KR101650261B1

KR101650261B1 - 고충진 또는 섬유가 없는 위생 제품용 초흡수성 중합체

Info

Publication number: KR101650261B1
Application number: KR1020147012624A
Authority: KR
Inventors: 마르쿠스 헨; 라우렌트 바테블드; 피터 헤르베; 외르그 하렌; 크리스토프 로익
Original assignee: 에보니크 데구사 게엠베하
Priority date: 2011-11-17
Filing date: 2012-11-12
Publication date: 2016-08-30
Anticipated expiration: 2032-11-12
Also published as: EP2773691A2; WO2013072269A2; RU2014124206A; WO2013072269A3; DE102011086522A1; EP2773691B1; JP6111257B2; TW201323022A; JP2014533530A; KR20140080533A; US20140257223A1; BR112014007877B1; TWI571272B; CN103998494A; BR112014007877A2; US10391195B2

Abstract

본 발명은 하기 특성 중 적어도 하나를 갖는 미립자 흡수성 중합체 물질에 관한 것이다: i) 2 내지 12의 정수의 군으로부터 선택된 적어도 하나의 수 i에 대해 ≥1.6인 최대 APC_i _×10 _sec 값 (= APC_max 값); ii) 2 내지 12의 정수의 군으로부터의 모든 수 i에 대한 모든 APC_i _×10 _sec 값의 총 합에 대해 ≥12인 값 (= APC_sum); 여기서 상기 APC_i _×10 _sec 값은 다음과 같이 정의되고: APC_i _×10 _sec = QI_i _×10 _sec 값²×PI_i _×10 _sec 값, 여기서 - 상기 QI_i _×10 _sec 값은 0.9중량% NaCl 용액을 첨가한 i×10 초 후 본 명세서에 기술된 시험 방법에 따라 결정된 팽창 지수의 값이고, 그리고 - 상기 PI_i _×10 _sec 값은 0.9중량% NaCl 용액을 첨가한 i×10 초 후 본 명세서에 기술된 시험 방법에 따라 결정된 투수 지수의 값이다. 본 발명은 또한 이러한 미립자 흡수성 중합체 물질을 함유하는 흡수성 코어, 위생 제품, 흡수성 코어를 생산하기 위한 공정 및 이러한 공정에 의해 얻어질 수 있는 흡수성 코어에 관한 것이다.

Description

고충진 또는 섬유가 없는 위생 제품용 초흡수성 중합체 {SUPERABSORBENT POLYMERS FOR HIGHLY FILLED AND FIBER-FREE HYGIENE PRODUCTS}

본 발명은 미립자 흡수성 중합체 물질 (particulate absorbent polymer material), 미립자 흡수성 중합체 물질을 제조하기 위한 공정, 미립자 흡수성 중합체 물질을 함유하는 흡수성 코어, 위생 제품, 흡수성 코어를 생산하기 위한 공정, 및 또한 이러한 공정에 의해 얻어질 수 있는 흡수성 코어에 관한 것이다.

초흡수제 (Superabsorbent)는 하이드로겔을 팽창 및 형성시켜, 대량의 수성 유체, 특히, 몸의 유체, 바람직하게는 소변 또는 혈액을, 압력하에서, 흡입 및 보유할 수 있는, 수-불용성, 가교결합된 중합체이다. 일반적으로, 이들 흡입의 유체 양은 물에 대한, 상기 초흡수제, 또는 초흡수제 조성물의 건조 중량의 10배 이상 또는 심지어 100 배 이상이다. 이들 특성 때문에, 이들 중합체는 아기 기저귀, 실금 제품 (incontinence product) 또는 생리대와 같은 위생 제품의 흡수 코어에 주로 적용된다. 초흡수제 및 초흡수제 조성물, 이들의 용도 및 이들의 제품의 포괄적인 개요는 "Modern Superabsorbent Polymer Technology" Wiley-VCH, New York, 1998의 F.L. Buchholz and A.T. Graham (editors)에 의해 제공된다.

초흡수제는 일반적으로 가교제의 존재하에서 산-관능성의, 보통 부분적으로 중화된 단량체의 자유-라디칼 중합에 의해 제조된다. 단량체 조성, 상기 가교제 및 또한 중합 조건 및 중합 후 얻어진 하이드로겔에 대한 공정 조건을 변화시켜, 다른 흡수 특성을 갖는 중합체는 제조될 수 있다. 또 다른 가능성은 DE-A-26 12 846에서 기재된 바와 같이, 예를 들어, 화학적으로 변형된 녹말, 셀룰로오스 및 폴리비닐 알코올을 사용하여 그래프트 중합체 (graft polymer)의 생산에 의해 제공된다.

기저귀 구조에서 현재 추세는 특히 감소된 셀룰로오스 섬유 함량 및 증가된 초흡수제 함량을 갖는 더 얇아진 흡수성 코어를 생산하는 데 있다. 더 얇아진 디자인의 장점은 개선된 착용감뿐만 아니라 포장 및 저장품 (stockholding)에 대한 감소된 비용을 나타낸다. 예를 들어, WO-A-2008/155722, WO-A-2008/155711, WO-A-2008/155710, WO-A-2008/155702, WO-A-2008/155701, WO-A-2008/155699, EP-A-1　225　857, WO-A-01/15647, WO-A-2011/120504, DE-A-10　2009　049　450, WO-A-2008/117109, WO-A-97/11659, EP-A-0 826 349, WO-A-98/37846, WO-A-95/11653, WO-A-95/11651, WO-A-95/11652, WO-A-95/11654, WO-A-2004/071363 또는 WO-A-01/89439호에서 기재된, 가장 최근 세대의 흡수성 코어는 필수적으로 셀룰로오스-없는 것이다 (따라서, 이러한 유형의 기저귀는 또한 보풀 없는 기저귀이라 한다). 셀룰로오스 섬유에 의한 셀룰로오스-함유 흡수성 코어에서 결과된, 초흡수성 입자 고정화 (immobilization)는, 예를 들어, 기재 표면상에 초흡수성 입자를 공정화시키는 열가소성 섬유에 의해, 이러한 최근 세대의 흡수성 코어에서 실행될 수 있다.

더 얇아진 기저귀 디자인 및 셀룰로오스 섬유의 일시적 유체-저장 및 전도성 기능의 소실의 추세는 초흡수제의 요구된 성능 프로파일에서 구별되는 변화를 결과한다. 무엇이 결정적으로 중요한가는 배뇨의 과정에서 직접적으로 소변의 누출을 방지하는 하이드로겔의 능력이다. 이것은 초흡수제/하이드로겔의 특성에 의해 달성되고, 이에 의해 팽창되는 동안, 상기 유체는 충분히 흡입되고, 겔 층에 분산되는 반면, 동시에 상기 기저위에서 결합되지 않은 소변의 양은 최소화된다. 장점이 있는 초흡수제는 또한 우수한 전달 특성을 갖고, 그래서 전체 위생 제품의 최적 활용을 보장한다.

그러나, 종래 기술의 초흡수제는 전술된 새로운 세대의 셀룰로오스-없는 기저귀 디자인에 적절하게 사용하는데 불충분하다.

따라서 본 발명에 의해 다룬 문제는 종래 기술에서 해결하지 못한 초흡수제-관련 단점을 극복하는 것이다.

좀더 구체적으로는, 본 발명에 의해 다룬 문제는, 예를 들어, WO-A-2008/155722, WO-A-2008/155711, WO-A-2008/155710, WO-A-2008/155702, WO-A-2008/155701 또는 WO-A-2008/155699호에 기재된 셀룰로오스-없는 디자인에서, 낮은 셀룰로오스 섬유 함량을 갖는 흡수성 코어에 사용하는데 특히 유리한 초흡수제를 제공하는 것이다.

본 발명에 의해 다룬 또 다른 문제는, 예를 들어, WO-A-2008/155722, WO-A-2008/155711, WO-A-2008/155710, WO-A-2008/155702, WO-A-2008/155701 또는 WO-A-2008/155699에 기재된 셀룰로오스-없는 디자인에서 신뢰 있게 사용될 수 있는 이들 초흡수제를, 다양한 최근 알려진 초흡수성 물질로부터, 선택하기 위한 선택 공정을 제공하는 것이다.

본 발명은 도면, 시험 방법 및 비-제한 실시 예의 수단에 의해 더욱 구체적으로 설명될 것이다.
도면:
도 1은 특정 치수 (㎜)로 APC 값을 결정하는데 사용된 측정 포트 (measuring pot) (6)를 나타낸다.
도 2는, 도 1에 나타낸 측정 포트 (6)에 삽입되는, 특정 치수 (㎜)로 APC 값을 결정하는데 사용된 플런저 (plunger) (7)를 나타낸다.
도 3은, 측정 포트 (6)용, PVC로 만들어진, 뚜껑 (lid) (8)을 나타낸다.
도 4는 상기 플런저 (7) 상에 놓인 중량 (10)을 나타낸다. 상기 중량 (10)의 높이 및 폭은 사용된 물질의 중량에 의존한다. 플런저 (7) 및 중량 (10)에 기인한 총 하중은 (21 g/㎠ ± 0.2　g/㎠의 하중에 상응하는) 594 g ± 5 g이다. 상기 중량의 폭은 70 ㎜를 초과하지 않는다.
도 5는 상기 APC 값을 결정하는데 포함된 실험 배열을 나타낸다.

서두에 정의된 문제를 해결하기 위한 기여는 적어도 하나의 하기의 특징을 갖는 미립자 흡수성 중합체 물질에 의해 만들어진다:

i) 2 내지 12의 정수의 군으로부터 선택된 적어도 하나의 수 i에 대한 최대 APC_i×10 _sec 값 ≥1.6, 바람직하게는 ≥2.0 및 더욱 바람직하게는 ≥2.4 (= APC_max 값), 여기서 APC_max 값은 바람직하게 14.0, 더욱 바람직하게 12.0, 및 가장 바람직하게는 10.0의 초과하지 않고;

ii) 2 내지 12의 정수의 군으로부터의 모든 수 i에 대한 모든 APC_i _×10 _sec 값의 총 합에 대해 값 ≥12, 바람직하게는 ≥18 및 더욱 바람직하게는 ≥24 (= APC_sum); 여기서 APC_sum 값은 바람직하게는 55, 더욱 바람직하게는 50, 및 가장 바람직하게는 45를 초과하지 않으며;

여기서 상기 APC_i _×10 _sec 값은 하기와 같이 정의되고;

APC_i _×10 _sec = QI_i _×10 _sec 값² × PI_i _×10 _sec 값

여기서

- 상기 QI_i _×10 _sec 값은 0.9중량% NaCl 용액을 첨가한 i×10 초 후 본 명세서에 기술된 시험 방법에 따라 결정된 팽창 지수 (swell index )의 값이고, 그리고

- 상기 PI_i _×10 _sec 값은 0.9중량% NaCl 용액을 첨가한 i×10 초 후 본 명세서에 기술된 시험 방법에 따라 결정된 투수 지수 (permeability index)의 값이다.

본 발명의 미립자 흡수성 중합체 물질의 특별한 구현 예에 있어서, 이들은 22 g/g 이상, 바람직하게는 24 g/g 이상, 더욱 바람직하게는 26　g/g 이상 및 가장 바람직하게는 28 g/g 이상의 WSP 241.3 (Worldwide Strategic Partners EDANA 및 INDA의 시험 방법) 원심분리 보유 용량 (centrifuge retention capacity) (CRC)을 갖는다.

본 발명의 미립자 흡수성 중합체 물질의 더욱 특별한 구현 예에 있어서, 이들은 16 g/g 이상, 바람직하게는 18 g/g 이상, 더욱 바람직하게는 20 g/g 이상 및 가장 바람직하게는 22 g/g 이상의 0.7 psi의 WSP 242.3 압력하에서 흡수 (AUP)를 갖는다.

본 발명에 따른 바람직한 미립자 흡수성 중합체 물질은 섬유, 폼 (foams), 또는 입자이고, 바람직하게는 섬유 및 입자이며, 더욱 바람직하게는 입자이다.

본 발명에 따른 바람직한 중합체 섬유는 이들이 텍스타일 (textile)에 직접 또는 텍스타일용 실 (yarns)로 또는 실에 혼입될 수 있도록 치수화된다. 상기 중합체 섬유가 1 내지 500 ㎜, 바람직하게는 2 내지 500 ㎜ 및 더욱 바람직하게는 5 내지 100 ㎜ 범위 내의 길이 및 1 내지 200　denier, 바람직하게는 3 내지 100 denier 및 더욱 바람직하게는 5 내지 60 denier 범위 내의 직경을 갖는 것이 본 발명에 따라 바람직하다.

본 발명에 따른 바람직한 미립자 흡수성 중합체 물질은 이들이 10 내지 3000 ㎜, 바람직하게는 20 내지 2000 ㎜ 및 더욱 바람직하게는 150 내지 850 ㎜의 범위인 WSP 220.2 평균 입자 크기를 갖도록 치수화된다. 수-흡수 중합체 입자의 총 중량에 기초하여, 50 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 65 중량% 이상, 및 가장 바람직하게는 80 중량% 이상의 양으로 300 내지 600 ㎜ 범위인 입자 크기를 갖는 중합체 입자의 비율이 특히 바람직하다.

본 발명의 미립자 흡수성 중합체 물질은 부분적으로 중화 가교결합된 아크릴산에 기초한 것이 본 발명에 따라 더욱 바람직하다. 이러한 상황에 있어서, 본 발명의 미립자 흡수성 중합체 물질은 상기 중합체 물질의 중량에 기초하여, 50 중량% 이상, 바람직하게는 70 중량% 이상, 및 더욱 바람직하게는 90 중량% 이상의 정도로 단량체 함유 카르복실기로 이루어진 미세다공성 구조를 갖는 가교결합된 폴리아크릴레이트인 것이 특히 바람직하다. 본 발명의 미립자 흡수성 중합체 물질은, 바람직하게는 20 mol% 이상, 더욱 바람직하게는 50 mol% 이상 및 심지어 더더욱 바람직하게는 60 내지 85 mol% 이상 중화된 중합된 아크릴산에 대해, 상기 중합체 물질의 중량에 모두 기초하여, 50 중량% 이상, 바람직하게는 70 중량% 이상 정도에 기초하는 것이 본 발명에 따라 더욱 바람직하다.

본 발명의 미립자 흡수성 중합체 물질은 하기 단계를 함유하는 공정에 의해 바람직하게 얻어질 수 있다:

i) 미세다공성 구조를 갖는 하이드로겔을 얻기 위하여, 중합가능한, 모노에틸렌화 불포화 산-관능성 단량체 (α1) 또는 이의 염, 선택적으로 단량체 (α1)과 중합가능한 모노에틸렌화 불포화 단량체 (α2), 발포제 (blowing agent) 또는 팽창제 (expanding agent) (α3) 및 또한 적어도 하나의 가교제 (α4)를 함유하는 수성 단량체 용액을 자유-라디칼적으로 중합시키는 단계;

ii) 선택적으로 미세다공성 구조를 갖는 상기 하이드로겔을 분쇄시키는 단계 (comminuting);

iii) 미세다공성 구조를 갖는 미립자 흡수성 중합체 물질을 얻기 위하여 미세다공성 구조를 갖는 선택적으로 분쇄된 하이드로겔을 건조시키는 단계;

iv) 선택적으로 미세다공성 구조를 갖는 최종 미립자 흡수성 중합체 물질을 잘게 빻고 분리시키는 단계;

v) 상기 중합체 물질의 표면에 산 기와 반응할 수 있는 둘 이상의 관능기를 갖는 가교제와 미세다공성 구조를 갖는 최종 미립자 흡수성 중합체 물질을 표면-후가교결합하는 단계, 여기서 상기 중합체 물질의 표면은 상기 후가교결합 전, 동안 또는 후에 알루미늄 염과 접촉을 일으킨다.

공정 단계 i)에 있어서, 중합가능한, 모노에틸렌화 불포화 산-관능성 단량체 (α1) 또는 이의 염, 선택적으로 단량체 (α1)과 중합가능한 모노에틸렌화 불포화 단량체 (α2), 발포 또는 팽창제 (α3) 및 또한 적어도 하나의 가교제 (α4)를 함유하는 수성 단량체 용액은 중합체 겔을 얻기 위하여 자유-라디칼적으로 중합된다. 상기 모노에틸렌화 불포화 산-관능성 단량체 (α1)는 부분적으로 또는 완전하게, 바람직하게는 부분적으로 중성화 상태일 수 있다. 바람직하게는, 상기 모노에틸렌화 불포화 산-관능성 단량체 (α1)는 25 mol% 이상, 바람직하게는 50　mol% 이상 및 더욱 바람직하게는 50-80 mol%의 정도로 중성화 상태에 있다. 이러한 내용에 있어서, DE　195　29　348 A1의 개시는 참조로서 본 명세서에 포함된다. 중성화 (Neutralization)는 또한 부분적 또는 완전한 중합 후 실행될 수 있다. 중성화는 알칼리 금속 수산화물, 알칼리 토 금속 수산화물, 암모니아 및 또는 탄산염 및 중탄산염을 사용하여 더욱 달성될 수 있다. 수-용성 염을 형성하기 위해 산과 조합할 수 있는 또 다른 염기는 가능하다. 다른 염기와 혼합 중성화는 또한 가능하다. 탄산염 및/또는 중탄산염 (또한 발포 또는 팽창제로서 작용) 및 알칼리 금속 수산화물의 조합, 더욱 바람직하게는 탄산나트륨 및 수산화나트륨의 조합으로 중성화하는 것이 바람직하다.

더구나, 본 발명의 수-흡수 중합체 구조에 있어서, 상기 자유 산 그룹은, 주로, 이러한 중합체 구조가 산성 범위의 pH를 가질 수 있다. 이러한 산성 수-흡수 중합체 구조는 산성 중합체 구조와 기본적으로 비교하여, 자유 염기 그룹, 바람직하게는 아민 그룹을 갖는 중합체 구조에 의해 적어도 부분적으로 중성화될 수 있다. 이들 중합체 구조는 "Mixed-Bed Ion-Exchange Absorbent Polymers" (MBIEA 중합체)로 문헌에 언급되었고, 특히, WO　99/34843　Al에 개시된다. WO　99/34843　Al의 개시는 참조로서 본 명세서에 포함되고, 따라서 본 명세서의 일부의 형태로 고려된다. 일반적으로, MBIEA 중합체는 먼저 음이온 교환가능한 염기성 중합체 구조를 포함하고, 둘째 양이온 교환가능한, 상기 염기성 중합체 구조와 비교하여 산성 중합체 구조를 포함하는 조성물을 구성한다. 상기 염기성 중합체 구조는 염기성 그룹을 갖고, 통상적으로 염기성 그룹으로 전환될 수 있는 그룹 또는 염기성 그룹을 함유하는 단량체의 중합에 의해 얻어진다. 이들 단량체는 주로 1차, 2차 또는 3차 아민 또는 상응하는 포스핀 또는 전술된 관응기 중 적어도 둘을 갖는 것이다. 상기 단량체의 이러한 그룹은 구체적으로 에틸렌아민 (ethyleneamine), 알릴아민 (allylamine), 디아릴아민 (diallylamine), 4-아미노부텐 (aminobutene), 알콕시옥시사이클린 (alkyloxycyclines), 비닐포름아미드 (vinylformamide), 5-아미노펜텐 (aminopentene), 카보디이미드 (carbodiimide), 포름알다신 (formaldacine), 멜라민 (melamine), 및 이와 유사한 것, 및 이의 2차 또는 3차 아민 유도체를 포함한다.

바람직한 모노에틸렌화 불포화 단량체 함유 산 그룹 (α1)은 WO　2004/037903　A2에서 에틸렌화 불포화 단량체 함유 산 그룹 (α1)으로 명시된 화합물이 바람직하고, 이것은 참조로서 본 명세서에 포함되고, 따라서 본 명세서의 일부로 고려된다. 특히 바람직한 모노에틸렌화 불포화된 단량체 함유 산 그룹 (α1)은 아크릴산 및 메타아크릴산이고, 아크릴산을 가장 바람직하다.

상기 단량체 (α1)과 공중합가능한, 사용된 모노에틸렌화 불포화 단량체 (α2)는, 아크릴아미드, 메타아크릴아미드, 또는 비닐아미드일 수 있다. 더욱 바람직한 공-단량체는 상기 -함유 단량체 (α1)에서 바람직한 것으로 WO　2004/037903 A2에서 공-단량체 (α2)로 언급된 이들 화합물이 바람직하다.

공중합가능한, 모노에틸렌화 불포화 계면활성제는 본 발명의 미립자 흡수성 중합체 물질을 생산하기 위한 공정의 특별한 구현 예에서 공-단량체 (α2)로서 사용된다. 이들 특정 계면활성제는 중합가능한 관능기를 포함한다. 이들 계면활성제에 대한 바람직한 화학적 구조는

R¹-(EO)_n-블록-(PO)_m-R²이고,

여기서 R¹ 및 R²는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, n-펜틸, 2-메틸부틸, 2,2-디메틸프로필, -OH, 아세틸, 또는 알릴이고, n은 = 2 내지 20이고, m은 =　2 내지 20이다. EO 및 PO은 계면활성제 특성을 발생시키기 위해 각각 친수성 및 소수성 블록이다. 반응성 알릴기는, 이들이, 본 발명에 따르면, 아크릴로일 (acryloyl)기로 후에 내부중합하고, 가수분해에서 더욱 안정하기 때문에, R1 또는 R2에 대해 바람직하다. BASF AG에 의해 사용된 상업적 Pluriol A 23 R 제품은 이러한 공중합가능한 계면활성제의 예로서 언급될 수 있다.

유용한 발포 또는 팽창제 (α3)는, 중합에 있어서, 상기 중합체 겔에서 기공으로, 공극 (void)의 형성, 예를 들어, 미세다공성 구조의 형성에 유리한, 기술분야의 당업자에게 알려진 어떤 보조 물질을 더욱 포함한다. 유용한 발포제는 예를 들어, 바람직한 발포제로서 EP-A-0-644 207호에 개시된 이들 발포제를 더욱 특별하게 포함한다. 구체적으로 탄산염에 기초한 발포제는 본 명세서에 고려된다. 가열시, 상기 발포제는 상기 탄산염-함유 단량체 용액에서 용해된 또는 분산된 상태에 있는 이산화탄소를 방출한다. 상기 발포제는 어떤 탄산염- 또는 중탄산염-함유 염 또는 혼합된 염일 수 있고, 가스로서 이산화탄소 또는 고체 물질 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산암모늄, 탄산마그네슘 또는 마그네슘 하이드록시카보네이트, 탄산칼슘, 탄산바륨 및 중탄산염 및 이들의 수화물 또는 다른 양이온, 및 돌로마이트 (dolomite) 및 이의 혼합물과 같은 자연적으로 발생하는 탄산염을 포함할 수 있다. 바람직한 탄산염 발포제는 MgCO₃, (NH4)₂CO₃ Na₂CO₃ 및 이의 혼합물이다. 약 0.05 중량% 내지 약 5.0 중량%의 발포제가 선택적으로 부분적인 중성화된 단량체 (α1)의 중량에 기초하여 및 좀더 바람직하게는 선택적으로 부분적으로 중성화된 아크릴산에 기초하여 첨가되는 것이 더욱 바람직하다. 가장 바람직하게는 약 0.2 중량% 내지 약 3.0 중량%의 발포제는 첨가된다. 발포제는 예를 들어, US　7,163,966호에 기재된 바와 같이, 엔캡슐화될 수 있다.

전술된 발포제의 대신에 또는 부가하여, 유기 또는 무기 물질의 쉘을 갖는 중공체는, WO-A-2010/115671호에 기술된 바와 같이, 중합체 물질에서 공극 형성의 몰적을 위하여 단량체 용액에 첨가될 수 있다. 유기 물질의 쉘을 갖는 중공체는 바람직하게는 다음의 그룹으로부터 선택된 중공체다:

- 중합체 열가소성 물질의 쉘을 갖는 중공체;

- 중합체성, 비-열가소성 물질의 쉘을 갖는 중공체.

일반적으로, 유용한 중공체는

- 열가소성 또는 비-열가고성 중합체에 기초한 가스-충진된 마이크로벌룬 (microballoon),

- 고분자전해질 (polyelectrolyte) 다층 캡슐,

- 열가소성 또는 비-열가고성 중합체에 기초한 중공 구체 (hollow sphere),

- 열가소성 중합체에 기초한 및 예를 들어, EXPANCEL^®상품명으로 이용가능한 미세구체 (microsphere) 입자, 또는

- 다결정질 알루미늄 산화물의 쉘을 갖는 중공체를 포함한다.

유용한 가교제 (α4)는 바람직하게는 가교제 (α3)로서 WO 2004/037903 A2에서 명시된 화합물을 포함한다. 이러한 목록은 WO 2004/037903 A2와 관련한다. 만약 없다면, (α4)는 정정할 것이다. 이들 가교제 가운데, 특히 수-용성 가교제가 바람직하다. 가장 바람직한 것은 N,N'-메틸렌비스아크릴아미드, 폴리에틸렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리알릴메틸암모늄 클로라이드, 테트라알릴암모늄 클로라이드, 및 아크릴산의 몰 당 9 mol의 에틸렌 산화물로 제조된 알릴 노나에틸렌 글리콜 아크릴레이트이다.

단량체 (α1) 및 선택적으로 (α2), 상기 발포 또는 팽창제 (α3) 및 또한 적어도 하나의 가교제 (α4)에 부가하여, 상기 단량체 용액은 또한 수-용성 중합체 (α5)를 함유할 수 있다. 바람직한 수-용성 중합체는 부분적으로 또는 전체적으로 가수분해된 폴리비닐 알코올, 폴리비닐피롤리돈, 녹말 또는 녹말 유도체, 폴리글리콜 또는 폴리아크릴산을 포함한다. 이들 중합체의 분자량은 이들이 수-용성인 전제하에서 임계적이진 않다. 바람직한 수-용성 중합체는 녹말 또는 녹말 유도체 또는 폴리비닐 알코올이다. 수-용성 중합체, 바람직하게는 폴리비닐 알코올과 같은, 합성 수-용성 중합체는 중합될 상기 단량체에 대한 그래프트 기반 (graft base)으로서 단지 제공될 수 없다. 이것은 또한 이들 수-용성 중합체를 중합 후 오직 중합체 겔, 또는 이미 건조된, 수-흡수 중합체 겔로 혼합시키는 것이 가능하다.

부가적으로, 상기 단량체 용액은 또한 보조제 (auxiliary) (α6)를 포함할 수 있고, 상기 보조제는 중합을 위해 요구될 수 있는 개시제 또는 복합제, 예를 들어, EDTA를 필수적으로 포함한다.

상기 단량체 용액을 위한 유용한 용매는 물, 유기 용매 또는 물 및 유기 용매의 혼합물을 포함하고, 상기 용매의 선택은 또한 상기 중합의 방식에 특히 의존한다.

단량체 (α1) 및 (α2), 발포 또는 팽창제 (α3) 및 가교제 (α4) 및 수-용성 중합체 (α5) 및 상기 단량체 용액에서 보조제 (α6)의 상대적 양은 공정 단계 iii)에서 건조 후 얻어진 미세다공성 구조를 갖는 상기 미립자 흡수성 중합체 물질이 하기에 기초하도록 바람직하게 선택된다:

- 상기 단량체 (α1)에 대해 20 내지 99.999중량%, 바람직하게는 55 내지 98.99중량% 및 더욱 바람직하게는 70 내지 98.79중량%의 정도,

- 상기 단량체 (α2)에 대해 0 내지 80중량%, 바람직하게는 0 내지 44.99중량%, 및 더욱 바람직하게는 0.1 내지 44.89중량%의 정도,

- 상기 가교제 (α4)에 대해 0 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.001 내지 3 중량% 및 더욱 바람직하게는 0.01 내지 2.25 중량%의 정도,

- 상기 수-용성 중합체 (α5)에 대해 0 내지 30 중량%, 바람직하게는 0 내지 5 중량% 및 더욱 바람직하게는 0.1 내지 5 중량%의 정도,

- 상기 보조제 (α6)에 대해 0 내지 20 중량%, 바람직하게는 0 내지 10 중량% 및 더욱 바람직하게는 0.1 내지 8 중량%의 정도, 및

- 물 (α7)에 대해 0.5 내지 25 중량%, 바람직하게는 1 내지 10 중량% 및 더욱 바람직하게는 3 내지 7 중량%의 정도,

여기서 (α1) 내지 (α7)의 중량의 합은 10O 중량%이다. 상기 단량체 용액에서, 상기 단량체, 발포 또는 팽창제, 가교제 및 수-용성 중합체의 농도에 관련된 최적 값은 종래의 기술, 특히 공보들, US　4,286,082, DE-A-27　06　135, US　4,076,663, DE-A-35　03　458, DE　40　20　780　Cl, DE-A-42　44　548, DE-A-43　33　056 및 DE-A-44　18　818호로부터 간단한 예비 시험 그렇지 않으면 추론에 의해 결정될 수 있다. 상기 단량체 용액의 자유-라디칼 중합을 위하여, 유용한 중합 공정은 원리적으로 기술분야의 당업자에게 잘 알려져 있을 수 있다. 예를 들어, 언급된 것은 이러한 상황의 용액 중합에서 만들어질 수 있고, 바람직하게는 중합 벨트스프레이 중합 (polymerization beltspray polymerization), 역상 유화 중합 (inverse emulsion polymerization) 및 역상 현탁 중합 (inverse suspension polymerization)에서 연속적으로 또는 압출성형기 (extruder)와 같은 반죽 반응기에서 달성된다.

상기 용액 중합은 용매로서 물에서 바람직하게 수행된다. 상기 용액 중합은 연속적으로 또는 배치식으로 달성될 수 있다. 종래의 기술은 온도, 개시제의 유형 및 양, 및 반응 용액과 같은, 반응 조건과 연관된 변형 가능한 광범위한 스펙트럼을 개시한다. 통상적 공정은 다음의 특허에 기재된다: US　4,286,082, DE-A-27　06　135 Al, US　4,076,663, DE-A-35　03　458, DE　40　20　780　Cl, DE-A-42　44　548, DE-A-43　33　056, DE-A-44　18　818로. 상기 개시된 내용은 본 명세서에 참조로서 포함되고, 따라서 본 개시의 일부로서 고려된다.

상기 중합은 일반적으로 개시제에 의해 촉발된다. 상기 중합을 개시하기 위해 사용된 개시제는 중합 조건 하에서 자유 라디칼을 형성하는 모든 개시제 일 수 있고, 통상적으로 초흡수제의 생산에서 사용된다. 상기 중합가능한 수성 혼합물에 대해 전자 빔의 작용에 의한 중합의 개시는 또한 가능하다. 그러나, 상기 중합은 광개시제의 존재하에서 고-에너지 조사의 작용으로 전술된 타입의 개시제의 부재하에서 촉발될 수 있다. 중합 개시제는 상기 단량체 용액에서 용해 또는 분산되어 존재될 수 있다. 유용한 개시제는 자유 라디칼을 분해하는 모든 화합물을 포함하고, 기술분야의 당업자에게 알려져 있다. 이들은 가능한 개시제로서 WO-A-2004/037903호에서 이미 언급된 이들 개시제를 포함한다. 과산화수소, 과산화이황산 나트륨 (sodium peroxodisulphate) 및 아스코르브산 (ascorbic acid)으로 이루어진 레독스 시스템 (redox system)을 사용하여 수-흡수 중합체 구조를 생산하는 것이 특히 바람직하다.

역상 현탁 및 유화 중합은 본 발명의 미립자 흡수성 중합체 물질을 생산하는데 사용될 수 있다. 이들 공정에 있어서, 상기 단량체 (α1) 및 발포 또는 팽창제 (α3) 및 또한 선택적으로 또 다른 단량체 (α2), 수-용성 중합체 (α5) 및 보조제 (α6)을 함유하는 수성의, 부분적 중화된 용액은, 보호성 콜로이드 및/또는 소수성 유기 용매에서 유화제의 도움으로 분산되고, 상기 중합은 자유-라디칼 개시제의 수단에 의해 개시된다. 상기 가교제 (α4)는 상기 단량체 용액에서 용해되고, 이와 함께 계량되며, 그렇제 않으면 상기 중합 동안 개별적 및 선택적으로 첨가된다. 선택적으로, 수-용성 중합체 (α5)는 단량체 용액을 통해 그래프트 기반으로서 또는 상기 오일 상으로 직접 초기 변화시켜 첨가된다. 이어서, 상기 물은 공비혼합물 (azeotrope)로서 상기 혼합물로부터 제거되고, 상기 중합체는 여과된다.

부가하여, 용액 중합의 경우 및 역상 현탁 및 유화 중합의 경우 모두, 상기 가교결합은 상기 단량체 용액에 용해된 다관능성 가교제 (α4)의 공중합 및/또는 상기 중합 단계 동안 상기 중합체의 관능기와 적절한 가교제의 반응에 의해 달성될 수 있다. 상기 공정은, 예를 들어, US　4,340,706, DE-A-37　13　601, DE-A-28　40　010 및 WO-A-96/05234호에서 기재되었고, 이의 상응하는 내용은 참조로서 본 명세서에 포함된다.

공정 단계 ii)에 있어서, 공정 단계 i)에서 얻어진 미세다공성 구조를 갖는 하이드로겔은 선택적으로 분쇄되고, 이러한 분쇄는 상기 중합이 용액 중합의 수단에 의해 수행된 경우 특히 실행된다. 상기 분쇄는 기술분야의 당업자에게 알려진 분쇄 장치, 예를 들어, 고기 연마기 (meat grinder)에 의해 실행될 수 있다.

공정 단계 iii)에 있어서, 선택적으로 미리 분쇄된 미세다공성 구조를 갖는 하이드로겔은 건조된다. 상기 하이드로겔은 적절한 건조기 또는 오븐에서 바람직하게 건조된다. 예로는 회전 튜브 오븐, 유동층 건조기, 팬 건조기, 패들 건조기 또는 적외선 건조기를 포함한다. 공정 단계 iii)에서 건조된 하이드로겔은 0.5 내지 25 중량%, 바람직하게는 1 내지 10 중량%의 물 함량으로 낮추고, 상기 건조 온도는 통상적으로 100 내지 200℃ 범위 이내인 것이 본 발명에 더욱 바람직하다.

공정 단계 iv)에 있어서, 공정 단계 iii)에서 얻어진, 특히 이들이 용액 중합에 의해 얻어진 경우, 미세다공성 구조를 갖는 미립자 흡수성 중합체 물질은 처음에 명시된 원하는 입자 크기로 잘게 빻아질 수 있고, 분리된다. 미세다공성 구조를 갖는 건조된 흡수성 중합체 물질은 바람직하게는 적절한 기계적 분쇄 장치, 예를 들어, 볼 밀로 잘게 빻아지고, 반면 분리는 적절한 메쉬 크기의 스크린을 사용하여 실행될 수 있다.

공정 단계 v)에 있어서, 미세다공성 구조를 갖는 선택적으로 잘게 빻아지고 분리된 미립자 흡수성 중합체 물질은 상기 중합체 물질의 표면에 산 기와 반응할 수 있는 둘 이상의 관능기를 갖는 가교제와 표면 후가교결합되고, 상기 중합체 물질의 표면은 후가교결합 전, 동안 또는 후에, 알루미늄 염, 바람직하게는 알루미늄 락테이트 및/또는 알루미늄 설페이트와 접촉을 일으킨다.

표면 후가교결합을 위하여, 상기 공정 단계 iii) 또는 iv)로부터, 미세다공성 표면을 갖는 상기 건조 및 선택적으로 잘게 빻아지고 분리된 미립자 흡수성 중합체 물질, 그렇지 않으면 공정 단계 ii)로부터, 미세다공성 구조를 갖는 건조되지 않았지만, 바람직하게 이미 분쇄된 하이드로겔은, 바람직하게는 유기, 화학적 표면 후가교제와 접촉을 일으킨다. 특히 상기 후가교제가 상기 후가교결합 상태하에서 액체가 아닌 경우, 상기 후가교제 및 용매를 포함하는 유체의 형태로 중합체 겔 또는 미립자 흡수성 중합체 물질과 접촉하는 것이 바람직하다. 사용된 용매는 물, 물-혼화성 유기 용매, 예를 들어, 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 또는 1-부탄올 또는 이들 용매의 적어도 두 개의 혼합물이 바람직하고, 물은 가장 바람직한 용매이다. 상기 후가교제는 상기 유체의 총 중량에 기초하여, 5 내지 75 중량 %, 더욱 바람직하게는 10 내지 50 중량% 및 가장 바람직하게는 15 내지 40 중량% 범위 내의 양으로 존재하는 것이 더욱 바람직하다.

상기 후가교제를 함유하는 유체와, 미세다공성 구조를 갖는 선택적으로 분쇄된 하이드로겔 또는 미세다공성 구조를 갖는 미립자 흡수성 중합체 물질의 접촉은 상기 중합체 물질 및 하이드로겔 각각을 갖는 유체의 혼합을 통해 바람직하게 실행된다.

상기 유체를 적용하기 위한 적절한 혼합 유닛은, 예를 들어, PattersonKelley 혼합기, DRAIS 난류 혼합기 (turbulent mixer), 로지 혼합기 (Lodige mixer), 루버그 혼합기 (Ruberg mixer), 스크류 혼합기 (screw mixer), 팬 혼합기 및 유동층 혼합기 (fluidized bed mixer) 및, 또한 연속 수직 혼합기 (continuous vertical mixers)이고, 여기서 상기 중합체 물질은 회전 블레이드의 수단에 의해 고주파 (high frequency)에서 혼합된다 (Schugi 혼합기).

상기 하이드로겔 또는 미세다공성 구조를 갖는 상기 미립자 흡수성 중합체 물질은 용매, 바람직하게는 물의 20 중량% 이하, 바람직하게는 15 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 10 중량% 이하, 및 가장 바람직하게는 5 중량% 이하와 후가교결합에서 바람직하게 접촉된다.

바람직한 구형 입자의 형태의 중합체 물질의 경우에 있어서, 이것은 상기 미립자 중합체 물질의 내부 영역이 아닌 오직 외부 영역이 상기 유체 및 후가교제와 접촉을 일으키도록 실행되는 접촉이 본 발명에서 더욱 바람직하다.

후가교제는 바람직하게는 응축 반응 (= 응축 가교제), 부가 반응, 또는 개-환 반응에서 상기 중합체 물질의 표면에 산 기와 반응할 수 있는 적어도 두 개의 관능기를 갖는 화합물을 의미하는 것으로 바람직하게 이해된다. 바람직한 후가교제는 가교제 부류 II의 가교제로서 WO-A-2004/037903호에 명시되었다.

이들 화합물 가운데, 특히 바람직한 후가교제는 응축 가교제, 예를 들어, 디에틸렌 글리콜 (diethylene glycol), 트리에틸렌 글리콜 (triethylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜 (polyethylene glycol), 글리콜 (glycerol), 폴리글리콜 (polyglycerol), 프로필렌 글리콜 (propylene glycol), 디에탄올아민 (diethanolamine), 트리에탄올아민 (triethanolamine), 폴리옥소프로필렌 (polyoxypropylene), 옥소에틸렌-옥소프로필렌 블록 공중합체 (oxyethylene-oxypropylene block copolymers), 솔비탄 지방산 에스테르 (sorbitan fatty acid esters), 폴리옥소에틸렌 솔비탄 지방산 에스테르 (polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters), 트리메틸올프로판 (trimethylolpropane), 펜타에리스리톨 (pentaerythritol), 폴리비닐 알코올 (polyvinyl alcohol), 솔비톨 (sorbitol), 1,3-디옥소란-2-온 (l,3-dioxolan-2-one) (탄산에틸렌 (ethylene carbonate)), 4-메틸-1,3-디옥소란-2-온 (4-methyl-l,3-dioxolan-2-one) (탄산프로필렌), 4,5-디메틸-l,3-디옥소란-2-온, 4,4-디메틸-l,3-디옥소란-2-온, 4-에틸-l,3-디옥소란-2-온, 4-하이드록시메틸-l,3-디옥소란-2-온, l,3-디옥산-2-온, 4-메틸-l,3-디옥산-2-온, 4,6-디메틸-l,3-디옥산-2-온 및 l,3-디옥소란-2-온이다.

미세다공성 구조를 갖는 미립자 흡수성 중합체 물질, 또는 미세다공성 구조를 갖는 하이드로겔이 후가교제 또는 상기 후가교제를 포함하는 유체와 접촉하는 경우, 이들은 50 내지 300℃, 바람직하게는 75 내지 275℃ 및 더욱 바람직하게는 150 내지 250℃ 범위의 온도로 가열되고, 이의 결과로서 바람직하게는, 상기 중합체 물질의 입자의 외부 영역이 내부 영역 (= 후가교결합)과 비교하여 더 높게 가교결합되고, 하이드로겔이 사용된 경우, 이들은 동시에 또한 건조된다. 상기 열 처리의 지속은 상기 중합체 물질의 원하는 프로파일의 특성이 열의 작용 때문에 파괴되는 위험에 의해 제한된다.

상기 후가교결합 단계 전, 동안 또는 후에, 상기 중합체 물질의 표면, 또는 미세다공성 구조를 갖는 하이드로겔의 표면은 알루미늄 염, 바람직하게는 알루미늄 락테이트와 접촉을 일으킨다. 상기 후가교제를 함유하는 바람직한 수성 용액 및 또한 상기 알루미늄 염, 바람직하게는 알루미늄 락테이트를 도입하여 표면 후가교결합 단계와 동시에 수행되는 알루미늄 염으로 처리는 미세다공성 구조를 갖는 미립자 흡수성 중합체 물질, 또는 미세다공성 구조를 갖는 하이드로겔과 접촉하고, 그 다음 가열되는 것이 특히 바람직하다.

상기 알루미늄 염은 미세다공성 구조를 갖는 미립자 흡수성 중합체 물질, 또는 미세다공성 구조를 갖는 하이드로겔 각각의 중량에 기초하여, (만약, 무수상태를 기초로한 렉콘된 (reckoned), 수화물로 존재한다면) 0.01 내지 30 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 20 중량%, 및 더욱 바람직하게는 0.3 내지 5 중량% 범위의 양으로 상기 중합체 물질/하이드로겔과 접촉을 일으키는 것이 바람직하다.

바람직한 알루미늄 염은 특히 AlCl₃×6H₂O, NaAl(SO₄)₂×12 H₂O, KAl(SO₄)₂×12 H₂O 또는 Al₂(SO₄)₃×14-18 H₂O, 알루미늄 락테이트 그렇지 않으면 수-불용성 알루미늄 화합물, 예를 들어, 알루미늄 산화물, 예를 들어, Al₂O₃ 또는 알루미네이트이다. 알루미늄 락테이트, 알루미늄 설페이트 또는 알루미늄 락테이트 및 알루미늄 설페이트의 혼합물을 사용하는 것이 특히 바람직하다.

서두에 정의된 문제점을 해결하기 위한 기여는 상부 기재층, 하부 기재층 및 상부 빛 하부 기재층 사이에 배열된 흡수층을 함유하는 흡수성 코어에 의해 또한 만들어지고,

여기서 상기 흡수층은 미립자 흡수성 중합체 물질의 그램 당 0.1 g 미만, 바람직하게는 0.05　g 미만 및 가장 바람직하게는 0.01 g 미만의 셀룰로오스 섬유로, 본 발명에 따른 미립자 흡수성 중합체 물질을 포함한다.

본 발명의 목적을 위한 "흡수성 코어"는 흡수성 제품, 예를 들어, 기저귀의 경우에서, 수성 유체에 불침투성이고, 착용자의 몸으로부터 떨어진 면인, 상부 겹 및 수성 유체에 침투성이며, 착용자의 몸쪽인 하부 겹 사이에 배열될 수 있는 구조를 의미하는 것으로 이해되고, 이의 제1 기능은 상기 흡수성 제품에 의해 흡수될, 유체, 예를 들어, 혈액 또는 소변을 흡수 및 저장하는 것이다. 상기 흡수성 코어는 그 자체로 바람직하게는 상기 흡수성 제품의 흡입 시스템, 상부 겹 및 하부 겹을 포함하지 않는다.

그러나, 본 발명에 따라 가장 바람직한 것은 셀룰로오스 섬유가 필수적으로 없는 흡수성 코어에 대한 것이다. 어구 "셀룰로오스 섬유가 필수적으로 없는"은 흡수성 코어와 같은, 제품을 묘사하기 위해 본 명세서에 사용되고, 이것은 10 중량% 미만의 셀룰로오스 섬유, 5 중량% 미만의 셀룰로오스 섬유, 1 중량% 미만의 셀룰로오스 섬유, 셀룰로오스 섬유가 없거나 또는 셀룰로오스 섬유의 미량 이하를 함유한다. 이러한 타입의 코어는 WO-A-2008/155722, WO-A-2008/155711, WO-A-2008/155710, WO-A-2008/155702, WO-A-2008/155701, WO-A-2008/155699, EP-A-1　225　857, WO-A-01/15647, WO-A-2011/120504, DE-A-10　2009　049　450, WO-A-2008/117109, WO-A-97/11659, EP-A-0 826 349, WO-A-98/37846, WO-A-95/11653, WO-A-95/11651, WO-A-95/11652, WO-A-95/11654, WO-A-2004/071363 또는 WO-A-01/89439에서 특히 기재되었다.

본 발명에 따른 흡수성 코어의 바람직한 구현 예에 있어서, 상기 흡수성 코어는 열가소성 물질 및 상기 미립자 흡수성 중합체 물질을 함유하는 다중 구획 (compartment)을 함유한다. 본 발명에 따른 이러한 내용에 있어서 특히 바람직한 흡수성 코어는 WO-A-2008/155722, WO-A-2008/155711, WO-A-2008/155710, WO-A-2008/155702, WO-A-2008/155701 또는 WO-A-2008/155699호에서 흡수성 코어로 기재되고 명명된 구조이다. 따라서, 본 발명의 특히 바람직한 구현 예에 있어서, 상기 흡수성 코어는 열가소성 물질 및 상기 미립자 흡수성 중합체 물질을 함유하는 다중 구획의 층을 함유하고, 여기서 상기 구획은 상부 또는 하부 기재층 및 열 가소성 물질의 층에 의해 각각 경계지워진다. 이러한 구조는 격자 패턴 형성 랜드 영역 (land area) 및 상기 랜드 영역 사이의 접합 영역 (junction area)을 형성하기 위해 입자의 클러스터에서 특정 기재들 (상부 또는 하부 기재층)이 적용되는 미립자 흡수성 중합체 물질에 의해 상기 인용된 특허 출원의 교시에 따라 인지될 수 있다. "랜드 영역"은 상기 열가소성 물질이 상부 또는 하부 기재층과 직접적으로 접촉하지 않는 영역이다. "접합 영역"은 상기 열가소성 물질이 상기 상부 또는 하부 기재층과 직접적으로 접촉하는 영역이다. 상기 격자 패턴에서 접합 영역은 미립자 흡수성 중합체 물질이 거의 없거나 또는 없다. 상기 랜드 영역 및 접합 영역은 원, 타원, 사각형, 직사각형, 삼각형 등을 포함하지만, 이에 제한되지 않는 다수의 형태/모양을 가질 수 있다.

본 발명에 따른 흡수성 코어의 하나의 예는 제1 서브-층 및 상기 제1 서브-층에 인접한 제2 서브-층을 함유하는 코어이고, 여기서,

- 상기 제1 서브-층은 상기 상부 기재층 및 상기 상부 기재층 및 열가소성 물질의 제1 층에 의해 경계지워진 상기 미립자 흡수성 중합체 물질을 함유하는 구획을 함유하고, 그리고

- 상기 제2 서브-층은 상기 하부 기재층 및 상기 하부 기재층 및 열 가소성 물질의 제2 층에 의해 경계지워진 상기 미립자 흡수성 중합체 물질을 함유하는 구획을 함유하며,

여기서 열가소성 물질의 제1 층이 열가소성 물질의 제2 층에 인접한다. 상기 구조에 상응하는 이러한 구조는 WO-A-2008/155722호의 도 7A 및 7B의 예로서 나타낸다.

본 발명에 따른 흡수성 코어의 바람직한 디자인에서 열가소성 물질은 커버를 위해 우선적으로 제공되고, 적어도 부분적으로 상기 상부 또는 하부 기재층에 미립자 흡수성 중합체 물질을 고정시킨다. 본 발명의 하나의 구현 예에 있어서, 상기 열가소성 물질은 상기 중합체 사이에 미립자 흡수성 중합체 물질 내의 필수적으로 균일한 배열에서 존재할 수 있다. 그러나, 하나의 특별한 구현 예에 있어서, 상기 열가소성 물질은, 예를 들어, WO-A-2008/155722호의 도 3 및 4에서 나타낸 바와 같이, 적어도 부분적으로 상기 미립자 흡수성 중합체 물질과 접촉 및 부분적으로 상부 또는 하부 기재층과 접촉하는 섬유 층일 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 상기 열가소성 물질의 층은, 예를 들어, 섬유질 열가소성 물질을 용융시켜 얻어질 수 있다.

상부 및 하부 기재층 및 또한 상기 열가소성 물질에 대한 바람직한 물질은 이들 성분에 대해 바람직한 물질으로 WO-A-2008/155722호에서의 실시 예로서 기재된 물질이다.

이러한 타입의 흡수성 코어를 생산의 방식은 바람직하게는 WO-A-2008/155699호에서 실시 예로서 기재된 방식과 동일하다.

따라서, 상기 공정은 하기 단계를 포함한다:

- 상기 미립자 흡수성 중합체 물질이 상기 하부 기재층 상에 불연속적으로 분포되는, 제1 흡수성 층을 형성하기 위해 제1 패턴의 상기 하부 기재층 상에 미립자 흡수성 중합체 물질을 증착시키는 단계;

- 상기 미립자 흡수성 중합체 물질이 상기 하부 기재층 상에 불연속적으로 분포되는, 제2 흡수성 층을 형성하기 위해 제2 패턴의 상부 기재층 상에 미립자 흡수성 중합체 물질을 증착시키는 단계;

- 상기 하부 및 상부 기재층에 상기 미립자 흡수성 중합체 물질을 커버하기 위해 상기 상부 및 하부 기재층 및 상기 미립자 흡수성 중합체 물질에 열가소성 물질의 층을 증착시키는 단계; 및

- 상기 제1 흡수성 층의 열가소성 물질의 적어도 일부가 상기 제2 흡수성 층의 열가소성 물질의 적어도 일부와 접촉하도록 제1 및 제2 흡수성 층을 서로 결합시키는 단계.

서두에 정의된 문제점을 해결하기 위한 기여는 또한 본 발명의 흡수성 코어를 함유하는 위생 제품에 의해 만들어지고, 이러한 위생 제품은 바람직하게는 기저귀이다. 통상적으로 기저귀는 (상기 기저귀가 상기 기저귀 착용자의 몸 쪽으로 닿는 경우) 유체 침투성 하부 겹, (상기 기저귀가 상기 기저귀 착용자의 몸과 멀리 닿는 경우) 유체가 필수적으로 불침투하는 상부 겹, 및 상기 하부 겹 및 상기 상부 겹 사이에 배열된, 본 발명의 흡수성 코어를 함유한다. 이들 세 개의 구성분에 부가한 위생 제품은 또한 WO-A-2008/155722호의 실시 예에서 기재된 바와 같은, 또 다른 성분, 예를 들어, WO-A-2008155699호에서의 예로 기재된 바와 같은 재밀폐가능한 잠금 시스템 (reclosable fastening system)인, 또 다른 성분, 또는 본 발명의 흡수성 코어 및 유체에 투과가능한 상기 하부 겹 사이에 배치된 또 다른 획득 층 (acquisition layer)을 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 바람직한 기저귀 구조는 WO-A-2008/155722호의 도 1의 실시 예로서 나타낸다.

서두에 정의된 문제점을 해결하기 위한 기여는 상부 기재층, 하부 기재층 및 상기 상부 및 하부 기재층 사이에 배열된 흡수층을 함유하는 흡수성 코어를 생산하기 위한 공정에 의해 만들어지고, 여기서, 상기 흡수층은 미립자 흡수성 중합체 물질 및 미립자 흡수성 중합체 물질의 그램 당 0.1　g 미만의 셀룰로오스 섬유를 포함하고, 하기 단계를 함유한다:

A) 본 발명에 따른 미립자 흡수성 중합체 물질을 제공하는 단계;

B) 흡수성 코어에 상기 미립자 흡수성 물질을 혼입시키는 단계.

상기 흡수성 코어에서 미립자 물질을 혼입시키는 단계는, 예를 들어, 하기 공정 단게를 포함한다:

B1) 상기 미립자 흡수성 중합체 물질이 상기 하부 기재층 상에 불연속적으로 분포되도록 제1 흡수성 층을 형성하기 위해 제1 패턴의 상기 하부 기재층 상에 미립자 흡수성 중합체 물질을 증착시키는 단계;

B2) 상기 미립자 흡수성 중합체 물질이 상기 상부 기재층 상에 불연속적으로 분포되도록 제2 흡수성 층을 형성하기 위해 제2 패턴의 상기 상부 기재층 상에 미립자 흡수성 중합체 물질을 증착시키는 단계;

B3) 상기 하부 및 상부 기재층 상에 상기 미립자 흡수성 중합체 물질을 커버하기 위해 상기 하부 및 상부 기재층 및 상기 미립자 흡수성 중합체 물질 상에 열가소성 물질의 층을 증착시키는 단계; 및

B4) 상기 제1 흡수성 층의 열가소성 물질의 적어도 일부가 상기 제2 흡수성 층의 열가소성 물질의 적어도 일부를 접촉하도록 상기 제1 및 제2 흡수성 층을 서로 결합시키는 단계.

서두에 정의된 문제점을 해결하기 위한 기여는 또한 상부 기재층, 하부 기재층 및 상기 상부 및 하부 기재층 사이에 배열된 흡착층을 함유하는 흡수성 코어를 생산하기 위한 공정에 의해 만들어지고, 여기서 상기 흡착 층은:

a) 상기 미립자 흡수성 중합체 구조에 유체를 첨가한 후 적어도 하나의 시간 t_i 동안 (팽창 지수)²및 투수 지수 (= APC 값)의 산물의 결정의 결과에 기초하여 적절한 미립자 흡수성 중합체 물질을 선택하는 단계;

b) 상기 흡수성 코어에서 선택된 미립자 흡수성 물질을 혼입시키는 단계를 함유하는, 미립자 흡수성 중합체 물질의 그램 당 0.1　g 미만의 셀룰로오스 섬유 및 미립자 흡수성 중합체를 포함하고,

여기서 흡수성 코어에 대한 바람직한 구조는 본 발명의 흡수성 코어와 관련하여 초기에 바람직한 것으로 이미 기재된 구조이다.

본 발명에 따른 공정의 하나의 바람직한 구현 에에 있어서, 단계 a)는 적어도 11 다른 시간 t_i에 대한 팽창 지수² 및 투수 지수 (= APC 값)의 생산물을 결정하는 단계 및 얻어진 모든 APC 값의 총 합을 기초하여 미립자 흡수성 중합체 물질을 선택하는 단계를 포함한다.

서두에 정의된 문제점을 해결하기 위한 기여는 상기 전술된 공정에 의해 얻어질 수 있는 또한 흡수성 코어에 의해 만들어진다.

시험 방법

상기 APC 값을 결정하는 단계

APC 값은 도 5에 나타낸 측정 배열을 사용하여 결정된다.

1. 측정의 원리

상기 APC 값을 결정하기 위하여, 분석될 1.800 g (±0.005 g)의 상기 미립자 흡수성 중합체 물질 (이후 "SAP"라 한다)은 도 1에 나타낸 측정 포트 (6)에 살포되고, 기반으로 스크린 구조 (screen fabric)를 가지며, 상기 스크린 기반 (screen base)에 균일하게 분포된다. 도 2에 나타낸 플런저는 그 다음 측정 포트에 도입되고, 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 SAP 물질에 대해 21.0 g/㎠ ±0.2 g/㎠의 압력 (플런저의 총 중량 및 중량 = 594 g ± 5 g)인 중량 (10) (도 4 참조)으로 로딩된다. 상기 실린더 유닛 (측정 포트 (6), SAP, 플런저 (7) 및 중량 (10))은 도 5에 나타낸 바와 같이, 원의 둥근 컷아웃 (cutout)을 갖는 지지 테이블 (15)상에 놓인다. 상기 지지 테이블 (15)은 저울 (1) 위에 위치한다. 연동 펌프 (peristaltic pump) (11)는 일정한 유속에서 실린더 유닛으로 시험 용액을 통과시킨다. 실행된 액체는 (저울 (1) 상의) 상기 지지 테이블 (15) 밑의 수집 용기 (13)에서 연속적으로 측정된다. 이전에 정의된 높이의 측정 포트 (6)에서 유출 A 및 B가 있다 (도 1에 나타낸 측정 포트 (6)에서 하부 유출 B는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 폐쇄된다). 상기 겔 층 형태로서, 액체 컬럼은 유출 A의 높이까지 설정될 수 있다. 이후, 초과 액체는 유출 A를 통해 나간다. 이러한 액체는 수집 용기 (14)로 약 10 ㎝의 길이인, 하나의 튜브 (16)를 통해 통과하고, 저울 (2)에서 연속적으로 측정된다. 전체 측정을 통해, 상기 전개 겔 층의 높이는 연속적으로 측정된다. 모든 측정 (무게, 높이 측정)은 자동적으로 캡쳐되고, 저장된다.

측정 조건 (g으로 SAP에 계량된 양, g/㎠으로 SAP 상 압력, g/sec으로 실린더 유닛에 대한 시험 용액의 공급 스트림)은 연속적으로 선택된 경우, 하기의 측정 데이터 (ρ1) 내지 (ρ3)은 궁극적으로 연속적으로 캡쳐된다:

(ρ1) 높이-측정 장비 (3)에 의해 겔 층의 전개 높이의 변화;

(ρ2) 상기 겔 층을 통해 통과시킨 시험 액체에 기인한 도 5의 좌측에 천칭 (1) 상에 중량을 변화;

(ρ3) 유출 (A)을 통해 존재하는 시험 액체에 기인한 도 5의 우측에 천칭 (2) 상에 중량을 변화.

2. 사용된 측정 장비

- PC 인터페이스 (interface)가 설치된, 최소 0.1 g의 정확도를 갖는 2 천칭 (1, 2) (예를 들어, Sartorius CP 8201).

- PC 인터페이스가 설치된, 최소 30 ㎜의 측정 길이 및 최소 0.1 ㎜의 정확도를 갖는 높이-측정 장비 (3) (예를 들어, Tesa Digico 2).

- (시험 파라미터, 예를 들어, 2　g/s　= 3600 g에서 30분에 의해 미리결정된 액체 정량에 적어도 상응하는) 액체 저장소 (reservoir) (4).

- 하중을 갖는 시험 장치 (5) (도면 1 및 2 참조).

- h1* = 55 ㎜ 및 h2* = 83 ㎜ (θinner = 10 ㎜) (* 유출의 평균 높이)에서 (오직 상기 상부가 사용되고 하부는 측정동안 폐쇄되는) 2 유출을 갖는 (d1 (θinner) = 60.3 ㎜ ±0 ㎜, h = 100 ㎜ ±0.5 ㎜), 도 1에 따라 Plexiglas의 투명 측정 포트 (6). 상기 측정 포트의 하부 면은 스테인레스 스틸 스크린 구조 (400 mesh = 36 ㎜)로 설치된다.

- 도 2 (d1-d2 = 0.3 ㎜ 및 h = 150 ㎜)에 따라 PVC의 가소성 플런저 (7) (d2 (θouter) = 60 ㎜ ±0 ㎜). 가소성 플런저 (7)의 하부면은 스테인레스 스틸 스크린 구조 (400 mesh = 36 ㎜)로 설치된다. 상기 가소성 플런저 (7)의 하부 부분의 높이는 28 mm이다. 이러한 부분에서 4 기둥 (strut)이 있고, 이것은 스크린 구조를 안정화시키는데 기여한다. 각 기둥은 상기 액체의 균일한 분포를 보장하기 위하여 대략 3×5.5 ㎜ 통로 (passageway)를 갖는 하부 부위 (즉, 스틸 스크린 구조와 접촉한 부위)에 설치된다.

- 상기 가소성 플런저 (7) 및 상기 액체 피드 (9)에 대한 컷아웃으로 꼭 맞는 뚜껑 (close-fitting lid) (8) (도 3 참조). 상기 가소성 플런저 (7) 상에 놓인, 중량 (10) (도 4 참조). 가소성 플런저 (7) 및 중량 (10)은 서로 정의된 중량을 얻는다. 본 명세서에 표준은 (약 0.3 psi의 압력에 상응하는, 약 21 g/㎠ ± 0.2 g/㎠의 하중에 상응하는) 594 g ± 5 g의 총 질량이다.

- 30 mL/min 내지 400 mL/min의 성능을 갖는 액체 펌프 (11) (예를 들어, 연동 펌프), 예를 들어, Ismatec SB-2V pump head 및 Tygon Standard tubing을 갖는 Ismatec MCP 표준 (ID 4.8, WT 1.6, OD 8.0).

- 저울 디스플레이 & 높이 측정을 기록하기 위한 적절한 소프트웨어를 갖는 컴퓨터 시스템 (12).

- 액체용 수집 용기 (13 및 14) (최소 3.6 L).

- (θ6 ㎝, 상기 측정 포트에서 스크린 구조의 폭에 정확하게 상응하는) 원형 컷아웃을 갖는 지지 테이블 (15). 이러한 컷 아웃은 중심 배열 (이것은 상기 액체가 방해받지 않고 통과될 수 있고, 높이 측정은 항상 동일한 장소에서 만들어질 수 있도록 측정 동안 실린더 유닛을 고정한다)에서 (θ 7.2 ㎝, 측정 포트의 외부 직경에 대략적으로 상응하는) 대략 2　㎝ 높이 가소성 고리에 의해 감싸진다.

3. 측정의 수행

적어도 하나의 2-배 결정은 수행될 수 있다.

예비 작업:

- 액체 저장소 (4)는 충분한 시험 액체 (0.9% NaCl 용액)를 제공하도록 충진된다. 상기 시험 액체의 온도는 23℃ ± 2.0℃ (실온 = 23℃ ± 2.0℃, 상대 습도 55% ± 15%).

- 연동 펌프 (11)는 의도된 유속에 따라 조정된다. 적절하고, 사용하기에 가능한 것을 위하여, 기록되는 측정된 값, 또는 선택적으로 필요한 양에 대한 시스템은 또한 스톱워치 및 유리 비이커 또는 이와 유사한 것을 사용하여 결정될 수 있다. 표준 유속은 1 및 2 g/s이다.

- 측정 값을 기록하기 위한 시스템은 조립된다. 어떤 시스템도 사용될 수 있고, 이에 의해 저울 및 높이-측정 장비로부터 측정된 데이터는 시간 조절 하에 기록될 수 있다. 이러한 시스템은, 예를 들어, 윈도우 작동 시스템 (XP 이후), 마이크로 엑셀 (버전 6 이상) Rρ232 4-배 인터페이스 카드 및 적용 모듈에 대한 프로그램된 Visual Basic을 갖는 컴퓨터로 이루어질 수 있다. 상기 시스템은 0.5 초 이하의 시간창 (time window)에서 모든 3 측정된 값 검색 (ρ1) 내지 (ρ3)을 수행할 수 있어야한다. 저울 (1 및 2) 및 높이-측정 장치 (3)는 저울 (1 및 2) 및 높이-측정 장치 (3)에 대한 컴퓨터 (12) (측정 값 기록을 위한 프로그램은 적절한 설정 (보율 (baud rate), 패리티 (parity) 등)에 조정되어야 한다)에 연결된다.

측정:

- 분석될 SAP 샘플은 철저히 공혼합되어야 한다. 제거될 시험 물질은 덩어리 및 불순물이 없을 수 있다. 1.800 g ±0.005 g의 SAP는 상기 시험 장치에서 계량된다. 상기 SAP는 상기 스크린 기반 상에 불균일하게 분포된다. - 상기 SAP 샘플은 플런저 (7) 및 중량 (10)을 사용하여 21.0 g/㎠ ± 0.2 g/㎠에서 적재되고, 지지 테이블 (15)의 컷아웃에 놓인다. 상기 연동 펌프 (액체 피드 (9))로부터 유출-장착 튜브 말단은 시험 장치의 커버 플레이트 (8)에서 부가 구멍 (aperture)을 통해 2-3 ㎝의 길이에 걸쳐 놓인다.

- 높이-측정 기구 (3)은 시험 장치의 플런저 (7) 상의 중심에 측정 막대로 설치된다. 30 분의 시험 기간동안, 상기 측정된 값은 매 10초 검색되고, 특정한 시간에 대해 기록된다.

- 저울 (1 및 2)은 용기의 무게를 제외하고, 높이-측정 기구 (3)은 영점된다.

- 측정 값을 기록하기 위한 시스템은 설치된다.

- 상기 연동 펌프 (11)을 통해 부가적으로 기록하는 측정된 값을 위한 시스템을 설치한 후 0.5 초 이내에 어떤 경우에 있어서 직접 시작된다.

- 상기 시험 기간의 결론시, 상기 연동 펌프 (11)는 스위치를 내린다.

4. 평가

s (ρ1)의 시간 (t)에서 mm의 높이 (h_t)의 데이터, s (ρ2)의 시간 (t)에서 g의 유속 (Fl.th._t) 및 s (ρ3)의 시간 (t)에서 g의 오버플로우 (overflow) (Fl.ov._t)는 (각 시간 t에서) 하기의 또 다른 값을 계산하는데 사용될 수 있다:

g의 Vzu_t: 시간 t에서 액체 부피 첨가;

㎤의 V_t: 시간 t에서 겔 부피 (측정 포트 (6)의 기반 영역 = 28.27 ㎠);

식:

V_t[㎤] = h_t[mm]/10*28.27 ㎠

㎤의 DV_t: 시간 t에서 10초 이내로 증가된 겔 부피 (측정 포트 (6)의 기반 영역 = 28.27 ㎠):

식:

DV_t[㎤]=(h_t[mm]-h_t _-10[mm])/10*28.27 ㎠

QI_t: 시간 t에서 (크기가 없는) 팽창 지수 (E = g의 SAP의 출발 중량; 1 ㎤ = 1 g은 0.9% NaCl 용액에 대해 전제된다):

식

QI_t = DV_t[㎤]/(E[g]*10)

g/s의 DFl.th._t: 시간 t에서 10초에 대한 평균된 유속:

식:

DFl.th._t[g/s]=(Fl.th._t[g]-Fl.th._t-10[g])/10초

g의 Vu_t: APC 측정 포트에서 부피 상층액

식:

Vu_t[㎤=g]=Vzu_t[g]-V_t[㎤]-Fl.ov._t[g]-Fl.th._t[g]

mm의 h(Vu_t): APC 포트에서 액체의 이론적으로 (계산된) 높이 (플렌져의 면적을 고려한 = 5 ㎠; 유효 면적 = 28.27 ㎠-5 ㎠ = 23.27 ㎠):

식:

h(Vu)_t[mm]=(h_t[mm]/10+(Vu_t[g]/23.27㎠))*10

PI_t: 시간 t = 20초...120초에서 (크기가 없는) 투수 지수:

식:

APC_i _×10 _sec: 시간 T = 20초 ...120초 (i = 2 내지 12)에서 APC_i _×10 _sec 값.

전술된 값은 APC_max 값 (즉, 결정된 11 APC 값의 높이), 상기 APC 평균값 APC_mean 및 모든 APC 값의 총 합 (APC_sum)을 결정하기 위해 더욱 사용된다.

식:

실시 예

(본 발명에 따르지 않은) 비교 예

(아크릴산에 기초한) 70 mol%의 중성화도 및 39.37%의 총 단량체 농도를 갖는 1972.90 g의 소듐 아크릴레이트의 수성 용액에 가교제로 1.770 g의 폴리에틸렌 글리콜 300 디아크릴레이트 (아크릴산/에스테르 함량 = 72%에 기초한 0.2%) 및 2.560 g의 폴리에틸렌 글리콜 440 모노알릴 에테르 아크릴레이트 (아크릴산/에스테르 함량 = 100%에 기초한 0.4%)은 용해된다. 상기 단량체 용액은 용해된 산소를 제거하기 위해 플라스틱 중합 용기에서 30분 동안 질소로 퍼지된다. 4℃의 온도에서, 상기 중합은 10g의 증류수 내의 0.6 g의 과산화이황산 나트륨, 10 g의 증류수 내의 0.14 g의 35% 과산화수소 용액 및 2g의 증류수 내의 0.03 g의 아스코르브산의 연속적 첨가에 의해 시작된다. 최종 온도 (약 100℃)의 달성시, 상기 겔은 분쇄기 (mincer)로 분쇄되고, 2시간 동안 순환 공기 건조 캐비넷에서 150℃로 건조된다. 상기 건조 생산물은 거칠게 으깨지고, 연마되며, 150-710 ㎜의 입자 크기 분획으로 분리된다. 얻어진 벌크는 개별적 입자 크기 분획으로 분리되고, 다음과 같이 합성적으로 생산된 PSD를 형성하기 위해 함께 혼합된다:

>150 ㎛ = 15% / >300 ㎛ = 48% / >500 ㎛ = 32% / >600 ㎛ = 5%

따라서 얻어진 중간체는 100g의 중간체에 기초하여 1/3/0.4/0.3%의 비로 탄산에틸렌/물/알루미늄 락테이트/알루미늄 설페이트로 이루어진 용액으로 코팅 및 뒤이어 90분 동안, 170℃에서 건조 캐비넷에서 후가열하여 후가교결합된다.

(본 발명에 따른) 실시 예 1

(아크릴산에 기초한) 70 mol%의 중성화도 및 40.30%의 총 단량체 농도를 갖는 963.60 g의 소듐 아크릴레이트의 수성 용액에 가교제로 0.775 g의 폴리에틸렌 글리콜 300 디아크릴레이트 (아크릴산/에스테르 함량 = 83%에 기초한 0.2%) 및 1.639 g의 폴리에틸렌 글리콜 440 모노알릴 에테르 아크릴레이트 (아크릴산/에스테르 함량 = 78%에 기초한 0.4%)은 용해된다. 이러한 용액은 공단량체 (comonomer) (BASF사의) Pluriol A 23 R의 9.6 g의 10% 수성 용액과 혼합되고, 상기 단량체 용액은 용해된 산소를 제거하기 위해 플라스틱 중합 용기에서 30분 동안 질소로 퍼지된다. 4℃의 온도에서, 2 g의 다소 하소된 (Solvay사의) 탄산나트륨은 발포제로서 첨가되고, 상기 중합은 10g의 증류수 내의 0.3 g의 과산화이황산 나트륨, 10 g의 증류수 내의 0.07 g의 35% 과산화수소 용액 및 2g의 증류수 내의 0.015 g의 아스코르브산의 연속적 첨가에 의해 시작된다. 최종 온도 (약 100℃)의 달성시, 상기 겔은 분쇄기 (mincer)로 분쇄되고, 2시간 동안 순환 공기 건조 캐비넷에서 150℃로 건조된다. 상기 건조 생산물은 거칠게 으깨지고, 연마되며, 150-710 ㎜의 입자 크기 분획으로 분리된다. 얻어진 벌크는 개별적 입자 크기 분획으로 분리되고, 다음과 같이 합성적으로 생산된 PSD를 형성하기 위해 함께 혼합된다:

>150 ㎛ = 15% / >300 ㎛ = 48% / >500 ㎛ = 32% / >600 ㎛ = 5%

(본 발명에 따른) 실시 예 2

(아크릴산에 기초한) 70 mol%의 중성화도 및 39.6%의 총 단량체 농도를 갖는 1962.4 g의 소듐 아크릴레이트의 수성 용액에 1.529 g의 폴리에틸렌 글리콜 300 디아크릴레이트 (에스테르 함량=83.7%;아크릴산에 기초한 0.2%중량) 및 3.303 g의 폴리에틸렌 글리콜 440 모노알릴 에테르 아크릴레이트 (아크릴산/에스테르 함량 = 77.5%에 기초한 0.40중량%)은 용해된다. 이후, 이동층 스프레이 과립 공정 (moving bed spray granulation process)에서 생산되고 400-600 ㎜의 입자 크기를 갖는 10.0 g의 탄산나트륨은 발포제 (배치 크기에 기초한 0.5 중량%)로서 첨가된다. 상기 단량체 용액은 용해된 산소를 제거하기 위해 15-30 분 동안 질소로 퍼지된다. 20℃의 온도에서, 10g의 증류수 내의 0.6 g의 과산화이황산 나트륨 및 10 g의 증류수 내의 0.14 g의 35% 과산화수소 용액을 혼합한, 상기 단량체 용액은, 불활성 가스 역류 (inert gas countercurrent) 및 축 교반 (shaft agitation) 하에서 List Batch CRP 2.5 반죽기로 이동된다. 목표 설정 및 그래서 이축 (twin-shaft), 동회전 (corotating) 배치-작동 반죽 반응기 및/또는 주변 장치에서 반응 동안 원하는 파라미터는: 반응기 쉘의 가열 회로에서 오일의 온도: 75℃; 축 속도: 분당 60 회전이다. 상기 단량체 용액이 반응기 내부로 이동된 후, 탄산나트륨은 첨가된다. 30초 동안 교반된 후, 2 g의 증류수 내의 0.030 g의 아스코르브산은 상기 반응기 내부에 도입되고, 발열 반응은 시작된다. 상기 반응기 쉘의 가열 회로에서 오일에 대한 목표 값은 100℃로 설정된다. 5분이 지난 후, 상기 가열 회로를 끈다. 총 10분 후 상기 동회전 축이 중단되고, 상기 반응기는 개방되며, 형성된 하이드로겔은 제거되고 2시간 동안 150℃에서 순환 공기 건조 캐비넷에서 건조된다. 상기 건조 생산물은 으깨지고, Retsch사의 절삭 밀 (cutting mill) 및 2 ㎜ 홀 크기 (hole size)의 절삭 스프로킷 (cutting sprocket)로 연마되며, 개별적 입자 크기 분획으로 스크린되어, 다음과 같은 합성 입자 크기 분포를 형성하기 위해 서로 혼합된다:

>150 ㎛ = 15% / >300 ㎛ = 48% / >500 ㎛ = 32% / >600 ㎛ = 5%

후가교결합은 100g의 중간체에 기초한 1/4/0.4/0.3%의 비로 탄산에틸렌/물/알루미늄 락테이트/알루미늄 설페이트로 이루어진 용액으로 코팅 및 뒤이어 90분 동안, 175℃의 건조 캐비넷에서 후가열하여 달성된다.

실시 예 4

비교 예 및 실시 예 1 및 2에서 얻어진 중합체는 본 명세서에 기재된 시험 방법을 사용하여 APC_max 값 및 APC_sum 값에 대해 측정된다. 그 결과는 표 3에 나타낸다. 비교 예로부터 상기 중합체의 APC 분석에 관하여 이로부터 순수하게 산술적으로 유도된 측정 데이터 및 APC 파라미터의 결정에서 120 초 동안 연속적으로 얻어진 측정은 표 1 및 2에 예시적으로 편집된다.

직접 얻어진 측정 (ρ1), (ρ2) 및 (ρ3)

시간 t	ht	시간 t	Fl.th.t	시간 t	Fl.ov.t
[s]	[㎜]	[s]	[g]	[s]	[g]
0	0,00	0	0,50	0	0,01
10	0,28	10	4,65	10	0,01
20	1,22	20	15,35	20	0,00
30	2,15	30	27,77	30	0,00
40	2,96	40	41,20	40	0,00
50	3,65	50	55,07	50	0,00
60	4,27	60	69,80	60	0,00
70	4,87	70	85,12	70	0,00
80	5,41	80	100,63	80	0,00
90	5,92	90	116,13	90	0,01
100	6,42	100	131,55	100	0,01
110	6,88	110	147,15	110	0,02
120	7,31	120	162,88	120	0,01

표 1의 측정으로부터 산술적으로 얻어진 측정된 정량

시간	DV_t	QI_t	DFI.th	Vzu_t	V_t	Vu_t	h(Vu)_t	PI_t	APC 값¹ ⁾
(초)	[㎤]		[g/s]	[g]	[㎤]	[㎤]	[㎜]
0	0,00	0,00	0,50	0	0,01	0,00	0,00
10	0,78	0,04	0,42	20	0,79	14,55	6,53	6,42
20	2,67	0,15	1,07	40	3,46	21,19	10,33	45,72	1,01
30	2,62	0,15	1,24	60	6,08	26,14	13,39	72,03	1,53
40	2,28	0,13	1,34	80	8,36	30,44	16,04	89,31	1,43
50	1,97	0,11	1,39	100	10,33	34,59	18,52	98,69	1,19
60	1,75	0,10	1,47	120	12,08	38,11	20,65	109,86	1,04
70	1,67	0,09	1,53	140	13,75	41,12	22,54	119,25	1,03
80	1,53	0,08	1,55	160	15,28	44,09	24,35	124,10	0,90
90	1,46	0,08	1,55	180	16,75	47,12	26,17	126,36	0,84
100	1,39	0,08	1,55	200	18,14	50,30	28,03	127,54	0,76
110	1,30	0,07	1,56	220	19,44	53,39	29,82	129,55	0,68
120	1,23	0,07	1,57	240	20,67	56,45	31,57	131,22	0,61

¹⁾ 4중 결정의 평균값

비교 예 및 실시 예 1 및 2로부터의 중합체의 APC 파라미터

중합체	APC_max	APC_sum	CRC [g/g]	AAP [b/b]
비교 예	1.53	11.0
실시 예 1	7.01	37.3	26.1	25.3
실시 예 2	3.47	18.9	25.9	25.2

실시 예 5

비교 예 및 실시 예 1 및 2에서 얻어진 중합체는 본 발명에 따른 흡수성 코어로서 생산하는데 사용된다.

12×12 ㎝의 치수를 갖는 크기로 절단된 부직포 (nonwoven) (Freudenberg사의 제품 번호 00028710)는 30초 동안, 4 bar의 가압 공기에서 작동된, 타입 HB 710 스프레이사 트위스트 노즐 설정 표준 (twist nozzle set standard) q 1.5 ㎜, Buhnen으로부터의 공기압 열-용융 접착 건 (pneumatic hot-melt adhesive gun)을 사용한 접착제 (Henkel사의 Dispomelt CS 22)로 균일하게 분사된다. 상기 스프레이 건은 160℃의 용융 온도로 이전에 조정된다. 정확히 5 g의 SAP는 10×10 ㎝의 이전에 마크된/중심 영역 상에 균일하게 분무된다. 동일한 치수를 갖는 또 다른 부직포는 동일한 방식으로 접착제로 분사되고, 그 다음 다음의 층 순서를 갖는 흡수성 코어를 얻기 위하여 상기 SAP 층 상에 접착 면이 아래로 되도록 배치된다:

부직포 (nonwoven)

접착제 (adhesive)

SAP

접착제 (adhesive)

부직포 (nonwoven).

이것은 손 롤러 (hand roller)를 사용하여 서로 층들의 가압이 수반된다. 상기 흡수성 코어는 뒤이어 상기 코어가 측정되기 전에 접착제를 건조시키기 위해 한 시간 동안 저장된다.

상기 흡수성 코어의 흡착 특성을 결정하기 위하여, 시험될 코어는 계량되고, 9×9 ㎜ (와이어 두께 1.5 ㎜)의 메쉬 크기 및 12×12 ㎝의 외부 크기를 가지며, 와이어 메쉬의 코너에 위치된 네 개의 대략 1.2 ㎝ 높이 금속 피트를 사용하는 페트리 디쉬에 놓인, 와이어 메쉬 상에 배치된다. 상기 흡수성 코어는 시험 플레이트 (10×10 ㎝)를 사용하여 200 g의 중량으로 적재된다. 이러한 시험 플레이트는 20　㎝ 높이 및 20 ㎜ 내부 직경의 첨가 튜브 (addition tube)로 중간에 설치된다. 이러한 첨가 튜브는 상기 흡수성 코어가 상기 시험 플레이트의 압력하에 있는 동안 상기 흡수성 코어 상에 시험 플레이트를 통해 시험 유체를 통과시키는데 사용될 수 있다.

1회에 25 g 연속하여 4 번의 산성 푹신 (acid fuchsine)으로 미비하게 채색된 0.9% NaCl 용액은 상기 첨가 튜브로 도입된다 (개별적 첨가 사이의 지연 시간: 15분). 상기 흡수성 코어는 상기 제1 첨가 이전에 계량된다 (w1). 상기 시험 용액은, 각각 경우에 있어서, 상기 첨가 튜브를 통해 첨가된다. 액체의 완전한 흡입시 (4×25 g = 100 g) 후, 상기 흡수성 코어는 재계량된다 (w2). 누수량은 (1)은 첨가된 액체 양 w0 사이의 차 및 흡수하기 전 및 후의 흡수성 코어의 중량 차로부터 산술적으로 결정될 수 있다 (l = w₀-(w2-w1).

다음 측정은 얻어진다:

본 발명의 흡수성 코어에서 비교 예 및 실시 예 1 및 2로부터의 중합체의 누수 값

중합체	4배 첨가 후 누수 [g]
비교 예	18.7
실시 예 1	8.4
실시 예 2	12.9

6: 측정 포트 7: 가소성 플런저
8: 뚜껑 9: 액체 피드
10: 중량 11: 연동 펌프
13: 수집 용기 15: 지지 테이블

Claims

하기 특성 중 적어도 하나를 갖는 미립자 흡수성 중합체 물질:
i) 2 내지 12의 정수의 군으로부터 선택된 적어도 하나의 수 i에 대해 ≥1.6인 최대 APC_{i×10 sec} 값 (= APC_max 값);
ii) 2 내지 12의 정수의 군으로부터의 모든 수 i에 대한 모든 APC_{i×10 sec}값의 총 합에 대해 ≥12인 값 (= APC_sum);
여기서 상기 APC_{i×10 sec} 값은 다음과 같이 정의되고:
APC_{i×10 sec} = QI_{i×10 sec} 값²×PI_{i×10 sec} 값
여기서
- 상기 QI_{i×10 sec}값은 측정 포트 (measuring pot)에 살포된 미립자 흡수성 중합체 물질에 0.9중량% NaCl 용액을 첨가하고 통과시키면 겔층이 형성되고, 상기 NaCl 용액을 첨가한 i×10 초 후 결정된 팽창 지수의 값이며, 여기서 팽창 지수 QI_t는 QI_t = DV_t[㎤]/(E[g]*10)로 정의되고, 여기서 DV_t는 시간 t에서 10초 전보다 증가된 겔 부피이고, E는 미립자 흡수성 중합체 물질의 출발 중량이며, 그리고
- 상기 PI_{i×10 sec} 값은 측정 포트에 살포된 미립자 흡수성 중합체 물질에 0.9중량% NaCl 용액을 첨가하고 통과시키면 겔층이 형성되고, 상기 NaCl 용액을 첨가한 i×10 초 후 결정된 투수 지수의 값이며, 여기서, 투수 지수 PI_t는 하기 식으로 정의되고,

,
여기서, DFl.th._t는시간 t에서 10초에 걸쳐 겔층을 통과하는 유속의 평균이고, h_t는 시간 t에서 겔층의 높이이며, h(Vu_t)는 시간 t 에서 측정 포트 내의 액체의 높이이고,
상기 미립자 흡수성 중합체 물질은 하기 단계:
i) 미세다공성 구조를 갖는 하이드로겔을 얻기 위하여, 중합가능한, 모노에틸렌화 불포화 산-관능성 단량체 (α1) 또는 이의 염, 발포제 (blowing agent) 또는 팽창제 (expanding agent) (α3) 및 또한 적어도 하나의 가교제 (α4)를 함유하는 수성 단량체 용액을 자유-라디칼적으로 중합시키는 단계;
ii) 미세다공성 구조를 갖는 상기 하이드로겔을 분쇄시키는 단계 (comminuting);
iii) 미세다공성 구조를 갖는 미립자 흡수성 중합체 물질을 얻기 위하여 미세다공성 구조를 갖는 분쇄된 하이드로겔을 건조시키는 단계;
iv) 미세다공성 구조를 갖는 최종 미립자 흡수성 중합체 물질을 잘게 빻고 분리시키는 단계;
v) 상기 중합체 물질의 표면에 산 기와 반응할 수 있는 둘 이상의 관능기를 갖는 가교제와 미세다공성 구조를 갖는 최종 미립자 흡수성 중합체 물질을 표면-후가교결합하는 단계, 여기서 상기 중합체 물질의 표면은 상기 후가교결합 전, 동안 또는 후에 알루미늄 염과 접촉을 일으킴;을 포함하는 공정에 의해 얻어질 수 있는 미립자 흡수성 중합체 물질.
청구항 1에 있어서,
상기 미립자 흡수성 중합체 물질은 하기 특성을 갖는 미립자 흡수성 중합체 물질:
i) 2 내지 12의 정수의 군으로부터 적어도 하나의 수 i에 대한 ≥1.6인 최대 APC_i×10 _sec 값.
청구항 2에 있어서,
상기 미립자 흡수성 중합체 물질은 하기 특성을 갖는 미립자 흡수성 중합체 물질:
i) 2 내지 12의 정수의 군으로부터의 적어도 하나의 수 i에 대해 ≥2.0인 최대 APC_i _×10 _sec 값.
청구항 3에 있어서,
상기 미립자 흡수성 중합체 물질은 하기 특성을 갖는 미립자 흡수성 중합체 물질:
i) 2 내지 12의 정수의 군으로부터 적어도 하나의 수 i에 대해 ≥2.4인 최대 APC_i×10 _sec 값.
청구항 1에 있어서,
상기 미립자 흡수성 중합체 물질은 하기 특성을 갖는 미립자 흡수성 중합체 물질:
ii) 2 내지 12의 정수의 군으로부터의 모든 수 i에 대한 모든 APC_{i×10 sec}값의 총 합에 대해 ≥12인 값.
청구항 5에 있어서,
상기 미립자 흡수성 중합체 물질은 하기 특성을 갖는 미립자 흡수성 중합체 물질:
ii) 2 내지 12의 정수의 군으로부터의 모든 수 i에 대한 모든 APC_i _×10 _sec 값의 총 합에 대해 ≥18인 값.
청구항 6에 있어서,
상기 미립자 흡수성 중합체 물질은 하기 특성을 갖는 미립자 흡수성 중합체 물질:
ii) 2 내지 12의 정수의 군으로부터의 모든 수 i에 대한 모든 APC_i _×10 _sec 값의 총 합에 대해 ≥24인 값.
상부 기재층, 하부 기재층, 및 상기 상부 및 하부 기재층 사이에 배열된 흡수층을 함유하며, 여기서 상기 흡수층은 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 따른 미립자 흡수성 중합체 물질 및 미립자 흡수성 중합체 물질의 그램 당 0.1g 미만의 셀룰로오스 섬유를 포함하는 흡수성 코어.
청구항 8에 있어서,
상기 흡수성 코어는 셀룰로오스 섬유가 필수적으로 없는 흡수성 코어.
청구항 8에 있어서,
상기 흡수성 코어는 열가소성 물질 및 미립자 흡수성 중합체 물질을 함유하는 다중의 구획을 함유하는 흡수성 코어.
청구항 10에 있어서,
상기 흡수성 코어는 상기 미립자 흡수성 중합체 물질을 함유하는 다중의 구획 및 열가소성 물질의 층들을 함유하며, 여기서 상기 구획은 상부 또는 하부 기재층 및 열가소성 물질의 층에 의해 각각 경계를 나타내는 흡수성 코어.
청구항 11에 있어서,
상기 흡수성 코어는 제1 서브-층 및 상기 제1 서브-층과 인접한 제2 서브-층을 함유하며, 여기서
- 상기 제1 서브-층은 상기 상부 기재층, 및 또한 상기 상부 기재층 및 열가소성 물질의 제1 층에 의해 경계를 나타내는 상기 미립자 흡수성 중합체 물질을 함유하는 구획을 함유하고, 그리고
- 상기 제2 서브-층은 상기 하부 기재층 및 또한 상기 하부 기재층 및 열가소성 물질의 제2 층에 의해 경계를 나타내는 상기 미립자 흡수성 중합체 물질을 함유하는 구획을 함유하며,
여기서 상기 열가소성 물질의 제1 층은 상기 열가소성 물질의 제2 층에 인접한 흡수성 코어.
청구항 11에 있어서,
상기 열가소성 물질의 층은 섬유질 열가소성 물질을 용융시켜 얻어질 수 있는 흡수성 코어.
청구항 8에 따른 흡수성 코어를 포함하는 위생 제품.
청구항 14에 있어서,
상기 위생 제품은 기저귀인 위생제품.
상부 기재층, 하부 기재층, 및 또한 상기 상부 및 하부 기재층 사이에 배열된 흡수층을 함유하는 흡수성 코어를 생산하는 공정에 있어서, 상기 흡수층은 미립자 흡수성 중합체 물질 및 미립자 흡수성 중합체 물질의 그램 당 0.1g 미만의 셀룰로오스 섬유를 포함하며,
A) 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 따른 미립자 흡수성 중합체 물질을 제공하는 단계;
B) 흡수성 코어에 상기 미립자 흡수성 물질을 혼입시키는 단계를 함유하는 흡수성 코어를 생산하기 위한 공정.
청구항 16에 따른 공정에 의해 얻어질 수 있는 흡수성 코어.
청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 자유-라디칼적으로 중합시키는 단계 i)에서 수성 단량체 용액은 공중합가능한, 모노에틸렌화 불포화 계면활성제인 모노에틸렌화 불포화 단량체 (α2)를 더욱 함유하는 미립자 흡수성 중합체 물질.