(57)【要約】  本発明は、外圧による変形に大いに耐えることのできる、したがって改善された液体取扱特性を示す、改良された水膨潤性材料を含有する改良された吸収性構造体に関する。詳細には、本発明は、改善された吸収能力／透過性バランスをもつ水膨潤性材料を含む吸収性構造体に関する。水膨潤性材料は、通常、一つ若しくは複数の水膨潤性ポリマーのコアと、一つ若しくは複数の前記エラストマーポリマーのシェル、好ましくは選ばれたポリエーテルポリウレタンのシェルとを含む粒子の形態であり、その際、水膨潤性材料は、外圧による変形に耐えられるようなものである。  本発明は、本発明の前記吸収性構造体を含む、おむつ、成人用失禁物品、及び生理用ナプキンにもまた関する。
2008536531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸収性物品において使用するための吸収性構造体であって、前記吸収性構造体が、コアとシェルとを有する粒子を含む水膨潤性材料を含み、前記水膨潤性材料が、水膨潤性ポリマーと、一つ若しくは複数のエラストマーポリマーとを含み、前記水膨潤性材料が、４時間ＣＣＲＣ試験で測定される少なくとも約２０ｇ／ｇの吸収能力と、少なくとも約１５のＱＵＩＣＳ値とを有する、吸収性構造体。
【請求項２】
吸収性物品において使用するための吸収性構造体であって、前記吸収性構造体が、水膨潤性ポリマーを含む水膨潤性材料を含み、前記水膨潤性材料が、４時間ＣＣＲＣ試験で測定される少なくとも約２０ｇ／ｇの吸収能力と、粉砕後の生理食塩水吸収能力（ＳＡＣ”）と、ＱＵＩＣＳ値とを有し、前記ＱＵＩＣＳ値が、
（５／３）＋ＳＡＣ”×（５／１２）よりも大きい、吸収性構造体。
【請求項３】
吸収性物品において使用するための吸収性構造体であって、前記吸収性構造体が、水膨潤性ポリマーを含む水膨潤性材料を含み、前記水膨潤性材料が、４時間ＣＣＲＣ試験で測定される少なくとも約２０ｇ／ｇの吸収能力と、少なくとも約１０のＱＵＩＣＳ値とを有し、前記水膨潤性材料が、少なくとも一つのポリエーテルポリウレタンエラストマーポリマーを含み、前記ポリエーテルポリウレタンが、ポリマー主鎖とポリマー側鎖とから選択される群のうちの少なくとも一つの上にアルキレンオキシド単位を含む、吸収性構造体。
【請求項４】
吸収性物品において使用するための吸収性構造体であって、前記吸収性構造体が、水膨潤性ポリマー粒子を含む水膨潤性材料を含み、前記水膨潤性材料が、４時間ＣＣＲＣ試験で測定される少なくとも約２０ｇ／ｇの吸収能力と、ＱＵＩＣＳ値とを有し、前記水膨潤性ポリマー粒子が、エラストマーポリマーの実質的に均質なコーティングを備えた、スプレーコーティングされた水膨潤性ポリマー粒子であり、前記コーティングが、アニーリングされ、前記水膨潤性材料が、約１０よりも大きいＱＵＩＣＳ値を有する、吸収性構造体。
【請求項５】
前記水膨潤性材料が、少なくとも約２０のＱＵＩＣＳを有する、請求項１に記載の吸収性構造体。
【請求項６】
前記水膨潤性材料が、少なくとも約１０のＣＳ−ＳＦＣを有する、請求項１に記載の吸収性構造体。
【請求項７】
前記水膨潤性材料が、一つ若しくは複数の水膨潤性ポリマーを含有するコアと、一つ若しくは複数のエラストマーポリマーを含有するシェルとを備えた水膨潤性粒子を含む、請求項１に記載の吸収性構造体。
【請求項８】
前記一つ若しくは複数のエラストマーポリマーが、ポリマー主鎖とポリマー側鎖とから選択される群のうちの少なくとも一つの上にアルキレンオキシド単位を含むポリエーテルポリウレタンである、請求項７に記載の吸収性構造体。
【請求項９】
前記主鎖が、ブチレンオキシド単位を含む、請求項８に記載の吸収性構造体。
【請求項１０】
前記水膨潤性ポリマーが、後架橋された水膨潤性ポリマーであり、前記シェルが、１５Ｎ／ｍ〜６０Ｎ／ｍの平均シェル張力を有する、請求項７に記載の吸収性構造体。
【請求項１１】
前記水膨潤性ポリマーが、後架橋されておらず、前記シェルが、６０Ｎ／ｍよりも大きく１１０Ｎ／ｍまでの平均シェル張力を有する、請求項７に記載の吸収性構造体。
【請求項１２】
前記水膨潤性材料が、１よりも大きい吸収度分布指数（ＡＤＩ：Absorbency Distribution Index）を有する、請求項１に記載の吸収性構造体。
【請求項１３】
前記水膨潤性材料が、解凝集助剤を含む、請求項１に記載の吸収性構造体。
【請求項１４】
請求項１に記載の吸収性構造体であって、
ａ）第一表面と第二表面とを有する基材層と、
ｂ）第一表面と第二表面とを含む、前記水膨潤性材料の不連続層と、
ｃ）第一表面と第二表面とを含む熱可塑性材料の層とを含み、
水膨潤性材料の前記不連続層の前記第二表面が、前記基材層の前記第一表面と少なくとも部分的に接触し、熱可塑性材料の前記層の前記第二表面の部分が、前記基材層の前記第一表面と直接接触し、熱可塑性材料の前記層の前記第二表面の部分が、水膨潤性材料の前記不連続層の前記第一表面と直接接触する、吸収性構造体。
【請求項１５】
請求項１に記載の吸収性構造体を含む吸収性物品。
【請求項１６】
前記吸収性構造体が、前記物品の貯蔵層を構成し、前記吸収性構造体が、少なくとも約０．４ｇ／ｃｍ３の密度を有する、請求項１５に記載の吸収性物品。
【請求項１７】
前記貯蔵層が、前記水膨潤性材料の２０重量％未満の吸収性繊維材料を含む、請求項１６に記載の吸収性物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外圧による変形に大いに耐えることができ、故に改善された液体取扱特性を示す、改良された水膨潤性材料を含有する改良された吸収性構造体に関する。具体的に言うと、本発明は、改善された吸収能力／透過性バランスを備える水膨潤性材料を含む吸収性構造体に関する。
【０００２】
本発明はまた、水膨潤性ポリマーとエラストマーポリマーとを含む水膨潤性材料を含む吸収性構造体であって、前記材料は、通常、一つ若しくは複数の水膨潤性ポリマーのコアと一つ若しくは複数の前記エラストマーポリマーのシェルとを含む粒子の形態であり、その際、前記水膨潤性材料は、外圧による変形に耐えることができるようなものである、吸収性構造体に関する。
【０００３】
本発明は、また、本発明の前記吸収性構造体を含む、おむつ、成人用失禁物品、及び生理用ナプキンに関する。
【背景技術】
【０００４】
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、吸収性ゲル化材料若しくはＡＧＭ、又は超吸収性ポリマー若しくはＳＡＰとも呼ばれる、水膨潤性ポリマー、通常はヒドロゲル形成水膨潤性ポリマーを含む吸収性コア構造である。このポリマー材料は、その使用中に物品によって大量の体液、例えば、尿を吸収して閉じ込めることができることを確実にし、その結果、再湿潤しにくくかつ優れた皮膚乾燥性を提供する。
【０００５】
特に有用な水膨潤性ポリマー若しくはＳＡＰは、しばしば、初めに、アクリル酸、アクリル酸のアルカリ金属塩（例えば、ナトリウム及び／若しくはカリウム）又はアンモニウム塩、アルキルアクリレートなどの不飽和カルボン酸又はそれらの誘導体を、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（メト）アクリレート、若しくはトリアリルアミンなどの、比較的少量の二官能性又は多官能性モノマーの存在下で重合させることによって製造される。二官能性又は多官能性モノマー材料は、ポリマー鎖をわずかに架橋させるように作用し、それによってポリマー鎖は水不溶性になるが、水膨潤性になる。これらの軽く架橋された吸収性ポリマーは、ポリマー主鎖に結合され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の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。
【０００６】
さらに、ポリマー粒子は、特に乳児用おむつでの適用において、それらの特性を向上させるために、外側表面に表面架橋された層を形成するように処理されることが多い。
【０００７】
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水膨潤性（ヒドロゲル形成）ポリマーは、適切に高い収着能力、並びに適切に高いゲル強度を有することが必要である。収着能力は、吸収性物品の使用中に遭遇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応力の下で変形するのに抵抗する傾向に関係する。ゲル強度は、吸収性部材又は物品において、変形を低減するように、また、粒子間の毛管空隙が許容しがたい程度まで塞がれて、いわゆるゲルブロッキングを引き起こすのを回避するように、十分に高いものである必要がある。このゲルブロッキングは、流体摂取及び流体分配の速度を抑制し、即ち、ひとたびゲルブロッキングが起こると、それは、吸収性物品の相対的に乾いた領域又は部位への流体の分配を実質的に遅らせる可能性があり、及び水膨潤性ポリマー粒子が完全に飽和されるかなり前に、又は流体が「ブロッキング」粒子を越えて吸収性物品の残りの中に拡散又は吸上げられる前に、吸収性物品からの漏れが起こる可能性がある。ゆえに、水膨潤性ポリマーが（吸収性構造体若しくは物品に組み込まれるときに）、高い耐変形性を有し、したがって高い湿潤多孔性を維持し、それによって膨潤したゲル床を通る流体輸送のための高い透過性をもたらすことが重要である。
【０００８】
比較的高い透過性をもつ吸収性ポリマーは、内部架橋及び／又は表面架橋レベルを高めることによって製造することができ、その架橋が、着用者によって引き起こされる圧力などの外部圧力による変形に対する膨潤したゲルの抵抗を増大させるが、また通常、望ましくないことにゲルの吸収能力を低下させることが、当該技術分野において既知である。ゆえに、今日まで、水膨潤性ポリマーの製造業者は、常に所望の吸収能力及び透過性に応じて表面架橋レベル及び内部架橋レベルを選択しなければならない。
【０００９】
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、この従来の手法の重大な欠点である。低下した吸収能力は、衛生物品中の吸収性ポリマーの分量をより多くすることによって補わなければならず、このことが、例えば、着用中のおむつ又は生理用ナプキンのコアの一体性に関する困難を招く。したがって、この問題を克服するために、技術的に困難で費用のかかる特殊な固定技術が必要とされており、またさらに、吸収性ポリマー自体がより高い分量レベルで必要とされることで、より高いコストが発生する。
【００１０】
表面架橋された水膨潤性ポリマー粒子は、しばしばそれらの表面架橋された表面層によって束縛されていて、十分に吸収又は膨潤できないことがあり、またさらに、表面架橋された表面層は、膨潤の応力又は負荷下での機能に付随した応力に耐えるほど強くはない。
【００１１】
その結果として、そのような水膨潤性ポリマーの表面架橋された表面層は、当該技術分野で使用されるとき、通常、ポリマーが大幅に膨潤すると破砕する。しばしば、これらの表面架橋された水膨潤性ポリマーは、使用中に大きく変形して、湿潤状態にあるゲル床の比較的低い多孔性及び透過性の原因となる。
【００１２】
いかなる理論によっても束縛はされないが、変形に対する安定性を決定する接線力は、シェル又はコーティングの破砕によって制限されると考えられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明者らは、水膨潤性材料が粉砕方法に供されたときの、該水膨潤性材料の吸収能力の変化が、元の水膨潤性材料が水膨潤性材料（膨潤時）のはるかに改善された透過性を保証する十分に高い圧力を及ぼし、最終的には改善された使用時吸収能力／透過性バランスと、最終的に改善された使用時性能とを提供するようなものであるかどうかを判定するための指標であることを今や見出した。
【００１４】
本発明者らは、膨潤時の変形に対する抵抗を改善した、及び膨潤時でさえ外圧に対して改善された安定性を提供する、改良された水膨潤性材料を備える改良された吸収性構造体を提供するための方法もまた見出した。その材料は、特定のシェルを備えた水膨潤性ポリマーの粒子を通常含み、このシェルが、シェル内の水膨潤性ポリマーへと及ぼされる内圧を生み出す。いかなる理論にも制限されないが、この内圧が、外圧、例えば、水膨潤性材料を含む吸収性物品の着用者によって及ぼされる圧力よりも大幅に高い場合、シェルは、可能な限り丸い形状を呈することによってエネルギーを最小限に抑えようとするので、変形に対する粒子の安定性がもたらされると考えられている。水膨潤性材料における内圧は、吸収性物品における使用時の平均外圧に基づき、水膨潤性材料へと及ぼされる典型的な外圧よりも少なくとも５０％高いものであるべきと考えられている。ゆえに本発明者らは、シェルによって生み出される内圧が、特に乳児用おむつなどの吸収性物品で使用される水膨潤性材料の場合、好ましくは約３．１ｋＰａ（０．４５ｐｓｉ）〜約７．２４ｋＰａ（１．０５ｐｓｉ）の範囲内にくるべきであることを見出した。
【００１５】
表面架橋された外表面を含む、記載され且つ当業界で入手可能な既知の表面架橋された水膨潤性ポリマーと同様に、本明細書の水膨潤性材料の水膨潤性ポリマー粒子のシェルは、水膨潤性材料の吸収能力をある程度通常は低下させるが、シェルが高い耐圧力性をもちながら高い膨張性を有していて、高い吸収能力を可能にするので、本明細書の水膨潤性材料によって、改善されたバランスが得られる。ゆえに、本明細書の改良された水膨潤性材料を含む本発明の吸収性構造体は、吸収能力と透過性との改善されたバランスを有する。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
第１の実施形態において本発明は、吸収性物品において使用するための吸収性構造体であり、前記吸収性構造体は、コアとシェルとを有する粒子を含み、且つ通常は前記コア内に含まれる水膨潤性ポリマーと通常は前記シェル内に含まれる一つ若しくは複数のエラストマーポリマーとを含む、水膨潤性材料を含み、前記水膨潤性材料は、４時間ＣＣＲＣ試験で測定される少なくとも約２０ｇ／ｇの吸収能力を有し、また本明細書で定義される、生理食塩水吸収能力（ＳＡＣ）と、粉砕後の生理食塩水吸収能力（ＳＡＣ”）と、それらから計算されるＱＵＩＣＳ値とを有し、その際前記ＱＵＩＣＳは、少なくとも１５、好ましくは最高２００までの吸収性構造体を提供する。
【００１７】
第２の実施形態において本発明は、吸収性物品において使用するための吸収性構造体であって、前記吸収性構造体は、水膨潤性ポリマーを含む水膨潤性材料を含み、前記水膨潤性材料は、４時間ＣＣＲＣ試験で測定される少なくとも約２０ｇ／ｇの吸収能力を有し、また本明細書で定義される、生理食塩水吸収能力（ＳＡＣ）と、粉砕後の生理食塩水吸収能力（ＳＡＣ”）と、それらから計算されるＱＵＩＣＳ値とを有し、その際前記ＱＵＩＣＳ値は、（５／３）＋ＳＡＣ”×（５／１２）よりも大きく、ＱＵＩＣＳは好ましくは最高２００までの、吸収性構造体を提供する。
【００１８】
また、１０よりも大きいＱＵＩＣＳ値を有する、以上及び以下に記載の吸収性構造体であって、前記水膨潤性材料は、アルキレンオキシド単位をもつ一つ若しくは複数の主鎖及び／又は側鎖を有する１以上のポリエーテルポリウレタンエラストマーポリマーを含み、前記ＱＵＩＣＳは好ましくは最高２００までである、吸収性構造体も請求する。
【００１９】
吸収性構造体は、好ましくは、おむつ、成人用失禁製品、生理用ナプキンなどの吸収性物品であり、又は該吸収性物品の一部であり、又は該吸収性物品に組み込まれる。例えば、それは、そのような物品の貯蔵層であってよく、その場合、好ましくは少なくとも約０．４ｇ／ｃｍ３の密度を有し、及び／又は好ましくは（水膨潤性材料の）４０重量％未満、より好ましくは３０重量％未満、さらに好ましくは２０重量％未満の吸収性繊維材料を含み、場合によっては、１０重量％未満の繊維性吸収性材料を含む、又は場合によっては繊維性吸収性材料を全く含まないことが好ましい場合もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
吸収性構造体
「吸収性構造体」は、尿、経血、又は血液などの液体を吸収して保持するのに有用な、少なくとも水膨潤性材料を含む、あらゆる三次元構造体を指す。
【００２１】
「吸収性物品」は、液体（血液、経血、及び尿など）を吸収して保持するデバイスを指し、より具体的には、身体から排出される様々な滲出物を吸収して保持するために着用者の身体に当てて、又は着用者の身体に近接して置かれるデバイスを指す。吸収性物品としては、トレーニングパンツを含めたおむつ、成人用失禁ブリーフ、おむつカバー及びおむつライナー、生理用ナプキン等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００２２】
「おむつ」は、一般に乳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。
【００２３】
「使い捨て」という用語は、本明細書では、通常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。
【００２４】
吸収性構造体は、通常、本明細書の水膨潤性材料と、コアラップ若しくはラッピング材料、水膨潤性材料のための支持層、又は後述するような構造剤などの構造化材料とを含む。
【００２５】
吸収性構造体は、通常、吸収性物品、好ましくは使い捨て吸収性物品、例えば、好ましくは生理用ナプキンやパンティライナー、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であり、又は通常それらの一部を形成する。
【００２６】
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／又は獲得する働きをする吸収性物品の部分であり、該吸収性構造体は、二つ以上の層として又は一体型構造として、吸収性物品の貯蔵層であっても、若しくは獲得層であっても、又はその両方であってもよい。
【００２７】
吸収性構造体は、水膨潤性材料から成る、その後に必要な三次元構造体へと成形される構造体であってよいし、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いてもよい。
【００２８】
吸収性構造体が、発泡体、フィルム、織布ウェブ、並びに／又は、スパンボンド、メルトブロウン、及び／若しくはカード不織材などの当該技術分野において既知の不織布ウェブなど、１以上の支持若しくはラッピング材料もまた含むことが好ましい。好ましい材料の一つは、スパンボンド層と、メルトブロウン層と、もう一つのスパンボンド層とを含む、いわゆるＳＭＳ材料である。きわめて好ましいのは、永久的に親水性の不織布材であり、特に、耐久的に親水性のコーティングを備える不織布材である。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、二つ以上の別個の材料シートから提供されてよく、又は単一の材料シートから提供されてもよい。
【００２９】
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せたものである。不織布の製造に使用されるポリマーは本質的に疎水性であることから、これらは、好ましくは、当該分野で公知のように、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。
【００３０】
そのような材料を使用する好ましい不織布材料及び吸収性構造体は、例えば、同時係属中の特許出願ＵＳ２００４／０３６２５、ＵＳ２００４／０３６２４、及びＵＳ２００４／０３６２３、並びにＵＳ２００４／０１６２５３６、ＥＰ１４０３４１９−Ａ、ＷＯ２００２／０１９２３６６、ＥＰ１４７０２８１−Ａ、及びＥＰ１４７０２８２−Ａに記載されている。
【００３１】
吸収性構造体は、それぞれ水膨潤性材料を固定する働きをすることのできる、エアフェルト繊維などの吸収性繊維材料及び／若しくは接着剤など、構造剤又はマトリックス剤をまた含んでもよい。
【００３２】
本明細書の水膨潤性材料は、膨潤したときでさえ卓越した透過性を有するので、当該技術分野において通常使用されている吸収性繊維材料（エアフェルト）などの多量の構造剤は必要ではない。
【００３３】
ゆえに、好ましくは吸収性構造体において、比較的少量の吸収性繊維性（セルロース）材料が使用されるか、又は該吸収性繊維材料が使用されない。ゆえに、本明細書の前記構造体が、本明細書の水膨潤性材料を多量に含み、及び吸収性（セルロース）繊維をほんのわずかだけ、好ましくは水膨潤性材料の２０重量％未満、若しくはさらに水膨潤性材料の１０重量％未満、場合によっては５重量％未満含む、又は該吸収性繊維を含まないことが好ましい場合がある。
【００３４】
本明細書で好ましい吸収性構造体は、本明細書に記載のコアラップ材料などの基材材料の層と、それらの上の、任意で不連続層として、水膨潤性材料層と、それらの上の、接着剤若しくは熱可塑性材料の層、又は好ましくは、水膨潤性材料の層の上に置かれる（繊維性）熱可塑性接着剤材料の層とを含む。その場合、熱可塑性物質又は接着剤層が、水膨潤性材料と直接接触しているが、またさらに、基材層が吸収性高分子材料によって覆われていない場所では部分的に基材層とも直接接触していることが好ましい場合がある。このことは、それ自体が本質的にｘ方向及びｙ方向の延伸に比べて比較的小さい厚さ（ｚ方向）の二次元構造体である熱可塑性物質又は接着剤材料の（繊維性）層に、本質的に三次元の構造を付与する。
【００３５】
それによって、熱可塑性又は接着剤材料は、水膨潤性材料を保持するための空洞をもたらし、それによってこの材料を固定する。他の一態様では、熱可塑性又は接着剤材料は、基材に結合し、したがって水膨潤性材料を基材に添着させる。
【００３６】
この実施形態では、吸収性構造体中に吸収性繊維材料が存在しないことが好ましい場合がある。
【００３７】
熱可塑性組成物は、その全体において、ＡＳＴＭ方法Ｄ−３６−９５「環及びボール」（Ring and Ball）で決定される、軟化点の５０℃〜３００℃の範囲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混合物を含んでもよいか、又は別の方法としては、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一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。
【００３８】
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は好ましくは、水に反応しない。代表的なポリマーは、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含む包含する（スチレン）ブロックコポリマーであり、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、不飽和接合したジエン又はその（部分的に）水素添加したバージョンである。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。
【００３９】
使用してもよい他の好適な熱可塑性ポリマーは、メタロセンポリオレフィンであり、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である。その中で、少なくとも一つのコモノマーは、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オレフィンのホモポリマー、コポリマー、又はターポリマーである、非晶質ポリオレフィン又は非晶質ポリαオレフィン（ＡＰＡＯ）である。
【００４０】
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、ホットメルト接着剤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。
【００４１】
好ましくは接着剤は、コア全体にわたって繊維の形で存在する、すなわち接着剤は、繊維化されている、又は繊維状である。
【００４２】
好ましくは、繊維は、好ましくは１〜５０μｍの平均厚さと、５ｍｍ〜５０ｃｍの平均長さとを有する。
【００４３】
好ましくは、吸収性構造体は、特に前述のように吸収性繊維が全く又はほとんど存在しないときには、約０．４ｇ／ｃｍ３よりも大きい密度を有する。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。
【００４４】
好ましい吸収性構造体は、例えば、次のように作製することができる。
ａ）ラッピング材料として利用できる基材材料を提供すること、
ｂ）好ましくは水膨潤性材料を実質的に含まない少なくとも一つの領域を含み、また水膨潤性材料を含む少なくとも一つの領域を含むパターンで、本明細書の水膨潤性材料を基材材料の第一表面上に付着させて、好ましくは水膨潤性材料を備える別個の領域間に開口部が形成されるようにすること、
ｃ）熱可塑性材料の一部分が基材の第一表面と直接接触し、熱可塑性材料の一部分が水膨潤性材料と直接接触するように、基材材料の第一表面及び水膨潤性材料上に熱可塑性材料を付着させること、
ｄ）次いで通常、基材材料を折り畳むことによって、又は以上のものの上に別の基材物質を置くことによって、以上のものを密閉すること。
【００４５】
吸収性構造体は、獲得層と貯蔵層とを含んでよく、それら獲得層と貯蔵層とは同じ寸法を有していてもよいが、獲得層が、貯蔵層と同じ横方向幅であるが、貯蔵層よりも短い長手方向長さで、貯蔵層上の横方向中心に配置されることが好ましい場合がある。獲得層は、また、貯蔵層の中心に置かれたまま、該貯蔵層よりも狭いものであってもよい。言い換えれば、獲得層は、好適には貯蔵層に対する面積比が１．０であるが、面積比は、好ましくは１．０未満、例えば、約０．７５未満、より好ましくは約０．５０未満であってもよい。
【００４６】
尿の吸収用に設計された吸収性構造体及び吸収性物品の場合、獲得層が、貯蔵層よりも長手方向に短く、該獲得層の長手方向長さの５０％よりも多くが吸収性構造体の横軸又は本明細書の吸収性物品の横軸よりも前方にくるように位置決めされることが好ましい場合がある。この位置決めは、尿が吸収性構造体又は吸収性物品と初めに接触する可能性が最も高い地点の下に獲得層を設置するために望ましい。
【００４７】
また、吸収性コア、又はその獲得層及び／若しくは貯蔵層は、機械方向若しくは横断方向の一方又は両方で、水膨潤性材料の坪量の不均一分布を含んでもよい。そのような不均一な坪量分布は、有利には、吸収性構造体又は吸収性物品に、さらなる予め定められた局所的な吸収能力を与えるために適用されてよい。
【００４８】
本発明の吸収性構造体は、吸収性物品であっても、又はその一部であってもよいが、通常は、吸収性物品の吸収性コア、又はそのような物品の貯蔵層及び／若しくは獲得層であってよい。
【００４９】
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、及び乳幼児用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。
【００５０】
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、そのそれぞれが、前部と、後部と、それらの間に位置決めされた股部とを有する。本発明の吸収性構造体は、通常は、トップシートとバックシートとの間に位置決めされる。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。
【００５１】
これらの好ましい吸収性物品は、液体不透過性（ただし、好ましくは空気若しくは水蒸気透過性）バックシートと、該バックシートに接合された、又は別の方法で該バックシートに結合された流体透過性トップシートとを通常は含む。このような物品は、当該技術分野において周知であり、本明細書全体を通じて言及される様々な文献に詳細に開示されている。
【００５２】
本明細書の水膨潤性材料は非常に高い吸収能力を有するので、本明細書の吸収性物品ではこの材料をわずかな低いレベルで使用することが可能である。ゆえに、本発明の吸収性構造体を含む、成人用及び乳幼児用おむつ、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、股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、又はさらに０．３ｃｍ未満である吸収性物品が好ましい（この目的だけのために、股部は、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）。
【００５３】
本明細書の水膨潤性材料は非常に良好な透過性を有するので、エアフェルトのような吸収性繊維などの従来の構造剤を多量に存在させる必要はなく、従って前述したように、省略してもよいし、非常に少量だけ使用してもよい。このことは、さらに、吸収性構造体又は本明細書の吸収性物品の厚さを減小させるのに役立つ。
【００５４】
本発明による好ましい物品は、比較的狭い股幅を達成しており、そのことが着用時の快適性を高める。本発明による好ましい物品は、物品の前縁と後縁とから等距離に又は横方向幅が最も狭い点に位置決めされた横方向の線に沿って測定されたときに、１００ｍｍ未満、９０ｍｍ未満、８０ｍｍ未満、７０ｍｍ未満、６０ｍｍ未満、又はさらに５０ｍｍ未満の股幅を達成する。したがって、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、又はさらに５０ｍｍ未満の、コアの前縁と後縁とから等距離に位置決めされた横方向の線に沿って測定される股幅を有する。ほとんどの吸収性物品では、液体の排出が主に前半分で起こることが分かっている。
【００５５】
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、第二の末端部分と、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、又は好ましくは末端部分が互いに連結されており、また、背側ウエストバンドの中央部分及び／若しくはバックシートの後部及び／若しくはバックシートの股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二の係合要素を含む。最も好ましいのは、フック、接着性又は粘着性のある第二の係合要素である。物品、好ましくはおむつの上の係合要素に、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、前述したように、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ってもよい。
【００５６】
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／又はバリアレグカフを有する。
【００５７】
また、トップシートが、好ましくはその長さに沿って伸縮性をもたせる手段（elastication means）を備えた、開口部を有することも好ましい場合があり、開口部を通って汚物が吸収性構造体の上方の隙間空間へと到達でき、それによって確実に汚物が着用者の皮膚から離れてこの隙間空間内に隔離されるようになる。
【００５８】
水膨潤性材料
本明細書の水膨潤性材料は、水を吸収することによってそれが水に膨潤するようなものであり、それによって水膨潤性材料はゲルを形成してもよい。それはまた、他の液体を吸収し、膨潤してもよい。ゆえに、本明細書で使用するとき、「水膨潤性」は、その材料が少なくとも水中で膨潤するが、通常はまた他の液体若しくは溶液中、好ましくは０．９％生理食塩水及び尿などの水系の液体中でも膨潤することを意味する。
【００５９】
水膨潤性材料は、固体であり、これには、ゲル、並びに粒子、例えば、フレーク、繊維、粒塊、大きなブロック塊、顆粒、球体、及び当該技術分野で「固体」又は「粒子」として知られる他の形態が挙げられる。
【００６０】
本明細書の水膨潤性材料は、一つ若しくは複数の水膨潤性ポリマー（粒子）を含有する水膨潤性粒子を含み、前記水膨潤性粒子は、好ましくは（水膨潤性材料の）少なくとも５０重量％〜１００重量％、又はさらに８０重量％〜１００重量％のレベルで存在しており、最も好ましくは該材料は、前記水膨潤性粒子から成る。水膨潤性材料の前記水膨潤性粒子は、好ましくは本明細書に記載したようなコア−シェル構造を有し、その際、コアは、好ましくは、通常やはり粒子状である一つ若しくは複数の前記水膨潤性ポリマーを含む。
【００６１】
本明細書の水膨潤性材料は、少なくとも２０ｇ／ｇ、好ましくは少なくとも２５ｇ／ｇ、より好ましくは少なくとも３０ｇ／ｇ、さらに好ましくは少なくとも４０ｇ／ｇの吸収能力（本明細書に記載の４時間ＣＣＲＣ試験で測定されたとき）を有する。本明細書の水膨潤性材料は、本明細書に記載の４時間ＣＣＲＣ試験で測定されたときに、８０ｇ／ｇ未満、又はさらに６０ｇ／ｇ未満の吸収能力を有してよい。
【００６２】
本明細書の水膨潤性材料は、後述の方法によって定義される、生理食塩水吸収能力（ＳＡＣ）と、粉砕後の生理食塩水吸収能力（ＳＡＣ”）と、それらから計算されるＱＵＩＣＳ値とを有する。ＳＡＣ”とＳＡＣとの差、したがってそれらから計算されるＱＵＩＣＳは、水膨潤性材料（水膨潤性ポリマーを含有する）の粒子のコアへと及ぼされる内圧についての指標である。
【００６３】
ＱＵＩＣＳ値は、以上で定義したように、本明細書の様々な水膨潤性材料に関するものである。
【００６４】
きわめて好ましいのは、ＱＵＩＣＳが少なくとも１５、より好ましくは少なくとも２０、さらに好ましくは少なくとも３０であって、好ましくは最高２００まで、より好ましくは最高１５０まで、さらに好ましくは最高１００までの水膨潤性材料である。
【００６５】
本明細書の水膨潤性材料は、本明細書に記載の方法によって測定される、ＣＳ−ＳＦＣ値によって表される非常に高い透過性又は多孔性を有する。
【００６６】
本明細書の水膨潤性材料のＣＳ−ＳＦＣは、通常、少なくとも１０×１０−７ｃｍ３秒／ｇであるが、好ましくは少なくとも３０×１０−７ｃｍ３秒／ｇ、より好ましくは少なくとも５０×１０−７ｃｍ３秒／ｇ、さらに好ましくは少なくとも１００×１０−７ｃｍ３秒／ｇである。場合によってはＣＳ−ＳＦＣが少なくとも５００×１０−７ｃｍ３秒／ｇ、さらに好ましくは少なくとも１０００×１０−７ｃｍ３秒／ｇであることが好ましい場合もあり、２０００１０−７ｃｍ３秒／ｇ以上のＣＳ−ＳＦＣを有することさえ可能であることが判明している。
【００６７】
通常、水膨潤性材料は粒子状であり、好ましくは、これらの粒子が例えばエラストマーポリマーのシェルを含むときでも、このシェルが通常は非常に薄く、水膨潤性材料の粒子の粒径にさほどの影響を与えないため、後述するような水膨潤性ポリマー粒子の好ましい粒径／分布に実質的に等しい粒径及び分布を有する。
【００６８】
当該技術分野において既知の水膨潤性ポリマー粒子とは対照的に、本明細書の水膨潤性材料の粒子は、通常、膨潤したとき、例えば、後述の４時間ＣＣＲＣ試験に示される方法で膨潤したときに、実質的に球形になることが驚いたことに判明した。すなわち、粒子は、膨潤したときでさえ、粒子の変形がほとんど起こらない程度まで平均外圧に耐えることができるので、大きく改善された透過性を保証する。
【００６９】
膨潤した粒子の球形度は、例えばＰａｒｔＡｎ法によって、又は好ましくは顕微鏡観察によって決定（視覚化）することができる。
【００７０】
好ましくは、本明細書の水膨潤性材料は、好ましくは前記材料中に存在する、又は前記材料中に存在する粒子コア上のシェルとして存在する、エラストマーポリマーを含む。本明細書の吸水性材料は、本明細書に記載の４時間ＣＣＲＣ試験で測定される吸収能力とＣＳ−ＳＦＣ試験で測定される透過性との、驚くほどに有益な組み合わせ又はバランスを有する。
【００７１】
具体的には、本明細書の水膨潤性材料は、１よりも大きい、好ましくは少なくとも２、より好ましくは少なくとも３、さらに好ましくは少なくとも６、最も好ましくは少なくとも約１０の特に有益な吸収度分布指数（ＡＤＩ）（absorbency-distribution-index）を有し、このＡＤＩは、次のように定義される：
ＡＤＩ＝（ＣＳ−ＳＦＣ１／（１５０＊１０−７ｃｍ３秒／ｇ））／１０２．５−０．０９５×（ＣＳ−ＣＣＲＣ／ｇ／ｇ）
【００７２】
ＣＳ−ＣＣＲＣは、後述の試験方法の項に記載の膨潤４時間後のシリンダ遠心保持能力（Cylinder Centrifuge Retention Capacity）である。
【００７３】
水膨潤性材料は、約２００以下、好ましくは５０以下のＡＤＩを通常は有する。
【００７４】
シェル及びそれらの好ましいエラストマーポリマー
本明細書の水膨潤性材料は、好ましくは、コア−シェル構造をもつ水膨潤性粒子を含む。前記コアが一つ若しくは複数の水膨潤性ポリマーを含むことが好ましい。また、前記シェル（前記コア上）がエラストマーポリマーを含むことも好ましい場合がある。
【００７５】
本発明の目的では、シェルが本明細書で言及されるコアの表面の少なくとも一部分上に存在することを理解すべきであり、これには、前記シェルが粒子の外表面を形成し得る実施形態、及びシェルが粒子の外表面を形成しない実施形態が含まれる。
【００７６】
好ましい一手法では、水膨潤性材料は、本明細書に記載されるように、一つ若しくは複数の粒子状水膨潤性ポリマーによって形成されたコアを有する水膨潤性粒子を含み、又はそのような水膨潤性粒子から成り、このコアは、本明細書の水膨潤性材料の粒子の中心を形成しており、水膨潤性粒子は、それぞれ、前記コアの実質的に外表面積全体の上に存在するシェルを含む。
【００７７】
本明細書の好ましい一実施形態では、シェルは、水膨潤性ポリマーコアの周りの本質的に連続した層であり、前記層は、ポリマーコアの表面全体を覆っており、すなわち、コア表面には露出された領域がない。ここで、シェルは、通常、後述する好ましいプロセスによって形成される。
【００７８】
シェルは、好ましくは本明細書に記載の好ましいプロセスで形成されるが、好ましくは通路状に連結されており、より好ましくはシェルは、通路状に連結され、コア、例えば一つ若しくは複数の水膨潤性ポリマーのコアを被包する（完全に取り囲む）（例えば、Ｅ．Ｗ．ウェインスタイン（E. W. Weinstein）ら、マスワールド−「被包」及び「通路状連結」に関するウォルフラム・ウェブ・リソース（Mathworld - A Wolfram Web Resource for ‘encapsulation’ and ‘pathwise connected’）を参照）。シェルは、好ましくはコアの表面上の通路状に連結された完全な表面である。この完全な表面は、シェルがそこに存在する、通路状に連結された、例えば網状構造のような第一の領域から成るが、該表面は、シェルがそこには存在しない、例えばミクロ細孔である第二の領域を含んでもよく、その際、前記第二の領域は、ばらばらの集合体（disjoint union）である。好ましくは、各第２領域、例えばミクロ細孔は、０．１ｍｍ２未満、又はさらに０．０１ｍｍ２未満、好ましくは８０００μｍ２未満、より好ましくは２０００μｍ２未満、さらにより好ましくは８０μｍ２未満の表面積を有する。ただし、第二の領域が存在せず、シェルがコアの周りに、例えば一つ若しくは複数の水膨潤性ポリマーの完全な被包を形成することが最も好ましい。
【００７９】
前述したように、シェルは、好ましくは、後述するようなエラストマーポリマーを含む。エラストマーポリマーのシェルは、好ましくは後述する方法によって一つ若しくは複数の水膨潤性ポリマーのコアの表面上に形成され、例えば、好ましくはエラストマーポリマーの分散体又は溶液が、本明細書に記載の好ましいプロセスによって水膨潤性ポリマーのコア上にスプレーされる。驚いたことに、これらの好ましいプロセス条件が、圧力に対するシェルの抵抗性をさらに改善して、良好な吸収性を保証しながら水膨潤性材料の透過性を改善することが分かった。
【００８０】
本明細書のシェルは、一般に、（理論的等価シェルキャリパー）×（４００％伸長時の平均湿潤割線弾性率）として定義される、５〜２００Ｎ／ｍ、好ましくは１０〜１７０Ｎ／ｍ、より好ましくは２０〜１３０Ｎ／ｍの高いシェル張力を有する。一部の実施形態では、シェル張力４０Ｎ／ｍ〜１１０Ｎ／ｍのシェルをもつことが好ましい場合がある。
【００８１】
本明細書の水膨潤性ポリマーが（本明細書に記載されるシェルの適用前に、又は前記シェルの適用と同時に）（表面）後架橋されている、本明細書の一実施形態では、場合によっては、シェル張力が１５Ｎ／ｍ〜６０Ｎ／ｍ、さらに好ましくは２０Ｎ／ｍ〜６０Ｎ／ｍ、好ましくは４０〜６０Ｎ／ｍの範囲にあることがより好ましい場合がある。
【００８２】
水膨潤性ポリマーが表面架橋されていない、さらに他の実施形態では、場合によっては前記シェル張力が６０Ｎ／ｍよりも大きく１１０Ｎ／ｍまでの範囲にあることがより好ましい場合がある。
【００８３】
シェルは、好ましくは、湿気透過速度（ＭＶＴＲ；後述する方法によって決定できる）が２００ｇ／ｍ２／日よりも大きい、少なくとも中等度透水性（通気性）であり、好ましくはＭＶＴＲが８００ｇ／ｍ２／日以上、より好ましくは１２００〜１４００ｇ／ｍ２／日（１４００を含める）の通気性であり、さらに好ましくはＭＶＴＲが少なくとも１５００ｇ／ｍ２／日、最高で２１００ｇ／ｍ２／日（２１００を含める）の通気性であり、最も好ましくは、シェル（例えば、エラストマーポリマー）は、ＭＶＴＲが２１００ｇ／ｍ２／日以上の高通気性である。
【００８４】
本明細書のシェルは、通常は薄く、好ましくは、シェルは、本明細書に記載の方法によって決定できるように、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、又はさらに２〜２０ミクロン、又はさらに２〜１０ミクロンの平均キャリパー（厚さ）を有する。
【００８５】
シェルは、好ましくはキャリパー及び／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との比が１：１〜１：５、好ましくは１：１〜１：３、又はさらに１：１〜１：２、又はさらに１：１〜１：１．５となるようなものである。
【００８６】
好ましくは、水膨潤性材料は、通常はフィルム形成エラストマーポリマー、通常は熱可塑性フィルム形成エラストマーポリマーである、一つ若しくは複数のエラストマーポリマーのシェルを有する。
【００８７】
本明細書のエラストマーポリマーは、水膨潤性ではない。それらは、本明細書に記載の方法によって決定できるように、水若しくは生理食塩水又は合成尿を１．０ｇ／ｇ未満、好ましくはさらに０．５ｇ／ｇ未満、又はさらに０．１ｇ／ｇ未満、通常は吸収する。
【００８８】
エラストマーポリマーは、６０℃よりも低い、少なくとも一つのガラス転移温度をもつポリマーであってよく、エラストマーポリマーがブロックコポリマーであり、そのコポリマーの少なくとも一つのセグメント又はブロックが室温よりも低いＴｇを有し（すなわち、２５℃よりも低く、これはソフトセグメント又はソフトブロックと言われる）またそのコポリマーの少なくとも一つのセグメント又はブロックが室温よりも高いＴｇを有する（これは、ハードセグメント又はハードブロックと言われる）ことが好ましい場合があり、これについては後述でより詳細に説明する。Ｔｇは、本明細書で言及するとき、加熱されたときにエラストマーポリマー材料が受ける比熱変化を測定するために、示差走査熱量計（ＤＳＣ）など、当該技術分野において既知の方法によって測定されてよい。ＤＳＣは、エラストマーポリマーのサンプルの温度を不活性な基準材料（例えば、インジウム）の温度と同一になるように維持するために必要なエネルギーを測定する。Ｔｇは基線の傾きにおける吸熱変化の中間点から決定される。Ｔｇ値はサンプル中のあらゆる残留溶媒が除去されるように２度目の加熱サイクルから報告される。
【００８９】
好ましくは、水膨潤性材料は、１以上のエラストマーポリマー（少なくとも一つのＴｇが６０℃未満）を含むシェルを備えた粒子を含み、前記材料は、（４００％伸長時の平均湿潤割線弾性率）＊（水膨潤性材料の総重量と比較した前記エラストマー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、０．０３ＭＰａ〜０．６ＭＰａ、好ましくは０．０７ＭＰａ〜０．４５ＭＰａ、より好ましくは０．１〜０．３５ＭＰａである。
【００９０】
前述のエラストマーポリマーの相対重量百分率は、例えば、本明細書に記載のパルスＮＭＲ方法によって決定することができる。
【００９１】
好ましい実施形態では、水膨潤性材料は、エラストマーポリマーを含み、該エラストマーポリマーは、水膨潤性材料の粒子のシェル内に通常は存在し、（水膨潤性材料の重量の）０．１重量％〜２５重量％、より好ましくは０．５〜１５重量％、さらに好ましくは１０重量％まで、さらに好ましくは最高５重量％までの重量百分率で通常は存在する。当業者は、これを決定するための好適な方法を知っている。例えば、少なくとも一つのガラス転移温度（Ｔｇ）が６０℃未満のエラストマーポリマーを含む水膨潤性材料の場合、本明細書で後述するＮＭＲ方法を使用してよい。
【００９２】
エラストマーポリマーに望ましい特性を付与するために、さらに、微粒子、油、溶媒、可塑剤、界面活性剤、分散剤などの充填剤を任意選択的に組み込んでもよい。
【００９３】
エラストマーポリマーは、疎水性であってもよいし、親水性であってもよい。ただし、濡れを速くするために、ポリマーはやはり親水性であることが好ましい。
【００９４】
エラストマーポリマーは、好ましくは、水膨潤性ポリマー粒子上のシェルの形態として適用され、且つシェルの形態で存在しており、これは、好ましくはそれらの溶液又は分散体を用いて本明細書に記載のコーティングプロセスによって実施される。そのような溶液及び分散体は、水及び／又はいずれか好適な有機溶媒、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、クロロホルム、エタノール、メタノール、及びこれらの混合物を使用して調製することができる。
【００９５】
好ましい実施形態では、ポリマーは、好ましくは水性分散体の形態で適用され、より好ましい実施形態では、ポリマーは、後述する好ましいポリウレタンなど、ポリウレタンの水性分散体として適用される。
【００９６】
ポリウレタンの合成及びポリウレタン分散体の調製については、例えば、ウルマンの工業化学百科事典（Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry）、第６版、２０００年電子公開（2000 Electronic Release）に詳細に記載されている。
【００９７】
ポリウレタンは、好ましくは親水性であり、特に表面親水性である。表面親水性は、当業者に既知の方法によって決定されてもよい。好ましい手法では、親水性ポリウレタンは、吸収されるべき液体（０．９％生理食塩水；尿）によって濡らされる材料である。それらは、９０°未満の接触角を特徴としてもよい。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Ｋｒｕｓｓ  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されることができる。
【００９８】
好ましい実施形態では、親水性の特性は、ポリウレタンが親水性ポリマーブロック、例えば、エチレングリコール（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）から、若しくは１，４−ブタンジオール（ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）から、若しくはプロピレングリコール（ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）から、又はそれらの混合物から得られる基の一部を有するポリエーテル基を含む結果として達成される。
【００９９】
したがって、ポリエーテルポリウレタンは、好ましいエラストマーポリマーである。親水性ブロックは、側鎖の一部又はすべての側鎖が親水性ポリマーブロックである櫛形ポリマーの方式で構築することができる。ただし、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もできる。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主要な部分が側鎖の形態で存在するポリウレタンを用いる。次に、それらの側鎖は、ポリ（エチレングリコール）−ｃｏ−ポリ（プロピレングリコール）などのブロックコポリマーであることができる。
【０１００】
極めて好ましいのは、アルキレンオキシド単位、好ましくはエチレンオキシド単位を有する、側鎖を備えたポリエーテルポリウレタンである。主鎖がアルキレンオキシド単位、好ましくはブチレンオキシド単位を含むポリエーテルポリウレタンもまた好ましい。
【０１０１】
さらに、多い画分（elevated fraction）のイオン基、好ましくはカルボキシレート基、スルホネート基、ホスホネート基、又はアンモニウム基を通じて、ポリウレタンの親水性の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第三級又は第四級基であってよい。カルボキシレート、スルホネート、及びホスフェートは、アルカリ金属塩又はアンモニウム塩として存在してよい。好適なイオン基及びそれらそれぞれの前駆体については、例えば、「ウルマンの工業化学百科事典（Ullmanns Encyclopadie der technischen Chemie）」、第４版、第１９巻、３１１〜３１３頁に記載されており、またさらにＤＥ−Ａ１４９５７４５及びＷＯ０３／０５０１５６にも記載されている。
【０１０２】
好ましいポリウレタンの親水性は、エラストマーポリマー（シェル）によって包囲された水膨潤性ポリマー粒子への水の浸透及び溶解を促進する。
【０１０３】
本明細書で特に好ましいポリウレタンは、重量平均分子量Ｍｗが少なくとも５ｋｇ／ｍｏｌ、好ましくは少なくとも１０ｋｇ／ｍｏｌ以上の、１以上の相分離ブロックコポリマーを含む。
【０１０４】
一実施形態では、このようなブロックコポリマーは、互いに重合された、少なくとも第一の重合ホモポリマーセグメント（ブロック）と第二の重合ホモポリマーセグメント（ブロック）とを有し、好ましくは、第一の（ソフト）セグメントは、２０℃未満、又はさらに０℃未満のＴｇ１を有し、第二の（ハード）セグメントは、好ましくは６０℃以上、又はさらに７０℃以上のＴｇ２を有する。
【０１０５】
他の実施形態では、このようなブロックコポリマーは、互いに重合された、少なくとも第一の重合ヘテロポリマーセグメント（ブロック）と第二の重合ヘテロポリマーセグメント（ブロック）とを有し、好ましくは第一の（ソフト）セグメントは、２０℃未満、又はさらに０℃未満のＴｇ１を有し、第二の（ハード）セグメントは、好ましくは６０℃以上、又はさらに７０℃以上のＴｇ２を有する。
【０１０６】
一実施形態では、（Ｔｇが少なくとも５０℃である）第二のハードセグメントの総重量平均分子量は、好ましくは少なくとも２８ｋｇ／ｍｏｌ、又はさらに少なくとも４５ｋｇ／ｍｏｌである。
【０１０７】
（Ｔｇが２０℃未満である）第一の（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／ｍｏｌ、好ましくは少なくとも１０００ｇ／ｍｏｌ、又はさらに少なくとも２０００ｇ／ｍｏｌであるが、好ましくは８０００ｇ／ｍｏｌ未満、好ましくは５０００ｇ／ｍｏｌ未満である。
【０１０８】
ただし、第一の（ソフト）セグメントの総量は、通常、ブロックコポリマー全体の２０重量％〜９５重量％、又はさらに２０重量％〜８５重量％、より好ましくは３０重量％〜７５重量％、又はさらに４０重量％〜７０重量％である。さらに、ソフトセグメントの総重量濃度が７０重量％を超えるときには、個々のソフトセグメントが５０００ｇ／ｍｏｌ未満の重量平均分子量を有することがさらに好ましい。
【０１０９】
「ポリウレタン」が、ジ−又はポリイソシアネートと少なくとも一つの二官能性又は多官能性「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ポリマーを記述するために使用される総称であることは、当業者にはよく理解されている。「活性水素含有」は、二官能性又は多官能性化合物が、イソシアネート基（反応性基とも呼ばれる）に対して反応性をもつ少なくとも二つの官能基、例えば、ヒドロキシル基、第一級及び第二級アミノ基、並びにメルカプト（ＳＨ）基を有することを意味する。
【０１１０】
また、ポリウレタンには、ウレタン結合及び尿素結合に加えて、アロファネート、ビウレット、カルボジイミド、オキサゾリジニル、イソシアヌレート、ウレットジオン（uretdione）、及びその他の結合も含まれることも、当業者にはよく理解されている。
【０１１１】
一実施形態において本明細書で有用なブロックコポリマーは、好ましくはポリエーテルウレタン及びポリエステルウレタンである。特に好ましいのは、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である。
【０１１２】
本明細書で使用するとき、用語「アルキレングリコール」には、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、２〜１０個の炭素原子を有するアルキレングリコール及び置換アルキレングリコールの両方が含まれる。
【０１１３】
本明細書で使用されるポリウレタンは、ポリイソシアネートと、２以上の反応性基を有する活性水素含有化合物との反応によって、一般には得られる。これらには、次のものが含まれる。
ａ）好ましくは３００〜１０００００ｇ／ｍｏｌ、特に５００〜３００００ｇ／ｍｏｌ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、分子量が２００〜２００００ｇ／ｍｏｌの範囲である化合物、さらに該ポリエーテル基が反応性基をもたない化合物。
【０１１４】
これらの化合物は、また、混合物として使用することもできる。
【０１１５】
好適なポリイソシアネートは、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、好適なポリイソシアネートとしては、脂肪族、脂環式、アラリファチック（araliphatic）、及び芳香族ポリイソシアネートが挙げられ、これらは単独で又は二つ以上の混合物で使用される。ジイソシアネートがより好ましい。特に好ましいのは、脂肪族及び脂環式ポリイソシアネート、特にジイソシアネートである。
【０１１６】
好適な脂肪族ジイソシアネートの具体例としては、ヘキサメチレン−１，６−ジイソシアネート、１，１２−ドデカンジイソシアネート、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、２，４，４−トリメチル−ヘキサメチレンジイソシアネート、２−メチル−１，５−ペンタメチレンジイソシアネートなど、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を使用はできるが、それらの揮発性及び毒性が高いのであまり好ましくない。好ましい脂肪族ポリイソシアネートとしては、ヘキサメチレン−１，６−ジイソシアネート、２，２，４−トリメチル−ヘキサメチレンジイソシアネート、及び２，４，４−トリメチル−ヘキサメチレンジイソシアネートが挙げられる。
【０１１７】
好適な脂環式ジイソシアネートの具体例としては、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（バイエル社（Bayer Corporation）からデスモジュール（Desmodur）（登録商標）Ｗとして市販）、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。好ましい脂環式ジイソシアネートとしては、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。
【０１１８】
好適なアラリファチック・ジイソシアネート（araliphatic diisocyanates）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。好ましいアラリファチックジイソシアネート（araliphatic diisocyanate）は、テトラメチルキシリレンジイソシアネートである。
【０１１９】
好適な芳香族ジイソシアネートの例としては、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。
【０１２０】
２以上の反応性基を有する高分子量化合物ａ）の例は、ポリエステルポリオール及びポリエーテルポリオール、並びに、ポリヒドロキシポリエステルアミド、ヒドロキシル含有ポリカプロラクトン、ヒドロキシル含有アクリルコポリマー、ヒドロキシル含有エポキシド、ポリヒドロキシポリカーボネート、ポリヒドロキシポリアセタール、ポリヒドロキシポリチオエーテル、ポリシロキサンポリオール、エトキシ化ポリシロキサンポリオール、ポリブタジエンポリオール及び水素添加ポリブタジエンポリオール、ポリアクリレートポリオール、ハロゲン化ポリエステル及びポリエーテル、及び類似のもの、並びにこれらの混合物などである。ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリシロキサンポリオール、及びエトキシ化ポリシロキサンポリオールが好ましい。特に好ましいのは、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、及びポリアルキレンエーテルポリオールである。前述の高分子量化合物中の官能基の数は、好ましくは、平均して１分子当たり官能基１．８〜３個の範囲、特に２〜２．２個の範囲である。
【０１２１】
ポリエステルポリオールは、通常、有機ポリカルボン酸又はそれらの無水物と化学量論的に過剰なジオールとの反応によって調製されるエステル化生成物である。
【０１２２】
ポリエステルポリオールを製造する際に使用されるジオールとしては、アルキレングリコール、例えば、エチレングリコール、１，２−及び１，３−プロピレングリコール、１，２−、１，３−、１，４−、及び２，３−ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオール、１，８−オクタンジオール、並びに他のグリコール、例えば、ビスフェノール−Ａ、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール（１，４−ビス−ヒドロキシメチルシクロヘキサン）、２−メチル−１，３−プロパンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ジブチレングリコール、ポリブチレングリコール、ジメレートジオール（dimerate diol）、ヒドロキシル化ビスフェノール、ポリエーテルグリコール、ハロゲン化ジオール、及び類似のもの、並びにこれらの混合物が挙げられる。好ましいジオールとしては、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。代替的に、又は追加的に、同等のメルカプト化合物をまた使用してもよい。
【０１２３】
ポリエステルポリオールを製造する際に使用される好適なカルボン酸としては、ジカルボン酸及びトリカルボン酸並びに無水物、例えば、マレイン酸、無水マレイン酸、コハク酸、グルタル酸、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、オレイン酸などの二量体脂肪酸、及び類似のもの、並びにこれらの混合物が挙げられる。ポリエステルポリオールを製造する際に使用される好ましいポリカルボン酸としては、脂肪族又は芳香族二塩基酸が挙げられる。
【０１２４】
好適なポリエステルポリオールの例としては、ポリ（グリコールアジパート）、ポリ（エチレンテレフタレート）ポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、オルソフタル酸ポリオール（orthophthalic polyols）、スルホン酸化及びホスホン酸化ポリオール、及び類似のもの、並びにこれらの混合物が挙げられる。
【０１２５】
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としては、ポリ（ブタンジオールアジパート）；ヘキサンアジパートイソフタレートポリエステルなど、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；ヘキサンジオールネオペンチルグリコールアジピン酸ポリエステルジオール、例えば、ピオサン（Piothane）６７−３０００ＨＮＡ（パノラム・インダストリーズ（Panolam Industries））及びピオサン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、例えば、ピオサン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、例えば、ピオサン６７−ＳＯ０ＨＮＦが挙げられる。他の好ましいポリエステルジオールとしては、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。
【０１２６】
ポリエーテルポリオールは、反応性水素原子を含有する出発化合物、例えば、ポリエステルポリオールの調製について記載した水又はジオールと、アルキレングリコール又は環状エーテル、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、スチレングリコール、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、１，２−ブチレンオキシド、２，３−ブチレンオキシド、オキセタン、テトラヒドロフラン、エピクロロヒドリン、及び類似のもの、並びにこれらの混合物との反応によって、既知の方式で得られる。好ましいポリエーテルとしては、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）］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、それ自体で使用することもでき、又は物理的ブレンドとして使用することもできる。プロピレンオキシドとエチレンオキシドとが共重合される場合、これらのポリプロピレン−ポリエチレンコポリマーは、ランダムポリマーとしても、又はブロックコポリマーとしても使用することができる。
【０１２７】
一実施形態では、ポリエーテルポリオールは、主ポリマー鎖の構成要素である。
【０１２８】
他の実施形態では、ポリエーテロール（polyetherol）は、主ポリマー鎖の末端基である。
【０１２９】
さらに他の実施形態では、ポリエーテルポリオールは、主鎖に櫛状に結合した側鎖の構成要素である。そのようなモノマーの一例が、テゴマー（Tegomer）Ｄ−３４０３（デグサ（Degussa））である。
【０１３０】
ポリカーボネートとしては、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、及び類似のもの、並びにこれらの混合物などのジオールと、ジエチルカーボネートなどのジアルキルカーボネート、ジフェニルカーボネートなどのジアリールカーボネート、又はホスゲンとの反応によって得られるものが挙げられる。
【０１３１】
二つの反応性官能基を有する低分子量化合物ｂ）の例は、アルキレングリコールなどのジオール、及びポリエステルポリオールの調製に関して前述した他のジオールである。それらには、また、前記ポリエステルアミド及びポリアミドを調製する際に有用な好ましい化合物の中に含まれる、ジアミン及びポリアミンなどのアミンも挙げられる。好適なジアミン及びポリアミンとしては、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、セミカルバジドカルボン酸のヒドラジド、ビス−ヒドラジド及びビス−セミカルバジド、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリス−（２−アミノエチル）アミン、Ｎ−（２−ピペラジノエチル）−エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス−（２−アミノエチル）−ピペラジン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’−トリス−（２−アミノエチル）エチレンジアミン、Ｎ−［Ｎ−（２−アミノエチル）−２−アミノエチル］−Ｎ’−（２−アミノエチル）−ピペラジン、Ｎ−（２−アミノエチ（aminoethy））−Ｎ’−（２−ピペラジノエチル）−エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ビス−（２−アミノエチル）−Ｎ−（２−ピペラジノエチル）アミン、Ｎ，Ｎ−ビス−（２−ピペラジノエチル）アミン、ポリエチレンイミン、イミノビスプロピルアミン、グアニジン、メラミン、Ｎ−（２−アミノエチル）−１，３−プロパンジアミン、３，３’−ジアミノベンジジン、２，４，６−トリアミノピリミジン、ポリオキシプロピレンアミン、テトラプロピレンペンタミン、トリプロピレンテトラミン、Ｎ，Ｎ−ビス−（６−アミノヘキシル）アミン、Ｎ，Ｎ’−ビス−（３−アミノプロピル）エチレンジアミン、及び２，４−ビス−（４’−アミノベンジル）−アニリン、及び類似のもの、並びにこれらの混合物が挙げられる。好ましいジアミン及びポリアミンとしては、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、ペンタエチレンヘキサミン、及び類似のもの、並びにこれらの混合物が挙げられる。他の好適なジアミン及びポリアミンとしては、例えば、ジェファミン（Jeffamine）（登録商標）Ｄ−２０００及びＤ−４０００（分子量だけが異なるアミン末端ポリプロピレングリコール）、並びにジェファミン（登録商標）ＸＴＪ−５０２、Ｔ４０３、Ｔ５０００、及びＴ３０００（アミン末端ポリエチレングリコール、アミン末端ポリプロピレン−ポリエチレングリコールコポリマー、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をベースとするトリアミン）が挙げられ、ハンツマン・ケミカル社（Huntsman Chemical Company）から入手可能）。
【０１３２】
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、又は側鎖として櫛状の形状で主鎖に結合していてもよい。
【０１３３】
好ましい実施形態では、ポリウレタンは、乾燥重量基準で最終ポリウレタン中にポリ（アルキレングリコール）単位を約１０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％、より好ましくは約２０重量％〜約５０重量％含むために十分な量のポリ（アルキレングリコール）側鎖を含む。ポリ（アルキレングリコール）側鎖単位の少なくとも約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％が、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）単位の残りが、３〜約１０個の炭素原子を有するアルキレングリコール及び置換アルキレングリコール単位を含むことができる。用語「最終ポリウレタン」は、水−ポリマー粒子のシェルに使用されるポリウレタンを意味する。
【０１３４】
好ましくは、側鎖単位の量は、（ｉ）側鎖単位の分子量が約６００ｇ／ｍｏｌ未満のときには少なくとも約３０重量％、（ｉｉ）側鎖単位の分子量が約６００〜約１０００ｇ／ｍｏｌのときには少なくとも約１５重量％、（ｉｉｉ）前記側鎖単位の分子量が約１０００ｇ／ｍｏｌを超えるときには少なくとも約１２重量％である。このようなポリ（アルキレングリコール）側鎖を有する活性水素含有化合物の混合物を、このような側鎖をもたない活性水素含有化合物とともに使用することができる。
【０１３５】
これらの側鎖は、前述の高分子ジオールａ）若しくは低分子化合物ｂ）の一部又はすべてを、少なくとも二つの反応性官能基及びポリエーテル基、好ましくはポリアルキレンエーテル基、より好ましくはそれ以上の反応性基をもたないポリエチレングリコール基を有する化合物ｃ）で置き換えることによって、ポリウレタンに組み込むことができる。
【０１３６】
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、米国特許第３，９０５，９２９号（その全体を本明細書に参考として組み込む）に記載されているようなポリ（エチレングリコール）基を有するジオールが挙げられる。さらに、米国特許第５，７００，８６７号（その全体を本明細書に参考として組み込む）は、４段３．５行〜５段４．５行でポリ（エチレングリコール）側鎖の組み込みのための方法を教示している。ポリ（エチレングリコール）側鎖を有する好ましい活性水素含有化合物は、デグサ−ゴールドシュミット（Degussa-Goldschmidt）からテゴマー（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。
【０１３７】
好ましくは、本発明で使用されるべきポリウレタンは、また、前記側鎖を有さず、通常は分子量範囲が約５０〜約１０，０００ｇ／ｍｏｌ、好ましくは約２００〜約６０００ｇ／ｍｏｌ、より好ましくは約３００〜約３０００ｇ／ｍｏｌと広範にわたる、少なくとも一つの活性水素含有化合物と反応してそれを組み込んでいる。前記側鎖をもた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したいずれかのアミン及びポリオールが挙げられる。
【０１３８】
本発明の好ましい一実施形態によれば、活性水素化合物は、最終ポリウレタンの乾燥重量基準で骨格鎖（主鎖）内に約２５重量％未満、より好ましくは約１５重量％未満、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）単位をもたらすように選択され、これは、そのような主鎖ポリ（エチレングリコール）単位が、水性ポリウレタン分散体中でポリウレタン粒子の膨潤を引き起こす傾向にあり、またさらにポリウレタン分散体から製造された物品の使用時の引張り強度を低下させることに寄与するからである。
【０１３９】
ポリエーテル側鎖を有するポリウレタンの調製は、当業者には既知であり、例えば、ＵＳ２００３／０１９５２９３に幅広く記載されており、これを明示的に本明細書に参考として組み込む。
【０１４０】
したがって、本発明は、また、エラストマーポリウレタンシェルをもつ水膨潤性ポリマー粒子を含む水膨潤性材料を備えた吸収性構造体も提供し、その際、ポリウレタンは、ポリエチレンオキシド単位を有する側鎖だけでなく、主鎖内にポリエチレンオキシド単位も含む。
【０１４１】
有利なポリウレタンは、初めにイソシアネート末端基を有するプレポリマーを調製し、続いてそれらを鎖延長工程において結合させることによって得られる。結合させる工程は、水を通じたもの、又は少なくとも一つの架橋可能な官能基を有する化合物との反応を通じたものとすることができる。
【０１４２】
プレポリマーは、前述のイソシアネート化合物のうちの一つと活性水素化合物とを反応させることによって得られる。好ましくは、プレポリマーは、前述のポリイソシアネートと、少なくとも一つの化合物ｃ）と、任意選択的に、化合物ａ）及びｂ）から選択される少なくとも一つの他の活性水素化合物とから調製される。
【０１４３】
一実施形態では、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、より好ましくは約１．７／１〜約２／１の範囲である。
【０１４４】
ポリウレタンは、さらなる架橋反応を受けることができ、またそれらを任意選択的に自己架橋型にすることもできる、官能基をさらに含有してもよい。
【０１４５】
少なくとも一つの追加の架橋可能な官能基を有する化合物としては、カルボキシル基、カルボニル基、アミン基、ヒドロキシル基、ヒドラジド基、及び類似のもの、並びにそのような基の混合を有する化合物が挙げられる。このような任意の化合物の典型的な量は、乾燥重量基準で最終ポリウレタン１グラム当たり最大約１ミリ当量まで、好ましくは約０．０５〜約０．５ミリ当量、より好ましくは約０．１〜約０．３ミリ当量である。
【０１４６】
イソシアネート末端プレポリマーに組み込むのに好ましいモノマーは、一般式（ＨＯ）ｘＱ（ＣＯＯＨ）ｙを有するヒドロキシカルボン酸であり、式中、Ｑは、１〜１２個の炭素原子を有する線状又は分枝状炭化水素ラジカルであり、ｘ及びｙは、１〜３である。このようなヒドロキシカルボン酸の例としては、クエン酸、ジメチロールプロパン酸（dimethylolpro- panoic acid）（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、ヒドロキシピバリン酸、及び類似のもの、並びにこれらの混合物が挙げられる。ジヒドロキシカルボン酸がより好ましく、ジメチロールプロパン酸（ＤＭＰＡ）が最も好ましい。
【０１４７】
架橋性をもたらす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、及び類似のもの、並びにこれらの混合物が挙げられる。
【０１４８】
ペンダントカルボキシル基を有するプレポリマーを任意で中和すると、カルボキシル基をカルボキシレートアニオンへと変化させ、従って水分散性向上効果を有する。好適な中和剤としては、第三級アミン、金属水酸化物、アンモニア、及び当業者に周知の他の剤が挙げられる。
【０１４９】
鎖延長剤としては、水、平均約２以上の第一級及び／又は第二級アミン基を有する無機若しくは有機ポリアミン、ポリアルコール、尿素、又はこれらの組み合わせのうちの少なくとも一つが本明細書に適している。鎖延長剤として使用するのに適した有機アミンとしては、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、及び類似のもの、並びにこれらの混合物が挙げられる。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（3,3-dichlorobenzidene）、４，４’−メチレン−ビス−（２−クロロアニリン）、３，３−ジクロロ−４，４−ジアミノジフェニルメタン、スルホン酸化第一級及び／又は第二級アミン、及び類似のもの、並びにこれらの混合物も本明細書に適している。好適な無機及び有機アミンとしては、ヒドラジン、置換ヒドラジン、ヒドラジン反応生成物、及び類似のもの、並びにこれらの混合物が挙げられる。好適なポリアルコールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、及び類似のもの、並びにこれらの混合物など、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が挙げられる。好適な尿素としては、尿素及びその誘導体、及び類似のもの、並びにこれらの混合物が挙げられる。ヒドラジンが好ましく、最も好ましくは水中で溶液として使用される。鎖延長剤の量は、利用可能なイソシアネートを基準に通常は約０．５〜約０．９５当量にわたる。
【０１５０】
ポリウレタンの分岐度は、高い引張強度を維持し、耐クリープ性を改善するために有益なこともあるが、必要ではない（ひずみ緩和参照）。この分岐度は、プレポリマー工程又は延長工程の間に達成されてよい。延長工程の間に分岐形成する場合、鎖延長剤ＤＥＴＡが好ましいが、平均約２以上の第一級及び／又は第二級アミン基を有する他のアミンも使用してよい。プレポリマー工程の間に分岐形成する場合、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ル基を有する他のポリオールが使用されることが好ましい。分岐モノマーは、ポリマー骨格鎖の最高約４重量％までの量で存在することができる。
【０１５１】
ポリウレタンは、好ましいエラストマーポリマーである。それらは、溶媒又は分散体から水膨潤性ポリマー粒子に適用することができる。特に好ましいのは、水性分散体である。
【０１５２】
好ましい水性ポリウレタン分散体は、ホーサン（Hauthane）ＨＤ−４６３８（ホーサウェイ（Hauthaway）より）、ハイドロラー（Hydrolar）ＨＣ２６９（イタリア、コルム（Colm）より）、インプラペルム（Impraperm）４８１８０（ドイツ、バイエル・マテリアル・サイエンスＡＧ（Bayer Material Science AG）より）、ルプラプロット（Lupraprot）ＤＰＳ（ドイツ、ＢＡＳＦより）、ペルマックス（Permax）１２０、ペルマックス２００、及びペルマックス２２０（オハイオ州ブレックスビル（Brecksville）、ノベオン（Noveon）より）、シンテグラ（Syntegra）ＹＭ２０００及びシンテグラＹＭ２１００（ミシガン州ミッドランド（Midland）、ダウ（Dow）より）、ウィトコボンド（Witcobond）Ｇ−２１３、ウイトコボンドＧ−５０６、ウイトコボンドＧ−５０７、及びウイトコボンド７３６（コネチカット州ミドルベリー（Middlebury）、ユニロイヤル・ケミカル（Uniroyal Chemical）より）である。
【０１５３】
特に好適なエラストマーポリウレタンについては、後述の文献参照に幅広く記載されており、明示的に本開示の主題の一部を成す。特に親水性の熱可塑性ポリウレタンは、オハイオ州ブレックスビル（Brecksville）のノベオン（Noveon）からペルマックス（Permax）（登録商標）１２０、ペルマックス２００、及びペルマックス２２０の商標で販売されており、また「水性高固体コーティング国際会議会報（Proceedings International Waterborne High Solids Coatings）、３２、２９９、２００４」に詳細に記載されており、２００４年２月に米国ニューオーリンズで「水性高固体及び粉末コーティング国際シンポジウム（International Waterborne, High-Solids, and Powder Coatings Symposium）」において一般公開された。調製については、ＵＳ２００３／０１９５２９３に詳細に記載されている。
【０１５４】
さらに、ＵＳ４，１９０，５６６、ＵＳ４，０９２，２８６、ＵＳ２００４／０２１４９３７、またさらにＷＯ０３／０５０１５６に記載されているポリウレタンは、明示的に本開示の主題の一部を成す。
【０１５５】
より具体的には、親水性、透水性、及び機械的特性に関して特に有利な特性を達成できるように、記載されているポリウレタンを、互いに混合して、又は他のエラストマーポリマー、充填剤、油、水溶性ポリマー、若しくは可塑化剤と混合して使用することができる。
【０１５６】
本明細書のエラストマーポリマーが、粘着性を低減するために、ノベオン社（Noveon Inc.）（米国オハイオ州クリーブランド４４１４１−３２４７ブレックスビルロード９９１１）から入手可能な、市販の樹脂であるエステン（Estane）５８２４５−０４７Ｐ及びエステンＸ−１００７−０４０Ｐなどの充填剤を含むことが好ましい場合がある。
【０１５７】
別の方法として、このような充填剤を、粘着性低減のために、好適なエラストマーポリマーの分散体又は溶液に適用前に加えることもできる。典型的な充填剤は、アエロジル（Aerosil）であるが、また、後に列挙するような他の無機解凝集助剤も使用することができる。
【０１５８】
本明細書に用いるのに好ましいポリウレタンは、ひずみ硬化型及び／又はひずみ結晶化型である。ひずみ硬化は、応力−ひずみ測定中に観察され、ひずみの増大に伴う応力の急激な増大として明らかになる。一般に、ひずみ硬化は、フィルム内のポリマー鎖の配向によって引き起こされ、延伸方向により大きな延長抵抗を生み出すと考えられている。
【０１５９】
水膨潤性ポリマー
本明細書の水膨潤性ポリマーは、好ましくは固体であり、好ましくは粒子の形態である（これには、例えば、フレーク、繊維、凝集体の形態をした粒子が含まれる）。水膨潤性ポリマー粒子は、球形状であることができるし、また不規則な形状の粒子であることもできる。
【０１６０】
本明細書で有用であるのは、原理上、例えば、最新超吸収性ポリマー技術（Modern Superabsorbent Polymer Technology）、Ｆ．Ｌ．ブッフホルツ（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ている、すべての粒子状水膨潤性ポリマーである。水膨潤性粒子は、好ましくは、逆相懸濁重合によって通常得られる種類の球形水膨潤性粒子であり、それらはまた、より大きな不規則粒子を形成するように、少なくともある程度まで、任意選択的に凝集することもできる。ただし、最も好ましいのは、後述で実施例としてより詳細に説明する、現況技術の製造プロセスによって得られる種類の市販の不規則形状粒子である。
【０１６１】
本明細書で有用なオレフィン系不飽和カルボン酸及び無水モノマーとしては、アクリル酸そのものによって代表されるアクリル酸、メタクリル酸、α−クロロアクリル酸、α−シアノアクリル酸、β−メチルアクリル酸（クロトン酸）、α−フェニルアクリル酸、β−アクリルオキシプロピオン酸、ソルビン酸、α−クロロソルビン酸、アンゲリカ酸、ケイ皮酸、ｐ−クロロケイ皮酸、β−ステアリルアクリル酸、イタコン酸、シトラコン酸（citroconic acid）、メサコン酸、グルタコン酸、アコニット酸、マレイン酸、フマル酸、トリカルボキシエチレン、及び無水マレイン酸が挙げられる。好ましい水膨潤性ポリマーは、カルボキシル基、例えば上述のカルボン酸／カルボキシレート含有基を含有する。これらのポリマーには、加水分解されたデンプン−アクリロニトリルグラフトコポリマー、部分的に中和され加水分解されたデンプン−アクリロニトリルグラフトコポリマー、デンプン−アクリル酸グラフトコポリマー、部分的に中和されたデンプン−アクリル酸グラフトコポリマー、加水分解された酢酸ビニル−アクリルエステルコポリマー、加水分解されたアクリロニトリル又はアクリルアミドコポリマー、前述のコポリマーのいずれかのわずかに架橋した網状組織ポリマー、ポリアクリル酸、及びポリアクリル酸のわずかに架橋した網状組織ポリマーが挙げられる。
【０１６２】
水膨潤性ポリマーは、好ましくは、以下を含むモノマー溶液の重合によって得られるポリマー粒子であり、
ｉ）少なくとも一つのエチレン性不飽和酸官能性モノマー、
ｉｉ）少なくとも一つの架橋剤、
ｉｉｉ）適切な場合、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（allylically）不飽和モノマー、並びに
ｉｖ）適切な場合、その上に少なくとも部分的にモノマーｉ）、ｉｉ）、及び適切な場合ｉｉｉ）をグラフトさせることのできる、１以上の水溶性ポリマー、
これによって得られるベースポリマーは、乾燥され、分類され、適切な場合には続いて、
ｖ）少なくとも一つの後架橋剤（又は表面架橋剤）で処理され、
その後、乾燥され、任意で後架橋（すなわち、表面架橋）される。
【０１６３】
有用なモノマーｉ）としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、及びイタコン酸などの、エチレン性不飽和カルボン酸、又はそれらの誘導体、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、及びメタクリル酸エステルが挙げられる。アクリル酸及びメタクリル酸が、特に好ましいモノマーである。
【０１６４】
本明細書で使用されるべき水膨潤性ポリマーは、通常、架橋される、すなわち、重合は、フリーラジカル共重合させてポリマーネットワークにすることのできる二つ以上の重合可能な基を有する化合物の存在下で実施される。
【０１６５】
好適なベースポリマーの調製、またさらに有用な親水性エチレン性不飽和モノマーｉ）の調製については、ＤＥ−Ａ１９９４１４２３、ＥＰ−Ａ６８６６５０、ＷＯ０１／４５７５８、及びＷＯ０３／１４３００に記載されている。
【０１６６】
得られるベースポリマーの酸性基は、好ましくは３０〜１００ｍｏｌ％、より好ましくは６５〜９０ｍｏｌ％、最も好ましくは７２〜８５ｍｏｌ％中和されており、それには慣習的な中和剤を使用することができる。
【０１６７】
中和は、ベースポリマーの段階で、重合後に実施することができる。ただし、また、モノマー溶液に中和剤の一部分を加えることによって重合前に酸性基の最大４０ｍｏｌ％まで、好ましくは１０〜３０ｍｏｌ％、より好ましくは１５〜２５ｍｏｌ％を中和させ、ベースポリマーの段階で重合後にのみ所望の最終中和度を調整することも可能である。
【０１６８】
最も好ましくは、水膨潤性ポリマーは約５０％〜約９５％（モルパーセント）、好ましくは約７５モル％中和された、（わずかに）架橋された、ポリアクリル酸（すなわち、ポリ（アクリル酸ナトリウム／アクリル酸））を含む。
【０１６９】
次いで、中和されたベースポリマーは、残留湿分含量が好ましくは１３重量％未満、特に８重量％未満、最も好ましくは４重量％未満になるまで、ベルト、流動床、タワー乾燥機、又はドラム乾燥機によって乾燥され、その際、水分含有量は、ＥＤＡＮＡの推奨試験方法第４３０．２−０２号「湿分含量（Moisture content）」（ＥＤＡＮＡ＝欧州不織布協会（European Disposables and Nonwovens Association））に従って決定される。乾燥されたベースポリマーは、その後、粉砕され、ふるい分けされるが、有用な粉砕装置としては、典型的には、ロールミル、ピンミル、ハンマーミル、ジェットミル、又はスイングミルが挙げられる。
【０１７０】
使用されるべき水膨潤性ポリマーは、後架橋（表面架橋）させることができる。
【０１７１】
有用な後架橋剤としては、ポリマーのカルボキシレート基ととも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。後架橋剤は、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、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、すべての百分率は、水溶液としてのベースポリマーに基づく。前述の選択から単一の後架橋剤を使用することも可能であり、又は様々な後架橋剤のいずれか所望の混合物を使用することも可能である。
【０１７２】
水性の後架橋溶液中の少なくとも一つの後架橋剤ｖ）の濃度は、例えば、後架橋溶液を基準として１重量％〜５０重量％の範囲、好ましくは１．５重量％〜２０重量％の範囲、より好ましくは２重量％〜５重量％の範囲である。
【０１７３】
ただし、最終ポリマー性能に関して匹敵する表面架橋結果をもたらす後架橋剤を、そのような後架橋剤と任意で共溶媒とを含有する溶液の水分含有量が０重量％〜１００重量％の範囲のどこにあるときでも、言うまでもなく本明細書で使用してよいことが理解される。
【０１７４】
ベースポリマーを基準とした後架橋溶液の総量は、通常、０．３重量％〜１５重量％の範囲、好ましくは２重量％〜６重量％の範囲である。後架橋の実施は、当業者には周知のことであり、例えば、ＤＥ−Ａ−１２２３９０７４に、またさらに先行のドイツ特許出願１０２００４０５１２４２．６にも記載されている。
【０１７５】
水膨潤性ポリマー粒子は、４５μｍ〜４０００μｍの範囲の粒径分布を有することができる。衛生分野で使用される粒径は、好ましくは４５μｍ〜１０００μｍ、好ましくは４５〜８５０μｍ、特に１００μｍ〜８５０μｍの範囲である。狭い粒径分布、特に１００〜８５０μｍ、又はさらに１００〜６００μｍの粒径分布を有する水膨潤性ポリマー粒子を使用することが好ましい。
【０１７６】
狭い粒径分布とは、粒子の８０重量％以上、好ましくは粒子の９０重量％以上、最も好ましくは粒子の９５重量％以上が選択された範囲内にある粒径分布であり、この画分は、よく知られている、ふるい分け方法ＥＤＡＮＡ４２０．２−０２「粒径分布（Particle Size Distribution）」を使用して決定することができる。選択的に、認められたＥＤＡＮＡのふるい分け方法に対して較正されるのであれば、光学的方法も同様に使用することができる。
【０１７７】
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以下のスパンを有する。ここでのスパンとは、分布の境界を成す粗いふるいと細かいふるいとの差を指す。粗いふるいは、８５０μｍ以下の粗さであり、細かいふるいは、４５μｍ以上の細かさである。本明細書で好ましい粒径範囲は、例えば、１５０〜６００μｍ（スパン：４５０μｍ）、２００〜７００μｍ（スパン：５００μｍ）、１５０〜５００μｍ（スパン：３５０μｍ）、１５０〜３００μｍ（スパン：１５０μｍ）、３００〜７００μｍ（スパン：４００μｍ）、４００〜８００μｍ（スパン：４００μｍ）、１００〜８００μｍ（スパン：７００μｍ）の画分である。
【０１７８】
水膨潤性材料を製造する好ましいプロセス
水膨潤性材料は、既知のいずれのプロセスによって製造されてもよい。
【０１７９】
本明細書に記載したようなコア−シェル粒子を含む本明細書の水膨潤性材料の場合、流動床式反応器を使用してシェルを適用することが好ましく、それには、例えば、製薬業界でよく知られている流動又は懸濁床式の塗布機が含まれる。特に好ましいのは、ウルスター（Wurster）法及びグラット−ツェラー（Glatt-Zeller）法であり、これらについては、例えば、「製薬技術（Pharmazeutische Technologie）、ゲオルク・チーメ出版社（Georg Thieme Verlag）、第２版（１９８９）、４１２〜４１３頁」に、またさらに「医薬品製剤学（Arzneiformenlehre）、ヴィッセンシャフトリシェ・フェアラークスブチャンドルンク（Wissenschaftliche Verlagsbuchandlung mbH）、シュトゥットガルト（Stuttgart）、１９８５、１３０〜１３２頁」にも記載されている。工業規模の特に好適なバッチ及び連続流動床プロセスについては、乾燥技術（Drying Technology）、２０（２）、４１９〜４４７（２００２）に記載されている。
【０１８０】
好ましい実施形態では、連続流動床プロセスが使用され、スプレーは、トップモード又はボトムモードで操作される。特に好ましい実施形態では、スプレーは、ボトムモードで操作され、プロセスは、連続的である。好適な装置については、例えば、ＵＳ５，２１１，９８５に記載されている。好適な装置は、また、例えば、グラット・マシーネン・ウント・アパラータボー（Glatt Maschinen- und Apparatebau AG）（スイス）からＧＦシリーズ（連続流動床）及びプロセル（ProCell）（登録商標）噴流層として入手可能である。噴流層技術は、スクリーン底の代わりに単純なスロットを使用して流動床を作り出しており、流動化困難な材料に特に適している。
【０１８１】
好適な流動床式反応器は、エラストマーポリマーの溶融体、溶液、又は分散体が細かく霧化され、液滴が流動床内で水膨潤性ポリマー粒子とランダムに衝突し、それによって多数の衝突後に実質的に均質なシェルが徐々に且つ均一に蓄積するという原理に従って作動する。液滴のサイズは、水膨潤性ポリマーの粒径よりも小さくなければならない。液滴のサイズは、ノズルの種類、スプレー条件、すなわち、温度、濃度、粘度、圧力によって決まり、典型的な液滴のサイズは、１０μｍ〜４００μｍの範囲にある。ポリマーの粒径と液滴のサイズとの比は、通常、少なくとも１０として観察される。狭いサイズ分布をもつ小さい液滴が有利である。霧化されたポリマー分散体又は溶液の液滴は、粒子流と同時に導入されるか、又は横から粒子流へと導入され、また、最上部から流動床上へとスプレーされてもよい。この意味で、この原理に従い、流動床を同様に蓄積させることのできる他の装置及び機器の修正形態は、このような効果を生み出すのに完全に適している。
【０１８２】
本明細書の好ましいプロセスは、好ましくはウルスター塗布機（Wurster Coaters）を用いる。そのような塗布機の例は、ＧＥＡ−エアロマティック・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（PRECISION COATERS）（商標）であり、コーティング・プレース社（Coating Place Inc.）（米国ウィスコンシン州）から入手可能である。
【０１８３】
流入する流動床ガス流が、同様に、装置内で水膨潤性ポリマー粒子の総量が流動化されるように選択されることが有利である。流動床の場合のガス速度は、最低流動化速度（クニー（Kunii）及びレーベンスピール（Levenspiel）「流動化工業技術（Fluidization engineering）」１９９１に記載の測定方法）よりも高く、水膨潤性ポリマー粒子の終端速度よりも低く、好ましくは最低流動化速度よりも１０％高い。ウルスター（Wurster）管の場合のガス速度は、水膨潤性ポリマー粒子の終端速度よりも高く、通常は１００ｍ／ｓ未満、好ましくは終端速度よりも１０％高い。
【０１８４】
ガス流は、水又は溶媒を蒸発させる働きをする。好ましい実施形態では、ガス流のコーティング条件及び温度は、ガス流の出口での相対湿度又は蒸気飽和が、同一温度においてキャリアガス中で優勢な同等の絶対湿度に基づいて、又は適切であれば絶対飽和蒸気圧に基づいて、１０％〜９０％、好ましくは１０％〜８０％、好ましくは１０％〜７０％、特に３０％〜６０％の範囲になるように選択される。
【０１８５】
コーティングは、０℃〜５０℃、好ましくは５〜４５℃、特に１０〜４０℃、最も好ましくは１５〜３５℃の範囲の（生成物及び／又はキャリアガス）温度で行うことができる。
【０１８６】
コーティング工程を終えるキャリアガスの温度は、通常、１００℃以下、好ましくは６０℃未満、より好ましくは５０℃未満、さらに好ましくは４５℃未満、最も好ましくは４０℃未満であるが、０℃よりも低くはない。
【０１８７】
好ましい実施形態では、熱処理工程（後述参照）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、解凝集助剤が加えられる。解凝集助剤は、当業者には、例えば、有機塩、無機塩、及びこれらの混合物、またさらにワックス並びに界面活性剤から選択される、超微粒子状の非水溶性塩であることで知られている。本明細書では、非水溶性塩は、ｐＨ７において水中で５ｇ／Ｌ未満、好ましくは３ｇ／Ｌ未満、特に２ｇ／Ｌ未満、最も好ましくは１ｇ／Ｌ未満（２５℃、０．１ＭＰａ（１ｂａｒ）において）の溶解度を有する塩を指す。非水溶性塩を使用すると、熱処理過程で現れる、エラストマーポリマー、特にポリウレタンに起因する粘着性を低減することができる。
【０１８８】
非水溶性塩は、固体材料として、又は分散体の形態で、好ましくは水性分散体として使用される。エラストマーポリマーが適用された後、及び後続の熱処理工程の前に、解凝集助剤を適用することが特に好ましい。
【０１８９】
水溶性塩において好適なカチオンは、例えば、Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋、Ａｌ３＋、Ｓｃ３＋、Ｙ３＋、Ｌｎ３＋（Ｌｎはランタノイドを示す）、Ｔｉ４＋、Ｚｒ４＋、Ｌｉ＋、Ｋ＋、Ｎａ＋、又はＺｎ２＋である。好適な無機アニオン性対イオンは、例えば、炭酸、硫酸、重炭酸、オルトリン酸、ケイ酸、酸化物、又は水酸化物である。塩が様々な結晶形態で生じるときには、塩のすべての結晶形態が含まれるものとする。これらの解凝集助剤は、また、それらの水和形態で使用することもできる。有用な解凝集助剤には、さらに、多くの粘土、タルカム、及びゼオライトが包含される。二酸化ケイ素は、好ましくはその非晶質形態で、例えば、親水性又は疎水性アエロジル（Aerosil）（登録商標）として使用されるが、また、例えば５〜７５ｎｍの範囲の粒径を有するレバジル（Levasil）（登録商標）カイゼルゾール（Kiselsole）（Ｈ．Ｃ．スタルク社（H.C. Starck GmbH））なども水性の市販のシリカゾルとして選択的に使用することもできる。
【０１９０】
超微粒子状の非水溶性塩の平均粒径は、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、さらに好ましくは１０μｍ未満、最も好ましくは５μｍ未満の範囲である。ヒュームドシリカは、しばしば、さらに細かい粒子として、例えば、１次粒径５０ｎｍ未満、好ましくは３０ｎｍ未満、さらに好ましくは２０ｎｍ未満の粒子として使用される。
【０１９１】
好ましい実施形態では、超微粒子状の非水溶性塩は、水膨潤性ポリマーの重量を基準に、０．００１重量％〜２０重量％、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％、最も好ましくは０．００１〜１重量％の範囲の量で使用される。
【０１９２】
前述の無機塩の代わりに、又は無機塩に加えて、他の既知の解凝集助剤を使用することも可能であり、その例は、ワックス、及び好ましくは微粉化された、又は好ましくは部分的に酸化されたポリエチレンワックス（polyethylenic waxes）であり、これらは同様に水性分散体の形態で使用することができる。このようなワックスについては、ＥＰ０７５５９６４に記載されており、これを明示的に本明細書に参考として組み込む。
【０１９３】
有用な解凝集助剤としては、さらに、ステアリン酸、ステアレート、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、さらに、ポリオキシエチレン−２０−ソルビタンモノラウレート、またさらに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。
【０１９４】
有用な解凝集助剤として、同様に界面活性剤が挙げられる。界面活性剤は、単独で使用することもでき、又は前述の解凝集助剤のうちの一つ、好ましくは非水溶性塩と混合することもできる。
【０１９５】
熱処理は、好ましくは、５０℃よりも高い温度で、好ましくは１００〜２００℃、特に１２０〜１６０℃の範囲の温度で行われてよい。一実施形態では、コーティング、熱処理、及び冷却のプロセス工程には、これらの各工程で空気又は乾燥空気を使用することが可能な場合がある。
【０１９６】
他の実施形態では、これらのプロセス工程の一つ以上で不活性ガスを使用してよい。
【０１９７】
さらに他の実施形態では、これらのプロセス工程の１以上で空気と不活性ガスとの混合物を使用することができる。
【０１９８】
熱処理は、好ましくは不活性ガス下で実施される。コーティング工程も同様に不活性ガス下で実施されることが、特に好ましい。最終冷却段階もまた保護ガス下で実施されると非常に好ましい。したがって、好ましいのは、水膨潤性材料の生成が不活性ガス下で行われてもよいプロセスである。
【０１９９】
コーティング溶液又は分散体に充填剤を加えることが、コーティング又はシェルの均質性の不完全さを作り出し得る。そのような不完全さは、本明細書の特定の実施形態で有用な場合がある。
【０２００】
熱処理工程が終了した後、水膨潤性材料を冷却してよい。このために、温かい乾燥したポリマーが好ましくは連続的に下流の冷却器へと移される。
【０２０１】
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℃よりも高い。
【０２０２】
流動床式冷却器を使用することが好ましい場合がある。
【０２０３】
好ましいのは、次の工程であって、
ａ）水膨潤性ポリマー粒子をエラストマーポリマーの分散体とともに、好ましくは０℃〜５０℃の範囲の温度でスプレーする工程と、
ｂ）任意で、ａ）によって得られる粒子を解凝集助剤でコーティングする工程と、
ｃ）続いて、コーティングされた粒子を５０℃よりも高い温度で熱処理する工程と、
ｄ）続いて、熱処理された粒子を９０℃未満に冷却する工程と、を含むプロセスによって得られる水膨潤性材料である。
【０２０４】
ポリウレタンに有用な溶媒及び分散剤としては、それぞれの溶媒又は混合物中でポリウレタン濃度１〜４０重量％を達成可能な溶媒が挙げられる。例として、メチルエチルケトン、アセトン、イソプロパノール、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、クロロホルムのようなアルコール、エステル、エーテル、ケトン、アミド、及び、ハロゲン化炭化水素、並びにこれらの混合物が挙げられる。極性で、非プロトン性で、１００℃未満で沸騰する溶媒が特に有利である。
【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、好ましくは非常に濃縮されている。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、さもなければ、ポリウレタン溶液又は分散体をもはやスプレーのために細かく分散させることができない。好ましいのは、粘度５００ｍＰａ・ｓ未満、好ましくは３００ｍＰａ・ｓ未満、より好ましくは１００ｍＰａ・ｓ未満、さらに好ましくは１０ｍＰａ・ｓ未満、最も好ましくは５ｍＰａ・ｓ未満のポリウレタン溶液又は分散体である（ポリウレタン分散体の場合、剪断速度２０．９ｒａｄ／ｓ（２００ｒｐｍ）以上で回転粘度計によって測定、ハーケ回転粘度計（Haake rotary viscometer）タイプＲＶ２０、システムＭ５、ＮＶ）。
【０２０６】
本明細書では、水性は、水を指し、またさらに、水と、溶媒の総量を基準に最高２０重量％までの水混和性溶媒との混合物も指す。水混和性溶媒は、２５℃、０．１ＭＰａ（１ｂａｒ）において所望の使用量で水と混和する。それらには、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、エチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、エチレンカーボネート、グリセロール、及びメトキシエタノールなどのアルコールが挙げられる。
【実施例】
【０２０７】
プロセス実施例１−ペルマックス（Permax）１２０によるＡＳＡＰ５１０Ｚ市販製品のコーティング
以下の特性を有する市販製品ＡＳＡＰ５１０Ｚ（ＢＡＳＦ  ＡＧ）から８００〜８５０μｍ画分をふるい分けし、次いでペルマックス（Permax）１２０でコーティングした。
【０２０８】
ＡＳＡＰ５１０Ｚ（ふるい分け前の特性）：
ＣＲＣ＝２９．０ｇ／ｇ；ＳＦＣ＝５０×１０−７［ｃｍ３ｓ／ｇ］
【０２０９】
ウルスター（Wurster）実験室用塗布機を使用し、使用した水膨潤性ポリマー（この場合ＡＳＡＰ５１０Ｚ）は５００ｇであり、ウルスター管は、直径５０ｍｍ、長さ１５０ｍｍであり、間隙幅（ベースプレートからの距離）は１５ｍｍであり、ウルスター装置は、円錐形で、下側の直径１５０ｍｍが上側の直径３００ｍｍへと拡張しており、使用したキャリアガスは、温度２４℃の窒素であり、ガススピードは、ウルスター管内で３．１ｍ／ｓ、周囲の環状空間内で０．５ｍ／ｓであった。
【０２１０】
エラストマーポリマー分散体を、窒素駆動式２材料ノズルを使用して、開口部直径１．２ｍｍ、窒素温度２８℃で霧化させた。ペルマックス（Permax）１２０は、温度２４℃の未希釈（neat）水性分散体４１重量％から６５分間に分散体１８３ｇの速度でスプレーされた。そのプロセスでは、１５重量％のペルマックス（Permax）が吸収性ポリマーの表面に適用された。報告された量は、使用される水膨潤性ポリマーに基づく。
【０２１１】
ペルマックス（Permax）の添加濃度が５重量％及び１０重量％に低減されたこと以外は完全に同一の方法で、さらに二つの実施例を実行した。
【０２１２】
続いて、水膨潤性材料を除去し、テフロン加工トレイ上に均一に（一緒に焼結するのを避けるため）分配し、真空キャビネット内で１５０℃で２時間乾燥させた。粗いふるい（１０００μｍ）を用いて凝集塊を除去し、ポリマーを以下のように特徴付けた。
【表１】
2008536531.tif 000003
【０２１３】
実施例２−ペルマックス（Permax）２００によるＡＳＡＰ５１０Ｚ市販製品のコーティング
実施例１で使用したようなウルスター（Wurster）実験室用塗布機を使用して、実施例１のＡＳＡＰ５１０Ｚ（ＢＡＳＦ  ＡＧ）１０００ｇをペルマックス（Permax）２００でコーティングしたが、その際、ガススピードは、ウルスター管内で２．０ｍ／ｓ、周囲の環状空間内で０．５ｍ／ｓであり、ペルマックス（Permax）２００は、温度２４℃の未希釈（neat）水性分散体２２重量％から１６８分間に分散体４５５ｇの速度でスプレーされた。そのプロセスでは、１０重量％のペルマックス（Permax）が吸収性ポリマーの表面に適用された。報告される量は、使用される水膨潤性ポリマーに基づく。
【０２１４】
ペルマックス（Permax）の添加濃度が２．５重量％、５．０重量％、及び７．５重量％に低減されたこと以外は完全に同一の方法で、さらに三つの実施例を実行した。
【０２１５】
続いて、水膨潤性材料を除去し、テフロン加工トレイ上に均一に分配し（一緒に焼結するのを避けるため）、真空キャビネット内で１５０℃で２時間乾燥させた。粗いふるい（１０００μｍ）を用いて凝集塊を除去し、ポリマーを以下のように特徴付けた。
【表２】
2008536531.tif 000004
【０２１６】
実施例３−ペルマックス（Permax）２００によるＡＳＡＰ５１０Ｚ市販製品のコーティング
次いで、市販の粒径分布１５０〜８５０μｍのＡＳＡＰ５１０Ｚ（ＢＡＳＦ  ＡＧ）１０００ｇを、実施例１のように、ただし、ガススピードをウルスター（Wurster）管内で１．０ｍ／ｓ、周囲の環状空間内で０．２６〜０．３０ｍ／ｓとし、窒素温度を２５℃として、ペルマックス（Permax）２００でコーティングした、ペルマックス（Permax）２００は、温度２４℃の未希釈（neat）水性分散体２２重量％から２２１分間に分散体４５５ｇの速度でスプレーされた。そのプロセスでは、１０重量％のペルマックス（Permax）が吸収性ポリマーの表面に適用された。報告される量は、使用される水膨潤性ポリマーに基づく。
【０２１７】
ペルマックス（Permax）の添加濃度が２．５重量％、５．０重量％、及び７．５重量％に低減されたこと以外は完全に同一の方法で、さらに三つの実施例を実行した。
【０２１８】
続いて、水膨潤性材料を除去し、テフロン加工トレイ上に均一に分配し（一緒に焼結するのを避けるため）、真空キャビネット内で１５０℃で２時間乾燥させた。粗いふるい（８５０μｍ）を用いて凝集塊を除去し、ポリマーを以下のように特徴付けた。
【表３】
2008536531.tif 000005
【０２１９】
実施例４：熱処理前の解凝集助剤（リン酸カルシウム）の使用
１０％のペルマックス（Permax）２００を用いて実施例２の実行を繰り返した。ただし、分散体でコーティングされたポリマーを実験室用タンブルミキサーに移し、ポリマーを基準にして１．０重量％のリン酸三カルシウムタイプＣ１３−０９（ブーデンハイム（Budenheim）より、マインツ（Mainz））を加え、約１０分間にわたってコーティングされたポリマーと乾燥混合した。その後、ポリマーを１５０℃に予熱された実験室用流動床乾燥機（直径約７０ｍｍ）に移し、３０分の滞留時間後、以下の特性が測定された。
【０２２０】
ＣＳ−ＣＲＣ＝２２．２ｇ／ｇ；ＣＳ−ＳＦＣ＝１４８３×１０−７［ｃｍ３ｓ／ｇ］
流動床内での熱処理の間に凝集は全く起こらず、その結果、流動床は非常に安定なままであり、それはその後の１０００μｍふるいによるふるい分けによって実証された。
【０２２１】
実施例５：熱処理前の解凝集助剤（アエロジル（Aerosil）９０）の使用
１０％のペルマックス（Permax）２００を用いて実施例２の実行を繰り返した。ただし、水膨潤性材料を実験室用タンブルミキサーに移し、水膨潤性材料を基準にして１．０重量％のアエロジル（Aerosil）９０（デグサ（Degussa）より）を加え、約１０分間にわたって水膨潤性材料と乾燥混合した。その後、ポリマーを、直径５ｃｍ、高さ３ｃｍの開口グラス内に１．５〜２．０ｃｍの層になるように入れ、強制空気乾燥キャビネット内で１５０℃で１２０分間にわたって熱処理した。材料は、完全に流動可能なままで、固化（caking）又はアグロメレーション（agglomeration）を起こさなかった。
【０２２２】
以下の特性が測定された。
ＣＳ−ＣＲＣ＝２３．６ｇ／ｇ；ＣＳ−ＳＦＣ＝１６７７×１０−７［ｃｍ３ｓ／ｇ］
【０２２３】
以下は、後述の実施例で使用されるＡＭ０１２７を製造するための手順である。
【０２２４】
特に記載のない限り、すべての化合物は、メルク（Merck）によって得られ、精製なしに使用される。
【０２２５】
２０００ｇの精製アクリル酸（ＡＡ）に、適切な量のコア架橋剤（例えば、１．２８４ｇのメチレンビスアクリルアミド、ＭＢＡＡ（アルドリッチ・ケミカルズ（Aldrich Chemicals））を加え、周囲温度で溶解させる。水の量は、重合のためのすべての成分の総重量が１００００ｇに等しくなる（すなわち、ＡＡの濃度が２０ｗ／ｗ％になる）ように計算される（６３３１ｇ）。２０００ｍｇの反応開始剤（「Ｖ５０」＝２，２’−アゾビス（Ｎ，Ｎ’−ジメチレンイソブチルアミジン（dimethyleneisobutyramidine））ジヒドロクロリド（和光ケミカル（Waco Chemicals）より））を、この計算された量の脱イオン水約４０ｍＬに溶解させる。５０％ＮａＯＨ１６６５．３ｇを、別個にテフロン又はプラスチックビーカー内に量り取る。
【０２２６】
１６，０００ｍＬの樹脂製ケットル（温度計、注射針の導入に適した、隔壁で密閉された４口ガラスカバーを備える）に、約５ｋｇの氷（脱イオン水から調製される−この氷の量が前述の脱イオン水の量から差し引かれる）を満たす。通常、内容物全体（液体のとき）を混合できる磁性攪拌器が追加される。５０％ＮａＯＨを氷に加え、得られるスラリーを攪拌する。次いで、攪拌を継続しながら１〜２分以内にアクリル酸／ＭＢＡＡを加え、残りの水を加える。残りの溶液は透明で、すべての氷が融けており、得られる温度は、通常１５〜２５℃である。この時点で、反応開始剤溶液を加える。
【０２２７】
次いで、樹脂製ケットルを密閉し、例えば２本の注射針を隔壁に穿通させることによって、圧抜きする。次いで、溶液を約６３ｒａｄ／ｓ（６００ＲＰＭ）で攪拌しながら６０ｃｍ注入針によってアルゴンで勢いよくスパージ（spurged）する。アルゴンスパージ（argon spurging）を継続しながら、約１０分後に攪拌を中止し、二つのフォトランプ（「ツインライト（Twinlite）」）を容器の両側に置く。溶液は、通常、合計４５〜６０分後にゲル化し始める。この時点で、持続性の泡がゲル表面に形成され、アルゴン注入針がゲル表面の上方に上昇する。アルゴンによるパージを、低流量で継続する。温度を監視する。その温度は、通常、６０〜９０分以内に２０℃から６０℃〜７０℃に上昇する。温度が６０℃未満に下がった後、ケットルを循環オーブンに移し、６０℃で１５〜１８時間維持する。
【０２２８】
この後、樹脂製ケットルを冷却させ、ゲルを平らなガラス皿に取り出す。次いで、ゲルを破砕し、又ははさみで切断して小片にし、真空オーブンに移して１００℃／最大真空で乾燥させる。ゲルが恒量に達したら（通常３日）、それを機械式ミル（例えばＩＫＡミル）を使用して粉砕し、１５０〜８００μｍにふるい分けする。この時点で、本明細書で使用されるパラメータを決定することができる。
【０２２９】
（この水膨潤性ポリマーＡＭ０１２７は、後架橋されていない。）
他の実施例：
以下は、表に指定された条件及び材料を使用して、実施例１で前述したプロセスによって製造される他の水膨潤性材料である（ＡＳＡＰ５１０は、ＢＡＳＦから入手可能である）。
【表４】
2008536531.tif 000006
【０２３０】
以上で使用した、ＡＳＡＰ５１０Ｚバルク材料、並びに粒径８００〜８５０ミクロン、１５０〜８５０ミクロン、及び６００〜８５０ミクロンのＡＳＡＰ５１０Ｚポリマー粒子のふるい分けされた画分の粒径分布は、次のとおりである。
【表５】
2008536531.tif 000007
【表６】
2008536531.tif 000008
【０２３１】
前述のプロセスによって得られた材料を、本明細書に記載のＱＵＩＣＳ試験、４時間ＣＣＲＣ試験、及びＣＳ−ＳＦＣ試験に供し、後述の値を得た。また、比較水膨潤性材料と呼ばれる従来のいくつかの材料にも試験を実施した。
【表７】
2008536531.tif 000009
＃  Ｗ５２５２１：水膨潤性材料、水膨潤性ポリマー粒子含有、シュトックハウゼン（Stockhausen）から入手可能
＃＃  同時係属中のＰＣＴ国際特許出願第ＵＳ２００４／０２５８３６号の実施例２．５で調製される水膨潤性材料；ＢＡＳＦから入手可能な「ＡＳＡＰ５００ベースポリマー」
＃＃＃  同時係属中のＰＣＴ国際特許出願第ＵＳ２００４／０２５８３６号の実施例２．５で調製される水膨潤性材料；ＢＡＳＦから入手可能な「ＡＳＡＰ５００ベースポリマー」
【０２３２】
本明細書で使用する試験方法：
４時間シリンダ遠心保持能力（4 hours Cylinder Centrifuge Retention Capacity）（４時間ＣＣＲＣ）
シリンダ遠心保持能力（ＣＣＲＣ）方法は、本明細書で吸収能力と呼ぶ、加速度２５０ｇで遠心分離した後の水膨潤性材料又はポリマー（サンプル）の流体保持能力を決定する。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にて過剰の生理食塩水溶液に膨潤させる。
【０２３３】
試験される材料ごとにサンプル試料を二重反復評価し、平均値を報告する。
【０２３４】
最上部が開口し、生理食塩水はシリンダへと容易に流入させるが評価されている吸収性粒子は封じ込めるステンレス鋼メッシュ（４００）で底部が閉じられた、予め計量された（＋／−０．０１ｇ）プレキシガラスサンプル容器に、サンプル材料（１．０＋／−０．００１ｇ）を入れることによって、後述のＱＵＩＣＳ試験で示すような周囲条件でＣＣＲＣを測定することができる。サンプルシリンダは、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、本明細書でシリンダ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の方形ロータバケット（ヘレウス番号７５００２２５２、ＶＷＲ番号２０３００−０８４）に収まる。
【０２３５】
ロードされたサンプルシリンダをメッシュ表面全体にわた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、次いで生理食塩水溶液を含むパンに直立させる。シリンダは、メッシュボトムを通る生理食塩水溶液の自由流動を保証するように位置決めされるべきである。シリンダは、互いに触れてはならず、パンの壁にも当たってはならず、又はパンボトムを封止してはならない。サンプルは、封圧なしに、過剰な生理食塩水中で４時間にわたって膨潤させられる。
【０２３６】
４時間後、シリンダは、速やかに溶液から取り出される。各シリンダは、シリンダスタンドに（メッシュ側を下にして）置かれ、得られたアセンブリは、二つのサンプルアセンブリが遠心分離器ロータ内でバランスのとれた位置にくるようにロータバスケットにロードされる。
【０２３７】
シリンダスタンドの底部で２５０±５ｇの遠心分離加速度を生み出すのに必要なロータ速度を達成した後、サンプルを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バケットの底部に流される。ロータを休止させた後サンプルシリンダを即座に取り出し、０．０１ｇ単位で計量する。
【０２３８】
サンプル材料１グラム当たりに吸収された生理食塩水溶液のグラムとして表されるシリンダ遠心保持能力は、反復するごとに次のように計算される。
【数１】
2008536531.tif 000010
式中、
ｍＣＳ：    遠心分離後のサンプルを含むシリンダの質量［ｇ］
ｍＣｂ：    サンプルを含まない乾燥シリンダの質量［ｇ］
ｍＳ：    生理食塩水溶液を含まないサンプルの質量［ｇ］
【０２３９】
本明細書で言及されるＣＣＲＣは、０．０１ｇ／ｇ単位で報告される二重反復サンプルの平均である。
【０２４０】
コアシェルについての品質指標（ＱＵＩＣＳ：Quality Index for Core Shells）：ＱＵＩＣＳ値を計算するための方法（ＱＵＩＣＳ方法）：
本明細書の水膨潤性材料は、効果的な流体吸収を可能にし、同時に、例えば本明細書に記載のＣＳ−ＳＦＣ値で表すことができるように、流体を吸収した後、及び膨潤した後で、水膨潤性材料の非常に良好な透過性を同時にもたらすようなものである。
【０２４１】
本発明者らは、水膨潤性材料が粉砕に供されたときの該水膨潤性材料の吸収能力の変化が、水膨潤性材料が本発明の吸収性構造体の水膨潤性材料（膨潤時）のはるかに改善された透過性を保証するのに十分に高い圧力を及ぼし、最終的には改善された使用時性能を提供するかどうかを判定するための指標であることを見出した。
【０２４２】
好ましくは、水膨潤性材料は、本明細書に記載のコア−シェル構造をもつ粒子を含み、それによってエラストマーポリマーのシェルが、水膨潤性ポリマーの前記コアに前記かなりの圧力を及ぼす（それでもなお多量の流体を吸収することができる）。本発明者らは、そのようなシェルがない場合、水膨潤性材料は、良好な流体吸収能力をもつこともあるが、本発明の吸収性構造体の水膨潤性材料に比べて透過性に非常に劣ることになることを見出した。ゆえに、本発明者らは、シェルによって生み出される内部圧力が本明細書の水膨潤性材料の最終的な性能に有益であることを見出した。
【０２４３】
次に、水膨潤性材料の粒子が破砕されるとき、例えば、粒子（例えば水膨潤性ポリマーの粒子）上のシェルが除去又は破壊されるときの、該水膨潤性材料の吸収能力の変化は、水膨潤性材料が、本明細書の水膨潤性材料（膨潤時）のはるかに改善された透過性を保証するのに十分に高い圧力をコアへと及ぼすシェルを備えた粒子を含むかどうかを判定するための指標である。
【０２４４】
以下は、水膨潤性材料の吸収能力と、粉砕方法（例えば、シェルを破壊するため）に供された後の同じ水膨潤性材料の吸収能力とを決定し、続いてＱＵＩＣＳ値として表される吸収能力の変化を決定するために本明細書で使用される方法である。
【０２４５】
吸収流体として、脱イオン水中の０．９％ＮａＣｌ溶液が使用される（「生理食塩水」）。
【０２４６】
各初期サンプルは、本発明の吸収性構造体の水膨潤性材料７０ｍｇ＋／−０．０５ｍｇである（「サンプル」）。
【０２４７】
試験される材料ごとにサンプル試料を二重反復評価し、本明細書では平均値を使用する。
【０２４８】
ａ．水膨潤性材料サンプルの生理食塩水吸収能力（ＳＡＣ）の決定
周囲温度及び周囲湿度（すなわち、２０℃及び湿度５０％＋／−１０％）で、且つ周囲気圧において、最上部が開口し、生理食塩水はシリンダへと容易に流入させるが評価されている吸収性粒子は封じ込めるステンレス鋼メッシュ（４００）で底部が閉じられた、予め計量された（＋／−０．０１ｇ）プレキシガラスサンプル容器（ＱＵＩＣＳポット）に、サンプルを入れる。サンプルシリンダは、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、本明細書でシリンダ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の方形ロータバケット（ヘレウス番号７５００２２５２、ＶＷＲ番号２０３００−０８４）に収まる。
【０２４９】
サンプル入りのシリンダを、メッシュ表面全体にわたってサンプルを均一に分配するようにゆっくり振動させ、次いでそれを生理食塩水溶液を含むパンに直立させて入れる。第二のサンプルの入った第二のシリンダを、同一の方式で調製する。シリンダは、メッシュボトムを通る生理食塩水溶液の自由流動が常に保証されるように位置決めされるべきである。シリンダは、互いに触れてはならず、パンの壁にも当たってはならず、又はパンボトムを封止してはならない。各サンプルは、前述の周囲条件で、封圧なしに、４時間にわたって膨潤させられる。シリンダ内部の生理食塩水の液面は、ボトムメッシュから少なくとも３ｃｍである。任意で、（弾性）シェルを染色するために、少量の染料、例えば、１０ＰＰＭのトルイジンブルー（Toluidine Blue）又は１０ＰＰＭのシカゴスカイブルー６Ｂ（Chicago Sky Blue 6B）を加えてもよい。
【０２５０】
４時間（＋／−２分）後、シリンダは、生理食塩水溶液から取り出される。各シリンダは、シリンダスタンドに（メッシュ側を下にして）置かれ、得られたアセンブリは、二つのサンプルアセンブリが遠心分離器ロータ内でバランスのとれた位置にくるように遠心分離器のロータバスケットにロードされる。
【０２５１】
シリンダスタンドの底部で２５０±５ｇの遠心分離加速度を生み出すのに必要なロータ速度を達成した後、サンプルを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バケットの底部に流される。ロータを休止させた後サンプルシリンダを即座に取り出し、０．０１ｇ単位で計量する。
【０２５２】
サンプル材料１グラム当たりに吸収された生理食塩水溶液のグラムとして表される生理食塩水吸収能力（ＳＡＣ）は、反復するごとに次のように計算される。
【数２】
2008536531.tif 000011
式中、
ｍＣＳ：    遠心分離後のサンプルを含むシリンダの質量［ｇ］
ｍＣｂ：    サンプルを含まない乾燥シリンダの質量［ｇ］
ｍＳ：    生理食塩水溶液を含まないサンプルの質量［ｇ］
【０２５３】
本明細書で言及されるＳＡＣは、０．０１ｇ／ｇ単位で報告される二重反復サンプルの平均である。
【０２５４】
ｂ．サンプルの粉砕：
前述の重量測定の後、前述で得られた膨潤サンプルを、スパチュラを用いて平らなテフロンシート（２０×２０ｃｍ×１．０ｍｍ）の中心に移動する（前述したのと同じ温度、湿度、及び圧力条件下）。テフロンシートは、硬く滑らかな表面、例えば、標準的な実験室ベンチ上で支持される。膨潤サンプルの９５％よりも多くがテフロンシートに移動されたことを確認するために、ＱＵＩＣＳ−ポットを計量し直す。
【０２５５】
丸いガラスプレート（直径１５ｃｍ、厚さ８ｍｍ）がサンプルの上に置かれ、これで、サンプルがこの上側のガラスプレートと下側の支持体との間で圧搾される。４．５ｋｇ（１０ｌｂ．）のおもり二つを上側のガラスプレート上に置き、上側のガラスプレートを固定テフロンシートに当てて２回回転させる。（例えば、水膨潤性材料がシェルを備えた粒子を含むときには、この作業は、膨潤したサンプルの膨潤した粒子のシェルを破砕若しくは破壊することになり、したがって、破砕された粒子の（膨潤した）サンプル、通常は破砕若しくは破壊されたシェルを備えた粒子が得られる。
【０２５６】
ｃ．前述の２で得られた粉砕された（膨潤した）サンプルのＳＡＣ”の決定：
前述のｂ）で得られた粉砕された（膨潤した）サンプルを、そのサンプルが前述のようにポット内に入れられるように、例えば、噴出ボトル（squirtbottle）からの０．９％ＮａＣｌ溶液を用いて、各ＱＵＩＣＳポットへと定量的に戻す。各サンプルの各ポットを、前述と同じ条件及び方式で、ただし４時間ではなく２時間にわたって、０．９％ＮａＣｌ溶液中に入れ、サンプルの第二のＳＡＣ”を前述の遠心分離によって決定する。
【０２５７】
注意：ＳＡＣを決定するための第１の遠心分離（工程ａ．）の終わりから、ＳＡＣ”を決定するための工程ｃ．の始まり（すなわち、ＱＵＩＣＳポットへの移動の開始）までに経過する時間は、３０分を超えてはならない。
【０２５８】
ｄ．ＱＵＩＣＳの計算：
次いで、本明細書で使用されるＱＵＩＣＳが次のように決定される。
ＱＵＩＣＳ＝１００＊（ＳＡＣ”）／（ＳＡＣ）−１００
【０２５９】
ＣＲＣ（遠心保持能力）
この方法は、ティーバッグ内で水膨潤性材料又はポリマーの自由膨潤度を決定する。ＣＲＣを決定するために、０．２０００＋／−０．００５０ｇの乾燥したポリマー又は材料（粒径画分１０６〜８５０μｍ、又は後続の実施例で具体的に示される）を計量し、６０×８５ｍｍサイズのティーバッグに入れ、続いてそれを封止して閉じる。ティーバッグを過剰な０．９重量％塩化ナトリウム溶液（少なくともポリマー粉末１ｇ当たり０．８３ｌの塩化ナトリウム溶液）中に３０分間入れる。続いて、ティーバッグを２５０ｇで３分間遠心分離する。遠心分離されたティーバッグを計量することによって、液体の量を決定する。この手順は、ＥＤＡＮＡ推奨試験方法第４４１．２−０２号の手順に相当する（ＥＤＡＮＡ＝欧州不織布協会（European Disposables and Nonwovens Association））。ティーバッグ材料は、また遠心分離器及び評価も、その中で同様に定義されている。
【０２６０】
ＣＳ−ＣＲＣ（コアシェル遠心保持能力）
ＣＳ−ＣＲＣは、サンプルの膨潤時間が３０分から２４０分まで延長されることを除いて、完全にＣＲＣと同様に実施される。
【０２６１】
塩水流伝導度（ＳＦＣ）
膨潤したゲル層の透過性を決定するための方法は、「ゲル層透過性」としても知られる「塩水流伝導度」であり、ＥＰＡ６４０３３０に記載されている。この方法に使用される機器は、後述するように修正されている。
【０２６２】
図１は、空気取込み用の開口管Ａ、補充用のストッパ付き通気口Ｂ、一定静水頭リザーバＣ、ラボジャック（Lab Jack）Ｄ、配送管Ｅ、ストップコックＦ、リングスタンド支持体Ｇ、受取容器Ｈ、天秤Ｉ、及びＳＦＣ装置Ｌを備えた、透過性測定機器構成を示す。
【０２６３】
図２は、金属製おもりＭ、プランジャシャフトＮ、蓋Ｏ、センタープランジャＰ、及びシリンダＱから成るＳＦＣ装置Ｌを示す。
【０２６４】
シリンダＱは、内径６．００ｃｍ（面積＝２８．２７ｃｍ２）である。シリンダＱの底部は、取付け前に２軸伸張されて緊張状態に達したステンレス鋼スクリーンクロス（メッシュ幅：０．０３６ｍｍ；ワイヤ直径：０．０２８ｍｍ）と向き合わされている。プランジャは、直径２１．１５ｍｍのプランジャシャフトＮから成る。最上部から２６．０ｍｍの部分は、直径１５．８ｍｍで、カラーを形成しており、やはり伸張されたステンレス鋼スクリーン（メッシュ幅：０．０３６ｍｍ；ワイヤ直径：０．０２８ｍｍ）で覆われた孔あきセンタープランジャＰ、及び環状のステンレス鋼製おもりＭ。環状のステンレス鋼製おもりＭは、該おもりＭがプランジャシャフト上を滑動してカラーの上に載ることができるように、中央ボアを有する。センタープランジャＰと、シャフトと、ステンレス鋼製おもりＭとを組み合わせた重量は、５９６ｇ（±６ｇ）でなければならず、これは、シリンダの面積全体に加わる２．０７ｋＰａ（０．３０ＰＳＩ）に相当する。シリンダの蓋Ｏは、その中心に、プランジャシャフトＮを垂直に位置合わせする開口部と、縁部の近くに、リザーバからの流体をシリンダＱに導入する第二の開口部とを有する。
【０２６５】
シリンダＱの仕様の詳細は、次のとおりである。
シリンダの外径：７０．３５ｍｍ
シリンダの内径：６０．０ｍｍ
シリンダの高さ：６０．５ｍｍ
【０２６６】
シリンダの蓋Ｏの仕様の詳細は、次のとおりである。
ＳＦＣ蓋の外径：７６．０５ｍｍ
ＳＦＣ蓋の内径：７０．５ｍｍ
ＳＦＣ蓋の外側の全高：１２．７ｍｍ
カラーなしのＳＦＣ蓋の高さ：６．３５ｍｍ
中心に位置決めされたプランジャシャフトのための穴の直径：２２．２５ｍｍ
ＳＦＣ蓋の穴の直径：１２．７ｍｍ
前述の二つの穴の中心間距離：２３．５ｍｍ
【０２６７】
金属製おもりＭの仕様の詳細は、次のとおりである。
金属製おもりのためのプランジャシャフトの直径：１６．０ｍｍ
金属製おもりの直径：５０．０ｍｍ
金属製おもりの高さ：３９．０ｃｍ
【０２６８】
図３は、プランジャセンターＰの仕様の詳細を示す。
ＳＦＣプランジャセンターの直径ｍ：５９．７ｍｍ
ＳＦＣプランジャセンターの高さｎ：１６．５ｍｍ
４７．８ｍｍボルトサークル上に等間隔に配置された直径９．６５ｍｍの１４個の穴ｏ
２６．７ｍｍボルトサークル上に等間隔に配置された直径９．６５ｍｍの７個の穴ｐ
１．５９ｃｍ（５／８インチ）ねじ山ｑ
【０２６９】
使用前に、ＳＦＣ装置のステンレス鋼スクリーンを、詰まり、穴、又は過伸張について正しく点検し、必要なときには交換すべきである。スクリーンが破損したＳＦＣ装置は、誤ったＳＦＣ結果をもたらす虞があり、スクリーンが完全に交換されるまで使用してはならない。
【０２７０】
シリンダの底部に取り付けられたスクリーンの上方の高さ５．００ｃｍ（±０．０５ｃｍ）のところを測定し、細い油性マジックペンでシリンダにはっきりと印を付ける。これは、分析の間維持されるべき流体の液面の印となる。正確且つ一定した流体液面（静水圧）の維持は、測定精度のために重要である。
【０２７１】
一定静水頭リザーバＣは、ＮａＣｌ溶液をシリンダに配送し、溶液の液面をシリンダの底部に取り付けられたスクリーンの上方の高さ５．０ｃｍのところに維持するために使用される。リザーバ吸気管Ａの下端部は、測定の間シリンダ内の流体液面を必要な５．０ｃｍの高さに維持するように位置決めされており、すなわち、ベンチトップから空気管Ａの底部までの高さは、ベンチトップから、シリンダが受取容器上方の支持スクリーン上に置かれたときの該シリンダ上の５．０ｃｍの印までの高さと同じである。吸気管Ａの適正な高さへの位置合わせ、及びシリンダ上の５．０ｃｍの流体の高さの印は、分析に重要である。好適なリザーバは、流体配送用の、水平方向に配向したＬ字形配送管Ｅと、リザーバ内の固定された高さのところで空気を取り込む開口端の垂直管Ａと、リザーバ補充用のストッパ付き通気口Ｂとを含む瓶から成る。リザーバＣの底部の近くに位置決めされた配送管Ｅは、流体の配送を開始／停止するストップコックＦを含む。管の出口は、シリンダの蓋Ｏの開口部に挿通されて管の端部がシリンダ内の流体の表面よりも下方に位置決めされる（高さ５ｃｍが達成された後）ように寸法設定される。空気取込み管は、Ｏリングカラー（o-ring collar）によって適所で保持される。リザーバの高さをシリンダの高さに対して調節するために、リザーバを実験室ジャッキＤ上に位置決めすることができる。リザーバの諸構成要素は、シリンダを必要な高さ（すなわち、静水頭）まで急速充填し、この高さを測定の持続時間にわたって維持するようにサイズ設定される。リザーバは、少なくとも１０分間にわたって最低３ｇ／秒の流量で液体を配送可能でなければならない。
【０２７２】
プランジャ／シリンダ装置を、１６メッシュ硬質ステンレス鋼支持スクリーン（又は同等のもの）とともにリングスタンド上に位置決めする。この支持スクリーンは、流体の流れを妨げないように十分に透過性があり、且つステンレス鋼メッシュクロスを支持して伸張を妨げるほどに硬質である。支持スクリーンは、試験中にシリンダ装置が傾斜するのを避けるために、平らで水平なものとすべきである。スクリーンを通過する流体を、支持スクリーンの下方に位置決めされた（ただし支持してはいない）回収容器に回収する。回収容器を、少なくとも０．０１ｇの精度の天秤の上に位置決めする。天秤のデジタル出力は、コンピュータ制御されたデータ収集システムに接続される。
【０２７３】
試薬の調製
以下の調製を、標準１リットル体積と呼ぶ。１リットルよりも多くを調製するには、すべての成分を適切に計算しなければならない。
【０２７４】
ジェイコ（Jayco）合成尿
１Ｌメスフラスコをその体積の８０％まで脱イオン水で満たし、攪拌子を加えて攪拌プレート上に置く。別個に、計量紙又はビーカーを使用して、後述の乾燥成分の量を化学天秤を用いて計量し（精度±０．０１ｇまで）、それらを以下に列挙するのと同一の順序でメスフラスコに加える。すべての固体が溶解するまで混合し、次いで、攪拌子を除去し、蒸留水で体積１Ｌになるように希釈する。再び攪拌子を加え、攪拌プレート上でさらに数分間混合する。調製された溶液の伝導度は、７．６±０．２３ｍＳ／ｃｍになるはずである。
化学式、無水、水和
塩化カリウム（ＫＣｌ）２．００ｇ
硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ４）２．００ｇ
リン酸二水素アンモニウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）０．８５ｇ
リン酸アンモニウム、二塩基（（ＮＨ４）２ＨＰＯ４）０．１５ｇ
塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）０．１９ｇ（２Ｈ２Ｏ）０．２５ｇ
塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ２）０．２３ｇ（６Ｈ２Ｏ）０．５０ｇ
【０２７５】
調製をより迅速にするために、各塩が完全に溶解するまで待ってから次の塩を加える。ジェイコ（Jayco）は、清浄なガラス容器内で２週間保管することができる。溶液が濁ってきたら、使用してはならない。清浄なプラスチック容器内での貯蔵寿命は、１０日である。
【０２７６】
０．１１８Ｍ塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）溶液
計量紙又はビーカーを使用して、塩化ナトリウム６．９０ｇを計量（±０．０１ｇの精度まで）して１Ｌメスフラスコに入れ、脱イオン水で体積をいっぱいに満たす。攪拌子を加え、すべての固体が溶解するまで攪拌プレート上で混合する。調製された溶液の伝導度は、１２．５０±０．３８ｍＳ／ｃｍになるはずである。
【０２７７】
試験準備
基準金属シリンダ（直径４０ｍｍ；高さ１４０ｍｍ）を使用し、はさみ尺（例えば、ミトトヨ・デジマティック高さゲージ（Mitotoyo Digimatic Height Gage））を読み値ゼロに設定する。この作業は、好都合には、滑らかで水平なベンチトップ上で実施される。ＳＦＣ装置を、水膨潤性材料又は水膨潤性ポリマー（「サンプル」）なしで、はさみ尺の下に位置決めし、キャリパーを０．０１ｍｍ単位でＬ１として記録する。
【０２７８】
一定静水頭リザーバを０．１１８ＭのＮａＣｌ溶液で満たす。測定の間ＳＦＣシリンダ内の液体メニスカスの上部を必要な高さ５．０ｃｍで維持するように、リザーバ吸気管Ａの底部を位置決めする。シリンダ上の５ｃｍの流体の高さの印での、吸気管Ａの適正な高さへの位置合わせは分析に重要である。
【０２７９】
８ｃｍフリットディスク（厚さ７ｍｍ；例えば、ケミグラス社（Chemglass Inc.）＃ＣＧ２０１−５１、粗多孔度）の上に過剰な合成尿を加えることによって、該ディスクを飽和させる。ディスクが飽和されるまで繰り返す。飽和したフリットディスクを水和皿内に置き、ディスクの液面に達するまで合成尿を加える。流体の高さは、ディスクの高さを超えてはならない。
【０２８０】
回収容器を天秤の上に置き、天秤のデジタル出力をコンピュータ制御されたデータ収集システムに接続する。１６メッシュ硬質ステンレス鋼支持スクリーンとともにリングスタンドを回収皿の上方に位置決めする。この１６メッシュスクリーンは、測定の間ＳＦＣ装置を支持するのに十分に硬質のものとすべきである。支持スクリーンは、平らで水平なものでなければならない。
【０２８１】
サンプリング
サンプルは、密閉ボトル内で保管され、一定した低湿度環境に保持されるべきである。サンプルを混合して、粒径を均一に分布させる。スパチュラを使用して、容器の中心から試験されるべき代表サンプルを取り出す。サンプル粒径分布の均一性を高めるために、サンプル分取器の使用が推奨される。
【０２８２】
ＳＦＣ手順
計量漏斗を化学天秤プレートの上に位置決めし、天秤をゼロに合わせる。スパチュラを使用して、サンプル０．９ｇ（±０．０５ｇ）を計量し、計量漏斗に入れる。ＳＦＣシリンダをベンチの上に位置決めし、計量漏斗を取り、サンプルが確実にスクリーン上に均一に分散されるように、指で静かにたたいてサンプルをシリンダへと移動させる。サンプルが移動する間、分散を促進し、均質な分布を得るために、シリンダを徐々に回転させる。最高精度の結果を得るために、スクリーン上に粒子を均一に分布させることが重要である。分布の終わりに、サンプル材料がシリンダ壁に付着してはならない。プランジャシャフトを蓋の中央の穴に挿入し、次いでプランジャセンターを数センチメートルにわたりシリンダに挿入する。プランジャセンターをサンプルから離したまま、蓋をシリンダに挿入し、それら二つの間の位置合わせが達成されるまで蓋を慎重に回転させる。プランジャを慎重に回転させ蓋との位置合わせを達成し、次いでそのプランジャを下方に動かして乾燥サンプルの上に載せる。ステンレス鋼製のおもりをプランジャロッドに挿入し、蓋が自由に動くかどうか確認する。蓋を適正に着座させると、結合が妨げられ、ゲル床への均一なおもりの分布が保証される。
【０２８３】
シリンダ底部の薄いスクリーンは、容易に伸張される。伸張を防ぐために、装置のシリンダ部分を把持しながら、人差し指によって蓋のすぐ上でプランジャロッドに横向きの圧力をかける。これが、プランジャをシリンダの内側に当てて適所で「ロック」し、その結果、装置を持ち上げられるようになる。装置全体を水和皿内のフリットディスク上に置く。皿内の流体の液面は、フリットディスクの高さを超えてはならない。この手順の間、層が流体を放さないように、又は空気を取り込まないように、注意すべきである。皿内の利用可能な流体は、全膨潤相に十分なものとすべきである。必要であれば、利用可能な合成尿が十分に存在することを保証するために、水和期間中にさらなる流体を皿に追加する。６０分後、ＳＦＣ装置をはさみ尺の下に置き、キャリパーを０．０１ｍｍ単位でＬ２として記録する。ゲル層の厚さを、差Ｌ２−Ｌ１によって、±０．１ｍｍ単位でＬ０として計算する。読み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。
【０２８４】
ＳＦＣ装置を回収皿の上方の支持スクリーンに移動する。装置を持ち上げるときには、必ずプランジャをシリンダの内側に当てて適所でロックする。配送管がシリンダ蓋の穴を通って置かれるように、一定静水頭リザーバを位置決めする。以下の順序で測定を開始する。
ａ）一定静水頭リザーバのストップコックを開き、流体を５ｃｍの印に到達させる。この流体液面は、ストップコックを開いてから１０秒以内に得られるべきである。
ｂ）５ｃｍの流体が得られたら、直ちにデータ収集プログラムを開始する。
【０２８５】
天秤に取り付けられたコンピュータを用いて、ゲル層を通過する流体の量を１０分間にわたって２０秒間隔で時間に対して記録する。１０分後に、リザーバ上のストップコックを閉じる。６０秒から実験の終わりまでのデータを計算に使用する。６０秒よりも前に収集されたデータは、計算に含めない。サンプルごとに三重反復試験を実施する。
【０２８６】
測定値の評価は、ＥＰ−Ａ６４０３３０から変更していない。貫流流量（through-flux）は、自動的に捕捉される。
【０２８７】
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、ＮａＣｌ溶液の貫流流量（through-flux）（ｇ／ｓ）であり、ｔ＝０への外挿によって貫流流量測定のＦｇ（ｔ）データの線形回帰分析から得られ、Ｌ０は、ゲル層の厚さ（ｃｍ）であり、ｄは、ＮａＣｌ溶液の密度（ｇ／ｃｍ３）であり、Ａは、ゲル層の面積（ｃｍ２）であり、ＷＰは、ゲル層の上の静水圧（ｄｙｎ／ｃｍ２）である。
【０２８８】
ＣＳ−ＳＦＣ（コアシェル塩水流伝導度）
ＣＳ−ＳＦＣは、完全にＳＦＣと同様に、以下の変化によって決定される。
【０２８９】
ＳＦＣを修正するために、当業者は、供給ラインの流体力学的抵抗が非常に小さく、その結果、実際に評価に使用される測定時間の開始前にＳＦＣ（５ｃｍ）の場合と同一の流体力学的圧力が達成され、且つ評価に使用される測定持続時間にわたって一定に保たれるように、ストップコックを含めた供給ラインを設計することになる。
−使用されるサンプルの重量は、１．５０＋／−０．０５ｇである
−サンプルを予備膨潤させるための溶液として、また貫流流量（through-flux）測定のために、０．９重量％塩化ナトリウム溶液が使用される。
−測定用のサンプルの予備膨潤時間は、２４０分である。
−予備膨潤のために、直径９０ｍｍの濾紙（シュライヒャー＆シュル（Schleicher & Schull）、５９７番）を５００ｍＬ結晶皿（ショット（Schott）、直径＝１１５ｍｍ、高さ＝６５ｍｍ）内に入れ、０．９重量％塩化ナトリウム溶液２５０ｍＬを加え、次いで、サンプルを満たしたＳＦＣ測定セルを濾紙上に置き、２４０分間膨潤させる。
−貫流流量（through-flux）データを５秒ごとに合計３分間記録する。
−１０秒〜１８０秒の間に測定された点が評価に使用され、Ｆｇ（ｔ＝０）は、ｔ＝０への外挿によって貫流流量（through-flux）決定のＦｇ（ｔ）データの線形回帰分析から得られるＮａＣｌ溶液の貫流流量（ｇ／ｓ）である。
−貫流流量（through-flux）溶液用のＳＦＣ測定装置内のストックリザーバボトルは、約５Ｌの塩化ナトリウム溶液を含む。
【０２９０】
弾性ポリマーのフィルムの調製
本明細書で使用される弾性ポリマーを後述の試験方法のいくつかに供するには、前記ポリマーからフィルムを得る必要がある。
【０２９１】
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（後に示すような）キャリパーは、およそ６０μｍである。
【０２９２】
フィルムを調製するための方法は、一般に当業者には既知であり、通常、溶媒キャスティング、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。これらの方法によって調製されるフィルムは、フィルムが延伸される又は引張られる方向として定義される機械方向を有していてもよい。機械方向に垂直な方向は、横断方向として定義される。
【０２９３】
本発明の目的では、後述の試験方法で使用されるフィルムは、弾性ポリマーを以下に列挙される溶媒のいずれかの溶液又は分散体にすることができない場合を除いて、溶媒キャスティングによって形成され、溶液又は分散体にすることができない場合、フィルムは、後述する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時間にわたって溶解、若しくは分散させようと試みた後に、弾性フィルム形成ポリマー由来の粒子状物質が材料、若しくはコーティング剤と溶媒との混合物中で依然として視認できる場合、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ティングできない場合である。）
得られるフィルムは、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。
【０２９４】
エラストマーポリマーから本明細書の溶媒キャストフィルムを調製するための一例：
本明細書の試験に供されるべきフィルムは、次のように前記ポリマーの溶液又は分散体からフィルムをキャスティングすることによって調製することができる。
【０２９５】
溶液又は分散体は、エラストマーポリマーを、水中に、それが不可能な場合ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）中に、それが不可能な場合ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）中に、それが不可能な場合メチルエチルケトン（ＭＥＫ）中に、それが不可能な場合ジクロロメタン中に、それが不可能な場合トルエン中に、それが不可能な場合シクロヘキサン中に（それが不可能な場合、後述のホットメルト押出成形方法を使用してフィルムを形成する）、１０重量％で溶解又は分散させることによって調製される。次に、その分散体又は溶液をテフロン皿に注ぎ入れ、蒸発を遅らせるためにアルミニウム箔で覆い、そのポリマーの最低フィルム形成温度よりも高い温度で、通常は約２５℃で、長時間にわたって、例えば少なくとも４８時間、場合によっては最長７日間にわたって、溶媒又は分散剤を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。
【０２９６】
水性分散体からフィルムを形成するためのプロセスは、次のとおりである。
【０２９７】
分散体は、供給元から受け取ったものを使用してもよく、又は粘度がフィルムを延伸させるのに十分に高い（０．２Ｐａ．ｓ（２００ｃｐｓ）〜０．５Ｐａ．ｓ（５００ｃｐｓ））ままであれば水で希釈してもよい。分散体溶液（５〜１０ｍＬ）を、ドローダウンテーブルのステージに取り付けられたアルミニウム箔片上に置く。乾燥後に厚さ５０〜１００ミクロンのフィルムを延伸させるために、ガードナー（Gardner）測定ロッド＃３０又は＃６０を使用して、ポリマー分散体を延伸させる。ポリマーの最低フィルム形成温度よりも高い温度で、通常は約２５℃で、長時間にわたって、例えば少なくとも４８時間、場合によっては最長７日間にわたって、分散剤をゆっくりと蒸発させる。フィルムを真空オーブン内で最短５分から最長２時間までにわたって１５０℃で加熱し、次いで、基材からフィルムを取り外すために５〜１０分間温水浴に浸すことによってフィルムを箔基材から取り外す。次いで、取り外されたフィルムをテフロンシート上に置き、周囲条件下で２４時間乾燥させる。次いで、試験を実施できるときまで、乾燥したフィルムをプラスチック袋に入れて封止する。
【０２９８】
本明細書のホットメルト押出成形フィルムを調製する方法は次のとおりである。
【０２９９】
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が流動可能となる十分に高い温度で動作する回転式単一スクリュー押出成形機器一式を用いて、ホットメルトから本明細書のエラストマーポリマーＩのフィルムを押出成形してもよい。ポリマーが融解温度Ｔｍを有する場合、押出しは、前記Ｔｍよりも少なくとも２０Ｋ高い温度で行われるべきである。ポリマーが非晶質である（すなわち、Ｔｍを持たない）場合、定常剪断粘度測定法を実施して、そのポリマーの秩序・無秩序転移、又は粘度が劇的に低下する温度を決定することができる。フィルムを押出成形機から延伸させる方向は、機械方向として定義され、延伸方向に垂直な方向は、横断方向として定義される。
【０３００】
フィルムの熱処理：
フィルムの熱処理は、後述の試験方法の目的では、使用されるエラストマーポリマーの最高Ｔｇよりも約２０Ｋ高い温度で真空オーブン内にフィルムを置くことによって実施されるべきであり、これは、弾性フィルム形成ポリマーが融点Ｔｍを有するときに、熱処理温度がＴｍよりも少なくとも２０Ｋ低く、その場合好ましくは最高Ｔｇよりも２０Ｋ高い温度（に近い温度）であることを条件として、０．０１３ｋＰａ（０．１Ｔｏｒｒ）未満の真空オーブン内で２時間にわたって実施される。Ｔｇに達したら、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をもつ材料を、９０℃で１０分間にわたって熱処理し、続いて熱処理温度に達するまで徐々に温度を上昇させてよい。
【０３０１】
エラストマーポリマーがＴｍを有する場合、（前述のように調製され、後述の方法によって試験されることになる）フィルムの前記熱処理は、（最高）Ｔｇよりも高く、Ｔｍよりも少なくとも２０Ｋ低く、（最高）Ｔｇよりも２０Ｋ高い（それに近い）温度で実施される。例えば、Ｔｍ１３５℃、（ハードセグメントの）最高Ｔｇ１００℃の湿潤伸張可能な材料は、１１５℃で熱処理される。
【０３０２】
測定可能なＴｇ又はＴｍが存在しない場合、この方法における熱処理のための温度は、吸水性材料を製造するプロセスで使用される温度と同一である。
【０３０３】
適用可能な場合、フィルムの取り外し
乾燥され、任意で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、それらを温水浴内に３０秒〜５分間置いて、基材からフィルムを除去してもよい。続いて、フィルムを２５℃で６〜２４時間乾燥させる。
【０３０４】
湿気透過速度方法（ＭＶＴＲ方法）
ＭＶＴＲ方法は、特定の温度及び湿度、例えば、本明細書に記載したように周囲温度及び周囲湿度下で、フィルム（例えば、本明細書に記載のシェル材料若しくはエラストマーポリマーのフィルム）を通過する水蒸気の量を測定する。通過した蒸気は、ＣａＣｌ２乾燥剤が吸収し、重力測定的に決定される。陽性対照として使用される、透過性の確定された基準フィルムサンプル（例えば、エクソン・エグザイアミクロ孔質材料（Exxon Exxaire microporous material）＃ＸＢＦ−１１０Ｗ）とともに、サンプルを三重反復評価する。
【０３０５】
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（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つまみネジ（thumb screws）用の三つの穴を有するふたとを備える。乾燥剤粒子は、８番ふるいを通過するが、１０番ふるい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×６．４ｃｍ（１．５インチ×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。
【０３０６】
カップを、最上部から１ｃｍ以内のところまで無水ＣａＣｌ２で満たす。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）にわたってカップの最上部に置き、シリコーンガスケット、保持リング及びつまみネジを用いて固定する。適切に設置されたら、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）
【０３０７】
反復結果を平均し、１００ｇ／ｍ２／２４時間単位で四捨五入する、例えば、２８６５ｇ／ｍ２／２４時間は、本明細書では２９００ｇ／ｍ２／２４時間とし、２７５ｇ／ｍ２／２４時間は、３００ｇ／ｍ２／２４時間とする。
【０３０８】
ガラス転移温度
ガラス転移温度（Ｔｇ）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、試験されるべき試料の予想されるＴｇ、例えば−９０℃〜２５０℃を包含する温度範囲にわたって少なくとも２０℃／分の加熱／冷却速度が可能なものとすべきであり、また、熱量計は、約０．２μＷの感度を有するべきである。ＴＡインスツルメンツ（TA Instruments）Ｑ１０００ＤＳＣは、本明細書で言及されるＴｇの範囲を測定するため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、５分間の等温維持、２０℃／分で２５０℃までの傾斜を用いて分析されることができる。第二の加熱サイクルからのデータ（熱流量対温度）を使用して、標準半値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）。
【０３０９】
エラストマーポリマーの分子量
エラストマーポリマー（例えば、本明細書のシェルのエラストマーポリマー）の分子量を決定するために、多角度光散乱検出によるゲル透過クロマトグラフィー（ＧＰＣ−ＭＡＬＳ：Gel Permeation Chromatography with Multi-Angle Light Scattering Detection）を使用してよい。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ポンプから成り、例えばウォーターズ（Waters）６００Ｅシステムは全て、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。
【０３１０】
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エラストマーポリマーに一般的に適用可能であることが判明している。溶媒及び移動相としてテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）が使用される。１ｍＬ／分の流量が、直列に設置され４０〜４５℃（オプティラボ（Optilab）屈折計が同じ温度に保持される）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））に通される。ＴＨＦ溶液中の０．２％ポリマー溶液１００μＬが分析のために注入される。ｄｎ／ｄｃ値は、入手可能である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フィット法を用いるＡＳＴＲＡソフトフェアを用いることによって計算される。
【０３１１】
シェルの重量百分率を決定するためのパルスＮＭＲ方法
以下は、既知のパルス核磁気共鳴法を使用して、前記材料の水膨潤性粒子の、６０℃未満の（少なくとも一つの）Ｔｇをもつエラストマーポリマーを含んでいるシェルの重量百分率（水膨潤性材料のサンプルの重量による）を決定するために使用できる方法を説明しており、その際、同一のプロトン（サンプル中に存在する前記エラストマーポリマーの分子に結合している）からの各スピンエコー信号のサイズは、サンプル中に存在する前記プロトンの量の指標であり、したがってサンプル中に存在する前記エラストマーポリマーの前記分子の量（ゆえに、それらの重量百分率（後述参照））の指標である。
【０３１２】
パルスＮＭＲ測定には、２６ｍｍプローブを備えたマラン２３パルスＮＭＲ分析器（Maran 23 Pulsed NMR Analyzer）（ユニバーサル・システムズ（Universal Systems）、オハイオ州ソロン（Solon））を使用してよい。
【０３１３】
サンプルは、その化学組成が既知であり、且つそのシェルの重量百分率が決定されるべき水膨潤性材料である。
【０３１４】
この測定に必要な検量線を作成するために、同じ化学組成で、シェル重量百分率が既知である水膨潤性材料を、以下のとおりに調製する。０重量％（シェルなし）、１重量％、２重量％、３重量％、４重量％、６重量％、８重量％、及び１０重量％。本明細書では、これらを「標準」と呼ぶ。
【０３１５】
各標準及びサンプルは、測定開始前に１２０℃で２４時間にわたって真空乾燥させなければならない。
【０３１６】
測定ごとに、５グラム（精度０．０００１ｇ）の標準又はサンプルを計量してＮＭＲ管（例えば、ガラスサンプル管、直径２６ｍｍ、高さ少なくとも１５ｃｍ）に入れる。
【０３１７】
サンプル及び８個の標準を、試験前に６０℃＋／−１℃に設定された鉱油ドライバスに４５分間入れる。（バスの温度は、鉱油５．１ｃｍ（２インチ）の入ったガラス管及び温度計をドライバスに入れることによって確認される。）例えば、フィッシャー・アイソテンプ・ドライバス・モデル１４５（Fisher Isotemp.Dry Bath Model 145）、１２０Ｖ、５０／６０Ｈｚ、カタログ番号１１−７１５−１００、又はそれと同等のものを使用することができる。
【０３１８】
標準及びサンプルは、試験前に１時間を超えてドライバスに入れたままにしてはならない。サンプル及び標準は、バスからＮＭＲ機器に移動してから１分以内に分析されなければならない。
【０３１９】
ＮＭＲ測定の場合、ＮＭＲ機器のＮＭＲ及びＲＩマルチクアント（NMR and RI Multiquant）プログラムを開始し、標準手順にしたがって（またコンピュータ計算による各標準の正確なシェル量［ｇ］を使用して）測定する。標準手順を使用してデータを解析するときには、スピンエコーデータの中央を使用する。
【０３２０】
次いで、前述のように調製されたサンプルを同一の方式で分析し、コンピュータで作成された標準に関するデータを使用して、サンプルのシェルの重量百分率を計算することができる。
【０３２１】
湿潤引張応力試験：
この試験方法は、扁平なサンプルに一軸ひずみを適用し、サンプルを伸長させるのに必要な力を測定することによって、本明細書で使用されるエラストマーポリマーのフィルムの破断時の湿潤伸び（＝破断時伸張性）及び引張特性を測定するために使用される。適用可能な場合、本明細書のフィルムサンプルに横断方向にひずみを与える。
【０３２２】
試験を行うための好ましい機器の一つは、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、テクノロジードライブ１４０００（14000 Technology Drive, Eden Prairie, MN, USA）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アライアンス（MTS Alliance）のような引張り試験機である。これは定速伸長を測定し、ここで引張り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。
【０３２３】
各サンプルはフィルムからのダイカットであり、各サンプルは上述したように２．５×２．５ｃｍ（１×１インチ）であり、フィルムをサンプル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、フィルムがいずれの配向も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（最小で三つ）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。
【０３２４】
各乾燥試料の厚さを、約０．７ｋＰａ（０．１ｐｓｉ）の圧力を使用するミツトヨはさみ尺（Mitutoyo Caliper Gauge）などの低圧はさみ尺によって０．００１ｍｍの精度で測定する。サンプルの三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長、乾燥割線弾性率、及び乾燥引張応力値を決定するためにさらに調製されることなく試験する。
【０３２５】
湿潤試験に関しては、予め秤量された乾燥フィルム試験片を生理食塩水溶液［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）（著作権）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決定する。湿潤試料を、さらに調製することなく引張試験のために使用する。試験を、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、湿潤伸長、湿潤正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。
【０３２６】
引張り試験は、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）引張り試験機のような、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り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）四方のラバー面を有するグリップを備えた空気式つかみ具（jaws）を、２．５ｃｍ（１インチ）のゲージ長を与えるように設定する。試料に、観察可能なたるみをなくすのに十分な、ただし０．０５Ｎ未満の張力を加える。試料が完全に破断するまで、一定のクロスヘッドスピード２５．４ｃｍ／分（１０インチ／分）で試料を伸張させる。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。フィルムのばらつきを考慮するために、サンプルは三重反復で行われる。
【０３２７】
得られた引張り力変位データは、初期のサンプル寸法を用いて応力−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長、引張応力、及び弾性率が導かれる。４００％伸長時の平均割線弾性率を、０％及び４００％ひずみのところで応力−ひずみ曲線を横切る線の傾きとして定義する。三つの応力−ひずみ曲線が、評価される伸張可能なフィルムコーティングそれぞれについて得られる。本明細書で使用される弾性率は、各曲線から得られたそれぞれの値の平均値である。
【０３２８】
シェルキャリパー及びシェルキャリパー均一性の決定
本明細書で使用される水膨潤性ポリマー又はそれらの粒子上のエラストマーシェルは、通常は標準的な走査電子顕微鏡によって、好ましくは当業者に既知の環境制御型走査電子顕微鏡（ＥＳＥＭ）によって調査することができる。以下の方法では、やはりＥＳＥＭ評価を使用して、粒子の断面によって、本明細書の水膨潤性材料の粒子のシェルの平均シェルキャリパー及びシェルキャリパー均一性を決定する。
【０３２９】
機器モデル：ＥＳＥＭ  ＸＬ  ３０ＦＥＧ（電界放射銃）
ＥＳＥＭ設定：低倍（３５×）での画像も得るために金で被覆されたサンプルを用いる高真空モード、及び、そのままのシェルの画像を得るために（金被覆は不要）ＬＦＤ（約８０％のガス状二次電子＋２０％の二次電子を検出する大電界検出器）とＰＬＡ（圧力制限孔）なしのブレット（bullet）とを用いるＥＳＥＭドライモード。
【０３３０】
フィラメント張力：高真空モードでは３ＫＶ、ＥＳＥＭドライモードでは１２ＫＶ。
【０３３１】
ＥＳＥＭドライモードでのチャンバ内圧力：ゼラチン状サンプルでは０．０４ｋＰａ（０．３Ｔｏｒｒ）〜０．１３ｋＰａ（１Ｔｏｒｒ）、他のサンプルでは０．１１ｋＰａ（０．８Ｔｏｒｒ）〜０．１３ｋＰａ（１Ｔｏｒｒ）。
【０３３２】
各サンプルは、標準ＥＳＥＭ条件／機器を使用して、２０℃、相対湿度８０％で、約１時間後に観察することができる。また、したがって、シェルのない粒子のサンプルも、基準として観察することもできる。次いで、同じサンプルを高真空モードで観察することができる。次いで、各サンプルを、テフロンブレード（テフロンブレードは、参照コードＴ５３３２でＡＧＡＲサイエンティフィック・カタログ（AGAR scientific catalogue）（ＡＳＳＩＮＧ）から入手可能）を用いて断面カットによって切断することができ、真空モードで再び観察することができる。
【０３３３】
シェルは、特に断面図を観察しているときに、ＥＳＥＭ画像内ではっきりと視認することができる。
【０３３４】
平均シェルキャリパーは、前記シェルを含む水膨潤性材料の少なくとも５個の粒子を分析し、粒子ごとに１個、すなわち５個の平均キャリパー（それらの各平均は、各粒子の断面を分析し、少なくとも三つの異なる領域でシェルのキャリパーを測定することによって得られる）を決定し、次いでこれら５個の平均キャリパーの平均をとることによって決定される。
【０３３５】
シェルの均一性は、少なくとも５個の異なる粒子の断面カットのＥＳＥＭにより、シェルの最小及び最大キャリパーを決定し、（５個の）平均最小キャリパー及び平均最大キャリパー、並びにそれらの比を決定することによって決定される。
【０３３６】
ＥＳＥＭでシェルをはっきりと視認できない場合、適用されたシェルに特異的な当業者に既知の染色技術を使用して、例えばＥＳＥＭ方法を使用する前に、四酸化オスミウムや過マンガン酸カリウムなどを用いてコントラストを高めてもよい。
【０３３７】
本明細書の水膨潤性材料の粒子の理論的等価シェルキャリパー
水膨潤性材料に含まれるシェルの重量濃度がわかっている場合、後述で定義されるように理論的等価平均シェルキャリパーを決定してもよい。
【０３３８】
この方法は、本明細書の水膨潤性材料の粒子コア上のシェルの平均シェルキャリパーを、その水膨潤性材料が単分散で球状であると仮定して（実際にはそうでない場合もある）計算する。
【表８】
2008536531.tif 000012
【０３３９】
式
（注：この記述において、百分率で表されるｃはすべて、０〜１００％と等価である０〜１の範囲を有する。
【数３】
2008536531.tif 000013
【数４】
2008536531.tif 000014
【数５】
2008536531.tif 000015
Ｄ＿ＡＧＭ＿乾燥：＝０．４ｍｍ（４００μｍ）；Ｒｈｏ＿ＡＧＭ＿固有：＝Ｒｈｏ＿ポリマー＿シェル：＝１．５ｇ／ｃｃ
【表９】
2008536531.tif 000016
【０３４０】
水性抽出物の表面張力
０．５０ｇの水膨潤性材料又はポリマー粒子を計量して、小さいガラスビーカーに入れ、０．９重量％の食塩水溶液４０ｍＬと混合する。ビーカーの内容物を５２．４ｒａｄ／ｓ（５００ｒｐｍ）で３分間磁気攪拌し、次いで２分間沈殿させる。最後に、上清の水相の表面張力を、Ｋ１０−ＳＴデジタル張力計又は白金プレート（クリュス（Ｋｒｕｅｓｓ））を有する、同等の装置によって測定する。測定は、温度２３℃で実施される。
【０３４１】
ベースポリマーの湿分含量
水膨潤性材料又はポリマーの水分含有量を、ＥＤＡＮＡ（欧州不織布協会：European Disposables and Nonwovens Association）推奨試験方法第４３０．２−０２号、「湿分含量（Moisture content）」によって決定する。
【０３４２】
エラストマーポリマーの水膨潤能力を決定するための方法
室温（２５℃）で過剰な脱イオン水中に３日間浸した後のポリマー試料の重量を、Ｗ１とする。乾燥前のこのポリマー試料の重量をＷ０とする。そのとき、水膨潤能力は、次のように計算される。
ＷＳＣ［ｇ／ｇ］＝（Ｗ１−Ｗ０）／Ｗ０
【０３４３】
水膨潤能力は、ポリマー試料の水取込み量を、乾燥ポリマー１ｇ当たりの水のｇで表したものである。この試験方法では、中等度膨潤性のポリマーの場合、通常は厚さ１．０ｍｍ未満のポリマー試料を調製する必要がある。低膨潤性ポリマーの場合、３日後に平衡膨潤を得るには、厚さ０．５ｍｍ未満のポリマーフィルムを調製する必要がある場合がある。当業者は、３日後に平衡膨潤条件を得るような方法で、厚さ及び乾燥サンプル重量を調節することになる。
【０３４４】
「発明を実施するための最良の形態」の説明で引用した全ての文献は、その関連部分において本明細書に参照として組み込まれ、あらゆる文献の引用は、それが本発明に対する従来技術であることを認めるものと解釈されるべきではない。
【０３４５】
本発明の特定の実施形態が例示および説明されてきたが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び修正を行えることが当業者には明白であろう。したがって、本発明の範囲内にあるそのようなすべての変更及び修正を、添付の特許請求の範囲で扱うものとする。
【図面の簡単な説明】
【０３４６】
【図１】透過性機器構成の概略図。
【図２】ＳＦＣシリンダ／プランジャ装置の詳細図。
【図３】ＳＦＣプランジャの詳細図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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