▶ エムジェイジェイ テクノロジーズ インコーポレイテッドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024063043
(43)【公開日】2024-05-10
(54)【発明の名称】超吸収性ポリマーおよびその製作方法および使用方法
(51)【国際特許分類】
A61F 13/53 20060101AFI20240501BHJP
C08B 31/00 20060101ALI20240501BHJP
A61F 13/15 20060101ALI20240501BHJP
A61L 15/20 20060101ALI20240501BHJP
A61L 15/28 20060101ALI20240501BHJP
B01J 20/26 20060101ALI20240501BHJP
B01J 20/30 20060101ALI20240501BHJP
【ＦＩ】
A61F13/53 300
C08B31/00
A61F13/15 320
A61L15/20 200
A61L15/28 200
B01J20/26 D
B01J20/30
【審査請求】有
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2024021816
(22)【出願日】2024-02-16
(62)【分割の表示】P 2021500014の分割
【原出願日】2019-03-12
(31)【優先権主張番号】62/642,374
(32)【優先日】2018-03-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】520353008
【氏名又は名称】エムジェイジェイ テクノロジーズ インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】ＭＪＪ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ ＩＮＣ．
(74)【代理人】
【識別番号】100147485
【弁理士】
【氏名又は名称】杉村 憲司
(74)【代理人】
【識別番号】230118913
【弁護士】
【氏名又は名称】杉村 光嗣
(72)【発明者】
【氏名】ミラン エイチ． サビチ
(57)【要約】 （修正有）
【課題】現在の市販のＳＡＰと比較して優れた特性を示す超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）の実施形態が開示される。開示されたＳＡＰは、様々な衛生製品において有用であり、費用効果の高い方法を用いて製作することができる。
【解決手段】架橋剤および多糖類ベースのポリマーの１つ以上のカルボキシル基および／またはカルボキサミド基との間に形成される１つ以上の架橋を含む前記多糖類ベースのポリマーを含む超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）であって、前記ＳＡＰが２．７より大きいサージ指数値および／または２９００より大きい容量指数値を示すＳＡＰ。
【選択図】なし
【解決手段】架橋剤および多糖類ベースのポリマーの１つ以上のカルボキシル基および／またはカルボキサミド基との間に形成される１つ以上の架橋を含む前記多糖類ベースのポリマーを含む超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）であって、前記ＳＡＰが２．７より大きいサージ指数値および／または２９００より大きい容量指数値を示すＳＡＰ。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
架橋剤および多糖類ベースのポリマーの１つ以上のカルボキシル基および／またはカル
ボキサミド基との間に形成される１つ以上の架橋を含む前記多糖類ベースのポリマーを含
む超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）であって、前記ＳＡＰが２．７より大きいサージ指数値お
よび／または２９００より大きい容量指数値を示すＳＡＰ。
ボキサミド基との間に形成される１つ以上の架橋を含む前記多糖類ベースのポリマーを含
む超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）であって、前記ＳＡＰが２．７より大きいサージ指数値お
よび／または２９００より大きい容量指数値を示すＳＡＰ。
【請求項2】
架橋剤および多糖類ベースのポリマーの２つ以上のカルボキシル基との間に形成された
１つ以上の架橋を含む前記多糖類ベースのポリマーを含む超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）で
あって、前記ＳＡＰが２．７より大きいサージ指数値を示すＳＡＰ。
１つ以上の架橋を含む前記多糖類ベースのポリマーを含む超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）で
あって、前記ＳＡＰが２．７より大きいサージ指数値を示すＳＡＰ。
【請求項3】
前記２つ以上のカルボキシル基が、前記架橋剤および前記１つ以上のカルボキシル基と
の間に形成された少なくとも１つの炭素―炭素結合を介して前記架橋剤に結合されている
、請求項１または請求項２に記載のＳＡＰ。
の間に形成された少なくとも１つの炭素―炭素結合を介して前記架橋剤に結合されている
、請求項１または請求項２に記載のＳＡＰ。
【請求項4】
前記カルボキシル基が、前記多糖類ベースのポリマーをアクリル酸とカップリングさせ
ることによって提供される、請求項１から３のいずれか一項に記載のＳＡＰ。
ることによって提供される、請求項１から３のいずれか一項に記載のＳＡＰ。
【請求項5】
前記ＳＡＰが３．２より大きいサージ指数値を示す、請求項１から４のいずれか一項に
記載のＳＡＰ。
記載のＳＡＰ。
【請求項6】
前記ＳＡＰが３．４のサージ指数値を示す、請求項１から５のいずれか一項に記載のＳ
ＡＰ。
ＡＰ。
【請求項7】
前記ＳＡＰが３．６のサージ指数値を示す、請求項１から６のいずれか一項に記載のＳ
ＡＰ。
ＡＰ。
【請求項8】
架橋剤および多糖類ベースのポリマーの２つ以上のカルボキシル基との間に形成される
１つ以上の架橋、架橋剤および前記多糖類ベースのポリマーの２つ以上のカルボキサミド
基との間に形成される１つ以上の架橋、または架橋剤および前記多糖類ベースのポリマー
のカルボキシル基およびカルボキサミド基との間に形成される１つ以上の架橋を含む、前
記多糖類ベースのポリマーを含む超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）であって、前記ＳＡＰの官
能基が少なくとも部分的に中和され、かつ前記ＳＡＰが２９００より大きい容量指数値を
示すＳＡＰ。
１つ以上の架橋、架橋剤および前記多糖類ベースのポリマーの２つ以上のカルボキサミド
基との間に形成される１つ以上の架橋、または架橋剤および前記多糖類ベースのポリマー
のカルボキシル基およびカルボキサミド基との間に形成される１つ以上の架橋を含む、前
記多糖類ベースのポリマーを含む超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）であって、前記ＳＡＰの官
能基が少なくとも部分的に中和され、かつ前記ＳＡＰが２９００より大きい容量指数値を
示すＳＡＰ。
【請求項9】
前記カルボキシル基が前記多糖類ベースのポリマーをアクリル酸と組み合わせることに
よって提供され、かつ前記カルボキサミド基が前記多糖類ベースのポリマーをアクリルア
ミドと組み合わせることによって提供される、請求項８に記載のＳＡＰ。
よって提供され、かつ前記カルボキサミド基が前記多糖類ベースのポリマーをアクリルア
ミドと組み合わせることによって提供される、請求項８に記載のＳＡＰ。
【請求項10】
前記多糖類ベースのポリマーの前記カルボキシル基および／または前記カルボキサミド
基が、前記架橋剤および前記カルボキシル基および／または前記カルボキサミド基との間
に形成された炭素―炭素結合を介して前記架橋剤と架橋される、請求項９に記載のＳＡＰ
。
基が、前記架橋剤および前記カルボキシル基および／または前記カルボキサミド基との間
に形成された炭素―炭素結合を介して前記架橋剤と架橋される、請求項９に記載のＳＡＰ
。
【請求項11】
前記ＳＡＰが３０００より大きい容量指数値を示す、請求項８から１０のいずれか一項
に記載のＳＡＰ。
に記載のＳＡＰ。
【請求項12】
前記ＳＡＰが４０００より大きい容量指数値を示す、請求項８から１１のいずれか一項
に記載のＳＡＰ。
に記載のＳＡＰ。
【請求項13】
前記ＳＡＰが４７１２の容量指数値を示す、請求項８から１２のいずれか一項に記載の
ＳＡＰ。
ＳＡＰ。
【請求項14】
前記ＳＡＰの前記官能基が水酸化ナトリウムで中和されている、請求項８から１３のい
ずれか一項に記載のＳＡＰ。
ずれか一項に記載のＳＡＰ。
【請求項15】
表面架橋のない前記ＳＡＰと比較して、外面でのより高い架橋密度が得られるように、
前記ＳＡＰが粒子の形態であり、かつ前記粒子の少なくとも一部の前記外面が表面架橋さ
れている、請求項８から１４のいずれか一項に記載のＳＡＰ。
前記ＳＡＰが粒子の形態であり、かつ前記粒子の少なくとも一部の前記外面が表面架橋さ
れている、請求項８から１４のいずれか一項に記載のＳＡＰ。
【請求項16】
前記多糖類ベースのポリマーがデンプンを含む、請求項１から１５のいずれか一項に記
載のＳＡＰ。
載のＳＡＰ。
【請求項17】
前記多糖類ベースのポリマーが、アルファ化デンプンである、請求項１から１６のいず
れか一項に記載のＳＡＰ。
れか一項に記載のＳＡＰ。
【請求項18】
前記架橋剤がＮ、Ｎ―メチレンビス（アクリルアミド）である、請求項１から１７のい
ずれか一項に記載のＳＡＰ。
ずれか一項に記載のＳＡＰ。
【請求項19】
前記ＳＡＰ中に存在する抽出物が２００ＰＰＭ未満の量で存在する、請求項１から１８
のいずれか一項に記載のＳＡＰ。
のいずれか一項に記載のＳＡＰ。
【請求項20】
請求項１から１９のいずれか一項に記載の前記ＳＡＰを含む吸収性物品。
【請求項21】
請求項２０に記載の前記吸収性物品であって、前記吸収性物品が、請求項１から１９に
記載の前記ＳＡＰ以外のＳＡＰを含む吸収性物品と比較して、１０％から１００％少ない
綿毛パルプを含む吸収性物品。
記載の前記ＳＡＰ以外のＳＡＰを含む吸収性物品と比較して、１０％から１００％少ない
綿毛パルプを含む吸収性物品。
【請求項22】
請求項１から１９のいずれか一項に記載する前記ＳＡＰを製作する方法であって、カル
ボニル含有モノマーまたはそのポリマーもしくはコポリマーを中和剤と組み合わせて、第
１混合物を提供する工程、多糖含有ポリマー前駆体を前記第１混合物に添加して、前記多
糖類ベースのポリマーを提供する工程、前記多糖含有ポリマーを前記架橋剤と組み合わせ
て第２混合物を形成する工程、前記第２混合物を処理して、前記架橋剤および前記多糖類
ベースのポリマーとの間に前記１つ以上の架橋を形成して、ＳＡＰ溶液を提供する工程、
前記ＳＡＰ溶液を乾燥させて、乾燥ＳＡＰを提供する工程、および前記乾燥ＳＡＰを粉砕
して粒子にして、前記ＳＡＰを提供する工程を含む方法。
ボニル含有モノマーまたはそのポリマーもしくはコポリマーを中和剤と組み合わせて、第
１混合物を提供する工程、多糖含有ポリマー前駆体を前記第１混合物に添加して、前記多
糖類ベースのポリマーを提供する工程、前記多糖含有ポリマーを前記架橋剤と組み合わせ
て第２混合物を形成する工程、前記第２混合物を処理して、前記架橋剤および前記多糖類
ベースのポリマーとの間に前記１つ以上の架橋を形成して、ＳＡＰ溶液を提供する工程、
前記ＳＡＰ溶液を乾燥させて、乾燥ＳＡＰを提供する工程、および前記乾燥ＳＡＰを粉砕
して粒子にして、前記ＳＡＰを提供する工程を含む方法。
【請求項23】
前記架橋剤が、前記カルボニル含有モノマーの総重量に基づいて０．１重量％から１重
量％の範囲の量で使用される、請求項２２に記載の方法。
量％の範囲の量で使用される、請求項２２に記載の方法。
【請求項24】
前記架橋剤が、前記カルボニル含有モノマーの総重量に基づいて０．１重量％から０．
７重量％の範囲の量で使用される、請求項２２に記載の方法。
７重量％の範囲の量で使用される、請求項２２に記載の方法。
【請求項25】
前記第２混合物を処理することが、開始剤を添加する工程、および前記開始剤を添加し
た後に前記第２混合物を加熱する工程を含む、請求項２２から２４のいずれか一項に記載
の方法。
た後に前記第２混合物を加熱する工程を含む、請求項２２から２４のいずれか一項に記載
の方法。
【請求項26】
前記開始剤が過硫酸アンモニウムである、請求項２５に記載の方法。
【請求項27】
請求項２２から２６のいずれか一項に記載の方法であって、ＳＡＰ粒子を表面架橋剤で
コーティングすることによって前記ＳＡＰ粒子を表面架橋する工程をさらに含む方法。
コーティングすることによって前記ＳＡＰ粒子を表面架橋する工程をさらに含む方法。
【請求項28】
２．７より大きいサージ指数値および／または少なくとも３０００の容量指数値を有す
る超吸収性ポリマー。
る超吸収性ポリマー。
【請求項29】
３．２より大きいサージ指数値および／または少なくとも４０００の容量指数値を有す
る超吸収性ポリマー。
る超吸収性ポリマー。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【0001】
本願は、２０１９年３月１３日に出願された米国仮特許出願第６２／６４２，３７４号
の先の出願日の利益および優先権を主張するものであり、その全体として参照により本明
細書に組み込まれる。
の先の出願日の利益および優先権を主張するものであり、その全体として参照により本明
細書に組み込まれる。
【技術分野】
【0002】
本開示は、吸収性物品に使用するための超吸収性ポリマーの実施形態、および超吸収性
ポリマーを製作および使用する方法に関する。
ポリマーを製作および使用する方法に関する。
【背景技術】
【0003】
超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）は、おむつ、衛生用品などの吸収性物品などの様々な物品
で使用されている。さまざまなタイプのＳＡＰが商品化されているが、そのようなＳＡＰ
の多くは生分解性ではなく、および／またはセルロース繊維（または「綿毛」または「綿
毛パルプ」）などの追加の成分を使用する必要がある。非生分解性のＳＡＰは、環境に悪
影響を与える製品をもたらす。そして、セルロース系繊維フィラーを使用する必要性は、
消費者にとって魅力的ではない、かさばる、厚い物品をもたらす。当技術分野では、性能
を犠牲にすることなく物品のかさばりを減らすことができる生分解性ＳＡＰが必要とされ
ている。
で使用されている。さまざまなタイプのＳＡＰが商品化されているが、そのようなＳＡＰ
の多くは生分解性ではなく、および／またはセルロース繊維（または「綿毛」または「綿
毛パルプ」）などの追加の成分を使用する必要がある。非生分解性のＳＡＰは、環境に悪
影響を与える製品をもたらす。そして、セルロース系繊維フィラーを使用する必要性は、
消費者にとって魅力的ではない、かさばる、厚い物品をもたらす。当技術分野では、性能
を犠牲にすることなく物品のかさばりを減らすことができる生分解性ＳＡＰが必要とされ
ている。
【発明の概要】
【0004】
本明細書には、架橋剤および多糖類ベースのポリマーの１つ以上のカルボキシル基およ
び／またはカルボキサミド基との間に形成される１つ以上の架橋を含む多糖類ベースのポ
リマーを含み、超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）が３．２を超えるサージ指数値および／また
は３０００などの２９００を超える容量指数値を示す、超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）の実
施形態が開示される。
び／またはカルボキサミド基との間に形成される１つ以上の架橋を含む多糖類ベースのポ
リマーを含み、超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）が３．２を超えるサージ指数値および／また
は３０００などの２９００を超える容量指数値を示す、超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）の実
施形態が開示される。
【0005】
さらに本明細書には、架橋剤および多糖類ベースのポリマーの２つ以上のカルボキシル
基との間に形成される１つ以上の架橋を含む多糖類ベースのポリマーを含み、超吸収性ポ
リマー（ＳＡＰ）が３．２を超えるサージ指数値を示す超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）の実
施形態が開示される。
基との間に形成される１つ以上の架橋を含む多糖類ベースのポリマーを含み、超吸収性ポ
リマー（ＳＡＰ）が３．２を超えるサージ指数値を示す超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）の実
施形態が開示される。
【0006】
さらに本明細書には、架橋剤および多糖類ベースのポリマーの２つ以上のカルボキシル
基との間に形成された１つ以上の架橋、架橋剤および多糖類ベースのポリマーの２つ以上
のカルボキサミド基との間に形成された１つ以上の架橋、または架橋剤および多糖類ベー
スのポリマーのカルボキシル基およびカルボキサミド基との間に形成された１つ以上の架
橋を含む多糖類ベースのポリマーを含み、超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）の官能基が少なく
とも部分的に中和されており、かつ超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）が２９００より大きい容
量指数値を示す超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）の実施形態が開示される。
基との間に形成された１つ以上の架橋、架橋剤および多糖類ベースのポリマーの２つ以上
のカルボキサミド基との間に形成された１つ以上の架橋、または架橋剤および多糖類ベー
スのポリマーのカルボキシル基およびカルボキサミド基との間に形成された１つ以上の架
橋を含む多糖類ベースのポリマーを含み、超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）の官能基が少なく
とも部分的に中和されており、かつ超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）が２９００より大きい容
量指数値を示す超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）の実施形態が開示される。
【0007】
さらに追加の実施形態には、本開示によるＳＡＰの実施形態を含む吸着剤製品の実施形
態が含まれる。
態が含まれる。
【0008】
さらに本明細書には、本明細書に記載されるＳＡＰの実施形態を製作するための方法の
実施形態が開示される。いくつかの実施形態では、この方法は、カルボニル含有モノマー
を中和剤と組み合わせて第１混合物を提供する工程；多糖含有ポリマー前駆体を第１混合
物に添加して多糖類ベースのポリマーを提供する工程；多糖含有ポリマーを架橋剤と組み
合わせて第２混合物を形成する工程；第２混合物を処理して、架橋剤および多糖類ベース
のポリマーの１つ以上のカルボキサミド基および／またはカルボキシル基との間に１つ以
上の架橋を形成してＳＡＰ溶液を提供する工程；ＳＡＰ溶液を乾燥させて乾燥したＳＡＰ
を提供する工程；および乾燥したＳＡＰを粒子に粉砕してＳＡＰを提供する工程を含む。
実施形態が開示される。いくつかの実施形態では、この方法は、カルボニル含有モノマー
を中和剤と組み合わせて第１混合物を提供する工程；多糖含有ポリマー前駆体を第１混合
物に添加して多糖類ベースのポリマーを提供する工程；多糖含有ポリマーを架橋剤と組み
合わせて第２混合物を形成する工程；第２混合物を処理して、架橋剤および多糖類ベース
のポリマーの１つ以上のカルボキサミド基および／またはカルボキシル基との間に１つ以
上の架橋を形成してＳＡＰ溶液を提供する工程；ＳＡＰ溶液を乾燥させて乾燥したＳＡＰ
を提供する工程；および乾燥したＳＡＰを粒子に粉砕してＳＡＰを提供する工程を含む。
【0009】
本開示の前述のおよび他の目的および特徴は、以下の詳細な説明からより明らかになる
であろう。
であろう。
【発明を実施するための形態】
【0010】
Ｉ．用語の概要
用語の以下の説明は、本開示をより良く説明し、本開示の実施において当業者を導くた
めに提供される。本明細書で使用するとき、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（含む）」は「ｉｎ
ｃｌｕｄｉｎｇ（含む）」を意味し、単数形「ａ」または「ａｎ」または「ｔｈｅ」は、
文脈から明らかにそうでないと示されない限り、複数の参照を含む。「または」という用
語は、文脈がそうでないことを明確に示さない限り、述べられた代替要素の単一の要素ま
たは２つ以上の要素の組み合わせを指す。
用語の以下の説明は、本開示をより良く説明し、本開示の実施において当業者を導くた
めに提供される。本明細書で使用するとき、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（含む）」は「ｉｎ
ｃｌｕｄｉｎｇ（含む）」を意味し、単数形「ａ」または「ａｎ」または「ｔｈｅ」は、
文脈から明らかにそうでないと示されない限り、複数の参照を含む。「または」という用
語は、文脈がそうでないことを明確に示さない限り、述べられた代替要素の単一の要素ま
たは２つ以上の要素の組み合わせを指す。
【0011】
他に説明されない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語および科学用語は、本
開示が属する技術分野における当業者によって一般に理解されるものと同じ意味を有する
。本明細書に記載のものと同様または同等の方法および材料は、本発明の実施または試験
に使用することができるが、適切な方法および材料を以下に記載する。材料、方法、およ
び実施例は、特に明記しない限り、単なる例示であり、限定を意図するものではない。本
開示の他の特徴は、以下の発明の詳細な説明および請求項から明らかである。
開示が属する技術分野における当業者によって一般に理解されるものと同じ意味を有する
。本明細書に記載のものと同様または同等の方法および材料は、本発明の実施または試験
に使用することができるが、適切な方法および材料を以下に記載する。材料、方法、およ
び実施例は、特に明記しない限り、単なる例示であり、限定を意図するものではない。本
開示の他の特徴は、以下の発明の詳細な説明および請求項から明らかである。
【0012】
特に明記しない限り、本明細書または請求項で使用される、成分の量、分子量、パーセ
ンテージ、温度、時間などを表すすべての数字は、「約」という用語によって修飾される
ものとして理解されるべきである。したがって、特に明記しない限り、黙示的または明示
的に示された数値パラメーターは、求められる所望の特性および／または標準試験条件／
方法での検出限界に依存する可能性がある近似値である。実施形態を議論された従来技術
から直接かつ明示的に区別するときは、実施形態の数は、「約」という語が記載されない
限り、概数ではない。
ンテージ、温度、時間などを表すすべての数字は、「約」という用語によって修飾される
ものとして理解されるべきである。したがって、特に明記しない限り、黙示的または明示
的に示された数値パラメーターは、求められる所望の特性および／または標準試験条件／
方法での検出限界に依存する可能性がある近似値である。実施形態を議論された従来技術
から直接かつ明示的に区別するときは、実施形態の数は、「約」という語が記載されない
限り、概数ではない。
【0013】
本開示の様々な実施形態の検討を容易にするために、特定の用語の以下の説明が提供さ
れる。特定の官能基用語は、定義された官能基が、それが結合されるドナー化合物に、ま
たはその中でどのように結合するかを示すために使用される記号「―」を含む。本開示の
様々な実施形態の検討を容易にするために、特定の用語の以下の説明が提供される。
れる。特定の官能基用語は、定義された官能基が、それが結合されるドナー化合物に、ま
たはその中でどのように結合するかを示すために使用される記号「―」を含む。本開示の
様々な実施形態の検討を容易にするために、特定の用語の以下の説明が提供される。
【0014】
脂肪族：少なくとも１つの炭素原子から５０の炭素原子（Ｃ１－５０）、たとえば１か
ら２５の炭素原子（Ｃ１－２５）、または１から１０の炭素原子（Ｃ１－１０）を有する
炭化水素基である。それは、アルカン（またはアルキル）、アルケン（またはアルケニル
）、アルキン（またはアルキニル）、およびそれらの環状バージョンを含む。それはさら
に、直鎖および分岐鎖配置、およびすべての立体異性体および位置異性体も同様に含む。
ら２５の炭素原子（Ｃ１－２５）、または１から１０の炭素原子（Ｃ１－１０）を有する
炭化水素基である。それは、アルカン（またはアルキル）、アルケン（またはアルケニル
）、アルキン（またはアルキニル）、およびそれらの環状バージョンを含む。それはさら
に、直鎖および分岐鎖配置、およびすべての立体異性体および位置異性体も同様に含む。
【0015】
芳香族：特記しない限り、５―１５個の環原子が単一の環（例えば、フェニル）を成し
、または少なくとも一つの環が芳香族である複数の縮合環（例えば、ナフチル、インドリ
ル、またはピラゾロピリジニル）である環状共役基またはその部分である。すなわち、少
なくとも一つの環、および任意に複数の縮合環は、連続的な、非局在化π電子系を有する
。典型的には、面外π電子の数は、Ｈｕｃｋｅｌ規則（４ｎ＋２）に対応する。親構造へ
の結合点は、典型的には、縮合環系の芳香族部分を介する。たとえば、
しかしながら、特定の例において、前後関係または明白な発表は、結合点が、縮合環
系の非芳香族部分を介することを示し得る。たとえば、
芳香族基または芳香族部分は、アリル基またはその部分などの、環の中の炭素原子のみ
を含み得る。あるいは、それは、ヘテロアリル基またはその部分などの、１つ以上の環炭
素原子、および孤立電子対（例えば、Ｓ、Ｏ、Ｎ、Ｐ、またはＳｉ）を含む一つ以上の環
ヘテロ原子を含みうる。
、または少なくとも一つの環が芳香族である複数の縮合環（例えば、ナフチル、インドリ
ル、またはピラゾロピリジニル）である環状共役基またはその部分である。すなわち、少
なくとも一つの環、および任意に複数の縮合環は、連続的な、非局在化π電子系を有する
。典型的には、面外π電子の数は、Ｈｕｃｋｅｌ規則（４ｎ＋２）に対応する。親構造へ
の結合点は、典型的には、縮合環系の芳香族部分を介する。たとえば、
【化1】
系の非芳香族部分を介することを示し得る。たとえば、
【化2】
を含み得る。あるいは、それは、ヘテロアリル基またはその部分などの、１つ以上の環炭
素原子、および孤立電子対（例えば、Ｓ、Ｏ、Ｎ、Ｐ、またはＳｉ）を含む一つ以上の環
ヘテロ原子を含みうる。
【0016】
容量指数：ＳＡＰが水または水性液体を吸収する全体的な能力の尺度。容量指数の数値
が高いことは、ＳＡＰの液体保持能力の最大化を反映する。容量指数の値が高いほど、Ｓ
ＡＰまたはＳＡＰを構成する製品に保持できる液体の量が多くなる。容量指数が高いほど
、ＳＡＰを含む製品は、他の吸収性材料を含めることなく、優れた吸収性を発揮できる。
が高いことは、ＳＡＰの液体保持能力の最大化を反映する。容量指数の値が高いほど、Ｓ
ＡＰまたはＳＡＰを構成する製品に保持できる液体の量が多くなる。容量指数が高いほど
、ＳＡＰを含む製品は、他の吸収性材料を含めることなく、優れた吸収性を発揮できる。
【0017】
カルボキサミド：－Ｒ－Ｃ（Ｏ）ＮＲ’Ｒ’’、式中、Ｒがメチレン基（「ＣＨ２」ま
たはそのラジカル）またはエチレン基（「ＣＨ２ＣＨ２」またはそのラジカル）であり、
かつ、Ｒ’およびＲ’’は各々、独立して、水素、脂肪族、芳香族、ヘテロ脂肪族、また
はそれらの任意の組み合わせから選択される；または、－Ｒ－Ｃ（Ｏ）ＮＲ’Ｍまたは－
Ｒ－Ｃ（Ｏ）ＮＭ２、式中、各Ｍは独立して、リチウム、ナトリウム、カリウムなどの第
１族元素から選択される対イオンである。
たはそのラジカル）またはエチレン基（「ＣＨ２ＣＨ２」またはそのラジカル）であり、
かつ、Ｒ’およびＲ’’は各々、独立して、水素、脂肪族、芳香族、ヘテロ脂肪族、また
はそれらの任意の組み合わせから選択される；または、－Ｒ－Ｃ（Ｏ）ＮＲ’Ｍまたは－
Ｒ－Ｃ（Ｏ）ＮＭ２、式中、各Ｍは独立して、リチウム、ナトリウム、カリウムなどの第
１族元素から選択される対イオンである。
【0018】
カルボキシル：－Ｒ－Ｃ（Ｏ）ＯＨ、式中、Ｒはメチレン基（「ＣＨ２」またはそのラ
ジカル）またはエチレン基（「ＣＨ２ＣＨ２」またはそのラジカル）である；または、Ｒ
－Ｃ（Ｏ）ＯＭ、式中、Ｍは、リチウム、ナトリウム、カリウムなどの第１族元素から選
択される対イオンである。
ジカル）またはエチレン基（「ＣＨ２ＣＨ２」またはそのラジカル）である；または、Ｒ
－Ｃ（Ｏ）ＯＭ、式中、Ｍは、リチウム、ナトリウム、カリウムなどの第１族元素から選
択される対イオンである。
【0019】
カルボニル含有モノマー：少なくとも１つのカルボニル基を含む化合物。いくつかの実
施形態では、カルボニル含有モノマーは、カルボキサミド基またはカルボキシル基を含む
。
施形態では、カルボニル含有モノマーは、カルボキサミド基またはカルボキシル基を含む
。
【0020】
架橋剤：多糖類ベースのポリマー、カルボニル含有モノマー、またはそれらの組み合わ
せの官能基に結合することができる化合物。
せの官能基に結合することができる化合物。
【0021】
架橋：たとえば架橋剤および多糖類ベースのポリマーの官能基間、同じ多糖類ベースの
ポリマー内の官能基間、および／またはそのような官能基および架橋剤間、および／また
は２つの異なる多糖類ベースのポリマーの官能基間、および／またはそのような官能基お
よび架橋剤の間で形成される共有結合などの、２つの別個の化学種間または１つ以上の化
学種の官能基間で形成される共有結合。架橋は、典型的には、そのような部分の間に形成
される炭素－炭素結合を含む。
ポリマー内の官能基間、および／またはそのような官能基および架橋剤間、および／また
は２つの異なる多糖類ベースのポリマーの官能基間、および／またはそのような官能基お
よび架橋剤の間で形成される共有結合などの、２つの別個の化学種間または１つ以上の化
学種の官能基間で形成される共有結合。架橋は、典型的には、そのような部分の間に形成
される炭素－炭素結合を含む。
【0022】
内部架橋：カルボキシル基を含むモノマーまたはカルボキサミド基を含むモノマーを含
むことができる、カルボニル含有モノマーで変性された多糖類化合物の官能基間で起こる
化学反応。
むことができる、カルボニル含有モノマーで変性された多糖類化合物の官能基間で起こる
化学反応。
【0023】
ヘテロ脂肪族：少なくとも１個のヘテロ原子から２０個のヘテロ原子、例えば１から１
５個のヘテロ原子、または１から５個のヘテロ原子を含む脂肪族基である。ヘテロ原子は
、基内の酸素、窒素、硫黄、ケイ素、ホウ素、セレン、リン、およびそれらの酸化形態か
ら選択することができるが、これらに限定されない。
５個のヘテロ原子、または１から５個のヘテロ原子を含む脂肪族基である。ヘテロ原子は
、基内の酸素、窒素、硫黄、ケイ素、ホウ素、セレン、リン、およびそれらの酸化形態か
ら選択することができるが、これらに限定されない。
【0024】
多糖類ベースのポリマー：少なくとも２つの糖類単位で構成される主鎖を含む高分子化
合物。特定の実施形態では、多糖類ベースのポリマーは、トウモロコシ、米、小麦などの
デンプン源から得られるデンプンを含む。
合物。特定の実施形態では、多糖類ベースのポリマーは、トウモロコシ、米、小麦などの
デンプン源から得られるデンプンを含む。
【0025】
超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）：等価重量よりも高い量で水性ベースの流体を吸収するこ
とができる高分子材料。いくつかの実施形態では、ＳＡＰは、その等価重量の２００倍以
上、例えば、その等価重量の２００から１０００倍の流体を吸収することができる。生理
食塩水を含むいくつかの実施形態では、ＳＡＰは、その等価重量の１０倍より多く、例え
ば３０倍より多くを吸収することができる。いくつかの実施形態では、ＳＡＰは、薄片、
エラストマー、粒子、顆粒、繊維、またはフィルムの形態であり得る。
とができる高分子材料。いくつかの実施形態では、ＳＡＰは、その等価重量の２００倍以
上、例えば、その等価重量の２００から１０００倍の流体を吸収することができる。生理
食塩水を含むいくつかの実施形態では、ＳＡＰは、その等価重量の１０倍より多く、例え
ば３０倍より多くを吸収することができる。いくつかの実施形態では、ＳＡＰは、薄片、
エラストマー、粒子、顆粒、繊維、またはフィルムの形態であり得る。
【0026】
サージ指数：水または水性ベースの流体の初期流量を制御し、ＳＡＰまたはＳＡＰを含
む製品における漏れを低減するＳＡＰの能力の尺度。高サージ指数の数値は、ＳＡＰの吸
収率が非常に高く、ＳＡＰが圧力下でかなりの量の液体を保持できることを示す。これは
、液体がＳＡＰまたはＳＡＰを構成する製品に流入されると、液体がすばやく吸収され、
ＳＡＰによってしっかりと保持されることを意味する。サージ指数が高いほど、吸収製品
におけるＳＡＰの全体的な性能が向上する。
む製品における漏れを低減するＳＡＰの能力の尺度。高サージ指数の数値は、ＳＡＰの吸
収率が非常に高く、ＳＡＰが圧力下でかなりの量の液体を保持できることを示す。これは
、液体がＳＡＰまたはＳＡＰを構成する製品に流入されると、液体がすばやく吸収され、
ＳＡＰによってしっかりと保持されることを意味する。サージ指数が高いほど、吸収製品
におけるＳＡＰの全体的な性能が向上する。
【0027】
ＩＩ．序文
超吸収性ポリマー（「ＳＡＰ」）は、使い捨ておむつ、大人用失禁パッドおよびブリー
フ、ベッドパッド、肉パッド、ペットパッド、衛生用ナプキンなどの衛生用品などのさま
ざまな用途で使用されている。このような製品に典型的に使用される超吸収性ポリマーは
、ＳＡＰの特性（したがって、その性能）に関しては機能が制限されている。
超吸収性ポリマー（「ＳＡＰ」）は、使い捨ておむつ、大人用失禁パッドおよびブリー
フ、ベッドパッド、肉パッド、ペットパッド、衛生用ナプキンなどの衛生用品などのさま
ざまな用途で使用されている。このような製品に典型的に使用される超吸収性ポリマーは
、ＳＡＰの特性（したがって、その性能）に関しては機能が制限されている。
【0028】
本明細書には、従来技術の分野で使用されるＳＡＰと比較して、予想外に優れた特性を
示す新しいＳＡＰの実施形態が開示される。特定の開示された実施形態では、ＳＡＰは、
現在市場で入手可能なＳＡＰのそれらを超える遠心分離保持能力（または「ＣＲＣ」）、
負荷下の吸収性（または「ＡＵＬ」）、サージ指数値、および／または容量指数値を示す
。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のＳＡＰの実施形態は、様々な衛生用品（例
えば、おむつおよび女性用衛生用品）に使用されるセルロース系繊維の量を置き換えるお
よび／または減らすために使用されることができるため、それによって、そのような衛生
用品に関する厚さを減らすことができる。吸収性物品の非常に望ましい特徴は、薄いおむ
つは着用するのにかさばらず、衣類の下によりよくフィットし、目立たないというように
、薄さである。さらに、商品の包装がよりコンパクトになり、消費者がおむつを持ち運び
、保管しやすくなる。さらに包装のコンパクトさは、製品単位あたりに必要な棚スペース
の量を減らすことができるので、製造業者および販売業者の流通コストを削減する。
示す新しいＳＡＰの実施形態が開示される。特定の開示された実施形態では、ＳＡＰは、
現在市場で入手可能なＳＡＰのそれらを超える遠心分離保持能力（または「ＣＲＣ」）、
負荷下の吸収性（または「ＡＵＬ」）、サージ指数値、および／または容量指数値を示す
。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のＳＡＰの実施形態は、様々な衛生用品（例
えば、おむつおよび女性用衛生用品）に使用されるセルロース系繊維の量を置き換えるお
よび／または減らすために使用されることができるため、それによって、そのような衛生
用品に関する厚さを減らすことができる。吸収性物品の非常に望ましい特徴は、薄いおむ
つは着用するのにかさばらず、衣類の下によりよくフィットし、目立たないというように
、薄さである。さらに、商品の包装がよりコンパクトになり、消費者がおむつを持ち運び
、保管しやすくなる。さらに包装のコンパクトさは、製品単位あたりに必要な棚スペース
の量を減らすことができるので、製造業者および販売業者の流通コストを削減する。
【0029】
さらに追加の実施形態では、本明細書に記載するＳＡＰの実施形態は、圧力下でも、特
に水および食塩水などの水性溶液について、現在市販されているＳＡＰよりも速い速度で
より高い吸収値を示す。それらはゲルを遮断する傾向がほとんどないか、全くない。また
、それらは機械的に堅牢で、経年変化に安定しており、毒性学的に安全であり、かつ生分
解性である。特定の開示された実施形態では、本開示のＳＡＰの実施形態は、非生分解性
成分および／または環境毒素を含む成分または副産物からなる合成ＳＡＰとは対照的に、
生分解性成分を含むため、完全に生分解性である。したがって、本明細書で説明されるＳ
ＡＰの実施形態は、おむつ（大人用おむつおよび赤ちゃん用おむつ）、衛生用品、こぼれ
封じ、包装およびヒースケアパッド、医療用包帯、火傷および創傷ケア、吸収性製品包装
材料およびシステム、ペットおよび動物製品、火災防止および抑制製品、封止および漏れ
封じ込め製品などのように、多種多様な使い捨て吸収性物品での使用に適している。
に水および食塩水などの水性溶液について、現在市販されているＳＡＰよりも速い速度で
より高い吸収値を示す。それらはゲルを遮断する傾向がほとんどないか、全くない。また
、それらは機械的に堅牢で、経年変化に安定しており、毒性学的に安全であり、かつ生分
解性である。特定の開示された実施形態では、本開示のＳＡＰの実施形態は、非生分解性
成分および／または環境毒素を含む成分または副産物からなる合成ＳＡＰとは対照的に、
生分解性成分を含むため、完全に生分解性である。したがって、本明細書で説明されるＳ
ＡＰの実施形態は、おむつ（大人用おむつおよび赤ちゃん用おむつ）、衛生用品、こぼれ
封じ、包装およびヒースケアパッド、医療用包帯、火傷および創傷ケア、吸収性製品包装
材料およびシステム、ペットおよび動物製品、火災防止および抑制製品、封止および漏れ
封じ込め製品などのように、多種多様な使い捨て吸収性物品での使用に適している。
【0030】
ＩＩＩ．ＳＡＰの実施形態
本明細書に記載のＳＡＰの実施形態は、多糖類ベースのポリマー（または複数の多糖類
ベースのポリマー）を含む高分子量ＳＡＰである。多糖類ベースのポリマーは、架橋を促
進してＳＡＰを形成するカルボキシル基および／またはカルボキサミド基を含む。いくつ
かの実施形態では、多糖類ベースのポリマーの少なくとも一部は架橋されていない。いく
つかの実施形態において、多糖類ベースのポリマーは、天然状態ではカルボニル含有基を
含まないが、多糖類ベースのポリマーの主鎖に共有結合する、複数のカルボニル含有基（
例えば、カルボキシル基および／またはカルボキサミド基）を含むように変性し得る多糖
類から得ることができる。そのような多糖類ベースのポリマーの例示的な実施形態は、デ
ンプンベースのポリマーに限定するものではないが、米、トウモロコシ、小麦、キャッサ
バ、またはそれらの組み合わせ；アミロース；アミロペクチン；セルロースまたはセルロ
ース誘導体；グアー、イナゴマメ、豆、小麦粉などから得られるポリガラクトマンナンな
どのポリガラクトマンナン；またはそれらの任意の組み合わせなど、任意適切なデンプン
供給源から得られ又ははそれに由来し得る。デンプンベースのポリマーの供給源に応じて
、存在するアミロースの量は、ポリマーの重量に基づいて２０％―２５％の範囲にあり得
る。そして、アミロペクチンの量は、ポリマーの重量に基づいて７５％―８０％の範囲に
あり得る。いくつかの特定の開示された実施形態において、多糖類ベースのポリマーは、
デンプンベースの化合物である。デンプンベースのポリマーの主鎖は、デンプンベースの
ポリマー主鎖に１つ以上のカルボニル含有モノマーをグラフトすることにより導入される
、カルボニル含有官能基（例えば、カルボキシル基および／またはカルボキサミド基）で
官能化される。さらに他の実施形態では、開示された高分子量ＳＡＰの形成に使用される
多糖類ベースのポリマーは、自然に（肯定的な化学変性なしで）１つ以上のカルボキシル
基を含み、したがって、カルボニル含有モノマーのグラフトを必要としない可能性がある
多糖類である。そのようなポリマーの例示的な実施形態は、キサンタン、アルギン酸塩、
アラビアゴム、またはそれらの任意の組み合わせを含むが、これらに限定されない。いく
つかの実施形態において、本明細書中に開示されるＳＡＰは、カルボキシル基を含む（ま
たはそれで変性された）多糖類の量に基づいて、１０重量％―３０重量％、例えば１０重
量％―２０重量％、または１０重量％―１５重量％の範囲の量で、膨潤多糖類などのカル
ボキシル基を含まない多糖類の添加によって変性され得る。いくつかの実施形態では、Ｓ
ＡＰは、カルボニル含有モノマー（またはそのポリマーもしくはコポリマー）がグラフト
されているデンプンベースのポリマーからなるか、または本質的にそれからなる。いくつ
かの実施形態において、ＳＡＰは、デンプンベースのポリマー、架橋剤、および１つ以上
のカルボニル含有モノマー（またはそのポリマーもしくはコポリマー）の間で形成される
生成物からなるか、または本質的にそれからなる。特定の開示された実施形態では、デン
プンベースのポリマーは、加工または非加工デンプンである。いくつかの実施形態では、
デンプンは加工され、加工トウモロコシデンプンであり得る。そのような実施形態では、
トウモロコシデンプンは、（例えば、スラリー中のトウモロコシデンプンをジェットクッ
キングすることにより）アルファ化トウモロコシデンプンであり得る。特定の開示された
実施形態において、デンプンベースのポリマーは、以下に記載されるように、多数のカル
ボニル基含有モノマー（またはそのポリマーもしくはコポリマー）がグラフトされている
１つ以上の長い多糖鎖を含むアルファ化トウモロコシデンプンである。
本明細書に記載のＳＡＰの実施形態は、多糖類ベースのポリマー（または複数の多糖類
ベースのポリマー）を含む高分子量ＳＡＰである。多糖類ベースのポリマーは、架橋を促
進してＳＡＰを形成するカルボキシル基および／またはカルボキサミド基を含む。いくつ
かの実施形態では、多糖類ベースのポリマーの少なくとも一部は架橋されていない。いく
つかの実施形態において、多糖類ベースのポリマーは、天然状態ではカルボニル含有基を
含まないが、多糖類ベースのポリマーの主鎖に共有結合する、複数のカルボニル含有基（
例えば、カルボキシル基および／またはカルボキサミド基）を含むように変性し得る多糖
類から得ることができる。そのような多糖類ベースのポリマーの例示的な実施形態は、デ
ンプンベースのポリマーに限定するものではないが、米、トウモロコシ、小麦、キャッサ
バ、またはそれらの組み合わせ；アミロース；アミロペクチン；セルロースまたはセルロ
ース誘導体；グアー、イナゴマメ、豆、小麦粉などから得られるポリガラクトマンナンな
どのポリガラクトマンナン；またはそれらの任意の組み合わせなど、任意適切なデンプン
供給源から得られ又ははそれに由来し得る。デンプンベースのポリマーの供給源に応じて
、存在するアミロースの量は、ポリマーの重量に基づいて２０％―２５％の範囲にあり得
る。そして、アミロペクチンの量は、ポリマーの重量に基づいて７５％―８０％の範囲に
あり得る。いくつかの特定の開示された実施形態において、多糖類ベースのポリマーは、
デンプンベースの化合物である。デンプンベースのポリマーの主鎖は、デンプンベースの
ポリマー主鎖に１つ以上のカルボニル含有モノマーをグラフトすることにより導入される
、カルボニル含有官能基（例えば、カルボキシル基および／またはカルボキサミド基）で
官能化される。さらに他の実施形態では、開示された高分子量ＳＡＰの形成に使用される
多糖類ベースのポリマーは、自然に（肯定的な化学変性なしで）１つ以上のカルボキシル
基を含み、したがって、カルボニル含有モノマーのグラフトを必要としない可能性がある
多糖類である。そのようなポリマーの例示的な実施形態は、キサンタン、アルギン酸塩、
アラビアゴム、またはそれらの任意の組み合わせを含むが、これらに限定されない。いく
つかの実施形態において、本明細書中に開示されるＳＡＰは、カルボキシル基を含む（ま
たはそれで変性された）多糖類の量に基づいて、１０重量％―３０重量％、例えば１０重
量％―２０重量％、または１０重量％―１５重量％の範囲の量で、膨潤多糖類などのカル
ボキシル基を含まない多糖類の添加によって変性され得る。いくつかの実施形態では、Ｓ
ＡＰは、カルボニル含有モノマー（またはそのポリマーもしくはコポリマー）がグラフト
されているデンプンベースのポリマーからなるか、または本質的にそれからなる。いくつ
かの実施形態において、ＳＡＰは、デンプンベースのポリマー、架橋剤、および１つ以上
のカルボニル含有モノマー（またはそのポリマーもしくはコポリマー）の間で形成される
生成物からなるか、または本質的にそれからなる。特定の開示された実施形態では、デン
プンベースのポリマーは、加工または非加工デンプンである。いくつかの実施形態では、
デンプンは加工され、加工トウモロコシデンプンであり得る。そのような実施形態では、
トウモロコシデンプンは、（例えば、スラリー中のトウモロコシデンプンをジェットクッ
キングすることにより）アルファ化トウモロコシデンプンであり得る。特定の開示された
実施形態において、デンプンベースのポリマーは、以下に記載されるように、多数のカル
ボニル基含有モノマー（またはそのポリマーもしくはコポリマー）がグラフトされている
１つ以上の長い多糖鎖を含むアルファ化トウモロコシデンプンである。
【0031】
特定の開示された実施形態において、多糖類ベースのポリマー主鎖を含むＳＡＰは、ポ
リマーをカルボニル含有モノマー（またはそのポリマー、または２つ以上のカルボニル含
有モノマー間で形成されたコポリマー）と反応させることによって１つ以上のカルボニル
基（例えば、カルボキシル基および／またはカルボキサミド基）を含むように変性された
デンプンベースのポリマーである。上記カルボニル含有モノマーは、たとえばアクリル酸
、アクリルアミド、またはそれらの組み合わせであり、カルボニル含有モノマー（または
そのポリマーもしくはコポリマー）をポリマー主鎖にグラフトしたものである。いくつか
の実施形態において、多糖類ベースのポリマー主鎖は、その官能基の９０％以上がカルボ
ニル含有モノマーと反応して、官能基の９０％から１００％、または９５％から１００％
、または９９％などの、多糖類ベースのポリマー上のカルボキシルおよび／またはカルボ
キサミド部位を提供するように、多数のカルボニル含有モノマーで官能化することができ
る。異なるカルボニル含有モノマーを利用するいくつかの実施形態では、カルボキシルお
よび／またはカルボキサミドを含有する多糖類ベースのポリマーは、異なるカルボニル含
有モノマーに対応する異なる量のカルボキシル基および／またはカルボキサミド基を含み
得る。例えば、いくつかの実施形態では、アクリル酸とアクリルアミドの混合物は、多糖
類ベースのポリマーを官能化するために使用される。そのような実施形態では、アクリル
酸のアクリルアミドに対する量は、９０：１０から５０：５０（アクリル酸：アクリルア
ミド）、８０：２０から５０：５０（アクリル酸：アクリルアミド）、７５：２５から５
０：５０（アクリル酸：アクリルアミド）、７０：３０から５０：５０（アクリル酸：ア
クリルアミド）、または６０：４０から５０：５０（アクリル酸：アクリルアミド）など
、１００：０から５０：５０（アクリル酸：アクリルアミド）の範囲とすることができる
。また、そのような実施形態では、アクリル酸から多糖類ベースのポリマーに導入された
カルボキシル基に対するアクリルアミドから多糖類ベースのポリマーに導入されたカルボ
キシル基の比は、２：１（カルボキシレート基：カルボキシルアミド基）であり得る。他
の開示された実施形態において、カルボキシル基は、多糖類ベースのポリマー上に存在す
る１つ以上のヒドロキシル基を、これらに限定されないが、セリウム（ＩＶ）塩（例えば
、硝酸セリウムアンモニウム）、過硫酸塩（例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリ
ウムなど）、過酸化物（例えば、過酸化第一鉄、硫酸第一鉄アンモニウム－過酸化水素な
ど）、または過マンガン酸塩（例えば、過マンガン酸カリウム、過マンガン酸バナジウム
、過マンガン酸塩など）またはそれらの組み合わせなどの、適切な酸化剤で酸化すること
により導入され得る。
リマーをカルボニル含有モノマー（またはそのポリマー、または２つ以上のカルボニル含
有モノマー間で形成されたコポリマー）と反応させることによって１つ以上のカルボニル
基（例えば、カルボキシル基および／またはカルボキサミド基）を含むように変性された
デンプンベースのポリマーである。上記カルボニル含有モノマーは、たとえばアクリル酸
、アクリルアミド、またはそれらの組み合わせであり、カルボニル含有モノマー（または
そのポリマーもしくはコポリマー）をポリマー主鎖にグラフトしたものである。いくつか
の実施形態において、多糖類ベースのポリマー主鎖は、その官能基の９０％以上がカルボ
ニル含有モノマーと反応して、官能基の９０％から１００％、または９５％から１００％
、または９９％などの、多糖類ベースのポリマー上のカルボキシルおよび／またはカルボ
キサミド部位を提供するように、多数のカルボニル含有モノマーで官能化することができ
る。異なるカルボニル含有モノマーを利用するいくつかの実施形態では、カルボキシルお
よび／またはカルボキサミドを含有する多糖類ベースのポリマーは、異なるカルボニル含
有モノマーに対応する異なる量のカルボキシル基および／またはカルボキサミド基を含み
得る。例えば、いくつかの実施形態では、アクリル酸とアクリルアミドの混合物は、多糖
類ベースのポリマーを官能化するために使用される。そのような実施形態では、アクリル
酸のアクリルアミドに対する量は、９０：１０から５０：５０（アクリル酸：アクリルア
ミド）、８０：２０から５０：５０（アクリル酸：アクリルアミド）、７５：２５から５
０：５０（アクリル酸：アクリルアミド）、７０：３０から５０：５０（アクリル酸：ア
クリルアミド）、または６０：４０から５０：５０（アクリル酸：アクリルアミド）など
、１００：０から５０：５０（アクリル酸：アクリルアミド）の範囲とすることができる
。また、そのような実施形態では、アクリル酸から多糖類ベースのポリマーに導入された
カルボキシル基に対するアクリルアミドから多糖類ベースのポリマーに導入されたカルボ
キシル基の比は、２：１（カルボキシレート基：カルボキシルアミド基）であり得る。他
の開示された実施形態において、カルボキシル基は、多糖類ベースのポリマー上に存在す
る１つ以上のヒドロキシル基を、これらに限定されないが、セリウム（ＩＶ）塩（例えば
、硝酸セリウムアンモニウム）、過硫酸塩（例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリ
ウムなど）、過酸化物（例えば、過酸化第一鉄、硫酸第一鉄アンモニウム－過酸化水素な
ど）、または過マンガン酸塩（例えば、過マンガン酸カリウム、過マンガン酸バナジウム
、過マンガン酸塩など）またはそれらの組み合わせなどの、適切な酸化剤で酸化すること
により導入され得る。
【0032】
例示的な実施形態では、多糖類ベースのポリマーは、米、小麦、トウモロコシ、または
他の植物源から得られるデンプンなどのデンプンである。いくつかの実施形態において、
デンプンは、アルファ化デンプンである。デンプンは、アクリル酸、アクリルアミド、ま
たはそれらの組み合わせ（またはポリマーまたはコポリマー）により、上述のように、変
性することができる。本明細書で説明するＳＡＰの実施形態は、５００，０００から１，
０００，０００（原子量）、または６００，０００から１，０００，０００（原子量）、
または７００，０００から１，０００，０００（原子量）、または８００，０００から１
，０００，０００（原子量）、または９００，０００から１，０００，０００（原子量）
など、４００，０００から１，０００，０００（原子量）の範囲の分子量値を有する。い
くつかの実施形態では、ＳＡＰの実施形態は、５００，０００から６００，０００（原子
量）、または６００，０００から７００，０００（原子量）、または７００，０００から
８００，０００（原子量）の範囲の分子量値を有する。特定の開示された実施形態では、
ＳＡＰの分子量は、気相クロマトグラフィーおよび／または質量分析を使用して決定する
ことができる。特定の独立した実施形態では、ＳＡＰは、カルボキシメチルセルロースで
はないか、またはこれを含まない。代表的な実施形態において、ＳＡＰは、アルファ化ト
ウモロコシデンプンの官能基（例えば、ヒドロキシル基）の少なくとも一部がカルボキシ
ル含有基、カルボキサミド含有基、またはそれらの組み合わせなどのカルボニル含有基に
変換されている、アルファ化トウモロコシデンプンを含むか、本質的にこれからなるか、
またはこれからなる。
他の植物源から得られるデンプンなどのデンプンである。いくつかの実施形態において、
デンプンは、アルファ化デンプンである。デンプンは、アクリル酸、アクリルアミド、ま
たはそれらの組み合わせ（またはポリマーまたはコポリマー）により、上述のように、変
性することができる。本明細書で説明するＳＡＰの実施形態は、５００，０００から１，
０００，０００（原子量）、または６００，０００から１，０００，０００（原子量）、
または７００，０００から１，０００，０００（原子量）、または８００，０００から１
，０００，０００（原子量）、または９００，０００から１，０００，０００（原子量）
など、４００，０００から１，０００，０００（原子量）の範囲の分子量値を有する。い
くつかの実施形態では、ＳＡＰの実施形態は、５００，０００から６００，０００（原子
量）、または６００，０００から７００，０００（原子量）、または７００，０００から
８００，０００（原子量）の範囲の分子量値を有する。特定の開示された実施形態では、
ＳＡＰの分子量は、気相クロマトグラフィーおよび／または質量分析を使用して決定する
ことができる。特定の独立した実施形態では、ＳＡＰは、カルボキシメチルセルロースで
はないか、またはこれを含まない。代表的な実施形態において、ＳＡＰは、アルファ化ト
ウモロコシデンプンの官能基（例えば、ヒドロキシル基）の少なくとも一部がカルボキシ
ル含有基、カルボキサミド含有基、またはそれらの組み合わせなどのカルボニル含有基に
変換されている、アルファ化トウモロコシデンプンを含むか、本質的にこれからなるか、
またはこれからなる。
【0033】
いくつかの実施形態では、架橋剤は、ＳＡＰの実施形態を形成するために使用すること
ができる。そのような薬剤は、非官能化多糖類ベースのポリマー、カルボニル含有（例え
ば、カルボキシル含有および／またはカルボキサミド含有）多糖類ポリマー、またはそれ
らの組み合わせの間の分子間および／または分子内架橋を可能にすることができる。した
がって、架橋剤は、多糖類ベースのポリマーのカルボニル含有基間および／または２つ以
上の多糖類ベースのポリマーのカルボニル含有基間に１つ以上の架橋を形成することによ
り、ＳＡＰ構造の一部になることができる。典型的には、架橋剤は、架橋剤と多糖類ベー
スのポリマーのカルボニル含有官能基との間に形成された炭素－炭素結合を介して結合さ
れるようになる。適切な架橋剤は、Ｎ、Ｎ’－メチレンビスアクリルアミド、ビスヒドロ
キシアルキルアミド、ホルムアルデヒド、イソシアネート、エポキシ樹脂、アクリレート
（例えば、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（
メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、プロピレングリコ
ールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、ブタン
ジオールジ（メタ）アクリレート、ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチ
レングリコールジ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ト
リエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）ア
クリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトー
ルペンタアクリレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテ
トラアクリレート、またはそれらの組み合わせ）、トリアリールアミン、エチレングリコ
ールジグリシジルエーテル、プロピレングリコール、グリセリン、エチレンカーボネート
、またはそれらの任意の組み合わせを含むが、これらに限定されない。使用できる架橋剤
の適切な量は、本明細書に開示されている。
ができる。そのような薬剤は、非官能化多糖類ベースのポリマー、カルボニル含有（例え
ば、カルボキシル含有および／またはカルボキサミド含有）多糖類ポリマー、またはそれ
らの組み合わせの間の分子間および／または分子内架橋を可能にすることができる。した
がって、架橋剤は、多糖類ベースのポリマーのカルボニル含有基間および／または２つ以
上の多糖類ベースのポリマーのカルボニル含有基間に１つ以上の架橋を形成することによ
り、ＳＡＰ構造の一部になることができる。典型的には、架橋剤は、架橋剤と多糖類ベー
スのポリマーのカルボニル含有官能基との間に形成された炭素－炭素結合を介して結合さ
れるようになる。適切な架橋剤は、Ｎ、Ｎ’－メチレンビスアクリルアミド、ビスヒドロ
キシアルキルアミド、ホルムアルデヒド、イソシアネート、エポキシ樹脂、アクリレート
（例えば、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（
メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、プロピレングリコ
ールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、ブタン
ジオールジ（メタ）アクリレート、ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチ
レングリコールジ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ト
リエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）ア
クリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトー
ルペンタアクリレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテ
トラアクリレート、またはそれらの組み合わせ）、トリアリールアミン、エチレングリコ
ールジグリシジルエーテル、プロピレングリコール、グリセリン、エチレンカーボネート
、またはそれらの任意の組み合わせを含むが、これらに限定されない。使用できる架橋剤
の適切な量は、本明細書に開示されている。
【0034】
本明細書に記載のＳＡＰの実施形態は、当技術分野で既知のＳＡＰでは達成されない優
れた自由膨潤の値、ＣＲＣ値、サージ指数値、および／または容量指数値を示すように十
分な架橋を示す高分子量ＳＡＰであるように設計される。いくつかの実施形態では、ＳＡ
Ｐは、例えば２．７以上、または３以上、または３．１以上、または３．２以上、または
３．３以上、または３．４以上、または３．５、または３．６以上などの２．５よりも高
いサージ指数値を示すことができる。特定の開示された実施形態では、ＳＡＰは３．６の
サージ指数値を示す。サージ指数は、ＣＲＣを決定し、これを渦速度で割り算することに
よって計算される。ＣＲＣおよび渦速度の値は、本開示の実施例のセクションに記載され
ている方法を使用して決定することができる。
れた自由膨潤の値、ＣＲＣ値、サージ指数値、および／または容量指数値を示すように十
分な架橋を示す高分子量ＳＡＰであるように設計される。いくつかの実施形態では、ＳＡ
Ｐは、例えば２．７以上、または３以上、または３．１以上、または３．２以上、または
３．３以上、または３．４以上、または３．５、または３．６以上などの２．５よりも高
いサージ指数値を示すことができる。特定の開示された実施形態では、ＳＡＰは３．６の
サージ指数値を示す。サージ指数は、ＣＲＣを決定し、これを渦速度で割り算することに
よって計算される。ＣＲＣおよび渦速度の値は、本開示の実施例のセクションに記載され
ている方法を使用して決定することができる。
【0035】
一部の実施形態では、ＳＡＰは、２９００を超える、例えば３０００以上、３２００以
上、３４００以上、３６００以上、３８００以上、４０００以上、４２００以上、４４０
０以上、４６００以上、または４８００以上の容量指数値を示すことができる。特定の開
示された実施形態では、ＳＡＰは、４６００から４８００の間の容量指数値を示す。たと
えば、ＳＡＰは４６５０から４８００、４７００から４８００、または４７５０から４８
００の間の容量指数値を示す。代表的なＳＡＰの容量指数値は４７１２である。容量指数
値は、ＣＲＣを決定し、それに自由膨潤の値を乗算して計算される。ＣＲＣおよび自由膨
潤の値は、本開示の実施例セクションの方法を使用して決定することができる。
上、３４００以上、３６００以上、３８００以上、４０００以上、４２００以上、４４０
０以上、４６００以上、または４８００以上の容量指数値を示すことができる。特定の開
示された実施形態では、ＳＡＰは、４６００から４８００の間の容量指数値を示す。たと
えば、ＳＡＰは４６５０から４８００、４７００から４８００、または４７５０から４８
００の間の容量指数値を示す。代表的なＳＡＰの容量指数値は４７１２である。容量指数
値は、ＣＲＣを決定し、それに自由膨潤の値を乗算して計算される。ＣＲＣおよび自由膨
潤の値は、本開示の実施例セクションの方法を使用して決定することができる。
【0036】
特定の開示された実施形態では、アルファ化デンプン、アクリル酸、およびＮ、Ｎ－メ
チレンビス（アクリルアミド）の組み合わせから形成された代表的なＳＡＰが、その特性
について評価された。いくつかの実施形態では、この代表的なＳＡＰは中和されず、いく
つかの実施形態では、例えば４００，０００から７００，０００、または４００，００か
ら６００，０００などの、４００，０００から１，０００，０００の範囲の分子量値を有
する。追加された実施形態において、この代表的なＳＡＰは中和される。特定の開示され
た実施形態において、このＳＡＰは、表面架橋されていない。この代表的なＳＡＰは、本
出願の実施例のセクションの表１に要約されるように、現在の市場で入手可能な非デンプ
ンベースのＳＡＰおよびデンプンベースのＳＡＰのサージ指数値の２倍以上の高いサージ
指数値を提供する。
チレンビス（アクリルアミド）の組み合わせから形成された代表的なＳＡＰが、その特性
について評価された。いくつかの実施形態では、この代表的なＳＡＰは中和されず、いく
つかの実施形態では、例えば４００，０００から７００，０００、または４００，００か
ら６００，０００などの、４００，０００から１，０００，０００の範囲の分子量値を有
する。追加された実施形態において、この代表的なＳＡＰは中和される。特定の開示され
た実施形態において、このＳＡＰは、表面架橋されていない。この代表的なＳＡＰは、本
出願の実施例のセクションの表１に要約されるように、現在の市場で入手可能な非デンプ
ンベースのＳＡＰおよびデンプンベースのＳＡＰのサージ指数値の２倍以上の高いサージ
指数値を提供する。
【0037】
別の実施形態では、デンプン、アクリル酸、アクリルアミド、およびＮ、Ｎ－メチレン
ビス（アクリルアミド）の組み合わせから形成された代表的なＳＡＰが、その特性につい
て評価された。いくつかの実施形態では、使用されるアクリル酸の量は、１００：０から
７５：２５などの１００：０から５１：４９の範囲のアクリル酸：アクリルアミドの比を
提供するように、アクリルアミドの量よりも多い。一部の実施形態では、この代表的なＳ
ＡＰは、５０：５０のアクリル酸：アクリルアミドの比を使用して製作された。この代表
的なＳＡＰは、中和剤、特に水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、またはそれらの組み合
わせのいずれかで中和される。特定の開示された実施形態では、このＳＡＰは表面架橋さ
れていない。この代表的なＳＡＰは、本出願の実施例のセクションの表１に要約されるよ
うに、現在市販されている非デンプンベースおよびデンプンベースのＳＡＰの高容量指数
値のほぼ２倍の高容量指数を提供する。
ビス（アクリルアミド）の組み合わせから形成された代表的なＳＡＰが、その特性につい
て評価された。いくつかの実施形態では、使用されるアクリル酸の量は、１００：０から
７５：２５などの１００：０から５１：４９の範囲のアクリル酸：アクリルアミドの比を
提供するように、アクリルアミドの量よりも多い。一部の実施形態では、この代表的なＳ
ＡＰは、５０：５０のアクリル酸：アクリルアミドの比を使用して製作された。この代表
的なＳＡＰは、中和剤、特に水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、またはそれらの組み合
わせのいずれかで中和される。特定の開示された実施形態では、このＳＡＰは表面架橋さ
れていない。この代表的なＳＡＰは、本出願の実施例のセクションの表１に要約されるよ
うに、現在市販されている非デンプンベースおよびデンプンベースのＳＡＰの高容量指数
値のほぼ２倍の高容量指数を提供する。
【0038】
ＩＶ．方法
Ａ．ＳＡＰの実施形態を製作する方法
本明細書には、ＳＡＰを製作するための方法の実施形態が開示される。このような方法
の実施形態は、従来のＳＡＰと比較して改善された吸収率を有し、優れた遠心分離保持能
力（ＣＲＣ）および負荷下吸収率（ＡＵＬ）を有するＳＡＰの実施形態を製作するために
使用することができる。
Ａ．ＳＡＰの実施形態を製作する方法
本明細書には、ＳＡＰを製作するための方法の実施形態が開示される。このような方法
の実施形態は、従来のＳＡＰと比較して改善された吸収率を有し、優れた遠心分離保持能
力（ＣＲＣ）および負荷下吸収率（ＡＵＬ）を有するＳＡＰの実施形態を製作するために
使用することができる。
【0039】
いくつかの実施形態では、方法は、１つ以上のカルボニル含有モノマー（またはそのポ
リマーもしくはコポリマー）を含む第１混合物を多糖類ベースのポリマーおよび架橋剤と
組み合わせて第２混合物を提供する工程を含む。次に、第２混合物は、架橋剤および多糖
類ベースのポリマーとの間に１つ以上の架橋を形成するために処理され得る。特定の開示
された実施形態では、使用される多糖類ベースのポリマーの量は、たとえば５重量％から
７５重量％、５重量％から６５重量％、５重量％から５５重量％、または５重量％から４
５重量％など、５重量％から８５重量％（乾燥ＳＡＰの総重量に基づいて）の範囲とする
ことができる。特定の開示された実施形態において、多糖類ベースのポリマーの量は、４
５重量％を超えない。いくつかの実施形態では、使用されるカルボニル含有モノマーの量
は、たとえば２０重量％から５０重量％、３０重量％から５０重量％、または４０重量％
から５０重量％など、２０重量％から６０重量％、の範囲とすることができる（乾燥ＳＡ
Ｐの総重量に基づく）。架橋剤は、例えば０．０３重量％から０．４重量％、または０．
０５重量％から０．３重量％、または０．１重量％から０．３重量％、または０．１重量
％から０．７重量％、または０．１重量％から０．５重量％など、０．００１重量％から
１重量％の範囲の量で含まれ得る（カルボニル含有モノマーの総重量に基づく）。デンプ
ンポリマーを使用する特定の開示された実施形態では、使用される架橋剤の量は、０．７
重量％などの１重量％とすることが可能であり、このことは当技術分野の他のＳＡＰによ
って達成されない吸収率の増加に寄与し得る。いくつかの実施形態では、使用される架橋
剤の量は、０．５重量％であり、このことは、当該技術分野の他のＳＡＰによって達成さ
れない吸収値の増加に寄与し得る。いくつかの実施形態において、１０００部の全カルボ
ニル含有モノマーに対して１部の架橋剤が使用される。この比率は、たとえば、より多く
の架橋剤を追加して、カルボニル含有モノマーから形成される分子側鎖を長くし、または
ＳＡＰから生じるゲルの吸収性および／または柔らかさを増進するために、架橋（または
形成される架橋）の量を最大化するように調整できる。
リマーもしくはコポリマー）を含む第１混合物を多糖類ベースのポリマーおよび架橋剤と
組み合わせて第２混合物を提供する工程を含む。次に、第２混合物は、架橋剤および多糖
類ベースのポリマーとの間に１つ以上の架橋を形成するために処理され得る。特定の開示
された実施形態では、使用される多糖類ベースのポリマーの量は、たとえば５重量％から
７５重量％、５重量％から６５重量％、５重量％から５５重量％、または５重量％から４
５重量％など、５重量％から８５重量％（乾燥ＳＡＰの総重量に基づいて）の範囲とする
ことができる。特定の開示された実施形態において、多糖類ベースのポリマーの量は、４
５重量％を超えない。いくつかの実施形態では、使用されるカルボニル含有モノマーの量
は、たとえば２０重量％から５０重量％、３０重量％から５０重量％、または４０重量％
から５０重量％など、２０重量％から６０重量％、の範囲とすることができる（乾燥ＳＡ
Ｐの総重量に基づく）。架橋剤は、例えば０．０３重量％から０．４重量％、または０．
０５重量％から０．３重量％、または０．１重量％から０．３重量％、または０．１重量
％から０．７重量％、または０．１重量％から０．５重量％など、０．００１重量％から
１重量％の範囲の量で含まれ得る（カルボニル含有モノマーの総重量に基づく）。デンプ
ンポリマーを使用する特定の開示された実施形態では、使用される架橋剤の量は、０．７
重量％などの１重量％とすることが可能であり、このことは当技術分野の他のＳＡＰによ
って達成されない吸収率の増加に寄与し得る。いくつかの実施形態では、使用される架橋
剤の量は、０．５重量％であり、このことは、当該技術分野の他のＳＡＰによって達成さ
れない吸収値の増加に寄与し得る。いくつかの実施形態において、１０００部の全カルボ
ニル含有モノマーに対して１部の架橋剤が使用される。この比率は、たとえば、より多く
の架橋剤を追加して、カルボニル含有モノマーから形成される分子側鎖を長くし、または
ＳＡＰから生じるゲルの吸収性および／または柔らかさを増進するために、架橋（または
形成される架橋）の量を最大化するように調整できる。
【0040】
特定の実施形態では、多糖類ベースのポリマー、カルボニル基含有モノマー（またはそ
れから形成されるポリマーもしくはコポリマー）、および架橋剤は、重合が起こりＳＡＰ
を形成し、さらにＳＡＰの予備膨潤を容易にするのに十分な条件下で、典型的には水溶液
中で混合することが可能である。いくつかの実施形態において、本方法は、重合を容易に
するための開始工程を使用することによって、架橋剤と多糖類ベースのポリマーとの混合
物を処理する工程をさらに含むことができる。本方法は、熱処理（例えば、混合物に熱を
適用すること）またはＵＶ誘発光重合を使用する工程を含むことができる。開始剤を使用
してラジカル形成による重合を促進するいくつかの実施形態（例えば、熱処理または他の
ラジカル形成処理による）において、開始剤は、アゾ開始剤（例えば、アゾビスイソブチ
ロニトリル）、過酸化物開始剤（例えば、ジ－ｔｅｒｔ－ブチルペルオキシド、ベンゾイ
ルパーオキサイド、メチルエチルケトンペルオキシドなど）、酸化還元開始剤（例えば、
過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウムなど）、有機ハロゲン化物開始剤（例えば、臭化ア
リル、２－ヒドロキシ－５－ニトロベンジル臭化物、ヨウ化イソプロピルなど）、または
それらの任意の組み合わせから選択され得る混合物に加えられ得る。そのような実施形態
では、開始剤の活性を促進するために熱が加えられてもよい。したがって、開始剤が添加
される混合物は、それが、例えば７５°Ｃから９０°Ｃ、または７７°Ｃから８５°Ｃ、
または７８°Ｃから８０°Ｃなど、７０°Ｃ以上の範囲の温度に達するまで加熱され得る
。ＵＶ誘発光重合工程を使用する実施形態では、アセトフェノン（またはその誘導体、た
とえば、ジエトキシアセトフェノン、２－ヒドロキシ－２－メチル－１－フェニルプロパ
ン－１－オン、ベンジルジメチルタール、４－（２－ヒドロキシエトキシ）フェニル－（
２－ヒドロキシ）－２－プロピルケトン、１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン
など）、ベンゾイン（またはその誘導体、たとえば、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾ
イルエチルエーテルなどのベンゾインアルキルエーテルなど、ベンゾインイソプロピルエ
ーテル、ベンゾインイソブチルエーテルなど）、ベンゾフェノン（またはその誘導体、た
とえばｏ－ベンゾイル安息香酸メチル、４－フェニルベンゾフェノン、４－ベンゾイル－
４’－メチル－ジフェニルスルフィド、（４－ベンゾイルベンジル）トリメチルアンモニ
ウムクロライドなど）、チオキサントン化合物、アシルホスフィンオキシド誘導体（たと
えば、ビス（２，４，６－トリメチルベンゾイル）－フェニルホスフィンオキサイド、ジ
フェニル（２，４，６－トリメチルベンゾイル）－ホスフィンオキサイドなど）、アゾ化
合物（例、２－ヒドロキシメチルプロピオニトリル、２，２’－｛アゾビス（２－メチル
－Ｎ－［１，１－ビス（ヒドロキシメチル）－２－ヒドロキシエチル）プロ］ピオンアミ
ド］など）、またはそれらの任意の組み合わせ、などの光開始剤が使用され得る。開始剤
を使用するいくつかの実施形態では、開始剤は、例えば０．０１重量％から０．５重量％
、または０．０１重量％から０．３重量％、または０．０１４重量％から０．１重量％な
ど、０．０１重量％から１．０重量％の範囲の量で使用できる（カルボニル含有モノマー
の総重量に基づく）。いくつかの実施形態では、開始剤の量は、５００部のトウモロコシ
デンプンに対して１部の開始剤とすることができる。いくつかの実施形態において、より
少量の開始剤は、比較的少数の側鎖を有する高分子量ポリマーを生成することができる。
より多量の開始剤が使用される場合、多くの小さな鎖が典型的に形成される。少量の架橋
を含むより高いモル質量のＳＡＰはより大量の液体を吸収できる。一方、より低いモル質
量のＳＡＰは部分的に水／液体に溶解する可能性がある。
れから形成されるポリマーもしくはコポリマー）、および架橋剤は、重合が起こりＳＡＰ
を形成し、さらにＳＡＰの予備膨潤を容易にするのに十分な条件下で、典型的には水溶液
中で混合することが可能である。いくつかの実施形態において、本方法は、重合を容易に
するための開始工程を使用することによって、架橋剤と多糖類ベースのポリマーとの混合
物を処理する工程をさらに含むことができる。本方法は、熱処理（例えば、混合物に熱を
適用すること）またはＵＶ誘発光重合を使用する工程を含むことができる。開始剤を使用
してラジカル形成による重合を促進するいくつかの実施形態（例えば、熱処理または他の
ラジカル形成処理による）において、開始剤は、アゾ開始剤（例えば、アゾビスイソブチ
ロニトリル）、過酸化物開始剤（例えば、ジ－ｔｅｒｔ－ブチルペルオキシド、ベンゾイ
ルパーオキサイド、メチルエチルケトンペルオキシドなど）、酸化還元開始剤（例えば、
過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウムなど）、有機ハロゲン化物開始剤（例えば、臭化ア
リル、２－ヒドロキシ－５－ニトロベンジル臭化物、ヨウ化イソプロピルなど）、または
それらの任意の組み合わせから選択され得る混合物に加えられ得る。そのような実施形態
では、開始剤の活性を促進するために熱が加えられてもよい。したがって、開始剤が添加
される混合物は、それが、例えば７５°Ｃから９０°Ｃ、または７７°Ｃから８５°Ｃ、
または７８°Ｃから８０°Ｃなど、７０°Ｃ以上の範囲の温度に達するまで加熱され得る
。ＵＶ誘発光重合工程を使用する実施形態では、アセトフェノン（またはその誘導体、た
とえば、ジエトキシアセトフェノン、２－ヒドロキシ－２－メチル－１－フェニルプロパ
ン－１－オン、ベンジルジメチルタール、４－（２－ヒドロキシエトキシ）フェニル－（
２－ヒドロキシ）－２－プロピルケトン、１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン
など）、ベンゾイン（またはその誘導体、たとえば、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾ
イルエチルエーテルなどのベンゾインアルキルエーテルなど、ベンゾインイソプロピルエ
ーテル、ベンゾインイソブチルエーテルなど）、ベンゾフェノン（またはその誘導体、た
とえばｏ－ベンゾイル安息香酸メチル、４－フェニルベンゾフェノン、４－ベンゾイル－
４’－メチル－ジフェニルスルフィド、（４－ベンゾイルベンジル）トリメチルアンモニ
ウムクロライドなど）、チオキサントン化合物、アシルホスフィンオキシド誘導体（たと
えば、ビス（２，４，６－トリメチルベンゾイル）－フェニルホスフィンオキサイド、ジ
フェニル（２，４，６－トリメチルベンゾイル）－ホスフィンオキサイドなど）、アゾ化
合物（例、２－ヒドロキシメチルプロピオニトリル、２，２’－｛アゾビス（２－メチル
－Ｎ－［１，１－ビス（ヒドロキシメチル）－２－ヒドロキシエチル）プロ］ピオンアミ
ド］など）、またはそれらの任意の組み合わせ、などの光開始剤が使用され得る。開始剤
を使用するいくつかの実施形態では、開始剤は、例えば０．０１重量％から０．５重量％
、または０．０１重量％から０．３重量％、または０．０１４重量％から０．１重量％な
ど、０．０１重量％から１．０重量％の範囲の量で使用できる（カルボニル含有モノマー
の総重量に基づく）。いくつかの実施形態では、開始剤の量は、５００部のトウモロコシ
デンプンに対して１部の開始剤とすることができる。いくつかの実施形態において、より
少量の開始剤は、比較的少数の側鎖を有する高分子量ポリマーを生成することができる。
より多量の開始剤が使用される場合、多くの小さな鎖が典型的に形成される。少量の架橋
を含むより高いモル質量のＳＡＰはより大量の液体を吸収できる。一方、より低いモル質
量のＳＡＰは部分的に水／液体に溶解する可能性がある。
【0041】
いくつかの実施形態において、多糖類ポリマー、カルボニル含有モノマー、架橋剤、お
よび開始剤を反応させることから形成されるＳＡＰは、中和工程に曝されることができる
。それによって、重合を受けていないカルボニル含有モノマーの残存量が中和され得る。
さらにいくつかの実施形態において、それ自体重合していない多糖類ＳＡＰ上にグラフト
された酸性カルボキシル基は、中和され得る。しかしながら、中和工程は、任意の工程で
あり、本開示の特定の方法の実施形態の必須の工程ではない。特定の開示された実施形態
において、中和工程は、ＳＡＰ（残留遊離カルボニル含有モノマーを含んでも含まなくて
もよい）を含む溶液を、金属水酸化物、金属炭酸塩、アミン、またはそれらの任意の組み
合わせなどの、中和剤に曝す工程を含み得る。さらに他の実施形態では、中和工程は、方
法の第１の工程として使用され得る。そのような実施形態では、カルボニル含有モノマー
は、中和剤の水溶液と組み合わされる。このことは、完全または部分的な中和となり得る
。いくつかの実施形態では、中和工程を最初の工程として使用することは、その後、多糖
類ベースのポリマー、架橋剤および／または開始剤と組み合わせることができる、カルボ
ニル含有モノマーのポリマー（または２つ以上の異なるカルボニル含有モノマーを使用す
る場合はコポリマー）の形成を容易にする。適切な金属水酸化物は、水酸化ナトリウム、
水酸化カリウム、水酸化アンモニウムから選択することができる。適切な金属炭酸塩は、
炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、重炭酸ナトリウムおよび重炭酸カリウムから選択され得
る。特定の開示された実施形態では、ＳＡＰの酸性カルボキシル基は、カルボキシル基の
５０％から９５％、例えば７０％から９５％、または７５％から９５％が中和されるよう
に中和される。
よび開始剤を反応させることから形成されるＳＡＰは、中和工程に曝されることができる
。それによって、重合を受けていないカルボニル含有モノマーの残存量が中和され得る。
さらにいくつかの実施形態において、それ自体重合していない多糖類ＳＡＰ上にグラフト
された酸性カルボキシル基は、中和され得る。しかしながら、中和工程は、任意の工程で
あり、本開示の特定の方法の実施形態の必須の工程ではない。特定の開示された実施形態
において、中和工程は、ＳＡＰ（残留遊離カルボニル含有モノマーを含んでも含まなくて
もよい）を含む溶液を、金属水酸化物、金属炭酸塩、アミン、またはそれらの任意の組み
合わせなどの、中和剤に曝す工程を含み得る。さらに他の実施形態では、中和工程は、方
法の第１の工程として使用され得る。そのような実施形態では、カルボニル含有モノマー
は、中和剤の水溶液と組み合わされる。このことは、完全または部分的な中和となり得る
。いくつかの実施形態では、中和工程を最初の工程として使用することは、その後、多糖
類ベースのポリマー、架橋剤および／または開始剤と組み合わせることができる、カルボ
ニル含有モノマーのポリマー（または２つ以上の異なるカルボニル含有モノマーを使用す
る場合はコポリマー）の形成を容易にする。適切な金属水酸化物は、水酸化ナトリウム、
水酸化カリウム、水酸化アンモニウムから選択することができる。適切な金属炭酸塩は、
炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、重炭酸ナトリウムおよび重炭酸カリウムから選択され得
る。特定の開示された実施形態では、ＳＡＰの酸性カルボキシル基は、カルボキシル基の
５０％から９５％、例えば７０％から９５％、または７５％から９５％が中和されるよう
に中和される。
【0042】
重合（および任意の中和工程および／または前膨潤工程）後、ＳＡＰは、低い残留水分
含有量を有するように乾燥され、そしてまたＳＡＰ粒子を提供するための粉砕工程に暴露
され得る。特定の開示された実施形態では、乾燥および粉砕は、典型的には、予備膨潤後
に行われる。さらに他の実施形態において、乾燥および粉砕は、予備膨潤なしに起こり得
る。いくつかの実施形態では、乾燥は、単に、任意の残留水を蒸発させることによって、
または放射乾燥（例えば、赤外線乾燥）、たとえばマイクロ波の使用による高周波乾燥、
真空乾燥、凍結乾燥、または噴霧乾燥などの積極的な乾燥工程を使用して行われ得る。さ
らにいくつかの追加の実施形態では、乾燥は、薄膜乾燥工程（例えば、二軸缶乾燥機を使
用することによる）、プレート乾燥工程（多層のプレート上にＳＡＰを装填し、それを通
って熱風が循環する乾燥チャンバ内に配置することによる）、缶乾燥機を使用する回転ド
ラム工程、またはコンベアベルト工程（または「ベルト乾燥」工程）を使用して行われ得
る。ここのとき、円形コンベヤの複数の中空トレーは、乾燥されるＳＡＰとともにトンネ
ル内に装填され、ＳＡＰは、トンネルを通る間にトレー穴を通して熱風を吹き込むことに
よって乾燥される。ＳＡＰは典型的には、ＳＡＰの残留水分含有量が０重量％から３０重
量％以下、例えば０重量％から１５重量％、または０重量％から１０重量％の範囲になる
ように乾燥される。
含有量を有するように乾燥され、そしてまたＳＡＰ粒子を提供するための粉砕工程に暴露
され得る。特定の開示された実施形態では、乾燥および粉砕は、典型的には、予備膨潤後
に行われる。さらに他の実施形態において、乾燥および粉砕は、予備膨潤なしに起こり得
る。いくつかの実施形態では、乾燥は、単に、任意の残留水を蒸発させることによって、
または放射乾燥（例えば、赤外線乾燥）、たとえばマイクロ波の使用による高周波乾燥、
真空乾燥、凍結乾燥、または噴霧乾燥などの積極的な乾燥工程を使用して行われ得る。さ
らにいくつかの追加の実施形態では、乾燥は、薄膜乾燥工程（例えば、二軸缶乾燥機を使
用することによる）、プレート乾燥工程（多層のプレート上にＳＡＰを装填し、それを通
って熱風が循環する乾燥チャンバ内に配置することによる）、缶乾燥機を使用する回転ド
ラム工程、またはコンベアベルト工程（または「ベルト乾燥」工程）を使用して行われ得
る。ここのとき、円形コンベヤの複数の中空トレーは、乾燥されるＳＡＰとともにトンネ
ル内に装填され、ＳＡＰは、トンネルを通る間にトレー穴を通して熱風を吹き込むことに
よって乾燥される。ＳＡＰは典型的には、ＳＡＰの残留水分含有量が０重量％から３０重
量％以下、例えば０重量％から１５重量％、または０重量％から１０重量％の範囲になる
ように乾燥される。
【0043】
いくつかの実施形態では、乾燥工程は、ＳＡＰを乾燥するのに十分であるがＳＡＰの内
部架橋を開始しない温度でＳＡＰを乾燥する工程を含むことができる。いくつかの実施形
態では、ＳＡＰは、７０°Ｃから１５０°Ｃ、または８０°Ｃから１２０°Ｃ、または９
０°Ｃから１００°Ｃなど、５０°Ｃから１８０°Ｃの範囲の温度で乾燥され得る。特定
の開示された実施形態では、ＳＡＰは、１００°Ｃから１５０°Ｃ、または７０°Ｃから
１００°Ｃの範囲の温度で乾燥される。いくつかの実施形態では、ＳＡＰは、ＳＡＰを乾
燥させるだけでなくＳＡＰの内部架橋を回避するように十分な時間乾燥され得る。いくつ
かの実施形態では、ＳＡＰは、２０分から５時間、例えば３０分から４時間、または３０
分から３時間、または３０分から２時間の範囲の時間にわたり乾燥される。特定の開示さ
れた実施形態において、乾燥工程は、８０°Ｃから１００°Ｃの範囲の温度で行われ、外
部圧力に対して同等の吸収性と相まって著しく高い吸収および保持能力を有するＳＡＰ実
施形態を提供する。
部架橋を開始しない温度でＳＡＰを乾燥する工程を含むことができる。いくつかの実施形
態では、ＳＡＰは、７０°Ｃから１５０°Ｃ、または８０°Ｃから１２０°Ｃ、または９
０°Ｃから１００°Ｃなど、５０°Ｃから１８０°Ｃの範囲の温度で乾燥され得る。特定
の開示された実施形態では、ＳＡＰは、１００°Ｃから１５０°Ｃ、または７０°Ｃから
１００°Ｃの範囲の温度で乾燥される。いくつかの実施形態では、ＳＡＰは、ＳＡＰを乾
燥させるだけでなくＳＡＰの内部架橋を回避するように十分な時間乾燥され得る。いくつ
かの実施形態では、ＳＡＰは、２０分から５時間、例えば３０分から４時間、または３０
分から３時間、または３０分から２時間の範囲の時間にわたり乾燥される。特定の開示さ
れた実施形態において、乾燥工程は、８０°Ｃから１００°Ｃの範囲の温度で行われ、外
部圧力に対して同等の吸収性と相まって著しく高い吸収および保持能力を有するＳＡＰ実
施形態を提供する。
【0044】
上述のように、粉砕工程は、ＳＡＰ粒子を提供するために使用され得る。いくつかの実
施形態では、粉砕工程は、ブレーカープレートを通してＳＡＰをプレスして、切削工具を
使用してさらに短いゲル押出物に分割することができるゲル押出物を形成する工程を含む
ことができる。いくつかの実施形態では、粉砕工程は、ゲル表面積のゲル体積に対する比
を拡大するために使用され得る。このような実施形態では、乾燥工程は、乾燥工程で必要
とされる時間およびエネルギー出力を著しく減少させることができる。このことは、一部
の実施形態では、粉砕後に起こり得る。さらに他の実施形態では、乾燥は粉砕の前に行う
ことができる。いくつかの実施形態では、任意のスクリーニング工程が、１０μｍから３
０００μｍ、例えば７０μｍから２０００μｍ、または１５０μｍから８５０μｍの範囲
で、粒子サイズの分布を設定するために使用され得る。３０００μｍを超えるサイズを有
するＳＡＰ粒子は、さらなる粉砕に曝され得る。１０μｍ未満のサイズを有するＳＡＰ粒
子はリサイクルされ得る。
施形態では、粉砕工程は、ブレーカープレートを通してＳＡＰをプレスして、切削工具を
使用してさらに短いゲル押出物に分割することができるゲル押出物を形成する工程を含む
ことができる。いくつかの実施形態では、粉砕工程は、ゲル表面積のゲル体積に対する比
を拡大するために使用され得る。このような実施形態では、乾燥工程は、乾燥工程で必要
とされる時間およびエネルギー出力を著しく減少させることができる。このことは、一部
の実施形態では、粉砕後に起こり得る。さらに他の実施形態では、乾燥は粉砕の前に行う
ことができる。いくつかの実施形態では、任意のスクリーニング工程が、１０μｍから３
０００μｍ、例えば７０μｍから２０００μｍ、または１５０μｍから８５０μｍの範囲
で、粒子サイズの分布を設定するために使用され得る。３０００μｍを超えるサイズを有
するＳＡＰ粒子は、さらなる粉砕に曝され得る。１０μｍ未満のサイズを有するＳＡＰ粒
子はリサイクルされ得る。
【0045】
さらに追加の実施形態では、方法は、予備膨潤したＳＡＰ粒子に対して表面架橋工程を
実施することを含むことができる。表面架橋工程は、ＳＡＰ粒子をスプレーコーティング
することにより、予備膨潤したＳＡＰ粒子を、ＳＡＰ粒子の表面に適用される表面架橋剤
に曝露する工程を含み得る。ＳＡＰ粒子の表面を表面架橋剤でコーティングするのみによ
り、表面のみでポリマーを架橋し、表面架橋剤のＳＡＰ粒子のコアへの浸透を回避するこ
とは可能である。特定の開示された実施形態では、表面架橋剤を含む水溶液がＳＡＰ粒子
の表面に噴霧される。溶液は、多糖類を基準として、表面架橋剤を、０．０１重量％から
３０重量％、例えば０．１重量％から２０重量％、または０．１重量％から１５重量％、
または０．１重量％から１０重量％、または０．１重量％から５重量％の範囲の量で含む
ことができる。いくつかの実施形態では、溶液は、２０重量％または５重量％の表面架橋
剤を含む。いくつかの実施形態では、溶液は、アセトン、エタノール、プロパノール、２
－プロパノール、グリセロール、ＴＨＦ、ジオキサン、ポリアルキレングリコール（例え
ば、ポリエチレングリコール）、ポリビニルアルコールおよびポリアクリル酸などの１つ
以上の添加剤をさらに含むことができる。
実施することを含むことができる。表面架橋工程は、ＳＡＰ粒子をスプレーコーティング
することにより、予備膨潤したＳＡＰ粒子を、ＳＡＰ粒子の表面に適用される表面架橋剤
に曝露する工程を含み得る。ＳＡＰ粒子の表面を表面架橋剤でコーティングするのみによ
り、表面のみでポリマーを架橋し、表面架橋剤のＳＡＰ粒子のコアへの浸透を回避するこ
とは可能である。特定の開示された実施形態では、表面架橋剤を含む水溶液がＳＡＰ粒子
の表面に噴霧される。溶液は、多糖類を基準として、表面架橋剤を、０．０１重量％から
３０重量％、例えば０．１重量％から２０重量％、または０．１重量％から１５重量％、
または０．１重量％から１０重量％、または０．１重量％から５重量％の範囲の量で含む
ことができる。いくつかの実施形態では、溶液は、２０重量％または５重量％の表面架橋
剤を含む。いくつかの実施形態では、溶液は、アセトン、エタノール、プロパノール、２
－プロパノール、グリセロール、ＴＨＦ、ジオキサン、ポリアルキレングリコール（例え
ば、ポリエチレングリコール）、ポリビニルアルコールおよびポリアクリル酸などの１つ
以上の添加剤をさらに含むことができる。
【0046】
いくつかの実施形態において、表面架橋剤は水溶性であり、典型的には、ＳＡＰのカル
ボキシル基、ヒドロキシル基、および／またはカルボキサミド基と、水溶液中で反応する
ことができる少なくとも２つの官能基または官能性を含む。いくつかの実施形態では、表
面架橋剤は、有機化合物または金属カチオンであり得る（例えば、アルミニウム、カルシ
ウム、マグネシウム、鉄、クロム、セリウム、ジルコニウム、コバルトなどのカチオンで
ある。これらは水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化鉄
、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化アルミニウム、塩化鉄など塩によって提供さ
れ得る）。ＳＡＰの含むアミンおよび／またはヒドロキシル基と反応することができる表
面架橋剤として使用できる有機化合物の例は、ジアルデヒド、二無水物、ポリアミン、ポ
リ酸、ジクロライド、およびこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない
。ＳＡＰのカルボキシル基と反応するために使用できる表面架橋剤の例は、グリコール化
合物（例えば、グリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチ
レングリコール、グリセロール、ポリグリセロール、プロピレングリコール、ジプロピレ
ングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール）、ポリ（エチレ
ングリコール）ジグリシジルエーテル、ポリ（プロピレングリコール）ジグリシジルエー
テル、エピクロロヒドリン置換化合物、メチル－エピクロロヒドリン置換化合物、ポリア
ミンエピクロロヒドリン付加物、ポリエチレン－ポリアミン－エピクロロヒドリン付加物
、ヒドロキシ末端オキシエチレン－オキシプロピレンブロックコポリマー、ポリオキシエ
チレンソルビタン脂肪酸エステル、糖、糖誘導体、ポリオキシエチレンソルビトール誘導
体、ポリオキシエチレンラノリン誘導体、ソルビタン脂肪酸エステル、またはそれらの任
意の組み合わせが含むが、これらに限定されない。特定の開示された実施形態において、
表面架橋剤は、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリエチレントリアミン、ポリエチレ
ンアミン、２，２－ビスヒドロキシメチルブタノール－トリス［３－（１－アジンジニル
）プロピオネート］、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、プロパンジオールブ
タンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、マンニ
トール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセロール、プロピレング
リコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、およびソルビトールから選
択される。
ボキシル基、ヒドロキシル基、および／またはカルボキサミド基と、水溶液中で反応する
ことができる少なくとも２つの官能基または官能性を含む。いくつかの実施形態では、表
面架橋剤は、有機化合物または金属カチオンであり得る（例えば、アルミニウム、カルシ
ウム、マグネシウム、鉄、クロム、セリウム、ジルコニウム、コバルトなどのカチオンで
ある。これらは水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化鉄
、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化アルミニウム、塩化鉄など塩によって提供さ
れ得る）。ＳＡＰの含むアミンおよび／またはヒドロキシル基と反応することができる表
面架橋剤として使用できる有機化合物の例は、ジアルデヒド、二無水物、ポリアミン、ポ
リ酸、ジクロライド、およびこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない
。ＳＡＰのカルボキシル基と反応するために使用できる表面架橋剤の例は、グリコール化
合物（例えば、グリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチ
レングリコール、グリセロール、ポリグリセロール、プロピレングリコール、ジプロピレ
ングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール）、ポリ（エチレ
ングリコール）ジグリシジルエーテル、ポリ（プロピレングリコール）ジグリシジルエー
テル、エピクロロヒドリン置換化合物、メチル－エピクロロヒドリン置換化合物、ポリア
ミンエピクロロヒドリン付加物、ポリエチレン－ポリアミン－エピクロロヒドリン付加物
、ヒドロキシ末端オキシエチレン－オキシプロピレンブロックコポリマー、ポリオキシエ
チレンソルビタン脂肪酸エステル、糖、糖誘導体、ポリオキシエチレンソルビトール誘導
体、ポリオキシエチレンラノリン誘導体、ソルビタン脂肪酸エステル、またはそれらの任
意の組み合わせが含むが、これらに限定されない。特定の開示された実施形態において、
表面架橋剤は、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリエチレントリアミン、ポリエチレ
ンアミン、２，２－ビスヒドロキシメチルブタノール－トリス［３－（１－アジンジニル
）プロピオネート］、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、プロパンジオールブ
タンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、マンニ
トール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセロール、プロピレング
リコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、およびソルビトールから選
択される。
【0047】
いくつかの実施形態では、表面架橋は、熱を使用して促進することができる。いくつか
の実施形態では、表面架橋剤で表面コーティングされたＳＡＰ粒子は、９０°Ｃから２５
０°Ｃ、たとえば１００°Ｃから２００°Ｃ、または１２５°Ｃから１７５°Ｃ、または
１２５°Ｃから１５０°Ｃの範囲の温度で加熱される。特定の開示された実施形態におい
て、表面架橋剤で表面コーティングされたＳＡＰ粒子は、１５０°Ｃから２００°Ｃ以上
、例えば１５５°Ｃから２００°Ｃ、または１６０°Ｃから２００°Ｃの範囲の温度で加
熱される。いくつかの実施形態において、表面架橋工程は、主にＳＡＰ粒子の表面におい
てのみ、ＳＡＰの架橋を可能にするのに十分な時間、行うことが許される。いくつかの実
施形態では、表面架橋工程は、１分から６０分の範囲、例えば５分から４０分、または１
０分から２０分の範囲の時間、行うことが許される。特定の開示された実施形態において
、表面架橋工程は、加熱してまたは加熱せずに１０分から２０分間行うことが許される。
の実施形態では、表面架橋剤で表面コーティングされたＳＡＰ粒子は、９０°Ｃから２５
０°Ｃ、たとえば１００°Ｃから２００°Ｃ、または１２５°Ｃから１７５°Ｃ、または
１２５°Ｃから１５０°Ｃの範囲の温度で加熱される。特定の開示された実施形態におい
て、表面架橋剤で表面コーティングされたＳＡＰ粒子は、１５０°Ｃから２００°Ｃ以上
、例えば１５５°Ｃから２００°Ｃ、または１６０°Ｃから２００°Ｃの範囲の温度で加
熱される。いくつかの実施形態において、表面架橋工程は、主にＳＡＰ粒子の表面におい
てのみ、ＳＡＰの架橋を可能にするのに十分な時間、行うことが許される。いくつかの実
施形態では、表面架橋工程は、１分から６０分の範囲、例えば５分から４０分、または１
０分から２０分の範囲の時間、行うことが許される。特定の開示された実施形態において
、表面架橋工程は、加熱してまたは加熱せずに１０分から２０分間行うことが許される。
【0048】
十分な表面架橋が行われた後、表面架橋されたＳＡＰは、ＳＡＰの表面架橋の安定性／
強度を高めるために乾燥される。乾燥は、ＳＡＰの吸収特性を劣化させることなく、また
はそうでなければ有害に影響することなく、所望の程度の乾燥を引き起こすのに十分な任
意の条件下、例えば、上記のように、ＳＡＰが予め膨潤された後に乾燥が行われる条件下
で起こり得る。
強度を高めるために乾燥される。乾燥は、ＳＡＰの吸収特性を劣化させることなく、また
はそうでなければ有害に影響することなく、所望の程度の乾燥を引き起こすのに十分な任
意の条件下、例えば、上記のように、ＳＡＰが予め膨潤された後に乾燥が行われる条件下
で起こり得る。
【0049】
さらに追加の実施形態では、方法は、ＳＡＰを無機または有機の二次架橋剤でコーティ
ングする工程を含むことができる。特定の開示された実施形態では、このコーティング工
程は、表面架橋工程の前に行われる。そのような実施形態では、二次架橋剤の水溶液が調
製される。次に、ＳＡＰは、この混合物に加えられ、水および二次架橋剤がＳＡＰの外表
面の少なくとも一部に浸透して軟化するのを可能にするのに十分な時間、溶液中に保持さ
れる。次に、ＳＡＰは乾燥される。いくつかの実施形態では、この方法で使用される二次
架橋剤は、上記のように、表面架橋に使用されるものから選択することができる。
ングする工程を含むことができる。特定の開示された実施形態では、このコーティング工
程は、表面架橋工程の前に行われる。そのような実施形態では、二次架橋剤の水溶液が調
製される。次に、ＳＡＰは、この混合物に加えられ、水および二次架橋剤がＳＡＰの外表
面の少なくとも一部に浸透して軟化するのを可能にするのに十分な時間、溶液中に保持さ
れる。次に、ＳＡＰは乾燥される。いくつかの実施形態では、この方法で使用される二次
架橋剤は、上記のように、表面架橋に使用されるものから選択することができる。
【0050】
Ｂ．使用方法
本明細書に記載されるＳＡＰ実施形態は、おむつ（大人および赤ちゃん用おむつ）、衛
生用品、こぼれ封じ、包装およびヒースケアパッド、医療用包帯、火傷および創傷ケア、
吸収性製品包装材料およびシステム、ペットおよび動物製品、火災防止および抑制、封止
および漏れ封じ込め製品、ワイヤシース、ガスケット、一時的プラグ、建築製品など、様
々な用途における使用に役立つ優れた特性を有する。特定の開示された実施形態において
、ＳＡＰ実施形態は、抽出物が２００ＰＰＭ未満、または１５０ＰＰＭ未満、または１０
０ＰＰＭ未満、または１ＰＰＢ未満、または５０ＰＰＢ未満、または２００ＰＰＢ未満存
在するというように、抽出物を実質的に含まない。特定の開示された実施形態では、本明
細書で説明されるＳＡＰ実施形態は、水性ベースの流体などの様々な流体の吸収に使用で
きる任意の物品で使用され得る。いくつかの実施形態では、ＳＡＰ実施形態は、吸収パッ
ド（例えば、肉パッド、食品パッド、ベッドパッドなど）、創傷ケア製品（例えば、包帯
、圧迫パッド、ガーゼパッド、火傷ケア製品など）、および包装製品のような、他の吸収
性物品で使用され得る。追加の実施形態であるＳＡＰ実施形態は、あらゆる寸法および厚
さの繊維、ウェビング、およびフィルムを形成するために使用され得る。特定の開示され
た実施形態では、本明細書に記載されるＳＡＰ実施形態は、おむつ脚部カフスおよび／ま
たは女性用衛生パッドカフスを形成するために使用することができるエラストマーフィル
ムとして形成され得る。
本明細書に記載されるＳＡＰ実施形態は、おむつ（大人および赤ちゃん用おむつ）、衛
生用品、こぼれ封じ、包装およびヒースケアパッド、医療用包帯、火傷および創傷ケア、
吸収性製品包装材料およびシステム、ペットおよび動物製品、火災防止および抑制、封止
および漏れ封じ込め製品、ワイヤシース、ガスケット、一時的プラグ、建築製品など、様
々な用途における使用に役立つ優れた特性を有する。特定の開示された実施形態において
、ＳＡＰ実施形態は、抽出物が２００ＰＰＭ未満、または１５０ＰＰＭ未満、または１０
０ＰＰＭ未満、または１ＰＰＢ未満、または５０ＰＰＢ未満、または２００ＰＰＢ未満存
在するというように、抽出物を実質的に含まない。特定の開示された実施形態では、本明
細書で説明されるＳＡＰ実施形態は、水性ベースの流体などの様々な流体の吸収に使用で
きる任意の物品で使用され得る。いくつかの実施形態では、ＳＡＰ実施形態は、吸収パッ
ド（例えば、肉パッド、食品パッド、ベッドパッドなど）、創傷ケア製品（例えば、包帯
、圧迫パッド、ガーゼパッド、火傷ケア製品など）、および包装製品のような、他の吸収
性物品で使用され得る。追加の実施形態であるＳＡＰ実施形態は、あらゆる寸法および厚
さの繊維、ウェビング、およびフィルムを形成するために使用され得る。特定の開示され
た実施形態では、本明細書に記載されるＳＡＰ実施形態は、おむつ脚部カフスおよび／ま
たは女性用衛生パッドカフスを形成するために使用することができるエラストマーフィル
ムとして形成され得る。
【0051】
特定の開示された実施形態では、本明細書に記載のポリマーは、従来の市販のポリマー
が使用される場合、おむつなどの衛生用品に通常含まれるセルロース繊維（または「綿毛
」または「綿毛パルプ」）の大部分を置き換えるために使用され得る。いくつかの実施形
態では、本明細書に記載されるＳＡＰ実施形態を含む衛生製品は、従来のＳＡＰが許容可
能な性能特性（例えば、吸収性）を提供するために必要とするものよりも、１０％から５
０％、１０％から２５％、５０％から１００％、または２５％から１００％など、１０％
から１００％少ない綿毛パルプを利用する。
が使用される場合、おむつなどの衛生用品に通常含まれるセルロース繊維（または「綿毛
」または「綿毛パルプ」）の大部分を置き換えるために使用され得る。いくつかの実施形
態では、本明細書に記載されるＳＡＰ実施形態を含む衛生製品は、従来のＳＡＰが許容可
能な性能特性（例えば、吸収性）を提供するために必要とするものよりも、１０％から５
０％、１０％から２５％、５０％から１００％、または２５％から１００％など、１０％
から１００％少ない綿毛パルプを利用する。
【0052】
Ｖ．いくつかの実施形態の概要
本明細書には、架橋剤および１つ以上のカルボキシル基および／または多糖類ベースの
ポリマーのカルボキサミド基との間に形成される１つ以上の架橋を含む多糖類ベースのポ
リマーを含み、ＳＡＰが２．７を超えるサージ指数値および／または２９００を超える容
量指数値を示す、超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）の実施形態が開示される。
本明細書には、架橋剤および１つ以上のカルボキシル基および／または多糖類ベースの
ポリマーのカルボキサミド基との間に形成される１つ以上の架橋を含む多糖類ベースのポ
リマーを含み、ＳＡＰが２．７を超えるサージ指数値および／または２９００を超える容
量指数値を示す、超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）の実施形態が開示される。
【0053】
さらに本明細書には、架橋剤および多糖類ベースのポリマーの２つ以上のカルボキシル
基との間に形成される１つ以上の架橋を含む多糖類ベースのポリマーを含み、ＳＡＰが２
．７を超えるサージ指数値を示す、超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）の実施形態が開示される
。
基との間に形成される１つ以上の架橋を含む多糖類ベースのポリマーを含み、ＳＡＰが２
．７を超えるサージ指数値を示す、超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）の実施形態が開示される
。
【0054】
上記の実施形態のいずれかまたはすべてにおいて、２つ以上のカルボキシル基は、架橋
剤および１つ以上のカルボキシル基との間に形成された少なくとも１つの炭素－炭素結合
を介して架橋剤に結合される。
剤および１つ以上のカルボキシル基との間に形成された少なくとも１つの炭素－炭素結合
を介して架橋剤に結合される。
【0055】
上記の実施形態のいずれかまたはすべてにおいて、カルボキシル基は、多糖類ベースの
ポリマーをアクリル酸とカップリングさせることによって提供される。
ポリマーをアクリル酸とカップリングさせることによって提供される。
【0056】
上記の実施形態のいずれかまたはすべてにおいて、ＳＡＰは３．２を超えるサージ指数
値を示す。
値を示す。
【0057】
上記の実施形態のいずれかまたはすべてにおいて、ＳＡＰは３．４のサージ指数値を示
す。
す。
【0058】
上記の実施形態のいずれかまたはすべてにおいて、ＳＡＰは３．６のサージ指数値を示
す。
す。
【0059】
さらに本明細書には、架橋剤および多糖類ベースのポリマーの２つ以上のカルボキシル
基との間に形成された１つ以上の架橋、架橋剤および多糖類ベースのポリマーの２つ以上
のカルボキシサミド基との間に形成された１つ以上の架橋、または架橋剤および多糖類ベ
ースのポリマーのカルボキシル基およびカルボキサミド基との間に形成された１つ以上の
架橋を含み、ＳＡＰの官能基が少なくとも部分的に中和され、かつＳＡＰが２９００を超
える容量指数値を示す、多糖類ベースのポリマーを含む、超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）の
実施形態が開示される。
基との間に形成された１つ以上の架橋、架橋剤および多糖類ベースのポリマーの２つ以上
のカルボキシサミド基との間に形成された１つ以上の架橋、または架橋剤および多糖類ベ
ースのポリマーのカルボキシル基およびカルボキサミド基との間に形成された１つ以上の
架橋を含み、ＳＡＰの官能基が少なくとも部分的に中和され、かつＳＡＰが２９００を超
える容量指数値を示す、多糖類ベースのポリマーを含む、超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）の
実施形態が開示される。
【0060】
いくつかの実施形態において、カルボキシル基は、多糖類ベースのポリマーをアクリル
酸と組み合わせることによって提供される。そして、カルボキサミド基は、多糖類ベース
のポリマーをアクリルアミドと組み合わせることによって提供される。
酸と組み合わせることによって提供される。そして、カルボキサミド基は、多糖類ベース
のポリマーをアクリルアミドと組み合わせることによって提供される。
【0061】
上記の実施形態のいずれかまたはすべてにおいて、多糖類ベースのポリマーのカルボキ
シル基および／またはカルボキサミド基は、架橋剤およびカルボキシル基および／または
カルボキサミド基との間に形成される炭素－炭素結合を介して架橋剤と架橋される。
シル基および／またはカルボキサミド基は、架橋剤およびカルボキシル基および／または
カルボキサミド基との間に形成される炭素－炭素結合を介して架橋剤と架橋される。
【0062】
上記の実施形態のいずれかまたはすべてにおいて、ＳＡＰは３０００を超える容量指数
値を示す。
値を示す。
【0063】
上記の実施形態のいずれかまたはすべてにおいて、ＳＡＰは４０００を超える容量指数
値を示す。
値を示す。
【0064】
上記の実施形態のいずれかまたはすべてにおいて、ＳＡＰは４７１２の容量指数値を示
す。
す。
【0065】
上記の実施形態のいずれかまたはすべてにおいて、ＳＡＰの官能基は、水酸化ナトリウ
ムで中和される。
ムで中和される。
【0066】
上記の実施形態のいずれかまたはすべてにおいて、ＳＡＰは粒子の形態であり、粒子の
少なくとも一部の外面は、表面架橋なしのＳＡＰと比較して、外面においてより高い架橋
密度が得られるように、表面架橋されている。
少なくとも一部の外面は、表面架橋なしのＳＡＰと比較して、外面においてより高い架橋
密度が得られるように、表面架橋されている。
【0067】
上記の実施形態のいずれかまたはすべてにおいて、多糖類ベースのポリマーはデンプン
を含む。
を含む。
【0068】
上記の実施形態のいずれかまたはすべてにおいて、多糖類ベースのポリマーは、アルフ
ァ化デンプンである。
ァ化デンプンである。
【0069】
上記の実施形態のいずれかまたはすべてにおいて、架橋剤は、Ｎ、Ｎ－メチレンビス（
アクリルアミド）である。
アクリルアミド）である。
【0070】
上記の実施形態のいずれかまたはすべてにおいて、ＳＡＰに存在する任意の抽出物は、
２００ＰＰＭ未満の量で存在する。
２００ＰＰＭ未満の量で存在する。
【0071】
さらに、本明細書では、上記の実施形態のいずれかまたはすべてによるＳＡＰを含む、
吸収性物品の実施形態が開示される。
吸収性物品の実施形態が開示される。
【0072】
いくつかの実施形態では、吸収性物品は、上記の実施形態のいずれかまたはすべてによ
るＳＡＰ以外のＳＡＰを含む吸収性物品と比較して、１０％から１００％少ない量の綿毛
パルプを含む。
るＳＡＰ以外のＳＡＰを含む吸収性物品と比較して、１０％から１００％少ない量の綿毛
パルプを含む。
【0073】
さらに本明細書には、カルボニル含有モノマーを中和剤と組み合わせて第１混合物を提
供する工程、多糖含有ポリマー前駆体を第１混合物に加えて多糖類ベースのポリマーを提
供する工程、多糖含有ポリマーを架橋剤と組み合わせて第２混合物を形成する工程、架橋
剤および多糖類ベースのポリマーの１つ以上のカルボキサミド基および／またはカルボキ
シル基との間に１つ以上の架橋を形成するために第２混合物を処理して、ＳＡＰ溶液を提
供する工程、ＳＡＰ溶液を乾燥させて乾燥ＳＡＰを提供する工程、および乾燥されたＳＡ
Ｐを粒子に粉砕して、ＳＡＰを提供する工程を含む、上記実施形態のうちのいずれかまた
はすべてによるＳＡＰを製作するための方法の実施形態が開示される。
供する工程、多糖含有ポリマー前駆体を第１混合物に加えて多糖類ベースのポリマーを提
供する工程、多糖含有ポリマーを架橋剤と組み合わせて第２混合物を形成する工程、架橋
剤および多糖類ベースのポリマーの１つ以上のカルボキサミド基および／またはカルボキ
シル基との間に１つ以上の架橋を形成するために第２混合物を処理して、ＳＡＰ溶液を提
供する工程、ＳＡＰ溶液を乾燥させて乾燥ＳＡＰを提供する工程、および乾燥されたＳＡ
Ｐを粒子に粉砕して、ＳＡＰを提供する工程を含む、上記実施形態のうちのいずれかまた
はすべてによるＳＡＰを製作するための方法の実施形態が開示される。
【0074】
いくつかの方法の実施形態では、架橋剤は、カルボニル含有モノマーの総重量に基づい
て０．１重量％から１重量％の範囲の量で使用される。
て０．１重量％から１重量％の範囲の量で使用される。
【0075】
上記の方法の実施形態のいずれかまたはすべてにおいて、架橋剤は、カルボニル含有モ
ノマーの総重量に基づいて０．１重量％から０．７重量％の範囲の量で使用される。
ノマーの総重量に基づいて０．１重量％から０．７重量％の範囲の量で使用される。
【0076】
上記の方法の実施形態のいずれかまたはすべてにおいて、第２混合物を処理する工程は
、開始剤を添加する工程、および開始剤を添加した後に第２混合物を加熱する工程を含む
。
、開始剤を添加する工程、および開始剤を添加した後に第２混合物を加熱する工程を含む
。
【0077】
上記の方法の実施形態のいずれかまたはすべてにおいて、開始剤は過硫酸アンモニウム
である。
である。
【0078】
上記の方法の実施形態のいずれかまたはすべてにおいて、方法は、ＳＡＰ粒子を表面架
橋剤でコーティングすることによってＳＡＰ粒子を表面架橋する方法をさらに含む。
橋剤でコーティングすることによってＳＡＰ粒子を表面架橋する方法をさらに含む。
【0079】
さらに本明細書には、２．７より大きいサージ指数および／または少なくとも３０００
の容量指数を有する超吸収性ポリマーの実施形態が開示される。いくつかの実施形態では
、超吸収性ポリマーは、３．２より大きいサージ指数および／または少なくとも４０００
の容量指数を有する。
の容量指数を有する超吸収性ポリマーの実施形態が開示される。いくつかの実施形態では
、超吸収性ポリマーは、３．２より大きいサージ指数および／または少なくとも４０００
の容量指数を有する。
【0080】
ＶＩ．実施例
（実施例１）
この実施例では、デンプンベースのＳＡＰ、ならびにＳＡＰを製作するために使用され
る例示的な方法が記載される。この例では、次の成分が使用された：デンプン（アルファ
化）、脱イオン水、氷アクリル酸、５０％水酸化ナトリウム、過硫酸アンモニウム（開始
剤として使用）、およびＮ’Ｎ－メチレンビスアクリルアミド（架橋剤として使用）。
（実施例１）
この実施例では、デンプンベースのＳＡＰ、ならびにＳＡＰを製作するために使用され
る例示的な方法が記載される。この例では、次の成分が使用された：デンプン（アルファ
化）、脱イオン水、氷アクリル酸、５０％水酸化ナトリウム、過硫酸アンモニウム（開始
剤として使用）、およびＮ’Ｎ－メチレンビスアクリルアミド（架橋剤として使用）。
【0081】
この実施例では、バッチ／半連続工程がＳＡＰを製作するために使用された。工程のバ
ッチ部分は、アルファ化デンプン／脱イオン水スラリーの準備を含む。工程の半連続部分
は、特定の量のアルファ化デンプン／脱イオン水スラリーと共に他の成分を適切な容器に
加える工程を含む。ＳＡＰを提供するために、重合が起こされ、次いで、得られた生成物
が乾燥され、乾燥したポリマーを粉砕することによって粒子が形成される。
ッチ部分は、アルファ化デンプン／脱イオン水スラリーの準備を含む。工程の半連続部分
は、特定の量のアルファ化デンプン／脱イオン水スラリーと共に他の成分を適切な容器に
加える工程を含む。ＳＡＰを提供するために、重合が起こされ、次いで、得られた生成物
が乾燥され、乾燥したポリマーを粉砕することによって粒子が形成される。
【0082】
アルファ化デンプン／脱イオン水スラリーのバッチ調製：１ポンドのアルファ化トウモ
ロコシデンプンに対する１０ポンドの脱イオン水の比率が、アルファ化デンプン／脱イオ
ン水スラリーを製作するために使用された。これらの２つの成分は、アルファ化トウモロ
コシデンプンを膨潤させるために、適切な時間組み合わされた。膨潤を誘発するために加
熱は必要なかった。しかし、アルファ化トウモロコシデンプンのさらなる膨潤が望まれる
場合、熱が使用され得る。アルファ化デンプン／脱イオン水スラリーの沈殿を防ぎ、酸素
の導入を回避するために、アルファ化トウモロコシデンプンおよび脱イオン水を含むタン
クで、コンスタントな軽い撹拌が行われた。
ロコシデンプンに対する１０ポンドの脱イオン水の比率が、アルファ化デンプン／脱イオ
ン水スラリーを製作するために使用された。これらの２つの成分は、アルファ化トウモロ
コシデンプンを膨潤させるために、適切な時間組み合わされた。膨潤を誘発するために加
熱は必要なかった。しかし、アルファ化トウモロコシデンプンのさらなる膨潤が望まれる
場合、熱が使用され得る。アルファ化デンプン／脱イオン水スラリーの沈殿を防ぎ、酸素
の導入を回避するために、アルファ化トウモロコシデンプンおよび脱イオン水を含むタン
クで、コンスタントな軽い撹拌が行われた。
【0083】
重合を促進するための半連続工程：重合を促進するため、適当な容器（例えば、ガラス
ライニングされたＰｆａｕｄｌｅｒ反応器）が不活性雰囲気下に保たれ（例えば、容器を
Ｎ２で覆うことにより）、この容器に全ての成分が加えられ、次いでこの容器は加熱され
た。
ライニングされたＰｆａｕｄｌｅｒ反応器）が不活性雰囲気下に保たれ（例えば、容器を
Ｎ２で覆うことにより）、この容器に全ての成分が加えられ、次いでこの容器は加熱され
た。
【0084】
中和工程は、次の２つのオプションのいずれかを使用して実行された：
【0085】
オプション１：このオプションでは、アクリル酸は、重合工程に使用される容器とは別
の容器で中和される。１モルの５０％水酸化ナトリウムは８０ＭＷである（水酸化ナトリ
ウムのモル重量は４０ＭＷ）。１モルの氷アクリル酸は７２．０６ＭＷである。このオプ
ションを使用して、５０％水酸化ナトリウムの５６重量にあたる、８０ＭＷ水酸化ナトリ
ウムの７０％が別個の容器に添加される。この同じ容器に、５０．５重量のアクリル酸に
あたる、７２．０６ＭＷアクリル酸の７０％が添加される。次いで、容器は、１００％中
和されたポリアクリル酸ナトリウムを含有する。次いで、この１００％中和ポリアクリレ
ートは、アルファ化されたデンプン／脱イオン水スラリーおよび氷アクリル酸の残りの３
０％残りを７０％中和したままの状態で、不活性雰囲気下に保持した容器に、実質的に同
時に、または連続して、任意の順序で添加される。重合反応は、架橋剤および開始剤を工
程の少し後で追加することにより、実行される（以下を参照）。
の容器で中和される。１モルの５０％水酸化ナトリウムは８０ＭＷである（水酸化ナトリ
ウムのモル重量は４０ＭＷ）。１モルの氷アクリル酸は７２．０６ＭＷである。このオプ
ションを使用して、５０％水酸化ナトリウムの５６重量にあたる、８０ＭＷ水酸化ナトリ
ウムの７０％が別個の容器に添加される。この同じ容器に、５０．５重量のアクリル酸に
あたる、７２．０６ＭＷアクリル酸の７０％が添加される。次いで、容器は、１００％中
和されたポリアクリル酸ナトリウムを含有する。次いで、この１００％中和ポリアクリレ
ートは、アルファ化されたデンプン／脱イオン水スラリーおよび氷アクリル酸の残りの３
０％残りを７０％中和したままの状態で、不活性雰囲気下に保持した容器に、実質的に同
時に、または連続して、任意の順序で添加される。重合反応は、架橋剤および開始剤を工
程の少し後で追加することにより、実行される（以下を参照）。
【0086】
オプション２：このオプションでは、不活性雰囲気下にある容器が、同じ容器内のすべ
ての成分を混合するために使用された。この容器に、水酸化ナトリウムの５６重量にあた
る、８０ＭＷ ５０％水酸化ナトリウムの７０％が添加された。この同じ反応容器に、７
２．０６ＭＷのアクリル酸を１モル添加した。これら２つが、撹拌を使用して実質的に均
質な混合物を形成するために混合された後、７０％中和されたポリアクリル酸ナトリウム
および３０％遊離氷アクリル酸が得られた。次いで、他の成分が、以下に記載するように
添加され得る。
ての成分を混合するために使用された。この容器に、水酸化ナトリウムの５６重量にあた
る、８０ＭＷ ５０％水酸化ナトリウムの７０％が添加された。この同じ反応容器に、７
２．０６ＭＷのアクリル酸を１モル添加した。これら２つが、撹拌を使用して実質的に均
質な混合物を形成するために混合された後、７０％中和されたポリアクリル酸ナトリウム
および３０％遊離氷アクリル酸が得られた。次いで、他の成分が、以下に記載するように
添加され得る。
【0087】
この特定の例では、上述のオプション２が、単一の容器内でＳＡＰを調製するために使
用された。上記のように、容器は、７０％の予備中和ポリアクリル酸ナトリウムおよび３
０％の未中和氷アクリル酸を含有した。この容器に、適量のアルファ化デンプン／脱イオ
ン水スラリーが、Ｎ’Ｎ―メチレンビスアクリルアミド架橋剤および過硫酸アンモニウム
開始剤と共に、実質的に同時にまたは順次、任意の順序で、添加された。１０００部の全
アクリル酸に対して１部の架橋剤が使用された。
用された。上記のように、容器は、７０％の予備中和ポリアクリル酸ナトリウムおよび３
０％の未中和氷アクリル酸を含有した。この容器に、適量のアルファ化デンプン／脱イオ
ン水スラリーが、Ｎ’Ｎ―メチレンビスアクリルアミド架橋剤および過硫酸アンモニウム
開始剤と共に、実質的に同時にまたは順次、任意の順序で、添加された。１０００部の全
アクリル酸に対して１部の架橋剤が使用された。
【0088】
中和反応中に一定量の熱が発生したため、容器内に３０％のアクリル酸および／または
他の成分を追加して存在させることは、温度の上昇を最小限に抑えることができる。反応
温度は、中和後、またはすべての成分が容器に添加された後でありかつ混合の前に、測定
され得る。混合が完了し、温度を１７２°Ｆ（または７８°Ｃ）に上げる直前に、温度が
再び測定され得る。
他の成分を追加して存在させることは、温度の上昇を最小限に抑えることができる。反応
温度は、中和後、またはすべての成分が容器に添加された後でありかつ混合の前に、測定
され得る。混合が完了し、温度を１７２°Ｆ（または７８°Ｃ）に上げる直前に、温度が
再び測定され得る。
【0089】
容器内ですべての成分が混合された後、溶液を完全に混合しながら、混合物は撹拌によ
り完全に混合され、混合物は最低温度１７２°Ｆに加熱された。１７２°Ｆに達すると、
過硫酸アンモニウム開始剤が重合工程を開始した。過硫酸アンモニウムは、特に反応混合
物が１７２°Ｆの温度に達したときに、熱で活性化された。容器の内容物は２０５°Ｆ未
満に維持された。重合工程は迅速であり（通常は数分以内に完了）、その時点での重合生
成物は半固体の粘稠な粘着性の塊になった。この実施例で使用される過硫酸アンモニウム
の量は、５００部のトウモロコシデンプンに対して１部の過硫酸塩であった。
り完全に混合され、混合物は最低温度１７２°Ｆに加熱された。１７２°Ｆに達すると、
過硫酸アンモニウム開始剤が重合工程を開始した。過硫酸アンモニウムは、特に反応混合
物が１７２°Ｆの温度に達したときに、熱で活性化された。容器の内容物は２０５°Ｆ未
満に維持された。重合工程は迅速であり（通常は数分以内に完了）、その時点での重合生
成物は半固体の粘稠な粘着性の塊になった。この実施例で使用される過硫酸アンモニウム
の量は、５００部のトウモロコシデンプンに対して１部の過硫酸塩であった。
【0090】
重合反応が所望の重合の程度まで完了すると、ポリマー質量温度の低下を開始するため
に、容器は冷却水に入れて冷却された。冷却されると、内容物を保持ホッパーに移動する
ことにより、容器が空にされた。ポリマー塊は、容器の底部の十分に大きな開口部が、開
かれると、重力を利用して、数分以内に（依然として撹拌しながら）容器を通って製品を
流すように、流し出ることができた。
に、容器は冷却水に入れて冷却された。冷却されると、内容物を保持ホッパーに移動する
ことにより、容器が空にされた。ポリマー塊は、容器の底部の十分に大きな開口部が、開
かれると、重力を利用して、数分以内に（依然として撹拌しながら）容器を通って製品を
流すように、流し出ることができた。
【0091】
この実施例では、最終生成物中のトウモロコシデンプンの含有量は、ポリアクリル酸ナ
トリウムおよび中和されていないアクリル酸の量に対するトウモロコシデンプンが５重量
％であった。１モルのポリアクリル酸ナトリウムは９４．０５ＭＷである。１モルのアク
リル酸は７２．０６ＭＷである。したがって、７０％中和されたアクリル酸は９４．０５
ＭＷの７０％であり、それは６５．８５重量％に相当する。ポリマーの合成部分トータル
の総重量が８７．４７％であるのに対し、遊離アクリル酸の３０％は２１．６２重量％に
相当する。デンプンの５％の追加は、０．０５Ｘ８７．４７％の重量であり、合計で４．
３７重量％のデンプンになる。４．３７重量％は、この反応のデンプンの水分含有量を調
整するために、５重量％に増やすことができる。反応のすべての成分の追加は、８７．４
７重量％のポリマー、５．００重量％のデンプン、および９２．４７％のＳＡＰ総重量、
となる。
トリウムおよび中和されていないアクリル酸の量に対するトウモロコシデンプンが５重量
％であった。１モルのポリアクリル酸ナトリウムは９４．０５ＭＷである。１モルのアク
リル酸は７２．０６ＭＷである。したがって、７０％中和されたアクリル酸は９４．０５
ＭＷの７０％であり、それは６５．８５重量％に相当する。ポリマーの合成部分トータル
の総重量が８７．４７％であるのに対し、遊離アクリル酸の３０％は２１．６２重量％に
相当する。デンプンの５％の追加は、０．０５Ｘ８７．４７％の重量であり、合計で４．
３７重量％のデンプンになる。４．３７重量％は、この反応のデンプンの水分含有量を調
整するために、５重量％に増やすことができる。反応のすべての成分の追加は、８７．４
７重量％のポリマー、５．００重量％のデンプン、および９２．４７％のＳＡＰ総重量、
となる。
【0092】
この実施例の工程はまた、乾燥工程を含む。この乾燥工程では、ＳＡＰは、４．２％の
水分含量を提供するのに十分な時間、１６０°Ｆから１８５°Ｆ以上の範囲の温度に曝さ
れることにより乾燥された。次いで、乾燥されたポリマーは、ミルによって機械的に特定
サイズのメッシュ範囲に粉砕された。
水分含量を提供するのに十分な時間、１６０°Ｆから１８５°Ｆ以上の範囲の温度に曝さ
れることにより乾燥された。次いで、乾燥されたポリマーは、ミルによって機械的に特定
サイズのメッシュ範囲に粉砕された。
【0093】
（実施例２）
本実施例では、実施例１で上述した工程が用いられているが、アクリル酸はアクリル酸
およびアクリルアミドの混合物（５０：５０の比）に置き換えられる。使用した残りの成
分および方法工程は、実施例１に記載したものと同じである。
本実施例では、実施例１で上述した工程が用いられているが、アクリル酸はアクリル酸
およびアクリルアミドの混合物（５０：５０の比）に置き換えられる。使用した残りの成
分および方法工程は、実施例１に記載したものと同じである。
【0094】
（実施例３）
この実施例では、開示されたＳＡＰの様々な実施形態の特性が、評価され、いくつかの
従来のポリマーの特性と比較された。従来の各ポリマーの簡単な説明が以下に示される。
・比較例１は、ポリアクリル酸ナトリウムポリマーである住友精化製のＡＱＵＡＫＥＥＰ
（登録商標）ＳＡ ６０Ｓである。
・比較例２は、ポリアクリル酸ナトリウムポリマーである住友精化製のＡＱＵＡＫＥＥＰ
（登録商標）ＳＡ ６０Ｎ ＴＹＰＥ ＩＩである。
・比較例３は、ＦＡＶＯＲＰＡＣ（登録商標）２３０である。これは、ポリアクリル酸ナ
トリウム架橋ポリマーであるＥｖｏｎｉｋ―Ｓｔｏｃｋｈａｕｓｅｎ製のポリマーである
。
・比較例４は、ＬＧケミカル製のポリマーである。
・比較例５は、Ｄａｎｓｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ製のポリアクリル酸ナトリウム架橋
ポリマーであるＤＳＯＲＢ（登録商標）―１２８である。
・比較例６は、Ｄａｎｓｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ製のポリアクリル酸ナトリウム架橋
ポリマーであるＤＳＯＲＢ（登録商標）―２２８である。
・比較例７は、Ｄａｎｓｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ製のポリアクリル酸ナトリウム架橋
ポリマーであるＤＳＯＲＢ（登録商標）―３２８である。
・比較例８は、Ｄａｎｓｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ製のポリアクリル酸ナトリウム架橋
ポリマーであるＤＳＯＲＢ（登録商標）―４２８である。
・比較例９は、ＢＡＳＦ ＳＥ，Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ；Ｇｅｒｍａｎｙ製の、部分
的に中和されたアクリル酸のコポリマーであるＨＹＳＯＲＢ（登録商標）Ｂ７０５５であ
る。
・比較例１０は、ＢＡＳＦ ＳＥ、Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ；Ｇｅｒｍａｎｙ製の、部
分的に中和されたアクリル酸のコポリマーであるＨＹＳＯＲＢ（登録商標）Ｂ８７００で
ある。
・比較例１１は、ＢＡＳＦ ＳＥ、Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ；Ｇｅｒｍａｎｙ製の、部
分的に中和されたアクリル酸のコポリマーであるＨＹＳＯＲＢ（登録商標）Ｂ７０７５で
ある。
・比較例１２は、トウモロコシデンプンベースのポリマーである。
・比較例１３は、トウモロコシデンプンベースのポリマーである。
この実施例では、開示されたＳＡＰの様々な実施形態の特性が、評価され、いくつかの
従来のポリマーの特性と比較された。従来の各ポリマーの簡単な説明が以下に示される。
・比較例１は、ポリアクリル酸ナトリウムポリマーである住友精化製のＡＱＵＡＫＥＥＰ
（登録商標）ＳＡ ６０Ｓである。
・比較例２は、ポリアクリル酸ナトリウムポリマーである住友精化製のＡＱＵＡＫＥＥＰ
（登録商標）ＳＡ ６０Ｎ ＴＹＰＥ ＩＩである。
・比較例３は、ＦＡＶＯＲＰＡＣ（登録商標）２３０である。これは、ポリアクリル酸ナ
トリウム架橋ポリマーであるＥｖｏｎｉｋ―Ｓｔｏｃｋｈａｕｓｅｎ製のポリマーである
。
・比較例４は、ＬＧケミカル製のポリマーである。
・比較例５は、Ｄａｎｓｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ製のポリアクリル酸ナトリウム架橋
ポリマーであるＤＳＯＲＢ（登録商標）―１２８である。
・比較例６は、Ｄａｎｓｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ製のポリアクリル酸ナトリウム架橋
ポリマーであるＤＳＯＲＢ（登録商標）―２２８である。
・比較例７は、Ｄａｎｓｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ製のポリアクリル酸ナトリウム架橋
ポリマーであるＤＳＯＲＢ（登録商標）―３２８である。
・比較例８は、Ｄａｎｓｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ製のポリアクリル酸ナトリウム架橋
ポリマーであるＤＳＯＲＢ（登録商標）―４２８である。
・比較例９は、ＢＡＳＦ ＳＥ，Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ；Ｇｅｒｍａｎｙ製の、部分
的に中和されたアクリル酸のコポリマーであるＨＹＳＯＲＢ（登録商標）Ｂ７０５５であ
る。
・比較例１０は、ＢＡＳＦ ＳＥ、Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ；Ｇｅｒｍａｎｙ製の、部
分的に中和されたアクリル酸のコポリマーであるＨＹＳＯＲＢ（登録商標）Ｂ８７００で
ある。
・比較例１１は、ＢＡＳＦ ＳＥ、Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ；Ｇｅｒｍａｎｙ製の、部
分的に中和されたアクリル酸のコポリマーであるＨＹＳＯＲＢ（登録商標）Ｂ７０７５で
ある。
・比較例１２は、トウモロコシデンプンベースのポリマーである。
・比較例１３は、トウモロコシデンプンベースのポリマーである。
【0095】
以下の方法を使用して、以下の表に列挙される特性を決定するために、様々なＳＡＰ実
施形態が試験された。
施形態が試験された。
【0096】
自由膨潤の値を決定するために、以下の試験がＳＡＰ実施形態に使用される。
１）約６０ｍｍ×８０ｍｍサイズのティーバッグを４枚用意する。乾燥したティーバッグ
の重さを秤量する。
２）２グラムのサンプルを２つのティーバッグに入れる。
３）４つのティーバッグを平らなプラスチックスクリーン上に置き、試料を広げ、凝集さ
せないようにする。スクリーンをガラストレイに下げ、ティーバッグおよび試料を０．９
％生理食塩水に６０分間浸す。
４）ティーバッグを取り出し、標準的なキッチンペーパータオル上に１５秒間置く。すべ
てのティーバッグの重さを秤量する。
５）次の式を用いて自由膨潤の値を計算する。
１ｇ当たりのＳＡＰに吸収される０．９％生理食塩水の自由膨潤グラム数＝（ティーバッ
グおよびＳＡＰの重量―ＳＡＰを含まないティーバッグの平均湿重量）／ＳＡＰの乾燥重
量。
１）約６０ｍｍ×８０ｍｍサイズのティーバッグを４枚用意する。乾燥したティーバッグ
の重さを秤量する。
２）２グラムのサンプルを２つのティーバッグに入れる。
３）４つのティーバッグを平らなプラスチックスクリーン上に置き、試料を広げ、凝集さ
せないようにする。スクリーンをガラストレイに下げ、ティーバッグおよび試料を０．９
％生理食塩水に６０分間浸す。
４）ティーバッグを取り出し、標準的なキッチンペーパータオル上に１５秒間置く。すべ
てのティーバッグの重さを秤量する。
５）次の式を用いて自由膨潤の値を計算する。
１ｇ当たりのＳＡＰに吸収される０．９％生理食塩水の自由膨潤グラム数＝（ティーバッ
グおよびＳＡＰの重量―ＳＡＰを含まないティーバッグの平均湿重量）／ＳＡＰの乾燥重
量。
【0097】
渦吸収率を決定するために、ＳＡＰの実施形態に次の試験が使用される。１００ｍｌビ
ーカーに０．９％生理食塩水５０ｍｌおよび磁気バー（２０＊５ｍｍ八角形）が入れられ
た。ビーカーが６００ｒｐｍの速度で撹拌されながら、２．０ｇの吸収性ポリマーが生成
された渦に供給され、同時にストップウォッチが作動された。渦が消え、液面が完全に水
平になるまでの時間（単位：秒）が測定された。
ーカーに０．９％生理食塩水５０ｍｌおよび磁気バー（２０＊５ｍｍ八角形）が入れられ
た。ビーカーが６００ｒｐｍの速度で撹拌されながら、２．０ｇの吸収性ポリマーが生成
された渦に供給され、同時にストップウォッチが作動された。渦が消え、液面が完全に水
平になるまでの時間（単位：秒）が測定された。
【0098】
負荷時の吸収性を決定するために、ＳＡＰの実施形態に次の試験が使用される：
ＳＡＰのＡＵＬは、ＥＤＡＮＡメソッドＷＳＰ ２４２．３に従って測定された。内径
６０ｍｍのプラスチック製シリンダーの底にステンレス製の４００メッシュが取り付けら
れた。約０．９０ｇのＳＡＰが、室温および湿度５０％で金属メッシュ上に均一に広げら
れた。シリンダーの内径６０ｍｍより少し小さい外径のピストンが、４．８３ｋＰａ（０
．７ｐｓｉ）の荷重を均一にかけるように、取り付けられた。装置の重量（Ｗａ）がグラ
ムで測定された。
ＳＡＰのＡＵＬは、ＥＤＡＮＡメソッドＷＳＰ ２４２．３に従って測定された。内径
６０ｍｍのプラスチック製シリンダーの底にステンレス製の４００メッシュが取り付けら
れた。約０．９０ｇのＳＡＰが、室温および湿度５０％で金属メッシュ上に均一に広げら
れた。シリンダーの内径６０ｍｍより少し小さい外径のピストンが、４．８３ｋＰａ（０
．７ｐｓｉ）の荷重を均一にかけるように、取り付けられた。装置の重量（Ｗａ）がグラ
ムで測定された。
【0099】
直径９０ｍｍ、厚さ５ｍｍのガラスフィルターが、直径１５０ｍｍのシャーレの内側に
取り付けられた。次に、０．９０重量％の塩化ナトリウムを含む生理食塩水が、９０ｍｍ
の直径を有する濾紙を取り付けたガラスフィルターの上部と同程度まで加えられた。測定
装置が、荷重をかけた状態で１時間液体を吸収するよう、ろ紙の上に取り付けられた。１
時間後、測定装置を持ち上げた後に重量（Ｗｂ）がグラムで測定された。
取り付けられた。次に、０．９０重量％の塩化ナトリウムを含む生理食塩水が、９０ｍｍ
の直径を有する濾紙を取り付けたガラスフィルターの上部と同程度まで加えられた。測定
装置が、荷重をかけた状態で１時間液体を吸収するよう、ろ紙の上に取り付けられた。１
時間後、測定装置を持ち上げた後に重量（Ｗｂ）がグラムで測定された。
【0100】
荷重下の吸収力（ｇ／ｇ）は、式１に従ってＷａおよびＷｂから計算された。
ＡＵＬ（ｇ／ｇ）＝（Ｗｂ－Ｗａ）／（グラム単位の吸収性ポリマーの重量）
数式（１）
ＡＵＬ（ｇ／ｇ）＝（Ｗｂ－Ｗａ）／（グラム単位の吸収性ポリマーの重量）
数式（１）
【0101】
本開示の特定のＳＡＰに関するＡＵＬ結果は、以下の表１に提供される。ＳＡＰ実施形
態１は、カルボニル含有モノマーとしてアクリル酸およびアクリルアミド、多糖類ベース
のポリマーとしてアルファ化デンプン、および架橋剤としてＮ、Ｎ－メチレンビス（アク
リルアミド）（０．５％の量で使用）を使用した。ＳＡＰ実施形態２は、カルボニル含有
モノマーとしてアクリル酸、多糖類ベースのポリマーとしてアルファ化デンプン、および
架橋剤（０．７％の量で使用）としてＮ、Ｎ－メチレンビス（アクリルアミド）を使用し
た。ＳＡＰ実施形態３は、カルボニル含有モノマーとしてアクリル酸、多糖類ベースのポ
リマーとしてアルファ化デンプン、および架橋剤（０．５％の量で使用される）としてＮ
、Ｎ－メチレンビス（アクリルアミド）を使用した。
態１は、カルボニル含有モノマーとしてアクリル酸およびアクリルアミド、多糖類ベース
のポリマーとしてアルファ化デンプン、および架橋剤としてＮ、Ｎ－メチレンビス（アク
リルアミド）（０．５％の量で使用）を使用した。ＳＡＰ実施形態２は、カルボニル含有
モノマーとしてアクリル酸、多糖類ベースのポリマーとしてアルファ化デンプン、および
架橋剤（０．７％の量で使用）としてＮ、Ｎ－メチレンビス（アクリルアミド）を使用し
た。ＳＡＰ実施形態３は、カルボニル含有モノマーとしてアクリル酸、多糖類ベースのポ
リマーとしてアルファ化デンプン、および架橋剤（０．５％の量で使用される）としてＮ
、Ｎ－メチレンビス（アクリルアミド）を使用した。
【0102】
【表1】
【0103】
遠心保持容量は、２つのＳＡＰの実施形態に対して次の試験を使用して決定される。あ
る量（Ｗ）の各ポリマー（約２グラム）が不織布のバッグに入れられ、続いてシールされ
る。次に、バッグは室温で生理食塩水（０．９重量％）に浸された。約３０分後、バッグ
は遠心分離機で１，７５０ ＲＰＭで３分間排水され、バッグの重量Ｗ２がグラムで測定
された。ポリマーを使用せずに同じ手順が実行され、得られた重量Ｗ１がグラムで測定さ
れた。ＣＲＣ（ｇ／ｇ）は、これらの重量から式２を使用して計算された。
ＣＲＣ（ｇ／ｇ）＝｛（Ｗ２―Ｗ１―Ｗ）／Ｗ｝
数式（２）
る量（Ｗ）の各ポリマー（約２グラム）が不織布のバッグに入れられ、続いてシールされ
る。次に、バッグは室温で生理食塩水（０．９重量％）に浸された。約３０分後、バッグ
は遠心分離機で１，７５０ ＲＰＭで３分間排水され、バッグの重量Ｗ２がグラムで測定
された。ポリマーを使用せずに同じ手順が実行され、得られた重量Ｗ１がグラムで測定さ
れた。ＣＲＣ（ｇ／ｇ）は、これらの重量から式２を使用して計算された。
ＣＲＣ（ｇ／ｇ）＝｛（Ｗ２―Ｗ１―Ｗ）／Ｗ｝
数式（２）
【0104】
各サンプルのサージ指数値を決定するためには、測定されたＣＲＣ値は、測定された渦
速度の値により割り算される。このような例では、渦速度は秒単位で測定される。渦試験
は、５０ミリリットルの生理食塩水溶液を磁気撹拌プレート上で６００回転／分で撹拌す
ることによって生成される渦を止めるために、２グラムのＳＡＰ材料に必要な秒単位の時
間の量を測定する。渦が止まるのにかかる時間は、超吸収性材料の自由膨潤吸収率の指標
である。
速度の値により割り算される。このような例では、渦速度は秒単位で測定される。渦試験
は、５０ミリリットルの生理食塩水溶液を磁気撹拌プレート上で６００回転／分で撹拌す
ることによって生成される渦を止めるために、２グラムのＳＡＰ材料に必要な秒単位の時
間の量を測定する。渦が止まるのにかかる時間は、超吸収性材料の自由膨潤吸収率の指標
である。
【0105】
各サンプルの容量指数を決定するためには、測定されたＣＲＣ値は、測定された自由膨
潤の値により乗算される。
潤の値により乗算される。
【0106】
（上記のような）本開示の３つのＳＡＰ実施形態の値は、上記の方法を使用して決定さ
れた。比較実施形態の値は、比較実施形態に関連する入手可能な製品文献から得られた。
表２は容量指数値の概要を示す。表３はサージ指数値の概要を示す。
れた。比較実施形態の値は、比較実施形態に関連する入手可能な製品文献から得られた。
表２は容量指数値の概要を示す。表３はサージ指数値の概要を示す。
【0107】
【表2】
【0108】
表２の情報から分かるように、本明細書で開示されるＳＡＰ実施形態は、他のデンプン
ベースのＳＡＰを含む他のＳＡＰよりもはるかに優れているサージ指数値および／または
容量指数値を示すことができる。ＳＡＰ実施形態１などのいくつかの実施形態では、容量
指数は、比較例の最高容量指数値よりも１０％超高かった。現在のＳＡＰでは、ＣＲＣが
上昇するにつれてフリー膨潤が低下する。しかし、本明細書に開示されるＳＡＰ実施形態
は、ＣＲＣが増加するにつれて自由膨潤が低下しないので、最大またはより大きな容量指
数を有する。
ベースのＳＡＰを含む他のＳＡＰよりもはるかに優れているサージ指数値および／または
容量指数値を示すことができる。ＳＡＰ実施形態１などのいくつかの実施形態では、容量
指数は、比較例の最高容量指数値よりも１０％超高かった。現在のＳＡＰでは、ＣＲＣが
上昇するにつれてフリー膨潤が低下する。しかし、本明細書に開示されるＳＡＰ実施形態
は、ＣＲＣが増加するにつれて自由膨潤が低下しないので、最大またはより大きな容量指
数を有する。
【0109】
【表3】
【0110】
おおきなサージ指数値は、ＳＡＰが水性流体（尿など）の初期の流れを制御し、製品の
漏れを減らす能力の尺度になる。表２の情報から分かるように、本明細書に開示されるＳ
ＡＰ実施形態は、デンプンベースのＳＡＰを含む他のＳＡＰよりもはるかに優れているサ
ージ指数値を示すことができる。
漏れを減らす能力の尺度になる。表２の情報から分かるように、本明細書に開示されるＳ
ＡＰ実施形態は、デンプンベースのＳＡＰを含む他のＳＡＰよりもはるかに優れているサ
ージ指数値を示すことができる。
【0111】
開示された発明の原理が適用され得る多くの可能な実施形態を考慮して、例示された実
施形態は、好ましい例にすぎず、本開示の範囲を限定するものとして解釈されるべきでは
ないことを理解されたい。むしろ、本開示の範囲は、以下の請求項によって定義される。
したがって、私は本開示の範囲およびこれらの請求項の精神に含まれるすべてを私の発明
として主張する。
施形態は、好ましい例にすぎず、本開示の範囲を限定するものとして解釈されるべきでは
ないことを理解されたい。むしろ、本開示の範囲は、以下の請求項によって定義される。
したがって、私は本開示の範囲およびこれらの請求項の精神に含まれるすべてを私の発明
として主張する。
【手続補正書】
【提出日】2024-03-15
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
架橋剤および多糖類ベースのポリマーの１つ以上のカルボキシル基および／またはカルボキサミド基との間に形成される１つ以上の架橋を含む前記多糖類ベースのポリマーを含む超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）であって、前記ＳＡＰが２．７より大きいサージ指数値または３６００より大きい容量指数値を示すＳＡＰ。
【請求項2】
前記１つ以上の架橋が、架橋剤および多糖類ベースのポリマーの２つ以上のカルボキシル基との間に形成され、前記ＳＡＰが２．７より大きいサージ指数値を示す、請求項１に記載のＳＡＰ。
【請求項3】
前記２つ以上のカルボキシル基が、前記架橋剤および前記１つ以上のカルボキシル基との間に形成された少なくとも１つの炭素―炭素結合を介して前記架橋剤に結合され、前記２つ以上のカルボキシル基が、前記多糖類ベースのポリマーをアクリル酸とカップリングさせることによって提供される、請求項１または請求項２に記載のＳＡＰ。
【請求項4】
前記ＳＡＰが３．２より大きいサージ指数値を示す、請求項１から３のいずれか一項に記載のＳＡＰ。
【請求項5】
前記ＳＡＰが３．４のサージ指数値を示す、請求項１から４のいずれか一項に記載のＳＡＰ。
【請求項6】
前記ＳＡＰが３．６のサージ指数値を示す、請求項１から５のいずれか一項に記載のＳＡＰ。
【請求項7】
前記１つ以上の架橋が、（ｉ）前記架橋剤および多糖類ベースのポリマーの２つ以上のカルボキシル基、（ｉｉ）前記架橋剤および前記多糖類ベースのポリマーの２つ以上のカルボキサミド基、ならびに／または（ｉｉｉ）前記架橋剤および前記多糖類ベースのポリマーのカルボキシル基およびカルボキサミド基との間に形成され、（ａ）前記ＳＡＰの官能基が少なくとも部分的に中和され、（ｂ）前記ＳＡＰが３６００より大きい容量指数値を示し、かつ（ｃ）前記２つ以上のカルボキシル基が前記多糖類ベースのポリマーをアクリル酸と組み合わせることによって提供され、前記２つ以上のカルボキサミド基が前記多糖類ベースのポリマーをアクリルアミドと組み合わせることによって提供される、請求項１に記載のＳＡＰ。
【請求項8】
前記多糖類ベースのポリマーの前記２つ以上のカルボキシル基および／または前記２つ以上のカルボキサミド基が、前記架橋剤および前記２つ以上のカルボキシル基および／または前記２つ以上のカルボキサミド基との間に形成された炭素―炭素結合を介して前記架橋剤と架橋される、請求項７に記載のＳＡＰ。
【請求項9】
前記ＳＡＰが４０００より大きい容量指数値を示す、請求項７または８のいずれか一項に記載のＳＡＰ。
【請求項10】
前記ＳＡＰが４７１２の容量指数値を示す、請求項７から９のいずれか一項に記載のＳＡＰ。
【請求項11】
表面架橋のない前記ＳＡＰと比較して、外面でのより高い架橋密度が得られるように、前記ＳＡＰが粒子の形態であり、かつ前記粒子の少なくとも一部の前記外面が表面架橋されている、請求項１から６のいずれか一項に記載のＳＡＰ。
【請求項12】
前記多糖類ベースのポリマーが、前記架橋剤および前記多糖類ベースのポリマーとの間に形成された架橋の重量を含む、４００，０００から１，０００，０００の範囲の原子量を有する前記ＳＡＰをもたらす重量を有するように選択されたデンプンを含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載のＳＡＰ。
【請求項13】
前記多糖類ベースのポリマーが、前記架橋剤および前記多糖類ベースのポリマーとの間に形成された架橋の重量を含む、４００，０００から１，０００，０００の範囲の原子量を有する前記ＳＡＰをもたらす重量を有するように選択されたアルファ化トウモロコシデンプンである、請求項１から１２のいずれか一項に記載のＳＡＰ。
【請求項14】
請求項１から１３のいずれか一項に記載の前記ＳＡＰを含む吸収性物品。
【請求項15】
請求項１４に記載の前記吸収性物品であって、前記吸収性物品が、請求項１から１３に記載の前記ＳＡＰ以外のＳＡＰを含む吸収性物品と比較して、１０％から１００％少ない綿毛パルプを含む吸収性物品。
【請求項16】
請求項１から１３のいずれか一項に記載する前記ＳＡＰを製作する方法であって、カルボニル含有モノマーまたはそのポリマーもしくはコポリマーを中和剤と組み合わせて、第１混合物を提供する工程、多糖含有ポリマー前駆体を前記第１混合物に添加して、前記多糖類ベースのポリマーを提供する工程、前記多糖含有ポリマーを前記架橋剤と組み合わせて第２混合物を形成する工程、前記第２混合物を処理して、前記架橋剤および前記多糖類ベースのポリマーとの間に前記１つ以上の架橋を形成して、ＳＡＰ溶液を提供する工程、前記ＳＡＰ溶液を乾燥させて、乾燥ＳＡＰを提供する工程、および前記乾燥ＳＡＰを粉砕して粒子にして、前記ＳＡＰを提供する工程を含む方法。
【請求項17】
（ｉ）前記架橋剤が、前記カルボニル含有モノマーの総重量に基づいて０．１重量％から１重量％の範囲の量で使用される、かつ／または（ｉｉ）前記第２混合物を処理することが、開始剤を添加する工程、および前記開始剤を添加した後に前記第２混合物を加熱する工程を含み、前記開始剤が過硫酸アンモニウムである、請求項１６に記載の方法。
【請求項18】
請求項１６または１７のいずれか一項に記載の方法であって、ＳＡＰ粒子を表面架橋剤でコーティングすることによって前記ＳＡＰ粒子を表面架橋する工程をさらに含む方法。
【請求項19】
前記架橋剤がＮ、Ｎ―メチレンビス（アクリルアミド）であり、前記多糖類ベースのポリマーが、アクリル酸で官能化されたアルファ化トウモロコシデンプンを含み、前記アルファ化トウモロコシデンプンが、前記架橋剤および前記多糖類ベースのポリマーとの間に形成された架橋の重量を含む、４００，０００から１，０００，０００の範囲の原子量を有するＳＡＰをもたらす分子量を有するように選択される、請求項２に記載のＳＡＰ。
【請求項20】
前記架橋剤がＮ、Ｎ―メチレンビス（アクリルアミド）であり、前記多糖類ベースのポリマーが、アクリル酸およびアクリルアミドで官能化されたアルファ化トウモロコシデンプンを含み、前記アルファ化トウモロコシデンプンが、前記架橋剤および前記多糖類ベースのポリマーとの間に形成された架橋の重量を含む、４００，０００から１，０００，０００の範囲の原子量を有するＳＡＰをもたらす分子量を有するように選択される、請求項７に記載のＳＡＰ。
【外国語明細書】