JP2000504982A - 改善された流体処理パフォーマンスを備えた樹脂結合流体処理材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、良好な流体処理パフォーマンスを有する獲得材料（２０）として用いられる樹脂結合材料である多孔性流体処理材料（２９）に関している。好ましくはそのような材料は繊維でありカードプロセスを用いて生成される。

Description

【発明の詳細な説明】 改善された流体処理パフォーマンスを備えた樹脂結合流体処理材料発明の分野 本発明は、赤ん坊及び成人失禁おむつなどの、使い捨て吸収性構造及び物品に おいて用いられる改善された獲得材料に関するものである。改善されたパフォー マンスに加えて、さらなる利点が兵站業務の分野及び使い捨て分野において得ら れる。背景／従来の技術 流体処理ウェブのための弾性構造はよく知られている。特に不織構造は吸収性 構造における獲得を強化するための使用のために広範に記載されている。現在適 用されている多くの材料は、ポリプロピレンなどの低融点樹脂を具備し、ポリエ チレンを選択的に含んでいる。このような改善された構造の例はＥＰ−Ａ−０． ３３７．３９６(Palumbo)に開示されており、例えば、ポリプロピレンコアと組 み合わされたシース材料としての樹脂組み込み親水性化薬剤を有するポリエチレ ンを有する偏心副成分繊維からなるエアレイド(air-laid)、エアスルー(air-thr ough)結合ウェブがある。流体処理特性は改善されるが、相対的に高い圧縮力の 下に詰め込まれる薄い物品に用いられるときに、より高い弾性に対する要求がま だ存在する。 そのような材料のさらなる欠点はそれらが使い捨て物品に変換される前におい て低密度であることであり、兵站業務上処理するのに大きな容積が必要になる。 さらに、蓄積しておくときに、材料内の比較的大きな空気の量、比較的高い特定 表面領域、比較的低い引火温度からくる、火災災害に対する要件を満足するのに 特別な対策が必要となる。 ＥＰ−Ａ−０．３１２１１８(Meyer)は、搬送層が吸収性コアあるいは上部シ ート（搬送層はこれらの間に配置されている）と比較して異なる親水度及び多孔 度傾斜（gradient）をもつ吸収性物品を開示している。 ＵＳ−Ａ−５．２６４．２６８(Luceri)は流れ変調層とその下の流体吸収コア との間に気孔サイズ傾斜を有する繊維状の流れ変調層を開示している。ＥＰ−Ａ −０．３９７．１１０(Latimer)は、６０ｇｓｍ以上の基本重量をもち、反復ロ ーディングに関する良好な獲得及び再湿潤パフォーマンスを有する改善されたサ ージ管理手段を備えた吸収性構造を開示している。ＥＰ−Ａ−０．６７２．７７ ４及びＥＰ−Ａ−０．６７０．１５４及びＵＳ−Ａ−５４８６１６６は、基本重 量、気孔率、浸透性、多孔度により表される改善された流体処理特性を有する熱 接着サージ管理繊維状ウェブを開示している。さらに、飽和容量及び弾性に対す る要件について開示している。 しかしながら、相反する要件、すなわち、高速な獲得と放出流体の低い再湿潤 の両方に関して良好な流体処理の要件を最適化する必要がまだある。上記相反す る要件は、気孔サイズすなわち弾性及び親水度／湿潤度と、ポリオレフィン材料 の処理及び使い捨てのしやすさと両立することなどの他の効果との均衡である。 これらの要件は特にポリエステルを主とした繊維を用いたより高い弾性材料の 開発へと発展する。そのようなポリマーの比較的高い融点のためにそのような繊 維は熱接着すなわち溶融接着するのが困難である。すなわち、それらはしばしば 、樹脂を用いて化学的に接着され、樹脂接着ウェブとしばしば呼ばれる。したが って、ウェブの完璧さは繊維を溶かすことよりも化学添加剤を付加することによ り得られる。そのようなウェブは主として、その弾性、硬さ、流体による良好な 湿潤性を可能にするための親水性により、良好な獲得パフォーマンスを示しつつ 、比較的高い密度を示す。そのような材料は比較的容易な処理を可能にするが、 ポリプロピレンあるいはポリエチレンなどの物品の他の材料との両立性を欠いて いるという欠点もある。 このような事情により、熱溶融接着が望まれているのか接着剤による接着が望 まれているのかにかかわらず、他の成分との接着は困難になる。したがって、特 別に選択された接着剤が必須になる。さらに、そのような材料は少なからぬレベ ルの重金属すなわちアンチモンを含んでおり、埋め立て、堆肥化、焼却を含む廃 棄処理の観点から好ましくない。本発明の目的 本発明の目的は、改善された流体処理パフォーマンスを有する獲得材料として 用いられるための樹脂接着材料を提供することにある。 本発明の他の目的は、兵站業務や材料の処理システムに悪い影響を与えること なしにそのような材料を提供することにある。 本発明の他の目的は、使用後の使い捨て性に悪い影響を与えることなしにその ような材料を提供することにある。 すなわち、本発明は、良好な流体処理パフォーマンスをもつ獲得材料として用 いられるための樹脂接着材料である多孔性の流体処理材料を提供することに関す る。好ましくはそのような材料は繊維でありカーディングプロセス(cardingproc ess)により製造される。図面の簡単な説明 図１は本発明によるウェブからなる吸収性物品の模式図である。 図２は仕上げ製品獲得試験の主な要素を示す図である。本発明の詳細な説明 吸収性物品 ここで使用される“吸収性物品”は身体滲出物を吸収して収容する装置を意味 し、特に、身体から排出された種々の滲出物を吸収して収容するために着用者の 身体に対してあるいは着用者に近接して配置される装置を意味する。術語“使い 捨て”は吸収性物品として洗濯されることを意図されない、あるいは再蓄積ある いは再使用されない吸収性物品を説明するために用いられる（すなわち、それら は１回の使用の後に捨てられる、そして好ましくはリサイクルされるか、堆肥化 されるか、あるいは環境に適合した方法で廃棄される。 吸収性物品は概して以下のものを具備する。、 （副構造からなる）吸収性コア 流体浸透上部シート 流体不浸透後部シート さらにオプションとして密閉要素や弾性などのさらなる特徴を備えている。 本発明の吸収性物品の実施形態は図１に示すような、使い捨て吸収性物品とし てのおむつ２０である。ここで用いられる術語“おむつ”は概して幼児により着 用される吸収性物品かあるいは失禁成人により着用者の胴体下部のまわりに着用 される吸収性物品を意味する。しかしながら、本発明は失禁ブリーフ、失禁下着 、おむつホールダ及びライナー、婦人衛生用衣類などの他の吸収性物品にも適用 できることは勿論である。 本発明は主として流体獲得に対する高い要求を備えた使い捨て物品、すなわち 、使い捨て赤ちゃんおむつ、極度の失禁成人、トレーニングパンツなどの相対的 に高い流体容量が相対的に高い流量率で吸収される必要がある場合に用いられる 使い捨て物品に関する。しかしながら、本発明は婦人用衛生装置あるいは軽度ま たは中程度の失禁成人のための物品などの相対的に低い流体率及び容積をもつ装 置にも適用できる。 図１は収縮しない状態で平らにした（すなわち弾性誘導収縮が取り出された） 状態のおむつ２０の平面図である。ここで、おむつ２０の構成をより明確に示す ためにその構造の一部を切断してあり、着用者に面したまたは接触しているおむ つ２０の一部、内表面は見る人に向かって傾斜している。図１に示すように、お むつ２０は好ましくは液体浸透上部シート２４と、この上部シート２４と結合さ れた液体不浸透後部シート２６と、上部シート２４と後部シート２６との間に配 置された吸収性コア２８と、上部シート２４と吸収性コア２８との間に配置され た流体処理材料２９とを具備する。特に指定されなければ、術語“上方”は物品 の着用者に向けて配置された構造の一部を意味し、“下方”は着用者から離れる 方向を意味する。 図１は上部シート２４と後部シート２６が概して吸収性コア２８よりも大きい 長さ及び幅寸法を有するおむつ２０の好ましい実施形態を示す。上部シート２４ 及び後部シート２６は、吸収性コア２８の端部を越えて延在し、これによってお むつ２０の周囲２２を形成している。上部シート２４、後部シート２６、吸収性 コア２８は種々の既知の構成により組み立てられるが、好ましいおむつの構成は 概して米国特許３８６０００３号（名称：使い捨ておむつのための収縮可能な側 部、発明者：Kenneth B．Buell、発行日：１９７５年１月１４日）と許可された 米国特許出願０７／７１５１５２号（名称：予め配置された弾性屈曲可能ヒンジ を有するウエスト部、発明者：Kenneth B．Buell、発行日：１９９１年６月１３ 日）に開示されている。 後部シート２６は吸収性コア２８の衣類表面に隣接して配置されており、好ま しくは当業界でよく知られた図示せぬ取り付け手段により接続されている。たと えば、後部シート２６は、一様な連続層の接着剤、パターン層の接着剤、あるい は分離線、スパイラル、スポット列の接着剤によって吸収性コア２８に固定され ている。満足すべき結果が得られた接着剤はミネソタ州、St.PaulのH.B.FullerC ompanyにより製造されＨＬ−１２５８として市場に出されているものである。 前記取り付け手段は好ましくは米国特許４５７３９８６（名称：使い捨て廃棄 物収容衣類、発明者：Minetola et al.、発行日：１９８６年３月４日）に開示 されている開放パターン網フィラメントの接着剤からなる。より好ましくは接着 剤フィラメントの複数の線はスパイラルパターンにうず巻かれている。このよう な構成は米国特許３９１１１７３号（発明者：Spraque,Jr.、発行日：１９７５ 年１０月７日）と米国特許４８４２６６６号（発明者：Werenicz、発行日：１９ ８９年６月２７日）に示された装置及び方法によって例示される。また、取り付 け手段は当分野でよく知られた熱接着、圧力接着、超音波接着、動力学接着、あ るいはその他の適当な方法による取り付け手段または前述したものの任意の組み 合わせによる。 後部シート２６は液体（たとえば尿）に対して不浸透であり好ましくは薄いプ ラスチックフィルムから製造されている。しかし、他の弾性液体不浸透材料を用 いることも可能である。ここで用いられている術語“弾性”は柔軟で一般的な外 形及び人体の形状に容易に順応する材料を意味する。後部シート２６は吸収性コ ア２８内に吸収されて収容された滲出物がベッドシート及び下着などのおむつ２ ０に接触する物品を濡らしてしまうのを防ぐ。後部シート２６は織物あるいは不 織材料、ポリエチレンまたはポリプロプレン熱可塑性フィルムなどの重合フィル ム、あるいはフィルムコーティングされた不織材料などの複合材料である。好ま しくは、後部シートは約０．０１２ｍｍから約０．０５１ｍｍまでの厚さをも つ熱可塑性フィルムである。 後部シートに特に適した材料は、米国、インジアナ州、Terre HauteのTredega rIndustries,Incにより製造されたＲＲ８２２０ブローフィルム及びＲＲ５４７ ５キャストフィルムである。後部シート２６は好ましくはより布らしい外見を提 供するためにエンボス及び／または艶消し仕上げされている。さらに後部シート ２６は、滲出物が後部シート２６を通るのを防止しながら、蒸気が吸収性コア２ ８から逃げるのを可能にする（すなわち呼吸可能である）。 上部シート２４は吸収性コア２８の体表面に隣接して配置されており、好まし くは当業界でよく知られた図示せぬ取り付け手段により吸収性コア２８及び後部 シート２６に接続されている。適当な取り付け手段は後部シート２６を吸収性コ ア２８に接続することに関して記載されている。ここで用いられる術語“接続” は、ある要素を他の要素に直接接続することにより当該ある要素が当該他の要素 に直接固定された構成や、ある要素を中間部材に接続し、この中間部材を他の要 素に接続することにより当該ある要素が当該他の要素に間接的に固定された構成 を含む。 概して上部シート２４は柔軟、ソフトな感触、着用者の皮膚に対して刺激を与 えない。さらに、上部シート２４はその厚さを介して容易に貫通するために液体 （例えば尿）を通す液体浸透性である。適当な上部シートは多孔性フォーム、網 状フォーム、開口のあるプラスチックフィルム、あるいは織物または不織ウェブ の自然繊維（例えば木材または綿繊維）、合成繊維（例えばポリエステルまたは ポリプロピレン繊維）または自然及び合成繊維の組み合わせなど、広範囲の材料 から製造される。上部シート２４を製造するために用いられる多数の製造方法が ある。例えば上部シート２４はスパン接着、カーディング処理、湿式堆積、ある いはメルトブロー処理、あるいは上記したものの任意の組み合わせによる不織ウ ェブである。 吸収性コアは概して圧縮可能で適合性があり着用者の皮膚に対して刺激を与え ないものであり、尿及び他の体外滲出物などの液体を吸収して収容することがで きるものでなければならない。 図１に示すように、吸収性コア２８は衣類表面(“低”部または“底”部)、 本体表面、側部端部、ウエスト端部を有している。全体の吸収性物品の設計にも っともよく適合するために、吸収性コア２８は種々の全体的サイズ及び形状（例 えば長方形、砂時計型、Ｔ字状、非対称など）で製造される。 吸収性コアはそれぞれ流体処理特性と機能が異なる複数の領域から製造される 。すなわち、第１の領域は、流体を強固に束縛して使用時の圧力の下においてさ え、これらを開放しないことなど、着用者に対して最小の不快感を与えるように 前記流体を蓄積するべく設計されている。さらなる領域は流体を獲得領域から最 終蓄積領域まで搬送するべく設計可能である。最終蓄積領域は上記２つの領域の 相対的構成に依存した寸法をもつことができる。 さらに本発明による物品は獲得領域２９を具備する。本発明は主として前記獲 得領域２９において使用するのに最も適した材料を改善することを目的としてい る。そのような領域はしばしば吸収性コア２８の頭部、すなわちコア２８と上部 シート２４との間に配置される。そのような獲得領域は物品の供給領域、すなわ ち、物品が着用者によって排出物としての体外滲出物を受ける領域を少なくとも 包囲する寸法を有する。しかしながら、獲得領域は最小よりも大きな寸法をもつ ことができ、種々の寸法をもっている。製造の容易さの観点からみると、好まし い形状は長方形であり、好ましい寸法は吸収性コア２８よりもより小さいもので ある。図１に示すように、獲得領域２９は“パッチ”として設計され、吸収性コ ア２８よりも小さい長手方向のひろがりを有する。他の設計において、吸収性物 品２８の全長にわたって延在する獲得領域２９を有することが望ましい。 良好な獲得機能を提供するために、前記獲得領域２９の主となるパラメータは 最大化すべき流体の取得（獲得）と、最小化すべき流体の再湿潤である。ある程 度の親水性の要件に加えて、そのような領域において使用される材料の最も関連 するパラメータは密度あるいは気孔率で表されるような開放性と、圧力下でさえ そのような開放構造を維持する能力、すなわち柔軟性である。 これらの流体処理要件（“パフォーマンス基準”）に加えて、他の要件につい ても考慮する必要がある。特にそのような材料は使い捨ておむつなどの大量生産 物品において使用され、したがって大量の原材料を処理、すなわち輸送、蓄積、 使用後の廃棄しなければならないことを考慮されなければならない。 輸送及び蓄積に関しては、“気孔率”の量を最小にすることが望まれる。すな わち、そのような応用における使用に最適であるよりも相対的に高い密度を輸送 することが望ましい。しかしながらこのことはウェブの良好な柔軟なふるまいが 要求される。すなわち、ウェブは強固に圧縮された後、“ロフト”（すなわち、 低い密度／大きな体積）を再獲得できなければならない。このことは明らかに使 用時により“ロフト”を提供して使用時の圧力状態下でさえ高い獲得パフォーマ ンスを維持することを可能とする。 そのような材料はウェブの全容積に対するウェブ内の固体材料により決まる体 積比により表現される。火災防止などの要件などを考慮することを含む、蓄積及 び兵站業務の容易さのために、材料は１０％未満の比率、好ましくは５％未満、 より好ましくは４．５％未満の比率を備えている必要がある。 使い捨てについては、一般的な議論において好ましくない影響を与える材料の 存在を最小にしなければならない。特に、重金属を含む材料からなる物品が焼却 ユニット、埋め立て地、あるいは堆肥ユニットに捨てられることは避けなければ ならない。 個々のあるいはこれらの要件のいくつかの限定された組み合わせを克服できる 多数の良好な材料がすでに存在し、それらの多くは熱接着材料の部類に属してい るが、単一の包括的な選択基準は存在せず、特に化学的あるいは樹脂接着ウェブ に対して存在しない。より詳細には、発明者は組成物を注意深く選択してそのよ うなウェブの条件を作るときに改善されたパラメータプロファイルを有する材料 が得られることを発見した。 本発明の好ましい実行は適当なウェブに接着される獲得材料を生成するために 繊維を使用することにより繊維構造の改善された特性を目的としている。 本発明において使用される基本材料は好ましくはある程度の親水度を有してい る。しかしながらこのことは、完全な親水性（すなわち約０の水に対する湿潤角 度（wetting angle）を有する）を意味するわけではなく、また、親水性がすべ ての領域におけるすべての表面にわたって一様であることを意味するものではな い。 概して、親水性は種々の程度の親水性を有するセルロース繊維あるいはポリマ ー材料を使用することにより親水性基本材料を始めとして得られる。例えば、ポ リエステル基本材料はポリプロピレン基本材料よりも親水性がより大きい。特に 後者については、共通に使用される方法は表面活性材料(界面活性材料)を付加的 に使用することである。ポリマー材料を使用するときにおいて概して押し出し工 程が繊維を形成するのに使用され、これによってそのような界面活性剤がこれら が押し出される前あるいは押し出された後の表面に適用される前に樹脂内に充填 される。また、獲得ウェブそれ自体は、例えば親水性材料から作られる繊維を具 備するウェブを形成した後にさらに親水化され、これによって界面活性剤の付加 により材料を親水化できる。 獲得材料特性に対する主な基準の１つは弾性なので、開始材料はある程度の弾 性をもつことが必要である。本発明に従った材料において良い結果を得るために 種々の弾性繊維が見出される。そのような公知の合成繊維は、ポリエチレンテレ フタレート、ポリエステル、ポリアミン、ポリアミド、弾性ポリオレフィンある いはそれらの組み合わせ（例えば副成分繊維フォーム）に基づいている。 好ましい繊維タイプはポリエステル（ＰＥＴ）を基礎とした繊維と、ポリプロ ピレン（ＰＰ）を基礎とした繊維である。ＰＥＴは原材料として特に良い弾性を 提供するが、アンチモンなどの好ましくない重金属を概して含んでいるためにあ まり好ましくない使い捨てプロファイルを提供する。アンチモンなどの重金属は 、これらを含む物品を焼却炉、埋め立て地、あるいは堆肥により廃棄するときに 好ましくない成分である。これに対してＰＰは広範に利用可能であり、より好ま しい使い捨てプロファイルを有する。しかし概して原材料として弾性が不足して いる。 本発明による流体獲得材料のための好ましい開始材料の構成成分は混合され、 湿式堆積法、乾式堆積法(alr-laying methods)、カード（carding process）処 理法を含む種々の方法によりウェブに形成される。ここではカード処理法が最も 好ましい方法である。 不織物などのシートを形成するために繊維材料をカード処理するための技術は よく知られており、“不織物：理論、プロセス、パフォーマンス及び試験”、Ｔ ＡＰＰＩプレス、アトランタ、ジョージア州、ＵＳＡ、Turbak編著など、当技 術分野での文献がある。 ウェブを形成した後に固体化（強化）しなければならない。従来の種々の熱接 着ウェブとは対照的に、本発明による獲得材料は、繊維ポリマーを溶融接着する ことなしに繊維をウェブに強化するためにさらなる化学的添加剤を具備している 。吸収性部材の物理的完璧さを増大するためのそのような化学的添加結合手段は 樹脂バインダ、ラテックス、スチレン−ブタジエン−ラバー(ＳＢＲ)、エチレン −ビニール−アセテート(ＥＶＡ)、エチレン−ビニール−アルコール(ＥＶＯＨ) 、アクリルを基礎とした樹脂、そして繊維ウェブに対する完璧さを増大するため に業界でよく知られたスターチである。 好ましい化学的バインダはスチレン−ブタジエンタイプである。これは米国オ ハイオ州、MogadoreのGenCorp社、あるいはLudwigshafen,FRGのBASF AGから入手 可能である。 本発明の他の側面において、高いガラス転移温度(これは示差走査熱量法（Ｄ ＳＣ）などの従来の解析ツールにより決定される）を有する樹脂から作られたウ ェブは低いガラス転移温度をもつ樹脂から作られたウェブよりも改善された弾性 を有することが見出された。ある温度（例えば使用時の温度）で異なるＴｇを有 する２つのウェブの材料特性を比較したとき、より高いＴｇを有する樹脂はより 低いＴｇをもつ樹脂よりももろいといえる。特に好ましいバインダ材料は０℃以 上のＴｇを有し、より望ましくは１５℃以上である。しかしながら、Ｔｇは繊維 樹脂の軟化温度よりも低くなければならない。 概して液体形態の化学的バインダ手段は、処理液中や濡れたロール上でウェブ をランさせたり、ウェブにバインダを吹き付けることを含む種々の従来の方法に よりウェブに適用される。 しかしながら、本発明の本質的な特徴は、ウェブはその厚さにわたってバイン ダの一様でない応用を有していることである。（吹きつけなどの）いつかの応用 技術はこの特徴を自動的に提供する。他の応用では、特殊な工程が行われるかあ るいは他の応用に対して望まれる一様なバインダ分布を目的とした特殊な工程は 除かれる。バインダの約３分の２がｚ方向プロファイルのウェブの約半分におい て存在するときに不均一分布の要件が満たされる。その幅（すなわち横断方向、 あるいはウェブのｙ方向）及びその長さ（すなわち機械方向あるいはウェブのｘ 方向）にわたって均一に分布させるべきであるが、他の２つの方向に直交する厚 さの第３の方向（すなわちｚ方向）は一様でない分布をもっていなければならな い。 例えば顕微鏡（例えば走査型電子顕微鏡）によりそのようなウェブの断面を検 査するときに化学的に結合樹脂が表面の一つに蓄積しているのが視覚的に検出で きる。ＮＭＲ技術などの他の技術もまた化学的バインダ分布を決定するのに適し ている。 付加された樹脂の総量は本発明にとって重要ではなく、概して１０％と５０％ の間の（乾燥された樹脂のためのキャリアを除く）最終的に乾燥され、硬化され たウェブにおける樹脂の重量パーセントが適当であり、好ましい範囲は２０％と ３５％の間であり、最も好ましいのは２５％と１０％との間である。 バインダがウェブに適用された後、硬化されて乾燥される。これは２つの効果 を得るためである。すなわち、それ自体及び繊維の両方を接着している樹脂のあ る程度の硬化を得るためと、当該樹脂のための水分あるいは他のキャリア流体を 除去するためである。 これは、加熱オーブンにより加熱ロールの上をウェブをランさせたり、赤外線 エネルギビームによりウェブを処理するなど、概してウェブにエネルギを提供す ることを目的とする従来の種々の方法によって達成することができる。このプロ セスの間、ウェブがその厚さ寸法（すなわちｚ方向）において圧縮されないこと が重要かつ望まれる。この望ましくない効果は、他の垂直方向すなわち幅（ある いは横断あるいはｙ方向）だけでなくｚ方向においていわゆる“ネックダウン” が起こる長さ（すなわち“機械”またはウェブのｘ方向）における十分な張力を 適用するときなどに副作用として発生する。さらに、ウェブを例えば多数の加熱 ロールの上をランさせるときには、ウェブのある程度の圧縮がそれを十分高速で 移送するために必要である。それゆえ、しばしば“キャンドライイング(can-dry ing)”と呼ばれるプロセスは好ましくなく、簡単な乾燥オーブンが好適する。 ウェブが上記の説明に従って形成された後、それはロール上に置かれ、例えば 上記した吸収性物品へと変換するのに使用される位置まで移送される。輸送及び 兵站処理のために、ウェブは好ましくは極度に圧縮されることにより輸送すべき 容積を最小にしている。しかしながら、材料の弾性が十分に強くない場合、その 材料は構造の開放性に大きく依存するパフォーマンス上の利点を失う。 本発明によるウェブの他の利点は、兵站業務及びハンドリングの要件に関する 特性に関している。大量の空気と比較的大きな特定の表面領域を含む材料は密度 が高くより固いものを含む構造よりも火災事故の可能性が高いことが知られてい る。したがって本発明による好ましいウェブは１０％以下の全体積に対する固体 体積比を有している。 本発明の特別の側面は吸収性物品における獲得材料の基本重量とどのようにし てこれを獲得するかに関している。現在のところ、ウェブの基本重量が約４０ｇ ｓｍ（バインダ基本重量を含む）を越える場合には、カード処理技術を用いるこ とは容易ではない。これは各カードあたりの漸次増加する基本重量は限定されて おり、製造ラインあたりのカードの数は必要な空間のみならず装置を設置するの に必要な労力を越えないようにするためである。しかしながら、吸収性物品設計 のパフォーマンス要件はしばしばこれよりも高い基本重量を必要とする。すなわ ち従来の技術は比較的低い基本重量の２つのウェブを互いに組み合わせることで ある。例えば、これはウェブを製造する場所で行うことができ、これにより２つ のロールが２つのウェブが同じ傾斜、例えば両方のウェブがバインダのより大き な容量を含むウェブの側部に属する上方向の表面を有するように単にアンワイン ド及び組み合わされる。その後、従来のウェブは所望の幅で切断され、よりよい ウェブ処理特性のために端部溶融プロセスが適用される。 しかしながら、単一層の高い基本重量ウェブをランさせることの最も望ましい 実行が可能でない場合には、低い基本重量のウェブを組み合わせて二層のウェブ にすべきであり、これにより、より高いバインダ濃度をもつウェブの２つの表面 が外方向に配置され、その長さ（ｘ方向）にそってウェブを折りたたむことによ り最も容易に達成でき、低いバインダ濃度の２つの表面は上部に配置され、互い に直接接触する。 この樹脂接着は、基本ポリマーよりもより親水性が大きいスチレンブタジエン タイプの樹脂などの化学的バインダによって達成することができる。それはウェ ブの厚さ（すなわち横断機械方向に直交するより小さいｚ方向、または幅方向、 及び、ウェブの機械方向、または長さ方向）にわたって不均一な分布でウェブに 含侵される。これにより樹脂は第２の表面よりも第１の表面に関して基本重量の より高い濃度をもつ。約２５％の全（平均）樹脂濃度においては、違いは、第１ の表面をも含むウェブの上半分における全樹脂の約２／３をもつことにより近似 される。 非等方性の樹脂への応用は表面の異なる毛羽立ち(fuzziness)となる。すなわ ち、比較的大きな量の樹脂を有する第１の表面は対向部よりも毛羽立ちが小さい 。この毛羽立ちの違いは異なる感触（きめ）になり、これは表面の毛並みを比較 すること、または既知の標準的な方法により測定可能な摩擦値の各々の係数を比 較することにより容易に決定することができる。 本発明による好ましい材料は、取り引き表示（trade designation）５３１５ ６Ａの下で、米国、オハイオ州、シンシナチのStearns Inc.により製造されてい る。この材料は樹脂接着ＰＥＴウェブであり、表１のサンプル１に列挙されてい る。この樹脂接着は基本ポリマーよりも親水性が大きいスチレンブタジエンタイ プにより達成される。そのような樹脂は米国、オハイオリ州、MogadoreのGenCor pなどから入手可能である。樹脂はウェブの厚さ（すなわち横断機械方向に直交 するより小さなｚ方向あるいは幅方向、及びウェブの機械方向あるいは長さ方向 ）にわたって非均一の分布でウェブに含浸される。これにより樹脂は第２の表面 よりも第１の表面においてより高い濃度の基本重量をもつようになる。約２５％ (基本重量)の全（平均）樹脂濃度と相違は第１の表面を含み、使用時に着用者に 向けて配置されるウェブの上半分における全樹脂の約２／３をもつことによって 近似される。 他の好ましい材料（表１のサンプル２）は、ＰＥＴ繊維によってパイロットラ イン設備についての試験材料として米国、Wa1poleのVeratec Inc.により製造さ れている。これらは５５ｇｓｍの基本重量で従来のカード処理装置を適用するこ とでウェブにされる。 さらなる材料は米国、ニュージャジー州、Landisville PGI,FIBERTECHによ り製造されている樹脂接着ＰＥＴウェブである。これは取り引き表示６８３０の 下に提供されている。表のサンプル４は従来の材料であり、約２７ｇｓｍの２層 が、同じ方向及び同じ傾斜に配置されるように組み合わされる。すなわち、それ らは互いに重ねることにより製造される。 表１のサンプル３はウェブの傾斜、すなわち互いに関するそれらの相対的位置 合わせを除いて同じ材料である。 そのような材料は表１に列挙されているような説明パラメータ及びパフォーマ ンスパラメータを有している。 表１ サンプル識別 １ ２ ３ ４(comp) Veratec Stearns FIBERTECH 層の数[-] １ １ ２Ａ ２Ｂ 基本重量[g/m2] ５５ ５５ ５５ ５５ 密度 [g/cm3] ０．０４２ ０．０４１ ０．０８６ ０．０８６ 弾性-厚さ損失 低圧 [%] ２４ ２４ ３０ ３０ ピーク [%] ６５ ７５ ５８ ５８ 原材料獲得 １回目の供給[sec] n.a. ０．６３ ０．６０ ０．７１ ２回目の供給[sec] ０．７０ ０．９０ １．６０ １．９０ ３回目の供給[sec] ０．９０ ０．９９ １．９３ ２．１４ この表はまた、少なくとも４０ｇｓｍの基本重量の厚さにわたって連続的樹脂 濃度傾斜（すなわち濃度が１つの表面から他の表面にかけて実質的に連続的に減 少する）を有する単一層材料を用いる第２実施形態に対する結果を示している。 したがって、ウェブの２つの層間の流体移送抵抗は除去される。 本発明のさらなる実施形態は、最善の弾性のために最適化された樹脂形成の容 易な選択と流体処理パフォーマンスを可能にする基準である。驚くべきことに、 高いガラス転移温度（これは示差走査熱量法（ＤＳＣ）などの従来の解析ツール により決定される）を有する樹脂から作られたウェブは低いガラス転移温度をも つ樹脂から作られたウェブよりも改善された弾性を有することが見出された。表 ２に記載の３つのウェブをそれらのＴｇと仕上げられた製品における各々のパフ ォーマンスと比較することはこれらの効果を明白に示している。 したがって、低いＴｇをもつ異なる結合樹脂を用いる場合を除いて上記サンプ ル３として作成された、さらなるサンプル（サンプル５）が含められた。パフォ ーマンスを評価するために、これらの材料は仕上げ製品に含まれた。仕上げ製品 は本発明の主題である獲得材料の付加的挿入を除いて、PAMPERS BabyDry Maziサ イズを製造するために使用される従来のおむつ製造ラインを用いて製造される。 上記獲得材料は、２４１ｍｍ×９０ｍｍの寸法で前面のテープのない（untaped ）コア端部から２８ｍｍのオフセットでＣＤ方向に配置され、残りの吸収性材料 の再均衡すなわちクロスリンクされたセルロース材料の量を５．３ｇから６．６ ｇに変更し、蓄積コア毛羽量を２３ｇから１９ｇに変更し、超吸収剤の量を８ｇ から１３ｇに変更する。さらに、超吸収剤の種類を、前回使用したタイプＳＸＭ １００（ドイツ国、KrefeldのSTOCKHAUSENから入手可能）から同じ供給者のタイ プＴ５３８３あるいはタイプＡＳＡＰ２３００（イギリス、マンチェスターのCh emdal Ltdから入手可能）に変更する。 最終的にできる製品は後述するように仕上げ製品獲得試験により試験される。 表２ サンプル識別 １ ３ ５ Veratec FIBERTECH 層の数 １ ２ ２ Ｔｇ [℃] ＋１５ −５ −２０ 仕上げ製品獲得 [ml/sec] １回目の噴出 ７．６５ ５．６８ ５．２８ ２回目の噴出 ５．４７ ３．１８ ２．９９ ３回目の噴出 ３．２８ １．９４ １．４５ ４回目の噴出 ２．０４ １．２３ ０．８３ 明らかに、低いＴｇ樹脂を用いて製造されるウェブは他の樹脂を用いて画一的 に製造されるウェブよりもよりよいパフォーマンスを有する。好ましいパフォー マンスをもつウェブはＳＢＲポリマーに基づくものである。 以上、本発明の主な及びパフォーマンスに関連した側面について説明したが、 本発明により製造されるウェブのさらなる利点について以下に説明する。 まず、特に本発明によるこれらのウェブを使い捨て吸収性物品に適用するにあ たって、種々の副成分の運命は関連がある。ウェブを含むＰＥＴファイバは好ま しくない成分としてのアンチモンの増大するレベルを有していることがわかった 。従って、本発明のさらなる目的は、改善されたパフォーマンス特性を提供する とともにそのような成分を含まないことにある。この目的は現在の基準に従う流 体処理パフォーマンスを犠牲にすることなしに基本樹脂を選択することによって 達成することができる。 そのようなウェブの特に好ましい実施形態はＰＰ繊維を具備し、このＰＰ繊維 は広範に用いられている熱接着ではなく、好ましくはＳＢＲ樹脂により化学的に 接着される。繊維樹脂それ自体はより小さな弾性を有しているので、良好なパフ ォーマンスを提供するために十分な弾性力を有しながら０．０５５ｇ／ｃｍ３以 下の密度でそのようなウェブを製造することが望ましい。 本発明によるウェブのさらなる利点は、兵站業務及びハンドリングの要件に関 する特性に関連している。より多くの量の空気を含み相対的に大きな表面領域を もつ材料はより密度が高くより固体を含む構造よりも火災災害を起こしやすいこ とが知られている。したがって、本発明の教義を特に０．０５ｇ／ｃｍ３未満の 密度、１０％未満、好ましくは５％、より好ましくは４．５％未満の固体対体積 比率をもつウェブに適用することが有用である。 上記のことは実質的に繊維構造からなるウェブについて説明したが、同じ原理 が、それらが本発明の獲得パフォーマンス基準を満たすという条件で、他の多孔 性構造にも適用することができる。 試験方法 特に指定がない限り本試験は約２３＋／−２℃及び５０＋／−％の相対湿度の 制御された実験室条件の下で実行される。試験標本は試験の前に２４時間の間こ れらの条件の下で蓄積される。 密度／厚さ／基本重量の測定 サンプルカッターによる切断などにより得られる規定領域の標本は少なくとも ０．１％の確度に計量される。厚さは、規定の重量で供給される２ｃｍの直径を 有する平らなプレートを有する従来の厚さ測定装置を用いることにより５５０Ｐ ａ（０．０８ｐｓｉ）の印加圧力の下で測定される。次に試験標本はこのプレー トと平らな表面との間に配置され、プレートとベース表面との間の距離が測定さ れる。（過剰圧縮を避けるために）注意深く２２５ｇの重量を加える（これによ り１７４７Ｐａの圧力になる）ことにより標準の厚さ測定が実行される。重量は 少なくとも約５秒の間放置され、この間、距離の読み取りが行われる。試験デー タの代表的な数を提供するためにこの手順が１つの標本に対して少なくとも３回 反復される。 試験標本の基本重量は既知の領域の試験標本の重量を十分に正確に決定するこ とによって決定される。都合がよいことに、１０ｃｍ×１０ｃｍの試験標本が例 えば０．００１ｇの正確さをもつスケール上で計量される。 ｇ／ｍ２で表された単一領域あたりの重量としての基本重量、５５０Ｐａ圧力 でｍｍで表された厚さ、ｇ／ｃｍ３で表された密度は容易に計算される。 弾性測定 弾性測定はインストロン器械などの力計においてサンプル材料を圧縮および伸 長することによりサンプル材料の積層体に関して実行される。 サンプルは４ｃｍ×４ｃｍの寸法で準備される。サンプル材料の１５層の積 層体（伸長されたとき約３ｃｍの高さ）は２つの金属板の間に配置される。この 金属板はサンプルサイズよりも大きく、インストロン試験機などの従来の圧縮／ 圧力解析装置内に取り付けられる。次に装置は圧縮及び伸長サイクルにおいて分 あたり１００ｍｍのクロスヘッド速度で動作され、変位および対応する力の値( これは各圧力へと変換される)がグラフ表示あるいは接続されたあるいは内部の コンピュータユニットにおけるデータファイルの形態で記録される。 本装置は圧力なしと４８２６Ｐａ（０．７ｐｓｉ）までの圧力の間でそれぞれ ３つのサイクルで動作される。１５層の対応する厚さが記録される。 ピーク張力（４８２６Ｐａ）での厚さ損失及び圧力印加の後の厚さ損失（６９ Ｐａ｛０．０１ｐｓｉ）は、３つのサイクルから取られた値を平均化し、上記し た方法により測定された初期厚さに関連させることにより記録される。 人工尿の処方 特に指定がない限り試験方法において使用される特別の人工尿は概してJaycoS ynUrineとして知られ、ペンシルバニア州Camp HillのJayco PharmaceuticalsCom panyから入手可能である。この人工尿に対する公式は次の通りである。２．0ｇ ／： のＫＣｌ，２．０ｇ／ｌのＮａ２ＳＯ４、０．８５ｇ／ｌの（ＮＨ４）Ｈ ２ＰＯ４、０．１５ｇ／ｌの（ＮＨ４）Ｈ２ＰＯ４、０．１９ｇ／ｌのＣａＣ１ ２、ａｄ ０．２３ｇ／ｌのＭｇＣ１２。すべての化学品は試薬用である。人工 尿のｐＨは６．０乃至６．４である。 原材料獲得試験 原材料のパフォーマンス特性を評価するために、標準工業試験方法は流体処理 特性に関してよりよい利点を得るために変更された。開始点はＥＤＡＮＡ推奨試 験１５０.３−９６である:欧州使い捨て及び不織物協会(ＥＤＡＮＡ)、Brussels ,ベルギーにより１９９６年２月に発行された不織布カバーストック滲み通り時 間(Nonwoven coverstock Strike Through Time)。 実質的にはこの方法は試験流体の既知の量が試験標本を貫通するのに要する時 間を測定する。この試験設定は規定のオリフィスとこのオリフィス内に配置され た電極に接続された電子タイマーとを有する特別の試験プレートを具備する。 本発明の利点を示すために、この試験は次のように変更された。まず、試験流 体は上記したものに置き換えられた。第２に、試験は３回行われ、標本の下の同 じ試験パッド上の負荷の間に１分の待機時間を有する。さらに３つの各々の滲み 通り時間が記録された。 仕上げ製品獲得試験 図２に関して、吸収性構造（１０）は、標本表面の上方５ｃｍの高さから、ポ ンプ（米国、シカゴ州のCole Parmer Instrumentsにより供給されるモデル７５ ２０−００）を用いて、１５ｍｌ／ｓの割合で７５ｍｌの人工尿が供給された。 尿を吸収するのに要する時間はタイマーにより記録される。上記供給は物品が十 分に充填されるまでちょうど５分の供給間隔で５分ごとに反復される。現在の試 験データは４回の供給により生成される。 コアを具備し、上部シート及び後部シートを含む試験サンプルは、パースペッ クス箱（その底部１２のみが図示されている）内のフォーム台１１上に平らにし て置かれる。実質的にその中間に５ｃｍ直径の開口を有するパースペックスプレ ート１３がサンプルの頭部に置かれる。人工尿は上記開口に固定、接着されたシ リンダ１４を介してサンプルに導入される。電極１５は吸収性構造１０の表面に 接触してプレートの低表面に置かれる。電極はタイマーに接続される。負荷１６ は例えば赤ちゃんの重量をシュミレートするためにプレートの頭部に置かれる。 ５０ｇ／ｃｍ２（０．７ｐｓｉ）の圧力が概してこの試験において使用された。 試験流体がシリンダに導入されるとき、それは概して吸収性構造の頭部に蓄積 され、電極間に電気的回路を完成する。これがタイマーを開始させる。このタイ マーは吸収性構造が尿の噴出(gush)を吸収したときに停止して電極間の電気的接 触が切断される。 獲得率は単位時間（ｓ）あたりに吸収される噴出体積（ｍｌ）として定義され る。獲得率はサンプルに導入される各噴出に対して計算される。本発明の観点か ら特に注目の対象となるのは４回の噴出のうちの最初と最後の噴出である。 この試験は主として約３００ｍｌから４００ｍｌの吸収性容量をもつ製品を評 価するために設計されている。もし大きく異なる容量の製品が評価されたときに は、特に噴出ごとの量体容積の設定を理論上の容積の約２０％に適宜調整すると もに変位を記録しなければならない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ａ６１Ｆ 13/15 (81)指定国 ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ， ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，Ｔ Ｄ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ， ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ， ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，Ｌ Ｔ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ， ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，Ｕ Ａ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 ボクダンスキー、ザビーネ ドイツ連邦共和国、デー―61389 シュミ ッテン、アム・ザルツグルント ７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．互いに直交する実質的に平坦な方向（ｘ、ｙ方向）に延在し、その厚さ（ｚ 方向）が他の２つの方向に直交して延在する第１及び第２の表面を有し、吸収性 物品において使用するための多孔性の流体処理材料であって、基礎ポリマー材料 を具備し、 前記流体処理材料が１７４７Ｐａの圧力で０．１５ｇ／ｃｍ３未満の密度を有 し、前記ベースポリマーよりも大きな親水性を有し、前記厚さ（ｚ方向）にわた って前記流体処理材料内に不均一に分布した樹脂により化学的に接着され、これ によって、前記樹脂の少なくとも２／３が使用時の着用者に向けて傾斜する前記 材料の上半分内に収容され、前記第２の表面よりも前記第１の表面について重量 基本に関する樹脂のより高い濃度を有し、前記流体処理材料は第３番目の噴出で ２秒未満の原材料獲得パフォーマンスを有することを特徴とする多孔性流体処理 材料。 ２．第３番目の噴出で１秒未満の原材料獲得パフォーマンスを有することを特徴 とする請求項１記載の多孔性流体処理材料。 ３．４０ｇｓｍ以上の基本重量を有し、１層の材料から作られていることを特徴 とする請求項１または２記載の多孔性流体処理材料。 ４．低い樹脂濃度を有する前記２つの第２の表面が互いに直接接触するように、 １層の材料を折り畳んだ状態で４０ｇｓｍ以上の基本重量を有することを特徴と する請求項１乃至３のいずれか１つに記載の多孔性流体処理材料。 ５．低い樹脂濃度を有する前記２つの第２の表面が互いに直接接触するように、 １層の材料を折り畳んだ状態で５０ｇｓｍ以上の基本重量を有することを特徴と する請求項４記載の多孔性流体処理材料。 ６．上記記載の弾性試験により測定したときにその厚さの７５％以上を維持する ことを特徴とする請求項３記載の多孔性流体処理ウェブ／サブストレート。 ７．前記接着樹脂は５℃以上のガラス転移温度Ｔｇを有することを特徴とする請 求項１記載の多孔性流体処理材料。 ８．前記Ｔｇは１５℃よりも高いことを特徴とする請求項７記載の多孔性流体処 理材料。 ９．前記樹脂は、スチレン−ブタジエン−ラバー(ＳＢＲ)、エチレン−ビニール −アセテート(ＥＶＡ)、エチレン−ビニール−アルコール(ＥＶＯＨ)、アクリル を基礎とする樹脂の群から選択されたポリマーを具備することを特徴とする請求 項７記載の多孔性流体処理材料。 １０．繊維を具備することを特徴とする請求項１記載の多孔性流体処理材料。 １１．前記繊維はポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミン、ポリアミドから 選択されたポリマーを具備することを特徴とする請求項９記載の多孔性流体処理 材料。 １２．前記繊維はポリプロピレンを具備することを特徴とする請求項９記載の多 孔性流体処理材料。 １３．前記ウェブは実質的にアンチモンフリーであることを特徴とする請求項１ ０記載の多孔性流体処理材料。 １４．０．０５５ｇ／ｃｍ３未満の密度を有することを特徴とする請求項１１記 載の多孔性流体処理材料。 １５．７５％以上の弾性を有することを特徴とする請求項１記載の多孔性流体処 理材料。 １６．前記材料は繊維であり、カードプロセスにより形成されることを特徴とす る請求項１１記載の多孔性流体処理材料。 １７．体積に対する固体の重量で１０％未満の値を有することを特徴とする請求 項１３記載の多孔性流体処理材料。 １８．体積に対する固体の重量で５％未満の値を有することを特徴とする請求項 １３記載の多孔性流体処理材料。 １９．体積に対する固体の重量で４．５％未満の値を有することを特徴とする請 求項１３記載の多孔性流体処理材料。 ２０．上記した請求項のいずれかに記載の多孔性流体処理材料を具備する吸収性 衛生物品。 ２１．２０ｇｓｍ以上の基本重量を有するカード処理されたウェブを形成し、 ５℃未満のガラス転移温度Ｔｇを有する化学的バインダ樹脂を選択し、 前記樹脂を前記ウェブの厚さにわたって不均一に分布させて前記ウェブの一表 面が前記ウェブの対向表面よりも高い樹脂含有量をもつように、前記ウェブを前 記樹脂によって含浸する ことによって多孔性流体処理層を生成する方法。 ２２．非圧縮状態にあるときに前記樹脂が含浸されたウェブを硬化及び乾燥させ るために増大した温度にさらす工程をさらに具備することを特徴とする請求項２ １記載の方法。 ２３．前記カード処理されたウェブは４０ｇｓｍ以上の基本重量で形成されるこ とを特徴とする請求項２１記載の方法。 ２４．請求項５に記載の多孔性流体処理層を用いる工程を具備することで前記ウ ェブの折り畳みは前記物品を製造するプロセス工程として実行される吸収性衛生 物品を製造する方法。 ２５．第４番目の噴出において１．５ｍｌ／秒以上の仕上げ製品獲得パフォーマ ンスを有する衛生吸収性物品を得る請求項１〜１９のいずれか１つに記載の多孔 性流体処理材料の使用。 ２６．０．０５５ｇ／ｃｍ３未満の密度を有するポリオレフィンの群から選択さ れた繊維を具備する多孔性流体処理材料を結合するために、スチレン−ブタジエ ン−ラバー(ＳＢＲ)、エチレン−ビニール−アセテート(ＥＶＡ)、エチレン−ビ ニール−アルコール(ＥＶＯＨ)、アクリルを基礎とした樹脂の群から選択された 化学的バインダの使用。 ２７．請求項１〜１９のいずれか１つによる材料を生成するために乾燥の間実質 的に張力の無い状態を可能にする乾燥オーブンの使用。 ２８．ポリオレフィン繊維を具備する多孔性流体処理材料を生成するための化学 的バインダ樹脂の使用。 ２９．使い捨て吸収性物品における上記の請求の範囲のいずれかによる多孔性流 体処理材料の使用。