JP2000504769A

JP2000504769A - 吸収性ポリマー類の粉塵制御

Info

Publication number: JP2000504769A
Application number: JP9529513A
Authority: JP
Inventors: ステイプルズ，トーマス・エル; デヴリーツェ，ジェリー・ディー
Original assignee: ザ・ダウ・ケミカル・カンパニー
Priority date: 1996-02-16
Filing date: 1997-02-13
Publication date: 2000-04-18
Also published as: CN1211265A; EP0880554A1; ID17901A; WO1997030109A1; US6090875A; KR19990082574A; MX9806585A; BR9707511A

Abstract

(57)【要約】本発明は、低減された発塵傾向を有する、すなわち、最大直径１０ミクロン以下を有する低減された量の非結合粉塵を有する、及び／または、摩損時に最大直径１０ミクロン以下を有する低減された量の非結合粉塵を発生する傾向を有する水膨潤可能なポリマー組成物と、そのような組成物を製造する方法とを提供する。疎水性防塵剤を用いて上記を実現し、同時に、このポリマーと空気との平衡状態にある水性流体の表面張力を実質的に維持または増大させる。

Description

【発明の詳細な説明】吸収性ポリマー類の粉塵制御本発明は、非結合粉塵（unassociated dust）レベルの低減された耐摩損性（a ttrition-resistant）吸収性ポリマー類と、そのようなポリマー類の製造方法とに関する。吸収性ポリマー類のすなわち水膨潤可能なポリマー類のゲル重合では、モノマー類を水溶液中で重合する。例えば架橋剤類のような特定の添加剤を、モノマー混合物に混合することができる。典型的には、この重合方法による生成物を乾燥させてから、細切、粉砕及びふるい分けを含む粒度低減及び分級という機械的手段にかける。そのような粒度低減の最中には、超微細粒子または粉塵の生成、すなわち、平均直径約１０ミクロン未満を有する粒子の生成が避けられない。 WO 94/22940では、水膨潤可能なポリマー組成物とその製造方法とを開示している。この組成物は、発塵傾向が低減され、かつ耐摩損性である。この発塵の低減は、ポリマー粒子を、防塵剤（dedusting agent）でコーティングすることにより得られる。この防塵剤は、脂肪族多価アルコール類及びポリアルキレングリコール類のような親水性化合物類から選択される。WO 94/22940では、これらのような化合物類を採用することは、ポリマーの性能に有害な影響は及ぼさない、と明言している。しかしながら、WO 94/22940の方法による水膨潤可能なポリマー生成物が水性流体により膨潤すると、この膨潤可能なポリマー生成物と空気とに接触している流体の表面張力は、未処理のポリマー生成物に接触している流体の表面張力よりも減少することが分かった。これは残念なことであり、というのも、平衡状態にあり接触している流体の表面張力は、水膨潤可能なポリマー類の性能の尺度の一つだからである。平衡状態にあり接触している流体の表面張力は、性能の一つとして用いられ、というのも、より高い表面張力を流体にもたらす水膨潤可能なポリマー類は一般に、より十分に「吸い上げる（wick）」傾向があるからで、すなわち、こうしたポリマーは、毛管流によって水性流体をより効率良く輸送し、かつ流体をより強力に保持するからである。米国特許第5,352,711号で検討しているように、吸い上げは、おむつまたは衛生用物品のような吸収性装置には非常に重要である。毛管流と毛管圧力とに表面張力が及ぼす影響は、Lucas-Washburnの方程式でより十分に説明されており、これについてはP. K. Chatterjee，"Absorbency"，Elsevi er，Amsterdam，1985，pp．36-37で検討されている。発塵しない水膨潤可能な耐摩損性ポリマー組成物で、例えば、直径１０ミクロン未満の非結合粒子を２．５百万分率（ppm）以下含む水膨潤可能な耐摩損性ポリマー組成物であり、かつ、水性流体がこの組成物と空気との平衡状態にある時には、直径１０ミクロン未満の非結合粒子を２．５ppmを超えて含む組成物と比較して、水性流体の表面張力を実質的に維持または増大させるような水膨潤可能な耐摩損性ポリマー組成物があれば、産業界は、こうした組成物に大きな利点を見い出すと思われる。さらに、所定の組成物において、直径１０ミクロン未満の粒子のレベルを少なくとも８０％低減する新しい方法、及び／または、直径１０ミクロン未満の非結合粒子を２．５ppm以下含む組成物でありながら、水性流体がこの組成物と空気との平衡状態にある時には、水性流体の表面張力を実質的に維持または増大させるような組成物を提供する新しい方法があれば、産業界は、こうした方法に利点を見い出すと思われる。従って、本発明は、ゲル重合した水膨潤可能なポリマー粒子を含む組成物を提供し、このポリマー粒子は表面に疎水性防塵剤の物理的コーティングを帯び、この組成物は最大直径１０ミクロン以下を有する非結合粉塵を２．５ppm以下含む。この組成物と空気との平衡状態にある水性流体の表面張力は、未処理のゲル重合した水膨潤可能なポリマー粒子と比較して、実質的に維持されるかまたは増大する。この組成物は、圧力０．３psi（２１，０００dyne／cm²）で、少なくとも２０グラムの０．９重量％塩類水溶液を吸収し、すなわち、米国特許第5,147,34 3号で説明されている荷重下の吸収性（Absorption Under Load）試験に従って測定すると６０分０．３psi（２１，０００dyne／cm²）ＡＵＬ２０グラム／グラムより大である。この組成物は、２０分間ロールミルした後で、最大直径１０ミクロン以下を有する非結合粉塵を１００ppm未満、好ましくは６５ppm未満含むという点で耐摩損性である。本発明はさらに、以下のステップを含む方法を提供する。（ａ）ゲル重合により、水膨潤可能なヒドロゲルを製造するステップと、（ｂ）このヒドロゲルを乾燥させ、分粒することにより、乾燥され、分粒された粒子を含む組成物であって、最大直径１０ミクロン以下を有する第一の量の非結合粉塵を有する組成物を形成するステップと、（ｃ）この組成物を有効な量の疎水性防塵剤に接触させ、耐摩損性防塵組成物を形成するステップと、を含み、この耐摩損性防塵組成物は、以下の点を特徴とする。（１）６０分０．３psi（２１，０００dyne／cm²）ＡＵＬ２０グラム／グラムより大であり、そこで、耐摩損性防塵組成物は、最大直径１０ミクロン以下を有する第二の量の非結合粉塵を有し、この第二の量は、第一の量の２０％未満、好ましくは１０％未満、より好ましくは５％未満、最も好ましくは１％未満である、及び／または、第二の量の非結合粉塵は、２．５ppmの耐摩損性防塵組成物未満であることと、（２）耐摩損性防塵組成物を２０分間ロールミルした際に、最大直径１０ミクロン以下を有する第三の量の非結合粉塵を生じる傾向があることと、この第三の量は第一の量以下、好ましくは１００ppmの耐摩損性防塵組成物未満、より好ましくは６５ppm未満であることと、（３）水性流体が耐摩損性防塵組成物と空気との平衡状態にある時、この水性流体の表面張力は、未処理のゲル重合した水膨潤可能なポリマー組成物と比較して、実質的に維持されるかまたは増大するような表面張力があることとである。本願明細書において用いる際に「表面張力を実質的に維持または増大させる」という用語が意味するのは、水性流体が、別の流体と、本発明の疎水性防塵剤で処理した耐摩損性で水膨潤可能なポリマー類との平衡状態にある時、この水性流体の表面張力は、下文に開示する表面張力試験で測定すると、疎水性防塵剤で処理していない水膨潤可能なポリマー類と比較して、１０％未満、好ましくは５％未満減少する、ということである。具体的には、本願明細書中に開示する表面張力試験で採用される水性流体は、０．９％ＮａＣｌ溶液であり、他の流体は空気である。本願明細書において用いる際に「非結合粉塵」という用語は、最大直径１０ミクロン以下を有する吸水性ポリマー粒子組成物の一部分を意味し、この一部分は組成物に空気を適用すると空中を浮遊する、ということである。具体的には、下記に説明するパルスジェット分散機を用いて空気を適用し、この一部分を測定する。本願明細書において用いる際に「物理的コーティング」という用語は、化学反応をせずにポリマー粒子と粉塵とに接触している防塵剤を意味し、例えば、架橋反応は、防塵剤とポリマー粒子または粉塵との間に起こらない、ということである。本発明で採用可能な、水膨潤可能または軽く架橋した疎水性ポリマー類は、多量の流体を吸収できるような任意の周知の疎水性ポリマー類とすることができる。特に、本発明で有用な吸水性ポリマー類は、カルボキシル部分を含む吸水性ポリマー類である。好ましくは、少なくとも０．０１当量のカルボキシル基が、１００グラムの吸水性樹脂につき存在する。こうしたポリマー類の多くは、市販されている。好適なカルボキシル含有吸水性ポリマー類の中には、デンプン−アクリロニトリルグラフト共重合体類の水解物類、デンプン−アクリル酸またはデンプン−ポリビニルアルコールグラフト共重合体類の部分中和生成物類、酢酸ビニルアクリル酸エステル共重合体類のけん化生成物類、イソブチレンと無水マレイン酸との共重合体類の誘導体類、アクリロニトリル共重合体類の水解物類、アクリロニトリル共重合体類の水解物類の架橋生成物類、架橋したカルボキシメチルセルロース、アクリルアミド共重合体類の水解物類、アクリルアミド共重合体類の水解物類の架橋生成物類、ポリアクリル酸類の部分中和生成物類及び部分中和ポリアクリル酸類の架橋生成物類がある。幾つかの適切なポリマー類と、それを製造するためのゲル重合法を始めとする方法との例は、米国特許第3,997,484号、同3,926,891号、同3,935,099号、同4,0 90,013号、同4,093,776号、同4,340,706号、同4,446,261号、同4,683,274号、同 4,459,396号、同4,708,997号、同4,076,663号、及び同4,190,562号に開示されている。そのような疎水性ポリマー類は、水溶性α，β−エチレン型不飽和（ethy lenically unsaturated）モノマー類から、例えばモノカルボン酸類、ポリカルボン酸類、アクリルアミド及びこれらの誘導体類から製造される。適切なα，β−エチレン型不飽和モノマー類としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イソクロトン酸及びこれらのアルカリ金属塩類とアンモニウム塩類；イタコン酸、アクリルアミド、メタクリルアミド及び２−アクリルアミド−２−メチル−１−プロパンスルホン酸及びその塩類が挙げられる。好適なモノマー類としては、アクリル酸、メタクリル酸、及びこれらの各々の塩形態で例えばアルカリ金属塩またはアンモニウム塩が挙げられる。結果として生じるポリマーは典型的には、従来技術において周知の手段を用いて予備分粒され、乾燥される。適切な乾燥手段としては、流動層乾燥機、回転乾燥機、強制空気オーブン（forced air ovens）、及び貫通循環バンド乾燥機（th rough-circulation band driers）が挙げられる。場合によっては、乾燥を二つ以上の段で行い、すなわち、多段乾燥を行う。多段乾燥では、予備分粒したポリマー粒子を最初の単数または複数の段で部分乾燥させ、例えば、予備分粒したポリマー粒子を、２５％水分レベル未満、好ましくは２０％水分レベル未満に乾燥させる。１０％水分レベル未満まで、好ましくは５％水分レベル未満までの乾燥を、乾燥段の完了する間に達成する。最初の単数または複数の段での乾燥の最中、予備分粒した粒子は典型的には融合してシートになる。乾燥の完了に続いて、ポリマーをより完全に分粒することで、平均直径０．８mm未満を有する粒子を形成する。そのような分粒の最中に、極めて粒度が小さいことを特徴とする粉塵が生じることがある、すなわち、１０ミクロン以下のサイズを有する粒子が形成されることがある。発生する粉塵の量は、製造手順に基づいて変化する。吸収特性を改良するために、乾燥させた粒子を、WO 93/05080及び／またはWO 94/20547で説明する手順に従って熱処理できる。特に、乾燥させた粒子を、モジュラス、遠心容量（centrifuge capacity）、及び／または荷重下の吸収性を増大するのに十分な時間加熱する。酸化剤として、例えば臭素酸塩、塩素酸塩、亜塩素酸塩またはこれらの混合物を、そのような熱処理の前に吸水性ポリマー中に均一に分布させ、上記の特性の一つ以上を強化できる。そのような熱処理は、好ましくは少なくとも１７０℃の温度で、より好ましくは少なくとも１８０℃、最も好ましくは少なくとも１９０℃で実行する。そのような熱処理は、好ましくは２５０℃未満の温度で、より好ましくは２４０℃未満で実行する。熱処理の期間は、吸収特性を改良するために十分なものとするべきである。必要な熱処理の正確な時間は、選択した装置により影響され、かつ生成物特性の試験により実験的に決定できる。好ましくは、この時間は少なくとも３分、より好ましくは少なくとも５分である。時間が長すぎると、この方法は不経済になり、また吸収性樹脂が損傷するかもしれない危険を冒すことになる。好ましくは加熱の最大時間は１５０分以下、より好ましくは６０分以下である。熱処理の方法は必要要件ではない。例えば、強制空気オーブン、流動層ヒーターまたは加熱したスクリューコンベヤを採用して好結果が得られる。希望するなら、加熱したポリマーを再加湿して、取り扱いを容易にすることができる。そのような再加湿は、非結合粉塵量の減少に役立つかもしれないが、一方ポリマー生成物の凝集の原因となることがある。ポリマー粒子の吸収特性を改良する別の方法としては、ポリマー粒子を表面架橋することができる。表面架橋の手順は従来技術において周知であり、例えばDE 4244548、DE 4020780、EP 605150、U.S．4,734,478、及びU.S．4,666,983に説明されている。熱処理のようなこうした手順は、ポリマー粒子のモジュラス、遠心容量、及び／または荷重下の吸収性を増大できる。非結合粉塵レベルを低減するために、かつポリマー材料の取り扱い中の非結合粉塵の生成を抑制するために、乾燥させかつ任意で熱処理または表面架橋した粒子を、有効な量の防塵剤に接触させる。防塵剤は、粉塵同士を付着させてより大きな集合体にして、より大きなポリマー粒子にするか、または取り扱い中にポリマーを保持する撹拌槽または容器の壁にするのに役立ち、これらは全て、様々な段の取り扱いにおける完成ポリマー生成物中の非結合粉塵レベルの低減につながる。その上、防塵剤をポリマーに適用しても、ポリマーの性能または特性に実質的に有害な影響は及ぼさない。特に、ポリマーと空気との平衡状態にある水性流体の表面張力は、実質的に維持されるかまたは増大する。本願明細書において定義する際に「有効な量の防塵剤」という用語が意味するものは、ポリマー材料に適用されると、直径１０ミクロン未満を有する非結合粉塵の濃度を少なくとも８０％、好ましくは少なくとも９０％、より好ましくは少なくとも９５％、最も好ましくは少なくとも９９％低減するようなある量の疎水性材料、及び／または、最大直径１０ミクロン以下を有する非結合粉塵を２．５ ppm未満含む防塵組成物を生成するようなある量の疎水性材料、ということである。好適な防塵剤は疎水性有機材料であり、実質的にポリマー粒子の内部に浸透しない、すなわち、防塵剤は、少量提供された時でさえ粒子表面に存在する。適切な防塵剤は、ポリマーによる水性流体の吸収を実質的に妨げず、かつ、水性流体が組成物と空気との平衡状態にある時、本願明細書に開示する表面張力試験で測定すると、水性流体の表面張力を実質的に維持または増大させる。疎水性防塵剤とポリマーとの接触を容易にするため、防塵剤は液体とし、かつその粘度はこの防塵剤が容易に取り扱いできるようなものとするのが好適である。典型的にはこの防塵剤の粘度は、ポリマーとの接触時に１２，５０００センチポアズ未満、好ましくは１０，０００センチポアズ未満とするべきである。同様に、疎水性防塵剤の揮発度及び／または沸点は、輸送及び取り扱い時にこの防塵剤が粒子表面から蒸発するほどの高さにするべきではない。典型的にはこの防塵剤は、４００℃を超えてかつ１００℃未満で沸騰するべきではなく、好ましくは１５０℃未満で沸騰するべきではない。特に、より高い温度を接触時に採用して、下記に説明するようにポリマー粒子のコーティング速度を大きくしたい場合にはこのことが当てはまる。疎水性防塵剤の好例としては、脂肪族炭化水素油類の、例えば鉱油、及び、７〜１８個の間の炭素原子を有し任意でＯＨ、ＣＯ₂Ｈで置換したアルカン類またはアルケン類またはこれらのエステル類が挙げられる。天然油の、例えばひまし油、トウモロコシ油、綿実油、オリーブ油、なたね油、大豆油、ひまわり油、他の植物油及び動物油、並びにこれらの油のエステル類、アルコール類、及び酸類は、本発明において有用であり、並びに類似の粘度のシリコーン油も有用である。上記化合物類は、精製形態、溶液、または混合物で採用できる。上記に説明したように、「有効な量」の疎水性防塵剤とは、直径１０ミクロン未満を有する非結合粉塵の濃度を少なくとも８０％、好ましくは少なくとも９０％、より好ましくは少なくとも９５％、最も好ましくは少なくとも９９％低減するような量、及び／または、最大直径１０ミクロン以下を有する非結合粉塵を２．５ppm未満含む防塵組成物を生成する量、ということである。この有効な量は、最初に存在した粉塵の量と、吸水性ポリマーのタイプと、採用した疎水性防塵剤とに基づいて変化する。一般に、この量は、ポリマー粒子の重量を基準として少なくとも１００ppm、好ましくは少なくとも２００ppm、より好ましくは少なくとも３００ppmである。一般に、この量は、ポリマー粒子の重量を基準として６０００ppm未満、好ましくは３０００ppm未満、より好ましくは1000ppm未満である。乾燥ポリマー粉末に疎水性処理剤を添加する際に、溶媒類を含める必要はないが、溶媒類を、疎水性処理剤による有効な防塵がなお観察されるような量採用できる。典型的には溶媒量は、疎水性処理剤量の最高２０倍まで採用できる。有機溶媒を採用する際は、コート済み粒子から、例えば蒸発により容易に除去できる溶媒を利用するのが望ましいかもしれない。特に適切な溶媒類としては、軽い炭化水素類の、例えばヘキサン、アルコール類、及びこれらの混合物が挙げられる。一つの特に好適な実施例は、例えばポリエーテル多価アルコール類のようなWO 94/22940の疎水性防塵化合物類を溶媒として、ポリマーと空気との平衡状態にある水性流体の表面張力に実質的に影響を及ぼさない量を利用すること、とすることができる。疎水性防塵剤類を溶媒として採用することにより、防塵傾向に関して付加的効果を得ることができ、しかもその上、疎水性剤を単独で用いる際に起きる表面張力の増大という問題を有さない可能性がある。場合によっては、疎水性防塵剤を液体中に分散させることで、水膨潤可能なポリマー粒子への防塵剤の添加を促進するのは有益なことがある。水を始めとして多くの液体を、分散の媒質として採用できる。特定の防塵剤が分散しにくい場合、分散剤を採用するのは好都合なことがある。有用な分散剤の中には、WO 94/22 940に開示されている疎水性防塵剤がある。溶媒、分散媒、分散剤、または任意の他の添加剤を疎水性防塵剤と共に採用したい場合には、この添加剤は、水膨潤可能なポリマーと平衡状態にある流体の表面張力を実質的に低下させないことを確実にしなければならない。これは、本願明細書において開示する表面張力試験を利用することで達成される。乾燥させ、かつ任意で熱処理、表面架橋、または別の方法で処理したポリマー粒子と防塵剤とを、粒子が防塵剤でコートされ得る条件下で接触させるべきである。好ましくはそのような接触を、吸水性樹脂粒子上に防塵剤の適切な分布が起きるような何らかの形態の機械的分配により行う。混合装置／方法の例としては、広口瓶の単なるタンブリング、または、コニカル乾燥機、リボンブレンダー、またはドラム型タンブラー中での混合が挙げられる。適度の撹拌、振とう、粉砕またはスクリューコンベヤで短距離の間粒子を運ぶことでさえ、特に粒子が高温な場合は、上記に述べた粒子上の防塵剤の適切な分布に十分となり得る。接触温度は必要要件ではなく、また一般に、防塵剤が蒸発しないか、固化しないか、粘稠になり過ぎないか、または吸収性樹脂ポリマーのカルボキシル部分と大幅に反応しないような任意の温度とすることができる。そのような温度は典型的には２０℃〜１５０℃であり、好ましくは２０℃〜６０℃である。高温、すなわち周囲温度を超える温度、すなわち２５℃を超える温度は、粒子コーティングの速度を改良することに注意されたい。必要ではないが、防塵組成物類をさらに微粒子流動性強化剤と混合できる。利用する場合には、微粒子流動性強化剤を、最終組成物がある濃度の非結合粉塵を有するような量提供するべきで、すなわち、粒子は最大直径１０ミクロン以下を有し、すなわち、防塵剤による処理前の粉塵量の２０％未満、好ましくは１０％未満、より好ましくは５％未満、最も好ましくは１％未満であり、及び／または、最大直径１０ミクロン以下を有する非結合粉塵を２．５ppm未満含む。一つのそのような流動性強化剤は、限外顕微鏡レベルのシリカであり、これはＢＥＴ表面積少なくとも５０m²／gでかつ粒子直径０．０５ミクロン以下を有するもので、例えばＡＥＲＯＳＩＬ^TM Ｒ９７２（Degussa Inc.から入手可能）である。利用するシリカの量は、少量に保つと好都合で、というのは、シリカ粉塵は吸収性ポリマーから出る粉塵と並んで、総粉塵量に寄与するからである。一般に、防塵組成物の重量を基準として、１０重量％未満、好ましくは１重量％未満、より好ましくは１０００ppm未満のシリカを採用する。本発明の高吸収性ポリマー類は、使い捨ておむつ、生理用ナプキン、失禁用衣類及び包帯のような吸湿物品の製造に有用である。本発明の高吸収性組成物類は、優れた吸湿容量、流体分配特性及び漏れの低減を有するような薄型及び超薄型使い捨ておむつの製造に特に有用である。本発明の吸収性物品は、５〜９８重量％の本発明の高吸収性ポリマー類を含むことができる。典型的な吸収性物品では、本発明の高吸収性ポリマーを繊維マトリックス中に分散でき、この繊維マトリックス中に高吸収体は３０〜７０重量％の量存在し、繊維マトリックスは物品の７０〜３０重量％を構成する。別の形態の吸収性物品では、高吸収体は閉じ込め構造（containment structure）中に存在でき、この構造中に高吸収性ポリマーは３０〜９５重量％の量存在する。分散した高吸収性ポリマーと閉じ込められた高吸収性ポリマーとの組み合わせも周知である。本発明の高吸収性ポリマー類を吸収性物品の製造に用いることができ、これについては例えば、米国特許第3,669,103号、同3,670,731号、同4,654,039号、同4 ,699,823号、同4,430,086号、同4,973,325号、同4,892,598号、同4,798,603号、同4,500,315号、同4,596,567号、同4,676,784号、同4,938,756号、同4,537,590 号、同4,935,022号、同4,673,402号、同5,061,259号、同5,147.343号、同5,149, 335号、及び同5,156,902号に説明されている。予め定められたサイズ未満の直径を有し、かつ水膨潤可能なポリマー組成物中に存在するような、非結合粉塵の量を測定する方法を下記に説明する。実施例の場合では、この測定方法を用いて、最大サイズ１０ミクロン以下を有する非結合物質の量を決定した。しかしながらこの方法は、他の予め定められたサイズ未満の直径を有する非結合粉塵の量の測定に適用可能であり、この予め定められたサイズは典型的には、製造業者の仕様書または購入者の仕様書と一致するものである。この方法は、以下のステップを含む。（ａ）パルスジェット分散機の試料ホルダー中に組成物を置くステップと、（ｂ）脱水手段を通る通路により乾燥させた空気と共に、組成物を噴射するステップと、（ｃ）複数のサイズインクリメントの各々における粒子重量を決定するステップと、を含む。脱水手段は、ポリマー組成物を噴射するために用いる空気中に存在する水の量を低減するために適切である。適切な脱水手段としては、例えば、モレキュラーシーブカートリッジ、乾燥材料、及びメンブレンが挙げられる。特に好適な脱水手段は、モレキュラーシーブカートリッジである。コート済み試料の粉塵レベルは、次の通りにして測定できる。約０．０１〜０．２グラムの試験対象の試料をパルスジェット分散機、例えばＡＥＲＯＳＩＺＥＲ^TMジェット分散機、Amherst Process Instruments of Hadley，Massachusetts から入手可能、の試料ホルダー中に置く。パルスジェット分散機に２５０ミクロンのふるいを取り付け、直径２５０ミクロンを超える粒子が検出器に入るのを防ぐ。パルスジェット分散機に送り出された空気を、工場出荷時に付いてくるフィルタを用いてろ過してから、モレキュラーシーブカートリッジを用いて乾燥させる。試料を乾燥空気と共に噴射し、その間、排気流を検出器に向けて、検出器の低感度設定で、瞬時計数率が２０粒子／秒未満に減衰するまで排気流を分析する。測定を試料の個々の部分について行い、平均を取る。各部分に関して、０．２〜２００ミクロンまで対数上で均一に分布する５００のサイズインクリメントの各々における粒子総数から決定をする。計測器はおよそ０．５ミクロンの低レベルの検出を示す。このサイズインクリメントの各々において、材料の重量を次の式（１）を用いて計算する。重量＝（あるインクリメントにおける粒子数）（密度）（π）（粒子直径³）／６。（１）ポリアクリル酸ソーダ高吸収性材料の場合、密度は１．６０g／cm³になると推定される。１０ミクロン未満の非結合材料の総計重量をweight_dustと命名する。この重量を、初めに分散機に導入した試料の重量、すなわちweight_sampleと比較する。パーセント粉塵を、式（２）に従って決定する。重量％粉塵（％）＝１００（weight_dust）／（weight_sample）。（２）次の実施例を、限定のためではなく説明のために提供する。水膨潤可能なポリマー試料は、標準的な市販の材料である。こうした材料の処理前の実際の組成は、本発明とは関連がない、すなわち、本発明は、任意の市販の水膨潤可能なポリマー材料に適用可能であると予測できよう。実施例１試験を行い、本発明の疎水性剤で処理した水膨潤可能なポリマー類とWO 94/22 940の疎水性剤で処理したポリマー類との間で比較を、水膨潤可能なポリマーの発塵性と、このポリマーに接触している液体の表面張力とに関して行った。水膨潤可能なポリマーを得た。このポリマーはＤＲＹＴＥＣＨ^TM ２０３５高吸収体（The Dow Chemical Companyから入手可能）であり、これは６２％中和したポリアクリレートで、トリメチロールプロパントリアクリレートで架橋したものである。表Ｉに特定される防塵剤を、２５℃でポリマーの試料に滴下した。次にコート済み粒子を３０分間回転して、粒子表面に防塵剤を分布させた。１０ミクロン未満の粉塵量を、本実施例の直前で述べた試験で説明したようにして測定した。各試料に関する結果を表Ｉで説明する。ｒＫ１２^TMであった。吸収性ポリマーと空気との平衡状態にある測定対象水性流体の製造は、実質的に米国特許第4,654,039号を翻案した。上記処理済み吸収性ポリマーの各々の１グラムの試料、すなわち、対照（未処理）吸収性ポリマーと、様々な疎水性防塵剤で処理した吸収性ポリマーと、WO 94/22940の疎水性防塵剤で処理した吸収性ポリマーの比較試料とを、尿溶液を模擬する２００グラムの０．９重量％ＮａＣｌ溶液と共に振とうした。次にデカントさせたこの流体の表面張力を、テンシオメーターで測定した。結果を下記の表Ｉに要約する。実施例２試験を行い、疎水性剤で処理したポリマー（試料１、１Ａ、１Ｂ、及び１Ｃ）間で、摩損前と摩損後における発塵性を比較した。未処理及び疎水性処理済みの実施例１のポリマー（試料１〜１Ｃ）の各々の約１０グラムを、８オンス広口瓶に加えた。この広口瓶は、長さ７ミリメートル（ mm）で直径７mmのセラミック棒片で約半分ほど満たされていた。広口瓶に蓋をし、テープを巻いて閉じ、ロールミルで２０分間回転した。回転の完了時に、１／８インチ（３mm）メッシュふるいを用いて、棒をポリマー試料から分離した。非結合粉塵の量を、上記に説明したようにして測定した。結果を下記の表IIに要約する。実施例３試験を行い、試料１、１Ａ、１Ｂ、及び１Ｃについて、遠心容量（ＣＣ）と６０分０．３ポンド／平方インチ（２１，０００dyne／cm²）荷重下の吸収性（ＡＵＬ）、及び６０分０．６ポンド／平方インチ（４２，０００dyne／cm²）ＡＵＬを決定した。遠心容量の決定は、米国特許第4,286,082号に説明するように行ったが、ただし吸収時間３〜５分ではなく３０分を採用した。６０分０．３ポンド／平方インチ（２１，０００dyne／cm²）ＡＵＬと６０分０．６ポンド／平方インチ（４２, ０００dyne／cm²）ＡＵＬの測定を、米国特許第5,147,343号に説明するように行った。結果を表IIIに示す。実施例４試験を行い、様々な量の軽鉱油と重鉱油とで処理した水膨潤可能なポリマーについて、水膨潤可能なポリマーの発塵性と、このポリマーに接触している液体の表面張力とを決定した。実施例１におけるように、水膨潤可能なポリマーの試料である、The Dow Chem ical CompanyのＤＲＹＴＥＣＨ^TM ２０３５を、様々な量の軽鉱油（ＬＭＯ）、すなわち、セイボルト粘度最小１６２を有する鉱油で、Fisher Scientific*０１２１から入手可能なものと、重鉱油（ＨＭＯ）、すなわち、セイボルト粘度最大１５８を有する鉱油で、Fisher Scientific*０１２２から入手可能なものとの両方で、実施例１と同様に処理した。次に試料を、粉塵量と表面張力とに関して実施例１と同様に試験した。この試験から得られたデータを、下記の表IVで説明する。 *は製品番号以上の説明と実施例とを考慮すれば、他の実施例は当業者には容易に確認できよう。従って、本発明の範囲はその請求の範囲によってのみ限定されるものとする。

【手続補正書】【提出日】１９９８年１０月９日（１９９８．１０．９）【補正内容】（１）請求の範囲を次のように訂正する。『１．吸水性非水溶性ポリマー粒子であり、かつ表面に有効な量の疎水性有機脱塵剤の物理的コーティングを帯びるポリマー粒子を含む組成物であって、該組成物は最大直径１０ミクロン以下を有する非結合粉塵を２．５ppm以下含み、かつ該組成物は６０分０．３psi（２１，０００dyne／cm²）荷重下の吸収性２０グラム／グラムより大であることを特徴とする組成物。２．前記組成物と空気との平衡状態にある水性流体の表面張力は、前記疎水性剤の物理的コーティングの無い前記組成物と比較して、実質的に維持されるかまたは増大する請求項１に記載の組成物。３．前記疎水性有機脱塵剤は：７〜１８個の間の炭素原子を有するアルカン；７〜１８個の間の炭素原子を有するアルケン；７〜１８個の間の炭素原子を有しＯＨまたはＣＯ₂Ｈで置換したアルカン；７〜１８個の間の炭素原子を有しＯＨまたはＣＯ₂Ｈで置換したアルケン；脂肪族炭化水素油；天然油；シリコーン油；これらのいずれかのエステル、アルコール、または酸；またはこれらの混合物である前出の請求項のいずれか１項に記載の組成物。４．前記脱塵剤は、鉱油、ベビーオイル、ひまし油、トウモロコシ油、綿実油、オリーブ油、なたね油、大豆油、ひまわり油、またはエステル、アルコール、酸、またはこれらの混合物である前出の請求項のいずれか１項に記載の組成物。５．前記脱塵剤は前記粒子の重量を基準として１００ppm〜６０００ppmの量提供される前出の請求項のいずれか１項に記載の組成物。６．（ａ）ゲル重合により、水膨潤可能なヒドロゲルを製造するステップと、（ｂ）該ヒドロゲルを乾燥させ、分粒することにより、乾燥され、分粒された粒子を含む組成物であって、最大直径１０ミクロン以下を有する第一の量の非結合粉塵を含む組成物を形成するステップと、（ｃ）前記組成物を有効な量の疎水性有機脱塵剤に接触させ、脱塵された組成物を形成するステップとを含み、該脱塵された組成物は、６０分０．３psi（２１, ０００dyne／cm²）荷重下の吸収性２０グラム／グラムより大であることと、最大直径１０ミクロン以下を有する第二の量の非結合粉塵を有し、該第二の量は、前記第一の量の２０％未満であることとを特徴とする、自由流れで吸水性であり軽く架橋した非水溶性ポリマー粒子を製造する方法。７．前記組成物は、前記耐摩損性組成物を２０分間ロールミルした際に、最大直径１０ミクロン以下を有する第三の量の非結合粉塵を生じる傾向を特徴とし、該第三の量は前記第一の量以下である請求項６に記載の方法。８．前記脱塵剤は、脂肪族炭化水素油、７〜１８個の間の炭素原子を有するアルカン、７〜１８個の間の炭素原子を有するアルケン、７〜１８個の間の炭素原子を有しＯＨまたはＣＯ₂Ｈで置換したアルカン、７〜１８個の間の炭素原子を有しＯＨまたはＣＯ₂Ｈで置換したアルケン、天然油、植物油、動物油、シリコーン油、またはエステル、アルコール、酸、またはこれらの混合物である請求項６または７に記載の方法。９．前記脱塵剤は、鉱油、ベビーオイル、ひまし油、トウモロコシ油、綿実油、オリーブ油、なたね油、大豆油、ひまわり油、またはエステル、アルコール、酸、またはこれらの混合物である請求項６乃至８のいずれか１項に記載の方法。１０．５〜９５重量％の請求項１に記載の高吸収性ポリマー組成物と、１０〜９５重量％の疎水性繊維とを含む吸収性物品。』（２）明細書の下記の箇所に「防塵」とあるを、すべて『脱塵』と訂正する。頁行１２、１４及び１５２１８３６、２３及び２５４８及び９６２４（２ケ所）及び２８７３、１０、１１、１２、１５（２ケ所）、１６、１７、１９（２ケ所）、２０及び２５８４、９、２２、２４（２ケ所）、２７及び２８９３、４、９（２ケ所）、１０、１５、１６及び２５１２１８及び１９１３４１４２１５２１６２（３）明細書の下記の箇所に「防塵組成物」とあるを、すべて『脱塵された組成物』と訂正する。頁行３６、７、１０、１３、１５、１７及び１９７８８８９２２１０４〜５

Claims

【特許請求の範囲】１．吸水性非水溶性ポリマー粒子であり、かつ表面に有効な量の疎水性有機防塵剤の物理的コーティングを帯びるポリマー粒子を含む組成物であって、該組成物は最大直径１０ミクロン以下を有する非結合粉塵を２．５ppm以下含み、かつ該組成物は６０分０．３psi（２１，０００dyne／cm²）荷重下の吸収性２０グラム／グラムより大であることを特徴とする組成物。２．前記組成物と空気との平衡状態にある水性流体の表面張力は、前記疎水性剤の物理的コーティングの無い前記組成物と比較して、実質的に維持されるかまたは増大する請求項１に記載の組成物。３．前記疎水性有機防塵剤は：７〜１８個の間の炭素原子を有するアルカン；７〜１８個の間の炭素原子を有するアルケン；７〜１８個の間の炭素原子を有しＯＨまたはＣＯ₂Ｈで置換したアルカン；７〜１８個の間の炭素原子を有しＯＨまたはＣＯ₂Ｈで置換したアルケン；脂肪族炭化水素油；天然油；シリコーン油；これらのいずれかのエステル、アルコール、または酸；またはこれらの混合物である前出の請求項のいずれか１項に記載の組成物。４．前記防塵剤は、鉱油、ベビーオイル、ひまし油、トウモロコシ油、綿実油、オリーブ油、なたね油、大豆油、ひまわり油、またはエステル、アルコール、酸、またはこれらの混合物である前出の請求項のいずれか１項に記載の組成物。５．前記防塵剤は前記粒子の重量を基準として１００ppm〜６０００ppmの量提供される前出の請求項のいずれか１項に記載の組成物。６．（ａ）ゲル重合により、水膨潤可能なヒドロゲルを製造するステップと、（ｂ）該ヒドロゲルを乾燥させ、分粒することにより、乾燥され、分粒された粒子を含む組成物であって、最大直径１０ミクロン以下を有する第一の量の非結合粉塵を含む組成物を形成するステップと、（ｃ）前記組成物を有効な量の疎水性有機防塵剤に接触させ、防塵組成物を形成するステップとを含み、該防塵組成物は、６０分０．３psi（２１，０００dyne ／cm²）荷重下の吸収性２０グラム／グラムより大であることと、最大直径１０ミクロン以下を有する第二の量の非結合粉塵を有し、該第二の量は、前記第一の量の２０％未満であることとを特徴とする、自由流れで吸水性であり軽く架橋した非水溶性ポリマー粒子を製造する方法。７．前記組成物は、前記耐摩損性組成物を２０分間ロールミルした際に、最大直径１０ミクロン以下を有する第三の量の非結合粉塵を生じる傾向を特徴とし、該第三の量は前記第一の量以下である請求項６に記載の方法。８．前記防塵剤は、脂肪族炭化水素油、７〜１８個の間の炭素原子を有するアルカン、７〜１８個の間の炭素原子を有するアルケン、７〜１８個の間の炭素原子を有しＯＨまたはＣＯ₂Ｈで置換したアルカン、７〜１８個の間の炭素原子を有しＯＨまたはＣＯ₂Ｈで置換したアルケン、天然油、植物油、動物油、シリコーン油、またはエステル、アルコール、酸、またはこれらの混合物である請求項６または７に記載の方法。９．前記防塵剤は、鉱油、ベビーオイル、ひまし油、トウモロコシ油、綿実油、オリーブ油、なたね油、大豆油、ひまわり油、またはエステル、アルコール、酸、またはこれらの混合物である請求項６乃至８のいずれか１項に記載の方法。１０．５〜９５重量％の請求項１に記載の高吸収性ポリマー組成物と、１０〜９５重量％の疎水性繊維とを含む吸収性物品。