(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高吸収剤を形成するモノマー１種以上
１５０μｍより小さい粒径を有する高吸収性ポリマー粒子
水、および
開始剤１種以上
を含むスプレー可能なブレンドを形成し；
該スプレー可能なブレンドを繊維状ウェブ上にスプレーし；かつ
この繊維状ウェブを高吸収剤を形成するモノマーが重合する条件に暴露することを含む方法。
【請求項２】
スプレー可能なブレンドが架橋性化合物を更に含有する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の方法により製造された吸収性製品。
【請求項４】
バックシート、吸収コアおよび請求項３記載の吸収性製品を含む使い捨て衛生用品。
【請求項５】
請求項１または２記載の方法により製造される、高吸収性ポリマー粒子を固定して有し、かつ２.０〜７.５のｐＨ範囲を有する繊維状ウェブを含む、使い捨て衛生用品中に使用するための捕捉層。
【請求項６】
ｐＨが４.０〜６.５の範囲にある、請求項５記載の捕捉層。
【請求項７】
請求項１または２記載の方法により製造される、高吸収性ポリマー粒子を固定して有し、かつ５分間以内に少なくとも０.１ｍｌのＦＳＥＶを有する繊維状ウェブを含む、使い捨て衛生用品中に使用するための捕捉層。
【請求項８】
ＦＳＥＶが５分間以内に少なくとも０.５ｍｌである、請求項７記載の捕捉層。
【請求項９】
ＦＳＥＶが５分間以内に少なくとも１.０ｍｌである、請求項７記載の捕捉層。
【請求項１０】
ＦＳＥＶが３０秒以内に少なくとも０.１ｍｌである、請求項７記載の捕捉層。
【請求項１１】
ＦＳＥＶが３０秒以内に少なくとも０.５ｍｌである、請求項７記載の捕捉層。
【請求項１２】
ＦＳＥＶが３０秒以内に少なくとも１.０ｍｌである、請求項７記載の捕捉層。
【請求項１３】
ＦＳＥＶが５秒以内に少なくとも０.１ｍｌである、請求項７記載の捕捉層。
【請求項１４】
ＦＳＥＶが５秒以内に少なくとも０.５ｍｌである、請求項７記載の捕捉層。
【請求項１５】
ＦＳＥＶが５秒以内に少なくとも１.０ｍｌである、請求項７記載の捕捉層。
【請求項１６】
請求項１または２記載の方法により製造される、高吸収性ポリマー粒子を固定して有し、かつ５分間以内に少なくとも０.１ｍｌのＥＶＵＬを有する繊維状ウェブを含む、使い捨て衛生用品中に使用するための捕捉層。
【請求項１７】
ＥＶＵＬが５分間以内に少なくとも０.２ｍｌである、請求項１６記載の捕捉層。
【請求項１８】
ＥＶＵＬが５分間以内に少なくとも０.３ｍｌである、請求項１６記載の捕捉層。
【請求項１９】
ＥＶＵＬが３０秒以内に少なくとも０.１ｍｌである、請求項１６記載の捕捉層。
【請求項２０】
ＥＶＵＬが３０秒以内に少なくとも０.２ｍｌである、請求項１６記載の捕捉層。
【請求項２１】
ＥＶＵＬが３０秒以内に少なくとも０.３ｍｌである、請求項１６記載の捕捉層。
【請求項２２】
ＥＶＵＬが５秒以内に少なくとも０.１ｍｌである、請求項１６記載の捕捉層。
【請求項２３】
ＥＶＵＬが５秒以内に少なくとも０.２ｍｌである、請求項１６記載の捕捉層。
【請求項２４】
ＥＶＵＬが５秒以内に少なくとも０.３ｍｌである、請求項１６記載の捕捉層。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は吸収性製品、特にパーソナルケア製品に有用である吸収性製品に関する。
【０００２】
体液の吸収のためのパーソナルケア製品は公知である。そのような製品は成人失禁製品、オムツ、トレーニングパンツ、女性ケア製品、創傷被覆材等を包含する。一般的にそのようなパーソナルケア製品は通常かなりの量のセルロース繊維、例えば木材パルプ毛羽、からなる。木材パルプ毛羽は体液のための好適な吸収剤であることは公知である。一般的に、木材パルプ毛羽１ｇは放出される体液、例えば尿の約５〜約８ｇを吸収することができる。乳児用オムツのようなパーソナルケア製品は少なくとも尿約２００ｇ〜４００ｇの吸収能を有する。こうしてこのような乳児用オムツを木材パルプ毛羽から形成する場合、比較的多量の木材パルプ毛羽を適用しなければならない。
【０００３】
木材パルプ毛羽の量および相応してそのような乳児用オムツの嵩を減少させるために、高吸収剤としてこの分野で公知の高吸収性の材料を含むことは公知である。そのような高吸収性材料は一般にその質量の少なくとも約１０倍、有利に少なくとも約２０倍、および５０倍またはそれ以上を水に関して吸収する能力を有する。そのような高吸収性材料を乳児用オムツ中に組み込むことにより、オムツの絶対吸収能を保持して、全体の嵩を低下させることが可能である。
【０００４】
それにもかかわらず、そのような高吸収性材料の使用において問題がある。例えば、幾つかの高吸収性材料がゲルブロッキングを引き起こすことは公知である。このことは、高吸収性材料が液体で膨潤するする際に、この高吸収性材料は液体が自由に流通することを阻止するゲル状の塊を形成するということである。こうして、高吸収性材料が最初の攻撃（言い換えれば、液体への暴露）を吸収することができるが、後の攻撃は今や膨潤した高吸収性材料を通過することができない。その結果、その後の攻撃は水たまりを形成し、吸収性製品を流れ出て、漏れにつながる傾向がある。
【０００５】
従って、多くの異なる構造がパーソナルケア製品中に高吸収性材料を組み込むことと結びついた問題を軽減または減少させるために提供されてきた。
【０００６】
ＵＳ特許番号４６９９６１９（１９８７年１０月１３日公布；Bernardin）は多層の吸収性複合材料を記載しており、これは比較的低い密度の第１の層および第１の層の少なくとも１部の下に横たわる比較的高い密度の第２の層を有する。高吸収性材料（高吸収剤）はこの第１および第２の層の間に位置していると記載している。
【０００７】
ＵＳ特許番号４１０２３４０（１９７８年７月２５日公布；Mesek等）は吸収性層中に粒状の親水性ポリマーを有する使い捨て製品を記載している。この明細書は中間の圧縮層および圧縮層の両サイドの多孔性の、ルーズなコンパクトな綿シートの層を有する繊維状構造からなる吸収パッドを記載している。この綿シート層の１つは粒状の、水不溶性ではあるが水膨潤性のポリマー吸収剤を有していると記載している。
【０００８】
ＵＳ特許番号４２６９１８８（１９８１年５月２６日公布；ニシザワ等）は使い捨てオムツを記載している。水吸収性ポリマー粉末が２枚の紙の間に固定されているラミネートからなる吸収性材料を含む使い捨てオムツが開示されている。毛羽パルプ層は水吸収性ポリマーを含有するラミネートの両サイドに位置している。
【０００９】
関連特許に記載されている構造はしばしば定評のある利点を有しているが、高吸収性材料の使用と関連する問題を完全に解決してはいない。使用において、木材パルプ毛羽は一般に放出される体液を迅速に吸収するために働く。液体は一般に、毛羽マトリックスの孔中に保持される。毛羽マトリックス中の高吸収性材料は次いで液体を吸収し、事実上、毛羽マトリックスを脱水する。このことは、高吸収性材料が体液を吸収することができるまで、毛羽が体液の吸収および維持サージ（比較的多量が比較的迅速に利用される）に働くということである。更に、多くの公知パーソナルケア製品は高吸収性材料を比較的少量で適用する。このことは高吸収性材料の値段が木材パルプ毛羽のような材料の値段より一般的に非常に高いということに起因する。パーソナルケア製品を形成する場合に、比較的高濃度の高吸収性材料を使用することが望ましいことがしばしばある。高吸収性材料の濃度が吸収性製品中で増加する際に、一般に木材パルプ毛羽の濃度は低下する。高吸収性材料はそれが適用される割合で尿の吸収を可能にしない。これは高い濃度の吸収性材料を有する吸収構造体において、漏れに導くことがある。
【００１０】
比較的高い濃度の高吸収性材料を有する吸収性層を有することができ、かつこの吸収構造体がこれに適用される体液の迅速な吸収を可能にする吸収構造体を提供することが望まれている。
【００１１】
更に、吸収構造体および高吸収性材料がマトリックスに固定されている吸収構造体を製造するための方法を提供することが望ましい。更に、高吸収性ポリマーが一様に分散しており、かつ湿潤強度結合性を示すマトリックスを提供することも望まれている。そのような構造は高吸収剤の移動の見込みを低下させ、その際液体の均一でない吸収をもたらす高濃度および低濃度の高吸収剤の領域を作る見込みも低下する。
【００１２】
本発明は：
高吸収剤を形成するモノマー１種以上
高吸収性ポリマー粒子
水、および
開始剤１種以上
からなるスプレー可能なブレンドを形成し；
該スプレー可能なブレンドを繊維状ウェブ上にスプレーし；かつ
この繊維状ウェブを高吸収剤を形成するモノマーが重合する条件に暴露することからなる方法を提供する。
【００１３】
更に、本発明は前記工程により製造された高吸収性製品を提供する。
【００１４】
本発明の方法は高吸収性モノマー、高吸収性ポリマー粒子、水および開始剤からなるスプレー可能なブレンドの形成を必要とする。
【００１５】
高吸収剤形成性モノマー
ここで使用される高吸収剤形成性モノマーはこれから形成されたポリマーの吸収性に寄与する重合性の化合物である。本発明に有用な、好適な高吸収剤を形成するモノマーはモノエチレン性不飽和化合物（または重合性の二重結合を有する化合物）であって、これは少なくとも１つの親水性基、例えばカルボキシル、無水カルボン酸、カルボン酸塩、スルホン酸、スルホン酸塩、ヒドロキシル、エーテル、アミド、アミノおよび４級アンモニウム塩の基を有している。好適な高吸収剤を形成するモノマーの例は以下の通りである：
１.  カルボキシル基含有モノマー：モノエチレン性不飽和モノまたはポリ−カルボン酸、例えば（メタ）アクリル酸（アクリル酸またはメタアクリル酸を意味し、同様の記載は以降も使用する）、マレイン酸、フマール酸；クロトン酸、ソルビン酸、イタコン酸、およびケイ皮酸；
２.  カルボン酸無水物基含有モノマー：モノエチレン性不飽和ポリカルボン酸無水物（例えばマレイン酸無水物）；
３.  カルボン酸塩含有モノマー：モノエチレン性不飽和モノまたはポリカルボン酸の水溶性塩（アルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩等）［例えば、（メタ）アクリル酸ナトリウム、トリメチルアミン（メタ）アクリレート、トリエタノールアミン（メタ）アクリレート、マレイン酸ナトリウム、マレイン酸メチルアミン］；
４.  スルホン酸基含有モノマー：脂肪族または芳香族ビニルスルホン酸（例えば、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、ビニルトルエンスルホン酸、スチレンスルホン酸）、（メタ）アクリルスルホン酸［例えばスルホプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−（メタ）アクリロキシプロピルスルホン酸］；
５.  スルホン酸塩基含有モノマー：前記のようなスルホン酸基を有するモノマーのアルキル金属塩、アンモニウム塩、アミン塩。
【００１６】
６.  ヒドロキシ基含有モノマー：モノエチレン性不飽和アルコール［例えば、（メタ）アリルアルコール］、ポリオール（アルキレングリコール、グリセロール、ポリオキシアルキレンポリオール）のモノエチレン性不飽和エーテルまたはエステル、例えばヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、トリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリ（オキシエチレンオキシプロピレン）グリコールモノ（メタ）アリルエーテル（ここではヒドロキシ基はエーテル化またはエステル化されていてよい）。
【００１７】
７.  アミド基含有モノマー：ビニルフォルムアミド、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−アルキル（メタ）アクリルアミド（例えば、Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ−ヘキシルアクリルアミド）、Ｎ，Ｎ−ジアルキル（メタ）アクリルアミド（例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ′−ジ−ｎ−プロピルアクリルアミド）、Ｎ−ヒドロキシアルキル（メタ）アクリルアミド［例えば、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミド］、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシ−アルキル（メタ）アクリルアミド［例えば、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミド］、ビニルラクタム（例えばＮ−ビニルピロリドン）；
８.  アミノ基含有モノマー：モノエチレン性不飽和モノ−またはジ−カルボン酸の、アミノ基含有エステル（例えば、ジアルキルアミノアルキルエステル、ジヒドロキシアルキルアミノアルキルエステル、モルホリノアルキルエステル、等）［例えばジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、モルホリノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノエチルフマレート］、複素環ビニル化合物［例えばビニルピリジン（例えば、２−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン、Ｎ−ビニルピリジン）、Ｎ−ビニルイミダゾール］；および
９.  ４級アンモニウム塩基を含有するモノマー：Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリアルキル−Ｎ−（メタ）アクリルオキシアルキルアンモニウム塩［例えば、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチル−Ｎ−（メタ）アクリルオキシエチルアンモニウムクロリド、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリエチル−Ｎ−（メタ）アクリルオキシエチルアンモニウムクロリド、２−ヒドロキシ−３−（メタ）−アクリロイルオキシプロピルトリメチルアンモニウムクロリド］および英国特許第１０３４２９６に記載されているモノマー。
【００１８】
水溶性のモノマーの代わりにまたは水溶性のモノマーと共に本発明に使用するための、加水分解により水溶性になる好適なモノマーは少なくとも１つの加水分解可能な基、例えばエステル、アミドおよびニトリル基を有するモノエチレン性不飽和化合物を包含する。エステル基を有するそのようなモノマーは、例えばモノエチレン性不飽和カルボン酸の低級アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）エステル、例えばメチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレートおよび２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート；およびモノエチレン性不飽和アルコールのエステル［ビニルエステル、（メタ）−アリルエステル等］、例えばビニルアセテートおよび（メタ）アリルアセテートである。好適なニトリル基を含有するモノマーは（メタ）アクリロニトリルを包含する。
【００１９】
水溶性であるかまたは加水分解により水溶性になる、重合可能な二重結合を有するこれらのモノマーの間で、重合後に加水分解を必要としない水溶性のモノマーが水吸収性樹脂を製造するための容易な方法を提供するという観点から有利である。更に、高水吸収性を有する水吸収性樹脂を提供するという観点から、有利な水溶性モノマーはカルボキシル基含有モノマー、例えば（メタ）−アクリル酸およびマレイン酸無水物；カルボン酸塩基含有モノマー、例えばナトリウム（メタ）アクリル酸塩、トリメチルアミン（メタ）アクリレートおよびトリエタノールアミン（メタ）アクリレート、および４級アンモニウム塩基含有モノマー、例えばＮ，Ｎ，Ｎ−トリメチル−Ｎ−（メタ）アクリロイルオキシエチルアンモニウムクロリドである。本発明において最も有利な高吸収剤を形成するモノマーは、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、ソルビン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、ビニルトルエンスルホン酸、スチレンスルホン酸、スルホ（メタ）アクリレート、スルホプロピル（メタ）アクリレート、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリロイルホスフェート、フェニル−２−アクリロイルオキシエチルホスフェート、これらのナトリウム、カリウムおよびアンモニウム塩、マレイン酸無水物およびこれらの組合せを包含する。更に、スプレー可能なブレンド中の高吸収剤を形成するモノマーは少なくとも部分的に中和されている、１〜１００モル％、より有利には１０〜８０モル％、および最も有利には１５〜７５モル％のレベルまで中和されているのが最も有利である。最も有利には、高吸収剤を形成するモノマーは特に中和されたアクリル酸である。
【００２０】
高吸収剤を形成するモノマーはスプレー可能なブレンド中に約１５〜５０質量％、有利に１７〜４０質量％、最も有利に２０〜３５質量％の量で存在する。スプレー可能なブレンド中の高吸収剤を形成するモノマーの量が低すぎる場合、生じるウェブは低い性能特性を有することがある。重合条件に曝したときに、有利な範囲内では、高吸収剤を形成するモノマーのポリマーへの変換は一般により良好である。すなわち、高吸収剤を形成するモノマーのスプレー可能なブレンド中での相対的な量の増加は、一般にスプレー可能なブレンド中の水の量を減少させる。最終的なウェブから付加的な水を除去することは時間、エネルギーおよび費用を必要とするので、このことは有利である。部分的に中和されたアクリル酸、例えば７５％中和したアクリル酸、を高吸収剤形成モノマーとして使用する場合、スプレー可能なブレンド中に部分的に中和したアクリル酸を３８質量％を越える量で使用しないのが有利である。
【００２１】
高吸収性ポリマー粒子
高吸収性ポリマー粒子は水および／または生理食塩水に関して、自体の質量より数倍吸収可能な僅かに架橋したポリマーである。高吸収性ポリマー粒子は高吸収性ポリマーを製造するための全ての従来の方法で製造することができ、この当業者には公知である。高吸収性ポリマーを製造するための好適な方法は溶液重合法を記載している米国特許第４０７６６６３；４２８６０８２；４６５４０３９および５１４５９０６号明細書、および逆懸濁重合法を記載する米国特許第４３４０７０６；４４９７９３０；４６６６９７５；４５０７４３８および４６８３２７４号明細書中に記載されている方法を包含し、これらの文献中に開示されていることは本発明に包含される。有利な高吸収性ポリマー粒子は、粒子がスプレー装置を目詰まりさせないために十分に小さい平均粒径を有し、有利には約１５０μｍ未満、より有利には約１００μｍ未満である。そのような粒径は重合法の結果として直接得ることができるか、または高吸収性ポリマーを過篩、粉砕、微粉砕、磨砕するかまたはこれらを組み合わせて、所望の平均粒径を有する高吸収性ポリマーを獲得することもできる。
【００２２】
高吸収性ポリマー粒子はスプレー可能なブレンド中に約１〜２０質量％の量で、有利には２〜１５質量％、特に有利には５〜１０質量％の量で存在する。高吸収性ポリマー粒子の量が高すぎる場合には、他の開始剤の存在が全くないにもかかわらず、スプレー可能なブレンド中で早期重合が生じることがあるということが観察されている。
【００２３】
本発明において有用な高吸収性ポリマー粒子は１種以上のモノエチレン性不飽和、水溶性のカルボキシル基またはカルボン酸無水物基を含有するモノマーおよびそのアルカリ金属塩およびアンモニウム塩から製造され、その際該モノマーは該ポリマーの５０〜９９.９モル％を構成する。モノマーの例はアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマール酸、無水マレイン酸およびこれらのナトリウム、カリウムおよびアンモニウム塩を包含する。有利なモノマーはアクリル酸である。
【００２４】
モノエチレン性不飽和モノマーを、僅かに架橋した、架橋がポリマー粒子全体に実質的に均質に存在するベースポリマーを提供する内部架橋化合物の存在で重合する。この内部架橋剤は該分野においては十分に公知である。好適な架橋剤はエチレン性不飽和モノマーと反応することのできる基２個以上を有し、かつ少なくとも部分的に水溶性であるかまたは水分散性であるか、または水性モノマー混合物中に少なくとも部分的に可溶性であるかまたは分散性である化合物である。この内部架橋化合物は多不飽和モノマー、例えばジビニルベンゼン、モノエチレン性不飽和モノマーと反応性の官能基を少なくとも２個有する化合物、例えばエチレンジアミン、少なくとも１個の不飽和結合および少なくとも１個の反応性官能基を有する化合物、例えばグリシジルアクリレート、から選択することができる。
【００２５】
内部架橋剤の例は、：テトラアリルオキシエタン、Ｎ，Ｎ′−メチレンビスアクリルアミド、Ｎ，Ｎ′−メチレンビスメタクリルアミド、トリアリルアミン、トリメチロールプロパントリアクリレート、グリセリンプロポキシトリアクリレート、ジビニルベンゼン、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミド、グリシジルメタクリレート、ポリエチレンポリアミン、エチルジアミン、エチルグリコール、グリセリン等である。有利な内部架橋モノマーは少なくとも２個のアリル基を有するモノマーであり、最も有利なのは３個または４個のアリル基を有するモノマーである。有利な内部架橋剤はテトラアリルオキシエタンおよびペンタエリスリトールのトリアリルエーテルである。本発明において使用される内部架橋剤の量は内部架橋剤および重合法に依存する。一般に内部架橋剤の量はエチレン性不飽和モノマーのモルをベースとして約０.００５％〜約１.０モル％の間で変化する。
【００２６】
高吸収性ポリマー粒子の製造において使用される任意の成分は水溶性のヒドロキシ基含有ポリマー、例えばポリサッハリドおよびビニルまたはアクリルポリマーである。水溶性のポリサッハリドの例は、デンプン、水溶性セルロースおよびポリガラクトマンナンである。好適なデンプンは天然のデンプン、例えば甘藷デンプン、馬鈴薯デンプン、コムギデンプン、コーンスターチ、米デンプン、タピオカデンプン等を包含する。加工または変性したデンプン、例えばジアルデヒドデンプン、アルキルエーテル化デンプン、アリルエーテル化デンプン、オキシアルキル化デンプン、アミノエチルエーテル化デンプン、およびシアノメチルエーテル化デンプンも好適である。ポリビニルアルコールおよびポリビニルアルコールコポリマーも好適である。
【００２７】
本発明に有用な水溶性セルロースは、木材、茎、篩部、種子毛羽等の原料から得られるものであり、これらは次いでヒドロキシアルキルセルロース、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロースおよび類似のものに誘導体化される。
【００２８】
好適なポリガラクトマンナンはガーゴムおよびイナゴマメのサヤゴム、並びにそのヒドロキシアルキル、カルボキシアルキル、およびアミノアルキル誘導体である。水溶性のビニルおよびアクリルポリマーはポリビニルアルコールおよびポリ（ヒドロキシエチルアクリレート）を含む。本発明に使用するための有利なポリサッハリドは天然のデンプン、例えばコムギデンプン、コーンスターチおよびアルファデンプンである。この任意のプレフォームヒドロキシ含有ポリマーは約１〜１５％、有利には約１〜１０％、最も有利には約１〜５％の量で使用することができる。
【００２９】
本発明に有用な高吸収性ポリマー粒子は公知の重合法で製造することができる。この重合反応はレドックス開始剤および熱開始剤の存在で実施することができる。最終的な重合製品の遊離モノマー含量を０.１質量％以下に低下させることが望まれている場合には使用されている熱開始剤と共に、レドックス開始剤を第１開始剤として使用することができる。場合により、熱開始剤またはレドックス開始剤は単独の開始剤系として使用することもできる。異なる開始剤系の例は、ペルスルフェートおよびヒドロペルオキシドからなる二成分開始剤系を開示する米国特許第４４９７９３０号明細書および三成分開始剤系；すなわちレドックス開始剤系＋熱開始剤を開示する米国特許第５１４５９０６号明細書に見いだされる。
【００３０】
十分に公知の水溶性還元剤および酸化剤のいずれをもレドックス開始剤として本発明に使用することができる。還元剤の例としてはアスコルビン酸、亜硫酸アルカリ金属塩、重亜硫酸アルカリ金属塩、亜硫酸アンモニウム、重亜硫酸アンモニウム、亜硫酸水素アルカリ金属塩、亜硫酸水素アンモニウム、第一鉄塩、例えば硫酸第一鉄、糖、アルデヒド、第１および第２アルコールおよびその類似の化合物を含む。
【００３１】
酸化剤は、過酸化水素、過硫酸アルカリ金属塩、過硫酸アンモニウム、アルキルヒドロペルオキシド、ペルエステル、ジアクリルペルオキシド、銀塩等のような化合物を含む。特に有利なレドックス開始剤対はアスコルビン酸と過酸化水素である。還元剤はアクリル酸のモルをベースとして約２×１０-５〜約２.０×１０-２モル％の量で使用される。使用される酸化剤の量はアクリル酸のモルをベースとして約２×１０-３〜約１.１モル％である。
【００３２】
不飽和モノマーおよび架橋性モノマーを完全に重合させることを確実にするために、熱開始剤を重合工程中に入れることもできる。有用な熱開始剤は“アゾ”開始剤、すなわち−Ｎ＝Ｎ−構造を有する化合物である。水またはモノマーと水との混合物中に溶解性であり、かつ３０℃の温度で半減期１０時間以上を有する任意のアゾ化合物を使用することができる。有用なアゾ開始剤の例は、２,２′−アゾビス（アミジノ）プロパンジヒドロクロリド、４,４′−アゾビス（シアノ吉草酸）、４,４′−ブチルアゾ−シアノ吉草酸、２,２′−アゾビス（イソブチロニトリル）、２,２′−アゾビス（２−（２−イミダゾール−２−イル））プロパンジヒドロクロリド等である。他の熱開始剤は還元剤の存在なしで使用する場合、ペルスルフェートおよびヒドロペルオキシドを包含する、例えばペルスルフェートのナトリウム、カリウムおよびアンモニウム塩、ｔ−ブチルヒドロキシペルオキシド等である。本発明で使用するための有利なアゾ開始剤は２,２′−アゾビス（アミジノプロパン）ジヒドロクロリドである。熱開始剤は不飽和モノマーの質量をベースとして０〜約１モル％の量で使用する。
【００３３】
高吸収性ポリマーは溶液重合法、または逆懸濁重合法、または任意の好適な塊状重合法により製造することができる。溶液重合および逆重合法は該分野において十分に公知の方法である；例えば溶液重合法を記載している米国特許第４０７６６６３；４２８６０８２；４６５４０３９および５１４５９０６号明細書および逆懸濁重合法を記載している米国特許第４３４０７０６；４４９７９３０；４６６６９７５；４５０７４３８および４６８３２７４号明細書を参照。これらの特許の教示は本明細書においても包含される。
【００３４】
溶液重合法において、水溶性モノマーは、重合開始剤系に依存して水溶液中のモノマー濃度約５〜約３０％、温度約５℃〜約１５０℃で重合する。溶液重合法の詳細は米国特許第５１４５９０６号明細書中に記載されており；この教示は本発明に包含される。
【００３５】
逆懸濁重合法においては、水溶液中の不飽和モノマー（水６５〜４０％に対してモノマー約３５〜６０％）を脂環式または脂肪族炭化水素懸濁媒体中に分散剤、例えば界面活性剤または保護コロイド、例えばポリビニルアルコールの存在下に分散させる。ソルビタン脂肪酸エステルエーテルのような、ＨＬＢ値８〜１２を有する界面活性剤を分散剤として使用することができる。逆懸濁重合法は米国特許第４３４０７０６号明細書中に詳細に記載されており、この教示は本願にも包含される。
【００３６】
重合に使用される不飽和モノマーのカルボン酸基は重合の前に中和されてもよいし、または重合に続けて行ってもよい。好適な中和剤はアルカリ、例えば水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウム、水酸化カリウム等であり、かつ好適な中和の度合いは、５０〜９８モル％、有利には６０〜７５モル％である。中和の度合いは有利に少なくとも５０モル％である。低い中和レベル（５０モル％より低いレベル）では、低い吸収特性を有する高吸収性ポリマーが得られる傾向がある。
【００３７】
ポリマーを溶液重合または逆懸濁重合法のいずれかの方法で製造し、乾燥し、かつ篩にかけ、好適な粒径分布および粒形を有する高吸収性粒子を獲得する。一般に高吸収性粒子の粒径分布は１０〜３００μｍ、有利には４５〜１５０μｍであるべきである。３００μｍを越える大きな粒子はスプレー可能なブレンドをスプレーするために使用されるスプレー装置のノズルを目詰まりさせる傾向にあるので望ましくない。同様に、大きな粒子は吸収材性製品をザラザラとした感触を有するようにする。
【００３８】
該分野における通常の多くの教示においては、小さい粒径の高吸収性ポリマー粒子の使用を避ける傾向にあるが、この粒子が非常に良好に働くということが本発明において見いだされた。１０〜３００μｍの範囲に粒径を有する高吸収性ポリマー粒子はスプレー装置で良好に働き、管理可能な粘度を有するスプレー可能なブレンドを製造し、かつその結果として繊維状ウェブに付着した非連続的な高吸収性粒子を有する吸収性製品が得られる。
【００３９】
前記の高吸収性ポリマー粒子は場合により更に架橋剤溶液で処理することができる、この架橋剤溶液は水約０.５〜約３.５質量％、Ｃ３〜Ｃ６−ジオールから選択される水混和性溶剤約１.０〜２.５質量％および高吸収性ポリマー鎖中のカルボキシル基、カルボキシレートまたはその他の反応性基と反応し、高吸収性ポリマー粒子表面の周辺上または周辺中のポリマー鎖を架橋することができる少なくとも２個の官能基を有する架橋剤を含有する。用語“ジオール”は直鎖または分子鎖であってよい、ジヒドロキシ脂肪族化合物を意味する（グリコール）。明細書および請求項中で使用される用語“表面架橋”とは粒子の表面の周辺上または中のポリマー鎖を架橋する工程を表すために使用する。用語“表面架橋剤”および“表面架橋剤溶液”は同様に、この表面架橋工程を実施するために使用される架橋化合物および溶液を表すために使用される。架橋化合物は高吸収性ポリマーの質量をベースとして約０.０１〜約３質量％、有利に０.１％〜１.５％および特に有利には約０.２５％〜１％の量で使用される。表面架橋剤はジグリシジルエーテル、ハロエポキシ、イソシアネート、アジリジニル、アゼチジニウム基含有化合物、ポリアミン、ポリアミン−ポリアミド、ポリアミン−エピクロロヒドリン付加物およびアミン−ポリマー−エピクロロヒドリン付加物等から選択することができる。有利な架橋剤は少なくとも２００の高分子量のジグリシジルエーテル化合物および２０００を越える平均分子量を有するポリマーエピクロロヒドリン付加物である。
【００４０】
表面架橋剤の例は、ポリ（エチレングリコール）ジグリシジルエーテル、ポリ（プロピレングリコール）グリシジルエーテル、エピクロロヒドリン置換化合物、メチルエピクロロヒドリン置換化合物、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリエチレントリアミン、ポリエチレンアミン、２,２−ビスヒドロキシメチルブタノール−トリス［３−（１−アジンジニル）プロピオネート］、ポリアミンエピクロロヒドリン付加物、ポリエチレン−ポリアミン−エピクロロヒドリン付加物等である。
【００４１】
使用する場合、有利な表面架橋剤は高分子量ジグリシジルエーテル化合物、ポリアミド（ポリアミド−ポリアミン）エピクロロヒドリン付加物、ポリアミンエピクロロヒドリン付加物およびアミンポリマーエピクロロヒドリン付加物である。ポリアミドエピクロロヒドリン付加物はポリアルキレンポリアミンとポリカルボン酸との、例えばジエチレントリアミンとアジピン酸のような二塩基酸との、ポリ縮合生成物とエピクロロヒドリンとの反応により製造される。ポリアミンエピクロロヒドリン付加物はポリアルキレンポリアミンを直接エピクロロヒドリンと縮合させることにより製造される。これらの付加物はエピクロロヒドリンとの反応の前に、より高級なポリアミンを形成するためにジハロゲン化物と一緒に結合されるポリアルキレンポリアミンを含む。アミンポリマーエピクロロヒドリン付加物は、モノマーアミンを重合しポリアミン前駆物質を形成し、次いでこれをアルキル化し、エピクロロヒドリンと反応させた樹脂も包含する。これらはビニル、アリル、アクリレートまたはエポキシモノマーのアミン置換ポリマーを包含する。ポリマーがポリアミド、ポリアミンまたはアミンポリマーであるかどうかにより、このエピクロロヒドリン付加物は異なるルートでエピクロロヒドリンと反応する。ポリマー鎖中のアミノ基が第１アミンである場合、２個のエピクロロヒドリン分子が窒素と反応し、二置換クロロヒドロオキシプロピル置換アミン基が形成する。第２アミン基はエピクロロヒドリンと反応し、第３アミノクロロヒドリン基を形成し、これは環化し、反応性３−ヒドロキシアゼチジニウム塩部を形成する。これは有利な反応性基である。第３アミン基はエピクロロヒドリンと反応しグリシジル；（２,３エポキシプロピル）アンモニウム塩を形成する。有利な反応性基はアゼチジニウム部である。しかしながら、これらの付加物はクロロヒドロキシプロピル、エポキシおよびアゼチジニウム基の混合物を含有していてよい。エピクロロヒドリン付加物が、少なくとも２０００；有利には３０００００〜５０００００の分子量を有し、この付加物中の反応性基の少なくとも５０モル％がアゼチジニウム基であるのが有利である。有利なポリマーは置換基の約９０％がアゼチジニウムの形であり、約１０％がエポキシド基として存在するポリマーである。製品の例としては、Reten. RTM. 204LSおよびKymeme. RTM. 736エピクロロヒドリン付加物；Hercules Inc., Wilmington, Delから入手可能、を挙げることができる。これらの製品は反応性エピクロロヒドリン付加物の水溶液として売られている。Reten. RTM. 204LS製品は１５％水溶液として、およびKymeme. RTM. 736は３８％水溶液として入手可能である。
【００４２】
表面架橋剤溶液はｃｍ当たり約５５ダイン以下の表面張力を有し；有利にはｃｍ当たり約５０ダイン以下、；例えばｃｍ当たり約４０〜約５０ダインである。架橋剤溶液の表面張力がｃｍ当たり約５５ダインより高い場合、表面架橋したポリマーは低いＡＵＬ値０.６ｐｓｉにより証明されるようにより低い吸収性を有する。理論的に支持されているわけではないが、架橋剤溶液の表面張力がｃｍ当たり約５５ダインより高くなると、溶液はポリマー製品の表面上に均質に分散せず、低い吸収値が生じるのではないかと思われる。場合により、架橋剤溶液の表面張力を下げるために界面活性剤を使用することもできる。
【００４３】
所望の表面張力は架橋剤溶液の水成分にＣ３〜Ｃ６のジヒドロキシ化合物を加えることにより達せられ、領域ｃｍ当たり約５５ダインを下回る表面張力が達せられる。それぞれの溶剤の量は簡単な実験により決定される。一般に架橋剤は架橋剤溶液の表面張力に無視できる効果を有している。本発明において有用なジオールはプロピレングリコール、ブチレングリコール、ペンタンジオールおよびヘキサンジオールである。エチレングリコールは高吸収性ポリマー粒子を膨潤させ、その表面を粘着性にし、不所望な粒子の凝集を生じさせる傾向にあるので、良好な溶剤ではないことが見いだされた。更に、エチレングリコールはその毒性および生分解性により不所望である。Ｃ３〜Ｃ６のジオールは高吸収性ポリマーの質量をベースとして約１質量％〜約２.５質量％の量で使用され、約１〜約２質量％の量が有利である。架橋剤溶液の水成分はポリマーの質量をベースとして水において約０.５〜３.５％であり、有利に約１.５〜２.０％である。
【００４４】
使用される架橋剤溶液の総量は表面架橋剤でベースポリマーを被覆するために使用される装置のタイプおよび方法により決まる。一般に、架橋剤溶液の量はポリマーの質量をベースにして最低で約１.５％である。架橋剤溶液は、溶液がベースポリマー粒子の表面に均質に分散されるようにベースポリマー粒子に適用される。液体を分散するための全ての公知法を使用することができる；分散により架橋剤溶液を微細な液滴にするのが有利である；例えば加圧ノズルまたは回転プレートを用いて実施する。ベースポリマー上への均質な架橋剤の分散はハイインテンシティーメカニカルミキサーまたは乱気流中にベースポリマーを懸濁させる流動ミキサーにより達成することができる。高吸収性ベースポリマーの表面に液体を分散させる方法は該分野においては公知である；例えば米国特許第４７３４４７８号明細書；この明細書の教示は本発明に包含される；特に第６欄第４５行〜第７欄第３５行。
【００４５】
本発明の架橋剤溶液分散工程を実施するための市販の装置の例は、高速変換インテンシティーパドルミキサー、例えば“Turbulizer”Bepex Corporation, Rolling Meadows, I11. のミキサー、または商品名“Turboflex”としてBepexにより市販されている高速変換インテンシティー鉛直ミキサーである。これらの装置は一般に２秒〜２分間、通常２〜３０秒間の程度の短い滞留時間で連続法で実施する。分散はバッチ法でハイインテンシティーミキサー、例えばヘンシェルミキサー中で、または液体分散装置を備える液／固Ｖ−ブレンダー中で実施することができる。バッチ法または連続法のどちらの分散法でも全ての場合に、方法に適用する特別な装置のための最適な条件を決定するために簡単な実験を実施することができる。有利には、表面架橋剤をハイインテンシティー混合条件下にポリマー粒子上に被覆する。
【００４６】
ベースポリマー粒子上への表面架橋剤の効果的な分散後に、架橋反応を実施し、かつポリマー粒子を乾燥する。架橋反応を約７０℃〜約１８０℃の温度で実施することができる。
【００４７】
開始剤
本発明中に使用されるスプレー可能なブレンドは１種以上の開始剤を含有する。好適な開始剤は高吸収性ポリマー粒子の製造に有用であるとして前記の開始剤および開始剤組合せを包含する。更に、紫外線および／または電子ビーム（"e-beam"）照射に曝す場合に分解するようにデザインされた開始剤を使用することが望ましい。有利な開始剤は水溶性アゾ化合物、例えば２,２′−アゾビス（２−（２−イミダゾール−２−イル））プロパンジヒドロクロリドおよび２,２′−アゾビス（アミジノ）プロパンジヒドロクロリド、水溶性ベンゾフェノン、例えば４−ベンゾイル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルベンゼンメタンアミニウムクロリド、２−ヒドロキシ−３−（４−ベンゾイルフェノキシ）−３−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチル−１−プロパンアミニウムクロリド・一水和物、２−ヒドロキシ−３−（３,４−ジメチル−９−オキソ−９Ｈ−チオキサンタン−２−イルオキシ）−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチル−１−プロパンイミニウムクロリド、２−ヒドロキシ−１−［４−（ヒドロキシ−エトキシ）フェニル］−２−メチル−プロパノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、および４−ベンゾイル−Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−［２−（１−オキソ−２−プロペニル）オキシ］エチルベンゼンメタンイミニウムクロリドを包含する。一般に、スプレー可能なブレンドは１種以上の開始剤をスプレー可能なブレンド中の高吸収剤を形成するモノマーの重合を開始するために十分な量で含有する。重合可能なブレンドは１種以上の開始剤をスプレー可能なブレンド中の高吸収剤を形成するモノマーの完全な重合を達成するために十分な量で含有する、一般にはスプレー可能なブレンド中の高吸収剤を形成するモノマーの０.０１〜５.０の範囲内の量、最も有利には０.２〜２.０質量％の量である。スプレー可能なブレンド中に組合せ開始剤、例えばレドックスパッケージを使用する場合、開始剤の１種、例えば還元剤を、スプレー可能なブレンドの他の成分と一緒に、スプレー可能なブレンド中に混合し、かつ１種以上その他の開始剤、例えば酸化剤をスプレー可能なブレンド中に、スプレー可能なブレンドが繊維状ウェブ上にスプレー可能なブレンドをスプレーするために使用されているスプレー装置のノズルを出る直前に混合することが可能である。開始剤の特に有利な組合せはアゾ開始剤および２−ヒドロキシ−１−［４−（ヒドロキシエトキシ）フェニル］−２−メチル−１−プロパノンの両方を含む。
【００４８】
水
高吸収性ポリマー粒子、高吸収剤を形成するモノマーおよび１種以上の開始剤の他に、スプレー可能なブレンドは水を含有する。一般に、スプレー可能なブレンドはスプレー可能なブレンドのブルークフィールド粘度を２０〜４００センチポアズ、より有利には３０〜１５０センチポアズ、最も有利には４０〜１００センチポアズの範囲にするために十分な量の水を含有する。スプレー可能なブレンド中の水の量は一般にスプレー可能なブレンドの４０〜８０質量％、より有利には５０〜６０質量％である。
【００４９】
架橋剤
スプレー可能なブレンド中に１種以上の架橋剤を含有することが一般に望ましい。スプレー可能なブレンドが熱開始剤、レドックス開始剤および／またはＵＶ開始剤を含有する場合、スプレー可能なブレンド中に１種以上の架橋剤を使用することは有利である。好適な架橋剤は高吸収性ポリマー粒子のために前記のものを包含する。有利な架橋剤はエトキシル化およびプロポキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート誘導体、例えばSartomer Co., Inc. of Exton, PAから入手可能なＳＲ−９０３５およびＳＲ−４９２、を包含する。使用する場合には、１種以上の架橋剤がスプレー可能なブレンド中に高吸収剤を形成するモノマーの質量をベースにして０.０５〜５.０％の量で存在する。
【００５０】
本発明の方法
本発明の方法においては、スプレー可能なブレンドは高吸収剤を形成するモノマー、高吸収性ポリマー粒子、水および開始剤を合することにより製造される。これらの材料の混合の順序は特に重要ではないが、安全性の理由から、開始剤を最後に添加することが有利である。ブレンドの個々の成分の量は前記のとおりであり、一般にスプレー可能なブレンドのブルークフィールド粘度は２０〜４００センチポアズ、より有利に３０〜１５０センチポアズ、最も有利には４０〜１００センチポアズの範囲である。多くのファクターがスプレー可能なブレンドの粘度に影響を与え、このファクターは化学特性及び高吸収性ポリマー粒子の粒径、高吸収性ポリマー粒子の中和度、１種以上の高吸収剤形成モノマーの中和度、および高吸収性ポリマー粒子の濃度を包含する。
【００５１】
スプレー可能なブレンドを製造した後、これを繊維状ウェブ上にスプレーする。本発明においては、スプレーは液体の液滴の生成および導出のために好適な全ての手段を意味する。このスプレーは任意の従来のスプレー装置によって達成することができる。この装置はエアレス、エアアシステッドエアレスであってもよく、または加圧空気を利用することもできる。１種以上の不活性ガス、例えば窒素、アルゴンまたはヘリウム、を空気の一部または全部と置換して、スプレー工程の間スプレー可能なブレンドから酸素を除去することをアシストすることもできる。スプレー可能なブレンドを繊維状ウェブ上に、乾燥重量をベースにして高吸収性ポリマー粒子２０〜４００ｇ／ｍ２（“ｇｓｍ”）でスプレーする、有利には乾燥重量をベースにして高吸収性ポリマー粒子４０〜３００ｇｓｍ、最も有利には高吸収性ポリマー粒子６０〜１５０ｇｓｍをスプレーする。このスプレー装置はスプレー可能なブレンド中の高吸収性ポリマー粒子の粒径および最終生成物上の高吸収性ポリマー粒子の所望の粒径のようなファクターを考慮に入れてスプレーの液滴のサイズの変化に合わせて調節するべきである。
【００５２】
ウェブ
本発明のための好適な繊維状ウェブは合成ポリマー繊維を用いて製造されたものを含む。合成ポリマー繊維は繊維状ウェブを形成することのできる繊維を形成することのできる任意のポリマー材料から形成されていてよい。それから合成ポリマー繊維が形成されていてよい好適なポリマー材料は、ポリオレフィン、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等；ポリエステル、例えばポリエチレンテレフタレート等；ポリアミド、例えばナイロン６、ナイロン６,６、ポリ（イミノカルボキシルペンタメチレン）等；アクリルおよび変性セルロース材料、例えばアセチルセルロースおよびレーヨン；並びにこれらの混合物およびコポリマーを包含する。
【００５３】
合成ポリマー繊維は、溶融吹き込み法により、不織法により、押出および延伸法により、その他の当業者に公知の湿式、乾燥および溶融紡糸法により成形することができる。ウェブを成形している合成ポリマー繊維は個別の長さを有していてよいか、またはほぼ連続長であってもよい。例えば、合成ポリマー繊維が溶融吹き込み法により成形されている場合、繊維はほぼ連続長である（僅かの可視末端）。繊維がトウを製造するための押出および延伸により製造された場合、このトウをその製造されたままで使用するか、または例えば約２５ｍｍ〜約７５ｍｍの長さを有するステープルファイバーにカットする。合成ポリマー繊維が約０.５〜５０μｍの最大横断面の寸法を有しているのが好適であり、この寸法は光学顕微鏡および較正ステージμｍを用いる顕微鏡測定により、または走査型電子顕微鏡写真により測定した。
【００５４】
繊維状ウェブは不織法または溶融吹き込み法により直接形成することができるか、またはステープルまたはショートカットファイバーをカーディングまたはエアレイイング（air-laying）することにより成形することができる。当業者に公知の繊維状ウェブのその他の成形法も本発明に使用するために好適である。次いで、このウェブを構造的な結合性を強化するために、結合させることも可能である。繊維状ウェブを結合させる方法は当業者には公知であり、熱結合、ポイント結合、粉末結合、超音波結合、化学結合、機械的からみ合い等を包含する。繊維は均質な繊維であってよく、または二成分繊維として当業者に公知のコア／シースまたはサイドバイサイド繊維であってもよい。
【００５５】
繊維状ウェブは合成ポリマー繊維の単一系から成形されていてもよいし、または異なる繊維長さまたは最大横断面寸法を有している、異なるポリマー材料から成形される合成ポリマー繊維を含有していてよい。例えば、ウェブは（１）ポリエチレンシースおよびポリプロピレンコアを有する二成分繊維であって、この二成分繊維は最大横断面寸法約２０μｍおよび長さ約３８ｍｍを有する、および（２）最大横断面寸法約２５μｍおよび長さ約３８ｍｍを有するポリエステル繊維（ポリエチレンテレフタレート）の混合物からなっていてよい。繊維１および２は１：９９〜９９：１の質量比で組み合わせられていてよい。これらの繊維は均質に混合されていてもよいし、または繊維状ウェブの平らな対表面で濃縮していてよい。
【００５６】
ウェブは、約１０〜１００質量％、有利には約２０〜１００質量％、特に有利には約２５〜１００質量％、最も有利には約５０〜１００質量％が合成ポリマー繊維からなる。合成ポリマー繊維に加えて、ウェブは非合成ポリマー繊維、例えば木材パルプ毛羽コットンリンター、コットン等、を約９０〜０質量％含有していてよい。
【００５７】
有利な実施態様の１つにおいては、ウェブは高湿潤係数を有するポリマー材料から成形される合成ポリマー繊維を含有する。材料のこの係数の重要性はP. K. Chatterjeeにより編集された書籍“Absorbency”（Elservier, N.Y., 1985）中に議論されている。ポリマー材料は、ＡＳＴＭ（American Society for Testing and Materials）テスト法Ｄ２１０１−９１により改変ゲージ長さを使用して測定する際に、その乾燥係数の約８０％より大きい湿潤係数を有する場合に、高い湿潤係数を有すると認められる。ウェブの合成ポリマー繊維を高湿潤係数を有するポリマー材料から形成することは、そのような材料は一般に比較的高い度合いの湿潤弾性を有する繊維状ウェブを形成するので、しばしば望ましい。繊維状ウェブの湿潤弾性は繊維状ウェブの孔構造（負荷の間）に関連する。以下に詳細に説明するように、しばしばウェブが比較的高い湿潤弾性を有することは望ましい。
【００５８】
ポリマー材料の繊維から成形された繊維状構造の孔構造（負荷の間）は、前記のように構成繊維の湿潤／乾燥係数に関連する。構成繊維の湿潤係数は、繊維が使用の間おそらく濡れているであろうということが繊維に関して考慮されるべきである。ポリマー材料の繊維から形成された繊維状構造の孔構造への負荷の効果を評価するために、W. E. MortonおよびJ. W. S. Hearlによる書籍“Physical Properties of Textile Fibers” (The Textile Institute, London, 1975)中に示されているような繊維の曲げ剛性に関連づけることのできる繊維の引っ張り係数を使用することができる。
【００５９】
一般に、ウェブの合成ポリマー繊維を形成するポリマー材料は本来は疎水性である。この明細書においては用語“疎水性”とは空中の水の接触角が９０°より大である材料を示す。用語“親水性”とは空中の水の接触角が９０°より小である材料を示す。空中の水の接触角とは有利には前記の、P. K. Chatterjeeにより編集された書籍“Absorbency”（Elservier, N.Y., 1985）中に記載されているように測定される。ここでは、表面変性または処理、例えば界面活性剤、スピン仕上げ、ブルーミング剤等を施されていないポリマー材料が疎水性または親水性である場合、ポリマー材料は“本来”疎水性または親水性であると見なされる。
【００６０】
ウェブの合成ポリマー繊維が本来疎水性であるポリマー材料から成形されている場合、この繊維を表面改変材料で処理し、繊維の表面を親水性にすることがしばしば有利である。例えば、界面活性剤を繊維に適用することができる。
【００６１】
このウェブが約２０〜約２００、有利に約３０〜約１５０、より有利に約３５〜約１２５ｇ／ｍ２のベース質量を有しているのが好適である。
【００６２】
ウェブが約０.００５〜約０.１２、有利に約０.００８〜約０.１、および特に有利には０.０１〜約０.０８ｇ／ｃｍ３の密度を有しているのが好適である。
【００６３】
繊維状ウェブは同様に親水性繊維からなっていてもよい。親水性材料は本来疎水性であってよい、例えばセルロース繊維、例えば木材パルプ毛羽、コットンリンター等；再生セルロース繊維、例えばレーヨン；または一定のナイロンコポリマー、例えばポリ（ペンタメチレンカルボンアミド）、（ナイロン−６）／ポリエチレンオキシドである。選択的に、親水性繊維は親水性表面を有するように処理されている疎水性繊維であってよい。例えば、繊維はポリオレフィン材料から成形されていてよく、その後繊維自体が本発明で記載されているように親水性であるように表面活性剤で被覆される。疎水性材料から形成された繊維の親水性化の他の方法は公知であり、本発明中で使用するために好適である。
【００６４】
木材パルプ毛羽のような本来疎水性の繊維を提供する方法は公知である。レーヨンのような再生セルロース繊維を提供する方法も公知である。親水性表面を有するように処理することができる疎水性繊維は当業者に公知の方法で有利に成形される。親水性繊維が親水性表面を有するように処理した疎水性繊維である場合、この繊維は前記の繊維長さおよび最大横断面寸法を有しているのが有利である。親水性の繊維が本来疎水性の繊維、例えば木材パルプ毛羽、レーヨン、コットン、コットンリンター等である場合、この繊維は一般に約１.０ｍｍの長さおよび約０.５μｍ〜約１００μｍの最大横断面寸法を有する。
【００６５】
繊維状ウェブは親水性繊維、有利には本来親水性の繊維約１０〜１００質量％、有利に約３０〜１００質量％、および更に有利に約５５〜１００質量％からなるのが、有利である。親水性繊維に加えて、ウェブは高湿潤係数の、有利に本来疎水性の繊維約９０〜０質量％含有していてよい。このウェブは親水性繊維の単一系から形成されていてもよいし、または異なる組成、長さおよび最大横断面寸法を有する親水性繊維を含有していてよい。
【００６６】
有利な実施態様の１つにおいては、ウェブは木材パルプ毛羽のようなエアレイド（air laid）セルロース繊維から形成されている。木材パルプ毛羽繊維はその入手容易性によりおよび合成ポリマー繊維に比べて比較的安価であるという事実から、使用するために有利である。
【００６７】
ウェブは、約２０〜約２００、有利に約５０〜約１５０、特に有利に約２５〜約１２５ｇ／ｍ２のベース質量を有利に有する。
【００６８】
ウェブは有利に、約０.０４〜約０.２０、有利に約０.０６〜約０.１６、および特に有利には０.０８〜約０.０１４ｇ／ｃｍ３の密度を有しているのが好適である。
【００６９】
硬化／重合
スプレー可能なブレンドを繊維状ウェブにスプレーした後、この複合材料をスプレー可能なブレンドからの高吸収剤を形成するモノマーが重合する条件に曝す。スプレー可能なブレンド中に使用した開始剤のタイプに依存して、この条件は、例えばスプレー可能なブレンドでスプレーした繊維状ウェブを加熱、紫外線照射、ｅ−ビーム照射、またはこれらの組合せに曝すことを包含してよい。更に、この複合材料を静的条件にまたは連続的条件に、例えば複合材料をコンベヤーに沿って照射または加熱領域を通過させて移動することにより、曝すことができる。
【００７０】
熱硬化のためには、使用される反応容器のタイプに特別な制限はない。バッチ重合のためには、スプレーされたウェブをオーブン中で空気または不活性雰囲気中で、および場合により真空下に硬化させることができる。連続的な方法の場合、ウェブを赤外線（“ＩＲ”）のような乾燥機を介して、空気または類似のものを介して通過させることができる。重合温度は基材の厚さ、モノマーの濃度およびスプレー可能なブレンド中に使用される熱開始剤のタイプおよび量に依存する。重合は典型的には２０〜１５０℃の範囲でおよび有利には４０〜１００℃の範囲である。重合時間は重合温度に依存するが、通常数秒〜２時間および有利には数秒〜１０分間である。重合が完結した後、ウェブを所望の含水率まで乾燥することができる。
【００７１】
スプレー可能なブレンドで被覆されたウェブのＵＶ硬化は常用のＵＶランプを使用して実施することができる。照射を実施する条件、例えば照射強度および時間は使用される繊維状基材、基材に適用するモノマーの量等に依存する。しかしながら、照射は一般に、１インチあたり１００〜７００ワット（“Ｗ／ｉｎ”）の範囲に強度を有する、有利には４００〜６００Ｗ／ｉｎの範囲に強度を有するＵＶランプを使用して、０.１秒〜１０分間、ＵＶランプと基材との間の距離を２〜３０ｃｍにして実施する。紫外線で複合材料を照射する場合は、真空下に、無機ガス、例えば窒素、アルゴン、ヘリウムなどの存在下に、または空気中で実施することができる。
【００７２】
照射の間の温度は厳密ではなく、スプレーされたウェブの照射は十分に室温で実施することができる。
【００７３】
電子ビーム硬化は市販の電子ビーム加速器、例えばElectrocurtain（Ｒ） CB 175（Energy Sciences, Inc., Wilmington, MA）を使用して成し遂げることができる。１５０〜３００キロボルトで操作する加速器を使用できる。そのようなシステムのビーム電流を、通常１〜１０ミリアンペアを、所望の電離放射線量を得るために、調節することができる。適用される電離放射線量はファクター、例えば架橋性モノマーの存在または不存在、ポリマーの所望の重合度、所望の架橋の度合い等のようなファクターに依存して、いくらか変化させる。一般に、被覆ウェブを約１〜１６メガラド、より有利には２〜８メガラドで照射するのが有利である。特に、低い線量を用いる場合、酸素をスプレー可能なブレンドからパージする（溶液を介して窒素を通気する）ことが望ましい。最大線量は繊維の脆化が開始する線量である。
【００７４】
照射後、被覆されたウェブを強制空気循環オーブン、赤外線ランプ等のような手段を用いて水を除去するために乾燥する。
【００７５】
捕捉層
本発明による吸収構造体は使い捨て吸収性製品、例えばオムツ、トレーニングパンツ、成人失禁製品、女性ケア製品、創傷被覆材等に使用するために好適である。そのような吸収性製品を形成する方法およびこれにより形成される吸収性製品は当業者に公知であり、例えば以下の米国特許に記載されている、米国特許第４９４４７３５号（１９９０年７月３１日公布、Mokry）；４７９８６０３号（１９８９年１月１７日公布、Meyer等）；４７１０１８７号（１９８７年１２月１日公布、Boland等）；４７７０６５６号（１９８８年９月１３日公布、Proxmire等）；４７６２５２１号明細書（１９８８年８月９日公布、Roessler等）；これらの明細書中の開示は本願に含まれる。
【００７６】
本発明による吸収構造体は使い捨て吸収性製品の捕捉層を形成するために好適である。そのような捕捉層コアは有利に液体と接触する身体の側のライナー（すなわちトップシートとして公知）と液体不透過の外側カバーの上の吸収コアとの間にサンドイッチされているのが好適である。捕捉層として十分に機能するために、吸収構造体は液体の迅速な取り込み、良好な輸送特性、液体での繰り返しの攻撃の良好な取り込みおよび良好な皮膚相容性を示すべきである。
【００７７】
本発明の吸収構造体はこれらの特性を示し、かつその他に利点を有する。本発明の吸収構造体は少なくとも部分的に中和された高吸収性ポリマー粒子により製造されていてよいので、およびスプレー可能なブレンド中に使用される高吸収剤を形成するモノマーが少なくとも部分的に中和されていてよいので、繊維状ウェブ上にスプレーされるスプレー可能なブレンドを重合することにより成形される吸収構造体のｐＨを調節することができる。吸収構造体のｐＨを調節する際に、特に約４.３〜約５.５の範囲内で、特に幾つかの利点が生じる。例えば、この範囲内のｐＨを有する吸収構造体は皮膚と相容性であり、バクテリアの増殖が低下し、便の蛋白質分解活性および脂肪分解活性が低下し、かつ臭気を制御しかつアンモニアを保持する。使い捨て衛生用品のトップシートのｐＨの調節と関連する利点は、例えば米国特許第４６５７５３７に開示されており、この開示は本願に包含される。同様な利点は約４.３〜約５.５の範囲にｐＨを有する捕捉層によっても生じることが期待される。高吸収性ポリマー粒子および高吸収剤を形成するモノマーの部分的な中和は本発明の吸収構造体の総吸収能力を減少させる傾向にあるが、総吸収能力はこの構造体を使い捨て衛生用品として使用する場合重要な特性ではない。むしろ、減少した総吸収能は捕捉層に有利である輸送特性に寄与する。
【００７８】
更に、本発明の吸収構造体は、高吸収性ポリマー粒子の膨潤が繊維状ウェブの膨張を可能とするので、使い捨てオムツ中で捕捉層として良好に働き、特にウェブが圧縮されている場合、ウェブの侵入型の孔体積（interstitial pore volume）が液体の攻撃後に増大する。ウェブの侵入型の孔体積のこの増大がウェブ中への液体の迅速な取り込みに寄与する。従って、侵入型の孔体積が生じる速度の増加は、例えば高吸収性ポリマー粒子の迅速な膨潤におけるような速度の増加は、更にウェブ中への液体の迅速な取り込みに寄与する。以下に記載されている遊離膨潤膨張体積（“ＦＳＥＶ”）テストおよび負荷下での膨張体積（“ＥＶＵＬ”）テストはウェブ中での侵入型の孔体積の形成速度の間接的な測定である。一般に、高性能の高吸収性製品をデザインする際にＦＳＥＶおよびＥＶＵＬの値を最大にすることが望ましい。最低限でも、本発明の吸収構造体は約５分間以内に、有利には約３０秒以内に、特に有利に５秒以内に、少なくとも約０.１ｍｌの遊離膨潤膨張体積および／または負荷下膨張体積を有している。有利には、本発明による吸収構造体は約５分間以内に、有利には約３０秒以内に、特に有利に５秒以内に、少なくとも約０.５ｍｌの遊離膨潤膨張体積を有している。最も有利には、本発明による吸収構造体は約５分間以内に、有利には約３０秒以内に、特に有利に５秒以内に、少なくとも約１.０ｍｌの遊離膨潤膨張体積を有している。有利には、本発明による吸収構造体は約５分間以内に、有利には約３０秒以内に、特に有利に５秒以内に、少なくとも約０.２ｍｌの負荷下膨張体積を有している。最も有利には、一般に本発明による吸収構造体は約５分間以内に、有利には約３０秒以内に、特に有利に５秒以内に、少なくとも約０.３ｍｌの負荷下膨張体積を有している。
【００７９】
吸収コアは高吸収材料を含有するための手段、および高吸収材料を含有するための手段により含有される高吸収性材料からなる。高吸収性材料は吸収コアの総質量に対して約５０〜約１００、有利に約６０〜約９５、および最も有利に約７０〜約９０質量％で吸収構造体中に存在する。
【００８０】
高吸収性材料を含有する手段は当業者に公知である。例えば、高吸収性材料を含有するための手段は繊維状ウェブ、多孔性スポンジ様材料、高吸収性材料が付着しているかまたは接着している基材、高吸収性材料がその間に位置する複数のシート材料等からなる。高吸収性材料を含有する手段のいずれもが本発明に使用するために好適である。
【００８１】
本発明において使用される“高吸収性材料”とは水膨潤性の、一般に水不溶性の材料であり、その質量に対して水を少なくとも約１０倍、有利には約２０倍、およびより有利には約５０倍以上を吸収することのできる材料である。高吸収性材料は有機材料から形成されていてよく、これは天然材料、例えば寒天、ペクチン、およびガーゴム並びに合成材料、例えば合成ヒドロゲルポリマーを包含する。合成ヒドロゲルポリマーは、例えばカルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸のアルカリ金属塩、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、エチレン無水マレイン酸コポリマー、ポリビニルエーテル、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリビニルモルホリノン、ビニルスルホン酸のポリマーおよびコポリマー、ポリアクリレート、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリジン、ポリビニルアミン等を包含する。他の好適なポリマーは加水分解アクリロニトリルグラフトデンプン、アクリル酸グラフトデンプン、およびイソブチレン無水マレイン酸コポリマーおよびこれらの混合物である。ヒドロゲルポリマーは有利に僅かに架橋し、材料を実質的に水不溶性にする。架橋は、例えば照射により、または共有、イオン、ファンデルワールスまたは水素結合により行うことができる。好適な材料は種々の化学薬品供給業者、例えばDow Chemical Company、BASF Corporation、Chemdal Corp.、Nippon Shokubai.およびStockhausen Inc. から入手可能である。高吸収性材料は粒子、球体、フレーク、繊維、桿状体、フィルム、または多くの任意の幾何学的形態であってよい。粒子または球体の形である場合、粒子または球体が最大横断面寸法約１０μｍ〜約２０００μｍ、有利に約６０μｍ〜約１０００μｍであるのが有利である。
【００８２】
一実施態様においては、高吸収性材料が負荷下に液体を吸収する能力を有していることが望ましい。負荷下での液体を吸収する高吸収性材料の能力は向圧力吸収（Absorbency Against Pressure : AAP）値として定量する。特に、ＡＡＰ値は、高吸収性材料のグラムが平方インチあたり０.３ポンドの負荷で６０分間で吸収することができる、塩化ナトリウム０.９質量％を含有する水溶液の量（ｇ）でありる。一般に、高吸収性材料は少なくとも約１０のＡＡＰ値、有利には少なくとも約１５、および特に有利には約２５を有しているのが望ましい。向圧力吸収値を測定する方法は実施例と結びつけて以下に記載する。
【００８３】
吸収コアは約２００〜約１０００、有利には約２５０〜約７５０、および特に有利には３００〜５００ｇ／ｍ２であるのが望ましい。吸収層は、約０.０６〜約０.４０、有利には約０.１２〜約０.３５、および最も有利には約０.１５〜約０.３０ｇ／ｃｍ３の密度を有しているのが望ましい。
【００８４】
着用者の身体と吸収層との間に捕捉層を配置する更なる利点は、捕捉層はそれが濡れた後にも比較的乾燥した感触を有しているということである。このことは、捕捉層が合成ポリマー繊維を含有しているので、弾力的でありかつ吸収層により更に容易に脱着されうるということによる。こうして、比較的乾燥した表面が着用者の皮膚に接触するために用意される。これとは反対に、吸収層はセルロースまたはその他の本質的に親水性の繊維を含有し、比較的湿った感触を有する。この湿った表面は着用者の身体から離して配置され、捕捉層により身体から隔てられる。
【００８５】
製品の表面から液体攻撃を取り込む速度を促進するために、トップシートと吸収コアとの間に厚い、そびえ立つ繊維構造体を挿入することは使い捨て衛生用品の分野の当業者には十分に公知である。米国特許第５３６４３８２号明細書は、これらの捕捉層のその材料の吸収性製品中への液体の迅速な取り込みに寄与する多くの重要な特性、例えば構成繊維の湿潤および／または乾燥係数、繊維の親水性度、繊維構造体の弾性を開示している。そのような特性は捕捉層の：負荷下での解放性の保持、空隙率の保持、濡れた場合の耐崩壊性、繊維の脱着性の増強、および液体の逐次攻後の空隙率の維持、に寄与する。
【００８６】
本発明の吸収性製品の利点の１つは、吸収性製品の圧縮に続く空隙率の形成速度である。現在商業的に製造されている吸収性製品においては、“超薄”製品を製造するための工程の間に相当な圧力が適用される。これらの現行の製品中に使用されている捕捉材料を圧縮された後に再開放する実質的な機構は、繊維自体に保存されている記憶効果以外にない。本発明において提供されているように、繊維状ウェブ中に非連続の高吸収性粒子を組み込むことは、液体の攻撃に続いて生じる高吸収性粒子の膨潤によりそのような機構は提供される。使い捨て衛生用品中の捕捉層の２つの重要な性能パラメータは（１）膨張度および（２）膨張速度である。これらのパラメータの両方共に、ＦＳＥＶおよびＥＶＵＬにより間接的に測定される。膨張度は液体取り込みのために可能な孔体積のインジケータであり（すなわち、大きな体積はより良好な性能と相関する）、かつこの孔体積が生じる速度の上昇において攻撃の漏れの可能性が減少する。これらの両方の特性に以下のパラメータを調節することにより影響を与えることができる：ウェブ上への高吸収性ポリマー粒子の負荷度、高吸収性ポリマー粒子の粒径、高吸収性ポリマー粒子の膨潤度、スプレー可能なブレンド中の高吸収剤を形成するモノマーの中和度、架橋度等。
【００８７】
スプレー可能なブレンドでスプレーし、重合条件に曝した後、このウェブは更に他の利点を有することが観察された。前記のように、特定のウェブ材料はオムツのような使い捨て衛生用品の作製の間に１回以上圧縮される。ウェブ材料が圧縮された後、繊維は弛緩する傾向にあり、いくらか膨張し、その際ウェブの厚さが増加する。しかしながら、この弛緩現象は本発明により製造された製品中ではあまり明らかではなく、本発明により製造された製品は液体の攻撃に曝されるまで、コンパクトなままで保持される傾向にある。
【００８８】
吸収性製品の再湿潤およびしみ通りテストは、それぞれ逐次液体攻撃に続く、表面乾燥および液体取り込み速度を測定するために衛生用品産業において使用される通常の品質管理テストである；従って、これらのテストは吸収性製品中の捕捉材料の性能の評価のためにも有用である。今日の市場で最も市販されているオムツの間に見られる共通の不所望な傾向は、再湿潤テストの際に液体逐次投与で、しみ通り時間が長くなる傾向にあるという事実である。従来の毛羽をベースとした吸収構造体では、セルロース繊維は、濡れた際に弾性を失い、崩壊する。その結果として、濡れた構造体の液体取り込み速度は、後の逐次液体攻撃を適切に収容するためには、緩慢すぎる。吸収性ゲル化粒子が繊維の間に組み込まれこれらを分離して維持している場合、ゲル化粒子は膨潤し、液体を放出しない。次いで、粒子の膨潤は吸収構造体の空隙率を減少させ、この構造体の液体を迅速に取り込む能力を低下させることがある。吸収性ゲル化粒子の膨潤が液体取り込みの速度にマイナスに強く影響を与える度合いは、多くのファクター、例えば吸収コア中に使用される高吸収剤の濃度、架橋の度合い、構造体中でのＳＡＰの分散の均質性、粒径分布、粒子の疎水性等、に依存する。これらのファクターのそれぞれは本発明により容易に調節され、特に吸収性製品中に捕捉層として使用する場合、得られる吸収性製品のための所望の性能特性を達成するために最適にすることができる。以下の実施例１７〜２０には、本発明の方法で製造された捕捉材料を現在市販の幼児および成人用オムツ製品に利用する場合に得られる有利な効果の幾つかを示した。一般に、この新たに開示された捕捉材料が液体の逐次的な攻撃におけるしみ通り時間を長くする傾向を最小限に押さえるかまたはこの傾向を排除すると思われる。この所望の有利な効果は以下のパラメータを調節することを介して、本発明により調節かつ最適化することができる：ウェブ構造体に適用される高吸収性ポリマー粒子の濃度、得られた高吸収性ポリマー粒子の粒径分布、粒子の膨潤速度、粒子の膨潤度等。更に観察される有利な効果は、本発明の吸収性製品を市販のオムツ中に挿入する場合、下記の第６表に示されているような再湿潤値における減少である。この効果は、前記のパラメータを用いて調節することができる。更に、ウェブ上に形成される高吸収性粒子の中和度を下げることは、その際粒子の疎水性を上昇させ、更に木材パルプ毛羽／高吸収性ポリマー吸収コアを下に敷いて排泄される傾向を増大させることによりこの効果は増強されると思われる。
【００８９】
３.０〜５.５の範囲内に表皮ｐＨを下げることのできる吸収性衛生用品はオムツ皮膚発疹を予防または少なくとも減少させることにおいて有利である。オムツを付けた皮膚のｐＨを本来低下させる傾向のある製品、複合材料および方法は当該分野においては公知である。米国特許第４６５７５３７、４３８２９１９、３９６４４８６、３７０７１４８および３７９４０３４号明細書は吸収性製品にまたはオムツをあてた皮膚の周辺への種々の酸性ｐＨ調節剤の添加を教示している。酸性ｐＨ調節剤が吸収性製品のコア中に混合されている場合、著しい量の酸が所望のアンモニアの吸収をもたらすためにまたは皮膚のｐＨを下げるために必要である。そのような試みは、次のものを含む多くの不利益を有している：製品からの材料の浸み出しと結びついた吸収コアの吸収能の低下、安全性および気持ちの良さの低下、および吸収コアの中の酸性材料の導入および分散と結びついた工程の問題。米国特許第４６５７５３７号明細書は尿で汚れた幼児用オムツ中に肌のｐＨを調節することのできるイオン交換機能を有するものを含むトップシート材料の製法およびその使用を記載している、しかしながらこの材料のイオン交換能は０.２５〜１.０ｍｅｑ.／ｇの範囲に限定されている。本発明により製造された捕捉材料は１.０〜１０ｍｅｑ.／ｇのイオン交換能を有するように製造することができる。例１８および２０はオムツの内部および表面のｐＨを低下させる能力のある捕捉材料を生産する可能性を示す。
【００９０】
例１〜５
アクリル酸の水溶液をアクリル酸３０６ｇ、脱イオン水３３４ｇ、５０ｗ／ｗ％水酸化ナトリウム溶液２２５ｇ、ＳＲ−９０３５（Sartomerから入手可能；エトキシル化トリメチルプロパントリアクリレート）９.１ｇ、および２,２′−アゾビス［２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］ジヒドロクロリド１.５ｇを混合することにより製造した。アクリル酸の水溶液に窒素をパージした。高吸収性ポリマー粒子を１００メッシュの篩にかけ、通過した粒子（１５０μｍより小さい粒径を有する）を集めた。集めた高吸収性ポリマー粒子を、第１表に記載した量で、前記の製造したアクリル酸水溶液に加え、かつ攪拌することによりスプレー可能なブレンドを製造した。
【００９１】
例６
例６のスプレー可能なブレンドは前記の例１〜５と同様にして製造した。但し、集めた高吸収性ポリマー粒子の代わりに分子量約４００００を有するポリビニルピロリドン（“ＰＶＰ”）の２９質量％水溶液（ＰＶＰ Ｋ ３０、Acros Organicsから入手可能）１５８ｇを使用した。
【００９２】
以下の第１表に記載された粘度測定は、Brookfield Digital Viscometer Model DV-IIを用いて、製造業者の指示に従って、スプレー可能なブレンドの試料４００ｍｌを６００ｍｌのGriffinビーカー中で０２スピンドルを用いて２０ｒｐｍで得られた。下記の第１表中に示した“時間”は集めた高吸収性ポリマー粒子の添加と粘度の測定との間の時間（分）の合計である。下記の第１表中に示した“ＳＡＰの量”は他に記載のない限り、スプレー可能なブレンド中の集めた高吸収性ポリマー粒子の量（ｇ）である。
【００９３】
【表１】
0004921672.tif 000002
【００９４】
例７〜１３
前記の例４または例１中で製造されたスプレー可能な混合物を、下記の第２表に記載したように、ベース質量５５ｇ／ｍ２のポリエステル不織布（HDK - 210、HDK Industries, Inc. Rogersville, TN）の０.０５６ｍ２切片の両側に市販のエアレスペイントスプレーヤを用いてスプレーした。不織布により保持されたスプレー可能な混合物の総量は第２表中に“湿潤負荷”として記載されている。
【００９５】
この不織布は第２表に示されているように紫外線照射（“ＵＶ”）またはｅ−ビームにより硬化される。ＵＶにより硬化される不織布は、１分間あたり２４フィートで操作されるコンベヤを用いて、水銀灯６００ワット／インチの下を通過する。それぞれの不織布は水銀灯の下を２回通過し、向きを変えて、更に２回水銀灯の下を通過させ、それぞれの側に平方センチメートルあたり総照射線量３.７５ジュールＵＶＡ照射を行う。ＵＶ硬化に続けて、この不織布を１５０℃で１０分間オーブン中で乾燥させる。ｅ−ビームにより硬化される不織布は、電子ビーム装置を用いて加速電子を第２表中に記載したように総照射量メガラド（“Ｍｒａｄ”）の単位で照射した。ｅ−ビーム硬化に続いて、この不織布を１５０℃で１０分間オーブン中で乾燥させる。この不織布の質量における増加はポリマーによるものであり、第２表中にｇ／ｍ２で、“ポリマーの質量”として記載されている。
【００９６】
負荷下での吸収（“ＡＵＬ”）は負荷下に材料中に保持される液体の質量の測定値である。例７〜１３中で製造された不織布並びに未処理のＨＤＫ−２１０の切片のＡＵＬを次のように測定し、第２表中に記載した：不織布の直径５ｃｍの円形切片の質量を記録した：高さ５７ｍｍを有する内径５ｃｍのシリンダーに一方の末端から約２ｃｍに金属スクリーンを設けた；不織布の円形切片をシリンダ中に下からスクリーンにより支持して配置した。７１１ｇの重りを不織布の上に置いた。次いでこのシリンダーを、食塩水の高さが不織布の円形切片の底面と同じレベルになるように０.９％の食塩水の容器中に２０分間置き、このシリンダを食塩水から取りだし、非吸収性表面上に１分間置いた；重りを取り除き、不織布の質量を記録した。ＡＵＬ（ｇ／ｍ２）を以下の式を用いて決定した：
ＡＵＬ＝Ｗｔ．２−Ｗｔ．１／Ａ
Ｗｔ．２＝湿潤ウェブ質量
Ｗｔ．１＝乾燥試料質量
Ａ＝試料の面積（ｍ２；（πｒ２））
遠心分離保持能（“ＣＲＣ”）は遠心分離した後に保持される液体の量の測定値である。例７〜１３中で製造された不織布並びに未処理のＨＤＫ−２１０の切片のＣＲＣを次のように測定し、第２表中に記載した：直径５ｃｍの円形の不織布切片を半分にカットし、半分の一方をティーバッグ（６ｃｍ×８.５ｃｍ）中に置き；ティーバッグ中に入れる前にこの不織布の質量を記録した；このティーバッグをシールし、０.９％食塩溶液中に２０分間置き、次いで１３５０ｒｐｍで３分間遠心分離する。遠心分離したティーバッグの質量を測定し、ＣＲＣ（ｇ／ｍ２）を以下の式を用いて決定した：
ＣＲＣ＝（Ｗｔ．２−Ｗｔ．１−ブランク）／Ａ
Ｗｔ．１＝試料の質量
Ｗｔ．２＝遠心分離後のティーバッグの質量
ブランク＝遠心分離後の空のティーバッグの２回測定値の平均質量
Ａ＝試料の面積（ｍ２；［（πｒ２）／２］）または０.０００９８２
自由膨潤能（“ＦＳＣ”）は浸漬およびつり下げの後に残る液体の量の測定である。このテストはＣＲＣと同様であるが、遠心分離を削除する。例７〜１３中で製造された不織布並びに未処理のＨＤＫ−２１０の切片のＦＳＣを次のように測定し、第２表中に記載した：直径５ｃｍの円形の不織布切片を半分にカットし、半分の一方をティーバッグ（６ｃｍ×８.５ｃｍ）中に置き；ティーバッグ中に入れる前にこの不織布の質量を記録した；このティーバッグをシールし、０.９％食塩溶液中に２０分間置き；次いでこのティーバッグを食塩水から取りだし、空中に１０分間つり下げた；このティーバッグの質量を測定し、ＦＳＣ（ｇ／ｍ２）を以下の式を用いて決定した：
ＦＳＣ＝Ｗｔ．２−Ｗｔ．１−ブランク／Ａ
Ｗｔ．１＝試料の質量
Ｗｔ．２＝つり下げ後のティーバッグの質量
ブランク＝空のティーバッグの２回測定値の平均質量
Ａ＝試料の面積（ｍ２；［（πｒ２）／２］）または０.０００９８２
自由膨潤膨張体積（ＦＳＥＶ）を水分供給の間の圧縮したウェブ材料の高さ（厚さ）の変化（ｍｍ）を測定することにより、決定した。第３表中に示した不織布のＦＳＥＶは以下のように決定され、第３表中に記録されている：不織布をCarver Laboratory Press Model #2697中で５０℃に加熱したトッププレートで４８秒間、７０００ポンドの負荷で圧縮した；この不織布から直径５ｃｍの円形切片をカットし、ファウラーウルトラディジットゲージ（Fowler Ultra-digit gauge）を用いて厚さを圧縮の前に測定し（約４.５ｍｍ）、圧縮後には約０.６７ｍｍであった。円形切片の質量を記録し、この円形切片を乾燥試料ホルダー中に設置した；円形切片のトップに０.９％食塩水をただ一回２０ｍｌ注いだ；この目的のためにデザインしたソフトウェアを用いて、１.５秒毎に１０分間のタイムフレームにわたって、高さを測定した。この不織布の高さにおける変化を線形可変作動変成器（LVDT, Schaevitz MP-1000）を用いて測定し、かつこのデータを第３表中にｍｌ（体積）で記録する。
【００９７】
負荷下での膨張体積（ＦＳＥＶ）は負荷下での水分供給の間の圧縮されたウェブ材料の高さ（厚さ）（ｍｍ）の変化として試料の体積変化（ｍｌ）を測定することにより決定される。ＥＶＵＬはＦＳＥＶと同様な方法で測定されるが、ここでは５５.９３ｇ重り（０.５ｐｓｉ負荷）が不織布に適用される。第４表中に示された不織布のＥＶＵＬ値はこの方法で測定され、このデータは第４表中にｍｌ（体積）で記録される。
【００９８】
例１４および１５
例１４および１５は例７〜１３と同様に実施されるが、但し異なる高吸収性ポリマー粒子が使用される。例１４中に使用される高吸収性ポリマー粒子は僅かに表面架橋している。例１５中に使用される高吸収性ポリマー粒子は例４中に使用された高吸収性ポリマー粒子と例１４中に使用された高吸収性ポリマー粒子との混合比約１：２の混合物であった。高吸収性材料−ポリアクリレート高吸収性粉末のためのＥＤＡＮＡ推奨テスト法、テスト法４４１.１−９９により測定したＣＲＣおよび高吸収性材料−ポリアクリレート高吸収性粉末のためのＥＤＡＮＡ推奨テスト法、テスト法４４２.１−９９（シリンダ状の重り１３１９ｇを使用）により測定した向圧力吸収（ＡＡＰ）値を、例４、１４および１５中に使用されている高級性ポリマー粒子に関して以下に報告する：
【００９９】
【表２】
0004921672.tif 000003
【０１００】
例７〜１０で製造されたウェブに対する比較として、例１１中で製造されたウェブは非常に脆性であり、可撓性が低い。顕微鏡下でのこれらのウェブの実験は例７〜１０で製造されたウェブはより均質な粒径分布を有し、ウェブの表面上およびウェブの侵入型の孔体積において、より僅かな領域でフィルムを形成する（分離した粒子接着とは反対のものとして）。
【０１０１】
【表３】
0004921672.tif 000004
【０１０２】
例１６
アクリル酸の水溶液をアクリル酸３６８.５ｇ、脱イオン水４４１.３ｇ、５０ｗ／ｗ％水酸化ナトリウム溶液９０.２ｇ、ＳＲ−９０３５（Sartomerから入手可能；エトキシル化トリメチルプロパントリアクリレート）９.１ｇ、および２,２′−アゾビス［２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］ジヒドロクロリド１.５ｇを混合することにより製造した。アクリル酸の水溶液に窒素をパージした。高吸収性ポリマー粒子を１００メッシュの篩にかけ、通過した粒子（１５０μｍより小さい粒径を有する）を集めた。集めた高吸収性ポリマー粒子２３ｇを前記の製造したアクリル酸水溶液に加え、かつ攪拌することによりスプレー可能なブレンドを製造した。このスプレー可能な混合物を、ベース質量５５ｇ／ｍ２のポリエステル不織布（HDK - 210）の０.０５６ｍ２切片の両側に市販のエアレスペイントスプレーヤを用いてスプレーした。スプレー可能な混合物の総量は不織布により保持された、１７.１ｇ（“湿潤負荷”）。次いで、この不織布を１分間あたり２４フィートで操作されるコンベヤを用いて、水銀灯６００ワット／インチの下を通過させることにより紫外線照射（“ＵＶ”）により硬化した。この不織布は水銀灯の下を２回通過し、向きを変えて、更に２回水銀灯の下を通過させ、それぞれの側に平方センチメートルあたり総照射線量ＵＶＡ３.７５ジュール照射した。ＵＶ硬化に続けて、この不織布を１５０℃で１０分間オーブン中で乾燥させた。得られた不織布中のポリマーの質量は８２.９ｇ／ｍ２であった。
【０１０３】
例１７〜２０
次の市販の２つのオムツを以下の実験用試料を製造するために使用した：
オムツＡ：
中サイズ、成人用ブリーフ
コア：均質な木材パルプ毛羽／高吸収性ポリマーパッド
コア中の木材パルプ毛羽対高吸収性ポリマーの質量比：３８.８ｇ：７.２ｇ
二次化学処理メカニカルパルプ（“ＣＴＭＰ”）コア、２３.０ｇ
ランダム・ピンポイント接着トップシート
コアの密度：０.０８ｇ／ｃｍ３
二次ＣＴＭＰコアの密度：０.０９ｇ／ｃｍ３
オムツＢ：
中サイズ、乳児
コア：均質な木材パルプ毛羽／高吸収性ポリマーパッド
コア中の木材パルプ毛羽対高吸収性ポリマーの質量比：１９.７ｇ：１０.３ｇ
ポリプロピレン、ポイント接着トップシート
コアの密度：０.１５ｇ／ｃｍ３
実験用のオムツはオムツＡおよびオムツＢを伸ばし、実験室用ベンチトップにこれをテープで貼ることにより製造する。下の第５表に示したように実験用の不織布をCarver Laboratory Press を用いて、５０℃に加熱したトッププレートで４８秒間、７０００ポンドの負荷で圧縮した；この圧縮後の布の厚さは０.６７ｍｍであった。精密安全剃刀（Exacto razor knife）を使用し、オムツコアを露出するために、トップシートの縁に沿って注意深くカットした。オムツＡの場合、二次ＣＴＭＰコアを取り去り、第５表中に記載した圧縮実験用不織布で置換した。オムツＢの場合、かさ高い不織布（ベース質量４５ｇ／ｍ２）を取り除き、第５表に示した圧縮実験用不織布で置換した。
【０１０４】
【表４】
0004921672.tif 000005
【０１０５】
市販および実験用のオムツを湿ったオムツの表面上に残った吸収されない液体の量を測定する再湿潤テストで評価した。第６表に記載した再湿潤値はこのオムツをPlexiglas（Ｒ）ボードまたはカウンタートップ上にテープで貼り、配量リング（内径５ｃｍ、高さ２.５ｃｍ）を用いて０.９％食塩溶液でオムツの中央を攻撃して測定した。オムツＡおよび例１５および１６は食塩水１００ｍｌで攻撃した。オムツＢおよび例１７および１８は食塩水８０ｍｌで攻撃した。オムツの表面から吸収されるべき液体のために必要な総時間はしみ通り時間として記録した。２０分間後に、Whatman #3、直径９.０ｃｍの濾紙（Ｗ１）の積み重ねを秤量し、攻撃した領域の上に置いた。３６２０ｇの重りを２分間濾紙の上に置いた。濾紙の積み重ねを再度秤量し、その質量を記録した（Ｗ２）。この方法を更に２回繰り返し、濾紙質量の変化およびしみ通り時間を記録した。トップシート、輸送層（もし存在すれば）およびコアのｐＨを、実験が終了した後に、Ross Flat Surface Epoxy Combination pH Model #8235電極を用いて測定した；データを第７表中に記載する。
【０１０６】
再湿潤値は以下のように計算する：
Ｗ２−Ｗ１＝再湿潤値（ｇ）
第６表中に報告された再湿潤値およびしみ通りデータは３つの別々のオムツで実施した結果の平均値である。
【０１０７】
【表５】
0004921672.tif 000006