(57)【要約】  本発明は、外圧による変形に有意に耐えることができ、それ故、改善された液体処理特性を示す改善された水膨潤性材料に関する。より詳細には、本発明は、吸収能／浸透性のバランスが向上された水膨潤性材料に関する。本発明はまた、水膨潤性ポリマー及び弾性ポリマーを含む水膨潤性材料にも関し、前記材料は、一般に水膨潤性ポリマー（一種又は複数種）からなるコアと、前記弾性ポリマー（一種又は複数種）からなるシェルとを含む粒子の形態を有し、その際水膨潤性材料は、外圧を原因とする変形に耐えることができる。本発明はまた、本発明による特定の水膨潤性材料の特定の製造方法にも関する。
2008538375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア及びシェルを有し、かつ一般に前記コアに含まれる水膨潤性ポリマーと、一般に前記シェルに含まれる弾性ポリマー（一種又は複数種）とを有する粒子を備える水膨潤性材料であって、少なくとも約２０ｇ／ｇの吸収能を有し（４時間ＣＣＲＣ試験で測定して）、かつ本明細書で定義される生理食塩水吸収能（ＳＡＣ）、摩砕後の生理食塩水吸収能（ＳＡＣ"）、及びそれらから計算されたＱＵＩＣＳ値を有し、その際前記ＱＵＩＣＳは、少なくとも１５であり、好ましくは２００迄である、水膨潤性材料。
【請求項２】
水膨潤性ポリマーを含む水膨潤性材料であって、少なくとも約２０ｇ／ｇの吸収能を有し（４時間ＣＣＲＣ試験で測定して）、かつ本明細書で定義される生理食塩水吸収能（ＳＡＣ）、摩砕後の生理食塩水吸収能（ＳＡＣ"）及びそれらから計算されたＱＵＩＣＳ値を有し、その際前記ＱＵＩＣＳ値は、（５／３）＋ＳＡＣ"×（５／１２）を越える、水膨潤性材料。
【請求項３】
水膨潤性ポリマーを含む水膨潤性材料であって、少なくとも約２０ｇ／ｇの吸収能を有し（４時間ＣＣＲＣ試験で測定して）、かつ本明細書で定義される生理食塩水吸収能（ＳＡＣ）、摩砕後の生理食塩水吸収能（ＳＡＣ"）及びそれらから計算されたＱＵＩＣＳ値を有し、その際前記ＱＵＩＣＳ値は１０を越え、またアルキレンオキシド単位を伴う主鎖（一つ又は複数）及び／又は側鎖を有する一種又はそれ以上のポリエーテルポリウレタン弾性ポリマー（一種又は複数種）を含む、水膨潤性材料。
【請求項４】
水膨潤性ポリマー粒子を備える水膨潤性材料であって、少なくとも約２０ｇ／ｇの吸収能を有し（４時間ＣＣＲＣ試験で測定して）、かつ本明細書で定義される生理食塩水吸収能（ＳＡＣ）、摩砕後の生理食塩水吸収能（ＳＡＣ"）及びそれらから計算されたＱＵＩＣＳ値を有し、その際：
前記水膨潤性材料は：
ａ）前記水膨潤性ポリマー粒子に、０℃〜５０℃の範囲内の温度で、弾性ポリマーをスプレーコートし、
ｂ）被覆した粒子を、５０℃を越える温度で熱処理する；
ステップを含む方法で得られ、
かつ１０を越えるＱＵＩＣＳ値を有する、水膨潤性材料。
【請求項５】
少なくとも２０、より好ましくは少なくとも３０、好ましくは１００迄のＱＵＩＣＳを有する、請求項１から４までのいずれか１項記載の水膨潤性材料。
【請求項６】
少なくとも約１０×１０−７ｃｍ３ｓ／ｇ、好ましくは少なくとも１００×１０−７ｃｍ３ｓ／ｇ、又はより好ましくは少なくとも５００×１０−７ｃｍ３ｓ／ｇのＣＳ−ＳＦＣを有する、請求項１から５までのいずれか１項記載の水膨潤性材料。
【請求項７】
水膨潤性材料は、水膨潤性ポリマー（一種又は複数種）を含むコアと、弾性ポリマー（一種又は複数種）を含むシェルとを有する水膨潤性粒子を備える、請求項１から６までのいずれか１項記載の水膨潤性材料。
【請求項８】
前記弾性ポリマー（一種又は複数種）は、主鎖（一つ又は複数）内及び／又は側鎖内にアルキレンオキシド単位を伴うポリエーテルポリウレタンである、請求項７に記載の水膨潤性材料。
【請求項９】
前記水膨潤性材料は一種又はそれ以上の弾性ポリマーを含み、前記弾性ポリマー（一種又は複数種）は、アルキレンオキシド単位、好ましくはブチレンオキシド単位を伴う主鎖、及び／又はエチレンオキシド単位を伴う側鎖を有するポリエーテルポリウレタンであり、好ましくは前記側鎖中のエチレンオキシド単位の前記質量比は、１２質量％以上である、請求項８に記載の水膨潤性材料。
【請求項１０】
前記水膨潤性ポリマーは、後架橋された水膨潤性ポリマーであり、前記シェルは、１５Ｎ／ｍ〜６０Ｎ／ｍ、好ましくは２０〜６０Ｎ／ｍの平均シェル張力を有する、請求項７に記載の水膨潤性材料。
【請求項１１】
前記水膨潤性ポリマーは後架橋されていず、前記シェルは６０Ｎ／ｍを越え、１１０Ｎ／ｍ迄の平均シェル張力を有する、請求項７に記載の水膨潤性材料。
【請求項１２】
１を越える、好ましくは少なくとも６、又は更により好ましくは少なくとも１０、好ましくは２００迄、又はより好ましくは５０迄の、本明細書で定義される吸収分布指数（ＡＤＩ）を有する、請求項１から１１までのいずれか１項記載の水膨潤性材料。
【請求項１３】
請求項１から１２までのいずれか１項記載の、水膨潤性ポリマー粒子からなるコア上に、弾性ポリマー（一種又は複数種）を含むシェルを有する水膨潤性材料の製造方法であって、前記方法は：
ａ）水膨潤性ポリマー粒子に、０℃〜５０℃の範囲内の温度で、弾性ポリマーをスプレーコートし、
ｂ）被覆した粒子を、５０℃を越える温度で熱処理するステップを含む方法。
【請求項１４】
スプレーコートは流動床反応器内で行われ、弾性ポリマーは、分散液又は溶液の形態でスプレーされ、前記分散液又は溶液は、好ましくは５００ｍＰａｓ未満の粘度を有する、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外圧による変形に対して有意に耐えることができ、それ故、改善された液体処理特性を示す、改善された水膨潤性材料に関する。より詳細には、本発明は、吸収能／浸透性のバランスが向上された水膨潤性材料に関する。
【０００２】
本発明はまた、水膨潤性ポリマー及び弾性ポリマーを含む水膨潤性材料にも関し、前記材料は、一般に粒子の形態を有し、かつ水膨潤性ポリマー（一種又は複数）からなるコアと、前記弾性ポリマー（一種又は複数）からなるシェルとを含み、それにより水膨潤性材料は、外圧を原因とする変形に耐えることができる。本発明はまた、本発明による特定の水膨潤性材料の、特定の製造方法にも関する。
【０００３】
例えばおむつ等の使い捨て吸収性部品の重要な構成要素は、吸収性ゲル化材料、ＡＧＭ、又は超吸収ポリマー、若しくはＳＡＰとも称される、一般にヒドロゲル形成水膨潤性ポリマーである水膨潤性ポリマーを含む吸収性コア構造である。このポリマー材料は、大量の体液、例えば尿が、その使用時に物品により吸収されて内部に閉じ込められ得ることにより、再度の濡れを低下させ、良好な皮膚の乾燥を確実に提供する。
【０００４】
特に有用な水膨潤性ポリマー又はＳＡＰは、多くの場合、最初に不飽和カルボン酸又はその誘導体、例えばアクリル酸、アルカリ金属（例、ナトリウム及び／若しくはカリウム）又はアクリル酸のアンモニウム塩、アルキルアクリレート、並びに同様物を、比較的少量の、例えばＮ，Ｎ′−メチレンビスアクリルアミド、トリメチロールプロパントリアクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、又はトリアリルアミン等のジ−又はポリ−官能基モノマーの存在下で重合することにより形成される。ジ−又はポリ−官能基モノマー材料は、ポリマー鎖を軽度に架橋させて、それらを水不溶性であるが水膨潤性にする役割を果たす。これら軽度に架橋された吸収性ポリマーは、ポリマーバックボーンに結合した多数のカルボキシレート基を含む。中和されたカルボキシレート基は、架橋ポリマーネットワークによる体液の吸収のための、浸透圧による駆動力を生成すると一般に信じられている。
【０００５】
加えて、ポリマー粒子は、多くの場合、特にベビー用おむつの用途のために、外側表面に表面架橋層を形成して、その特性を改善するように処理される。
【０００６】
水膨潤性（ヒドロゲル形成）ポリマーは、吸収性部材、及び例えば使い捨ておむつ等の、十分に高い吸収能及び十分に高いゲル強度を有する必要がある物品中の吸収剤として有用である。吸収能は、吸収性物品の使用中に遭遇する水性体液の相当量を吸収性ポリマーが吸収できるように、十分高い必要がある。ゲル強度は、ゲルの他の性質と共に、膨張したポリマー粒子が、付与された応力下で変形に抵抗する傾向に関連する。ゲル強度は、吸収性部材又は物品内で、変形を低減し、また粒子間の毛管空隙が許容不可能な程度まで充填されて、通称ゲルブロッキングを生じるのを避けるために十分である必要がある。このゲルブロッキングは、流体取り込み又は流体分配の速度を抑制し、即ち、一旦ゲルブロッキングが発生したら、吸収性部品内の比較的乾燥したゾーン又は領域への流体の分配を妨げ得、水膨潤性ポリマー粒子が完全に飽和するか、又は流体が"遮断している"粒子を通過して吸収性部品のその他の部分内に分散し若しくは運ばれる相当前に、吸収性部品からの漏出が起こり得る。従って、水膨潤性ポリマー（吸収剤構造又は物品に組み入れられた際）は、変形に対して高い抵抗性を有し、それにより高い湿潤時の空隙率を保持し、膨張したゲル床を介して流体が輸送されるための高い浸透性を生み出すことが重要である。
【０００７】
比較的高い浸透性を有する吸収性ポリマーは、内部架橋及び／又は表面架橋のレベルを増大することにより製造し得ることが周知である。これは、膨張したゲルの、例えば着用者により生じる圧力等の外圧による変形に対する抵抗性を増大させるが、一般にまた、ゲルの吸収能を低下させてしまう。従って今日まで、水膨潤性ポリマーの製造業者は、所望の吸収能及び浸透性に応じて、常に表面架橋レベル及び内部架橋レベルを選択する必要がある。
【０００８】
浸透性を獲得するために吸収能が犠牲となることは、この従来の手法の大きな不都合である。より低い吸収能は、衛生物品内の吸収性ポリマーのより高い吸収量により補償される必要があり、このことは例えばおむつ又は衛生ナプキン着用時のコアの一体性を保持することの困難に繋がる。従って、この問題を克服するための特別な技術的挑戦及び高価な固化技術が必要であり、また吸収性ポリマー自体のより高い吸収量のレベルにより、より高いコストを負う。
【０００９】
表面架橋した水膨潤性ポリマー粒子は、多くの場合、それらの表面架橋した表面層により制限され、十分に吸収又は膨潤することが不可能であり；また、表面架橋した表面層は、膨張応力又は負荷下での性能に関連した応力に打ち勝つに十分強力ではない。
【００１０】
その結果、当該技術分野にて使用される、そのような水膨潤性ポリマーの表面架橋した表面層は、一般に、ポリマーが有意に膨潤すると破壊される。多くの場合、これら表面架橋した水膨潤性ポリマーは、使用時、有意に変形し、それにより、空隙率が比較的低くなり、また湿潤状態におけるゲル床の浸透性が低下する。
【００１１】
任意の理論に束縛されることを望まず、変形に対する安定性を決定する接線分力は、シェル又は被膜の破壊により制限される。
【００１２】
本発明者等は、今、該材料に摩砕方法を供した場合の水膨潤性材料の吸収能における変化は、元の水膨潤性材料が高い圧力を付与し、その圧力は水膨潤性材料（膨潤した際）の非常に向上された浸透性を保証するに十分高く、最終的には、使用時の改善された吸収能／浸透性バランスと性能とを提供するか否かを測定する指標となることを見出した。
【００１３】
本発明者等は、膨張時に、変形に対して遙かに改善された抵抗性を示し、また膨張時でさえも外圧に対して改善された安定性を提供する、改善された水膨潤性材料を提供する方法を見出した。材料は、一般に、特定のシェルを伴う水膨潤性ポリマーの粒子を含み、該シェルは内圧を形成し、該内圧は該シェル内において水膨潤性ポリマー上に付与される。任意の理論に束縛されることを望まず、この内圧が、外圧、例えば水膨潤性材料を含む吸収性部品の着用者により付与される圧力と比較して有意に高い場合、シェルは、可能な限り円形の形状をとってエネルギーを最小にしようとするため、変形に対する粒子の安定性を提供すると想定される。水膨潤性材料内の内圧は、吸収性部品内の使用時の平均外圧に基づき、水膨潤性材料上に付与される一般的な外圧よりも少なくとも５０％高いと想定される。これにより、本発明者等は、シェルにより形成される内圧は、特に例えば赤ん坊のおむつ等の吸収性部品内に使用される水膨潤性材料の場合、好ましくは約０．４５ｐｓｉ〜約１．０５ｐｓｉの範囲内である必要があることを見出した。
【００１４】
表面架橋した外側面を含む、産業界にて説明され、かつ入手可能な公知の表面架橋した水膨潤性ポリマーと正に同様に、本発明の水膨潤性材料の水膨潤性ポリマー粒子のシェルは、一般に水膨潤性材料の吸収能をある程度低下させるであろう。しかしながら、高い吸収能を可能にする高い拡張性を一方で有するシェルの高圧耐性により、本発明の水膨潤性材料を用いて改善されたバランスが獲得される。従って、本発明の水膨潤性材料は、公知の表面架橋された、又は被覆された水膨潤性材料と比較して、吸収能と浸透性間の改善されたバランスを有する。
【００１５】
発明の概要
第一の実施態様において、本発明は、各々がコア及びシェルを有し、かつ一般に前記コア内に含まれる水膨潤性ポリマーを含む粒子を有する水膨潤性材料を提供する。前記シェルは、好ましくは弾性ポリマー（一種又は複数）を含み、前記水膨潤性材料は、少なくとも約２０ｇ／ｇ（４時間ＣＣＲＣ試験で測定して）の吸収能を有し、かつ本明細書に定義する、生理食塩水吸収能（ＳＡＣ）、摩砕後の生理食塩水吸収能（ＳＡＣ"）及びそれらから計算されたＱＵＩＣＳ値を有し、それにより前記ＱＵＩＣＳは、少なくとも１５、又はより好ましくは少なくとも２０、又は更により好ましくは少なくとも３０％、又は更により好ましくは少なくとも５０、又は更により好ましくは少なくとも６０、又は更により好ましくは少なくとも７０、及び好ましくは２００迄、又はより好ましくは１００迄である。
【００１６】
別の実施態様において、本発明は、水膨潤性ポリマーを含む水膨潤性材料を提供し、前記水膨潤性材料は、少なくとも約２０ｇ／ｇ（４時間ＣＣＲＣ試験で測定して）の吸収能を有し、かつ本明細書に定義する、生理食塩水吸収能（ＳＡＣ）、摩砕後の生理食塩水吸収能（ＳＡＣ"）及びそれらから計算されたＱＵＩＣＳ値を有し、それにより前記ＱＵＩＣＳ値は、（５／３）＋ＳＡＣ"×（５／１２）を越える。
【００１７】
従って、上記ＱＵＩＣＳ値も好ましい。
【００１８】
別の実施態様において、本発明は、水膨潤性ポリマーを含む水膨潤性材料を提供し、前記水膨潤性材料は、少なくとも約２０ｇ／ｇ（４時間ＣＣＲＣ試験で測定して）の吸収能を有し、かつ本明細書に定義する、生理食塩水吸収能（ＳＡＣ）、摩砕後の生理食塩水吸収能（ＳＡＣ"）及びそれらから計算されたＱＵＩＣＳ値を有し、それによりＱＵＩＣＳは、少なくとも１５であり、該材料は、少なくとも１０（本明細書で１０−７ｃｍ３秒／ｇとして表す）の本明細書に定義するＣＳ−ＳＦＣを有する。
【００１９】
本発明者等はまた、本明細書の水膨潤性材料に有利に使用されて卓越した浸透性／吸収能バランス及び卓越したＱＵＩＣＳ値（１０を超えるＱＵＩＣＳ）を提供し得る、非常に好ましい弾性ポリマーを見出した。即ち、前記水膨潤性材料は、一種又はそれ以上のポリエーテルポリウレタン弾性ポリマー（一種又は複数）を含み、該弾性ポリマーは、アルキレンオキシド単位を伴う主鎖（一つ又は複数）及び／又は側鎖、好ましくはエチレンオキシド単位を伴う側鎖及び／又はブチレンオキシド単位を伴う主鎖を有する。
【００２０】
水膨潤性ポリマーからなるコアと、弾性ポリマーからなるシェルとを含む粒子を備える通称コアシェル水膨潤性材料が好ましい。
【００２１】
本発明者等はまた、本明細書の上記の水膨潤性材料の非常に好ましい製造方法を見出し、卓越した浸透性／吸収能バランスと、１０を越えるＱＵＩＣＳを有する卓越したＱＵＩＣＳ値とを提供する。即ち、前記水膨潤性材料は：
ａ）前記水膨潤性ポリマー粒子に、０℃〜５０℃の範囲内の温度で弾性ポリマーをスプレー被覆し、そして
ｂ）被覆した粒子を、５０℃を越える温度で熱処理するステップを含む方法により得られる。
【００２２】
水膨潤性材料
本発明の水膨潤性材料は、水を吸収することにより水中で膨潤し；それによりゲルを形成し得る。他の液体を吸収し、膨潤してもよい。従って、本明細書で使用する際、「水膨潤性」は、材料が、少なくとも水中で膨潤するが、他の液体又は溶液中、好ましくは水ベースの液体、例えば０．９％生理食塩水及び尿中でも膨潤することを意味する。
【００２３】
水膨潤性材料は固体である；これは、ゲル、及び例えば薄片、繊維、凝集体、大きい塊、顆粒、球体、及び′固体′又は′粒子′として当該技術分野にて周知の他の形態等の粒子を含む。
【００２４】
本発明の水膨潤性材料は、水膨潤性ポリマー（一種又は複数）（粒子）を含む水膨潤性粒子を備え、前記水膨潤性粒子は、好ましくは少なくとも５０〜１００質量％（水膨潤性材料の）又は８０〜１００質量％ものレベルで存在し、最も好ましくは、該材料は、前記水膨潤性粒子からなる。前記水膨潤性材料の水膨潤性粒子は、好ましくは本明細書に記載するコアシェル構造を有し、それによりコアは、好ましくは一般に同様に微粒子である前記水膨潤性ポリマー（一種又は複数）を含む。
【００２５】
本発明の水膨潤性材料は、少なくとも２０ｇ／ｇ（本明細書に記載する４時間ＣＣＲＣ試験で測定して）、好ましくは少なくとも２５ｇ／ｇ、又は更により好ましくは少なくとも３０ｇ／ｇ、又は更により好ましくは少なくとも４０ｇ／ｇの吸収能を有する。本発明の水膨潤性材料は、本明細書に記載する４時間ＣＣＲＣ試験で測定して、８０ｇ／ｇ未満、及び又は更に６０ｇ／ｇ未満の吸収能を有し得る。
【００２６】
本明細書の水膨潤性材料は、以後記載する方法で定義される、生理食塩水吸収能（ＳＡＣ）、摩砕後の生理食塩水吸収能（ＳＡＣ"）及びそれらから計算したＱＵＩＣＳ値を有する。ＳＡＣ"とＳＡＣ間の差、従ってそれから計算されるＱＵＩＣＳは、水膨潤性材料の粒子（水膨潤性ポリマーを含む）のコア上に付与される内圧の指標であると想定される。
【００２７】
上記に定義したＱＵＩＣＳ値は、本明細書の様々な水膨潤性材料に関するものである。
【００２８】
少なくとも１５、又はより好ましくは少なくとも２０、又は更により好ましくは少なくとも３０、及び好ましくは２００迄、又は更により好ましくは１５０迄、又は更により好ましくは１００迄のＱＵＩＣＳを有する水膨潤性材料が、非常に好ましい。
【００２９】
本発明の水膨潤性材料は、本明細書に示す方法によって測定されたＣＳ−ＳＦＣ値で表される、非常に高い浸透性又は空隙率を有する。
【００３０】
本発明の水膨潤性材料のＣＳ−ＳＦＣは、一般に少なくとも１０×１０−７ｃｍ３秒／ｇであるが、好ましくは少なくとも３０×１０−７ｃｍ３秒／ｇ、又はより好ましくは少なくとも５０×１０−７ｃｍ３秒／ｇ、又は更により好ましくは少なくとも１００×１０−７ｃｍ３秒／ｇである。ＣＳ−ＳＦＣは、少なくとも５００×１０−７ｃｍ３秒／ｇ、又は更により好ましくは少なくとも１０００×１０−７ｃｍ３秒／ｇであることが好ましいと思われ、更に２０００×１０−７ｃｍ３秒／ｇ、又はそれ以上のＣＳ−ＳＦＣを有することも可能であることが見出されている。
【００３１】
一般に、本明細書中で以下に記載するように、水膨潤性材料は、例えば弾性ポリマーのシェルを含む場合でも、水膨潤性ポリマー粒子の好ましい粒径／分布とほぼ等しい粒径及び分布を有する微粒子であり、それはこのシェルが一般に非常に薄く、水膨潤性材料の粒子の粒径に有意に影響しないためである。
【００３２】
驚くべき事に、当該技術分野にて周知の水膨潤性ポリマー粒子とは対称的に、本明細書の水膨潤性材料の粒子は、一般に、膨潤した際、例えば、以下に記載する４時間ＣＣＲＣ試験にて設定した方法により膨張した際に、ほぼ球形であることが見出されている。即ち、粒子は、膨張した際でも、粒子に任意の変形が殆ど生じない程度に平均外圧に耐えることができ、非常に向上された浸透性が保証されている。
【００３３】
膨潤した粒子の球形度は、例えばＰａｒｔＡｎ方法（粒子の寸法及び形状を測定する光学的方法）又は好ましくは顕微鏡法により測定し得る。
【００３４】
本明細書の水膨潤性材料は、好ましくは、本明細書に示すように、前記材料内に存在する粒子内に存在するか、又は粒子のコア上のシェルとしての弾性ポリマーを含むことが好ましい。本発明の吸水性材料は、本明細書に示す４時間ＣＣＲＣ試験で測定した吸収能と、ＣＳ−ＳＦＣ試験で測定した浸透性との、驚くべき有益な組み合わせ又はバランスを有する。
【００３５】
より詳細には、本発明の水膨潤性材料は、１より大きい、好ましくは少なくとも２、より好ましくは少なくとも３、更により好ましくは少なくとも６、最も好ましくは少なくとも約１０の特に有益な吸収分配係数（ＡＤＩ）を有する。それにより、ＡＤＩは：
ＡＤＩ＝（ＣＳ−ＳＦＣ／（１５０＊１０−７ｃｍ３秒／ｇ））／１０２．５−０．０９５×（ＣＣＲＣ／ｇ／ｇ）
と定義される。
【００３６】
一般に、水膨潤性材料は、約２００以下、好ましくは５０以下のＡＤＩを有するであろう。
【００３７】
シェル及びその好ましい弾性ポリマー
本発明の水膨潤性材料は、コアシェル構造を有する、好ましくは水膨潤性粒子を含む。前記コアは、水膨潤性ポリマー（一種又は複数）を含むことが好ましい。また、前記シェル（前記コア上の）は、弾性ポリマーを含むことも好ましい。
【００３８】
本発明の目的において、シェルは、本明細書に言及するコアの表面上に存在し；これは、前記シェルが粒子の外側面を形成し得る実施態様、及び粒子の外側面を形成しない実施態様を含むことを理解すべきである。
【００３９】
好ましい実施において、水膨潤性材料は、本明細書に記載するように、微粒子水膨潤性ポリマー（一種又は複数）から形成されたコアを有する水膨潤性粒子を含み、又は該粒子からなり、このコアは、本明細書の水膨潤性材料の粒子の中心に形成され、水膨潤性粒子は各々、前記コアの外側表面積のほぼ全体上に存在するシェルを含む。
【００４０】
本発明の好ましい一実施態様において、シェルは、水膨潤性ポリマーコアの周囲の基本的に連続した層であり、前記層は、ポリマーコアの表面全体を覆っており、即ち、コア表面のいずれの領域も露出されていない。ここで、シェルは、一般に、本明細書にて後に記載する好ましい方法により形成される。
【００４１】
好ましくは本明細書に記載する好ましい方法で形成されたシェルは、好ましくは経路状に接続され、より好ましくは、シェルは、経路状に接続されて、例えば水膨潤性ポリマー（一種又は複数）のコアを封入している（完全に囲んでいる）（例えば E. W. Weinstein et. al., Mathworld - A Wolfram Web Resource for 'encapsulation' and 'pathwise connected'参照)。シェルは、好ましくは、コア表面上の経路状に接続された完全表面である。この完全表面は、シェルが存在し、かつ経路状、例えばネットワーク状に接続された第一の面積からなるが、例えば微小孔である、シェルが存在しない第二の面積も含み得、それにより前記第二の面積は、ばらばらの組織である。好ましくは、第二の面積の各々、例えば微小孔は、乾燥状態で、０．１ｍｍ２未満、又は０．０１ｍｍ２未満、好ましくは８０００μｍ２未満、より好ましくは２０００μｍ２未満、また更により好ましくは８０μｍ２未満の表面積を有する。しかしながら、第二の面積は全く存在せず、シェルが、例えば水膨潤性ポリマー（一種又は複数）のコアの周囲で完全封入体を形成することが最も好ましい。
【００４２】
上記したように、シェルは、本明細書で後に記載するように、好ましくは弾性ポリマーを含む。弾性ポリマーからなるシェルは、本明細書で後に記載する方法、例えば、好ましくは弾性ポリマーの分散液又は溶液を、本明細書に記載する好ましい方法で水膨潤性ポリマーのコア上にスプレーすることにより、水膨潤性ポリマー（一種又は複数）のコアの表面上に形成されることが好ましい。驚くべき事に、これら好ましい方法の条件は、良好な吸収性を保証しながら、圧力に対するシェルの抵抗性を更に向上させ、水膨潤性材料の浸透性を改善することが見出されている。
【００４３】
本明細書のシェルは、一般に、（理論的に等価なシェルカリパス）×（４００％伸張における平均湿潤割線弾性係数）として定義される、５〜２００Ｎ／ｍ、又は好ましくは１０〜１７０Ｎ／ｍ、又はより好ましくは２０〜１３０Ｎ／ｍの高い張力を有する。数個の実施態様において、張力４０Ｎ／ｍ〜１１０Ｎ／ｍｍのシェルを有することが好ましいと思われる。
【００４４】
本発明の一実施態様において、本明細書の水膨潤性ポリマーが、（本明細書に記載するシェルの適用に先立ち、又は前記シェルの適用と同時に）（表面）後架橋されている場合、シェル張力は、１５Ｎ／ｍ〜６０Ｎ／ｍ、又はより好ましくは２０Ｎ／ｍ〜６０Ｎ／ｍ、又は好ましくは４０〜６０Ｎ／ｍの範囲内にあることがより好ましいと思われる。
【００４５】
更に別の実施態様において、水膨潤性ポリマーは表面架橋されず、前記シェル張力は、６０Ｎ／ｍ〜１１０Ｎ／ｍの範囲内にあることが、更により好ましいと思われる。
【００４６】
シェルは、好ましくは、２００ｇ／ｍ２／日を越える気化水分透過率（ＭＶＴＲ；以下に示す方法で測定し得る）を伴う少なくとも中程度の水浸透性を有し、好ましくは８００ｇ／ｍ２／日又はそれ以上、好ましくは１２００（を含めた）〜１４００ｇ／ｍ２／日のＭＶＴＲを伴う浸透性、更により好ましくは少なくとも１５００ｇ／ｍ２／日、２１００ｇ／ｍ２／日（を含めた）迄のＭＶＴＲを伴う浸透性を有し、また最も好ましくは、シェル（例えば、弾性ポリマー）は、２１００ｇ／ｍ２／日又はそれ以上のＭＶＴＲを伴う高い浸透性を有する。
【００４７】
本明細書のシェルは、一般に薄い；好ましくは、シェルは、本明細書に記載する方法で測定され得るように、少なくとも０．１μｍ、典型的には１ミクロン（μｍ）〜１００ミクロン、好ましくは１ミクロン〜５０ミクロン、より好ましくは１ミクロン〜２０ミクロン、又は更に２〜２０ミクロン、又は更に２〜１０ミクロンの間の平均カリパス（厚さ）を有する。
【００４８】
シェルは、好ましくはカリパス及び／又は形状が均一である。好ましくは、平均カリパスは、最小カリパス対最大カリパスの比が、１：１〜１：５、好ましくは１：１〜１：３、又は更に１：１〜１：２、又は更に１：１〜１：１．５である。
【００４９】
好ましくは、水膨潤性材料は、弾性ポリマー（一種又は複数）からなるシェルを有し、該弾性ポリマーは、一般に、膜形成弾性ポリマーであり、また一般に熱可塑性膜形成弾性ポリマーである。
【００５０】
弾性ポリマーは、６０℃未満の少なくとも一つのガラス転移温を有するポリマーであり得る；弾性ポリマーは、ブロックコポリマーであることが好ましいと思われ、それにより、コポリマーの少なくとも一つのセグメント又はブロックは、以下により詳細に説明するように、室温未満（即ち、２５℃未満；これは軟質セグメント又は軟質ブロックと言われる）のＴｇを有し、また、コポリマーの少なくとも一つのセグメント又はブロックは、室温を越えるＴｇを有する（これは硬質セグメント又は硬質ブロックと言われる）。本明細書に引用するＴｇは、当業者周知の方法、例えば、差分走査熱量測定法（ＤＳＣ）を用いて、材料が加熱により受ける比熱の変化を測定することにより測定され得る。ＤＳＣは、サンプルの温度を不活性参照材料（例、インジウム）の温度と同一に維持する際に必要なエネルギーを測定する。Ｔｇは、ベースラインの勾配における吸熱変化の中間点から決定される。Ｔｇ値は、第二加熱サイクルから報告され、従って、サンプル中の残留溶媒はいずれも除去される。しかしながら、Ｔｇの測定は、実際には、数個のＴｇが非常に接近しているか、又は他の実験的理由から、非常に困難であり得る。Ｔｇが実験により明確に決定できない場合でも、ポリマーは尚、本発明の範囲内にて適切であり得る。
【００５１】
好ましくは、水膨潤性材料は、一種又はそれ以上の弾性ポリマー（６０℃未満の少なくとも一つのＴｇを有する）を含み、また前記材料は、（４００％伸張における平均湿潤割線弾性係数）＊（水膨潤性材料の全質量と比較した前記弾性ポリマーの相対質量）として定義される０．０３ＭＰａ〜０．６ＭＰａ、好ましくは０．０７ＭＰａ〜０．４５ＭＰａ、より好ましくは０．１〜０．３５Ｍｐａの衝撃パラメータを有する。上記の弾性ポリマーの相対質量パーセントは、例えば本明細書に記載するパルスＮＭＲ法により測定し得る。
【００５２】
好ましい実施態様において、水膨潤性材料は、一般にその粒子のシェル内に存在する弾性ポリマーを含み、これは、一般に（水膨潤性材料の質量の）０．１％〜２５％、又はより好ましくは０．５〜１５％、又は更により好ましくは〜１０％、又は更により好ましくは５％迄の質量パーセントで存在する。当業者は、これを測定する適切な方法を知っているであろう。例えば、６０℃未満又はそれ以下の少なくとも一つのガラス転移温度（Ｔｇ）を有する弾性ポリマーを含む水膨潤性材料に関しては、本明細書で以下に記載するＮＭＲ法を使用し得る。
【００５３】
弾性ポリマーに所望の特性を付与するために、更に例えば微粒子、油、溶媒、可塑剤、界面活性剤、分散剤等の充填剤を場合により組み込んでもよい。
【００５４】
弾性ポリマーは、疎水性又は親水性であり得る。しかしながら、急速な湿潤のためには、弾性ポリマーも親水性であることが好ましい。
【００５５】
弾性ポリマーは、好ましくは、水膨潤性ポリマー粒子上のシェルの形態で適用され、かつ存在し、これは好ましくは、その溶液又は分散液を用いて、本明細書に記載する被覆工程により実施される。そのような溶液及び分散液は、水及び／又は任意の適切な有機溶媒、例えばアセトン、イソプロパノール、テトラヒドロフラン、メチルエチルケトン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、クロロホルム、エタノール、メタノール及びそれらの混合物を用いて調製し得る。
【００５６】
溶液から適用可能な弾性ポリマーは、例えばＶｅｃｔｏｒ（登録商標）  ４２１１(Dexco Polymers, Texas, USA)、Ｖｅｃｔｏｒ  ４１１１、Ｓｅｐｔｏｎ  ２０６３ (Septon Company of America, a Kuraray Group Company)、Ｓｅｐｔｏｎ  ２００７、Ｅｓｔａｎｅ（登録商標）  ５８２４５(Noveon, Cleveland, USA)、Ｅｓｔａｎｅ  ４９８８、Ｅｓｔａｎｅ  ４９８６、Ｅｓｔａｎｅ（登録商標）Ｘ−１００７、Ｅｓｔａｎｅ  Ｔ５４１０、Ｉｒｏｇｒａｎ  ＰＳ３７０−２０１(Huntsman Polyurethanes)、ＩｒｏｇｒａｎＶＰ  ６５４／５、Ｐｅｌｌｅｔｈａｎｅ  ２１０３−７０Ａ（Dow Chemical Company）、Ｅｌａｓｔｏｌｌａｎ（登録商標）  ＬＰ９１０９（Elastogran）である。
【００５７】
好ましい実施態様において、ポリマーは、好ましくは水性分散液の形態で適用され、より好ましい実施態様では、ポリマーは、ポリウレタン、例えば以下に記載する好ましいポリウレタンの水性分散液として適用される。
【００５８】
ポリウレタンの合成及びポリウレタン分散液の調製は、例えばUllmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Sixth Edition, 2000 Electronic Releaseに詳細に記載されている。
【００５９】
ポリウレタンは、好ましくは親水性であり、特に表面親水性である。表面親水性は、当業者周知の方法により測定し得る。好ましい実施において、親水性ポリウレタンは、吸収されるべき液体によって湿潤される材料である（０．９％生理食塩水；尿）。これらは、９０度未満の接触角により特徴付けられ得る。接触角は、例えばKruess, Germanyから入手可能なビデオベースの接触角測定装置、Ｋｒｕｅｓｓ  Ｇ１０−Ｇ１０４１、又は当該技術分野にて周知の他の方法で測定し得る。
【００６０】
好ましい実施態様において、親水性の性質は、親水性ポリマーブロック、例えばエチレングリコール（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）又は１，４−ブタンジオール（ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）又は１，３−プロパンジオール（ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）、又はそれらの混合物から誘導した基の部分を有するポリエーテル基を含むポリウレタンによって達成される。
【００６１】
従って、ポリエーテルポリウレタンは、好ましい弾性ポリマーである。親水性ブロックは、一部の側鎖又は全部の側鎖が、親水性ポリマーブロックであるように、構成され得る。しかし、親水性ブロックは、主鎖（即ち、ポリマーのバックボーン）の構成要素であってもよい。好ましい実施態様では、少なくとも親水性ポリマーブロックの優位な部分が、側鎖の形態で存在するポリウレタンを使用する。従って、側鎖は、ポリ（エチレングリコール）−コ−ポリ（プロピレングリコール）のようなブロックコポリマーであり得る。
【００６２】
アルキレンオキシド単位、好ましくはエチレンオキシド単位を伴う側鎖を有するポリエーテルポリウレタンが非常に好ましい。主鎖がアルキレンオキシド単位、好ましくはブチレンオキシド単位を含むポリエーテルポリウレタンも好ましい。
【００６３】
更に、イオン性基、好ましくはカルボキシレート、スルホネート、ホスホネート又はアンモニウム基の部分を増加させることにより、ポリウレタンに親水性の性質を獲得することが可能である。アンモニウム基は、プロトン化又はアルキル化された第三級又は第四級基であり得る。カルボキシレート、スルホネート、及びホスフェートは、アルカリ金属塩又はアンモニウム塩として存在し得る。適切なイオン性基及びそれら各々の前駆体は、例えば"Ullmanns Encyclopaedie der technischen Chemie", 4th Edition, Volume 19, p. 311-313に記載され、また更にＤＥ−Ａ１４９５７４５及びＷＯ０３／０５０１５６に記載されている。
【００６４】
好ましいポリウレタンの親水性は、弾性ポリマー（シェル）に封入された水膨潤性ポリマー粒子内への水の浸透及び溶解を促進する。
【００６５】
本明細書において特に好ましい相分離したポリウレタンは、少なくとも５ｋｇ／ｍｏｌ、好ましくは少なくとも１０ｋｇ／ｍｏｌ及びそれ以上の平均分子量Ｍｗを有する、一種又はそれ以上の相分離したブロックコポリマーを含む。
【００６６】
一実施態様において、そのようなブロックコポリマーは、互いに重合した、少なくとも第一の重合したホモポリマーセグメント（ブロック）及び第二の重合したホモポリマーセグメント（ブロック）を有し、それにより好ましくは第一（軟質）セグメントは、２０℃未満、又は更に０℃未満のＴｇ１を有し、第二（硬質）セグメントは、好ましくは６０℃若しくはそれ以上、又は更に７０℃若しくはそれ以上のＴｇ２を有する。
【００６７】
別の実施態様において、そのようなブロックコポリマーは、互いに重合した、少なくとも第一の重合したヘテロポリマーセグメント（ブロック）及び第二の重合したヘテロポリマーセグメント（ブロック）を有し、それにより好ましくは第一（軟質）セグメントは、２０℃未満、又は更に０℃未満のＴｇ１を有し、第二（硬質）セグメントは、好ましくは６０℃若しくはそれ以上、又は更に７０℃若しくはそれ以上のＴｇ２を有する。
【００６８】
一実施態様において、硬質第二セグメント（少なくとも５０℃のＴｇを有する）の全質量平均分子量は、好ましくは少なくとも２８ｋｇ／ｍｏｌ、又は更に少なくとも４５ｋｇ／ｍｏｌである。
【００６９】
第一（軟質）セグメント（２０℃未満のＴｇを有する）の好ましい質量平均分子量は、少なくとも５００ｇ／ｍｏｌ、好ましくは少なくとも１０００ｇ／ｍｏｌ、又は更に少なくとも２０００ｇ／ｍｏｌであるが、好ましくは８０００ｇ／ｍｏｌ未満、好ましくは５０００ｇ／ｍｏｌ未満である。
【００７０】
しかしながら、第一（軟質）セグメントの合計は、一般に、全ブロックコポリマーの２０〜９５質量％、又は更に２０％〜８５％、又はより好ましくは３０％〜７５％、又は更に４０％〜７０質量％である。更に、軟質セグメントの全質量レベルが、７０％を越える場合、個々の軟質セグメントは、５０００ｇ／ｍｏｌ未満の質量平均分子量を有することが更により好ましい。
【００７１】
"ポリウレタン"が、ジ又はポリイソシアネートを少なくとも一種のジ又はポリ官能基性"活性水素含有"化合物と反応させて得られるポリマーを記述する際に使用される総称であることは、当業者により、よく理解されている。"活性水素含有"とは、ジ又はポリ官能基性化合物が、イソシアネート基に対して反応性を有する少なくとも２つの官能基（反応性基とも称する）、例えばヒドロキシル基、第一級及び第二級アミノ基、並びにメルカプト（ＳＨ）基を有することを意味する。
【００７２】
ポリウレタンが、ウレタン及び尿素結合に加えて、アロファネート、ビウレット、カルボジイミド、オキサゾリジニル、イソシアヌレート、ウレトジオン、並びに他の結合をも含むことも、当業者により、よく理解されている。
【００７３】
一実施態様において、本明細書にて有用なブロックコポリマーは、好ましくはポリエーテルウレタン及びポリエステルウレタンである。ポリアルキレングリコール単位、特にポリエチレングリコール単位又はポリ（テトラメチレングリコール）単位を含むポリエーテルウレタンが特に好ましい。本明細書で使用するように、用語"アルキレングリコール"は、２〜１０個の炭素原子を有するアルキレングリコール及び置換アルキレングリコールの両方、例えばエチレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，２−ブチレングリコール、１，３−ブチレングリコール、１，４−ブチレングリコール、スチレングリコール及び同様物を含む。
【００７４】
本発明により使用されるポリウレタンは、一般に、ポリイソシアネートと、２個又は３個以上の反応性基を有する活性水素含有化合物との反応により得られる。これらは、
ａ）好ましくは３００〜１０００００ｇ／ｍｏｌ、特に５００〜３００００ｇ／ｍｏｌの範囲内の分子量を有する高分子量化合物
ｂ）低分子量化合物、並びに
ｃ）ポリエーテル基、特にポリエチレンオキシド基又はポリテトラヒドロフラン基、及び２００〜２００００ｇ／ｍｏｌの範囲内の分子量を有し、ポリエーテル基は反応性基を有さない、化合物を含む。
【００７５】
これらの化合物は、混合物としても使用し得る。
【００７６】
適切なポリイソシアネートは、平均約２個又はそれ以上のイソシアネート基、好ましくは平均約２〜約４個のイソシアネート基を有し、単独で、又は２種若しくはそれ以上の混合物で使用される、脂肪族、脂環式、芳香脂肪族、及び芳香族ポリイソシアネートを含む。ジイソシアネートがより好ましい。脂肪族及び脂環式ポリイソシアネート、特にジイソシアネートが特に好ましい。
【００７７】
適切な脂肪族ジイソシアネートの特定の例は、５〜２０個の炭素原子を有するα、ω−アルキレンジイソシアネート、例えばヘキサメチレン−１，６−ジイソシアネート、１，１２−ドデカンジイソシアネート、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、２，４，４−トリメチル−ヘキサメチレンジイソシアネート、２−メチル−１，５−ペンタメチレンジイソシアネート、及び同様物を含む。５個より少ない炭素原子を有するポリイソシアネートを使用してもよいが、それらの高い揮発性及び毒性を原因として、比較的好ましくない。好ましい脂肪族ポリイソシアネートは、ヘキサメチレン−１，６−ジイソシアネート、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、及び２，４，４−トリメチル−ヘキサメチレンジイソシアネートを含む。
【００７８】
適切な脂環式ジイソシアネートの特定の例は、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、(Bayer CorporationからＤｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）Ｗとして商業的に入手可能)、イソホロンジイソシアネート、１，４−シクロヘキサンジイソシアネート、１，３−ビス（イソシアネート（ｉｓｏｃｙａｎａｔｏ）メチル）シクロヘキサン、及び同様物を含む。好ましい脂環式ジイソシアネートは、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート及びイソホロンジイソシアネートを含む。
【００７９】
適切な芳香脂肪族ジイソシアネートの特定の例は、ｍ−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、ｐ−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、１，４−キシリレンジイソシアネート、１，３−キシリレンジイソシアネート、及び同様物を含む。好ましい芳香脂肪族ジイソシアネートは、テトラメチルキシリレンジイソシアネートである。
【００８０】
適切な芳香族ジイソシアネートの例は、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、それらの異性体、ナフタレンジイソシアネート、及び同様物を含む。好ましい芳香族ジイソシアネートは、トルエンジイソシアネート及び４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネートである。
【００８１】
ａ）２個又はそれ以上の反応性基を有する、高分子量化合物の例は、例えばポリエステルポリオール及びポリエーテルポリオール、並びにポリヒドロキシポリエステルアミド、ヒドロキシル含有ポリカプロラクトン、ヒドロキシル含有アクリルコポリマー、ヒドロキシル含有エポキシド、ポリヒドロキシポリカーボネート、ポリヒドロキシポリアセタール、ポリヒドロキシポリチオエーテル、ポリシロキサンポリオール、エトキシル化ポリシロキサンポリオール、ポリブタジエンポリオール及び水素化ポリブタジエンポリオール、ポリアクリレートポリオール、ハロゲン化ポリエステル及びポリエーテル、並びに同様物、並びにそれらの混合物である。ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリシロキサンポリオール、及びエトキシル化ポリシロキサンポリオールが好ましい。特に好ましくは、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール及びポリアルキレンエーテルポリオールである。前記の高分子量化合物の官能基の数は、好ましくは平均で１．８〜３、特に２〜２．２官能基／分子の範囲内にある。
【００８２】
ポリエステルポリオールは、一般に、有機ポリカルボン酸又はその無水物と、化学量論的に過剰なジオールとの反応により製造されるエステル化生成物である。ポリエステルポリオールの形成に使用されるジオールは、アルキレングリコール、例えばエチレングリコール、１，２−及び１，３−プロピレングリコール、１，２−、１，３−、１，４−、及び２，３−ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオール、１，８−オクタンジオール、並びに他のグリコール、例えばビスフェノール−Ａ、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール（１，４−ビス−ヒドロキシメチルシクロヘキサン）、２−メチル−１，３−プロパンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ジブチレングリコール、ポリブチレングリコール、ジメレートジオール、ヒドロキシル化ビスフェノール、ポリエーテルグリコール、ハロゲン化ジオール、及び同様物、並びにそれらの混合物を含む。好ましいジオールは、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、及びネオペンチルグリコールを含む。代替的に、又はこれらに加えて、等価なメルカプト化合物も使用し得る。
【００８３】
ポリエステルポリオールの形成に使用される適切なカルボン酸は、ジカルボン酸及びトリカルボン酸並びに無水物、例えばマレイン酸、無水マレイン酸、コハク酸、グルタル酸、グルタル酸無水物、アジピン酸、スベリン酸、ピメリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、クロレンド酸、１，２，４−ブタン−トリカルボン酸、フタル酸、フタル酸の異性体、無水フタル酸、フマル酸、例えばオレイン酸のような二量体脂肪酸、及び同様物、並びにそれらの混合物を含む。ポリエステルポリオールの形成に使用される好ましいポリカルボン酸は、脂肪族又は芳香族二塩基酸を含む。
【００８４】
適切なポリエステルポリオールの例は、ポリ（グリコールアジペート）、ポリ（エチレンテレフタレート）ポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、オルトフタルポリオール、スルホン酸化及びホスホン酸化ポリオール、並びに同様物、並びにそれらの混合物を含む。
【００８５】
好ましいポリエステルポリオールは、ジオールである。好ましいポリエステルジオールは、ポリ（ブタンジオールアジペート）；ヘキサンジオールアジピン酸及びイソフタル酸ポリエステル、例えばヘキサンアジペートイソフタレートポリエステル；ヘキサンジオールネオペンチルグリコールアジピン酸ポリエステルジオール、例えばＰｉｏｔｈａｎｅ  ６７−３０００  ＨＮＡ(Panolam Industries)及びＰｉｏｔｈａｎｅ  ６７−１０００  ＨＮＡ、並びにプロピレングリコール無水マレイン酸アジピン酸ポリエステルジオール、例えばＰｉｏｔｈａｎｅ  ＳＯ−１０００  ＰＭＡ、並びにヘキサンジオールネオペンチルグリコールフマル酸ポリエステルジオール、例えばＰｉｏｔｈａｎｅ  ６７−ＳＯ０  ＨＮＦを含む。他の好ましいポリエステルジオールは、Ｒｕｃｏｆｌｅｘ（登録商標）  Ｓ１０１．５−３．５、Ｓ１０４０−３．５、及びＳ−１０４０−１１０（Bayer Corporation）を含む。
【００８６】
ポリエーテルポリオールは、反応性水素原子を含む出発化合物、例えば水又はポリエステルポリオールを製造するために示したジオールと、アルキレングリコール又は環状エーテル、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、スチレングリコール、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、１，２−ブチレンオキシド、２，３−ブチレンオキシド、オキセタン、テトラヒドロフラン、エピクロロヒドリン、及び同様物、並びにそれらの混合物との反応により、周知の方法で得られる。好ましいポリエーテルは、ポリ（エチレングリコール）、ポリ（プロピレングリコール）、ポリテトラヒドロフラン、及びコ［ポリ（エチレングリコール）−ポリ（プロピレングリコール）］を含む。ポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコールは、それ自体で、又は物理的なブレンドとして使用し得る。プロピレンオキシド及びエチレンオキシドが共重合する場合、これらポリプロピレンオキシド−コ−ポリエチレンオキシドポリマーは、ランダムポリマー又はブロック−コポリマーとして使用し得る。
【００８７】
一実施態様において、ポリエーテルポリオールは、主ポリマー鎖の構成要素である。別の実施態様において、ポリエーテロールは、主ポリマー鎖の末端基である。更に別の実施態様において、ポリエーテルポリオールは、主鎖に対して櫛様に結合した側鎖の構成要素である。そのようなモノマーの例は、Ｔｅｇｏｍｅｒ  Ｄ−３４０３（Ｄｅｇｕｓｓａ）である。
【００８８】
ポリカーボネートは、例えば１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、及び同様物、並びにそれらの混合物のようなジオールと、例えばジエチルカーボネートのようなジアルキルカーボネート、例えばジフェニルカーボネートのようなジアリールカーボネート、又はホスゲンとの反応から得られるものを含む。
ｂ）２個の反応性官能基を有する低分子量化合物の例は、例えばアルキレングリコール等のジオール、及びポリエステルポリオールの製造に関連して上記に言及した他のジオールである。これらはまた、例えばジアミン及びポリアミン等のアミンも含み、これらは前記ポリエステルアミド及びポリアミドの製造に有用な好ましい化合物の一員である。適切なジアミン及びポリアミンは、１，２−ジアミノエタン、１，６−ジアミノヘキサン、２−メチル−１，５−ペンタンジアミン、２，２，４−トリメチル−１，６−ヘキサンジアミン、１，１２−ジアミノドデカン、２−アミノエタノール、２−［（２−アミノエチル）アミノ］−エタノール、ピペラジン、２，５−ジメチルピペラジン、１−アミノ−３−アミノメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキサン（イソホロンジアミン又はＩＰＤＡ）、ビス−（４−アミノシクロヘキシル）−メタン、ビス−（４−アミノ−３−メチル−シクロヘキシル）−メタン、１，４−ジアミノシクロヘキサン、１，２−プロピレンジアミン、ヒドラジン、尿素、アミノ酸ヒドラジド、セミカルバジドカルボン酸のヒドラジド、ビス−ヒドラジド及びビス−セミカルバジド、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリス−（２−アミノエチル）アミン、Ｎ−（２−ピペラジノエチル）−エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ′−ビス−（２−アミノエチル）−ピペラジン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′−トリス−（２−アミノエチル）エチレンジアミン、Ｎ−［Ｎ−（２−アミノエチル）−２−アミノエチル］−Ｎ′−（２−アミノエチル）−ピペラジン、Ｎ−（２−アミノエチル）−Ｎ′−（２−ピペラジノエチル）−エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ビス−（２−アミノエチル）−Ｎ−（２−ピペラジノエチル）アミン、Ｎ，Ｎ−ビス−（２−ピペラジノエチル）アミン、ポリエチレンイミン、イミノビスプロピルアミン、グアニジン、メラミン、Ｎ−（２−アミノエチル）−１，３−プロパンジアミン、３，３′−ジアミノベンジジン、２，４，６−トリアミノピリミジン、ポリオキシプロピレンアミン、テトラプロピレンペンタミン、トリプロピレン−テトラミン、Ｎ，Ｎ−ビス−（６−アミノヘキシル）アミン、Ｎ，Ｎ′−ビス−（３−アミノプロピル）エチレンジアミン、及び２，４−ビス−（４′−アミノベンジル）−アニリン、並びに同様物、並びにそれらの混合物を含む。好ましいジアミン及びポリアミンは、１−アミノ−３−アミノメチル−３，５，５−トリメチル−シクロヘキサン（イソホロンジアミン又はＩＰＤＡ）、ビス−（４−アミノシクロヘキシル）−メタン、ビス−（４−アミノ−３−メチルシクロヘキシル）−メタン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、及びペンタエチレンヘキサミン、並びに同様物、並びにそれらの混合物を含む。他の適切なジアミン及びポリアミンは、例えば、分子量のみ異なるアミン終端ポリプロピレングリコールであるＪｅｆｆａｍｉｎｅ（登録商標）  Ｄ−２０００及びＤ−４０００、アミン終端ポリエチレングリコールであるＪｅｆｆａｍｉｎｅ（登録商標）  ＸＴＪ−５０２、Ｔ  ４０３、Ｔ  ５０００、���  ３０００、アミン終端コ−ポリプロピレン−ポリエチレングリコール、並びにプロポキシル化グリセロール又はトリメチロールプロパンを基礎とし、Huntsman Chemical Companyから入手可能であるトリアミンを含む。
【００８９】
ポリ（アルキレングリコール）は、ポリマー主鎖の一部であり得るか、又は側鎖として櫛様の形状で主鎖に結合し得る。
【００９０】
好ましい実施態様において、ポリウレタンは、乾燥質量ベースで、最終ポリウレタン中に、ポリ（アルキレングリコール）単位を、約１０質量％〜９０質量％、好ましくは約１２質量％〜約８０質量％、好ましくは約１５質量％〜約６０質量％、より好ましくは約２０質量％〜約５０質量％含むに十分な量のポリ（アルキレングリコール）側鎖を含む。少なくとも約５０質量％、好ましくは少なくとも約７０質量％、より好ましくは少なくとも約９０質量％のポリ（アルキレングリコール）側鎖単位は、ポリ（エチレングリコール）を含み、残りの側鎖ポリ（アルキレングリコール）単位は、３〜約１０個の炭素原子を有するアルキレングリコール及び置換されたアルキレングリコール単位を有し得る。用語"最終ポリウレタン"は、水膨潤性ポリマー粒子のシェルに使用されるポリウレタンを意味する。
【００９１】
好ましくは、側鎖単位の量は、（ｉ）側鎖単位の分子量が約６００ｇ／ｍｏｌ未満の場合、少なくとも約３０質量％（ｉｉ）側鎖単位の分子量が約６００〜約１０００ｇ／ｍｏｌの場合、少なくとも約１５質量％、（ｉｉｉ）前記側鎖単位の分子量が約１０００ｇ／ｍｏｌを越える場合、少なくとも約１２質量％である。そのようなポリ（アルキレングリコール）側鎖を有する活性水素含有化合物の混合物は、そのような側鎖を有さない活性水素含有化合物と共に使用し得る。
【００９２】
これらの側鎖は、前記した高分子量ジオールａ）又は低分子量化合物ｂ）の一部又は全部を、ｃ）少なくとも２個の反応性官能基及びポリエーテル基、好ましくはポリアルキレンエーテル基を有する化合物、より好ましくは反応性基を全く有さないポリエチレングリコール基で代替することにより、ポリウレタンに組み込まれ得る。
【００９３】
例えば、ポリエーテル基、特にポリ（アルキレングリコール）基を有する活性水素含有化合物は、ＵＳ３，９０５，９２９（その全体が参照により本明細書に組み入れられる）に記載されているような、ポリ（エチレングリコール）基を有するジオールを含む。更に、ＵＳ５，７００，８６７（その全体が参照により本明細書に組み入れられる）は、ポリ（エチレングリコール）側鎖を組み込む方法を、４段、３．５行目〜５段、４．５行目にて教授している。ポリ（エチレングリコール）側鎖を有する好ましい活性水素含有化合物は、Degussa-GoldschmidtからＴｅｇｏｍｅｒ  Ｄ−３４０３として入手可能なトリメチロールプロパンモノ（ポリエチレンオキシドメチルエーテル）である。
【００９４】
好ましくは、本発明で使用するべきポリウレタンは、前記側鎖を有さず、かつその分子量が、一般に約５０〜約１０，０００ｇ／ｍｏｌ、好ましくは約２００〜約６０００ｇ／ｍｏｌ、より好ましくは約３００〜約３０００ｇ／ｍｏｌの広い範囲に亘る少なくとも一種の活性水素含有化合物とも反応している。前記側鎖を有さない適切な活性水素含有化合物は、本明細書に化合物ａ）及びｂ）として記載される任意のアミン及びポリオールを含む。
【００９５】
本発明の好ましい実施態様によれば、活性水素化合物は、最終ポリウレタンの乾燥質量に基づき、約２５質量％未満、より好ましくは約１５質量％未満、最も好ましくは約５質量％未満のポリ（エチレングリコール）単位を、バックボーン（主鎖）内に提供するよう選択される。これは、そのような主鎖ポリ（エチレングリコール）単位が、ポリウレタン分散液中に浮遊するポリウレタン粒子を膨張させる傾向にあり、またポリウレタン分散液から形成された物品の、使用時の引っ張り強度の低下に寄与するためである。
【００９６】
ポリエーテル側鎖を有するポリウレタンの製造は、当業者周知であり、例えば参照により本明細書に明白に組み入れられるＵＳ２００３／０１９５２９３に広範に記載されている。
【００９７】
従って、本発明は、ポリウレタンがポリエチレンオキシド単位を有する側鎖だけではなく、主鎖内にもポリエチレンオキシド単位を含む、弾性ポリウレタンシェルを有する水膨潤性ポリマー粒子を含む水膨潤性材料も提供する。
【００９８】
本発明の範囲内にて有利なポリウレタンは、第一に、イソシアネート末端基を有するプレポリマーを製造し、次にこれを鎖延長ステップにおいて互いに結合して得られる。結合は、水を介して、又は少なくとも一つの架橋性官能基を有する化合物との反応を介して行い得る。
【００９９】
プレポリマーは、上述したイソシアネート化合物の一つを、活性水素化合物と反応させて得られる。好ましくは、プレポリマーは、上記したポリイソシアネート、少なくとも一種の化合物ｃ）、並びに場合により化合物ａ）及びｂ）から選択される少なくとも一種の更なる活性水素化合物から製造される。
【０１００】
一実施態様において、プレポリマーを形成する化合物中のイソシアネートの活性水素に対する比は、一般に約１．３／１〜約２．５／１、好ましくは約１．５／１〜約２．１／１、より好ましくは約１．７／１〜約２／１の範囲に亘る。
【０１０１】
ポリウレタンは、更に架橋反応を受け得、かつ場合によりそれらを自己架橋可能にする官能基を更に含み得る。
【０１０２】
少なくとも一つの更なる架橋性官能基を有する化合物は、カルボキシル、カルボニル、アミン、ヒドロキシル、及びヒドラジド基、並びに同様物、並びにそれらの基の混合物を有するものを含む。そのような任意の化合物の一般的な量は、乾燥質量ベースで、最終ポリウレタン１ｇ当たり、約１ミリ等量迄、好ましくは約０．０５〜約０．５ミリ等量、より好ましくは約０．１〜約０．３ミリ等量である。
【０１０３】
イソシアネート終端プレポリマー内に組み込むための好ましいモノマーは、一般式（ＨＯ）ｘＱ（ＣＯＯＨ）ｙを有するヒドロキシ−カルボン酸であり、ここでＱは、１〜１２個の炭素原子を有する直鎖又は分岐鎖の炭化水素基であり、ｘ及びｙは、１〜３である。そのようなヒドロキシ−カルボン酸の例は、クエン酸、ジメチロールプロパン酸（ＤＭＰＡ）、ジメチロールブタン酸（ＤＭＢＡ）、グリコール酸、乳酸、リンゴ酸、ジヒドロキシリンゴ酸、酒石酸、ヒドロキシピバル酸、及び同様物、並びにそれらの混合物を含む。ジヒドロキシ−カルボン酸がより好ましく、ジメチロールプロパン酸（ＤＭＰＡ）が最も好ましい。
【０１０４】
架橋性を付与する他の適切な化合物は、チオグリコール酸、２，６−ジヒドロキシ安息香酸、及び同様物、並びにそれらの混合物を含む。
【０１０５】
ペンダントカルボキシル基を有するプレポリマーの任意の中和は、カルボキシル基をカルボキシレートアニオンに転換し、これは水分散性を向上させる効果を有する。適切な中和剤は、第三級アミン、金属水酸化物、アンモニア、及び当該技術分野にて周知の他の薬剤を含む。
【０１０６】
鎖延長剤として、水、平均で約２又はそれ以上の第一級及び／若しくは第二級アミン基を有する無機若しくは有機ポリアミン、ポリアルコール、尿素、又はそれらの組み合わせのうちの少なくとも一つが、本発明で使用するに適切である。鎖延長剤としての使用に適切な有機アミンは、ジエチレントリアミン（ＤＥＴＡ）、エチレンジアミン（ＥＤＡ）、メタ−キシリレンジアミン（ＭＸＤＡ）、アミノエチルエタノールアミン（ＡＥＥＡ）、２−メチルペンタンジアミン、及び同様物、並びにそれらの混合物を含む。本発明の実施には、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、シクロヘキシレンジアミン、フェニレンジアミン、トリレンジアミン、３，３−ジクロロベンジデン（ｂｅｎｚｉｄｅｎｅ）、４，４′−メチレン−ビス−（２−クロロアニリン）、３，３−ジクロロ−４，４−ジアミノジフェニルメタン、スルホン酸化第一級及び／又は第二級アミン、並びに同様物、並びにそれらの混合物も適切である。適切な無機及び有機アミンは、ヒドラジン、置換されたヒドラジン、及びヒドラジン反応生成物、並びに同様物、並びにそれらの混合物を含む。適切なポリアルコールは、２〜１２個の炭素原子、好ましくは２〜８個の炭素原子を有するもの、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、及び同様物、並びにそれらの混合物を含む。適切な尿素は、尿素及びその誘導体、並びに同様物、並びにそれらの混合物を含む。ヒドラジンが好ましく、また水溶液として使用されることが最も好ましい。鎖延長剤の量は、入手できるイソシアネートに基づき、一般に、約０．５〜約０．９５等量の範囲にある。
【０１０７】
ポリウレタンの分岐度は、有益であり得るが、高い引っ張り強度の維持及びクリープ（ひずみ緩和を参照）に対する耐性の改善に必要ではない。この分岐度は、プレポリマーステップ又は延長ステップ中に達成され得る。延長ステップ中の分岐に関しては、鎖延長剤ＤＥＴＡが好ましいが、平均約２個又はそれ以上の第一級及び／又は第二級アミン基を有する他のアミンも使用し得る。プレポリマーステップ中の分岐に関しては、トリメチロールプロパン（ＴＭＰ）及び平均で２個より多いヒドロキシル基を有する他のポリオールを使用することが好ましい。分岐モノマーは、ポリマーバックボーンの約４質量％迄の量で存在し得る。
【０１０８】
ポリウレタンは、好ましい弾性ポリマーである。これらは、溶媒から、又は分散液から水膨潤性ポリマー粒子に適用され得る。水性分散液が特に好ましい。
【０１０９】
好ましい水性ポリウレタン分散液は、Ｈａｕｔｈａｎｅ  ＨＤ−４６３８（Ｈａｕｔｈａｗａｙより）、Ｈｙｄｒｏｌａｒ  ＨＣ  ２６９（Ｃｏｌｍ、Ｉｔａｌｙより）、ｌｍｐｒａｐｅｒｍ  ４８１８０（Ｂａｙｅｒ  Ｍａｔｅｒｉａｌ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ＡＧ、Ｇｅｒｍａｎｙより）、Ｌｕｐｒａｐｒｏｔ  ＤＰＳ（ＢＡＳＦ  Ｇｅｒｍａｎｙより）、Ｐｅｒｍａｘ  １２０、Ｐｅｒｍａｘ  ２００、及びＰｅｒｍａｘ  ２２０（Ｎｏｖｅｏｎ、Ｂｒｅｃｋｓｖｉｌｌｅ、ＯＨより）、）、Ｓｙｎｔｅｇｒａ  ＹＭ２０００及びＳｙｎｔｅｇｒａ  ＹＭ２１００（Ｄｏｗ、Ｍｉｄｌａｎｄ、Ｍｉｃｈｉｇａｎより）Ｗｉｔｃｏｂｏｎｄ  Ｇ−２１３、Ｗｉｔｃｏｂｏｎｄ  Ｇ−５０６、Ｗｉｔｃｏｂｏｎｄ  Ｇ−５０７、及びＷｉｔｃｏｂｏｎｄ  ７３６（ＵｎｉｒｏｙａｌＣｈｅｍｉｃａｌ、Ｍｉｄｄｌｅｂｕｒｙ、ＣＴより）である。
【０１１０】
特に適切な弾性ポリウレタンは、以下の参考文献に広範に記載されており、また本開示の主題の一部を明白に形成している。特に親水性熱可塑性ポリウレタンは、Ｐｅｒｍａｘ（登録商標）  １２０、Ｐｅｒｍａｘ  ２００及びＰｅｒｍａｘ  ２２０の商品名で、Noveon,Brecksville,Ohioより販売され、"Proceedings International Waterborne High Solids Coatings, 32, 299, 2004"に詳細に記載されており、２００４年２月に、Ｎｅｗ  Ｏｒｌｅａｎｓ、ＵＳＡにおける"International Waterborne, High-Solids, and Powder Coatings Symposium"において公に紹介された。製造は、ＵＳ２００３／０１９５２９３に詳細に記載されている。更に、ＵＳ４，１９０，５６６、ＵＳ４，０９２，２８６、ＵＳ２００４／０２１４９３７、及びＷＯ０３／０５０１５６にも記載されているポリウレタンは、本開示の主題の一部を明白に形成している。
【０１１１】
より詳細には、記載されているポリウレタンは、親水性、水浸透性及び機械的性質に関して特に有利な性質を達成するために、互いの、又は他の弾性ポリマー、充填剤、油、水溶性ポリマー若しくは可塑剤との混合物として使用され得る。
【０１１２】
本明細書の弾性ポリマーは、商業的に入手可能な、Noveon Inc., 9911 Brecksville Road, Cleveland, OH 44 141-3247, USAより獲得し得る樹脂Ｅｓｔａｎｅ５８２４５−０４７Ｐ及びＥｓｔａｎｅ  Ｘ−１００７−０４０Ｐ等の充填剤を含んで、粘着性を低減することが好ましいと思われる。
【０１１３】
代替的に、そのような充填剤は、分散液又は溶液の粘着性を低減するために、適用前に、適切な弾性ポリマーに添加してもよい。一般的な充填剤はＡｅｒｏｓｉｌであるが、以下に列挙する他の無機脱凝集補助剤を使用してもよい。
【０１１４】
本明細書で使用する好ましいポリウレタンは、ひずみ硬化及び／又はひずみ結晶化（strain crystallizing）する。ひずみ硬化は、応力−ひずみ測定中に観察され、ひずみ増加に伴う急速な応力の上昇により証明される。ひずみ硬化は、図面の方向において拡張に対してより大きい抵抗力を生み出す、膜内のポリマー鎖の配向によるものと想定される。
【０１１５】
水膨潤性ポリマー
本明細書の水膨潤性ポリマーは、好ましくは粒子の形態を有する（例えば薄片、繊維、凝集体の形態を有する粒子を含む）固体が好ましい。水膨潤性ポリマー粒子は、球形及び不規則な形状の粒子であり得る。
【０１１６】
本発明の目的には、原則的に、超吸収剤に関する文献より当業者周知の全ての微粒子水膨潤性ポリマー、例えばModern Superabsorbent Polymer Technology, F. L. Buchholz, AT. Graham, Wiley 1998に記載されているものが有用である。水膨潤性粒子は、好ましくは、一般に逆相懸濁重合（inverse phase suspension polymerization）から得られる種類の球状の水膨潤性粒子であり；これらは、場合により少なくともある程度凝集して、より大きい不規則粒子も形成し得る。しかし、特に最も好ましくは、例として以下により詳細に記載する、現在の製造方法により獲得可能な種類の、商業的に入手可能な不規則形状の粒子である。
【０１１７】
水膨潤性ポリマーは、好ましくは、
ｉ）少なくとも一種のエチレン不飽和酸官能基モノマー、
ｉｉ）少なくとも一種の架橋剤、
ｉｉｉ）適切な場合、ｉ）と共重合可能な、一種又はそれ以上のエチレン及び／又はアリル不飽和モノマー、並びに
ｉｖ）適切な場合、モノマーｉ）、ｉｉ）、及び適切な場合、ｉｉｉ）が少なくとも部分的にグラフトし得る、一種又はそれ以上の水溶性ポリマー
を含むモノマー溶液の重合により得られるポリマー粒子であり、
ここで、それにより得られる基体ポリマーは、乾燥、類別、及び適切な場合、続いて、乾燥され、場合により熱的に後架橋される（即ち、表面架橋される）前に、
ｖ）少なくとも一種の後架橋剤（又は：表面架橋剤）
で処理される。
【０１１８】
有用なモノマーは、ｉ）例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸及びイタコン酸等のエチレン不飽和カルボン酸、又は、例えばアクリルアミド、メタクリルアミド、アクリルエステル及びメタクリルエステル等のそれらの誘導体を含む。アクリル酸及びメタクリル酸は、特に好ましいモノマーである。アクリル酸が最も好ましい。
【０１１９】
本発明により使用されるべき水膨潤性ポリマーは、一般に架橋され、即ち、ポリマーネットワーク内にフリーラジカル的に共重合し得る２個又はそれ以上の重合性の基を有する化合物の存在下、重合が実施される。有用な架橋剤は、ｉｉ）例えば、ＥＰ−Ａ５３０４３８に記載されているエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、アリルメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリアリルアミン、テトラアリルオキシエタン、ＥＰ−Ａ５４７８４７、ＥＰ−Ａ５５９４７６、ＥＰ−Ａ６３２０６８、ＷＯ９３／２１２３７、ＷＯ０３／１０４２９９、ＷＯ０３／１０４３００、ＷＯ０３／１０４３０１、及びドイツ特許出願公開１０３３１４５０．４に記載されているジ及びトリアクリレート、ドイツ特許出願公開１０３３１４５６．３及びドイツ特許出願公開１０３５５４０１．７に記載されている、アクリレート基と共に更なるエチレン不飽和基を含む混合アクリレート、又は例えばＤＥ−Ａ１９５４３３６８、ＤＥ−Ａ１９６４６４８４、ＷＯ９０／１５８３０及びＷＯ０２／３２９６２に記載されている架橋剤混合物を含む。
【０１２０】
有用な架橋剤は、ｉｉ）特にＮ，Ｎ′−メチレンビスアクリルアミド及びＮ，Ｎ′−メチレンビスメタクリルアミド、例えばジアクリレート又はトリアクリレートのようなポリオールの不飽和モノ又はポリカルボン酸エステル、例えばブタンジオールジアクリレート、ブタンジオールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート及びまたトリメチロールプロパントリアクリレート、並びにアリル化合物、例えばアリル（メタ）アクリレート、トリアリルシアヌレート、ジアリルマレエート、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、リン酸のアリルエステル、並びにまた例えばＥＰ−Ａ３４３４２７に記載されているビニルホスホン酸誘導体を含む。有用な架橋剤は、ｉｉ）更に、ペンタエリスリトールジアリルエーテル、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、ペンタエリスリトールテトラアリルエーテル、ポリエチレングリコールジアリルエーテル、エチレングリコールジアリルエーテル、グリセロールジアリルエーテル、グリセロールトリアリルエーテル、ソルビトールを基礎とするポリアリルエーテル、及びまたそれらのエトキシル化された変形を含む。本発明の方法は、好ましくはポリエチレングリコールのジ（メタ）アクリレートを用い、使用したポリエチレングリコールは、３００ｇ／モル〜１０００ｇ／モルの分子量を有する。
【０１２１】
しかしながら、特に有利な架橋剤は、ｉｉ）纏めて３〜１５−ｔｕｐｌｙエトキシル化グリセロールの、纏めて３−〜１５−ｔｕｐｌｙエトキシル化トリメチロールプロパンのジ及びトリアクリレート、特に、纏めて３−ｔｕｐｌｙエトキシル化グリセロールの、又は纏めて３−ｔｕｐｌｙエトキシル化トリメチロールプロパンの、３−ｔｕｐｌｙプロポキシル化グリセロールの、３−ｔｕｐｌｙプロポキシル化トリメチロールプロパンの、及びまた、纏めて３−ｔｕｐｌｙ混合エトキシル化若しくはプロポキシル化グリセロールの、纏めて３−ｔｕｐｌｙ混合エトキシル化若しくはプロポキシル化トリメチロールプロパンの、纏めて１５−ｔｕｐｌｙエトキシル化グリセロールの、纏めて１５−ｔｕｐｌｙエトキシル化トリメチロールプロパンの、纏めて４０−ｔｕｐｌｙエトキシル化グリセロールに、及びまた纏めて４０−ｔｕｐｌｙエトキシル化トリメチロールプロパンのジ及びトリアクリレートであり、ここでｎ−ｔｕｐｌｙエトキシル化は、ｎモルのエチレンオキシドが、対応する１モルのポリオールと反応することを意味し、ここでｎは、０より大きい整数である。
【０１２２】
架橋剤として使用するには、ｉｉ）例えば以前にＤＥ１０３１９４６２．２に記載されたジアクリル化、ジメタクリル化、トリアクリル化又はトリメタクリル化された多エトキシル化及び／又はプロポキシル化グリセロールが、特に非常に好ましい。３−〜１０−ｔｕｐｌｙエトキシル化グリセロールのジ及び／又はトリアクリレートが、特に有利である。特に非常に好ましくは、１−〜５−ｔｕｐｌｙエトキシル化及び／又はプロポキシル化グリセロールのジ又はトリアクリレートである。３−〜５−ｔｕｐｌｙエトキシル化及び／又はプロポキシル化グリセロールのトリアクリレートが最も好ましい。これらは、水膨潤性ポリマー中の特に低い残留レベル（一般に１０ｐｐｍ未満）にて顕著であり、それと共に生成した水膨潤性ポリマーの水性抽出物は、同一温度での水と比較して、ほぼ不変の表面張力（一般に０．０６８Ｎ／ｍ以上）を有する。
【０１２３】
ｉｉｉ）モノマーと共重合可能なエチレン不飽和モノマーの例は、ｉ）アクリルアミド、メタクリルアミド、クロトンアミド、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノプロピルアクリレート、ジエチルアミノプロピルアクリレート、ジメチルアミノブチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノネオペンチルアクリレート及びジメチルアミノネオペンチルメタクリレートである。
【０１２４】
有用な水溶性ポリマーは、ｉｖ）ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、澱粉、澱粉誘導体、ポリグリコール、ポリアクリル酸、ポリビニルアミン又はポリアリルアミン、部分的に加水分解されたポリビニルホルムアミド若しくはポリビニルアセトアミド、好ましくはポリビニルアルコール及び澱粉を含む。
【０１２５】
その基体ポリマーが軽度に架橋された水膨潤性ポリマー粒子が好ましい。
【０１２６】
２０質量％以下、好ましくは１５質量％以下、更により好ましくは１０質量％以下、最も好ましくは７質量％以下の、１６時間抽出可能な留分を有する基体ポリマーが特に好ましい。
【０１２７】
適切な基体ポリマー、及びまた更に有用な親水性エチレン不飽和モノマーの製造は、ｉ）ＤＥ−Ａ１９９４１４２３、ＥＰ−Ａ６８６６５０、ＷＯ０１／４５７５８、及びＷＯ０３／１４３００に記載されている。
【０１２８】
反応は、好ましくは例えばＷＯ０１／３８４０２に記載されているニーダー内、又は例えばＥＰ−Ａ−９５５０８６に記載されているベルト反応器上で行われる。
【０１２９】
更に、任意の従来の逆縣濁重合法を用いることが可能である。適切な場合、そのような逆縣濁重合法においては、架橋剤部分を大幅に低減するか又は完全に省略することができる。これは、この方法では、当業者周知の所定の条件下で、自己架橋が起こるためである。
【０１３０】
更に、基体ポリマーは、任意の所望のスプレー重合法を用いて形成することが可能である。
【０１３１】
得られる基体ポリマーの酸基は、好ましくは３０〜１００ｍｏｌ％、より好ましくは６５〜９０ｍｏｌ％、最も好ましくは７２〜８５ｍｏｌ％中和され、そのために従来の中和剤、例えばアンモニア、又は例えばエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン若しくはジメチルアミノエタノールアミン等のアミン、好ましくはアルカリ金属水酸化物、アルカリ金属酸化物、アルカリ金属炭酸塩、若しくはアルカリ金属重炭酸塩、及びまたそれらの混合物を使用し得る。この場合、ナトリウム及びカリウムがアルカリ金属として特に好ましいが、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、又は重炭酸ナトリウム、及びまたそれらの混合物が最も好ましい。一般に、中和は、水性溶液若しくは水性分散液としての、又はさもなくば好ましくは溶融物若しくは固体材料としての中和剤を混合することによって達成される。
【０１３２】
中和は、重合後、基体ポリマーの段階で実施され得る。しかし、中和剤の一部をモノマー溶液に加え、重合後の基体ポリマーの段階で初めて中和の所望の最終程度に設定することにより、重合前に、４０ｍｏｌ％、好ましくは１０〜３０ｍｏｌ％、より好ましくは１５〜２５ｍｏｌ％の酸基を中和することも可能である。モノマー溶液は、所定の前中和の程度まで中和剤と混合し、続いて重合反応中若しくは重合反応後の最終値へ後中和することにより、又は重合前に中和剤と混合してモノマー溶液を直接、最終値に調整することにより中和され得る。基体ポリマーは、例えば肉挽き器を用いて、機械的に粉砕され得、この場合、中和剤が、その上にスプレーされ、蒔かれ、又は注がれ得、次いで注意深く混合され得る。この目的のために、得られたゲル塊は、均質化のために繰り返し細かく刻まれ得る。
【０１３３】
次に、中和した基体ポリマーを、残留水分含有率が好ましくは１３質量％未満、特に８質量％未満、最も好ましくは４質量％未満になるまで、ベルト、流動床、タワードライヤー又はドラムドライヤーで乾燥する。含水率は、ＥＤＡＮＡ推奨の試験方法Ｎｏ．４３０．２−０２"Moisture content" (EDANA = European Disposables and Nonwovens Association)に従って測定される。その後、乾燥した基体ポリマーを、一般にロールミル、ピンミル、ハンマーミル、ジェットミル又はウィングミルを備えた便利な摩砕装置を用いて、摩砕及び篩分けする。
【０１３４】
使用すべき水膨潤性ポリマーは、本発明の一形態にて後架橋（表面架橋）され得る。
【０１３５】
有用な後架橋剤は、ｖ）ポリマーのカルボキシレート基と共有結合を形成可能な２個又はそれ以上の基を有する化合物を含む。有用な化合物は、例えばアルコキシシリル化合物、ポリアジリジン、ポリアミン、ポリアミドアミン、ＥＰ−Ａ０８３０２２、ＥＰ−Ａ５４３３０３及びＥＰ−Ａ９３７７３６に記載されているジ又はポリグリシジル化合物、ＤＥ−Ｃ３３１４０１９に記載されているポリハイドリックアルコールを含む。有用な後架橋剤は、ｖ）更に、ＤＥ−Ａ４０２０７８０による環状カーボネート、ＤＥ−Ａ１９８０７５０２による、例えばＮ−（２−ヒドロキシエチル）−２−オキサゾリドン等の２−オキサゾリドン及びその誘導体、ＤＥ−Ａ１９８０７９９２によるビス−及びポリ−２−オキサゾリドン、ＤＥ−Ａ１９８５４５７３による２−オキソテトラヒドロ−１，３−オキサジン及びその誘導体、ＤＥ−Ａ１９８５４５７４によるＮ−アシル−２−オキサゾリドン、ＤＥ−Ａ１０２０４９３７による環状尿素、１０３３４５８４．１による二環アミドアセタール、ＥＰ−Ａ１１９９３２７によるオキセタン及び環状尿素、並びにＷＯ０３／０３１４８２によるモルホリン−２，３−ジオン及びその誘導体を含む。
【０１３６】
後架橋は、一般に、後架橋剤の溶液を基体ポリマー又は乾燥基体ポリマー粒子上にスプレーすることにより実施される。スプレーした後、熱乾燥する。後架橋反応は乾燥前のみではなく、乾燥中でも起こり得る。
【０１３７】
好ましい後架橋剤ｖ）は、一般式Ｉ
【化１】
2008538375.tif 000003
（式中、
Ｒ１は、Ｃ１−Ｃ１２−アルキル、Ｃ２−Ｃ１２−ヒドロキシアルキル、Ｃ２−Ｃ１２−アルケニル又はＣ６−Ｃ１２−アリールであり、
Ｒ２は、Ｘ又はＯＲ６であり、
Ｒ３は、水素、Ｃ１−Ｃ１２−アルキル、Ｃ２−Ｃ１２−ヒドロキシアルキル、Ｃ２−Ｃ１２−アルケニル若しくはＣ６−Ｃ１２−アリール、又はＸであり、
Ｒ４は、Ｃ１−Ｃ１２−アルキル、Ｃ２−Ｃ１２−ヒドロキシアルキル、Ｃ２−Ｃ１２−アルケニル又はＣ６−Ｃ１２−アリールであり、
Ｒ５は、水素、Ｃ１−Ｃ１２−アルキル、Ｃ２−Ｃ１２−ヒドロキシアルキル、Ｃ２−Ｃ１２−アルケニル、Ｃ１−Ｃ１２−アシル又はＣ６−Ｃ１２−アリールであり、
Ｒ６は、Ｃ１−Ｃ１２−アルキル、Ｃ２−Ｃ１２−ヒドロキシアルキル、Ｃ２−Ｃ１２−アルケニル、Ｃ１−Ｃ１２−アシル又はＣ６−Ｃ１２−アリールであり、そして
Ｘは、Ｒ２及びＲ３に共通のカルボニル酸素であり、
ここでＲ１及びＲ４並びに／又はＲ５及びＲ６は、Ｃ２−Ｃ６−アルカンジイルに架橋されてもよく、上記の基Ｒ１〜Ｒ６は、尚、全体で１〜２の自由原子価を有し得、これらの自由原子価を介して、少なくとも１つの適切な基本構造、例えば２−オキサゾリドン類、例えば２−オキサゾリドン及びＮ−ヒドロキシエチル−２−オキサゾリドン、Ｎ−ヒドロキシプロピル−２−オキサゾリドン、Ｎ−メチル−２−オキサゾリドン、例えばＮ−アセチル−２−オキサゾリドン等のＮ−アシル−２−オキサゾリドン、２−オキソテトラヒドロ−１，３−オキサジン、例えば５−メチル−１−アザ−４，６−ジオキサビシクロ［３．３．０］オクタン、１−アザ−４，６−ジオキサビシクロ［３．３．０］オクタン及び５−イソプロピル−１−アザ−４，６−ジオキサビシクロ［３．３．０］オクタン等の二環アミドアセタール、ビス−２−オキサゾリドン及びポリ−２−オキサゾリドンに結合し得る；）
のアミドアセタール又はカルバミン酸エステル、
又はポリハイドリックアルコールであり、その場合、ポリハイドリックアルコールの分子量は、ヒドロキシル基当たり好ましくは１００ｇ／ｍｏｌ未満、好ましくは９０ｇ／ｍｏｌ未満、より好ましくは８０ｇ／ｍｏｌ未満、最も好ましくは７０ｇ／ｍｏｌ未満であり、ポリハイドリックアルコールは、ビシナル、ジェミナル、第二級若しくは第三級ヒドロキシル基を全く有さず、またポリハイドリックアルコールは、一般式ＩＩａのジオール
【化２】
2008538375.tif 000004
（式中、Ｒ６は、式−（ＣＨ２）ｍ−（ここでｍは、３〜２０、好ましくは３〜１２の整数である）の非分岐ジアルキル基であり、両方のヒドロキシル基は、末端であり、又は非分岐、分岐若しくは環状ジアルキル基のいずれかである）、
又は一般式ＩＩｂのポリオール
【化３】
2008538375.tif 000005
（式中、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９及びＲ１０は、独立して水素、ヒドロキシル、ヒドロキシメチル、ヒドロキシエチルオキシメチル、１−ヒドロキシプロピ−２−イルオキシメチル、２−ヒドロキシプロピルオキシメチル、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、１，２−ジヒドロキシエチル、２−ヒドロキシエチル、３−ヒドロキシプロピル又は４−ヒドロキシブチルであり、合計で２、３又は４個、好ましくは２又は３個のヒドロキシル基が存在し、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９及びＲ１０の一つ以下は、ヒドロキシルであり、例は、１，３−プロパンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール及び１，７−ヘプタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，８−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール及び１，１０−デカンジオール、ブタン−１，２，３−トリオール、ブタン−１，２，４−トリオール、グリセロール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、グリセロールであり、各々、１分子当たり１〜３個のエチレンオキシド単位を有し、トリメチロールエタン又はトリメチロールプロパンであり、各々、１分子当たり１〜３個のエチレンオキシド単位を有し、プロポキシル化グリセロール、トリメチロールエタン又はトリメチロールプロパンであり、各々、１分子当たり１〜３個のプロピレンオキシド単位を有し、２−ｔｕｐｌｙエトキシル化又はプロポキシル化ネオペンチルグリコールである）、
又は一般式ＩＩＩのの環状カーボネート
【化４】
2008538375.tif 000006
（式中、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５及びＲ１６は、独立して水素、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル又はイソブチルであり、ｎは、０及び１のいずれでもなく、例は、炭酸エチレン及び炭酸プロピレンである）
又は一般式ＩＶののビスオキサゾリン
【化５】
2008538375.tif 000007
（式中、Ｒ１７、Ｒ１８、Ｒ１９、Ｒ２０、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３及びＲ２４は、独立して水素、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル又はイソブチルであり、Ｒ２５は、単結合、線状、分岐状又は環状Ｃ１−Ｃ１２−ジアルキル基又はポリアルコキシジイル基であり、該基は１〜１０個のエチレンオキシド及び／又はプロピレンオキシド単位から構成され、かつ例えばポリグリコールジカルボン酸を含む）である。式ＩＶの化合物の例は、２，２′−ビス（２−オキサゾリン）である。
【０１３８】
少なくとも一種の後架橋剤ｖ）は、一般に、約１．５０質量％又はそれ未満、好ましくは０．５０質量％以下、より好ましくは０．３０質量％以下、最も好ましくは０．００１〜０．１５質量％の範囲内の量で使用され、全パーセントは、水性溶液としての基体ポリマーに基づく。ｖ）上記の選択肢からの単独の後架橋剤、又は様々な後架橋剤の任意の所望の混合物を使用することが可能である。
【０１３９】
水性後架橋溶液、及び少なくとも一種の後架橋剤ｖ）は、一般に更に共溶媒を含み得る。技術的に非常に便利な共溶媒は、例えばメタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール若しくは２−メチル−１−プロパノール等のＣ１−Ｃ６−アルコール、例えばエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロパンジオール若しくは１，４−ブタンジオール等のＣ２−Ｃ５−ジオール、例えばアセトン等のケトン、又は例えば酢酸エチル等のカルボン酸エステルである。
【０１４０】
好ましい実施態様は、いずれの共溶媒も使用しない。少なくとも一種の後架橋剤は、ｖ）従って脱凝集補助剤を添加した、又は添加していない水溶液としてのみ使用される。脱凝集補助剤は、当業者に周知であり、例えば、各々参照により本明細書に明白に組み入れられるＤＥ−Ａ−１０２３９０７４、及び、先行するドイツ特許出願１０２００４０５１２４２．６にも記載されている。好ましい脱凝集補助剤は、例えば２−プロピルヘプタノールのエトキシル化及びアルコキシル化誘導体、並びにソルビタンモノエステル等の界面活性剤である。特に好ましい脱凝集補助剤は、ポリオキシエチレン２０ソルビタンモノラウレート及びポリエチレングリコール４００モノステアレートである。
【０１４１】
少なくとも一種の後架橋剤ｖ）の水性後架橋溶液中の濃度は、後架橋溶液に基づき、例えば１〜５０質量％、好ましくは１．５〜２０質量％の範囲内、より好ましくは２〜５質量％の範囲内にある。
【０１４２】
更なる実施態様において、後架橋剤は、少なくとも一種の有機溶媒中に溶解され、スプレー分配される；この場合、溶液の含水率が１０質量％未満であり、後架橋溶液中に水は全く使用されないことが好ましい。
【０１４３】
しかしながら、そのような後架橋剤及び場合により共溶媒を含む溶液の含水率が、＞０〜＜１００質量％の範囲内のいずれかにあっても、本発明に使用する最終ポリマーの性能に関して同程度の表面架橋効果を生み出す後架橋剤は、勿論、本発明に使用し得ることが理解される。
【０１４４】
基体ポリマーに基づく後架橋溶液の総量は、一般に０．３〜１５質量％の範囲内、好ましくは２〜６質量％の範囲内にある。後架橋の実施は、当業者に共通する知識であり、例えばＤＥ−Ａ−１２２３９０７４、及び先行するドイツ特許出願１０２００４０５１２４２．６にも記載されている。
【０１４５】
後架橋に有用なスプレーノズルは、いずれの制限の対象ともならない。適切なノズル及び噴霧システムは、例えば以下の参考文献に記載されている：Zerstaeuben von Fluessigkeiten, Expert-Verlag, volume 660, Reihe Kontakt & Studium, Thomas Richter (2004)及びまた、Zerstaeubungstechnik, Springer-Verlag, VDI-Reihe, Guenter Wozniak (2002)。モノ及びポリ分散スプレーシステムを使用し得る。適切なポリ分散システムは、一材料加圧ノズル（噴流又はラメラを形成する）、ロータリーアトマイザー、二材料アトマイザー、超音波アトマイザー及び衝撃ノズルを含む。二材料アトマイザーに関しては、液相と気相の混合は、内部だけでなく、外部でも実施し得る。ノズルにより生じるスプレーパターンは重要ではなく、任意の所望の形状、例えば円形噴出、平面噴出、広角円形噴出又は円環であり得る。二材料アトマイザーを使用する際、不活性ガスの使用が有利であろう。そのようなノズルに、スプレー分配されるべき液体を圧送し得る。この場合、スプレー分配されるべき液体の噴霧は、液体が所定の最小速度に到達した後、ノズル孔内の液体の圧力を減らすことにより達成し得る。一材料ノズル、例えばスロットノズル又は旋回若しくは回転チャンバ（フルコーン）ノズル（例えば、Duesen-Schlick GmbH, Germany又はSpraying Systems Deutschland GmbH, Germanyから入手可能)も有用である。そのようなノズルは、ＥＰ−Ａ−０５３４２２８及びＥＰ−Ａ−１１９１０５１にも記載されている。
【０１４６】
スプレー後、水膨潤性ポリマー粒子を熱的に乾燥し、乾燥前、乾燥中、又は乾燥後に、後架橋反応を実施し得る。
【０１４７】
後架橋剤溶液のスプレーは、好ましくは、動く混合装置、例えばスクリューミキサー、パドルミキサー、ディスクミキサー、プラウシェアミキサー及びショベルミキサー等を備えるミキサー内で実施される。垂直ミキサーが特に好ましく、プラウショアミキサー及びショベルミキサーが特に非常に好ましい。有用なミキサーは、例えばＬｏｅｄｉｇｅ（登録商標）ミキサー、Ｂｅｐｅｘ（登録商標）ミキサー、Ｎａｕｔａ（登録商標）ミキサー、Ｐｒｏｃｅｓｓａｌｌ（登録商標）ミキサー及びＳｃｈｕｇｉ（登録商標）ミキサーを含む。
【０１４８】
熱乾燥を実施する装置としては、コンタクトドライヤーが好ましく、シャベルドライヤーがより好ましく、ディスクドライヤーが最も好ましい。適切な乾燥機は、例えばＢｅｐｅｘドライヤー及びＮａｒａ（登録商標）ドライヤーを含む。流動床乾燥機も使用し得、その例は、Ｃａｒｍａｎ（登録商標）ドライヤーである。
【０１４９】
乾燥は、例えばジャケットを加熱したり、又は暖かい不活性ガス流を導入したりすることにより、ミキサー自体内で行われてもよい。同様に、例えばトレードライヤー、回転式チューブオーブン又は加熱式スクリュー等の下流乾燥機を使用することも可能である。しかし、例えば乾燥工程として、共沸蒸留を用いることも可能である。
【０１５０】
後架橋剤の溶液を、例えばＳｃｈｕｇｉ−Ｆｌｅｘｏｍｉｘ（登録商標）又はＴｕｒｂｏｌｉｚｅｒ（登録商標）型の高速ミキサー内で基体ポリマーに適用することが特に好ましく、次に、後者を、例えばＮａｒａ−Ｐａｄｄｌｅ−Ｄｒｙｅｒ（登録商標）型又はディスクドライヤー（即ち、Ｔｏｒｕｓ−ＤｉｓｃＤｒｙｅｒ（登録商標）、Ｈｏｓｏｋａｗａ）の反応乾燥機内で熱的に後架橋させ得る。基体ポリマーの温度は、先行する操作より１０〜１２０℃の範囲内であり得、後架橋溶液は、０〜１５０℃の範囲内の温度を有し得る。より詳細には、後架橋溶液は、粘度を低下させるために加熱される。好ましい後架橋及び乾燥温度の範囲は、３０〜２２０℃、特に１２０〜２１０℃、最も好ましくは１４５〜１９０℃である。反応ミキサー又は乾燥機のこの温度での好ましい滞留時間は、好ましくは１００分間未満、より好ましくは７０分間未満、最も好ましくは４０分間未満である。
【０１５１】
架橋反応に流動床乾燥機を使用することが特に好ましく、その場合、滞留時間は、好ましくは３０分間未満、より好ましくは２０分間未満、最も好ましくは１０分間未満である。
【０１５２】
後架橋乾燥機又は流動床乾燥機は、空気又は乾燥空気により作動されて、ポリマーから蒸気を効率的に除去する。
【０１５３】
後架橋乾燥機は、好ましくは、乾燥及び後架橋反応中、不活性ガスによりパージされて、蒸気が除去され、大気酸素のような酸化ガスが退去される。不活性ガスの相対湿度は、一般に、空気に関して上記したものと同一の制限を有する。空気と不活性ガスの混合物を使用してもよい。乾燥工程を増強するために、乾燥機と連結アセンブリーとを熱的に良好に絶縁して、理想的に完全に加熱する。後架橋乾燥機の内部は、好ましくは大気圧、又は大気圧を僅かに下回るか若しくは上回る。しかしながら、乾燥及び後架橋反応を、低圧又は真空下で行うことも可能である。
【０１５４】
非常に白色のポリマーを生成するために、乾燥機内の気体空間に酸化ガスが出来る限り存在しないよう保つ；いずれにしても、気体空間内の酸素の体積比を、１４体積％以下にする。
【０１５５】
水膨潤性ポリマー粒子は、４５μｍ〜４０００μｍの粒径分布を有し得る。衛生セクター内で使用される粒径は、好ましくは４５μｍ〜１０００μｍ、好ましくは４５〜８５０μｍ、特に１００μｍ〜８５０μｍの範囲に亘る。特に１００〜８５０μｍ、又は更に１００〜６００μｍの狭い粒径分布を有する水膨潤性ポリマー粒子を使用することが好ましい。
【０１５６】
狭い粒径分布は、粒子の８０質量％以上、好ましくは粒子の９０質量％以上、最も好ましくは粒子の９５質量％以上が、選択された範囲内にある分布であり；この割合は、馴染みのあるＥＤＡＮＡ  ４２０．２−０２"Particle Size Distribution"の篩法を用いて決定し得る。選択的に、光学的方法も使用できるが、但しそれらが、一般に認められたＥＤＡＮＡの篩法に対して測定されることを条件とする。
【０１５７】
狭い粒径分布は、７００μｍ以下、より好ましくは６００μｍ以下、最も好ましくは４００μｍ未満のスパンを有することが好ましい。ここでスパンは、分布の境界を示す、粗い篩と微細な篩との間の差を指す。粗い篩は、８５０μｍより粗くなく、微細な篩は、４５μｍより微細でない。本発明の目的に好ましい粒径の範囲は、１５０〜６００μｍ（スパン：４５０μｍ）、２００〜７００μｍ（スパン：５００μｍ）、１５０〜５００μｍ（スパン：３５０μｍ）、１５０〜３００μｍ（スパン：１５０μｍ）、３００〜７００μｍ（スパン：４００μｍ）、４００〜８００μｍ（スパン：４００μｍ）、１００〜８００μｍ（スパン：７００μｍ）の部分である。
【０１５８】
逆縣濁重合法から得られたモノ分散水膨潤性ポリマー粒子も同様に好ましい。例えば小径を有するモノ分散粒子と、大径を有するモノ分散粒子との混合物等、異なる直径のモノ分散粒子の混合物を水膨潤性ポリマー粒子として選択することも可能である。モノ分散の、ポリ分散水膨潤性ポリマー粒子との混合物を使用することも、同様に可能である。
【０１５９】
水膨潤性材料を製造する好ましい方法
水膨潤性材料は、任意の公知の方法により製造し得る。
【０１６０】
本明細書に記載したコア−シェル粒子を含む本明細書の水膨潤性材料に関しては、シェルの適用に、例えば医薬産業で馴染みのある流動床又は懸濁床コーターを含む、流動床反応器を使用することが好ましい。Ｗｕｒｓｔｅｒ法及びＧｌａｔｔ−Ｚｅｌｌｅｒ法が特に好ましく、これらは例えば"Pharmazeutische Technologie, Georg Thieme Verlag, 2nd edition (1989), pages 412-413"及びまた、"Arzneiformenlehre, Wissenschaftliche Verlagsbuchandlung mbH, Stuttgart 1985, pages 130-132"に記載されている。商業スケールでの特に適切なバッチ及び連続流動床プロセスは、Drying Technology, 20(2), 419〜447 (2002)に記載されている。
【０１６１】
Ｗｕｒｓｔｅｒ法では、水膨潤性ポリマー粒子は、中央管（ｃｅｎｔｒａｌ  ｔｕｂｅ）内にて上方へ向けた担体ガス流により、重力に対抗して、少なくとも一つのスプレーノズルを通過して移送され、微細に分散した弾性ポリマー溶液又は分散液と同時にスプレーされる。その後、粒子は側壁に沿って落下して戻り、基部上に収集され、担体ガス流により中央管の中を通って、スプレーノズルを通過して再度移送される。スプレーノズルは、一般に底から流動床内にスプレーし、底から流動床内に突出してもよい。
【０１６２】
Ｇｌａｔｔ−Ｚｅｌｌｅｒ法では、水膨潤性ポリマー粒子は、担体ガスにより、壁に沿って外側上を上方向に運ばれ、次に中央において中央ノズルヘッド上に落下し、該ヘッドは、一般に、側方にスプレーする少なくとも３個の二材料ノズルを含む。このように、粒子は、側方からスプレーされ、ノズルヘッドを通過して基部に落下し、担体ガスにより再度取り上げられ、それによりサイクルは新たに開始され得る。
【０１６３】
２つの方法に共通する特徴は、水膨潤性粒子がスプレー装置を通過して流動床の形態で繰り返し運搬され、それにより非常に薄く、また一般に非常に均質なシェルが適用され得ることである。更に、担体ガスは、常時使用され、また、粒子の流動化を維持するよう十分高速で供給及び移動される必要がある。その結果、例えば分散液の溶媒（即ち、水）等の液体は、低温でも装置内で急速に蒸発し、それにより分散液の弾性ポリマー粒子は、水膨潤性ポリマーの粒子表面上に沈着する。有用な担体ガスは、上記した不活性ガス、及び空気若しくは乾燥空気、又はこれらの任意のガスの混合物を含む。
【０１６４】
適切な流動床反応器は、−理論に束縛されることを望まず−弾性ポリマー溶液又は分散液が微細に霧化され、その小滴が流動床中の水膨潤性ポリマー粒子とランダムに衝突することにより、多数回の衝突後に、実質的に均質なシェルが徐々に及び均一に蓄積する原則に従って働く。小滴の粒径は、吸収性ポリマーの粒径の下位である必要がある。小滴の粒径は、ノズルの型、スプレーの条件、即ち、温度、濃度、粘度、圧力により決定され、一般的な小滴の粒径は、１０μｍ〜４００μｍである。少なくとも１０のポリマー粒径対小滴粒径の比が、一般に観察される。狭い粒径分布を有する小滴の粒径が好ましい。霧化弾性ポリマー分散液又は溶液の小滴は、粒子流と同時に、又は側方から粒子流内に導入され、また頂部から流動床上にスプレーされてもよい。この意味で、この原理に従う、流動床を同様に集結することが可能な他の器具及び機器の変更物は、この効果の産出に完全に適している。スプレー被覆により適用される弾性ポリマーの溶液又は分散液は、非常に濃縮されていることが好ましい。そのため、この溶液又は分散液の粘度は、高すぎてはならず、さもなくば、溶液又は分散液は、もはやスプレーにより微細に分散され得ない。＜５００ｍＰａ・ｓ、好ましくは＜３００ｍＰａ・ｓ、より好ましくは＜１００ｍＰａ・ｓ、更により好ましくは＜１０ｍＰａ・ｓ、最も好ましくは＜５ｍＰａ・ｓの粘度（一般に、せん断速度≧２００ｒｐｍにおける回転粘度計で測定し、Haake rotary viscometer type RV20, system M5, NVが特に適切である）を有する弾性ポリマーの溶液又は分散液が好ましい。
【０１６５】
一実施態様は、例えば、円筒型流動床回分式反応器である、該反応器では、装置内の外壁において、水膨潤性ポリマー粒子が担体ガス流により上方に輸送され、一箇所又はそれ以上の位置から弾性ポリマースプレーが側方よりこの流動床内に適応され、一方、担体ガス流が全く存在しない、及び粒子が再度落下する装置の中央区域では、立方攪拌機が作動して、全流動粒子床を再分配する。
【０１６６】
別の実施態様は、例えば、単独で、又は好ましくは複数の連続ユニットのバッテリーとして使用し得るＳｃｈｕｇｇｉミキサー、ターボライザー又はプラウシェアミキサーであり得る。これらのミキサーが単独で使用される場合、水膨潤性ポリマーは均質に被覆されるために、装置を介して複数回供給される必要があり得る。これら装置の２個又はそれ以上のが連続ユニットとして構成される場合、１回の通過で十分であり得る。
【０１６７】
スプレーが空中で自由落下する粒子に的中し、粒子が繰り返しスプレーに露出される別の実施態様では、Ｔｅｌｓｃｈｉｇ型の連続又はバッチタイプのスプレーミキサーを使用する。適切なミキサーは、Chemie-Technik, 22 (1993), Nr. 4, p. 98 ffに記載されている。
【０１６８】
好ましい実施態様において、連続流動床の方法を使用して、スプレーが頂部又は底部モードで作動される。特に好ましい実施態様において、スプレーは、底部モードで作動され、該方法は連続式である。適切な装置は、例えばＵＳ５，２１１，９８５に記載されている。適切な装置は、例えばＧＦ（連続流動床）シリーズとして、及びＰｒｏＣｅｌｌ（登録商標）噴流層としてGlatt Maschinen- und Apparatebau AG (Switzerland)から入手可能である。噴流層技術は、スクリーンボトムの代わりに単純なスロットを用いて流動床を生成し、流動化が困難な材料に特に適している。
【０１６９】
別の実施態様において、同様にスプレーを頂部及び底部モードで作動させることが所望され得るか、又は側方から若しくは数個の異なるスプレー位置の組み合わせからスプレーすることが所望され得る。
【０１７０】
本発明の好ましい方法では、後架橋に習慣的に使用されている前述したノズルを使用する。しかしながら、二材料ノズルが特に好ましい。
【０１７１】
本発明の好ましい方法は、好ましくはＷｕｒｓｔｅｒコーターを使用する。このコーターの例は、GEA- Aeromatic Fielder AG (Switzerland)から市販され、Coating Place Inc. (Wisconsin, USA)にて入手し得るＰＲＥＣＩＳＩＯＮ  ＣＯＡＴＥＲＳ（登録商標）である。
【０１７２】
装置内で水膨潤性ポリマー粒子の全量が流動化されるように、同様に、下方から入る流動床ガス流も選択することが有利である。流動床のためのガス速度は、最小流動流動化速度を越え（測定方法は、Kunii and Levenspiel "Fluidization engineering" 1991に記載されている）、水膨潤性ポリマー粒子の終点速度未満、好ましくは最小流動化速度を１０％越える。Ｗｕｒｓｔｅｒ管のガス速度は、水膨潤性ポリマー粒子の終点速度を越え、通常、１００ｍ／ｓ未満、好ましくは末端速度を１０％越える。
【０１７３】
ガス流は、水又は溶媒を蒸発させるよう作用する。好ましい実施態様において、ガス流の被覆条件及び温度は、ガス流の出口の相対湿度又は蒸気飽和が、同一温度で担体ガス内の一般的な等価絶対湿度、又は、適切な場合、絶対飽和蒸気圧に基づき、１０％〜９０％、好ましくは１０％〜８０％、又は好ましくは１０％〜７０％、特に３０％〜６０％の範囲内にあるよう選択される。
【０１７４】
流動床反応器は、ステンレス鋼又はこのような反応器に使用される任意の他の一般的な材料から構成され得、また生成物接触部分は、有機溶媒及び高温の使用に適合するステンレス鋼であり得る。
【０１７５】
更に好ましい実施態様において、流動床反応器の内面は、少なくとも部分的に、水との接触角が２５℃で９０°を越える材料で被覆されている。そのような材料の例は、テフロン又はポリプロピレンである。好ましくは、装置の生成物接触部分全体が、この材料で被覆される。
【０１７６】
しかしながら、装置の生成物接触部分の材料の選択は、それらの材料が、使用するポリマー分散液若しくは溶液に対して、又は被覆するポリマーに対して強力な接着性を示すか否かにも依存する。ケーキングを避け得るために、被覆するポリマー又はポリマー分散液若しくは溶液のいずれに対しても、そのような接着性を有さない材料を選択することが好ましい。
【０１７７】
本発明の好ましい局面によれば、被覆は、０℃〜５０℃、好ましくは５〜４５℃、特に１０〜４０℃、最も好ましくは１５〜３５℃の範囲内の生成物及び／又は担体ガス温度（入る担体ガスに関して）で行われる。
【０１７８】
被覆ステップを離脱する担体ガスの温度は、一般に１００℃以下であり、好ましくは６０℃未満、より好ましくは５０℃未満、更により好ましくは４５℃未満、最も好ましくは４０℃未満であるが、０℃以上である。
好ましい実施態様において、熱処理ステップの前に、被覆されるべき又は好ましくは既に被覆された粒子に脱凝集補助剤を加える。脱凝集補助剤は、当業者に周知であると思われ、例えば、有機及び無機塩、並びにそれらの混合物から選択される、微粉化された水不溶性塩、並びにまたロウ及び界面活性剤である。本明細書で水不溶性塩は、ｐＨ７において、水に対する溶解度が、５ｇ／ｌ未満、好ましくは３ｇ／ｌ未満、特に２ｇ／ｌ未満、最も好ましくは１ｇ／ｌ未満（２５℃及び１ｂａｒにて）である塩を指す。水不溶性塩の使用は、熱処理工程中に出現する弾性ポリマー、特にポリウレタンによる粘着性を低減し得る。
【０１７９】
水不溶性塩は、固体材料として、又は分散液の形態で、好ましくは水性分散液として使用される。固体は、一般に担体ガスにより細塵として、装置内に噴出される。分散液は、好ましくは、第一のステップにおいて、高速撹拌器を使用して固体材料と水から分散液を製造し、第二のステップにおいて、好ましくはノズルを介して分散液を流動床内に素早く導入することにより適用される。好ましくは両方のステップは、同一装置内で実施される。水性分散液は、適切な場合、ポリウレタン（若しくは他の弾性ポリマー）と一緒に、又は別個のノズルを介して別個の分散液として、ポリウレタンと同時に、又はポリウレタンとは異なる時間に適用され得る。脱凝集補助剤は、弾性ポリマーが適用された後、続く熱処理ステップの前に適用されることが特に好ましい。
【０１８０】
水不溶性塩中の適切なカチオンは、例えばＣａ２＋、Ｍｇ２＋、Ａｌ３＋、Ｓｃ３＋、Ｙ３＋、Ｌｎ３＋（ここでＬｎは、ランタノイドを示す）、Ｔｉ４＋、Ｚｒ４＋、Ｌｉ＋、Ｋ＋、Ｎａ＋又はＺｎ２＋である。適切な無機アニオンの対イオンは、例えばカーボネート、スルフェート、バイカーボネート、オルトホスフェート、シリケート、オキシド又はヒドロキシドである。塩が様々な結晶形で存在する場合、塩の全結晶形が含まれるものとする。水不溶性無機塩は、好ましくは、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、フッ化カルシウム、アパタイト、リン酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、ドロマイト、炭酸リチウム、リン酸リチウム、酸化亜鉛、リン酸亜鉛、ランタノイドの酸化物、水酸化物、炭酸塩及びリン酸塩、硫酸ランタノイドナトリウム、硫酸スカンジウム、硫酸イットリウム、硫酸ランタン、水酸化スカンジウム、酸化スカンジウム、酸化アルミニウム、水和酸化アルミニウム、及びそれらの混合物から選択される。アパタイトは、フッ化アパタイト、ヒドロキシルアパタイト、塩化アパタイト、炭酸アパタイト及び炭酸フッ化アパタイトを指す。例えば炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、硫酸カルシウム、及びそれらの混合物等のカルシウム塩及びマグネシウム塩が特に適切である。非晶質形又は結晶形の酸化アルミニウム、二酸化チタン及び二酸化珪素も適切である。これら脱凝集補助剤は、それらの水和形態でも使用し得る。有用な脱凝集補助剤は、更に、多数の粘土、滑石及びゼオライトを含む。二酸化ケイ素は、例えば親水性又は疎水性Ａｅｒｏｓｉｌ（登録商標）のような、その非晶質形で使用されることが好ましいが、選択的に、５〜７５ｎｍの範囲内の粒径を有する例えばＬｅｖａｓｉｌ（登録商標）Ｋｉｅｓｅｌｓｏｌｅ(H.C. Starck GmbH）のような、商業的に入手可能な水性のシリカゾルを使用してもよい。
【０１８１】
微粉化した水不溶性塩の平均粒径は、一般に２００μｍ未満、好ましくは１００μｍ未満、特に５０μｍ未満、より好ましくは２０μｍ未満、更により好ましくは１０μｍ未満、最も好ましくは５μｍ未満の範囲内にある。更に微細な粒子として、例えば、５０ｎｍ未満、好ましくは３０ｎｍ未満、更により好ましくは２０ｎｍ未満の主要な粒径を有するフュームドシリカが度々使用される。
【０１８２】
好ましい実施態様において、微粉化された水不溶性塩は、水膨潤性ポリマーの質量に基づき、０．００１〜２０質量％の範囲内、好ましくは１０質量％未満、特に０．００１〜５質量％の範囲内、より好ましくは０．００１〜２質量％の範囲内、最も好ましくは０．００１〜１質量％の間の量で使用される。
【０１８３】
上記無機塩の代わりに、又は加えて、他の公知の脱凝集補助剤を使用することも可能であり、その例は、水性分散液の形態でも同様に使用し得るロウ及び好ましくは微粉化した又は好ましくは部分酸化したポリエチレンロウである。そのようなロウは、参照により本明細書に明白に組み入れられるＥＰ０７５５９６４に記載されている。
【０１８４】
有用な脱凝集補助剤は、更に、ステアリン酸、ステアリン酸塩−例えば：ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム、及び更にポリオキシエチレン−２０−ソルビタンモノラウレート、及びまたポリエチレングリコール４００モノステアレートを含む。
【０１８５】
有用な脱凝集補助剤は、同様に、界面活性剤を含む。界面活性剤は、単独で、又は上記の脱凝集補助剤、好ましくは水溶性塩と混合して使用され得る。
【０１８６】
一般に、脱凝集は、熱処理前に添加され得る。界面活性剤は、更に、表面後架橋操作中に適用され得る。
【０１８７】
有用な界面活性剤は、非イオン性、陰イオン性及び陽イオン性界面活性剤、並びにまたそれらの混合物を含む。水膨潤性材料は、好ましくは非イオン性界面活性剤を含む。有用な非イオン性界面活性剤は、例えばソルビタンエステル、例えばソルビタンの例えばラウリン酸、パルミチン酸、スレアリン酸及びオレイン酸等のＣ８−Ｃ１８−カルボンとのモノ−、ジ−又はトリ−エステル；ポリソルベート；アルキル鎖内に８〜２２個、好ましくは１０〜１８個の炭素原子を有し、また１〜２０個、好ましくは１．１〜５個のグリコシド単位を有するアルキルポリグリコシド；Ｎ−アルキルグルカミド；アルキルアミンアルコキシレート又はアルキルアミドエトキシレート；アルコキシル化Ｃ８−Ｃ２２−アルコール、例えば脂肪アルコールアルコキシレート又はオキソアルコールアルコキシレート；エチレンオキシド、プロピレンオキシド及び／又はブチレンオキシドのブロックポリマー；Ｃ６−Ｃ１４−アルキル鎖及び５〜３０ｍｏｌのエチレンオキシド単位を有するアルキルフェノールエトキシレートを含む。
【０１８８】
界面活性剤の量は、水膨潤性ポリマーの質量に基づき、一般に、０．０１〜０．５質量％の範囲内、好ましくは０．１質量％未満、特に０．０５質量％未満である。
【０１８９】
本発明によれば、熱処理は、好ましくは５０℃を越える、好ましくは１００〜２００℃の温度範囲、特に１２０〜１６０℃の温度で実施される。任意の理論に束縛されることを望まず、熱処理は適用した弾性ポリマー、好ましくはポリウレタンを流動させ、ポリマー膜を形成させ、それによりポリマー鎖が絡まる。熱処理の継続時間は、選択した熱処理温度、弾性ポリマーのガラス転移温度及び融点に依存する。一般に、熱処理時間は、３０分間〜１２０分間の範囲内が、十分であると思われる。しかしながら、ポリマー膜の所望の形成は、例えば流動床乾燥機で３０分間未満熱処理した場合にも達成され得る。勿論、より長時間も可能であるが、特に、より高温では、ポリマー膜又は水膨潤性材料の損傷を招き得る。
【０１９０】
熱処理は、例えば流動床乾燥機、トンネルドライヤー、トレードライヤー、一つ若しくはそれ以上の加熱スクリュー又はディスクドライヤー若しくはＮａｒａ（登録商標）ドライヤーの下流で実施される。
【０１９１】
熱処理は、好ましくは流動床反応器内、より好ましくはＷｕｒｓｔｅｒコーター内で直接実施される。
【０１９２】
熱処理は、熱風乾燥機内のトレー上で行い得る。この場合、熱処理前に、被覆したポリマーを、脱凝集補助剤で処理することが望ましい。代替的に、トレーを固着防止剤で被覆し得、次いで被覆ポリマーを単粒子層としてトレー上に配置して、一緒に焼成されることを回避してもよい。
【０１９３】
被覆、熱処理、及び冷却ステップの方法の一実施態様では、これらステップの各々において、空気又は乾燥空気を使用することが可能であり得る。別の実施態様では、これら方法ステップの一つ又はそれ以上に、不活性ガスを使用し得る。更に別の実施態様において、これら方法ステップの一つ又はそれ以上に、空気と不活性ガスとの混合物を使用し得る。
【０１９４】
熱処理は、不活性ガス下で実施されることが好ましい。被覆ステップも、不活性ガス下で実施されることが特に好ましい。冷却段階が保護ガス下で実施されることも、特に非常に好ましい。従って、本発明による水膨潤性材料の生産は、不活性ガス下で行われることが好ましい。
【０１９５】
被膜又はシェルの均質性における欠陥は、被膜溶液又は分散液中に充填剤を添加することにより形成され得る。そのような欠陥は、本発明の所定の実施態様に有用であり得る。
【０１９６】
熱処理ステップが終了した後、水膨潤性材料を冷却し得る。そのために、暖かく、乾燥したポリマーを、好ましくは連続して下流の冷却器内に移送する。冷却器は、例えばディスククーラー、Ｎａｒａパドルクーラー又はスクリュークーラーであり得る。冷却は、そこを通って適切な冷却媒体、例えば暖かい又は冷たい水が流れる壁、及び適切な場合、クーラーの撹拌要素を介して行われる。水、又は添加剤の水性溶液若しくは分散液は、好ましくは冷却器内でスプレーされ得；これが冷却効率を向上させ（水の部分蒸発）、最終生成物中の残留水分含有率を、０〜１５質量％、好ましくは０．０１〜６質量％、より好ましくは０．１〜３質量％の範囲内の値に調整し得る。増大した残留水分含有率は、水膨潤性材料の塵埃含有率を低下させ、該材料が水性液体と接触した際の膨張を促進する。添加剤の例は、トリエタノールアミン、界面活性剤、シリカ又は硫酸アルミニウムである。
【０１９７】
しかしながら、場合により、冷却器を冷却のためのみに使用し、水及び添加剤の添加を下流の別個のミキサー内で実施することも可能である。冷却は、生成物の温度を、該生成物が容易にプラスチック袋内に、又はサイロトラック内に詰められ得る程度のみ低下させる。冷却後の生成物の温度は、一般に９０℃、好ましくは６０℃未満、最も好ましくは４０℃未満、好ましくは−２０℃を越える。
【０１９８】
流動床冷却器を使用することが好ましいと思われる。被覆及び熱処理の両方を流動床内で実施する場合、二つの操作は、別個の装置内で、又は連絡チャンバを有する一つの装置内で実施し得る。冷却も流動床冷却器内で実施されるべき場合、冷却は、別個の装置内で実施され得るか、又は場合により、第三の反応チャンバを有する一つの装置内にて、他の二つのステップと組み合わせられる。より多数の反応チャンバが可能であり、これは互いに連続して結合された複数のチャンバ内で、被覆ステップの様な所定のステップを実施し、それにより粒子を各チャンバに次々と連続して通過させて、各チャンバ内で水吸収ポリマー粒子に弾性ポリマーシェルを連続して蓄積することが望ましいと思われるためである。
【０１９９】
好ましい水膨潤性材料は、
ａ）水膨潤性ポリマー粒子を、好ましくは０℃〜５０℃の範囲内の温度で、弾性ポリマーの分散液と共にスプレーし、
ｂ）場合により、ａ）に従って得られた粒子を脱凝集補助剤で被覆し、続いて
ｃ）被覆した粒子を、５０℃を越える温度で熱処理し、続いて
ｄ）熱処理した粒子を９０℃未満に冷却する、ステップを含む方法により獲得し得る。
【０２００】
弾性ポリマー、特にポリウレタンは、固体材料、ホットメルト、有機分散液、水性分散液、水性溶液、又は有機溶液として、本明細書の水膨潤性ポリマー粒子に適用され得る。水膨潤性ポリマー粒子に適用される弾性ポリマー、特にポリウレタンの形態は、好ましくは溶液であり、又はより好ましくは水性分散液である。
【０２０１】
ポリウレタンに有用な溶媒は、溶媒又は混合物の各ポリウレタン濃度を４０質量％以上に確立することが可能な溶媒を含む。例として、メチルエチルケトン、アセトン、イソプロパノール、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、クロロホルムの様なアルコール、エステル、エーテル、ケトン、アミド、及びハロゲン化炭化水素、並びにそれらの混合物が挙げられる。極性、非プロトン性及び１００℃未満で沸騰する溶媒が特に好ましい。
【０２０２】
本明細書で、水性は、水、及びまた、溶媒の総量に基づいて、２０質量％迄の水混和性溶媒と水との混合物を指す。水混和性溶媒は、２５℃及び１ｂａｒでの所望の使用量において、水と混和し得る。これらは、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、エチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、炭酸エチレン、グリセロール及びメトキシエタノール等のアルコールを含む。
【０２０３】
方法実施例１−ＡＳＡＰ ５１０ Ｚ商業製品のＰｅｒｍａｘ １２０による被覆
以下の性質を有する商業的に入手可能な製品ＡＳＡＰ  ５１０  Ｚ（ＢＡＳＦ  ＡＧ）から８００〜８５０μｍ部分を篩分けした後、Ｐｅｒｍａｘ  １２０で被覆した。
ＡＳＡＰ  ５１０  Ｚ（篩分け前の性質）：
ＣＲＣ＝２９．０ｇ／ｇ
ＡＵＬ  ０．７ｐｓｉ＝２４．５ｇ／ｇ
ＳＦＣ＝５０×１０−７［ｃｍ３ｓ／ｇ］
ＡＳＡＰ  ５１０  Ｚ（８００〜８５０μｍ部分のみの性質）：
ＣＳ−ＣＲＣ＝３２．５ｇ／ｇ
ＣＳ−ＡＵＬ  ０．７ｐｓｉ＝２６．４ｇ／ｇ
ＣＳ−ＳＦＣ＝６６×１０−７［ｃｍ３ｓ／ｇ］
Ｗｕｒｓｔｅｒ研究所のコーターを使用し、使用した水膨潤性ポリマー（この場合ＡＳＡＰ  ５１０  Ｚ）の量は、５００ｇであり、Ｗｕｒｓｔｅｒ管の直径は５０ｍｍ、長さは１５０ｍｍであり、間隙幅（基部プレートからの距離）は１５ｍｍであり、Ｗｕｒｓｔｅｒ装置は円錐形であり、該装置の下部直径は１５０ｍｍであり、これが上部直径３００ｍｍに拡大し、使用した担体ガスは温度２４℃の窒素であり、ガス速度は、Ｗｕｒｓｔｅｒ管内で３．１ｍ／ｓであり、包囲する環状空間内で０．５ｍ／ｓであった。
【０２０４】
窒素駆動二材料ノズルを使用して、弾性ポリマー分散液を噴霧し、開口直径は、１．２ｍｍ、窒素温度は、２８℃であった。Ｐｅｒｍａｘ  １２０を、温度２４℃の４１質量％ニート水性分散液から、６５分で分散液１８３ｇの速度でスプレーした。工程中、１５質量％のＰｅｒｍａｘを吸収性ポリマーの表面に適用した。報告した量は、使用した水膨潤性ポリマーに基づく。
【０２０５】
Ｐｅｒｍａｘの付加レベルが、５質量％及び１０質量％に低下した以外は、完全に同一の方法で、更に２回稼働した。
【０２０６】
続いて、水膨潤性材料を除去し、（一緒に焼成されるのを避けるため）テフロントレー上に均等に分配し、真空キャビネット内で、１５０℃で２時間乾燥した。塊を粗い篩（１０００μｍ）で除去し、ポリマーを以下のように特徴付けた：
【表１】
2008538375.tif 000008
【０２０７】
実施例２−ＡＳＡＰ ５１０ Ｚ 商業製品のＰｅｒｍａｘ ２００による被覆
以下の性質を有する商業的に入手可能な製品ＡＳＡＰ  ５１０  Ｚ（ＢＡＳＦ  ＡＧ）から８００〜８５０μｍ部分を篩分けした後、本発明に従ってＰｅｒｍａｘ  ２００で被覆した。
【０２０８】
ＡＳＡＰ  ５１０  Ｚ（篩分け前の性質）は、実施例１に報告した通りである。
【０２０９】
実施例１に記載したようにＷｕｒｓｔｅｒ研究所のコーターを使用し、使用した水膨潤性ポリマー（この場合、ＡＳＡＰ  ５１０  Ｚ）の量は１０００ｇであり、Ｗｕｒｓｔｅｒ管の直径は５０ｍｍ、長さは１５０ｍｍであり、間隙幅（基部プレートからの距離）は１５ｍｍであり、Ｗｕｒｓｔｅｒ装置は円錐形であり、その下部直径は１５０ｍｍであり、これが上部直径３００ｍｍに拡大し、使用した担体ガスは、温度２４℃の窒素であり、ガス速度は、Ｗｕｒｓｔｅｒ管内で２．０ｍ／ｓであり、包囲する環状空間内で０．５ｍ／ｓであった。
【０２１０】
窒素駆動二材料ノズルを使用して、弾性ポリマー分散液を噴霧し、開口直径は、１．２ｍｍ、窒素温度は、２７℃であった。Ｐｅｒｍａｘ  ２００を、温度２４℃の２２質量％ニート水性分散液から、１６８分で分散液４５５ｇの速度でスプレーした。工程中、１０質量％のＰｅｒｍａｘを吸収性ポリマーの表面に適用した。報告した量は、使用した水膨潤性ポリマーに基づく。
【０２１１】
Ｐｅｒｍａｘの付加レベルが、２．５質量％、５．０質量％及び７．５質量％に低下した以外は、完全に同一の方法で、更に３回稼働した。
【０２１２】
続いて、水膨潤性材料を除去し、（一緒に焼成されるのを避けるため）テフロントレー上に均等に分配し、真空キャビネット内で、１５０℃で２時間乾燥した。塊を粗い篩（１０００μｍ）で除去し、ポリマーを以下のように特徴付けた：
【表２】
2008538375.tif 000009
【０２１３】
実施例３−ＡＳＡＰ ５１０ Ｚ商業製品のＰｅｒｍａｘ ２００による被覆
以下の性質を有する商業的に入手可能な製品ＡＳＡＰ  ５１０  Ｚ（ＢＡＳＦ  ＡＧ）を、全く商業的に入手可能な粒径分布１５０〜８５０μｍにおいて使用し、次いで本発明に従ってＰｅｒｍａｘ  ２００で被覆した。
【０２１４】
ＡＳＡＰ  ５１０  Ｚの性質は、実施例１に報告した通りであった。
【０２１５】
Ｗｕｒｓｔｅｒ研究所のコースターを実施例１及び実施例２と同様に使用し、使用した吸収性ポリマー（この場合、ＡＳＡＰ  ５１０  Ｚ）の量は１０００ｇであり、Ｗｕｒｓｔｅｒ管の直径は５０ｍｍ、長さは１５０ｍｍであり、間隙幅（（基部プレートからの距離）は１５ｍｍであり、Ｗｕｒｓｔｅｒ装置は円錐形であり、その下部直径は１５０ｍｍであり、これが上部直径３００ｍｍに拡大し、使用した担体ガスは、温度２４℃の窒素であり、ガス速度は、Ｗｕｒｓｔｅｒ管内で１．０ｍ／ｓであり、包囲する環状空間内で０．２６〜０．３０ｍ／ｓであった。
【０２１６】
窒素駆動二材料ノズルを使用して、弾性ポリマー分散液を噴霧し、開口直径は、１．２ｍｍ、窒素温度は、２５℃であった。Ｐｅｒｍａｘ  ２００を、温度２４℃の２２質量％ニート水性分散液から、２２１分で分散液４５５ｇの速度でスプレーした。工程中、１０質量％のＰｅｒｍａｘを吸収性ポリマーの表面に適用した。報告した量は、使用した水膨潤性ポリマーに基づく。
【０２１７】
Ｐｅｒｍａｘの付加レベルが２．５質量％、５．０質量％及び７．５質量％に低下した以外は、完全に同一の方法で、更に３回稼働した。
【０２１８】
続いて、水膨潤性材料を除去し、（一緒に焼成されるのを避けるため）テフロントレー上に均等に分配し、真空キャビネット内で、１５０℃で２時間乾燥した。塊を粗い篩（８５０μｍ）で除去し、ポリマーを以下のように特徴付けた：
【表３】
2008538375.tif 000010
【０２１９】
実施例４：熱処理前の、脱凝集補助剤（リン酸カルシウム）の使用
実施例２に１０％Ｐｅｒｍａｘ  ２００による操作を繰り返した。しかしながら、分散液で被覆したポリマーを研究所のタンブルミキサーに移動して、ポリマーに基づき１．０質量％のリン酸三カルシウムタイプＣ１３−０９（Ｂｕｄｅｎｈｅｉｍ，Ｍａｉｎｚより）を加え、被覆ポリマーと約１０分間乾燥混合した。その後、ポリマーを、研究所の１５０℃に予熱した流動床乾燥機（直径約７０ｍｍ）内に移動し、３０分間の滞留時間の後、以下の性質を測定した：
ＣＳ−ＣＲＣ＝２２．２ｇ／ｇ
ＣＳ−ＡＵＬ  ０．７ｐｓｉ＝２２．３ｇ／ｇ
ＣＳ−ＳＦＣ＝１４８３×１０−７［ｃｍ３ｓ／ｇ］
熱処理中、流動床内で凝集は全く起こらず、従って流動床は、続く１０００μｍ篩を通した篩分けで示されるように、非常に安定な状態を維持した。
【０２２０】
脱凝集補助剤を添加しなかった比較操作は、流動床の分散を招き、有用な生成物のいずれも生じなかった。
【０２２１】
実施例５：熱処理前の、脱凝集補助剤（Ａｅｒｏｓｉｌ ９０）の使用
実施例２に１０％Ｐｅｒｍａｘ  ２００による操作を繰り返した。しかしながら、水膨潤性材料を研究所のタンブルミキサーに移動して、水膨潤性材料に基づき１．０質量％のＡｅｒｏｓｉｌ  ９０（Ｄｅｇｕｓｓａより）を加え、水膨潤性材料と約１０分間乾燥混合した。その後、ポリマーを直径５ｃｍ及び高さ３ｃｍの開放ガラス内に１．５〜２．０ｃｍの層で配置し、熱風乾燥キャビネット内で１５０℃で１２０分間熱処理した。材料は、完全な流動状態のまま残留し、いずれのケーキング又は凝集も受けなかった。
【０２２２】
以下の性質を測定した：
ＣＳ−ＣＲＣ＝２３．６ｇ／ｇ
ＣＳ−ＡＵＬ  ０．７ｐｓｉ＝２３．４ｇ／ｇ
ＣＳ−ＳＦＣ＝１６７７×１０−７［ｃｍ３ｓ／ｇ］
【０２２３】
実施例６：
実施例５の操作を繰り返した。しかしながら、脱凝集補助剤を全く加えずに、タンブルミキサー内で１０分間の均一化を実施した。粒子をテフロントレー上に自由な一粒子層の状態で拡げ、熱風乾燥キャビネット内で１５０℃で１２０分間処理した。
【０２２４】
以下の性質を測定した：
ＣＳ−ＣＲＣ＝２３．５ｇ／ｇ
ＣＳ−ＡＵＬ  ０．７ｐｓｉ＝２１．６ｇ／ｇ
ＣＳ−ＳＦＣ＝１８８９×１０−７［ｃｍ３ｓ／ｇ］
【０２２５】
本発明を解説する更なる実施例：
以下に、以下の実施例で使用するＡＭ０１２７を製造する手順を示す：
別に述べない限り、全化合物はＭｅｒｃｋより獲得し、ｗ／ｏ精製に使用した。
【０２２６】
氷アクリル酸（ＡＡ）２０００ｇに、適量のコア架橋剤（例、１．２８４ｇメチレンビスアクリルアミド、ＭＢＡＡ，Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓより）を加え、周囲温度で溶解させる。重合のための全成分の総質量が１００００ｇ（即ち、ＡＡの濃度が、２０ｗ／ｗ−％）となるように、水の量を計算する（６３３１ｇ）。開始剤（"Ｖ５０"＝２，２′−アゾビス（Ｎ，Ｎ′−ジメチレンイソブチルアミジン）二塩酸塩、Ｗａｃｏ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓより）２０００ｍｇを、この計算した量の脱イオン水約４０ｍｌに溶解する。５０％ＮａＯＨ  １６６５．３ｇを計測し、テフロン又はプラスチックビーカー内に別個に配置する。
【０２２７】
１６，０００ｍｌ樹脂ケトル（温度計、注射針の導入に適した、隔壁で閉鎖された４口ガラスカバーを装着した）に、氷（脱イオン水から調製−この氷の量を、上記のＤＩ水の量から差し引く）〜５ｋｇを入れる。一般に、（液体の場合）全内容物を混合可能な磁気スターラーを加える。氷に５０％ＮａＯＨを加え、得られたスラリーを撹拌する。次に、撹拌を継続しながら、アクリル酸／ＭＢＡＡを１〜２分間以内で加え、残りの水を加える。得られた溶液は透明で、全氷が融解し、得られた温度は、一般に１５〜２５℃である。この時点で、開始剤溶液を加える。
【０２２８】
次に、樹脂ケトルを閉鎖し、例えば、隔壁を通して２つの注射針を穿孔することにより圧力を解放する。次に、溶液を〜６００ＲＰＭで撹拌しながら、６０ｃｍ注入針を介してアルゴンを激しくパージする。アルゴンのパージを継続しながら、撹拌を〜１０分後停止し、２つの写真用電球（"Ｔｗｉｎｌｉｔｅ"）を容器の両側に配置する。溶液は、一般に、全体で４５〜６０分後、ゲル化を開始する。この時点で、ゲル表面上に持続性の泡が形成され、アルゴン注入針がゲル表面の上方に上昇される。流速を低下させてアルゴンによりパージを継続する。温度を監視する；一般に、温度は、６０〜９０分間で２０℃から６０〜７０℃に上昇する。温度が６０℃未満に低下したら、ケトルを循環炉内に移動し、６０℃で１５〜１８時間保持する。
【０２２９】
この時間の後、樹脂ケトルを冷却させ、ゲルを平らなガラス皿内に除去する。次に、ゲルを破壊し又ははさみで切って小さい断片にし、真空炉内に移動して、１００℃／最大真空で乾燥する。ゲルが一定質量に到達したら（通常３日間）、機械的ミル（例、ＩＫＡミル）を使用して摩砕し、１５０〜８５０μｍに篩分けする。この時点で、本明細書で使用するパラメータを測定し得る。
【０２３０】
（この水膨潤性ポリマーＡＭ０１２７は、後架橋を実施しなかった。）
以下は、各々、表に特定した条件及び材料を使用して、実施例３及び実施例４に記載した方法で製造した、他の水膨潤性材料である（ＡＳＡＰ  ５１０は、ＢＡＳＦから入手可能）：
【表４】
2008538375.tif 000011
【０２３１】
上記にて使用した、ＡＳＡＰ  ５１０Ｚバルク材料と、粒径８００〜８５０ミクロン、１５０〜８５０ミクロン及び６００〜８５０ミクロンを有するＡＳＡＰ５１０Ｚポリマー粒子の篩分け部分の粒径分布は、以下のようなものである：
【表５】
2008538375.tif 000012
【０２３２】
上述した方法により獲得した材料に、本明細書に記載するＱＵＩＣ試験、４時間ＣＣＲＣ試験及びＣＳ−ＳＦＣ試験を行い、以下の値を得た。数個の先行技術の材料も試験して、比較水膨潤性材料と称した。
【０２３３】
【表６】
2008538375.tif 000013
＃Ｗ５２５２１：水膨潤性ポリマー粒子を含む、水膨潤性材料、Ｓｔｏｃｋｈａｕｓｅｎから入手可能。
＃＃同時係属出願ＰＣＴ出願第ＵＳ２００４／０２５８３６号の実施例２．５にて製造された水膨潤性材料；"ＡＳＡＰ５００基体ポリマー"、ＢＡＳＦから入手可能
＃＃＃同時係属出願ＰＣＴ出願第ＵＳ２００４／０２５８３６号の実施例２．５にて製造された水膨潤性材料；"ＡＳＡＰ５００基体ポリマー"、ＢＡＳＦから入手可能
【０２３４】
弾性ポリマー膜の製造
本明細書で使用する弾性ポリマーを以下の数個の試験方法に付するために、前記ポリマーの膜を獲得する必要がある。
【０２３５】
本明細書の試験方法で評価するための、（乾燥）膜の好ましい平均（以下に示す）カリパスは、約６０μｍである。
【０２３６】
膜の製造方法は、一般に当業者周知であり、一般に、溶媒キャスト法、ホットメルト押出又はメルトブロー法による膜を含む。これらの方法で製造された膜は、該膜を引き出し又は牽引する方向と定義される流れ方向を有し得る。流れ方向に直交する方向は、交差方向と定義される。
【０２３７】
本発明の目的のために、以下の試験方法で使用する膜は、弾性ポリマーが以下に列挙する任意の溶媒の溶液又は分散液に製造できない場合を除き、溶媒キャストにより形成され、製造できない場合は、膜は以下に記載するようなホットメルト押出により形成される（後者は、弾性膜形成ポリマーからの微粒子物質が、室温で、２〜４８時間溶解又は分散を試みた後、材料若しくは被覆剤と溶媒との混合物中で尚可視である場合、又は溶液若しくは分散液の粘度が、膜キャストが不可能な程高い場合）。
【０２３８】
得られた膜は、滑らかな表面を有し、例えば気泡又は亀裂等の目に見える欠陥が存在しない筈である。
【０２３９】
弾性ポリマーからの溶媒キャスト膜の製造の例：本明細書の試験に付すべき膜は、以下のように、前記ポリマーの溶液又は分散液から膜をキャスティングして製造され得る：
溶液又は分散液は、弾性ポリマーを、１０質量％で、水、又はそれが不可能な場合、ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）、又はそれが不可能な場合、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、又はそれが不可能な場合、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、又はそれが不可能な場合、ジクロロメタン、又はそれが不可能な場合、トルエン、又はそれが不可能な場合、シクロヘキサンに溶解又は分散することにより製造する（それが不可能な場合、膜の形成には、以下のホットメルト押出工程を用いる）。次に、分散液又は溶液をテフロン皿内に注ぎ、アルミニウムホイルで覆って蒸発を遅らせ、溶媒又は分散剤を、ポリマーの最低の膜形成温度を越えた温度、一般に約２５℃で、長時間、例えば少なくとも４８時間、又は更に７日目迄かけてゆっくり蒸発させる。次に、膜を真空炉内に２５℃で６時間配置し、残留溶媒の全てを確実に除去する。
【０２４０】
水性分散液からの膜の形成方法は、以下のようなものである：
分散液は、供給から受容したままの状態で、又は粘度が膜を引き出すに十分高く保持される限り（２００〜５００ｃｐｓ）、水で希釈して使用する。分散液溶液（５〜１０ｍｌ）を引き下ろしテーブルのステージに取り付けたアルミニウムホイル片上に配置する。Ｇａｒｄｎｅｒ測定棒＃３０又は＃６０を用いてポリマー分散液を引き出し、乾燥後５０〜１００ミクロンの厚さを有する膜を引き出す。ポリマーの最低膜形成温度を越える温度、一般に約２５℃で、長時間かけて、例えば少なくとも４８時間、又は更に７日目迄に、分散剤をゆっくり蒸発させる。膜を真空炉内にて１５０℃で最低５分間から２時間迄、加熱した後、膜を温水浴に５〜１０分間浸して膜を基体から除去することにより、膜をホイル基体から除去する。次に、除去した膜をテフロンシート上に配置し、周囲条件下で２４時間乾燥する。次に、乾燥した膜を、試験を実施し得る迄、プラスチック袋内に密封する。
【０２４１】
本明細書のホットメルト押出された膜の製造方法は、以下のようなものである：
溶媒キャスト法が不可能な場合、本明細書の弾性ポリマーの膜は、弾性膜形成ポリマーの流動化を可能にするに十分高い温度で作動する装置の回転シングルスクリュー押出セットを用いて、ホットメルトから押出され得る。ポリマーの融点がＴｍの場合、押出は前記Ｔｍを少なくとも２０Ｋ越える温度で実施する必要がある。ポリマーが非晶質の場合（即ち、Ｔｍを有さない場合）、定常せん断粘度測定を遂行して、ポリマーの秩序から無秩序への遷移、又は粘度が劇的に低下する温度を測定する。膜を押出機から引き出す方向は、流れ方向と定義され、引き出す方向に直交する方向は、交差方向と定義される。
【０２４２】
膜の熱処理：
以下の試験方法の目的のために、膜の熱処理は、使用する弾性膜形成ポリマーの最高Ｔｇを約２０Ｋを越える温度の真空炉内に膜を配置して実施する必要があり、これは０．１Ｔｏｒｒ未満の真空炉内で２時間行われ、但し、弾性膜形成ポリマーが融点Ｔｍを有し、熱処理温度がＴｍを少なくとも２０Ｋ下回り、従って好ましくは（出来る限り）最高Ｔｇを２０Ｋ越えることを条件とする。Ｔｇに到達したら、温度は、膜内の泡に繋がり得るガス放出を避けるために、Ｔｇを越えてゆっくり上昇させる必要がある。例えば、７０℃のＴｇを有する硬質セグメントを伴う材料を９０℃で１０分間熱処理し得、次に熱処理温度に到達する迄、温度を増分的に上昇させる。
【０２４３】
弾性膜形成ポリマーが融点Ｔｍを有する場合、（上記に示したよう製造され、以下の方法により試験すべき）膜の前記熱処理は、（最高）Ｔｇを越え、かつＴｍを少なくとも２０Ｋ下回り、（最高）Ｔｇを（出来る限り）２０Ｋ越える温度で実施する。例えば、１３５℃のＴｍを有し、かつ１００℃の最高Ｔｇ（硬質セグメントの）を有する、湿潤時に伸張可能な材料は、１１５℃で熱処理され得る。
【０２４４】
測定可能なＴｇ又はＴｍが存在しない場合、この方法での熱処理温度は、水吸収材料の製造方法で使用する温度と同一である。
適用される場合、膜の除去
乾燥し、場合により熱処理した膜を、膜形成基体から除去することが困難な場合、これらを温水浴内に３０秒〜５分間配置して、膜を基体から除去し得る。次に、膜を、２５℃で６〜２４時間乾燥する。
湿潤時の引張応力の試験：
この試験方法を用いて、薄いサンプルに一軸引張を適用して、サンプルの伸張に必要な力を測定することにより、本明細書で使用する弾性ポリマー膜の破壊時の湿潤時伸張性（＝破壊時の伸張性）及び引張特性を測定する。適用可能な場合、本明細書の膜サンプルを交差方向に引っ張る。
【０２４５】
この試験を実施するための好ましい装置部品は、例えばＭＴＳ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ  １４０００  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｄｒｉｖｅ，  Ｅｄｅｎ  Ｐｒａｉｒｉｅ，  ＭＮ，  ＵＳＡから入手可能な、２５Ｎ又は５０Ｎロードセルを伴うＭＴＳ  Ｓｙｎｅｒｇｉｅ１００  又はＭＴＳ  Ａｌｌｉａｎｃｅ等の引張試験装置である。これは、定速伸張を測定し、ここで牽引把持部（ｇｒｉｐ）が一定の速度で動き、力測定機構が力の増大と共にごく僅かに動く（０．１３ｍｍ未満）。ロードセルは、測定された試験サンプルの荷重（例、力）が、ロードセルの能力の１０〜９０％の間となるよう選択される。
【０２４６】
アンビル液圧プレスダイスを使用して、各サンプルをフィルムからダイスで切断し、膜を切断してサンプル（一つ又は複数）にし、各サンプルは上記に定義した１×１インチ（２．５×２．５ｃｍ）である（従って、膜が、いずれの方向性も導入しない工程で形成された場合、該膜はいずれの方向にも試験され得る）。例えば気泡、穴、内包物、及び切れ目等の目に見える欠陥が実質的に存在しない試験標本（最低３つ）を選択する。これらは鋭利な、実質的に欠陥が存在しない端も有する必要がある。
【０２４７】
各乾燥標本の厚さは、例えばＭｉｔｕｔｏｙｏカリパスゲージのような低圧カリパスゲージを使用して、圧力約０．１ｐｓｉを用いて、０．００１ｍｍの精度で測定する。異なる面積の３つのサンプルを測定し、平均カリパスを決定する。標準的な分析天秤を使用して、０．００１ｇの精度で各標本の乾燥質量を測定し、記録する。本明細書で使用する乾燥時伸張、乾燥時割線係数、及び乾燥時引っ張り応力値の更なる準備なしで、乾燥標本を試験する。
湿潤時試験のために、予め計量した乾燥膜標本を生理食塩水溶液［０．９％（ｗ／ｗ）ＮａＣｌ］中に、周囲温度（２３＋／−２℃）で２４時間浸漬する。サンプルの巻回及びそれ自体の固着を防止する１２０−メッシュの耐食金属スクリーンで、膜を浴内にて固定する。膜を浴から除去し、Ｂｏｕｎｔｙ（登録商標）タオル等の吸い取り紙で吸い取り乾燥させ、過剰な又は吸収されなかった溶液を表面から除去する。乾燥サンプルに関して記述したように、湿潤時カリパスを測定する。湿潤標本を更なる製造なしで引張試験にて使用する。試験は、製造が完了した後、５分間以内に完了する必要がある。乾燥時伸張、乾燥時割線係数、及び乾燥時引っ張り応力を測定して、湿潤標本を評価する。
【０２４８】
コンピューターインターフェイスを伴う引張試験装置、例えばＴｅｓｔｗｏｒｋｓ  ４ソフトウエアを伴うＭＴＳ  Ａｌｌｉａｎｃｅ引張試験装置を使用して、定速伸張に関して引張試験を実施する。測定した力がセル能力の１０〜９０％となるようにロードセルを選択する。薄い１"−平方のゴム表面把持部を装着した空気圧式の顎部を、１インチのゲージ長を与えるように設定する。標本に十分な張力を負荷して、目に見える緩みを排除するが、張力は０．０５Ｎを越えない。標本が完全に破壊される迄、標本を一定のクロスヘッド速度１０"／分で伸張する。標本が把持部インターフェイスにて破壊された場合、又は把持部内でずれが検出された場合、データを無視して、新たな標本を用いて、把持部圧力を適切に調整して試験を繰り返す。サンプルを３回操作して、膜変動性を計上する。
【０２４９】
得られた引張力−移動データを、最初のサンプル寸法を用いて、応力−緊張（ｓｔｒａｉｎ）曲線に変換し、そこから本発明にて使用する伸張、引張応力、及び係数を誘導する。４００％伸張における平均割線係数を、０％及び４００％緊張において応力−緊張曲線と交差する線の勾配と定義する。評価する各伸張性膜の被膜に関する３つの応力−緊張曲線を生成する。本明細書で使用する係数は、各曲線から誘導した各値の平均である。
【０２５０】
４時間シリンダー遠心分離保持能力（４時間ＣＣＲＣ）
シリンダー遠心分離保持能力（ＣＣＲＣ）方法は、水膨潤性材料又はポリマー（サンプル）の、２５０ｇで加速する遠心分離後の、本明細書で吸収能と称する流体保持能力を測定する。遠心分離の前に、メッシュ底部及び開放頂部を備えた剛性のサンプルシリンダー内で、サンプルを過剰の生理食塩水溶液中で膨潤させる。
【０２５１】
２つのサンプル標本を、試験した各材料に関して評価し、平均値を報告する。
【０２５２】
以下のＱＵＩＣＳ試験に示すように、頂部が開放され、底部が、生理食塩水をシリンダー内に容易に流入させるが、評価する吸収剤粒子を収容するステンレス鋼メッシュ（４００）で閉鎖された、予め計量した（＋／−−０．０１ｇ）プレキシガラスサンプル容器内にサンプル材料（１．０＋／−０．００１ｇ）を配置して、ＣＣＲＣを周囲条件下で測定し得る。サンプルシリンダーはほぼ矩形プリズムであり、丸い縁を伴い、高さ寸法６７ｍｍである。基部寸法（７８Ｘ５８ｍｍ  ＯＤ，６７．２Ｘ４７．２ＭＭ  ＩＤ）は、本明細書でシリンダースタンドと称するモジュラー管アダプターの寸法と正確に一致し、該アダプターは遠心分離機（Ｈｅｒａｅｕｓ  Ｍｅｇａｆｕｇｅ  １．０；  Ｈｅｒａｅｕｓ  ＃  ７５００３４９１  ，  ＶＷＲ  ＃  ２０３００−０１６）の矩形ローターバケット（Ｈｅｒａｅｕｓ  ＃  ７５００２２５２，  ＶＷＲ  ＃  ２０３００−０８４）内に適合する。
【０２５３】
負荷したサンプルシリンダーを穏やかに振とうして、サンプルをメッシュ表面全体に均等に分配した後、生理食塩水溶液を収容するパン内に直立に配置する。シリンダーは、メッシュ底部を介した生理食塩水の自由な流れを確実にするよう配置する必要がある。シリンダーは、互いに対向して、又はパン壁に対向して、又はパン底部に対して密封されるべきではない。サンプルを、過剰な生理食塩水中で、圧力を制限せずに４時間膨潤させる。
４時間後、シリンダーを溶液から直ちに除去する。各シリンダーを（メッシュ側を下にして）シリンダースタンド上に配置し、得られたアセンブリーを、２個のサンプルが遠心機ローター内でバランスを保つように、遠心分離機のローターバケット（ｂａｓｋｅｔ）内に負荷する。
【０２５４】
シリンダースタンド底部において２５０±５ｇの遠心加速度の生成に必要なローター速度を達成した後、サンプルを３分間（±１０秒）遠心分離する。シリンダースタンド内の開口は、適用された遠心力により吸収剤から放出された任意の溶液が、サンプルからローターバケット底部に流れることを可能にし、そこで溶液を収容する。ローターが停止した後、サンプルシリンダーを迅速に除去し、計量して、０．０１ｇの単位で四捨五入する。
サンプル材料１グラム当たりに吸収された生理食塩水溶液のグラムとして表すシリンダー遠心分離保持能力を、各反復に関して以下のように計算する：
【数１】
2008538375.tif 000014
式中：
ｍｃｓ：遠心分離後のサンプルを伴うシリンダーの質量［ｇ］
ｍｃｂ：サンプルを伴わない乾燥シリンダーの質量［ｇ］
ｍｓ：生理食塩水溶液を伴わないサンプルの質量［ｇ］
本明細書に引用するＣＣＲＣは、０．０１ｇ／ｇの単位を四捨五入して報告する２つの反復サンプルの平均を指す。
【０２５５】
コアシェルの品質指数（ＱＵＩＣＳ）：ＱＵＩＣＳ値を計算する方法（ＱＵＩＣＳ方法）：
本明細書の水膨潤性材料は、流体を効果的に吸収し得る一方、同時に、例えば本明細書に記載したＣＳ−ＳＦＣ値で表され得るように、該材料が一旦流体を吸収し、一旦膨張した際の、非常に良好な水膨潤性材料の浸透性を提供する。
【０２５６】
本発明者等は、水膨潤性材料が摩砕を受けた際の該材料の吸収能の変化は、本発明の水膨潤性材料の浸透性（膨張時）を相当改善することを確実にするに十分高い圧力を水膨潤性材料が付与し、最終的に使用時の性能を改善するか否かを決定する指標であることを見出した。
【０２５７】
好ましくは、水膨潤性材料は、本明細書に記載したコア−シェル構造を有する粒子を備え、それにより弾性ポリマーのシェルは、前記有意な圧力を水膨潤性ポリマーの前記コア上に付与する（尚、大量の流体の吸収を可能にする一方で）。本発明者等は、そのようなシェルが存在しない場合、水膨潤性材料は、良好な流体吸収能を有し得るが、本発明の水膨潤性材料と比較して浸透性が非常に乏しくなることを見出した。従って、本発明者等は、シェルにより生成されるこの内圧が、最終的には、本明細書の水膨潤性材料の性能に有益であることを見出した。それ故、その物品が破壊された場合、例えば（例、水膨潤性ポリマーの）粒子上のシェルが除去又は破損された場合の、水膨潤性材料の吸収能における変化は、水膨潤性材料が、本発明の水膨潤性材料の浸透性（膨張時）が非常に改善されていることを確実にするに十分に高い圧力をコア上に付与するシェルを伴う粒子を含むか否かを決定する指標である。
【０２５８】
以下に、水膨潤性材料の吸収能と、摩砕方法を受けた後の（例、シェルの破損）、同一の水膨潤性材料の吸収能とを測定し、続いて、ＱＵＩＣＳ値で表される吸収能の変化を決定する、本明細書で使用される方法を示す。
【０２５９】
吸収流体として、０．９％ＮａＣｌ脱イオン水溶液を使用する（‘生理食塩水’）。
最初の各サンプルは、本発明の水膨潤性材料７０ｍｇ＋／−０．０５ｍｇ（‘サンプル’）である。
【０２６０】
２つのサンプル標本を、試験した各材料に関して評価し、本明細書にて平均値を使用する。
【０２６１】
ａ．水膨潤性材料サンプルの生理食塩水吸収能（ＳＡＣ）の測定
周囲温度及び湿度（即ち、２０℃及び湿度５０％＋／−１０％）並びに周囲圧において、サンプルを、頂部が開放され、底部が、生理食塩水をシリンダー内へ容易に流入させるが、評価する吸収剤粒子を収容するステンレス鋼メッシュ（４００）で閉鎖された、予め計量した（＋／−−０．０１ｇ）プレキシガラスサンプル容器（ＱＵＩＣＳ−ポット）内に配置する。サンプルシリンダーはほぼ矩形プリズムであり、丸い縁を伴い、高さ寸法６７ｍｍである。基部寸法（７８Ｘ５８ｍｍ  ＯＤ，６７．２Ｘ４７．２ＭＭ  ＩＤ）は、本明細書でシリンダースタンドと称するモジュラー管アダプターの寸法と正確に一致し、該アダプターは遠心分離機（Ｈｅｒａｅｕｓ  Ｍｅｇａｆｕｇｅ  １．０；  Ｈｅｒａｅｕｓ  ＃  ７５００３４９１  ，  ＶＷＲ  ＃  ２０３００−０１６）の矩形ローターバケット（Ｈｅｒａｅｕｓ  ＃  ７５００２２５２，  ＶＷＲ  ＃  ２０３００−０８４）内に適合する。
【０２６２】
サンプルを伴うシリンダーを穏やかに振とうして、サンプルをメッシュ表面全体に均等に分配した後、生理食塩水溶液を収容するパン内に直立して配置する。第二サンプルを伴う第二シリンダーを同様に製造する。シリンダーは、メッシュ底部を介した生理食塩水の自由な流れを可能にし、かつ常時確実にするよう配置する必要がある。シリンダーは、互いに対向して、又はパン壁に対向して、又はパン底部に対して密封されるべきではない。各サンプルを、上記の周囲条件下で、圧力を制限せずに４時間膨張させる。シリンダー内の生理食塩水レベルは、底部メッシュから少なくとも３ｃｍである。場合により、少量の色素、例えば、１０ＰＰＭトルイジンブルー、又は１０ＰＰＭシカゴスカイブルー６Ｂを加えて、（弾性）シェルを着色してもよい。
【０２６３】
４時間（＋／−２分）後、シリンダーを生理食塩水溶液から除去する。各シリンダーを（メッシュ側を下にして）シリンダースタンド上に配置し、得られたアセンブリーを、２個のサンプルが遠心機ローター内でバランスを保つように、遠心分離機のローターバケット（ｂａｓｋｅｔ）内に負荷する。
【０２６４】
シリンダースタンド底部において２５０±５ｇの遠心加速度の生成に必要なローター速度を達成した後、サンプルを３分間（±１０秒）遠心分離する。シリンダースタンド内の開口は、適用された遠心力により吸収剤から放出された任意の溶液が、サンプルからローターバケット底部に流れることを可能にし、そこで溶液を収容する。ローターが停止した後、サンプルシリンダーを迅速に除去し、計量して、０．０１ｇの単位で四捨五入する。
【０２６５】
サンプル材料１グラム当たりに吸収された０．９  質量％生理食塩水溶液のグラムとして表す生理食塩水吸収能（ＳＡＣ）を、各反復に関して以下のように計算する：
【数２】
2008538375.tif 000015
式中：
ｍｃｓ：遠心分離後のサンプルを伴うシリンダーの質量［ｇ］
ｍｃｂ：サンプルを伴わない乾燥シリンダーの質量［ｇ］
ｍｓ：生理食塩水溶液を伴わないサンプルの質量［ｇ］
本明細書に引用するＳＡＣは、０．０１ｇ／ｇの単位を四捨五入して報告する２つの反復サンプルの平均を指す。
【０２６６】
ｂ．サンプルの摩砕：
上記の質量測定後、上記で得られた膨張サンプルを、スパチュラを用いて薄いテフロンシート（２０＊２０ｃｍ＊１．０ｍｍ）の中心に（上記と同一の温度、湿度及び圧力条件下で）移動する。テフロンシートを硬い滑らかな表面、例えば標準的な研究所の作業台上に支持する。膨張サンプルのテフロンシートへの＞９５％移動が達成されたことを確実にするため、ＱＵＩＣＳ−ポットを再度計量する。
【０２６７】
円形ガラスプレート（直径１５ｃｍ、厚さ８ｍｍ）をサンプル頂部に加え、この頂部ガラスプレートと、底部支持体との間で、サンプルを圧迫する。頂部ガラスプレート上に２個の１０ｌｂｓ分銅を配置し；頂部ガラスプレートを、静止したテフロンシートに対抗して２回回転させる（例えば、水膨潤性材料が、シェルを伴う粒子を含む場合、この操作は、膨張サンプルの膨張粒子のシェルを破壊又は破損するため、破壊された粒子、又は一般的には破壊若しくは破損されたシェルを伴う粒子の（膨張）サンプルが得られる。）
ｃ．上記の２で得られた摩砕（膨張）サンプルのＳＡＣ"の測定：
上記ｂ）で得られた摩砕（膨張）サンプルを、例えばスカートボトルからの０．９％ＮａＣｌ溶液の補助により、各ＱＵＩＣＳ−ポット内に定量的に移動して戻し、サンプルは上述したポット内に配置される。各サンプルの各ポットを、上記と同一条件下及び同一方法で、０．９％ＮａＣｌ溶液中に４時間ではなく２時間配置し、サンプルの第二ＳＡＣ"を、上述した遠心分離により測定する。
【０２６８】
Ｎ．Ｂ．：ＳＡＣを測定する第一遠心分離の（ステップａの）終了と、ＳＡＣ"を測定するステップｃの開始（即ち、ＱＵＩＣＳポットへの移動の開始）との間で経過した時間は、３０分間を越えてはならない。
【０２６９】
ｄ．ＱＵＩＣＳ計算：
次に、本明細書で使用するＱＵＩＣＳを以下のように決定する：
ＱＵＩＣＳ＝１００＊（ＳＡＣ"）／（ＳＡＣ）−１００
ガラス転移温度
本発明の目的のために、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）によりガラス転移温度（Ｔｇ）を測定した。熱量計は、試験するべきサンプルの予想Ｔｇを含む温度範囲、例えば−９０〜２５０℃に亘り少なくとも２０℃／分の加熱／冷却速度が可能である必要があり、また熱量計は、約０．２μＷの感度を有する必要がある。ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ｑ１０００  ＤＳＣ  は、本明細書に引用するＴｇの測定に適している。興味対象の材料は、例えば：−９０℃で平衡、２０℃／分で１２０℃へ傾斜、等温で５分間保持、２０℃／分で−９０℃へ傾斜、等温で５分間保持、２０℃／分で２５０℃へ傾斜、のような温度プログラムを用いて分析し得る。第二熱サイクルからのデータ（熱流量対温度）を使用して、標準的な半外挿した熱容量温度アルゴリズムを用いて、Ｔｇを計算する。一般に、クリンプした蓋を有するアルミニウムＤＳＣパン内に、サンプル材料３〜５ｇを計量（＋／＿０．１ｇ）する。
【０２７０】
弾性ポリマーの分子量
多角光散乱検出（ＧＰＣ−ＭＡＬＳ）を伴うゲル浸透クロマトグラフィーを使用して、弾性ポリマーの（例、本明細書のシェルの）分子量を測定し得る。ここで分子量は、質量平均モル質量（Ｍｗ）を指す。これら測定値を生成する適切なシステムは、ＤＡＷＮ  ＤＳＰ  レーザー光度計（Ｗｙａｔｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ），  Ｏｐｔｉｌａｂ  ＤＳＰ  干渉屈折計（Ｗｙａｔｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）、及び標準的なＨＰＬＣポンプ、例えば水６００Ｅシステムからなり、これらは全てＡＳＴＲＡソフトウエア（Ｗｙａｔｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）を介して作動する。
【０２７１】
任意のクロマトグラフ分離と同様に、溶媒、カラム、温度及び溶出プロファイルの選択、及び条件は、試験するべき特定のポリマーに依存する。以下の条件は、本明細書に参照する弾性ポリマーに関して、一般に適用可能であると見出されている：テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を溶媒及び移動相として使用し；連続して配置され、４０〜４５℃に加熱した２つの３００×７．５ｍｍ、５μｍ、ＰＬｇｅｌ、Ｍｉｘｅｄ−Ｃ  ＧＰＣカラム（Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｌａｂｓ）に流速１ｍＬ／分で通過させる（Ｏｐｔｉｌａｂ屈折計を同一温度に保持する）；分析のためにＴＨＦ溶液中の０．２％ポリマー溶液１００μＬを注入する。ｄｎ／ｄｃ値は、存在する場合文献から獲得し、又はＡＳＴＲＡユーティリティにより計算する。質量−平均モル質量（Ｍｗ）は、ジムフィット（Ｚｉｍｍ  ｆｉｔ）法を用いて、ＡＳＴＲＡソフトウエアにより計算する。
【０２７２】
気化水分透過率法（ＭＶＴＲ法）
ＭＶＴＲ法は、特定の温度及び湿度下で膜（例、本明細書に記載したシェル材料又は弾性ポリマーの）を介して移動する水蒸気の量を測定する。移動した蒸気は、ＣａＣｌ２乾燥剤により吸収され、重力測定法で測定される。正の対照として使用する確立した浸透性を有する参照膜サンプルと共に（例、Ｅｘｘｏｎ  Ｅｘｘａｉｒｅ微孔材料  ＃ＸＢＦ−１１０Ｗ）、サンプルを３回評価する。
【０２７３】
この試験は、フランジカップ（Ｄｅｌｒｉｎ  （ＭｃＭａｓｔｅｒ−Ｃａｒｒ  Ｃａｔａｌｏｇ  ＃８５７２Ｋ３４から製作）及び無水ＣａＣｌ２（Ｗａｋｏ  Ｐｕｒｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，  Ｒｉｃｈｍｏｎｄ，  Ｖａ．；  Ｃａｔａｌｏｇ  ０３０−００５２５）を使用する。カップの高さは５５ｍｍであり、内径は３０ｍｍ、外径は４５ｍｍである。カップにシリコーンガスケット及びサムスクリューのための３個の穴を含む蓋を装着し、カップを完全に封止する。乾燥剤粒子は、Ｎｏ．８篩を通過するが、Ｎｏ．１０篩を通過しないサイズを有する。明らかな欠陥が存在しない約１．５"×２．５"の膜標本を、分析に使用する。膜は、０．０００７０６５ｍ２であるカップ開口、Ａを完全に覆う必要がある。
【０２７４】
カップにＣａＣｌ２を頂部１ｃｍ以内に満たす。カップをカウンター上で軽く１０回打ち、ＣａＣｌ２表面を水平にする。ＣａＣｌ２の量は、膜表面と、ＣａＣｌ２の頂部との間の頂部空間が１．０ｃｍになる迄調整する。膜をカップの頂部にて開口全体に配置し、（３０ｍｍ）、シリコーンガスケット、保持リング、及びサムスクリューを用いて固定する。標本は適切に取り付けられ、皺がよったり又は伸張したりしない筈である。サンプルアセンブリーを分析天秤により計量し、±０．００１ｇ迄記録する。アセンブリーを一定温度（４０±３℃）及び湿度（７５±３％ＲＨ）のチャンバ内に５．０時間±５分配置する。サンプルアセンブリーを除去し、サランラップ（登録商標）で覆い、ラバーバンドで固定する。サンプルを３０分間かけて室温に平衡させ、プラスチックラップを除去し、アセンブリーを再度計量して、質量を±０．００１ｇまで記録する。吸収した水分Ｍａは、最初と最後のアセンブリー質量の差である。ｇ／ｍ２／２４時間（ｇ／ｍ２／日）で表すＭＶＴＲを：
ＭＶＴＲ＝Ｍａ／（Ａ＊０．２０８日）
として計算する。
【０２７５】
反復結果を平均し、１００ｇ／ｍ２／２４時間の単位まで四捨五入し、例えば、２８６５ｇ／ｍ２／２４時間は、ここでは２９００ｇ／ｍ２／２４時間、２７５ｇ／ｍ２／２４時間は、３００ｇ／ｍ２／２４時間として表す。
【０２７６】
ＣＲＣ（遠心分離保持能力）
この方法は、ティーバッグ内の水膨潤性材料又はポリマーの自由膨潤性を測定する。ＣＲＣを測定するために、乾燥ポリマー又は材料（粒径部分１０６〜８５０μｍ、又は以下の実施例に特に示す）０．２０００＋／−０．００５０ｇを計量して、寸法６０×８５ｍｍのティーバッグ内に入れた後、バッグを密封する。ティーバッグを過剰の０．９質量％塩化ナトリウム溶液（少なくとも塩化ナトリウム溶液０．８３ｌ／ポリマー粉末１ｇ）中に３０分間配置する。次に、ティーバッグを２５０ｇで３分間遠心分離する。遠心分離したティーバッグを計量して、液体の量を決定する。この手順は、ＥＤＡＮＡ（ＥＤＡＮＡ＝Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｄｉｓｐｏｓａｂｌｅｓ  ａｎｄ  Ｎｏｎｗｏｖｅｎｓ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）推奨の試験方法Ｎｏ．４４１．２−０２の手順に対応する。ティーバッグ材料、並びに遠心分離及び評価も、同様に該手順内に定義されている。
ＣＳ−ＣＲＣ（コアシェル遠心分離保持能力）
サンプルの膨潤時間を３０分間から２４０分間に延長する以外は、ＣＲＣと完全に同様にＣＳ−ＣＲＣを実施する。
【０２７７】
ＡＵＬ（荷重下吸収性（Ａｂｓｏｒｂｅｎｃｙ Ｕｎｄｅｒ Ｌｏａｄ ）０．７ｐｓｉ）
各サンプルに関して、実施例に報告した粒径分布を有する実際のサンプルを測定した以外は、ＥＤＡＮＡ（Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｄｉｓｐｏｓａｂｌｅｓ  ａｎｄ  Ｎｏｎｗｏｖｅｎｓ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）推奨による圧力試験方法Ｎｏ．４４２．２−０２下での吸収と同様に、荷重下吸収性を測定した。
【０２７８】
ＡＵＬ  ０．７ｐｓｉを測定する測定セルは、内径６０ｍｍ及び高さ５０ｍｍのプレキシガラスシリンダーである。その底面に、メッシュサイズ３６μｍのステンレス鋼篩の底部が接着剤で取り付けられている。測定セルは、更に、直径５９ｍｍのプラスチックプレートと、該プラスチックプレートと共に測定セル内に配置し得る分銅とを有する。プラスチックプレートと分銅の質量は、合計で１３４５ｇである。空のプレキシガラスシリンダー及びプラスチックプレートの質量を測定してＡＵＬ  ０．７を決定し、Ｗ０として記録する。次に、水膨潤性ポリマー又は水膨潤性材料（粒径分布１５０〜８００μｍ又は以下の実施例に詳細に報告する）０．９００＋／−０．００５ｇを計量してプレキシガラスシリンダーに入れ、ステンレス鋼篩底部上に非常に均一に分配する。次に、プラスチックプレートをプレキシガラスシリンダー内に注意深く配置し、全ユニットを計量して、質量をＷａとして記録する。次に、分銅をプレキシガラスシリンダー内のプラスチックプレート上に配置する。次に、直径１２０ｍｍ、高さ１０ｍｍ及び空隙率０のセラミックフィルタープレート（Ｄｕｒａｎ，Ｓｃｈｏｔｔより）を、直径２００ｍｍ及び高さ３０ｍｍのペトリ皿の中心に配置し、フィルタープレートの表面を濡らすことなく、液体の表面がフィルタープレート表面と同じ水準になるに十分な０．９質量％塩化ナトリウム溶液を導入する。次に、セラミックプレート上に、直径９０ｍｍ及び孔径＜２０μｍの丸い濾紙（Ｓ＆Ｓ  ５８９  Ｓｃｈｗａｒｚｂａｎｄ  Ｓｃｈｌｅｉｃｈｅｒ  ＆  Ｓｃｈｕｅｌｌより）を配置する。次に、ヒドロゲル形成ポリマーを保持するプレキシガラスシリンダーを、プラスチックプレートと共に丸い濾紙上に配置し、そこで６０分間残留させる。この期間の終わりに、完全ユニットをペトリ皿の濾紙から取り出し、次に分銅をプレキシガラスシリンダーから除去する。膨潤したヒドロゲルを保持するプレキシガラスシリンダーをプラスチックプレートと共に計量して、質量をＷｂとして記録する。
【０２７９】
荷重下吸収性（ＡＵＬ）を、以下のように計算する：
ＡＵＬ  ０．７ｐｓｉ［ｇ／ｇ］＝［Ｗｂ−Ｗａ］／［Ｗａ−Ｗ０］
ＡＵＬ  ０．３ｐｓｉ及び０．５ｐｓｉを適度に低い圧力下で同様に測定する。
【０２８０】
ＣＳ−ＡＵＬ（荷重下コアシェル吸収０．７ｐｓｉ）
ＣＳ−ＡＵＬ  ０．７ｐｓｉを測定する測定セルは、内径６０ｍｍ、高さ５０ｍｍのプレキシガラスシリンダーである。その底面に、メッシュサイズ３６μｍのステンレス鋼篩の底部（Ｓｔｅｅｌ  １．４４０１、線径０．０２８ｍｍ、Ｗｅｉｓｓｅ  ＆  Ｅｓｃｈｒｉｃｈより）が接着剤で取り付けられている。測定セルは、更に、直径５９ｍｍのプラスチックプレートと、該プラスチックプレートと共に測定セル内に配置し得る分銅とを有する。プラスチックプレートと分銅の質量は、合計で１３４５ｇである。空のプレキシガラスシリンダー及びプラスチックプレートの質量を測定してＡＵＬ  ０．７ｐｓｉを決定し、Ｗ０として記録する。次に、水膨潤性材料又はポリマー（粒径分布１５０〜８００μｍ又は以下の実施例に詳細に報告する）０．９００＋／−０．００５ｇを計量してプレキシガラスシリンダー内に入れ、ステンレス鋼篩底部上に非常に均一に分配する。次に、プラスチックプレートをプレキシガラスシリンダー内に注意深く配置し、全ユニットを計量して、質量をＷａとして記録する。次に、分銅をプレキシガラスシリンダー内のプラスチックプレート上に配置する。直径９０ｍｍの丸い濾紙（Ｎｏ．５９７、Ｓｃｈｌｅｉｃｈｅｒ  ＆  Ｓｃｈｕｅｌｌより）を、直径１１５ｍｍ及び高さ６５ｍｍの５００ｍｌ結晶化皿（Ｓｃｈｏｔｔより）の中心に配置する。次に、０．９質量％塩化ナトリウム溶液２００ｍｌを導入し、次いでヒドロゲル形成ポリマーを保持するプレキシガラスシリンダーをプラスチックプレート及び分銅と共に、濾紙上に配置し、そこで２４０分間残留させる。この期間の終わりに、完全ユニットをペトリ皿の濾紙から取り出し、付着液を５秒間排出する。次に、分銅をプレキシガラスシリンダーから除去する。膨潤したヒドロゲルを保持するプレキシガラスシリンダーをプラスチックプレートと共に計量して、質量をＷｂとして記録する。
【０２８１】
荷重下吸収性（ＡＵＬ）を、以下のように計算する：
ＡＵＬ  ０．７ｐｓｉ［ｇ／ｇ］＝［Ｗｂ−Ｗａ］／［Ｗａ−Ｗ０］
ＡＵＬ  ０．３ｐｓｉ及び０．５ｐｓｉを適度に低い圧力下で同様に測定する。
【０２８２】
生理食塩水流れ伝導性（ＳＦＣ）
膨潤ゲル層の浸透性を測定する方法は、"ゲル層浸透性"としても公知の"生理食塩水流れ伝導性"であり、またＥＰ  Ａ  ６４０  ３３０に記載されている。この方法に使用する装置は、以下のように変更されている。
【０２８３】
図１は、空気の流入のための開放端の管Ａ、再充填のための、栓がしてある孔Ｂ、一定静水頭リザーバＣ、ラボジャッキＤ、供給管Ｅ、活栓Ｆ、リングスタンド支持体Ｇ、受容容器Ｈ、天秤Ｉ及びＳＦＣ装置Ｌを備えた浸透性測定装置の構成を示す。
図２は、金属分銅Ｍ、プランジャーシャフトＮ、蓋Ｏ、中央プランジャーＰ及びシリンダーＱからなるＳＦＣ装置Ｌを示す。
【０２８４】
シリンダーＱは、内径６．００ｃｍ（面積＝２８．２７ｃｍ２）を有する。シリンダーＱの底部はステンレス鋼スクリーンクロス（メッシュ幅：０．０３６ｍｍ；線径：０．０２８ｍｍ）に面し、該クロスは、取り付け前に、二軸伸張により緊張されている。プランジャーは、直径２１．１５ｍｍのプランジャーシャフトＮからなる。その２６．０ｍｍ上部は、直径１５．８ｍｍを有し、つばを形成しており、伸張されたステンレス鋼スクリーン（メッシュ幅：０．０３６ｍｍ；線径０．０２８ｍｍ）で同様に仕切られた穿孔を有する中央プランジャーＰ、及び環状ステンレス鋼分銅Ｍを備える。環状ステンレス鋼分銅Ｍは中央穴を有し、それによりプランジャーシャフト上に滑り込み、つば上に静止し得る。中央プランジャーＰ、シャフト及びステンレス鋼分銅Ｍの総質量は、シリンダー面積上の０．３０ＰＳＩに対応する５９６ｇ（±６ｇ）でなければならない。シリンダー蓋Ｏは、中心に、プランジャーシャフトＮと、端付近の第二の開口とを垂直方向に整合する開口を有して、リザーバからシリンダーＱへ流体を導入させる。
【０２８５】
シリンダーＱの規格の詳細は：
シリンダーの外径：７０．３５ｍｍ
シリンダーの内径：６０．０ｍｍ
シリンダーの高さ：６０．５ｍｍである。
【０２８６】
シリンダー蓋Ｏの規格の詳細は：
ＳＦＣ蓋の外径：７６．０５ｍｍ
ＳＦＣ蓋の内径：７０．５ｍｍ
ＳＦＣ蓋外側の高さの合計：１２．７ｍｍ
つばを含まないＳＦＣ蓋の高さ：６．３５ｍｍ
中心に配置されたプランジャーシャフトのための穴の直径：２２．２５ｍｍ
ＳＦＣ蓋内の穴の直径：１２．７ｍｍ
上述した２つの穴の中心間の距離：２３．５ｍｍである。
【０２８７】
金属分銅Ｍの規格の詳細は：
金属分銅のためのプランジャーシャフトの直径：１６．０ｍｍ
金属分銅の直径：５０．０ｍｍ
金属分銅の高さ：３９．０ｍｍである。
【０２８８】
図３は、中央プランジャーＰの規格の詳細を示す。
ＳＦＣ中央プランジャーの直径ｍ：５９．７ｍｍ
ＳＦＣ中央プランジャーの高さｎ：１６．５ｍｍ
４７．８ｍｍボルトサークル上に等間隔で配置された直径９．６５ｍｍの１４個の穴ｏ、及び２６．７ｍｍボルトサークル上に等間隔で配置された直径９．６５ｍｍの７個の穴ｐ
５／８インチスレッドｑ
使用前、ＳＦＣ装置のステンレス鋼スクリーンを、詰まり、穴又は過伸張に関して精密に検査する必要があり、必要な場合交換する。損傷したスクリーンを伴うＳＦＣ装置は、間違ったＳＦＣ結果を生じ得、スクリーンを完全に交換する迄、使用してはならない。
シリンダー底部に取り付けられたスクリーン上方の高さ５．００ｃｍ（±０．０５ｃｍ）に、測定して、永久微細マーカーで明確に印を付ける。この印は、分析中に維持すべき流体レベルの印となる。正確かつ一定な流体レベルの維持（静水圧）は、正確な測定のために重要である。
【０２８９】
一定静水頭リザーバＣは、ＮａＣｌ溶液のシリンダーへの供給に使用し、溶液のレベルを、シリンダー底部に取り付けられたスクリーンの５．０ｃｍ上方の高さに維持する。リザーバ底部終端に吸気管Ａが配置され、測定中、シリンダー内の流体レベルを、要求される高さ５．０ｃｍに維持する。即ち、シリンダーが受容容器上方の支持スクリーン上に置かれているときに、作業台頂部からの吸気管Ａ底部の高さは、作業台頂部からのシリンダー上の５．０ｃｍ印の高さと同一である。分析には適切な高さ整合が重要である。吸気管Ａとシリンダー上の流体高さ５．０ｃｍの印との適切な高さ整合は、分析に極めて重要である。適切なリザーバは、水平に配置された流体供給のためのＬ形供給管Ｅ、リザーバ内で空気を一定の高さにて流入させるための、開放端を有する垂直管Ａ、及びリザーバを再充填するための栓がしてある孔Ｂを含むジャーからなる。リザーバＣ底部の近隣に配置された供給管Ｅは、流体供給の開始／停止のための活栓Ｆを含む。管の出口は、シリンダー蓋Ｏ内の開口を通して挿入される寸法を有し、その端部は、シリンダー内の流体表面の下方に位置する（高さ５ｃｍに到達した後）。吸気管は、ｏ−リングのつばによって定位置に保持されている。リザーバは、その高さをシリンダーの高さに関して調整するために、ラボジャッキＤ上に配置され得る。リザーバの構成部品は、要求される高さ（即ち、静水頭）までシリンダーを素早く満たし、この高さを測定時間中維持する寸法を有する。リザーバは、液体を最低限流速３ｇ／秒で、少なくとも１０分間供給可能である必要がある。
【０２９０】
プランジャー／シリンダー装置を、１６メッシュの剛性ステンレス鋼支持スクリーン（又は等価物）で、リングスタンド上に配置する。この支持スクリーンは、流体の流れを妨害しないよう十分な透過性を有し、かつステンレス鋼メッシュクロスの伸張の防止を支持するに十分な剛性を有する。支持スクリーンは、試験中、シリンダー装置の傾きを避けるように平らで、かつ水平である必要がある。スクリーンを通過した流体を、支持スクリーンの下方に配置されている（が、これを支持していない）収集リザーバ内に収集する。収集リザーバは、少なくとも０．０１ｇ迄正確な天秤上に配置されている。天秤のデジタル出力は、コンピュータ化データ収集システムに接続されている。
【０２９１】
試薬の調製
以下の調製は、標準１リットル容積を指す。１リットルより多量の調製に関しては、全成分を適宜計算する必要がある。
【０２９２】
Ｊａｙｃｏ合成尿素
１Ｌの容積測定フラスコに脱イオン水をその容積の８０％迄満たし、撹拌バーを加え、撹拌プレート上に配置する。これとは別に、秤量紙又はビーカーを使用して、分析天秤を用いて、以下の乾燥成分の量を計量（精度±０．０１ｇ）し、それらを以下のリストと同じ順序で、容積測定フラスコ内に加える。全固体が溶解する迄混合した後、撹拌バーを除去し、蒸留水で容積１Ｌに希釈する。撹拌バーを再度加えて、撹拌プレート上で更に数分間混合する。調製した溶液の伝導率は、７．６±０．２３ｍＳ／ｃｍである筈である。
化学式無水水和
塩化カリウム（ＫＣｌ）２．００ｇ
硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ４）２．００ｇ
リン酸ニ水素アンモニウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）０．８５ｇ
第二リン酸アンモニウム（（ＮＨ４）２ＨＰＯ４）０．１５ｇ
塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）０．１９ｇ（２Ｈ２Ｏ）０．２５ｇ
塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ２）０．２３ｇ（６Ｈ２Ｏ）０．５０ｇ
調製をより速くするために、次の塩を加える前に、各塩が溶解するのを待つ。Ｊａｙｃｏは、透明ガラス容器内にて２週間保管し得る。溶液が混濁した場合、使用してはならない。透明プラスチック容器内での保存期間は、１０日間である。
【０２９３】
０．１１８Ｍ塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）溶液
秤量紙又はビーカーを使用して、塩化ナトリウム６．９０ｇ（精度±０．０１ｇ）を１Ｌ容積測定フラスコ内に計量し、脱イオン水で容積を満たす。撹拌バーを加え、全固体が溶解する迄、撹拌プレート上で混合する。調製した溶液の伝導率は、１２．５０±０．３８ｍＳ／ｃｍである筈である。
【０２９４】
試験調製
参照金属シリンダー（直径４０ｍｍ；高さ１４０ｍｍ）を用いて、カリパスゲージ（例、Ｍｉｔｏｔｏｙｏ  Ｄｉｇｉｍａｔｉｃ  Ｈｅｉｇｈｔ  Ｇａｇｅ）の読み取りをゼロに設定する。この操作は、滑らかで水平な作業台上で都合よく実施される。水膨潤性材料又は水膨潤性ポリマー（′サンプル′）を伴なわないＳＦＣ装置を、カリパスゲージ下に配置して、カリパスをＬ１として０．０１ｍｍの単位で四捨五入して記録する。
【０２９５】
一定静水頭リザーバを０．１１８Ｍ  ＮａＣｌ溶液で満たす。測定中、ＳＦＣシリンダー内の液体メニスカスの頂部が、要求される高さ５．０ｃｍに維持されるように、リザーバ吸気管Ａの底部を配置する。吸気管Ａの高さをシリンダー上の流体高さ５ｃｍの印に適切に整合することは、分析に極めて重要である。
【０２９６】
過剰の合成尿素を８ｃｍフリットディスク（厚さ７ｍｍ；例、Ｃｈｅｍｇｌａｓｓ  Ｉｎｃ．  ＃  ＣＧ  ２０１−  ５１  、粗い多孔性）上に加えることにより、フリットディスクを飽和させる。ディスクが飽和する迄繰り返す。飽和したフリットディスクを水和皿内に配置し、合成尿素をディスクのレベルに到達する迄加える。流体の高さは、ディスクの高さを超えてはならない。
【０２９７】
収集リザーバを天秤上に配置し、天秤のデジタル出力をコンピュータ化データ収集システムに接続する。リングスタンドを１６メッシュ剛性ステンレス鋼支持スクリーンと共に、収集皿の上方に配置する。この１６メッシュスクリーンは、測定中、ＳＦＣ装置を支持するに十分な剛性を有する必要がある。支持スクリーンは、平坦で、かつ水平である必要がある。
【０２９８】
試料採取
サンプルは、閉鎖瓶内に保管され、一定の低い湿度環境で維持する必要がある。サンプルを混合して、粒径を均一に分配する。容器の中心部から、スパチュラを用いて、試験すべき代表的なサンプルを取り出す。サンプル粒径分布の均一性を向上させるために、サンプル分割機の使用が推奨される。
【０２９９】
ＳＦＣ手順
計量漏斗を分析天秤プレート上に配置し、天秤をゼロとする。スパチュラを用いて、サンプル０．９ｇ（±０．０５ｇ）を計量漏斗内に計量する。ＳＦＣシリンダーを作業台上に配置し、計量漏斗を取り、指で軽く打ちながら、サンプルをシリンダー内に移動して、サンプルがスクリーン上に均一に分散するよう確認する。サンプル移動中、シリンダーを序々に回転させて、分散及び均一な分布を促進する。最も正確な結果を得るために、スクリーン上にて均一な粒子分布を有することが重要である。分配の終了時、サンプル材料はシリンダー壁に接着してはならない。プランジャーシャフトを蓋の中央の穴内に挿入し、次に、中央プランジャーをシリンダーに数センチメートル挿入する。中央プランジャーをサンプルから離した状態に維持し、蓋をシリンダー内に挿入し、２つの間が整合に到達する迄、注意深く回転させる。蓋との整合に到達するようプランジャーを注意深く回転させ、次にそれを下方に移動して、乾燥サンプルの頂部上に静止させる。ステンレス鋼分銅をプランジャーロッドへ挿入し、蓋が自由に移動するか検査する。蓋の適切な封止は、結合を防止し、ゲル床上の分銅の均一な分布を確実にする。
【０３００】
このシリンダー底部上の薄いスクリーンは、容易に伸張され得る。伸張を避けるために、装置のシリンダー部分を把持しながら、蓋の直上においてプランジャーロッド上に人差し指で側方の圧力を付与する。これはシリンダー内部に対してプランジャーを定位置に「固定」するため、装置を上昇させることができる。装置全体を、水和皿内のフリットディスク上に配置する。皿内の流体レベルは、フリットディスクの高さを超えてはならない。この手順中に、層が流体を解放したり、又空気中に取り込まれないよう注意する必要がある。皿内に存在する流体は、全膨潤相において十分である必要がある。必要であれば、水和時間中、更により多量の流体を加えて、十分な合成尿素の存在を確実にしてもよい。６０分後、ＳＦＣ装置をカリパスゲージ下に配置して、Ｌ２としてのカリパスを０．０１ｍｍの単位で四捨五入して記録する。Ｌ２−Ｌ１の差により、Ｌ０としてのゲル層の厚さを計算し、±０．１ｍｍの単位で四捨五入する。読み取り値が時間と共に変化する場合、最初の値のみ記録する。
【０３０１】
ＳＦＣ装置を収集皿上の支持スクリーンに移動する。装置を持ち上げる際、シリンダー内部に対してプランジャーが定位置に固定されていることを確認する。供給管がシリンダー蓋内の穴を通って配置されるように、一定静水頭リザーバを位置付ける。以下の順序で測定を開始する：
ａ）一定静水頭リザーバの活栓を開放し、流体を５ｃｍ印に到達させる。この流体レベルは、活栓の開放から１０秒以内に獲得する必要がある。
ｂ）流体が５ｃｍに到達したら、直ちにデータ収集プログラムを開始する。
【０３０２】
天秤に取り付けられたコンピュータにより、ゲル層を通過する流体の時間に対する量を、２０秒間隔で１０分間記録する。１０分間の終了時、リザーバ上の活栓を閉鎖する。６０秒から実験の終了時迄のデータを、計算に使用する。６０秒以前に収集したデータは、計算に含めない。試験を各サンプルにつき３回実施する。
【０３０３】
測定値の評価は、ＥＰ−Ａ６４０３３０から不変である。通過流量を自動的に捕捉する。
生理食塩水流れ伝導性（ＳＦＣ）を、以下のように計算する：
ＳＦＣ［ｃｍ３ｓ／ｇ］＝（Ｆｇ（ｔ＝０）×Ｌ０）／（ｄ×Ａ×ＷＰ）、
式中、Ｆｇ（ｔ＝０）は、ｇ／ｓで表されるＮａＣｌ溶液の通過流量であり、これは、通過流量測定のＦｇ（ｔ）データの、ｔ＝０への外挿による直線回帰分析から獲得され、Ｌ０は、ｃｍで表されるゲル層の厚さであり、ｄは、ｇ／ｃｍ３で表されるＮａＣｌ溶液の濃度であり、Ａは、ｃｍ２で表されるゲル層の面積であり、ＷＰは、ｄｙｎ／ｃｍ２で表されるゲル層の上方の静水圧である。
【０３０４】
ＣＳ−ＳＦＣ（コアシェル生理食塩水流れ伝導性）
ＣＳ−ＳＦＣは、以下の変更により、ＳＦＣと全く同様に測定する：ＳＦＣを変更するために、当業者は、活栓を含む供給ラインを、供給ラインの動水圧抵抗が、評価に用いる実際の測定時間の開始前に、ＳＦＣ内と同一の動水圧（５ｃｍ）を獲得する程低く、また評価に用いる測定の継続時間に亘り一定に保持されるよう設計するであろう。
使用するサンプルの質量は、１．５０＋／−０．０５ｇ
サンプルの予備膨潤、及び通過流量測定のための溶液として、０．９質量％塩化ナトリウム溶液を使用する、
測定のためのサンプル予備膨潤時間は、２４０分間である、
予備膨潤のために、直径９０ｍｍの濾紙（Ｓｃｈｌｅｉｃｈｅｒ  ＆  Ｓｃｈｕｅｌｌ，  Ｎｏ  ５９７）を５００ｍｌ結晶化皿（Ｓｃｈｏｔｔ、直径＝１１５ｍｍ、高さ＝６５ｍｍ）上に配置し、０．９質量％塩化ナトリウム溶液２５０ｍｌを加え、次にサンプルを伴うＳＦＣ測定セルを濾紙上に配置し、２４０分間膨潤させる、
通過流量データを５秒毎に、合計３分間記録する、
１０秒〜１８０秒間の測定点を評価に使用し、Ｆｇ（ｔ＝Ｏ）は、通過流量測定のＦｇ（ｔ）データの、ｔ＝０への外挿による直線回帰分析から獲得された、ｇ／ｓで表されるＮａＣｌ溶液の通過流量である、
通過流溶液のためのＳＦＣ測定装置の保管用リザーバ瓶は、約５Ｌの塩化ナトリウム溶液を収容する。
【０３０５】
シェルの質量パーセントを測定するパルスＮＭＲ法
以下に、（水膨潤性材料サンプルの質量による）前記材料からなる水膨潤性粒子のシェルの質量パーセントの測定に使用し得る方法を記載する。それにより、周知のパルス核磁気共鳴法を用いて、前記シェルは６０℃未満の（少なくとも一つの）Ｔｇを有する弾性ポリマーを含み、また、同一のプロトン（サンプル内に存在する前記弾性ポリマーの分子に結合した）からの各スピンエコーシグナルの大きさは、サンプル中に存在する前記プロトンの量の指標であり、従ってサンプル中に存在する前記弾性ポリマーの前記分子の量（及び従ってその質量パーセント−以下参照）の指標である。
【０３０６】
パルスＮＭＲ測定のために、２６ｍｍプローブ、  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，  Ｓｏｌｏｎ，  ＯＨを伴うＭａｒａｎ  ２３  Ｐｕｌｓｅｄ  ＮＭＲ  Ａｎａｌｙｚｅｒを使用し得る。
【０３０７】
サンプルは、その化学組成が周知である水膨潤性材料であり、そのシェルの質量パーセントが測定される。
【０３０８】
この測定に必要な較正曲線を生成するために、同一の化学組成を有するが、周知のシェル質量パーセントレベルの水膨潤性材料を、以下のように調製する：０％（シェルなし）、１質量％、２質量％、３質量％、４質量％、６質量％、８質量％及び１０質量％。これらをここでは「標準」と称する。
【０３０９】
各標準及びサンプルを、測定に先立ち、１２０℃で２４時間真空乾燥する必要がある。
【０３１０】
各測定のために、標準又はサンプル５グラム（０．０００１ｇの精度）をＮＭＲ管（例えばガラス製サンプル管、直径２６ｍｍ、少なくとも高さ１５ｃｍ）内に計量する。
【０３１１】
サンプル及び８個の標準を、試験に先立ち、鉱油乾燥浴内に４５分間配置する。前記乾燥浴は、６０℃＋／−１℃に設定されている。（浴温度は、２インチの鉱油及び温度計を含むガラス管を乾燥浴内に配置して確認される。）例えば、Ｆｉｓｈｅｒ  Ｉｓｏｔｅｍｐ．  Ｄｒｙ  Ｂａｔｈ  Ｍｏｄｅｌ  １４５，  １２０Ｖ，  ５０／６０  ＨＺ，  Ｃａｔ．  ＃１１−７１５−１００、又は等価物を使用し得る。
【０３１２】
標準及びサンプルは、試験に先立ち、乾燥浴内に１時間を越えて残留させてはいけない。サンプル及び標準は、浴からＮＭＲ機器に移動した後、１分以内に分析する必要がある。
ＮＭＲ測定のために、ＮＭＲ装置のＮＭＲ及びＲＩ  Ｍｕｌｔｉｑｕａｎｔプログラムを開始して、通常の手順に従い（及びコンピュータ計算において各標準の正確なシェル量［ｇ］を使用して）測定する。データを分析する際には、通常の手順を用いて、スピンエコーデータの中央を使用する。
【０３１３】
次に、上記のように調製したサンプルを同様に分析し、標準に関するコンピュータ生成データを使用して、サンプルのシェルの質量パーセントを計算し得る。
【０３１４】
シェルカリパス及びシェルカリパス均一性の測定
ここで使用される水膨潤性ポリマー又はその粒子の弾性シェルは、当業者周知のように、一般に、標準的な走査型電子顕微鏡、好ましくは環境制御型走査型電子顕微鏡（ＥＳＥＭ）により検査し得る。以下の方法において、本明細書の水膨潤性材料の粒子のシェルの平均シェルカリパス及びシェルカリパス均一性の測定にも、粒子の断面を用いてＥＳＥＭ評価を使用する。
【０３１５】
装置モデル：ＥＳＥＭ  ＸＬ  ３０  ＦＥＧ  （電界放射形電子銃）
ＥＳＥＭ設定：低倍率（３５Ｘ）にて像を獲得する金被覆サンプルを用いた高真空モード、及び、シェルそのままの像を獲得する、ＬＦＤ（−８０％ガス二次電子＋２０％二次電子を検出するラージフィールドディテクター）及びＰＬＡ（圧力制限開口部）を有さないビュレットを用いたＥＳＥＭ乾燥モード（金被覆を必要としない）。
【０３１６】
フィラメント張力：高真空モードで３ＫＶ、及びＥＳＥＭ乾燥モードで１２ＫＶ。
ＥＳＥＭ乾燥モードに関するチャンバ内の圧力：ゼラチン状サンプルに関して０．３Ｔｏｒｒ〜１Ｔｏｒｒ、及び他のサンプルに関して０．８〜１Ｔｏｒｒ。
【０３１７】
各サンプルは、約１時間後、標準的なＥＳＥＭ条件／装置を用いて、２０℃、相対湿度８０％で観察し得る。従って、シェルを伴わない粒子のサンプルも、参照として観察し得る。次に、同一のサンプルを高真空モードにて観察し得る。次に、各サンプルをテフロン刃（テフロン刃は、参照コードＴ５３３２でＡＧＡＲ科学目録（ＡＳＳＩＮＧ）から入手可能）により断面切断し、真空モード下で再度観察し得る。
【０３１８】
シェルは、ＥＳＥＭ像内で、特に断面図の観察の際に、はっきりと見ることができる。
【０３１９】
平均シェルカリパスは、前記シェルを含有する少なくとも５個の水膨潤性材料粒子を分析し、粒子１個毎の平均（これら各平均は、各粒子の断面を分析し、シェルのカリパスを少なくとも３つの異なる領域内で測定して得られる）である平均カリパスを５個測定し、次にこれら５個の平均カリパスの平均をとることにより決定する。
【０３２０】
シェルの均一性は、少なくとも５個の異なる粒子の断面切断のＥＳＥＭを用いて、最小及び最大カリパスを測定し、平均（５個の）最小カリパス及び平均最大カリパス、並びにその比を決定することにより決定する。
【０３２１】
シェルがＥＳＥＭ内ではっきりと見えない場合、例えばＥＳＥＭ方法の使用前に、例えば四酸化オスミウム、過マンガン酸カリウム、及び同様物によりコントラストを強化する等、当業者周知の、適用されるシェルに特定の染色技術を使用し得る。
【０３２２】
本明細書の水膨潤性材料粒子の、理論的に等価なシェルカリパスを測定する可能な方法
水膨潤性材料に含まれるシェルの質量レベルが公知の場合、理論的に等価な平均シェルカリパスは、以下に定義するように測定し得る。
【０３２３】
この方法では、水膨潤性材料がモノディスパースかつ球状（実際にはありえないと思われる）であるという仮定の下に、本明細書の水膨潤性材料粒子のコア上のシェルの平均シェルカリパスを計算する。
キーとなるパラメータ
【表７】
2008538375.tif 000016
式
（注：この表記において：割合で表す全てのｃは、０〜１００％と等価である０〜１の範囲を有する。）
【数３】
2008538375.tif 000017
【０３２４】
実施例
Ｄ＿ＡＧＭ＿ｄｒｙ：＝０．４ｍｍ（４００μｍ）；Ｒｈｏ＿ＡＧＭ＿ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ：＝Ｒｈｏ＿ｐｏｌｙｍｅｒ＿ｓｈｅｌｌ：＝１．５ｇ／ｃｃ
【表８】
2008538375.tif 000018
【０３２５】
自由膨潤速度（ＦＳＲ）
乾燥水膨潤性材料又はポリマー粒子１．００ｇ（＝Ｗ１）を計量して２５ｍｌガラスビーカー内に入れ、ガラスビーカーの基部上に均一に分配する。次に、０．９質量％塩化ナトリウム溶液２０ｍｌを第二のガラスビーカー内に分配して、このビーカーの内容物を迅速に第一のビーカーに加え、ストップウォッチを開始する。液体表面上の反射の消失により確認して、塩溶液の最終滴が吸収されたら直ぐに、ストップウォッチを停止する。第二ビーカーから注いだ液体の正確な量、及び第一ビーカー内のポリマーにより吸収された液体の正確な量は、第二ビーカーを再度計量することにより決定される（＝Ｗ２）。ストップウォッチで測定した吸収に必要な時間をｔで示す。表面上の液体の最終滴の消失は、時間ｔと定義する。
【０３２６】
自由膨潤速度（ＦＳＲ）を以下のように計算する：
ＦＳＲ［ｇ／ｇｓ］＝Ｗ２／（Ｗ１ｘｔ）
しかしながら、水膨潤性材料又はポリマーの含水量が３質量％を越える場合、質量Ｗ１は、この含水量に関して補正する必要がある。
【０３２７】
水性抽出物の表面張力
水膨潤性材料又はポリマー粒子０．５０ｇを小ガラスビーカー内に計量し、０．９質量％塩溶液４０ｍｌと共に混合する。ビーカーの内容物を磁気的に５００ｒｐｍで３分間撹拌した後、２分間静止させる。最後に、上澄み水性相の表面張力を、Ｋ１０−ＳＴデジタル張力計又は白金プレート（Ｋｒｕｅｓｓより）を備えた同等の装置で測定する。測定は、温度２３℃で実施する。
【０３２８】
基体ポリマーの水分含有量
水膨潤性材料又は水膨潤性ポリマーの含水率を、ＥＤＡＮＡ（Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｄｉｓｐｏｓａｂｌｅｓ  ａｎｄ  Ｎｏｎｗｏｖｅｎｓ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）推奨の試験方法Ｎｏ．４３０．２−０２"含水率"により測定する。
【０３２９】
ＣＩＥ色番号（Ｌ ａ ｂ）
色測定をＣＩＥＬＡＢ手順（Ｈｕｎｔｅｒｌａｂ，  ｖｏｌｕｍｅ  ８，  １９９６，  ｉｓｓｕｅ７，  ｐａｇｅｓ１  〜  ４）に従って実施した。ＣＩＥＬＡＢシステムにおいて、色を三次元システムの座標Ｌ＊、ａ＊及びｂ＊により記述する。Ｌ＊は、明度を表し、Ｌ＊＝０は黒を示し、Ｌ＊＝１００は白を示す。ａ＊及びｂ＊値は、各々、色軸赤／緑及び黄／青上の位置を示し、ここで＋ａ＊は、赤を表し、−ａ＊は緑を表し、＋ｂ＊は、黄を表し、−ｂ＊は青を表す。
【０３３０】
色測定は、ドイツ標準規格ＤＩＮ  ５０３３−６の三領域（ｔｈｒｅｅ−ｒａｎｇｅ）方法に従う。
【０３３１】
Ｈｕｎｔｅｒ６０値は、表面の白さの指標であり、Ｌ＊−３ｂ＊と定義され、即ち、値がより低いと色がより暗く、黄味が高い。
【０３３２】
Ｈｕｎｔｅｒｌａｂ  ＬＳ  ５１００色度計を使用した。
【０３３３】
ＥＤＡＮＡ試験方法は、例えばＥｕｒｏｐｅａｎ  Ｄｉｓｐｏｓａｂｌｅｓ  ａｎｄ  Ｎｏｎｗｏｖｅｎｓ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ，  Ａｖｅｎｕｅ  Ｅｕｇｅｎｅ  Ｐｌａｓｋｙ  １５７，  Ｂ−１０３０  Ｂｒｕｓｓｅｌｓ，  Ｂｅｌｇｉｕｍにて獲得し得る。
【０３３４】
発明の詳細な説明に引用した全文書は、関連する部分において、参照により本明細書に組み入れられる；いずれの文書の引用も、本発明の先行技術であることを容認するものと解釈するべきではない。
【０３３５】
本発明の特定の実施態様を説明及び記載してきたが、当業者には、本発明の趣旨及び範囲から逸脱せずに、様々な他の変更及び改良を為し得ることが明らかであろう。従って、添付の特許請求の範囲には、そのような変更及び改良の全てが包含されることを意図する。
【図面の簡単な説明】
【０３３６】
【図１】図１は、浸透性測定装置の構成を示す。
【図２】図２は、ＳＦＣ装置を示す。
【図３】図３は、中央プランジャーの規格の詳細を示す。
【符号の説明】
【０３３７】
Ａ  空気の流入のための開放端の管、  Ｂ  再充填のための、栓がしてある孔、  Ｃ  一定静水頭リザーバ、  Ｄ  ラボジャッキ、  Ｅ  供給管、  Ｆ  活栓、  Ｇ  リングスタンド支持体、  Ｈ  受容容器、  Ｉ  天秤、  Ｌ  ＳＦＣ装置、  Ｍ  金属分銅、  Ｎ  プランジャーシャフト、  Ｏ  蓋、  Ｐ  中央プランジャー、  Ｑ  シリンダー、  ｍ  ＳＦＣ中央プランジャーの直径、  ｎ  ＳＦＣ中央プランジャーの高さ、  ｏ  ４７．８ｍｍボルトサークル上に等間隔で配置された直径９．６５ｍｍの１４個の穴、  ｐ  ２６．７ｍｍボルトサークル上に等間隔で配置された直径９．６５ｍｍの７個の穴、  ｑ  ５／８インチスレッド
【図１】
2008538375.tif 000019
【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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