JP2003524687A

JP2003524687A - 超吸収性ポリマー

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Publication number: JP2003524687A
Application number: JP2001548155A
Authority: JP
Inventors: ジェイシックダトキエウィッツ; トンサン; ワーナーロンスキー; ヨンリ; ジアンキン; シャオミンザン
Original assignee: キンバリークラークワールドワイドインコーポレイテッド
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 2000-12-19
Publication date: 2003-08-19
Also published as: AU2583701A; KR20020062668A; BR0016828A; US7820873B2; RU2002120288A; ZA200205194B; DE60029996T2; AU777449C; MXPA02006537A; US20030139714A1; EP1242128B1; WO2001047569A1; AU777449B2; DE60029996D1; EP1242128A1; CN1450918A; KR100732073B1

Abstract

(57)【要約】超吸収性ポリマーを原位置で形成する吸収性構造。構造は、吸収性材料及び活性剤を含む繊維材料を含む。この繊維材料は、活性化剤で刺激されると、活性剤を放出し、これによってポリマーが超吸収性ポリマーになる。吸収性複合体は、水膨潤性で水不溶性のポリマーであることが望ましい。この吸収性構造は、超吸収性複合体を原位置で形成する。活性剤を含有する繊維材料を作る方法を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（技術分野）本発明は、一般に、原位置で、大量の液体を吸収する能力を有する超吸収性複
合体を形成する吸収性構造に関する。構造は、吸収性材料及び内部に活性剤が組
み込まれている繊維材料を含む。繊維材料は、液体との接触に反応して活性剤を
放出し、活性剤は、吸収性材料が超吸収性材料になるように活性化する。吸収性
構造は、体液を吸収するのに用いられる使い捨ての吸収性製品のような使い捨て
の吸収性製品に有用である。

【０００２】（背景技術）使い捨ての吸収性パーソナルケア製品に、通常、超吸収体として知られる水膨
潤性の一般に水不溶性の吸収性材料を用いることは公知である。このような吸収
性材料は、一般に、このような製品の全体の嵩を減少させると同時に、その吸収
容量を増大させるために、おむつ、トレーニングパンツ、大人用失禁用製品、及
び女性用ケア製品のような吸収性製品に用いられる。このような吸収性材料は、
一般に、吸収性製品の繊維マトリクス、例えば木材パルプフラフのマトリクス内
に存在する。木材パルプフラフのマトリクスの吸収容量は、一般に、約６グラム
液体／グラムフラフである。超吸収性材料の吸収容量は、一般に、水中では、そ
の重量の少なくとも約１０、望ましくは約２０、多くの場合、約１０００倍であ
る。明らかに、そのような吸収性材料をパーソナルケア製品に組み込むと、製品
の吸収容量を増加させると同時に、全体の嵩を減少させることができる。

【０００３】パーソナルケア製品に吸収性材料として用いるための各種の材料が記載されて
きた。このような材料には、寒天、ペクチン、ゴム、カルボキシアルキルデンプ
ン、及びカルボキシアルキルセルロースのような天然由来の材料のほか、ポリア
クリレート、ポリアクリルアミド、及びポリアクリロニトリル加水分解物のよう
な合成材料が含まれる。このような天然由来の吸収性材料は、パーソナルケア製
品に用いられることが知られているが、少なくとも部分的には、その吸収性が、
ポリアクリル酸ナトリウムのような合成吸収性材料に比較すると劣るため、この
ような製品に広範に用いられているわけではない。詳細には、天然由来の材料の
多くは、液体で膨潤すると柔らかいゼラチン質の塊を形成する傾向がある。吸収
性製品に用いた場合、このようなゼラチン質の塊は、吸収性材料が組み込まれて
いる繊維マトリクス内の液体の移動を妨げる。この現象は、ゲルブロッキングと
して知られている。ゲルブロッキングが起こると、製品は、続いて起こる液体の
排泄を効率的に吸収することができず、漏れる傾向がある。更に、天然由来の材
料の多くは、特に、外部から圧力が加えられた場合に示す吸収性が不良である。これと対照的に、合成吸収性材料は、一般に硬く、非粘液性の性質を維持しつ
つ、大量の液体を吸収することができる。従って、合成吸収性材料は、ゲルブロ
ッキングの起こる可能性を最低限にしつつ、吸収性製品に組み込むことができる
。

【０００４】現在入手可能な超吸収性材料の特性の１つは、このような材料が、典型的には
、超吸収性材料に接触する液体を極めて急速に吸収することである。液体をこの
ように急速に吸収することは、多くの用途で望ましいが、それが望ましくない特
定の用途がある。例えば、極めて局所的な部位にのみ液体が排泄される吸収性構
造では、液体が、吸収性構造の全容量にわたって分配され、吸収性構造の全体の
吸収容量が用いられるようにすることが望ましいことになる。しかしながら、局
所的排泄の部位に近接する超吸収性材料が、極めて急速に液体を吸収すれば、こ
の超吸収性材料が膨潤し、吸収性構造の残り全体に液体が流れにくくなり、吸収
性構造の局所的排泄部位の部分から液体が漏れることになる可能性がある。従っ
て、局所的排泄部位に、実際に低速で液体を吸収する超吸収性材料を用いること
が望ましい場合が多い。これによって、液体は、まず、吸収性構造全体に分配さ
れ、次に、超吸収性材料により吸収される。

【０００５】比較的急速に吸収する超吸収性材料の液体吸収速度を遅くするために、いくつ
かの方法が知られている。例えば、非吸収性及び／又は疎水性材料で急速吸収の
超吸収性材料をコーティングすることが可能である。このようなコーティング材
料は、一時的に、下にある超吸収性材料を全ての液体から遮断し、このため、超
吸収性材料が液体を吸収するのが遅れる。しかしながら、このようなコーティン
グ材料は、超吸収性材料の液体吸収容量全体を減少させることが多く、超吸収性
材料の調製を更に高価で複雑にし、超吸収性材料の他の液体処理特性にも悪影響
を及ぼす可能性がある。

【０００６】市販の超吸収体は、一般に、実質的に中性であるか塩の形である。これは、一
般に、液体吸収容量を比較的大きくするために、水膨潤性で水不溶性のポリマー
が、多価電解質でなければならないためである。しかしながら、このような超吸
収体は、比較的急速に液体を吸収し、上に論じた問題を引き起こす。実質的にそ
れぞれ遊離酸又は遊離塩基の形の酸性又は塩基性の水膨潤性で水不溶性のポリマ
ーを塩基性の第２の材料又は酸性の第２の材料とそれぞれ混合すると、得られる
吸収性複合体は、比較的高容量の液体吸収性を示すほか、比較的低速の液体吸収
速度を示す。これは、混合物を水溶液に入れると、実質的にそれぞれ遊離酸又は
遊離塩基の形の酸性又は塩基性の水膨潤性で水不溶性のポリマーが、塩基性の第
２の材料又は酸性の第２の材料とそれぞれ反応し、化学平衡が、酸性又は塩基性
の水膨潤性で水不溶性のポリマーをそれぞれ遊離酸又は遊離塩基の形からそれぞ
れその塩の形に変換する方に偏るためであると考えられている。従って、変換し
た水膨潤性で水不溶性のポリマーは、今や比較的高容量の液体吸収性を示すこと
になる。しかしながら、水膨潤性で水不溶性のポリマーをそれぞれ遊離酸又は遊
離塩基の形からそれぞれその塩の形に変換する反応は、イオン化してイオンがポ
リマー中に拡散するという比較的遅い過程であるため、水膨潤性で水不溶性のポ
リマーは、比較的遅い吸収速度も示すことになる。また、水膨潤性で水不溶性の
ポリマーを塩化ナトリウム水溶液のような電解質を含む溶液中でその遊離酸又は
遊離塩基の形からそのそれぞれの塩の形に変換する反応は、電解質を含む溶液に
実質的に脱塩効果を引き起こし、これによって、塩害作用を軽減することにより
混合物の液体吸収性を改善する。

【０００７】国際特許ＷＯ９８／２４８３２号は、ポリマー系吸収性材料及び第２の材料を
含む吸収性複合体を開示している。２つの化合物は混合され、吸収性物品に、望
ましくは繊維マトリクスに結合して用いられる。第２の材料は、粒子、フレーク
、繊維の形で調達することができ、不織構造又は２つの成分は、２成分繊維とし
て調達することができる。この複合体は、取り扱い特性及び構造の一体性に関し
て不利な点を有する。その分子構造内に酸性及び塩基性の官能基をいずれも含む単一の材料又はポリ
マーは、上記の望ましい吸収特性を示すことにならない。これは、単一の分子構
造内のこのような酸性及び塩基性の官能基が、典型的には、互いに反応すること
になり、過剰に架橋されたポリマー構造になる可能性があるためであると考えら
れている。従って、一般に、酸性及び塩基性のモノマーでコポリマーを調製する
ことによるか、水溶性の酸性及び塩基性材料を例えば水溶液中に、分子レベルで
分散させることにより、吸収性複合体を調製することは、このようなコポリマー
化又は分子レベルで分散させる間に、酸性及び塩基性材料が互いに反応して架橋
することになるため、可能ではない。従って、本発明の目的は、排泄された液体に接触すると活性剤を放出する繊維
マトリクスであって、活性剤により、吸収性材料が超吸収性ポリマーを形成する
ことになる繊維マトリクスを提供することである。また、本発明の目的は、吸収する液体に接触すると、原位置で超吸収性ポリマ
ーを形成することになる吸収性構造を提供することである。

【０００８】（発明の開示）本発明は、超吸収性ポリマーを原位置で形成する吸収性構造に関する。構造は
、吸収性材料及び活性剤を含む繊維材料を含む。繊維材料は活性剤を放出し、こ
れにより、ポリマーは超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）になる。吸収性複合体は、水
膨潤性で水不溶性であることが望ましい。繊維材料は、活性化剤、望ましくは超吸収体が吸収することになっている液体
で刺激されると活性剤を放出する。この液体は、一般に、尿又は他の体液のよう
な水溶液とされることになる。繊維材料は、望ましくは長期間にわたって、望ま
しくは制御速度で活性剤を放出する。ＳＡＰの吸収性は、繊維材料又は吸収性材料の吸収性よりそれぞれ大きい。活
性剤が、繊維材料から制御速度で放出されると、吸収性ポリマーは、長期間にわ
たって親水性ＳＡＰの官能特性を獲得する。実施形態の１つでは、ＳＡＰは、低
速ＳＡＰとされる。従って、様態の１つでは、本発明は、原位置で、液体を吸収し、しかも比較的
大量の液体を吸収することができる超吸収性複合体を形成する吸収性構造である
。

【０００９】実施形態の１つでは、ポリマーは、ポリアクリル酸ゲルであり、繊維材料が、
重炭酸ナトリウム、炭酸ナトリウム又はその混合物のような塩基性活性剤を有す
る。他の様態では、本発明は、長期間にわたって、望ましくは制御速度で放出され
る活性剤を含有する繊維材料である。繊維材料は、吸収体と組み合わせることが
でき、活性剤が放出されると、吸収体がＳＡＰとして働く。実施形態の１つでは
、繊維材料は、重炭酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、又はその混合物が組み込ま
れたセルロース繊維である。他の様態では、本発明は、超吸収性ポリマーを原位置で形成するための方法で
ある。

【００１０】実施形態の１つでは、方法は、活性化液体に接触すると繊維材料が放出する活
性剤を含有する繊維材料を準備する段階、及び活性剤に接触すると超吸収体を形
成することになる水膨潤性で水不溶性のポリマーを準備する段階を含む。活性化
液体が、繊維材料に接触すると、活性剤が放出され、それにより、水膨潤性で水
不溶性のポリマーが超吸収体を形成する。他の様態では、本発明は、本発明の吸収性構造を含む使い捨ての吸収性製品で
ある。実施形態の１つでは、使い捨ての吸収性製品は、液体透過性の上面シート
と、上面シートに取り付けられた裏面シートと、上面シートと裏面シートとの間
に配置された本発明の吸収性構造とを含む。

【００１１】（発明を実施するための最良の形態）比較的大きい総液体吸収容量を示す超吸収性材料を形成する吸収性構造を開示
する。実施形態の１つではＳＡＰは、比較的遅い液体吸収速度で液体を吸収する
。吸収性構造は、少なくとも２つの成分、吸収性材料及び吸収性材料を超吸収性
ポリマーにする活性剤を放出する繊維材料を含む。成分の１つは酸性で、１つは
塩基性であり、吸収性構造は、いずれかの成分単独で示す特性に比較し、総液体
吸収の改善のほか、任意的に低速の吸収速度を含む吸収特性の顕著な予期せぬ改
善を示す吸収性複合体を形成する。

【００１２】Ｉ．定義本明細書で用いる場合、「酸性」材料とは、電子受容体として働くことができ
る材料を言う。本明細書で用いる場合、「塩基性」材料とは、電子供与体として働くことがで
きる材料を言う。本明細書で用いる場合、「セルロース系」又は「セルロース」と言う用語は、
主成分としてセルロースを有するあらゆる材料、詳細には重量で少なくとも５０
％のセルロース又はセルロース誘導体を含む材料を含むことを意味する。従って
、この用語には、綿、典型的な木材パルプ、酢酸セルロース、三酢酸セルロース
、レーヨン、サーモメカニカル木材パルプ、化学木材パルプ、デボンデッド化学
木材パルプ、トウワタ等が含まれる。

【００１３】本明細書で用いる場合、「水膨潤性で水不溶性」という用語は、過剰な水に暴
露されると、その平衡容量まで膨潤するが、溶液中に溶解しない材料を言う。従
って、水膨潤性で水不溶性の材料は、一般に、水を吸収する間、高度に膨張した
状態ではあるが、本来の性質又は物理的構造を維持しており、従って、流されな
いとともに隣接する粒子と融合しないために、十分な物理的一体性を有する必要
がある。本明細書で用いる場合、材料が、過剰な水中で実質的に溶解して溶液を
形成することにより、最初の形、典型的には粒子形を失い、本質的に水溶液全体
に分子的に分散した状態になるとき水溶性であると考えられることになる。原則
として、架橋すると材料が水不溶性となる傾向があるため、水溶性の材料には、
相当な程度の架橋はないことになる。

【００１４】本明細書で用いる場合、「超吸収体」という用語は、その重量に対して大量の
水及び身体排泄物のような液体を吸収し、それによりヒドロゲルを形成すること
ができる材料を言う。超吸収体は、多くの場合、中程度の圧力下で吸収した流体
を保持することができる。ヒドロゲルは、ヒドロコロイド及びゲルとも言われる
。本明細書で用いる場合、「低速超吸収体」という用語は、吸収時間指数が少な
くとも５分、望ましくは１０分を超える超吸収体を言う。吸収時間指数は、ＳＡ
Ｐがその膨潤していない容量の６０％まで膨潤する時間であると定義される。

【００１５】本明細書で用いる場合、「製紙繊維」という用語は、全ての既知のセルロース
繊維又はセルロース繊維を含む繊維混合物を含む。本発明のウェブを作るのに適
する繊維には、綿繊維及び綿誘導体、アバカ、ケナフ、サバイグラス、亜麻、エ
スパルトグラス、ワラ、ジュート麻、バガス、トウワタフロス繊維、及びパイナ
ップル葉繊維のような非木材繊維、及び北部及び南部軟材クラフト繊維のような
軟材繊維、ユーカリ、楓、樺、ポプラ等のような硬材繊維を含む落葉樹及び針葉
樹から得られるもののような木材繊維を含むがこれに限定されないあらゆる天然
又は合成のセルロース繊維が含まれる。木材繊維は、高収量又は低収量の形で調
製することができ、クラフト、サルファイト、砕木、サーモメカニカルパルプ（
ＴＭＰ）、ケミサーモメカニカルパルプ（ＣＴＭＰ）及び漂白ケミサーモメカニ
カルパルプ（ＢＣＴＭＰ）を含む何らかの公知の方法でパルプ化することができ
る。化学的に漂白されたパルプを含む白色度の高いパルプは、ティシュの製造に
特に望まれるが、未漂白又は半漂白パルプも用いることができる。再生繊維は、
本発明の範囲に含まれる。どのような公知のパルプ化及び漂白法を用いることも
できる。

【００１６】合成セルロース繊維の種類には、あらゆるさまざまな形のレーヨン及びビスコ
ース又は化学的に修飾されたセルロース由来の他の繊維が含まれる。シルケット
加工パルプ、化学的に硬化するか架橋された繊維、スルホン化繊維等のような化
学処理された天然セルロース繊維を用いることができる。また、適切な製紙繊維
には、再生繊維、バージン繊維、又はその混合物が含まれる。本明細書で用いる場合「シルケット加工」とは、セルロース繊維を適切な条件下
で処理し、セルロースをセルロースＩと言われることもある本来の形からセルロ
ースIIと言われることもある他の結晶形に変換する工程を意味する。化学処理又
はシルケット加工されたセルロースは、結晶性が低く、非晶質が多いため、化学
処理又はシルケット加工されたセルロースは、一般に、付加的な試薬で更に処理
しやすい。セルロース繊維に起こったシルケット加工の程度のような化学処理を
定量するための既知の試験法が存在する。

【００１７】 II．複合体本発明の吸収性複合体は、一般に、少なくとも２つの成分を含む。第１の成分
は、水膨潤性で水不溶性のポリマーである。本発明の吸収性構造に用いる場合、
水膨潤性で水不溶性のポリマーは、大抵の場合、その液体吸収容量に吸収性複合
体を設ける必要がある。従って、水膨潤性で水不溶性のポリマーは、望む量の液
体吸収容量を吸収性複合体に設けるのに効果的とされることができる必要がある
。第２の成分は、長期間にわたって放出する活性剤を組み込んだ繊維材料である
。活性剤は、水膨潤性で水不溶性のポリマーに作用して、超吸収性ポリマー（Ｓ
ＡＰ）を形成する。活性剤は、酸性又は塩基性の吸収性材料を中和し、ＳＡＰに
する中和剤であることが望ましい。

【００１８】「活性剤を放出する」というのは、本明細書では、繊維材料が、繊維材料の内
部又は表面に組み込まれた化合物の全て又は一部を放出することを意味する。組
み込まれた化合物のほんの一部が放出されることができ、放出された化合物の全
て又は一部が、水膨潤性で水不溶性のポリマーに作用し、それを超吸収性ポリマ
ーにさせることができる。吸収性構造で形成されたＳＡＰは、適切に、本明細書ではゲル容量と呼ぶ液体
を吸収する能力を有する。ゲル容量を測定する方法を以下に述べる。原則として
、本発明のＳＡＰのゲル容量は、約０．０１ｐｓｉの負荷で、少なくとも約１０
、望ましくは少なくとも約２０、更に望ましくは少なくとも約２５、最も望まし
くは少なくとも約３５で、約２００グラム／グラム以下であることが望ましい。
ゲル容量は、約３０から約４５までの範囲であることが望ましい。

【００１９】Ａ．ポリマー望ましい量の液体吸収容量を吸収性複合体に与える効果に関連する水膨潤性で
水不溶性のポリマーの特徴の１つは、分子量である。一般に、分子量の大きい水
膨潤性で水不溶性のポリマーは、分子量の小さい水膨潤性で水不溶性のポリマー
に比較し、液体吸収容量が大きいことになる。吸収性複合体に有用な水膨潤性で水不溶性のポリマーは、一般に、広範な分子
量を有することができる。比較的分子量の大きい水膨潤性で水不溶性のポリマー
が、本発明で用いるのに有利であることが多い。それでもなお、広範な分子量の
ポリマーが、一般に、本発明に用いるのに適切である。本発明に用いるのに適切
な水膨潤性で水不溶性のポリマーは、重量平均分子量が、有利には約１００，０
００を超え、更に有利には約２００，０００を超え、適切には約５００，０００
を超え、更に適切には約１，０００，０００を超え、約１０，０００，０００以
下であることになる。ポリマーの分子量を測定するための方法は、当技術分野で
は公知である。

【００２０】ポリマーの分子量は、２５℃の１．０重量パーセント水溶液中の粘度に関して
表すことが便利である場合がある。本発明に用いることが適切なポリマーは、２
５℃の１．０重量パーセント水溶液での粘度が、適切には１００センチポアズ（
１００ｍＰａ．ｓ）から約８０，０００センチポアズ（８０，０００ｍＰａ．ｓ
）、更に適切には約５００センチポアズ（５００ｍＰａ．ｓ）から約８０，００
０センチポアズ（８０，０００ｍＰａ．ｓ）、最も適切には１，０００センチポ
アズ（１，０００ｍＰａ．ｓ）から約８０，０００センチポアズ（８０，０００
ｍＰａ．ｓ）までとされることになる。吸収性複合体に有用な水膨潤性で水不溶性のポリマーは、一般に架橋されてい
ることになる。架橋の量は、一般に、ポリマーを水不溶性にするのに十分な最低
量を超えるが、ポリマーを十分に水膨潤性にする最大量より小さくし、水膨潤性
で水不溶性のポリマーが、望ましい量の水を吸収するようにする必要がある。

【００２１】ポリマーの架橋は、一般に、２つの異なる種類の架橋剤のいずれかにより達成
することができる。第１の種類の架橋剤は、重合可能な架橋剤である。適切な重
合可能な架橋剤は、一般に、ポリマーを調製するのに用いられるモノマー又は各
モノマーに反応性があり、従って、一般に、モノマーと反応することができる少
なくとも２つの官能基を含む。適切な重合可能な架橋剤の例には、Ｎ’，Ｎ’−
メチレンビス−アクリルアミドのような遊離ラジカル重合のためのエチレンのあ
る不飽和モノマー、及び縮合重合のためのポリアミン又はポリオールが含まれる
。第２の種類の架橋剤は、潜在的架橋剤である。潜在的架橋剤は、一般に、重合
化工程全体には関与しないが、代わりに、適切な架橋条件が揃えば、時間が経過
した時点でポリマーに反応性がある。適切な後処理条件には、約６０℃より高い
温度のような熱処理の利用、紫外線照射、マイクロ波照射、蒸気又は高湿度処理
、高圧処理、又は有機溶媒での処理が含まれる。

【００２２】本発明で使用するのに適する潜在的架橋剤は、一般に水溶性である。適切な潜
在的架橋剤は、ポリマーの何らかのカルボキシル基、カルボキシル基を有するア
ミノ基、又はヒドロキシル基と反応することができる少なくとも２つの官能基又
は官能性を有する有機化合物である。適切な潜在的架橋剤の例には、ジアミン、
ポリアミン、ジオール、ポリオール、ポリカルボン酸、及びポリオキシドが含ま
れるが、これに限定されない。他の適切な潜在的架橋剤は、Ａｌ³⁺、Ｆｅ³⁺、Ｃ
ｅ³⁺、Ｃｅ⁴⁺、Ｔｉ⁴⁺、及びＣｒ³⁺のような３以上の正電荷を有する金属イオン
を含む。ポリマーが陽イオン性ポリマーである場合には、適切な架橋剤は、ポリアクリ
ル酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロース、又はポリリン酸塩のような多価
陰イオン性材料である。吸収性複合体に有用な水膨潤性で水不溶性のポリマーは、性質が酸性又は塩基
性のいずれかであることになる。一般に、弱酸性の水膨潤性で水不溶性のポリマ
ーが、低速の超吸収体を生成するのに対し、強酸性のポリマーは、素早く反応す
る超吸収体を生成することになる。従って、ポリマーは、部分的には、形成され
た超吸収性ポリマーに望ましい速度の吸収性に基づいて選択することができる。

【００２３】適切な酸性の水膨潤性で水不溶性のポリマーは、酸として作用することができ
る官能基を含むことになる。このような官能基には、カルボキシル基、硫酸基、
亜硫酸基、及びポリリン酸基が含まれるが、これに限定されない。適切には、官
能基は、カルボキシル基である。一般に、官能基は、架橋したベースポリマーに
結合される。適切なベースポリマーには、ポリアクリルアミド、ポリビニルアル
コール、エチレン無水マレイン酸コポリマー、ポリビニルエーテル、ポリアクリ
ル酸、ポリビニルピロリドン、ポリビニルモルホリン、及びそのコポリマーが含
まれる。また、天然由来の多糖ポリマーを用いることもでき、これには、カルボ
キシメチルセルロース、カルボキシメチルデンプン、ヒドロキシプロピルセルロ
ース、アルギン、アルギナート、カラギーナン、アクリルグラフトデンプン、ア
クリルグラフトセルロース、及びそのコポリマーが含まれる。また、ポリアスパ
ラギン酸及びポリグルタミン酸のような合成ポリペプチドを用いることもできる
。上記のもののコポリマー及び混合物を用いることもできる。

【００２４】酸性の水膨潤性で水不溶性のポリマーは、一般に、遊離酸の形である必要があ
る。一般に、酸性の水膨潤性で水不溶性のポリマーは、その酸性基の有利には少
なくとも約５０モルパーセント、更に有利には少なくとも約７０モルパーセント
、適切には少なくとも８０モルパーセント、更に適切には少なくとも約９０モル
パーセント、最も適切には１００モルパーセントが遊離酸の形であることが望ま
しい。或いは、酸性の水膨潤性で水不溶性のポリマーは、本発明の吸収性複合体
に用いる場合には、実質的に中和されない必要がある。一般に、酸性の水膨潤性
で水不溶性のポリマーの酸性官能基の中和の程度は、有利には約５０モルパーセ
ント未満、更に有利には約３０モルパーセント未満、適切には約２０モルパーセ
ント未満、更に適切には約１０モルパーセント未満、最も適切には実質的に約０
モルパーセントとされることが望ましい。本発明で有用な望ましい酸性の水膨潤性で水不溶性のポリマーは、ポリアクリ
ル酸、エチレン無水マレイン酸コポリマー、アクリル酸グラフトデンプン、アク
リル酸グラフトセルロース、カルボキシメチルセルロース、及びポリアクリルア
ミドメチルプロパン硫酸である。最も望ましい酸性の水膨潤性で水不溶性のポリ
マーには、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミドメチルプロパン硫酸、及びアク
リル酸グラフトデンプンが含まれる。

【００２５】本発明の実施形態の１つでは、低速超吸収体を作ることを目標としており、吸
収性複合体に用いられる酸性の水膨潤性で水不溶性のポリマーは、性質が弱酸性
とされることになる。このようなポリマーのｐＫａは、有利には約２から約１２
までの間、更に有利には約２から約１０までの間、最も望ましくは約３から約６
までの間とされることになる。ポリマーを調製するのに用いたモノマー又は各モ
ノマーのｐＨを測定する方が便利である場合もある。モノマー又は各モノマーの
ｐＨ及びそのようなモノマーで調製したポリマーのｐＨは同一でない可能性もあ
るが、このようなｐＨ値は、実質的に類似する。従って、吸収性複合体に有用な
酸性の水膨潤性で水不溶性のポリマーは、ｐＫａが、有利には約２から約１２ま
での間、更に有利には約２から約１０までの間、最も望ましくは約３から約６ま
での間であるモノマーで調製されることになる。ポリマーが２つ又はそれ以上の
モノマーで調製される場合には、用いられる各ポリマーのｐＫａが、有利には約
２から約１２までの間、更に有利には約２から約１０までの間、最も望ましくは
約３から約６までの間とされる必要があるが、ｐＫａが約２未満であるか約１２
を超える少量のモノマーも、本明細書で有用な水膨潤性で水不溶性のポリマーの
望ましい特性に有害な作用を及ぼさない限りは用いることができる。

【００２６】酸のｐＫａは、酸の解離の程度、言い換えると酸の強度を表し、本明細書では
、水膨潤性で水不溶性のポリマーが用いられる特定の温度のような条件で測定す
ることを意図する。ｐＫａは、約２５℃で測定することが適切である。一般に、
酸が弱くなるにつれてｐＫａ値は大きくなることになる。種々の温度での多くの
酸に対するｐＫａ値は周知であり、化学及び物理のＣＲＣハンドブック第７５版
、ＤａｖｉｄＲ編、ＣＲＣ出版（１９９４）のような多くの入手可能な参考文
献に見ることができる。適切な塩基性の水膨潤性で水不溶性のポリマーは、塩基として働くことができ
る官能基を含むことになる。このような官能基には、第１級、第２級、又は第３
級アミノ基、イミノ基、イミド基、及びアミド基が含まれるが、これに限定され
ない。官能基は、アミノ基であることが適切である。一般に、官能基は、架橋し
たベースポリマーに結合する。適切なベースポリマーには、ポリアミン、ポリエ
チレンイミン、ポリアクリルアミド、ポリジアリルジメチル水酸化アンモニウム
、及びポリ第四級アンモニウムが含まれる。また、天然由来の多糖ポリマーを用
いることもでき、これには、キチン及びキトサンが含まれる。また、ポリアスパ
ラギン、ポリグルタミン、ポリリジン、及びポリアルギニンのような合成ポリペ
プチドを用いることもできる。前述のものの混合物及びコポリマーを用いること
もできる。

【００２７】塩基性の水膨潤性で水不溶性のポリマーは、一般に、遊離塩基の形である必要
がある。一般に、塩基性の水膨潤性で水不溶性のポリマーは、その塩基性官能基
の有利には少なくとも５０モルパーセント、更に有利には少なくとも約７０モル
パーセント、適切には少なくとも約８０モルパーセント、更に適切には少なくと
も約９０モルパーセント、最も適切には実質的に約１００モルパーセントが、遊
離塩基形であることが望ましい。或いは、塩基性の水膨潤性で水不溶性のポリマ
ーは、本発明の吸収性複合体に用いる場合、実質的に中和されない必要がある。
一般に、塩基性の水膨潤性で水不溶性のポリマーの塩基性官能基の中和の程度は
、有利には約５０モルパーセント未満、更に有利には約３０モルパーセント未満
、適切には約２０モルパーセント未満、更に適切には約１０モルパーセント未満
、最も適切には実質的に約０モルパーセントとされることが望ましい。

【００２８】本発明に有用な望ましい塩基性の水膨潤性で水不溶性のポリマーには、キトサ
ン、第４級アンモニウム、ポリビニルアミン、ポリエチレンイミン、及びポリジ
アルキルアミノアルキルメタクリルアミドが含まれる。本発明で有用な最も望ま
しい塩基性の水膨潤性で水不溶性のポリマーには、第４級アンモニウム、ポリビ
ニルアミン、及びポリエチレンイミンが含まれる。本発明の実施形態の１つでは、低速超吸収体を作ることを目標としており、塩
基性の水膨潤性で水不溶性のポリマーは、性質が弱塩基性とされることになる。
このようなポリマーのｐＫａは、有利には約２から約１２までの間、更に有利に
は約２から約１０までの間、適切には約３から約６までの間とされることになる
。ポリマーを調製するのに用いたモノマー又は各モノマーのｐＨを測定する方が
便利である場合もある。モノマー又は各モノマーのｐＨ及びそのようなモノマー
で調製したポリマーのｐＨは同一でない可能性もあるが、このようなｐＨ値は、
実質的に類似する。従って、吸収性複合体に有用な塩基性の水膨潤性で水不溶性
のポリマーは、ｐＫａが、有利には約２から約１２までの間、更に有利には約２
から約１０までの間、適切には約３から約６までの間であるモノマーで調製され
ることになる。ポリマーが２つ又はそれ以上のモノマーで調製される場合には、
用いられる各ポリマーのｐＫａが、有利には約２から約１２までの間、更に有利
には約２から約１０までの間、適切には約３から約６までの間とされる必要があ
るが、ｐＫａが約２未満であるか約１２を超える少量のモノマーも、本明細書で
有用な水膨潤性で水不溶性のポリマーの望ましい特性に有害な作用を及ぼさない
限りは用いることができる。

【００２９】塩基のｐＫａは、塩基の解離の程度、言い換えると塩基の強度を表し、本明細
書では、水膨潤性で水不溶性のポリマーが用いられる特定の温度のような条件で
測定することを意図する。ｐＫａは、約２５℃で測定することが適切である。一
般に、塩基が弱くなるにつれてｐＫａ値は大きくなることになる。種々の温度で
の多くの塩基に対するｐＫａ値は周知であり、化学及び物理のＣＲＣハンドブッ
ク第７５版、ＤａｖｉｄＲ編、ＣＲＣ出版（１９９４）のような多くの入手可
能な参考文献のいずれにも見ることができる。酸性又は塩基性の水膨潤性で水不溶性のポリマーは、一般に、種々の形の吸収
性複合体に用いることができる。酸性又は塩基性の水膨潤性で水不溶性のポリマ
ーが取ることができる形の例には、粒子、フレーク、繊維、フィルム、及び不織
構造が含まれる。吸収性構造が、吸収性使い捨ての製品に用いられる場合には、
一般に、酸性又は塩基性の水膨潤性で水不溶性のポリマーが、個々の粒子、繊維
、又はフレークの形であることが望ましい。粒子形の場合には、一般に、最大断
面直径が、有利には約５０マイクロメートルから約２，０００マイクロメートル
の範囲内、適切には約１００マイクロメートルから約１，０００マイクロメート
ルまでの範囲内、更に適切には約３００マイクロメートルから約６００マイクロ
メートルまでの範囲内であることが望ましい。

【００３０】Ｂ．繊維材料繊維材料は、繊維の網状組織の形を有する繊維マトリクスであることが望まし
く、繊維の網状組織は、任意的に結合剤で互いに接合することができる一般にラ
ンダムな複数の繊維である。或いは、繊維材料は、粉砕した木材パルプフラフの
バット、ティシュ層、ハイドロエンタングルドパルプシート、織シート、不織シ
ート、トウ、又は機械的に柔軟にしたパルプシートの形を有することもできる。
望ましい実施形態では、繊維材料は、そうでない場合には吸収性物品に用いられ
ることになる繊維材料に類似する。望ましくは長期間にわたって制御されたように活性材を保持し、それを放出す
ることができる先に定義した製紙繊維又はその混合物を用いることができる。市
場での入手しやすさのため、軟材及び硬材繊維が特に望ましい。実施形態の１つ
では、繊維は、少なくとも５０％の硬材、又は約６０％以上の硬材、又は約８０
％以上の硬材、又は実質的に１００％硬材のように、大部分が硬材とされること
ができる。高度の不透明度及び柔らかさのためには高濃度の硬材が望ましいが、
強度のためには高濃度の軟材が望ましい。他の実施形態では、繊維は、少なくと
も５０％の軟材、又は約６０％以上の軟材、又は約８０％以上の軟材、又は実質
的に１００％の軟材のように、大部分が軟材とされることができる。

【００３１】繊維材料は、単一の層又は複数の層で形成されることができる。複数の層の場
合には、層は、一般に、並列即ち面と面の関係で位置決めされ、層の全て又は一
部が隣接する層に結合されることができる。また、繊維材料は、複数の別個の繊
維ウェブで形成されることもでき、この別個の繊維ウェブは、単一又は複数の層
で形成されることができる。柔らかさ及び不透明度を良好にするためには、繊維成分が、相当量の硬材を含
むことが望ましい。強度を良好にするためには、相当量の軟材が望ましい。強度
及び柔らかさの両方は、ヘッドボックスにより送られる少なくとも１つの層が、
軟材繊維を含み、別の層が、硬材又は他の種類の繊維を含む層状ヘッドボックス
で生成されるもののように、ティシュを層にすることにより達成されることが多
い。Ｅｄｗａｒｄｓらの米国特許第５，４９４，５５４号に開示されているもの
も含む当技術分野で公知の何らかの手段で生成された層状ティシュ構造は、本発
明の範囲内に含まれる。

【００３２】繊維材料は、活性剤を含み、望ましくは制御されたように活性剤を放出するこ
とができる。制御されたようにとは、長期間にわたってほぼ一定の速度であるこ
とを意味する。繊維材料は、活性化剤に接触すると活性剤を放出することが望ま
しく、この活性化剤は、通常は、超吸収体により吸収されることになっている排
泄液体である。活性剤は、多数の手段で繊維材料上に保持されることができる。
例えば、活性剤は、イオン結合又は水加水分解型共有結合のような水不安定結合
により保持されることができる。また、活性剤は、カプセル封入又は物理的取り
込みのような物理的手段で保持されることもできる。繊維材料からの活性剤の放出速度は、いくつかの因子で制御される。因子の１
つは、活性剤の濃度及び分子量、電荷、及び溶解性のような活性剤の性質である
。別の因子は、薬剤と繊維との間の結合又は相互作用の種類及び強度である。例
えば、繊維材料の構造内に保持された活性剤は、マトリクス表面に保持された活
性剤よりおそらくゆっくりと放出されることになる。

【００３３】Ｃ．活性剤水膨潤性で水不溶性のポリマーが酸性である場合には、活性剤は、塩基とされ
ることになる。或いは、水膨潤性で水不溶性のポリマーが塩基性である場合には
、活性剤は、酸性とされることになる。塩基性活性剤の例は、重炭酸ナトリウム
、炭酸ナトリウムのような炭酸塩及び重炭酸塩、ポリアミド、ポリイミン、ポリ
アミド、ポリ第４級アンモニウム、キチン、キトサン、ポリアスパラギン、ポリ
リジン、ポリアルギニン、脂肪族アミン、芳香族アミン、イミン、アミド、金属
酸化物、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、及び水酸化リチウムのような水酸
化物、塩、アンモニア、及びその混合物及びコポリマーである。望ましい塩基性
活性剤は、重炭酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、及び重炭酸カリ
ウムである。酸性の活性剤の例は、ポリアクリル酸、ポリマレイン酸、カルボキシメチルセ
ルロース、アルギン酸、ポリアスパラギン酸、ポリグルタミン酸、クエン酸、グ
ルタミン酸、アスパラギン酸、無機酸、塩、イソ糖酸、酒石酸、シュウ酸、マロ
ン酸、グルクロン酸及びその混合物及びコポリマーである。望ましい酸性の活性
剤は、クエン酸、グルタミン酸、アスパラギン酸、塩化アンモニウム、及び塩化
カルシウムである。

【００３４】活性剤は、約５から約８０重量パーセントで、望ましくは１０から５０重量パ
ーセントで、最も望ましくは約２０から４０重量パーセントで繊維材料に含まれ
る。活性剤及びポリマーは、酸対塩基比が約１：５から５：１まで、望ましくは約
１：２から約２：１、最も望ましくは約１：１の酸対塩基比で存在する必要があ
る。活性剤が塩基性である場合には、繊維材料のｐＨは、約７．５から１４までの
範囲であり、望ましくは約７．５から９．０までである。活性剤が酸性である場
合には、繊維材料のｐＨは約０から６．５までの範囲であり、望ましくは約４か
ら６．５までである。

【００３５】Ｄ．緩衝剤任意的に、緩衝剤を含んで製品の表面のｐＨを維持することができる。用いる
ことができる緩衝剤には、アスパラギン酸、アスコルビン酸、クロロ酢酸、β−
クロロブチル酸、シス−桂皮酸、クエン酸、フマル酸、グルタミン酸、グルタル
酸、イタコン酸、乳酸、リンゴ酸、マロン酸、ｏ−フタル酸、琥珀酸、α−酒石
酸、及びリン酸、α−アラニン、アラントイン、システイン、シスチン、ジメチ
ルグリシン、ヒスチジン、グリシン、キトサン、Ｎ−（２−アセトアミド）−２
−イミノ二酢酸、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン、テオブロミン、及
びチロシンが含まれる。本発明の吸収性複合体の主成分を先に記載したが、このような吸収性複合体は
それに限定されるものではなく、望ましい吸収特性を有する吸収性複合体に有害
な作用を及ぼさない他の成分も含むことができる。付加的な成分として用いるこ
とができる典型的な材料には、顔料、抗酸化剤、安定剤、界面活性剤、ワックス
、流れ促進剤、固体溶剤、粒子、及び吸収性複合体の加工性を高める材料が含ま
れるが、これに限定されない。

【００３６】 II．吸収性構造を作る方法水膨潤性で水不溶性のポリマーは、市販されているか、当技術分野では公知の
方法で作ることができる。また、繊維材料も、当業者に公知の方法でつくること
ができる。活性剤は、繊維材料の一般形態を形成する間又はその後に繊維材料の
内部又は表面に組み込まれることができる。本発明で有用な繊維材料は、空気堆
積工程又は湿潤堆積工程によるか、当業者に公知の繊維材料を形成する他の工程
により形成されることができる。一般に、活性剤は、活性剤を材料に可逆的に結合する段階、活性剤を材料内に
可逆的に封入する段階、又は活性剤を繊維材料内に可逆的に物理的に取り込む段
階を含む工程により、繊維材料の内部又は表面に組み込まれる。従って、活性剤
と繊維材料との間の相互作用は、イオン性相互作用、不安定共有相互作用、又は
物理的相互作用とされることができる。このような種類の工程及び相互作用の組
み合わせを用いることもできる。

【００３７】実施形態の１つでは、工程には、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムのよう
な繊維材料の超分子構造を緩めることができる少なくとも１つの成分を含む液相
に、繊維材料を分散する段階が含まれる。この成分は、繊維材料により保持され
ることもでき、洗い流されることもできる。次に、活性剤を形成することになる
活性剤又は化合物を分散液に加える。活性剤又は化合物は、液相に溶解すること
が望ましい。次に、液相を除去し、セルロース繊維が、その超分子構造内に活性
剤を封入又は保持するようにする。実施形態の１つでは、活性剤を含有する繊維材料は、シルケット加工セルロー
ス繊維材料を用いて調製される。シルケット加工する多数の方法のいずれを用い
ることもできるが、望ましい方法は、Ｓｕｎらに付与された米国特許第５，８５
８，０２１号に記載されているものである。この方法は、望ましくは約２７から
１００重量パーセントの間で、最も望ましくは約４０から８０重量パーセントの
間で、セルロース繊維及び水の第１の混合物を調製する段階を含む。アルカリ金
属の水酸化物を第１の混合物に加えて第２の混合物を作る。アルカリ金属の水酸
化物は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化チタン、又はその混合物で
あることが望ましい。アルカリ金属の水酸化物は、混合物中のアルカリ金属の水
酸化物及び水の総重量に基づき、望ましくは第２の混合物の約５から５５重量パ
ーセントの間で、更に望ましくは約１３から約５０重量パーセントの間で加える
。第２の混合物は均質化し、望ましくは約６０℃から８０℃に加熱して繊維を効
果的にシルケット加工する。

【００３８】シルケット加工した繊維材料は、次に、素早くすすぐが、シルケット加工の後
では標準的であるような洗濯はしない。繊維が二酸化炭素に暴露されると、重炭
酸ナトリウム及び炭酸ナトリウムの混合物が形成されて繊維壁の内側、即ち内腔
に埋め込まれ、繊維の表面には限定された量が保持されることになる。この方法
では、繊維が、シルケット加工工程では通常なされるように、ＮａＯＨ処理の後
に洗濯される必要がなく、繊維及び吸収性材料の調製に関して有利である。吸収性構造は、活性剤処理した繊維材料のない吸収性構造と同様の方法で作る
ことができる。

【００３９】 III．吸収性構造を用いる方法本発明の吸収性構造は、おむつ、トレーニングパンツ、乳児用ワイプ、女性用
ケア製品、大人用失禁用製品といったパーソナルケア製品、及び創傷被覆材、外
科用ケープ、及びドレープといった医療用製品のような使い捨ての吸収性製品に
用いるのに適する。本発明の吸収性構造を使い捨ての吸収性製品に用いようとす
る場合、典型的には、得られる超吸収性複合体が、ほぼ中性又はわずかに酸性の
性質を有することが望ましい。このような特定の使用目的では、一般に、酸性又
は塩基性の水膨潤性で水不溶性のポリマーの塩基性又は酸性の活性剤に対するモ
ル比は約１：１であることが望ましい。本発明の実施形態の１つでは、液体透過性の上面シート、上面シートに取り付
けられた裏面シート、及び上面シートと裏面シートとの間に配置された本発明の
吸収性構造を含む使い捨ての吸収性製品を提供する。

【００４０】本発明の全ての様態による使い捨ての吸収性製品は、一般に、使用中に複数回
の体液の排泄を受ける。従って、使い捨ての吸収性製品は、吸収性製品及び構造
が、使用中に受けることになる量の複数回の体液の排泄を吸収することができる
ことが望ましい。排泄は、一般に、ある時間を置いて、不連続に起こる。当業者には、上面シート及び裏面シートとして用いるのに適する材料は、理解
されると考える。上面シートとして用いるのに適する材料の典型的な例は、坪量
が約１５から約２５グラム／平方メートルであるスパンボンデッドポリプロピレ
ン又はポリエチレンのような液体透過性材料である。裏面シートとして用いるの
に適する材料の典型的な例は、ポリオレフィンフィルムのような液体不透過性材
料のほか、微孔性ポリオレフィンフィルムのような蒸気透過性の材料である。本発明の吸収性構造は、望ましい量の液体を吸収するのに効果的であることに
なる超吸収性複合体を形成するのに効果的な量で存在する必要がある。本発明は、次の例により更に説明するが、これらの例は、その範囲を決して制
限するものでないことを意図する。逆に、本明細書の記載を読めば、当業者には
、本発明の精神から離れることなく、思いつくことができる種々の他の実施形態
、修正、及びその同等物を用いることができることは明らかに理解されると考え
る。

【００４１】例ゲル容量のための試験法無荷重下での浸水吸収性（ＦＡＵＺＬ）試験法を用いて、ゲル容量を求めた。
この試験は、特定の超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）が生理食塩水を吸収する速度を
測定するようにデザインされている。試験は、決定した基準圧力０．００１ｐｓ
ｉ（０．０６９ＫＰａ）下で５．０７ｃｍ²の面積にしたとき、０．１６０グラ
ムの超吸収性ポリマー（乾燥状態又は予め浸水した状態で開始）が特定の時間に
吸収した生理食塩水の量を測定する。この試験では、シリンダの底に１００メッシュのステンレス鋼のスクリーンが
固定された内径が１インチのプラスチックシリンダに、特定の量のＳＡＰを入れ
る。操作者は、粒子が付着する可能性があるので、ＳＡＰがシリンダの側壁に接
触しないようにし、粒子がスクリーン上に均一に分布するまでシリンダを軽くた
たく必要がある。

【００４２】直径が０．９９５インチ（２５．２７ｍｍ）で４．４グラムのプラスチックの
ピストン円板をシリンダ内に挿入する。シリンダ群の重さを量る。この重さは、
「シリンダ群乾燥重量」である。生理食塩水用円板型容器（内径２．１２５インチ（５３．９８ｍｍ）、内側深
さ０．５インチ（１２．７０ｍｍ））に、２０グラムの血液銀行生理食塩水（０
．９％ＮａＣｌ溶液）及び特定の量の処理パルプを設定した時間満たす。シリンダ群を生理食塩水円板内に入れる。設定時間後、生理食塩水からシリン
ダを取り除き、１０層のＨｉ−ＤｒｉＤｏｕｂｌｅＲｏｌｌブランドの紙タ
オルの上で吸取り乾燥させる。紙タオルの上に液体の印が見えなくなるまで、シ
リンダを乾燥した紙タオルの部分に移動（約５秒）することにより吸取りを続け
る。このとき、シリンダ群の重さを量る。重さは、「シリンダ群湿潤重量」である
。シリンダ群湿潤重量とシリンダ群乾燥重量との間の差が、吸収性材料により吸
収された液体の総量であり、これを用いてゲル容量を計算する。ゲル容量は、吸
収された液体のグラム数をゲルのグラム数で割ったものである。

【００４３】例１：ポリアクリル酸吸収体及び炭酸ナトリウム活性剤ポリアクリル酸（ＰＡＡ）ゲルの調製アクリル酸２７グラム、過硫酸カリウム（Ｋ₂Ｓ₂Ｏ₈）０．０５グラム及びＮ
，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド０．１０８グラム（全てＡｌｄｒｉｃｈ
ＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙから入手可能）を５００ｍｌフラスコ内の１
７５グラムの蒸留水に加え、室温で混合し、完全に溶解した溶液を形成した。次
に、フラスコを６０℃の水浴に少なくとも３時間浸し、連続的に振った。形成さ
れたＰＡＡゲルを切り取り、８０℃の通風オーブンで１０時間乾燥した。完全に
乾燥したポリマーを市販のＷａｒｒｉｎｇのブレンダー（型番３４ＢＬ９７）で
粉砕して粒子にし、篩にかけて３００から６００μｍの粒子の大きさの範囲を分
けた。

【００４４】活性剤によるパルプの処理オーブンで乾燥した６００グラムのＣＲ−５４（アラバマ州のＵ．Ｓ．Ａｌｌ
ｉａｎｃｅＣｏｏｓａＰｉｎｅＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより生産された
完全漂白南部マツクラフトパルプ）（３５％固体で１７１４グラム）及び水８８
６ｍｌを混合し、パルプを形成した。４００ｍｌの水に溶解した４８０グラムの
ＮａＯＨをパルプに加え、この組み合わせを室温で２０分間混合した。混合が終
わると、過剰な液体は真空を用いて除去し、混合物は、付加的な１００ｍｌの水
で再び希釈した。パルプを壊し（粉砕し）大きなプラスチックのバケツに入れた
。パルプが気体に最大に暴露されるようにパルプを底からかき混ぜつつ、Ｔｙｇ
ｏｎチューブで二酸化炭素をバケツに導入した。２時間混合した後、バケツを密
封し、更に６０時間平衡させた。ｐＨは、７と８との間であった。パルプを手動
で混合し、１０５℃のオーブンで一晩乾燥させ、１１１０グラム（１８５％）を
得た。

【００４５】ナトリウム濃度分析処理したＣＲ５４重炭酸塩パルプ内のナトリウムの濃度を求めると、重量で約
１６．４６％であった。材料を３倍にした部分を灰にし、硫酸で処理し、８５０
℃まで加熱して元素状態のナトリウムを硫酸ナトリウムに変換し、無関係な炭素
材料を除去した。存在したナトリウムの量は、形成された硫酸ナトリウムの重さ
から計算によって求めた。存在したナトリウムの量は、１６．５％であり、これ
は炭酸塩／重炭酸塩の形では３６％ナトリウムになる。Ｎａ₂ＣＯ₃は、４３．４
％のナトリウムを含み、ＮａＨＣＯ₃は２７．４％のナトリウムを含むため、ナ
トリウムの一部は、Ｎａ₂Ｃｏ₃として存在し、一部はＮａＨＣＯ₃として存在す
る。

【００４６】ゲル容量上のように調製し、処理した繊維と組み合わせたＰＡＡのゲル容量は、無荷重
下での浸水吸収性（ＦＡＵＺＬ）試験法で測定した。０．３００±０．００２グ
ラムのポリアクリル酸（ＰＡＡ）を用いた。種々の量のＮａＨＣＯ₃処理パルプ
を２０グラムの生理食塩水に浸して攪拌し、増分幅０．５のｐＨ指示紙で溶液の
ｐＨ値を測定した。ＰＡＡを含むシリンダをパルプ溶液中に入れた。６０分後、
形成されたＳＡＰのゲル容量を測定した。溶液からＳＡＰを取り出した後、溶液
のｐＨ値を再び測定した。結果を表１に示す。

【表１】表１：ゲル容量パルプは、ＰＡＡを中和するのに極めて有効であることがわかった。最終的な
ゲル容量は、約３２ｇ／ｇから約４５ｇ／ｇまでの範囲であり、極めて満足でき
るものであった。

【００４７】例２：異なる付加量のＮａＯＨによる繊維材料の処理１８００グラムのオーブン乾燥した完全漂白南部軟材（ＣＲ５４）をパルプ化
し、混合してニットを分散し、その後脱水して濃度４４％にした。３つの付加レ
ベルの重炭酸ナトリウム／炭酸ナトリウム負荷繊維を調製するために、９６０グ
ラム、１９２０グラム、及び２８８０グラムの５０％（重量／重量）ＮａＯＨ溶
液をそれぞれ別個の混合機内のパルプにそれぞれ加えた。各混合機で、水の総量
が９００グラム（即ちパルプ濃度が約１６．７％）になるように水を加えた。こ
の組み合わせを室温（２３℃）で２０分間混合した。混合が終わると、パルプを
遠心機に移動し、軽く洗浄した。その後スラリーを脱水して約３４％濃度にし、
フラファーで粉砕した。パルプを混合機に入れ、二酸化炭素を存在させ、大気圧
で２４時間回転させた。パルプ溶液のｐＨは、各試料に対して８．２から８．５
であることが分かった。次に、繊維を繊維化した。繊維中の重炭酸ナトリウムの
量を求めるために、１５分間軌道状に振とうし、試料を３回蒸留水で抽出した。
繊維は、グーチるつぼ内のガラス繊維フィルタでろ過した。抽出物の部分標本を
塩酸で滴定した。

【００４８】上のように調製し、この例の処理繊維と組み合わせたポリアクリル酸（ＰＡＡ
）のゲル容量を上記の無負荷下での浸水吸収性（ＦＡＵＺＬ）試験法で測定した
。０．１６０±０．００２グラムのＰＡＡを用いた。種々の重炭酸ナトリウム重
量パーセントを有する１グラムのＮａＨＣＯ₃を封入した処理パルプを２０グラ
ムの生理食塩水（０．９％ＮａＣｌ）と共に攪拌した。生理食塩中でパルプを約
４分攪拌した後、試験シリンダをパルプ溶液に入れた。試料は、ＮａＨＣＯ₃を
試験し、試験結果を表２に示す。ＢＣ／（ＢＣ＋パルプ）は、上に記載した抽出
／滴定法により求めた処理繊維中の重炭酸塩の濃度を表す。

【表２】表２：ゲル容量

【００４９】例３：異なる付加量のＮａＨＣＯ３による繊維材料の処理１０００グラムのオーブン乾燥した完全漂白南部軟材（ＣＲ５４）をパルプ化
し、混合してニットを分散し、その後脱水して濃度３０％にした。３つの付加レ
ベルの重炭酸ナトリウム／炭酸ナトリウム負荷繊維を調製するために、１７０グ
ラム、３４０グラム、及び１０００グラムのＮａＯＨをそれぞれ別個の混合機内
のパルプにそれぞれ加えた。繊維中の重炭酸ナトリウムの量を求めるために、１
５分間軌道状に振とうし、試料を３回蒸留水で抽出した。繊維は、グーチるつぼ
内のガラス繊維フィルタでろ過した。抽出物の部分標本を塩酸で滴定した。試験
結果は、ＮａＨＣＯ₃として計算した。上のように調製し、この例の処理繊維と組み合わせたポリアクリル酸（ＰＡＡ
）のゲル容量を上記の無負荷下での浸水吸収性（ＦＡＵＺＬ）試験法で測定した
。０．１６０±０．００２グラムのＰＡＡを用いた。１グラムの処理パルプを２
０グラムの生理食塩水（０．９％ＮａＣｌ）と共に攪拌した。生理食塩中でパル
プを約４分攪拌した後、試験シリンダをパルプ溶液に入れた。試験結果を表３に
示す。

【表３】表３：ゲル容量

【００５０】上の記載は、説明するものであり、制限するものではないことを意図する。上
の記載を読めば、当業者には、多くの実施形態が明らかであると考える。従って
、本発明の範囲は、上の記載を参照して決定されるものではなく、代わりに、添
付の請求の範囲をそのような請求が権利を与える同等物の完全な範囲と共に参照
して決定される必要がある。特許、特許出願及び出版物を含む本明細書で触れた
全ての事項及び参考文献の開示事項は、本明細書において参考文献として援用す
る。

【手続補正書】

【提出日】平成１４年７月１１日（２００２．７．１１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者ロンスキーワーナーアメリカ合衆国ウィスコンシン州 54915 アップルトンクレストビューコート 34 (72)発明者リヨンアメリカ合衆国ウィスコンシン州 54915 アップルトンクレストウッドコートウェスト2807 (72)発明者キンジアンアメリカ合衆国ウィスコンシン州 54915 アップルトンイーストクランベリードライヴ 1602 (72)発明者ザンシャオミンアメリカ合衆国ウィスコンシン州 54911 アップルトンノースモリソンストリート 3413 Ｆターム(参考） 4C098 AA09 CC02 DD05 DD10 DD24 DD27 DD28 DD30 4J002 AB031 AB032 AB041 AB051 AB052 AD001 AD002 AH002 BB091 BE021 BE041 BG011 BG012 BG131 BH022 BJ001 CL002 CM011 CM012 DE046 DE056 DE226 DE256 DF006 EG056 EN016 EN056 EN116 EP006 FA042 FD202 FD206 GD03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水膨潤性で水不溶性のポリマーと、活性剤を含有する繊維材料と、を含み、該繊維材料は、活性化剤による刺激を受けた時、前記活性剤を放出し、該活性
剤により前記ポリマーが超吸収性ポリマーになる、ことを特徴とする吸収性構造。
【請求項２】前記超吸収性ポリマーが、低速超吸収性ポリマーであること
を特徴とする、請求項１に記載の吸収性構造。
【請求項３】前記活性化剤が、前記超吸収体に吸収されている液体である
ことを特徴とする、請求項１に記載の吸収性構造。
【請求項４】前記繊維材料が、制御された状態で前記活性剤を放出するこ
とを特徴とする、請求項１に記載の吸収性構造。
【請求項５】前記繊維材料からの前記活性剤の放出速度が、活性剤の濃度
、活性剤の性質、活性剤と繊維材料との間の相互作用の種類、及び活性剤と繊維
材料との間の相互作用の強さからなる群から選ばれる１つ又はそれ以上の因子に
より制御されることを特徴とする、請求項４に記載の吸収性構造。
【請求項６】前記水膨潤性で水不溶性のポリマーが、ポリアクリル酸、ポ
リアクリルアミド、ポリビニルアルコール、エチレン無水マレイン酸コポリマー
、ポリビニルエーテル、ポリビニルピロリドン、ポリビニルモルホリン、カルボ
キシメチルセルロース、カルボキシメチルデンプン、ヒドロキシプロピルセルロ
ース、アルギン、アルギナート、カラギーナン、アクリルグラフトデンプン、ア
クリルグラフトセルロース、ポリアスパラギン酸、ポリグルタミン酸、ポリアミ
ン、ポリエチレンイミン、ポリアクリルアミド、ポリジアリルジメチル水酸化ア
ンモニウム、ポリ第四級アンモニウム、キチン、キトサン、ポリアスパラギン、
ポリグルタミン、ポリリジン、ポリアルギニン、及びその混合物及びコポリマー
からなる群から選ばれることを特徴とする、請求項１に記載の吸収性構造。
【請求項７】前記活性剤が、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、ポリア
ミド、ポリイミン、ポリアミド、ポリ第４級アンモニウム、キチン、キトサン、
ポリアスパラギン、ポリリジン、ポリアルギニン、脂肪族アミン、芳香族アミン
、イミン、アミド、金属酸化物、水酸化物、塩、アンモニア、水酸化ナトリウム
、水酸化カリウム、ポリアクリル酸、ポリマレイン酸、カルボキシメチルセルロ
ース、アルギン酸、ポリアスパラギン酸、ポリグルタミン酸、クエン酸、グルタ
ミン酸、アスパラギン酸、無機酸、塩、イソ糖酸、酒石酸、シュウ酸、マロン酸
、グルクロン酸、及びその混合物及びコポリマーからなる群から選ばれることを
特徴とする、請求項１に記載の吸収性構造。
【請求項８】前記水膨潤性で水不溶性のポリマーが酸性であり、前記活性
剤が塩基性であることを特徴とする、請求項１に記載の吸収性構造。
【請求項９】前記酸性の水膨潤性で水不溶性のポリマーが、約２から約１
２までの間のｐＫ_aを有することを特徴とする、請求項８に記載の吸収性構造。
【請求項１０】前記水膨潤性で水不溶性のポリマーが塩基性であり、前記
活性剤が酸性であることを特徴とする、請求項１に記載の吸収性構造。
【請求項１１】前記塩基性の水膨潤性で水不溶性のポリマーが、約２から
約１２までの間のｐＫ_aを有することを特徴とする、請求項１０に記載の吸収性
構造。
【請求項１２】前記水膨潤性で水不溶性のポリマーが、ポリアクリル酸を
含み、前記活性剤が、重炭酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、及びそれらの混合物
からなる群から選ばれることを特徴とする、請求項１に記載の吸収性構造。
【請求項１３】前記水膨潤性で水不溶性のポリマーが、キトサン又は第４
級アンモニウムを含むことを特徴とする、請求項１に記載の吸収性構造。
【請求項１４】前記繊維材料がセルロースを含むことを特徴とする、請求
項１に記載の吸収性構造。
【請求項１５】前記繊維材料が、繊維の網状組織、粉砕した木材パルプフ
ラフのバット、ティシュ層、ハイドロエンタングルドパルプシート、織シート、
不織シート、トウ、又は機械的に柔軟にしたパルプシートからなる群から選ばれ
る形を有することを特徴とする、請求項１に記載の吸収性構造。
【請求項１６】前記活性剤が、前記繊維材料内に約５から８０重量％含有
されることを特徴とする、請求項１に記載の吸収性構造。
【請求項１７】前記活性剤が、前記繊維材料内に約１０から５０重量％含
有されることを特徴とする、請求項１に記載の吸収性構造。
【請求項１８】前記活性剤が、前記繊維材料内に約２０から４０重量％含
有されることを特徴とする、請求項１に記載の吸収性構造。
【請求項１９】前記活性剤が、イオン結合、水不安定共有結合、カプセル
封入、及び物理的取り込みからなる群から選ばれる相互作用により前記繊維材料
上に保持されていることを特徴とする、請求項１に記載の吸収性構造。
【請求項２０】前記活性剤及び前記ポリマーが、前記吸収性構造内に約１
：５から５：１までの酸対塩基比で存在することを特徴とする、請求項１に記載
の吸収性構造。
【請求項２１】前記活性剤及び前記ポリマーが、前記吸収性構造内に約１
：１の酸対塩基比で存在することを特徴とする、請求項１に記載の吸収性構造。
【請求項２２】ゲル容量が、約３０から約６０グラム／グラムの範囲にあ
ることを特徴とする、請求項１に記載の吸収性構造。
【請求項２３】ゲル容量が、少なくとも約１０グラム／グラムであること
を特徴とする、請求項１に記載の吸収性構造。
【請求項２４】ゲル容量が、少なくとも約２５グラム／グラムであること
を特徴とする、請求項１に記載の吸収性構造。
【請求項２５】ゲル容量が、少なくとも約３５グラム／グラムであること
を特徴とする、請求項１に記載の吸収性構造。
【請求項２６】前記活性剤が塩基性であり、前記繊維材料のｐＨが約７．
５から９．０までの範囲にあることを特徴とする、請求項１に記載の吸収性構造
。
【請求項２７】前記活性剤が酸性であり、前記繊維材料のｐＨが約４から
６．５までの範囲にあることを特徴とする、請求項１に記載の吸収性構造。
【請求項２８】請求項１の吸収性構造を含むことを特徴とする使い捨て物
品。
【請求項２９】液体透過性の上面シートと、該上面シートに取り付けられ
た裏面シートと、前記上面シートと裏面シートの間に配置された前記吸収性構造
とを含むことを特徴とする、請求項２８に記載の吸収性物品。
【請求項３０】前記水膨潤性で水不溶性のポリマーが、ポリアクリル酸で
あり、前記活性剤が、重炭酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、及びそれらの混合物
からなる群から選ばれることを特徴とする、請求項２８に記載の吸収性物品。
【請求項３１】前記繊維材料がセルロースを含むことを特徴とする、請求
項２８に記載の吸収性物品。
【請求項３２】活性化液体に接触させて超吸収性ポリマーを原位置で形成
する方法であって、活性剤を含有し、前記活性化液体と接触すると該活性剤を放出する繊維材料を
準備する段階と、前記活性剤と接触すると超吸収体を形成する水膨潤性で水不溶性のポリマーを
準備する段階と、前記活性化液体を前記繊維材料に接触させて前記活性剤を放出させ、該活性剤
が前記水膨潤性で水不溶性のポリマーにより超吸収体を形成するようにする段階
と、を含むことを特徴とする方法。