JPH01230671A - 吸収水化物およびその不動化方法 - Google Patents

吸収水化物およびその不動化方法

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JPH01230671A
JPH01230671A JP63233830A JP23383088A JPH01230671A JP H01230671 A JPH01230671 A JP H01230671A JP 63233830 A JP63233830 A JP 63233830A JP 23383088 A JP23383088 A JP 23383088A JP H01230671 A JPH01230671 A JP H01230671A
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John M Lesniak
ジヨン・エム・レスニアク
Franklin Boardman
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ウェイン・ジー・コーチ
James E Mccann
ジェームス・イー・マッキャン
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は吸収材の組成、粒状吸収材を操作し、不動化す
る方法およびこれによって生成される吸収製品に関する
ものである。
易動性の水性液の吸収は、通常、スポンジあるいは綿布
を用いて達成している。極く最近は、高い吸収容量を持
った水不溶性で水膨潤性の重合体が、水および水性液の
不動化のために開発されている。これらの重合体は、粒
状、すなわち粉粒状あるいは晶粒状であって、構造的に
完全でない。
それらはしばしば、当該分野において、「超吸収材」、
「ヒドロゲル」あるいは「ヒドロコロイド」と称せられ
、おむつ、衛生ナプキンおよびそれらの吸収効果を増大
する他の吸収製品の繊維吸収材構造に編入されている。
これら粒状物を編入することによって期待される利点は
、上記粒状物を上記製品の構造内で不動化するような特
別な構造を−Ｃに必要とする粒状物のシフトのために半
減されている。
上記粒状吸収材はまた、生産者およびユーザの両方に対
して健康障害をもたらす。なんとなれば上記粒状体は吸
入され、水茎気あるいは液体に接することで、呼吸通路
の内側で膨潤されるからである。
これらの欠点を改善する努力として、これらの粒状重合
体を液体で処理し、上記粒状体を不動化する方法が、当
該技術分野において開示されている。
例えば、米国特許第４，４１０，５１７号では、不動化
された超吸収材組成が記述されており、これは水不溶性
、水膨潤性吸収材重合体および、グリセリンあるいはエ
チレングリコールのような液状の多水酸有機化合物を混
合することによって調整される。この方法では、超吸収
材は、発泡されかつ自己保持状態をなす非粒状の不動化
形態に変換される。４ 米国特許第４，６０５，４０１号では、吸収材料は、部
分的に水で軟化した吸収材に支持材料を処理し、その後
乾燥することで、上記を支持材料に永久的に固定した吸
収材により構成される。上記の好ましい吸収材料には、
６０％以上の水を含む有機溶剤で軟化された吸収材があ
る。
米国特許第４，４４４，８３０号は、吸収材組成に定量
化された５％から６０％の重量で含まれる重合体水溶液
を取扱っている。上記重合体水溶液は綿毛基村上にコー
ティングされ、乾燥され、そして上記乾燥コーティング
基材は親水性綿毛吸収材中に砕片される。
本発明は水のような水性液を処理媒体として用いること
により、吸収水化物を形成するように、水不溶性、水膨
潤性吸収材を安全に操作し、あるいは不動化する方法を
提供する。
ここでは、水のみが、操作上安全に吸収材を付与するの
に、また、以前に述べた有機液体に関して上記吸収材を
処理するコストを最も低減するのに優れた添加剤である
。そして、また、ここでは本発明における水および吸収
材を具備する吸収水化物は、期待されているような吸収
性あるいは保有性を可成り減少するような圧力下でも、
超吸収材の水に対する吸収あるいは保持の容量を増大さ
せるように形成することができる。
上記水化物は超吸収材に対して、水あるいは塩水のよう
な水性液を、全体組成の２０％から８０％の重量を具備
するような充分な量で混合することによって、単に加え
るだけで形成される。その結果上記水化物は押出し可能
であって、そして通常の押出し技術で吸収製品の中に編
入することができ、あるいは、吸収製品の上に散布ある
いは噴射されてもよい。
本発明において、吸収材料に対して水を添加することは
、操作上安全に水を吸収材料に付与して不動化する。上
記吸収材料が水に混合される時、それはおむつ、タンポ
ンおよび同効物のような吸収製品に編入できる。上記水
化物はそれ自体、吸収材であり、上記水化物の乾燥超吸
収成分を基にしていて、単なる乾燥吸収材より多くの水
を吸収し得る。綿毛状木質バルブのような吸収材料の中
に編入される時、それらは上記綿毛状木質バルブだけよ
りも多くの水を保有し、また、上記バルブ中に編入され
た乾燥吸収材同等以上に水を保有する。
上記水化物は−様な軟度に膨張することなく、押出すこ
とができ、また、瞬間の、あるいは最終の表面に対して
適用できる。上記最終表面は、以後に、基材として示さ
れる。フィルム、シートあるいはコーティング基材を作
るために、例えば、ナイフコーティング、スプレーコー
ティング、リバースロールコーティング、凹版コーティ
ング。
低温押出コーティングあるいは成形、散布および同効の
コーティングあるいはフィルム調整のために通常使用さ
れているどの適用法もが使用され得る。その好ましい方
法としては低温押出コーティングおよび散布がある。基
材上へのコーティングとしての使用が考慮される時には
、上記基材は、セルローズ、ビニールフィルム、ポリプ
ロピレン。
ポリエステル、ポリエチレン、ナイロン、金属箔。
エラストマー、布１種々の繊維の不織布および同効物の
ような吸収製品に一般に使用される材料である。上記基
材上のコーティングは上記基材の全表面に対して、帯状
に、線状に、あるいは他の如何なる予定されたパークで
なされてもよい。
本発明の水化物を形成するのに用いる水の量は組成の全
重量の約２０％から８０％に変更されてもよく、できれ
ば上記組成の重量の約３０％から５０％であるとよい。
そして残りは吸収材である。
上記水化物は、単に吸収材と水とを組合せて粘性のある
塊が形成されるまで掻き混ぜることで、全（容易に提供
することができる。
前に示された範囲内では、上記水化物中の現実の吸収材
の量は最終包囲材に必要とされる吸収レベルに依存して
いる。もし、上記吸収が、おむつによって達成されるべ
きものであり、その基材がおむつバンドであるならば、
上記水化物は上記パッド基材中での所望の吸収容量を供
給するのに充分な吸収材を含むであろう。上記水化物は
、幾つかの吸収製品の製造において活用されうる。それ
らは、装着される製品として高い容量が必要である場合
に特に役立つ。かくして、それらはおむつおよび失禁パ
ッドのために、また、衛生ナプキン。
包帯および同効物のために、特に役立つ。おむつにおい
て、吸収水化物は単独の吸収材として、あるいはそこに
存在する吸収材の品質を改善する成分上して用いられて
もよい。上記おむつを製造するに当たり、上記水化物は
上記おむつの液体受容個所に対する改善策として編入さ
れており、上記水化物は製品、すなわち綿布および湿気
非透過バック材および湿気透過頂部シートを持つ最終変
形綿布の水性液受容個所の表面に適用される。代わりに
、上記吸収水化物は、綿布のない通常の非吸収、湿気非
透過性おむつバック材にコーティングされでもよく、そ
してその後、通常の湿気透過性頂部シートをラミネート
し、薄いおむつを構成してもよい。
衛生ナプキンの場合、上記水化物は、繊維性の吸収材表
面に通用され、改善された吸収容量のナプキンを製造す
るのに用いられる普通の仕方で包込んでもよい。
包帯の場合、上記水化物は１４例えばレーヨンあるいは
ポリエステル繊維のような不織布であるゲル不透過性で
あるが水性液透過性の材料の上にコーティングされても
よく、そしてガーゼ包帯の中に挿入されてもよい。
この説明での「吸収材」は水あるいは水性液を除去する
ために増大された容量を持つところの、以下に述べられ
るが如き水不溶性、水膨潤性の重合体を示している。上
記の水不溶性、水膨潤性の重合体は、それがもし、網状
結合されていないならば上記重合体が水溶性であるとい
う充分な対比において、上記重合体の連鎖に沿ってカル
ボキシル、カルボキシアミド、スルホン酸塩あるいは水
酸基のような多数の親水基を含有する薄い網状結合の重
合体である。これらの重合体において、親水基は分子構
造の少なくとも２５％で、７５％以上に構成されている
。上記材料は水膨潤性がある限り、水不溶性になってい
るように網状結合の充分な分子重量あるいは程度になっ
て゛いる。適当な材料の多くは、約１３，０００から約
３００．０００の範囲で、網状結合毎の平均分子重量を
持っていることが報告されているが、これに限られるも
のではない。
最も一瞬的で周知のこのような材料は、高分子アクリル
酸を変成した多糖類、高分子ナトリウムおよびカリウム
（メタアクリル酸）のような網状結合の合成高分子アク
リル酸、綿状結合のカルボキシメチルセルローズあるい
は綱状結合の高分子（アルキレン酸化物）のような以下
に定義するものである。キサント樹脂、ロカスト樹脂、
グアヤツク樹脂および同効物あるいはその混合物のよう
な天然樹脂および多糖類の他の結合重合体は、また、水
不溶性および水膨潤性を必要とする場合に適している。
このような重合体の一つにアクリル結合糊がある。水不
溶性で水膨潤性の重合体は少なくとも約１０のゲル容量
を持っている。この「ゲル容量」とは、膨潤されて、重
合体の単位重量当たりに保持される水性流動体の重量、
すなわち、重合体のダラム当たりの上記流動体のダラム
を意味している。もう一つの記述方法では、上記吸収材
重合体は、乾燥形態において材料の重さの少なくとも１
０倍の吸収容量を持つ、上記容量は乾燥形態で材料の重
さの１５００倍あるいはそれ以上であってもよく、通常
、それは乾燥重量の約１５ないし１７倍である。上記材
料は当該技術分野において、しばしば（ヒドロゲル」、
「ヒドロコロイド」あるいは「超吸収材」と称せられて
いる。
この水膨潤性の重合体の多くは商業的に役立っている。
上記重合体は粒状形態で用いられる。この「粒状形態Ｊ
は精確に分離された粒子の形になった材料を意味する。
それらは球状２円筒状、角形状。
針状、非定形、あるいは繊維状のような種々の形にされ
てもよい、上記粒状体は、通常、直径あるいは断面（球
形以外ではその最大寸法）が、約１ミクロンから２Ｘ１
０’　　ミクロンの寸法範囲になっている。上記粒状体
は、出来れば、粒の寸法が約１ミクロンから約１０’　
ミクロンの精確に分離された粉末であるとよい。好まし
いアクリル酸重合体の合成吸収材は、塩基、酸基あるい
はアミド基と塩基あるいは酸基との両方を具備するもの
である。これらは文献、例えば、ここで参照している米
国特許筒３，６８６．０２４号に提示されている。
本発明は、吸収材の処理媒体として水あるいは塩水のみ
の利用に限定されるものではない。本発明においてなさ
れる水化物の吸収材は、超吸収材を湿らせるのに用いら
れる水が塩水によって置きかえられる場合、重大な相違
はない、水組成中で細菌の繁殖を防止するために、尿温
指示薬のような染料あるいは防腐材を含有する他の水溶
液が使用されてもよい。
上記の成分に加えて、上記組成は吸収製品に対する所望
の特性を分は与える少量の他の添加物を含有してもよい
、しかして、表面活性加湿剤、特に非イオン化表面活性
剤が、流動体受容を増加するために含有されるとよい０
表面活性剤は、流動体の垂直な移動を助成するのに特に
優れている。
代表的な表面活性剤はアルキル・アリル基の高分子エチ
ルアルコール、あるいはポリエチレングリコールのアル
キフェノールエーテル、例えばエチレン酸化物を持った
１−８価フェノールあるいは零価フェノールとして一般
に提示されている。セルローズ華、ケイ酸塩およびその
同効物のような精確に繊維化されたセルローズもまた、
同様の効果を持っている。活性炭あるいは他の吸収材が
芳香性を上げるために含有されてもよい、満足感を与え
るために、芳香剤２色素などが含有されてもよい、シー
トの構造をかえるため、ケイ酸塩、アルミニウム水化物
およびその同効物のような水を拘束するものを含んだ不
活性材料が用いられてもよい、同様の結果は、湿性のエ
チレングリコールあるいはグリセロール、例えば商用上
のグリセリンを僅かに使用することでも、達成される。
もし、上記吸収材不動化組成が微粉化された吸収材を低
いレベルで保持するのであれば、上記吸収材を落着かせ
るための僅かな傾向がそこにはある。上記組成はその被
覆特性に影響するような材料の少量を含むように変更さ
れてもよい。適当な粘度変成体は、ケイ酸塩粉末、粘土
、亜鉛酸化物、不活性充填物、および同効の材料を含ん
でいる。通常、添加物が使用されるなら、全水化物の約
２５％より多くの成分にはしない。
本発明の記述をより完全なものとするために、以下の実
施例を提示する。
実施例１−３ これらの実施例においては、吸収水化物は、混合手段に
て、３つの超吸収材の各々に対して別々の実験で、１％
の塩化ナトリウム水溶液あるいは水を加えることによっ
て調整する。各水化物は、超吸収材を重量の約３３％で
、また水を重量の６７％で収容している。上記水化物は
僅かな接着粘性を持った超吸収材の塊状化した粒子を具
備している。
上記水化物のティーバック式での吸収度は、テイーバッ
ク中に水化物を０．２−０．４　ｇ置いて、上記バック
の開口をホッチキスで止め、上記バックを塩水中に１０
秒間浸漬し、上記バックの重量増を記録し、また、３０
秒での、更に６０秒での同等のバックの増分を記録する
ことで測定される。
６０秒後、増分された各バックは、上記バックが破裂さ
れるまで絞られ、そして新たにその増分を記録して、吸
収した水を保有する上記水化物の容量を決定する。
比較対象として乾燥超吸収材についても、各場合におけ
るティーバック式の吸収テストが行われる。
以下の表１は、各乾燥超吸収材、各超吸収水化物、上記
水化物中に乾燥粉末を入れただけの基礎で計算された各
超吸収水化物のティーバック式の吸収度を要約している
。
表１に示されるように、各実施例における水化物の形で
の、すなわち、乾燥超吸収材をベースとした超吸収材は
、乾燥超吸収材のみより多くの水あるいは塩水を吸収し
、そして、絞った後でも少なくともより多くの液体を保
有している。
実施例４〜８ 次の実施例では、それぞれ本発明に係る吸収水化物を具
備する４つの組成が、綿毛状木質パルプの１ないし２グ
ラムの層の間に配置され、ＴＥＦＯテスタ（マーケラテ
ィング／テクノロジー・サービス・インコーポレイテッ
ド、カラマゾ、ミシガン州）　　（ＭａｒｋｅｔｉＢ／
　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｓ　ｅｒｖｉｃｅ。
Ｉｎｃ、、Ｋａｌａｍａｚｏｏ＋　Ｍｉｃｈｉｇａｎ　
）で、吸収度が測定される。綿毛木質パルプは、おしめ
のような製品のための吸収材として用いられる。水化物
のない綿毛木質パルプ（実施例４）および乾燥超吸収材
０．３ｇを含有する組成が、比較のため用いられている
。ＴＥＦＯテストを用いるに際して、上記組成は圧力下
で塩水溶液に通され、そして上記組成を透過した塩水の
漏出量が、塩水溶液を保有する上記組成の能力の測定値
として決定されている。
これらの実施例において、毎秒７　ｒｔｄｌで塩水溶液
が５０ｄが１００パスカル、５分後３にパスカル、そし
て１００分後５パスカルの圧力で、上記テスタ上の組成
に注がれる。
実施例５．６および７の上記組成の水化物は、実施例１
〜３で調整されたように、０．３ｇの超吸収材および０
．６ｇの水を収容している。実施例５の場合、上記水化
物は綿毛木質パルプの眉間に線状に配置される（線状配
置）。実施例６の場合、上記水化物は上記層間に散布さ
れる（散布）。実施例７の場合、上記水化物はパルプ層
の間に散布されかつ室温で一晩放置される（散布、放置
）。
これは水蒸気が上記超吸収材に組込まれるかあるいは室
内における相対湿度に依存して上記超吸収材から逃出す
るかのいずれかを与えるものであり、市販のおむつが、
分配あるいは貯蔵を保持する間、上記おむつをシールし
、上記おむつからの水の逃出を阻止することが意図され
ていない場合における処置をシュミレートしている。全
ての組成において用いられた上記超吸収材は、高分子（
アクリル酸カリウム）ＡＲ３ＯＲＢ　　７２０（アラカ
ワ化学、インコーホレーテッド）　　（Ａｒａｋａｗａ
　ｃｈｅ＋ａ、＋Ｉｎｃ、）。
表２は、３つの圧力での上記組成によって保有された流
動体およびオーバフローの条件についてのテストの結果
を示している。
一表一一」− 流動体保有量　　４０　　　　４５　　　　４５　　　
４３　　　　４７表２にみられるように、超吸収水化物
を含有する上記組成の全ては、パルプのみの場合より圧
力下での流動体をより多く保有し、また、上記超吸収材
におけるとほぼ同等の流動体を保有する。
以下に本発明を要約すると次の通りである。
（１）　　（ａ）水不溶性、水膨潤性の粒状吸収材重合
体および（２）水性液との混合物を具備している吸収水
化物。
（２）　　上記水性液は水である前記（１）の吸収水化
物。
（３）　　上記水性液は塩水である前記（１）の吸収水
化物。
（４）　　上記吸収材重合体はカルボキシ、カルボキシ
アミド、スルホン酸塩および水酸基よりなる群から選ば
れた多くの親水基を含有する網状結合重合体である前記
（１）の吸収水化物。
（５）　　上記吸収材重合体は高分子アクリル酸ナトリ
ウムあるいは高分子メタアクリル酸ナトリウムである前
記（１）の吸収水化物。
（６）　　上記吸収材重合体は高分子アクリル酸カリウ
ムあるいは高分子メタアクリル酸カリウムである前記（
１）の吸収水化物。
（７）　　上記吸収材重合体は高分子アクリル酸あるい
は高分子メタアクリル酸の粘着糊である前記（１）の吸
収水化物。
（８）　　上記吸収材重合体は網状結合のカルボキシメ
チルセルローズである前記（１）の吸収水化物。
（９）　　（ａ）高分子アクリル酸ナトリウム、高分子
メタアクリル酸ナトリウム、高分子アクリル酸カリウム
、高分子メタアクリル酸カリウム。
デンプン結合の高分子アクリル酸、デンプン結合の高分
子メタアクリル酸およびカルボキシメチルセルローズよ
りなる群から選ばれた水不溶性、水膨潤性の網状結合の
粒状吸収材重合体、（２）総重量に対して２０％から８
０％の水性液の混合物を具備している吸収水化物。
（１０）　　上記水性液は水および塩水よりなる群から
選ばれた前記（９）の吸収水化物。
（１１）　　上記水性液は上記水化物の総重量の３０％
から５０％である前記（９）の吸収水化物。
（１２）前記（１）の吸収水化物を収容する吸収製品。
（１３）　　前記（９）の吸収水化物を収容する吸収製
品。
（１４）　　水不溶性、水膨潤性の粒状吸収材重合体に
水性液を組合せて水化物を形成することを特徴とする吸
収材重合体の不動化方法。
（１５）　　上記水性液は水である前記（１４）の方法
。
（１６）上記水性液は塩水である前記（１４）の方法。
（１７）　　上記吸収材重合体はカルボキシ、カルボキ
シアミド、スルホン酸塩および水酸基よりなる群から選
ばれた多くの親水基を含有する網状結合重合体である前
記（１４）の方法。
（Ｉ８）　　上記吸収材重合体は高分子アクリル酸ナト
リウムあるいは高分子メタアクリル酸ナトリウムである
前記（１４）の方法。
（１９）　　上記吸収材重合体は高分子アクリル酸カリ
ウムあるいは高分子メタアクリル酸カリウムである前記
（１４）の方法。
（２０）　　上記吸収材重合体は高分子アクリル酸ある
いは高分子メタアクリル酸の粘着糊である前記（１４）
の方法。
（２１）　　上記吸収材重合体は網状結合のカルボキシ
メチルセルローズである前記（１４）の方法。
（２２）　　高分子アクリル酸ナトリウム、高分子メタ
アクリル酸ナトリウム２高分子アクリル酸カリウム、高
分子メタアクリル酸カリウム、デンプン結合の高分子ア
クリル酸、デンプン結合の高分子メタアクリル酸および
カルボキシメチルセルローズよりなる群から選ばれた水
不溶性、水膨潤性の網状結合の粒状吸収重合体に水性液
を組合せて水化物を形成し、上記水性液を上記水化物の
総重量の２０％から８０％にしていることを特徴とする
吸収材重合体の不動化方法。
（２３）　　上記水性液は水および塩水からなる群から
選ばれた前記（２２）の方法。゛ （２４）上記水性液は、上記水化物の総重量の３０％か
ら５０％にしている前記（２２）の方法。
特許出願人　　ジョンソン・アンド・ ジョンソン 代理人　弁理士　　１）澤　博　昭 （外２名）

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）（ａ）水不溶性、水膨潤性の粒状吸収材重合体、
    （２）水性液、 の混合物を具備している吸収水化物。
  2. （２）（ａ）高分子アクリル酸ナトリウム、高分子メタ
    アクリル酸ナトリウム、高分子アクリル酸カリウム、高
    分子メタアクリル酸カリウム、デンプン結合の高分子ア
    クリル酸、デンプン結合の高分子メタアクリル酸および
    カルボキシメチルセルローズよりなる群から選ばれた水
    不溶性、水膨潤性の網状結合の粒状吸収材重合体。 （２）総重量に対して２０％から８０％の水性液の混合
    物を具備している吸収水化物。
  3. （３）水不溶性、水膨潤性の粒状吸収材重合体に水性液
    を組合せて水化物を形成することを特徴とする吸収材重
    合体の不動化方法。
  4. （４）高分子アクリル酸ナトリウム、高分子メタアクリ
    ル酸ナトリウム、高分子アクリル酸カリウム、高分子メ
    タアクリル酸カリウム、デンプン結合の高分子アクリル
    酸、デンプン結合の高分子メタアクリル酸およびカルボ
    キシメチルセルローズよりなる群から選ばれた水不溶性
    、水膨潤性の網状結合の粒状吸収材重合体に水性液を組
    合せて水化物を形成し、上記水性液を上記水化物の総重
    量の２０％から８０％にしていることを特徴とする吸収
    材重合体の不動化方法。
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