(57)【要約】  本発明は、成人用若しくは幼児用おむつ又は婦人衛生物品に好適であり、或いは、成人用若しくは幼児用おむつ又は婦人衛生物品である吸収性構造体であり、弾性フィルム形成ポリマー及び酸化防止剤を含むフィルムコーティング、該吸水性粒子を含む吸水性材料、該吸収性材料を含んでなる、吸収性構造体に関する。  本発明は、吸水性材料を含む吸収性構造体であって、  ａ）０℃〜１５０℃の範囲の温度で流動床反応器にて吸水性ポリマー粒子を弾性フィルム形成ポリマーでスプレーコーティングする工程、及び  ｂ）５０℃を越える温度で前記コーティングされたポリマー粒子を熱処理する工程、  によって得ることができ、工程ａ）及び／又はｂ）において酸化防止剤が添加される、吸収性構造体に関する。
2008529590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸収性構造体であって、成人用若しくは幼児用おむつ又は婦人衛生物品に好適であり、或いは、成人用若しくは幼児用おむつ又は婦人衛生物品であり、弾性フィルム形成ポリマー及び酸化防止剤を含むフィルムコーティング、該フィルムコーティングを含む吸水性粒子、該吸水性粒子を含む吸水性材料、該吸収性材料を含んでなる、吸収性構造体。
【請求項２】
吸水性材料を含む吸収性構造体であって、
ａ）流動床反応器にて０℃〜１５０℃の範囲の温度で弾性フィルム形成ポリマーを用いて吸水性ポリマー粒子をスプレーコーティングする工程、及び
ｂ）５０℃を越える温度で前記コーティングされたポリマー粒子を熱処理する工程、
によって得ることができ、
工程ａ）及び／又はｂ）において酸化防止剤が添加される、吸収性構造体。
【請求項３】
前記フィルムコーティングが熱処理又はアニールされたフィルムコーティングである、請求項１に記載の吸収性構造体。
【請求項４】
前記吸水性ポリマー粒子が後架橋される、請求項２に記載の吸収性構造体。
【請求項５】
前記弾性フィルム形成ポリマーがポリウレタンである、請求項１又は２に記載の吸収性構造体。
【請求項６】
前記弾性フィルム形成ポリマーが、ポリ−コ（エチレン−ビニルアセテート）、ポリアセテート、並びにアクリロニトリル、ブタジエン、スチレン、（メタ−）アクリレート、イソプレン又はビニルピロリドンのホモ−及びコポリマー類から成る群から選択される少なくとも１つのポリマー分散体とブレンドされたポリウレタン分散体である、請求項５に記載の吸収性構造体。
【請求項７】
前記酸化防止剤が、ヒンダードフェノール、二級芳香族アミン、特定のスルフィドエステル、三価リン化合物、ヒンダードアミン、金属ジチオカルバメート、及び金属ジチオホスフェート、又はこれらの混合物類を含む、請求項１又は２に記載の吸収性構造体。
【請求項８】
前記酸化防止剤が、１以上の、アルキル化モノフェノール類、ヒドロキノン類及びアルキル化ヒドロキノン類、トコフェロール及びその誘導体、クロマノール及びその誘導体、アスコルビン酸、及び／又はイルガノックス（Irganox）１０１０を含む、請求項７に記載の吸収性構造体。
【請求項９】
工程ｂ）の前記熱処理が１００℃〜２００℃の範囲の温度で行われ、前記熱処理の持続時間が、前記得られたポリマー粒子のＣＳ−ＳＦＣ値がその最適なＣＳ−ＳＦＣ値の少なくとも１０％となるように選択される、請求項２に記載の吸収性構造体。
【請求項１０】
前記得られたフィルムコーティングが融合剤及び／又は脱凝集助剤を含む、請求項１又は２に記載の吸収性構造体。
【請求項１１】
前記得られたフィルムコーティングが均質である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の吸収性構造体。
【請求項１２】
使い捨て吸収性構造体であって、成人用若しくは幼児用おむつ又は婦人衛生物品であり、前記吸水性材料及び前記吸水性材料の２０重量％未満の繊維性の吸収性材料を含む吸収性コアを含み、前記コアが好ましくは吸収性の繊維性材料を実質的に含まない、請求項１又は２に記載の吸収性構造体。
【請求項１３】
前記コアが繊維性の接着剤又は熱可塑性材料、好ましくは繊維性の熱可塑性接着剤材料を含む、請求項１２に記載の使い捨て吸収性構造体。
【請求項１４】
前記吸水性材料が、２５ｇ／ｇ以上のＣＣＲＣ及びＣＲＣ、及び／又は少なくとも３５０×１０−７ｃｍ３ｓ／ｇ、好ましくは少なくとも４００×１０−７ｃｍ３ｓ／ｇのＣＳ−ＳＦＣを有する、請求項１又は２に記載の使い捨て吸収性構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エラストマー性のフィルム形成ポリマー類の特定コーティングを有する改善された吸水性材料を含有する改善された吸収性構造体及び／又は特定のコーティングプロセスによって製造される改善された吸収性構造体に関する。
【０００２】
通常、前記吸収性構造体は、成人用失禁物品（おむつ）又はトレーニングパンツ若しくはプルオンパンツを包含する幼児用おむつ、或いは婦人衛生物品、又は生理用ナプキンのような生理用品であるか、或いは（例えば吸収性コアとして）それらに好適である。
【背景技術】
【０００３】
おむつのような使い捨て吸収性物品の重要な構成要素は、吸収性ゲル化材料、ＡＧＭ、又は超吸収性ポリマー類、又はＳＡＰ’ｓとも呼ばれる吸水性ポリマー類、通常はヒドロゲル形成吸水性ポリマー類を含む吸収性コア構造体である。このポリマー材料は、多量の体液、例えば尿を、その物品が使用されている間に、吸収し、閉じ込めることができ、それによって染み出るような再ぬれを低減し、皮膚を良好に乾燥させることを確実にする。
【０００４】
特に有用な吸水性ポリマー類、又はＳＡＰ’ｓは、不飽和カルボン酸類又はそれらの誘導体、例えばアクリル酸、アクリル酸のアルカリ金属（例えば、ナトリウム及び／又はカリウム）又はアンモニウム塩類、アルキルアクリレート類などを、比較的少量の二官能性又は多官能性モノマー類、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の存在下で、最初に、重合させることによって製造されることが多い。二官能性又は多官能性モノマー材料は、ポリマー鎖を軽度に架橋することによって、そのポリマー鎖を非水溶性であるか吸水性にするように働く。これらの軽度に架橋された吸収性ポリマー類は、ポリマー骨格鎖に結合した多数のカルボキシレート基を含有する。中和されたカルボキシレート基が、その架橋されたポリマー網状組織による体液吸収のための浸透性の駆動力を生ずるものと一般に考えられている。更に、ポリマー粒子は、特に乳児用おむつ、成人用失禁物品及びフェムケア物品に適用するのにその特性を改善するために、その外側表面に表面架橋層を形成するように処理されることが多い。
【０００５】
使い捨ておむつのような吸収性部材及び吸収性物品の吸収体として有用な吸水性（ヒドロゲル形成）ポリマー類は、適度に高い吸収能力、並びに適度に高いゲル強度を有することが必要である。吸収能力は、吸収性物品の使用中に直面する著しい量の水性体液を吸収性ポリマーが吸収できるように十分高くなければならない。ゲルの他の特性に加えて、ゲル強度は、膨潤したポリマー粒子が加えられた圧力の下で変形するのに抵抗する傾向に結び付く。ゲル強度は、吸収性部材又は物品において、その粒子が変形し、許容できない程度まで毛管空隙を塞いで、いわゆるゲルブロッキングを引き起こすことがないように十分高くある必要がある。このゲルブロッキングは流体の取り込み速度又は流体分配を妨げる。つまり、すなわち一旦ゲルブロッキングが生じると、吸収性物品における相対的に乾燥した領域又は区域への流体分配を実質的に妨げることができ、並びに吸水性ポリマー粒子が完全に飽和する前に、又は流体が「ゲルブロッキング」粒子を通って吸収性物品の残りの部分に拡散若しくは吸い上げが起こり得る前に、流体の吸収性物品からの漏れを妨ぐことができる。そのため、吸水性ポリマー類が（吸収性構造体又は物品に導入される場合）、高い湿潤多孔性を維持し、変形に対する高い耐性を有することによって、膨潤したゲル層を通る流体輸送のための高い透過性を得ることが重要である。一方、膨潤したゲル層が、吸上機構による効率の良い流体分配を可能にするために狭い孔を有することも有益である。
【０００６】
比較的高い透過性を有する吸収性ポリマー類は、内部架橋又は表面架橋のレベルを増大させることによって製造でき、その架橋が、着用者によって生じる圧力のような外部圧力による変形に対する膨潤ゲルの耐性を増大させるが、通常これはまた、望ましくないことにゲルの吸収能力を低下させる。透過性を得るために吸収能力を犠牲にしなければならないことが、こうした従来の手法の大きな欠点である。この低くなった吸収能力は、衛生物品中の吸収性ポリマーの用量を高くすることによって補われなければならず、そのため、例えば着用中におむつのコアの一体性を維持するのが困難になる。故に、必要とされる吸収性ポリマーの投与レベルが高くなることでコストが高くなることだけでなく、この問題を克服するために、特定な技術的に困難でコストのかかる一定技術が必要とされる。
【０００７】
従来の手法において吸収能力と透過性との兼ね合いのために、次の実験式によって記載されるものに対して、吸収能力及び透過性に関する特性を改善した吸収性ポリマー類を製造するのは極めて困難であり：
（１）Ｌｏｇ（ＣＳ−ＳＦＣ’／１５０）≦３．３６−０．１３３×ＣＳ−ＣＲＣ
また、次の実験式によって記載されるものに対して、吸収能力及び透過性に関する特性を改善した吸収性ポリマー類を製造するのは更により困難である：
（２）Ｌｏｇ（ＣＳ−ＳＦＣ’／１５０）≦２．５−０．０９５×ＣＳ−ＣＲＣ
故に、次の式（３）又は（４）あるいは好ましくは（３）且つ（４）を満たす吸収性ポリマー類を製造することが極めて望ましい：
（３）Ｌｏｇ（ＣＳ−ＳＦＣ’／１５０）＞３．３６−０．１３３×ＣＳ−ＣＲＣ
（４）Ｌｏｇ（ＣＳ−ＳＦＣ’／１５０）＞２．５−０．０９５×ＣＳ−ＣＲＣ
上記の関係式全てにおいて、ＣＳ−ＳＦＣ’＝ＣＳ−ＳＦＣ×１０７及び１５０の次元は［ｃｍ３ｓ／ｇ］である。
【０００８】
上記の関係式（１）〜（４）において、ＣＳ−ＣＲＣが本明細書で定義されるようなＣＣＲＣで置き換えられる場合、関係式の全ては有効なままである。故に、次の関係式（５）又は（６）を満たす吸収性ポリマー類を製造するのは特に好ましい：
（５）Ｌｏｇ（ＣＳ−ＳＦＣ’／１５０）＞３．３６−０．１３３×ＣＣＲＣ
（６）Ｌｏｇ（ＣＳ−ＳＦＣ’／１５０）＞２．５−０．０９５×ＣＣＲＣ
上記の関係式（５）及び（６）において、ＣＳ−ＳＦＣ’＝ＣＳ−ＳＦＣ×１０７及び１５０の次元は［ｃｍ３ｓ／ｇ］である。Ｌｏｇは１０を底とする対数である。
【０００９】
表面架橋された吸水性ポリマー粒子は、表面架橋シェルによって拘束されて、十分に吸収及び膨潤できないことが多く、及び／又は表面架橋シェルが、膨潤応力若しくは荷重下での性能に関連する応力に耐えるに十分なほど強くないことが多い。
【００１０】
それらの結果として、当該技術分野において使用される吸水性ポリマー類の、表面架橋「コーティング」を包含するコーティング又はシェルは、ポリマーが顕著に膨潤する場合に破断する、又は長期間膨潤状態にあった場合に破断する。コーティングされた及び／又は表面架橋された吸水性ポリマー類又は当該技術分野において既知の超吸収性材料は、使用中に著しく変形し、そのため湿潤状態でのゲル床の多孔性及び透過性が相対的に低くなることが多い。
【００１１】
故に、本発明の目的は、表面のより有利な改質が行われることでその一体性が、この吸収性ポリマーを用いて製造された衛生物品が膨潤している間、及び好ましくはその寿命の間にも保持されて、改善された吸水性材料を有する吸収性構造体を提供すること、及び／又はこれらの改善された特性を提供する特定の改善されたプロセスによって得ることができるような吸水性材料を有する吸収性構造体を提供することである。
【００１２】
ＥＰ−Ａ−０７０３２６５は、フィルム形成ポリマー類、例えばアクリル／メタクリル酸分散体でヒドロゲルを処理して磨耗耐性のある吸収体を製造することを教示する。同定された処理剤にはポリウレタン類が含まれる。しかし、前記文献にて得られた吸収性粒子は、吸収性値、特にＣＣＲＣ、ＣＳ−ＣＲＣ及びＣＳ−ＳＦＣに関して満足のいくものではない。より詳細には、引用された参照文献は、膨潤中及び使用中に十分な程度までその機械的特性を保持する均一なコーティングを製造する方法について教示していない。
【００１３】
より以前のＰＣＴ出願ＰＣＴ国際公開特許ＷＯ２００５／０１４６９７、ＰＣＴ国際公開特許ＷＯ２００５／０１４０６７、ＵＳ２００５／０３１８６８、ＵＳ２００５／０３１８７２及びＵＳ２００５／０４３４７４は、流動床反応器において弾性フィルム形成ポリマー類を用いたヒドロゲルのスプレーコーティングを教示する。しかし、酸化防止剤が添加されることについての教示はない。熱処理工程において最適なアニール時間についての教示もなく、更に有利な融合剤についての教示もない。
【００１４】
一般に、より高温での吸水性ポリマー粒子の取り扱いは、不活性ガスの下で行われるか、又は真空を適用してヒドロゲルの性能損失を低減する。両方とも機械的な労力が大きくなる。別の可能性は低温で作用させることであるが、これは反応時間がより長くなり、生成量が低くなる。従って本発明の目的は、良好な時空間収率を伴って吸水性ポリマー粒子を製造するためのプロセスを提供することである。本発明の目的は、短い熱処理工程を伴うプロセスを提供することである。本発明の更なる目的は、最適な熱処理時間を決定するための方法を提供すること、性能に関して最適化された吸水性ポリマー粒子を製造するためのプロセスを提供することである。
【００１５】
従って、本発明の目的は、高いコア・シェル遠心分離保持能（ＣＳ−ＣＲＣ）、荷重下での高いコア・シェル吸収性（ＣＳ−ＡＵＬ）及び高いコア・シェル塩水流伝導度（ＣＳ−ＳＦＣ）を有する吸水性ポリマー粒子、特に高いコア・シェル塩水流伝導度（ＣＳ−ＳＦＣ）を有する吸水性ポリマー類、を有する吸収性構造体を提供することである。
【００１６】
従って、本発明の目的は、高いシリンダー遠心分離保持能（ＣＣＲＣ）、荷重下での高いコア・シェル吸収性（ＣＳ−ＡＵＬ）及び高いコア・シェル塩水流伝導度（ＣＳ−ＳＦＣ）を有する吸水性ポリマー粒子を有する吸収性構造体を、特に高いコア・シェル塩水流伝導度（ＣＳ−ＳＦＣ）を有する吸水性ポリマー類を有する吸収性構造体を提供することである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、吸収性構造体であって、成人用若しくは幼児用おむつ又は婦人衛生物品に好適であり、或いは、成人用若しくは幼児用おむつ又は婦人衛生物品であり、弾性フィルム形成ポリマー及び酸化防止剤を含むフィルムコーティング、該フィルムコーティングを含む吸水性粒子、該吸水性粒子を含む吸水性材料、該吸水性材料を含んでなる、吸収性構造体に関する。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明はまた、吸水性材料を含む吸収性構造体であって、
ａ）流動床反応器にて０℃〜１５０℃の範囲の温度で弾性フィルム形成ポリマーを用いて吸水性ポリマー粒子をスプレーコーティングする工程、及び
ｂ）５０℃を越える温度にて前記コーティングされたポリマー粒子を熱処理する工程、
によって得ることができ、工程ａ）及び／又はｂ）において酸化防止剤が添加される。
【００１９】
弾性フィルム形成ポリマーは、本明細書に記載されるように、ポリウレタンポリマーであるのが好ましい。
【００２０】
好ましい吸収性構造体には、成人用及び幼児用おむつ並びにそれらの吸収性コアが挙げられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
吸収性構造体
「吸収性構造体」とは、尿、経血又は血液のような液体を吸収及び保持するのに有用な吸水性材料を含むいずれかの三次元構造体を指す。本明細書に記載されるように、本発明の吸収性構造体は、吸収性物品、例えばおむつ、婦人衛生物品であってもよく、又は吸収性構造体は、こうした物品に組み込まれるのに好適な構造体、例えば吸収性コアであってもよい。
【００２２】
「吸収性物品」とは、液体（例えば血液、経血及び尿）を吸収及び保持するデバイスを指し、より具体的には、着用者の身体に接触して又は近接して設置され、身体から排泄される様々な排泄物を吸収及び収容するデバイスを指す。吸収性物品としては、トレーニングパンツを包含する幼児用おむつ、成人用失禁おむつ（ブリーフを含む）、おむつホルダー及びライナー、生理用ナプキンを包含する婦人衛生物品などが挙げられるが、これらに限定されない。
【００２３】
「おむつ」とは、一般に幼児及び失禁症者が胴体下部の周りに着用する吸収性物品を指す。
【００２４】
「使い捨て」とは、本明細書では、一般に洗濯又は他の方法で復元又は再使用することを想定していない（すなわち、１回使用した後に廃棄、好ましくはリサイクル、堆肥化、又は環境に適合する方法で処理することを前提としている）物品を説明するために使用する。
【００２５】
本明細書で使用する時、「不活性ガス」は、それぞれの反応条件の下でガス状形態であり、これらの条件下で反応混合物の構成要素又はポリマーに酸化作用を有さない材料、及びこれらのガスの混合物である。有用な不活性ガスとしては、例えば窒素、二酸化炭素、アルゴン又は蒸気が挙げられ、窒素が好ましい。
【００２６】
吸収性構造体は、通常、本明細書の吸水性材料と、構造材料、例えばコアラップ又はラッピング材、吸水性材料の支持層又は以下に記載されるような構造剤とを含む。
【００２７】
吸収性構造体は、好ましくは生理用ナプキン、パンティライナー、及びより好ましくは成人用失禁製品、おむつ、及びトレーニングパンツなどの吸収性物品、好ましくは使い捨て吸収性物品であり、又はそれらの一部を成す。
【００２８】
吸収性構造体が使い捨て吸収性物品の一部である場合、本発明の吸収性構造体は、通常、体液を貯蔵及び／又は獲得するように作用する吸収性物品の一部であり、吸収性構造体は、２以上の層としてか又は単一構造体としてかのいずれかで、吸収性物品の貯蔵層、又は獲得層、あるいはその両方であってもよい。
【００２９】
吸収性構造体は、吸水性材料からなり、後で必要な三次元構造体へと成形される構造であり得、又は好ましくは、当該技術分野において吸収性構造体に使用されるような追加の構成要素を含んでよい。
【００３０】
本明細書の吸収性構造体が吸収性物品の吸収性構成要素（コア）である場合、吸収性構造体はまた、１以上の支持体又はラッピング材、例えば当該技術分野において既知であるようなフォーム、フィルム、織布ウェブ及び／又は不織布ウェブ、例えばスパンボンド、メルトブロウン、及び／又はカード不織布を含むことが好ましい場合もある。好ましい材料の１つは、スパンボンド層と、メルトブロウン層と、更にスパンボンド層とを含む、いわゆるＳＭＳ材料である。極めて好ましいのは、永久的に親水性の不織布であり、特に、耐久性のある親水性コーティングを備える不織布である。ＳＭＳに代わる好ましい材料はＳＭＭＳ構造を有するものである。最上層及び最下層は、別個の２シート以上の材料から供給されてもよく、あるいは単一シートの材料から供給されてもよい。
【００３１】
好ましい不織布材は、ＰＥ、ＰＥＴ、及び最も好ましくはＰＰなどの合成繊維から形成されたものである。不織布の製造に使用されるポリマー類は本質的に疎水性であることから、これらは、好ましくは、当該分野で既知のように、親水性コーティング、例えば、ナノ粒子でコーティングされている。
【００３２】
こうした材料を用いる好ましい不織布材及び吸収性構造体は、例えば同時係属出願ＵＳ２００４／０３６２５、ＵＳ２００４／０３６２４、及びＵＳ２００４／０３６２３及びＵＳ２００４／０１６２５３６、ＥＰ１４０３４１９−Ａ、ＰＣＴ国際公開特許ＷＯ２００２／０１９２３６６、ＥＰ１４７０２８１−Ａ及びＥＰ１４７０２８２−Ａに記載されている。
【００３３】
本明細書の吸収性構造体が吸収性物品の吸収性構成要素（コア）である場合、吸収性構造体はまた、それぞれ吸水性材料を不動化するように作用し得る構造剤又はマトリックス剤、例えばエアフェルト繊維のような吸収性の繊維性材料及び／又は接着剤を含むことも可能である。
【００３４】
本明細書の吸水性材料が優れた透過性を有するので、膨潤する場合であっても、多量の構造剤、例えば当該技術分野において通常使用されるような吸収性の繊維性材料（エアフェルト）を必要としない。
【００３５】
故に、本明細書の吸収性構造体が吸収性物品のための吸収性構成要素（コア）である場合、相対的に低量の吸収性の繊維性（セルロース）材料が本発明の吸収性構造体に使用されるか、又は全く使用されない。故に、本明細書の前記吸収性構造体は、本明細書の多量の吸水性材料を含み、非常に極少量の吸収性（セルロース）繊維を含むか、又は全く含まないのが好ましい場合があり、好ましくは吸水性材料の２０重量％未満、又は更に吸水性材料の１０重量％未満、又は更に５重量％未満である。吸収性コア（構造体）は、吸収性（セルロース）繊維を実質的に含まないのが更に好ましい場合がある。
【００３６】
本明細書の吸収性物品に使用するための好ましい吸収性構造体は、基材材料、例えば本明細書に記載されるコア−ラップ材料の層と、その上の任意な不連続層としての吸水性材料層と、その上の吸水性材料層上に載置される接着剤及び／又は熱可塑性材料又は好ましくは（繊維性）熱可塑性接着剤材料の層とを含む。熱可塑性又は接着剤層は、この場合吸水性材料に直接接触するだけでなく、基材層にも部分的に直接接触するのが好ましい場合があり、ここでこの基材層は吸収性ポリマー材料で覆われていない。このことにより、それ自体はｘ及びｙ方向への伸長に比べて相対的に厚み（ｚ方向）が少ない本質的に二次元構造である熱可塑性又は接着剤材料の（繊維性）層に本質的に三次元構造を付与する。
【００３７】
それ故に、熱可塑性又は接着剤材料は、吸水性材料を保持する空隙を提供し、それによって、この材料を不動化する。更なる態様では、熱可塑性又は接着剤材料は基材と結合し、従って吸水性材料が基材に取り付けられる。
【００３８】
この実施形態において、吸収性の繊維性材料は吸収性構造体に全く存在しないことが好ましい場合がある。
【００３９】
熱可塑性組成物は、その全体において、ＡＳＴＭ方法Ｄ−３６−９５「リング・アンド・ボール（Ring and Ball）」で決定される、５０℃〜３００℃の範囲の軟化点を有する単一の熱可塑性ポリマー又は熱可塑性ポリマーのブレンドを含んでもよく、あるいは熱可塑性組成物は、粘着付与樹脂のような他の熱可塑性希釈剤、可塑剤、及び酸化防止剤のような添加剤と組み合わせた少なくとも１つの熱可塑性ポリマーを含むホットメルト接着剤であってもよい。
【００４０】
熱可塑性ポリマーは典型的には、１０，０００よりも大きい分子量（Ｍｗ）と、通常は室温より低いガラス転移温度（Ｔｇ）とを有する。多種多様の熱可塑性ポリマー類が、本発明での使用に好適である。そのような熱可塑性ポリマー類は、好ましくは、水に反応しない。代表的なポリマー類は、Ａ−Ｂ−Ａ三元ブロック構造、Ａ−Ｂ二元ブロック構造、及び（Ａ−Ｂ）ｎ放射状ブロックコポリマー構造を包含する（スチレン）ブロックコポリマー類であり、Ａブロックは、典型的にはポリスチレンを含む非エラストマーポリマーブロックであり、またＢブロックは、不飽和共役ジエン又はその（部分的に）水素添加したものである。Ｂブロックは典型的には、イソプレン、ブタジエン、エチレン／ブチレン（水素添加ブタジエン）、エチレン／プロピレン（水素添加イソプレン）、及びこれらの混合物である。
【００４１】
使用可能な他の好適な熱可塑性ポリマー類は、メタロセンポリオレフィン類であり、これは、単一サイト又はメタロセン触媒を使用して調製されるエチレンポリマー類である。その中で、少なくとも１つのコモノマーは、エチレンと重合されて、コポリマー、ターポリマー、又はより高い次数のポリマーを作製することができる。同様に適用可能なものは、Ｃ２〜Ｃ８のαオレフィン類のホモポリマー類、コポリマー類、又はターポリマー類である、非晶質ポリオレフィン類又は非晶質ポリαオレフィン類（ＡＰＡＯ）である。
【００４２】
樹脂は典型的には、５，０００未満のＭｗと、通常は室温を超えるＴｇとを有し、ホットメルトにおける樹脂の典型的な濃度は、３０〜６０％の範囲である。可塑剤は、通常は１，０００未満の低いＭＷと、室温未満のＴｇとを有し、典型的な濃度は、０〜１５％である。
【００４３】
好ましくは、接着剤は、コア全体を通して繊維の形態で存在する、すなわち接着剤が繊維化されているか、又は繊維性である。
【００４４】
好ましくは、繊維は、１〜５０マイクロメートルの平均厚さと５ｍｍ〜５０ｃｍの平均長さを有するのが好ましい。
【００４５】
好ましくは、吸収性構造体又は吸収性コアは、吸収性繊維が全く又はほとんど存在しない場合に特に、上述したように、約０．４ｇ／ｃｍ３を越える密度を有する。好ましくは、密度は、約０．５ｇ／ｃｍ３よりも大きく、より好ましくは約０．６ｇ／ｃｍ３よりも大きい。
【００４６】
上記で定義されるような好ましい吸収性構造体又は構成要素は、例えば次のように製造できる：
ａ）ラッピング材として作用できる基材材料を提供すること、
ｂ）好ましくは吸水性材料を実質的に含まない少なくとも１つの領域を含むパターン、及び吸水性材料を含む少なくとも１つの領域を含むパターンで、本明細書の吸水性材料を基材材料の第１表面上に付着させて、好ましくは吸水性材料を有する離れた領域間に開口部が形成されるようにすること；
ｃ）基材材料及び吸水性材料の第１の表面上に熱可塑性材料を付着させ、熱可塑性材料の一部（複数）を基材の第１表面に直接接触させ、熱可塑性材料の一部を吸水性材料に直接接触させるようにすること；及び
ｄ）次いで、通常は、基材材料を折り畳むことによって、又は上述されたものの上に別の基材物質を置くことによって、上述のものを密閉すること。
【００４７】
上記で定義されたような吸収性構造体又は構成要素は、同じ寸法を有していてもよい獲得層及び貯蔵層を含んでいてもよいが、獲得層は、貯蔵層と同じ横幅を有するが、貯蔵層よりも短い長手方向長さを有して貯蔵層に対して横方向にて中心を一致させるのが好ましい場合がある。獲得層は、また、貯蔵層よりも狭くてもよいが、依然として貯蔵層上に対して中心を一致させる。換言すると、獲得層は貯蔵層に対する面積比が１．０であるのが好適であるが、この面積比は、好ましくは１．０未満、例えば約０．７５未満、又はより好ましくは約０．５０未満であってもよい。
【００４８】
尿を吸収するように設計された吸収性構造体及び吸収性物品に関して、獲得層は、貯蔵層よりも長手方向において短く、その長手方向長さの５０％超過が本明細書の吸収性構造体又は吸収性物品の横軸よりも前方となるように配置されるのが好ましい場合がある。こうした配置は、尿が最初に吸収性構造体又は吸収性物品と接触する可能性の高い場所に獲得層を配置するために望ましい。
【００４９】
また、吸収性コア、あるいはそれらの獲得層及び／又は貯蔵層は、機械方向及び横断方向の一方又は両方で、吸水性材料の坪量の不均一な分布を含み得る。こうした不均一な坪量分布は、有利なことに、予め定められた追加の局部的吸収能力を吸収性構造体又は吸収性物品に提供するために適用され得る。
【００５０】
上記で定義されるように、本発明の吸収性構造体は、吸収性物品であってもよく、又はその一部であってもよく、後者の場合には、吸収性物品の吸収性コア、或いはこうした物品の貯蔵層及び／又は獲得層であってもよい。
【００５１】
本発明の吸収性構造体を含む好ましい（使い捨て）吸収性物品は、生理用ナプキン、パンティライナー、成人用失禁製品（おむつ、ブリーフ）、及び幼児用おむつ、又はトレーニング若しくはプルオンパンツであり、尿を吸収する働きをする物品、例えば、成人用失禁製品、おむつ、及びトレーニングパンツ若しくはプルオンパンツが、本明細書で最も好ましい物品である。
【００５２】
本明細書で好ましい物品は、トップシートとバックシートとを有しており、そのそれぞれが、前部と、後部と、それらの間に配置されたクロッチ部とを有する。本明細書に記載されるように、吸収性構成要素若しくはコア又は構造体は、通常、トップシートとバックシートとの間に配置される。好ましいバックシートは、蒸気透過性であるが、液体不透過性である。好ましいトップシート材料は、少なくとも部分的に親水性であり、また、いわゆる有孔トップシートも好ましい。トップシートが、スキンケア組成物、例えばローションを含むことが好ましい場合がある。
【００５３】
本明細書の吸水性材料は非常に高い吸収能を有するので、本明細書の吸収性物品ではこの材料をごく低レベルで使用することが可能である。故に、本発明の吸収性構造体を含む、成人用及び幼児用おむつ、トレーニングパンツ、生理用ナプキンなどの薄い吸収性物品であって、クロッチ部における平均キャリパー（厚さ）が１．０ｃｍ未満、好ましくは０．７ｃｍ未満、より好ましくは０．５ｃｍ未満、又は更に０．３ｃｍ未満である吸収性物品が好ましい（この目的に限って、クロッチ部は、平置きされて広げられたときの製品の中央領域として画定され、物品の長さの２０％及び物品の幅の５０％の寸法を有する）。
【００５４】
本明細書の吸水性材料は非常に良好な透過性を有するので、従来からの構造剤、例えばエアフェルトのような吸収性繊維を多量に存在させる必要はなく、故に上述したようにそれらを省くか、又は非常にごく少量だけ使用すればよい。これは更に、本明細書の吸収性構造体又は吸収性物品の厚さを低減するのに役立つ。
【００５５】
本発明による好ましい物品は、相対的に狭いクロッチ幅を達成し、それが着用の快適さを増大させる。本発明による好ましい物品は、物品の前側縁部及び後側縁部まで等距離に位置する横断方向の線に沿って、又は最も狭い幅を有する位置にて測定される場合に、１００ｍｍ未満、９０ｍｍ未満、８０ｍｍ未満、７０ｍｍ未満、６０ｍｍ未満、又は更に５０ｍｍ未満のクロッチ幅を達成する。故に、好ましくは本発明による吸収性構造体は、１００ｍｍ未満、９０ｍｍ未満、８０ｍｍ未満、７０ｍｍ未満、６０ｍｍ未満、又は更に５０ｍｍ未満である、コアの前側縁部及び後側縁部まで等距離に位置する横断方向の線に沿って測定されるクロッチ幅を有する。大部分の吸収性物品に関して、液体排泄は主に前側半分にて生じることが判明している。
【００５６】
本明細書で好ましいおむつは、前側ウエストバンドと背側ウエストバンドとを有し、前側ウエストバンド及び背側ウエストバンドそれぞれが、第１の末端部分と、第２の末端部分と、これらの末端部分の間に配置された中央部分とを有し、好ましくは末端部分それぞれが前側ウエストバンドを後側ウエストバンドに締着させるための締着装置を含み、好ましくは末端部分が互いに連結され、或いは、背側ウエストバンドの中央部分及び／又はバックシートの後部及び／又はバックシートのクロッチ部がランディング部材を含み、好ましくはランディング部材が、ループ、フック、スロット、スリット、ボタン、磁石から選択される第２の係合要素を含む。最も好ましいのは、フック、接着性又は粘着性のある第２の係合要素である。物品、好ましくはおむつ上の係合要素に、確実にそれらがある特定の瞬間にだけ係合可能になるようにするための手段が設けられていることが好ましい場合があり、例えば、前述のように、係合要素を係合させようとするときに取り外され、係合がもはや必要ないときに再び閉じることのできる、係合要素を取り外し可能な蓋によって覆うことも出来る。
【００５７】
本明細書で好ましいおむつ及びトレーニングパンツは、当該技術分野において既知のように、１組以上の脚弾性部及び／又はバリアレッグカフを有する。
【００５８】
また、おむつは、（例えば上述のように）皮膚と接触し、好ましくは一次トップシートを覆う二次トップシートを有するのが好ましい場合があり、この二次トップシートは、好ましくはその長さに沿って伸縮手段を有すると共に細長いスリット開口部を有し、その開口部を通って排泄物質が吸収性構造体上方の隙間に入ることが可能になり、その排泄物質が着用者の皮膚から離れてこの隙間に確実に隔離される。
【００５９】
吸水性ポリマー類及び材料
本発明の目的に有用なのは、原則として、例えば、現代超吸収性ポリマー技術（Modern Superabsorbent Polymer Technology）（Ｆ．Ｌ．ブショルズ（F.L. Buchholz）、Ａ．Ｔ．グラハム（A.T. Graham）、ワイリー（Wiley）、１９９８）に記載されているような超吸収体の文献から当業者に知られるあらゆる粒状の吸水性ポリマー類である。超吸収性粒子は、好ましくは球状の超吸収性粒子又はウインナーソーセージ形状の超吸収性粒子、又は逆相懸濁重合から一般に得られる種類の楕円形状の超吸収性粒子であり、それらはまた、任意に、より大きな不規則形状を形成するために少なくともある程度凝集していてもよい。本発明の目的に有用なのはまた、スプレー又はその他の気相分散重合からの丸形粒子である。しかし特に最も好ましいのは、例として本明細書にて以下でより詳細に記載されるような、現況技術の製造プロセスによって得ることのできる種類の市販の不規則形状粒子である。本発明に有用な吸水性粒子の多孔性は重要ではない。
【００６０】
本発明のプロセスに従ってコーティングされるポリマー粒子は、次を含むモノマー溶液の重合によって得ることのできるポリマー粒子であるのが好ましい、
ｉ）少なくとも１つのエチレン性不飽和酸官能性モノマー、
ｉｉ）少なくとも１つの架橋剤、
ｉｉｉ）適切な場合は、ｉ）と共重合可能な１以上のエチレン性及び／又はアリル性不飽和モノマー類、及び
ｉｖ）適切な場合は、モノマー類ｉ）、ｉｉ）、及び適切な場合はｉｉｉ）が少なくとも部分的にグラフトできる１以上の水溶性ポリマー類。
【００６１】
ここで、こうして得られたベースポリマーは乾燥され、分類され、そして適切な場合には続いて次のもので処理される、
ｖ）少なくとも１つの後架橋剤
乾燥される前に、熱によって後架橋される（すなわち表面架橋される）。
【００６２】
有用なモノマー類ｉ）としては、例えばエチレン性不飽和カルボン酸類、例えばアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、トリカルボキシエチレン及びイタコン酸、又はこれらの誘導体、例えばアクリルアミド、メタクリルアミド、アクリル酸エステル類及びメタクリル酸エステル類が挙げられる。アクリル酸及びメタクリル酸は、特に好ましいモノマー類である。アクリル酸は最も好ましい。
【００６３】
本発明に従って使用されるべき吸水性ポリマー類は、通常架橋される、すなわち、重合は、ポリマー網状組織にフリーラジカルによって共重合できる２以上の重合可能な基を有する化合物の存在下で行われる。有用な架橋剤ｉｉ）としては、例えば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、ＥＰ−Ａ５３０４３８に記載されるテトラアリルオキシエタン、ＥＰ−Ａ５４７８４７、ＥＰ−Ａ５５９４７６、ＥＰ−Ａ６３２０６８、ＰＣＴ国際公開特許ＷＯ９３／２１２３７、ＰＣＴ国際公開特許ＷＯ０３／１０４２９９、ＰＣＴ国際公開特許ＷＯ０３／１０４３００、ＰＣＴ国際公開特許ＷＯ０３／１０４３０１及びＤＥ−Ａ１０３３１４５０に記載されるジ−及びトリアクリレート類、ＤＥ−Ａ１０３３１４５６及びＤＥ−Ａ１０３５５４０１に記載されるような、アクリレート基と更にエチレン性不飽和基とを含む混合アクリレート類、又は、例えばＤＥ−Ａ１９５４３３６８、ＤＥ−Ａ１９６４６４８４、ＰＣＴ国際公開特許ＷＯ９０／１５８３０及びＰＣＴ国際公開特許ＷＯ０２／３２９６２に記載されるような架橋剤混合物が挙げられる。
【００６４】
有用な架橋剤ｉｉ）としては、特にＮ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド及びＮ，Ｎ’−メチレンビシメタクリルアミド、ポリオール類の不飽和モノ−又はポリカルボン酸類のエステル類、例えばジアクリレート又はトリアクリレート、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更に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、ジアリルマレアート、ポリアリルエステル類、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類、及び更に例えばＥＰ−Ａ３４３４２７に記載されるようなビニルホスホン酸誘導体が挙げられる。有用な架橋剤ｉｉ）としては更に、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、ソルビトールに基づくポリアリルエーテル類、及び更にそれらのエトキシ化変異体が挙げられる。本発明のプロセスは、好ましくはポリエチレングリコール類のジ（メタ）アクリレート類を利用し、使用されるポリエチレングリコールは、３００ｇ／モル〜１０００ｇ／モルの範囲の分子量を有する。
【００６５】
しかし、特に有利な架橋剤ｉｉ）は、全部で３〜１５個のエトキシ化グリセロールのジ−及びトリアクリレート類、全部で３〜１５個の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類、特に全部で３個のエトキシ化グリセロール又は全部で３個のエトキシル化トリメチロールプロパン、３個のプロポキシル化グリセロール、３個のプロポキシル化トリメチロールプロパン、及びまた全部で３個の混合エトキシル化又はプロポキシル化グリセロール、全部で３個の混合エトキシル化又はプロポキシル化トリメチロールプロパン、全部で１５個のエトキシル化グリセロール、全部で１５個のエトキシル化トリメチロールプロパン、全部で少なくとも４０個のエトキシル化グリセロール、及びまた全部で少なくとも４０個の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類である。ここでｎ個のエトキシル化とは、ｎモルのエチレンオキシドが１モルの各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。
【００６６】
架橋剤ｉｉ）として使用するのに特に極めて好適なのは、例えば、ＰＣＴ国際公開特許ＷＯ０３／１０４３０１に記載されるような、ジアクリレート化、ジメタクリレート化、トリアクリレート化又はトリメタクリレート化した複合エトキシ化及び／又はプロポキシル化グリセロール類である。３〜１０個のエトキシ化グリセロールのジ−及び／又はトリアクリレート類は特に有利である。特に極めて好ましいのは、１〜５個のエトキシル化及び／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類である。３〜５個のエトキシル化及び／又はプロポキシル化グリセロールのトリアクリレート類が最も好ましい。これらは、吸水性ポリマー中での残留レベルが特に低い点（通常１０ｐｐｍ未満）で注目に値し、それらを用いて製造された吸水性ポリマー類の水性抽出物は、同じ温度で水と比較して、ほぼ変化していない表面張力（通常０．０６８Ｎ／ｍ以上）を有する。
【００６７】
モノマー類ｉ）と共重合可能なエチレン性不飽和モノマー類ｉｉｉ）の例は、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トチルメタクリレートである。
【００６８】
有用な水溶性ポリマー類ｉｖ）としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、デンプン、デンプン誘導体、ポリグリコール類、ポリアクリル酸類、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又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デンプンが挙げられる。
【００６９】
好ましいのは、ベースポリマーがわずかに架橋されている吸水性ポリマー粒子である。わずかな程度の架橋が、高いＣＲＣ値及び抽出可能物の画分にも反映される。
【００７０】
架橋剤は、製造されるベースポリマー類が、それらの粒径が１５０〜８５０ｍである場合に２０〜６０ｇ／ｇのＣＲＣを有し、１６時間抽出可能物画分が２５重量％以下であるような量で、（その分子量及びその抽出組成物に依存して）使用されるのが好ましい。ＣＲＣは、好ましくは３０〜５０ｇ／ｇ、より好ましくは３３〜４５ｇ／ｇである。
【００７１】
特に好ましいのは、１６時間抽出可能物画分が２０重量％以下、好ましくは１５重量％以下、更により好ましくは１０重量％以下、及び最も好ましくは７重量％以下であり、ＣＲＣ値が上述の好ましい範囲内であるベースポリマー類である。
【００７２】
好適なベースポリマーの調製及び更にまた有用な親水性のエチレン性不飽和モノマー類ｉ）は、ＤＥ−Ａ１９９４１４２３、ＥＰ−Ａ６８６６５０、ＰＣＴ国際公開特許ＷＯ０１／４５７５８及びＰＣＴ国際公開特許ＷＯ０３／１４３００に記載されている。
【００７３】
反応は、例えばＰＣＴ国際公開特許ＷＯ０１／３８４０２に記載されるような混練機にて、又は、例えばＥＰ−Ａ−９５５０８６に記載されるようなベルト反応器上で行われるのが好ましい。
【００７４】
更に、既知の好適な溶媒のいずれかを使用して従来の逆相懸濁重合プロセスのいずれかを使用することも可能である。適切な場合、こうした逆相懸濁重合プロセスでは当業者に既知の特定条件において自己架橋が生じるので、こうしたプロセスでは、架橋剤の画分はかなり削減されるか、又は完全に省くことができる。
【００７５】
更に、微細な液滴の気相懸濁物中、好ましくは不活性ガス相中にて球状又は不規則形状粒子を製造可能である、所望するスプレー又はその他の気相重合プロセスのいずれかを用いてベースポリマー類を製造することができる。本明細書に記載される不活性ガスは、有機溶媒蒸気及び水蒸気である。
【００７６】
得られたベースポリマー類の酸基は、通常０〜１００モル％、好ましくは２５〜１００モル％、より好ましくは６５〜９０モル％、及び最も好ましくは６８〜８０モル％中和されており、この中和には、通常の中和基、例えばアンモニア又はアミン類、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又はジメチルアミノエタノールアミン、好ましくはアルカリ金属の水酸化物類、アルカリ金属の酸化物類、アルカリ金属の炭酸塩類又はアルカリ金属の重炭酸塩類、及びまたそれらの混合物が使用でき、これらの場合、ナトリウム及びカリウムがアルカリ金属塩類として特に好ましいが、最も好ましいのは水酸化ナトリウム、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である。通常、中和は、水溶液又は水性分散体又は更に好ましくは溶融物又は固体物質としての中和剤を混合することによって達成される。
【００７７】
中和は、ベースポリマー段階にて、重合後に行うことができる。しかしまた、モノマー溶液に中和剤の一部が添加されることによって重合前に酸基の４０モル％まで、好ましくは１０〜３０モル％、及びより好ましくは１５〜２５モル％を中和し、ベースポリマー段階にて、重合後にのみ所望の最終中和度を設定できる。モノマー溶液は、所定の値へのプレ中和と、重合反応後又は重合反応中における最終値への次の後中和とのために中和剤を混合することによって中和されてもよく、あるいはモノマー溶液は、重合前に中和剤を混合することによって最終値に直接調節する。ベースポリマーは、例えばミートグラインダーによって機械的に細分でき、こうした場合、中和剤はスプレーし、振りかけ、又は注いで、次いで入念に混合する。最終的に、得られたゲル塊は均質化のために、繰り返し細分化できる。
【００７８】
中和されたベースポリマーは、次いで、残留水分含有量が好ましくは１３重量％未満、特に８重量％未満、及び最も好ましくは４重量％未満になるまでベルト式、流動床、タワー乾燥機又はドラム乾燥機を用いて乾燥され、水含有量は、ＥＤＡＮＡの推奨試験方法番号４３０．２−０２「水分含有量（Moisture content）」（ＥＤＡＮＡ＝欧州使い捨て不織布協会（European Disposables and Nonwovens Association））に従って測定される。乾燥されたベースポリマーは、その後、粉砕され、シーブされるが、有用な粉砕装置としては、通常、ロールミル、ピンミル、ハンマーミル、ジェットミル又はスィングミルが挙げられる。
【００７９】
使用されるべき吸水性ポリマー類は、本発明のある一つの場合では後架橋できる。有用な後架橋剤ｖ）としては、ポリマー類のカルボキシレート基と共に共有結合を形成できる２以上の基を含む化合物が挙げられる。有用な化合物としては、例えばアルコシキシリル化合物、ポリアジリジン類、ポリアミン類、ポリアミドアミン類、ＥＰ−Ａ０８３０２２、ＥＰ−Ａ５４３３０３及びＥＰ−Ａ９３７７３６に記載されるようなジ−又はポリグリシジル化合物、ＤＥ−Ｃ３３１４０１９に記載されるような多価アルコール類が挙げられる。有用な後架橋剤ｖ）は更に、ＤＥ−Ａ４０２０７８０による環状カーボネート類、ＤＥ−Ａ１９８０７５０２による２−オキサゾリドン及びその誘導体、例えばＮ−（２−ヒドロキシエチル）−２−オキサゾリドン、ＤＥ−Ａ１９８０７９９２によるビス−及びポリ−２−オキサゾリドン類、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−オキサゾリドン類、ＤＥ−Ａ１０２０４９３７による環状尿素類、ＤＥ−Ａ１０３３４５８４による二環式アミドアセタール類、ＥＰ−Ａ１１９９３２７によるオキセタン類及び環状尿素類、及びＰＣＴ国際公開特許ＷＯ０３／０３１４８２によるモルホリン−２，３−ジオン及びその誘導体である。
【００８０】
後架橋は、通常、ベースポリマー又はドライベースのポリマー粒子上に後架橋剤の溶液をスプレーすることによって行われる。スプレー後に熱乾燥が行われ、後架橋反応は乾燥前だけでなく乾燥中又は乾燥後にも行うことができる。
【００８１】
好ましい後架橋剤ｖ）は、例えば本明細書に参考として明示的に組み込まれる前述のＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＥＰ／０５０１１０７３に記載される、アミドアセタール類、カルバミン酸エステル類、ジオール類又はポリオール類のような多価アルコール類、環状カーボネート類又はビスオキサゾリン類である。
【００８２】
少なくとも１つの後架橋剤ｖ）は、通常、約１．５０重量％以下、好ましくは０．５０重量％以下、より好ましくは０．３０重量％以下、及び最も好ましくは０．００１重量％〜０．１５重量％の範囲の量で使用され、全ての百分率は水溶液としてのベースポリマーに基づく。上記の選択肢から単一の後架橋剤ｖ）又は種々の後架橋剤の所望のいずれかの混合物を使用することが可能である。
【００８３】
水性の後架橋溶液、並びに少なくとも１つの後架橋剤ｖ）は、通常更に共溶媒を含むことができる。技術的に極めて有用な共溶媒は、Ｃ１〜Ｃ６−アルコール類、例えばメタノール、エタノール、ｎ−プロパオール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール又は２−メチル−１−プロパノール、Ｃ２〜Ｃ５−ジオール類、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−プロパンジオール又は１，４−ブタンジオール、ケトン類、例えばアセトン、又はカルボン酸エステル類、例えばエチルアセテートである。
【００８４】
１つの特定実施形態は、いずれの共溶媒も利用しない。この場合、少なくとも１つの後架橋剤ｖ）だけが、水中にて、添加される脱凝集助剤とともに又は脱凝集助剤なしで溶液として使用される。脱凝集助剤は、当業者に既知であり、例えばそれぞれ本明細書に参考として明示的に組み込まれるＤＥ−Ａ−１０２３９０７４及びまた先のＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＥＰ／０５０１１０７３に記載される。好ましい脱凝集助剤は、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及びまたソルビタンモノエステル類のような界面活性剤である。特に好ましい脱凝集助剤は、プランタレン（Plantaren）（登録商標）（コグニス（Cognis））、スパン（Span）（登録商標）２０、トゥイーン（Tween）（登録商標）２０とも称されるポリソルベート（Polysorbate）（登録商標）２０、又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。
【００８５】
水性後架橋溶液中の少なくとも１つの後架橋剤ｖ）の濃度は、例えば、後架橋溶液を基準にして、１重量％〜５０重量％の範囲、好ましくは１．５重量％〜２０重量％の範囲、及びより好ましくは２重量％〜５重量％の範囲である。
【００８６】
さらなる実施形態において、後架橋剤は、少なくとも１つの有機溶媒中に溶解され、スプレー分散され、この場合、溶液の水含有量は、１０重量％未満であり、好ましくは後架橋溶液中に水を全く利用しない。
【００８７】
しかし、最終のポリマー性能に関して類似の表面架橋成果を与える後架橋剤は、もちろん、こうした後架橋剤及び任意の共溶媒を含有する溶液の水含有量がおよそ０重量％から１００重量％の範囲である場合であっても本発明に使用できることが理解される。
【００８８】
ベースポリマーに基づく後架橋溶液の総量は、通常０．３重量％〜１５重量％の範囲及び好ましくは２重量％〜６重量％の範囲である。後架橋の実施は、当業者に共通の知識であり、例えばＤＥ−Ａ−１２２３９０７４及びまた前述のＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＥＰ／０５０１１０７３に記載される。
【００８９】
後架橋に有用なスプレーノズルは、いかなる制限も受けない。好適なノズル及び噴霧システムは、例えば次の参照文献に記載される：Ｚｅｒｓｔａｅｕｂｅｎ  ｖｏｎ  Ｆｌｕｅｓｓｉｇｋｅｉｔｅｎ、Ｅｘｐｅｒｔ−Ｖｅｒｌａｇ、６６０巻、Ｒｅｉｈｅ  Ｋｏｎｔａｋｔ  ＆  Ｓｔｕｄｉｕｍ、Ｔｈｏｍａｓ  Ｒｉｃｈｔｅｒ（２００４）及びまたＺｅｒｓｔａｅｕｂｕｎｇｓｔｅｃｈｎｉｋ、Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ、ＶＤＩ−Ｒｅｉｈｅ、Ｇｕｅｎｔｅｒ  Ｗｏｚｎｉａｋ（２００２）。単分散及び多分散系スプレーシステムが使用できる。好適な多分散系システムとしては、一材料圧力ノズル（ジェット又はラメラを形成する）、回転アトマイザー、二材料アトマイザー、超音波アトマイザー及び衝突ノズルが挙げられる。二材料アトマイザーに関して、液相と気相との混合は、内部だけでなく、外側でも生じ得る。ノズルによって生成するスプレーパターンは重要でなく、所望の形状のいずれかをとることもでき、例えば丸いジェット、平らなジェット、広い角度の丸いジェット又は円形環であることができる。二材料アトマイザーが使用される場合、不活性ガス流の使用が有利である。こうしたノズルは、スプレー分散されるべき液体を圧力供給できる。スプレー分散されるべき液体の噴霧化は、この場合、液体が特定の最小速度に到達した後にノズルボア中の液体を減圧することによって行うことができる。一材料ノズル、例えばスロットノズル又は渦巻き若しくは旋回チャンバー（フルコーン）ノズル（例えばデューセン・シュリック（Duesen-Schlick GmbH）（ドイツ）から、又はスプレーイング・システムズ・ドイツ（Spraying Systems Deutschland GmbH）（ドイツ）から市販されている）も有用である。こうしたノズルはまた、ＥＰ−Ａ−０５３４２２８及びＥＰ−Ａ−１１９１０５１に記載される。一材料ノズル及び二材料ノズルはまた、それぞれ一流体又は二流体ノズルと称される場合がある。
【００９０】
噴霧後、吸水性ポリマー粒子は熱乾燥され、後架橋反応は乾燥前、乾燥中又は乾燥後に行うことができる。
【００９１】
後架橋剤の溶液を用いるスプレーは、好ましくは可動性混合具を有するミキサー、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にて行われる。特に好ましいのは垂直ミキサーであり、特に極めて好ましいのはプラウシェアミキサー及びショベルミキサーである。有用なミキサーとしては、例えばレッジ（Loedige）（登録商標）ミキサー、ベペックス（Bepex）（登録商標）ミキサー、ナウタ（Nauta）（登録商標）ミキサー、プロセスオール（Processall）（登録商標）ミキサー及びシュギ（Schugi）（登録商標）ミキサーが挙げられる。
【００９２】
熱乾燥を行う装置として、接触乾燥機が好ましく、ショベル乾燥機がより好ましく、ディスク乾燥機が最も好ましい。好適な乾燥機としては、例えばベペックス（Bepex）及びナラ（Nara）（登録商標）乾燥機が挙げられる。流動床乾燥機も同様に使用でき、例えばkカーマン（Carman）（登録商標）乾燥機がある。
【００９３】
乾燥はミキサー自体で行うことができ、例えばジャケットを加熱すること、又は熱い不活性ガス流を導入することによって行うことができる。下流乾燥機、例えばトレイ乾燥機、回転管オーブン、連続流動床乾燥機、又は連続噴流床乾燥機、又は加熱可能スクリューを使用することも同様に可能である。しかし、例えば乾燥プロセスとして共沸蒸留を利用することも可能である。
【００９４】
例えばシュギ−フレキソミックス（Schugi-Flexomix）（登録商標）又はターボライザー（Turbolizer）（登録商標）タイプの高速ミキサー中の後架橋剤の溶液をベースポリマーに適用するのが特に好ましく、この場合、後者は、例えばナラ（Nara）パドル乾燥機タイプ又はディスク乾燥機（すなわち、トーラス−ディスク（Torus-Disc）乾燥機（登録商標）、ホソカワ（Hosokawa））の反応乾燥機にて後熱架橋できる。前述の操作からのベースポリマーの温度は１０〜１２０℃の範囲であることができ、後架橋溶液は０〜１５０℃の範囲の温度を有することができる。より詳細には、後架橋溶液を加熱して、粘度を低下できる。好ましい後架橋及び乾燥温度範囲は、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中にてこの温度での好ましい滞留時間は、好ましくは１００分未満、より好ましくは７０分未満、最も好ましくは４０分未満である。
【００９５】
架橋反応のためには連続流動床乾燥機又は連続噴流床乾燥機を利用することが特に好ましく、この場合の滞留時間は、好ましくは３０分未満、より好ましくは２０分未満、最も好ましくは１０分未満である。
【００９６】
後架橋乾燥機又は流動床乾燥機は、ポリマーから有効に蒸気を除去するため、空気又は除湿空気又は乾燥空気を用いて操作することも可能である。
【００９７】
後架橋乾燥機は、蒸気を除去し、空気中の酸素のような酸化ガスを置換できるようにするために、好ましくは乾燥中及び後架橋反応中に不活性ガスをパージする。不活性ガスは、通常、空気に関して上述されたように、相対湿度に関して同じ制限がある。空気及び不活性ガスの混合物も使用してもよい。乾燥プロセスを補うために、乾燥機及び付属アセンブリは、十分に断熱され、理想的には完全に加熱される。後架橋乾燥機の内側は、好ましくは大気圧、又はそうでなければわずかに圧力下又は過圧状態である。
【００９８】
極めて白いポリマーを製造するために、乾燥機のガス空間には可能な限り酸化ガスを含ませず、いずれにしても、ガス空間の酸素体積分率は、１４体積％以下である。
【００９９】
吸水性ポリマー粒子は、４５μｍ〜４０００μｍの範囲の粒径分布を有し得る。衛生区域に使用される粒径は、好ましくは４５μｍ〜１０００μｍ、好ましくは４５〜８５０μｍ、特に１００μｍ〜８５０μｍである。狭い粒径分布、特に１００〜８５０μｍ、又は更に１００〜６００μｍを有する吸水性ポリマー粒子をコーティングするのが好ましい。
【０１００】
狭い粒径分布は、８０重量％以上の粒子、好ましくは９０重量％以上の粒子、最も好ましくは９５重量％以上の粒子が選択された範囲内にあるものであり、この画分は、ＥＤＡＮＡ４２０．２−０２の「粒径分布（Particle Size Distribution）」のよく知られたシーブ方法を用いて決定できる。選択的に、ＥＤＡＮＡの受容されているシーブ方法に対して較正されている限り、光学的方法も使用できる。
【０１０１】
好ましい狭い粒径分布は、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。ここでのスパンとは、分布の境界である粗いシーブと細かいシーブとの差を指す。粗いシーブは、８５０μｍよりも粗くなく、細かいシーブは４５μｍよりも細かくない。本発明の趣旨上、好ましい粒径範囲は、例えば１５０〜６００μｍ（スパン：４５０μｍ）、２００〜６００μｍ（スパン４００μｍ）、３００〜６００μｍ（スパン：３００μｍ）、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）の画分である。
【０１０２】
特に好ましい吸水性粒子は、３重量％未満、より好ましくは１重量％未満、最も好ましくは０．５重量％未満で、粒径が１５０μｍ未満の粒子を含有する。
【０１０３】
粗いシーブと細かいシーブとの間に、選別効率を増大させるために機械に追加のシーブを配置できる。吸水性ポリマー粒子は、選別装置及び／又は吸水性粒子を加熱することによって高温にシフトさせてもよい。好ましくは、選別は、常時細塵の混入が確実となる外大気に対して負の圧力下で行われる。好ましくは、選別は、除湿又は乾燥された大気下で行う。別の好ましい実施形態において、選別は、不活性ガス、任意に除湿又は乾燥不活性ガス下で行う。選別は、通常、ベースポリマーの粉砕後に、及び所望により表面架橋後に行う。選別は、好ましくは、吸水性ポリマー粒子をフィルム形成ポリマーでコーティングする前に、所望によりコーティングされた粒子の熱処理後に２回目を行う。前述のいずれの選別プロセス間で発生する細かい粒子は、廃棄されてもよく、又は所望により製造プロセスにリサイクルされてもよい。粗い粒子は、廃棄されてもよく、又は好ましくは製造プロセスにリサイクルされてもよい。粗い粒子は、少なくとも、もう１回粉砕工程を通すことによってリサイクルされ得る。
【０１０４】
同様に、逆相懸濁重合プロセスから得られるような単分散系吸水性ポリマー粒子が好ましい。吸水性ポリマー粒子として異なる直径の単分散系粒子の混合物、例えば小さい直径を有する単分散系粒子及び大きい直径を有する単分散系粒子の混合物を選択することも同じく可能である。単分散系と多分散系の吸水性ポリマー粒子の混合物を使用することも同様に可能である。
【０１０５】
狭い粒径分布及び好ましくは≦６００μｍの最大粒径を有するこれらの吸水性ポリマー粒子を本発明に従ってコーティングすることは、素早く膨潤し、それ故に特に好ましい吸水性材料を提供するので、特に好ましい。
【０１０６】
吸水性粒子は、形状が球並びに不規則形状粒子であり得る。
【０１０７】
フィルム形成性弾性ポリマー類
本明細書の吸水性材料は、少なくとも弾性のフィルム形成ポリマー及び酸化防止剤を包含する１以上のコーティング剤から形成されたフィルムコーティングでコーティングされた吸水性ポリマー粒子を含む。通常、フィルムコーティングは、本明細書にて以下で詳細に記載されるように、吸水性ポリマー粒子を前記弾性のフィルム形成ポリマーでスプレーコーティングし、その結果得られたコーティングを熱処理又はアニールされたフィルムコーティングを形成することによって形成される。
【０１０８】
本明細書で使用する時、ポリマーという用語は、単一のポリマー類及びポリマー類のブレンドを指す。コーティングのために本発明に従って使用されるのが好ましいポリマー類は、フィルム形成性であり、エラストマー特性を有する。フィルム形成性及びまた弾性特性を有するポリマー類、例えばコポリエステル類、コポリアミド類、シリコーン類、スチレン−イソプレンブロックコポリマー類、スチレン−ブタジエンブロックコポリマー類、ポリウレタン類、及びこれらのポリマー類のブレンドが一般に好ましい。ポリウレタン類及びポリウレタンブレンドが好ましい。
【０１０９】
フィルム形成性とは、それぞれのポリマーが、溶解又は分散した溶媒を蒸発させたときに容易に層に又はコーティングにすることができることを意味する。ポリマーは、例えば熱可塑性であってもよく及び／又は架橋されていてもよい。エラストマーとは、その材料が応力誘引性の変形を示し、この変形が前記応力を除去したときに部分的に又は完全に逆行することを意味する。
【０１１０】
実施形態の１つでは、ポリマーは、少なくとも１ＭＰａ、又は更に少なくとも３ＭＰａ、より好ましくは少なくとも５ＭＰａ、又は更に少なくとも８ＭＰａの湿潤状態での破断引張応力を有する。最も好ましい材料は、少なくとも１０ＭＰａ、好ましくは少なくとも４０ＭＰａの破断引張応力を有する。これは、後に記載される試験方法によって測定できる。
【０１１１】
実施形態の１つでは、本明細書で特に好ましいポリマー類は、後述の試験方法によって測定される場合、４００％伸びでの湿潤割線弾性率（ＳＭｗｅｔ４００％）が少なくとも０．２５ＭＰａ、好ましくは少なくとも約０．５０ＭＰａ、より好ましくは少なくとも約０．７５又は更に少なくとも２．０ＭＰａ、最も好ましくは少なくとも約３．０ＭＰａである。
【０１１２】
実施形態の１つでは、本明細書の好ましいポリマー類は、［４００％伸びでの湿潤割線弾性率（ＳＭｗｅｔ４００％）］と［４００％伸びでの乾燥割線弾性率（ＳＭｄｒｙ４００％）］との比が、１０以下、好ましくは１．４以下、より好ましくは１．２以下、又は更により好ましくは１．０以下であり、この比は少なくとも０．１、好ましくは少なくとも０．６、又は更に少なくとも０．７であるのが好ましい場合がある。
【０１１３】
実施形態の１つでは、フィルム形成ポリマーは、（理論等価シェルキャリパー）×（４００％伸びでの平均湿潤割線弾性率）と定義されるシェル張力が約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、及び更により好ましくは４０〜１１０Ｎ／ｍであるコーティングの形態で存在する。
【０１１４】
本明細書の吸水性ポリマー粒子が（本明細書に記載されるシェルの適用前又は前記シェルの適用と同時のいずれかにて）後架橋されている本発明の実施形態の１つでは、吸水性材料のシェル張力が１５Ｎ／ｍ〜６０Ｎ／ｍ、更により好ましくは２０Ｎ／ｍ〜６０Ｎ／ｍ、好ましくは４０〜６０Ｎ／ｍの範囲であるのが更により好ましい場合がある。
【０１１５】
吸水性ポリマー粒子が後架橋されていない更に別の実施形態において、吸水性材料のシェル張力は、約６０〜１１０Ｎ／ｍの範囲であるのが更により好ましい。
【０１１６】
実施形態の１つでは、フィルム形成ポリマーが、（４００％伸びでの平均湿潤割線弾性率）＊（コーティングされたポリマーの総重量と比較したシェルポリマーの相対重量）として定義されるシェル衝突パラメータが約０．０３ＭＰａ〜０．６ＭＰａ、好ましくは０．０７ＭＰａ〜０．４５ＭＰａ、より好ましくは約０．１〜０．３５ＭＰａである吸水性材料の表面上におけるコーティングの形態で存在する。「コーティングされたポリマーの総重量と比較したシェルポリマーの相対重量」は、通常０．０から１．０までの比である。
【０１１７】
得られた吸水性材料は、本明細書に記載されるＣＳ−ＣＲＣ試験にて測定される吸収能力とＣＳ−ＳＦＣ試験にて測定される透過性との非常に有益な組み合わせを示す。
【０１１８】
実施形態の１つでは、吸水性ポリマー粒子とは対照的に、水性流体と接触した場合にごくわずかだけ膨潤するフィルム形成ポリマー類、特にポリウレタン類が好ましい。このことは、実際、フィルム形成ポリマー類が、後に記述するような方法によって測定し得る場合、好ましくは１ｇ／ｇ未満、更に０．５ｇ／ｇ未満、更に０．２ｇ／ｇ未満、更に０．１ｇ／ｇ未満の水膨潤能を有することを意味する。
【０１１９】
別の実施形態では、吸水性ポリマー粒子とは対照的に、水性流体と接触して適度にだけ膨潤するフィルム形成ポリマー類、特にポリウレタン類が好ましい。このことは、実際、フィルム形成ポリマー類が、後で記述するような方法によって測定し得る場合、好ましくは、少なくとも１ｇ／ｇ、又は２ｇ／ｇを超える、更に３ｇ／ｇを超える、好ましくは４〜１０ｇ／ｇであるが、３０ｇ／ｇ未満、好ましくは２０ｇ／ｇ未満、最も好ましくは１２ｇ／ｇ未満の水膨潤能を有することを意味する。
【０１２０】
フィルム形成ポリマーは、通常、本明細書の水膨潤性ポリマー類上に得られるコーティングが、フィルムが形成された後では水溶性でなく、好ましくは水分散性でもないようなものである。
【０１２１】
実施形態の１つでは、ポリマーは、好ましくは、本明細書の水膨潤性ポリマー類上に得られるコーティングが、透水性であるが、水溶性でなく、好ましくは水分散性でもないようなものである。好ましくは、ポリマー、特にポリウレタン（本明細書に記載されるような、特定キャリパーのフィルムの形態で試験される）は、少なくとも適度に透水性（通気性）であり、水蒸気透過速度（ＭＶＴＲ）が２００ｇ／ｍ２／日を超え、好ましくはＭＶＴＲが８００ｇ／ｍ２／日又はより好ましくは１２００〜１５００ｇ／ｍ２／日であるような通気性、更により好ましくはＭＶＴＲが少なくとも１５００ｇ／ｍ２／日であり、２１００ｇ／ｍ２／日（この値を含む）までの通気性であり、最も好ましくはコーティング剤又は材料は、ＭＶＴＲが２１００ｇ／ｍ２／日以上であるような高い通気性を有する。
【０１２２】
弾性ポリマーに所望の特性を付与するために、追加の充填剤、例えば粒子、オイル類、溶媒、可塑剤、界面活性剤、分散剤、又は吹込み助剤（blowing aids）を、ポリマー、ポリマー溶液、又はポリマー分散体に任意に組み込んでもよい。
【０１２３】
吹込み助剤は、例えば−これらに限定されないが−尿素のような化学添加剤、ベーキングパウダーの構成成分、炭酸水素ナトリウム、アゾジカルボンアミド、アゾ化合物、二酸化炭素、窒素であり、それらは化学反応又は物理的作用によって−例えば高温にて−コーティング層内に気泡を形成して制御された様式でフィルムに孔をあける。
【０１２４】
本発明の実施形態の１つでは、フィルム形成ポリマーを用いて得られたコーティングは、更に、水に対する透過性が低い。こうした場合、吹込み助剤又は充填剤を使用して、水膨潤性ポリマー類の膨潤を可能にするためにシェルに欠陥を生じさせるのが好ましい。
【０１２５】
上述された機械的特性は、コーティングのために好適なフィルム形成ポリマーに関して特定の実施形態では特徴的であると考えられる。ポリマーは、疎水性又は親水性であってもよい。しかし、素早い湿潤のためには、ポリマーが親水性であるのが好ましい。
【０１２６】
フィルム形成ポリマーは、例えば、溶液又は水溶液から適用でき、又は別の実施形態では、分散体から適用でき、又は好ましい実施形態では水性分散体から適用できる。溶液は、いずれかの好適な有機溶媒、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、Ｎ−メチルピロリドン、クロロホルム、エタノール、メタノール、又はこれらの混合物を用いて調製できる。
【０１２７】
ポリマー類はまた、それぞれの溶液又はそれぞれの分散体をブレンドすることによってコーティング前にブレンドできる。あるいは、ポリマー類は、同時にスプレーし、又は続いてスプレーすることでブレンドできる。特に、それら単独で弾性基準又は透過性基準を満たさないポリマー類は、こうした基準を満たすポリマー類とブレンドし、本発明のコーティングに好適なブレンドをもたらすことが出来る。
【０１２８】
溶液から適用できる好適なエラストマーポリマー類は、例えばベクター（Vector）（登録商標）４２１１（デクスコ・ポリマーズ（Dexco Polymers）、米国テキサス州）、ベクター（Vector）４１１１、セプトン（Septon）２０６３（セプトン社（Septon Company of America）、クラレグループ会社（A Kuraray Group Company））、セプトン（Septon）２００７、エスタン（Estane）（登録商標）５８２４５（ノベオン（Noveon）、米国クリーヴランド）、エスタン（Estane）４９８８、エスタン（Estane）４９８６、エスタン（Estane）（登録商標）Ｘ−１００７、エスタン（Estane）Ｔ５４１０、イログラン（Irogran）ＰＳ３７０−２０１（ハンツマン・ポリウレタンズ（Huntsman Polyurethanes））、イログラン（Irogran）ＶＰ６５４／５、ペレタン（Pellethane）２１０３−７０Ａ（ダウ・ケミカル社（Dow Chemical Company））、エラストラン（Elastollan）（登録商標）ＬＰ９１０９（エラストグラン（Elastogran））である。
【０１２９】
好ましい実施形態において、ポリマーは、水性分散体の形態であり、より好ましい実施形態において、ポリマーはポリウレタンの水性分散体である。
【０１３０】
ポリウレタン類の合成及びポリウレタン分散体の調製は、例えばウルマン工業化学百科事典（Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry）、第６版、２０００年電子版発行に詳細に記載されている。
【０１３１】
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。この親水性はまた、充填剤、界面活性剤、脱凝集剤及び融合剤が添加されることによって達成（向上）されてもよい。表面親水性は、当業者に既知の方法によって測定されてもよい。好ましい実施では、親水性ポリウレタン類は、吸収されるべき液体（０．９％生理食塩水；尿）によって湿潤される材料である。それらは、９０°未満の接触角を特徴とする場合がある。接触角は、例えば、Ｋｒｕｅｓｓ（ドイツ）から入手可能な、ビデオーベースの接触角測定装置Ｋｒｕｅｓｓ  Ｇ１０−Ｇ１０４１を用いて、又は当該技術分野において既知の他の方法によって測定できる。
【０１３２】
好ましい実施形態の１つでは、親水性特性は、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１，２−プロパンジオール（−ＣＨ（ＣＨ３）−ＣＨ２Ｏ−）、又はこれらの混合物から誘導される基の画分を有するポリエーテル基を含むポリウレタンの結果として達成される。そのためポリエーテルポリウレタン類は、好ましいフィルム形成ポリマー類である。親水性ブロックは、側鎖の一部又は全ての側鎖が親水性ポリマーブロックである櫛型ポリマー類の様式で構成できる。しかし、親水性ブロックはまた、主鎖（すなわち、ポリマーの骨格鎖）の構成要素であることができる。好ましい実施形態は、親水性ポリマーブロックの少なくとも所定の画分が側鎖の形態で存在するポリウレタン類を利用できる。従って側鎖は、ポリエチレングリコール又はポリ（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類であることができる。ポリ（エチレングリコール）−コ−ポリ（プロピレングリコール）コポリマー類を使用する場合、エチレンオキシド単位の含有量は、少なくとも５０モル％、好ましくは少なくとも６５モル％であるべきである。
【０１３３】
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画分を高くすることでポリウレタン類に関して親水特性を得ることも可能である。アンモニウム基は、プロトン化又はアルキル化された三級又は四級基であってもよい。カルボキシレート類、スルホネート類、及びホスフェート類は、アルカリ金属又はアンモニウム塩類として存在してもよい。好適なイオン性基及びそれぞれの前駆体は、例えば、「ウルマン工業化学百科事典（Ullmanns Encyclopaedie der technischen Chemie）」、第４版、第１９巻、３１１〜３１３頁に記載されており、更にＤＥ−Ａ１４９５７４５及びＰＣＴ国際公開特許ＷＯ０３／０５０１５６に記載されている。
【０１３４】
好ましいポリウレタン類の親水性は、フィルム形成ポリマーによって囲まれた吸水性ポリマー粒子への水の浸透及び溶解を促進する。これらの好ましいポリウレタン類による本発明のコーティングは、親水性にも拘わらず、湿った状態であっても機械的特性が過度に損なわれないという事実に関して注目に値する。
【０１３５】
好ましいフィルム形成ポリマー類は、２以上のガラス転移温度（Ｔｇ）（ＤＳＣによって測定される）を有する。理想的には、使用されるポリマー類は、相分離現象を示す、すなわち、それらは、ポリマー中に低いＴｇ及び高いＴｇの２以上の異なるブロックを併存して含有する（熱可塑性エラストマー（Thermoplastic Elastomers）：コンプリヘンシブ・レビュー（A Comprehensive Review）、レゲＮ．Ｒ．（Legge, N.R.）、ホールデンＧ．（Holden, G.）、シュローダＨ．Ｅ．（Schroeder, H.E.）、１９８７、２章）。しかしながら、Ｔｇの測定は、実際、いくつかのＴｇが共に接近している場合、又はその他の実験的な理由から非常に困難な場合がある。実験によってはっきりとＴｇを測定できない場合であっても、ポリマーは依然として本発明の範囲内で好適な場合がある。
【０１３６】
本明細書にて特に好ましい相分離ポリマー類、特にポリウレタン類は、少なくとも５ｋｇ／モル、好ましくは少なくとも１０ｋｇ／モル以上の重量平均分子量Ｍｗを有する１以上の相分離ブロックコポリマー類を含む。
【０１３７】
実施形態の１つでは、こうしたブロックコポリマーは、少なくとも、第１の重合されたホモポリマーセグメント（ブロック）と第２の重合されたホモポリマーセグメント（ブロック）とを有し、それらは互いに重合され、好ましくは第１の（ソフト）セグメントは、２５℃未満、更に２０℃未満、又は更に０℃未満のＴｇ１を有し、第２の（ハード）セグメントは、少なくとも５０℃、５５℃以上、好ましくは６０℃以上又は更に７０℃以上のＴｇ２を有する。
【０１３８】
別の実施形態では、特にポリウレタン類に関して、こうしたブロックコポリマーは、少なくとも、第１の重合されたポリマーセグメント（ブロック）と第２の重合されたポリマーセグメント（ブロック）とを有し、それらは互いに重合され、好ましくは第１の（ソフト）セグメントは、２５℃未満、更に２０℃未満、又は更に０℃未満のＴｇ１を有し、第２の（ハード）セグメントは、少なくとも５０℃、５５℃以上、好ましくは６０℃以上又は更に７０℃以上のＴｇ２を有する。
【０１３９】
（２５℃未満のＴｇを有する）第１の（ソフト）セグメントの好ましい重量平均分子量は、少なくとも５００ｇ／モル、好ましくは少なくとも１０００ｇ／モル又は更に少なくとも２０００ｇ／モルであるが、好ましくは８０００ｇ／モル未満、好ましくは５０００ｇ／モル未満である。
【０１４０】
しかし、第１の（ソフト）セグメントの総量は、通常は、ブロックコポリマー全体の２０重量％〜９５重量％、更に２０重量％〜８５重量％、より好ましくは３０重量％〜７５重量％、又は更に４０重量％〜７０重量％である。更に、ソフトセグメントの総重量レベルが７０重量％を超える場合、個々のソフトセグメントは５０００ｇ／モル未満の重量平均分子量を有するのが更により好ましい。
【０１４１】
「ポリウレタン類」は、ジ−又はポリイソシアネート類を少なくとも１つの二官能性又は多官能性の「活性水素含有」化合物と反応させることによって得られるポリマー類を記載するために使用される一般的な用語であることが当業者には周知であろう。「活性水素含有」とは、二官能性又は多官能性化合物が、イソシアネート基に対して反応性である少なくとも２個の官能基（反応性基とも呼ばれる）、例えばヒドロキシル基、一級及び二級アミノ基及びメルカプト（ＳＨ）基を有することを意味する。
【０１４２】
ポリウレタン類はまた、ウレタン及び尿素連結に加えて、アロファンネート、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、ウレジオン（uretdione）、及びその他の連結基を含むことが当業者には周知であろう。
【０１４３】
実施形態の１つでは、本明細書で有用なブロックコポリマー類は、好ましくはポリエーテルウレタン類及びポリエステルウレタン類である。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類が特に好ましい。
【０１４４】
好ましい実施形態の１つでは、ポリエステルウレタン類は、ポリエーテルウレタン類と比較した場合に湿潤状態での機械的特性が良好であることが多いので使用される。
【０１４５】
本明細書で使用する時、「アルキレングリコール」という用語は、２〜１０個の炭素原子を有するアルキレングリコール類及び置換アルキレングリコール類の両方、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などをが含まれる。
【０１４６】
本発明に従って使用されるポリウレタン類は、一般に、ポリイソシアネート類と、２以上の反応性基を有する活性水素含有化合物とを反応させることによって得られる。それらには、次のものが挙げられる
ａ）好ましくは３００〜１０００００ｇ／モル、特に５００〜３００００ｇ／モルの範囲の分子量を有する高分子量化合物
ｂ）低分子量化合物及び
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を有し、２００〜２００００ｇ／モルの範囲の分子量を有する化合物であって、従ってこのポリエーテル基は反応性基を有していない化合物。
【０１４７】
これらの化合物はまた混合物として使用できる。
【０１４８】
好適なポリイソシアネート類は、平均約２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、それらとしては、単独又は２以上の混合物として使用される、脂肪族、環状脂肪族、芳香脂肪族、及び芳香族ポリイソシアネート類が挙げられる。ジイソシアネート類はより好ましい。脂肪族及び環状脂肪族ポリイソシアネート類、特にジイソシアネート類が特に好ましい。
【０１４９】
好適な脂肪族ジイソシアネート類の具体例としては、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類、例えば１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート、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などが挙げられる。５個未満の炭素原子を有するポリイソシアネート類は使用できるが、その高い揮発性及び毒性のために好ましくない。好ましい脂肪族ポリイソシアネート類としては、１，６−ヘキサメチレ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、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が挙げられる。
【０１５０】
好適な環状脂肪族ジイソシアネート類の具体例としては、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（デスモジュール（Desmodur）（登録商標）Ｗとしてバイエル社（Bayer Corporation）から市販）、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（イソシアナトメチル）シクロヘキサンなどが挙げられる。好ましい環状脂肪族ジイソシアネート類としては、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が挙げられる。
【０１５１】
好適な芳香脂肪族ジイソシアネート類の具体例としては、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などが挙げられる。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。
【０１５２】
好適な芳香族ジイソシアネート類の例としては、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などが挙げられる。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。
【０１５３】
２以上の反応性基を有する高分子量化合物ａ）の例は、例えば、ポリエステルポリオール類及びポリエーテルポリオール類、並びにポリヒドロキシポリエステルアミド類、ヒドロキシル含有ポリカプロラクトン類、ヒドロキシル含有アクリル酸コポリマー類、ヒドロキシル含有エポキシド類、ポリヒドロキシポリカーボネート類、ポリヒドロキシポリアセタール類、ポリヒドロキシポリチオエーテル類、ポリシロキサンポリオール類、エトキシ化ポリシロキサンポリオール類、ポリブタジエンポリオール類及び水素添加ポリブタジエンポリオール類、ポリアクリレートポリオール類、ハロゲン化ポリエステル類及びポリエーテル類など、及びこれらの混合物である。ポリエステルポリオール類、ポリエーテルポリオール類、ポリカーボネートポリオール類、ポリシロキサンポリオール類、及びエトキシ化ポリシロキサンポリオール類が好ましい。特に好ましいのは、ポリエステルポリオール類、ポリカーボネートポリオール類、ポリアルキレンエーテルポリオール類、及びポリテトラヒドロフランである。上述の高分子量化合物の官能基数は、好ましくは１分子あたり平均、１．８〜３の範囲、特に２〜２．２の範囲の官能基である。
【０１５４】
ポリエステルポリオール類は、通常、有機ポリカルボン酸類又はそれらの無水物類を、化学量論的に過剰なジオールと反応させることによって調製されるエステル化生成物である。
【０１５５】
ポリエステルポリオール類を製造する際に使用されるジオール類としては、アルキレングリコール類、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類、１，２−、１，３−、１，４−、及び２，３−ブタンジオール類、ヘキサンジオール類、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、及びその他のジオール類、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（hydroxymethylcycohexane））、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（dimerate）ジオール、ヒドロキシル化ビスフェノール類、ポリエーテルグリコール類、ハロゲン化ジオール類など、及びこれらの混合物が挙げられる。好ましいジオール類としては、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が挙げられる。あるいは、更に、等価なメルカプト化合物も使用してもよい。
【０１５６】
ポリエステルポリオール類を製造する際に使用される好適なカルボン酸類としては、ジカルボン酸類及びトリカルボン酸類及び無水物類、例えばマレイン酸、無水マレイン酸、コハク酸、グルタル酸、無水グルタル酸、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、二量体脂肪酸類、例えばオレイン酸など、及びこれらの混合物が挙げられる。ポリエステルポリオール類を製造する際に使用される好ましいポリカルボン酸類としては、脂肪族又は芳香族二塩基酸類が挙げられる。
【０１５７】
好適なポリエステルポリオール類の例としては、ポリ（グリコールアジペート）類、ポリ（エチレンテレフタレート）ポリオール類、ポリカプロラクトンポリオール類、オルトフタル酸ポリオール類、スルホン化及びホスホネート化ポリオール類など、これらの混合物が挙げられる。
【０１５８】
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類としては、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類、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類、例えばピオタン（Piothane）６７−３０００ＨＮＡ（パノラム・インダストリーズ（Panolam Industries））及びピオタン（Piothane）６７−１０００ＨＮＡ、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類、例えばピオタン（Piothane）ＳＯ−１０００ＰＭＡ、及び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類、例えばピオタン（Piothane）６７−ＳＯ０ＨＮＦが挙げられる。その他の好ましいポリエステルジオール類としては、ルコフレックス（Rucoflex）（登録商標）Ｓ１０１．５−３．５、Ｓ１０４０−３．５、及びＳ−１０４０−１１０（バイエル社（Bayer Corporation））が挙げられる。
【０１５９】
ポリエーテルポリオール類は、反応性水素原子を含有する出発化合物、例えば水又はポリエステルポリオール類の調製に関して記載したジオール類及びアルキレングリコール類又は環状エーテル類、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など、及びこれらの混合物の反応による既知の様式で得られる。好ましいポリエーテル類としては、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［ポリ（エチレングリコール）−ポリ（プロピレングリコール）］のコポリマーが挙げられる。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、そのまま又は物理的なブレンドとして使用できる。プロピレンオキシド及びエチレンオキシドが共重合される場合、これらのポリプロピレン−コ−ポリエチレンポリマー類は、ランダムポリマー類又はブロックコポリマー類として使用できる。
【０１６０】
実施形態の１つでは、ポリエーテルポリオールは、主要ポリマー鎖の構成要素である。別の実施形態では、ポリエステルポリオールは、主要ポリマー鎖の構成要素である。好ましい実施形態において、ポリエーテルポリオール及びポリエステルポリオールは、両方とも主要ポリマー鎖の構成要素である。
【０１６１】
別の実施形態において、ポリエーテルオール（polyetherol）は、主要ポリマー鎖の末端基である。
【０１６２】
更に別の実施形態において、ポリエーテルポリオールは、主鎖に付いた櫛様側鎖の構成要素である。こうしたモノマーの例は、テゴマー（Tegomer）Ｄ−３４０３（デグサ（Degussa））である。
【０１６３】
ポリカーボネート類としては、ジオール類、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など、これらの混合物と、ジアルキルカーボネート類、例えばジエチルカーボネート、ジアリールカーボネート類、例えばジフェニ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が挙げられる。
【０１６４】
２つの反応性官能基を有する低分子量化合物ｂ）の例は、ジオール類、例えばアルキレングリコール類及びポリエステルポリオール類の調製に関連して上述された他のジオール類である。それらとしてはまた、ジアミン類、例えば好ましい化合物のうちポリエステルアミド類及びポリアミド類の調製に有用な化合物であるジアミン類及びポリアミン類が挙げられる。好適なジアミン類及びポリアミン類としては、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類、セミカルバジドカルボン酸類のヒドラジド類、ビス−ヒドラジド類及びビス−セミカルバジド類、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（ethy1））−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類、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類、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）−アニリンなど、及びこれらの混合物が挙げられる。好ましいジアミン類及びポリアミン類としては、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ンなど、及びこれらの混合物が挙げられる。他の好適なジアミン類及びポリアミン類としては、例えば分子量のみが異なるアミン末端処理ポリプロピレングリコール類であるジェファミン（Jeffamine）（登録商標）Ｄ−２０００及びＤ−４０００、及びアミン末端処理ポリエチレングリコール類であるジェ���ァミン（Jeffamine）（登録商標）ＸＴＪ−５０２、Ｔ４０３、Ｔ５０００、及びＴ３０００、アミン末端処理コ−ポリプロピレン−ポリエチレングリコール類、及び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に基づき、ハンツマン・ケミカル社（Huntsman Chemical Company）から市販されているトリアミン類が挙げられる。
【０１６５】
ポリ（アルキレングリコール）は、ポリマー主鎖の一部であってもよく、又は側鎖として櫛様の形状にて主鎖に付いていてもよい。
【０１６６】
好ましい実施形態において、ポリウレタンは、乾燥重量基準で最終ポリウレタンにおいて約１０重量％〜９０重量％、好ましくは約１２重量％〜約８０重量％、好ましくは約１５重量％〜約６０重量％、及びより好ましくは約２０重量％〜約５０重量％のポリ（アルキレングリコール）ユニットを含むのに十分な量でポリ（アルキレングリコール）側鎖を含む。少なくとも約５０重量％、好ましくは少なくとも約７０重量％、より好ましくは少なくとも約９０重量％のポリ（アルキレングリコール）側鎖ユニットは、ポリ（エチレングリコール）を含み、側鎖ポリ−（アルキレングリコール）ユニットの残部は、３〜約１０個の炭素原子を有するアルキレングリコールユニット及び置換アルキレングリコールユニットを含み得る。「最終ポリウレタン」という用語は、吸水性ポリマー粒子をコーティングするために使用されるポリウレタンを意味する。
【０１６７】
好ましくは側鎖単位の量は、（ｉ）側鎖ユニットの分子量が約６００ｇ／モル未満である場合、少なくとも約３０重量％であり、（ｉｉ）側鎖ユニットの分子量が約６００〜約１０００ｇ／モルである場合、少なくとも約１５重量％であり、及び（ｉｉｉ）側鎖ユニットの分子量が約１０００ｇ／モルを越える場合、少なくとも約１２重量％である。こうしたポリ（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、こうした側鎖を有していない活性水素含有化合物と共に使用できる。
【０１６８】
これらの側鎖は、上述の高分子量ジオール類ａ）又は低分子量化合物ｂ）の一部又は全てを、少なくとも２つの反応性官能基とポリエーテル基、好ましくはポリアルキレンエーテル基、より好ましくは反応性基を持たないポリエチレングリコール基とを有する化合物ｃ）と置き換えることによってポリウレタン中に組み込むことができる。
【０１６９】
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としては、ポリ（エチレングリコール）基を有するジオール類、例えば米国特許第３，９０５，９２９号（その全体が本明細書に参考として明示的に組み込まれる）に記載されるものが挙げられる。更に、米国特許第５，７００，８６７号（その全体が本明細書に参考として明示的に組み込まれる）は、第４欄３．５行〜第５欄４．５行にて、ポリ（エチレングリコール）側鎖を組み込むための方法を教示する。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、デグサ−ゴールドシュミット（Degussa-Goldschmidt）からのテゴマー（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。主要ポリマー鎖に側鎖としてポリ（エチレングリコール）を組み込むための別の方法は、ＤＥ２７３０５１４（その全体が本明細書に参考として明示的に組み込まれる）に記載される。この方法に従って、異なる反応性の２つのイソシアネート基を有するジイソシアネートを、ＨＯ−単官能性ポリ（エチレンオキシド）と、化学量論的比（１モル：１モル）にて反応させ、続いて第２のイソシアネート基を、ジアルカノールアミン（dialkanoleamine）と化学量論的比（１モル：１モル）にて反応させ、ジオールを形成する。こうしたジオールは、次いで従来技術によって組み込まれることができる。好適なイソシアネート類は、例えばイソホロンジイソシアネートであり、好適なジアルカノールアミンはジエタノールアミンである。
【０１７０】
好ましくは、本発明に使用されるべきポリウレタン類はまた、側鎖を有さず、通常分子量が約５０〜約１００００ｇ／モル、好ましくは約２００〜約６０００ｇ／モル、及びより好ましくは約３００〜約３０００ｇ／モルの広い範囲である少なくとも１つの水素含有化合物と、その場にて反応させる。側鎖を有していない好適な活性水素含有化合物としては、化合物ａ）及びｂ）として本明細書に記載されるアミン類及びポリオール類のいずれかをが挙げることができる。
【０１７１】
本発明の１つの好ましい実施形態によれば、活性水素化合物は、最終ポリウレタンの乾燥重量に基づいて骨格鎖（主鎖）中、約２５重量％未満、より好ましくは約１５重量％未満、及び最も好ましくは約５重量％未満のポリ（エチレングリコール）ユニットを提供するように選択されるが、これはこうした主鎖ポリ（エチレングリコール）ユニットが、水性（waterborne）ポリウレタン分散体中のポリウレタン粒子の膨潤を生じさせる傾向にあり、またポリウレタン分散体から製造される物品の使用中の引張強度を低下することに寄与するからである。
【０１７２】
ポリエーテル側鎖を有するポリウレタン類の調製は、当業者に知られており、例えば本明細書に参考として明示的に組み込まれるＵＳ２００３／０１９５２９３に広く記載されている。
【０１７３】
従って本発明はまた、弾性フィルム形成ポリウレタンでコーティングされた吸水性ポリマー粒子を含む吸水性材料を提供し、このポリウレタンは、ポリエチレンオキシドユニットを有する側鎖だけでなく、主鎖中にポリエチレンオキシドユニットを有する。
【０１７４】
本発明の範囲内にある有利なポリウレタン類は、まずイソシアネート末端基を有するプレポリマー類を調製し、続いてそれらを鎖伸長工程にて共に連結することによって得られる。それらの連結は、水によるか、又は少なくとも１つの架橋可能な官能基を有する化合物との反応を通して行うことができる。
【０１７５】
プレポリマーは、上述のイソシアネート化合物の１つと活性水素化合物との反応によって得られる。好ましくは、そのプレポリマーは、上述のポリイソシアネート類、少なくとも１つの化合物ｃ）及び任意に化合物ａ）及びｂ）から選択される更に少なくとも１つの活性水素化合物から調製される。
【０１７６】
１つの実施形態において、プレポリマーを形成する化合物中のイソシアネートと活性水素との比は、通常約１．３／１〜約２．５／１、好ましくは約１．５／１〜約２．１／１、及びより好ましくは約１．７／１〜約２／１の範囲である。
【０１７７】
ポリウレタンは、更に架橋反応を行うことができ、任意にそれらを自己架橋可能にすることができる官能基を含有してもよい。
【０１７８】
少なくとも１つの追加の架橋可能な官能基を有する化合物としては、カルボン酸、カルボニル、アミン、ヒドロキシル、及びヒドラジド基など、こうした基の混合物を有するものが挙げられる。こうした任意の化合物の典型的な量は、乾燥重量基準にて最終ポリウレタン１グラムあたり、約１ミリ当量まで、好ましくは約０．０５〜約０．５ミリ当量、及びより好ましくは約０．１〜約０．３ミリ当量である。
【０１７９】
イソシアネート末端処理されたプレポリマーに導入するのに好ましいモノマー類は、一般式（ＨＯ）ｘＱ（ＣＯＯＨ）ｙを有するヒドロキシ−カルボン酸類であり、式中、Ｑは１〜１２個の炭素原子を有する直鎖又は分枝鎖炭化水素ラジカルであり、ｘ及びｙは１〜３である。こうしたヒドロキシ−カルボン酸類の例としては、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など、及びこれらの混合物が挙げられる。ジヒドロキシカルボン酸類がより好ましく、ジメチロールプロパン酸（ＤＭＰＡ）が最も好ましい。
【０１８０】
架橋能を提供するその他の好適な化合物としては、チオグリコール酸、２，６−ジヒドロキシ安息香酸など、及びこれらの混合物が挙げられる。
【０１８１】
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により、カルボキシル基をカルボキシレート陰イオンに転化し、それによって水分散性向上効果をもたらす。好適な中和剤としては、三級アミン類、金属水酸化物類、アンモニア、及び当業者に周知のその他の剤が挙げられる。
【０１８２】
鎖伸長剤としては、水、平均約２個以上の一級及び／又は二級アミン基を有する無機又は有機ポリアミン、ポリアルコール類、尿素類、又はこれらの組み合わせの少なくとも１つが本発明に使用するのに好適である。鎖伸長剤として使用するのに好適な有機アミン類としては、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、イソホロンジアミン（ＩＰＤＡ）など、及びこれらの混合物が挙げられる。本発明における実施に好適なものはまた、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、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、スルホン化一級及び／又は二級アミン類など、及びこれらの混合物である。好適な無機及び有機アミン類としては、ヒドラジン、置換ヒドラジン類、ヒドラジン反応生成物など、及びこれらの混合物が挙げられる。好適なポリアルコール類としては、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、ブタンジオール類、ヘキサンジオールなど、及びこれらの混合物が挙げられる。好適な尿素類としては、尿素及びその誘導体など、及びこれらの混合物が挙げられる。ヒドラジンが好ましく、水溶液として使用されるのが最も好ましい。鎖伸長剤の量は、通常、利用可能なイソシアネートに基づいて約０．５〜約０．９５当量の範囲である。
【０１８３】
ポリウレタンのある程度の分枝は有益な場合があるが、高い引張強度を維持し、クリープ耐性（ひずみ緩和参照）を改善するためには必要ではない。この程度の分枝は、プレポリマー工程又は伸長工程中に達成されてもよい。伸長工程中の分枝のためには、鎖伸長剤ＤＥＴＡが好ましいが、平均約２個以上の一級及び／又は二級アミン基を有するその他のアミン類も使用されてもよい。プレポリマー工程中の分枝のためには、トリメチロールプロパン（ＴＭＰ）及び平均２個を超えるヒドロキシ基を有するその他のポリオール類を使用するのが好ましい。モノマー類の分枝は、ポリマー骨格鎖の約４重量％までの量で存在できる。
【０１８４】
ポリウレタン類は好ましいフィルム形成ポリマー類である。それらは、溶液又は分散体として吸水性ポリマー粒子に適用できる。特に好ましいのは水性分散体である。
【０１８５】
好ましい水性ポリウレタン分散体は、ハウタン（Hauthane）ＨＤ−４６３８（ハウタウェイ（Hauthaway）から）、ヒドロラー（Hydrolar）（登録商標）ＨＣ２６９（ＣＯＩＭｏｌｍ（イタリア）から）、インプラパーム（Impraperm）（登録商標）４８１８０（バイエル・マテリアル・サイエンス（Bayer Material Science）ＡＧ（ドイツ）から）、ルラプレット（Lurapret）（登録商標）ＤＰＳ（ＢＡＳＦ（BASF Aktiengesellschaft）（ドイツ）から）、アスタチン（Astacin）（登録商標）フィニッシュ（Finish）ＬＤ１６０３（ＢＡＳＦ（BASF Aktiengesellschaft）（ドイツ）から）、パーマックス（Permax）（登録商標）１２０、パーマックス（Permax）２００、及びパーマックス（Permax）２２０（ノベオン（Noveon）（オハイオ州ブレックスビル（Brecksville））から）、シンテグラ（Syntegra）ＹＭ２０００及びシンテグラ（Syntegra）ＹＭ２１００（ダウ（Dow）（ミシガン州ミッドランド）から）、ウィトコボンド（Witcobond）（登録商標）Ｇ−２１３、ウィトコボンド（Witcobond）Ｇ−５０６、ウィトコボンド（Witcobond）Ｇ−５０７、ウィトコボンド（Witcobond）７３６（ユニロイヤル・ケミカル（Uniroyal Chemical）、コネティカット州ミドルバリー（Middlebury）から）、アスタシン・フィニッシュ（Astacin Finish）ＰＵＭＮ  ＴＦ、
アスタシン（Astacin）ＴＯＰ１４０、アスタシン・フィニッシュ（Astacin Finish）ＳＵＳＩ（全てＢＡＳＦ（BASF）から）及びインプラニル（Impranil）（登録商標）ＤＬＦ（バイエル・マテリアル・サイエンス（Bayer Material Science）からの陰イオン性脂肪族ポリエステル−ポリウレタン分散体である）。
【０１８６】
特に好適な弾性フィルム形成ポリウレタン類は、本明細書の以下で参照文献に広く記載され、明示的に本開示の主題の一部を形成する。特に親水性熱可塑性ポリウレタン類は、商標名パーマックス（Permax）１２０、パーマックス（Permax）２００及びパーマックス（Permax）２２０でノベオン（Noveon）（オハイオ州ブレックスビル（Brecksville））によって販売され、「国際的な水性の高固形分コーティング手順（Proceedings International Waterborne High Solids Coatings）、３２、２９９、２００４」に詳細に記載され、米国ニューオリンズでの「国際的な水性の高固形分及び粉末コーティングシンポジウム（International Waterborne, High-Solids, and Powder Coatings Symposium）」にて２００４年２月に一般に公開された。調製は、ＵＳ２００３／０１９５２９３に詳細に記載されている。
【０１８７】
更に、ＵＳ４，１９０，５６６、ＵＳ４，０９２，２８６、ＵＳ２００４／０２１４９３７及びまたＰＣＴ国際公開特許ＷＯ０３／０５０１５６に記載されるポリウレタン類は、明示的に本発明の主題の一部を形成する。
【０１８８】
より詳細には、特に有利な特性が、親水性、水浸透性及び機械的特性に関して達成され得るので、記載されるポリウレタン類は、相互に又はその他のフィルム形成ポリマー類、充填剤、オイル類、吹込み助剤、水溶性ポリマー類又は可塑剤との混合物に使用できる。ポリウレタン分散体とのブレンドに好適なポリマー類は、単独で使用される場合、十分に良好なコーティングを達成するのに適している場合が多い。
【０１８９】
特に好ましい実施形態において、フィルム形成ポリマー分散体、最も好ましくはポリウレタン分散体は、例えばポリ−コ（エチレン−ビニルアセテート）、ポリアセテート（polyacetale）、並びにアクリロニトリル、ブタジエン、スチレン、（メタ−）アクリレート、イソプレン又はビニルピロリドンを含むホモ−及びコポリマー類から選択される少なくとも１つの他のポリマー分散体と共にブレンドされる。（メタ−）アクリレートとは、メタクリル酸及びアクリル酸、並びにそれら個々の誘導体の全て、特にそれらのエステル類を意味する。ブレンドはいかなる比でも行うことができるが、特に好ましいのは、コーティングされた吸水性ポリマー粒子が、ブレンドされていないフィルム形成ポリマー類でのコーティングによって得られていたであろうものに匹敵する性能特性を生成するようなフィルムを、吸水性ポリマー粒子上に導くブレンド比である。ブレンドのためのこうした好適な分散体の例は、レプトン（Lepton）（登録商標）ＴＯＰ  ＬＢ（水性ポリアクリレート及びワックス分散体、ＢＡＳＦ（BASF Aktiengesellschaft））、エアフレックス（Airflex）ＥＰ１７Ｖ（水性ビニルアセテート−エチレン−コポリマー分散体、エア・プロダクツ（Air Products）Ｂ．Ｖ．）、エポタール（Epotal）（登録商標）４８０（水性スチレン−アクリロニトリル−アクリレート分散体、ＢＡＳＦ（BASF Aktiengesellschaft））、ポリゲン（Poligen）（登録商標）ＭＡ（硬質フィルム形成水性ポリアクリレート分散体、ＢＡＳＦ（BASF Aktiengesellschaft））、コリアル（Corial）（登録商標）バインダーＯＫ（中程度の硬質フィルム形成水性ポリアクリレート分散体、ＢＡＳＦ（BASF Aktiengesellschaft））、コリアル（Corial）バインダーＩＦ（軟質フィルム形成水性ポリアクリレート分散体、ＢＡＳＦ（BASF Aktiengesellschaft））、コリアル・ウルトラソフト（Corial Ultrasoft）ＮＴ（非常に軟質のフィルム形成水性ポリアクリレート分散体、ＢＡＳＦ（BASF Aktiengesellschaft））、及びモウイリス（Mowilith）（登録商標）ＤＭ７９９（セラネーゼ・エマルション（Celanese Emulsion GmbH）から）（硬質フィルム形成陰イオン性安定化アクリル−／メタクリレートポリマー分散体、ＯＨ−数約１８［ｂ．ｏ．ポリマー］、ＭＦＴ約９０℃、Ｔｇ約１１０℃）である。
【０１９０】
別の特に好ましい実施形態において、第１の工程では、１つのフィルム形成ポリマー分散体、最も好ましくはポリウレタン分散体は、吸水性粒子の表面に適用され、続いて少なくとも１つの第２の工程において、既にコーティングされた吸水性粒子の表面上に異なるフィルム形成ポリマー分散体を適用する。この第２のフィルム形成ポリマーは、最も好ましくはポリウレタンではないが、好ましくはポリウレタンよりも粘着性が低いフィルムを形成する。こうした好適な分散体の例は、前記の項で既に記載され、レプトン（Lepton）ＬＢ、エポタール（Epotal）Ａ４８０、コリアル（Corial）バインダーＩＦ、モウイリス（Mowilith）ＤＭ７９９、エアフレックス（Airflex）ＥＰ１７Ｖを包含する。
【０１９１】
最も好ましい実施形態において、この第２のフィルムはポリウレタンよりも親水性である。ポリウレタンより親水性のフィルムを形成する第２のポリウレタンでない分散体が、ポリウレタン分散体のコーティング直後、工程ｂ）に従う後続の熱処理の前に、又は最終的に熱処理後のいずれかで、別個にスプレーされるプロセスが好ましい。
【０１９２】
水性ポリマー分散体を使用する場合、分散体は、過剰量の界面活性剤を用いる必要がなく、又は界面活性剤を全く使用することなく自己乳化するのが好ましい場合がある。こうした特性は、ポリウレタン分散体及び特定のポリアクリレート及び一般にヒドロ樹脂と呼ばれるその他のポリマー分散体に共通である。
【０１９３】
本明細書のコーティング剤は、粘着性を低減するために充填剤、例えば市販の樹脂エスタン（Estane）５８２４５−０４７Ｐ及びエスタン（Estane）Ｘ−１００７−０４０Ｐ（ノベオン（Noveon Inc.）、米国オハイオ州４４１４１−３２４７クリーヴランド、ブレックスビレ・ロード（Brecksville Road）９９１１）から入手可能）を含むのが好ましい場合がある。
【０１９４】
あるいは、こうした充填剤は、粘着性を低減するために、及び／又はフィルム形成ポリマーのその他の弾性特性を改善するために、適用前に好適なエラストマーポリマー類の分散体又は溶液に添加できる。典型的な充填剤は、アエロシル（Aerosil）（登録商標）（デグサ（Degussa））、レバシル（Levasil）（登録商標）（Ｈ．Ｃ．スターク（H.C. Starck GmbH））又はウルトラシル（Ultrasil）（登録商標）（デグサ（Degussa））であるが、以下に列挙されるその他の無機の脱凝集助剤も使用できる。例えば、粘土、二酸化チタン、酸化アルミニウム、リン酸ホウ素、リン酸鉄、無機カーボネート類、リン酸アルミニウム、又は多面オリゴマーシルセスキオキサン類（ハイブリッド・プラスチックス（Hybrid Plastics）（米国）から入手可能なＰＯＳＳ（登録商標））も使用できる。特に好ましい充填剤は、ナノ粒子リン酸カルシウムである。こうした充填剤はまた、通常エラストマーポリマーに強化作用を示すので粘着性以外に、エラストマーコーティングの機能性を改善し得る。
【０１９５】
本明細書のコーティング剤に使用するための好ましいポリウレタン類は、ひずみ硬化性及び／又はひずみ結晶性である。ひずみ硬化性は、ひずみ−応力測定の間に観測され、ひずみの増大に伴う応力の素早い増大として現れる。一般に、ひずみ硬化性は、フィルムにおけるポリマー鎖の配向によって生じ、引き延ばし方向への伸長耐性をより大きくする。
【０１９６】
コーティング剤は、得られたコーティング層が、好ましくは０．１μｍを越える乾燥状態での平均計算キャリパー（厚さ）を有する薄いものとなるように適用され、好ましくは、コーティング層は、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ミクロンの平均キャリパー（厚さ）を有する。
【０１９７】
１つの実施形態において、コーティングは、好ましくは実質上キャリパー及び／又は形状が均一である。好ましくは、平均キャリパーは、最小キャリパーと最大キャリパーの比が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となるようなものである。
【０１９８】
別の実施形態において、コーティングは、いくつかの欠陥（すなわちホール）を示してもよいが、なおもポリマー類は、依然として本発明に従う非常に良好な性能特性を示す。本発明の更に別の実施形態において、コーティングは、吸水性粒子の周りに繊維性のネットを形成してもよい。
【０１９９】
ポリマーフィルムは、乾燥吸水性ポリマー粒子１００重量部に対して０．０１〜２５重量部のフィルム形成ポリマーの量（固形材料として計算される）で適用されるのが好ましい。吸水性ポリマー粒子１００重量部あたりに使用されるフィルム形成ポリマーの量は、好ましくは０．１〜２５重量部、特に０．１〜１５重量部、特に０．５〜１０重量部、より好ましくは０．５〜７重量部、更により好ましくは０．５〜５重量部、及び特に０．５〜４．５重量部である。
【０２００】
好ましくは、０℃〜＜１５０℃、好ましくは２０℃〜＜１００℃、より好ましくは４０℃〜＜９０℃、及び最も好ましくは５０℃〜＜８０℃の範囲の温度にて吸水性ポリマー粒子１００重量部に基づいて＜５重量部、好ましくは０．５〜４．５重量部、特に０．５〜４重量部、及びより好ましくは０．５重量部〜３重量部のフィルム形成ポリマーで吸水性ポリマー粒子をコーティングし、次いでコーティングされた粒子を５０℃を越える温度で熱処理することによって得られる吸水性材料が特に好ましい。
【０２０１】
フィルム形成ポリマーは、固体材料として、ホットメルトとして、分散体として、水性分散体として、水溶液として、又は有機溶液として、吸水性添加ポリマーの粒子に適用できる。フィルム形成ポリマー、特にポリウレタンが吸水性ポリマー粒子に適用される形態は、好ましくは溶液として、又はより好ましくは水性分散体としてである。
【０２０２】
ポリウレタン用に有用な溶媒としては、それぞれの溶媒又は混合物中にて１〜４０重量％以上のポリウレタン濃度を確立することができる溶媒が挙げられる。例としては、アルコール類、エステル類、エーテル類、ケトン類、アミド類、及びハロゲン化炭化水素類を挙げることができ、例としては、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、Ｎ−メチルピロリドン、クロロホルム及びこれらの混合物が挙げられる。極性で非プロトン性であり、１００℃未満で沸騰する溶媒が特に有利である。
【０２０３】
フィルム構築ポリマーの水性分散体が以下に記載されるように融合剤と共に使用される場合、水以外の溶媒で融合剤として機能することが望まれないいかなる溶媒を分散体から排除すべきである。
【０２０４】
流動床反応器にてコーティングを行うのが特に好ましい。吸水性粒子は、反応器の種類に応じて一般的な慣行に従って導入され、一般に固体材料又は好ましくはポリマー溶液又は分散体としてのフィルム形成ポリマーを用いてスプレーすることによってコーティングされる。フィルム形成ポリマーの水性分散体は、この点に関して特に好ましい。
【０２０５】
スプレーコーティングによって適用されるポリウレタン溶液又は分散体は、非常に濃縮されていることが好ましい。このため、このポリウレタン混合物の粘度は、高すぎてはならず、そうでなければポリウレタン溶液又は分散体はもはやスプレーのために細かく分散できない。水性ポリマー分散体、特に＜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、及び最も好ましくは＜５ｍＰａ・ｓの粘度（通常、ポリウレタン分散体に関しては≧２０．９ｒａｄ／ｓ（２００ｒｐｍ）の剪断速度にて回転粘度計を用いて測定され、特にＨａａｋｅ回転粘度計タイプＲＶ２０、システムＭ５、ＮＶが好適である）を有するポリウレタン溶液又は分散体が好ましい。上述の粘度は、１５〜４０℃、より好ましくは１８〜２５℃の温度で示されるのが好ましい。しかし、分散体又は溶液が高温でスプレーされる場合、上述の粘度はこうした高い適用温度にて示されれば十分である。
【０２０６】
その他のフィルム形成ポリマー類又はポリウレタン類とそれらの混合物をポリマー分散体のブレンドとして使用する実施形態において、これらは、適用されるときにポリウレタン類と同じ粘度を示すのが好ましい。
【０２０７】
ポリウレタン溶液又は分散体中のポリウレタンの濃度は、一般に１重量％〜６０重量％の範囲、好ましくは５重量％〜４０重量％の範囲であり、特に１０重量％〜３０重量％の範囲である。より高い希釈が可能であるが、一般にコーティング時間が長くなる。ポリウレタン分散体の特に有利な点は、高濃度及び高分子量であっても粘度が比較的低いことである。
【０２０８】
本発明の背景において流動床とは、ポリマー粒子が一貫性のない動きで上方へ運ばれ、ガス流によって流動状態に維持され、又は良好な混合及び密度低下によって等価な状態に維持されることを意味する。連続とは、コーティングされていない吸水性ポリマー粒子がコーターに連続的に供給されることを意味し、コーティングされた吸水性ポリマー粒子が、コーター内の全てのスプレー領域を通過した後にコーターから連続的に放出されることを意味する。
【０２０９】
有用な流動床反応器としては、例えば、製薬業界で知られている流動床又は懸濁床コーターが挙げられる。例えば、「製薬技術（Pharmazeutische Technologie）、ジョージ・テーマ・バラーグ（Georg Thieme Verlag）、第２版（１９８９）、４１２〜４１３頁」及びまた「（Ａｒｚｎｅｉｆｏｒｍｅｎｌｅｈｒｅ，Ｗｉｓｓｅｎｓｃｈａｆｔｌｉｃｈｅ  Ｖｅｒｌａｇｓｂｕｃｈａｎｄｌｕｎｇ ｍｂＨ、シュツゥットガルト、１９８５、第１３０〜１３２頁」に記載されているワースター（Wurster）原理又はグラットーツェラー（Glatt-Zeller）原理を用いる反応器が特に好ましい。工業規模での特に好適なバッチ及び連続流動床プロセスは、乾燥技術（Drying Technology）、２０（２）、４１９−４４７（２００２）に記載されている。
【０２１０】
ワースター（Wurster）プロセスに従って、吸水性ポリマー粒子は、少なくとも１つのスプレーノズルを経由して中央管の上方に向けられたキャリアガス流によって重力に逆らって運ばれ、同時に細かく分散したポリマー溶液又は分散体でスプレーされる。その後、粒子は、側壁に沿ってベースに戻り、ベースで回収され、スプレーノズルを経由して再び中央管を流れるキャリアガス流によって運ばれる。スプレーノズルは、通常、ボトムから流動床にスプレーし、ボトムから流動床に噴出させることもできる。
【０２１１】
グラットーツェラー（Glatt-Zeller）プロセスによれば、吸水性ポリマー粒子は、壁に沿って外側のキャリアガスによって上方に運ばれ、次いで、通常はサイドにスプレーする少なくとも３つの二材料ノズルを含む中央ノズルヘッド上の中央部に落ちる。故に、粒子は、サイドからスプレーされ、ノズルヘッドを通ってベースに落ち、再びキャリアガスによって取り上げられて、サイクルを新たに開始できる。
【０２１２】
２つのプロセスに共通する特徴は、スプレーデバイスを通る流動床の形態で粒子が繰り返し運ばれ、それによって非常に薄く、通常は非常に均質なシェルが適用されることである。更に、キャリアガスは常に使用され、粒子の流動化を維持するのに十分速い速度で供給され、移動されなければならない。結果として、液体、例えば分散体の溶媒（すなわち水）は、低温であっても装置中で素早く気化し、それによって分散体のポリマー粒子がコーティングされるべき吸水性ポリマーの粒子表面上に堆積する。有用なキャリアガスとしては、上述の不活性ガス及び空気、除湿空気又は乾燥空気あるいはこれらのガスのいずれかの混合物が挙げられる。
【０２１３】
好適な流動床反応器は、フィルム形成ポリマー溶液又は分散体が細かくスプレー（＝「噴霧」）され、液滴が流動床中の吸水性ポリマー粒子とランダムに衝突し、それによって多数回の衝突の後に、実質的に均質なシェルが徐々に均一に構築されるという原理に従って作用する。液滴の大きさは、吸収性ポリマーの粒径よりも小さくなければならない。液滴径は、ノズルの種類、スプレー条件、すなわち温度、濃度、粘度及び圧力によって決定される。通常の液滴径は、１μｍ〜４００μｍの範囲である。少なくとも１０のポリマー粒径と液滴径との比が通常は観測される。狭い粒径分布を有する小さい液滴が望ましい。「噴霧」ポリマー分散体又は溶液の液滴は、粒子流と同時に又はサイドから粒子流れに導入され、また流動床上のトップからスプレーされてもよい。この場合、こうした原理と適合し、同様に流動床を構築できるようなその他の装置及び設備変更は、こうした効果を生じさせるのに申し分なく好ましい。
【０２１４】
１つの実施形態は、例えば円筒形の流動床バッチ反応器であり、この反応器では、吸水性ポリマー粒子が装置内の外壁にあるキャリアガス流によって上方に輸送され、１以上の位置からフィルム形成ポリマーのスプレーがこの流動床にサイドから適用される一方で、キャリアガス流が全く存在しない装置の中央領域では、粒子が再び落ちて、立方体撹拌器が移動して流動粒子床全体を再配置する。
【０２１５】
その他の実施形態では、例えば、シュギ（Schuggi）ミキサー、ターボミキサー又はプラウシェアミキサーであってもよく、これらは単独で又は好ましくは複数の連続ユニット群として使用できる。こうしたミキサーが単独で使用される場合、均質なコーティングのために、吸水性ポリマーは複数回装置を通って供給されなければならない場合がある。２以上のこうした装置を連続ユニットとして設定する場合、１回のパスで十分な場合がある。
【０２１６】
別の実施形態において、スプレーが飛行中の自由落下粒子に衝突し、この粒子が繰り返しスプレーに曝されるＴｅｌｓｃｈｉｇ型の原理を用いる連続スプレー−ミキサーが使用される。好適なミキサーは、ケミ−テクニーク（Chemie-Technik）、２２（１９９３）、４号、９８頁以下に記載されている。
【０２１７】
好ましい実施形態において、連続流動床プロセスが使用され、好ましくはスプレーをトップ又はボトムモードで操作する。特に好ましい実施形態において、スプレーはボトムモードで操作され、プロセスは連続である。好適な装置は、例えば米国特許第５，２１１，９８５号に記載されている。好適な装置はまた、例えば、グラット（Glatt Maschinen- und Apparatebau AG）（スイス）からシリーズＧＦ（連続流動床）及びプロセル（ProCell）（登録商標）噴流床として入手可能である。噴流床技術は、流動床を発生させるために、スクリーンボトムの代わりに単純なスロットを使用しており、流動化が困難な材料に特に適している。
【０２１８】
他の実施形態において、またスプレートップ及びボトムモードで操作するのが望ましい場合もあり、あるいはサイドから、又はいくつかの異なるスプレー位置の組み合わせからスプレーするのが望ましい場合もある。
【０２１９】
本発明のプロセスは、後架橋のために習慣的に使用される上述のノズルを利用する。しかし、二材料ノズルが特に好ましい。
【０２２０】
流動床反応器がワースター（Wurster）コーター又はグラット−ゼラー（Glatt-Zeller）コーター又はスプレーノズルを備えた流動床反応器であるプロセスが好ましい。
【０２２１】
本発明のプロセスは、好ましくはワースター（Wurster）コーターを利用する。こうしたコーターの例は、ＧＥＡ−アエロマティック・フィールダー（GEA-Aeromatic Fielder）ＡＧ（スイス）から入手可能なプレシジョン・コーターズ（PRECISION COATERS）（商標）であり、コーティング・プレイス（Coating Place Inc.）（米国ウィスコンシン州）にて入手可能である。
【０２２２】
下方から入る流動床ガス流は、吸水性ポリマー粒子の総量が装置内で流動化するのと同様に選択されるのが有利である。流動床のためのガス速度は、最小流動化速度（クニイ（Kunii）及びレベンスピエル（Levenspiel）の「流動化工学技術（Fluidization engineering）１９９１」に記載されている測定方法）を越え、吸水性ポリマー粒子の終端速度未満、好ましくは最小流動化速度を１０％超える速度である。ワースター（Wurster）管のガス速度は、吸水性ポリマー粒子の終端速度を越え、通常１００ｍ／ｓ未満、好ましくは終端速度を１０％越える速度である。
【０２２３】
ガス流は、水又は溶媒を気化させるように作用する。好ましい実施形態において、ガス流及び温度のコーティング条件は、ガス流の出口での相対湿度又は蒸気飽和が、同じ温度でキャリアガス中に広がる等価な絶対湿度、又は適切な場合は絶対飽和蒸気圧に基づいて、０．１０％〜９０％、好ましくは１％〜８０％、又は好ましくは１０％〜７０％、及び特に３０％〜６０％の範囲であるように選択される。
【０２２４】
流動床反応器は、こうした反応器のために使用されるステンレススチール又はいずれか他の典型的な材料から構成され得、また生成物と接触する部分は、有機溶媒及び高温の使用に適応するためにステンレススチールであってもよい。
【０２２５】
さらなる実施形態において、流動床反応器の内面は、少なくとも部分的に、２５℃で水との接触角が９０°を越える材料でコーティングされる。テフロン（Teflon）又はポリプロピレンは、こうした材料の例であり、好ましくは、装置の全ての生成物接触部分は、この材料でコーティングされる。しかし、生成物が磨耗性である場合、こうしたコーティング材料は十分に磨耗耐性でなければならない。
【０２２６】
しかし、装置の生成物接触部分の材料における選択はまた、これらの材料が利用されるポリマー分散体又は溶液、或いはコーティングされるべきポリマーに対して、強い接着性を示すかどうかに左右される。粘結を回避するために、コーティングされるべきポリマーあるいはポリマー分散体又は溶液のいずれかに対してこうした接着性を有していない材料を選択するのが好ましい。
【０２２７】
コーティングは、０℃〜１５０℃、好ましくは２０〜１００℃、特に４０〜９０℃、最も好ましくは５０〜８０℃の範囲の生成物及び／又はキャリアガス温度で行うのが本明細書では好ましい。
【０２２８】
本発明の実施形態の１つでは、酸化防止剤が工程ａ）及び／又はｂ）、好ましくは工程ａ）にて添加される。
【０２２９】
（酸化）阻害物質とも呼ばれる酸化防止剤は、自動酸化を遅らせ、及び基質の酸化プロセスを遅らせ、一般に耐用年数及び基質の性能特性を伸ばすために、酸化可能な有機材料に添加される有機化合物である。酸化防止剤は、特にコーティングに続く熱処理工程中だけでなく、生成物の長い貯蔵期間中に、酸化ストレスによるフィルム形成ポリマーの分解を低減又は抑圧できる剤である。
【０２３０】
酸化防止剤は、例えばヒンダードフェノール類、二級芳香族アミン類、特定のスルフィドエステル類、三価のリン化合物、ヒンダードアミン類、金属ジチオカルバメート類、及び金属ジチオホスフェート類である。
【０２３１】
酸化防止剤の群は、例えば次を含む：
−アルキル化モノフェノール類、例えば２，６−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−メチルフェノール、２−（ｔｅｒｔ−ブチル）−４，６−ジメチルフェノール、２，６−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−エチルフェノール、２，６−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−（ｎ−ブチル）フェノール、２，６−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−イソブチルフェノール、２，６−ジシクロペンチル−４−メチルフェノール、２−（α−メチルシクロヘキシル）−４，６−ジメチルフェノール、２，６−ジオクタデシル−４−メチルフェノール、２，４，６−トリシクロヘキシルフェノール、２，６−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−メトキシメチルフェノール、非分枝ノニルフェノール類又は側鎖で分枝したノニルフェノール類、例えば２，６−ジノニル−４−メチルフェノール、２，４−ジメチル−６−（１−メチルウンデカ−１−イル）フェノール、２，４−ジメチル−６−（１−メチルヘプタデカ−１−イル）フェノール、２，４−ジメチル−６−（１−メチルトリデカ−１−イル）フェノール及びこれらの混合物。
−アルキルチオメチルフェノール類、例えば２，４−ジオクチルチオメチル−６−（ｔｅｒｔ−ブチル）フェノール、２，４−ジオクチルチオメチル−６−メチルフェノール、２，４−ジオクチルチオメチル−６−エチルフェノール及び２，６−ジドデシルチオメチル−４−ノニルフェノール。
−ヒドロキノン類及びアルキル化ヒドロキノン類、例えば２，６−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−メトキシフェノール、２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）ヒドロキノン、２，５−ジ（ｔｅｒｔ−アミル）ヒドロキノン、２，６−ジフェニル−４−オクタデシルオキシフェノール、２，６−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）ヒドロキノン、２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシアニソール、３，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシアニソール、３，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシフェニルステアレート及びビス（３，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシフェニル）アジペート。
−トコフェロール類、例えばα−トコフェロール、β−トコフェロール、γ−トコフェロール、δ−トコフェロール及びこれらの混合物（ビタミンＥ）、ビタミンＥアセテート、ビタミンＥホスフェート、及びクロマノール及びその誘導体。
−ヒドロキシル化チオジフェニルエーテル類、例えば２，２’−チオビス（６−（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−メチルフェノール）、２，２’−チオビス（４−オクチルフェノール）、４，４’−チオビス（６−（ｔｅｒｔ−ブチル）−３−メチルフェノール）、４，４’−チオビス（６−（ｔｅｒｔ−ブチル）−２−メチルフェノール）、４，４’−チオビス（３，６−ジ（ｓｅｃ−アミル）フェノール）及び４，４’−ビス（２，６−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）ジスルフィド。
−アルキリデンビスフェノール類、例えば２，２’−メチレンビス（６−（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−メチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（６−（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−エチルフェノール）、２，２’−メチレンビス［４−メチル−６−（α−メチルシクロヘキシル）フェノール］、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−シクロヘキシルフェノール）、２，２’−メチレンビス（６−ノニル−４−メチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４，６−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）フェノール）、２，２’−エチリデンビス（４，６−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）フェノール）、２，２’−エチリデンビス（６−（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−イソブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス［６−（α−メチルベンジル）−４−ノニルフェノール］、２，２’−メチレンビス［６−（α，α−ジメチルベンジル）−４−ノニルフェノール］、４，４’−メチレンビス（２，６−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）フェノール）、４，４’−メチレンビス（６−（ｔｅｒｔ−ブチル）−２−メチルフェノール）、１，１−ビス（５−（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシ−２−メチルフェニル）ブタン、２，６−ビス（３−（ｔｅｒｔ−ブチル）−５−メチル−２−ヒドロキシベンジル）−４−メチルフェノール、１，１，３−トリス（５−（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシ−２−メチルフェニル）ブタン、１，１−ビス（５−（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシ−２−メチルフェニル）−３−（ｎ−ドデシルメルカプト）ブタン、エチレングリコールビス［３，３−ビス（３−（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシフェニル）ブチレート］、ビス（３−（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）ジシクロペンタジエン、ビス［２−（３’−（ｔｅｒｔ−ブチル）−２−ヒドロキシ−５−メチルベンジル）−６−（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−メチルフェニル］テレフタレート、１，１−ビス（３，５−ジメチル−２−ヒドロキシフェニル）ブタン、２，２−ビス（３，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（５−（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシ−２−メチルフェニル）−４−（ｎ−ドデシルメルカプト）ブタン及び１，１，５，５−テトラ（５−（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシ−２−メチルフェニル）ペンタン。
−ベンジル化合物、例えば３，５，３’，５’−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４，４’−ジヒドロキシジベンジルエーテル、オクタデシル４−ヒドロキシ−３，５−ジメチルベンジルメルカプトアセテート、トリデシル４−ヒドロキシ−３，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）ベンジルメルカプトアセテート、トリス（３，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシベンジル）アミン、１，３，５−トリ（３，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシベンジル）−２，４，６−トリメチルベンゼン、ジ（３，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシベンジル）スルフィド、イソオクチル３，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシベンジルメルカプトアセテート、ビス（４−（ｔｅｒｔ−ブチル）−３−ヒドロキシ−２，６−ジメチルベンジル）ジチオテレフタレート、１，３，５−トリス（３，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシベンジル）イソシアヌレート、１，３，５−トリス（４−（ｔｅｒｔ−ブチル）−３−ヒドロキシ−２，６−ジメチルベンジル）イソシアヌレート、３，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシベンジルジオクタデシルホスフェート及び３，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシベンジルモノエチルホスフェート，カルシウム塩。
−ヒドロキシベンジル化マロネート類、例えばジオクタデシル２，２−ビス（３，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−２−ヒドロキシベンジル）マロネート、ジオクタデシル２−（３−（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシ−５−メチルベンジル）マロネート、ジドデシルメルカプトエチル２，２−ビス（３，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシベンジル）マロネート及びビス［４−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）フェニル］２，２−ビス（３，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシベンジル）マロネート。
−ヒドロキシベンジル芳香族化合物、例えば１，３，５−トリス（３，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシベンジル）−２，４，６−トリメチルベンゼン、１，４−ビス（３，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシベンジル）−２，３，５，６−テトラメチルベンゼン及び２，４，６−トリス（３，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシベンジル）フェノール。
−トリアジン化合物、例えば２，４−ビス（オクチルメルカプト）−６−（３，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシアニリノ）−１，３，５−トリアジン、２−オクチルメルカプト−４，６−ビス（３，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシアニリノ）−１，３，５−トリアジン、２−オクチルメルカプト−４，６−ビス（３，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシフェノキシ）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス（３，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシフェノキシ）−１，３，５−トリアジン、１，３，５−トリス（３，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシベンジル）イソシアヌレート、１，３，５−トリス（４−（ｔｅｒｔ−ブチル）−３−ヒドロキシ−２，６−ジメチルベンジル）イソシアヌレート、２，４，６−トリス（３，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシフェニルエチル）−１，３，５−トリアジン、１，３，５−トリス（３，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシフェニルプロピオニル）−ヘキサヒドロ−１，３，５−トリアジン及び１，３，５−トリス（３，５−ジシクロヘキシル−４−ヒドロキシベンジル）イソシアヌレート。
−ベンジルホスホネート類、例えばジメチル２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシベンジルホスホネート、ジエチル３，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシベンジルホスホネート（（３，５−ビス（１，１−ジメチルエチル）−４−ヒドロキシフェニル）メチルホスホン酸ジエチルエステル）、ジオクタデシル３，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシベンジルホスホネート、ジオクタデシル５−（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシ−３−メチルベンジルホスホネート及び３，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシベンジルホスホン酸モノエチルエステルのカルシウム塩。
−アシルアミノフェノール類、例えばラウリン酸４−ヒドロキシアニリド、ステアリン酸４−ヒドロキシアニリド、２，４−ビスオクチルメルカプト−６−（３，５−（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシアニリノ）−ｓ−トリアジン及びオクチルＮ−（３，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシフェニル）カルバメート。
−β−（３，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸と一価又は多価アルコール類のエステル類、例えばメタノール、エタノール、ｎ−オクタノール、イソオクタノール、オクタデカノール、１，６−ヘキサンジオール、１，９−ノナンジオール、エチレングリコール、１，２−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、チオジエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ペンタエリスリトール、トリス（ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、Ｎ，Ｎ’−ビス（ヒドロキシエチル）シュウ酸ジアミド、３−チアウンデカノール、３−チアペンタデカノール、トリメチルヘキサンジオール、トリメチロールプロパン及び４−ヒドロキシメチル−１−ホスファ−２，６，７−トリオキサビシクロ［２．２．２］オクタンとのエステル類。
−β−（５−（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）プロピオン酸と一価−又は多価アルコール類とのエステル類、例えばメタノール、エタノール、ｎ−オクタノール、イソオクタノール、オクタデカノール、１，６−ヘキサンジオール、１，９−ノナンジオール、エチレングリコール、１，２−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、チオジエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ペンタエリスリトール、トリス（ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、Ｎ，Ｎ’−ビス（ヒドロキシエチル）シュウ酸ジアミド、３−チアウンデカノール、３−チアペンタデカノール、トリメチルヘキサンジオール、トリメチロールプロパン及び４−ヒドロキシメチル−１−ホスファ−２，６，７−トリオキサビシクロ［２．２．２］オクタンとのエステル類。
−β−（３，５−ジシクロヘキシル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸と一価−又は多価アルコール類とのエステル類、例えばメタノール、エタノール、オクタノール、オクタデカノール、１，６−ヘキサンジオール、１，９−ノナンジオール、エチレングリコール、１，２−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、チオジエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ペンタエリスリトール、トリス（ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、Ｎ，Ｎ’−ビス（ヒドロキシエチル）シュウ酸ジアミド、３−チアウンデカノール、３−チアペンタデカノール、トリメチルヘキサンジオール、トリメチロールプロパン及び４−ヒドロキシメチル−１−ホスファ−２，６，７−トリオキサビシクロ［２．２．２］オクタンとのエステル類。
−３，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシフェニル酢酸と一価−又は多価アルコール類とのエステル類、例えばメタノール、エタノール、オクタノール、オクタデカノール、１，６−ヘキサンジオール、１，９−ノナンジオール、エチレングリコール、１，２−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、チオジエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ペンタエリスリトール、トリス（ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、Ｎ，Ｎ’−ビス（ヒドロキシエチル）シュウ酸ジアミド、３−チアウンデカノール、３−チアペンタデカノール、トリメチルヘキサンジオール、トリメチロールプロパン及び４−ヒドロキシメチル−１−ホスファ−２，６，７−トリオキサビシクロ［２．２．２］オクタンとのエステル類。
−β−（３，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸のアミド類、例えばＮ，Ｎ’−ビス（３，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシフェニルプロピオニル）ヘキサメチレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（３，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシフェニルプロピオニル）トリメチレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（３，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシフェニルプロピオニル）ヒドロラジン及びＮ，Ｎ’−ビス［２−（３−［３，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシフェニル］プロピオニルオキシ）エチル］オキサミド（例えば、ユニロイヤル（Uniroyal）からのナウガード（Naugard）（登録商標）ＸＬ−１）。
−アスコルビン酸（ビタミンＣ）。
−アミン系酸化防止剤、例えばＮ，Ｎ’−ジイソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ（ｓｅｃ−ブチル）−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（１，４−ジメチルペンチル）−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（１−エチル−３−メチルペンチル）−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（１−メチルヘプチル）−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジシクロヘキシル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（２−ナフチル）−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−イソプロピル−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−（１−メチルヘプチル）−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−シクロヘキシル−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン、４−（ｐ−トリルスルファモイル）ジフェニルアミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジ（ｓｅｃ−ブチル）−ｐ−フェニレンジアミン、ジフェニルアミン、Ｎ−アリルジフェニルアミン、４−イソプロポキシジフェニルアミン、Ｎ−フェニル−１−ナフチルアミン、Ｎ−（４−（ｔｅｒｔ−オクチル）フェニル）−１−ナフチルアミン、Ｎ−フェニル−２−ナフチルアミン、オクチル化ジフェニルアミン、例えばｐ，ｐ’−ジ（ｔｅｒｔ−オクチル）ジフェニルアミン、４−（Ｎ−ブチルアミノ）フェノール、４−ブチリルアミノフェノール、４−ノナノイルアミノフェノール、４−ドデカノイルアミノフェノール、４−オクタデカノイルアミノフェノール、ビス（４−メトキシフェニル）アミン、２，６−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ジメチルアミノメチルフェノール、２，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−４，４’−ジアミノジフェニルメタン、１，２−ビス［（２−メチルフェニル）アミノ］エタン、１，２−ビス（フェニルアミノ）プロパン、（ｏ−トリル）ビグアニド、ビス［４−（１’，３’−ジメチルブチル）フェニル］アミン、ｔｅｒｔ−オクチル化Ｎ−フェニル−１−ナフチルアミン、モノ−及びジアルキル化ｔｅｒｔ−ブチル／ｔｅｒｔ−オクチルジフェニルアミン類の混合物、モノ−及びジアルキル化ノニルジフェニルアミン類の混合物、モノ−及びジアルキル化ドデシルジフェニルアミン類の混合物、モノ−及びジアルキル化イソプロピル／イソヘキシルジフェニルアミン類の混合物、モノ−及びジアルキル化ｔｅｒｔ−ブチルジフェニルアミン類の混合物、２，３−ジヒドロ−３，３−ジメチル−４Ｈ−１，４−ベンゾチアジン、フェノチアジン、モノ−及びジアルキル化ｔｅｒｔ−ブチル／ｔｅｒｔ−オクチルフェノチアジン類の混合物、モノ−及びジアルキル化ｔｅｒｔ−オクチルフェノチアジン類の混合物、Ｎ−アリルフェノチアジン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−１，４−ジアミノブタ−２−エン、Ｎ，Ｎ−ビス（２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−４−イル）ヘキサメチレンジアミン、ビス（２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−４−イル）セバケート、２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−４−オン、２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−４−オール、４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチル−１−ピペリジンエタノールとのジメチルスクシネートポリマー［ＣＡＳ番号６５４４７−７７−０］（例えば、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（Ciba Specialty Chemicals Inc.）からのチヌビン（Tinuvin）（登録商標）６２２）及び２，２，４，４−テトラメチル−７−オキサ−３，２０−ジアザジスピロ［５．１．１１．２］ヘニコサン−２１−オン及びエピクロロヒドリンのポリマー［ＣＡＳ番号：２０２４８３−５５−４］（例えば、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（Ciba Specialty Chemicals Inc.）からのホスタビン（Hostavin）（登録商標）３０。
【０２３２】
好ましい酸化防止剤は、アルキル化モノフェノール類、ヒドロキノン類及びアルキル化ヒドロキノン類、トコフェロール及びその誘導体、クロマノール及びその誘導体、アスコルビン酸、及びイルガノックス（Irganox）１０１０である。
【０２３３】
酸化防止剤は、固体又は液体材料、溶液又は水性分散体の形態として使用され、好ましくはフィルム形成ポリマー分散体又はフィルム形成ポリマー溶液中に可溶性又は分散性である添加剤として使用される。固体は、通常、キャリアガスによって細塵として装置に噴出される。分散体は、好ましくは、第１の工程にて固体材料及び水から分散体を調製し、第２の工程では流動床に、ノズルを介して素早く導入することによって高速撹拌機で適用されることが好ましい。液体又は溶液は、好ましくはノズルによって適用される。
【０２３４】
酸化防止剤は、好ましくはポリウレタン（又はその他のフィルム形成ポリマー）と共に適用でき、又は別個のノズルを介して別個の分散体としてポリウレタンと同時に、又はポリウレタンと異なる時に適用できる。
【０２３５】
特に好ましい実施形態、特にポリウレタンを用いる実施形態において、酸化防止剤は、フィルム形成ポリマー分散体又はフィルム形成ポリマー溶液の合成中、合成前又は合成後に、既にそこに添加されている。
【０２３６】
好ましい実施形態において、酸化防止剤は、フィルム形成ポリマーの重量に基づいて、０〜６．０重量％の範囲、好ましくは３重量％未満、特に０．１重量％〜２．５重量％の範囲、及び最も好ましくは１．０重量％〜１．５重量％の範囲の量で使用される。
【０２３７】
本発明の別の実施形態において、融合剤はスプレーコーティング工程ａ）にて添加される。
【０２３８】
融合剤は、好ましくは少なくとも部分的に水溶性の有機溶媒である。水溶性とは、融合剤が水に完全に混和性であり、又は２５℃及び０．１ＭＰａ（１ｂａｒ）の周囲気圧にて水と少なくとも１０重量％、好ましくは少なくとも２５重量％混和性であることを意味する。水性フィルムポリマー形成分散体又は溶液に混合し、この分散体又は溶液が吸水性ポリマー粒子上にコーティングされた後に、フィルムの形成を促進するいずれかの有機溶媒は、融合剤として機能するのに適している。好ましい実施形態の１つでは、水性ポリマー分散体は、工程ａ）にてスプレーコーティングされる。
【０２３９】
融合剤としては、アルコール類、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、ｔｅｒｔ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、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、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、グリセロール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、プロピレングリコールブチルエーテル、ジ（エチレングリコール）ブチルエーテル、３−メトキシ−１−ブチルアセテート及びメトキシエタノール及び水溶性エーテル類、例えばテトラヒドロフラン及びジオキサンが挙げられるが、これらに限定されない。融合剤は、コーティング後に後続の熱処理工程中にて蒸発させてもよく、蒸発させなくてもよい。
【０２４０】
融合剤は、水性フィルム形成ポリマー分散体又は溶液にブレンド又は溶解できる液体材料として使用される。
【０２４１】
融合剤は、好ましくは、ポリウレタン（又はその他のフィルム形成ポリマー）及び／又は酸化防止剤と共に適用でき、あるいは別個のノズルを介して別個の溶液としてフィルム形成ポリマーと同時に、又はフィルム形成ポリマーと異なる時に適用できる。
【０２４２】
好ましい実施形態において、融合剤は、フィルム形成ポリマーの重量に基づいて、０〜１０重量％の範囲、好ましくは８重量％未満、特に０．１〜６重量％の範囲、より好ましくは０．５重量％〜４重量％の範囲、最も好ましくは１．０〜３．０重量％の範囲の量で使用される。
【０２４３】
好ましい実施形態において、融合剤は、工程ａ）にて添加され、酸化防止剤は工程ａ）及び／又はｂ）にて添加される。好ましい実施形態において、融合剤及び酸化防止剤は工程ａ）にて添加される。
【０２４４】
別の実施形態において、工程ｂ）の熱処理にてポリウレタン類を架橋できる少なくとも１つの剤、例えばこれらに限定されないがイソシアネート類又はカルボジイミド類が工程ａ）にて添加される。好ましい実施形態において、融合剤、酸化防止剤及びポリウレタン用の架橋剤は、工程ａ）に添加される。
【０２４５】
好ましい実施形態において、脱凝集助剤は、熱処理工程の前に、コーティングされるべき粒子、又は好ましくは既にコーティングされた粒子に添加される。脱凝集助剤は、当業者に既知であり、例えば有機及び無機塩類及びこれらの混合物、並びにまたワックス類及び界面活性剤から選択される超微粒子状非水溶性塩である。非水溶性塩とは、本明細書において、ｐＨ７において、５ｇ／Ｌ未満、好ましくは３ｇ／Ｌ未満、特に２ｇ／Ｌ未満及び最も好ましくは１ｇ／Ｌ未満（２５℃及び０．１ＭＰａ（１ｂａｒ）にて）の水への溶解度を有する塩のことを指す。非水溶性塩の使用により、特に熱処理過程にて現れる、フィルム形成ポリマー、特にポリウレタンに起因して粘着性を低減できる。
【０２４６】
非水溶性塩類は、固体材料として、又は分散体、好ましくは水性分散体の形態で使用される。固体は、通常、キャリアガスによって細塵として装置に噴出される。分散体は、好ましくは、第１の工程にて固体材料及び水から分散体を調製し、第２の工程では流動床に好ましくはノズルを介して素早く導入することによって高速撹拌機で適用される。好ましくは両方の工程は、同じ装置で行われる。水性分散体は、適切な場合、ポリウレタン（又はその他のフィルム形成ポリマー）と共に適用でき、又は別個のノズルを介して別個の分散体としてポリウレタンと同時に、又はポリウレタンと異なる時に適用できる。フィルム形成ポリマーを適用後、後続の熱処理工程の前に、脱凝集助剤を適用するのが特に好ましい。任意に、添加は熱処理工程の後に繰り返されてもよい。
【０２４７】
非水溶性塩の好適な陽イオンは、例えばＣａ２＋、Ｍｇ２＋、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋、Ａｌ３＋、Ｓｃ３＋、Ｙ３＋、Ｌｎ３＋（ここで、Ｌｎはランタノイド類を示す）、Ｔｉ４＋、Ｚｒ４＋、Ｌｉ＋、Ｋ＋、Ｎａ＋又はＺｎ２＋である。好適な無機陰イオン性対イオンは、例えばカーボネート、サルフェート、バイカーボネート、オルトホスフェート、シリケート、酸化物又は水酸化物である。塩が種々の結晶形態で生じる場合、全ての塩の結晶形態が包含される。非水溶性の無機塩類は、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、炭酸ストロンチウム、硫酸ストロンチウム、硫酸バリウム、酸化亜鉛、リン酸亜鉛、ランタノイド類の酸化物類、ランタノイド類の水酸化物類、ランタノイド類の炭酸塩類、及びランタノイド類のリン酸塩類、硫酸ナトリウムランタノイド、硫酸スカンジウム、硫酸イットリウム、硫酸ランタン、水酸化物スカンジウム、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これらの混合物から選択される。アパタイトとは、フルオロアパタイト、ヒドロキシルアパタイト、クロロアパタイト、カーボネートアパタイト、及びカーボネートフルオロアパタイトを指す。特に好適なのは、カルシウム及びマグネシウム塩類、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これらの混合物である。酸化アルミニウム、二酸化チタン及び二酸化ケイ素の非晶質又は結晶形態も好適である。少なくとも１つの前記金属陽イオン及び任意にその他のいずれかの金属陽イオンを含み、ペロブスカイト又はスピネル構造を示す混合金属酸化物類は、粉末として白色又は黄色を示す限り好適である。これらの脱凝集助剤はまた、それらの水和物形態で使用できる。有用な脱凝集助剤は更に、多くの粘土類、タルカム及びゼオライト類を含む。二酸化ケイ素は、好ましくは非晶質形態で使用され、例えば５〜７５ｎｍの範囲の粒径を有する燻蒸シリカ類としての親水性又は疎水性のエアロシル（Aerosil）（登録商標）として使用される。選択的にまた、市販の水性シリカゾル、例えば５〜７５ｎｍの範囲の粒径を有するレバシル（Levasil）（登録商標）Ｋｉｅｓｅｌｓｏｌｅ（Ｈ．Ｃ．スターク（H.C. Starck GmbH））としての水溶性の形態を使用できる。
【０２４８】
超微粒子状非水溶性塩の平均一次粒径は、通常、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未満の範囲である。燻蒸シリカ類は、例えば５０ｎｍ未満、好ましくは３０ｎｍ未満、更により好ましくは２０ｎｍ未満の一次粒径の更に細かい粒子として使用されることが多い。
【０２４９】
好ましい実施形態において、超微粒子状非水溶性塩は、吸水性ポリマー粒子の重量に基づいて、０．００１重量％〜２０重量％の範囲、好ましくは１０重量％未満、特に０．００１重量％〜５重量％、より好ましくは０．００１重量％〜２重量％の範囲、最も好ましくは０．００１〜１重量％の量で使用される。
【０２５０】
上記の無機塩類の代わりに、又はそれに加えて、水性分散体の形態で同様に使用できる、その他の既知の脱凝集助剤、例えばワックス類及び好ましくは微紛化若しくは好ましくは部分的に酸化されたポリエチレン系ワックス類を使用することも可能である。こうしたワックス類は、本明細書に参考として明示的に組み込まれるＥＰ０７５５９６４に記載されている。
【０２５１】
更に、凝集を防止するために、高いＴｇ（＞５０℃）を有する別のポリマーの分散体又は溶液による第２のコーティングを行うことができる。
【０２５２】
有用な脱凝集助剤としては更に、ステアリン酸、ステアレート類、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モノステアレートが挙げられる。
【０２５３】
有用な脱凝集助剤としては、同様に界面活性剤が挙げられる。界面活性剤は、単独で使用でき、又は上述の脱凝集助剤、好ましくは非水溶性塩の１つと混合できる。
【０２５４】
添加はフィルム形成ポリマーと共に、フィルム形成ポリマーの添加の前に、又はフィルム形成ポリマーの添加後に行うことができる。一般に、好ましくは熱処理前に添加できる。界面活性剤は更に、後架橋操作の間に適用できる。
【０２５５】
好ましい実施形態において、脱凝集助剤、好ましくは少なくとも２つの異なる脱凝集助剤は、工程ａ）にて、及び工程ｂ）の後にて添加される。
【０２５６】
別の実施形態において、脱凝集助剤は、工程ｂ）の後にのみ添加される。
【０２５７】
有用な界面活性剤としては、非イオン性、陰イオン性及び陽イオン性界面活性剤、及びまたこれらの混合物が挙げられる。吸水性材料は、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としては、例えばソルビタンエステル類、例えばソルビタン類とＣ８〜Ｃ１８カルボン酸類、例えばラウリル酸、パルミチン酸、ステアリン酸及びオレイン酸類とのモノ−、ジ−又はトリエステル類；ポリソルベート類；８〜２２個、及び好ましくは１０〜１８個の炭素原子をアルキル鎖に有し、１〜２０個及び好ましくは１．１〜５個のグルコシドユニットを有するアルキルポリグルコシド類；Ｎ−アルキルグルカミド類；アルキルアミンアルコキシラート類又はアルキルアミドエトキシレート類；アルコキシル化Ｃ８〜Ｃ２２−アルコール類、例えば脂肪族アルコールアルコキシラート類又はオキソアルコールアルコキシラート類；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類；Ｃ６〜Ｃ１４−アルキル鎖及び５〜３０モルのエチレンオキシドユニットを有するアルキルフェノールエトキシレート類が挙げられる。
【０２５８】
界面活性剤の量は、一般に、吸水性材料の重量に基づいて、０．０１重量％〜０．５重量％、好ましくは０．１重量％未満、特に０．０５重量％未満の範囲である。
【０２５９】
熱処理は、５０℃を越える温度、１００〜２００℃、特に１２０〜１８０℃の範囲の温度で行うことが好ましい。理論に束縛されるものではないが、熱処理は、適用されるフィルム形成ポリマー、好ましくはポリウレタンを流動化させ、ポリマーフィルムを形成させることによってポリマー鎖を絡ませる。熱処理の持続時間は、選択される熱処理温度並びにフィルム形成ポリマーのガラス転移温度及び融解温度に依存する。一般に、３０分〜１２０分の範囲の熱処理時間で十分であることがわかるであろう。しかし、ポリマーフィルムの所望の形成はまた、例えば流動床乾燥機にて３０分未満で熱処理が行われる場合でも達成できる。より長い時間も勿論可能であるが、特により高温では、ポリマーフィルム又は吸水性材料に損傷をきたすことがある。
【０２６０】
吸水性材料の性能は最適化でき、所与の温度での熱処理に必要な時間は、熱処理乾燥機から特定の予め定められた滞留時間にてコーティングされた吸水性材料からサンプルを取り出す場合に、最小限にできることがわかっている。熱処理の開始時にて、生成物のＣＳ−ＳＦＣ値は徐々に増加するが、次いでしばらくすると、特定のレベルに減少するか、若しくは安定する。故に、工程ｂ）において、得られたポリマー粒子のＣＳ−ＳＦＣ値が、最適なＣＳ−ＳＦＣ値の少なくとも１０％、好ましくは少なくとも３０％、特に少なくとも５０％、更により好ましくは少なくとも８０％、最も好ましくは９５％であるように、熱処理の持続時間を選択することが、本発明の実施形態の１つである。驚くべきことに、熱処理の最適な時間は更に、融合剤及び／又は酸化防止剤の添加によって影響を受けることもわかっている。ポリウレタン用の架橋剤の存在も、最適な時間に影響する場合がある。
【０２６１】
最適なＣＳ−ＳＦＣ値は、コーティングされた吸水性ポリマー粒子のバッチを、撹拌しながら一定に保たれた所与の生成物温度にて処理し、そのバッチから少量のサンプルを定期的に抽出することによって容易に測定される。これらのサンプルから吸水性材料の特性を測定し、滞留時間に対して性能データを一覧にするか又はプロットすることによって、使用される特定の装置における最適な熱処理時間を決定することができる。一般に性能最適値／最大値が観測される。生成物サンプルは、通常、例えば５分毎〜１０分毎の予め定められた滞留時間後に取り出される。当業者は、通常、熱処理の開始時から滞留時間に到達するまで約５以上のサンプルを取り、その後、ＣＳ−ＳＦＣデータが安定するか又は減少するこのサンプル集合から少なくとも２つの続くサンプルを得た。最適な条件を決定するために、十分な数の生成物サンプルを取り、これらのサンプルに関してＣＳ−ＳＦＣ及びその他のそれぞれの吸収性データを得る必要がある。次いで、このデータは滞留時間に対してプロットされ、最適な滞留時間は図形にて決定できる。あるいは、当業者は最適な滞留時間を決定するためにフィットアルゴリズム（fit-algorithms）を使用する。更に、このプロセスは、熱処理生成物温度についても最適化するために異なる熱処理温度について繰り返すのが好ましい。最適なＣＳ−ＳＦＣは最大ＣＳ−ＳＦＣである。しかし、特定の吸水性材料の製造に関して、最適ＣＳ−ＳＦＣの望ましい画分を得るために必要な滞留時間と同時に、そのＣＣＲＣ又はその他の関連する性能特性を最大にするために必要とされる滞留時間を決定するのが望ましい場合があり、それは上述した同じ手順を用いてこれらパラメータの両方又は全てを滞留時間に対してプロットするか、又は評価することによって達成できる。当業者はまた、上記の手順に従う場合に加熱曲線のような装置の特定の効果を考慮する。
【０２６２】
本明細書の実施形態の１つでは、本明細書の吸水性材料は、次の工程を含むプロセスによって得てもよい。
【０２６３】
ａ）流動床反応器にて０℃〜１５０℃の範囲弾性フィルム形成ポリマーを用いて吸水性ポリマー粒子をスプレーコーティングする工程、及び
ｂ）５０℃を越える温度で前記コーティングされた粒子を熱処理する工程、
ここで、工程ａ）及び／又は工程ｂ）では酸化防止剤又は工程ｂ）では融合剤を添加し、工程ｂ）の熱処理の持続時間は得られたポリマー粒子のＣＳ−ＳＦＣ値が最適なＣＳ−ＳＦＣ値の少なくとも１０％となるように選択される；
あるいは次の工程を含むプロセスによって得ることができる
ａ）０℃〜１５０℃の範囲で流動床反応器にて弾性フィルム形成ポリマーで吸水性ポリマー粒子をスプレーコーティングする工程、及び
ｂ）５０℃を越える温度にて前記コーティングされた粒子を熱処理する工程、
によって得ることができ、工程ａ）にて酸化防止剤及び融合剤が添加され、工程ｂ）の熱処理の持続時間は、得られたポリマー粒子のＣＳ−ＳＦＣ値が最適なＣＳ−ＳＦＣ値の少なくとも１０％となるように選択される。
【０２６４】
任意にポリウレタン用の架橋剤を工程ａ）にて添加してもよい。
【０２６５】
熱処理は、例えば流動床乾燥機、トンネル乾燥機、トレー乾燥機、タワー乾燥機、１以上の加熱スクリュー又はディスク乾燥機、又はナラ（Nara）（登録商標）乾燥機にて行う。熱処理は、強制空気オーブンにてトレー上で行うことができる。この場合、熱処理の前にコーティングされたポリマーを脱凝集助剤で処理するのが望ましい。あるいは、トレーは粘着防止コーティングされ得、次いで共に燒結するのを避けるために単粒子層としてトレー上にコーティングされたポリマーを配置する。
【０２６６】
熱処理は、好ましくは流動床反応器にて行われ、より好ましくは連続流動床反応器、特にワースター（Wurster）コーターにて直接行われる。コーティング工程ａ）及び熱処理工程ｂ）は、流動床反応器、特に非常に好ましくは連続流動床反応器にて行うのが特に望ましい。
【０２６７】
コーティング、熱処理及び冷却のプロセス工程に関して、不活性ガスの使用が可能な場合もあるが、一般的に、必須ではない。本発明によれば、これらの工程それぞれにおいて空気、除湿空気又は乾燥空気、又はこれらの１以上のプロセス工程にて空気と不活性ガスとの混合物を使用することができる。好ましい実施形態において、熱処理工程のガス流の酸素含有量は、８体積％未満、好ましくは１体積％未満である。
【０２６８】
本発明に従うプロセスによって得られる吸水性材料は、均質フィルムで覆われていると考えられる。理論に束縛されることを望むわけではないが、シェルが膨潤中及び膨潤後に維持される限り、及び膨潤中に現れる物理的応力が粒子表面上のポリマーフィルムによって膨潤した吸水性粒子にほぼ均一に分配される限り、封入モルホロジーは特に重要ではない。コーティング速度及び吸収性ポリマー粒子に基づいて適用されるポリマー量並びに適用方法によって、ポリマーフィルムは、考えられる限り、完全に連続しておらず、覆われていない領域、例えば島を有する場合がある。この実施形態も本発明に包含される。欠陥のあるコーティング、例えばホールを有するコーティングは、超吸収性ポリマー粒子がコーティングされて、実質的に欠陥のないコーティングの場合と同様な実質的な機械応力を、コーティングされた吸水性ポリマー粒子の膨潤時に生じる限り、コーティングの欠陥に拘わらず不利ではない。ポリマーの親水性は、この実施形態において重要でない。充填剤又はポリマー添加剤を分散体に使用することによって、こうした不完全性を故意に組み込むことは、特許請求された材料の吸収速度を増大させる手段を提供し、利点として使用され得る。コーティングされた吸水性材料の膨潤中に後で溶解する水溶性充填剤をコーティングに包含させるのが有利な場合がある。実施形態の１つでは、フィルム形成ポリマーは、実質上全てのコーティングされた吸水性ポリマー粒子の表面に部分的に穿孔のあるフィルムを形成する。
【０２６９】
物理的応力の均一分配は、膨潤吸水性材料の顕微鏡観察によって視覚可能になる。個々の粒子は、それらが非常に不規則な吸水性ポリマー粒子から製造される場合であっても丸い又は球状の形状を示す傾向がある。理論に束縛されるものではないが、所与のバッチ中の大部分、又は全ての吸水性ポリマー粒子が均一にコーティングされるのが好ましい。このような吸水性材料をその他の顆粒状のコーティングされていない超吸収性ポリマー類といずれかの比で混合して使用することも可能な場合がある。
【０２７０】
一般に、欠陥のない粒子及び欠陥のある粒子は近接して存在することが観察され、これは染色方法によって顕微鏡にて視覚化できる。
【０２７１】
こうした場合、以下に詳述されるように、吸収性ポリマー粒子は後架橋されるのが有利な場合がある。既に後架橋された吸水性ポリマー粒子を、フィルム形成ポリマー、特にポリウレタンでコーティングできる。熱処理の前まで、すなわち好ましくは流動床にてフィルム形成ポリマーと同時に、特にポリウレタンと同時に、又はフィルム形成ポリマーのコーティング工程後まで、後架橋剤を適用しないことも同様に可能である。プロセスの後者の場合には、これは、例えば脱凝集助剤の好ましい添加と同時に達成できる。全ての場合において、熱処理は、５０〜２００℃の範囲の温度で行われ、最も好ましくは１２０〜１８０℃の範囲の温度で行われる。
【０２７２】
ある場合には、弾性フィルム形成ポリマー類でコーティングされた吸水性粒子の粉末流及び圧縮特性は、工程ｂ）としての熱処理後に悪化（deteriote）することがわかっている。それらは、温かい状態並びに周囲温度にまで冷却した後、例えば大きな袋で重量圧力下にて長時間貯蔵された後に粘着し、凝集する傾向がある。最終のプロセス工程にて既にコーティングされ、熱処理された吸水性粒子上に脱凝集助剤を適用することによって、粘着性を低減又は削除でき、流動性（すなわち流速）を顕著に改善できる。好ましい実施形態において、脱凝集助剤は、流動床にて熱い吸水性粒子上に分散体として噴出される。これによる利益はコーティングされた粒子の部分冷却であり、そのため塊全体をある温度に冷却するための時間及びエネルギーを節約し、大きな袋に放出可能にする。こうした脱凝集助剤は、この目的のために、０．００１〜１０重量％、好ましくは０．０１〜５重量％、より好ましくは０．０５〜１．０重量％、最も好ましくは０．５〜０．８重量％の量で使用される。典型的な凝集助剤は上述されている。
【０２７３】
熱処理工程が完了した後、乾燥した吸水性ポリマー材料を冷却する。そのために、温かく乾燥したポリマーは、好ましくは連続的に下流冷却器に移される。これは、例えばディスク冷却器、ナラ（Nara）パドル冷却器又はスクリュー冷却器であり得る。冷却は、冷却器の壁及び適切な場合は撹拌要素によって、好適な冷却媒体、例えば温かい又は冷たい水を流して行う。水又は添加剤の水溶液若しくは分散体は、好ましくは冷却器中でスプレーされてもよく、これは、冷却効率（水の部分的な蒸発）を増大させ、最終生成物中の残留水分含有量を、０重量％〜１５重量％の範囲、好ましくは０．０１重量％〜６重量％の範囲、より好ましくは０．１重量％〜３重量％の範囲の値に調節できる。増大した残留水分含有量は、生成物の塵含有量を低減し、こうした吸水性材料が水性液体と接触する場合に膨潤を促進するのに役立つ。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。
【０２７４】
しかし、任意に、冷却のためだけの冷却器を使用し、下流の別個の混合器にて水及び添加剤の添加を行うこともできる。冷却により、生成物が容易にプラスチック袋又はサイロトラック内に収容できる程度にまでだけ生成物温度を下げる。冷却後の生成物温度は、通常９０℃未満、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。
【０２７５】
流動床冷却器を使用するのが好ましい場合がある。
【０２７６】
コーティング及び熱処理の両方が流動床で行われる場合、２つの操作は、別個の装置又は連通チャンバを有する１つの装置にて行うことができる。冷却も流動床冷却器で行われる場合、別個の装置又は任意に第３の反応チャンバを有するただ１つの装置にて他の２つの工程と併せて行うことができる。互いに連続して連結した複数のチャンバにてコーティング工程のような特定の工程を行うのが望ましい場合があるので、より多くの反応チャンバが可能であり、その結果、吸収性ポリマー粒子は、その粒子を次々に連続的に各チャンバを通過させることによって各チャンバー内でフィルム形成ポリマーシェルを連続的に構築する。
【０２７７】
本明細書に記載されるプロセスは、良好な時空間収率にて優れた吸収特性を有する吸水性ポリマー粒子を製造するという事実において注目に値する。更に、特に少なくとも１つの酸化防止剤を使用する場合に酸素を含有するガス流中にて作用させることができるようになる。
【０２７８】
本発明に従って得られる水膨潤性材料は、好ましくは２０重量％未満の水、更に１０重量％未満、更に８重量％未満、更に５重量％未満の水を含むか、又は更には水を含まない。水膨潤性材料の水含有量は、ＥＤＡＮＡ試験、番号ＥＲＴ４３０．１−９９（１９９９年２月）によって測定することができ、その試験は、水膨潤性材料を１０５℃で３時間乾燥させ、乾燥後の水膨潤性材料の重量損失によって水分含有量を測定することを含む。
【０２７９】
水膨潤性材料は、水膨潤性ポリマー類を２回以上コーティングすることによって得ることができるコーティング剤の２以上の層（シェル）を含むことが可能である。これは同じコーティング剤であっても異なるコーティング剤であってもよい。しかし、経済的理由から、フィルム形成ポリマー、好ましくはポリウレタンを有する単一のコーティングが好ましい。
【０２８０】
膨潤吸収性コア上の応力が、表面を覆う弾性ポリマーの覆いの反発応力によって分配されて、膨潤プロセス中及び使用中に、弾性ポリマーの覆いがこの点に関して実質的にそのモルホロジー特性を保持するので、乾燥時に不規則形状を有する粒子が、膨潤時にはより丸い形状／モルホロジーをとるという事実のため、本発明に従って得られる吸水性材料は注目に値する。覆うフィルム形成ポリマー、特にポリウレタンは、生理食塩水に対して透過性であるので、ポリマー粒子は、ＣＳ−ＣＲＣ（コア・シェル遠心分離保持能）及びＣＣＲＣ（シリンダー遠心分離保持能）試験において優れた吸収値を達成し、またＣＳ−ＳＦＣ試験においても良好な透過性を達成する。
【０２８１】
本発明に従うプロセスによって達成される、コア・シェル遠心分離保持能（ＣＳ−ＣＲＣ）値が２０ｇ／ｇ以上、好ましくは２５ｇ／ｇ以上の吸水性材料が好ましい。
【０２８２】
同様に、本発明に従うプロセスによって達成されるＣＳ−ＣＲＣ及びＣＳ−ＳＦＣ（コア・シェル塩水流能）が次の式を満たす吸水性材料が好ましい：Ｌｏｇ（ＣＳ−ＳＦＣ’／１５０）＞３．３６−０．１３３ｘＣＳ−ＣＲＣ、式中、ＣＳ−ＳＦＣ’＝ＣＳ−ＳＦＣ×１０７であり、１５０の次元は［ｃｍ３ｓ／ｇ］である。
【０２８３】
同様に、本発明に従うプロセスによって達成されるＣＳ−ＣＲＣ及びＣＳ−ＳＦＣ（コア・シェル塩水流能）が次の式を満たす吸水性材料が好ましい：Ｌｏｇ（ＣＳ−ＳＦＣ’／１５０）＞２．５−０．０９５ｘＣＳ−ＣＲＣ、式中、ＣＳ−ＳＦＣ’＝ＣＳ−ＳＦＣ×１０７であり、１５０の次元は［ｃｍ３ｓ／ｇ］である。
【０２８４】
本発明に従うプロセスによって達成される、シリンダー遠心分離保持能（ＣＣＲＣ）値が２０ｇ／ｇ以上、好ましくは２５ｇ／ｇ以上の吸水性材料が好ましい。
【０２８５】
同様に、本発明に従うプロセスによって達成されるＣＣＲＣ及びＣＳ−ＳＦＣ（コア・シェル塩水流能）が次の式を満たす吸水性材料が好ましい：Ｌｏｇ（ＣＳ−ＳＦＣ’／１５０）＞３．３６−０．１３３ｘＣＣＲＣ、式中、ＣＳ−ＳＦＣ’＝ＣＳ−ＳＦＣ×１０７であり、１５０の次元は［ｃｍ３ｓ／ｇ］である。
【０２８６】
同様に、本発明に従うプロセスによって達成されるＣＣＲＣ及びＣＳ−ＳＦＣ（コア・シェル塩水流能）が次の式を満たす吸水性材料が好ましい：Ｌｏｇ（ＣＳ−ＳＦＣ’／１５０）＞２．５−０．０９５ｘＣＣＲＣ、式中、ＣＳ−ＳＦＣ’＝ＣＳ−ＳＦＣ×１０７であり、１５０の次元は［ｃｍ３ｓ／ｇ］である。
【０２８７】
実施形態の１つでは、得られた吸水性材料が、少なくとも３５０×１０−７ｃｍ３ｓ／ｇ、又は好ましくは少なくとも（at elast）４００×１０−７ｃｍ３ｓ／ｇ又は更に少なくとも（at elast）４５０×１０−７ｃｍ３ｓ／ｇのＣＳ−ＳＦＣを有するのが好ましい場合がある。別の実施形態では、得られた本明細書の吸水性材料が少なくとも５４０×１０−７ｃｍ３ｓ／ｇ、又は更に好ましくは少なくとも６００×１０−７ｃｍ３ｓ／ｇのＣＳ−ＳＦＣを有するのが更に好ましい場合がある。
【０２８８】
更に、本発明のプロセスによって製造される吸水性材料は、高い湿潤多孔性を有する（すなわち、これは、ある量の本発明の水膨潤性材料が一旦液体を吸収し、膨潤したら、それは通常は（ヒドロ）ゲル又は（ヒドロ）ゲル床を形成し、これは特にコーティングされていない吸水性ポリマー粒子に比べて、本明細書に参考として明示的に組み込まれる米国特許第５，５６２，６４６号に開示されているＰＨＬ試験を用いて測定できるように、特定の湿潤多孔性を有することを意味し、吸水性材料及び吸水性ポリマー粒子が、試験方法に記載されるのとは異なる圧力で試験される場合、この試験に使用される重量は準拠して調整されるべきである。
【０２８９】
更に、本発明のプロセスによって製造される吸水性材料は、本明細書に記載されるＣＳ−ＳＦＣ試験を用いて測定できるように、ゲル床を通る液体流に関して高い透過性を有する。
【０２９０】
以降、ヒドロゲル形成ポリマーとも称される吸水性材料を、本明細書にて以下に記載される試験方法によって試験した。
【０２９１】
方法：
特に記載しない限り、２３±２℃の周囲温度及び５０±１０％の相対湿度にて測定を行うべきである。吸水性ポリマー粒子は、測定の前に完全に混合される。次の方法の趣旨上、ＡＧＭは「吸収性ゲル化材料」を意味し、吸水性ポリマー粒子並びに吸水性材料に関連付けることができる。それぞれの意味は、以下の例に与えられるデータによって明確に規定される。
【０２９２】
ＣＲＣ（遠心分離保持能）
この方法は、ティーバッグ中のヒドロゲルの自由膨潤能力を測定する。ＣＲＣを測定するために、０．２０００＋／−０．００５０ｇの乾燥ヒドロゲル（粒径画分１０６〜８５０μｍ、又は続く実施例にて具体的に示される）を６０×８５ｍｍサイズのディーバッグに計量し、続いて密封する。ティーバッグを、過剰量の０．９重量％の塩化ナトリウム溶液（少なくとも０．８３Ｌの塩化ナトリウム溶液／１ｇのポリマー粉末）に３０分間置く。このティーバッグを続いて２５０ｇにて３分間遠心分離する。液体量は、遠心分離されたティーバッグを計量することによって測定される。手順は、ＥＤＡＮＡ推奨試験方法番号４４１．２−０２（ＥＤＡＮＡ＝欧州使い捨て不織布協会（European Disposables and Nonwovens Association））に相当する。ティーバッグ材料及びまた遠心分離及び評価はそこに規定されるている通りである。
【０２９３】
ＣＳ−ＣＲＣ（コア・シェル遠心分離保持能）
ＣＳ−ＣＲＣは、サンプルの膨潤時間を３０分から２４０分に延長すること以外、ＣＲＣと完全に同様に行われる。
【０２９４】
ＣＣＲＣ方法は以下に記載される。
【０２９５】
ＡＵＬ（荷重４．８ｋＰａ（０．７ｐｓｉ）の下での吸収性）
荷重下での吸収性は、各実施例に関して、実施例に報告される粒径分布を有する実際のサンプルを測定する以外、ＥＤＡＮＡ（ＥＤＡＮＡ＝欧州使い捨て不織布協会（European Disposables and Nonwovens Association））が推奨する圧力下での吸収性試験方法番号４４２．２−０２と同様に測定される。
【０２９６】
ＡＵＬ４．８ｋＰａ（０．７ｐｓｉ）を測定するための測定セルは、内径６０ｍｍ及び高さ５０ｍｍのプレキシガラス（Plexiglas）シリンダーである。３６μｍのメッシュサイズを有するステンレススチールシーブボトムを、その下面に接着させる。測定セルは更に、５９ｍｍの直径を有するプラスチックプレートと、そのプラスチックプレートと共に測定セルに置くことができる重りとを含む。プラスチックプレート及び重りは合わせて１３４５ｇの重さである。ＡＵＬ４．８ｋＰａ（０．７ｐｓｉ）は、空のプレキシガラス（Plexiglas）シリンダー及びプラスチックプレートの重量を測定し、それをＷ０として記録することによって決定される。次いで０．９００＋／−０．００５ｇのヒドロゲル形成ポリマー（粒径分布１５０〜８００μｍ又は続く実施例で具体的に報告される）をプレキシガラス（Plexiglas）シリンダー内で計量し、ステンレススチールシーブボトム上に極めて均一に分配する。次いで、プラスチックプレートをプレキシガラス（Plexiglas）シリンダーに注意深く置き、ユニット全体を計量し、その重さをＷａとして記録する。次いでプレキシガラス（Plexiglas）シリンダー内のプラスチックプレート上に重りを置く。次いで、直径１２０ｍｍ、高さ１０ｍｍ及び多孔性が０のセラミックフィルタープレート（ショット（Schott）からのデュラン（Duran））を、直径２００ｍｍ及び高さ３０ｍｍのペトリ皿の中央に置き、十分な０．９重量％の塩化ナトリウム溶液を、フィルタープレートの表面を濡らすことなく、フィルタープレート表面と同じレベルまで液体面を導入する。直径９０ｍｍ及び孔径＜２０ｍｍの丸い濾紙（シュライヒャー・アンド・シュル（Schleicher & Schuell）からのＳ＆Ｓ５８９Ｓｃｈｗａｒｚｂａｎｄ）を続けてセラミックプレート上に置く。ヒドロゲル形成ポリマーを保持するプレキシガラス（Plexiglas）シリンダーを、次いで濾紙の上部にプラスチックプレートと重りと共に置き、そこで６０分間放置する。この期間の終わりに、完全なユニットを濾紙からペトリ皿の外に取り、次いで重りをプレキシガラス（Plexiglas）シリンダーから取り除く。膨潤したヒドロゲルを保持するプレキシガラス（Plexiglas）シリンダーをプラスチックプレートと共に計量し、その重さをＷｂとして記録する。
【０２９７】
荷重下での吸収性（ＡＵＬ）は次のように計算される：
ＡＵＬ４．８ｋＰａ（０．７ｐｓｉ）［ｇ／ｇ］＝［Ｗｂ−Ｗａ］／［Ｗａ−Ｗ０］
ＡＵＬ２．１ｋＰａ（０．３ｐｓｉ）及び３．４ｋＰａ（０．５ｐｓｉ）は、適切なより低い圧力にて同様に測定される。
【０２９８】
ＣＳ−ＡＵＬ（荷重４．８ｋＰａ（０．７ｐｓｉ）下でのコア・シェル吸収性）
ＣＳ−ＡＵＬ４．８ｋＰａ（０．７ｐｓｉ）を測定するための測定セルは、内径６０ｍｍ及び高さ５０ｍｍのプレキシグラス（Plexiglas）シリンダーである。３６μｍのメッシュサイズを有するステンレススチールシーブボトム（Ｗｅｉｓｓｅ＆Ｅｓｃｈｒｉｃｈからのスチール（Steel）１．４４０１、ワイア直径０．０２８ｍｍ）をその下面に接着させる。測定セルは更に、５９ｍｍの直径を有するプラスチックプレートと、そのプラスチックプレートと共に測定セルに置くことができる重りとを含む。プラスチックプレート及び重りは合わせて１３４５ｇの重さである。ＡＵＬ４．８ｋＰａ（０．７ｐｓｉ）は、空のプレキシガラス（Plexiglas）シリンダー及びプラスチックプレートの重量を測定し、それをＷ０として記録することによって決定される。次いで０．９００＋／−０．００５ｇのヒドロゲル形成ポリマー（粒径分布１５０〜８００μｍ又は続く実施例で具体的に報告される）をプレキシガラス（Plexiglas）シリンダー内で計量し、ステンレススチールシーブボトム上に極めて均一に分配する。次いで、プラスチックプレートをプレキシガラス（Plexiglas）シリンダーに注意深く置き、ユニット全体を計量し、その重さをＷａとして記録する。次いでプレキシガラス（Plexiglas）シリンダー内のプラスチックプレート上に重りを置く。直径９０ｍｍの丸い濾紙（Schleicher & Schuellからの５９７番）を、直径１１５ｍｍ及び高さ６５ｍｍの５００ｍＬ結晶化皿（ショット（Schott）から）の中央部に置く。２００ｍＬの０．９重量％塩化ナトリウム溶液を、次いで導入し、ヒドロゲル形成ポリマーを保持するプレキシガラス（Plexiglas）シリンダーを、次いで濾紙の上部にプラスチックプレートと重りと共に置き、２４０分間そこに放置する。この期間の終わりに、完全なユニットを濾紙からペトリ皿の外にとり、粘着性の液体を５秒間排出する。次いで重りをプレキシガラス（Plexiglas）シリンダーから取り除く。膨潤したヒドロゲルを保持するプレキシガラス（Plexiglas）シリンダーをプラスチックプレートと共に計量し、その重さをＷｂとして記録する。
【０２９９】
荷重下での吸収性（ＡＵＬ）は次のように計算される：
ＡＵＬ４．８ｋＰａ（０．７ｐｓｉ）［ｇ／ｇ］＝［Ｗｂ−Ｗａ］／［Ｗａ−Ｗ０］
ＡＵＬ２．１ｋＰａ（０．３ｐｓｉ）及び３．４ｋＰａ（０．５ｐｓｉ）は、適切なより低い圧力にて同様に測定される。
【０３００】
塩水流伝導度（ＳＦＣ）
膨潤ゲル層の透過性を測定する方法は、「ゲル層透過性（Gel Layer Permeability）」としても知られる「塩水流伝導度（Saline Flow Conductivity）」であり、ＥＰ  Ａ  ６４０３３０に記載されている。この方法のために使用される装備は、以下に記載されるように変更されている。
【０３０１】
図１は、空気アドミタンスＡのための開放末端管、再充填用の栓Ｂ、一定の静水頭部リザーバＣ、ラボジャッキＤ、配送チューブＥ、ストップコックＦ、リングスタンド支持体Ｇ、受容容器Ｈ、てんびんＩ及びＳＦＣ装置Ｌを備えた透過性測定装置を示す。
【０３０２】
図２は、金属重りＭ、プランジャーシャフトＮ、蓋Ｏ、センタープランジャーＰ及びシリンダーＱからなるＳＦＣ装置Ｌを示す。
【０３０３】
シリンダーＱは、６．００ｃｍの内径を有する（面積＝２８．２７ｃｍ２）。シリンダ−Ｑの底部は、取付ける前にピンと張るように二軸に伸ばしたステンレススチールスクリーンクロス（メッシュ幅：０．０３６ｍｍ；ワイア直径：０．０２８ｍｍ）に面している。プランジャーは、２１．１５ｍｍ直径のプランジャーシャフトＮである。上部２６．０ｍｍは１５．８ｍｍの直径を有し、カラーを形成する、伸ばされたステンレススチールスクリーン（メッシュ幅：０．０３６ｍｍ：ワイア直径：０．０２８ｍｍ）でも覆われた穿孔センタープランジャーＰと、環状ステンレススチールの重りＭとから成る。環状ステンレススチール重りＭは、センターボアを有し、プランジャーシャフトにはまり、カラー上に止まることができる。センタープランジャーＰ、シャフト及びステンレススチール重りＭの合計重量は、５９６ｇ（±６ｇ）にならなければならず、これはシリンダーの面積に対して３．４ｋＰａ（０．３０ｐｓｉ）に相応する。シリンダーの蓋Ｏは、プランジャーシャフトＮを垂直に位置合わせするために中央に開口部、及びシリンダーＱにリザーバからの液体を導入するために縁部付近に第２の開口部を有する。
【０３０４】
シリンダーＱの仕様詳細は次の通りである：
シリンダーの外側直径：７０．３５ｍｍ
シリンダーの内径：６０．０ｍｍ
シリンダー高さ：６０．５ｍｍ
シリンダーの蓋Ｏの仕様詳細は次の通りである：
ＳＦＣ蓋の外側直径：７６．０５ｍｍ
ＳＦＣ蓋の内径：７０．５ｍｍ
ＳＦＣ蓋の合計外側高さ：１２．７ｍｍ
カラーのないＳＦＣ蓋の高さ：６．３５ｍｍ
中央部に配置されるプランジャーシャフトのためのホール直径：２２．２５ｍｍ
ＳＦＣ蓋のホールの直径：１２．７ｍｍ
上述の２つのホールの中央距離：２３．５ｍｍ
金属重りＭの仕様詳細は次の通りである：
金属重りのためのプランジャーシャフトの直径：１６．０ｍｍ
金属重りの直径：５０．０ｍｍ
金属重りの高さ：３９．００ｍｍ
図３は、プランジャーセンターＰの仕様詳細を示す
ＳＦＣプランジャーセンターの直径ｍ：５９．７ｍｍ
ＳＦＣプランジャーセンターの高さｎ：１６．５ｍｍ
９．６５ｍｍの直径を有し、４７．８ｍｍボルトサークル上に等しく間隔を置いた１４個のホールｏ、及び
９．６５ｍｍの直径を有し、２６．７ｍｍボルトサークル上に等しく間隔を置いた７個のホールｐ
１．６ｃｍ（５／８インチ）のスレッドｑ
【０３０５】
使用する前に、ＳＦＣ装置のステンレススチールスクリーンは、故障、ホール又は伸び過ぎについて正確に調査すべきであり、必要に応じて取り替える。損傷したスクリーンを有するＳＦＣ装置は、間違ったＳＦＣ結果を導く可能性があり、スクリーンが完全に取り替えられるまで使用してはならない。
【０３０６】
シリンダーの底部に取付けられたスクリーンの上方５．００ｃｍ（±０．０５ｃｍ）の高さを測定し、パーマネント・ファイン・マーカーにて、シリンダーに明確にマークをつける。これは、分析中に維持されるべき流体レベルをマークしている。正確で一定の流体レベル（静水圧力）を維持することは、測定の正確度に重要である。
【０３０７】
一定の静水頭部リザーバＣは、シリンダーにＮａＣｌ溶液を送達し、シリンダーの底部に取付けられたスクリーンの上方５．０ｃｍの高さに溶液のレベルを維持するために使用される。リザーバの空気取り込み管Ａの底部の末端部は、測定の間必要とされる５．０ｃｍの高さにシリンダーの流体レベルを維持するために配置され、すなわち、ベンチトップから空気管Ａの底部の高さは、受容容器上方の支持スクリーンにある場合、シリンダー上の５．０ｃｍのマークのベンチトップからの高さと同じである。空気取り込み管Ａとシリンダー上の５．０ｃｍの流体高さマークとの適切な高さ位置合わせは、分析に重要である。好適なリザーバは、流体を配送するための水平に配向したＬ型の配送チューブＥ、リザーバ内の固定された高さにて空気を入れるための開口末端垂直管Ａ及びリザーバを再充填するための栓Ｂを含有するジャーから成る。リザーバＣの底部付近に配置される配送チューブＥは、流体の配送を開始／停止するためのストップコックＦを含有する。管の出口は、シリンダー蓋Ｏでの開口部を通して挿入されるべき寸法であり、その末端部は、（５ｃｍ高さを得た後）シリンダーの流体表面より小さく配置される。空気取り込み管は、Ｏ環カラーと一緒の位置に保持される。リザーバは、シリンダーの高さに対してその高さを調節するために実験用ジャッキＤ上に配置できる。リザーバの構成要素は、必要な高さ（すなわち、静水頭部）にシリンダーを素早く満たすような大きさに作られ、測定の持続時間の間この高さを維持する。リザーバは、少なくとも１０分間、最小３ｇ／秒の流速にて液体を配送できなければならない。
【０３０８】
１６メッシュの剛性ステンレススチール支持スクリーン（又は等価物）を有する環スタンド上にプランジャー／シリンダー装置を配置する。この支持スクリーンは、流体の流れを妨害しないために十分透過性であり、伸張を妨げるステンレススチールメッシュクロスを支持するのに十分剛性である。支持スクリーンは、試験の間、シリンダー装置の傾きを妨げるため平坦で水平でなければならない。支持スクリーンより下方に配置される（が、支持しない）回収リザーバにおいてスクリーンを通過する流体を回収する。回収リザーバは、少なくとも０．０１ｇまでの正確さで天秤に配置される。天秤のデジタル出力は、コンピュータ処理されたデータ獲得システムに連結される。
【０３０９】
試薬の調製
標準１リットル体積について次の調製を言及する。１リットルを超える調製に関して、全ての成分は適切に計算されなければならない。
【０３１０】
ジェイコ合成尿
１Ｌのメスフラスコを脱イオン水でその体積の８０％を満たし、攪拌棒を加えて、攪拌プレート上に置く。別に、計量紙又はビーカーを用い、化学てんびんを用いて次の乾燥成分の量を（±０．０１ｇでの正確さで）計量し、それらが以下に列挙される同じ順番でメスフラスコに添加される。全ての固形分が溶解するまで混合し、次いで攪拌棒を取り除き、１Ｌの体積まで蒸留水で希釈する。攪拌棒を再び添加し、数分間更に攪拌プレート上にて混合する。調製された溶液の伝導度は、７．６±０．２３ｍＳ／ｃｍでなければならない。
無水の化学式［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
リン酸アンモニウム，ニ塩基（（ＮＨ４）２ＨＰＯ４）０．１５ｇ
塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）０．１９ｇ−［塩化カルシウム水和物（２Ｈ２Ｏ）０．２５ｇ］
塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ２）０．２３ｇ−［塩化マグネシウム水和物（６Ｈ２Ｏ）０．５０ｇ］
【０３１１】
調製をより早くするために、次が添加される前に各塩が全て溶解するまで待つ。ジェイコは、２週間清浄なガラス容器に保存してもよい。溶液が曇ったら使用しない。清浄なプラスチック容器中での貯蔵寿命は１０日間である。
【０３１２】
０．１１８Ｍの塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）溶液
計量紙又はビーカーを用いて６．９０ｇの塩化ナトリウムを１Ｌのメスフラスコ内で（±０．０１ｇの正確さで）計量し、脱イオン水を用いて体積まで充填する。攪拌棒を添加し、全ての固形分が溶解するまで攪拌プレート上にて混合する。調製された溶液の伝導度は、１２．５０±０．３８ｍＳ／ｃｍでなければならない。
【０３１３】
試験調製
参照金属シリンダー（直径４０ｍｍ；高さ１４０ｍｍ）を用いて、キャリパーゲージ（例えば、ミトトヨ・ディジマティック・ヘイト・ゲージ（Mitotoyo Digimatic Height Gage））を０と計測されるように設定する。この操作は、滑らかで水平なベンチトップにて行うのが都合が良い。キャリパーゲージ下でＡＧＭなしでＳＦＣ装置を配置し、０．０１ｍｍの単位でＬ１としてキャリパーを記録する。
【０３１４】
一定の静水頭部リザーバを０．１１８ＭのＮａＣｌ溶液で満たす。測定の間、ＳＦＣシリンダー中の液体メニスカスの上方部分を必要な５．０ｃｍ高さに維持するために、リザーバ空気取り込み管Ａの底部を配置する。空気取り込み管Ａをシリンダー上の５ｃｍの流体高さマークにて適切な高さに位置合わせすることは、分析に重要である。
【０３１５】
ディスクの上部に過剰の合成尿を添加することによって８ｃｍのフリットディスク（厚さ７ｍｍ：例えばケムガラス（Chemglass Inc.）＃ＣＧ２０１−５１、粗い多孔性）を飽和させる。ディスクが飽和するまで繰り返す。飽和したフリットディスクを水和皿に置き、合成尿をディスクのレベルに到達するまで添加する。流体の高さはディスクの高さを越えてはならない。
【０３１６】
天秤上に回収リザーバを置き、コンピュータ処理されたデータ獲得システムに天秤のデジタル出力を連結する。回収皿上方の１６メッシュの剛性ステンレススチール支持スクリーンを有する環スタンドを配置する。この１６メッシュスクリーンは、測定の間、ＳＦＣ装置を支持するために十分剛性でなければならない。支持スクリーンは平坦で水平でなければならない。
【０３１７】
ＡＧＭサンプリング
ＡＧＭサンプルは、閉じた瓶に保存され、一定の低湿度環境に維持すべきである。粒径を均一に分配するためにサンプルを混合する。スパチュラを用いて容器の中央部から試験されるべき材料の代表的なサンプルを取り出す。サンプル分割器（divider）の使用は、サンプルの粒径分布の均質性を増加させるために推奨される。
【０３１８】
ＳＦＣ手順
化学天秤プレート上に計量漏斗を配置し、天秤を０にする。スパチュラを用いて、０．９ｇ（±０．０５ｇ）のＡＧＭを計量漏斗内で計量する。ベンチにＳＦＣシリンダーを配置し、計量漏斗を取り、指で優しく叩きながら、ＡＧＭをシリンダー内に移し、スクリーン上での均一な分散が確実にする。ＡＧＭを移す間、シリンダーを徐々に回転させ、分散を促進し均質分布を得る。スクリーン上の均一な粒子分配は最も高い正確さを得るために重要である。分配の終盤にて、ＡＧＭ材料がシリンダー壁に付着してはならない。プランジャーシャフトを蓋のセンターホールに挿入し、次いでプランジャーセンターを数センチメートルに亘ってシリンダーに挿入する。プランジャーセンターをＡＧＭから離し続けて、シリンダーに蓋を挿入し、２つの位置合わせが達成されるまで注意深く回転させる。プランジャーを注意深く回転させ、蓋と位置合わせをし、次いで乾燥ＡＧＭの上部に止まるように降ろす。ステンレススチール重りをプランジャーロッドに挿入し、蓋が自由に動くかどうかを確かめる。蓋の適切な位置付けにより、重りの結合を防止し、ゲル床に対する重りの均一な分配を確実にする。
【０３１９】
シリンダー底部の薄いスクリーンは、容易に伸張される。伸張を防止するために、装置のシリンダー部分を掴みながら、蓋のすぐ上にあるプランジャーロッド上に人差し指で横からの圧力を適用する。これにより、シリンダー内側に対して適切な位置にプランジャーを「ロックし」、その結果装置を持ち上げることができる。フリットディスク上の装置全体を水和皿に置く。皿の流体レベルは、フリットディスクの高さを超えるべきではない。この手順の間に、層が流体を放出又は空気を取り入れないように注意すべきである。皿に利用可能な流体は、全膨潤面に十分な量でなければならない。必要により、水和期間中、更に流体を皿に添加し、十分な合成尿を確実に得られるようにする。６０分の期間を経て、キャリバーゲージ下にＳＦＣ装置を置き、キャリパーをＬ２として０．０１ｍｍの単位で記録する。Ｌ２−Ｌ１の差によって、ゲル層の厚さＬ０を±０．１ｍｍの単位で計算する。計測値が時間とともに変化する場合、最初の値だけを記録する。
【０３２０】
ＳＦＣ装置を回収皿上方の支持スクリーンに移す。装置を持ち上げる場合、シリンダー内側に対して適切な位置にプランジャーがロックされているかを確認する。一定の静水頭部リザーバを、配送チューブがシリンダー蓋のホールを通って置かれるように配置する。次の順序で測定を開始する：
ａ）一定の静水頭部リザーバのストップコックを開き、流体を５ｃｍマークに到達させる。この流体レベルは、ストップコックを開いて１０秒以内に得られるべきである。
ｂ）５ｃｍの流体が達成されたら、直ちにデータ回収プログラムを開始する。
【０３２１】
てんびん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量を、１０分間に亘り、２０秒間隔で記録する。１０分間の終わりに、リザーバのストップコックを閉める。６０秒から実験の終わりまでのデータが計算に使用される。６０秒前に回収されたデータは、計算には含まれない。各ＡＧＭサンプルについて試験を３回行う。
【０３２２】
測定の評価は、ＥＰ−Ａ６４０３３０から変更がないままである。通過流量は、自動的に取り込まれる。
【０３２３】
塩水流伝導度（ＳＦＣ）は次のように計算される：
ＳＦＣ［ｃｍ３ｓ／ｇ］＝（Ｆｇ（ｔ＝０）×Ｌ０）／（ｄ×Ａ×ＷＰ）、
式中、Ｆｇ（ｔ＝０）はｇ／ｓ単位での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に外挿することによる線形回帰分析から得られ、Ｌ０はｃｍ単位のゲル層の厚さであり、ｄはｇ／ｃｍ３単位のＮａＣｌ溶液の密度であり、Ａはｃｍ２単位のゲル層の面積であり、ＷＰはｄｙｎ／ｃｍ２単位のゲル層上方の静水圧力である。
【０３２４】
ＣＳ−ＳＦＣ（コア・シェル塩水流伝導度）
ＣＳ−ＳＦＣは次の変更を伴ってＳＦＣと完全に同様に測定される：
ＳＦＣを変更するために、当業者は、供給ライン流体学的抵抗を低くすることで、評価に実際に使用される測定の開始時間に先立ってＳＦＣ（５ｃｍ）の場合と同一の流体力学的圧力が得、それを評価に使用される測定時間に亘って一定に保つような方法でストップコックを含む供給ラインを設計するであろう。
−使用されるＡＧＭの重量は１．５０＋／−０．０５ｇである
−０．９重量％の塩化ナトリウム溶液は、ＡＧＭサンプルをプレ膨潤するための溶液として、通過流量測定のために使用される
−測定用のサンプルのプレ膨潤時間は２４０分である
−プレ膨潤のために、直径９０ｍｍの濾紙（シュライヒャー・アンド・シュラ−（Schleicher & Schuell）、５９７番）を５００ｍＬの結晶化皿（ショット（Schott）、直径＝１１５ｍｍ、高さ＝６５ｍｍ）に置き、２５０ｍＬの０．９重量％の塩化ナトリウム溶液を添加し、次いでサンプルを有するＳＦＣ測定セルを濾紙上に置き、２４０分間膨潤させる
−通過流量データは、５秒毎に合計３分間記録する
−１０秒から１８０秒間に測定された点は評価に使用され、Ｆｇ（ｔ＝０）はｇ／ｓ単位でのＮａＣｌ溶液の通過流量であり、これは通過流量測定のＦｇ（ｔ）のｔ＝０に外挿することによる線形回帰分析から得られる
−通過流量溶液のためのＳＦＣ測定装置におけるストックリザーバ瓶は、約５ｋｇの塩化ナトリウム溶液を含有する。
【０３２５】
コーティングポリマー類を分析するための方法：
弾性フィルム形成ポリマーのフィルムの調製
本明細書に使用される弾性フィルム形成ポリマーを湿潤伸び試験を含む以下の一部の試験方法に供するために、フィルムをそのポリマー類から得る必要がある。
【０３２６】
本明細書の試験方法にて評価するための（乾燥）フィルムの好ましい平均（以下に示すような）キャリパーは、およそ６０μｍである。
【０３２７】
フィルムを調製するための方法は、一般に当業者に既知であり、通常は、溶媒キャスト、ホットメルト押出成形又はメルトブロウンフィルムを含む。こうした方法によって調製されたフィルムは、フィルムが引き延ばされるか又は引張られる方向として画定される機械方向を有することも可能である。機械方向に垂直な方向は、横断方向と定義される。
【０３２８】
本発明の趣旨上、以下の試験方法に使用されるフィルムは、弾性フィルム形成ポリマーが、以下に列挙される任意の溶媒からの溶液又は分散体に製造できない場合を除いて、溶媒キャストによって形成され、製造できない場合、フィルムは、以下に記載されるようにホットメルト押出成形によって製造される。（後者は、室温で２〜４８時間、溶解若しくは分散を試みた後、弾性フィルム形成ポリマーからの粒子状物質が、材料若しくはコーティング剤及び溶媒の混合物中で依然として目に見える場合、又は溶液若しくは分散体の粘度が高すぎてフィルムキャストできない場合である。）
得られたフィルムは、滑らかな表面を有さなければならず、空泡又はクラックのような目に見える欠陥があってはならない。
【０３２９】
弾性フィルム形成ポリマーからの本明細書の溶媒キャストフィルムを調製するための例：
本明細書の試験に供されるべきフィルムは、次のように前記材料又はコーティング剤の溶液又は分散体からフィルムをキャストすることによって調製できる：
溶液若しくは分散体は弾性フィルム形成ポリマーを１０重量％で水に、又はこれが不可能な場合にはＴＨＦ（テトラヒドロフラン）に、又はこれが不可能な場合にはジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）に、又はこれが不可能な場合にはメチルエチルケトン（ＭＥＫ）に、又はこれが不可能な場合にはジクロロメタンに、又はこれが不可能な場合にはトルエンに、又はこれが不可能な場合にはシクロヘキサンに、溶解又は分散させることによって調製される（及びこれが不可能な場合には以下のホットメルト押出成形プロセスを使用してフィルムを形成する）。次に、その分散体又は溶液を、テフロン皿へと注ぎ、蒸発を遅らせるためにアルミホイルで覆い、溶媒又は分散剤をそのポリマーの最低のフィルム形成温度よりも高い温度で、典型的には約２５℃で長時間にわたり、例えば少なくとも４８時間、又は更には７日間に亘り、ゆっくりと蒸発させる。次いで、フィルムを真空オーブンに２５℃にて６時間置き、残存溶媒の除去を確実にする。
【０３３０】
水性分散体からフィルムを形成するためのプロセスは次の通りである：
分散体は、粘度がフィルムを引き延ばすのに十分高い（０．２Ｐａ・ｓ（２００ｃｐｓ）〜０．５Ｐａ・ｓ（５００ｃｐｓ））ままである限り、供給元から得られるものを使用してもよく、又は水で希釈してもよい。分散体（５〜１０ｍＬ）は、引き下げテーブル（draw down table）のステージに取り付けられたアルミホイルの一片に置かれる。ポリマー分散体は、ガードナー（Gardner）測定ロッド＃３０又は＃６０を用いて引き延ばされ、乾燥後５０〜１００ミクロンの厚さのフィルムに引き延ばされる。分散剤は、ポリマーの最小フィルム形成温度を超える温度、通常約２５℃にて長期間、例えば少なくとも４８時間又は更に７日間まで徐々に蒸発される。フィルムは、最小５分から２時間まで１５０℃で真空オーブンにて加熱され、次いで基材からフィルムを取り除くために５〜１０分間温水浴に浸漬することによってフィルムをホイル基材から取り除く。取り除かれたフィルムは、次いでテフロン（Teflon）シート上に置かれ、２４時間周囲条件の元で乾燥される。乾燥されたフィルムは、次いで試験を行い得るまでプラスチックバッグにて密封される。
【０３３１】
本明細書のホットメルト押出成形フィルムを調製するプロセスは次の通りである：
溶媒キャスティング方法が不可能な場合、弾性フィルム形成ポリマーを流動させる十分に高い温度で動作する一連の回転単軸スクリュー押出機器を使用して、本明細書の弾性フィルム形成ポリマーのフィルムをホットメルトから押出してよい。ポリマーが融解温度Ｔｍを有する場合、押出成形は、そのＴｍを超えて少なくとも２０Ｋ高温で行うべきである。ポリマーが非晶質である（すなわちＴｍを有さない）場合には、定常剪断粘度測定を行ってポリマーについての秩序無秩序転移、又は粘度が劇的に低下する温度を測定することができる。フィルムを押出成形機から引き延ばす方向は、機械方向と定義され、引き延ばし方向に垂直な方向は横断方向と定義される。
【表１】
2008529590.tif 000003
【０３３２】
フィルムの熱処理：
フィルムの熱処理は、下記の試験方法の目的で、使用される弾性フィルム形成ポリマーの最も高いＴｇよりも約２０Ｋ高い温度で真空オーブン中にフィルムを設置することによって行われなければならず、これは０．１トール未満の真空オーブン中で２時間行われるが、但し弾性フィルム形成ポリマーが融解温度Ｔｍを有する場合には、熱処理温度はＴｍよりも少なくとも２０Ｋ低く、その場合好ましくは最も高いＴｇよりも２０Ｋ高い温度（に近い温度）である。Ｔｇに達すると、温度は、フィルム中に泡をもたらすことのあるガスの放出を回避するために最も高いＴｇを超えてゆっくりと上昇させなければならない。例えば、７０℃のハードセグメントＴｇを有する材料は、９０℃で１０分間熱処理されてもよく、続いて、熱処理温度に到達するまで徐々に温度を上昇させる。
【０３３３】
弾性フィルム形成ポリマーがＴｍを有する場合には、（上述したように調製され及び下記の方法によって試験される）フィルムの前記熱処理は、その（最も高い）Ｔｇよりも高く、そのＴｍよりも少なくとも２０℃低く、その（最も高い）Ｔｇよりも２０Ｋ（近く）高い温度で行われる。例えば、１３５℃のＴｍ及び１００℃の（ハードセグメントの）最も高いＴｇを有する湿潤伸張可能な材料は、１１５℃で熱処理される。
【０３３４】
測定可能なＴｇ又はＴｍが存在しない場合、この方法の熱処理温度は、吸水性材料を製造するためのプロセスに使用される場合と同じである。
【０３３５】
適用可能な場合のフィルムの取り外し
乾燥され、所望により熱処理されたフィルムをフィルム形成基材から取り除くのが困難な場合、それらを温水浴に３０秒から５分間置き、基材からフィルムを除去してもよい。次に、続いて、フィルムを２５℃で６〜２４時間乾燥させる。
【０３３６】
湿潤伸び試験及び湿潤引張応力試験：
この試験方法は、一軸ひずみを平らなサンプルに適用してサンプルを伸長するために必要な力を測定することにより、本明細書で用いられるような弾性フィルム形成ポリマー類のフィルムの、破断時の湿潤伸び（破断伸び）及び引張特性を測定するために用いられる。適用可能な場合、本明細書の横断方向のフィルムサンプルにひずみを与える。
【０３３７】
試験を行うための好ましい設備の１つは、ＭＴＳシステムズ社（MTS Systems Corporation）（米国、ミネソタ州、エデンプレイリー（Eden Prairie）、テクノロジードライブ（Technology Drive）１４０００）から入手可能な、２５Ｎ又は５０Ｎロードセルを有するＭＴＳシナジー（MTS Synergie）１００又はＭＴＳアリアンス（MTS Alliance）のような引張試験機である。これは定速伸張を測定し、ここで引張グリップは等速で動き、応力測定機構は応力の増大につれて無視できる程度の距離（０．１３ｍｍ未満）を移動する。ロードセルは、試験されるサンプルの測定される荷重（例えば応力）がロードセルの能力の１０〜９０％になるように選択される。
【０３３８】
各試料はフィルムからダイカットされ、各サンプルは上記で定義したように２．５ｃｍ（１インチ）×２．５ｃｍ（１インチ）であり、フィルムをサンプル（類）へと切断するためにアンビル液圧プレスダイを使用している（従って、フィルムが配向を導入しないプロセスにより作製される場合には、フィルムはどの方向で試験されてもよい）。試験試料（最小で３つ）は、空泡、ホール、内包物及び切れ目のような目に見える欠陥が実質的にないものが選択される。それらはまた、鋭く実質的に欠陥のない縁端部を有していなければならない。
【０３３９】
各乾燥試料の厚さを、約０．７ｋＰａ（０．１ｐｓｉ）の圧力を用いて、ミツトヨ（Mitutoyo）キャリパーゲージのような低圧キャリパーゲージにより０．００１ｍｍの精度で測定する。サンプルの３つの異なる領域を測定し、平均キャリパーを決定する。各試料の乾燥重量を、標準化学天秤を用いて０．００１ｇの精度で測定し、記録する。乾燥試料を、本明細書に使用される乾燥伸び、乾燥割線弾性率、及び乾燥引張応力値を決定するために更に調製されることなく試験する。
【０３４０】
湿潤試験に関しては、予め計量された乾燥フィルム試料を食塩水溶液［０．９％（ｗ／ｗ）ＮａＣｌ］に周囲温度（２３±２℃）で２４時間浸漬する。フィルムを１２０メッシュの耐食性金属スクリーンを備えたバスに固定し、サンプルが丸まったり、互いにくっついたりするのを防止する。フィルムをバスから取り出し、バウンティ（Bounty）（登録商標）タオルのような吸収性ティッシュを用いて拭き取り乾燥させ、余分な、又は吸収されなかった溶液を表面から取り除く。湿潤キャリパーを、乾燥サンプルについて記述されたように測定する。湿潤試料を、更に調製することなく引張試験のために使用する。試験は調製が完了した後、５分以内に完了すべきである。湿潤試料を、湿潤伸び、湿潤割線弾性率及び湿潤引張応力を決定するために評価する。
【０３４１】
本発明の趣旨上、破断するための（又は破断）伸びは、破断するための（又は破断）湿潤伸びと呼ばれ、破断時の引張応力は、破断湿潤応力と呼ばれる。（破断時、破断するための伸び％は、本明細書で使用される破断湿潤伸張性である。）
引張試験は、テストワークス（Testworks）４ソフトウェアを備えたＭＴＳアリアンス（Alliance）引張試験機のような、コンピュータインターフェースを備えた定速伸張の引張試験機にて行われる。ロードセルは、測定される力がセル容量の１０〜９０％以内に入るように選択される。平坦な２．５ｃｍ（１インチ）平方のゴム面をもつグリップを搭載した空気圧つかみ具を設定し、２．５ｃｍ（１インチ）のゲージ長さを得る。試料は、観測可能なゆるみを排除するのに十分であるが、０．０５Ｎ未満の張力で取り付けられる。試料は、この試料が完全に破断するまで２５．４ｃｍ（１０インチ）／分の一定のクロスヘッド速度にて伸張される。試料がグリップ接触面で破断し、又はグリップ内での滑りが検出される場合、そのデータは無視し、新しい試料で試験を繰り返し、グリップ圧を適切に調整する。フィルム変動を考慮して、サンプルは３つのものについて行われる。
【０３４２】
得られた引張力変位データは、初期の試料寸法を用いて応力−ひずみ曲線に変換され、その曲線から本明細書で使用される伸び、引張応力、及び弾性率が導かれる。破断引張応力は、試料が破断したときに測定される最大応力として画定され、ＭＰａ単位で報告する。破断点を、測定された応力がその最大値の９０％になる応力ひずみ曲線の点として定義する。破断伸びを、その破断点におけるひずみとして定義し、初期ゲージ長さと比較してパーセンテージで報告する。４００％伸びでの割線弾性率を、０％と４００％のひずみ時における応力ひずみ曲線を横切る線の傾きとして定義する。３つの応力−ひずみ曲線が、評価されるエラストマーフィルムコーティングそれぞれについて得られる。本明細書で使用する伸び、引張応力及び弾性率は、各曲線から得られるそれぞれの値の平均値である。
【０３４３】
４００％伸びでの乾燥割線弾性率（ＳＭｄｒｙ４００％）は、上述した方法（但し０．９％ＮａＣｌ溶液に浸漬しない）によって得ることが可能であるような乾燥フィルムを、上述したのと同様の引張試験に供し、次に上記で行ったようにゼロ切片及び４００％においてひずみ−応力曲線と交差する直線の傾きを計算することによって計算される。
【０３４４】
ガラス転移温度
ガラス転移温度（Ｔｇ’ｓ）は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）によって本発明の目的のために測定される。熱量計は、試験されるべきサンプルの予想されるＴｇの範囲を含む温度範囲、例えば−９０℃〜２５０℃にわたって少なくとも２０℃／分の速度で加熱／冷却が可能でなければならず、熱量計は約０．２μＷの感度を有していなければならない。ＴＡインスツルメンツ（TA Instruments）Ｑ１０００ＤＳＣが本明細書にて言及されるＴｇ’ｓの測定に非常に適している。対象とする材料は、温度プログラム、例えば−９０℃での平衡、２０℃／分で１２０℃までの傾斜（ramp）、５分間の等温維持、２０℃／分で−９０℃までの傾斜（ramp）、５分間の等温維持、２０℃／分で２５０℃までの傾斜（ramp）を用いて分析され得る。第２の加熱サイクルからのデータ（熱流量対温度）を使用して、標準半外挿熱容量温度アルゴリズム（standard half extrapolated heat capacity temperature algorithm）によってＴｇを計算する。典型的には、３〜５ｇのサンプル物質をクリンプ蓋を有するアルミニウムＤＳＣパン内に量り入れる（±０．１ｇ）。
【０３４５】
本明細書で使用する時、Ｔｇ１はＴｇ２より低い温度である。
【０３４６】
ポリマー分子量
多角度光散乱検出器を備えたゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ−ＭＡＬＳ）を使用して、本明細書の弾性フィルム形成ポリマー類の分子量を決定してもよい。本明細書で言及される分子量は、重量平均モル質量（Ｍｗ）である。こうした測定を行う好適なシステムは、ＤＡＷＮ  ＤＳＰレーザーホトメーター（ワイアット・テクノロジー（Wyatt Technology））、オプティラボＤＳＰ干渉屈折計（ワイアット・テクノロジー（Wyatt Technology））、及び標準ＨＰＬＣポンプ例えばウォーターズ（Waters）６００Ｅシステムからなり、全て、ＡＳＴＲＡソフトウェア（ワイアット・テクノロジー（Wyatt Technology））によって行われる。
【０３４７】
いかなるクロマトグラフ分離でもそうであるように、溶媒、カラム、温度及び溶出プロファイル及び条件の選択は、試験される特定ポリマーに左右される。以下の条件は、本明細書で言及される弾性フィルム形成ポリマー類に一般的に適用可能であることが見出された、溶媒及び移動相としてテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を使用し、１ｍＬ／分の流量を、直列に配置され４０〜４５℃に加熱された２本の３００×７．５ｍｍ、５μｍ、ＰＬゲル、混合−Ｃ  ＧＰＣカラム（ポリマー・ラボ（Polymer Labs））に通し（オプティラボ（Optilab）屈折計を同じ温度に保持する）、ＴＨＦ溶液中０．２％ポリマー溶液１００μＬを分析のために注入する。ｄｎ／ｄｃ値は、入手可能である場合は文献から得るか又はアストラ・ユーティリティー（ASTRA utility）を用いて計算する。重量平均モル質量（Ｍｗ）は、Ｚｉｍｍフィット法を用いてＡＳＴＲＡソフトフェアを用いることによって計算される。
【０３４８】
水蒸気透過率方法（ＭＶＴＲ方法）
ＭＶＴＲ方法は、特定温度及び湿度下でフィルムを通過する水蒸気の量を測定する。通過した蒸気は、ＣａＣｌ２乾燥剤によって吸収され、重力測定的に測定される。サンプルを、ポジティブコントロールとして使用される、確立された透過性を有する参照フィルムサンプル（例えば、エクソン（Exxon）エグザイア（Exxaire）ミクロ孔質材料＃ＸＢＦ−１１０Ｗ）と共に３回評価する。
【０３４９】
この試験はフランジ付きカップ（デルリン（Delrin）（マクマスター−カー（McMaster-Carr）カタログ＃８５７２Ｋ３４）から機械加工される）及び無水ＣａＣｌ２（ワコー・ピュア・ケミカル・インダストリーズ（Wako Pure Chemical Industries）、バージニア州リッチモンド（Richmond）；カタログ０３０−００５２５）を使用する。カップの高さは５５ｍｍであり、内径３０ｍｍ、外径４５ｍｍである。カップは、このカップを完全に封止するためのシリコーンガスケットとネジ（thumb screws）用の３つの穴を有するふたとを備える。乾燥剤粒子は、８番シーブを通過するが、１０番シーブは通らない大きさである。明らかな欠陥のない、およそ３．８ｃｍ（１．５インチ）×６．４ｃｍ（２．５インチ）のフィルム試料を分析に使用する。フィルムは、カップ開口部Ａ０．０００７０６５ｍ２を完全に覆わなければならない。
【０３５０】
カップには最上部の１ｃｍ以内にＣａＣｌ２を入れる。カップを軽く台に１０回叩き、ＣａＣｌ２の表面を水平にする。ＣａＣｌ２の量は、フィルム表面とＣａＣｌ２の最上部とのヘッドスペースが１．０ｃｍになるまで調整する。フィルムを開口部（３０ｍｍ）に亘ってカップの最上部に置き、シリコーンガスケット、保持リング及びネジを用いて固定する。適切に設置されれば、試料はしわが寄ることも、伸びることもないはずである。サンプルアセンブリを化学天秤で計量し、±０．００１ｇで記録する。アセンブリを一定温度（４０±３℃）及び湿度（７５±３％ＲＨ）のチャンバーに５．０時間±５分間置く。サンプルアセンブリを取り出し、サランラップ（Saran Wrap）（登録商標）で覆い、ゴムバンドで固定する。サンプルを室温で３０分間平衡化し、プラスチックラップを取り除き、アセンブリを再計量し、重量を±０．００１ｇで記録する。吸収された湿分Ｍａは、最初のアセンブリ重量と最終のアセンブリ重量との差である。ｇ／ｍ２／２４時間（ｇ／ｍ２／日）単位のＭＶＴＲは次のように計算される：
ＭＶＴＲ＝Ｍａ／（Ａ＊０．２０８日）
反復結果を平均し、１００ｇ／ｍ２／２４時間単位で近似し、例えば、２８６５ｇ／ｍ２／２４時間は本明細書では２９００ｇ／ｍ２／２４時間となり、２７５ｇ／ｍ２／２４時間は３００ｇ／ｍ２／２４ｈｒとなる。
【０３５１】
フィルム形成ポリマーの水膨潤能を測定する方法
室温（２５℃）にて過剰の脱イオン水に３日間浸漬した後のポリマー試料の重量をＷ１として得る。このポリマー試料の乾燥前の重量はＷ０として得る。水膨潤能は、次いで次のように計算される：
ＷＳＣ［ｇ／ｇ］＝（Ｗ１−Ｗ０）／Ｗ０
【０３５２】
水膨潤能は、乾燥ポリマー１ｇあたり水１ｇでのポリマー試料の水取り込み量である。この試験方法のために、適度にポリマー類を膨潤させるのに通常１．０ｍｍ以下の厚さのポリマー試料を調製する必要がある。３日後に平衡膨潤を得るために低膨潤ポリマー類の０．５ｍｍ未満の厚さを有するポリマーフィルムを調製する必要がある場合もある。当業者は、３日後に平衡膨潤条件を得るように厚さ及び乾燥サンプル重量を調節する。
【０３５３】
シリンダー遠心分離保持能ＣＣＲＣ（４時間ＣＣＲＣ）
シリンダー遠心分離保持能（ＣＣＲＣ）方法は、本明細書では吸収能力と呼ばれる水膨潤材料又はポリマー類（サンプル）の流体保持能力を、２５０ｇの加速での遠心分離後に測定する。遠心分離前に、サンプルを、メッシュボトムとオープントップを有する硬質サンプルシリンダーにて過剰の塩水溶液に膨潤させる。
【０３５４】
２つのサンプル試料を試験される材料それぞれについて評価し、その平均値を報告する。
【０３５５】
ＣＣＲＣは、サンプル材料（１．０＋／−０．００１ｇ）を予め計量された（＋／−−０．０１ｇ）プレキシガラスサンプル容器に入れることによって、周囲条件で測定できるが、この容器は、最上部が開放され、最下部がステンレススチールメッシュ（４００）で閉じられており、塩水は容易にシリンダーに流入できるが、評価される吸収性粒子は保持される。サンプルシリンダーは、丸くなった端部をもつ高さ寸法が６７ｍｍの方形プリズムに近い。ベース寸法（７８×５８ｍｍＯＤ、６７．２×４７．２ＭＭ  ＩＤ）は、本明細書にてシリンダースタンドと称されるモジュラー管アダプター寸法に正確に合い、遠心分離器（ヘレウス・メガフュージ（Heraeus Megafuge）１．０；ヘレウス番号７５００３４９１、ＶＷＲ番号２０３００−０１６）の方形ローターバケット（ヘレウス番号７５００２２５２、ＶＷＲ番号２０３００−０８４）に収まる。
【０３５６】
装填されたサンプルシリンダーをメッシュ表面に亘ってサンプルを均一に分配するようにゆっくり振とうし、次いで塩水溶液を含むパンに直立させる。塩水溶液のメッシュボトムを通る自由流動が確実になるようにシリンダーを配置すべきである。シリンダーは、互いに触れてはならず、パンの壁にもあたってはならず、又はパンボトムを封止してはならない。サンプルは、封圧なしで、４時間、過剰の塩水に膨潤させる。
【０３５７】
４時間後、シリンダーを溶液から直ちに取り出す。各シリンダーをシリンダースタンドに（メッシュ側を下にして）置き、得られたアセンブリは、２つのサンプルアセンブリが遠心分離器ローターにてバランスのとれた位置にあるようにローターバスケットに入れられる。
【０３５８】
サンプルは、シリンダースタンドの底部にて２５０±５ｇの遠心分離加速度を発生させるのに必要な回転速度に到達した後、３分間（±１０秒））遠心分離する。適用される遠心力により吸収体から追い出された溶液は、シリンダースタンドの開口部によって、サンプルからその溶液が含まれるべきローターバケットの最下部に流される。ローターを休止させた後サンプルシリンダーを即座に取り出し、０．０１ｇ単位で計量する。
【０３５９】
サンプル材料のグラムあたりに吸収される塩水溶液のグラムとして表されるシリンダー遠心分離保持能は、次のようにそれぞれの場合について計算される：
【数１】
2008529590.tif 000004
式中、
ｍＣＳ：遠心分離後のサンプルを有するシリンダー質量［ｇ］
ｍＣｂ：サンプルのない乾燥シリンダー質量［ｇ］
ｍＳ：塩水溶液を含まないサンプルの質量［ｇ］
【０３６０】
本明細書にて言及されるＣＣＲＣは、０．０１ｇ／ｇの単位で報告される２つのサンプルの平均である。
【０３６１】
本明細書の水膨潤性材料の理論等価シェルキャリパーを決定するための方法
吸水性材料に含まれているフィルム形成ポリマーの量がわかっている場合には、以下に定義するようにして理論等価平均キャリパーを決定してもよい。
【０３６２】
この方法は、本明細書の吸水性材料上のコーティング層又はシェルの平均キャリパーを、その吸水性材料が単分散物であり、球状であるものとするという想定に基づいて（実際にはそうでない場合もある）計算する。不規則形状粒子の場合であっても、この方法はシェルの平均キャリパーを良好に見積ると考えられる。
【表２】
2008529590.tif 000005
式
（注：この記述において、パーセントで表されるｃはすべて、０〜１００％と等価である０〜１の範囲を有する。
【数２】
2008529590.tif 000006
【０３６３】
計算例：
Ｄ＿ＡＧＭ＿ｄｒｙ：＝０．４ｍｍ（４００μｍ）；Ｒｈｏ＿ＡＧＭ＿固有：＝Ｒｈｏ＿ポリマー＿シェル：＝１．５ｇ／ｃｃ
【表３】
2008529590.tif 000007
【実施例】
【０３６４】
本発明の実施例：
以下の全ての実施例及び比較例において−異なるように記載されない限り、コーティングのために使用されるコーティングポリマー及び脱凝集助剤の量は、超吸収性ポリマーの量に基づく固形分として表現される。
【０３６５】
使用されるコーティング剤：
【表４】
2008529590.tif 000008
【０３６６】
比較例１−パーマックス（Permax）２００を用いたＡＳＡＰ５１０Ｚ市販品のコーティング
１５０〜５００μｍの画分は、次の特性を有する市販品ＡＳＡＰ５１０Ｚ（ＢＡＳＦ（BASF AG））からふるい分け、次いで以下の手順に従ってパーマックス（Permax）２００でコーティングした：
ＡＳＡＰ５１０Ｚ（１５０〜５００μｍ画分のみの特性）：
ＣＣＲＣ＝２５．４ｇ／ｇ
ＣＳ−ＡＵＬ４．８ｋＰａ（０．７ｐｓｉ）＝２３．９ｇ／ｇ
ＣＳ−ＳＦＣ＝５５ ｘ１０−７［ｃｍ３ｓ／ｇ］
【０３６７】
ワースターチューブ（Wurster-tube）を有していないＦａ．ワルドナー（Fa. Waldner）からのワースター（Wurster）実験室用コーターを使用し、バッチあたりの吸収性ポリマー（ＡＳＡＰ５１０Ｚ、この場合１５０〜５００μｍ）の量は２０００ｇであった。ワースター（Wurster）装置は、３００ｍｍの上部直径にまで延びる１５０ｍｍの下方直径を有する円錐形であり、キャリアガスは３０℃の温度を有する窒素であり、このガス流速は０．２ＭＰａ（２ｂａｒ）の圧力にて１．４ｍ／ｓであった。装置のボトムプレートは、直径１．５ｍｍの穿孔を有し、４．２％の空気通過流のための有効な開放断面を有していた。
【０３６８】
コーティング剤（ポリマー分散体：パーマックス（Permax）２００、ノベオン（Noveon Inc.）、脱凝集剤：レバシル（Levasil）５０、Ｈ．Ｃ．スターク（H.C. Starck GmbH）））を噴霧し、ボトムスプレーモードで操作する開口直径が１．２ｍｍ、窒素温度２５℃であるＦａ．シュリック（Fa. Schlick）（ドイツ）からの窒素駆動二材料ノゾルを用いてスプレーコーティングした。コーティング剤は、２３℃の温度にて２０重量％の水性分散体からそれぞれスプレーされた。まず水性ポリマー分散体をスプレーし、続いて、その後直ちに脱凝集剤の水性分散体をスプレーした。
【０３６９】
吸収性ポリマーの重量に基づいて、２．５重量％のパーマックス（Permax）２００及び０．５重量％のレバシル（Levasil）を、コーティングのために使用した。ポリマー分散体のスプレー時間は３０分であり、脱凝集助剤は５分であった。
【０３７０】
コーティングされた材料は、続いて取り出され、オイル加熱ジャケット（オイル温度約２００℃）を用いて予め加熱されたＬｏｅｄｉｇｅプラウシェアミキサータイプＭ５Ｒに１０００ｇ移した。材料を約２．１ｒａｄ／ｓ（２０ｒｐｍ）にてゆっくり撹拌し、２０分以内に１６５℃の生成物温度に加熱した。コーティングされた材料を連続的に撹拌し、更に６０分間その温度を保持した。この熱処理工程の間、窒素ブランケットを適用した。その後、それをステンレススチールトレイ上に直ちに注ぎ、室温まで冷却させた。１０００μｍスクリーン上での粗いふるいにより塊をコーティング材料から取り除き、続いて、コーティングされた材料を性能に関して試験した。
【０３７１】
実施例Ａ１−パーマックス（Permax）２００及び融合助剤としてのｎ−ブタノールを用いたＡＳＡＰ５１０Ｚ市販品のコーティング
本発明の実施例は、水性パーマックス（Permax）２００−分散体の固形分重量に基づいて１重量％のｎ−ブタノール（＝０．５ｇ）を融合助剤として、スプレーコーティング用にその分散体を用いる前に分散体に添加した以外、比較例１と全く同じように行った。
【０３７２】
比較例Ａ２−アスタシン・フィニッシュ（Astacin Finish）ＬＤ１６０３を用いたＡＳＡＰ５１０Ｚ市販品のコーティング
比較例は、アスタシン・フィニッシュ（Astacin Finish）ＬＤ１６０３をポリマー分散体として使用した以外、比較例１と全く同じように行った。
【０３７３】
吸収性ポリマーの重量に基づいて、１．０重量％のアスタシン・フィニッシュ（Astacin Finish）ＬＤ１６０３及び０．５重量％のレバシル（Levasil）をコーティングのために使用した。ポリマー分散体のスプレー時間は１３分であり、脱凝集助剤は５分であった。
【０３７４】
実施例Ａ２−アスタシン・フィニッシュ（Astacin Finish）ＬＤ１６０３及び融合助剤としてのｎ−ブタノールを用いたＡＳＡＰ５１０Ｚ市販品のコーティング
本発明の実施例は、水性アスタシン・フィニッシュ（Astacin Finish）ＬＤ１６０３−分散体の固形分重量に基づいて２．５重量％のｎ−ブタノール（＝０．５ｇ）を融合助剤として、スプレーコーティングのためにその分散体を使用する前に分散体に添加した以外、比較例２と全く同じように行った。
【０３７５】
比較例Ａ３−６０％アスタシン・フィニッシュ（Astacin Finish）ＬＤ１６０３及び４０％レプトン（Lepton）ＴＯＰ  ＬＢの混合物を用いたＡＳＡＰ５１０Ｚ市販品のコーティング
比較例は、アスタシン・フィニッシュ（Astacin Finish）ＬＤ１６０３及びレプトン（Lepton）ＴＯＰ  ＬＢのブレンドをポリマー分散体として使用した以外、比較例１と全く同じように行った。吸収性ポリマーの重量に基づいて、０．６重量％のアスタシン・フィニッシュ（Astacin Finish）ＬＤ１６０３及び０．４重量％のレプトン（Lepton）ＴＯＰ  ＬＢ、並びに最後に０．５重量％のレバシル（Levasil）をコーティングに使用した。２つの分散体をコーティングの前にブレンドした。ポリマー分散体ブレンドのスプレー時間は１３分であり、脱凝集助剤は５分であった。
【０３７６】
実施例Ａ３−６０重量％アスタシン・フィニッシュ（Astacin Finish）ＬＤ１６０３及び４０％レプトン（Lepton）ＴＯＰ  ＬＢの混合物並びに融合助剤としてのｎ−ブタノールを用いたＡＳＡＰ５１０Ｚ市販品のコーティング
本発明の実施例は、水性アスタシン・フィニッシュ（Astacin Finish）ＬＤ１６０３−分散体の固形分重量に基づいて２．５重量％のｎ−ブタノール（＝０．３ｇ）を融合助剤として、スプレーコーティングのためにその分散体をブレンドし、使用する前に分散体に添加した以外、比較例３と全く同じように行った。
【０３７７】
表：実施例Ａ１〜Ａ３の性能データ
【表５】
2008529590.tif 000009
【０３７８】
以上のように、本発明の実施例は、極めて良好にコーティングされ、同じ実験条件の下でより高いＣＳ−ＳＦＣを示す。
【０３７９】
比較例Ａ４−脱凝集剤を用いない、パーマックス（Permax）２００によるＡＳＡＰ５１０Ｚ市販品のコーティング
１５０〜５００μｍの画分は、次の特性を有する市販品ＡＳＡＰ５１０Ｚ（ＢＡＳＦ  ＡＧ）からふるい分け、次いで以下の手順に従ってパーマックス（Permax）２００でコーティングした：
ＡＳＡＰ５１０Ｚ（１５０〜５００μｍ画分のみの特性）：
ＣＣＲＣ＝２５．４ｇ／ｇ
ＣＳ−ＡＵＬ４．８ｋＰａ（０．７ｐｓｉ）＝２３．９ｇ／ｇ
ＣＳ−ＳＦＣ＝５５×１０−７［ｃｍ３ｓ／ｇ］
【０３８０】
ワースターチューブ（Wurster-tube）を有していないＦａ．ワルドナー（Fa. Waldner）からのワースター（Wurster）実験室用コーターを使用し、バッチあたりの吸収性ポリマー（ＡＳＡＰ５１０Ｚ、この場合１５０〜５００μｍ）の量は９００ｇであった。ワースター（Wurster）装置は、３００ｍｍの上部直径まで延びる１５０ｍｍの下方直径を有する円錐形であり、キャリアガスは３０℃の温度を有する窒素であり、このガス流速は０．２ＭＰａ（２ｂａｒ）の圧力にて１．４ｍ／ｓであった。装置のボトムプレートは、直径１．５ｍｍの穿孔を有し、４．２％の空気通過流のための有効な開放断面を有していた。
【０３８１】
コーティング剤（ポリマー分散体：パーマックス（Permax）２００、ノベオン（Noveon Inc.））を噴霧し、ボトムスプレーモードで操作する開口直径が１．２ｍｍ、窒素温度２５℃であるＦａ．シュリック（Fa. Schlick）（ドイツ）からの窒素駆動二材料ノゾルを用いてスプレーコーティングした。コーティング剤は、２３℃の温度にて１１重量％の水性分散体からスプレーされた。
【０３８２】
吸収性ポリマーの重量に基づいて、１．０重量％のパーマックス（Permax）２００をコーティングのために使用した。
【０３８３】
コーティングされた材料を続いて取り出し、第２の実験室用流動床コーターに移して、そこで窒素流の下、１８５℃で４５分間保持して熱処理した。その後、それをステンレススチールトレイ上に直ちに注ぎ、室温まで冷却させた。１０００μｍスクリーン上での粗いふるいにより塊をコーティング材料から取り除き、続いてコーティングされた材料を性能に関して試験した。
【０３８４】
実施例Ａ４−パーマックス（Permax）２００及び融合助剤としてのポリエチレングリコール−４００による、脱凝集助剤を用いない、ＡＳＡＰ５１０Ｚ市販品のコーティング
本発明の実施例は、水性パーマックス（Permax）２００−分散体の固形分重量に基づいて２．５重量％のポリエチレングリコール−４００を融合助剤として、スプレーコーティングのためにその分散体を用いる前に分散体に添加した以外、比較例４と全く同じように行った。
【０３８５】
比較例Ａ５−実験室用に調製されたポリウレタン分散体１８０５−４０による、脱凝集助剤を用いない、ＡＳＡＰ５１０Ｚ市販品のコーティング
比較例Ａ５は、パーマックス（Permax）２００を１重量％の実験室用に製造されたポリウレタン分散体１８０５−４０で置き換えた以外、比較例Ａ４と同じに行った。
【０３８６】
ポリウレタン分散体１８０５−４０は次のように調製した：
還流冷却器、撹拌器を備え、オイルバスによって加熱された丸口（round-neck）フラスコに、イソフタル酸、アジピン酸及びＯＨ数が５６ｍｇ／ｇのヘキサンジオール−１．６から調製された８００ｇ（０．４０モル）のポリエステロール（Polyesterole）を添加し、次いで８０．４ｇ（０．６０モル）ＤＭＰＡ（ジメチロールプロピオン酸）及び３６．０ｇ（０．４０モル）のブタンジオール−１，４を添加する。
【０３８７】
反応塊を１０５℃（オイルバス温度）に加熱し、４００ｇ（１．８０モル）のＩＰＤＩ（イソホロンジイソシアネート）及び１６０ｇのアセトンを添加する。１０５℃で４時間撹拌した後、反応塊を１６００ｇのアセトンで希釈する。
【０３８８】
この溶液のＮＣＯ含有量は１．１１％であった。
【０３８９】
溶液を４５℃に冷却し、６８．０ｇ（０．４０モル）ＩＰＤＡ（イソホロンジアミン）を添加する。９０分後、溶液を、５０．０ｇ（０．７３モル）の水性アンモニア（水中２５％）を添加することによって中和した。次いで反応塊を３０００ｇの脱イオン水に再び分散させ、アセトンを真空下で除去する。
【０３９０】
固形含有量が３０重量％の透明なポリウレタン分散体を得る。
【０３９１】
実施例Ａ５−実験室用に調製されたポリウレタン分散体１８０５−４０及び融合助剤としてのｎ−ブタノールによる、脱凝集助剤を用いない、ＡＳＡＰ５１０Ｚ市販品のコーティング
本発明の実施例は、水性１８０５−４０−ポリウレタン分散体の固形分重量に基づいて２．５重量％のｎ−ブタノールを融合助剤として、スプレーコーティングのためにその分散体を使用する前に分散体に添加した以外、比較例５と全く同じように行った。
【０３９２】
表：実施例Ａ４〜Ａ５の性能データ
【表６】
2008529590.tif 000010
【０３９３】
実施例Ａ７〜Ａ１７−異なる融合助剤を用いるパーマックス（Permax）２００によるＡＳＡＰ５１０Ｚ市販品のコーティング
１５０〜８５０μｍの画分は、次の特性を有する市販品ＡＳＡＰ５１０Ｚ（ＢＡＳＦ（BASF AG））からふるい分け、次いで以下の手順に従ってパーマックス（Permax）２００でコーティングした：
ＡＳＡＰ５１０Ｚ（１５０〜８５０μｍ画分のみの特性）：
ＣＣＲＣ＝３０．７ｇ／ｇ
ＣＳ−ＡＵＬ４．８ｋＰａ（０．７ｐｓｉ）＝２４．８ｇ／ｇ
ＣＳ−ＳＦＣ＝３５×１０−７［ｃｍ３ｓ／ｇ］
【０３９４】
ワースターチューブ（Wurster-tube）を有していないＦａ．ワルドナー（Fa. Waldner）からのワースター（Wurster）実験室用コーターを使用し、バッチあたりの吸収性ポリマー（ＡＳＡＰ５１０Ｚ、この場合１５０〜５００μｍ）の量は５００ｇであった。ワースター（Wurster）装置は、３００ｍｍの上部直径にまで延びる１５０ｍｍの下方直径を有する円錐形であり、キャリアガスは３０℃の温度を有する窒素であり、このガス流速は０．２ＭＰａ（２ｂａｒ）の圧力にて１．４ｍ／ｓであった。装置のボトムプレートは、直径１．５ｍｍの穿孔を有し、４．２％の空気通過流のための有効な開放断面を有していた。
【０３９５】
コーティング剤（ポリマー分散体：パーマックス（Permax）２００、ノベオン（Noveon Inc.））を噴霧し、ボトムスプレーモードで操作する開口直径が１．２ｍｍ、窒素温度が２５℃であるＦａ．シュリック（Fa. Schlick）（ドイツ）からの窒素駆動二材料ノゾルを用いてスプレーコーティングした。コーティング剤は、２３℃の温度にて１１重量％の水性分散体からスプレーした。
【０３９６】
吸収性ポリマーの重量に基づいて、２．５重量％のパーマックス（Permax）２００を全ての実施例においてコーティングのために使用した。融合助剤は以下の表に示されるように、パーマックス（Permax）−分散体に混合するか、又は後でパーマックス（Permax）−フィルムに別にスプレーして使用した。融合助剤の量は、常にパーマックス（Permax）２００の固形分の量に基づいて計算した。
【０３９７】
コーティングされた材料を続いて取り出し、テフロン加工されたトレイに移し、真空オーブン中にて１５０℃で２時間乾燥した。
【０３９８】
その後、室温まで冷却させた。１０００μｍスクリーン上での粗いふるいにより塊をコーティング材料から取り除き、コーティングされた材料を続いて性能に関して試験した。
【０３９９】
比較例Ａ６−融合助剤を用いないパーマックス（Permax）２００によるＡＳＡＰ５１０Ｚ市販品のコーティング
比較例Ａ６は、融合助剤を使用しなかった以外、本発明の実施例Ａ７〜Ａ１７と全く同じように行った。
【０４００】
表：実施例Ａ７〜Ａ１７の性能データ
【表７】
2008529590.tif 000011
＊）パーマックス２００固形分に基づく
ブレンド：スプレーコーティングの前に融合助剤をパーマックス（Permax）に添加した
別個：パーマックス（Permax）によるコーティングの後に融合助剤を別に噴霧した
実施例Ａ１８−最適な熱処理期間の測定
コーティングされた材料をテフロン加工されたトレイ上では乾燥させずに、その後、コーターから取り出し、第２の実験用流動床乾燥器に移し、そこで窒素流の下で１８５℃にて４５分間保持して熱処理した以外、実施例Ａ１３を再現した。
【０４０１】
１０分毎に、少量のサンプルをとり、室温まで冷却させた。１０００μｍスクリーン上での粗いふるいにより塊をコーティング材料のサンプルから取り除き、コーティングされた材料を、続いて、性能に関して試験した。
【０４０２】
ＣＳ−ＳＦＣを熱処理時間に対してプロットする場合、明らかな最大値は３０分後に見出される。
【０４０３】
表：実施例Ａ１８の最適な熱処理期間の測定
【表８】
2008529590.tif 000012
【０４０４】
実施例Ａ１９−最適な熱処理期間の測定
コーティングされた材料をテフロン加工されたトレイ上では乾燥させずに、その後、コーターから取り出し、第２の実験用流動床乾燥器に移し、そこで窒素流の下で１８５℃にて４５分間保持して熱処理した以外、実施例Ａ１５を再現した。
【０４０５】
１０分毎に、少量のサンプルをとり、室温まで冷却させた。１０００μｍスクリーン上での粗いふるいにより塊をコーティング材料のサンプルから取り除き、コーティングされた材料を、続いて、性能に関して試験した。
【０４０６】
表：実施例Ａ１９の最適な熱処理期間の測定
【表９】
2008529590.tif 000013
【０４０７】
ブレンド実施例
実施例Ｂ１〜Ｂ１３：非ポリウレタン分散体、ポリウレタン分散体及び分散体のブレンドによるＡＳＡＰ５１０Ｚ市販品のコーティング
次の実施例では、非ポリウレタン分散体又は分散体のブレンドを表に与えられる量で使用した以外、比較例１と全く同じように全てのサンプルを調製した。重量％によるそれぞれの量は、使用される吸水性ポリマー粒子の重量に基づく。
【０４０８】
ブレンドは、少なくとも２つのポリマー分散体を共に混合することによって得られた。
【０４０９】
２０重量％の濃縮分散体からの２．５重量％のポリマーコーティングに関して、スプレー時間は比較例１と同様に約３０分であった。
【０４１０】
１．５重量％ではスプレー時間は約２０分であり、１．０重量％ではスプレー時間は約１３分であった。
【表１０】
2008529590.tif 000014
【０４１１】
表：実施例Ｂ１〜Ｂ１３の性能データ
【表１１】
2008529590.tif 000015
【０４１２】
全ての量は、吸水性ポリマー粒子に基づく重量％にて示される。
【０４１３】
比較例Ｃ１−酸化防止剤を含有しないポリウレタン分散体によるＡＳＡＰ５１０Ｚ市販品のコーティング
１５０〜５００μｍの画分は、次の特性を有する市販品ＡＳＡＰ５１０Ｚ（ＢＡＳＦ  ＡＧ）からふるい分け、次いで以下の手順に従ってパーマックス（Permax）２００でコーティングした：
ＡＳＡＰ５１０Ｚ（１５０〜５００μｍ画分のみの特性）：
ＣＣＲＣ＝２５．４ｇ／ｇ
ＣＳ−ＡＵＬ４．８ｋＰａ（０．７ｐｓｉ）＝２３．９ｇ／ｇ
ＣＳ−ＳＦＣ＝５５×１０−７［ｃｍ３ｓ／ｇ］
【０４１４】
ワースターチューブ（Wurster-tube）を有していないＦａ．ワルドナー（Fa. Waldner）からのワースター（Wurster）実験室用コーターを使用し、バッチあたりの吸収性ポリマー（ＡＳＡＰ５１０Ｚ、この場合１５０〜５００μｍ）の量は２０００ｇであった。ワースター（Wurster）装置は、３００ｍｍの上部直径にまで延びた１５０ｍｍの下方直径を有する円錐形であり、キャリアガスは３０℃の温度を有する窒素であり、このガス流速は０．２ＭＰａ（２ｂａｒ）の圧力にて１．４ｍ／ｓであった。装置のボトムプレートは、直径１．５ｍｍの穿孔を有し、４．２％の空気通過流のための有効な開放断面を有していた。
【０４１５】
コーティング剤（ポリマー分散体：以下に示される１８０５−４０の配合通り、脱凝集剤：レバシル（Levasil）５０、Ｈ．Ｃ．スターク（H.C. Starck GmbH）））を噴霧し、ボトムスプレーモードで操作する開口直径が１．２ｍｍ、窒素温度２５℃であるＦａ．シュリック（Fa. Schlick）（ドイツ）からの窒素駆動二材料ノゾルを用いてスプレーコーティングした。コーティング剤は、２３℃の温度にて２０重量％の水性分散体からそれぞれスプレーされた。まず水性ポリマー分散体をスプレーし、続いて、その後直ちに脱凝集剤の水性分散体をスプレーした。
【０４１６】
吸収性ポリマーの重量に基づいて、２．５重量％のポリマー分散体及び０．５重量％のレバシル（Levasil）をコーティングのために使用した。ポリマー分散体のスプレー時間は３０分であり、脱凝集助剤は５分であった。
【０４１７】
コーティングされた材料を続いて取り出し、２００ｇを実験室用流動床乾燥器に移して、空気流中で１８５℃にてそれぞれ１０分及び２０分乾燥させた。それぞれの時間にて、１０ｇの少量のサンプルを分析のために抽出した。その後、それをステンレススチールトレイ上に直ちに注ぎ、室温まで冷却させた。１０００μｍスクリーン上での粗いふるいにより塊をコーティング材料から取り除き、コーティングされた材料を、続いて、性能に関して試験した。
【０４１８】
ポリマー分散体の調製：
ポリウレタン分散体１８０５−４０は次のように調製した：
還流冷却器、撹拌器を備え、オイルバスによって加熱された丸口（round-neck）フラスコに、イソフタル酸、アジピン酸及びＯＨ数が５６ｍｇ／ｇのヘキサンジオール−１．６から調製された８００ｇ（０．４０モル）のポリエステロール（Polyesterole）を添加し、次いで８０．４ｇ（０．６０モル）ＤＭＰＡ（ジメチロールプロピオン酸）及び３６．０ｇ（０．４０モル）のブタンジオール−１，４を添加する。
【０４１９】
反応塊を１０５℃（オイルバス温度）に加熱し、４００ｇ（１．８０モル）のＩＰＤＩ（イソホロンジイソシアネート）及び１６０ｇのアセトンを添加する。１０５℃で４時間撹拌した後、反応塊を１６００ｇのアセトンで希釈する。
【０４２０】
この溶液のＮＣＯ含有量は１．１１％であった。
【０４２１】
溶液を４５℃に冷却し、６８．０ｇ（０．４０モル）のＩＰＤＡ（イソホロンジアミン）を添加した。９０分後、５０．０ｇ（０．７３モル）の水性アンモニア（水中２５％）を添加することによって溶液を中和した。次いで反応塊を３０００ｇの脱イオン水に再び分散させ、アセトンを真空下で除去する。
【０４２２】
固形含有量が３０重量％の透明なポリウレタン分散体を得る。
【０４２３】
比較例Ｃ２−酸化防止剤を含有しないポリウレタン分散体によるＡＳＡＰ５１０Ｚ市販品のコーティング
この例は、窒素流を熱処理工程に使用した以外、比較例Ｃ１と全く同じように行った。
【０４２４】
実施例Ｃ１〜Ｃ８−酸化防止剤を含有するポリウレタン分散体によるＡＳＡＰ５１０Ｚ市販品のコーティング
実施例Ｃ１〜Ｃ８は、次の表に列挙されるそれぞれの酸化防止剤を、水性アンモニアの添加前にポリウレタン溶液に添加した以外、比較例Ｃ１と全く同じように行った。
【０４２５】
それぞれの分散体においてポリウレタンポリマーの含有量に基づいて３重量％又は４．５重量％の酸化防止剤を有するマスターバッチを調製した。これらのマスターバッチは、次の表に列挙される分散体を得るために、酸化防止剤を含まないように調製した同じ分散体で更に希釈した。
【０４２６】
表：実施例Ｃ１〜Ｃ８の性能データ
【表１２】
2008529590.tif 000016
＊この混合物中の個々の構成成分のブレンド重量比は：クロマノール／ビタミンＥ／イルガノックス（Irganox）１０１０＝１／６．２／８．６。
＊＊  ＊）に記載される混合物の総使用量
＊＊＊コーティングのために使用されるポリマー分散体中の固形分に基づく重量％
イルガノックス（Irganox）１０１０：
チバ（CIBA GmbH）の商標製品
ペンタエリスリテトラキス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート
ＣＡＳ番号００６６８３−１９−８
【０４２７】
本発明の特定の実施形態について例証し説明したが、本発明の範囲内にある様々な他の変更及び修正が当業者には明白であろう。値が本明細書に規定される特定の特性又は次元によって規定される各実施形態は、機能的に等価な特性又は寸法を有する実施形態を包含すると理解すべきである、例えば０．５ｃｍの寸法は、「約０．５ｃｍ」を意味すると理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０４２８】
【図１】透過性設備設定の概略図。
【図２】ＳＦＣシリンダー／プランジャー装置の詳細な図。
【図３】ＳＦＣプランジャーの詳細図。
【図１】
2008529590.tif 000017
【図２】
2008529590.tif 000018
【国際調査報告】
2008529590.tif 000019
2008529590.tif 000020
2008529590.tif 000021
2008529590.tif 000022