DE69805208T2

DE69805208T2 - Antimikrobielle hydrogel-bildende absorbierende polymere

Info

Publication number: DE69805208T2
Application number: DE69805208T
Authority: DE
Inventors: Fernando Benvegnu; Kohtaro Fujioka; Kesyin Fugger Hsueh; Reiko Nakamura
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1998-01-28
Filing date: 1998-01-28
Publication date: 2002-12-05
Anticipated expiration: 2018-01-29
Also published as: JP3307957B2; AU5930898A; ZA99610B; JP2000513408A; CA2319078A1; TW420706B; ES2176951T3; WO1999038541A1; DE69805208D1; KR20010034361A; EP1051203B1; EP1051203A1

Description

GEBIET

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf antimikrobielle, Hydrogel bildende absorbierende Polymere. Die Erfindung bezieht sich auch auf Verfahren zum Herstellen solcher absorbierenden Polymere. Die vorliegende Erfindung ist besonders anwendbar für absorbierende Artikel, wie Windeln, Erwachsenen- Inkontinenzeinlagen, Damenbinden und dergleichen.

HINTERGRUND

Eine breite Vielfalt von absorbierenden Einwegartikeln, die so ausgebildet sind, daß sie nicht nur bei der Absorption von Körperfluiden, wie Urin, Blut, Menstruationsfluiden und dergleichen effizient sind, sondern auch hygienisch und bequem bei der Verwendung sind, sind in der Literatur bekannt. Absorbierende Einwegprodukte dieses Typs umfassen im allgemeinen ein fluiddurchlässiges Oberschichtmaterial, einen absorbierenden Kern und ein fluidundurchlässiges Unterschichtmaterial. Verschiedene Formen, Größen und Dicken solcher Artikel wurden in einem Versuch erkundet, ihre Benutzung komfortabler und angenehmer zu machen.
Seit einiger Zeit nun wurden Studien über solche absorbierenden Einwegartikel primär auf die Absorptionskapazität des Artikels gerichtet. Als Ergebnis wurden verschiedene absorbierende Polymere mit einer hohen Absorptionsleistung entwickelt. Solche bekannten absorbierenden Polymere (auch als Hydrogel bildende absorbierende Polymere) bekannt, sind in der Lage, von etwa dreißig bis sechzig Gramm Wasser pro Gramm Polymer zu absorbieren.
In jüngster Zeit wurde die Forschung auf die Beseitigung schlechter Gerüche und die Verhinderung von Hautkrankheiten gerichtet, wie Dermatitis, Ausschlag und Rötung, die durch das Tragen eines absorbierenden Einwegartikels über eine relativ lange Zeit verursacht werden. Diese Körperfluide haben einen unangenehmen Geruch oder entwickeln solche Gerüche, wenn sie für längere Zeitspannen in Kontakt mit Luft oder Bakterien gelangen. Zudem werden Urin und/ oder andere in den absorbierenden Artikel absorbierte Ausscheidungen durch Urease, die durch die Hautflora, daß heißt, eine Gruppe normaler Mikroorganismen auf der Haut, erzeugt wird, zu Ammoniak umgewandelt. Der Ammoniak wiederum verursacht Dermatitis, Hautausschlag und/oder andere Formen einer Hautstörung. Eine solche Erkrankung der Haut bei Kindern kann eine ernsthafte medizinische Erkrankung sein, welche in extremen Fällen zum Tod führen kann.
Antimikrobielle Mittel und Bakterizide sind chemische Zusammensetzungen, die verwendet werden, um eine mikrobiologische Kontamination und Verschlechterung von Produkten, Materialien und Systemen zu verhindern. Besondere Anwendungsgebiete antimikrobieller Mittel und Zusammensetzungen sind z. B. Kosmetika, Desinfektionsmittel, Hygienemittel, Holzschutz, Lebensmittel, Tierfutter, Kühlwasser, metallverarbeitende Fluide, Krankenhaus- und Arztanwendungen, Kunststoffe und Harze, Petroleum, Zellstoff und Papier, Textilien, Latex, Haftmittel, Leder und Felle, Farben und Einwegwindeln.
Zum offenbart das japanische Patent 4-17058 eine Einwegwindel, welche das Auftreten eines Windelausschlags verhindern soll, der durch das Wachstum von Spaprophyten, wie die Bakterien Kolibazillus und Candida, verursacht wird. Die offenbarte Einwegwindel besteht aus einer Wasser durchlässigen Oberschicht, einer Wasser undurchlässigen Unterschicht und einer zwischen diesen Schichten angeordneten Wasser absorbierenden Schicht. Für die Wasser absorbierende Schicht ist ferner offenbart, daß diese besteht aus a) einem Ammoniak absorbierenden, Wasser absorbierenden organischen Polymer, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyacrylatpolymeren, Stärkeacrylonitril-Pfropfcopolymer-Hydralisaten, Stärkeacrylsäure-Pfropfcopolymeren, Polyvinyl-Alkoholacrylatcopolymeren, Polymeren, die durch ein weiteres Vernetzen eines vernetzten Acrylats mit einem Vernetzungsmittel erzeugt werden, und modifizierter Carboxylmethylcellulose; und b) Benzalkoniumchlorid und/oder Chlorhexidingluconat, das in dem Wasser absorbierenden organischen Polymer enthalten ist. Die Druckschrift offenbart ferner ein Bilden des organischen Polymers/bakteriziden Materials durch Kombinieren der Ausgangsmaterialien des organischen Polymers (z. B. mikropartiuläres Siliciumdioxid eines Copolymers, wie eines vernetzten Kaliumpolyacrylats, und eines Vernetzungsmittels, wie Ethylenglycoldiglycidyl) und des Bakterizids. Das sich ergebene Gemisch wird dann erwärmt, um die Vernetzungsreaktion herbeizuführen und dadurch eine vernetzte Struktur zu bilden, wobei das Bakterizid in die Struktur eingebaut ist.
Obwohl die durch das japanische Patent Nr. 4-17058 offenbarte Windel die Absorption durch das organische Polymer, das im Urin des Trägers enthaltene Ammoniak absorbieren soll, und das Baketrizid die Produktion von Ammoniak (gebildet durch Hydrolyse des im Urin enthaltenen Urea) durch. Bakterien verhindern soll, haben wir bestimmte Nachteile mit dieser Technologie entdeckt. Zum Beispiel wurde, weil ein solcher auf antimikrobielle Mittel oder Bakterizide basierender grenzflächenaktiver Stoff dazu neigt, die Oberflächenspannung der durch das absorbierende Polymer oder einen solchen Kern absorbierten Flüssigkeit zu vermindern, entdeckt, daß solche antimikrobiellen Mittel oder Bakterizide eine signifikante Rücknässung bzw. ein Leckageproblem der Flüssigkeit verursachen, wenn sie mit einer synthetischen Vlieshülle (das heißt, Oberschicht und/oder Sub-Lage zwischen Oberschicht und absorbierenden Kern) in absorbierenden Einwegprodukten verwendet werden. Insbesondere neigt die zeitweise in dem Kern gespeicherte Flüssigkeit dazu, wegen der durch den grenzflächenaktiven Stoff abgesenkten Oberflächenspannung der absorbierten Flüssigkeit zu der Hülle zurück zu kehren, wodurch Rücknässungs- und/oder Leckagebprobleme verursacht werden.
Basierend auf dem Vorstehenden gibt es ein Bedürfnis nach einem antimikrobiellen, Hydrogel bildenden, absorbierenden Polymer, das die Veränderung der Oberflächenspannung der von dem absorbierenden Kern absorbierten Flüssigkeit minimiert.
Es gibt auch ein Bedürfnis nach einem absorbierenden Artikelprodukt mit einem solchen antimikrobiellen, Hydrogel bildenden, absorbierenden Polymer, welches die antimikrobielle Aktivität vor und nach einer Benässung von der Haut des Trägers weg hält.

ZUSAMMENFASSUNG

Die vorliegende Erfindung richtet sich auf ein antimikrobielles, Hydrogel bildendes, absorbierendes Polymer, das ein Hydrogel bildendes absorbierendes Polymer und ein antimikrobielles Mittel mit einem 1-hydroxi-2-pyrrolidond-Derivat umfaßt, das durch die Formel (I) dargestellt ist:
in welcher R&sub1; darstellt eine Alkylgruppe mit 1-17 Kohlenstoffatomen, eine Alkenylgruppe mit 1-17 Kohlenstoffatomen, eine Cycloalkylgruppe mit 5-8 Kohlenstoffatomen, eine Bicycloalkylgruppe mit 7-9 Kohlenstoffatomen, eine Cycloalkyl- Alkylgruppe, in welcher die Alkylgruppe 1-4 Kohlenstoffatome hat und die Cycloalkylgruppe durch eine Alkylgruppe mit 1-4 Kohlenstoffatomen ersetzt werden kann, eine Arylgruppe, eine Aralkylgruppe mit einer Alkylgruppe, die 1-4 Kohlenstoffatome hat, eine Aryl-Alkenylgruppe, deren Alkenylgruppe 2-4 Kohlenstoffatome hat, eine Aryloxialkyl- oder Arylmercaptoalkylgruppe, deren Alkylgruppe 1-4 Kohlenstoffatome hat, eine Benzhydrylgruppe, eine Phenylsulfonylalkylgruppe, deren Alkylgruppe 1-4 Kohlenstoffhatome hat, eine Furylalkenylgruppe, deren Furyl- oder Alkenylgruppe 2-4 Kohlenstoffatome hat, wobei die oben erwähnte Aryl- Restgruppe ersetzt werden kann durch eine Alkylgruppe mit 1-4 Kohlenstoffatomen, eine Alkoxygruppe mit 1-4 Kohlenstoffatomen, eine Nitrogruppe, eine Zyanogruppe oder ein Halogenatom; R&sub2; darstellt ein Wasserstoffatom; eine Alkylgruppe mit 1-4 Kohlenstoffatomen, eine Alkenylgruppe mit 2-4 Kohlenstoffatomen, ein Halogenatom, eine Phenylgruppe oder eine Benzylgruppe; und X&spplus; darstellt eine organische Base, ein Alkalimetallion, ein Ammoniumion, ein alkalisches Erdmetallion oder ein zweiwertiges bis vierwertiges kationisches Ion.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zum Herstellen eines solchen antimikrobiellen, Hydrogel bildenden, absorbierenden Polymers, wobei das Verfahren den Schritt umfaßt eines Aufbringens eines antimikrobiellen Mittels, welches durch die Formel (1) dargestellte 1-hydroxy-2-pyrrolidon-Derivate umfaßt, auf ein Hydrogel bildendes, absorbierendes Polymer.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf einen absorbierenden Einwegartikel mit dem antimikrobiellen, Hydrogel bildenden, absorbierenden Polymer.
Diese und weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann beim Lesen der vorliegenden Offenbarung und der beigefügten Zeichnungen mit den anhängenden Ansprüchen offensichtlich.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Obwohl die Beschreibung mit Ansprüchen konkludiert, welche die Erfindung besonders herausstellen und deutlich beanspruchen, wird angenommen, daß die vorliegende Erfindung aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser verstanden wird, in welchen gleiche Bezugszeichen identische Elemente identifizieren und in welchen:
Fig. 1 eine Draufsicht einer Ausführungsform einer Einwegwindel der vorliegenden Erfindung ist, wobei Bereiche weggeschnitten sind, um die unterliegende Struktur freizugeben, wobei die innere Oberfläche der Windel dem Betrachter entgegen gerichtet ist;
Fig. 2 eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform der Einwegwindel aus Fig. 1 ist, und zwar entlang der quer verlaufenden Mittellinie 110 in Fig. 1;
Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht einer alternativen Ausführungsform der Einwegwindel aus Fig. 1 ist, wobei die Ansicht einem Bereich in Fig. 2 entspricht; und
Fig. 4 die Testvorrichtung zeigt, die in dem Feuchtigkeitstest des fertigen Produkts verwendet wird;
Fig. 5 eine graphische Darstellung ist, welche ein Beispiel einer antimkrobiellen Wirksamkeit des antimikrobiellen, Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers der Erfindung zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG

Definition

Das Folgende ist eine Liste von Defininitonen hier verwendeter Ausdrücke.
"A-HFAP" bedeutet antimikrobielles, Hydrogel bildendes, absorbierendes Polymer. Das A-HFAP enthält das antimikrobielle Mittel der vorliegenden Erfindung.
"Körperfluide" umfaßt Urin, Menstruationsfluide und vaginale Ausscheidungen.
"Umfassend" bedeutet, daß weitere Schritte und weitere Inhaltsstoffe, welche das Endergebnis nicht beeinflussen, hinzugegeben sein können. Dieser Ausdruck umschließt die Ausdrücke "bestehend aus" und "bestehend im wesentlichen aus".
"Einweg" beschreibt absorbierende Artikel, welche nicht dazu gedacht sind, gewaschen oder in anderer Weise wieder hergestellt oder als absorbierende Artikel wieder verwendet zu werden (das heißt, sie sind dazu gedacht, nach einer einmaligen Benutzung weggeworfen zu werden und vorzugsweise recycelt, kompostiert oder ansonsten in einer umweltverträglichen Art und Weise deponiert zu werden).
"HFAP" bedeutet ein Hydrogel bildendes, absorbierendes Polymer. Das HFAP muß nicht das antimikrobielle Mittel der vorliegenden Erfindung enthalten.
Ein "einheitlicher" absorbierender Artikel bezieht sich auf einen absorbierenden Artikel, welcher aus separaten Teilen gebildet wird, die miteinander zu einer Einheit verbunden sein, um eine koordinierte Gesamtheit zu bilden, so daß sie keine separat zu manipulierenden Teile erforderlich machen, wie separate Halter und Ausrichter.
Alle Prozentangaben erfolgen gewichtsabhängig von der gesamten Zusammensetzung, es sei denn, daß dies speziell anders angegeben wird.
Alle Verhältnisse sind Gewichtsverhältnisse, es sei denn, daß sie speziell anders angegeben werden.

Antimikrobielles, Hydrogel bildendes, absorbierendes Polymer (A-HFAP)

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein antimikrobielles, Hydrogel bildendes, absorbierendes Polymer (A-HFAP) mit einem Hydrogel bildenden, absorbierenden Polymer (HFAP) und einem antimikrobiellen Mittel, das 1-hydroxy-2- pyrolidon-Derivate umfaßt, die durch die Formel (I) dargestellt sind, welche in dem Abschnitt "2. Antimikrobielles Mittel" beschrieben werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das A-HFAP ein Gemisch des HFAP und des antimikrobiellen Mittels, in welchem das antimikrobielle Mittel im wesentlichen in dem HFAP vorhanden ist. Vorzugsweise beträgt das Gewichtsverhältnis von HFAP zu antimikrobiellem Mittel von etwa 100 : 0,01 bis etwa 100 : 2, vorzugsweise von etwa 100 : 0,02 bis etwa 100 : 1, ganz bevorzugt noch von etwa 100 : 0,05 bis etwa 100 : 0,5.
In bevorzugten Ausführungsformen liegt das HFAP in Form diskreter Einheiten vor. Ganz bevorzugt liegen die HFAP-Teilchen typischerweise in Form von Teilchen, Flächengebilden, Filmen, Zylindern, Blöcken, Fasern, Filamenten oder anders geformten Elementen vor. Vorzugsweise ist das A-HFAP teilchenförmig.
Vorzugsweise ist das antimikrobielle Mittel der vorliegenden Erfindung in der Lage, an einem HFAP anzubinden, vorzugsweise ist es in der Lage, an der Oberfläche eines HFAP anzubinden. In besonders bevorzugten Ausführungsformen sind die HFAP-Teilchen mit dem antimikrobiellen Mittel beschichtet. Wie hier verwendet, bedeutet der Ausdruck "beschichtet mit", daß sich das antimikrobielle Mittel wenigstens auf einem Bereich der Oberfläche wenigstens eines der Teilchen des HFAP befindet. So kann sich das antimikrobielle Mittel nur auf einige der Teilchen, auf allen der Teilchen oder nur auf einem Bereich der Oberfläche einiger oder aller Teilchen oder auf der gesamten Oberfläche einiger oder aller Teilchen befinden. Vorzugsweise befindet sich das antimikrobielle Mittel auf der gesamten Oberfläche der meisten, vorzugsweise aller Teilchen des HFAP.
In bevorzugten Ausführungsformen hat das A-HFAP der vorliegenden Erfindung eine freie Quellrate (FSR) von wenigstens etwa 0,3 g/g/Sekunde, vorzugsweise wenigstens etwa 4 g/g/Sekunde. Das Verfahren zum Messen der FSR des A-HFAP ist in dem Abschnitt "Testverfahren" beschrieben.
Vorzugsweise hat das A-HFAP der vorliegenden Erfindung eine Urinoberflächenspannung (UST) von wenigstens etwa 50 dyn/cm, vorzugsweise wenigstens etwa 60 dyn/cm. Das Verfahren zum Messen der UST des A-HFAP ist auch in dem Abschnitt "Testverfahren" beschrieben.
In bevorzugten Ausführungsformen hat das A-HFAP der vorliegenden Erfindung einen antimikrobiellen Wirksamkeitsindex (AEI) von wenigstens 10², vorzugsweise von wenigstens 10³. Das Verfahren zum Messen des AEI des A-HFAP ist auch beschrieben im Abschnitt "Testverfahren".

1. Hydrogel bildendes, absorbierendes Polymer

Die wasserunlöslichen, in Wasser quellfähigen absorbierenden Polymere, die in der vorliegenden Erfindung nützlich sind, werden allgemein bezeichnet als "Hydrogel bildende, absorbierende Polymere" (HFAPs), "hydrocolloide" oder "superabsorbierende" Polymere und umfassen Polysaccharide, wie Carboxymethylstärke, Carboxymethylcellulose und Hydroxopropylcellulose; nicht ionisierende Typen, wie Polyvinylalkohol und Polyvinylether; kationische Typen, wie Polyvinylpyridin, Polyvinylmorpholinion und N,N-dimethylaminoethyl oder N,N- diethylaminopropylacrylate und Methacrylate und die jeweiligen quartären Salze davon. Typischerweise haben die FAPs, sie in der vorliegenden Erfindung nützlich sind, eine Vielzahl von anionischen, funktionalen Gruppen, wie Sulfonsäure, und typischer Carboxygruppen. Beispiele von Polymeren, die hier zur Verwendung geeignet sind, umfassen solche, welche aus polymerisierbaren, ungesättigten, Säure enthaltenden Monomeren präpariert werden. So umfassen solche Monomere die olefinisch ungesättigten Säuren und Anhydride, welche wenigstens eine Kohlenstoff-an-Kohlenstoff olefinische Doppelbindung enthalten. Insbesondere können diese Monomere ausgewählt werden aus olefinisch ungesättigten Carboxylsäuren und Säureanhydriden, olefinisch ungesättigten Sufonsäuren und Mischungen davon.
Einige Nicht-Säuremonomere können auch enthalten sein, gewöhnlich in geringeren Mengen, um die vorliegenden HFAPs zu präparieren. Solche Nicht-Säuremonomere können z. B. enthalten die wasserlöslichen oder wasserdispersiblen Ester der Säure enthaltenden Monomere, wie auch Monomere, die überhaupt keine Carboxyl- oder Sulfonsäuregruppen enthalten. Optional können Nicht-Säuremonomere somit Monomere umfassen, welche die folgenden Typen von funktionalen Gruppen enthalten: Carboxylsäure- oder Sulfonsäureester, Hydroxylgruppen, Amidgruppen, Aminogruppen, Nitrilgruppen, quartäre Ammoniumsalzgruppen, Arylgruppen (z. B. Phenylgruppen, wie solche, die von Styrenmonomer abgeleitet werden). Dies Nicht- Säuremonomere sind allgemein bekannte Materialien und werden in größerem Detail z. B. beschrieben im US Patent 4,076,663 (Masuda et al.), veröffentlicht am 28.Februar 1978 und im US Patent 4,062,817 (Westerman), veröffentlicht am 13. Dezember 1977.
Olefinisch ungesättigte Carboxylsäure- und Carboxylsäureanhydridmonomere umfassen die Acrylsäuren, die typifiziert sind durch Acrylsäure selbst, durch Methacrylsäure, Ethacrylsäure, 3-chloracrylsäure, Cyanoacrylsäure, Methacrylsäure (Krotonsäure), Phenylacrylsäure, Acryloloxipropionsäure, Sorbinsäure, Chlorsorbinsäure, Angelicasäure, Zimtsäure, p-chlorzimtsäure, Sterylacrylsäure, Itaconsäure, Citroconsäure, Mesaconsäure, Glutaconsäure, Aconitsäure, Maleinsäure, Fumarinsäure, Tricarboxyethylen- und Maleinsäureanhydrid.
Olefinisch ungesättigte Sulfonsäuremonomere umfassen alliphatische oder aromatische Vinylsufonsäuren, wie Vinylsulfonsäure, Allylsulfonsäure, Vinyltoluolsulfonsäure und Styrensulfonsäure; Acryl- und Methacrylsulfonsäure, wie Sulfoethylacrylat, Sulfoethylmethacrylat; Sulfopropylacrylat, Sulfopropylmethacrylat, 2- hydroxy-3-methacryloxypropylsulfonsäure und 2-acrylamid-2- mehtylpropansulfonsäure.
Bevorzugte HFAPs zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung enthalten Carboxygruppen. Diese Polymere umfassen hydrolysierte, mit Stärkeacrylnitril gepfropfte Copolymere, teilweise neutralisierte, hydrolysierte, mit Stärkeacrylonitril gepfropfte Copolymere, mit Stärkeacrylsäure gepfropfte Copolymere, teilweise neutralisierte, mit Stärkeacrylsäure gepfropfte Copolymere, versteifte Vinylacetatacrylestercopolymere, hydrolysierte Acrylnitril- oder Acrylamidcopolymere, leicht vernetzte Polymere eines der vorstehenden Copolymere, teilweise neutralisierte Polyacrylsäure und leicht vernetzte Polymere teilweise neutralisierter Polyacrylsäure. Diese Polymere können entweder allein oder in Form eines Gemisches von zwei oder mehreren unterschiedlichen Polymeren verwendet werden. Beispiele dieser Polymermaterialien sind offenbart in US Patent 3,661,875, US Patent 4,076,663, US Patent 4,093,776, US Patent 4,666,983 und US Patent 4,734,478.
Ganz bevorzugte Polymermaterialien zur Verwendung beim Herstellen der HFAPs sind leicht vernetzte Polymere teilweise neutralisierten Polyacrylsäuren und Stärkederivaten davon. Ganz bevorzugt umfassen die HFAPs von etwa 50 bis etwa 95%, vorzugsweise etwa 75% neutralisierte, leicht vernetzte Polyacrylsäure (das heißt, Poly(Natriumacrylat/Acrylsäure)). Eine Vernetzung macht das Polymer im wesentlichen wasserunlöslich und bestimmt teilweise die Absorptionskapazität und die extrahierbaren Polymergehalteigenschaften des HFAPs. Verfahren zum Vernetzen dieser Polymere und typische Vernetzungsmittel sind beschriebene in größerem Detail in US Patent 4,076,663.
Ferner können oberflächenvernetzte HFAPs vorzugsweise in der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Sie haben einen höheren Grad an Vernetzung in der Nähe der Oberfläche als im Inneren. Wie hier verwendet, beschreibt "Oberfläche" die nach außen gerichteten Grenzen des Teilchens, der Faser etc. Für poröse HFAPs (z. B. poröse Teilchen, etc.) können frei liegende innere Grenzen auch eingeschlossen sein. Mit einem höheren Grad an Vernetzung an der Oberfläche ist gemeint, daß der Grad funktionaler Vernetzungen für das HFAP in der Nähe der Oberfläche im allgemeinen größer ist als der Grad funktionaler Vernetzungen des Polymers im Inneren.
Die Abstufung in der Vernetzung von der Oberfläche zum Inneren hin kann variieren, sowohl in der Tiefe als auch im Profil. So kann z. B. die Tiefe einer Oberflächenvernetzung gering sein, mit einem relativ scharfen Übergang zu einem geringeren Grad an Vernetzung. Alternativ kann z. B. die Tiefe einer Oberflächenvernetzung eine signifikante Fraktion der Abmessungen des HFAP betragen, mit einem breiteren Übergang.
Abhängig von Größe, Form, Porosität, wie auch funktionaler Berücksichtigungen, kann der Grad und der Gradient einer Oberflächenvernetzung innerhalb eines gegebenen HFAP variieren. Für bestimmte HFAPs kann eine Oberflächenvernetzung mit der Teilchengröße, Porosität, etc. variieren. Abhängig von Variationen im Verhältnis Oberfläche: Volumen innerhalb des HFAP (z. B. zwischen kleinen und großen Teilchen) ist es nicht ungewöhnlich für den gesamten Grad an Vernetzung, innerhalb des Materials zu variieren (z. B. für kleinere Teilchen größer zu sein).
Eine Oberflächenvernetzung wird im allgemeinen erreicht, nachdem sich die endgültigen Grenzen des HFAP im wesentlichen eingestellt haben (das heißt, durch Mahlen, Extrudieren, Schäumen etc.). Es ist jedoch auch möglich, eine Oberflächenvernetzung konkurrierend mit der Erzeugung der endgültigen Grenzen zu bewirken. Ferner können einige zusätzliche Änderungen in den Grenzen auftreten, selbst nachdem Oberflächenvernetzungen eingeführt wurden.
Eine Anzahl von Prozessen zum Einführen von Oberflächenvernetzungen sind im Stand der Technik offenbart. Diese umfassen solche, in welchen: (i) ein(mehrere) di- oder polyfunktionale Reagenzmittel (z. B. Glycerol, 1,3-dioxolan-2-one, mehrwertige Metallionen, polyquartäre Amine), das(die) in der Lage ist, mit den bestehenden funktionalen Gruppen innerhalb des HFAP zu reagieren, auf der Oberfläche des HFAP aufgebracht wird; (ii) ein di- oder polyfunktionales Reagenzmittel, das in der Lage ist mit weiteren hinzu gegebenen Reagenzmitteln und möglicherweise innerhalb des HFAP bestehender funktionaler Gruppen zu reagieren, um so den Grad einer Vernetzung an der Oberfläche zu erhöhen, auf der Oberfläche aufgebracht ist (das heißt, die Hinzugabe von Monomer plus Vernetzer und die Initiierung einer zweiten Polymerisierungsreaktion); (iii) kein zusätzliches polyfunktionales Reagenzmittel hinzu gegeben wird, eine zusätzliche Reaktion (zusätzliche Reaktionen) aber unter bestehenden Komponenten innerhalb des HFAP entweder während oder nach des primären Polymerisationsprozesses induziert wird(werden), um so einen höheren Grad an Vernetzung an oder nahe an der Oberfläche zu generieren (z. B. unter Erwärmen, um die Bildung von Anhydrid- und/oder Estervernetzungen zwischen bestehenden Polymer-Carboxylsäure- und/oder Hydroxylgruppen zu induzieren, und Suspensionspolymerisierungsprozesse, in welchen der Vernetzer inhärent - in größeren Anteilen nahe der Oberfläche vorhanden ist); und (iv) weitere Materialien zu der Oberfläche hinzu gegeben werden, um so einen höheren Grad an Vernetzung zu induzieren oder ansonsten die Oberflächenverformbarkeit des resultierenden Hydrogels zu verringern. Kombinationen dieser Oberflächenvernetzungsprozesse können auch konkurrierend oder aufeinanderfolgend verwendet werden. Zusätzlich zu Vernetzungsmitteln können weitere Komponenten zu der Oberfläche hinzu gegeben werden, um die Verteilung einer Vernetzung zu unterstützen/zu steuern (z. B. die Verteilung und Durchdringung der Oberflächenvernetzungsmittel.)
Geeignete allgemeine Verfahren zum Ausführen einer Oberflächenvernetzung von HFAPs gemäß der vorliegenden Erfindung sind offenbart in US Patent 4,541,871 (Obayashi), veröffentlicht am 17. September 1985; veröffentlichte PCT-Anmeldung WO92/16565 (Stanley), veröffentlicht am 01. Oktober 1992; veröffentlichte PCT- Anmeldung WO90/08789 (Tai), veröffentlicht am 09. August 1990; veröffentlichte PCT-Anmeldung WO93/05080 (Stanley), veröffentlicht am 18. März 1993; US Patent 4,824,901 (Alexander), veröffentlicht am 25. April 1989; US Patent 4,789,861 (Johnson), veröffentlicht am 17. Januar 1989; US Patent 4,587,308 (Makita), veröffentlicht am 06. Mai 1986; US Patent 4,734,478 (Tsubakimoto), veröffentlicht am 29. März 1988; US Patent 5,164,459 (Kimura et al.), veröffentlicht am 17. November 1992; veröffentlichte deutsche Patentanmeldung 4,020,780 (Dahmen), veröffentlicht am 29. August 1991; und veröffentlichte europäische Patentanmeldung 509,708 (Gartner), veröffentlicht am 21. Oktober 1992.
Obwohl das HFAP vorzugsweise von einem Typ ist (das heißt, homogen ist), können auch Mischungen von Polymeren in der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Zum Beispiel können Mischungen von mit Stärkeacrylsäure gepfropften Copolymeren und leicht vernetzten Polymeren aus teilweise neutralisierter Polyacralsäure in der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Die in den bevorzugten Ausführungsformen verwendeten HFAP-Teilchen haben eine Größe, Form und/oder Morphologie, die über einen weiten Bereich variiert. Die HFAP-Teilchen haben kein großes Verhältnis von größter Abmessung zu kleinster Abmessung (z. B. Körnchen, Flocken, Staubteilchen, interpartikuläre Aggregate, interpartikuläre vernetzte Aggregate und dergleichen) und können in Form von Fasern, Schäumen und dergleichen vorliegen. Die HFAPs können auch Mischungen mit geringen Anteilen von ein oder mehreren Additiven umfassen, wie z. B. pulverförmiges Silika, grenzflächenaktive Stoffe, Kleber, Binder und dergleichen. Die Komponenten in diesem Gemisch können physikalisch und/oder chemisch in einer Form verbunden sein, derart, daß die Hydrogel bildende Polymerkomponente unter das nicht Hydrogel bildende Polymeradditiv nicht ohne weiteres physikalisch trennbar sind.
Die HFAPs können im wesentlichen nicht porös sein oder eine im wesentliche interne Porosität haben.
Für Teilchen, wie oben beschrieben, ist eine Teilchengröße als die durch Siebgrößenanalyse bestimmte Abmessung definiert. So wird z. B. ein Teilchen, das auf einem USA Standardtestsieb mit 710 Mikron Öffnungen (z. B. Nr. 25 US Series Alternate Sieve Designation) zurück gehalten wird, so angesehen, daß es eine Größe von mehr als 710 Mikron hat; ein Teilchen, das durch ein Sieb mit 710 Mikron Öffnungen hindurch geht und auf einem Sieb mit 500 Mikron Öffnungen zurück gehalten wird (z. B. Nr. 35 US Series Alternate Sieve Designation), wird so angesehen, daß es eine Teilchengröße zwischen 500 und 710 Mikron hat; und ein Teilchen, das durch ein Sieb mit 500 Mikron Öffnungen hindurch geht, wird so angesehen, daß es eine Größe von weniger als 500 Mikron hat. Die mittlere Massenteilchengröße einer gegebenen Probe von Hydrogel bildenden, absorbierenden Polymerteilchen ist definiert als die Teilchengröße, welche die Probe auf Massenbasis in eine Hälfte teilt, das heißt, eine Hälfte der Probe auf Gewichtsbasis hat eine Teilchengröße von weniger als die mittlere Massengröße und eine Hälfte der Probe hat eine Teilchengröße von mehr als der mittleren Massengröße. Ein Standard Teilchengrößen-Plotting- Verfahren (in welchem das prozentuale kumulative Gewicht der auf einer gegebenen Siebgrößenöffnung zurück gehaltenen Teilchengröße oder durch diese hindurch gehende Teilchengröße gegen die Siebgrößenöffnung auf Wahrschneinlichkeits- Netzpapier geplottet wird), wird typischerweise verwendet, um eine mittlere Massenteilchengröße zu bestimmen, wenn der 50% Massenwert nicht mit der Größenöffnung eines USA Standard Testsiebs korrespondiert. Diese Verfahren zum Bestimmen von Teilchengrößen der Hydrogel bildenden, absorbierenden Polymerteilchen sind ferner beschrieben in US Patent 5,061,259 (Goldman et al.), veröffentlicht am 29. Oktober 1991.
Für Teilchen von HFAPs, die bevorzugten Ausführungsformen nützlich sind, liegen die Teilchen im allgemeinen in einem Größenbereich von etwa 1 bis etwa 2000 Mikron, vorzugweise von etwa 20 bis etwa 1000 Mikron. Die mittlere Massenteilchengröße liegt im allgemeinen zwischen etwa 20 bis etwa 1500 Mikron, vorzugsweise zwischen etwa 50 Mikron bis etwa 1000 Mikron und noch bevorzugter zwischen etwa 100 bis etwa 800 Mikron.
Innerhalb dieser Größenbereiche kann es vorgezogen werden, entweder größere oder kleinere Teilchen zu wählen, und zwar in Abhängigkeit von dem Bedürfnis nach einer schnelleren oder langsameren Absorptionskinetik. Zum Beispiel wird für nicht poröse Teilchen die Quellgeschwindigkeit im allgemeinen mit zunehmender Teilchengröße abnehmen. Es kann auch vorgezogen werden, entweder größere oder kleinere Teilchen oder schmalere Größenausschnitte von größeren oder kleineren Teilchen aus dem Massenpolymer zu wählen, um die Gelschicht-Permeabilität zu steigern (das heißt, den Salinenfließleitfähigkeitswert (SFC) zu steigern). Für Teilchen einiger HFAPs hat sich herausgestellt, daß schmalere Größenbereichausschnitte mit im wesentlichen größeren Teilchengrößen innerhalb der oben spezifizierten Größenbereiche höhere SFC-Werte ohne irgendeine signifikante Verschlechterung anderer HFAP-Eigenschaften, wie der Leistungsfähigkeit-unter- Druck (PUP) Kapazität und dem Anteil an extrahierbarem Polymer haben. So kann es z. B. nützlich sein, einen Größenausschnitt mit einer mittleren Massengröße im Bereich von etwa 500 bis etwa 710 Mikron zu verwenden, in welchem nur minimale Massenfraktionen der Teilchengrößen entweder von mehr als etwa 710 Mikron oder weniger als etwa 500 Mikron haben. Alternativ kann ein breiterer Größenausschnitt, in welchem die Teilchen im wesentlichen eine Größe im Bereich von etwa 150 Mikron bis etwa 800 Mikron haben, nützlich sein.

2. Antimikobielles Mittel

Das antimikrobielle Mittel der vorliegenden Erfindung umfaßt ein 1-hydroxy-2- pyrrolidonderivat, das durch die Formel (I) wiedergegeben wird.
in welcher R&sub1; darstellt eine Alkylgruppe mit 1-17 Kohlenstoffatomen, eine Alkenylgruppe mit 1-17 Kohlenstoffatomen, eine Cycloalkylgruppe mit 5-8 Kohlenstoffatomen, eine Bicycloalkylgruppe mit 7-9 Kohlenstoffatomen, eine Cycloalkyl- Alkylgruppe, in welcher die Alkylgruppe 1-4 Kohlenstoffatome hat und die Cycloalkylgruppe durch eine Alkylgruppe mit 1-4 Kohlenstoffatomen ersetzt werden kann, eine Arylgruppe, eine Aralkylgruppe mit einer Alkylgruppe, die 1-4 Kohlenstoffatome hat, eine Aryl-Alkenylgruppe, deren Alkenylgruppe 2-4 Kohlenstoffatome hat, eine Aryloxialkyl- oder Arylmercaptoalkylgruppe, deren Alkylgruppe 1-4 Kohlenstoffatome hat, eine Benzhydrylgruppe, eine Phenylsulfonylalkylgruppe, deren Alkylgruppe 1-4 Kohlenstoffhatome hat, eine Furylalkenylgruppe, deren Furyl- oder Alkenylgruppe 2-4 Kohlenstoffatome hat, wobei die oben erwähnte Aryl- Restgruppe ersetzt werden kann durch eine Alkylgruppe mit 1-4 Kohlenstoffatomen, eine Alkoxygruppe mit 1-4 Kohlenstoffatomen, eine Nitrogruppe, eine Zyanogruppe oder ein Halogenatom; R&sub2; darstellt ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1-4 Kohlenstoffatomen, eine Alkenylgruppe mit 2-4 Kohlenstoffatomen, ein Halogenatom, eine Phenylgruppe oder eine Benzylgruppe; und X&spplus; darstellt eine organische Base, ein Alkalimetallion, ein Ammoniumion, ein alkalisches Erdmetallion oder ein zweiwertiges bis vierwertiges kationisches Ion.
Bevorzugte Beispiele der durch Formel (I) wiedergegebenen Verbindungen umfassen 6-alkyl-Verbindungen, wie 1-hydroxy-1-pyridon, 1-hydroxy-4-methyl-2- pyridon, 1-hydroxy-6-methyl-2-pyridon, 1-hydroxy-4,6-dimethyl-2-pyridon, 1- hydroxy-4-methyl-6-(2,4,4-trimethylpentyl)-2-pyridon; 6-cyclohexan- Verbindungen, wie 1-hydroxy-4-mehtyl-6-cyclohexyl-2-pyridon, 1-hydroxy-4- methyl-6-(methyl-cyclohexyl)-2-hydroxy-4-methyl-6-(2-bicyclo [2, 2,1]heptyl)-2- pyridon; 6-phenyl-Verbindungen, wie 1-hydroxy-4-methyl-6-(4-methyl-phynyl)-2- pyridon, 1,hydroxy-4-methyl-6-{ 1-(4-nitrophenoxy)-butyl]-2-pyridon, 1-hydroxy-4- methyl-6-[(4-cyanophenoxymethyl)-2-pyridon, 1-hydroxy-4-methyl-6- (phenylsulfonylmethyl)-2-pyridon, 1-hydroxy-4-methyl-6-(4-bromo-benzyl)-2- pyridon, und dergleichen. Von diesen werden 6-alkyl-Verbindungen bevorzugt.
Vorzugsweise können die durch die Formel (I) wiedergegebenen Verbindungen auch als ein Salz verschiedener organischer oder anorganischer Basen verwendet werden. Bevorzugte Beispiele dieser organischen Basen sind niedermolekulare Alkanolamine, z. B. Ethanolamin, Diethanolamin, N-Ethylethanolamin, Triethanolamin. Diethylaminoethynol, 2-amino-2-methylpropandiol; nicht flüchtige Basen, z. B. Ethylendiamin, Hexamethylendiamin, Cyclohexylamin, Benzylamin, N- Methylpiperazin; quartäre Ammoniumhydroxide, z. B. Trimethylbenzylhydroxid; Guanidin und seine Derivate, und besonders ihre alkylatierten Produkte; und dergleichen. Als Beispiele für anorganische Basen werden gegeben Salze eines Alkalimetalles, z. B. Natrium, Kalium; Ammoniumsalze, Salze eines Erdalkalimetalls, z. B. Magnesium, Kalzium; Salze eines zweiwertigen oder vierwertigen kationischen Ions, z. B. Zink Aluminium, Zirkonium; und dergleichen. Unter den oben erwähnten Salzen, werden nicht flüchtige organische Salze, z. B. niedermolekulares Alkanolamin. Ethylendiamin; und anorganische Salze, z. B. Salze eines Alkalimetalls bevorzugt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das antimikrobielle Mittel ein Piroctonolamin [1-hydroxy-4-methyl-6-(2,4,4-trimethylpentyl)-2 (1 H)- pyridonmonoethanolaminsalz, welches im Handel erhältlich ist von Hoechst Japan Limited, Osaka, Japan unter dem Markennamen "OCTOPIROX)".
Das in der vorliegenden Erfindung nützliche antimikrobielle Mittel kann ferner irgendeinen chemischen Stoff umfassen, der zum Verhindern des Wachstums oder das Abtöten von Mikroorganismen geeignet ist. Vorzugsweise ist ein solcher chemischer Stoff auch dazu geeignet, an einem HFAP anzubinden; vorzugsweise dazu geeignet, an der Oberfläche eines HFAP anzubinden. Bevorzugte antimikrobielle Mittel sind solche, die das Wachstum von Mikroorganismen verhindern bzw. diese abtöten können, welche typischerweise in absorbierenden Artikeln, noch bevorzugter in solchen Körperfluiden, die typischerweise durch einen absorbierenden Einwegartikel gesammelt wird, vorzufinden sind. Bevorzugte antimikrobielle Mittel umfassen, sind aber nicht beschränkt darauf, quartäres Ammonium, Phenol, Amid, Säure und Nitroverbindungen und Mischungen daraus; vorzugsweise quartäres Ammonium, Säure und Phenol; ganz bevorzugt noch quartäre Ammoniumverbindungen.
Bevorzugte quartäre Ammoniumverbindungen umfassen, sind aber nicht beschränkt darauf, 2-(3-anilinvinylul)3,4-dimethyl-oxazoliniumiodid, Alkylisoquinoliumbromid; , Benzalkoniumchlorid, Benzethoniumchlorid, Cethylpryridiumchlorid; Chlorhexidingluconat, Chlorhexidinhydrochlorid, Lauryltrimethylammonium, Methylbenzethoniumchlorid, Stearltrimethylammoniumchlorid, 2,4,5-trichlorphenoxid und Mischungen davon; ganz bevorzugt Benzalkoniumchlorid und Chlorhexidingluconat; noch bevorzugter Benzalkoniumchlorid.
Bevorzugte Phenylverbindungen umfassen, sind aber nicht beschränkt darauf, Benzylalkohol, p-Chlorphenol, Chlorocresol, Chlorxylenol, Cresol, o-Cymene-5-ol (BIOSOL), Hexachlorophen, Hinokitiol,Iisopropylmethylphenol, Parabene (mit Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Butyl-, Isobutyl-, Isopropyl- und/oder Natriummehtylsubstituenten), Phenethylalkohol, Phenol, Phenoxiethanol, o-Phynylphenol, Resorcin, Resorcin, Resorcinmonoacetat, Natriumparabene, Natriumphenolsulfonat, Thioxolol, 2,4,4'-trichloro-2'-hydroxydiphenylether, Zinkphenolsulfonat und Mischungen daraus; ganz bevorzugt Natriumparabene.
Bevorzugte Amide umfassen, sind aber nicht beschränkt darauf, Diazolidinylurea, 2,4-imidazolidindion (HYDATION), 3,4,4'-trichlorocarbonilid, 3-trifluoromethyl- 4-4'-dichlorocarbonilid, Undecylensäuremonoethanolamid und Mischungen davon; ganz bevorzugt Diazolidinylurea und 22,4-imidazolidindion; noch bevorzugter 2,4- imidazolidindion.
Bevorzugte Säuren umfassen, sind aber nicht beschränkt darauf, Benzoat, Benzoesäure, Zitronensäure, Dehydroacetinsäure, Kaliumsorbat, Natriumcitrat, Natriumdehydroacetat, Natriumsalicylat, Natriumsalicylsäure, Sorbinsäure, Undecylensäure, Zinkundecylenat und Mischungen davon; noch bevorzugter Benzoesäure, Zitronensäure, Salicylsäure und Sorbinsäure, noch bevorzugter Zitronensäure und Sorbinsäure.
Bevorzugte Nitroverbindungen umfassen, sind aber nicht beschränkt darauf, 2- bromo-2-nitro-2,3-propandiol (BRONOPOL) und Methyldibromoglutaronitril und Propyulenglycol (MERGUARD) und Mischungen davon.
EP-A-0 347 199 offenbart 1-hydroxy-2-pyridon als antimikrobielles Mittel in einer wäßrigen Shampoozusammensetzung.

Verfahren zum Erzeugen eines antimikrobiellen, Hydrogel bildenden absorbierenden Polymers

Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zum Herstellen eines antimikrobiellen, Hydrogel bildenden, absorbierenden Polymers. Das Verfahren umfaßt den Schritt des Aufbringens eines antimikrobiellen Mittels, welches ein durch die Formel (I) dargestelltes 1-hydroxy-2-pyrrolidonderivat umfaßt, auf ein HFAP. In bevorzugten Ausführungsformen liegt das HFAP in Form von Teilchen vor, wie dies bereits beschrieben wurde. So umfaßt in bevorzugten Ausführungsformen der Schritt des Aufbringens des antimikrobiellen Mittels auf das HFAP den Schritt des Aufbringens des antimikrobiellen Mittels auf die Teilchen des HFAP. Wie hier verwendet, bedeutet der Ausdruck "aufgebracht auf", daß wenigstens ein Bereich der Oberfläche wenigstens eines der Teilchen das antimikrobielle Mittel aufweist. So kann das antimikrobielle Mittel nur auf einige der Teilchen, auf alle Teilchen oder nur auf einen Bereich der Oberfläche einiger oder aller Teilchen oder auf die gesamte Oberfläche einiger oder aller Teilchen aufgebracht sein, so daß die gesamte Oberfläche der meisten, vorzugsweise aller, Teilchen mit dem antimikrobiellen Mittel beschichtet ist. Das antimikrobielle Mittel kann durch irgendeine von verschiedenen Techniken und Vorrichtungen aufgebracht werden, die zum Aufbringen (z. B. Beschichten) eines Materials auf ein anderes Material verwendet werden. In einem anderen Fall, in welchem das antimikrobielle Mittel in Form einer Flüssigkeit vorliegt, kann das antimikrobielle Mittel durch irgendeine verschiedener Techniken und Vorrichtungen aufgebracht werden (z. B. auf die Teilchen beschichtet werden), die zum Aufbringen einer Flüssigkeit auf ein Material verwendet werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das antimikrobielle Mittel ferner einen zusätzlichen chemischen Stoff, der in der Lage ist, das Wachstum von Mikroorganismen zu verhindern oder diese abzutöten, wie dies bereits beschrieben wurde. In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt der Schritt des Aufbringens des antimikrobiellen Mittels auf das HFAP die Schritte eines Mischens des zusätzlichen chemischen Stoffes mit dem durch die Formel (I) wiedergegebenen 1-hydroxy-2- pyrrolidonderivat und Aufbringen des sich ergebenden Gemisches auf die Teilchen. Das Mischen kann unter Verwendung verschiedener Techniken und Vorrichtung, einschließlich verschiedener Mixer oder Kneter, wie sie im Stand der Technik bekannt sind, herbeigeführt werden. Es sei angemerkt, daß entweder das durch die Formel (I) wiedergegebene 1-hydroxy-2-pyrrolidonderivat oder ein solches Gemisch nachfolgend auch als "antimikrobielles Mittel" bezeichnet werden kann.
In bevorzugteren Ausführungsformen umfaßt der Schritt des Aufbringens des antimikrobiellen Mittels auf das HFAP die Schritte eines Lösens des antimikrobiellen Mittels in einem Lösungsmittel, um eine Lösung herzustellen, und ein Aufbringen der sich ergebenden Lösung auf die Teilchen. Das antimikrobielle Mittel kann in dem Lösungsmittel durch eine von verschiedenen Techniken und Vorrichtungen gelöst werden, die zum Lösen eines Materials zu einem im Stand der Technik bekannten Lösungsmittel verwendet werden. In Ausführungsformen wird ein organisches oder anorganisches Lösungsmittel als Lösungsmittel verwendet. Vorzugsweise beträgt die Konzentration des antimikrobiellen Mittels in der Lösung auf Gewichtsbasis etwa 2% bis 25%, vorzugsweise von etwa 5% bis 15%.
In bestimmten Ausführungsformen kann ein antimikrobielles Mittel, welches in einem organischen Lösungsmittel unlöslich ist, verwendet werden. In bevorzugteren Ausführungsformen wird ein polares organisches Lösungsmittel als Lösungsmittel verwendet. In solchen Ausführungsformen wird eine Mischlösung aus einem hydrophilen organischen Lösungsmittel und Wasser als Lösungsmittel für das antimikrobielle Mittel verwendet. Nicht beschränkende Beispiele der bevorzugten organischen Lösungsmittel umfassen: die Alkohole mit niedrigem Molekulargewicht, wie Methanol, Ethanol oder Propanol; Aceton; Dimethylformamid (DMF); Dimethylsulfoxid (DMSO); Hexylmethylphosphortriamid (HMPT) und Mischungen davon. In alternativen bevorzugten Ausführungsformen können nicht polare Lösungsmittel, wie Hexan, Toluol; Xylol und Benzol als eines der organischen Lösungsmittel verwendet werden.
Nach dem Präparieren der Lösung, wird die Lösung auf die Teilchen aufgebracht, wodurch eine Vermischung erfolgt. Insbesondere wird ein Teil der Lösung auf die Teilchen der HFAP aufgebracht, um eine Vermischung herzustellen. Die Lösung kann durch irgendeine von verschiedenen Techniken und Vorrichtungen aufgebracht werden, die verwendet wird zum Aufbringen eines Lösungsmittels auf ein Material, einschließlich Beschichten, Eintauchen, Gießen, Tropfen, Sprühen, Atomisieren, Kondensieren oder Immergieren des Flüssigkeitsgemisches auf die absorbierenden Gelierteilchen; um einen teilweisen oder vollständigen Überzug des HFAP mit dem antimikrobiellen Mittel zu bewirken. So ist in der Vermischung die Lösung auf (z. B. Überzug) wenigstens einem Bereich des Oberflächenbereichs des HFAP. Vorzugsweise wird die Lösung auf der gesamten Oberfläche der HFAP- Teilchen sein.
Die Menge des antimikrobiellen Mittels, welche ausreichend ist, um wirksame antimikrobielle Eigenschaften zu bewirken, kann basierend auf einer Anzahl von Faktoren variieren, wie der chemischen Zusammensetzung des HFAP und der physikalischen Formen des HFAP, z. B. Teilchengröße des HFAP, und der chemischen Zusammensetzung und dem Molekulargewicht des antimikrobiellen Mittels sowie von dem Verfahren des Aufbringens des antimikrobiellen Mittels.
In bevorzugten Ausführungsformen umfaßt der Prozeß ferner den Schritt des Entfernens wenigstens eines Teils des Lösungsmittels aus der Vermischung. Vorzugsweise werden wenigstens etwa 80%, vorzugsweise mehr als 95%, äußerst bevorzugt etwa 100% des Lösungsmittels aus der Vermischung entfernt. Die Entfernung des Lösungsmittels kann durch irgendeine von verschiedenen Techniken und Vorrichtungen durchgeführt werden, die zum Trennen und Entfernen von Flüssigkeiten aus Flüssig/Fest-Gemischen verwendet werden, einschließlich Verdampfung, Filtration, Auswaschung oder eine Kombination davon.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das antimikrobielle Mittel auf das HFAP nach der Behandlung mit der Oberflächenvernetzung der HFAP-Teilchen aufgebracht. Andererseits wird in einer anderen Ausführungform das antimikrobielle Mittel auf das HFAP vor der Behandlung mit der Oberflächenvernetzung des HFAPs aufgebracht. Zudem können in einer weiteren Ausführungsform die Aufbringung des antimikrobiellen Mittels und die Behandlung mit der Vernetzung gleichzeitig ausgeführt werden.
In bevorzugten Ausführungsformen kann das resultierende A-HFAP eine Anzahl von Formen und Größen haben. Zum Beispiel kann das A-HFAP typischerweise in Form von Teilchen, Flächengebilden, Filmen, Zylindern, Blöcken, Fasern, Filamenten oder anderen geformten Elementen vorliegen. Vorzugsweise ist das A- HFAP teilchenförmig.

Absorbierende Artikel, die das antimikrobielle, Hydrogel bildende, absorbierende Polymer verwenden

Die A-HFAPs gemäß der vorliegenden Erfindung können für viele Zwecke auf vielen Anwendungsgebieten verwendet werden. Zum Beispiel können die A-HFAPs verwendet werden für Verpackungsbehälter; Tablettenausgabeeinrichtungen; wundreinigende Einrichtungen; Einrichtungen zur Behandlung von Verbrennungen; Ionenaustausch-Säulenmaterialien; Konstruktionsmaterialien; landwirtschaftliche und gartenbauliche Materialien, wie Saatfolien oder wasserhaltende Materialien; und industrielle Verwendungen, wie schlamm- oder ölentwässernde Mittel, Materialien für die Verhinderung von Taubildung, Trockenmittel und Feuchtigkeits- Regulierungsmaterialien.
Wegen der einzigartigen, absorbierenden und antimikrobiellen Eigenschaften der A- HFAPs der vorliegenden Erfindung, sind diese besonders geeignet zur Verwendung als absorbierende Kerne in absorbierenden Artikeln, insbesondere in absorbierenden Einwegartikeln. Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "absorbierende Artikel" auf Artikel, welche Körperfluide absorbieren und halten, und bezieht sich insbesondere auf Artikel, welche an oder in der Nähe des Körpers des Trägers angeordnet werden, um die verschiedenen Fluide, die vom Körper abgegeben werden, zu absorbieren und aufzunehmen.
Im allgemeinen umfaßt ein absorbierender Artikel: (a) eine flüssigkeitsdurchlässige Oberschicht, welche angrenzend an den Körper des Trägers angeordnet ist; (b) eine flüssigkeitsundurchlässige Unterschicht, welche entfernt vom Körper des Trägers und angrenzend an der Kleidung des Trägers gelegen ist; und (c) einen absorbierenden Kern, der zwischen der Oberschicht und der Unterschicht positioniert ist. Der absorbierende Kern umfaßt wenigstens eines der oben beschriebenen A-HFAPs der vorliegenden Erfindung. Vorzugsweise umfaßt der absorbierende Kern ferner eine Substratbahn, in welcher das A-HFAP an der Substratbahn angebracht ist. Alternativ umfaßt der absorbierende Kern ferner eine Umhüllungsbahn, welche das A- HFAP einschließt. In einer weiteren alternativen Ausführungsform umfaßt der absorbierende Kern ferner zweilagige Tissues, in welchem A-HFAP zwischen den zweischichtigen Tissues verteilt ist.
Vorzugsweise hat das A-HFAP in dem absorbierenden Kern ein Basisgewicht von etwa 60 g/m² bis etwa 1500 g/m², vorzugsweise von etwa 100 g/m² bis etwa 1000 g/m², äußerst bevorzugt von etwa 1 SO g/m² bis etwa S00 g/m² des A-HFAP.
In bevorzugten Ausführungsformen können der absorbierende Kern oder das absorbierende Element ferner Fasern oder Flockenzellstoff (Faser- oder Fibermaterial) umfassen, insbesondere nicht absorbierende, gelierende Fasern. Ein solches Fibermaterial kann als verstärkende Elemente in dem absorbierenden Kern verwendet werden, um die Fluidhandhabung des Kerns zu verbessern, sowie als coabsorbierendes Mittel, zusammen mit den absorbierenden Polymeren verwendet werden. Vorzugsweise umfaßt der absorbierende Kern oder das absorbierende Element von etwa 40 Gew.-% bis etwa 100 Gew.-% des A-HFAP und von etwa 60 Gew.-% bis etwa 0 Gew.-% eines solchen nicht absorbierenden gelierenden Fibermaterials, das in dem A-HFAP verteilt ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform liegt das A-HFAP in einer Konzentration von wenigstens 40 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 60 bis 100 Gew.-% in wenigstens einer Region des Kerns oder absorbierenden Elements vor. In einer bevorzugteren Ausführungsform umfaßt das absorbierende Element eine faserige Matrix, in welcher das A-HFAP in der Fasermatrix verteilt ist.
Irgendeine Art von Fasermaterial, welche zur Verwendung in herkömmlichen absorbierenden Produkten geeignet ist, kann in dem hier vorliegenden absorbierenden Kern oder absorbierenden Element verwendet werden. Spezifische Beispiele eines solchen Fibermaterials umfassen Zellulosefasern, verbesserte Zellulosefasern, Rayon, Polypropylen und Polyesterfasern, wie Polyethylen (DACRON), hydrophiles Nylon (HYDROFIL) und dergleichen. Beispiele weiterer Fasermaterialien zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung umfassen hydrophilisierte hydrophobe Fasern, wie mit einem grenzflächenaktiven Stoff behandelte oder mit Silica behandelte thermoplastische Fasern, die abgeleitet werden von z. B. Polyolefinen, wie Polyethylen oder Polypropylen, Polyacrylen, Polyamiden, Polystyrolen, Polyurethanen und dergleichen. Tatsächlich sind hydrophilisierte hydrophobe Fasern, welche an und für sich nicht sehr absorbierend sind und welche deshalb keine Bahnen von ausreichendem Absorptionsvermögen liefern, um in herkömmlichen absorbierenden Strukturen nützlich zu sein, zur Verwendung in dem absorbierenden Kern aufgrund ihrer guten anziehenden Eigenschaften geeignet. Dies deshalb, weil in dem hier vorliegenden absorbierenden Kern die anziehende Neigung der Faser genauso wichtig ist, wenn nicht wichtiger, als das Absorptionsvermögen des Fasermaterials selbst, wegen der hohen Geschwindigkeit der Fluidaufnahme und dem Mangen an gelsperrenden Eigenschaften des absorbierenden Kerns. Synthetische Fasern werden im allgemeinen hier zur Verwendung als Faserkomponente des absorbierenden Kern bevorzugt. Am meisten bevorzugt sind Polyolefinfasern, vorzugsweise Polyethylenfasern.
Andere zelluloseartige Fasermaterialien, welche in bestimmten absorbierenden Kernen oder absorbierenden Elementen hier nützlich sein können, sind chemisch versteifte Zellulosefasern. Bevorzugte chemisch versteifte Zellulosefasern sind die versteiften, verdrehten, gekräuselten Zellulosefasern, welche durch ein internes Vernetzen von Zellulosefasern mit einem Vernetzungsmittel erzeugt werden können. Geeignete versteifte, verdrehte, gekräuselte Zellulosefasern, die als hydrophiles Fasermaterial hier nützlich sind, sind in größerem Detail beschrieben in US Patent 4,888,093 (Dean et al.), veröffentlicht am 19. Dezember 1989; US Patent 4,889,595 (Herron et al.), veröffentlicht am 26. Dezember 1989; US Patent 4,889,596 (Schoggen et al.), veröffentlicht am 26. Dezember 1989; US Patent 4,889,597 (Bourbon et al.), veröffentlicht am 26. Dezember 1989; und US Patent 4,898,642 (Moore et al.), veröffentlicht am 06. Februar 1990.
Eine bevorzugte Ausführungsform des absorbierenden Einwegartikels ist eine Windel. Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Windel" auf ein im allgemeinen von Kindern und inkontinenten Personen getragenes Wäschestück, welches um den unteren Rumpf des Trägers herum getragen wird. Eine bevorzugte Windelkonfiguration für eine Windel mit einem absorbierenden Kern ist allgemein beschrieben in US Patent 3,860,003 (Buell), veröffentlicht am 14. Januar 1975. Alternativ bevorzugte Konfigurationen für Einwegwindeln sind auch offenbart in US Patent 4,808,178 (Aziz et al.), veröffentlicht am 28. Februar 1989; US Patent 4,695,278 (Lawson), veröffentlicht am 22. September 1987; US Patent 4,816,025 (Foreman), veröffentlicht März 1989; US Patent 5,151,092 (Buell et al.), veröffentlicht am 29. September 1992; und US Patent 5,569,234 (Buell et al.), veröffentlicht am 29. Oktober 1996.
Eine bevorzugte Ausführungsform eines absorbierenden Artikels gemäß der vorliegenden Erfindung ist der einheitliche absorbierende Einwegartikel, Windel 20, der in Fig. 1 gezeigt ist. Fig. 1 ist eine Draufsicht auf die Windel 20 in ihrem flach ausgelegten, nicht zusammen gezogenen Zustand (das heißt, mit ausgezogener elastisch induzierter Kontraktion), wobei Bereiche der Struktur weggeschnitten sind, um die Konstruktion der Windel 20 deutlich zu zeigen, und wobei ein Bereich der Windel 20, welcher dem Träger entgegen gerichtet ist, die innere Oberfläche 40, dem Betrachter entgegen gerichtet ist. Wie in Fig. 1 gezeigt wird, umfaßt die Windel 20 vorzugsweise eine Aufnahmeeinheit 22 mit einer flüssigkeitsdurchlässigen Oberschicht 24; einer flüssigkeitsundurchlässigen Unterschicht 26, die mit der Oberschicht verbunden ist; und einen absorbierenden lern 28, der zwischen der Oberschicht 24 und der Unterschicht 26 positioniert ist. Der absorbierende Kern 28 hat ein Paar gegenüber liegender Längsränder 60, eine innere Oberfläche 62 und eine äußere Oberfläche 64. Die Windel umfaßt vorzugsweise ferner Seitenfelder 30; elastisch gemachte Beinaufschläge 32; elastisch gemachte Taillenbänder 34; und ein Befestigungssystem 36, das vorzugsweise ein Paar Befestigungselement 37 und ein Anlageelement 3 8 umfaßt.
Die Windel 20 ist in Fig. 1 so gezeigt, daß sie eine innere Oberfläche 40 (dem Betrachter in Fig. 1 entgegen gerichtet), eine äußere Oberfläche 42 entgegen gesetzt zur inneren Oberfläche 40, eine hintere Taillenregion 44, eine vordere Taillenregion 46 entgegen gesetzt zur hinteren Taillenregion 44, eine Schrittregion 48, die zwischen der hinteren Taillenregion 44 und der vorderen Taillenregion 46 positioniert ist, und einen Umfang, welcher durch die äußere Kontur oder Ränder der Windel 20 begrenzt ist, in welcher die Seitenränder mit 50 bezeichnet sind und die Stirnränder mit 52 bezeichnet sind, umfaßt. Die innere Oberfläche 40 der Windel 20 umfaßt den Bereich der Windel 20, welcher während der Benutzung angrenzend an dem Körper des Trägers positioniert ist (das heißt, die innere Oberfläche 40 wird im wesentlichen durch wenigstens einen Bereich der Oberschicht 24 und durch weitere mit der Oberschicht 24 verbundene Komponenten gebildet). Die äußere Oberfläche 42 umfaßt den Bereich der Windel 20, welcher vom Körper des Träger weg positioniert ist (das heißt, die äußere Oberfläche 42 wird im wesentlichen durch wenigstens einen Bereich der Unterschicht 26 und andere mit der Unterschicht 26 verbundene Komponenten gebildet). Wie hier verwendet, umfaßt der Ausdruck "verbunden", Konfigurationen, durch welche ein Element direkt an dem anderen Element durch Befestigen des Elements direkt an dem anderen Element festgelegt ist, und Konfigurationen, durch welche das Element indirekt an dem anderen Element durch Befestigen des Elements an ein oder mehreren Zwischenelementen, welche wiederum an dem anderen Element befestigt sind, festgelegt ist. Die hintere Taillenregion 44 und die vordere Taillenregion 46 erstrecken sich von den Stirnrändern 52 des Umfangs des Schrittbereichs 48 aus.
Die Windel 20 hat auch zwei Mittellinien, eine längs verlaufende Mittellinie 100 und eine quer verlaufende Mittellinie 110. Der Ausdruck "längs verlaufende", wie hier verwendet, bezieht sich auf eine Linie, Achse oder Richtung in der Ebene der Windel 20, die im wesentlichen mit (z. B. in etwa parallel zu) einer vertikalen Ebene ausgerichtet ist, welche einen stehenden Träger in eine linke und eine rechte Hälfte teilt, wenn die Windel 20 getragen wird. Die Ausdrücke "quer verlaufende" und "seitlich", wie hier verwendet, sind austauschbar und beziehen sich auf eine Linie, Achse oder Richtung, welche innerhalb der Ebene der Windel liegt, die im wesentlichen rechtwinklig zur längs verlaufenden Richtung ist (welche den Träger in eine vordere und eine hintere Körperhälfte teilt).
Die Aufnahmeeinheit der Windel 20 ist in Fig. 1 so gezeigt, daß sie den Hauptkörper (Chassis) der Windel 20 umfaßt. Die Aufnahmeeinheit 22 umfaßt vorzugsweise die Oberschicht 24, die Unterschicht 26 und den absorbierenden Kern 28 mit einem Paar gegenüber liegender Längsränder 60, eine innere Oberfläche 62, eine äußere Oberfläche 64. Die innere Oberfläche 62 ist im allgemeinen dem Körper des Trägers entgegen gerichtet, während die äußere Oberfläche 64 im allgemeinen vom Körper des Trägers weg gerichtet ist. Wenn der absorbierende Artikel einen separaten Halter und einen Ausrichter umfaßt, umfaßt die Aufnahmeeinheit 22 im allgemeinen den Halter und den Ausrichter (das heißt, die Aufnahmeeinheit 22 umfaßt ein oder mehrere Schichten eines Materials, um den Halter zu definieren, während der Ausrichter einen absorbierenden Verbundstoff umfaßt, wie eine Oberschicht, eine Unterschicht und einen absorbierenden Kern.). Für einheitliche absorbierende Artikel umfaßt die Aufnahmeeinheit 22 vorzugsweise die Oberschicht 24, die Unterschicht 26 und den absorbierenden Kern 28 der Windel mit weiteren hinzu gefügten Merkmalen, um die zusammen gesetzte Windelstruktur zu bilden.
In bevorzugten Ausführungsformen haben die Oberschicht 24 und die Unterschicht 26 Längen- und Breitenabmessungen, die im allgemeinen größer sind als diejenigen des absorbierenden Kerns 28. Die Oberschicht 24 und die Unterschicht 26 erstrecken sich über die Ränder des absorbierenden Kerns 28 hinaus, um dadurch den Umfang der Windel 20 zu bilden. Obwohl die Oberschicht 24, die Unterschicht 26 und der absorbierende Kern 28 in einer Vielfalt von allgemein bekannten Konfigurationen zusammen gebaut sein können, sind beispielhafte Konfigurationen einer Aufnahmeeinheit allgemein beschrieben in US Patent 3,860,003, unter der Bezeichnung "Contractible Side Portions für disposable Diaper", veröffentlicht für Kenneth B. Buell am 14. Januar 1975; und US Patent 5,151,092, unter der Bezeichnung "Absorbent Article With Dynamic Elastic Waist Feature Having A Predisposed Resilient Flexural Hinge", veröffentlicht für Kenneth B. Buell et al. am 29. September 1992.
Der absorbierende Kern 28 kann irgendein absorbierendes Element sein, welches im wesentlichen komprimierbar, verformbar, nicht störend für die Haut des Trägers ist und in der Lage ist, Flüssigkeiten, wie Urin und andere bestimmte Körperausscheidungen zu absorbieren und zurück zu halten. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, hat der absorbierende Kern 28 eine wäscheseitige Seite, eine körperseitige Seite, ein Paar Seitenränder und ein Paar Taillenränder. Der absorbierende Kern 28 kann hergestellt sein in einer breiten Vielfalt von Größen und Formen (z. B. rechtwinklig, sanduhrförmig, "T"-förmig, asymmetrisch etc.) und kann zusätzlich zu dem Vorhandensein eines A-HFAP der vorliegenden Erfindung auch eine breite Vielfalt von flüssigkeitsabsorbierenden Materialien enthalten, die allgemein in Einwegwindeln und anderen absorbierenden Artikeln verwendet werden, wie zermahlener Holzzellstoff, welcher allgemein als Luftfilz bezeichnet wird. Beispiele weiterer geeigneter absorbierender Materialien enthalten gekreppte Zellulosewatte; schmelzgeblasene Polymere, einschließlich Coform; chemisch versteifte, modifizierte oder vernetzte Zellulosefasern; Tissue, einschließlich Tissuehüllen und Tissuelaminate; absorbierende Schäume; absorbierende Schwämme; superabsorbierende Polymere; absorbierende Geliermaterialien; oder ein äquivalentes Material oder Kombinationen von Materialien.
Die Konfiguration und Konstruktion des absorbierenden Kerns 28 kann variieren (z. B. kann der absorbierende Kern variierende Dickezonen, einen hydrophilen Gradienten, einen superabsorbierenden Gradienten oder Annahmezonen mit geringerer mittlerer Dichte und geringerem mittleren Basisgewicht haben; oder kann ein oder mehrere Schichten oder Strukturen umfassen). Ferner kann die Größe und die Absorptionskapazität des absorbierenden Kerns 28 auch dahin gehend variiert werden, Träger im Bereich von Kindern bis Erwachsenen aufzunehmen. Das gesamte Absorptionsvermögen des absorbierenden Kerns 28 sollte jedoch mit der Frachtauslegung und der gedachten Verwendung der Windel 20 compatibel sein.
Eine Ausführungsform der Windel 20 hat einen asymmetrischen, modifiziert T- förmigen, absorbierenden Kern 28 mit Flügeln in der vorderen Taillenregion, aber in einer im wesentlichen rechtwinkligen Form in der hinteren Taillenregion. Beispielhafte absorbierende Strukturen zur Verwendung als absorbierender Kern 28, die eine breite Akzeptanz und einen wirtschaftlichen Erfolg erreicht haben, sind beschrieben in US Patent 4,610,678, unter der Bezeichnung "High-Densitiy Absorbent Structures", veröffentlicht für Weisman et al. am 09. September 1986; US Patent 4,673,402, unter der Bezeichnung "Absorbent Articles With Dual-Layered Cores", veröffentlicht für Weisman et al. am 16. Juni 1987; US Patent 4,888,231, unter der Bezeichnung "Absorbent Core Having A Dusting Layer", veröffentlicht für Angstadt am 19. Dezember 1989; und US Patent 4,834,735, unter der Bezeichnung "High Density Absorbent Members Having Lower Density and Lower Basis Weight Acquisition Zones, veröffentlicht für Alemany et al. am 30. Mai 1989. Der absorbierende Kern kann ferner das duale Kernsystem aufweisen, welches einen Annahme/Verteilungs-Kern aus chemisch versteiften Fasern enthält, die über einem absorbierenden Speicherkern positioniert sind, wie dies detailliert ausgeführt ist in US Patent 5,234,423, unter der Bezeichnung "Absorbent Article With Elastic Waist Feature and Enhanced Absorbency", veröffentlicht für Alemany et al. am 10. August 1993 und in US Patent 5,147,345, unter der Bezeichnung "High Efficiency Absorbent Articles für Incontinence Mangement", veröffentlicht für Young, LaVon und Taylor am 15. September 1992.
Die Oberschicht 24 ist vorzugsweise angrenzend an die körperseitige Seite des absorbierenden Artikels 28 positioniert und ist vorzugsweise mit dieser und mit der Unterschicht 26 durch Anbringungsmittel (nicht gezeigt), wie sie aus dem Stand der Technik allgemein bekannt sind, verbunden. Geeignete Anbringungsmittel sind beschrieben mit Bezug auf ein Verbinden der Unterschicht 26 mit dem absorbierenden Kern 28. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Oberschicht 24 und die Unterschicht 26 direkt miteinander im Windelumfang verbunden und sind indirekt miteinander verbunden, indem sie direkt mit dem absorbierenden Kern 28 durch irgendein geeignetes Anbringungsmittel verbunden sind.
Die Oberschicht 24 ist vorzugsweise nachgiebig, weichfühlig und für die Haut des Trägers nicht störend Ferner ist die Oberschicht 24 vorzugsweise flüssigkeitsdurchlässig und erlaubt Flüssigkeiten (z. B. Urin), ohne weiteres durch ihre Dicke hindurch zu dringen. Eine geeignete Oberschicht 24 kann aus einem weiten Bereich von Materialien hergestellt werden, wie aus Gewebe- und Vliesmaterialien, einschließlich offen geformter Materialien; polymerer Materialien, wie offen geformte thermoplastische Filme, geöffnete Kunststofffilme und hydrogeformte, thermoplastische Filme; poröse Schäume; retikulierte Schäume; retikulierte thermoplastische Filme; und thermoplastische Scrims. Geeignete Gewebe- und Vliesmaterialien können zusammen gesetzt sein aus natürlichen Fasern (z. B. Holz- oder Baumwollfasern), synthetischen Fasern (z. B. polymere Fasern, wie Polyester, Polypropylen oder Polyethylenfasern) oder einer Kombination aus natürlichen und synthetischen Fasern. Die Oberschicht 24 wird vorzugsweise hergestellt aus einem hydrophoben Material, um die Haut des Trägers vor Flüssigkeiten zu isolieren, welche durch die Oberschicht 24 hindurch gegangen sind und im absorbierenden Kern 28 gehalten werden (z. B. um eine Rückbenässung zu verhindern). Falls die Oberschicht 24 aus einem hydrophoben Material hergestellt ist, ist wenigstens die obere Oberfläche der Oberschicht 24 so behandelt, daß diese hydrophil ist, so daß Flüssigkeiten schneller durch die Oberschicht hindurch gelangen werden. Dies vermindert die Wahrscheinlichkeit, daß Körperausscheidungen aus der Oberschicht 24 ausfließen, anstatt durch die Oberschicht 24 gezogen und durch den absorbierenden Kern 28 absorbiert zu werden. Die Oberschicht 24 kann hydrophil gemacht werden, indem sie mit einem grenzflächenaktiven Stoff behandelt wird. Geeignete Verfahren zum Behandeln der Oberschicht 24 mit einem grenzflächenaktiven Stoff umfassen ein Besprühen des Materials der Oberschicht 24 mit dem grenzflächenaktiven Stoff und ein Eintauchen des Materials in den grenzflächenaktiven Stoff. Eine detailliertere Diskussion einer solchen Behandlung und Hydrophilizität ist enthalten in den US Patenten 4,988,344, unter der Bezeichnung "Absorbent Articles with Multiple Layer Absorbent Layers", veröffentlicht für Reising et al. am 29. Januar 1991 und US Patent 4,988,345, unter der Bezeichnung "Absorbent Articles with Rapid Acquiring Absorbent Cores", veröffentlicht für Reising am 29. Januar 1991.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Oberschicht einen offen geformten Film. Offen geformte Filmmaterialien werden für die Oberschicht bevorzugt, weil sie für Körperausscheidungen durchlässig und noch nicht absorbierend sind und eine verringerte Neigung haben, Flüssigkeiten zu erlauben, durch sich zurück zu gelangen und die Haut des Trägers neu zu benässen. So bleibt die Oberfläche des geformten Filmes, welche mit dem Körper in Kontakt ist, trocken, wodurch eine Körperverschmutzung verringert wird und ein komfortableres Gefühl für den Träger erzeugt wird. Geeignete geformte Filme sind beschrieben in US Patent 3,929,135, unter der Bezeichnung "Absorptive Structures Having Tapered Capillaries", veröffentlicht für Thompson am 30. Dezember 1975; US Patent 4,324,246, unter der Bezeichnung "Disposable Absorbent Article Having A Stain Resistant Topsheet", veröffentlicht für Mullane et al. am 13. April 1982; US Patent 4,342,314, unter der Bezeichnung "Resiliant Plasitic Web Exhibiting Fiber-Like Properties", veröffentlicht für Radel et al. am 03. August 1982; US Patent 4,463,045, unter der Bezeichnung "Macroscopically Expanded Three-Dimensional Plastic Web Exhibiting Non-Glossy Visible Surface and Cloth-Like Tactile Impression", veröffentlicht für Ahr et al. am 31. Juli 1984 und US Patent 5,006,394 "Multilayer Polymeric Film" veröffentlicht für Baird am 09. April 1991.
In einer alternativen, bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Oberschicht ein offen geformtes Vlies. Offen geformte Vliesmaterialien werden für die Oberschicht bevorzugt, weil sie durchlässig für Körperausscheidungen sind. Geeignete, geformte Vliesmaterialien sind beschrieben in US Patent 4,840,829, unter der Bezeichnung "Nonwoven Fabric Patterned With Apertures", veröffentlicht für Suzuki et al. am 20. Juni 1989.
Die Unterschicht 26 ist der Bereich der Windel 20, welcher im wesentlichen weg von der Haut des Trägers positioniert ist und welcher die Ausscheidungen, die im absorbierenden Kern 28 absorbiert und aufgenommen sind, daran hindert, Artikel zu benässen, welche die Windel 20, wie Bettlaken und Unterwäsche, zu berühren. So ist die Unterschicht 26 vorzugsweise undurchlässig für Flüssigkeiten (z. B. Urin) und wird vorzugsweise hergestellt aus einem dünnen Kunststofffilm, obwohl andere flexible, flüssigkeitsundurchlässige Materialien auch verwendet werden können (wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "flexibel" auf Materialien, welche nachgiebig sind und welche sich ohne weiteres an die allgemeine Form und Kontur des menschlichen Körpers anpassen.) Die Unterschicht 26 erlaubt jedoch vorzugsweise Dämpfen, aus der Windel 20 zu entweichen. In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein mikroporöser Polyethylenfilm für den Kunststofffilm verwendet. Ein geeigneter, mikroporöser Polyethylenfilm wird hergestellt durch Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. Nagoya, Japan und vermarktet im Handel als Espoir Nr. Ein geeignetes Material für die Unterschicht 26 ist ein thermoplastischer Film mit einer Dicke von etwa 0,012 mm (0,5 mil) bis etwa 0,051 mm (2,0 mil), vorzugsweise mit Polyethylen oder Polypropylen.
Die Unterschicht 26 kann ein einzelnes Element umfassen, wie den oben beschriebenen Film, oder kann eine Anzahl von Materialien umfassen, die miteinander verbunden sind, um die Unterschicht 26 zu bilden. Zum Beispiel kann die Unterschicht eine zentrale Region 74 haben, die einen Film oder ein anderes Element aufweist, und ein oder mehrere äußere Regionen 76, die mit der zentralen Region 74 verbunden sind, die den gleichen oder unterschiedliche Filme oder andere Materialien umfassen. In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Unterschicht 26 eine zentrale Region 76 mit einem flüssigkeitsundurchlässigen, nicht geöffneten Film und zwei gegenüber liegenden äußeren Regionen 76, die einen luftdurchlässigen, geöffneten Film umfassen. Das Mittel, durch welches irgendwelche Bereiche einer solchen Unterschicht verbunden werden, kann irgendein bekanntes Mittel des Standes der Technik umfassen, wie Haftmittel, Wärme, Druck, Wärme und Druck und Ultraschallbindungen. Ferner kann die Unterschicht 26 irgendeine Anzahl von Schichten eines Materials umfassen, die miteinander verbunden sind, um ein Laminat zu bilden. Falls die Unterschicht 26 ein Laminat ist, müssen die Schichten nicht über die Unterschicht gleichförmig sein. Zum Beispiel kann die zentrale Region 74 der Unterschicht 26 mehrere Schichten oder aus einem anderen Material als die äußere Region 76 umfassen.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Unterschicht 26 einen Kunststofffilm (nicht gezeigt) mit einer außenseitigen Oberfläche und einer körperseitigen Oberfläche und einer Vliesbahn (nicht gezeigt), die mit der außenseitigen Oberfläche des Kunststofffilms verbunden ist, um ein Laminat zu bilden. Vorzugsweise überdeckt die Vliesbahn wenigstens einen Bereich des äußersten Bereichs der Windel 20. Insbesondere überdeckt die Vliesbahn wenigstens 70% der Fläche des äußersten Bereichs der Windel 20. Die Vliesbahn kann mit dem Kunststofffilm durch irgendein geeignetes Anbringungsmittel des Standes der Technik verbunden sein.
Zum Beispiel kann die Vliesbahn mit dem Kunststofffilm durch eine gleichförmige kontinuierliche Schicht eines Haftmittels, eine gemusterte Schicht eines Haftmittels oder eine Anordnung von separaten Linien, Spiralen oder Punkten eines Haftmittels fest verbunden sein. Geeignete Haftmittel umfassen ein heiß schmelzendes Haftmittel, das erhältlich ist von Nitta Findley Co., Ltd., Osaka, Japan, als H-2476-01, und ein heiß schmelzendes Haftmittel, das erhältlich ist von H.B. Fuller Japan Co., Lth., Osaka, Japan als JM-6064. Vorzugsweise beträgt die Dichte des Haftmittels das zwischen der Vliesbahn und dem Kunststofffilm aufgebracht ist, von etwa 0,05 g/m² bis etwa 7,0 g/m², vorzugsweise von etwa 0,1 g/m² bis etwa 5,0 g/m², noch vorgezogener von etwa 0,02 g/m² bis etwa 1,5 g/m².
Vorzugsweise kann die Vliesbahn die gesamte oder im wesentlichen die gesamte außenseitige Oberfläche 70 des Kunststofffilms abdecken oder nur diskrete vorbestimmte Bereiche abdecken. In einer bevorzugten Ausführungsform bedeckt die Vliesbahn den ganzen oder im wesentlichen den ganzen Kunststofffilm, um die Windel mit einem kleidungsähnlichen Aussehen und Gefühl zu versehen. Ferner kann die Vliesbahn der Windel eine preiswerte Anlegezone verleihen, die in der Lage ist, die Haken eines haken- und schlingenartigen Befestigers aufzunehmen. (Eine solche Anlegezone könnte als Teil eines primären Befestigungssystems oder als ein Mittel zum Entsorgen einer beschmutzten Windel verwendet werden.)
In einer bevorzugteren Ausführungsform besteht der Kunststofffilm nur aus der Annahmeeinheitsfläche 22 (und es existieren nicht die Seitenfeldflächen 30), während bei der Vliesbahn sowohl die Aufnahmeeinheitsfläche 32 als auch die Seitenfeldflächen 30 existieren. Die Vliesbahn überdeckt die gesamte außenseitige Oberfläche 70 des Kunststofffilms.
Die Vliesbahn ist vorzugsweise luftdurchlässig. Die Vliesbahn kann natürliche Fasern (z. B. Baumwoll- oder Holzfasern) umfassen oder kann Fasern aus Polyethylen, Polypropylen, Polyester, Polyethylenterephthalat oder irgendeine Kombination solcher Fasern umfassen. Ferner kann die Vliesbahn kardiert, spun-geschmolzen, schmelzgeblasen oder durchluftverbunden sein oder irgendwelche anderen Eigenschaften haben oder auf einer anderen bekannten Art und Weise hergestellt sein. Vorzugsweise umfaßt die Vliesbahn ausreichend thermoplastisches Material, um eine thermische Bindung des Materials mit anderen Komponenten der Windel zu erlauben.
Eine besonders bevorzugte Vliesbahn ist eine spunbonded Vliesbahn, die vorzugsweise aus Bikomponentfasern hergestellt ist. Vorzugsweise enthält die Bikomponentfasern ein Polyethylen und ein Polypropylen. Ganz bevorzugt hat die Bikomponentfaser einer Kern aus dem Polypropylen und eine Hülle aus dem Polyethylen. In bevorzugten Ausführungsformen hat die Bikomponentfaser von etwa 55 Gew.-% bis etwa 95 Gew.-% Polyethylen. Ganz bevorzugt hat die Bikomponentfaser von etwa 70 Gew.-% bis etwa 90 Gew.-% Polyethylen.
In bevorzugten Ausführungsformen ist die spunbonded Vliesbahn in der Einwegwindel 20 so angeordnet, daß die Faserrichtung der spunbonded Bikomponent- Kunststofffasern mit der Längsrichtung der Einwegwindel 20 ausgerichtet ist. Vorzugsweise hat die spunbonded Vliesbahn eine Zugfestigkeit von wenigstens 80 gf/cm, vorzugsweise von wenigstens 180 gf/cm in Querrichtung der Einwegwindel 20.
Eine alternative, bevorzugte Vliesbahn ist eine kardierte Vliesbahn, die vorzugsweise hergestellt ist aus Bikomponentfasern. Vorzugswaise enthält die Bikomponentfaser ein Polyethylen und ein Polyethylenterephthalat. Vorzugsweise hat die Bikomponentfaser einen Kern des Polyethylentherephthalats und eine Hülle des Polyethylen: In bevorzugten Ausführungsformen hat die Bikomponentfaser von etwa 50 Gew.-% bis etwa 95 Gew.-% Polyethylen. Ganz bevorzugt hat die Bikomponentfaser von etwa 55 Gew.-% bis etwa 95 Gew.-% Polyethylen.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann die Bikomponentfaser unterschiedliche Typen von Polypropylen enthalten. Ganz bevorzugt hat die Bikomponentfaser einen Kerns des Polypropylen, welcher einen höheren Schmelzpunkt hat und eine Hülle aus Polyethylen, welche einen geringeren Schmelzpunkt hat.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Vliesbahn eine kardierte Vliesbahn, die erhältlich ist von Havix Co., LTD., Gifu, Japan als E-2341. Die Vliesbahn wird hergestellt aus Bikomponentfasern eines Polyethylen (PE) und eines Polyethylenterephthalats (PET). Das Verhältnis von PE/PET beträgt etwa 60/40. Die PE/PET- Bikomponentfaser hat die Abmessung von 2d · 51 mm.
In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform ist die Vliesbahn eine spunbonded Vliesbahn, erhältlich von Mitsui Petrochemical Industries, Ltd., Tokyo, Japan. Die Vliesbahn wird hergestellt aus Bikomponentfasern eines Polyethylens, (PE) und eines Polypropylens (PP). Das Verhältnis von PE/PP beträgt etwa 80/20. Die PEIPP-Bikomponentfaser hat die Dicke von etwa 2,3d.
Die Unterschicht 26 ist vorzugsweise angrenzend an die äußere Oberfläche 64 des absorbierenden Kerns 28 positioniert und ist vorzugsweise mit dieser durch irgendein geeignetes Anbringungsmittel des Standes der Technik verbunden. Zum Beispiel kann die Unterschicht 26 an dem absorbierenden Kern 28 durch eine gleichförmige kontinuierliche Schicht eines Haftmittels, eine gemusterte Schicht eines Haftmittels oder eine Anordnung von separaten Linien, Spiralen oder Punkten eines Haftmittels festgelegt sein. Haftmittel, welche sich als zufriedenstellend herausgestellt haben, werden hergestellt durch H.B. Fuller Company aus St. Paul, Minnesota und vermarktet als HL-1258. Ein Beispiel eines geeigneten Anbringungsmittels mit einem offenen Netzwerkmuster von Filamenten eines Haftmittels, ist offenbart in US Patent 4,573,986, unter der Bezeichnung "Disposable Waste-Containment Garment", veröffentlicht für Minetola et al. am 04. März 1986. Ein weiteres geeignetes Anbringungsmittel mit mehreren Linien von Haftmittelfilamenten, die in einem Spiralmuster verwirbelt sind, ist dargestellt durch die Vorrichtung und das Verfahren, das gezeigt ist in US Patent 3,911,173, veröffentlicht für Sprague, Jr. am 07. Oktober 1975; US Patent 4,785,996, veröffentlicht für Ziecker et al. am 22. November 1978; und US Patent 4,842,666, veröffentlicht für Werenicz am 27. Juni 1989. Alternativ kann das Anbringungsmittel Wärmebindungen, Druckbindungen, Ultraschallbindungen, dynamisch mechanische Bindungen oder irgendein anderes geeignetes Anbringungsmittel oder Kombinationen dieser Anbringungsmittel, wie sie im Stand der Technik bekannt sind, umfassen.
Es sind auch Ausführungsformen berücksichtigt, in welchen der absorbierende Kern nicht mit der Unterschicht 26 und/oder der Oberschicht 24 verbunden ist, um eine größere Dehnbarkeit in der vorderen Taillenregion 46 und der hinteren Taillenregion 44 zu schaffen. Alternative Ausführungsformen sind berücksichtigt, in welchen ein zusätzliches Element, wie ein flüssigkeitsundurchlässiges Barrierenmaterial (Barrierenmaterialien) (nicht gezeigt), zwischen der äußeren Oberfläche 64 des absorbierenden Kern 28 und der Unterschicht 28 positioniert ist. Ein solches Barrierenelement kann oder kann nicht mit dem absorbierenden Kern 28 verbunden sein. Ferner kann die Unterschicht 26 mit einem Barrierenmaterial (Barrierenmaterialien) verbunden sein oder nicht, die zwischen der Unterschicht 26 und dem absorbierenden Kern 28 positioniert sind.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des absorbierenden Einwegartikels ist ein Katamneseprodukt. Bevorzugte Katamneseprodukte umfassen einen geformten Film, eine geöffnete Oberschicht, wie offenbart in US Patent 4,285,343 (McNair), veröffentlicht am 25. August 1981; US Patent 4,608,047 (Mattingly), veröffentlicht am 26. August 1986 und US Patent 4,687,478 (Van Tilburg), veröffentlicht am 18. August 1987.
Bevorzugte Katamneseprodukte können Flügel, Seitenklappen und weitere Strukturen und Elemente umfassen, wie sie beschrieben sind in der parallel anhängigen, allgemein übertragenen US-Anmeldung, amtliches Aktenzeichen Nr. 984,071 für Yasuko Morita, unter der Bezeichnung "Absorbent Article Having Elasticized Side Flaps", anwaltliches Aktenzeichen Nr. JA-09RM, eingereicht am 30. November 1992.
Ein besonders bevorzugter absorbierender Einwegartikel mit dem A-HFAP der vorliegenden Erfindung hat eine verringerte Neigung für Oberflächennässe. Ein solcher Artikel erleichtert auch das Weghalten des antimikrobiellen Mittels sowie der absorbierten Flüssigkeit von der Haut des Benutzers. Ein absorbierender Einwegartikel mit einer Unterschicht, einer Oberschicht, einer Annahme/Verteilungsschicht und einem absorbierenden Kern; wobei der absorbierende Kern das A-HFAP der vorliegenden Erfindung umfaßt.
Bezug nehmend auf Fig. 2 ist eine beispielhafte Ausführungsform eines solchen absorbierenden Einwegartikels in Form einer Windel vorgesehen. Fig. 2 ist eine Ansicht im Querschnitt einer solchen Ausführungsform der Einwegwindel aus Fig. 1, entlang einer quer verlaufenden Mittellinie 110 in Fig. 1. Diese Ansicht zeigt fragmentarisch Querschnittsansichten der Unterschicht 26, der Kernabdeckung 22, des absorbierenden Kern 28 der Oberschicht 24 und der elastisch gemachten Beinaufschläge 32. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen in Fig. 1 darin, daß ein zusätzliches Element, die Annahme/Verteilungs-Schicht 105, hinzu gefügt wurde.
Fig. 3 ist eine vergrößerte Ansicht einer alternativen Ausführungsform der Einwegwindel aus Fig. 1, wobei die Ansicht einem Bereich aus Fig. 2 entspricht. In dieser Ausführungsform umfaßt die Oberschicht 24 eine erste Oberschichtlage 115 und eine zweite Oberschichtlage 120. Die erste Oberschichtlage 115 und die zweite Oberschichtlage 120 sind vorzugsweise miteinander wärmeverbunden. Die Annahme/Verteilungs-Schicht 105 umfaßt eine erste Annahme/Verteilungs-Schicht 125 und eine zweite Annahme/Verteilungs-Schicht 130. Die erste Annahme/Verteilungsschicht 125 ist vorzugsweise mit einem Spiralkleber mit der zweiten Oberschichtlage 120 verbunden. Vorzugsweise sind die erste Annahme/Verteilungs-Schicht 125 und die zweite Annahme/Verteilungsschicht 130 nicht miteinander verbunden.
Beide in Fig. 2 oder Fig. 3 angegebenen Ausführungsformen liefern eine verringerte Neigung einer Oberflächennässe; und erleichtern folglich das Weghalten des antimikrobiellen Mittels von der Haut des Benutzers, selbst nach einer Benässung. In anderen Worten, eine solche Ausführungsform verringert die Chance, daß eine Flüssigkeit, z. B. Urin, die mit A-HFAP in Kontakt gekommen ist und nun möglicherweise das antimikrobielle Mittel enthält, zurück zur Haut des Benutzers fließen wird und das antimikrobielle Mittel in Kontakt mit der Haut des Benutzers bringen wird.
Bevorzugte Materialien für die Oberschicht 24 und die Annahme/Verteilungs- Schicht 105 für einen solchen absorbierenden Artikel mit reduzierter Oberflächenfeuchtigkeit umfassen das Folgende:
Ein bevorzugtes Material für die Oberschicht 24 ist P-8 Vliesstoff, erhältlich von Fiberweb North America, Inc. (Simpsonville, South Carolina, USA). Es ist eine herkömmlich thermogebundene, kardierte Bahn von etwa 20 bis 22 g/m², hergestellt aus Polypropylenfasern von etwa 2; 2 dtex und mit einem leicht entfernbaren grenzflächenaktiven Stoff (Spinfertigung), das heißt, bei einem ersten Flüssigkeitsauftritt, ist es sehr hydrophil, bei einer wiederholten Benässung ist es im wesentlichen hydrophob, wie das Basispolypropylen.
Noch bevorzugter für die Oberschicht 24 ist das Material S-2355, hergestellt von Havix Co., Japan. Dies ist ein zweilagiges Verbundmaterial und wird hergestellt aus zwei Arten von synthetischen, mit einem grenzflächenaktiven Stoff behandelten Bikomponentfasern, und zwar unter Verwendung von Kardierungs- und Durchlufttechnologien. Die erste Oberschichtlage 115 ist vorzugsweise eine Polypropylen/Polypropylen-Bikomponentfasern, z. B. ein bei geringerer Temperatur schmelzendes Polypropylen in der Hülle und einem bei höherer Temperatur schmelzendes Polypropylen im Kern der Faser. Die zweite Oberschichtlage 120 ist vorzugsweise eine Polyethylen/Polyethylenterephthalat-Bikompontfaser, z. B. ein Polyethylen mit einer geringeren Schmelztemperatur in der Hülle und einer höheren Schmelztemperatur und elastischeren Polyethylenterephthalat im Kern der Fasern. Die erste Oberschichtlage 115 hat vorzugsweise einen schwachen hydrophilen grenzflächenaktiven Stoff und die zweite Oberschichtlage hat vorzugsweise einen normal hydrophilen grenzflächenaktiven Stoff. Das gesamte Basisgewicht eines typischen Materials beträgt etwa 20 bis 22 g/m².
Vorzugsweise umfaßt die Annahme/Verteilungs-Schicht 105 kardierte, mit Harz gebundene Vliesmaterialien mit starkem Loft, wie z. B. FT-6860, erhältlich von Polymer Group, Inc. North America (Landisiville, New Jersey, USA). Sie werden hergestellt aus Polyethylenterephthalat-Fasern von 6 dtex und haben ein Basisgewicht von etwa 43 g/m². Alternativ umfaßt die Annahme/Verteilungs-Schicht 105 ein chemisch behandeltes, versteiftes, Zellulosefasermaterial, erhältlich von Weyerhaeuser Co. (USA) unter der Handelsbezeichnung CMC. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Annahme/Verteilungs-Schicht 105 ein herkömmliches Zellulose-Flockenmaterial, auch als Holz-Zellstofffaser bekannt, erhältlich von Weyerhäuser Co. (USA) unter dem Handelsnamen FLINT RIVER.
Es sei ferner so verstanden, daß die vorliegende Erfindung auch anwendbar ist auf andere absorbierende Artikel, die im Handel durch andere Namen bekannt sind, wie Inkontinenzeinlagen, Erwachsenen-Inkontinenzprodukte, Übungshöschen, Windeleinlagen, Gesichtstücher, Papierhandtücher und dergleichen.

Testverfahren

(a) Allgemeines

Alle Tests werden bei Raumtemperatur ausgeführt, welche etwa 23 ± 2ºC beträgt, und bei etwa 50 ± 20% relativer Luftfeuchtigkeit.
Sofern nicht ausdrücklich spezifiziert, ist das in den Testverfahren verwendete spezifische synthetische Urin allgemein bekannt als JAYCO SYNURINE und erhältlich von Jayco Parmaceuticals Company aus Camp Hill, Pennsylvania. Die Formel für das synthetische Urin ist: 20 g/l KCl, 2,0 g/l Na&sub2;SO&sub4;, 0,85 g/l (NH4)H&sub2;PO&sub4;; 0,15 g/l (NH&sub4;)&sub2;HPO&sub4;, 0,19 g/l CaCl&sub2; und 0,23 g/l MgCl&sub2;. Alle diese Chemikalien sind von Reagenzqualität. Der pH-Wert des synthetischen Urins liegt im Bereich von etwa 6,0 bis etwa 6,4.

(b) Abschließende Produktfeuchtigkeit (Windelrücknässung)

Mit Bezug auf Fig. 4 ist eine Testprobe (bzw. eine absorbierende Struktur) 10, welche einen absorbierenden Kern umfaßt und eine Oberschicht und eine Unterschicht enthält, so angeordnet, daß sie flach auf einer Schaumplattform 11 innerhalb eines Perspex-Kasten liegt, (nur Basis 10 von dieser ist dargestellt). Eine Perspex- Platte 13 mit einer Öffnung von 5 cm Durchmesser im wesentlichen ihrer Mittel wird auf der Oberseite der Probe angeordnet. Das synthetische Urin wird durch einen Zylinder 14 auf die Probe eingeführt, welcher in der Öffnung sitzt und in diese geklebt ist. Elektroden 15 sind auf der untersten Oberfläche der Platte angeordnet, in Kontakt mit der Oberfläche der absorbierenden Struktur 10. Die Elektroden sind mit dem Zeitgeber verbunden.
Die Testprobe 10 wird mit 225 ml synthetischen Urins aus einer Höhe von 5 cm oberhalb der Probenoberfläche befrachtet. Die Fracht erfolgt über drei Schwälle von jeweils 75 ml in 3 min Intervallen.
Nach der Beendigung der Befrachtung mit 225 ml. synthetischen Urins wird die Perspex-Platte 13 entfernt. Zwei Teile Filterpapier (geliefert von Hollingsworth & Vose, United Kingdom, des Typs ERT FF3.W/S) mit Abmessungen von 12 cm · 12 cm werden gewogen und dann auf der mit Urin befrachteten Windel angeordnet. Eine Last von 2 kg über einer Fläche von 10 cm mal 10 cm wird auf das Filterpapier aufgebracht (das heißt, 0,28 psi) für 2 Minuten. Das Filterpapier wird entfernt und ein zweites Mal gewogen. Die Windelrücknässung (DR) wird definiert als die Zunahme an Gewicht (g) des Filterpapiers.

(c) Basisgewicht

Basisgewichte beziehen sich häufig auf verschiedene Materialien. Diese können generiert werden, indem im wesentlichen das Gewicht eines Probenstücks durch seines Fläche geteilt wird. Die Größe der Fläche sowie die Anzahl der erforderlichen Wiederholungen ist abhängig von der Homogenität des Probenstücks.

(d) Hydrophilizität/Hydrophobizität

Die Hydrophilizität (und somit die Benäßbarkeit) werden typischerweise definiert durch den Kontaktwinkel und die Oberflächenspannung der betroffenen Fluide und Feststoffe. Dies wird im Detail diskutiert in z. B. der Veröffentlichung der American Chemical Society unter der Bezeichnung "Contact Angle, Wettability and Adhesion", herausgegeben durch R.F. Gould (copyright 1964). In dem Kontext der vorliegenden Erfindung können Materialien in drei Gruppen kategorisiert werden:
Materialien, welche "hochgradig hydrophil" sind (abgekürzt "h+"): Diese haben im allgemeinen einen Kontaktwinkel von weniger als etwa 80 Grad. Beispiele umfassen Zellulosefasern und olefinische Polymere, wenn sie mit einem effektiven und starken grenzflächenaktiven Mittel behandelt werden (wenigstens, wenn sie das erste Mal einer Benässung ausgesetzt sind).
Materialien, welche "im wesentlichen hydrophob" sind (abgekürzt "h-"): Diese haben im allgemeinen einen Kontaktwinkel von mehr als etwa 100 Grad. Beispiele umfassen reine Olefine (Polyethylen/Polypropylen) ohne grenzflächenaktive Stoffe (weder an der Oberfläche noch im Harz eingebaut).
Materialien, welche "moderat hydrophil" sind (abgekürzt "ho"): Diese haben einen Kontaktwinkel von etwa 90 Grad. Beispiele umfassen Polypropylen/Polyethylen mit weniger wirksamen in Harz eingebauten grenzflächenaktiven Stoffen und anderen weniger hydrophilen grenzflächenaktiven Stoffen, die auf der Oberfläche solcher Olefine aufgebracht sind.

(e) Grenzflächenspannung

Die Grenzflächenspannung des synthetischen Urins wird z. B. gemessen mit dem Prozessor-Tensiometersystem K14; welches im Handel erhältlich ist von KRUSS Co., Deutschland. Die gemessenen Werte des synthetischen Urins und destillierten Wassers betragen 72 dyne/cm bzw. 64 dyne/cm.
3,0 Gramm von A-HFAP wird in einen 400 ml Becherglas gegeben. 150 ml des synthetischen Urins wird in das Becherglas gegossen, und es werden dem A-HFAP 10 Sekunden Zeit gegeben, einen Teil des synthetischen Urins zu absorbieren. Das nasse oder gequollene A-HFAP wird dann durch ein Filterpapier (Whatman 1003- 090) gefiltert. Das Filtrat wird gesammelt und unmittelbar mit dem Prozessor Tensiometersystem K14 gemessen.

(e) Freie Quellrate

Die freie Quellrate (FSR) ist definiert als die Zeitdauer, in der ein Gramm des A- HFAP 10 ml des synthetischen Urins bei Raumtemperatur absorbiert. Das A-HFAP wird gemessen in einer Teilchenform, deren Teilchengröße im Bereich von etwa 300 bis etwa 600 Mikron liegt, und welche eine Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 5 Gew.-% hat.
Die FSR wird wie folgt gemessen. Ein Gramm des A-HFAP wird auf dem Boden eines Wägeschiffchens aus Polystylen (5,5 cm · 5,5 cm am Boden, 2,5 cm tief und 8,0 cm · 8,0 cm an der Oberseite) ausgebreitet, welches im Handel erhältlich ist z. B. von luchi Co., Ltd., Osaka, Japan als Katalog Nr. 11-582-02. 10 Gramm des synthetischen Urins werden dem Wägeschiffchen hinzu gegeben. Die Zeit, die benötigt wird, um im wesentlichen die gesamte Flüssigkeit zu absorbieren, wird gemessen. Die FSR wird berechnet durch Teilen von 10 Gramm synthetischen Urins durch 1 Gramm A-HFAP und die gemessene Zeit in Sekunden.

(g) Antimikrobielle Wirksamkeit

Ein frisches Erwachsenenurin wird zuerst gesammelt und mit einer sterilisierten Filtereinheit (0,45 um Poren) gefiltert. Das Impfmittel wird präpariert durch Mischen von drei Stämmen, die lauten Candida albicans ATCC 10231, Escherichis coli ATCC8734 und Staphylococcus epidermis ATCC 14900. Die Konzentration des Impfstoffs wird bei etwa 10&sup7; cfu pro 50 ml Urin eingestellt. Eine Windelprobe von 10 cm · 10 cm Größe wird in einer sterilisierten, wegwerfbaren Petrischale angeordnet. Die Windelprobe umfaßt eine Vliesstoff-Oberschicht, eine zweite Vliesstoff-Zwischenschicht und einen absorbierenden Kern mit einem A-HFAP (oder HFAP) und Holzzellstofffasern. 50 ml des mikrobiell geimpften Urins wird auf die Windelprobe aufgebracht. Die Windelprobe wird dann in einem Ofen bei 33ºC für 10 Stunden inkubatiert und in einer sterilisierten Kunststofftasche verdaut, welche 150 ml von MLB/Tween Brühe enthält. 10 ml der Impfflüssigkeit wird aus der verdauten Testprobe extrahiert. 1 ml des Impfextrakts wird 10-fach; 100-fach; 1000- fach; 10.000-fach und 100.000-fach mit einer MLB/Tween-Brühe verdünnt, die eine Petrischale abdeckt. Etwa 1 bis2 ml der verdünnten Impflösungen wird auf eine neue MLB/Tween-Brühe überdeckten Petrischale übertragen. Die geimpften Petrischalen werden unter 33ºC inkubatiert. Von diesen Petrischalen wird die bakterielle Population durch ein bakterielles Plattenzählverfahren gemessen. Die Zählung der bakteriellen Population wird periodisch durchgeführt, z. B. alle zwei oder vier Stunden.
Der antimikrobielle Wirksamkeitsindex (AEI) ist definiert als das Verhältnis der in HFAP gewachsenen bakteriellen Population zu der in A-HFAP gewachsenen bakteriellen Population über eine Zeitspanne von 8 Stunden seit der Implantation.

Beispiele

Beispiel 1

Die Beispiel zeigt ein Beispiel zum Produzieren eines HFAP der vorliegenden Erfindung.
4000 Teile einer wäßrigen Lösung von 37% Acrylmonomer, zusammengesetzt aus 74,95 Mol% Natriumacrylat, 75 Mol% Acrylsäure und 0,05 Mol% Trimethylolpropantriacrylat wird polymerisiert, indem sie mit 2,0 Teilen Natriumpersulfat und 0,08 Teilen 1-ascorbinsäure verrührt wird, um ein gelhydriertes Polymer zu erzeugen, das in einem Teilchendurchmesser von etwa 5 mm fein verteilt ist. Das gelhydrierte Polymer wird mit einem Heißlufttrockner bei 150ºC getrocknet, mit einer hammerartigen Zerkleinerungsvorrichtung pulverisiert und mit einem 20- Maschenmetallsieb gesiebt, um ein 20-Maschen-Durchgangspulver als ein absorbierendes Polymer A abzutrennen (mit einem mittleren Teilchendurchmesser von etwa 350 Mikron).
Durch das Mischen von 100 Teilen des absorbierenden Polymers A mit 0,5 Teilen Glycerin, 2 Teilen Wasser und 2 Teilen Ethylalkohol und dann durch Wärmebehandlung des resultierenden Gemisches bei 210ºC wird ein absorbierendes Polymer B mit einer sekundär vernetzten Oberflächenregion erhalten. Das absorbierende Polymer B entspricht der Codenummer "L761f" des HFAP, welches im Handel erhältlich ist von Nippon Shokubai Co., Ltd., Osaka, Japan.

Beispiel 2

Dieses Beispiel zeigt ein Beispiel zum Produzieren eines A-HFAP der vorliegenden Erfindung.
10 g eines 1-hydroxy-2-pyrrolidonderivats (unter der Marke Octopirox erhältlich, z. B. von Hoechst Japan (Osaka, Japan)) wird gelöst in 100 ml mit Methylalkohol- Lösungsmittel. Nach der vollständigen Auflösung wird die Lösung in einen Lösungsmittelbehälter eingegeben, welcher mit einer Sprühdüse und einer Luftpumpe verbunden ist. 500 g des absorbierenden Polymers B aus Beispiel 1 wird auf einem Edelstahlbehälter verteilt. 25 g des 1-hydroxy-2-pyrrolidonderivat-Lösungsmittels wird auf 500 g der absorbierenden Polymerteilchen bci Raumtemperatur gesprüht und durch Rühren für 15 Minuten vermischt. Die mit 1-hydroxy-2- pyrrolidonderivat beschichteten absorbierenden Polymerteilchen werden nachfolgend einem Trocknungsvorgang bei 40ºC in einem Unterdruckofen für 2 Stunden ausgesetzt oder einem Lufttrocknungsvorgang für 10 Minuten, um den Feuchtigkeitsgehalt auf weniger als 1% der absorbierenden Polymerteilchen zu reduzieren. Die Teilchen werden sanft in Körnchen von gleich oder weniger als 800 um Größe gemahlen, was zu einer nominalen Produktion von Polymerstaub führt. Die resultierenden Teilchen enthalten 0,5% 1-hydroxy-2-pyrrolidonderivat.
Die resultierenden Teilchen A-HFAP haben eine freie Quellrate (FSR) von 0,31 g/g/Sekunde, eine Urinoberflächenspannung (ZST) von 53 dyn/cm, eine Windelrücknässung (DR) von 3,7 g und einen antimikrobiellen Wirksamkeitsindex (AEI) von etwa 103.

Beispiel 3

Dieses Beispiel zeigt ein Beispiel eines absorbierenden Kerns, welcher ein A-HFAP der vorliegenden Erfindung enthält.
Ein Bildner einer handgeschöpften Flächenlage wird verwendet, um ein homogen gemischtes Pad aus Fasern und HFAP-Teilchen herzustellen. Komprimierte Luft wird verwendet, um Holz-Zellstofffasern und A-HFAP-Teilchen zu dispergieren, und ein Vakuumsystem wird verwendet, um die Faser und das A-HFAP zu lokalisieren und somit ein stabilisiertes Pad zu bilden. Holzzellstoff von Pinien wird zerkleinert und auf einem Führungsrohr aufgegeben, das durch einen Handausheber verbunden ist. Ein A-HFAP, das aus Beispiel 2 erhalten wird, wird zuerst auf den Vibrationsboden des HFAP-Zuführers gegeben und in die Holz-Zellstofffasern (das heißt, Zellulosefasern) während des Faserablagevorgangs eingesprengt. Ein absorbierender Kern, der 230 bis 400 g/m² Holz-Zellstofffasern und 160 bis 360 g/m² des A-HFAP enthält, wird gebildet. Der absorbierende Kern ist besonders geeignet für wegwerfbare Inkontinenz-Windelprodukte für Kinder und/oder Erwachsene. Eine typische Zusammensetzung einer L-Größe-Kinderwindelanwendung ist in der folgenden Tabelle 1 gezeigt: Tabelle 1

Beispiel 4

Dieses Beispiel zeigt ein weiteres Beispiel zum Produzieren eines A-HFAP der vorliegenden Erfindung.
10 g von 1-hydroxy-2-pyrrolidonderivat (unter dem Markennamen Ocotpirox, erhältlich z. B. von Hoechst Japan (Osaka, Japan)) wird gelöst in 100 ml eines Methylalkohol-Lösungsmittels. Nach der vollständigen Auflösung wird die Lösung in einen Lösungsbehälter überführt, welcher mit einer Sprühdüse und einer Luftpumpe verbunden ist. 500 g des absorbierenden Polymers, welches im Handel erhältlich ist von Nippon Shokubai Co., Ltd., Osaka, Japan als Code Nr. "L202", wird auf einem Edelstahlbehälter verteilt. 25 g des 1-hydroxy-2-pyrrolidonderivat-Lösungsmittels wird auf die 500 g der absorbierenden Polymerteilchen bei Raumtemperatur gesprüht und durch Rühren für 15 Minuten vermischt. Die mit 1-hydroxy-2- pyrrolidonderivat beschichteten absorbierenden Polymerteilchen werden nachfolgend einem Trocknungsvorgang 40ºC in einem Unterdruckofen für 2 Stunden ausgesetzt oder einer Lufttrocknung für 10 Minuten, um den Methylalkoholanteil auf weniger als 1% der absorbierenden Polymerteilchen zu reduzieren. Die Teilchen werden leicht in Körner von gleich oder weniger als 800 um Größe gemahlen, was zu einer nominalen Produktion von Polymerstaub führt. Die resultierenden Teilchen enthalten 0,5% 1-hydroxy-2-pyrrolidonderivat.
Die resultierenden Teilchen (A-HFAP) haben eine freie Quellrate (FSR) von 0,45 g/g/Sekunde, einen Urinoberflächenspannung (UST) von 61 dyn/cm, eine Windelrücknässung (DR) von 0,3 g und einen antimikrobiellen Wirksamkeitsindex (AEI) von etwa 103.

Beispiel 5

Dieses Beispiel zeigt ein weiteres Beispiel eines absorbierenden Kerns, welcher ein A-HFAP der vorliegenden Erfindung enthält.
Ein Handblattformer wird verwendet, um ein homogen gemischtes Pad aus Fasern und HFAP-Teilchen zu bilden. Komprimierte Luft wird verwendet, um Holz- Zellstofffasern und A-HFAP-Teilchen zu dispergieren, und ein Vakuumsystem wird angelegt, um die Faser und das A-HFAP zu lokalisieren und so ein stabilisiertes Pad zu bilden. Holzzellstoff der Pinie wird disintegriert und auf ein Überführungsröhrchen gegeben, das mit einem Handausheber verbunden ist. Ein A-HFAP, das aus Beispiel 4 erhalten wird, wird zuerst auf den Vibrationsboden des HFAP-Zuführers geladen und in die Holz-Zellstofffasern (das heißt, Zelllulosefasern) während des Faserablagevorgangs eingesprengt. Ein absorbierender Kern, der 230 bis 400 g/m² Holz-Zellstofffasern und 160 bis 360 g/m² des A-HFAP enthält, wird gebildet. Der absorbierende Kern ist besonders geeignet für wegwerfbare Inkontinenz- Windelprodukte für Kinder und/der Erwachsene. Eine typische Zusammensetzung einer L-Größen Kinderwindelanordnung ist in der obigen Tabelle 1 gezeigt.

Beispiel 6

Das Beispiel zeigt eine antimikrobielle Wirksamkeit eines A-HFAP der vorliegenden Erfindung unter Verwendung des In-Vivo-Testverfahrens.
Ein A-HFAP, das aus dem Beispiel 3 erhalten wird, wird in der Windelprobe verwendet. Die Messung der bakteriellen Population wird gemäß dem antimikrobiellen Wirksamkeitstest ausgeführt.
Fig. 5 zeigt ein Beispiel eines Ergebnisses des antimikrobiellen Wirksamkeitstests der Windelproben. Die vertikale Achse zeigt die bakterielle Population (cfu/ml), wohingegen die horizontale Achse die Zeit (Stunden) zeigt. Die Linie L1 zeigt die zunehmende Anzahl von Bakterien in der Windelprobe, welche ein normales HFAP aufweist. Andererseits zeigt die Linie L2 die zunehmende Anzahl von Bakterien in der Windelprobe, welche ein A-HFAP aufweist. Wie aus Fig. 5 zu sehen ist, ist die Anzahl an Bakterien durch die Wirksamkeit des A-HLFAP reduziert.

Claims

1. Ein antimikrobielles, Hydrogel bildendes absorbierendes Polymer mit:

(a) einem Hydrogel bildenden, absorbierenden Polymer; und

(b) einem antimikrobiellen Mittel mit einem 1-hydroxy-2-pyrolidon Derivat, das durch die Formel (I) dargestellt ist;

in welcher R&sub1; darstellt eine Alkylgruppe mit 1-17 Kohlenstoffatomen, eine Alkenylgruppe mit 1-17 Kohlenstoffatomen, eine Cycloalkylgruppe mit 5-8 Kohlenstoffatomen, eine Bicycloalkylgruppe mit 7-9 Kohlenstoffatomen, eine Cycloalkyl- Alkylgruppe, in welcher die Alkylgruppe 1-4 Kohlenstoffatome hat und die Cycloalkylgruppe durch eine Alkylgruppe mit 1-4 Kohlenstoffatomen ersetzt werden kann, eine Arylgruppe, eine Aralkylgruppe mit einer Alkylgruppe, die 1-4 Kohlenstoffatome hat, eine Aryl-Alkenylgruppe, deren Alkenylgruppe 2-4 Kohlenstoffatome hat, eine Aryloxialkyl- oder Arylmercaptoalkylgruppe, deren Alkylgruppe 1-4 Kohlenstoffatome hat, eine Benzhydrylgruppe, eine Phenylsulfonylalkylgruppe, deren Alkylgruppe 1-4 Kohlenstoffhatome hat, eine Furylalkenylgruppe, deren Furyl- oder Alkenylgruppe 2-4 Kohlenstoffatome hat, wobei die oben erwähnte Aryl- Restgruppe ersetzt werden kann durch eine Alkylgruppe mit 1-4 Kohlenstoffatomen, eine Alkoxygruppe mit 1-4 Kohlenstoffatomen, eine Nitrogruppe, eine Zyanogruppe oder ein Halogenatom; R&sub2; darstellt ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1-4 Kohlenstoffatomen, eine Alkenylgruppe mit 2-4 Kohlenstoffatomen, ein Halogenatom, eine Phenylgruppe oder eine Benzylgruppe; und X&spplus; darstellt eine organische Base, ein Alkalimetallion, ein Ammoniumion, ein alkalisches Erdmetallion oder ein zweiwertiges bis vierwertiges kationisches Ion.

2. Antimikrobielles, Hydrogel bildendes, absorbierendes Polymer nach Anspruch 1, in welchem das Hydrogel bildende, absorbierende Polymer mit dem antimikrobiellen Mittel beschichtet ist.

3. Antimikrobielles, Hydrogel bildendes, absorbierendes Polymer nach Anspruch 1, in welchem das antimikrobielle Mittel ein Piroctonolamin [1-hydroxi-4-methyl-6- (2,4,4-trimethylpentyl)-2(1H)-pyridonmonoethanolaminssalz ist.

4. Antimikrobielles, Hydrogel bildendes, absorbierendes Polymer nach Anspruch 1, in welchem das antimikrobielle Mittel ferner umfaßt einen chemischen Stoff aus gewählt aus der Gruppe bestehend aus quartärem Anmonium, Phenol-, Amid-, Säure- und Nitroverbindungen und Mischungen daraus.

5. Antimikrobielles, Hydrogel bildendes, absorbierendes Polymer nach Anspruch 1, in welchem das antimikrobielle Mittel ferner umfaßt ein Benzalkoniumchlorid.

6. Antimikrobielles, Hydrogel bildendes, absorbierendes Polymer nach Anspruch 1, in welchem das Verhältnis des antimikrobiellen Mittels zu dem Hydrogel bildenden, absorbierenden Polymer von etwa 100 : 0,01 bis etwa 100 : 2 beträgt.

7. Verfahren zum Herstellen eines antimikrobiellen, Hydrogel bildenden, absorbierenden Polymers, wobei das Verfahren umfaßt den Schritt eines Aufbringens eines antimikrobiellen Mittels mit einem 1-hydroxi-2-pyrrolidon Derivat, dargestellt durch die Formel (I) aus Anspruch 1 auf ein Hydrogel bildendes, absorbierendes Polymer.

8. Verfahren nach Anspruch 7, in welchem das Hydrogel bildende, absorbierende Polymer in Form von Teilchen vorliegt und der Schritt des Aufbringens des antimikrobiellen Mittels auf das Hydrogel bildende, absorbierende Polymer den Schritt eines Aufbringens des antimikrobiellen Mittels auf die Teilchen umfaßt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, in welchem der Schritt des Aufbringens des antimikrobiellen Mittels auf die Teilchen den Schritt eines Beschichtens des Hydrogel bildenden, absorbierenden Polymers mit dem antimikrobiellen Mittel umfaßt.

10. Verfahren nach Anspruch 8, in welchem der Schritt des Aufbringens des antimikrobiellen Mittels auf die Teilchen die Schritte eines Mischens eines zusätzlichen chemischen Stoffes umfaßt, der geeignet ist, mit dem antimikrobiellen Mittel das Wachstum von Mikroorganismen zu verhindern oder diese abzutöten, und ein Aufbringen des resultierenden Gemisches auf die Teilchen.

11. Verfahren nach Anspruch 8, in welcher der Schritt des Aufbringens des antimikrobiellen Mittels auf die Teilchen umfaßt die Schritte eines Lösens des antimikrobiellen Mittels in einem Lösungsmittel, um eine Lösung herzustellen, und ein Aufbringen der resultierenden Lösung auf die Teilchen, um eine Zwischenmischung herzustellen.

12. Verfahren nach Anspruch 11, ferner mit dem Schritt eines Entfernens wenigstens eines Teils des Lösungsmittels aus der Zwischenmischung.

13. Antimikrobielles, Hydrogel bildendes, absorbierendes Polymer, hergestellt durch das Verfahren nach Anspruch 7.

14. Absorbierender Einwegartikel mit dem antimikrobiellen, Hydrogel bildenden, absorbierenden Polymer nach Anspruch 1.

1 S. Einwegwindel mit dem antimikrobiellen, Hydrogel bildenden, absorbierenden Polymer nach Anspruch 1.

16. Absorbierender Einwegartikel mit:

a) einer flüssigkeitsdurchlässigen Oberschicht;

b) einer flüssigkeitsundurchlässigen Unterschicht; und

c) einem in der Oberschicht und der Unterschicht positionierten absorbierenden Kern,

wobei der absorbierende Kern das antimikrobielle, Hydrogel bildende, absorbierende Polymer nach Anspruch 1 aufweist.