Гигроскопическая добавка

Гигроскопическая добавка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение.

Настоящее изобретение относится к гигроскопической добавке. Говоря более конкретно, настоящее изобретение относится к гигроскопической добавке, которая сочетает превосходную силу капиллярного всасывания и проницаемость для жидкости, где гигроскопическую добавку получают в результате модифицирования поверхностей частиц гигроскопической смолы (α) при использовании сшивателя, где для частиц гигроскопической смолы (α) проводят регулирование, добиваясь достижения специфического среднемассового диаметра частиц и специфического распределения частиц по диаметрам; и включения добавки, улучшающей проницаемость для жидкости (β).

Предшествующий уровень техники

В настоящее время гигроскопические смолы (гигроскопические добавки) и гидрофильные волокна (например, целлюлозная масса) широко используются для изготовления гигиенических изделий, таких как пеленки одноразового использования, гигиенические прокладки и так называемые прокладки для лиц, страдающих недержанием, в качестве составляющих их материалов для целей впитывания жидкостей организма гигроскопическими смолами и гидрофильными волокнами. Примеры материалов, используемых в качестве основных материалов сырья для изготовления упомянутых выше гигроскопических смол, включают: частично нейтрализованные и сшитые полиакриловые кислоты; гидролизованные привитые полимеры крахмала-акриловой кислоты; омыленные сополимеры винилацетата - сложного эфира акриловой кислоты; гидролизованные сополимеры акрилонитрила либо акриламида, или же сшитые полимеры данных гидролизованных сополимеров; и сшитые полимеры катионных мономеров.

В последние годы в том, что касается данных гигиенических изделий, таких как пеленки одноразового использования и гигиенические прокладки, все более и более совершенствуются их высокая функционализация и утончение, так что намечается тенденция в направлении увеличения количества гигроскопической смолы, используемой на единицу гигиенического изделия, и мас.% гигроскопической смолы по отношению ко всему впитывающему изделию, состоящему из такой гигроскопической смолы и гидрофильных волокон. Говоря конкретно, доля гигроскопической смолы во впитывающем изделии увеличивается в результате уменьшения количества гидрофильных волокон (которые характеризуются небольшой насыпной плотностью) и увеличения количества гигроскопической смолы (которая характеризуется превосходной гигроскопичностью и большой насыпной плотностью), которые используют в материале. Таким образом, целью становится утончение гигиенических изделий без уменьшения величины влагопоглощения.

(1) Проницаемость для жидкости и диффундируемость жидкости

Однако движение к гигиеническим изделиям, в которых доля гидрофильных волокон будет уменьшена, а доля гигроскопической смолы будет увеличена упомянутым выше образом, представляет собой движение в подходящем направлении с точки зрения простого хранения жидкостей, но оно в большей мере приводит к возникновению проблем в том случае, когда предметом рассмотрения становятся распределение и диффузия жидкостей в обстоятельствах фактического использования пеленок. Большое количество гигроскопической смолы набухает вследствие влагопоглощения, превращаясь в мягкий гель, что становится причиной возникновения явления, которое называется «гелевое блокирование», которое в значительной мере противодействует проницаемости для жидкостей и их диффузии. Известные на современном уровне техники примеры улучшения данных проницаемости для жидкости и диффундируемости жидкости включают нижеследующие варианты.

Существует известный способ, в котором используют образующий гидрогель впитывающий полимер, у которого: значение коэффициента проницаемости для потока физиологического раствора (SFC), по меньшей мере, равно приблизительно 30 (10^-7·см³·сек·г^-1); значение впитывающей способности в случае эксплуатации под давлением (PUP), по меньшей мере, равно 23 г/г при давлении закрытия, равном 5 кПа (0,7 фунт/дюйм²); а основная масса, по меньшей мере, равна приблизительно 10 г на кв. м (патентный документ 1).

Известна впитывающая структура, у которой: концентрация гигроскопической смолы, по меньшей мере, равна 40 мас.%; значение коэффициента проницаемости для потока физиологического раствора (SFC), по меньшей мере, равно приблизительно 30 (10⁷·см³·сек·г^-1); а значение впитывающей способности в случае эксплуатации под давлением (PUP), по меньшей мере, равно 23 г/г при давлении закрытия, равном 5 кПа (0,7 фунт/дюйм²) (патентный документ 2).

Известен способ, в котором во впитывающей структуре в качестве верхнего слоя используют гигроскопическую смолу, у которой проницаемость слоя геля (GLP), по меньшей мере, равна 4 (10^-7·г^-1), а в качестве нижнего слоя используют гигроскопическую смолу, у которой впитывающая способность под нагрузкой (ААР), по меньшей мере, равна 15 (г/г) под нагрузкой величиной 50 г/см² (патентный документ 3).

Известен способ, в котором с гигроскопической смолой ковалентно связывают поликатион (патентный документ 4).

Известен впитывающий материал, включающий смесь множества впитывающих образующих гель частиц, содержащих полимер, в воде нерастворимый и в воде набухаемый; и полимер, улучшающий впитывающую способность, который способен вступать в реакцию, по меньшей мере, с одним компонентом, содержащимся в моче (патентный документ 5).

Известен способ, в котором используют смесь сферической гигроскопической смолы и несферической гигроскопической смолы (патентный документ 6).

Известен способ, в котором используют гигроскопическую смолу, у которой значение коэффициента проницаемости для потока физиологического раствора (SFC), по меньшей мере, равно приблизительно 5 (10^-7·см³·сек·г^-1) и которая содержит добавку, сохраняющую уровень проницаемости (патентный документ 7).

Известна впитывающая структура, имеющая перегородку, окруженную непрерывной областью образующего гидрогель впитывающего полимера (патентный документ 8).

Известен образующий гидрогель впитывающий полимер, у которого динамическая скорость гелеобразования, по меньшей мере, равна приблизительно 0,18 г/г/сек; а значение впитывающей способности в качестве эксплуатационной характеристики под давлением (PUP), по меньшей мере, равно приблизительно 25 г/г при давлении фиксации, равном 5 кПа (0,7 фунт/дюйм²); где образующий гидрогель впитывающий полимер характеризуется масс-медианным размером частиц, по меньшей мере, равным приблизительно 100 мкм, если образующий гидрогель впитывающий полимер существует в виде частиц (патентный документ 9).

Известен гигроскопический материал, в задней половине которого размещают от 55 до 100%, в подходящем случае от 60 до 90%, от полной массы впитывающего гелеобразующего материала (патентный документ 10).

Известен впитывающий элемент, включающий зону сбора жидкости (патентный документ 11).

Известна гигроскопическая смола, у которой впитывающая способность под нагрузкой по величине не уступает 30 г/г; а скорость проникновения жидкости через слой геля соответствует не более чем 100 секундам (патентный документ 12).

Известен способ, включающий стадию измельчения частиц, заполимеризованных со сшиванием, до тех пор, пока их насыпная плотность не увеличится до величины, не меньшей, чем 0,72 г/мл (патентный документ 13).

Известен способ, в котором поверхность гигроскопической смолы подвергают обработке с использованием средства для обработки поверхности, включающего полиол и катион (патентный документ 14).

Известен способ, в котором поверхность гигроскопической смолы подвергают обработке с использованием средства для обработки поверхности, включающего органическое сшивающее соединение (за исключением полиолов) и катион (патентный документ 15).

Известен набухаемый в воде полимер, сшитый при использовании ненасыщенного аминоспирта (патентный документ 16).

Известен образующий гидрогель полимер, у которого коэффициент проницаемости для потока физиологического раствора (SFC), по меньшей мере, равен приблизительно 40 (10^-7·см³·сек·г^-1); AUL (впитывающая способность под нагрузкой), по меньшей мере, равна 20 г/г при 4826,5 Па (0,7 фунт/дюйм²); а показатель хрупкости (FI), по меньшей мере, равен 60% (патентный документ 17).

Известен гидрогель, в воде нерастворимый и в воде набухаемый, на который наносят покрытие из стерических, либо электростатических спейсеров, и у которого AUL, по меньшей мере, равна 20 г/г при 5 кПа; а прочность геля, по меньшей мере, равна 1600 Па, (патентный документ 18).

Однако в случаях когда упомянутые выше гигроскопические смолы предшествующего уровня техники, описываемые в патентных документах от 1 до 18, характеризуются высокой проницаемостью для жидкости, спейсеры между набухшими частицами геля увеличиваются, что вызывает ухудшение силы капиллярного всасывания. Ухудшение силы капиллярного всасывания представляет собой причину того, почему остаточная жидкость, остающаяся не впитанной в гигроскопическую смолу, накапливается на поверхностных слоях гигиенических изделий, таким образом, вызывая: ухудшение свойства сухости на ощупь; появление неприятного ощущения во время носки; и возникновение кожных заболеваний, таких как кожная сыпь. Для того чтобы избежать возникновения таких проблем при сохранении у впитывающей структуры впитывающей способности, доли гидрофильных волокон и гигроскопической смолы ограничивают аксиоматическим образом, так что предел будет существовать также и в отношении утончения гигиенических изделий.

Другими словами, на предшествующем уровне техники стремились добиться проницаемости для жидкости, но на таким образом, утрачиваемую силу капиллярного всасывания внимания не обращали. В дополнение к этому несмотря на то что распределение частиц по диаметрам представляет собой очень важный фактор с точки зрения проницаемости для жидкости и силы капиллярного всасывания, тем не менее, на предшествующем уровне техники в этом отношении не было сделано никакого детального объяснения связи между распределением частиц по диаметрам и проницаемостью для жидкости и силой капиллярного всасывания. При существующем в настоящий момент положении дел почти никакого детального объяснения не было сделано, в особенности также и в отношении распределения частиц по диаметрам, которое было бы превосходным с точки зрения как проницаемости для жидкости, так и силы капиллярного всасывания, или же в отношении способов достижения такого распределения частиц по диаметрам.

(2) Диаметры частиц:

В дополнение к этому в качестве примеров гигроскопических смол, характеризующихся регулируемым распределением частиц по диаметрам, известны варианты современного уровня техники, такие как нижеследующие, а также известны способы современного уровня техники, при использовании которых для гигроскопических смол можно добиться регулирования распределений частиц по диаметрам.

Известна впитывающая структура, включающая высокомолекулярное гелеобразующее вещество, характеризующееся масс-медианным диаметром частиц в диапазоне от 400 до 700 мкм (патентный документ 19).

Известен образующий гидрогель полимер, у которого средний диаметр частиц находится в диапазоне от 100 до 600 мкм; а логарифмическое стандартное отклонение σξ, для распределения частиц по диаметрам не превышает 0,35 (патентный документ 20).

Известны частицы полимерного материала, которые являются нерастворимыми в воде, впитывающими и образующими гидрогель, и у которых, по меньшей мере, 80% составляют частицы, имеющие такой размер, который позволяет им проходить через сито с размером отверстия ячейки сетки 297 мкм и обеспечивает их улавливание на сите с размером отверстия ячейки сетки 105 мкм (патентный документ 21).

Известны частицы гигроскопической смолы, которые характеризуются величиной площади удельной поверхности в диапазоне от 50 до 450 м²/г и содержат тонко измельченный порошок гидрофильного диоксида кремния, отличающегося величиной гидрофильности, не меньшей 70% (патентный документ 22).

Однако в том, что касается приведенных выше вариантов предшествующего уровня техники, упомянутых в таких документах, как патентные документы от 19 до 22, ни один из них не представляет собой вариант, позволяющий добиться получения распределения частиц по диаметрам, определенного подходящим для получения гигроскопической добавки, которая была бы превосходной как в отношении проницаемости для жидкости, так и в отношении силы капиллярного всасывания. В дополнение к этому диапазоны получающихся в результате вариантов распределения частиц по диаметрам также являются широкими, и также различаются впитывающая способность без нагрузки и впитывающая способность под нагрузкой. Поэтому исходя из упомянутых выше вариантов предшествующего техники было непросто получить гигроскопическую добавку, которая была бы превосходной как в отношении проницаемости для жидкости, так и в отношении силы капиллярного всасывания.

[Патентный документ 1] WO 95/26209

[Патентный документ 2] ЕР 0951913

[Патентный документ 3] ЕР 0640330

[Патентный документ 4] WO 97/12575

[Патентный документ 5] WO 95/22356

[Патентный документ 6] WO 98/06364

[Патентный документ 7] WO 2001/066056

[Патентный документ 8] WO 97/25013

[Патентный документ 9] WO 98/47454

[Патентный документ 10] WO 96/01608

[Патентный документ 11] WO 97/34558

[Патентный документ 12] JP-A-089527/2001 (Kokai)

[Патентный документ 13] ЕР 1029886

[Патентный документ 14] WO 2000/53644

[Патентный документ 15] WO 2000/03664

[Патентный документ 16] US 6087450

[Патентный документ 17] US 6414214

[Патентный документ 18] US 2002/128618

[Патентный документ 19] US 5051259

[Патентный документ 20] ЕР 0349240

[Патентный документ 21] ЕР 0579764

[Патентный документ 22] ЕР 0629411

Что касается упомянутых выше гигроскопических смол и/или гигроскопических добавок, относящихся к предшествующему уровню техники, такому как из патентных документов от 1 до 22, то проницаемость для жидкости улучшается, но в то же самое время возникает ухудшение эксплуатационных характеристик, такое как ухудшение сил капиллярного всасывания. Таким образом, диффундируемость и проницаемость для жидкости в гигроскопической структуре, которая представляет собой составной элемент в таких приложениях, как гигиенические изделия, улучшаются, но, с другой стороны, возникает ухудшение эксплуатационных характеристик, такое как ухудшение свойства сухости и способности удерживать жидкость. Поэтому упомянутые выше варианты предшествующего уровня техники не обязательно являются удовлетворительными. Другими словами, возникают проблемы, такие, что даже и при улучшении любой одной из эксплуатационных характеристик другие эксплуатационные характеристики ухудшаются. Для того чтобы разрешить такие проблемы, предполагалось, что должна появиться гигроскопическая добавка, которая сочетает эксплуатационные характеристики, описывающие как проницаемость для жидкости, так и силу капиллярного всасывания.

Другими словами, цель настоящего изобретения заключается в предложении гигроскопической добавки, которая сочетает эксплуатационные характеристики, описывающие как силу капиллярного всасывания, так и проницаемость для жидкости.

Краткое изложение изобретения

Изобретатели настоящего изобретения основательно изучили возможности разрешения упомянутых выше проблем. В результате они обнаружили, что для достижения упомянутой выше цели важными являются нижеследующие шесть позиций.

(1) В результате регулирования среднемассовый диаметр частиц выдерживается в области 300 мкм, а распределение частиц по диаметрам, выражаемое через логарифмическое стандартное отклонение для распределения частиц по диаметрам, регулируют, выдерживая его в специфическом диапазоне.

Проницаемость для жидкости и сила капиллярного всасывания описываются параметрами, противоположными друг другу, и их соответствующие эксплуатационные характеристики сильно изменяются в окрестности приблизительно 300 мкм, выступающих в качестве граничной области. Поэтому гигроскопическую добавку, которая сочетает эксплуатационные характеристики, описывающие как проницаемость для жидкости, так и силу капиллярного всасывания, можно получить в результате выдерживания среднемассового диаметра частиц и логарифмического стандартного отклонения для распределения частиц по диаметрам в упомянутых выше диапазонах.

(2) Впитывающая способность без нагрузки по величине не уступает 15 г/г (в подходящем случае в диапазоне от 15 до 33 г/г, но не включая 33 г/г), в более подходящем случае в диапазоне от 17 до 31 г/г (но не включая 31 г/г), в еще более подходящем случае в диапазоне от 19 до 29 г/г (но не включая 29 г/г), в наиболее подходящем случае в диапазоне от 23 до 28 г/г (но не включая 28 г/г)).

В том случае когда CRC по величине будет уступать 15 г/г, впитывающая способность без нагрузки будет чрезмерно низкой и поэтому не подходящей для практического использования. В дополнение к этому, в особенности если CRC будет находиться в диапазоне, меньшем, чем 33 г/г (в подходящем случае меньшем, чем 29 г/г), то тогда заметное действие начинает оказывать добавка, улучшающая проницаемость для жидкости (β).

(3) Уровень содержания компонента, экстрагируемого водой, не превышает 15 мас.%.

В случае если уровень содержания компонента, экстрагируемого водой, в настоящем изобретении будет превышать 15 мас.%, то тогда появится возможность того, что не только могут быть не получены эффекты от настоящего изобретения, но также могут быть ухудшены и эксплуатационные характеристики при использовании гигроскопических структур. В дополнение к этому уровень содержания такого компонента, экстрагируемого водой, не является подходящим также и с точки зрения безопасности. В качестве причины ухудшения эксплуатационных характеристик можно упомянуть то, что если гигроскопическая добавка будет впитывать воду и набухать, то тогда высокомолекулярный компонент будет вымываться из внутренней области гигроскопической добавки, таким образом, противодействуя проницаемости для жидкости.

(4) Проницаемость для жидкости улучшается в результате включения добавки, улучшающей проницаемость для жидкости (β).

Поскольку проницаемость для жидкости улучшается в результате включения добавки, улучшающей проницаемость для жидкости (β), может быть получена гигроскопическая добавка, которая сочетает эксплуатационные характеристики, описывающие как проницаемость для жидкости, так и силу капиллярного всасывания.

(5) Поверхности частиц гигроскопической смолы подвергаются обработке, приводящей к образованию сшивок.

В случае если поверхности частиц гигроскопической смолы не подвергать обработке, приводящей к образованию сшивок, то тогда появится возможность того, что проницаемость для жидкости и сила капиллярного всасывания могут быть в значительной мере ухудшены.

(6) Имеет место неправильная форма тонко измельченных частиц, отличающихся площадью поверхности, большей соответствующей характеристики для случая сферической формы.

В результате придания тонко измельченным частицам неправильной формы эксплуатационные характеристики в отношении силы капиллярного всасывания становятся выше, так что может быть получена гигроскопическая добавка, которая сочетает эксплуатационные характеристики, описывающие как проницаемость для жидкости, так и силу капиллярного всасывания.

В результате удовлетворения данных условий может быть получена гигроскопическая добавка, которая сочетает эксплуатационные характеристики, описывающие как силу капиллярного всасывания, так и проницаемость для жидкости, при этом такой гигроскопической добавки до сих пор еще не существовало.

В дополнение к этому походящим случаем будет тот, когда, по меньшей мере, часть частиц гигроскопической смолы (α), включенных в гигроскопическую добавку, будет иметь пористую структуру.

Другими словами, гигроскопическая добавка, соответствующая настоящему изобретению, имеет нижеследующее строение.

Гигроскопическая добавка представляет собой частицы гигроскопической добавки, содержащей частицы гигроскопической смолы (α) и добавку, улучшающую проницаемость для жидкости (β), где частицы гигроскопической смолы (α) представляют собой подвергнутые дополнительной обработке, приводящей к образованию сшивок на поверхности, имеющие неправильную форму тонко измельченные частицы сшитого полимера, образованного из мономера, включающего акриловую кислоту и/или ее соль;

где частицы гигроскопической добавки характеризуются:

среднемассовым диаметром частиц (D50) в диапазоне от 234 до 394 мкм, логарифмическим стандартным отклонением (σξ) для распределения частиц по диаметрам в диапазоне от 0,25 до 0,45, впитывающей способностью без нагрузки (CRC), не меньшей, чем 15 г/г, и уровнем содержания компонента, экстрагируемого водой, не превышающим 15 мас.%; а, кроме того,

уровнем содержания добавки, улучшающей проницаемость для жидкости (β) в диапазоне от 0,01 до 5 массовых частей на 100 массовых частей частиц гигроскопической смолы (α).

Эффект от изобретения

В соответствии с настоящим изобретением гигроскопическую добавку, которая сочетает эксплуатационные характеристики, описывающие как проницаемость для жидкости, так и силу капиллярного всасывания, (такой гигроскопической добавки до сих пор еще не существовало) можно получить в результате: образования сшивок на поверхности частиц гигроскопической смолы в такой степени, чтобы они продемонстрировали бы специфическую впитывающую способность, где частицы гигроскопической смолы характеризуются специфическим среднемассовым диаметром частиц и специфическим логарифмическим стандартным отклонением для распределения частиц по диаметрам; и включения добавки, улучшающей проницаемость для жидкости (β).

Краткое описание чертежей

Фигура 1 представляет собой схематический вид в разрезе для измерительной аппаратуры, используемой для измерения впитывающей способности под нагрузкой (ААР) в случае физиологического солевого раствора с концентрацией 0,90 мас.% под нагрузкой величиной 4,83 кПа в течение 60 минут.

Фигура 2 представляет собой схематический вид в разрезе для измерительной аппаратуры, используемой для измерения коэффициента проницаемости для потока физиологического раствора (SFC) в случае физиологического солевого раствора с концентрацией 0,69 мас.%.

Фигура 3 представляет собой схематический вид в разрезе для измерительной аппаратуры, используемой для измерения впитывающей способности за счет капиллярного эффекта (CSF) в случае физиологического солевого раствора с концентрацией 0,90 мас.%.

Фигура 4 представляет собой вид, полученный при фотографировании агломерированных частиц гигроскопической смолы (В1А), полученных в примере 1.

Фигура 5 представляет собой диаграмму, демонстрирующую то, как определяли D50 и σξ для гигроскопической добавки (D1-1A10) при использовании вероятностной бумаги для логарифмического нормального распределения.

Фигура 6 представляет собой график, на котором горизонтальная ось демонстрирует CSF (г/г), а вертикальная ось демонстрирует SFC (10^-7·см³·сек·г^-1). Данный график демонстрирует то, что гигроскопические добавки, полученные в примерах настоящего изобретения, характеризуются более высокими проницаемостью для жидкости и силой капиллярного всасывания в сопоставлении со сравнительными гигроскопическими добавками, полученными в сравнительных примерах.

Фигура 7 представляет собой график, на котором горизонтальная ось демонстрирует CRC (г/г), а вертикальная ось демонстрирует SFC (10^-7·см³·сек·г^-1). На нем нанесены CRC и SFC для подвергнутых обработке, приводящей к образованию сшивок на поверхности, частиц гигроскопической смолы и гигроскопических добавок, соответствующих настоящему изобретению, где подвергнутые обработке, приводящей к образованию сшивок на поверхности, частицы гигроскопической смолы и гигроскопические добавки, соответствующие настоящему изобретению, представляют собой то, что описывается в примерах от 1 до 5. Продемонстрировано, что действие добавки, улучшающей проницаемость для жидкости (β) значительно увеличивается, если CRC по величине будет уступать 29 г/г.

[Объяснение символов]

100: Опорный цилиндр из пластика.

101: Металлическая сетка с 400 ячейками из нержавеющего материала.

102: Набухший гель.

103: Поршень.

104: Нагрузка (масса).

105: Чашка Петри.

106: Пластина стеклянного фильтра.

107: Фильтровальная бумага.

108: Физиологический солевой раствор с концентрацией 0,90 мас.%.

31: Резервуар.

32: Стеклянная трубка.

33: Физиологический солевой раствор с концентрацией 0,69 мас.%.

34: Г-образная трубка с краном.

35: Кран.

40: Приемник.

41: Ячейка.

42: Металлическая сетка из нержавеющего материала.

43: Металлическая сетка из нержавеющего материала.

44: Набухший гель.

45: Стеклянный фильтр.

46: Поршень.

47: Отверстия в поршне.

48: Сборный приемник.

49: Весы.

1: Пористая стеклянная пластина.

2: Стеклянный фильтр.

3: Канал.

4: Емкость для хранения жидкости.

5: Опорное кольцо.

6: Физиологический солевой раствор с концентрацией 0,90 мас.%.

7: Весы.

8: Стойка.

9: Образец для измерений (частицы гигроскопической смолы либо гигроскопическая добавка).

10: Нагрузка (0,41 кПа (0,06 фунт/дюйм²)).

11: Воздухозаборный патрубок.

Подробное описание изобретения

Прежде всего будут объяснены аббревиатуры, которые используются здесь и далее в настоящем документе.

CRC обозначает впитывающую способность без нагрузки.

SFC обозначает коэффициент проницаемости для потока физиологического раствора в случае физиологического солевого раствора с концентрацией 0,69 мас.%.

CSF обозначает впитывающую способность за счет капиллярного эффекта в случае физиологического солевого раствора с концентрацией 0,90 мас.%.

ААР обозначает впитывающую способность под нагрузкой.

D50 обозначает среднемассовый диаметр частиц.

σξ обозначает логарифмическое стандартное отклонение для распределения частиц по диаметрам.

Физиологический солевой раствор обозначает водный раствор хлорида натрия.

Далее настоящее изобретение будет объяснено подробно. Между прочим, здесь и далее в настоящем документе гигроскопическая добавка (в подходящем случае композиция гигроскопической смолы, содержащая частицы гигроскопической смолы (α) и добавку, улучшающую проницаемость для жидкости, (β)) в настоящем изобретении обозначает материал, который содержит гигроскопическую смолу, обладающую сшитой структурой, (здесь и далее в настоящем документе просто называемую гигроскопической смолой) в качестве основного компонента (в подходящем случае в количестве в диапазоне от 50 до 100 мас.% (либо % (вес.): в настоящем изобретении вес и масса имеют одно и то же значение, и их использование в настоящем документе отождествляется с массой), в более подходящем случае от 80 до 100 мас.%, в еще более подходящем случае от 90 до 100 мас.%), где гигроскопическую смолу дополнительно подвергают модифицированию (в подходящем случае модифицированию по поверхности, в особенности обработке, приводящей к образованию сшивок на поверхности) при использовании сшивателя и где гигроскопическую добавку модифицируют в результате дополнительного включения еще одного компонента.

Здесь и далее в настоящем документе частицы содержащей группы кислоты гигроскопической смолы называются частицами гигроскопической смолы (а). Среди таких частиц гигроскопической смолы (а) частицами гигроскопической смолы (а1) называются те, у которых диаметры частиц в результате регулирования выдерживают в ограниченном диапазоне, например, те, у которых среднемассовый диаметр частиц находится в диапазоне от 234 до 394 мкм, а σξ находится в диапазоне от 0,25 до 0,45. В дополнение к этому частицами гигроскопической смолы (α) называются частицы гигроскопической смолы, которые представляют собой подвергнутые дополнительной обработке, приводящей к образованию сшивок на поверхности, имеющие неправильную форму, тонко измельченные частицы сшитого полимера, образованного из мономера, включающего акриловую кислоту и/или ее соль.

(1) Способ получения частиц гигроскопической смолы (а1):

Гигроскопическая смола, используемая в настоящем изобретении, обозначает известную к настоящему моменту гигроскопическую смолу, например, широко известный к настоящему моменту сшитый полимер, который в подвергнутой ионному обмену воде поглощает воду в больших количествах, по существу, не меньших 5-кратной, в подходящем случае находящихся в диапазоне от 50- до 1000-кратной собственной массы, с получением, таким образом, анионного, неионного либо катионного нерастворимого в воде гидрогеля.

В общем случае это частицы гигроскопической добавки, в которой основной компонент представляет собой гигроскопическую смолу, обладающую сшитой структурой, полученную в соответствии со способом, включающим стадию полимеризации компонента в виде ненасыщенного мономера (в подходящем случае ненасыщенного мономера, содержащего группу кислоты, (в особенности содержащего группу карбоновой кислоты)), где гигроскопическую смолу получают в соответствии со способом, включающим стадии проведения упомянутой выше полимеризации в состоянии раствора мономера (в подходящем случае водного раствора мономера), а после этого, при необходимости, высушивания получающегося в результате полимера и затем обычно тонкого измельчения полимера до и/или после стадии высушивания. Примеры такой гигроскопической смолы включают одного либо двух либо более, чем двух представителей, таких как частично нейтрализованные полимерные поли(акриловые кислоты); гидролизованные привитые полимеры крахмала-акрилонитрила; привитые полимеры крахмала-акриловой кислоты; омыленные сополимеры винилацетата-сложного эфира акриловой кислоты; гидролизованные сополимеры акрилонитрила либо акриламида, или же сшитые полимеры данных гидролизованных сополимеров; модифицированные полимеры сшитых поливиниловых спиртов, содержащих карбоксильные группы; и сшитые сополимеры изобутилена-малеинового ангидрида.

Что касается гигроскопической смолы, то используют один тип гигроскопической смолы либо смесь гигроскопических смол. Прежде всего подходящей является гигроскопическая смола, содержащая группы кислоты, а более подходящими являются один тип гигроскопической смолы, содержащей карбоксильные группы, (которая представляет собой карбоновую кислоту либо ее соль) либо смесь таких смол. В подходящем случае обычно используют полимер, который получают в соответствии со способом, включающим стадию полимеризации со сшиванием мономера, включающего в качестве основного компонента акриловую кислоту и/или ее соль (нейтрализованное вещество), то есть сшитую полимерную поли(акриловую кислоту) (ее соль), которая включает привитой компонент в случае необходимости.

В дополнение к этому упомянутая выше гигроскопическая смола должна быть в воде набухаемой и в воде нерастворимой. Уровень содержания экстрагируемого водой компонента (растворимого в воде полимера) в используемой гигроскопической смоле в подходящем случае не превышает 50 мас.%, в более подходящем случае не превышает 25 мас.%, в еще более подходящем случае не превышает 20 мас.%, а даже в еще более подходящем случае не превышает 15 мас.%, в особенно подходящем случае не превышает 10 мас.%.

В качестве примеров упомянутой выше соли акриловой кислоты могут быть упомянуты такие соединения, как соли щелочных металлов (например, натрия, калия, лития), аммониевые соли и аминные соли акриловой кислоты. Упомянутая выше гигроскопическая смола в качестве составляющих ее звеньев содержит в подходящем случае звенья акриловой кислоты в диапазоне от 0 до 50 мол.% и звенья соли акриловой кислоты в диапазоне от 100 до 50 мол.% (где полное количество обоих типов звеньев не превышает 100 мол.%), в более подходящем случае звенья акриловой кислоты в диапазоне от 10 до 40 мол.% и звенья соли акриловой кислоты в диапазоне от 90 до 60 мол.% (где полное количество обоих типов звеньев не превышает 100 мол.%). Между прочим, молярное соотношение между данными звеньями кислоты и соли называется степенью нейтрализации. Нейтрализацию гигроскопической смолы с получением упомянутой выше соли можно проводить в мономерном состоянии до полимеризации, либо ее можно проводить в полимерном состоянии по ходу либо после полимеризации, либо ее можно проводить в обоих данных состояниях.

Мономер, предполагаемый для получения гигроскопической смолы, используемой в настоящем изобретении, дополнительно может включать мономеры, отличные от упомянутой выше (соли) акриловой кислоты, тогда, когда этого потребуют обстоятельства. Никаких особенных ограничений на мономеры, отличные от (соли) акриловой кислоты, не накладывается. Однако их конкретные примеры включают анионные ненасыщенные мономеры (например, метакриловую кислоту, малеиновую кислоту, винилсульфоновую кислоту, стиролсульфоновую кислоту, 2-(мет)акриламидо-2-метилпропансульфоновую кислоту, 2-(мет)акрилоилэтансульфоновую кислоту, 2-(мет)акрилоилпропансульфоновую кислоту) и их соли; ненасыщенные мономеры, содержащие неионные гидрофильные группы, (например, акриламид, метакриламид, N-этил(мет)акриламид, N-н-пропил(мет)акриламид, N-изопропил(мет)акриламид, N,N-диметил(мет)акриламид, 2-гидроксиэтил(мет)акрилат, 2-гидроксипропил(мет)акрилат, метоксиполиэтиленгликоль(мет)акрилат, полиэтиленгликольмоно(мет)акрилат, винилпиридин, N-винилпирролидон, N-акрилоилпиперидин, N-акрилоилпирролидин, N-винилацетамид); и катионные ненасыщенные мономеры (например, N,N-диметиламиноэтил(мет)акрилат, N,N-диэтиламиноэтил(мет)акрилат, N,N-диметиламинопропил(мет)акрилат, N,N-диметиламинопропил(мет)акриламид и их четвертичные соли). Данные мономеры можно использовать соответственно либо индивидуально, либо в виде подходящих комбинаций друг с другом.

В настоящем изобретении при использовании мономеров, отличных от (соли) акриловой кислоты, доля данных мономеров, отличных от (соли) акриловой кислоты, в подходящем случае не превышает 30 мол.%, в более подходящем случае не превышает 10 мол.% при расчете на полное количество акриловой кислоты и/или ее соли, используемых в качестве основного компонента. Если упомянутые выше мономеры, отличные от (соли) акриловой кислоты, используют с упомянутой выше долей, то тогда впитывающая способность гигроскопической смолы (гигроскопической добавки), получаемой в конечном счете, будет еще более улучшена, а кроме того, гигроскопическую смолу (гигроскопическую добавку) можно будет получить при еще более меньших затратах.

Если для того, чтобы получить гигроскопическую смолу, используемую в настоящем изобретении, полимеризуют упомянутый выше мономер, то тогда возможно проведение полимеризации в массе либо полимеризации осаждением. Однако с точки зрения эксплуатационных характеристик, легкости управления полимеризацией, а кроме того, впитывающей способности набухшего геля подходящим является проведение полимеризации в водном растворе либо суспензионной полимеризации с обращением фаз, в которой упомянутый выше мономер используют в виде водного раствора. Такие способы полимеризации до настоящего момента были широко известны, и они описываются в таких работах, как USP 4625001, USP 4769427, USP 4873299, USP 4093776, USP 4367323, USP 4446261, USP 4683274, USP 4690996, USP 4721647, USP 4738867, USP 4748076 и ЕР 1178059. Между прочим, в случае если упомянутый выше мономер используют в виде водного раствора, то тогда концентрация мономера в данном водном растворе (здесь и далее в настоящем документе называемом водным раствором мономера) зависит от температуры водного раствора либо типа мономера, и поэтому на нее никаких особенных ограничений не накладывается. Однако данная концентрация в подходящем случае находится в диапазоне от 10 до 70 мас.%, в более подходящем случае от 20 до 60 мас.%. В дополнение к этому, если проводить упомянутую выше полимеризацию в водном растворе, то тогда при не