(57)【要約】本発明は、より高い生物原料含量を有する生分解性ポリマーから構成される、使い捨ておむつ、成人用失禁パッド、生理用品、および生理用ナプキンのような衛生用品を対象とする。衛生用品は、トップシート、吸収性コア、およびバックシートを含む。トップシートは、着用者の身体から液体を吸い上げるように構成することができ、高吸水性ポリマーを含浸されてもよい生分解性ポリエステルポリオールポリマー発泡体から構成される。吸収性コアは、架橋したおよび／もしくは部分的に中和したポリアクリル酸ポリマー、架橋したポリアクリル酸または架橋したデンプン-アクリル酸グラフトポリマーを含む高吸水性ポリマーから構成されてもよい。バックシートは一般に疎水性の特徴を有するポリラクトンポリマーから構成されてもよい。好ましい実施形態では、トップシート、吸収性コア、およびバックシートを含むポリマー性材料は高い生物原料含量の原料から形成される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）生分解性ポリエステルポリマーを含むトップシートであって、その中に保持されている高吸水性ポリマーの不均一分散体を有する、生分解性ポリエステルポリマーを含むトップシート、
ｂ）前記トップシートに隣接して位置しかつそれに対して固定されている内側を有する、生分解性の高吸水性ポリマーを含む吸収性コア、および
ｃ）前記吸収性コアの外側に隣接して位置しかつ前記吸着性コアに対して固定されている、生分解性ポリラクトンポリマーを含むバックシート
を含む、生分解性衛生用品。
【請求項２】
前記高吸水性ポリマーが、別々の粒子として前記トップシート内に分散される、請求項１に記載の衛生用品。
【請求項３】
前記トップシートが、前記吸着性コアに隣接して位置する吸収面、および前記衛生用品の外側面上の身体面を有し、前記吸収面付近の高吸水性ポリマーの濃度より高い、前記身体面付近の高吸水性ポリマーの濃度を有する、請求項１に記載の生分解性衛生用品。
【請求項４】
前記別々の粒子が、２０マイクロメートルより大きく最上層の平均厚さより小さい平均直径を有する、請求項３に記載の衛生用品。
【請求項５】
前記ポリマーが発泡体を含む、請求項１に記載の衛生用品。
【請求項６】
前記ポリエステルポリオールポリマーが、前記高吸水性ポリマーを含浸された細孔を有する、請求項１から３のいずれかに記載の衛生用品。
【請求項７】
前記細孔の９０％が、少なくとも２０マイクロメートルかつ１８０マイクロメートル以下の平均直径を有する、請求項６に記載の衛生用品。
【請求項８】
前記トップシートが少なくとも、前記身体面に隣接しその付近の第１の細孔領域、および前記吸収性コア面に隣接しその付近の第２の細孔領域を含む、請求項６に記載の生分解性衛生用品。
【請求項９】
前記第１の細孔領域が、前記第２の領域より小さい細孔径を有する、請求項８に記載の生分解性衛生用品。
【請求項１０】
前記第２の細孔領域が、前記第１の細孔領域より高濃度の高吸水性ポリマーを有する細孔を含む、請求項９に記載の生分解性衛生用品。
【請求項１１】
前記バックシートが、疎水性の特徴を有する生分解性ポリラクトンポリマーを含む、請求項１に記載の生分解性衛生用品。
【請求項１２】
前記生分解性衛生用品が、生分解性ポリエステルポリオールポリマー、生分解性ポリアクリル酸誘導体、および生分解性ポリラクトンポリマーのうち１種または１種より多くから形成される１つまたは１つより多くの伸縮性部材を含む、請求項１に記載の生分解性衛生用品。
【請求項１３】
前記生分解性衛生用品が、生分解性ポリエステルポリオールポリマー、生分解性ポリアクリル酸誘導体、および生分解性ポリラクトンポリマーのうち１種または１種より多くから形成される１つまたは１つより多くの粘着ファスナーを含む、請求項１に記載の生分解性衛生用品。
【請求項１４】
前記トップシートの生分解性ポリエステルポリオールポリマーが、カルボニル、カーボネート、アセタール、エーテル、ニトリル、ウレタン、尿素、イミド、無水物、ホスフェート、シアノアクリレート官能基およびこれらの組合せからなる群から選択される１つまたは１つより多くの官能基を含む、請求項１に記載の衛生用品。
【請求項１５】
前記トップシートの前記ポリオールポリマーが、三次元構造内の細孔の形成を可能にするポリマー主鎖間の架橋を含む、請求項６に記載の衛生用品。
【請求項１６】
前記バックシートの前記生分解性ポリラクトンポリマーが、ポリラクトン、ポリブチレンスクシネート、ポリブチレンスクシネート誘導体およびこれらの組合せを含む、請求項１から３のいずれかに記載の衛生用品。
【請求項１７】
前記吸収性コアが、β−プロピオラクトンモノマーを含有するポリマーから形成されている、請求項１から３のいずれかに記載の衛生用品。
【請求項１８】
ａ）生分解性の高吸水性ポリマーの不均一分散体を含浸された細孔を有する生分解性ポリエステルポリオールポリマー格子を含むトップシート、
ｂ）前記トップシートに隣接して位置しかつそれに対して固定されている内側を有する、生分解性の高吸水性ポリマーを含む吸収性コア、および
ｃ）前記吸収性コアの外側に隣接して位置しかつ前記吸着材に対して固定されている、生分解性ポリラクトンポリマーを含むバックシート
を含む、生分解性衛生用品。
【請求項１９】
前記トップシートが、前記吸着性コアに隣接して位置する吸収性コア面、および身体面を含む、請求項１８に記載の生分解性衛生用品。
【請求項２０】
前記トップシートが少なくとも、前記身体面に隣接し近接する第１の細孔領域、および前記吸収性コア面に隣接し近接する第２の細孔領域を含む、請求項１９に記載の生分解性衛生用品。
【請求項２１】
前記第１の細孔領域が、前記第２の領域より小さい細孔径を有する、請求項２０に記載の生分解性衛生用品。
【請求項２２】
前記第２の細孔領域が、前記第１の細孔領域より高濃度の高吸水性ポリマーを有する細孔を含む、請求項２１に記載の生分解性衛生用品。
【請求項２３】
前記バックシートが、疎水性の特徴を有するか、または有するように改変されている生分解性ポリラクトンポリマーを含む、請求項１８に記載の生分解性衛生用品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、より高い生物原料含量を有する生分解性ポリマーから構成される、使い捨ておむつ、成人用失禁パッド、生理用ナプキンなどのような新規な衛生用品に関する。特に、本発明は、より高い生分解性および生物原料含量を有するポリマーから構成される、液体透過性のトップシート、液体不透過性のバックシート、吸収性コア、伸縮性部材、および粘着ファスナーを含む衛生用品を提供する。有利なことに、本発明は、より環境に配慮した衛生用途を提供する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
一般に、ポリマーは、モノマーとして知られるより小さい分子の複数の繰り返しから構成される、より大きい分子である。重合として知られるプロセス中に、モノマーは互いに共有結合してより大きいポリマー鎖を形成することができる。モノマーの組成および配列によりポリマーの特徴が決定され得、例えば、ポリマーの生分解性および生物原料含量（biobased  content）が決定される。
【０００３】
ポリマーの生物原料含量はモノマーの由来となった原料源に関係している。特に、生物原料含量の程度は生物学的な、リサイクルされた、再生可能な、またはその他持続可能な材料から誘導されたモノマーの炭素の量に依存する。かかる生物学的材料は作物残渣、廃材、草、都市固形廃棄物、および藻類のような起源を含み得る。より高い生物原料含量のポリマーは持続可能で環境に配慮した用途に使用するのに好ましい可能性がある。
【０００４】
生分解性ポリマーも環境に配慮した用途に有益であり得る。生分解性ポリマーは一般に、自然過程によってより小さい環境適合性の分子に分解し得る結合した有機分子から構成される主鎖を含む。生分解性ポリマー内のモノマーの特定の化学組成は、分解によりいかなるより小さい分子が生成するか、分解が起こるメカニズム、および分解が起こる速度を決定する。
【０００５】
多くの従来のポリマーは、生分解性またはある程度の生物原料含量という特徴を付与するモノマーから構成されることはできない。加えて、従来のプロセスを変更して環境に配慮したポリマーを製造するのは費用がかかり、長い生産サイクルを必要とし、および／または変更するのが困難であり得る。
【０００６】
一般に、使い捨ておむつ、成人用失禁パッド、生理用品、および生理用ナプキンのような衛生用品は液体を受容し保持するために吸収性コアを含む。吸収性物品が効率的に機能するために、吸収性コアは、特化されたトップシート層により、好ましくは着用者の身体から液体を吸い上げて、迅速に液体を構造体中に獲得しなければならない。液体はトップシートを容易に貫通して吸収性コアにより吸収され得る。保持された流体はまた、着用者の身体から最も遠い位置にある疎水性のバックシートを透過することができない。
【０００７】
トップシートは、一般に、着用者の皮膚に対して適合性で、柔らかな感触で、刺激性でない一方で、液体透過性の特徴を維持し、その厚さを通って液体が容易に透過することを可能にする。従来のトップシートは多孔質の発泡体、網状の発泡体、開口プラスチックフィルム、天然繊維（例えば、木質または綿繊維）、合成繊維（例えば、ポリエステルまたはポリプロピレン繊維）または天然および／もしくは合成繊維の組合せからのような広範な材料から製造され得る。従来的には、トップシートは、吸収性コア内に収容された液体から着用者の皮膚を分離することを意図した材料から作製される。
【０００８】
バックシートは一般に液体に対して不透過性であり、ポリプロピレンまたはポリエチレンのような薄いプラスチックフィルムから従来的には製造されるが、他の材料も使用できる。バックシートは、吸収性コア内に吸収され収容された流体が衛生用品と接触するベッドのシーツおよび肌着のような衣類を汚すのを防ぐ。トップシートと同様に、バックシートは一般に柔らかく、着用者の身体の一般的な形状および輪郭にすぐに順応するように適合している。
【０００９】
吸収性コアは一般にトップシートとバックシートとの間に位置して衛生用品を形成する。吸収性コアは一般に圧縮性であり、着用者の皮膚に適合性であって刺激性でなく、液体およびある種の身体排泄物を吸収し保持することができる。吸収性コアは従来的には必要な種類の材料のいくつかのシートまたはウェブの積層体または組合せ物を含み得る。
【００１０】
衛生用品の改良された生分解性に対するニーズが存在する。本発明は、増大した生分解性および生物原料含量を有するポリマー性材料から構成される衛生用品を提供することによってこのニーズを解決する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
発明の概要
本発明は、衛生用品の環境に対する影響を最小にしつつ、同時にユーザーに対するかかる衛生用品の快適さを改良することによって、現在利用可能なものと比べて複数の利益を提供する衛生用品を対象とする。したがって、１つの利益は、これらの用品の環境に対するダメージを最小にする、高い生物原料含量を有する生分解性ポリマーから構成される衛生用品である。加えて、本発明に従って高吸着性の材料をトップシート中に組み込むことにより、衛生用品を使用する者の皮膚に対する湿気の感触が低減する。
【００１２】
一実施形態では、本発明は、トップシート、バックシート、および吸収性コアを有する衛生用品である。トップシートは、生分解性ポリエステルポリオールポリマーと、ポリエステルポリマーの質量に対してより少ない質量の、別々の粒子としてトップシート中に分散した高吸水性ポリマーとの不均一な物理的混合物から構成される。吸収性コアは、生分解性の高吸水性ポリマーを含み、前記トップシートに隣接して位置しかつそれに対して固定されている内側を有する。バックシートは、生分解性で液体不浸透性のポリマーを含み、前記吸収性コアの外側に隣接して位置しかつ前記吸着性コアに対して固定されている。
【００１３】
本発明の別の態様では、トップシートは、高吸水性粒子を保持する格子を有する生分解性ポリエステルポリオールポリマーを含み得る。
【００１４】
別の態様では、格子は、生分解性の高吸水性ポリマーの不均一分散体を提供するために高吸水性ポリマーを含浸された細孔を含み得る。
【００１５】
トップシートは、吸収性コアの隣に位置する吸収面、および衛生用品の外側に面する身体面を有し、高吸水性ポリマーの濃度は、吸収面付近の濃度より身体面付近で高い可能性があるか、または高吸水性ポリマーの濃度は身体面付近の濃度より吸収面付近で高い可能性がある。
【００１６】
本発明の一部の態様では、１つまたは１つより多くのポリエステルポリオール、ポリラクトン、および／またはポリアクリル酸誘導体を使用して生分解性の伸縮性部材を形成してもよい。一部の実施形態では、１つまたは１つより多くのポリエステルポリオール、ポリラクトン、および／またはポリアクリル酸誘導体を使用して生分解性の粘着ファスナーを形成してもよい。
【００１７】
他の態様では、トップシートは、高吸水性粒子が物理的混合物としてその中に点在している発泡体の形態の生分解性ポリエステルポリオールポリマーを含み得る。発泡体は、高吸水性粒子が分散している格子から構成されてもよい。他の実施形態では、発泡体は、生分解性の高吸水性ポリマーの不均一分散体を含浸された細孔を規定し得る。
【００１８】
トップシートとして適切なポリエステルポリオールポリマーは生分解性を促進するために主鎖中に複数のカルボニル、カーボネート、アセタール、エーテル、ニトリル、ウレタン、尿素、イミド、無水物、ホスフェート、および／またはシアノアクリレート（cyanocrylate）官能基を含む。ポリオールは三次元構造内に細孔の形成を可能にするポリマー主鎖間の架橋を含み得る。ポリオールおよび架橋する分子の組成はポリオール格子の細孔径および一般構造特性を決定し得る。ポリオール格子の細孔径および一般構造特性は高吸水性ポリマーの容量および高吸水性ポリマーの格子間分散間隔を決定し得る。
【００１９】
本発明の他の態様では、生分解性の高吸水性発泡体は、ポリオールの重合および格子の細孔内へ高吸水性ポリマーを含浸しながらの格子の発泡を含む少なくとも２つのステップで製造される。
【００２０】
好ましい実施形態では、本発明のバックシートはポリラクトン、ポリブチレンスクシネート、および／またはポリブチレンスクシネート誘導体を含む。ある特定の好ましい実施形態では、バックシートは、β−ラクトンモノマーを含み、再生可能資源に由来する炭素原子を含有するエポキシドのカルボニル化で生成したβ−ラクトン供給原料により提供された炭素および酸素原子を含有する繰り返しモノマー単位の線状の鎖を有するポリラクトンポリマーから構成されてもよい。一部の実施形態では、ポリラクトンポリマーはビニル基、例えば、Ｎ，Ｎ’−メチレン−ビスアクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−エチレン−ビス−メタクリルアミド、ヘキサメチレン−ビス−アクリルアミド、トリアリルアミン、エチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリトリトールトリメタクリレート、およびアリルメタクリレート（ally  methacrylate）のような架橋剤を含む。ある特定の好ましい実施形態では、ポリラクトンはより高度の疎水性を有し得るか、または有するように改変され得る。
【００２１】
本発明のある特定の好ましい実施形態では、吸収性コアは、トップシートに近接して位置する内側、およびバックシートに近接して位置する外側を有してもよく、ポリアクリル酸誘導体から構成されてもよい。本発明の好ましい態様では、吸収性コアの材料は、吸収性コアに高い生物原料含量の特徴を付与する新規な方法およびプロセスによって製造される。β−プロピオラクトンからアクリル酸を製造する方法およびプロセスは、反応器中でイオン性の開始剤を用いてβ−プロピオラクトンを重合させて、ポリアクリル酸主鎖および複数のポリプロピオラクトン側鎖を有するポリマー中間体を製造することを含む。有利なことに、形成される生分解性のポリアクリル酸誘導体はより高い生物原料含量を有し得る。
【００２２】
一部の態様では、本明細書に記載されているいずれかの方法に従って製造されるポリマーが提供される。
【００２３】
以上のものの一部の変形では、ポリマーは０％より大きく、１００％未満のバイオ含量を有する。以上のもののある特定の変形では、ポリマーは少なくとも１０％、少なくとも２０％、少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９６％、少なくとも９７％、少なくとも９８％、少なくとも９９％、少なくとも９９．５％、少なくとも９９．９％、少なくとも９９．９９％、または１００％のバイオ含量を有する。
【００２４】
一部の変形では、バイオ含量（「生物原料含量」ともいう）は、ＡＳＴＭ  Ｄ６８６６（Standard  Test  Methods  for  Determining  the  Bio-based  Content  of  Solid,  Liquid,  and  Gaseous  Samples  Using  Radiocarbon  Analysis）により決定されるバイオ含量または生物原料含量％＝［バイオ（有機）炭素］／［総（有機）炭素］×１００％に基づいて決定することができる。
【００２５】
ポリマーのバイオ含量は使用するβ−ラクトンのバイオ含量に依存し得る。例えば、本明細書に記載されている方法の一部の変形では、本明細書に記載されているポリマーを製造するのに使用するβ−ラクトンは０％より多く、１００％未満のバイオ含量を有し得る。本明細書に記載されている方法のある特定の変形では、本明細書に記載されているポリマーを製造するのに使用するβ−ラクトンは少なくとも１０％、少なくとも２０％、少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９６％、少なくとも９７％、少なくとも９８％、少なくとも９９％、少なくとも９９．５％、少なくとも９９．９％、少なくとも９９．９９％、または１００％のバイオ含量を有し得る。ある特定の変形では、再生可能資源に由来するβ−ラクトンが使用される。他の変形では、使用するβ−ラクトンの少なくとも一部分が再生可能資源に由来し、β−ラクトンの少なくとも一部分が非再生可能資源に由来する。
【００２６】
β-プロピオラクトンの生物原料含量は、例えば、使用するエチレンオキシドおよび一酸化炭素のバイオ含量に依存し得る。一部の変形では、エチレンオキシドおよび一酸化炭素は両方共再生可能資源に由来する。
【００２７】
以上のものの一部の変形では、ポリマーは少なくとも１０％、少なくとも２０％、少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９６％、少なくとも９７％、少なくとも９８％、少なくとも９９％、少なくとも９９．５％、少なくとも９９．９％、少なくとも９９．９９％、または１００％の生分解性を有する。
【００２８】
以上のものの一部の変形では、生分解性とは、ＡＳＴＭ  Ｄ５３３８−１５（Standard  Test  Method  for  Determining  Aerobic  Biodegradation  of  Plastic  Materials  Under  Controlled  Composting  Conditions,  Incorporating  Thermophilic  Temperatures）に基づいて定義され決定される通りである。
【００２９】
本発明の１つの目的は、生分解性および生物原料含量の特徴を維持しつつ流体廃棄物を取り扱いにおいて改良された特性を有する吸収性用品の衛生用品を提供することである。
【００３０】
本発明の数多くの他の特徴および利点は以下の記載から明らかになる。
【００３１】
本記載は様々な改変および代替えの形態が可能であるが、その特定の代表的な実施形態が例として示されており、本明細書に詳細に記載されている。しかし、本開示を開示されている特定の実施形態に限定する意図はなく、それどころか、本発明は、添付の特許請求の範囲に定義される本開示の範囲内に入る全ての改変、等価物、および代替えを包含することが意図されているものと理解すべきである。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
実施形態の詳細な説明
以下の記載は、より高いバイオベース炭素含量を有する生分解性のポリオールポリマーを対象とする本発明の好ましい実施形態を含む。しかし、かかる記載は本開示の範囲に対する限定として意図されているのではなく、代わりに代表的な態様の説明として提供されているものと認識されるべきである。
【００３３】
特定の官能基および化学用語の定義は以下により詳細に記載される。化学元素はthe  Periodic  Table  of  the  Elements、CAS  version、Handbook  of  Chemistry  and  Physics、第７５版の表紙裏に従って同定され、特定の官能基はそこに一般的に記載されているように定義される。加えて、有機化学の一般原則、ならびに特定の官能基および反応性は、各々の全内容が参照により本明細書に組み込まれる、Organic  Chemistry、Thomas  Sorrell、University  Science  Books、Sausalito、１９９９年；Smith  and  March、March's  Advanced  Organic  Chemistry、第５版、John  Wiley  &  Sons,  Inc.、New  York、２００１年；Larock、Comprehensive  Organic  Transformations、VCH  Publishers,  Inc.、New  York、１９８９年；Carruthers、Some  Modern  Methods  of  Organic  Synthesis、第３版、Cambridge  University  Press、Cambridge、１９８７年に記載されている。
【００３４】
用語「ポリマー」は、本明細書で使用されるとき、その構造中に実際または概念上低い相対分子量の分子に由来する単位の複数の繰り返しを含む高い相対分子量の分子をいう。一部の態様では、ポリマーは唯一のモノマー種から構成される（例えば、ポリＥＯ）。一部の態様では、ポリマーは１種または１種より多くのエポキシドのコポリマー、ターポリマー、ヘテロポリマー、ブロックコポリマー、またはテーパー状ヘテロポリマーである。
【００３５】
本明細書で使用されるとき、用語「触媒」は、その存在が化学反応の速度を上昇させるが、消費されたりまたは自身の永久的な化学変化を受けたりしない物質をいう。
【００３６】
生分解性および生分解性の（Biodegradability  and  biodegradable）とは、ある材料の、細菌、菌類、微生物のような生命体または他の生物学的手段の作用により迅速に破壊される（分解される）能力をいい、ここで迅速にとは通例１０年未満、５年、２年間である。
【００３７】
持続可能な材料および持続可能なポリマーは、それぞれ、少なくとも部分的に環境に優しい起源に由来し、その材料中の炭素および水素の総量の最少１０％、より典型的には２０％、５０％、７５％、９０％、９５％、または１００％に等しい環境に優しい置換基の百分率を有する生分解性の材料およびポリマーを意味する。
【００３８】
本明細書で使用されるとき、１つまたは１つより多くの数値に先行する用語「約」はその数値±５％を意味する。本明細書で「約」付きの値またはパラメーターへの言及はその値またはパラメーター自体を対象とする態様を含む（そして記載する）ものと理解されるべきである。例えば、「約ｘ」という記載は「ｘ」自体の記載を含む。
【００３９】
さらに、本明細書で２つの値またはパラメーター「の間」への言及はそれら２つの値またはパラメーター自体を含む態様を含む（そして記載する）ものと理解されるべきである。例えば、「ｘとｙとの間」に言及する記載は「ｘ」および「ｙ」自体の記載を含む。
【００４０】
本明細書に開示されている質量分率は１００をかけることによって重量％に変換することができる。
【００４１】
本発明の好ましい実施形態では、衛生用品はおむつ、成人用失禁用品、生理用ナプキン、または生理用品である。ある特定の好ましい実施形態では、衛生用品は１つまたは１つより多くの周知の構成に従って形成し得る。周知の構成を有する衛生用品はまた、本明細書に開示されているより高い生物原料含量を有する生分解性ポリマーの１つまたは１つより多くから構成される、１つもしくは１つより多くの粘着ファスナーおよび／または１つもしくは１つより多くの伸縮性部材を含んでいてもよい。さらに、１つもしくは１つより多くの粘着ファスナーおよび／または１つもしくは１つより多くの伸縮性部材は１つまたは１つより多くの周知の構成に従って形成され得る。好ましい実施形態では、衛生用品はバイオベースおよび／または生分解性である。
【００４２】
本発明の好ましい実施形態は生物原料含量β−ラクトンをモノマー、中間体、または試薬として有する１つまたは１つより多くのポリマーを含み得る。β−ラクトンモノマーは、カルボニル化触媒の存在下で一酸化炭素によるエポキシドのカルボニル化から形成され得る。ある特定の好ましい実施形態では、エポキシドは、β−ラクトンを製造するためのカルボニル化触媒の存在下で一酸化炭素によるカルボニル化反応を受け得るエチレンオキシドである。一部の実施形態では、エポキシドはプロピレンオキシド、１，２−エポキシブタン、２，３−エポキシブタン、シクロヘキセンオキシド、シクロペンタンオキシド、１，２−エポキシヘキサン、１，２−エポキシドデカン、２−シクロヘキシルオキシラン、３，３，３−トリフルオロ−１，２−エポキシプロパン、スチレンオキシド、ｎ−ブチルグリシジルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリルグリシジルエーテル、ベンジルグリシジルエーテルからなる群から選択される。ある特定の実施形態では、エポキシドはエチレンオキシドである。
【００４３】
一部の実施形態では、β−ラクトンはβ−ブチロラクトン、β−バレロラクトン、β−ヘプタノラクトン、β−トリデカノラクトン、ｃｉｓ−３，４−ジメチルオキセタン−２−オン、４−（ブタ−３−エン−１−イル）オキセタン−２−オン、４−（ブトキシメチル）−２−オキセタノン、４−［［［（１，１−ジメチルエチル）ジメチルシリル］オキシ］メチル］−２−オキセタノン、４−［（２−プロペン−１−イルオキシ）メチル］−２−オキセタノン、４−［（ベンゾイルオキシ）メチル］−２−オキセタノンであり得る。ある特定の実施形態では、β−ラクトンはβ−プロピオラクトンである。
【００４４】
衛生用品の好ましい実施形態は生分解性ポリエステルポリオールポリマーを含むトップシートを含む。生分解性ポリエステルポリマーは、細孔を有する格子を形成するように発泡させ得る。発泡体は高吸水性ポリマーを含浸され得る。一部の実施形態では、高吸水性ポリマーは、機械的に適所に保持されるように発泡体内に不均一に分散され得る。一部の実施形態では、高吸水性ポリマーは、発泡体の細孔内に不均一に収容されるように含浸され得る。
【００４５】
好ましい実施形態では、ポリエステルポリオールポリマーのモノマーは再生可能および／またはリサイクルされた起源の炭素から製造され得る。ある特定の好ましい実施形態では、ポリエステルポリオールポリマーのβ−ラクトンモノマーはエポキシドの一酸化炭素によるカルボニル化から製造され得る。エポキシド源および一酸化炭素源は高いバイオベースの炭素含量を有し得る。β−ラクトンモノマーは高いバイオベースの炭素含量を持つ単純アルコール、ジオール、トリオール、および糖アルコールのようなヒドロキシル官能基を有するモノマーと反応され得る。有利なことに、本発明のポリエステルポリオールポリマーは増大した生分解性を有し得、増大した生物原料含量を有し得る。ある特定の好ましい実施形態では、ポリオールを、より高い生物原料含量を有するβ−ラクトンモノマーと反応させてより高い生物原料含量を有する改変されたポリオールを製造してもよい。
【００４６】
ある特定の好ましい実施形態では、ポリエステルポリオールポリマーは生分解性を促進するために主鎖中に複数のカルボニル、カーボネート、アセタール、エーテル、ニトリル、ウレタン、尿素、イミド、無水物、ホスフェート、および／またはシアノアクリレート官能基を含み得る。ポリオールは三次元構造内に細孔の形成を可能にするポリマー主鎖間の架橋を含む。ポリオールおよび架橋する分子の組成はポリオール格子の細孔径および一般構造特性を決定し得る。一部の実施形態では、架橋剤はビニル基、例えば、Ｎ，Ｎ’−メチレン−ビスアクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−エチレン−ビス−メタクリルアミド、ヘキサメチレン−ビス−アクリルアミド、トリアリルアミン、エチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリトリトールトリメタクリレート、およびアリルメタクリレートを含み得る。
【００４７】
トップシートの形態は、高吸水性粒子の別々の粒子が生分解性ポリエステルポリオールポリマーのマトリックス全体にわたって物理的混合物として点在する物理的混合物を製造するいずれかの方法により作り出すことができる。物理的混合物は均質であってもよい。あるいは物理的混合物は、すでに記載したように、別々の粒子の濃度がトップシートの異なる領域で変化するように不均質であってもよい。別々の粒子の大きさは、２０マイクロメートルまたはそれ未満の小ささから最上層の所望の厚さと同じ大きさまで変化し得る。好ましくは粒子の容積および／または質量はマトリックスのそれぞれの容積または質量未満である。格子または細孔径を規定するトップシートポリマーの場合、ポリオール格子の細孔径および一般構造特性は高吸水性ポリマーの容量および高吸水性ポリマーの格子間分散間隔を決定し得る。
【００４８】
細孔を有する発泡体の形態のトップシートを提供する態様では、発泡体細孔は一般に球状の形状である。ポリエステルポリオールポリマー発泡体のかかる球状細孔の大きさまたは「直径」は必ずしも全ての細孔について同一の大きさである必要はないが、平均の細孔径、すなわち、平均の細孔直径で特徴付けることができる。本発明のある特定の態様では、細孔容積はトップシートの面により変わっていて、異なる細孔密度または細孔径の領域を提供することができる。本発明のある特定の態様では、各領域の細孔が異なる平均細孔径を保有し得る。各々の領域はまたその平均の周りで異なる分布を保有してもよく、例えば、１つの領域は全ての定義できる細孔の９０％が約８０マイクロメートル〜１８０マイクロメートルである１３０マイクロメートルの平均直径の細孔を含有することができ、一方別の領域は全ての定義できる細孔の９０％が約２０マイクロメートル〜８０マイクロメートルである５０マイクロメートルの平均直径の細孔を含有することができる。
【００４９】
ある特定の実施形態では、ポリエステルポリオールポリマー格子は、ブロー成形のような、発泡構造体を製造する従来の発泡技術により形成できる。一部の実施形態では、相互に連結した連続気泡の発泡構造体は少なくとも２つの細孔径の違った領域を含むことができる。より大きな細孔径を有する発泡体は流体を迅速に獲得することができるが、流体を重力に抗して充分に分配したり流体を有効に貯蔵したりすることができない。逆に、より小さな細孔径を有する発泡体は流体を重力に抗して吸い上げ、その流体を収容して着用者の皮膚に接触しないように保つことができる。有利なことに、かかる不均一な発泡体は流体の吸収および遮断のような様々な用途を有する。
【００５０】
本発明の好ましい発泡体は、約２０〜約２００マイクロメートル、好ましくは約５０〜約１９０マイクロメートル、最も好ましくは約８０〜約１８０マイクロメートルの平均細孔直径を有する、液体の吸収に適した細孔の１つまたは１つより多くの領域を有する。またこれらの発泡体は、好ましくは約５０マイクロメートル以下、好ましくは約５〜約３５マイクロメートルの平均気泡直径を有する１つまたは１つより多くの液体吸い上げ領域を有する。
【００５１】
ある特定の好ましい実施形態では、発泡体は高吸水性ポリマーを含浸されてもよい。ある特定の実施形態では、高吸水性ポリマーはポリエステルポリオールポリマー格子の細孔に含浸され得る。一部の実施形態では、高吸水性ポリマーは、吸収性コアに隣接し近接している領域でより高度に濃縮され得る。有利なことに、本発明の実施形態はより効果的に生物有機体の１つまたは１つより多くの身体部分から液体を吸い上げ、生分解性および生物原料含量の特徴を維持したままで液体を貯蔵することができる。
【００５２】
衛生用品の好ましい実施形態は高吸水性ポリマーから構成される吸収性コアを含む。高吸水性ポリマーは、架橋したポリアクリル酸または架橋したデンプン−アクリル酸グラフトポリマーを含む、架橋したおよび／または部分的に中和したポリアクリル酸ポリマーを含み得る。高吸水性ポリマーは尿または血液のような体液を含む大量の液体を吸収して、膨潤する、および高吸水性ポリマーの一般的定義に従って一定の圧力の下で水性の液体を保持することができる。適切な高吸水性ポリマーは、＿＿付けで出願され参照によりその全体が本明細書に組み込まれるＵＳＳＮ（ここには高吸水性ポリマーに関する出願の番号が挿入される）に記載されている。
【００５３】
ある特定の実施形態では、高吸水性ポリマーは、アクリル酸、アクリル酸のアルカリ金属（例えば、ナトリウムおよび／またはカリウム）またはアンモニウム塩、アクリル酸アルキルなどのような不飽和カルボン酸またはその誘導体を、水酸化ナトリウムのような苛性処理の存在下で中和し、次いでその生成物を比較的小量の二および／または多官能性のモノマーのような内部またはモノマー性の架橋剤と共に重合することによって調製することができる。二および／または多官能性のモノマー材料はまたポリマー鎖を軽く架橋するための内部架橋剤としても役立ち得る。架橋により、高吸水性ポリマーは水吸収性でありながら水不溶性になることができる。これらの軽く架橋した高吸水性ポリマーはポリマー主鎖に結合した複数のカルボキシル基を含有する。カルボキシル基は架橋したポリマー網目構造による液体の吸収のための浸透推進力を生じ得る。
【００５４】
ある特定の好ましい実施形態では、高吸水性ポリマーは、β−プロピオラクトンを金属化合物と合わせてアクリル酸、その塩、またはそれらの組合せを製造し、このアクリル酸、その塩、またはそれらの組合せを重合開始剤および好ましくは架橋剤と共に重合して高吸水性ポリマーを製造することによって形成され得る。以上のものの一部の変形では、重合はニートで、または非水性の媒質中で行われる。一部の変形では、金属化合物はＭ、Ｍ、Ｍ２Ｏ、ＭＯＨ、もしくはＭ＋（ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ−）、またはこれらの組合せである。
【００５５】
ある特定の好ましい実施形態では、高吸水性ポリマーは、β−プロピオラクトンを金属化合物と合わせてアクリル酸、その塩、またはそれらの組合せを製造し、アクリル酸、その塩、またはそれらの組合せを重合開始剤および好ましくは架橋剤と共に重合して高吸水性ポリマーを製造することによって形成され得る。以上のものの一部の変形では、重合はニートで、または非水性の媒質中で行われる。一部の変形では、金属化合物はＭ、Ｍ２Ｏ、ＭＯＨ、もしくはＭ＋（ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ−）、またはこれらの組合せである。
【００５６】
ある特定の実施形態では、高吸水性ポリマーは、
ａ）β−プロピオラクトンをイオン性の開始剤と共に反応器中で重合してポリマー中間体を製造するステップであって、ここでポリマー中間体はポリアクリル酸主鎖および複数のポリプロピオラクトン側鎖を有する、ステップ；
ｂ）反応器の温度を上昇させて、ポリマー中間体の熱分解により、ポリマー中間体の側鎖の少なくとも一部分からアクリル酸を製造し、およびポリマー中間体のポリマー主鎖の少なくとも一部分からアクリレートポリマーを製造するステップ；
ｃ）式Ｍ、Ｍ２Ｏ、ＭＯＨ、もしくはＭ＋（ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ−）の金属化合物、またはこれらの組合せを反応器に加えて、反応器中のアクリル酸を少なくとも部分的に中和して混合物を製造するステップであって、ここで反応器中の混合物はアクリル酸およびＭ＋（ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ−）を含み、ＭはＩ族金属である、ステップ；ならびに
ｄ）反応器中の混合物の少なくとも一部分を重合してポリマーを製造するステップであって、ここでポリマーは
【化１】
2020500616.tif 000002
、またはこれらの組合せの繰り返し単位を含む、ステップ
を含む方法またはプロセスによって製造され得る。
【００５７】
以上のものの一部の変形では、ステップ（ｃ）および（ｄ）はニートで、または非水性の媒質中で行われる。一部の実施形態では、ポリマーは架橋される。架橋剤はビニル基、例えば、Ｎ，Ｎ’−メチレン−ビスアクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−エチレン−ビス−メタクリルアミド、ヘキサメチレン−ビス−アクリルアミド、トリアリルアミン、エチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリトリトールトリメタクリレート、およびアリルメタクリレートを含み得る。開示されているプロセスの好ましい実施形態はバイオベースおよび／または生分解性である高吸水性ポリマーを提供する。
【００５８】
好ましい実施形態では、本発明のバックシートはポリラクトン、ポリブチレンスクシネート、および／またはポリブチレンスクシネート誘導体を含む。ある特定の好ましい実施形態では、バックシートは、バイオベースの起源に由来する炭素原子を含有するエポキシドのカルボニル化で生成したβ−ラクトン供給原料により提供された炭素および酸素原子を含有する繰り返し（Ｏ（ＣＨ２）２ＣＯ）Ｘモノマー単位の線状の鎖を有するβ−ラクトンモノマーを含むポリラクトンポリマーから構成されてもよい。一部の実施形態では、ポリラクトンポリマーはビニル基、例えば、Ｎ，Ｎ’−メチレン−ビスアクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−エチレン−ビス−メタクリルアミド、ヘキサメチレン−ビス−アクリルアミド、トリアリルアミン、エチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリトリトールトリメタクリレート、およびアリルメタクリレートのような架橋剤を含む。ある特定の好ましい実施形態では、ポリラクトンはより高度の疎水性を有し得るかまたは有するように改変され得る。
【００５９】
本発明のポリラクトンポリマーは次式を有し得る：
【化２】
2020500616.tif 000003
ここで、Ｉｎｉｔ−はアニオン性求核剤であり、Ｃａｔ＋はカチオンである。
【００６０】
適切なアニオン性求核剤はＲｘＯ−、ＲｘＣ（＝Ｏ）Ｏ−、ＲｘＳ−、ＲｘＯ（Ｃ＝Ｏ）Ｏ−、ハライド（例えば、Ｂｒ−、Ｉ−、Ｃｌ−）、Ｒｘ（ＳＯ２）Ｏ−およびＰＲｘ３Ｏ−を含み、ここで各々のＲｘは、独立して、水素、必要に応じて置換された脂肪族、必要に応じて置換されたヘテロ脂肪族、必要に応じて置換されたアリールおよび必要に応じて置換されたヘテロアリールから選択される。
【００６１】
ある特定の実施形態では、Ｉｎｉｔ−はＲｘＣ（＝Ｏ）Ｏ−であり、Ｒｘは必要に応じて置換された脂肪族、フッ素化された脂肪族、必要に応じて置換されたヘテロ脂肪族、必要に応じて置換されたアリール、フッ素化されたアリール、および必要に応じて置換されたヘテロアリールから選択される。例えば、ある特定の態様では、Ｉｎｉｔ−はＣＨ２＝ＣＨＣＯ２−、ＣＨ３ＣＯ２−、またはＣＦ３ＣＯ２−であり得る。
【００６２】
ある特定の実施形態では、Ｉｎｉｔ−はＲｘＯ−であり、Ｒｘは必要に応じて置換された脂肪族、必要に応じて置換されたヘテロ脂肪族、必要に応じて置換されたアリール、および必要に応じて置換されたヘテロアリールから選択される。例えば、ある特定の態様では、Ｉｎｉｔ−はヒドロキシド、メトキシド、またはエトキシドである。
【００６３】
ある特定の実施形態では、Ｃａｔ＋はＬｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、およびＡｌ３＋からなる群から選択される。一部の実施形態では、Ｃａｔ＋はＮａ＋である。一部の態様では、Ｃａｔ＋は有機カチオンである。一部の変形では、有機カチオンは第四級アンモニウム、イミダゾリウム、およびビス（トリフェニルホスフィン）イミニウムからなる群から選択される。一部の変形では、第四級アンモニウムカチオンはテトラアルキルアンモニウムである。
【００６４】
本明細書に記載されている実施形態は示されている態様に限定されることを意図するものではなく、本明細書に開示されている原理および特徴と一致する最も広い範囲に合致するものである。
【国際調査報告】
2020500616.tif 000004
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