接触する前に、汗を止めるのに有用であり得る。調節を容易にするためまたは快適にするために、ベロクロ（登録商標）または他の締結具を使用することができる。
【０１９１】
本発明は、以下の例を参照することにより、より良く理解できるであろう。
【実施例】
【０１９２】
予生成物微粒子
【０１９３】
攪拌器及び冷却コイルを備えたポリエチレン容器に貯留した蒸留水３７ｋｇに、５０％のＮａＯＨ２５．０ｋｇを加え、２０℃まで冷却した。この苛性溶液に氷アクリル酸９．６ｋｇを加え、その後、再び２０℃まで冷却した。この溶液に、ポリエチレングリコールモノアリルエーテルアクリル酸塩４７．８ｇ、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリル酸塩であるSARTOMER 454（米国ペンシルベニア州エクストンに本拠地を置くサートマー社（Sartomer Company）から入手可能）４７．８ｇ、及び氷アクリル酸１９．２ｋｇを加え、その後、４〜６℃まで冷却した。このモノマー溶液に窒素を約１０分間バブリングした。その後、このモノマー溶液を、７．７ｋｇバッチで、長方形のトレイ中に排出した。各バッチについて、モノマー貯留層からトレイに搬送されるモノマー溶液流中にエリソルビン酸ナトリウム溶液を噴射することによって、このモノマー溶液流中に、１重量％のＨ２Ｏ２水溶液８０ｇ、２重量％の過硫酸ナトリウム水溶液１２０ｇ、及び０．５重量％のエリソルビン酸ナトリウム水溶液７２ｇを均一的に加えた。このモノマーを２０分間重合させた後１７５℃で乾燥させ、その後、粉砕した。この生成物を、MINOX MTS 600DS3Vを用いてふるい分けし、１５０ミクロンよりも小さい粒子を取り除いた。この１５０ミクロン未満の粒子を、予生成物微粒子と呼ぶ。
【０１９４】
予生成物Ａ
【０１９５】
攪拌器及び冷却コイルを備えたポリエチレン容器に貯留した蒸留水３７ｋｇに、５０％のＮａＯＨ２５．０ｋｇを加え、２０℃まで冷却した。この苛性溶液に氷アクリル酸９．６ｋｇを加え、その後、再び２０℃まで冷却した。この溶液に、ポリエチレングリコールモノアリルエーテルアクリル酸塩４７．８ｇ、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリル酸塩SARTOMER 454製品４７．８ｇ、及び氷アクリル酸１９．２ｋｇを加え、その後、４〜６℃まで冷却してモノマー溶液を調製した。このモノマー溶液に窒素を約１０分間バブリングし、その後、予生成物微粒子１．８８ｋｇを加えた。その後、このモノマー溶液を、７．７ｋｇバッチで、長方形のトレイ中に排出した。モノマー貯留層からトレイに搬送されるモノマー溶液流中にエリソルビン酸ナトリウム溶液を噴射することによって、このモノマー溶液流中に、１重量％のＨ２Ｏ２水溶液８０ｇ、２重量％の過硫酸ナトリウム水溶液１２０ｇ、及び０．５重量％のエリソルビン酸ナトリウム水溶液７２ｇを均一的に加えた。このモノマーを２０分間重合させた後１７５℃で乾燥させ、その後、粉砕した。この生成物を、MINOX MTS 600DS3Vを用いてふるい分けし、８５０ミクロンよりも大きい粒子と１５０ミクロンよりも小さい粒子を取り除いた。１５０ミクロンよりも小さい粒子を取り除いた。
【０１９６】
予生成物ＡｌＰＯ４コーティングスラリー
【０１９７】
硫酸アルミニウムテトラ十水和物１２６９ｇを、脱イオン水１５００ｇ中に溶解させた。前記水の温度範囲は、約８５℃ないし約９５℃であった。リン酸三ナトリウム８６０ｇを、高温の脱イオン水１２００ｇ中に溶解させた。その後、前記硫酸アルミニウム溶液を、前記リン酸三ナトリウム溶液中に素早く注いだ。その結果得られたスラリーを、PLURONIC 25R2界面活性剤（米国ニュージャージー州フォーハムパークに本拠地を置くＢＡＳＦ社（BASF Corporation）から入手可能）１０ｇと素早く混合させ、十分な量の５０％ＮａＯＨを加えて、ｐＨを中性（すなわちｐＨ７）にした。前記溶液に、純粋なエチレンカーボネート１４１３ｇを加えて、６．１４ｋｇの正味重量にした。この液体スラリーを、１００メッシュスクリーンを通してろ過し、粒径が大きいものを除去した後、予生成物Ａに噴霧した。
【０１９８】
ＡｌＰＯ４圧搾ケーキ
【０１９９】
硫酸アルミニウムテトラ十水和物１２６９ｇを、脱イオン水１５００ｇ中に溶解させた。前記水の温度範囲は、約８５℃ないし約９５℃であった。リン酸三ナトリウム８６０ｇを、別の脱イオン水１２００ｇ中に溶解させた。前記水の温度範囲は、約８５℃ないし約９５℃であった。その後、前記硫酸アルミニウム溶液を、前記リン酸三ナトリウム溶液中に素早く注いだ。その結果得られたスラリーを、PLURONIC 25R2界面活性剤１０ｇと迅速に混合させ、十分な量の５０％ＮａＯＨを加えて、ｐＨを中性（すなわちｐＨ７）にした。ＡｌＰＯ４の沈殿後、前記懸濁液をブフナー漏斗でろ過し、その結果得られたケーキを脱イオン水５００ｍｌで３回洗浄した。オーブン乾燥により、圧搾ケーキの固形分は２０重量％であると測定された。
【０２００】
ホウ酸チタン圧搾ケーキ
【０２０１】
８００ｍｌの蒸留水に三ホウ酸ジナトリウム２００ｇを溶解させた。前記水の温度範囲は、約８５℃ないし約９５℃であった。上記溶液に４５％のチタンＩＩＩ硫化物１５０ｇを加え、ダークスラリーを作成した。前記スラリーに３５％のＨ２Ｏ２を、均一な黄色の懸濁液になるまで滴加した。前記生成物をブフナー漏斗ろ過し、その結果得られたケーキを脱イオン水で洗浄した。オーブン乾燥により、圧搾ケーキの固形分は１９．８重量％であると測定された。
【０２０２】
比較例１＆２と例１〜７
【０２０３】
予生成物Ａ（上述の）を、２０重量％の水溶液を用いて、１重量％のエチレンカーボネート及び４重量％の水で被覆した。被覆された予生成物Ａを連続式パドル反応器へ、２１５℃のピーク温度、約５０分間の滞留時間、６０〜７０ｇ／分の速度で供給し、特定のポリマーの表面架橋を達成した。表面架橋された特定の材料をその後、下記の表１に記載の様々な表面処理剤で後処理した。
【０２０４】
その後、前記材料に対して、遠心分離保持容量（ＣＲＣ）、自由膨潤ゲルベッド透過率（自由膨張（０ｐｓｉ）ＧＢＰ）、及び０．９ｐｓｉでの負荷下吸収性（ＡＵＬ（０．９ｐｓｉ））の試験を行った。その結果を表１に示す。
【０２０５】
【表１】
【０２０６】
１． ５重量％の予生成物の水溶液と共に加えた後処理成分
２． ポリビニルアミンのLUPAMIN 9095水溶液
【０２０７】
例８
【０２０８】
２．５部のＡｌＰＯ４圧搾ケーキ、１部のエチレンカーボネート、及び２部の水を含有する混合物を調製した。空気噴霧ノズルを用いて、前記混合物を１００部の予生成物Ａに噴霧塗布した。被覆された予生成物Ａを連続式パドル反応器へ、２１５℃のピーク温度、約５０分間の滞留時間、６０〜７０ｇ／分の速度で供給し、特定のポリマーの表面架橋を達成した。表面架橋された特定の材料をその後、２重量％の１０重量％LUPAMIN 9095水溶液で後処理した。従来の超吸水性ポリマー組成物と比較した例８の性質を下記の表２に示す。
【０２０９】
【表２】
【０２１０】
１ FAVOR SXM 9300は、米国ノースカロライナに本拠地を置くストックハウゼン社（Stockhausen Inc）から入手可能。
【０２１１】
表２に示されているように、本発明のポリマー組成物は、従来の超吸水性ポリマー組成物と同様の負荷下吸収性を維持しながら、向上した遠心分離保持容量（ＣＲＣ）及び向上した自由膨潤ゲルベッド透過率（ＦＳＧＢＰ）を示す。
【０２１２】
予生成物Ｂ
【０２１３】
断熱性を有し平底に形成された反応槽内で、蒸留水３０９０．２６ｇに５０重量％ＮａＯＨ１８６６．７ｇ加え、２５℃まで冷却した。この苛性溶液にアクリル酸８００ｇを加え、その後、再び２０℃まで冷却した。この溶液に、５０重量％のメトキシポリエチレングリコールモノメタクリラート１２０ｇを含有するアクリル酸１６００ｇの第２の溶液、及びエトキシ化トリメチロールプロパントリアクリル酸塩１４．４ｇを加え、その後、５℃まで冷却してモノマー溶液を調製した（溶液への注入及び冷却は攪拌しながら行った）。このモノマー溶液をその後、断熱条件下で、１００ｐｐｍの過酸化水素、２００ｐｐｍのアゾ−ビス−（２−アミジノ−プロペン）二塩酸塩、２００ｐｐｍの過硫酸ナトリウム、及び４０ｐｐｍのアスコルビン酸（全て水溶液）か成る混合物と重合させ、最高温度（Ｔｍａｘ）付近で２５分間維持した。その結果得られたゲルを切り刻んで、市販の押出機HOBART 4M6で押し出し、その後、最終製品の水分レベルが５重量％未満となるように、PROCTER & SCHWARTZ Model 062強制換気オーブン内で、５１ｃｍ×１０２ｃｍ（２０インチ×４０インチ）の穿孔された金属トレイ上で、１７５℃で、上昇流で１０分間、下降流で６分間乾燥させた。乾燥させた材料を、PRODEVA Model 315-S粉砕機内で粗引きし、MPI 666-F three-stage roller mill内で破砕し、MINOX MTS 600DS3Vでふるい分けし、８５０μｍよりも大きい粒子及び１５０μｍよりも小さい粒子を除去した。
【０２１４】
例９
【０２１５】
ANVIL MIX9180ミキサ内で、予生成物Ｂに、超吸水性ポリマーの乾燥重量に基づいて、１％エチレンカーボネート、４％水、上述の０．５％予生成物ＡｌＰＯ４スラリー、３５０ｐｐｍマレイン化ポリプロピレン、及び０．２％ SIPERNAT S22Sシリカを被覆する。ポリマー粒子の表面架橋を生じさせるために、被覆された超吸水性ポリマーを、約２０５℃で、約４０〜５０分間の滞留時間で加熱処理した。
【０２１６】
表面架橋後、その結果得られた粒子を室温まで冷却し、その後、ワイヤウイスクを有するキッチン型混合機器内で、前記粒子に対して５部のLUPAMIN 9095ポリビニルアミン溶液及び９５部の水から調製された２重量％の溶液を噴霧することにより後処理する。その結果得られた生成物を少なくとも２時間平衡させ、その後、ＵＳ標準＃２０メッシュを通してふるい分けし、ＵＳ標準＃１００メッシュ上に保持した。その結果得られたに超吸水性ポリマー組成物に対して、その後、ＣＲＣ、自由ＧＢＰの試験を行った。その結果を表３に示す。
【０２１７】
【表３】
【０２１８】
１． LUPAMIN 9095ポリビニルアミン水溶液
２． マレイン化ポリプロピレン
【０２１９】
表３に示されているように、本発明のポリマー組成物は、従来の超吸水性ポリマー組成物と同様の自由膨潤ゲルベッド透過率（ＦＳＧＢＰ）を維持しながら、向上した遠心分離保持容量（ＣＲＣ）を示す。
【０２２０】
さらに、RO-TAP機械式ふるい振とう器Model B（米国オハイオ州メンターに本拠地を置くＷ．Ｓ．テイラー社（W. S. Tyler, Inc.）社から入手可能）を用いて、前述の例を１０分間ふるい分けすることにより、下記の表４に記載の粒径分布が得られることが分かった。
【０２２１】
【表４】
【０２２２】
例１０
【０２２３】
シュージ（Shugi）混合機内で、３重量％の３３％エチレンカーボネート水溶液の予生成物、２．５重量％の２０％リン酸アルミニウムスラリーの予生成物、及び０．２重量％のSIPERNAT S22Sの予生成物で、予生成物Ｂを連続的に被覆した。２０％リン酸アルミニウムスラリーは、CHEMCOR 43G40SPマレイン化ポリプロピレン（ＭＭＰ）と混合され、リン酸アルミニウムスプレー内に３５０ｐｐｍＭＭＰを供給する。被覆された予生成物Ｂを、連続式パドル反応器に、約３０分間の滞留時間、約１９９℃のピーク温度で供給した。その結果得られた表面架橋超吸水性ポリマー粒子をその後冷却し、ワイヤウイスクを有するキッチン型混合機器ANVIL Model Number MIX9180内で、５部のLUPAMIN 9095ポリビニルアミン溶液及び９５部の水から調製された２重量％の溶液で後処理した。後処理の後、超吸水性ポリマー粒子を２時間放置し、その後、ＵＳ標準＃２０メッシュを通してふるい分けし、ＵＳ標準＃１００メッシュ上に保持した。その結果得られたに超吸水性ポリマー組成物微粒子に対して、その後、ＣＲＣ、自由ＧＢＰ及びＡＵＬの試験を行った。その結果を表５に示す。
【０２２４】
【表５】
【０２２５】
表５に示されているように、本発明のポリマー組成物は、従来の超吸水性ポリマー組成物と同様の負荷下吸収性を維持しながら、向上した遠心分離保持容量（ＣＲＣ）及び向上した自由膨潤ゲルベッド透過率（ＦＳＧＢＰ）を示す。
【０２２６】
例１１ 吸収性コア
【０２２７】
標準的な空気成形装置を使用して、２５ｃｍ×４３ｃｍ（１０インチ×１７インチ）の合成ハンドシートを作製する。まず、約３６．１９ｇのFAVOR SXM 9300（米国ノースカロライナに本拠地を置くストックハウゼン社（Stockhausen Inc）から入手可能）と、約２４．１３ｇのWeyerhaeuser NB480綿毛繊維とを使用して、目標坪量５５０ｇ／平方メートル（ＧＳＭ）を有する比較（対照）サンプル合成物を作成する。その後、約３２．９０ｇの上記の例８の超吸水性ポリマー組成物と、約２１．９４ｇのWeyerhaeuser NB480綿毛繊維とを使用して、目標坪量５５０ｇ／平方メートル（ＧＳＭ）を有する本発明の各サンプル作成する。約１６．６ｇｓｍの坪量を有するフォーミングティッシュ（米国コネティカット州イーストハートフォードに本拠地を置くセルティッシュホールディング社（Cellu Tissue Holdings, Inc）から入手可能なWhite Wrap Sheet）を、各サンプルの上部及び底部に使用した。フォーミングティッシュのシートを、フォーマの底部に配置した。その後、超吸水性材料及びＮＢ４８０をそれぞれ、ほぼ等しい部に分けた（すなわち、６部の綿毛と５部の超吸水性材料に分けた）。各綿毛部分及び超吸水性ポリマー部分を、フォーマの上部に代替的に導入し、綿毛及び超吸水性材料をフォーマチャンバー内に真空吸引して、フォーミングティッシュ上に分散させた。この過程は、綿毛の最後の部分が消費され、綿毛及び超吸水性材料の分布が実質的に均一になるまで継続した。フォーミングティッシュの他のシートを、その後、サンプル上に配置させ、そのサンプルを約０．２８ｇ／ｃｃまで緻密化させた。緻密化のための適切な装置は、例えばCARVER PRESSモデル＃４５３１（米国インディアナ州ウォバシュに本拠地を置くカーバー社（Carver, Inc.）から入手可能）などのカーバープレスである。その後、上述した試験手順に記載した試験のために、サンプルを複合ハンドシートから適切なサイズに切断した。サンプルに対して、上述した試験手順で説明したようにして、液体飽和容量（ＳＡＴ ＣＡＰ）及び垂直吸上げ（ＦＩＲ）の試験を行った。その結果を表６に示す。
【０２２８】
【表６】
【０２２９】
表６は、本発明の超吸水性ポリマー組成物を含有する混合物が、（比較例よりも）飽和容量が増加したこと、及び、比較例よりも坪量が１０％低い場合でさえも、２回目の被吸収液体の吸上げ率は比較例と同様であることを実証する。
【０２３０】
例１２ 吸収性コア
【０２３１】
上記の例１０の超吸水性ポリマー組成物を使用して、吸収性物品を作製した。また、市販の超吸水性体であるFAVOR SXM 9300を使用して、比較物品（対照）を作製した。各々の物品は、超吸水性ポリマーの種類及び／または量を除いては、構造は同一である。各物品は、トップシート、サージ層、下記の表７に示す超吸水性ポリマー組成物を含有する吸収性コア、ラップシート、及びバックシートを備える。各物品内の吸水性体の種類及び量を下記の表７に示す。
【０２３２】
【表７】
【０２３３】
その後、前記物品のホームユーステスト（Home Use Test）を実施した。３８２のパネリスト（女性１９０、男性１９２名）が、前記物品を通常の条件下で着用した。被験者は、一日当たり約４つの製品を使用して、通常使用の各コードを３日間試験した。
【０２３４】
質問が記載されているダイアリーシートを全ての個々の製品に提供し、前記ダイアリーシートにパネリストの介護者が漏れに関する情報を記録する。使用された製品を全て回収し、製品に含まれている尿の量を測定した。前記物品についての特定の関心の１つの側面は、失敗する（漏れる）前に製品に含まれていた液体の量である。製品の大部分は失敗する前に交換されるので、通常の使用では、このことを直接観察するのは難しいだろう。失敗する前に除去した製品はその製品における失敗するときの容量の下限を提供するが、失敗した製品は失敗するときの容量の正確な測定値を提供する（製品を除去したときに）。ある量が与えられたときの失敗の可能性を推定するために、これらの２種類の情報は、信頼性として知られている統計的方法論または生存率分析に教えられるように、組み合わせることができる。これらの失敗曲線の一般的な概要は、漏れのときの中央値（量）（ＬＤ５０としても知られている）である。これらの失敗曲線は通常は右側に偏るので、平均よりも中央値が概要としてより一般的に使用される。全ての比較される製品について前記曲線の形状パラメータが同一である通常の場合は、ＬＤ５０値と比較するだけで、失敗時の容量による製品の順序付けを十分に行うことができる。
【０２３５】
このホームユーステストで回収した物品のダイアリーシート及び生存率分析の結果（性別ごとの結果）を、表８及び表９に示す。
【０２３６】
【表８】
【０２３７】
【表９】
【０２３８】
表８及び表９に示されているように、例１０の超吸水性ポリマー組成物を含む物品は、製品当たりの超吸水性体の量（重量で）が少ない場合であっても、市販の超吸水性ポリマーを含む物品と同様の漏出挙動を有する。
【０２３９】
上述した例の詳細は、説明を目的したものであって、本発明の範囲を限定するためのものではないことを理解されたい。また、本発明のいくつかの実施形態についてのみ詳細に説明したが、本発明の技術及び利点から著しく逸脱することなく様々な改変が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。例えば、１つの例に関連して説明された特徴は、本発明の他の例にも組み込まれ得る。
【０２４０】
したがって、それらの改変は全て、本発明の範囲、すなわち、添付した特許請求及びその均等物に規定された範囲に含まれる。さらに、いくつかの実施形態の、特に望ましい実施形態の利点の全てを達成しない多く実施形態が考えられるが、特定の利点の欠失は、必ずしもその実施形態が本発明の範囲外であることを意味すると解釈されるべきではない。本発明の範囲から逸脱することなく、上述した構造に様々な改変が可能であり、上述した説明に含まれる事項は全て、説明目的であり、限定を意味するものではないと解釈されるべきである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸収性コアを備える吸収性物品であって、
前記吸収性コアが、超吸水性ポリマー及び表面添加物を含有する超吸水性ポリマー組成物を含み、
前記超吸水性ポリマーが、
（ａ）前記超吸水性ポリマーの総量に基づいて約５５重量％ないし約９９．９重量％の重合可能な不飽和の酸性基含有モノマーと、
（ｂ）前記重合可能な不飽和の酸性基含有モノマーの総量に基づいて約０．００１重量％ないし約５重量％の内部架橋剤とを含み、
前記超吸水性ポリマーが、約２５％を超える中和度を有し、
前記要素（ａ）及び（ｂ）が、重合化され超吸水性ポリマー粒子に製剤化され、
前記表面添加物が、
（ｉ）前記超吸水性ポリマー組成物の総量に基づいて約０．００１重量％ないし約５重量％の表面架橋剤と、
（ｉｉ）前記超吸水性ポリマー組成物の総量に基づいて約０．０１重量％ないし約２重量％の不水溶性の無機金属化合物と、
（ｉｉｉ）前記超吸水性ポリマー組成物の総量に基づいて０重量％ないし約５重量％のポリマーコーティングとを含む
ことを特徴とする吸収性物品。
【請求項２】
吸収性コアを備える吸収性物品であって、
前記吸収性コアが、超吸水性ポリマー粒子を含有する超吸水性ポリマー組成物を含み、
前記超吸水性ポリマー粒子が、前記超吸水性ポリマー組成物の総量に基づいて約０．０１重量％ないし約２重量％の、不水溶性金属リン酸塩または不水溶性金属ホウ酸塩から選択される無機金属化合物で表面処理されたことを特徴とする吸収性物品。
【請求項３】
吸収性コアを備える吸収性物品であって、
前記吸収性コアが超吸水性ポリマー組成物を含み、
前記超吸水性ポリマー組成物が、
（ａ）超吸水性ポリマー粒子を準備するステップと、
（ｂ）第１の無機金属塩を含有する第１の溶液を調製するステップと、
（ｃ）第２の無機金属塩を含有する第２の溶液を調製するステップと、
（ｄ）前記第１及び第２の溶液を前記超吸水性ポリマー粒子に塗布し、不水溶性無機金属塩の沈殿物を前記超吸水性ポリマー粒子の表面またはその近傍に直接的に形成するステップとを含む方法により調製されたことを特徴とする吸収性物品。
【請求項４】
請求項１に記載の吸収性物品であって、
前記ポリマーコーティングが、前記超吸水性ポリマー組成物の総量に基づいて約０．０１重量％ないし約０．５重量％の熱可塑性ポリマーであることを特徴とする吸収性物品。
【請求項５】
請求項１に記載の吸収性物品であって、
前記ポリマーコーティングが、ポリオレフィン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリウレタン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレンアクリル酸コポリマー、スチレンコポリマー、エチレンアルキルメタクリル酸塩コポリマー、ポリプロピレン、マレイン化ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニルコポリマー、ポリアミド、ポリエステル、または、それらの混合物及びコポリマーから選択されることを特徴とする吸収性物品。
【請求項６】
請求項１に記載の吸収性物品であって、
前記ポリマーコーティングが、カチオン性ポリマーであることを特徴とする吸収性物品。
【請求項７】
請求項１に記載の吸収性物品であって、
前記ポリマーコーティングが、ポリビニルアミンであることを特徴とする吸収性物品。
【請求項８】
請求項１に記載の吸収性物品であって、
前記ポリマーコーティングが、マレイン化ポリプロピレンとエチレンアクリル酸コポリマーとの混合物であることを特徴とする吸収性物品。
【請求項９】
請求項１に記載の吸収性物品であって、
前記重合可能な不飽和の酸性基含有モノマーの少なくとも約５０重量％の酸性基が、カルボキシル基を含み、
前記酸性基が少なくとも５０モル％まで中和されており、
前記内部架橋剤が、前記重合可能な不飽和の酸性基含有モノマーの総量に基づいて約０．２重量％ないし約３重量％含まれることを特徴とする吸収性物品。
【請求項１０】
請求項３に記載の吸収性物品であって、
前記第１の無機金属塩には、アルミニウム、チタン、カルシウムまたは鉄から選択されるカチオンが含まれ、
前記第２の無機金属塩には、リン酸塩、ホウ酸塩またはクロム酸塩から選択されるアニオンが含まれることを特徴とする吸収性物品。
【請求項１１】
請求項３に記載の吸収性物品であって、
前記第１の無機金属塩が、硫酸アルミニウムリン酸三ナトリウム１４水和物であり、
前記第２の無機金属塩が、リン酸三ナトリウムであることを特徴とする吸収性物品。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の吸収性物品であって、
前記超吸水性ポリマー組成物が、熱処理されたことを特徴とする吸収性物品。
【請求項１３】
請求項１２に記載の吸収性物品であって、
前記超吸水性ポリマー組成物が、約１５０℃ないし約２５０℃の温度で熱処理されたことを特徴とする吸収性物品。
【請求項１４】
請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載の吸収性物品であって、
前記不水溶性の無機金属化合物が、金属リン酸塩、チタンホウ酸塩、アルミニウムホウ酸塩、鉄ホウ酸塩、マグネシウムホウ酸塩、マンガンホウ酸塩、及びカルシウムホウ酸塩から選択されることを特徴とする吸収性物品。
【請求項１５】
請求項１４に記載の吸収性物品であって、
前記金属リン酸塩が、アルミニウムリン酸塩であることを特徴とする吸収性物品。
【請求項１６】
請求項１ないし請求項１５のいずれかに記載の吸収性物品であって、
前記無機金属化合物の粒子が、約２μｍ未満の質量中央粒径を有することを特徴とする吸収性物品。
【請求項１７】
請求項１ないし請求項１６のいずれかに記載の吸収性物品であって、
前記不水溶性の無機金属化合物が、前記超吸水性ポリマー粒子の表面に懸濁液形態で塗布されたことを特徴とする吸収性物品。
【請求項１８】
請求項１ないし請求項１７のいずれかに記載の吸収性物品であって、
前記不水溶性の無機金属化合物が、前記超吸水性ポリマー粒子の表面に乾燥形態で塗布されたことを特徴とする吸収性物品。
【請求項１９】
請求項１ないし請求項１８のいずれかに記載の吸収性物品であって、
前記超吸水性ポリマー組成物の少なくとも約４０重量％が、約３００μｍないし約６００μｍの粒径を有することを特徴とする吸収性物品。
【請求項２０】
請求項１９に記載の吸収性物品であって、
前記超吸水性ポリマー組成物の少なくとも約５０重量％が、約３００μｍないし約６００μｍの粒径を有することを特徴とする吸収性物品。
【請求項２１】
請求項１ないし請求項２０のいずれかに記載の吸収性物品であって、
前記超吸水性ポリマー組成物が、
遠心保持容量試験で測定された少なくとも約３０ｇ／ｇの遠心保持容量と、
自由膨潤ゲルベッド透過率試験で測定された少なくとも約１０ダルシーの自由膨潤ゲルベッド透過率とを有することを特徴とする吸収性物品。
【請求項２２】
請求項２１に記載の吸収性物品であって、
前記超吸水性ポリマー組成物が、
遠心保持容量試験で測定された少なくとも約３２ｇ／ｇの遠心保持容量と、
自由膨潤ゲルベッド透過率試験で測定された少なくとも約２０ダルシーの自由膨潤ゲルベッド透過率とを有することを特徴とする吸収性物品。
【請求項２３】
請求項２１に記載の吸収性物品であって、
前記超吸水性ポリマー組成物が、
遠心保持容量試験で測定された少なくとも約３２ｇ／ｇないし約４０ｇ／ｇの遠心保持容量と、
自由膨潤ゲルベッド透過率試験で測定された少なくとも約４０ダルシーの自由膨潤ゲルベッド透過率とを有することを特徴とする吸収性物品。
【請求項２４】
請求項１ないし請求項２３のいずれかに記載の吸収性物品であって、
トップシート及びバックシートをさらに備え、
前記吸収性コアが、前記トップシートと前記バックシートとの間に配置されることを特徴とする吸収性物品。
【請求項２５】
請求項２４に記載の吸収性物品であって、
前記トップシート、前記バックシート及び前記吸収性コアのうちの少なくとも１つが伸縮可能であることを特徴とする吸収性物品。
【請求項２６】
請求項１ないし請求項２５のいずれかに記載の吸収性物品であって、
前記吸収性コアが、少なくとも約３０重量％の前記超吸水性ポリマー組成物を含むことを特徴とする吸収性物品。
【請求項２７】
請求項２６に記載の吸収性物品であって、
前記吸収性コアが、少なくとも約６０重量％ないし約９５重量％の前記超吸水性ポリマー組成物を含むことを特徴とする吸収性物品。
【請求項２８】
請求項１ないし請求項２７のいずれかに記載の吸収性物品であって、
前記吸収性コアが、綿毛をさらに含むことを特徴とする吸収性物品。
【請求項２９】
請求項１ないし請求項２８のいずれかに記載の吸収性物品であって、
前記吸収性コアが、界面活性剤をさらに含むことを特徴とする吸収性物品。
【請求項３０】
請求項１ないし請求項２９のいずれかに記載の吸収性物品であって、
前記吸収性コアが、複数の層から成ることを特徴とする吸収性物品。
【請求項３１】
請求項３０に記載の吸収性物品であって、
前記複数の層のうちの少なくとも１つの層が、実質的に前記超吸水性ポリマー組成物のみから成り、
前記複数の層のうちの少なくとも１つの別の層が、実質的に綿毛のみから成ることを特徴とする吸収性物品。
【請求項３２】
請求項１ないし請求項３１のいずれかに記載の吸収性物品であって、
該吸収性物品が、パーソナルケア用吸収性物品、保健用／医療用吸収性物品、家庭用／産業用吸収性物品、またはスポーツ用／建設業用吸収性物品から選択されることを特徴とする吸収性物品。
【請求項１】
吸収性コアを備える吸収性物品であって、
前記吸収性コアが、超吸水性ポリマー及び表面添加物を含有する超吸水性ポリマー組成物を含み、
前記超吸水性ポリマーが、
（ａ）前記超吸水性ポリマーの総量に基づいて約５５重量％ないし約９９．９重量％の重合可能な不飽和の酸性基含有モノマーと、
（ｂ）前記重合可能な不飽和の酸性基含有モノマーの総量に基づいて約０．００１重量％ないし約５重量％の内部架橋剤とを含み、
前記超吸水性ポリマーが、約２５％を超える中和度を有し、
前記要素（ａ）及び（ｂ）が、重合化され超吸水性ポリマー粒子に製剤化され、
前記表面添加物が、
（ｉ）前記超吸水性ポリマー組成物の総量に基づいて約０．００１重量％ないし約５重量％の表面架橋剤と、
（ｉｉ）前記超吸水性ポリマー組成物の総量に基づいて約０．０１重量％ないし約２重量％の不水溶性の無機金属化合物と、
（ｉｉｉ）前記超吸水性ポリマー組成物の総量に基づいて０重量％ないし約５重量％のポリマーコーティングとを含む
ことを特徴とする吸収性物品。
【請求項２】
吸収性コアを備える吸収性物品であって、
前記吸収性コアが、超吸水性ポリマー粒子を含有する超吸水性ポリマー組成物を含み、
前記超吸水性ポリマー粒子が、前記超吸水性ポリマー組成物の総量に基づいて約０．０１重量％ないし約２重量％の、不水溶性金属リン酸塩または不水溶性金属ホウ酸塩から選択される無機金属化合物で表面処理されたことを特徴とする吸収性物品。
【請求項３】
吸収性コアを備える吸収性物品であって、
前記吸収性コアが超吸水性ポリマー組成物を含み、
前記超吸水性ポリマー組成物が、
（ａ）超吸水性ポリマー粒子を準備するステップと、
（ｂ）第１の無機金属塩を含有する第１の溶液を調製するステップと、
（ｃ）第２の無機金属塩を含有する第２の溶液を調製するステップと、
（ｄ）前記第１及び第２の溶液を前記超吸水性ポリマー粒子に塗布し、不水溶性無機金属塩の沈殿物を前記超吸水性ポリマー粒子の表面またはその近傍に直接的に形成するステップとを含む方法により調製されたことを特徴とする吸収性物品。
【請求項４】
請求項１に記載の吸収性物品であって、
前記ポリマーコーティングが、前記超吸水性ポリマー組成物の総量に基づいて約０．０１重量％ないし約０．５重量％の熱可塑性ポリマーであることを特徴とする吸収性物品。
【請求項５】
請求項１に記載の吸収性物品であって、
前記ポリマーコーティングが、ポリオレフィン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリウレタン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレンアクリル酸コポリマー、スチレンコポリマー、エチレンアルキルメタクリル酸塩コポリマー、ポリプロピレン、マレイン化ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニルコポリマー、ポリアミド、ポリエステル、または、それらの混合物及びコポリマーから選択されることを特徴とする吸収性物品。
【請求項６】
請求項１に記載の吸収性物品であって、
前記ポリマーコーティングが、カチオン性ポリマーであることを特徴とする吸収性物品。
【請求項７】
請求項１に記載の吸収性物品であって、
前記ポリマーコーティングが、ポリビニルアミンであることを特徴とする吸収性物品。
【請求項８】
請求項１に記載の吸収性物品であって、
前記ポリマーコーティングが、マレイン化ポリプロピレンとエチレンアクリル酸コポリマーとの混合物であることを特徴とする吸収性物品。
【請求項９】
請求項１に記載の吸収性物品であって、
前記重合可能な不飽和の酸性基含有モノマーの少なくとも約５０重量％の酸性基が、カルボキシル基を含み、
前記酸性基が少なくとも５０モル％まで中和されており、
前記内部架橋剤が、前記重合可能な不飽和の酸性基含有モノマーの総量に基づいて約０．２重量％ないし約３重量％含まれることを特徴とする吸収性物品。
【請求項１０】
請求項３に記載の吸収性物品であって、
前記第１の無機金属塩には、アルミニウム、チタン、カルシウムまたは鉄から選択されるカチオンが含まれ、
前記第２の無機金属塩には、リン酸塩、ホウ酸塩またはクロム酸塩から選択されるアニオンが含まれることを特徴とする吸収性物品。
【請求項１１】
請求項３に記載の吸収性物品であって、
前記第１の無機金属塩が、硫酸アルミニウムリン酸三ナトリウム１４水和物であり、
前記第２の無機金属塩が、リン酸三ナトリウムであることを特徴とする吸収性物品。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の吸収性物品であって、
前記超吸水性ポリマー組成物が、熱処理されたことを特徴とする吸収性物品。
【請求項１３】
請求項１２に記載の吸収性物品であって、
前記超吸水性ポリマー組成物が、約１５０℃ないし約２５０℃の温度で熱処理されたことを特徴とする吸収性物品。
【請求項１４】
請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載の吸収性物品であって、
前記不水溶性の無機金属化合物が、金属リン酸塩、チタンホウ酸塩、アルミニウムホウ酸塩、鉄ホウ酸塩、マグネシウムホウ酸塩、マンガンホウ酸塩、及びカルシウムホウ酸塩から選択されることを特徴とする吸収性物品。
【請求項１５】
請求項１４に記載の吸収性物品であって、
前記金属リン酸塩が、アルミニウムリン酸塩であることを特徴とする吸収性物品。
【請求項１６】
請求項１ないし請求項１５のいずれかに記載の吸収性物品であって、
前記無機金属化合物の粒子が、約２μｍ未満の質量中央粒径を有することを特徴とする吸収性物品。
【請求項１７】
請求項１ないし請求項１６のいずれかに記載の吸収性物品であって、
前記不水溶性の無機金属化合物が、前記超吸水性ポリマー粒子の表面に懸濁液形態で塗布されたことを特徴とする吸収性物品。
【請求項１８】
請求項１ないし請求項１７のいずれかに記載の吸収性物品であって、
前記不水溶性の無機金属化合物が、前記超吸水性ポリマー粒子の表面に乾燥形態で塗布されたことを特徴とする吸収性物品。
【請求項１９】
請求項１ないし請求項１８のいずれかに記載の吸収性物品であって、
前記超吸水性ポリマー組成物の少なくとも約４０重量％が、約３００μｍないし約６００μｍの粒径を有することを特徴とする吸収性物品。
【請求項２０】
請求項１９に記載の吸収性物品であって、
前記超吸水性ポリマー組成物の少なくとも約５０重量％が、約３００μｍないし約６００μｍの粒径を有することを特徴とする吸収性物品。
【請求項２１】
請求項１ないし請求項２０のいずれかに記載の吸収性物品であって、
前記超吸水性ポリマー組成物が、
遠心保持容量試験で測定された少なくとも約３０ｇ／ｇの遠心保持容量と、
自由膨潤ゲルベッド透過率試験で測定された少なくとも約１０ダルシーの自由膨潤ゲルベッド透過率とを有することを特徴とする吸収性物品。
【請求項２２】
請求項２１に記載の吸収性物品であって、
前記超吸水性ポリマー組成物が、
遠心保持容量試験で測定された少なくとも約３２ｇ／ｇの遠心保持容量と、
自由膨潤ゲルベッド透過率試験で測定された少なくとも約２０ダルシーの自由膨潤ゲルベッド透過率とを有することを特徴とする吸収性物品。
【請求項２３】
請求項２１に記載の吸収性物品であって、
前記超吸水性ポリマー組成物が、
遠心保持容量試験で測定された少なくとも約３２ｇ／ｇないし約４０ｇ／ｇの遠心保持容量と、
自由膨潤ゲルベッド透過率試験で測定された少なくとも約４０ダルシーの自由膨潤ゲルベッド透過率とを有することを特徴とする吸収性物品。
【請求項２４】
請求項１ないし請求項２３のいずれかに記載の吸収性物品であって、
トップシート及びバックシートをさらに備え、
前記吸収性コアが、前記トップシートと前記バックシートとの間に配置されることを特徴とする吸収性物品。
【請求項２５】
請求項２４に記載の吸収性物品であって、
前記トップシート、前記バックシート及び前記吸収性コアのうちの少なくとも１つが伸縮可能であることを特徴とする吸収性物品。
【請求項２６】
請求項１ないし請求項２５のいずれかに記載の吸収性物品であって、
前記吸収性コアが、少なくとも約３０重量％の前記超吸水性ポリマー組成物を含むことを特徴とする吸収性物品。
【請求項２７】
請求項２６に記載の吸収性物品であって、
前記吸収性コアが、少なくとも約６０重量％ないし約９５重量％の前記超吸水性ポリマー組成物を含むことを特徴とする吸収性物品。
【請求項２８】
請求項１ないし請求項２７のいずれかに記載の吸収性物品であって、
前記吸収性コアが、綿毛をさらに含むことを特徴とする吸収性物品。
【請求項２９】
請求項１ないし請求項２８のいずれかに記載の吸収性物品であって、
前記吸収性コアが、界面活性剤をさらに含むことを特徴とする吸収性物品。
【請求項３０】
請求項１ないし請求項２９のいずれかに記載の吸収性物品であって、
前記吸収性コアが、複数の層から成ることを特徴とする吸収性物品。
【請求項３１】
請求項３０に記載の吸収性物品であって、
前記複数の層のうちの少なくとも１つの層が、実質的に前記超吸水性ポリマー組成物のみから成り、
前記複数の層のうちの少なくとも１つの別の層が、実質的に綿毛のみから成ることを特徴とする吸収性物品。
【請求項３２】
請求項１ないし請求項３１のいずれかに記載の吸収性物品であって、
該吸収性物品が、パーソナルケア用吸収性物品、保健用／医療用吸収性物品、家庭用／産業用吸収性物品、またはスポーツ用／建設業用吸収性物品から選択されることを特徴とする吸収性物品。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１３】
【図１４】
【公表番号】特表２０１０−５２２００８（Ｐ２０１０−５２２００８Ａ）
【公表日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５５４１０３（Ｐ２００９−５５４１０３）
【出願日】平成２０年２月８日（２００８．２．８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００８／０５０４６７
【国際公開番号】ＷＯ２００８／１１７１８６
【国際公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【出願人】（５０４４６０４４１）キンバリー クラーク ワールドワイド インコーポレイテッド (396)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月８日（２００８．２．８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００８／０５０４６７
【国際公開番号】ＷＯ２００８／１１７１８６
【国際公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【出願人】（５０４４６０４４１）キンバリー クラーク ワールドワイド インコーポレイテッド (396)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]