(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマーフォーム構造体の複数の内部表面によって形成される複数の気泡を含む、液体を吸収するための吸収材料構造体であって、液体の吸収が開始されるとき前記気泡が本質的に連続的で互いに本質的に連結する場合において、カルボキシレートイオン基がポリマーフォーム構造体の内部表面上の塩基性加水分解によって作られ、前記カルボキシレートイオン基が浸透力によって吸収を与える吸収材料構造体であって、前記吸収材料構造体がゴム状ポリマー成分およびガラス状ポリマー成分を含み、前記ゴム状ポリマー成分が２−エチルヘキシルアクリレートから形成され、前記ガラス状ポリマー成分がアクリロニトリル、スチレン、またはアクリロニトリルとスチレンとの混合物から形成されることを特徴とする吸収材料構造体。
【請求項２】
前記吸収材料構造体が架橋剤を含むことを特徴とする請求の範囲１記載の吸収材料構造体。
【請求項３】
安定な乳剤を形成するために乳化剤を使用して水相及び油相を乳化し（前記油相の体積は前記水相の体積より小さく、前記油相はガラス状モノマー原材料、ゴム状モノマー原材料及び架橋剤を含み、一方前記水相は開始剤及び電解質を含む）；複数の内部表面を有する複数の気泡を含み弾性的に作用可能であるポリマーフォーム構造体を形成するために安定な乳剤の本質的に連続的な油相において前記重合可能なモノマーを重合することを含む、液体を吸収するための吸収材料構造体の製造方法において、ポリマーフォーム構造体がポリマーフォーム構造体の内部表面上にカルボキシレートイオン基を作るために塩基性加水分解され、それによって毛管吸収及び浸透力による吸収のための能力を有する吸収材料構造体を与えることを特徴とする製造方法。
【請求項４】
水相が一つ又は幾つかのポリマー親水化剤を含むことを特徴とする請求の範囲３記載の製造方法。
【請求項５】
乳化が切欠き部分を有するプレート形状攪拌機の使用によって起こること、及び攪拌機の寸法が乳化容器の寸法に相当し、かくして前記乳化容器の本質的に全ての液体体積において乱流が生じることを特徴とする請求の範囲３又は４記載の製造方法。
【請求項６】
乳化が２５〜６５℃の範囲の温度において起こることを特徴とする請求の範囲３、４又は５記載の製造方法。
【請求項７】
吸収材料構造体が加水分解の完了後に洗浄及び／又はｐＨ調整に供されることを特徴とする請求の範囲３〜６のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項８】
液体を吸収するための、吸収材料構造体の一部である可撓性ポリマーフォーム構造体においてカルボキシレートイオン基を作るために加水分解され、それによって浸透力による吸収を可能にする請求の範囲１又は２に記載の吸収材料構造体の使用。
【請求項９】
吸収芯を含む使い捨て吸収物品において、吸収芯がカルボキシレートイオン基が塩基性加水分解によって作られている可撓性ポリマーフォーム構造体を有する請求の範囲１又は２のいずれか記載の吸収材料構造体を含むこと、及び前記使い捨て吸収物品がそれによって毛管吸収及び浸透力によって起こる吸収の両方によって液体を吸収する能力を有することを特徴とする使い捨て吸収物品。
【請求項１０】
使い捨て吸収物品が表面材料及び弾性手段を含むこと、及び前記吸収物品がベビー用おむつ、失禁プロテクター、用便練習用パンツ又は女性衛生のための衛生ナプキンとして機能することを意図されることを特徴とする請求の範囲９記載の使い捨て吸収物品。
【請求項１１】
請求の範囲９又は１０記載の使い捨て吸収物品であって、前記物品が装着者に移動用パッケージで配布される場合において、吸収材料構造体のポリマーフォーム構造体の内側の気泡が吸収物品が前記移動用パッケージ内にあるときに圧縮された状態にあること、及び前記気泡が使い捨て吸収物品が装着者の皮膚に接触しているときに拡張された状態にあること、及び前記気泡が水性液体の吸収が開始されるときに本質的に連続的で互いに本質的に連結することを特徴とする使い捨て吸収物品。
【発明の詳細な説明】
技術分野：
本発明は液体を吸収するための吸収材料構造体及びかかる材料構造体のための製造方法に関する。さらに本発明は材料構造体の有利な使用を示し、本発明による材料構造体を含む使い捨て吸収物品を提供する。
本発明による吸収材料構造体は連続気泡可撓性フォームの形を有し、加水分解によって材料構造体中に作られるイオン性基の助けで高度な吸収特性を与える。本発明による材料構造体はベビー用おむつ、失禁プロテクター及び女性衛生のための製品の如き使い捨て吸収物品に使用するために主に意図されるが、例えば様々なふき取り材料、包帯材料及び他の同種製品の如き他の吸収物品のためにも適応される。
発明の背景：
ベビー用おむつ、失禁プロテクター及び女性衛生のための製品の如き使い捨て吸収物品の開発は最近ずっと薄い製品の開発にかなりの程度向けられてきた。製品開発がこの方向をとる理由は例えば薄いおむつほど心地良く装着可能であること、及びそれが使用者によって目立たないものとして知覚されることである。さらに、薄い製品はエンドユーザに製品を届けることを実現するために要求される移動に関連した物品に対して低い配布コスト及び低い環境負荷を生じる。
より薄い吸収物品を提供する可能性は尿又は他の体液の如き多量の人滲出物を受入及び貯蔵することができる、より薄い吸収芯又は吸収構造体を開発する能力に依存する。
そのため、超吸収材としてしばしば言及される粒子形状吸収ポリマーはこの開発を可能にするために特に価値あるものである。一般的に存在するタイプの超吸収材は相対的に低い架橋度を有するポリアクリレートである。
ポリアクリレートタイプの超吸収材の吸収機構は軽度に架橋されたポリマーがポリマー鎖に結合された複数の陰イオン性カルボキシレート基を含むという事実に基づく。これらの帯電したカルボキシレート基はポリマーが浸透力によって水性液体を吸収することを可能にする。
吸収物品が関係する別の重要な機構は毛管力に基づく。毛管吸収材の例は毛羽パルプ、ティッシュ紙又は様々なタイプの不織材料の如き様々な繊維ベース材料である。ある条件下では、毛管吸収材は浸透力によって作用する上記吸収材より勝ることができる。従って、吸収及び分布速度は一般に超吸収材についてより毛管吸収材についての方が高い。吸収物品中の好適な位置に一定の繊維方向、毛管サイズ又は親水性を有する毛管吸収材を設置することによって、吸収された液体を所望の方向にさらに向けてもよい。
それゆえ、多くの従来公知の吸収物品は良好な結果を有する、浸透力によって作用する超吸収材と毛管吸収材を組み合わせる。
以下において、かかる有利な従来公知の組み合わせはベビー用おむつに使用するために意図される想像上の吸収体によって例示される。
想像上の吸収体は装着者に向かって面することを意図される吸収体の側上に相対的に多くの毛管を有する疎水性表面材料でカバーされる。この表面層は例えば尿を下にある材料層に迅速に通す能力を有し、その疎水的性質のため乾燥したままである。それはとりわけ快適性に関して有利である。
例えばセルロース詰綿の如き取得層は想像上の吸収体の表面材料内に配置される。取得層の機能は吸収芯に液体を通すことである。
毛羽パルプ繊維と超吸収材の組み合わせからなる吸収芯は想像上の吸収体の取得層の内側に従う。芯の内側では、パルプ繊維は毛管力によって芯中に液体を分布する繊維マトリックスを形成するということができ、かくして超吸収材粒子は浸透力によって液体を徐々に吸収及び貯蔵することができる。
しかしながら、上の例に記載された“組み合わせタイプ”の吸収物品は相対的に高価であり、製造が複雑である。なぜならばそれらは多数の異なる材料を含有するからである。別の欠点は吸収芯の一体性の問題が使用中生じ、かくして芯が徐々に破壊し、塊状になることである。別の困難性は吸収物品が使用されるまで吸収芯において所望の方法で超吸収材を分布及び保持できることである。
毛羽パルプと粒子形状超吸収材の両方を含む製品組み合わせで生じる別の問題はいわゆるゲルブロッキングである。この問題は液体を吸収した超吸収材粒子が局部的にゲルを形成するために生じる。これは結果としてブロックされる繊維マトリックスを介する毛管液体移動を生じ、それゆえ吸収体のある部分において液体の収集を生じ、一方他の部分における吸収能力は多かれ少なかれ使用されないままである。
上記問題に照らして、別のタイプの吸収材料、即ち連続気泡を有するポリマーフォームが吸収物品に使用されるべきであることが従来から提案されている。
かかる従来公知のフォーム材料は特許公報ＷＯ  ９３／２１２３４に開示されている製造方法を使用して製造されることができる。そこに開示されている製造方法は低密度を有する多孔質架橋ポリマーフォーム材料を提供する。
ＷＯ  ９３／２１２３４によれば、製造方法は少なくとも一つのビニルモノマー、二官能不飽和架橋モノマー、乳剤について計算すると少なくとも９０重量％の水、少なくとも六つの炭素原子の脂肪酸部分を有するソルビタンモノエステルを含む第１界面活性剤、第１界面活性剤とは異なる脂肪酸部分を少なくとも一つ有する少なくとも一つの第２ソルビタンエステル、及び重合触媒を含む“油中水”乳剤重合を含む。その方法はこのようにして低密度、高吸収能力及び良好な物理特性を有する連続気泡フォームを与えることがクレームされている。
上記ＷＯ  ９３／２１２３４では、重合中の不連続水相はとりわけフォームを水湿潤性にするために水溶性電解質を含有することが好ましいことが開示されている。この目的のために好適な電解質は無機塩（１価、２価、３価又はそれらの混合物）、例えばアルカリ金属塩、アルカリ性金属塩、及び重金属塩例えばハライド、サルフェート、カーボネート、ホスフェート及びそれらの混合物であると述べられている。電解質は塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、塩化カリウム、硫酸カリウム、塩化リチウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、硫酸マグネシウム、塩化アルミニウム及びこれらの混合物を含有することもできる。１価アニオンを有する１価又は２価金属塩が好ましいと言うことができる。
ＷＯ  ９３／２１２３４に開示されているタイプのフォーム材料は毛管液体吸収、移動及び貯蔵を与えることができ、それゆえ吸収物品（例えばおむつ）中の吸収芯として使用するために好適であるはずである。
従って、特許公報ＷＯ  ９３／０４０９２は水性体液の吸収のための吸収フォーム材料を開示する。ＷＯ  ９３／０４０９２に開示されたフォーム材料は吸収物品（例えばおむつ）の吸収芯に使用するために好適であると言われている。
ＷＯ  ９３／０４０９２によるフォーム材料は連続気泡を有する親水性可撓性構造を含み、それは“油中水”乳剤を重合することによって作られることが好ましい。高い割合の水相（即ち、７０容量％以上の“不連続相（internal phase）”）及び低い割合の油相を有するかかる乳剤はＨＩＰＥ乳剤（高不連続相乳剤）として言及される。
ＷＯ  ９３／０４０９２によれば、ＨＩＰＥ乳剤は相対的に少量の重合可能なモノマー含有油相と相対的に多量の相対的にモノマーを含まない水相を含有する重合可能な混合物の強い攪拌によって形成されることができる。乳剤において、この不連続な“不連続”水相が分散された“液滴”のネットワークを形成し、それはそこに溶解された界面活性剤と連続的な重合可能な油相によって包囲される。連続的な油相におけるモノマーの重合中、気泡フォーム構造が形成される。重合後、重合時に形成されるフォーム構造に残っている水性液体はフォームを圧縮及び／又は乾燥することによって除去されることができる。もし必要なら、重合されたフォーム材料は様々なタイプの後処理、例えば親水化処理に供されることができる。
（注釈：この関連において、本発明の発明者はＨＩＰＥ乳剤がいかなる強い攪拌なしでも形成されることができることを述べることができる。）
ＷＯ  ９３／０４０９２では、多数の様々なパラメーターが述べられ、それはフォーム材料の構造的、機械的及び機能的パラメーターを決定するために不可欠である。
従って、ポリマーフォームを形成するために使用される水及び油相の相対量はフォーム密度、フォームの気泡サイズ及び比表面積、及びフォームを形成するキャビティの寸法に影響しうることが開示されている。ＷＯ  ９３／０４０９２では水及び油相の間の比は好適には１２：１〜１００：１、より好ましくは２０：１〜７０：１、最も好ましくは２５：１〜５０：１であることが開示されている。
ＷＯ  ９３／０４０９２によれば、乳剤の連続的な油相は充実フォーム構造を形成することになるポリマーを含む。モノマーは三つの異なる成分（主要なモノマー、コモノマー及び架橋剤）を含むとされる。主要なモノマーは生じたフォーム構造にガラス状特性を付与する傾向を有する１以上のモノマーを含むとされる。重合後、かかるモノマー材料は高分子量（＞６０００）及びガラス転移温度Ｔg（約４０℃以上）を有するホモポリマーを生成するとされる。好ましい“ガラス状”モノマーとして特に非置換又は置換スチレンが述べられている。添加は油相の通常３−４１重量％、より好ましくは７−４０重量％であるとされる。
上述のコモノマー成分は一つ又は幾つかのコモノマーを含むことがクレームされ、それは生じたフォーム構造に“ゴム状”特性を付与する傾向を有する。このタイプのモノマーは高分子量（＞１００００）及び約４０℃以下のガラス転移温度を有するホモポリマーを与えるモノマーであるとされる。このタイプの多官能“ゴム状”コモノマーは例えばアルキルアクリレート、アルキルメタアクリレート、アリルアクリレート、ブタジエン、置換ブタジエン、ビニリデンハロゲン化物及びこれらの組合せを含むとされる。好ましい“ゴム状”コモノマーはブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、ブタジエン、イソプレン及びこれらの組合せを含むとされる。ブチルアクリレート及び２−エチルヘキシルアクリレートが最も好ましいとされる。単官能“ゴム状”コモノマー成分は油相の通常２７−３３重量％、より好ましくは２７−６６重量％を構成するとされる。
（この関連において、ガラス転移温度Ｔg＜２５℃は室温でゴム状特性を生じることが一般に認められ、例えば２−エチルヘキシルアクリレートを含むポリマーはＴg＝−７０℃を有し、そのため室温で明らかにゴム状であると言ってもよい。）
ＷＯ  ９３／０４０９２では、“ガラス状”主要モノマー成分と“ゴム状”成分の間のモル比は一般に１：２５〜１．５：１、より好ましくは約１：９〜１．５：１であることが開示されている。
重合を達成できるようにするために、ＷＯ  ９３／０４０９２に開示されたＨＩＰＥ乳剤は油相における多官能架橋剤の存在を要求するとされる。そのため、架橋剤の選択は完成したフォームの所望の特性を達成するために極めて重要であるとされる。架橋剤は多数の多官能（好ましくは二官能）モノマー、例えばジビニルベンゼン、ジビニルトルエン又はジアリルフタレートの如き芳香族ジビニルから選択されることができる。あるいは、ジビニルタイプの脂肪族架橋剤（例えばポリオールのジアクリル酸エステル）が有用であるとされる。しかしながら、最も好ましい架橋剤はジビニルベンゼンであるとされる。好適な添加レベルは油相の８−４０重量％、より好ましくは１０−２５重量％とされる。
ＷＯ  ９３／０４０９２によれば、上記モノマー、コモノマー及び架橋剤が実質的に水不溶性であり、かくしてそれらが油相において溶解可能であるが水相で溶解不可能であることが最も重要である。さらに、フォーム製造のために使用される原材料は非毒性で化学的に安定であることが重要であるとされている。
ＷＯ  ９３／０４０９２によれば、ＨＩＰＥ乳剤の油相の別の必須成分は乳化剤であり、それは安定なＨＩＰＥ乳剤の形成を可能にする。かかる乳化剤は乳剤を形成するときに使用される油相において可溶性であり、それらが安定な乳剤を形成できる限り、非イオン性、カチオン性又はアニオン性であるとされる。好ましい乳化剤はソルビタン脂肪酸エーテル、ポリグリセロール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン（ＰＯＥ）、脂肪酸及びエステルであるとされる。ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノオレエート及びソルビタントリオレエートとソルビタンモノオレエートの組合せが特に好ましいものとして述べられる。他の好ましい乳化剤はポリグリセロールエステル及びソルビタンセスキオレエートであるとされる。乳化剤は油相の通常約２−３３重量％、より好ましくは４−２５重量％を構成するとされる。
ＷＯ  ９３／０４０９２では、油相は上述のモノマー及び乳化剤に加えてさらに所望の成分を含有してもよいことが開示されている。かかる例は油溶性重合開始剤又は油相中のモノマー及び乳化剤を溶解するための溶媒であるとされる。
ＷＯ  ９３／０４０９２によれば、ＨＩＰＥ乳剤において不連続な不連続水相は水溶液であり、それは一般に１以上の溶解された成分を含有する。必須のかかる成分は水溶性電解質であるとされ、その役割はモノマー及び架橋剤（それらは主に油溶解性である）を水相にも溶解する傾向を最小にすることである。これは乳剤中の水相液滴によって形成される気泡をポリマー材料が満たす危険（それは最終的なフォーム品質を損う場合がある）を最小にするために重要であるとされる。
上述の電解質は伝えられるところによると水相にイオン強さを与えるいかなるタイプのものであることができる。好ましい電解質は１，２、又は３価の無機塩、例えばアルカリ金属又はアルカリ土類金属の水溶性ハロゲン化物、例えば塩化物、窒化物及び硫化物であるとされる。塩化ナトリウム、塩化カルシウム、硫酸ナトリウム及び硫酸マグネシウムが例示され、そのうち塩化カルシウムが最も好ましい。電解質添加は水相の一般に０．２−４０重量％、より好ましくは約０．５−２０重量％であるとされる。
ＷＯ  ９３／０４０９２から、重合開始剤は通常水相に添加されることは明らかである。かかる開始剤はフリーラジカルのいかなる従来の水溶性開始剤であってもよいとされる。開始剤はナトリウム−、アンモニウム−及びアンモニウムパーサルフェート、カプリルイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、過酸化水素、クメンヒドロパーオキサイド、ターシャリブチルジパーフタレート、ターシャリブチルパーベンゾエート、過酢酸ナトリウム、過炭酸ナトリウムなどの化合物からなるとされる。また重亜硫酸ナトリウム、Ｌ−アスコルビン酸又は第１鉄塩の如き還元剤と上記過酸素化合物を組合せることによって従来のレドックス開始剤形が有用であるとされる。開始剤は油相において重合可能なモノマーの全モル数に基づいて約５ｍｏｌ％、より好ましくは０．００１−０．５ｍｏｌ％を構成するとされる。水相への添加が関係する場合、これは水相の０．０２−０．４重量％、より有利には約０．１−０．２重量％の含有量を伴うとされる。
ＷＯ  ９３／０４０９２は上記油相と水相は攪拌中に混合されて安定な乳剤を形成し、その後乳剤は油相中のモノマーの重合をもたらし、それによって充実気泡フォーム構造を形成するのに好適な重合条件に供される。
ＷＯ  ９３／０４０９２から、そこに開示されたフォーム材料は重合直後に疎水特性を有することは明らかである。意図した用途が親水性材料を要求するので、フォーム材料は材料の表面を親水性にするために重合後に処理されなければならない。このいわゆる親水化処理は好適な親水化剤でフォーム構造を処理することによって達成される。
ＷＯ  ９３／０４０９２によれば、親水化剤はポリマー表面の水によって湿潤性を増大する能力を有するいかなる材料であってもよい。かかる従来公知の親水化剤はアニオン、カチオン又はノニオンタイプの界面活性材料、界面活性剤を含むとされる。親水化剤は通常液体の形で使用され、それによってフォーム材料の表面上に適用される水性親水化溶液を形成するために水に溶解される。このようにして親水化剤の充分な量が吸収され、フォーム材料の可撓性及び圧縮性に影響を与えることなくフォーム表面を充分に親水性にすることがクレームされる。フォーム構造中に含まれる親水化剤の含有量は好適にはフォームの０．１−１０重量％であるとされる。
好適な親水化剤はフォームの約０．５−５．０重量％、より好ましくは約１−３重量％の界面活性剤含有量を生じるために十分な量でフォーム構造上に適用されるマイルドで刺激しない界面活性剤を含むことがクレームされている。
好適な界面活性剤の例として、ＷＯ  ９３／０４０９２は商業用洗浄剤に使用されるタイプのアルキルサルフェート及びアルキルエトキシル化サルフェートを挙げる。かかる界面活性剤の水溶液はフォーム重合後の残留水相材料、又はより好ましくはこの残留水相材料を除去するために役立つ洗浄処理の一部として、フォーム構造を洗浄するために典型的に使用される。
別の好ましいタイプの親水化剤はアルカリ土類金属塩の如き、水和可能で、好ましくは吸湿性又は潮解性の、水溶性無機塩であるとされる。好ましい塩タイプは塩化カルシウムの如きカルシウム及びマグネシウムハロゲン化物であるとクレームされる。このタイプの塩はかかる塩の溶液でフォーム材料を処理することによって吸収フォーム材料に容易に含ませることができると述べられている。界面活性剤に関して上に述べたと同じようにして、親水化処理は重合からの水相残留物が除去された後、又は最近重合されたフォームからの残留水相を除去する方法の一部として実施されることができることが開示されている。好ましい塩含有量はフォーム材料の約０．１−７重量％であることがクレームされている。
ＷＯ  ９３／０４０９２から、親水化処理はＨＩＰＥフォーム材料（それは重合後比較的疎水性である）について必要な範囲で実施されることは明らかである。
ＷＯ  ９３／０４０９２では、幾つかのＨＩＰＥフォーム材料は重合直後に充分に親水性であることができること、及びかかる材料はそれゆえ続く親水化処理を全く必要としないことも開示されている。かかる材料の例として、ソルビタン脂肪酸エステルが油相における乳化添加剤として使用されかつ塩化カルシウムが水相における電解質として使用されるＨＩＰＥフォームが述べられている。重合後のかかる材料の残留水相における塩化カルシウムの含有量は重合したフォームが除水された後もフォーム材料の内部表面（それは乳化剤残留物も含有する）を好適に親水性にするために充分高いことがクレームされている。
上で述べたタイプの親水化フォーム材料、又は同種タイプの材料の製造を開示するさらに多数の特許公報がある。
これらのうち、特許公報ＷＯ  ９３／０４０９３を挙げることができ、それは除水時に水性体液のための吸収剤として作用する、続く重合のために好適なＨＩＰＥ乳剤をポリマーフォーム材料に連続製造するための方法を開示する。この方法はあるタイプのモノマー含有油相とあるタイプの電解質含有水相を動的混合領域に相対的に低い水：油比で連続的に添加することを伴う。流速は連続的な混合領域に供給される蒸気の水：油比を増大するために着実に調整され、一方動的混合領域中の含有物はＨＩＰＥ乳剤を形成するために十分な剪断攪拌に供され、それは続く重合で約５〜１００マイクロメーターの平均気泡サイズを有するフォームを与える。かかる安定したＨＩＰＥ乳剤の形成は動的混合領域中の含有物を静的混合領域に及びそれを通して供給することによって完了される。
ＷＯ  ９３／０４０９３では、多数の様々な乳化剤が安定なＨＩＰＥ乳剤を作るために有用であるとして述べられている。乳化剤は他の条件によってノニオン、カチオン、アニオン又は両性であることがクレームされている。ソルビタン脂肪酸エステル、ポリグリセロール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステルが特に好ましい乳化剤として述べられている。
ＷＯ  ９３／０４０９３では、そこに記載された方法によって作られたフォーム材料は一般にフォーム材料を液体吸収剤として好適にするために連続的に処理されるべきであることがさらに開示されている。かかる連続処理はフォームの気泡から残留水相を除去するための洗浄後、フォームの表面を親水性にするための親水化処理を行うことを含むことができることがクレームされている。そのため、塩化カルシウムは好適な親水化剤として述べられている。
ＷＯ  ９３／０４１１３は親水性フォーム材料の分野内の別の特許公報である。この公報では、親水化剤としての塩及び簡単な界面活性剤での処理によって疎水性フォームを親水性にするための方法が開示されている。開示された方法では、界面活性剤含有フォームは例えば塩化カルシウムの溶液で処理され、その後界面活性剤含有内部フォーム表面上に水和された又は水和可能な塩化カルシウムの均一に分布された残留物を残すために乾燥される。また、塩化マグネシウムの如き他の水和可能なカルシウム又はマグネシウム塩が使用可能であることがクレームされている。生じた親水性フォームはおむつ、衛生ナプキン、包帯などを含む吸収手段に使用するために好適であるとされる。
述べられた分野内の別の特許公報はＷＯ  ９３／０４１１５である。これはポリウレタンフォーム及び重合された“油中水”乳剤フォームの如き疎水性フォームを親水化するための方法を開示し、それはソルビタンモノラウレートで親水化することができ、それは乾燥後、内部フォーム表面上にソルビタンモノラウレートの本質的に均一の残留物を残すとされる。生じた処理フォームは親水性になるとされ、従っておむつ、衛生ナプキン、包帯などを含む吸収手段に使用するために好適であるとされる。
さらなる特許公報ＷＯ  ９４／１３７０４は水性体液のための吸収フォーム材料及びその製造方法に関する。特許公報は相対的に薄い崩壊された／膨張されていないポリマーフォーム材料を開示し、それは水性体液と接触するとき、体液を吸収し、膨張する。さらに、通常ＨＩＰＥ乳剤として知られる“油中水”乳剤の特別なタイプを重合することによって安定した方法でかかるフォーム材料を得る方法が開示されている。
ＷＯ  ９４／１３７０４に開示されたフォーム材料は親水性であるとされる。親水性フォーム表面は重合後フォーム構造に残った親水化剤の残留物のため、又はフォーム材料の表面エネルギーを変えることを目的として特別な連続処理手順によって得られる。
ＷＯ  ９４／１３７０４に開示されているフォーム構造中の親水化剤の残っている残留物の例は毒性的に許容可能な吸湿性で水和された塩（それは塩化カルシウムが好ましい）である。
ＷＯ  ９４／１３７０４によれば、かかる親水化剤の残留物のさらなる例はある油溶性乳化剤、例えばソルビタンラウレートである。
ＷＯ  ９４／１３７０４では、親水化剤の両タイプはフォーミングプロセスのための原材料として又は続く処理工程において添加されることができることが開示されている。
特許公報ＵＳ  ５５００４５１は可撓性、微孔性、連続気泡ポリマーフォーム材料を与えるために重合されうるＨＩＰＥ乳剤を製造するための方法を開示する。製造されるフォーム材料は尿の如き水性液体を吸収しうるとクレームされている。ＨＩＰＥ乳剤は乳化剤としてある脂肪族ポリグリセロールエーテルを使用することによって製造されることができる。これらはＨＩＰＥ乳剤のための多くの従来利用されてきた乳化剤より化学的に複雑でなく、組成変化が少ない。さらに、ポリグリセロールエーテルは従来利用されてきた乳化剤より高い含有量の界面活性成分及び低い含有量の望ましくない成分を有することがクレームされている。ポリグリセロールエーテルは連続的な油相に分散される比較的均一なサイズの水滴を乳剤に与えることがクレームされる。
乳化剤として使用される、ＵＳ  ５５００４５１に開示された脂肪族ポリグリセロールエーテルは少なくとも約４０％の線形モノ脂肪族ジグリセロールエーテル及び少なくとも約６０％の脂肪族ポリグリセロールエーテル（領域Ｃ10−Ｃ24内で脂肪族基を有する）を含む脂肪族グリセロールエーテルからなる基から選択される。領域Ｃ12−Ｃ18内で脂肪族基を有する脂肪族ポリグリセロールエーテルを使用することによって、親水化効果は洗浄及び浄水後にも完成した。ＨＩＰＥフォームに維持されることがクレームされている。
従って、重合直後に親水性である可撓性連続気泡フォーム材料は様々な界面活性剤又は電解質での続く処理によって親水性にされるフォーム材料と同様に従来から知られている。使い捨て吸収物品中のかかるフォーム材料の使用は従来から提案されている。
さらに、使い捨て吸収物品において毛羽パルプとともに粒子状吸収ポリマー又は超吸収材を使用することは従来から知られている。
基本的に毛管吸収によって液体を吸収する従来のフォーム材料は使い捨て吸収物品における使用が関係する一定の欠点（例えば不十分な吸収能力及び液体保持性）を有するものとして認識されることができる。
使い捨て吸収物品において浸透力で使用する粒子状超吸収材の使用は高吸収能力及び保持性を与えるが、ゲルブロッキング及び不均一な液体分布による問題を生じるかもしれない。
発明の概要：
従って、本発明の第１目的は浸透力によって作用する吸収によって達成される利点と毛管吸収の利点を組み合わせる吸収材料構造体を提供することである。
本発明のこの第１目的はポリマーフォーム構造体の複数の内部表面（internal surface）によって形成される複数の気泡を含む本発明による吸収材料構造体によって、請求の範囲１に従って達成され、液体の吸収が開始されるとき気泡は本質的に連続的で（open）互いに本質的に連結し、イオン性基はポリマーフォーム構造体の内部表面上の加水分解によって作られ、前記イオン性基は浸透力による吸収を与える。
本発明の第２目的はかかる吸収材料構造体の製造方法を提供することである。
請求の範囲５によれば、本発明の第２目的は安定な乳剤を形成するために乳化剤を使用して水相及び油相を乳化し（前記油相の体積は前記水相の体積より小さく、前記油相は少なくともガラス状特性を有する第１の重合可能なモノマー及び／又は少なくともゴム状特性を有する第２の重合可能なポリマー及び架橋剤を含み、一方前記水相は開始剤及び電解質及び／又は一つ又は幾つかのポリマー親水化剤を含む）；複数の内部表面を有する複数の気泡を含み弾性的に作用可能であるポリマーフォーム構造体を形成するために安定な乳剤の本質的に連続的な油相において重合可能なモノマーを重合することを含む製造方法によって達成される。
本発明の第３目的は本発明による材料構造体のための有利な用途を示すことである。
請求の範囲９によれば、この第３目的は液体（好ましくは体液）を吸収するための、吸収材料構造体の一部であるポリマーフォーム構造体においてイオン性基を作るために加水分解され、それによって浸透力による本発明による吸収材料構造体の使用によって達成される。
最後に、本発明の第４目的は吸収体に本発明による吸収材料構造体を含む使い捨て吸収物品を提供することである。
請求の範囲１０によれば、この目的は吸収芯を含む使い捨て吸収物品において、吸収芯がイオン性基が加水分解によって作られているポリマーフォーム構造体を有する吸収材料構造体を含むこと、及び前記使い捨て吸収物品がそれによって毛管吸収及び浸透力によって起こる吸収の両方によって液体を吸収する能力を有することを特徴とする使い捨て吸収物品によって達成される。
本発明による吸収材料構造体は従来技術と関連してここで記載されたように油相の続く重合によるいわゆるＨＩＰＥ乳剤の製造のための基本原理を使用して製造されることができる。
しかしながら、本発明による吸収材料構造体は本発明による吸収材料構造体が加水分解によってイオン性基を与えられ、本発明による吸収材料構造体が毛管吸収と浸透力で作用する吸収機構の両方によって液体を吸収することができる点で上記従来技術とは異なる。
従来技術と関連して記載されているのと同様な方法で本発明による吸収材料構造体を製造するとき、モノマー、架橋剤、水、及び可能な他の添加剤が乳化剤の存在下で互いに混合され、油相及び水相を有するＨＩＰＥ乳剤を形成する。
乳化剤は一つ又は幾つかの界面活性剤から構成される。好適な界面活性剤の例はソルビタンモノオレエート及びソルビタントリオレエートであり、それらは特にＳＰＡＮ  ８０及びＳＰＡＮ  ８５の商標の下で与えられる。しかしながら、多くの他の界面活性剤が本発明を実施するときに考えられる。
本発明による材料構造体を製造するとき、アクリロニトリルが“ガラス状”モノマー原材料として油相に有利に使用されるが、他の好適なモノマー（例えばスチレン）も使用されることができる。ガラス状モノマーに完成した材料構造体に“ゴム状”特性を与えることができるモノマーを有利に添加される。このモノマーは好ましくは２−エチル−ヘキシルアクリレートであるが、多くの他のモノマーが考えられる。
“ゴム状”モノマー原材料、例えば２−エチルヘキシルアクリレートだけを用いて本発明による材料構造体を製造することもできる。
この明細書では、“ガラス状”はポリマー鎖において一緒に連結される幾つかのかかるモノマーがいわゆる“ハードセグメント”を生じるという事実に言及し、一方“ゴム状”は一緒に連結される幾つかのかかるモノマーが“ソフトセグメント”を生じるという事実に言及する。
これに類似して、二つの異なるタイプの各々の幾つかの隣接ポリマー鎖がハードな又はガラス状の領域を有する材料構造体及びソフトな又はゴム状の領域を有する材料構造体を生じるだろう。
ガラス状及びゴム状モノマー及びそれらの相互の混合割合の選択によって、本発明による完成した材料構造体の柔らかさ、靭性及び可撓性を制御することができる。
本発明による材料構造体を製造するときに利用されるモノマーは好ましくは単官能であり、ビニル結合（即ち、Ｃ＝Ｃ結合）を含有する。重合中、モノマーはモノマーの一つのＣ＝Ｃ結合をＣ−Ｃ結合に変換することによってポリマー鎖を形成し、それは順に別のモノマーのＣ＝Ｃ結合などと反応する。
本発明による材料構造体を製造するとき、一つ又は幾つかの二官能基を有する化学化合物から構成されることが有利である架橋剤はまた油相に添加される。これは化合物が少なくとも二つのＣ＝Ｃ結合を含有することを意味する。本発明を実施するときに利用されうる架橋剤の例はジビニルベンゼン及びエチレングリコールジメタクリレートであるが、他の従来公知の架橋剤、例えば２より大きい官能価を有する架橋剤を使用してもよい。架橋剤の役割は網状ポリマー構造体を形成するために異なるポリマー鎖を架橋することである。
本発明によるフォーム材料の製造中、水相は開始剤、例えば過硫酸カリウム（Ｋ2Ｓ2Ｏ8）又はアゾイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）を含む。開始剤の役割は高温時又はＵＶ照射を受けるときに、油相中の成分の重合を開始することである。
さらに、水相は塩を含むことが有利であり、塩は従来技術と関連して記載されているように通常の従来公知のタイプのものであってもよい。
本発明の実施と関連して乳剤を製造するとき、水相及び油相は上述の乳化剤の存在下で乳化され、水：油の比はいつも１より大きい。
乳化後、安定な乳剤が形成され、それは約６０℃に加熱オーブン内で加熱され、油相の一部である成分の重合が開始される。約１２時間後、ポリマー多孔質フォーム構造体が形成される。
本発明によれば、ポリマーフォーム構造体はその後ＮａＯＨ又は別の好適な塩基の助けで加水分解される。加水分解ではフォーム構造体のアクリロニトリル基の部分はカルボン酸基、アクリロアミド基及び対イオン（ＣＯＯ-Ｎａ+）としてナトリウムを有するカルボキシレートイオン基に変換される。全てのこれらの基は元のアクリロニトリル基より親水性である。
さらに、カルボキシレートイオン基（ＣＯＯ-）はポリマー鎖に沿ってイオン性基を与え、それは浸透力で作用する吸収のための可能性を与える。
従って、フォーム構造体のガラス状の又はハードな領域は親水性にされ、イオン性基を得る。
加水分解処理中、例えば２−エチルヘキシルアクリレートから生じる領域における側基の一部もゴム状の又はソフトな領域におけるエステルの加水分解によってカルボン酸基（ＣＯＯＨ）又はカルボキシレート基（ＣＯＯ-）に変形可能である。
全体として、これらの反応機構は本発明による材料構造体に毛管吸収と浸透力による吸収の両方を得ることができる特性を与える。
本発明による加水分解処理はフォーム構造体中のポリマーのガラス転移温度Ｔgの変化を生じる。このため、加水分解はガラス状の又はハードな領域におけるＴgの増加を生じると考えられている。ポリアクリル酸、ポリアクリレート、及びポリアクリロアミドはそれぞれポリアクリロニトリルと等しいＴgか又はそれより高いＴgを有するからである。ゴム状の又はソフトな領域では、Ｔgは加水分解後に確かに上昇する。ポリアクリル酸及びポリアクリレートについてのＴgは室温以上であり、一方ポリ（２−エチルヘキシルアクリレート）のためのＴgは約７０℃であるからである。
加水分解によって生じる上述の化学基の変形は本発明による完成した材料構造体の増大した柔軟性及び可撓性を生じる。加水分解は材料構造体の気泡壁をより薄くし、材料構造体中の吸収のための利用可能な孔サイズの増大を生じる。
もし望むなら又は必要なら、フォーム材料は上で記載された目的のために好適な従来公知の技術を使用して加水分解前及び／又は後に洗浄される。
たとえ上述のような本発明による加水分解処理が材料構造体中の親水性基の数の増加を生じるとしても、本発明による材料構造体は原則として従来公知のフォーム材料のように相対的に疎水性の表面を持つ材料構造体を有するだろう。
従来技術の記載と関連して上で述べたように、疎水性は様々な疎水化処理によって除去されることができる。従来技術によれば、かかる親水化処理はＨＩＰＥ乳剤の油相の重合前及び後の界面活性剤又は他の化学添加剤の添加によって実施されることができる。
最も大きな可能な親水化効果を得るために、及び加水分解中の親水化剤の分解を避けるために、本発明による高度に吸収性の材料構造体の表面は上述の加水分解処理後に親水性にされる。
しかしながら、親水化処理は例えば重合前に水相にヒドロキシエチルセルロース、ポリアクリレート又はポリアクリル酸を添加することによって行うことができる。また、従来技術と関連して上で述べられた他の親水化処理は本発明による材料構造体を親水性にするために利用されることができる。
加水分解処理及び可能な親水化処理の後、重合されたフォーム材料は目的のために好適な従来公知の技術で乾燥され、その後本発明による高吸収材料構造体が得られる。
本発明による材料構造体が上述の加水分解に供されるという事実のため、可撓性連続気泡フォーム材料の形の高吸収材料構造体が得られる。従来の毛管吸収に加えて、本発明による材料構造体は浸透吸収機構による吸収を与える。これは加水分解処理によって作られたイオン性基によって可能にさせられる。加水分解によって生じる細胞壁の厚さの減少は吸収のために利用可能な孔体積を増大する。
それゆえ、本発明による材料構造体は増大した吸収能力と上述の挿入されたイオン性基による浸透力による吸収の両方を得るだろう。浸透力によって作用する吸収が一般に毛管吸収より高い液体保持能力（保持性）を与えることは公知である。従来技術と関連して上で明らかにしたように、粒子形状超吸収材は主に浸透力によって作用し、それゆえ高い保持能力を通常提供する。
従来の粒子形状超吸収材と対照的に、本発明による材料構造体のイオン性基は材料構造体中で結合され、その結果従来の超吸収材と比較して膨潤及び全体の吸収がある範囲に限定される。一方、ゲルブロッキング及び塞がれた又は不均一な液体分布が本発明による材料構造体によって除去される。
従って、従来技術によるフォーム材料と比較して、本発明による吸収材料構造体は水性液体（例えば体液）を吸収及び分布するときに高い吸収能力及び保持性を与える。
それゆえ、本発明による高吸収材料構造体は高い保持性及び貯蔵能力が必要である用途のために特に適している。かかる有利な用途の例はベビー用おむつ、失禁プロテクター及び女性衛生のための製品のための吸収体における使用である。
しかしながら、本発明による材料構造体の高吸収能力及び保持性は例えば様々なふきとり材料、包帯材料及び他の同種製品の如き他の吸収製品にも利用可能である。
従って、本発明による吸収材料構造体は使い捨て吸収物品に使用するための有利な特性を有する。かかる使い捨て吸収物品はこのタイプの製品を製造するための従来公知の技術を使用して製造されることができるが、本発明による材料構造体が従来使用されている様々な吸収層又は従来の吸収体を完全に又は部分的に置換するという違いを有する。
従って、本発明による材料構造体は従来可能にされているものより合理的でかつ経済的に有利な方法で使い捨て吸収物品を製造する可能性を提供する。
本発明による高吸収材料構造体に加えて、本発明による使い捨て吸収物品は従来公知の製品に存在する全ての他の副構成要素を含むことができ、例えば装着者に向かって面することを意図される側上の液体透過性表面材料及び装着者から離れて面することを意図される側上の液体不透過性表面材料を含むことができる。
さらに、本発明による使い捨て吸収物品は例えば腰バンド及び弾性脚カフスの形の弾性手段を含むことが有利である。さらに、望むなら、本発明による使い捨て吸収物品は装着者への着用及び脱着、装着者のサイズに使い捨て吸収物品のサイズの調整を容易にするための取り付け手段を含むことができる。かかる取り付け手段の例はフック及びループバンド、テープ、フック、アイレットなどの様々なシステムである。
上述のように、本発明による親水性材料構造体はおむつ及び衛生ナプキン以外の他のタイプの物品、例えば清浄などのためのふきとり布に使用するためにも適している。
押圧、真空包装又は他の圧縮法によって、本発明による高吸収材料構造体又はこれらが一部をなす使い捨て吸収物品を貯蔵及び輸送の容易化のために圧縮することができる。本発明による材料構造体が例えば体液の吸収及び貯蔵のために使い捨て吸収物品に利用されるとき、物品は圧縮状態で配布されることが好ましい。かかる使い捨て物品がその輸送（移動）用包装を取りはずし、装着者の皮膚と接触されるとき、使い捨て物品の一部をなす本発明による材料構造体の気泡は構造体の弾性的性質のため輸送中本質的に圧縮された状態から本質的に開放された状態にもう一度拡大されるだろう。
【図面の簡単な説明】
添付図１及び２は本発明によって達成される材料構造体における幾つかの差異を示す。
図１は従来技術によって製造されたポリマーフォーム材料の拡大部分を示す。
図２は図１に示される部分のフォーム材料を親水化することによって得られる本発明による吸収材料構造体の拡大部分を示す。
好ましい実施態様：
以下本発明を説明する目的で多数の実験的試験を記載するだろう。
実験的試験では、前述したＨＩＰＥ乳剤の製造のための基本原理を使用してフォーム材料を製造した。
本発明による親水性材料構造体を製造するときの作業手順は原則として下記のとおりである：
１）乳化、
２）重合、
３）洗浄、
４）加水分解
５）洗浄＋ｐＨ調整、
６）乾燥。
各試験から得られたフォーム材料の半分は加水分解処理と続く乾燥前の洗浄／ｐＨ調整を除外した。即ち、工程４及び５を省略した。非加水分解フォーム材料は従来技術によるフォーム材料を構成し、加水分解された状態の対応するフォーム材料は本発明による吸収材料構造体を構成する。
乳化は下記のような標準水相及び標準油相から開始した；
標準水相：
１００ｇ  ＣａＣｌ2（１３７．７５ｇ  ＣａＣｌ2・２Ｈ2Ｏの形）
１．５ｇ  Ｋ2Ｓ2Ｏ8
これらに蒸留水を加えて１０００ｍｌにする。
標準油相：
０．９２７ｇ  アクリロニトリル
６ｍｌ        ２−エチルヘキシルアクリレート
２ｍｌ        ジビニルベンゼン
２ｇ          界面活性剤（乳化剤）
標準油相中の乳化剤は１．８ｇソルビタンモノオレエート（ＳＰＡＮ  ８０）＋０．２ｇソルビタントリオレエート（ＳＰＡＮ  ８５）を含む界面活性剤混合物から構成された。
実験的試験では、３００ｍｌの標準水相がポリエチレンびん中に注がれ、水浴で６２℃に加熱された。
その後、アクリロニトリル、ジビニルベンゼン及びアクリレートをポリエチレンの乳化容器において混合した。界面活性剤（乳化剤）の添加後、乳化容器は６２℃の温度で水浴で５分間加熱され、標準油相を形成した。
この後、乳化容器における標準油相への標準水相の添加が乳化容器上に配置された添加漏斗を介して開始された。乳化容器はＮ2雰囲気下に置かれた。乳化容器中の目的のために配置された攪拌機はスピード２００ｒｐｍで開始された。その後、１０ｍｌの標準水相が１回用量で乳化容器に添加され、その後９０ｍｌの標準水相が滴下して添加された。この後、残りの１００ｍｌの標準水相が前より早いペースで添加漏斗を介して添加された。
２，３分の追加の攪拌後、安定した乳剤が得られた。乳剤はポリエチレン角箱からなる目的のために意図された重合成形物に注がれ、乳剤は６２℃で１８時間重合させられた。
重合完了後、フォーム材料は１％ＣａＣｌ2で洗浄された。洗浄後、残留液体が吸収紙を使用してフォーム材料から押されて出された。
洗浄後、試料の半分は６２℃で４時間乾燥され、参照物として使用するために従来技術によるフォーム材料を与えた。
本発明による吸収材料構造体を製造することを目的とする試験では、重合されたフォーム材料は洗浄後、加水分解工程に供され、重合されたフォーム材料の第２の半分が９５℃で１６時間１７．５ｍｌの０．５Ｍ  ＮａＯＨで加水分解された。
その後、加水分解されたフォーム材料は組み合わされた洗浄及びｐＨ７へのｐＨ調整工程において洗浄された。
最後に、加水分解及びｐＨ調整されたフォーム材料は６２℃で４時間乾燥され、本発明による吸収材料構造体を与えた。
開始点として上記の基本的な処方及び基本的な方法を用いて一連の試験が行われ、それによって完成した材料構造体及び加工性についての様々なパラメーターの影響を評価した。次のパラメーターが評価のために選択された：架橋剤、乳化剤、攪拌及び攪拌機のデザイン、ＨＬＢ値（“親水性／親油性バランス”）、他の添加剤、モノマー及び加水分解条件。
全ての試験において、従来技術によるフォーム材料及び本発明による吸収材料構造体についての様々なパラメーターの影響が、各重合された材料の半分を加水分解から除外し（従来技術）、各重合された材料の他の半分を加水分解に供する（本発明による）ことによって比較された。
完成したフォーム材料は多数の試験方法を使用して評価された。結果がここで報告される試験方法について下記のことが述べられる。
密度は比重測定法によって測定され、フォーム材料試料の重量及び体積が測定され、その後密度が計算され、単位ｇ／ｃｍ3で表示される。
湿潤密度は密度に対応する方法で測定されたが、合成尿の吸収後の湿潤重量及び湿潤体積から出発した。
吸収能力は乾燥状態のフォーム材料試料を秤量し、その後従来タイプの合成尿を有する液体容器中に材料試料を１時間浸漬することによって測定された。材料試料が液体容器から除去された後、過剰の液体が流出され、その後湿潤材料試料が秤量された。最後に、吸収能力が吸収された液体（ｇ）／材料試料の乾燥重量（ｇ）によって計算され、単位ｇ／ｇで報告された。
フォーム材料を試験するときに利用された合成尿は人の尿の化学的組成を模倣することを意図された様々な塩を含む従来のタイプのものであった。原則として、同様の試験結果が当業者に良く知られている合成尿の商業的に入手可能なタイプのいずれかを使用して達成されることができる。
様々な試験からの幾つかの結果が下記表１から明らかである。表において、上記標準乳剤に基づいた試験がモノマーとして“ゴム状”２−エチルヘキシルアクリレートだけを有する乳剤に基づいた試験とともに報告されている。
表１の結果から、加水分解を受けたフォーム材料（即ち、本発明による材料構造体）が従来技術による対応する非加水分解フォーム材料より低い乾燥及び湿潤密度、及び明らかに高い吸収能力を与えることは明らかである。
本発明による材料構造体の検出された増大した吸収能力の部分は加水分解処理によって生じる材料構造体中の気泡の壁厚さの減少によって主に生じる。吸収のための増大した利用可能な孔体積から生じる。
また、本発明による加水分解処理は加水分解前にコンパクトなポリマーフォーム材料から構成される部分において新しい孔を作ることができる。これは本発明による材料構造体の増大した吸収能力にさらに寄与する。この効果は二つの添付した図１及び２の間の比較において認識されることができる。
さらに本発明による材料構造体の測定した吸収能力の増大の部分は加水分解において生じた上述のイオン性基によって生じる浸透力での吸収によって増大した保持性から導かれることができる。
上述したように、本発明を説明する目的のため、様々なＨＬＢ値（ＨＬＢ＝親水性／親油性バランス）での試験も行った。ＨＬＢ値は各試料に使用された乳化剤の親水性と疎水性のバランスの尺度であるということができる。乳化剤として使用された様々な構造体の混合物についてのＨＬＢ値は下記式に従って計算された：
ＨＬＢtot＝ｍ1／ｍtot＊（ＨＬＢ1−ＨＬＢ2）＋ＨＬＢ2
式中、ＨＬＢtotは界面活性剤混合物の総ＨＬＢ値であり、ｍ1は界面活性剤１の添加量（重量（ｇ））であり、ｍtotは界面活性剤１＋２の総添加量（ｇ）であり、ＨＬＢ1は界面活性剤１の製造業者によって報告されるＨＬＢ値であり、ＨＬＢ2は界面活性剤２の製造業者によって報告されるＨＬＢ値である。
吸収のために利用可能な孔体積（吸収能力）として測定された、得られたフォーム構造体についてのＨＬＢ値の影響を評価することを目的とする一連の試験の結果は下記表２から明らかである。試験では、上で規定した標準相が出発点として使用され、乳化剤中の界面活性剤ＳＰＡＮ  ８０及びＳＰＡＮ  ８５の量及び割合は様々なＨＬＢ値を得るために変化された。ＳＰＡＮ  ８０は４．３の製造業者によって報告されるＨＬＢ値を有し、一方ＳＰＡＮ  ８５の対応値は１．８であった。乳化剤の総ＨＬＢ値の計算は上述のようにして行われた。
表２から明らかなように、本発明による加水分解処理は従来技術による対応する非加水分解フォーム材料より低い湿潤密度及び明らかに高い吸収能力を材料構造体に与えた。
さらに、ＨＬＢtot値は本発明による加水分解された材料構造体及び従来技術による非加水分解フォーム材料の両方に関して完成したフォーム材料で得られる特性について極めて重要であることが明らかである。
ここで説明された試験及びさらなる試験の結果は問題の適用のために最も有利なＨＬＢtot値が３．８〜４．３にあることを示した。この領域のＨＬＢtot値で、本発明による材料構造体について最も高い吸収能力が得られるだろう。
様々な実験的試験中に研究された他の要因に関して、乳化剤中の界面活性剤の総量は作られた材料構造体の特性に影響することが述べられる。ここで記載した試験で主に使用された界面活性剤（ＳＰＡＮ  ８０及び８５）に関して、最も有利な結果は総界面活性剤量が上述の標準油相において１．５〜２．５ｇであるときに得られた。当業者に明らかであるように、界面活性剤の添加は本発明が実施されるとき各個々のケースに広く行われている特定の条件に調整されなければならない。
使用される架橋剤のタイプ及び用量は得られた材料構造体について影響を有することを証明した。ジビニルベンゼンは問題の適用のために最も有利な結果を与えたことが述べられる。
さらに、１５０〜３５０ｒｐｍの攪拌スピードは比例的に小さくなる効果を有し、一方攪拌機のデザインは本発明による得られた材料構造体の特性について相対的に大きな効果を有することが判明した。
問題の適用のための最良の結果は切欠き部分を有する平らな攪拌機で得られた。試験は乳化するとき攪拌機の寸法が乳化容器の寸法に適応され、全体の乳化体積において良好な乱流が得られることが不可欠であることを証明した。プロペラ攪拌機は本発明による完成した材料構造体の吸収特性に関して悪い結果を与えた。
材料構造体についての乳化温度の影響は室温付近の温度が高い密度及び低い吸収能力を比例的にコンパクトな構造体に与え、一方６０℃付近又はそれより高い温度が低い密度及び高い吸収能力を材料構造体に与えるように明らかである。従って、高い温度は問題の適用のために有利な特性を材料構造体に与えた。本発明による材料構造体を作るとき、乳化温度は２５〜６５℃、好ましくは６０〜６５℃が有利である。
完成した材料構造体の親水性を増大する目的で、乳化混合物へのヒドロキシエチルセルロース、ポリアクリル酸及びポリアクリレートの添加を伴う多数の試験が行われた。
これらの試験からの結果は親水性又は吸収能力において大きな差異がないことを示したが、本発明による続く加水分解処理の効果は他の化学的添加剤によって与えられる効果より優れていた。
様々なモノマーによる試験は本発明が塩基として幾つかのモノマー又はモノマーの混合物でうまく実施されうることを証明した。本発明による高吸収材料構造体の製造のために好適なモノマー原材料の例はアクリロニトリル、エチルヘキシルアクリレート、アクリロニトリル＋エチルヘキシルアクリレート、スチレン、スチレン＋エチルヘキシルアクリレートであるが、他のモノマーも考えられる。
様々な加水分解法による試験は０．５Ｍ  ＮａＯＨを使用して前述の加水分解法で良好な材料特性が得られるが、他の強い塩基も加水分解処理のために利用されることが判明した。
様々な原材料の体積及び例として報告した他の試験条件は本発明を実施することができる可能な例として見なされるべきであること、及び本発明による高吸収材料構造体の工業的製造は広く行われている条件への適応を要求することが理解されなければならない。しかしながら、かかる適応は当業者にとって十分達成可能である。
本発明は実施例、表又は図の形で開示されたものに限定されるものとして見なされるべきでなく、その範囲は添付請求の範囲によって規定される。
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【図１】
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【図２】
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