JP2002505911A - 高フラックス分配部材を脱水させる改良された能力を有する液体貯蔵部材を含む吸収性構造 - Google Patents
高フラックス分配部材を脱水させる改良された能力を有する液体貯蔵部材を含む吸収性構造Info
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、液体の収集/分配のための第1領域および液体の貯蔵のための第2領域を有する吸収性製品において使用される吸収性構造に関する。第1領域は、第2領域が第1領域からなお効率的に排水できるように十分に高い毛管吸収圧を示す材料または部材を含むとき、比較的高い毛管脱着圧を有する材料を含有することができる。かくして第1領域は、12.4cmの高さで0.075g/cm 2 /secを超える累積フラックスおよび/またはこの高さで120秒未満の吸い上げ時間を有する材料を含み、第2領域の材料は要件:(a)キャプソープション試験において35cmで少なくとも15g/gの吸収能力;および/または(b)キャプソープション試験において0cmで少なくとも15g/gの吸収能力および40cmで少なくとも55%の吸収効率;および/または(c)キャプソープション試験において少なくとも35cmの0cm吸収高さでのその容量の50%での毛管収着吸収高さ(CSAH50)の少なくとも1つを満たす。
Description
【0001】 発明の一般分野 本発明は、主として、尿のような排泄物を収容および保持するために設計され
ている吸収性製品に関する。そのような構造は、乳児用おむつ、トレーニングパ
ンツ、成人用尿失禁製品、その他のような吸収性使い捨て衛生製品に有用である
。
ている吸収性製品に関する。そのような構造は、乳児用おむつ、トレーニングパ
ンツ、成人用尿失禁製品、その他のような吸収性使い捨て衛生製品に有用である
。
【0002】 背景/先行技術 例えば使い捨ておむつ、トレーニングパンツ、成人用尿失禁製品のような尿ま
たは大便のような排泄物を収容および保持するための吸収性製品は当該分野にお
いてよく知られており、それらの性能を改良することに大きな努力が費やされて
きた。おむつのようなより良好に機能する吸収性製品を提供する能力は、排泄さ
れた大量の体液、特に尿を収集および貯蔵することのできる比較的薄い吸収性コ
アもしくは吸収性構造を開発する能力に左右されてきた。
たは大便のような排泄物を収容および保持するための吸収性製品は当該分野にお
いてよく知られており、それらの性能を改良することに大きな努力が費やされて
きた。おむつのようなより良好に機能する吸収性製品を提供する能力は、排泄さ
れた大量の体液、特に尿を収集および貯蔵することのできる比較的薄い吸収性コ
アもしくは吸収性構造を開発する能力に左右されてきた。
【0003】 この点に関しては、しばしば「ヒドロゲル」、「超吸収体」または「親水コロ
イド」もしくは「ヒドロゲル形成」材料と呼ばれるある種の吸収性ポリマーの使
用が特に重要であった。例えば、吸収性製品におけるそのような吸収性ポリマー
(以後、「ヒドロゲル形成吸収性ポリマー」と呼ぶ)の使用を開示している19
72年1月13日に発行された米国特許第3,699,103号(Harperら)お
よび1972年6月20日に発行された米国特許第3,770,731号(Harm
on)を参照。実際に、より薄いおむつの開発は、典型的には、繊維基質と組合せ
て使用されたときに排泄された大量の体液を吸収するこれらのヒドロゲル形成吸
収性ポリマーの能力を利用したより薄い吸収性コアの直接的結果であった。例え
ば、薄くてコンパクトな、かさ高くないおむつを作るときに有用である繊維基質
およびヒドロゲル形成吸収性ポリマーを含む二重層コア構造を開示している19
87年6月16日に発行された米国特許第4,673,402号(Weismanら) および1990年6月19日に発行された米国特許第4,935,022号(La
shら)を参照。さらにどちらもそこにポリマーが浸潤した後にゲル連続液体輸送
ゾーンを形成する高濃度のヒドロゲル形成ポリマーの領域を含む吸収性コアに関
する1996年10月8日に発行された米国特許第5,562,646号(Gold
manら)および1997年2月4日に発行された米国特許第5,599,335 号(Goldmanら)も参照。
イド」もしくは「ヒドロゲル形成」材料と呼ばれるある種の吸収性ポリマーの使
用が特に重要であった。例えば、吸収性製品におけるそのような吸収性ポリマー
(以後、「ヒドロゲル形成吸収性ポリマー」と呼ぶ)の使用を開示している19
72年1月13日に発行された米国特許第3,699,103号(Harperら)お
よび1972年6月20日に発行された米国特許第3,770,731号(Harm
on)を参照。実際に、より薄いおむつの開発は、典型的には、繊維基質と組合せ
て使用されたときに排泄された大量の体液を吸収するこれらのヒドロゲル形成吸
収性ポリマーの能力を利用したより薄い吸収性コアの直接的結果であった。例え
ば、薄くてコンパクトな、かさ高くないおむつを作るときに有用である繊維基質
およびヒドロゲル形成吸収性ポリマーを含む二重層コア構造を開示している19
87年6月16日に発行された米国特許第4,673,402号(Weismanら) および1990年6月19日に発行された米国特許第4,935,022号(La
shら)を参照。さらにどちらもそこにポリマーが浸潤した後にゲル連続液体輸送
ゾーンを形成する高濃度のヒドロゲル形成ポリマーの領域を含む吸収性コアに関
する1996年10月8日に発行された米国特許第5,562,646号(Gold
manら)および1997年2月4日に発行された米国特許第5,599,335 号(Goldmanら)も参照。
【0004】 吸収性製品の貯蔵構造における主要成分としてのヒドロゲル形成吸収性ポリマ
ーに加えて、またはその代わりに、高内相油中水型エマルジョン(「HIPE」
)から得られたポリマーフォーム材料の使用が確認されてきた。例えば、199
3年11月9日に発行された米国特許第5,260,345号(DesMaraisら) 、1995年2月7日に発行された米国特許第5,387,207号(Dyerら)
、および1997年7月22日に発行された米国特許第5,560,222号(
DesMaraisら)を参照。
ーに加えて、またはその代わりに、高内相油中水型エマルジョン(「HIPE」
)から得られたポリマーフォーム材料の使用が確認されてきた。例えば、199
3年11月9日に発行された米国特許第5,260,345号(DesMaraisら) 、1995年2月7日に発行された米国特許第5,387,207号(Dyerら)
、および1997年7月22日に発行された米国特許第5,560,222号(
DesMaraisら)を参照。
【0005】 吸収性構造および吸収性製品におけるそのような材料の適用もまた、例えば1
986年9月9日にWeismanらへ発行された「高密度吸収性構造」と題する米国 特許第4,610,678号;1987年6月16日にWeismanらへ発行された 「二重層状コアを備えた吸収性製品」と題する米国特許第4,673,402号
;1989年12月19日にAngstadtへ発行された「ダスチング層を有する吸収
性コア」と題する米国特許第4,888,231号;Bewick−Sonntagらの欧州 特許第A−0640330号;米国特許第5,180,622号(Bergら);米
国特許第5,102,597号(Roeら);米国特許第5,387,207号(L
aVon);EP−A−774,242;または1996年3月29日に出願された 欧州特許出願96105023.4および1996年5月28日に出願された欧
州特許出願96108394.6、またはEP−A−0,797,968号およ
びEP−A−0,810,078号に記載されているようにしばしば構造の薄さ
のような心地よさの側面を考慮に入れて構造内での液体の貯蔵に焦点が置かれて
きた。
986年9月9日にWeismanらへ発行された「高密度吸収性構造」と題する米国 特許第4,610,678号;1987年6月16日にWeismanらへ発行された 「二重層状コアを備えた吸収性製品」と題する米国特許第4,673,402号
;1989年12月19日にAngstadtへ発行された「ダスチング層を有する吸収
性コア」と題する米国特許第4,888,231号;Bewick−Sonntagらの欧州 特許第A−0640330号;米国特許第5,180,622号(Bergら);米
国特許第5,102,597号(Roeら);米国特許第5,387,207号(L
aVon);EP−A−774,242;または1996年3月29日に出願された 欧州特許出願96105023.4および1996年5月28日に出願された欧
州特許出願96108394.6、またはEP−A−0,797,968号およ
びEP−A−0,810,078号に記載されているようにしばしば構造の薄さ
のような心地よさの側面を考慮に入れて構造内での液体の貯蔵に焦点が置かれて
きた。
【0006】 その他の開示は、良好な収集特性と特定液体貯蔵能力を有する材料を含む他の
領域への分配特性とを有する材料を含む製品の特定領域を通しての液体の移動に
関する、1997年3月27日に出願されたPCT出願US97/05046に
おけるように着用者の脚の間の領域において低い能力(容量)を有する構造から
作られている。
領域への分配特性とを有する材料を含む製品の特定領域を通しての液体の移動に
関する、1997年3月27日に出願されたPCT出願US97/05046に
おけるように着用者の脚の間の領域において低い能力(容量)を有する構造から
作られている。
【0007】 発明の目的 そのような材料は毛管輸送機構を念頭において設計されており、従って最終貯
蔵材料のより近くにはより細い毛管および/または高親水性を有する材料を、負
荷ゾーンのより近くにはより大きな孔隙および低親水性を有する材料を配置する
ことを目的としているが、収集/分配材料が水溶液を輸送するだけではなく水溶
液を保持する傾向を有していることは認識されておらず、それは特定条件下では
最終的に例えば再湿潤もしくは液体収集および/または分配性能の低下のような
望ましくない作用を生じさせることがあり、これは特に収集および分配特性を平
衡させるように設計されている収集/分配材料について顕著である。
蔵材料のより近くにはより細い毛管および/または高親水性を有する材料を、負
荷ゾーンのより近くにはより大きな孔隙および低親水性を有する材料を配置する
ことを目的としているが、収集/分配材料が水溶液を輸送するだけではなく水溶
液を保持する傾向を有していることは認識されておらず、それは特定条件下では
最終的に例えば再湿潤もしくは液体収集および/または分配性能の低下のような
望ましくない作用を生じさせることがあり、これは特に収集および分配特性を平
衡させるように設計されている収集/分配材料について顕著である。
【0008】 従って、本発明の目的は、良好に機能する収集/分配材料もしくは部材、特に
改善された液体分配挙動を示すそのような材料が貯蔵材料もしくは部材によって
効率的に脱水され得るように液体処理特性の改良された平衡を有する吸収性構造
を提供することである。
改善された液体分配挙動を示すそのような材料が貯蔵材料もしくは部材によって
効率的に脱水され得るように液体処理特性の改良された平衡を有する吸収性構造
を提供することである。
【0009】 本発明のもう1つの目的は、これが高液体吸引能力を有する液体貯蔵材料もし
くは部材によって達成されることである。
くは部材によって達成されることである。
【0010】 本発明のさらにもう1つの目的は、高毛管吸引能力を有する吸収性貯蔵材料も
しくは部材を提供することであり、ここで吸収性貯蔵材料もしくは部材はヒドロ
ゲル形成吸収性ポリマーを含むものである。
しくは部材を提供することであり、ここで吸収性貯蔵材料もしくは部材はヒドロ
ゲル形成吸収性ポリマーを含むものである。
【0011】 本発明のさらにもう1つの目的は、以下に述べるようなキャプソープション(
capsorption)試験を適用することによってそのような吸収性構造のために適切 な材料の組合せを選択することである。
capsorption)試験を適用することによってそのような吸収性構造のために適切 な材料の組合せを選択することである。
【0012】 概要 本発明は、互いに液体連通する第1領域および第2領域を備えた吸収性構造で
あって、第1領域は良好な液体輸送特性を有する材料を含み、第2領域は第1領
域を脱水し得る良好な液体吸収特性を有する材料を含むところの吸収性構造であ
る。
あって、第1領域は良好な液体輸送特性を有する材料を含み、第2領域は第1領
域を脱水し得る良好な液体吸収特性を有する材料を含むところの吸収性構造であ
る。
【0013】 かくして、第1領域における材料は、12.4cmの高さで0.075g/c
m2 /secを超え、好ましくは0.12g/cm2 /secを超える累積フラ
ックス(cumulative flux)を有するものとして記述することができる。あるい は、第1の材料の液体分配特性は、12.4cmの高さで120秒未満の、好ま
しくは50秒未満の吸い上げ時間(wicking time)を有するこの材料として表現
することができる。好ましい実施形態において、8.3cmの高さでの吸い上げ
時間は、1つの優先的方向(縦方向のような)において、それに直角な方向にお
ける吸い上げ時間の80%未満であり、累積フラックスはこの優先的方向につい
て0.120g/cm2 /secである。
m2 /secを超え、好ましくは0.12g/cm2 /secを超える累積フラ
ックス(cumulative flux)を有するものとして記述することができる。あるい は、第1の材料の液体分配特性は、12.4cmの高さで120秒未満の、好ま
しくは50秒未満の吸い上げ時間(wicking time)を有するこの材料として表現
することができる。好ましい実施形態において、8.3cmの高さでの吸い上げ
時間は、1つの優先的方向(縦方向のような)において、それに直角な方向にお
ける吸い上げ時間の80%未満であり、累積フラックスはこの優先的方向につい
て0.120g/cm2 /secである。
【0014】 この第2領域を脱水し得るためには、第2領域における材料は、毛管収着試験
で評価し得るような良好な吸収性を満足しなければならない。
で評価し得るような良好な吸収性を満足しなければならない。
【0015】 かくして、そのような材料は、少なくとも15g/gの、好ましくは少なくと
も20g/gの35cmでの毛管収着吸収能力(Capillary Sorption Absorptio
n Capacity)(CSAC35)を有する。代替態様において、そのような材料は
、少なくとも15g/gの、好ましくは20g/gの、より好ましくは25g/
gを超える、さらに好ましくは35g/gを超える0cmでの毛管収着吸収能力
(CSAC0)および少なくとも55%の、好ましくは65%の40cmでの毛
管収着吸収効率(Capillary Sorption Absorption Efficiency)(CSAE40
)を有する。
も20g/gの35cmでの毛管収着吸収能力(Capillary Sorption Absorptio
n Capacity)(CSAC35)を有する。代替態様において、そのような材料は
、少なくとも15g/gの、好ましくは20g/gの、より好ましくは25g/
gを超える、さらに好ましくは35g/gを超える0cmでの毛管収着吸収能力
(CSAC0)および少なくとも55%の、好ましくは65%の40cmでの毛
管収着吸収効率(Capillary Sorption Absorption Efficiency)(CSAE40
)を有する。
【0016】 または、そのような材料は、第1材料の実際(actual)CSDH90で少なく
とも15g/gのCSACを有するか、または第1材料の実際CSDH90で少
なくとも55%のCSAEを有する。
とも15g/gのCSACを有するか、または第1材料の実際CSDH90で少
なくとも55%のCSAEを有する。
【0017】 あるいは、第2領域におけるそのような材料は、 (c)少なくとも35cmの、好ましくは少なくとも45cmの、より好まし
くは少なくとも60cmの、さらに好ましくは少なくとも80cmの0cm吸収
高さでのその能力の50%での毛管収着吸収高さ(Capillary Sorption Absorpt
ion Height)(CSAH50)を有する。
くは少なくとも60cmの、さらに好ましくは少なくとも80cmの0cm吸収
高さでのその能力の50%での毛管収着吸収高さ(Capillary Sorption Absorpt
ion Height)(CSAH50)を有する。
【0018】 本発明の好ましい実施形態において、吸収性構造の第1領域は、繊維材料、好
ましくは化学的に強固化されたセルロースもしくは合成繊維を含有する。さらな
る態様において、第1領域は、ウェブ形成の値に機械的に処理された繊維質ウエ
ブを含有し得る。
ましくは化学的に強固化されたセルロースもしくは合成繊維を含有する。さらな
る態様において、第1領域は、ウェブ形成の値に機械的に処理された繊維質ウエ
ブを含有し得る。
【0019】 代替態様において、第1領域は、フォーム材料、好ましくはポリマーフォーム
材料、さらに好ましくは高内相油中水型エマルジョンから誘導されたものを含有
する。
材料、さらに好ましくは高内相油中水型エマルジョンから誘導されたものを含有
する。
【0020】 特定の好ましい態様において、本発明は、第2領域が高表面積材料、好ましく
は微小繊維を含有するところの吸収性構造である。あるいは、高表面積材料は、
開放気泡型親水性フォーム、好ましくは高内相油中水型エマルジョン(HIPE
)から誘導されたポリマーフォームである。
は微小繊維を含有するところの吸収性構造である。あるいは、高表面積材料は、
開放気泡型親水性フォーム、好ましくは高内相油中水型エマルジョン(HIPE
)から誘導されたポリマーフォームである。
【0021】 さらなる態様において、第2領域は、ヒドロゲル形成材料を、好ましくは第2
領域の総重量の少なくとも15%または第2領域の総重量の75%未満含有する
。
領域の総重量の少なくとも15%または第2領域の総重量の75%未満含有する
。
【0022】 本発明のさらなる側面は、好ましくはここで規定するように互いに縦方向に離
間して配置されるように股領域の少なくとも一部により分離された、直接接触し
ないが第1領域を介して互いに液体連通する1を越えるそのような第2領域を場
合に応じて含有するところのそのような吸収性構造を含有する乳児用おむつ、成
人用尿失禁製品、女性用生理用品、トレーニングパンツ等のような吸収製品に関
する。
間して配置されるように股領域の少なくとも一部により分離された、直接接触し
ないが第1領域を介して互いに液体連通する1を越えるそのような第2領域を場
合に応じて含有するところのそのような吸収性構造を含有する乳児用おむつ、成
人用尿失禁製品、女性用生理用品、トレーニングパンツ等のような吸収製品に関
する。
【0023】 定義 ここで使用する用語「吸収(性)製品」は排泄物を吸収および含有する用具を
意味するが、さらにより詳細には身体から排泄された様々な排泄物を吸収および
含有するために着用者の身体に接触させてもしくは近傍に配置される用具を意味
する。ここで使用する用語「体液」には尿、月経、膣分泌物、汗および大便が含
まれるがそれらに限定されない。
意味するが、さらにより詳細には身体から排泄された様々な排泄物を吸収および
含有するために着用者の身体に接触させてもしくは近傍に配置される用具を意味
する。ここで使用する用語「体液」には尿、月経、膣分泌物、汗および大便が含
まれるがそれらに限定されない。
【0024】 用語「使い捨て」は、吸収性製品として洗濯するか、さもなければ復元もしく
は再使用することが意図されていない(すなわち、使用後に廃棄され、好ましく
はリサイクルされ、堆肥にされ、またはさもなければ環境に適合する方法で廃棄
されることが意図されている)吸収性製品を説明するために使用される。
は再使用することが意図されていない(すなわち、使用後に廃棄され、好ましく
はリサイクルされ、堆肥にされ、またはさもなければ環境に適合する方法で廃棄
されることが意図されている)吸収性製品を説明するために使用される。
【0025】 ここで使用する用語「Z方向」は、部材、コアもしくは製品の長さおよび幅に
直交する寸法を意味する。Z方向は、通常は部材、コアもしくは製品の厚さに対
応する。ここで使用するように「X−Y寸法」は部材、コアもしくは製品の厚さ
に直交する平面を意味する。X−Y寸法は、通常は部材、コアもしくは製品の各
々長さおよび幅に対応する。
直交する寸法を意味する。Z方向は、通常は部材、コアもしくは製品の厚さに対
応する。ここで使用するように「X−Y寸法」は部材、コアもしくは製品の厚さ
に直交する平面を意味する。X−Y寸法は、通常は部材、コアもしくは製品の各
々長さおよび幅に対応する。
【0026】 ここで使用する用語「吸収性コア」は、体液を収集し、輸送し、分配し、およ
び貯蔵することを含む製品の液体処理特性に対して主として責任を負う吸収性製
品の構成要素を意味する。そうであるから、吸収性コアはそれ自体は、典型的に
は、吸収性製品のトップシートもしくはバックシートを含まない。
び貯蔵することを含む製品の液体処理特性に対して主として責任を負う吸収性製
品の構成要素を意味する。そうであるから、吸収性コアはそれ自体は、典型的に
は、吸収性製品のトップシートもしくはバックシートを含まない。
【0027】 ここで使用する用語「吸収性構造」または「吸収性部材」は、典型的には、例
えば液体収集、液体分配、液体輸送、液体貯蔵その他のような1以上の液体処理
機能性を提供する吸収性コアの構成要素を意味する。吸収性部材は吸収性コア全
体または吸収性コアの1部分だけを含むことができる。すなわち、吸収性コアは
1以上の吸収性部材を含むことができる。「貯蔵吸収性部材」は、主として、吸
収された液体を最終的に貯蔵するように機能する吸収性コアの吸収性部材の構成
要素である。上記のように、貯蔵吸収性部材はさらにその垂直吸い上げ能力(ve
rtical wicking capability)の結果として液体を分配させることもできる。「 吸収性構造」は、1またはそれ以上の吸収性部材を含み得、かくして、用語「吸
収性部材」とは、例えば「分配部材]であるようにこれら2つの用語がさらに特
定されていない限り、互換的に使用され得る。
えば液体収集、液体分配、液体輸送、液体貯蔵その他のような1以上の液体処理
機能性を提供する吸収性コアの構成要素を意味する。吸収性部材は吸収性コア全
体または吸収性コアの1部分だけを含むことができる。すなわち、吸収性コアは
1以上の吸収性部材を含むことができる。「貯蔵吸収性部材」は、主として、吸
収された液体を最終的に貯蔵するように機能する吸収性コアの吸収性部材の構成
要素である。上記のように、貯蔵吸収性部材はさらにその垂直吸い上げ能力(ve
rtical wicking capability)の結果として液体を分配させることもできる。「 吸収性構造」は、1またはそれ以上の吸収性部材を含み得、かくして、用語「吸
収性部材」とは、例えば「分配部材]であるようにこれら2つの用語がさらに特
定されていない限り、互換的に使用され得る。
【0028】 ここで使用する用語「領域」または「ゾーン」は、吸収性部材の部分もしくは
区域を意味する。
区域を意味する。
【0029】 ここで使用するように用語「層」は、その主要寸法がX−Yである、すなわち
その長さおよび幅に沿っている吸収性部材をいう。用語「層」は必ずしも単一層
もしくは材料シートに限定されないと理解されなければならない。このように、
層は必要なタイプの材料の数枚のシートもしくはウェブの積層体もしくは組合せ
を含むことができる。従って、用語「層」には用語「(複数の)層」および「層
状」が含まれる。
その長さおよび幅に沿っている吸収性部材をいう。用語「層」は必ずしも単一層
もしくは材料シートに限定されないと理解されなければならない。このように、
層は必要なタイプの材料の数枚のシートもしくはウェブの積層体もしくは組合せ
を含むことができる。従って、用語「層」には用語「(複数の)層」および「層
状」が含まれる。
【0030】 本発明のために、用語「上方」は例えば吸収性製品の着用者に最も近くにあり
、さらに典型的には吸収性製品のトップシートに面する層のような吸収性部材を
意味すると理解するべきである。これとは逆に、用語「下方」は吸収性製品の着
用者から最も遠くに離れており、典型的にはバックシートに面する吸収性部材を
いう。
、さらに典型的には吸収性製品のトップシートに面する層のような吸収性部材を
意味すると理解するべきである。これとは逆に、用語「下方」は吸収性製品の着
用者から最も遠くに離れており、典型的にはバックシートに面する吸収性部材を
いう。
【0031】 ここで使用するすべてのパーセンテージ、比および割合は、他に別段の指摘が
ない限り重量で計算される。
ない限り重量で計算される。
【0032】 吸収性製品−一般的説明 吸収性製品は、一般に − 吸収性コア(サブ構造もしくは吸収性部材からなることができる); − 液体透過性トップシート; − 液体不透過性バックシート: − 場合に応じてさらに閉鎖要素類もしくは伸縮性化のような要素 を含む。
【0033】 図1は、おむつである本発明の吸収性製品の例示的態様の平面図である。
【0034】 おむつ20は、図1において、おむつ20の構造をより明白に示すために切り
取られている構造および図を見ている人に面していて着用者に面していない外側
表面52であるおむつ20の部分を含めて平らに広げられた非収縮状態で(すな
わち、弛緩状態で伸縮性が残されているサイドパネルを除いて伸縮性誘発収縮が
引き伸ばされて)示されている。図1に示されているように、おむつ20は、液
体透過性トップシート24、トップシート24と結合されている液体不透過性バ
ックシート26、およびトップシート24とバックシート26との間に配置され
た吸収性コア28;伸縮化サイドパネル30;伸縮化レッグカフ32;伸縮性胴
部要素34;および概括的に多重的に36で示される二重張力締付(dual tensi
on fastening)システムを含む閉鎖システムを含む。二重張力締付システム36
は、好ましくは主要締付システム38および胴部閉鎖システム40を含む。主要
締付システム38は、好ましくは、1対の固定部材42とランディング(landin
g)部材44とを含む。胴部閉鎖システム40は、好ましくは1対の第1取付要 素46および第2取付要素48を含むことが図1に示されている。おむつ20は
。さらにまた、好ましくは各第1取付要素46に隣接して配置された位置合わせ
パッチ50を含む。
取られている構造および図を見ている人に面していて着用者に面していない外側
表面52であるおむつ20の部分を含めて平らに広げられた非収縮状態で(すな
わち、弛緩状態で伸縮性が残されているサイドパネルを除いて伸縮性誘発収縮が
引き伸ばされて)示されている。図1に示されているように、おむつ20は、液
体透過性トップシート24、トップシート24と結合されている液体不透過性バ
ックシート26、およびトップシート24とバックシート26との間に配置され
た吸収性コア28;伸縮化サイドパネル30;伸縮化レッグカフ32;伸縮性胴
部要素34;および概括的に多重的に36で示される二重張力締付(dual tensi
on fastening)システムを含む閉鎖システムを含む。二重張力締付システム36
は、好ましくは主要締付システム38および胴部閉鎖システム40を含む。主要
締付システム38は、好ましくは、1対の固定部材42とランディング(landin
g)部材44とを含む。胴部閉鎖システム40は、好ましくは1対の第1取付要 素46および第2取付要素48を含むことが図1に示されている。おむつ20は
。さらにまた、好ましくは各第1取付要素46に隣接して配置された位置合わせ
パッチ50を含む。
【0035】 おむつ20は、外側表面52(図1を見ている人に面している)、外側表面5
2の反対側の内側表面54、第1胴部領域56、第1胴部領域56に向い合って
いる第2胴部領域58、および縦縁が62で示され、端縁が64で示されている
おむつ20の外縁によって規定される外周60を有することが図1に示されてい
る。おむつ20の内側表面54は、使用中に着用者の身体に隣接して配置される
おむつ20の部分を含む(すなわち、内側表面54は一般に少なくともトップシ
ート24の一部とトップシート24に結合された他の構成要素とから形成される
)。外側表面52は、着用者の身体から離して配置されるおむつ20の部分を含
む(すなわち、内側表面52は一般に少なくともバックシート26の一部とバッ
クシート26に結合された他の構成要素とから形成される)。第1胴部領域56
と第2胴部領域58はそれぞれ外周60の端縁64からおむつ20の横中心線6
6にまで伸びている。胴部領域は各々、中央領域68と、典型的には胴部領域の
外側の側部分を含む1対のサイドパネルとを含む。第1胴部領域56に配置され
たサイドパネルは70で示され、第2胴部領域58におけるサイドパネルは72
で示されている。1対のサイドパネルまたは各サイドパネルが同一である必要は
ないが、それらは好ましくは他方の鏡像体である。第2胴部領域58に配置され
たサイドパネル72は横方向へ伸縮的に伸張可能であってよい(すなわち伸縮性
サイドパネル30)。(横方向(x方向もしくは幅)は、おむつ20の横中心線
66に平行な方向であると定義される;縦方向(y方向もしくは長さ)は縦中心
線67に平行な方向であると定義される;および軸方向(z方向もしくは厚さ)
はおむつ20の厚さを通って伸びている方向であると定義される)。
2の反対側の内側表面54、第1胴部領域56、第1胴部領域56に向い合って
いる第2胴部領域58、および縦縁が62で示され、端縁が64で示されている
おむつ20の外縁によって規定される外周60を有することが図1に示されてい
る。おむつ20の内側表面54は、使用中に着用者の身体に隣接して配置される
おむつ20の部分を含む(すなわち、内側表面54は一般に少なくともトップシ
ート24の一部とトップシート24に結合された他の構成要素とから形成される
)。外側表面52は、着用者の身体から離して配置されるおむつ20の部分を含
む(すなわち、内側表面52は一般に少なくともバックシート26の一部とバッ
クシート26に結合された他の構成要素とから形成される)。第1胴部領域56
と第2胴部領域58はそれぞれ外周60の端縁64からおむつ20の横中心線6
6にまで伸びている。胴部領域は各々、中央領域68と、典型的には胴部領域の
外側の側部分を含む1対のサイドパネルとを含む。第1胴部領域56に配置され
たサイドパネルは70で示され、第2胴部領域58におけるサイドパネルは72
で示されている。1対のサイドパネルまたは各サイドパネルが同一である必要は
ないが、それらは好ましくは他方の鏡像体である。第2胴部領域58に配置され
たサイドパネル72は横方向へ伸縮的に伸張可能であってよい(すなわち伸縮性
サイドパネル30)。(横方向(x方向もしくは幅)は、おむつ20の横中心線
66に平行な方向であると定義される;縦方向(y方向もしくは長さ)は縦中心
線67に平行な方向であると定義される;および軸方向(z方向もしくは厚さ)
はおむつ20の厚さを通って伸びている方向であると定義される)。
【0036】 図1は、トップシート24およびバックシート26がコアおよびシャーシ領域
を過って一体的であり、かつ一般的に吸収性コア28よりも大きい長さおよび幅
寸法を有するおむつ20の特定形態を示している。トップシート24およびバッ
クシート26は、吸収性コア28の縁を越えて伸び、それによっておむつ20の
外周60を形成する。外周60は、外側周囲、または言い換えるとおむつ20の
縁を規定している。外周60は縦縁62および端縁64を含む。
を過って一体的であり、かつ一般的に吸収性コア28よりも大きい長さおよび幅
寸法を有するおむつ20の特定形態を示している。トップシート24およびバッ
クシート26は、吸収性コア28の縁を越えて伸び、それによっておむつ20の
外周60を形成する。外周60は、外側周囲、または言い換えるとおむつ20の
縁を規定している。外周60は縦縁62および端縁64を含む。
【0037】 各伸縮性レッグカフ32は上記のレッグバンド、サイドフラップ、バリヤーカ
フもしくは伸縮性カフのいずれかに類似するように構成されてよいが、各伸縮性
レッグカフ32は例えば上に引用した米国特許第4,909,803号に記載さ
れているようなバリヤーフラップ85およびスペーシング伸縮性部材86を含む
少なくとも内側バリヤーカフ84を備えていることが好ましい。好ましい態様で
は、伸縮性レッグカフ32は、さらに、例えば上に引用した米国特許第4,69
5,278号に記載されているようなバリヤーカフ84の外側寄りに配置された
1以上の伸縮性ストランド105を含む。
フもしくは伸縮性カフのいずれかに類似するように構成されてよいが、各伸縮性
レッグカフ32は例えば上に引用した米国特許第4,909,803号に記載さ
れているようなバリヤーフラップ85およびスペーシング伸縮性部材86を含む
少なくとも内側バリヤーカフ84を備えていることが好ましい。好ましい態様で
は、伸縮性レッグカフ32は、さらに、例えば上に引用した米国特許第4,69
5,278号に記載されているようなバリヤーカフ84の外側寄りに配置された
1以上の伸縮性ストランド105を含む。
【0038】 おむつ20はさらにまた、改良されたフィットおよび封じ込めを提供する伸縮
性胴部要素34を含む。伸縮性胴部要素34は、少なくとも中央領域68におけ
る吸収性コア28の胴部縁83の少なくとも1つから少なくとも縦に外側に向か
って伸長し、一般におむつ24の端縁64の少なくとも一部を形成する。従って
、伸縮性胴部要素34は、少なくとも吸収性コア28の胴部縁83からおむつ2
0の端縁64へ伸びているおむつの部分を含み、着用者の胴部に隣接して配置す
ることが意図されている。使い捨ておむつは、一般に、1つは第1胴部領域に配
置され、もう1つは第2胴部領域に配置される2つの伸縮性胴部要素を有するよ
うに構成される。
性胴部要素34を含む。伸縮性胴部要素34は、少なくとも中央領域68におけ
る吸収性コア28の胴部縁83の少なくとも1つから少なくとも縦に外側に向か
って伸長し、一般におむつ24の端縁64の少なくとも一部を形成する。従って
、伸縮性胴部要素34は、少なくとも吸収性コア28の胴部縁83からおむつ2
0の端縁64へ伸びているおむつの部分を含み、着用者の胴部に隣接して配置す
ることが意図されている。使い捨ておむつは、一般に、1つは第1胴部領域に配
置され、もう1つは第2胴部領域に配置される2つの伸縮性胴部要素を有するよ
うに構成される。
【0039】 伸縮性腰部要素34の伸縮性ウエストバンド35は、トップシート24の一部
、好ましくは機械的に伸長されたバックシート26の一部並びにトップシート2
4とバックシート26との間に配置されたエラストマー部材76およびバックシ
ート26とエラストマー部材76との間に配置された弾性部材77を含む二重ラ
ミネート材料を含むことができる。
、好ましくは機械的に伸長されたバックシート26の一部並びにトップシート2
4とバックシート26との間に配置されたエラストマー部材76およびバックシ
ート26とエラストマー部材76との間に配置された弾性部材77を含む二重ラ
ミネート材料を含むことができる。
【0040】 おむつのこの並びにその他の構成要素は、参照によりここに組み込まれるWO
93/16669号により詳細に記載されている。
93/16669号により詳細に記載されている。
【0041】 着用者の皮膚に最も近くに配置される材料としてトップシートを有することが
好ましいが、それは必ずしも必要ではない。適切な吸収性コア形状はトップシー
トなしで使用することができ、さらに心地よさおよび吸収性並びに製造における
単純性および材料費用節約のような望ましい結果を生じさせることが予想されて
いる。例えば、吸収性コア自体の身体側表面は別個のトップシートの代わりをす
る液体透過性の柔らかで従順かつ非刺激性の材料から作ることができよう。その
ような吸収性コアは、吸収性製品における心地よさおよび吸収性を提供するため
にはただバックシートと組合せて使用されさえすればよいであろう。
好ましいが、それは必ずしも必要ではない。適切な吸収性コア形状はトップシー
トなしで使用することができ、さらに心地よさおよび吸収性並びに製造における
単純性および材料費用節約のような望ましい結果を生じさせることが予想されて
いる。例えば、吸収性コア自体の身体側表面は別個のトップシートの代わりをす
る液体透過性の柔らかで従順かつ非刺激性の材料から作ることができよう。その
ような吸収性コアは、吸収性製品における心地よさおよび吸収性を提供するため
にはただバックシートと組合せて使用されさえすればよいであろう。
【0042】 吸収性製品の領域およびそれらの相対配置 一般に、吸収性衛生用製品は胴体の下端の周囲に着用されることが意図されて
いる。これらの製品の本質的設計特徴は、各身体開口部の周囲で伸展している、
排泄が生じる身体領域(「排泄領域」)を被覆することである。排泄領域を被覆
する吸収性製品の各ゾーンは対応して「負荷ゾーン」と呼ばれている。従って、
使用中には製品は概して着用者の前後の両方においてそれらが脚の間の股から上
方へ(着用者の立った姿勢に対して)伸展するように着用者上に配置される。
いる。これらの製品の本質的設計特徴は、各身体開口部の周囲で伸展している、
排泄が生じる身体領域(「排泄領域」)を被覆することである。排泄領域を被覆
する吸収性製品の各ゾーンは対応して「負荷ゾーン」と呼ばれている。従って、
使用中には製品は概して着用者の前後の両方においてそれらが脚の間の股から上
方へ(着用者の立った姿勢に対して)伸展するように着用者上に配置される。
【0043】 一般に、そのような製品はそれらの幅寸法を超える長さ寸法を有しており、そ
れによって製品は着用者が立っているときに長さ寸法の軸が着用者の身長方向と
整列しており、他方製品の幅寸法が着用者の左から右へ伸びている線と整列して
いるように着用される。
れによって製品は着用者が立っているときに長さ寸法の軸が着用者の身長方向と
整列しており、他方製品の幅寸法が着用者の左から右へ伸びている線と整列して
いるように着用される。
【0044】 ヒト着用者の解剖学的構造のために、着用者の脚の間隙は一般にこの領域にお
いて該製品のために利用できる間隙を限定する。良好に適合するためには、吸収
性製品はそれが股領域にきちっと適合するように設計されなければならない。製
品の幅が着用者の股の幅と比較して過度に広いと製品は変形し得、これは性能の
悪化および着用者の心地よさの低下を生じさせる場合がある。
いて該製品のために利用できる間隙を限定する。良好に適合するためには、吸収
性製品はそれが股領域にきちっと適合するように設計されなければならない。製
品の幅が着用者の股の幅と比較して過度に広いと製品は変形し得、これは性能の
悪化および着用者の心地よさの低下を生じさせる場合がある。
【0045】 着用者の脚の間に最良に適合するように製品が最小の幅を有しているポイント
は、脚の間の間隔が最も狭い着用者上のポイントと一致し、さらに本発明の範囲
のための「股ポイント」と呼ばれる。
は、脚の間の間隔が最も狭い着用者上のポイントと一致し、さらに本発明の範囲
のための「股ポイント」と呼ばれる。
【0046】 製品の股ポイントがその形状からは明白ではない場合は、予定使用者群の着用
者(例、よちよち歩きの幼児)上に製品を置き、その後8の字形状で脚の周囲に
伸張性のフィラメントを置くことによって測定することができる。フィラメント
の交差点に対応する製品の点が製品およびその結果としてこの製品内に固定され
ている吸収性コアの股ポイントであると見なされる。
者(例、よちよち歩きの幼児)上に製品を置き、その後8の字形状で脚の周囲に
伸張性のフィラメントを置くことによって測定することができる。フィラメント
の交差点に対応する製品の点が製品およびその結果としてこの製品内に固定され
ている吸収性コアの股ポイントであると見なされる。
【0047】 この製品の股ポイントはしばしば製品の中央(縦方向における)にあるが、こ
れは必ずしもそうであるとは限らない。着用することが予定される製品の前方に
ある部分がその長さ寸法、または幅、もしくはその両方、または表面積のいずれ
かにおいて後部(背部)より小さいことは確実によくあり得る。同様に、特に吸
収性コアが製品内で縦方向の中心に置かれない場合には、股ポイントは吸収性コ
アの中央に配置される必要はない。
れは必ずしもそうであるとは限らない。着用することが予定される製品の前方に
ある部分がその長さ寸法、または幅、もしくはその両方、または表面積のいずれ
かにおいて後部(背部)より小さいことは確実によくあり得る。同様に、特に吸
収性コアが製品内で縦方向の中心に置かれない場合には、股ポイントは吸収性コ
アの中央に配置される必要はない。
【0048】 股領域は、各々が排泄領域である各身体開口部を被覆するように股ポイントを
取り囲む領域である。他に特別に言及されない限り、この領域はコア全長(これ
は、縦中央線に垂直な直線に近似するコアの前後胴部縁間の距離として定義され
る)の50%の長さに渡って伸びている。股ポイントが製品の中央に配置される
場合、そのときには股領域(コア前縁から計算に入れた場合)はコア全長の25
%で始まり、コア全長の75%まで伸展する。または、吸収性コアの長さの前お
よび後4分の1は股領域には属さず、その残りが股領域に属する。
取り囲む領域である。他に特別に言及されない限り、この領域はコア全長(これ
は、縦中央線に垂直な直線に近似するコアの前後胴部縁間の距離として定義され
る)の50%の長さに渡って伸びている。股ポイントが製品の中央に配置される
場合、そのときには股領域(コア前縁から計算に入れた場合)はコア全長の25
%で始まり、コア全長の75%まで伸展する。または、吸収性コアの長さの前お
よび後4分の1は股領域には属さず、その残りが股領域に属する。
【0049】 吸収性コア全長の50%である股領域長は乳児用おむつのために引き出されて
きたが、この場合にはこれが液体処理現象を記述するための適切な手段であるこ
とが確証されている。本発明が劇的に相違する寸法を有する製品に適用される場
合は、これらを50%低下させる(重度尿失禁用製品の場合のように)またはこ
の比率を上昇させる(超軽度もしくは軽度尿失禁用製品の場合のように)ことが
必要になるかもしれない。もっと普遍的にいえば、この製品のこの股領域は着用
者の排泄領域を大きく越えて伸長すべきではない。
きたが、この場合にはこれが液体処理現象を記述するための適切な手段であるこ
とが確証されている。本発明が劇的に相違する寸法を有する製品に適用される場
合は、これらを50%低下させる(重度尿失禁用製品の場合のように)またはこ
の比率を上昇させる(超軽度もしくは軽度尿失禁用製品の場合のように)ことが
必要になるかもしれない。もっと普遍的にいえば、この製品のこの股領域は着用
者の排泄領域を大きく越えて伸長すべきではない。
【0050】 股ポイントが製品の中央点から片寄って配置される場合、それでも股領域は製
品全長(縦方向において)の50%を被覆するが、しかし前と後の間で均一には
配分されずにこの片寄りに対して比例して調整される。
品全長(縦方向において)の50%を被覆するが、しかし前と後の間で均一には
配分されずにこの片寄りに対して比例して調整される。
【0051】 500mmのコア全長を有し、さらに中央に配置された股ポイントを有する製
品の例として、股領域は前縁から125mm離れた位置から前縁から375mm
離れた位置まで伸長するであろう。または、股ポイントがコア前縁に向かって5
0mm片寄っている場合は(すなわちコア前縁から200mm離れている)、股
領域は100mmから350mmへ伸長する。
品の例として、股領域は前縁から125mm離れた位置から前縁から375mm
離れた位置まで伸長するであろう。または、股ポイントがコア前縁に向かって5
0mm片寄っている場合は(すなわちコア前縁から200mm離れている)、股
領域は100mmから350mmへ伸長する。
【0052】 一般的にいえば、Lcのコア全長、コア前縁から距離Lcp離れている股ポイ
ント、およびLczの股ゾーン長を有する製品については、前記股ゾーンの前縁
は下記の距離で配置されるであろう: Lfecz=Lcp *(1−Lcz/Lc) 例えば、吸収性製品は、市販されている製品のサイズが一般にMAXIサイズ
と呼ばれるトドラー(すなわち、体重が約12〜18kgの乳児)が着用するた
めの乳児用おむつであり得る。その場合製品は大便と尿の両方を収容および保持
することができなければならないが、他方本発明の状況のためには股領域は主と
して尿負荷を収容することができなければならない。
ント、およびLczの股ゾーン長を有する製品については、前記股ゾーンの前縁
は下記の距離で配置されるであろう: Lfecz=Lcp *(1−Lcz/Lc) 例えば、吸収性製品は、市販されている製品のサイズが一般にMAXIサイズ
と呼ばれるトドラー(すなわち、体重が約12〜18kgの乳児)が着用するた
めの乳児用おむつであり得る。その場合製品は大便と尿の両方を収容および保持
することができなければならないが、他方本発明の状況のためには股領域は主と
して尿負荷を収容することができなければならない。
【0053】 股領域の総面積およびサイズは、当然ながら吸収性コアの各幅に依存するが、
すなわち股領域においてコアが股領域の外側より狭い場合は、股領域は吸収性コ
アの残りの面積より小さい面積(表面積)を有する。
すなわち股領域においてコアが股領域の外側より狭い場合は、股領域は吸収性コ
アの残りの面積より小さい面積(表面積)を有する。
【0054】 股領域と製品の残りとの境界が曲線形であることも企図され得るが、それらは
本発明の説明内では製品の縦軸に垂直な直線であると近似される。
本発明の説明内では製品の縦軸に垂直な直線であると近似される。
【0055】 「股領域」はさらにまたこの各領域におけるコアの幅によって限定され、さら
に「股領域面積」は股領域長および各幅によって定義されるような表面積によっ
て限定される。
に「股領域面積」は股領域長および各幅によって定義されるような表面積によっ
て限定される。
【0056】 股領域にとっての相補的要素として、吸収性コアはさらにまた少なくとも1つ
の、しかしほとんどの場合2つの、股領域の外側の吸収性コアの前および/また
は後に向かって伸びている胴部領域を含む。
の、しかしほとんどの場合2つの、股領域の外側の吸収性コアの前および/また
は後に向かって伸びている胴部領域を含む。
【0057】 吸収性製品および特に吸収性コアの様々な要素はさらにそれらの機能性によっ
て区別することができる。
て区別することができる。
【0058】 それによって、製品の負荷ポイントに最も近い領域は、一般に製品によって吸
収されるべき排泄物が着用者の皮膚と過度の望ましくない接触を生じさせ得る製
品の表面上にとどまらないように十分に迅速に収集されることを保証する必要が
ある。この領域はしばしば収集領域と呼ばれる。
収されるべき排泄物が着用者の皮膚と過度の望ましくない接触を生じさせ得る製
品の表面上にとどまらないように十分に迅速に収集されることを保証する必要が
ある。この領域はしばしば収集領域と呼ばれる。
【0059】 別の領域は、収容された排泄物が最終的に貯蔵される場所であると見なすこと
ができる。これは、収集領域に直接的に隣接し得る1つの領域で行うことができ
、またはこれは主として収集領域から幾らか離れている領域で行うこともできる
。同様に、相互に直接接触して(相互の上面上に2つの貯蔵材料層を置くときの
場合のように)、または相互には直接に接触しない(相互の1貯蔵領域を製品の
前部および後部に配置する場合のように)のどちらかで2つ以上の貯蔵領域があ
ってよい。
ができる。これは、収集領域に直接的に隣接し得る1つの領域で行うことができ
、またはこれは主として収集領域から幾らか離れている領域で行うこともできる
。同様に、相互に直接接触して(相互の上面上に2つの貯蔵材料層を置くときの
場合のように)、または相互には直接に接触しない(相互の1貯蔵領域を製品の
前部および後部に配置する場合のように)のどちらかで2つ以上の貯蔵領域があ
ってよい。
【0060】 上記のいずれかの場合に、さらに液体分配の主要機能性を有する、すなわち液
体を例えば収集領域から貯蔵領域へ主として製品のx−y方向で輸送するもう1
つの領域を有することが望ましいことがある。
体を例えば収集領域から貯蔵領域へ主として製品のx−y方向で輸送するもう1
つの領域を有することが望ましいことがある。
【0061】 吸収性製品においては、これらの領域は1つの単一かつ均質な構造もしくは材
料として結合することができる。しかしより好ましくは、これらの領域の少なく
とも一部はそれらの特定機能性により適合するように相違する液体処理特性を有
する。しばしば、相違する特性を有する材料から領域を設計することが好ましい
。
料として結合することができる。しかしより好ましくは、これらの領域の少なく
とも一部はそれらの特定機能性により適合するように相違する液体処理特性を有
する。しばしば、相違する特性を有する材料から領域を設計することが好ましい
。
【0062】 本発明に従った特に好ましい設計のためには、少なくとも1つの液体貯蔵領域
、および少なくとも1つの他の液体収集/分配領域がなければならない。
、および少なくとも1つの他の液体収集/分配領域がなければならない。
【0063】 これらの領域各々は、平らであること(すなわち、実質的に一定の厚さ寸法を
備えた実質的なx−y伸長を有すること)、または三次元形状であるような相違
する形状を有することができる。さらに、これらの領域は、層状である、または
相互にx−y方向に取り囲んでいるように、相互に様々な相対位置に配置するこ
とができる。
備えた実質的なx−y伸長を有すること)、または三次元形状であるような相違
する形状を有することができる。さらに、これらの領域は、層状である、または
相互にx−y方向に取り囲んでいるように、相互に様々な相対位置に配置するこ
とができる。
【0064】 様々な領域を含む製品の好ましい実施形態は、それらが着用者の心地よさにほ
んの僅かなマイナスの影響しか及ぼさないように、および理想的にはマイナスの
影響を全く及ぼさないようにこれらを配列してきた。これはその負荷されていな
い(「乾燥」)状態並びにその負荷された状態にある製品について考慮されなけ
ればならない。後者のためには、負荷された製品についてさえ脚の間でかさを増
加させないように、特に好ましい実行は股領域において小さな幅寸法を有し、さ
らにまたこの領域において比較的に低い液体貯蔵能力を有する。
んの僅かなマイナスの影響しか及ぼさないように、および理想的にはマイナスの
影響を全く及ぼさないようにこれらを配列してきた。これはその負荷されていな
い(「乾燥」)状態並びにその負荷された状態にある製品について考慮されなけ
ればならない。後者のためには、負荷された製品についてさえ脚の間でかさを増
加させないように、特に好ましい実行は股領域において小さな幅寸法を有し、さ
らにまたこの領域において比較的に低い液体貯蔵能力を有する。
【0065】 様々な領域は相互に液体連通接触していなければならないが、すなわち排泄物
が収集ゾーンから貯蔵ゾーンへ移動する可能性がなければならず、さらに存在す
る場合は分配領域を通過して移動することによってそのように移動しなければな
らない。
が収集ゾーンから貯蔵ゾーンへ移動する可能性がなければならず、さらに存在す
る場合は分配領域を通過して移動することによってそのように移動しなければな
らない。
【0066】 各領域はそれらの主要機能性により言及されるが、それらは一般的に少なくと
もある程度は他の機能性も有する。従って、液体吸収性貯蔵領域はさらにまた液
体分配機能性を有し、液体収集/分配領域は幾らかの液体保持能力を有するであ
ろう。
もある程度は他の機能性も有する。従って、液体吸収性貯蔵領域はさらにまた液
体分配機能性を有し、液体収集/分配領域は幾らかの液体保持能力を有するであ
ろう。
【0067】 吸収性構造または部材 吸収性コアの様々な領域を機能性の観点から見ることから離れて、しばしば吸
収性コアを吸収性コアが1種もしくは−現代の吸収性製品設計の大多数の場合の
ように−数種の「材料」から構成されると見なすことができるように、サブ構造
から構成され得る1以上の吸収性部材もしくは構造から構成されていると見なす
ことが望ましい。本発明の状況においては、吸収性部材を形成する材料は、その
材料が「純粋」材料(例、超吸収性材料の粒子)、均質材料の集積(例、セルロ
ース繊維の塊、もしくはフォーム構造、または超吸収性粒子の塊)、2種以上の
純粋材料の混合物または材料集積物(例、相違する特性を有する超吸収性粒子の
混合物、または超吸収性粒子とセルロース繊維の混合物);またはさらに明瞭な
吸収性部材(2層複合体のように)を形成する数種の材料の配列であるかどうか
とは無関係に、その「材料特性」について試験できる要素である。
収性コアを吸収性コアが1種もしくは−現代の吸収性製品設計の大多数の場合の
ように−数種の「材料」から構成されると見なすことができるように、サブ構造
から構成され得る1以上の吸収性部材もしくは構造から構成されていると見なす
ことが望ましい。本発明の状況においては、吸収性部材を形成する材料は、その
材料が「純粋」材料(例、超吸収性材料の粒子)、均質材料の集積(例、セルロ
ース繊維の塊、もしくはフォーム構造、または超吸収性粒子の塊)、2種以上の
純粋材料の混合物または材料集積物(例、相違する特性を有する超吸収性粒子の
混合物、または超吸収性粒子とセルロース繊維の混合物);またはさらに明瞭な
吸収性部材(2層複合体のように)を形成する数種の材料の配列であるかどうか
とは無関係に、その「材料特性」について試験できる要素である。
【0068】 従って、「液体処理部材」の液体処理特性を評価することは可能であり、さら
に特定部材についてはさらにその中に含まれているサブ構造もしくは材料の特性
を評価することも可能であろう。
に特定部材についてはさらにその中に含まれているサブ構造もしくは材料の特性
を評価することも可能であろう。
【0069】 上記のような機能的領域は、同一材料(例えばセルロースウェブ、またはセル
ロースと超吸収性材料の混合物)から構成することができ、それによって相違す
る領域が例えば相違する密度によって規定される。より好ましくは、そのような
相違する特性は相違する部材および/または材料を使用することによっても達成
でき、極めて広い範囲に渡って親水性、または孔径もしくは液体処理のために重
要な他の特性を変化させることを許容することによって広範囲の設計柔軟性を可
能にする。
ロースと超吸収性材料の混合物)から構成することができ、それによって相違す
る領域が例えば相違する密度によって規定される。より好ましくは、そのような
相違する特性は相違する部材および/または材料を使用することによっても達成
でき、極めて広い範囲に渡って親水性、または孔径もしくは液体処理のために重
要な他の特性を変化させることを許容することによって広範囲の設計柔軟性を可
能にする。
【0070】 部材の特性 分配領域の要件 1つの領域において良好に機能する材料または部材の必要な特性は他の領域に
おける吸収性部材もしくは材料の特性に依存するが、下記の特性は、それらが以
下に概説する吸引貯蔵部材と組み合わせられることを条件に好適な分配部材を提
供することが見いだされている。
おける吸収性部材もしくは材料の特性に依存するが、下記の特性は、それらが以
下に概説する吸引貯蔵部材と組み合わせられることを条件に好適な分配部材を提
供することが見いだされている。
【0071】 本発明の状況における液体分配材料は、吸収製品における液体輸送機構を支持
することが意図された、吸収製品におけるような用途のための材料である。その
ような製品は、一般に、2つの中心線、すなわち縦中心線と横中心線を有する。
ここで使用する用語「縦」は、そのような製品の立っている着用者を左右の身体
半分に二分する垂直平面と整列(例えば、それにほぼ平行な)する製品の平面内
の線軸または方向をいう。そこで、液体輸送機構は、充填領域、すなわち吸収製
品の表面上に身体排出物が配置される当該製品の領域よりも大きな領域にわたっ
て当該製品内に展開され得る吸収材料を効果的に使用することが要求される。そ
のような輸送は、重力に抗しての液体分配を許容せず、それ故しばしば吸収製品
について説明される要件を満たさない重力のような駆動力を介して生じ、それに
より液体が排出液体が吸収製品上に排出される充填点から「より高い」すなわち
重力の方向に対して上側に位置される製品の他の部分へと輸送されることが必要
である。
することが意図された、吸収製品におけるような用途のための材料である。その
ような製品は、一般に、2つの中心線、すなわち縦中心線と横中心線を有する。
ここで使用する用語「縦」は、そのような製品の立っている着用者を左右の身体
半分に二分する垂直平面と整列(例えば、それにほぼ平行な)する製品の平面内
の線軸または方向をいう。そこで、液体輸送機構は、充填領域、すなわち吸収製
品の表面上に身体排出物が配置される当該製品の領域よりも大きな領域にわたっ
て当該製品内に展開され得る吸収材料を効果的に使用することが要求される。そ
のような輸送は、重力に抗しての液体分配を許容せず、それ故しばしば吸収製品
について説明される要件を満たさない重力のような駆動力を介して生じ、それに
より液体が排出液体が吸収製品上に排出される充填点から「より高い」すなわち
重力の方向に対して上側に位置される製品の他の部分へと輸送されることが必要
である。
【0072】 吸い上げは、一般に、毛管力を利用することにより達成され、垂直配向すなわ
ち重力の方向に沿う配置における材料を試験することにより、最もよく評価する
ことができる。
ち重力の方向に沿う配置における材料を試験することにより、最もよく評価する
ことができる。
【0073】 本発明に使用されるために好適な材料の重要な機能性は、増大した吸い上げ高
さとフラックスとの組合せである。
さとフラックスとの組合せである。
【0074】 吸収製品は着用者の身体形状および吸収製品の寸法により有意の寸法を有し得
るので、高く吸い上げる能力は重要であり、12.4cm(5インチ)または8.
3cm(3.3インチ)のような垂直吸い上げ距離は現実的な条件に典型的であり
得る。
るので、高く吸い上げる能力は重要であり、12.4cm(5インチ)または8.
3cm(3.3インチ)のような垂直吸い上げ距離は現実的な条件に典型的であり
得る。
【0075】 等しく重要なものは、輸送されるべき液体の量である。乳児用おむつについて
の特徴的な充填は、しばしば放出(vioding)当たり75cmおよび15ml/ secまでの放出速度での放出において、300mlを超える尿充填である。そ
れ故、有意量を輸送する能力に対する必要性が明らかとなる。しかしながら、材
料の経済的使用および着用者に対する快適性および適合性の両方により低い材料
の使用についてのさらなる必要性が存在する。したがって、材料は、そのような
材料の小さな断面を通して短時間に多量の液体を輸送し得ることが要求される。
これは、一般に、「垂直吸い上げフラックス(vertical wicking flux)」パラ メータにより表現することができ、ml/cm2 /secで表現される、所定時
間に材料の所定断面を通して所定高さまで輸送される液体の累積量により、およ
び液体フロントが重力に抗して材料内の所定の高さまで浸透する時間により定義
される。
の特徴的な充填は、しばしば放出(vioding)当たり75cmおよび15ml/ secまでの放出速度での放出において、300mlを超える尿充填である。そ
れ故、有意量を輸送する能力に対する必要性が明らかとなる。しかしながら、材
料の経済的使用および着用者に対する快適性および適合性の両方により低い材料
の使用についてのさらなる必要性が存在する。したがって、材料は、そのような
材料の小さな断面を通して短時間に多量の液体を輸送し得ることが要求される。
これは、一般に、「垂直吸い上げフラックス(vertical wicking flux)」パラ メータにより表現することができ、ml/cm2 /secで表現される、所定時
間に材料の所定断面を通して所定高さまで輸送される液体の累積量により、およ
び液体フロントが重力に抗して材料内の所定の高さまで浸透する時間により定義
される。
【0076】 これらのパラメータは、重力や遠心力のような外部力の無変化または不存在の
下で内部空隙(気孔のような)を通して液体を輸送する材料の能力を測定する以
下に説明するような垂直吸い上げ試験を用いて最も容易に決定することができる
。本質的に、材料のサンプルを液体リザーバから延びる垂直位置に置く。重力に
抗する輸送は、湿潤フロントの上方移動および材料によりピックアップされる液
体の量の両者を測定することにより監視することができる。
下で内部空隙(気孔のような)を通して液体を輸送する材料の能力を測定する以
下に説明するような垂直吸い上げ試験を用いて最も容易に決定することができる
。本質的に、材料のサンプルを液体リザーバから延びる垂直位置に置く。重力に
抗する輸送は、湿潤フロントの上方移動および材料によりピックアップされる液
体の量の両者を測定することにより監視することができる。
【0077】 吸い上げ高さは、しばしば多孔システムを近似するために適用されている毛管
システムについての一般的に知られているルーカス−ウォッシュバーン(Lucus-
Washburn)関係に従い、分配材料の有効気孔サイズを減少させることにより容易
に増加させることができる。尿または月経液である所定の液体およびある表面エ
ネルギーを示すある材料について、要求される毛管(または気孔)径は、ある要
求される高さまでの吸い上げを許容するものとして近似することができる。明ら
かに、大きな吸い上げ高さを目的とするとき、この関係は小さな毛管径を要求す
る。
システムについての一般的に知られているルーカス−ウォッシュバーン(Lucus-
Washburn)関係に従い、分配材料の有効気孔サイズを減少させることにより容易
に増加させることができる。尿または月経液である所定の液体およびある表面エ
ネルギーを示すある材料について、要求される毛管(または気孔)径は、ある要
求される高さまでの吸い上げを許容するものとして近似することができる。明ら
かに、大きな吸い上げ高さを目的とするとき、この関係は小さな毛管径を要求す
る。
【0078】 しかしながら、そのような小さな毛管は、多量の液体を処理することができず
、小さな気孔を有するそのような材料を通じるそのような液体についての累積フ
ラックスは有意に減少する。これは、小さな気孔にリンクする高内部摩擦(また
は低透過性)により引き起こされる(ハーゲン−ポアセイユ(Hagen-Poisseuill
e)関係に従う)。
、小さな気孔を有するそのような材料を通じるそのような液体についての累積フ
ラックスは有意に減少する。これは、小さな気孔にリンクする高内部摩擦(また
は低透過性)により引き起こされる(ハーゲン−ポアセイユ(Hagen-Poisseuill
e)関係に従う)。
【0079】 かくして、通常の材料は、低フラックスと組み合わされた高い高さまたは低い
高さでの大きなフラックス値のいずれかを示すが、この妥協は、以下にさらに記
述する材料により克服することができる。
高さでの大きなフラックス値のいずれかを示すが、この妥協は、以下にさらに記
述する材料により克服することができる。
【0080】 かくして、第1領域の材料は、12.4cmの高さで0.075g/cm2 /
secを越える、好ましくは0.012g/cm2 /secを超える累積フラッ
クスを有するということにより記述することができる。あるいは、第1材料の液
体分配特性は、この材料が12.4cmの高さで、120秒未満の、好ましくは
50秒未満の吸い上げ時間を有するということにより表現することができる。好
ましい実施形態において、8.3cmにおける吸い上げ時間は、1つの優先的方
向(縦方向のような)において、それに直角な方向における吸い上げ時間の80
%未満であり、累積フラックスは、この優先的方向について0.120g/cm
2 /secを超える。
secを越える、好ましくは0.012g/cm2 /secを超える累積フラッ
クスを有するということにより記述することができる。あるいは、第1材料の液
体分配特性は、この材料が12.4cmの高さで、120秒未満の、好ましくは
50秒未満の吸い上げ時間を有するということにより表現することができる。好
ましい実施形態において、8.3cmにおける吸い上げ時間は、1つの優先的方
向(縦方向のような)において、それに直角な方向における吸い上げ時間の80
%未満であり、累積フラックスは、この優先的方向について0.120g/cm
2 /secを超える。
【0081】 分配要件を達成するために好適な材料 本発明に使用するために好適な液体収集/分配部材は様々な材料を含むことが
でき、さらに様々なプロセスによって製造することができる。
でき、さらに様々なプロセスによって製造することができる。
【0082】 適切な部材は、エアレイング法、またはウェットレイング法その他のようなよ
く知られたプロセスによってこのウェブに成形される弾性繊維を含むウェブであ
り得る。
く知られたプロセスによってこのウェブに成形される弾性繊維を含むウェブであ
り得る。
【0083】 本発明に従った部材において良好に機能するためには多種多様な弾性繊維を想
定することができる。例えばポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリ
アミン、弾性ポリオレフィン類または例えば二成分繊維形態におけるようにそれ
らの組合せに基づくようなよく知られた合成繊維とは別に、特に好ましい繊維は
化学的に強固化(stiffen)され、撚られたかさ高いセルロース繊維である。
定することができる。例えばポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリ
アミン、弾性ポリオレフィン類または例えば二成分繊維形態におけるようにそれ
らの組合せに基づくようなよく知られた合成繊維とは別に、特に好ましい繊維は
化学的に強固化(stiffen)され、撚られたかさ高いセルロース繊維である。
【0084】 ここで使用する用語「化学的に強固化され、撚られ、およびカールされた繊維
」は、乾燥および水性の両方の条件下で繊維の堅さを増加させるための化学的手
段によって強固化されているあらゆる繊維を意味する。そのような手段には、例
えば繊維を被覆するおよび/または繊維に含浸させる化学的硬化剤の添加が含ま
れる。そのような手段にはさらに、例えばポリマー鎖を架橋結合させることによ
り、繊維自体の化学構造を変化させることによる繊維の強固化も含まれる。
」は、乾燥および水性の両方の条件下で繊維の堅さを増加させるための化学的手
段によって強固化されているあらゆる繊維を意味する。そのような手段には、例
えば繊維を被覆するおよび/または繊維に含浸させる化学的硬化剤の添加が含ま
れる。そのような手段にはさらに、例えばポリマー鎖を架橋結合させることによ
り、繊維自体の化学構造を変化させることによる繊維の強固化も含まれる。
【0085】 個別化(例、毛羽立て(fluffed))された形で架橋結合により強固化された 繊維は、例えば1965年12月21日にBernardinへ発行された米国特許第3 ,224,926号;1969年4月22日にChungへ発行された米国特許第3 ,440,135号;1976年1月13日にChatterjeeへ発行された米国特許
第3,932,209号;および1977年7月12日にSangenisらへ発行され
た米国特許第4,035,147号に開示されている。より好ましい繊維は、1
989年4月18日にDeanらへ発行された米国特許第4,822,453号、1
989年12月19日にDeanらへ発行された米国特許第4,888,093号、
および1990年2月6日にMooreらへ発行された米国特許第4,898,64 2号に開示されている。
第3,932,209号;および1977年7月12日にSangenisらへ発行され
た米国特許第4,035,147号に開示されている。より好ましい繊維は、1
989年4月18日にDeanらへ発行された米国特許第4,822,453号、1
989年12月19日にDeanらへ発行された米国特許第4,888,093号、
および1990年2月6日にMooreらへ発行された米国特許第4,898,64 2号に開示されている。
【0086】 セルロース繊維を被覆するもしくは含浸させることのできるその他のポリマー
強固化剤は:National Starch and Chemical Corp.(ブリッジウォーター、ニ ュージャージー州、米国)から入手可能であるような窒素含有基(例、アミノ基
)を有するカチオン修飾デンプン;ラテックス;1971年1月19日に発行さ
れた米国特許第3,556,932号(Cosciaら)に記載のポリアクリルアミド
樹脂であるポリアミドエピクロロヒドリン樹脂(例、Kymene(登録商標)557
H、Hercules,Inc.製(ウィルミントン、デラウェア州、米国)のような湿潤 強力樹脂;商標Parez(登録商標)631NCの下でアメリカン・シアナミド社 (スタンフォード、コネティカット州、米国)によって販売されている市販され
ているポリアクリルアミド類;尿素ホルムアルデヒドおよびメラミンホルムアル
デヒド樹脂類、並びにポリエチレンイミン樹脂類を含む。
強固化剤は:National Starch and Chemical Corp.(ブリッジウォーター、ニ ュージャージー州、米国)から入手可能であるような窒素含有基(例、アミノ基
)を有するカチオン修飾デンプン;ラテックス;1971年1月19日に発行さ
れた米国特許第3,556,932号(Cosciaら)に記載のポリアクリルアミド
樹脂であるポリアミドエピクロロヒドリン樹脂(例、Kymene(登録商標)557
H、Hercules,Inc.製(ウィルミントン、デラウェア州、米国)のような湿潤 強力樹脂;商標Parez(登録商標)631NCの下でアメリカン・シアナミド社 (スタンフォード、コネティカット州、米国)によって販売されている市販され
ているポリアクリルアミド類;尿素ホルムアルデヒドおよびメラミンホルムアル
デヒド樹脂類、並びにポリエチレンイミン樹脂類を含む。
【0087】 ここで液体吸収性部材に好適な繊維は好ましくは化学反応によって強固化され
る。例えば、繊維に架橋剤を適用し、これを、その適用後に、繊維間架橋結合を
形成させるようにさせる。これらの架橋結合は繊維の剛性を増加させることがで
きる。繊維を化学的に強固化させるためには繊維間架橋結合の利用が好ましいが
、これは繊維を化学的に強固化させるための他のタイプの反応を除外することを
意味してはいない。
る。例えば、繊維に架橋剤を適用し、これを、その適用後に、繊維間架橋結合を
形成させるようにさせる。これらの架橋結合は繊維の剛性を増加させることがで
きる。繊維を化学的に強固化させるためには繊維間架橋結合の利用が好ましいが
、これは繊維を化学的に強固化させるための他のタイプの反応を除外することを
意味してはいない。
【0088】 より好ましい強固化繊維においては、化学プロセスは、当該繊維が比較的脱水
され、繊維離解され(すなわち個別化され)、ねじれてカールした状態にある間
の架橋結合剤による繊維間架橋結合を含む。好適な化学強固化剤は、典型的には
、架橋溶液を形成するために使用できる酸官能性を有するC2〜C8ジアルデヒ
ドおよびC2〜C8モノアルデヒドを含むがそれらに限定されないモノマー性架
橋剤を含む。これらの化合物は単一繊維における単一セルロース鎖におけるもし
くは近接して位置する複数のセルロース鎖上の少なくとも2個のヒドロキシル基
と反応することができる。強固化セルロース繊維を調製するときに使用するため
に企図されるそのような架橋結合剤にはグルタルアルデヒド、グリオキサール、
ホルムアルデヒド、およびグリオキシル酸が含まれるが、それらに限定されない
。その他の好適な強固化剤は、クエン酸のようなポリカルボキシレートである。
ポリカルボキシレート系強固化剤およびそれらから強固化繊維を製造するための
プロセスは1993年3月2日に発行された米国特許第5,190,563号に
記載されている。これらの条件下での架橋結合の効果は、強固化され、吸収性製
品の中での使用中にそれらの撚られてカールした形状を保持する傾向を示す繊維
を形成することである。そのような繊維、およびそれらを製造するためのプロセ
スはここに組みこまれる上記の特許に記載されている。
され、繊維離解され(すなわち個別化され)、ねじれてカールした状態にある間
の架橋結合剤による繊維間架橋結合を含む。好適な化学強固化剤は、典型的には
、架橋溶液を形成するために使用できる酸官能性を有するC2〜C8ジアルデヒ
ドおよびC2〜C8モノアルデヒドを含むがそれらに限定されないモノマー性架
橋剤を含む。これらの化合物は単一繊維における単一セルロース鎖におけるもし
くは近接して位置する複数のセルロース鎖上の少なくとも2個のヒドロキシル基
と反応することができる。強固化セルロース繊維を調製するときに使用するため
に企図されるそのような架橋結合剤にはグルタルアルデヒド、グリオキサール、
ホルムアルデヒド、およびグリオキシル酸が含まれるが、それらに限定されない
。その他の好適な強固化剤は、クエン酸のようなポリカルボキシレートである。
ポリカルボキシレート系強固化剤およびそれらから強固化繊維を製造するための
プロセスは1993年3月2日に発行された米国特許第5,190,563号に
記載されている。これらの条件下での架橋結合の効果は、強固化され、吸収性製
品の中での使用中にそれらの撚られてカールした形状を保持する傾向を示す繊維
を形成することである。そのような繊維、およびそれらを製造するためのプロセ
スはここに組みこまれる上記の特許に記載されている。
【0089】 強固化セルロース繊維は、米国特許出願第304,925号に記載されている
ように、そのような繊維が乾燥され繊維離解(すなわち「毛羽立て」)されてい
る間または乾燥され繊維離解された後に、比較的脱水した形態にあるそのような
繊維を内部的に架橋結合させることによって調製することができる。しかし、そ
れは必ずしも本発明から他の親水性の化学的に強固化され、撚られ、さらにカー
ルされた繊維を除外することは意味しておらず、そのような他の繊維は上に述べ
た米国特許第3,224,926号、第3,440,135号、第4,035,
147号および第3,932,209号に記載されている(しかし、これに限定
されない)。例えば、高濃度(一般に約30%を超える)の機械的処理(例、フ
ロッタパルピングおよび/または精錬その他)のようなその他の強固化され、撚
られ、カールさられたセルロース繊維を提供するための化学的手段もまた本発明
の範囲内に企図されている。そのような方法は、Mary L.Mintonへ各々1990
年12月11日および1993年9月14日に発行された「パルプ処理法」と題
する米国特許第4,976,819号および第5,244,541号に極めて詳
細に記載されている。
ように、そのような繊維が乾燥され繊維離解(すなわち「毛羽立て」)されてい
る間または乾燥され繊維離解された後に、比較的脱水した形態にあるそのような
繊維を内部的に架橋結合させることによって調製することができる。しかし、そ
れは必ずしも本発明から他の親水性の化学的に強固化され、撚られ、さらにカー
ルされた繊維を除外することは意味しておらず、そのような他の繊維は上に述べ
た米国特許第3,224,926号、第3,440,135号、第4,035,
147号および第3,932,209号に記載されている(しかし、これに限定
されない)。例えば、高濃度(一般に約30%を超える)の機械的処理(例、フ
ロッタパルピングおよび/または精錬その他)のようなその他の強固化され、撚
られ、カールさられたセルロース繊維を提供するための化学的手段もまた本発明
の範囲内に企図されている。そのような方法は、Mary L.Mintonへ各々1990
年12月11日および1993年9月14日に発行された「パルプ処理法」と題
する米国特許第4,976,819号および第5,244,541号に極めて詳
細に記載されている。
【0090】 他の、より好ましいウェブは、さらに、比較的高い表面積を有する第2タイプ
の繊維を含む。
の繊維を含む。
【0091】 極めて小さな径を有する(「微小繊維」)か特殊表面形状を有するような合成
繊維もまた好適であることが企図されているが、この高表面積適用のために現在
好ましい繊維はユーカリファミリーの木材パルプ繊維である。ユーカリは、化学
的に強固化され、撚られ、さらにカールさせられた繊維と組み合わせると望まし
い毛管圧特性を提供し、下記で説明する有意量のセルロース微粉と同様には抄紙
用スクリーンを容易には通過しないであろう。特に好適なユーカリ系繊維にはユ
ーカリプタス・グランジス(eucalyptus grandis)種のユーカリ系繊維が含まれ
る。
繊維もまた好適であることが企図されているが、この高表面積適用のために現在
好ましい繊維はユーカリファミリーの木材パルプ繊維である。ユーカリは、化学
的に強固化され、撚られ、さらにカールさせられた繊維と組み合わせると望まし
い毛管圧特性を提供し、下記で説明する有意量のセルロース微粉と同様には抄紙
用スクリーンを容易には通過しないであろう。特に好適なユーカリ系繊維にはユ
ーカリプタス・グランジス(eucalyptus grandis)種のユーカリ系繊維が含まれ
る。
【0092】 パルプスラリーからウェットウェブを形成する前に強固化セルロース繊維に添
加するための適切な表面積生成性繊維には、1993年6月8日にYoungらへ発 行された米国特許第5,217,445号に開示されているような様々のセルロ
ース繊維および合成繊維材料が含まれるが、それらに限定されない。そのような
材料には非強固化セルロース繊維(すなわち、通常のセルロース系パルプ繊維)
、ここでは「クリル(crill)」と呼ばれる高度に精錬された強固化および非強 固化セルロース繊維、および例えば発泡セルロース繊維(下記で説明される)の
ような高表面積セルロース系材料が含まれる。高表面積セルロースはスラリー中
で強固化繊維と十分に混合され、そのスラリーがウェットレイド加工される。ブ
レンダー、リパルパー、デフレーカー、バリービーター、リファイナー(例、シ
ングル、コーン、もしくはダブルディスクリファイナー)、またはその他の当該
分野において知られている装置を使用して強固化繊維および高表面積セルロース
を混合する、塊を崩す、または精錬することができる。
加するための適切な表面積生成性繊維には、1993年6月8日にYoungらへ発 行された米国特許第5,217,445号に開示されているような様々のセルロ
ース繊維および合成繊維材料が含まれるが、それらに限定されない。そのような
材料には非強固化セルロース繊維(すなわち、通常のセルロース系パルプ繊維)
、ここでは「クリル(crill)」と呼ばれる高度に精錬された強固化および非強 固化セルロース繊維、および例えば発泡セルロース繊維(下記で説明される)の
ような高表面積セルロース系材料が含まれる。高表面積セルロースはスラリー中
で強固化繊維と十分に混合され、そのスラリーがウェットレイド加工される。ブ
レンダー、リパルパー、デフレーカー、バリービーター、リファイナー(例、シ
ングル、コーン、もしくはダブルディスクリファイナー)、またはその他の当該
分野において知られている装置を使用して強固化繊維および高表面積セルロース
を混合する、塊を崩す、または精錬することができる。
【0093】 高表面積セルロースは、また、セルロース繊維の懸濁液を径の小さなオリフィ
スを通過させることによっても製造することができ、その際、懸濁液は少なくと
も4.3Pa(3,000psig)の圧力降下および高速剪断作用を受けた後
、高速減速衝撃を受ける。オリフィスに懸濁液を通過させることは、実質的に安
定な懸濁液が得られるまで繰り返される。1984年11月20日にTurbakらへ
発行された米国特許第4,483,743号を参照。
スを通過させることによっても製造することができ、その際、懸濁液は少なくと
も4.3Pa(3,000psig)の圧力降下および高速剪断作用を受けた後
、高速減速衝撃を受ける。オリフィスに懸濁液を通過させることは、実質的に安
定な懸濁液が得られるまで繰り返される。1984年11月20日にTurbakらへ
発行された米国特許第4,483,743号を参照。
【0094】 架橋結合され、撚られ、強固化された繊維のような弾性繊維を上記の高表面積
繊維と組み合わせると、得られるウェブは、特に湿潤状態では、有意に低下した
引張強さを有し得る。
繊維と組み合わせると、得られるウェブは、特に湿潤状態では、有意に低下した
引張強さを有し得る。
【0095】 このため、加工処理を容易にさせ、湿潤および乾燥両方の状態において製品特
異的な機械的特性を提供するために、ウェブ内もしくは上に結合手段を一体的に
含めることができる。これは、ウェブ形成の前にパルプに結合手段を添加するこ
とにより、フォーミングワイヤー上に堆積させた後、および乾燥前、乾燥後にウ
ェットレイドウェブに結合手段を適用することにより、またはそれらの組合せに
よって行うことができる。
異的な機械的特性を提供するために、ウェブ内もしくは上に結合手段を一体的に
含めることができる。これは、ウェブ形成の前にパルプに結合手段を添加するこ
とにより、フォーミングワイヤー上に堆積させた後、および乾燥前、乾燥後にウ
ェットレイドウェブに結合手段を適用することにより、またはそれらの組合せに
よって行うことができる。
【0096】 形成されたウェブにこの所定の強さを提供するための特定の結合手段は液体処
理性能にとって重要であるとは考えられないが、熱可塑性繊維は好ましい選択肢
を提供することが見いだされており、さらに化学的に結合したウェブはよりいっ
そう好ましい実施形態である。
理性能にとって重要であるとは考えられないが、熱可塑性繊維は好ましい選択肢
を提供することが見いだされており、さらに化学的に結合したウェブはよりいっ
そう好ましい実施形態である。
【0097】 好ましい実施形態では液体収集/分配材料は強固化セルロース繊維のウェット
レイドウェブを含むが、このときウェブは約0%〜約50%、好ましくは約5%
〜約25%、より好ましくは約7%〜約15%の熱可塑性結合材料により強化さ
れており、このとき熱可塑性結合材料は結合繊維と他の結合繊維、化学的に強固
化され、撚られ、さらにカールされたセルロース繊維、もしくは高表面積繊維の
いずれかとの交点での結合部位を提供する。そのような熱結合ウェブは、一般に
は、好ましくは全体に均一に分布している強固化セルロース繊維と熱可塑性繊維
を含むウェブを形成することによって製造できる。熱可塑性繊維材料はウェブ形
成前に水性スラリー中において強固化セルロース繊維および微細繊維と相互に混
合させることができる。いったん形成されると、ウェブは繊維の熱可塑性部分が
融解するまでウェブを加熱することによって熱結合される。好適な繊維材料の具
体的な非限定的例には、ポリエステルホットメルト繊維(KODEL410)、二成 分繊維、三成分繊維、およびそれらの混合物等が含まれる。
レイドウェブを含むが、このときウェブは約0%〜約50%、好ましくは約5%
〜約25%、より好ましくは約7%〜約15%の熱可塑性結合材料により強化さ
れており、このとき熱可塑性結合材料は結合繊維と他の結合繊維、化学的に強固
化され、撚られ、さらにカールされたセルロース繊維、もしくは高表面積繊維の
いずれかとの交点での結合部位を提供する。そのような熱結合ウェブは、一般に
は、好ましくは全体に均一に分布している強固化セルロース繊維と熱可塑性繊維
を含むウェブを形成することによって製造できる。熱可塑性繊維材料はウェブ形
成前に水性スラリー中において強固化セルロース繊維および微細繊維と相互に混
合させることができる。いったん形成されると、ウェブは繊維の熱可塑性部分が
融解するまでウェブを加熱することによって熱結合される。好適な繊維材料の具
体的な非限定的例には、ポリエステルホットメルト繊維(KODEL410)、二成 分繊維、三成分繊維、およびそれらの混合物等が含まれる。
【0098】 さらに、捲縮タイプのポリマーベースのバインダー繊維はウェブのかさを増加
させるのに役立つであろう。現在好ましいポリマーベースの捲縮タイプのバイン
ダー繊維は、約3.3のdTex(もしくは約3.0のデニール)、および約6
.4mmの繊維長さを有する255型、ロット番号33865AのHoechst Cela
nese Corporationから商品名CELBOND(登録商標)の下で市販されているHoechst
−Celaneseコポリオレフィン二成分繊維である。
させるのに役立つであろう。現在好ましいポリマーベースの捲縮タイプのバイン
ダー繊維は、約3.3のdTex(もしくは約3.0のデニール)、および約6
.4mmの繊維長さを有する255型、ロット番号33865AのHoechst Cela
nese Corporationから商品名CELBOND(登録商標)の下で市販されているHoechst
−Celaneseコポリオレフィン二成分繊維である。
【0099】 液体収集/分配部材のために有用な熱可塑性結合材料には、また、セルロース
繊維を過度に損傷させない温度で融解できるあらゆるホットメルト接着剤が含ま
れる。好ましくは、熱可塑性結合材料の融点は約175℃未満、好ましくは約7
5℃〜約175℃であろう。いずれにせよ、融点は本発明の製品が貯蔵されると
思われる温度より低くてはならず、それによって融点は典型的には約50℃以上
になるであろう。
繊維を過度に損傷させない温度で融解できるあらゆるホットメルト接着剤が含ま
れる。好ましくは、熱可塑性結合材料の融点は約175℃未満、好ましくは約7
5℃〜約175℃であろう。いずれにせよ、融点は本発明の製品が貯蔵されると
思われる温度より低くてはならず、それによって融点は典型的には約50℃以上
になるであろう。
【0100】 熱可塑性結合材料は、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、
ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンであり得る。好ましくは、熱可塑性繊維は
水性液体を有意には吸収しないであろう。しかし、熱可塑性材料の表面は親水性
であっても疎水性であってもよい。(ここで使用する用語「親水性」および「疎
水性」はそれらの表面が水によって湿潤される程度を意味する)。親水性材料は
、より高い熱可塑性レベル、特に約40%を超えるレベルでより好ましくなる。
ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンであり得る。好ましくは、熱可塑性繊維は
水性液体を有意には吸収しないであろう。しかし、熱可塑性材料の表面は親水性
であっても疎水性であってもよい。(ここで使用する用語「親水性」および「疎
水性」はそれらの表面が水によって湿潤される程度を意味する)。親水性材料は
、より高い熱可塑性レベル、特に約40%を超えるレベルでより好ましくなる。
【0101】 ここで使用するための熱可塑性繊維は、長さが約0.1cm〜約6cm、好ま
しくは約0.3cm〜約3.0cmのオーダーであり得る。
しくは約0.3cm〜約3.0cmのオーダーであり得る。
【0102】 熱可塑性材料は、好ましくはスルーエア結合によって融解させられるが、例え
ば赤外線、蒸気ドラム乾燥、ヤンキー等のような他の方法を除外することは意図
されていない。別の変形では、ウェブはウェブの片面もしくは両面上に熱エンボ
ス加工を受ける。この技術は米国特許第4,590,114号にさらに詳細に記
載されている。
ば赤外線、蒸気ドラム乾燥、ヤンキー等のような他の方法を除外することは意図
されていない。別の変形では、ウェブはウェブの片面もしくは両面上に熱エンボ
ス加工を受ける。この技術は米国特許第4,590,114号にさらに詳細に記
載されている。
【0103】 先に考察したように、ティッシューシートなどの水浸透性不織布シートのよう
なスクリムも上記結合手段に加えて、もしくはその代わりに外部支持体として使
用することができる。
なスクリムも上記結合手段に加えて、もしくはその代わりに外部支持体として使
用することができる。
【0104】 いっそう好ましい出発物質は化学結合剤類を含む。吸収性部材の物理的一体性
を増加させるためおよび/またはウェブ類、特にウェットレイドウェブの加工処
理を容易にするためのそのような化学的添加結合手段は、繊維性ウェブの高い一
体性を提供するために当該分野において知られている樹脂系結合剤、ラテックス
、およびデンプンであってよい。好適な樹脂系結合剤には、例えばパルプ製紙業
界技術協会(Technical Association of the Pulp and Paper Industry)のTA
PPIモノグラフィーシリーズ第29号「紙およびボール紙における湿潤強さ」
(ニューヨーク、1965年)において見ることができるように紙構造内の湿潤
、乾燥、もしくは湿潤および乾燥時両方の強さを提供する能力があることが知ら
れているものが含まれる。好適な樹脂には、ポリアミド−エピクロロヒドリンお
よびポリアクリルアミド−グリオキサール樹脂が含まれる。本発明で有用である
ことが明らかな他の樹脂は尿素ホルムアルデヒドおよびメラニンホルムアルデヒ
ド樹脂である。これらの多官能樹脂のより一般的な官能基は、例えばアミノ基お
よび窒素に付加されたメチロール基のような窒素含有基である。ポリエチレンイ
ミンタイプの樹脂もまた本発明において有用であることが見いだされている。現
在好ましい化学的添加結合手段は、ParezTM631NCの商品名の下でCytec Ind
ustiries(ウェストパターソン、ニュージャージー収)によって販売されている
市販のポリアクリルアミド−グリオキサール樹脂である。
を増加させるためおよび/またはウェブ類、特にウェットレイドウェブの加工処
理を容易にするためのそのような化学的添加結合手段は、繊維性ウェブの高い一
体性を提供するために当該分野において知られている樹脂系結合剤、ラテックス
、およびデンプンであってよい。好適な樹脂系結合剤には、例えばパルプ製紙業
界技術協会(Technical Association of the Pulp and Paper Industry)のTA
PPIモノグラフィーシリーズ第29号「紙およびボール紙における湿潤強さ」
(ニューヨーク、1965年)において見ることができるように紙構造内の湿潤
、乾燥、もしくは湿潤および乾燥時両方の強さを提供する能力があることが知ら
れているものが含まれる。好適な樹脂には、ポリアミド−エピクロロヒドリンお
よびポリアクリルアミド−グリオキサール樹脂が含まれる。本発明で有用である
ことが明らかな他の樹脂は尿素ホルムアルデヒドおよびメラニンホルムアルデヒ
ド樹脂である。これらの多官能樹脂のより一般的な官能基は、例えばアミノ基お
よび窒素に付加されたメチロール基のような窒素含有基である。ポリエチレンイ
ミンタイプの樹脂もまた本発明において有用であることが見いだされている。現
在好ましい化学的添加結合手段は、ParezTM631NCの商品名の下でCytec Ind
ustiries(ウェストパターソン、ニュージャージー収)によって販売されている
市販のポリアクリルアミド−グリオキサール樹脂である。
【0105】 デンプン、特にカチオン系修飾デンプンもまた本発明における化学的添加剤と
しての有用性が見いだされている。一般にアミノ基および窒素に付加されたメチ
ロール基のような窒素含有基を用いて修飾されたそのようなカチオン系デンプン
材料は、ニュージャージー州ブリッジウォーター所在のNational Starch and Ch
emical Corporationから入手することができる。その他の適切な結合剤にはポリ
アクリル酸、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニルが含まれるが、それらに限
定されない。
しての有用性が見いだされている。一般にアミノ基および窒素に付加されたメチ
ロール基のような窒素含有基を用いて修飾されたそのようなカチオン系デンプン
材料は、ニュージャージー州ブリッジウォーター所在のNational Starch and Ch
emical Corporationから入手することができる。その他の適切な結合剤にはポリ
アクリル酸、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニルが含まれるが、それらに限
定されない。
【0106】 添加される化学添加結合剤のレベルは、典型的には総ウェブ重量ベースで約0
%〜約5%であろう。しかし親水性である化学添加結合剤はより多量に利用する
ことができる。化学結合添加剤が水性スラリー中で強固化繊維に添加される場合
は、化学添加結合剤の保持特性を増強するために好ましくは通常の非強固化セル
ロース繊維もしくは高表面積セルロースもまた存在する。化学添加結合剤は、印
刷法、スプレー法、またはその他の当該分野において知られている方法によって
乾燥もしくは非乾燥ウェブに適用することができる。
%〜約5%であろう。しかし親水性である化学添加結合剤はより多量に利用する
ことができる。化学結合添加剤が水性スラリー中で強固化繊維に添加される場合
は、化学添加結合剤の保持特性を増強するために好ましくは通常の非強固化セル
ロース繊維もしくは高表面積セルロースもまた存在する。化学添加結合剤は、印
刷法、スプレー法、またはその他の当該分野において知られている方法によって
乾燥もしくは非乾燥ウェブに適用することができる。
【0107】 化学的結合手段の使用に加えて、液体分配材料はまた上記のように材料内にお
ける熱結合ポリマー微小ウェブの一体化から利益を得ることもできる。
ける熱結合ポリマー微小ウェブの一体化から利益を得ることもできる。
【0108】 好適かつ好ましい液体収集/分配材料のための記述した構成要素は、ウェット
レイング法、エアレイング法、カーディング法その他の方法を含む様々な方法に
よって一緒にブレンドされて、ウェブとして形成することができるが、それらの
中では現在はウェットレイング法が好ましい。
レイング法、エアレイング法、カーディング法その他の方法を含む様々な方法に
よって一緒にブレンドされて、ウェブとして形成することができるが、それらの
中では現在はウェットレイング法が好ましい。
【0109】 例えばドライラップおよびペーパーのようなシートを形成するためにセルロー
ス繊維材料をウェットレイ加工するための方法は当該分野においてよく知られて
いる。これらの方法は、一般に、本発明の吸収性構造において有用なウェットレ
イドシートを形成するために強固化繊維のウェットレイングに適用することがで
きる。好適なウェットレイング法には、手すき法、および例えば米国特許第3,
301,746号においてL. H. Sanfordらによって開示されているような抄紙 機を利用したウェットレイング法が含まれる。化学的に強固化され、撚られ、さ
らにカールされた繊維の挙動、特にそれらが水性スラリー中で凝集する傾向のた
めに、抄紙機を用いてウェットレイングさせるときには好ましくは下記で記載す
る所定の加工修飾が実行される。
ス繊維材料をウェットレイ加工するための方法は当該分野においてよく知られて
いる。これらの方法は、一般に、本発明の吸収性構造において有用なウェットレ
イドシートを形成するために強固化繊維のウェットレイングに適用することがで
きる。好適なウェットレイング法には、手すき法、および例えば米国特許第3,
301,746号においてL. H. Sanfordらによって開示されているような抄紙 機を利用したウェットレイング法が含まれる。化学的に強固化され、撚られ、さ
らにカールされた繊維の挙動、特にそれらが水性スラリー中で凝集する傾向のた
めに、抄紙機を用いてウェットレイングさせるときには好ましくは下記で記載す
る所定の加工修飾が実行される。
【0110】 一般に、ウェットレイドウェブは繊維の水性スラリーを有孔性のフォーミング
ワイヤー上に堆積させ、ウェットウェブを形成するためにウェットレイドスラリ
ーを脱水させ、さらにウェットウェブを乾燥させることによって製造することが
できる。好ましくは、ウェットレイングのための繊維の水性スラリーはスラリー
総重量ベースで約0.02%〜約2.0%、好ましくは約0.02%〜約0.2
%の繊維濃度を有するであろう。スラリーの堆積は、典型的には当該分野におい
てヘッドボックスとして知られている装置を使用して実行される。ヘッドボック
スは、繊維の水性スラリーを有孔性フォーミングワイヤー上に送達するためのス
ライスとして知られている開口部を有する。フォーミングワイヤーはドライラッ
プもしくはその他の抄紙加工処理で使用される構造およびメッシュサイズのもの
であってよい。ドライラップおよびティッシューシート形成のために当該分野に
おいて知られている通常設計のヘッドボックスが使用されてよい。好適な市販の
ヘッドボックスには、例えばオープン、固定ルーフ、ツインワイヤー、インクラ
インドワイヤーおよびドラムフォーマー型ヘッドボックスが含まれる。
ワイヤー上に堆積させ、ウェットウェブを形成するためにウェットレイドスラリ
ーを脱水させ、さらにウェットウェブを乾燥させることによって製造することが
できる。好ましくは、ウェットレイングのための繊維の水性スラリーはスラリー
総重量ベースで約0.02%〜約2.0%、好ましくは約0.02%〜約0.2
%の繊維濃度を有するであろう。スラリーの堆積は、典型的には当該分野におい
てヘッドボックスとして知られている装置を使用して実行される。ヘッドボック
スは、繊維の水性スラリーを有孔性フォーミングワイヤー上に送達するためのス
ライスとして知られている開口部を有する。フォーミングワイヤーはドライラッ
プもしくはその他の抄紙加工処理で使用される構造およびメッシュサイズのもの
であってよい。ドライラップおよびティッシューシート形成のために当該分野に
おいて知られている通常設計のヘッドボックスが使用されてよい。好適な市販の
ヘッドボックスには、例えばオープン、固定ルーフ、ツインワイヤー、インクラ
インドワイヤーおよびドラムフォーマー型ヘッドボックスが含まれる。
【0111】 いったん形成されると、ウェットウェブは脱水かつ乾燥させられる。脱水は、
フォイル、サクションボックス、またはその他の真空装置もしくは重力フローを
用いて実施することができる。典型的には、脱水は繊維濃度を総ウェットウェブ
重量ベースで約8%〜約30%の、好ましくは約8%〜約23%に増加させる。
約23%を超える濃度への脱水には湿式成形法を必要とすることがあるが、余り
好ましくない。脱水後は、ウェブはフォーミングワイヤーからウェブを乾燥装置
へ輸送する乾燥織物へ移すことができるが、必ずしも必要ではない。
フォイル、サクションボックス、またはその他の真空装置もしくは重力フローを
用いて実施することができる。典型的には、脱水は繊維濃度を総ウェットウェブ
重量ベースで約8%〜約30%の、好ましくは約8%〜約23%に増加させる。
約23%を超える濃度への脱水には湿式成形法を必要とすることがあるが、余り
好ましくない。脱水後は、ウェブはフォーミングワイヤーからウェブを乾燥装置
へ輸送する乾燥織物へ移すことができるが、必ずしも必要ではない。
【0112】 ウェットウェブの乾燥は当該分野において知られているいくつかの方法を利用
して遂行することができる。熱可塑性結合材料がウェブ内に含まれるときは、他
の繊維材料へ熱可塑性結合材料を融合させるが、熱可塑性結合材料がネットワー
クの空隙(void volume)内に流入させるほどは高くない温度でウェブが完全か つ均一に乾燥させられることが特に重要である。乾燥は、例えばサーマルブロー
スルー乾燥機、エアインピンジメント乾燥機、およびYankee乾燥機を含む
加熱ドラム乾燥機によって遂行できる。ウェットレイドウェブは、好ましくは完
全に乾燥させられる(一般に約95%〜約99%の間の繊維濃度まで)。完全に
乾燥したウェブの柔軟性は、好ましくは例えばドクターブレードを備えたヤンキ
ー乾燥機を用いてウェブをクレープ加工するような当該分野において周知の方法
によって増加させられる。
して遂行することができる。熱可塑性結合材料がウェブ内に含まれるときは、他
の繊維材料へ熱可塑性結合材料を融合させるが、熱可塑性結合材料がネットワー
クの空隙(void volume)内に流入させるほどは高くない温度でウェブが完全か つ均一に乾燥させられることが特に重要である。乾燥は、例えばサーマルブロー
スルー乾燥機、エアインピンジメント乾燥機、およびYankee乾燥機を含む
加熱ドラム乾燥機によって遂行できる。ウェットレイドウェブは、好ましくは完
全に乾燥させられる(一般に約95%〜約99%の間の繊維濃度まで)。完全に
乾燥したウェブの柔軟性は、好ましくは例えばドクターブレードを備えたヤンキ
ー乾燥機を用いてウェブをクレープ加工するような当該分野において周知の方法
によって増加させられる。
【0113】 本発明に従った特に好ましい特性を達成するためには、上記のような先行技術
の材料に、成形後に、追加のプロセス工程を受けさせることができる。伸縮性ラ
ミネート材料を処理するために類似のプロセスが開発されてきており、伸縮性材
料に関する米国特許第A−5,167,897号(Weber)に記載されており、 液体分配材料については参照によりここに組み込まれる欧州特許第0,810,
078号に記載されている。
の材料に、成形後に、追加のプロセス工程を受けさせることができる。伸縮性ラ
ミネート材料を処理するために類似のプロセスが開発されてきており、伸縮性材
料に関する米国特許第A−5,167,897号(Weber)に記載されており、 液体分配材料については参照によりここに組み込まれる欧州特許第0,810,
078号に記載されている。
【0114】 基本的に、このプロセスは、各々が周囲の隆起および溝を備えた少なくとも2
個のロールを通して出発物質を供給することによってウェブの機械的処理を提供
するが、これらのロールはウェブが永久的変形を受けるように精密許容差で作動
する。
個のロールを通して出発物質を供給することによってウェブの機械的処理を提供
するが、これらのロールはウェブが永久的変形を受けるように精密許容差で作動
する。
【0115】 それによって、基本的には張力を受けないウェブは、少なくともある程度は相
互に相補的であり、それらの間で材料を引っ張ることができるようにオーバーラ
ップもしくは「互いに噛み合う」ことができる三次元表面を有する対向圧アプリ
ケーターを使用する増分的横断方向ウェブ引き伸ばしシステム(incremental cr
oss-sectional web stretching system)中を指向される。
互に相補的であり、それらの間で材料を引っ張ることができるようにオーバーラ
ップもしくは「互いに噛み合う」ことができる三次元表面を有する対向圧アプリ
ケーターを使用する増分的横断方向ウェブ引き伸ばしシステム(incremental cr
oss-sectional web stretching system)中を指向される。
【0116】 波型ロールの円周方向および軸方向の両方での隆起および溝の配列は均一であ
ってよく、具体的な実施形態は相違するパターンの領域を備えていてもよく、こ
れは例えばロールの軸方向に渡って溝および/または隆起の幅が変化する軸配列
であっても、例えば隆起および溝が少なくとも1個のロールの外周に渡って深さ
が変化する、もしくは例えば縁に向かってより中央部分で太いと言うように少な
くともロールの1個がマクロ的に湾曲した形状であるように円周方向にあっても
よい。
ってよく、具体的な実施形態は相違するパターンの領域を備えていてもよく、こ
れは例えばロールの軸方向に渡って溝および/または隆起の幅が変化する軸配列
であっても、例えば隆起および溝が少なくとも1個のロールの外周に渡って深さ
が変化する、もしくは例えば縁に向かってより中央部分で太いと言うように少な
くともロールの1個がマクロ的に湾曲した形状であるように円周方向にあっても
よい。
【0117】 さらに、2個以上の波形ロールの使用もまた、1工程における過度に強力な処
理を回避するための場合のように有益である。
理を回避するための場合のように有益である。
【0118】 プロセスのいっそうの増強はさらに、上記で開示された成形後処理の直後の別
個のプロセスス工程により、またはウェブに機械的応力を適用する手段、例えば
波型ロールの1個もしくは2個を加熱することのいずれかによってウェブを加熱
するプロセス工程を追加することによって達成できる。好ましくは、これは、熱
溶融性材料(例えば熱可塑性繊維を含む材料)を含むウェブに対して適用される
。この追加の加熱処理の有益な効果は、ウェブを機械的プロセスによる比較的容
易な可塑性変形、その後に熱硬化による望ましい弾性および/または強さを達成
することを許容するように形成できることにある。
個のプロセスス工程により、またはウェブに機械的応力を適用する手段、例えば
波型ロールの1個もしくは2個を加熱することのいずれかによってウェブを加熱
するプロセス工程を追加することによって達成できる。好ましくは、これは、熱
溶融性材料(例えば熱可塑性繊維を含む材料)を含むウェブに対して適用される
。この追加の加熱処理の有益な効果は、ウェブを機械的プロセスによる比較的容
易な可塑性変形、その後に熱硬化による望ましい弾性および/または強さを達成
することを許容するように形成できることにある。
【0119】 さらに、好ましいプロセスは噛合い円筒状波型ロールを使用するが、本発明は
さらにまた問題のウェブを増分的に引き伸ばすために噛合い圧銅を使用する間欠
的スタンピング作業を利用しても実行することができる。
さらにまた問題のウェブを増分的に引き伸ばすために噛合い圧銅を使用する間欠
的スタンピング作業を利用しても実行することができる。
【0120】 これまでに記載したような繊維ウェブの代わりに、特に親水性かつ柔軟性であ
る相互連絡する開放気泡型のポリマーフォーム構造にある比較的開放気泡型のポ
リマーフォームを使用できる。
る相互連絡する開放気泡型のポリマーフォーム構造にある比較的開放気泡型のポ
リマーフォームを使用できる。
【0121】 貯蔵吸収性部材の要件 上に説明したように、分配部材は所定の脱着特性を示すが、これは吸収性貯蔵
部材もしくは材料の吸収特性に適合されなければならない。
部材もしくは材料の吸収特性に適合されなければならない。
【0122】 従って、本発明に好適な貯蔵吸収性部材は高毛管吸引能力を示す。本発明のた
めには、この高吸引能力は、該部材が吸収性製品に配置されたときに一般に遭遇
する一定の毛管高さで液体を取り込む部材の能力によって測定される。毛管収着
吸収能力試験(これ以後はキャプソープション試験とも呼ぶ)は、貯蔵部材が毛
管収着装置上で様々な高さに置かれたときに吸収される吸収性貯蔵部材1g当た
りの試験液の量を測定する。毛管収着吸収能力試験は、下記の試験方法の部でよ
り詳細に説明される。
めには、この高吸引能力は、該部材が吸収性製品に配置されたときに一般に遭遇
する一定の毛管高さで液体を取り込む部材の能力によって測定される。毛管収着
吸収能力試験(これ以後はキャプソープション試験とも呼ぶ)は、貯蔵部材が毛
管収着装置上で様々な高さに置かれたときに吸収される吸収性貯蔵部材1g当た
りの試験液の量を測定する。毛管収着吸収能力試験は、下記の試験方法の部でよ
り詳細に説明される。
【0123】 1つの側面において、本発明に適切な高毛管吸引能力貯蔵吸収性部材は、少な
くとも約15g/g、好ましくは少なくとも約18g/g、より好ましくは少な
くとも約20g/g、さらにより好ましくは少なくとも約22g/gの35cm
の高さでの毛管収着吸収能力(CSAC)を有する。典型的には、これらの貯蔵
吸収性部材は約15g/g〜約60g/g、より典型的には約18g/g〜約5
5g/g、さらにより典型的には約20g/g〜約50g/gの35cmの高さ
での毛管収着吸収能力(CSAC)を有するであろう。
くとも約15g/g、好ましくは少なくとも約18g/g、より好ましくは少な
くとも約20g/g、さらにより好ましくは少なくとも約22g/gの35cm
の高さでの毛管収着吸収能力(CSAC)を有する。典型的には、これらの貯蔵
吸収性部材は約15g/g〜約60g/g、より典型的には約18g/g〜約5
5g/g、さらにより典型的には約20g/g〜約50g/gの35cmの高さ
での毛管収着吸収能力(CSAC)を有するであろう。
【0124】 また別の側面では、高毛管吸引能力貯蔵吸収性部材は、少なくとも約8g/g
、好ましくは少なくとも約11g/g、より好ましくは少なくとも約15g/g
、さらにより好ましくは少なくとも約19g/gの50cmの高さでのCSAC
を有する。典型的には、これらの貯蔵吸収性部材は約8g/g〜約40g/g、
より典型的には約11g/g〜約35g/g、さらにより典型的には約15g/
g〜約30g/gの50cmの高さでのCSACを有するであろう。
、好ましくは少なくとも約11g/g、より好ましくは少なくとも約15g/g
、さらにより好ましくは少なくとも約19g/gの50cmの高さでのCSAC
を有する。典型的には、これらの貯蔵吸収性部材は約8g/g〜約40g/g、
より典型的には約11g/g〜約35g/g、さらにより典型的には約15g/
g〜約30g/gの50cmの高さでのCSACを有するであろう。
【0125】 さらにまた別の側面では、高毛管吸引能力貯蔵吸収性部材は少なくとも約6g
/g、好ましくは少なくとも約9g/g、より好ましくは少なくとも約12g/
g、さらにより好ましくは少なくとも約15g/gの80cmの高さでのCSA
Cを有する。典型的には、これらの貯蔵吸収性部材は約6g/g〜約35g/g
、より典型的には約9g/g〜約30g/g、さらにより典型的には約12g/
g〜約25g/gの80cmの高さでのCSACを有するであろう。
/g、好ましくは少なくとも約9g/g、より好ましくは少なくとも約12g/
g、さらにより好ましくは少なくとも約15g/gの80cmの高さでのCSA
Cを有する。典型的には、これらの貯蔵吸収性部材は約6g/g〜約35g/g
、より典型的には約9g/g〜約30g/g、さらにより典型的には約12g/
g〜約25g/gの80cmの高さでのCSACを有するであろう。
【0126】 さらにまた別の側面では、高毛管吸引能力貯蔵吸収性部材は、少なくとも約5
g/g、好ましくは少なくとも約7g/g、より好ましくは少なくとも約10g
/g、さらにより好ましくは少なくとも約14g/gの100cmの高さでのC
SACを有する。典型的には、これらの貯蔵吸収性部材は約5g/g〜約30g
/g、より典型的には約7g/g〜約25g/g、さらにより典型的には約10
g/g〜約20g/gの100cmの高さでのCSACを有するであろう。
g/g、好ましくは少なくとも約7g/g、より好ましくは少なくとも約10g
/g、さらにより好ましくは少なくとも約14g/gの100cmの高さでのC
SACを有する。典型的には、これらの貯蔵吸収性部材は約5g/g〜約30g
/g、より典型的には約7g/g〜約25g/g、さらにより典型的には約10
g/g〜約20g/gの100cmの高さでのCSACを有するであろう。
【0127】 上記の最小毛管吸引能力は本発明の貯蔵吸収性部材にとって重要であるが、こ
れらの部材はさらにまた好ましくは、必ずではないが、ゼロヘッド圧(すなわち
、キャプソープション試験において0cmで)で少なくとも約15g/gの毛管
収着吸収能力を有するであろう。別の好ましい態様では、貯蔵吸収性部材は現在
、上記の少なくとも2つの吸引高さで必要なg/g取り込みを示すであろう。す
なわち、例えば好ましい貯蔵吸収性部材は次の特性:(i)少なくとも約10g
/g、好ましくは少なくとも約13g/g、より好ましくは少なくとも約20g
/g、さらにより好ましくは少なくとも約22g/gの35cmの高さでの毛管
収着吸収能力(CSAC);(ii)少なくとも約8g/g、好ましくは少なく
とも約11g/g、より好ましくは少なくとも約15g/g、さらにより好まし
くは少なくとも約19g/gの50cmの高さでのCSAC;(iii)少なく
とも約6g/g、好ましくは少なくとも約9g/g、より好ましくは少なくとも
約12g/g、さらにより好ましくは少なくとも約15g/gの80cmの高さ
でのCSAC;(iv)少なくとも約5g/g、好ましくは少なくとも約7g/
g、より好ましくは少なくとも約10g/g、さらにより好ましくは少なくとも
約14g/gの100cmの高さでのCSACのうち少なくとも2以上の特性を
有するであろう。
れらの部材はさらにまた好ましくは、必ずではないが、ゼロヘッド圧(すなわち
、キャプソープション試験において0cmで)で少なくとも約15g/gの毛管
収着吸収能力を有するであろう。別の好ましい態様では、貯蔵吸収性部材は現在
、上記の少なくとも2つの吸引高さで必要なg/g取り込みを示すであろう。す
なわち、例えば好ましい貯蔵吸収性部材は次の特性:(i)少なくとも約10g
/g、好ましくは少なくとも約13g/g、より好ましくは少なくとも約20g
/g、さらにより好ましくは少なくとも約22g/gの35cmの高さでの毛管
収着吸収能力(CSAC);(ii)少なくとも約8g/g、好ましくは少なく
とも約11g/g、より好ましくは少なくとも約15g/g、さらにより好まし
くは少なくとも約19g/gの50cmの高さでのCSAC;(iii)少なく
とも約6g/g、好ましくは少なくとも約9g/g、より好ましくは少なくとも
約12g/g、さらにより好ましくは少なくとも約15g/gの80cmの高さ
でのCSAC;(iv)少なくとも約5g/g、好ましくは少なくとも約7g/
g、より好ましくは少なくとも約10g/g、さらにより好ましくは少なくとも
約14g/gの100cmの高さでのCSACのうち少なくとも2以上の特性を
有するであろう。
【0128】 本発明のために好適な貯蔵吸収性部材を説明するためのさらにもう1つの方法
は、高毛管吸引能力貯蔵吸収性部材が高い中間吸収圧を必要とすることである。
材料の中間吸収圧は、それに対して材料が50%の毛管吸収効率を有している圧
力であると定義され、試験方法の部で説明する毛管吸収試験において、材料がこ
の試験で最大吸収能力の50%を達成するところの高さを決定することにより測
定され、そしてCSAH50と呼ばれる。
は、高毛管吸引能力貯蔵吸収性部材が高い中間吸収圧を必要とすることである。
材料の中間吸収圧は、それに対して材料が50%の毛管吸収効率を有している圧
力であると定義され、試験方法の部で説明する毛管吸収試験において、材料がこ
の試験で最大吸収能力の50%を達成するところの高さを決定することにより測
定され、そしてCSAH50と呼ばれる。
【0129】 本発明のために好適な好ましい貯蔵吸収性部材は、少なくとも約15g/g、
好ましくは少なくとも約20g/g、より好ましくは少なくとも約25g/g、
さらに最も好ましくは少なくとも約35g/gの0cmの高さでのCSACを有
し、さらに少なくとも35cm、好ましくは少なくとも45cm、より好ましく
は少なくとも60cm、最も好ましくは少なくとも80cmの中間毛管吸収高さ
CSAH50を有する高毛管吸引能力貯蔵吸収性部材である。
好ましくは少なくとも約20g/g、より好ましくは少なくとも約25g/g、
さらに最も好ましくは少なくとも約35g/gの0cmの高さでのCSACを有
し、さらに少なくとも35cm、好ましくは少なくとも45cm、より好ましく
は少なくとも60cm、最も好ましくは少なくとも80cmの中間毛管吸収高さ
CSAH50を有する高毛管吸引能力貯蔵吸収性部材である。
【0130】 貯蔵吸収性部材要件を達成するための材料 高表面積材料 本発明のために有用な貯蔵吸収性部材は、好ましくは高表面積材料を含む。そ
れ自体がもしくは例えばヒドロゲル形成吸収性ポリマーのような他の要素と組合
せて高毛管収着吸収能力を備えた部材を提供するのがこの高表面積材料である。
ここで考察するように、高表面積材料を少なくとも1つに関して、それらの毛管
収着吸収能力(部材中に存在する場合はヒドロゲル形成ポリマーまたはその他の
例えば接着剤、結合剤その他のような実際の吸収性部材に含まれる他の任意的材
料を含まずに測定される)によって説明する。高表面積を有する材料は極めて高
い吸引高さ(例、100cm以上)で取り込み能力を有し得ることは認識されて
いる。これによって高表面積材料は下記の機能の1つもしくは両方を提供するこ
とができる:i)液体から例えば浸透圧吸収剤のような吸収剤への毛管経路、お
よび/またはii)追加の収着容量。従って、高表面積材料は重量もしくは体積
当たりのそれらの表面積によって説明できるが、ここでは出願人は高表面積材料
を説明するために代わりに毛管収着吸収能力を使用するが、それは毛管収着吸収
能力は一般に本発明の吸収性部材に改良吸収性製品を提供するために必要な吸引
能力を提供する性能パラメータであるためである。ある種の高表面積材料、例え
ばガラス微小繊維はそれら自体では実際的にすべての高さで、特に極めて高い高
さ(例、100cm以上)では高毛管収着吸収能力を示さないであろうことは認
識されるであろう。それでも、そのような材料は比較的高い高さでさえ必要な毛
管収着吸収能力を提供するためにヒドロゲル形成吸収性ポリマーもしくはその他
の吸収剤に液体の望ましい毛管経路を提供し得る。
れ自体がもしくは例えばヒドロゲル形成吸収性ポリマーのような他の要素と組合
せて高毛管収着吸収能力を備えた部材を提供するのがこの高表面積材料である。
ここで考察するように、高表面積材料を少なくとも1つに関して、それらの毛管
収着吸収能力(部材中に存在する場合はヒドロゲル形成ポリマーまたはその他の
例えば接着剤、結合剤その他のような実際の吸収性部材に含まれる他の任意的材
料を含まずに測定される)によって説明する。高表面積を有する材料は極めて高
い吸引高さ(例、100cm以上)で取り込み能力を有し得ることは認識されて
いる。これによって高表面積材料は下記の機能の1つもしくは両方を提供するこ
とができる:i)液体から例えば浸透圧吸収剤のような吸収剤への毛管経路、お
よび/またはii)追加の収着容量。従って、高表面積材料は重量もしくは体積
当たりのそれらの表面積によって説明できるが、ここでは出願人は高表面積材料
を説明するために代わりに毛管収着吸収能力を使用するが、それは毛管収着吸収
能力は一般に本発明の吸収性部材に改良吸収性製品を提供するために必要な吸引
能力を提供する性能パラメータであるためである。ある種の高表面積材料、例え
ばガラス微小繊維はそれら自体では実際的にすべての高さで、特に極めて高い高
さ(例、100cm以上)では高毛管収着吸収能力を示さないであろうことは認
識されるであろう。それでも、そのような材料は比較的高い高さでさえ必要な毛
管収着吸収能力を提供するためにヒドロゲル形成吸収性ポリマーもしくはその他
の吸収剤に液体の望ましい毛管経路を提供し得る。
【0131】 十分な毛管収着吸収能力を有するどのような材料も本発明の貯蔵吸収性部材に
おいて有用であろう。これに関連して、用語「高表面積材料」はそれ自体(すな
わち浸透圧吸収剤もしくはその他の貯蔵吸収性部材を作り上げる他の任意的材料
を含まずに測定された場合に)が1以上の下記の毛管収着吸収能力を示すいずれ
もの材料を意味する:(I)少なくとも約2g/g、好ましくは少なくとも約3
g/g、さらにより好ましくは少なくとも約4g/g、およびさらにより好まし
くは少なくとも約6g/gの100cmの吸引高さでの毛管収着吸収能力;(I
I)少なくとも約5g/g、好ましくは少なくとも約8g/g、より好ましくは
少なくとも約12g/gの35cmの高さでの毛管収着吸収能力;(III)少
なくとも約4g/g、好ましくは少なくとも約7g/g、より好ましくは少なく
とも約9g/gの50cmの高さでの毛管収着吸収能力;(IV)少なくとも約
1g/g、好ましくは少なくとも約2g/g、より好ましくは少なくとも約3g
/g、さらにより好ましくは少なくとも約5g/gの140cmの高さでの毛管
収着吸収能力;または(V)少なくとも約1g/g、好ましくは少なくとも約2
g/g、より好ましくは少なくとも約3g/g、さらにより好ましくは少なくと
も約5g/gの200cmの高さでの毛管収着吸収能力。
おいて有用であろう。これに関連して、用語「高表面積材料」はそれ自体(すな
わち浸透圧吸収剤もしくはその他の貯蔵吸収性部材を作り上げる他の任意的材料
を含まずに測定された場合に)が1以上の下記の毛管収着吸収能力を示すいずれ
もの材料を意味する:(I)少なくとも約2g/g、好ましくは少なくとも約3
g/g、さらにより好ましくは少なくとも約4g/g、およびさらにより好まし
くは少なくとも約6g/gの100cmの吸引高さでの毛管収着吸収能力;(I
I)少なくとも約5g/g、好ましくは少なくとも約8g/g、より好ましくは
少なくとも約12g/gの35cmの高さでの毛管収着吸収能力;(III)少
なくとも約4g/g、好ましくは少なくとも約7g/g、より好ましくは少なく
とも約9g/gの50cmの高さでの毛管収着吸収能力;(IV)少なくとも約
1g/g、好ましくは少なくとも約2g/g、より好ましくは少なくとも約3g
/g、さらにより好ましくは少なくとも約5g/gの140cmの高さでの毛管
収着吸収能力;または(V)少なくとも約1g/g、好ましくは少なくとも約2
g/g、より好ましくは少なくとも約3g/g、さらにより好ましくは少なくと
も約5g/gの200cmの高さでの毛管収着吸収能力。
【0132】 1つの態様において、高表面積材料は、例えばヒドロゲル形成吸収性ポリマー
のような他の吸収剤もしくは他の浸透圧吸収剤と組み合わされたときに繊維性ウ
ェブもしくは繊維性マトリックスを提供できるように、性質が繊維性であろう(
これ以後は「高表面積繊維」と呼ばれる)。あるいはまた、特に好ましい態様で
は、高表面積材料は開放気泡型親水性ポリマーフォームであろう(これ以後は「
高表面積ポリマーフォーム」またはより一般的に「ポリマーフォーム」と呼ばれ
る)。これらの材料について下記で詳細に説明する。
のような他の吸収剤もしくは他の浸透圧吸収剤と組み合わされたときに繊維性ウ
ェブもしくは繊維性マトリックスを提供できるように、性質が繊維性であろう(
これ以後は「高表面積繊維」と呼ばれる)。あるいはまた、特に好ましい態様で
は、高表面積材料は開放気泡型親水性ポリマーフォームであろう(これ以後は「
高表面積ポリマーフォーム」またはより一般的に「ポリマーフォーム」と呼ばれ
る)。これらの材料について下記で詳細に説明する。
【0133】 高表面積繊維 本発明において有用である高表面積繊維には、天然に存在する(修飾もしくは
非修飾)繊維並びに合成により作られた繊維が含まれる。高表面積繊維は、例え
ば木材パルプ繊維のような吸収性製品に典型的に使用される繊維よりはるかに大
きい表面積を有する。本発明で使用される高表面積繊維は、望ましくは親水性で
あろう。ここで使用する用語「親水性」は、これらの繊維上に堆積した水性液体
(例、水性体液)によって湿潤可能である繊維、または繊維の表面を説明する。
親水性および湿潤性は、典型的には液体および含まれる固体の接触角度および表
面張力によって定義される。これはRobert F. Gould(著作権、1964年)に よって編集された「接触角度、湿潤性および粘着」と題する米国化学会(ACS
)の出版物において詳細に考察されている。繊維、もしくは繊維の表面は、どち
らの状態も通常は共存するが、液体と繊維もしくはその表面の間の接触角度が9
0°未満である、または液体が繊維の表面を横切って自然に広がる傾向を示すの
どちらかのときに液体によって湿潤される(すなわち、親水性である)と言われ
る。これとは逆に、繊維もしくは表面は接触角度が90°以上、および液体が繊
維の表面を横切って自然に広がらないときに疎水性であると見なされる。ここで
有用な繊維の親水性の性質は繊維において固有のものであってよいが、または繊
維がそれらを親水性にするために処理されている生来の疎水性繊維であってもよ
い。生来の疎水性繊維に親水性の性質を提供するための材料および方法はよく知
られている。
非修飾)繊維並びに合成により作られた繊維が含まれる。高表面積繊維は、例え
ば木材パルプ繊維のような吸収性製品に典型的に使用される繊維よりはるかに大
きい表面積を有する。本発明で使用される高表面積繊維は、望ましくは親水性で
あろう。ここで使用する用語「親水性」は、これらの繊維上に堆積した水性液体
(例、水性体液)によって湿潤可能である繊維、または繊維の表面を説明する。
親水性および湿潤性は、典型的には液体および含まれる固体の接触角度および表
面張力によって定義される。これはRobert F. Gould(著作権、1964年)に よって編集された「接触角度、湿潤性および粘着」と題する米国化学会(ACS
)の出版物において詳細に考察されている。繊維、もしくは繊維の表面は、どち
らの状態も通常は共存するが、液体と繊維もしくはその表面の間の接触角度が9
0°未満である、または液体が繊維の表面を横切って自然に広がる傾向を示すの
どちらかのときに液体によって湿潤される(すなわち、親水性である)と言われ
る。これとは逆に、繊維もしくは表面は接触角度が90°以上、および液体が繊
維の表面を横切って自然に広がらないときに疎水性であると見なされる。ここで
有用な繊維の親水性の性質は繊維において固有のものであってよいが、または繊
維がそれらを親水性にするために処理されている生来の疎水性繊維であってもよ
い。生来の疎水性繊維に親水性の性質を提供するための材料および方法はよく知
られている。
【0134】 ここで有用な高表面積繊維は、下記で説明するポリマーフォームと同一範囲内
の毛管吸引非表面積を有するであろう。しかし、典型的には高表面積繊維は周知
のBET表面積によって特徴付けられる。
の毛管吸引非表面積を有するであろう。しかし、典型的には高表面積繊維は周知
のBET表面積によって特徴付けられる。
【0135】 ここで有用な高表面積繊維は、例えばEvanite Fiber Corp.(コーバリス、オ レゴン州)から入手可能なガラスウールのようなガラス微小繊維が含まれる。こ
こで有用なガラス微小繊維は、典型的には約0.8μm未満、より典型的には約
0.1μm〜約0.7μmの繊維径を有するであろう。これらの微小繊維は、少
なくとも約2m2/g、好ましくは少なくとも約3m2/gの表面積を有するで
あろう。典型的には、ガラス微小繊維の表面積は約2m2/g〜約15m2/g
であろう。ここで使用するための代表的ガラス微小繊維は、約0.5μmの公称
繊維径を有する104型ガラス繊維のようなEvanite Fiber Corp.から入手でき るものである。これらのガラス微小繊維は約3.1m2/gの算出表面積を有す
る。
こで有用なガラス微小繊維は、典型的には約0.8μm未満、より典型的には約
0.1μm〜約0.7μmの繊維径を有するであろう。これらの微小繊維は、少
なくとも約2m2/g、好ましくは少なくとも約3m2/gの表面積を有するで
あろう。典型的には、ガラス微小繊維の表面積は約2m2/g〜約15m2/g
であろう。ここで使用するための代表的ガラス微小繊維は、約0.5μmの公称
繊維径を有する104型ガラス繊維のようなEvanite Fiber Corp.から入手でき るものである。これらのガラス微小繊維は約3.1m2/gの算出表面積を有す
る。
【0136】 ここで有用なもう1つのタイプの高表面積繊維はフィブリル化されたセルロー
スアセテート繊維である。これらの繊維(これ以後は「フィブレット」と呼ばれ
る)は吸収性製品技術において一般に使用されるセルロース由来繊維に比較して
高表面積を有する。そのようなフィブレットは、それらの粒径幅が典型的には約
0.5〜約5μmであるように、極めて小さな径範囲を有する。これらのフィブ
レットは、典型的には約20m2/gの総表面積を有する。ここで高表面積材料
として有用な代表的フィブレットはセルロースアセテートFibrets(登録商標) としてHoechst Celanese Cop.(シャルロット、ノースカロライナ州)から入手
できる。それらの物理的特性およびそれらの調製方法を含むフィブレットについ
ての詳細な考察については、それらの各々の開示が参照によりここに組み込まれ
る「セルロースアセテートフィブレット:高表面積を備えたフィブリル化パルプ
」,Smith,J.E.,Tappi Journal,Dec.1988,p.237;および1 996年1月23日に発行された米国特許第5,486,410号(Groegerら )を参照。
スアセテート繊維である。これらの繊維(これ以後は「フィブレット」と呼ばれ
る)は吸収性製品技術において一般に使用されるセルロース由来繊維に比較して
高表面積を有する。そのようなフィブレットは、それらの粒径幅が典型的には約
0.5〜約5μmであるように、極めて小さな径範囲を有する。これらのフィブ
レットは、典型的には約20m2/gの総表面積を有する。ここで高表面積材料
として有用な代表的フィブレットはセルロースアセテートFibrets(登録商標) としてHoechst Celanese Cop.(シャルロット、ノースカロライナ州)から入手
できる。それらの物理的特性およびそれらの調製方法を含むフィブレットについ
ての詳細な考察については、それらの各々の開示が参照によりここに組み込まれ
る「セルロースアセテートフィブレット:高表面積を備えたフィブリル化パルプ
」,Smith,J.E.,Tappi Journal,Dec.1988,p.237;および1 996年1月23日に発行された米国特許第5,486,410号(Groegerら )を参照。
【0137】 これらの繊維に加えて、当業者であれば吸収性技術において周知の他の繊維を
ここで使用するための高表面積繊維を提供するために修飾できることを認識する
であろう。本発明によって必要とされる高表面積を達成するために修飾できる代
表的な繊維は上記の米国特許第5,599,335号に開示されている(特に、
第21〜24欄を参照)。
ここで使用するための高表面積繊維を提供するために修飾できることを認識する
であろう。本発明によって必要とされる高表面積を達成するために修飾できる代
表的な繊維は上記の米国特許第5,599,335号に開示されている(特に、
第21〜24欄を参照)。
【0138】 利用された高表面積繊維の性質とは無関係に、繊維および例えば浸透圧吸収剤
のような他の吸収性材料は結合される前の別個(discrete)の材料であろう。こ
こで使用する用語「別個の」は、高表面積繊維などの吸収剤が貯蔵吸収性部材を
形成するために組み合わされる前に各々形成されることを意味する。言い換える
と、高表面積繊維は他の吸収剤と一緒に混合することに引続いて形成されるので
も、他の吸収剤が高表面積繊維との結合後に形成されるのでもない。別個の各成
分の結合は、高表面積繊維が望ましい形態を有し、さらにより重要なことに望ま
しい表面積を有することを保証する。
のような他の吸収性材料は結合される前の別個(discrete)の材料であろう。こ
こで使用する用語「別個の」は、高表面積繊維などの吸収剤が貯蔵吸収性部材を
形成するために組み合わされる前に各々形成されることを意味する。言い換える
と、高表面積繊維は他の吸収剤と一緒に混合することに引続いて形成されるので
も、他の吸収剤が高表面積繊維との結合後に形成されるのでもない。別個の各成
分の結合は、高表面積繊維が望ましい形態を有し、さらにより重要なことに望ま
しい表面積を有することを保証する。
【0139】 高表面積ポリマーフォーム ここで有用な高表面積ポリマーフォームについてそれらの物理的特性の幾つか
の点に関して下記で説明する。これらの特性を測定するためには、シート形態で
のフォームについて分析を実施することが必要である。従って、フォームが粒子
形態で使用されるが、前以て形成されたシートから調製される限りにおいて、物
理的特性の測定はシートフォーム上(すなわち粒子を形成する前に)で実施され
るであろう。フォームが重合プロセス中にその場で粒子(もしくはビーズ)に成
形される場合は、そのような測定を行う目的で類似のフォーム(化学組成、気泡
サイズ、W:O比等に関して)をシートに成形することができる。
の点に関して下記で説明する。これらの特性を測定するためには、シート形態で
のフォームについて分析を実施することが必要である。従って、フォームが粒子
形態で使用されるが、前以て形成されたシートから調製される限りにおいて、物
理的特性の測定はシートフォーム上(すなわち粒子を形成する前に)で実施され
るであろう。フォームが重合プロセス中にその場で粒子(もしくはビーズ)に成
形される場合は、そのような測定を行う目的で類似のフォーム(化学組成、気泡
サイズ、W:O比等に関して)をシートに成形することができる。
【0140】 本発明の高毛管吸引貯蔵吸収性部材において有用な高表面積ポリマーフォーム
は当該分野において知られている。特に好ましいフォームは、例えば米国特許第
5,387,207号および米国特許第5,650,222号に記載されている
ように高内相W/O型エマルジョンを重合することによって入手されるものであ
る。その他の特に好ましいポリマーフォームはその各々の開示が参照によりここ
に組み込まれる「高吸引ポリマーフォーム材料」と題するT.DesMaraisらによ って1998年3月 日に出願された同時係属の米国特許出願第 号(P
&G事件 )および「水性液体を分散させるための吸収性材料」と題するT.
DesMaraisらによって1998年3月 日に出願された同時係属の米国特許出 願第 号(P&G事件 )により詳細に記載されている。(これらの同
時係属出願の1もしくは両方に記載された特に好ましいフォームは下記の実施例
の項で説明される)ここで有用なポリマーフォームは比較的開放気泡型のもので
ある。これは、フォームの個々の気泡の多くが隣接する気泡と妨害されずに連通
することを意味する。そのような比較的開放気泡型フォーム構造における気泡は
、1つの気泡から他の気泡へフォーム構造内での容易な液体移行を許容するのに
十分な大きさである気泡間開口部もしくは「ウィンドウ」を有する。
は当該分野において知られている。特に好ましいフォームは、例えば米国特許第
5,387,207号および米国特許第5,650,222号に記載されている
ように高内相W/O型エマルジョンを重合することによって入手されるものであ
る。その他の特に好ましいポリマーフォームはその各々の開示が参照によりここ
に組み込まれる「高吸引ポリマーフォーム材料」と題するT.DesMaraisらによ って1998年3月 日に出願された同時係属の米国特許出願第 号(P
&G事件 )および「水性液体を分散させるための吸収性材料」と題するT.
DesMaraisらによって1998年3月 日に出願された同時係属の米国特許出 願第 号(P&G事件 )により詳細に記載されている。(これらの同
時係属出願の1もしくは両方に記載された特に好ましいフォームは下記の実施例
の項で説明される)ここで有用なポリマーフォームは比較的開放気泡型のもので
ある。これは、フォームの個々の気泡の多くが隣接する気泡と妨害されずに連通
することを意味する。そのような比較的開放気泡型フォーム構造における気泡は
、1つの気泡から他の気泡へフォーム構造内での容易な液体移行を許容するのに
十分な大きさである気泡間開口部もしくは「ウィンドウ」を有する。
【0141】 これらの比較的開放気泡型のフォーム構造は、一般的には複数の相互に連通す
る三次元的に分岐しているウェブによって限定されている個々の気泡を備えた網
状の特性を有する。これらの分岐形ウェブを作り上げているポリマー材料のスト
ランドは、「ストラット」と呼ぶことができる。本発明のために、最も好ましい
フォーム材料は、フォーム構造においてサイズが少なくとも1マイクロメーター
である気泡の少なくとも約80%が少なくとも1つの隣接気泡と液体連通するこ
とを有するであろう。
る三次元的に分岐しているウェブによって限定されている個々の気泡を備えた網
状の特性を有する。これらの分岐形ウェブを作り上げているポリマー材料のスト
ランドは、「ストラット」と呼ぶことができる。本発明のために、最も好ましい
フォーム材料は、フォーム構造においてサイズが少なくとも1マイクロメーター
である気泡の少なくとも約80%が少なくとも1つの隣接気泡と液体連通するこ
とを有するであろう。
【0142】 開放気泡型であることに加えて、これらのポリマーフォームはフォームが水性
液体を吸収することを許容するために十分に親水性である。フォーム構造の内面
は、下記で説明するように重合後にフォーム構造内に残されている残留親水性化
界面活性剤によって、または選択された重合後フォーム処理方法によって親水性
にさせられる。
液体を吸収することを許容するために十分に親水性である。フォーム構造の内面
は、下記で説明するように重合後にフォーム構造内に残されている残留親水性化
界面活性剤によって、または選択された重合後フォーム処理方法によって親水性
にさせられる。
【0143】 これらのポリマーフォームが「親水性」である程度は、吸収性試験液と接触し
たときに示される「接着張力(adhesion tension)」値によって定量できる。こ
れらのフォームによって示される接着張力は、例えば合成尿のような試験液の取
り込み重量を既知の寸法および毛管吸引比表面積を有するサンプルについて測定
する方法を使用して実験的に測定することができる。そのような方法は、参照に
よりここに組み込まれる上記の米国特許第5,387,207号の試験方法の部
に詳細に説明されている。本発明における高表面積材料として有用であるフォー
ムは、一般に65±5dynes/cmの表面張力を有する合成尿の毛管吸引取
り込みによって測定される約15〜約65dynes/cm、より好ましくは約
20〜約65dynes/cmの接着張力値を示すものである。
たときに示される「接着張力(adhesion tension)」値によって定量できる。こ
れらのフォームによって示される接着張力は、例えば合成尿のような試験液の取
り込み重量を既知の寸法および毛管吸引比表面積を有するサンプルについて測定
する方法を使用して実験的に測定することができる。そのような方法は、参照に
よりここに組み込まれる上記の米国特許第5,387,207号の試験方法の部
に詳細に説明されている。本発明における高表面積材料として有用であるフォー
ムは、一般に65±5dynes/cmの表面張力を有する合成尿の毛管吸引取
り込みによって測定される約15〜約65dynes/cm、より好ましくは約
20〜約65dynes/cmの接着張力値を示すものである。
【0144】 ここで有用なポリマーフォームは、好ましくは、つぶれた(すなわち、膨張し
ていない)ポリマーフォームの形態で調製され、このポリマーフォームは、水性
液体と接触すると膨張してそのような液体を吸収し、吸収された量が毛管圧と封
圧(confining pressure)との組合せ圧力をフォームの膨張圧(下記で説明する
)より下へ下げると膨張する。これらのつぶれたポリマーフォームは通常は圧縮
力を通して重合HIPEフォームから水相を絞り出し、および/または熱乾燥お
よび/または真空脱水によって得られる。圧縮後、および/または熱乾燥および
/または真空脱水後に、ポリマーフォームはつぶれた、もしくは膨張していない
状態になる。
ていない)ポリマーフォームの形態で調製され、このポリマーフォームは、水性
液体と接触すると膨張してそのような液体を吸収し、吸収された量が毛管圧と封
圧(confining pressure)との組合せ圧力をフォームの膨張圧(下記で説明する
)より下へ下げると膨張する。これらのつぶれたポリマーフォームは通常は圧縮
力を通して重合HIPEフォームから水相を絞り出し、および/または熱乾燥お
よび/または真空脱水によって得られる。圧縮後、および/または熱乾燥および
/または真空脱水後に、ポリマーフォームはつぶれた、もしくは膨張していない
状態になる。
【0145】 そこから圧縮によって水が絞り出される代表的なつぶれたHIPEフォームの
気泡構造は上記の米国特許第5,650,222号の図3および4の顕微鏡写真
で示されている。これらの図から示されるように、フォームの気泡構造は、特に
‘222特許の図1および2に示されている膨張したHIPEフォーム構造と比
較すると変形している。同様に‘222特許の図3および4から明らかなように
、つぶれたフォーム構造における空隙もしくは孔(暗い領域)は平たくなってい
るかもしくは細長くなっている。(‘222特許に描出されているフォームはシ
ート形態にあることが注目される;下記で説明するように、ここではシート形の
フォームが好ましいが、ある好ましい実施形態では、フォームは粒子形であろう
。)別のここで有用なHIPE由来フォームの気泡構造(その膨張状態における
)はここでは図3および4に描出されている。この特定フォームおよび関連フォ
ームの調製はここでは実施例2〜4で説明され、さらにこれらの超高表面積フォ
ームはその各々の開示が参照によりここに組み込まれる「高吸引ポリマーフォー
ム材料」と題するT.DesMaraisらによって1998年3月 日に出願された 同時係属の米国特許出願第 号(P&G事件 )および「水性液体を
分配するための吸収性材料」と題するT.DesMaraisらによって1998年3月 日に出願された同時係属出願の米国特許出願第 号(P&G事件
)により詳細に記載されている。
気泡構造は上記の米国特許第5,650,222号の図3および4の顕微鏡写真
で示されている。これらの図から示されるように、フォームの気泡構造は、特に
‘222特許の図1および2に示されている膨張したHIPEフォーム構造と比
較すると変形している。同様に‘222特許の図3および4から明らかなように
、つぶれたフォーム構造における空隙もしくは孔(暗い領域)は平たくなってい
るかもしくは細長くなっている。(‘222特許に描出されているフォームはシ
ート形態にあることが注目される;下記で説明するように、ここではシート形の
フォームが好ましいが、ある好ましい実施形態では、フォームは粒子形であろう
。)別のここで有用なHIPE由来フォームの気泡構造(その膨張状態における
)はここでは図3および4に描出されている。この特定フォームおよび関連フォ
ームの調製はここでは実施例2〜4で説明され、さらにこれらの超高表面積フォ
ームはその各々の開示が参照によりここに組み込まれる「高吸引ポリマーフォー
ム材料」と題するT.DesMaraisらによって1998年3月 日に出願された 同時係属の米国特許出願第 号(P&G事件 )および「水性液体を
分配するための吸収性材料」と題するT.DesMaraisらによって1998年3月 日に出願された同時係属出願の米国特許出願第 号(P&G事件
)により詳細に記載されている。
【0146】 圧縮および/または熱乾燥/真空脱水に続いて、つぶれたポリマーフォームは
水性液体によって浸潤すると再膨張することができる。驚くべきことに、これら
のポリマーフォームは例えば少なくとも約1年間までの有意な期間に渡りこのつ
ぶれた、または膨張していない状態のままでいる。これらのポリマーフォームが
このつぶれた/膨張していない状態のままでいる能力は、毛管力、および特にフ
ォーム構造内で発生する毛管圧によるものであると考えられる。ここで使用する
ように、「毛管圧」はフォームにおける孔の狭い範囲内での半月形の湾曲に起因
する液体/空気界面を超える圧力差を意味する。[Chatterjee,「Absorbency(
吸収性)」,Textile Science and Technology,Vol.7,1985,p.36 を参照] 圧縮、および/または実際的程度への熱乾燥/真空脱水後、これらのポリマー
フォームはその中に組み込まれた吸湿性の水和塩に付随する水和水、並びにフォ
ーム内に吸収された自由水の両方を含む残留水を有する。この残留水(水和塩に
よって補助された)は、得られるつぶれたフォーム構造に毛管圧を発揮すると考
えられる。本発明のつぶれたポリマーフォームは、72°F(22℃)および相
対湿度50%の周囲条件で貯蔵されたときにフォームの重量で少なくとも約4%
、典型的には約4〜約40%の残留水含量を有し得る。好ましいつぶれたポリマ
ーフォームはフォームの重量で少なくとも約5〜約30%の残留含水量を有する
。
水性液体によって浸潤すると再膨張することができる。驚くべきことに、これら
のポリマーフォームは例えば少なくとも約1年間までの有意な期間に渡りこのつ
ぶれた、または膨張していない状態のままでいる。これらのポリマーフォームが
このつぶれた/膨張していない状態のままでいる能力は、毛管力、および特にフ
ォーム構造内で発生する毛管圧によるものであると考えられる。ここで使用する
ように、「毛管圧」はフォームにおける孔の狭い範囲内での半月形の湾曲に起因
する液体/空気界面を超える圧力差を意味する。[Chatterjee,「Absorbency(
吸収性)」,Textile Science and Technology,Vol.7,1985,p.36 を参照] 圧縮、および/または実際的程度への熱乾燥/真空脱水後、これらのポリマー
フォームはその中に組み込まれた吸湿性の水和塩に付随する水和水、並びにフォ
ーム内に吸収された自由水の両方を含む残留水を有する。この残留水(水和塩に
よって補助された)は、得られるつぶれたフォーム構造に毛管圧を発揮すると考
えられる。本発明のつぶれたポリマーフォームは、72°F(22℃)および相
対湿度50%の周囲条件で貯蔵されたときにフォームの重量で少なくとも約4%
、典型的には約4〜約40%の残留水含量を有し得る。好ましいつぶれたポリマ
ーフォームはフォームの重量で少なくとも約5〜約30%の残留含水量を有する
。
【0147】 これらのフォームの重要なパラメータはそれらのガラス転移温度である。Tg
はポリマーのガラス状態とゴム状態の間の転移の中間点を表す。使用温度より高
いTgを有するフォームは極めて強力であり得るが、しかしまた極めて剛性で潜
在的に破損する傾向を有し得る。そのようなフォームはさらにまた応力下でクリ
ープを起こし、さらにポリマーのTgより低い温度で使用した場合に柔軟性が不
良な傾向がある。特に強さおよび柔軟性の機械的特性の望ましい組合せは、これ
らの望ましい特性を達成するための典型的には比較的選択的範囲のモノマーのタ
イプとレベルを必要とする。
はポリマーのガラス状態とゴム状態の間の転移の中間点を表す。使用温度より高
いTgを有するフォームは極めて強力であり得るが、しかしまた極めて剛性で潜
在的に破損する傾向を有し得る。そのようなフォームはさらにまた応力下でクリ
ープを起こし、さらにポリマーのTgより低い温度で使用した場合に柔軟性が不
良な傾向がある。特に強さおよび柔軟性の機械的特性の望ましい組合せは、これ
らの望ましい特性を達成するための典型的には比較的選択的範囲のモノマーのタ
イプとレベルを必要とする。
【0148】 本発明のために有用な分配フォームについては、Tgはそのフォームが容認で
きる強さを有する限りにおいてできる限り低くなければならない。従って、モノ
マーはできる限りより低いTgを有する対応するホモポリマーを提供するように
選択される。アクリル酸塩およびメタクリル酸塩コモノマー類上のアルキル基の
鎖長は同族ホモポリマーシリーズのTgから予想されるより長くあり得ることが
あることが見いだされている。具体的には、アクリル酸アルキルもしくはメタク
リル酸アルキル系ホモポリマーの同族シリーズは8炭素原子の鎖長で最小Tgを
有することが見いだされている。それに比べて、本発明のコポリマー類の最小T
gは約12炭素原子の鎖長で生じる。(アクリル酸アルキルおよびメタクリル酸
アルキルの代わりにアルキル置換スチレンモノマー類を使用できるが、それらの
入手性は現在は大きく制限されている。) ポリマーのガラス転移領域の形状、すなわち温度の関数としてそれが狭いかも
しくは広いかということもまた重要である場合がある。このガラス転移領域形状
は、特にポリマーの使用中温度(たいていは周囲温度もしくは体温)がTgであ
るもしくはそれに近い場合に重要である。例えば、転移領域が広いことは使用中
温度において転移が不完全であることを意味する。典型的には、転移が使用中温
度で不完全な場合は、ポリマーはより大きな剛性を示し、より柔軟性が低くなる
であろう。これとは逆に、転移が使用中温度で完了していると、その後はポリマ
ーは圧縮からのより迅速な回復を示すであろう。従って、ポリマーのTgおよび
転移領域の幅を望ましい機械的特性を達成するためにコントロールすることが望
ましい。一般に、ポリマーのTgは使用中温度より少なくとも10℃低いことが
好ましい。(Tgおよび転移領域の幅は、米国特許第5,550,222号に記
載されているように動的機械分析(DMA)測定からの損失タンジェント対温度
曲線から引き出される)。
きる強さを有する限りにおいてできる限り低くなければならない。従って、モノ
マーはできる限りより低いTgを有する対応するホモポリマーを提供するように
選択される。アクリル酸塩およびメタクリル酸塩コモノマー類上のアルキル基の
鎖長は同族ホモポリマーシリーズのTgから予想されるより長くあり得ることが
あることが見いだされている。具体的には、アクリル酸アルキルもしくはメタク
リル酸アルキル系ホモポリマーの同族シリーズは8炭素原子の鎖長で最小Tgを
有することが見いだされている。それに比べて、本発明のコポリマー類の最小T
gは約12炭素原子の鎖長で生じる。(アクリル酸アルキルおよびメタクリル酸
アルキルの代わりにアルキル置換スチレンモノマー類を使用できるが、それらの
入手性は現在は大きく制限されている。) ポリマーのガラス転移領域の形状、すなわち温度の関数としてそれが狭いかも
しくは広いかということもまた重要である場合がある。このガラス転移領域形状
は、特にポリマーの使用中温度(たいていは周囲温度もしくは体温)がTgであ
るもしくはそれに近い場合に重要である。例えば、転移領域が広いことは使用中
温度において転移が不完全であることを意味する。典型的には、転移が使用中温
度で不完全な場合は、ポリマーはより大きな剛性を示し、より柔軟性が低くなる
であろう。これとは逆に、転移が使用中温度で完了していると、その後はポリマ
ーは圧縮からのより迅速な回復を示すであろう。従って、ポリマーのTgおよび
転移領域の幅を望ましい機械的特性を達成するためにコントロールすることが望
ましい。一般に、ポリマーのTgは使用中温度より少なくとも10℃低いことが
好ましい。(Tgおよび転移領域の幅は、米国特許第5,550,222号に記
載されているように動的機械分析(DMA)測定からの損失タンジェント対温度
曲線から引き出される)。
【0149】 高表面積材料は一般にそれらの毛管収着吸収能力によって説明されてきたが、
ここで有用な高表面積ポリマーフォームはさらにまたそれらの毛管吸引比表面積
(これ以後は「CSSSA」と呼ばれる)によっても説明することができる。一
般に、CSSSAはバルクフォーム材料(ポリマー構造材料に固体残留材料を加
えたもの)の単位質量当たりの粒子フォームを形成するポリマーネットワークの
試験液接触可能な表面積の尺度である。毛管吸引比表面積は、フォーム内の気泡
単位の寸法およびポリマーの密度の両方によって決定され、従ってそのような面
積が吸収性に関係する程度についてフォームネットワークによって提供される個
体表面の総量を定量する方法である。ここで有用なフォームを特徴付けるために
、CSSSAは貯蔵吸収性部材に組み込まれたときにはフォームが粒子形である
場合でさえ、当該のフォームのシート上で測定される。
ここで有用な高表面積ポリマーフォームはさらにまたそれらの毛管吸引比表面積
(これ以後は「CSSSA」と呼ばれる)によっても説明することができる。一
般に、CSSSAはバルクフォーム材料(ポリマー構造材料に固体残留材料を加
えたもの)の単位質量当たりの粒子フォームを形成するポリマーネットワークの
試験液接触可能な表面積の尺度である。毛管吸引比表面積は、フォーム内の気泡
単位の寸法およびポリマーの密度の両方によって決定され、従ってそのような面
積が吸収性に関係する程度についてフォームネットワークによって提供される個
体表面の総量を定量する方法である。ここで有用なフォームを特徴付けるために
、CSSSAは貯蔵吸収性部材に組み込まれたときにはフォームが粒子形である
場合でさえ、当該のフォームのシート上で測定される。
【0150】 フォームのCSSSAは、特にフォームが本発明の貯蔵吸収性部材を調製する
ときに使用するために必要な毛管吸引を提供するかどうかにとって重要である。
これは、フォーム構造内で発生する毛管圧が毛管吸引比表面積に比例するためで
ある。さらに、CSSSAは、水性液体で浸潤するまでつぶれた状態で維持する
ためにフォーム構造内で適正な毛管圧が発生するかどうかにとっても重要である
。例えばフォーム密度および接着張力のような他の要素が一定であると仮定する
と、これは、CSSSAが増加(もしくは減少)すると、フォーム構造内の毛管
圧もまた比例して増加(もしくは減少)することを意味する。
ときに使用するために必要な毛管吸引を提供するかどうかにとって重要である。
これは、フォーム構造内で発生する毛管圧が毛管吸引比表面積に比例するためで
ある。さらに、CSSSAは、水性液体で浸潤するまでつぶれた状態で維持する
ためにフォーム構造内で適正な毛管圧が発生するかどうかにとっても重要である
。例えばフォーム密度および接着張力のような他の要素が一定であると仮定する
と、これは、CSSSAが増加(もしくは減少)すると、フォーム構造内の毛管
圧もまた比例して増加(もしくは減少)することを意味する。
【0151】 本発明のために、CSSSAは既知の質量および寸法のフォームサンプル内で
発生する低表面張力液体(例、エタノール)の毛管取り込み(capillary uptake
)量を測定することによって決定される。フォーム比表面積を決定するためのそ
のような方法の詳細な説明は上記の米国特許第5,387,207号の試験方法
の部に記載されている。CSSSAを決定するための合理的なあらゆる代替法も
また利用することができる。
発生する低表面張力液体(例、エタノール)の毛管取り込み(capillary uptake
)量を測定することによって決定される。フォーム比表面積を決定するためのそ
のような方法の詳細な説明は上記の米国特許第5,387,207号の試験方法
の部に記載されている。CSSSAを決定するための合理的なあらゆる代替法も
また利用することができる。
【0152】 吸収材料として有用な本発明のつぶれたポリマーフォームは、少なくとも約3
m2/gのCSSSAを有するものである。典型的には、CSSSAは約3〜約
30m2/g、好ましくは約4〜約17m2/g、最も好ましくは約5〜約15
m2/gの範囲内にある。そのようなCSSSA値を有するフォーム(約0.0
10〜約0.033m2/gの膨張した状態の密度を有する)は一般に、特に望
ましいバランスの例えば尿のような水性液体に対する吸収能力、水性液体保持お
よび水性液体吸い上げもしくは分散特性を有するであろう。さらにそのようなC
SSSAを有するフォームは、そのような水性液体で浸潤するまでつぶれた膨張
していない状態でフォームを維持するために十分な毛管圧を発生することができ
る。
m2/gのCSSSAを有するものである。典型的には、CSSSAは約3〜約
30m2/g、好ましくは約4〜約17m2/g、最も好ましくは約5〜約15
m2/gの範囲内にある。そのようなCSSSA値を有するフォーム(約0.0
10〜約0.033m2/gの膨張した状態の密度を有する)は一般に、特に望
ましいバランスの例えば尿のような水性液体に対する吸収能力、水性液体保持お
よび水性液体吸い上げもしくは分散特性を有するであろう。さらにそのようなC
SSSAを有するフォームは、そのような水性液体で浸潤するまでつぶれた膨張
していない状態でフォームを維持するために十分な毛管圧を発生することができ
る。
【0153】 上記のように、特に好ましいつぶれることのできるポリマーフォームについて
は、それらのつぶれた状態ではフォーム構造内で発生する毛管圧は少なくとも圧
縮されたポリマーの弾性回復もしくは弾性率によって発揮される力と等しい。こ
れを言い換えると、つぶれたフォームを比較的薄く維持するために必要な毛管圧
は、それが「跳ね返る」ことを試みるときに圧縮されたポリマーフォームによっ
て発揮される対抗力によって測定される。ポリマーフォームの弾性回復傾向は、
膨張したフォームがその最初の膨張した厚さの約1/6(17%)に圧縮され、
その後弛緩応力値が測定されるまでこの圧縮された状態に維持される応力−歪み
実験から推定できる。あるいはまた、および本発明のために、弛緩応力値は例え
ば水のような水性液体と接触したときのつぶれた状態にあるポリマーフォーム上
での測定から推定される。この代替弛緩応力値はこれ以後フォームの「膨張圧」
と呼ばれる。本発明のつぶれたポリマーフォームについての膨張圧は約50キロ
パスカル(kPa)以下および典型的には約7〜約40kPaである。フォーム
の膨張圧を推定するための方法についての詳細な説明は米国特許第5,387,
207号の試験方法の部に記載されている。
は、それらのつぶれた状態ではフォーム構造内で発生する毛管圧は少なくとも圧
縮されたポリマーの弾性回復もしくは弾性率によって発揮される力と等しい。こ
れを言い換えると、つぶれたフォームを比較的薄く維持するために必要な毛管圧
は、それが「跳ね返る」ことを試みるときに圧縮されたポリマーフォームによっ
て発揮される対抗力によって測定される。ポリマーフォームの弾性回復傾向は、
膨張したフォームがその最初の膨張した厚さの約1/6(17%)に圧縮され、
その後弛緩応力値が測定されるまでこの圧縮された状態に維持される応力−歪み
実験から推定できる。あるいはまた、および本発明のために、弛緩応力値は例え
ば水のような水性液体と接触したときのつぶれた状態にあるポリマーフォーム上
での測定から推定される。この代替弛緩応力値はこれ以後フォームの「膨張圧」
と呼ばれる。本発明のつぶれたポリマーフォームについての膨張圧は約50キロ
パスカル(kPa)以下および典型的には約7〜約40kPaである。フォーム
の膨張圧を推定するための方法についての詳細な説明は米国特許第5,387,
207号の試験方法の部に記載されている。
【0154】 本発明において有用な高表面積ポリマーフォームのもう1つの重要な特性はそ
れらの自由吸収能力である。「自由吸収能力」(または「FAC」)は、サンプ
ル内の固形材料の単位質量当たりのその気泡構造内に一定のフォームサンプルが
吸収する試験液(合成尿)の総量である。本発明の貯蔵吸収性部材において特に
有用であるためには、ポリマーフォームは乾燥フォーム材料1グラム当たり合成
尿約30〜約100ml、好ましくは約30〜約75mlの自由吸収能力を有し
ていなければならない。フォームの自由吸収能力を測定するための方法は、米国
特許第5,650,222号の試験方法の部に記載されている。
れらの自由吸収能力である。「自由吸収能力」(または「FAC」)は、サンプ
ル内の固形材料の単位質量当たりのその気泡構造内に一定のフォームサンプルが
吸収する試験液(合成尿)の総量である。本発明の貯蔵吸収性部材において特に
有用であるためには、ポリマーフォームは乾燥フォーム材料1グラム当たり合成
尿約30〜約100ml、好ましくは約30〜約75mlの自由吸収能力を有し
ていなければならない。フォームの自由吸収能力を測定するための方法は、米国
特許第5,650,222号の試験方法の部に記載されている。
【0155】 水性液体に暴露すると、好ましいつぶれたポリマーフォームは水性液体を吸収
して膨張する。ポリマーフォームは、それらの膨張した状態では、ほとんどの他
のフォームより多量の水性液体を吸収する。これらのフォームについての「膨張
係数」は少なくとも約4倍、すなわちその膨張した状態にあるフォームの厚さは
そのつぶれた状態にあるフォームの厚さの少なくとも約4倍である。つぶれたフ
ォームは、好ましくは約4倍〜約15倍、より好ましくは約5倍〜約10倍の範
囲内の膨張係数を有する。
して膨張する。ポリマーフォームは、それらの膨張した状態では、ほとんどの他
のフォームより多量の水性液体を吸収する。これらのフォームについての「膨張
係数」は少なくとも約4倍、すなわちその膨張した状態にあるフォームの厚さは
そのつぶれた状態にあるフォームの厚さの少なくとも約4倍である。つぶれたフ
ォームは、好ましくは約4倍〜約15倍、より好ましくは約5倍〜約10倍の範
囲内の膨張係数を有する。
【0156】 本発明のためには、圧縮して脱水されるフォームについての膨張した厚さとつ
ぶれた厚さとの間の関係は下記式: 厚さexpanded=厚さcollapsed×((0.133×W:O比)±2) (式中:圧さexpnadedは膨張した状態にあるフォームの厚さであり、 厚さcollapsedはつぶれた状態にあるフォームの厚さである) から実験的に予想することができ、およびW:O比はそれからフォームが作られ
るHIPEの水対油比である。従って、60:1の水対油比を備えたエマルジョ
ンから作られた典型的ポリマーフォームは8.0の予測膨張係数を有するであろ
う、すなわち膨張した厚さはフォームのつぶれた厚さの8倍である。膨張係数を
測定するための方法は米国特許第5,650,222号の試験方法の部に記載さ
れている。
ぶれた厚さとの間の関係は下記式: 厚さexpanded=厚さcollapsed×((0.133×W:O比)±2) (式中:圧さexpnadedは膨張した状態にあるフォームの厚さであり、 厚さcollapsedはつぶれた状態にあるフォームの厚さである) から実験的に予想することができ、およびW:O比はそれからフォームが作られ
るHIPEの水対油比である。従って、60:1の水対油比を備えたエマルジョ
ンから作られた典型的ポリマーフォームは8.0の予測膨張係数を有するであろ
う、すなわち膨張した厚さはフォームのつぶれた厚さの8倍である。膨張係数を
測定するための方法は米国特許第5,650,222号の試験方法の部に記載さ
れている。
【0157】 本発明において有用な高表面積ポリマーフォームの関連する機械的特性は、圧
縮偏向に対する抵抗性(RTCD)によって測定される、それらの膨張した状態
における強さである。ここでフォームによって示されるRTCDはポリマー弾性
率、並びにフォームネットワークの密度および構造の関数である。ポリマー弾性
率は、a)ポリマーの組成;b)その下でフォームが重合される条件(例えば、
特に架橋結合に関して、得られる重合の完全さ);およびc)例えば加工処理後
にフォーム構造に残されている乳化剤のような残留材料によってポリマーが可塑
化される程度によって決定される。
縮偏向に対する抵抗性(RTCD)によって測定される、それらの膨張した状態
における強さである。ここでフォームによって示されるRTCDはポリマー弾性
率、並びにフォームネットワークの密度および構造の関数である。ポリマー弾性
率は、a)ポリマーの組成;b)その下でフォームが重合される条件(例えば、
特に架橋結合に関して、得られる重合の完全さ);およびc)例えば加工処理後
にフォーム構造に残されている乳化剤のような残留材料によってポリマーが可塑
化される程度によって決定される。
【0158】 本発明の吸収性部材の高表面積部分として有用であるためには、ポリマーフォ
ームは使用中に遭遇する力による変形もしくは圧縮に適切に抵抗性でなければな
らない。RTCDに関して十分なフォーム強さを有していないフォームは非負荷
条件下では必要な毛管吸引能力を提供し得るが、フォームを含有する吸収性製品
の使用者の運動および活動によって惹起される圧縮性応力下ではそれらの容量を
提供しないであろう。
ームは使用中に遭遇する力による変形もしくは圧縮に適切に抵抗性でなければな
らない。RTCDに関して十分なフォーム強さを有していないフォームは非負荷
条件下では必要な毛管吸引能力を提供し得るが、フォームを含有する吸収性製品
の使用者の運動および活動によって惹起される圧縮性応力下ではそれらの容量を
提供しないであろう。
【0159】 本発明において有用なポリマーフォームによって示されるRTCDは、特定温
度および期間に対して所定の封圧下で保持される飽和フォームのサンプル内で発
生する歪みの量を測定することによって定量できる。この特定タイプの試験を実
行するための方法は米国特許第5,650,222号の試験方法の部に記載され
ている。ここで有用なフォームは、好ましくは65±5dynes/cmの表面
張力を有する合成尿を用いてその自由吸収能力まで飽和させられたときに5.1
kPaの封圧がフォーム構造の典型的に約90%以下の歪みを発生するようなR
TCDを示すであろう。好ましくは条件下で発生する歪みは約1〜約90%、よ
り好ましくは約1〜約25%、さらにより良好ましくは約2〜約10%、さらに
いっそう好ましくは約2〜約5%の範囲内にあるであろう。
度および期間に対して所定の封圧下で保持される飽和フォームのサンプル内で発
生する歪みの量を測定することによって定量できる。この特定タイプの試験を実
行するための方法は米国特許第5,650,222号の試験方法の部に記載され
ている。ここで有用なフォームは、好ましくは65±5dynes/cmの表面
張力を有する合成尿を用いてその自由吸収能力まで飽和させられたときに5.1
kPaの封圧がフォーム構造の典型的に約90%以下の歪みを発生するようなR
TCDを示すであろう。好ましくは条件下で発生する歪みは約1〜約90%、よ
り好ましくは約1〜約25%、さらにより良好ましくは約2〜約10%、さらに
いっそう好ましくは約2〜約5%の範囲内にあるであろう。
【0160】 ここで有用な高表面積ポリマーフォームはさらにそれらの垂直吊下げ収着高さ
(vertical hang sorption height)(以後「VHSH」)によって説明するこ ともできる。X%でのVHSH高さは、フォーム内で0cmでの能力(もしくは
FAC)のX%が保持されている場合のcm単位での高さである。重要な典型的
数値は90%でのVHSHであるが、原則的にはXはいかなる数値であってもよ
い。VHSHに対する最も再現性のある尺度は、発明者らの経験の範囲内ではX
=90%で達成される。当業者には、この単一点の数値が能力対高さのプロット
において得られる曲線の形状を十分には表さないことが明白であろう。しかしこ
の単一点はここで有用なフォームについて実際的な比較点としては役立つ。これ
に関連して、フォームは典型的には少なくとも約20cm、好ましくは少なくと
も約40cm、より好ましくは少なくとも約60cm、さらにいっそう好ましく
は少なくとも約70cm、さらによりいっそう好ましくは少なくとも約80cm
の平衡90%VHSHを有するであろう。典型的には、好ましいポリマーフォー
ムは約20〜約90cm、より典型的には約60〜約90cm、さらにより典型
的には約70〜約90cm、さらにいっそう典型的には約80〜約90cmの9
0%VHSHを有するであろう。90%VHSHを測定するための方法は下記の
試験方法の部で詳細に説明される。上記で指摘したように、高表面積ポリマーフ
ォームが粒子の形態にある場合は、例えば浸透圧吸収剤のような他の吸収剤と結
合されると、90%VHSHは対応するシート形のフォーム上で(すなわち、粒
子を形成する前に)測定される。重合プロセス中にフォームが粒子(もしくはビ
ーズ)に形成される場合は、同様のフォームはフォームの90%VHSHを評価
するためにシートに成形することができる。
(vertical hang sorption height)(以後「VHSH」)によって説明するこ ともできる。X%でのVHSH高さは、フォーム内で0cmでの能力(もしくは
FAC)のX%が保持されている場合のcm単位での高さである。重要な典型的
数値は90%でのVHSHであるが、原則的にはXはいかなる数値であってもよ
い。VHSHに対する最も再現性のある尺度は、発明者らの経験の範囲内ではX
=90%で達成される。当業者には、この単一点の数値が能力対高さのプロット
において得られる曲線の形状を十分には表さないことが明白であろう。しかしこ
の単一点はここで有用なフォームについて実際的な比較点としては役立つ。これ
に関連して、フォームは典型的には少なくとも約20cm、好ましくは少なくと
も約40cm、より好ましくは少なくとも約60cm、さらにいっそう好ましく
は少なくとも約70cm、さらによりいっそう好ましくは少なくとも約80cm
の平衡90%VHSHを有するであろう。典型的には、好ましいポリマーフォー
ムは約20〜約90cm、より典型的には約60〜約90cm、さらにより典型
的には約70〜約90cm、さらにいっそう典型的には約80〜約90cmの9
0%VHSHを有するであろう。90%VHSHを測定するための方法は下記の
試験方法の部で詳細に説明される。上記で指摘したように、高表面積ポリマーフ
ォームが粒子の形態にある場合は、例えば浸透圧吸収剤のような他の吸収剤と結
合されると、90%VHSHは対応するシート形のフォーム上で(すなわち、粒
子を形成する前に)測定される。重合プロセス中にフォームが粒子(もしくはビ
ーズ)に形成される場合は、同様のフォームはフォームの90%VHSHを評価
するためにシートに成形することができる。
【0161】 フォーム気泡、および特に比較的モノマーを含まない水相液滴を取り囲んでい
るモノマー含有油層を重合することによって形成される気泡は、しばしば実質的
に形状が球形であろう。そのような球状気泡のサイズもしくは「径」は一般にフ
ォームを特徴付けるために一般に使用されるパラメータである。あるポリマーフ
ォームのサンプル中の気泡は必ずしもほぼ同一サイズではないので、平均気泡サ
イズ、すなわち平均気泡径がしばしば特定される。
るモノマー含有油層を重合することによって形成される気泡は、しばしば実質的
に形状が球形であろう。そのような球状気泡のサイズもしくは「径」は一般にフ
ォームを特徴付けるために一般に使用されるパラメータである。あるポリマーフ
ォームのサンプル中の気泡は必ずしもほぼ同一サイズではないので、平均気泡サ
イズ、すなわち平均気泡径がしばしば特定される。
【0162】 フォームの平均気泡サイズを測定するためにはいくつかの方法を利用できる。
しかしフォーム中の気泡サイズを測定するために最も有用な方法にはフォームサ
ンプルの走査電子顕微鏡写真に基づいた単純な測定が含まれる。
しかしフォーム中の気泡サイズを測定するために最も有用な方法にはフォームサ
ンプルの走査電子顕微鏡写真に基づいた単純な測定が含まれる。
【0163】 ここで与えられる気泡サイズの測定値は、例えば米国特許第5,650,22
2号の図1に示されているように、膨張した状態でのフォームの数平均気泡サイ
ズに基づいている。本発明に従って有用なフォームは、好ましくは約80μm以
下、および典型的には約5〜約50μmの数平均気泡サイズを有するであろう。
2号の図1に示されているように、膨張した状態でのフォームの数平均気泡サイ
ズに基づいている。本発明に従って有用なフォームは、好ましくは約80μm以
下、および典型的には約5〜約50μmの数平均気泡サイズを有するであろう。
【0164】 「フォーム密度」(すなわち空気中のフォーム体積1立方センチメートル当た
りのフォームのグラム)はここではドライ(乾燥)ベースで特定される。吸収さ
れた水溶性残留材料、例えばHIPE重合、洗浄および/または親水性化後に残
っている残留塩類および水溶液の量は、フォーム密度を計算および表示するとき
には無視される。しかし、フォーム密度は、重合されたフォーム内に存在する乳
化剤のような他の水に不溶性の残留材料は含む。そのような残留材料は、実際に
フォーム材料にとっての有意な質量に寄与し得る。
りのフォームのグラム)はここではドライ(乾燥)ベースで特定される。吸収さ
れた水溶性残留材料、例えばHIPE重合、洗浄および/または親水性化後に残
っている残留塩類および水溶液の量は、フォーム密度を計算および表示するとき
には無視される。しかし、フォーム密度は、重合されたフォーム内に存在する乳
化剤のような他の水に不溶性の残留材料は含む。そのような残留材料は、実際に
フォーム材料にとっての有意な質量に寄与し得る。
【0165】 フォーム密度を測定するためには、フォーム構造の単位体積当たりの固体フォ
ーム材料の質量の測定法を提供するあらゆる適切な重量測定方法を使用できる。
例えば上記の1995年2月7日に発行された米国特許第5,387,207号
の試験方法(Dyerら)の部により十分に記載されているASTM重量測定方法は
、密度測定に使用できる1つの方法である。それらのつぶれた状態では、本発明
に有用なポリマーフォームは約0.1mg/cm3〜約0.2mg/cm3、好
ましくは約0.11mg/cm3〜約0.19mg/cm3、および最も好まし
くは約0.12mg/cm3〜約0.17mg/cm3の範囲内の無水ベース密
度値を有する。それらの膨張した状態では、ここで有用なポリマーフォームは約
0.01mg/cm3〜約0.033mg/cm3、好ましくは約0.13mg
/cm3〜約0.033mg/cm3の範囲内の乾燥ベース密度値を有する。
ーム材料の質量の測定法を提供するあらゆる適切な重量測定方法を使用できる。
例えば上記の1995年2月7日に発行された米国特許第5,387,207号
の試験方法(Dyerら)の部により十分に記載されているASTM重量測定方法は
、密度測定に使用できる1つの方法である。それらのつぶれた状態では、本発明
に有用なポリマーフォームは約0.1mg/cm3〜約0.2mg/cm3、好
ましくは約0.11mg/cm3〜約0.19mg/cm3、および最も好まし
くは約0.12mg/cm3〜約0.17mg/cm3の範囲内の無水ベース密
度値を有する。それらの膨張した状態では、ここで有用なポリマーフォームは約
0.01mg/cm3〜約0.033mg/cm3、好ましくは約0.13mg
/cm3〜約0.033mg/cm3の範囲内の乾燥ベース密度値を有する。
【0166】 垂直吸い上げ、すなわち重力に反対の方向への水性液体吸い上げは、ここで有
用なポリマーフォームのために望ましい性能属性である。本発明のためには、垂
直吸い上げ率は材料の浸透率、従って材料が例えばヒドロゲル形成吸収性ポリマ
ーもしくは他の浸透圧吸収剤のような他の吸収剤へ水性液体を送達する能力の反
映である。
用なポリマーフォームのために望ましい性能属性である。本発明のためには、垂
直吸い上げ率は材料の浸透率、従って材料が例えばヒドロゲル形成吸収性ポリマ
ーもしくは他の浸透圧吸収剤のような他の吸収剤へ水性液体を送達する能力の反
映である。
【0167】 垂直吸い上げ率は、リザーバ内の着色試験液(例、合成尿)が特定サイズのフ
ォームの試験ストリップを通して5cmの垂直距離を吸い上げるために要する時
間を測定することによって測定される。垂直吸い上げ試験法は米国特許第5,3
87,207号の試験方法の部により詳細に記載されているが、37℃の代わり
に31℃で実施される。尿を吸収するために吸収性部材で特に有用であるために
は、ここで有用なフォームは好ましくは約15分間以内で5cmの高さへ合成尿
を吸い上げるであろう(65+5dynes/cm)。より好ましくは、本発明
の好ましいフォーム吸収剤は合成尿を約10分間以内で5cmの高さへ吸い上げ
る。
ォームの試験ストリップを通して5cmの垂直距離を吸い上げるために要する時
間を測定することによって測定される。垂直吸い上げ試験法は米国特許第5,3
87,207号の試験方法の部により詳細に記載されているが、37℃の代わり
に31℃で実施される。尿を吸収するために吸収性部材で特に有用であるために
は、ここで有用なフォームは好ましくは約15分間以内で5cmの高さへ合成尿
を吸い上げるであろう(65+5dynes/cm)。より好ましくは、本発明
の好ましいフォーム吸収剤は合成尿を約10分間以内で5cmの高さへ吸い上げ
る。
【0168】 垂直吸い上げ吸収能力試験は、垂直吸い上げ試験で使用されたのと同一標準サ
イズフォームサンプルの各1インチ(2.54cm)垂直部分内に保持される吸
収性フォーム1グラム当たりの試験液の量を測定する。そのような測定は、一般
にサンプルが平衡するまで(例、約18時間後)試験液を垂直にウィックさせた
後に行われる。垂直吸い上げ試験と同様に、垂直吸い上げ吸収能力試験は、上記
の1995年2月7日に発行された米国特許第5,387,207号の試験方法
(Dyerら)の部により十分に記載されている。高い高さでの高い垂直吸い上
げ吸収能力は、理論的には高い高さでの高い毛管収着吸収能力と同等である。こ
こで有用なフォームのシート形は前者の試験に影響を受けやすく、前者の試験は
より容易かつ安価で実施されるので、本発明のフォームのこの重要なパラメータ
を特徴付ける手段としては前者の試験からのデータが推奨される。
イズフォームサンプルの各1インチ(2.54cm)垂直部分内に保持される吸
収性フォーム1グラム当たりの試験液の量を測定する。そのような測定は、一般
にサンプルが平衡するまで(例、約18時間後)試験液を垂直にウィックさせた
後に行われる。垂直吸い上げ試験と同様に、垂直吸い上げ吸収能力試験は、上記
の1995年2月7日に発行された米国特許第5,387,207号の試験方法
(Dyerら)の部により十分に記載されている。高い高さでの高い垂直吸い上
げ吸収能力は、理論的には高い高さでの高い毛管収着吸収能力と同等である。こ
こで有用なフォームのシート形は前者の試験に影響を受けやすく、前者の試験は
より容易かつ安価で実施されるので、本発明のフォームのこの重要なパラメータ
を特徴付ける手段としては前者の試験からのデータが推奨される。
【0169】 高毛管吸引フォームは例えば浸透圧吸収剤(例、ヒドロゲル形成吸収性ポリマ
ー)のような他の吸収剤と結合されたときにはシートの形態にあり得るが、特に
好ましい実施形態ではポリマーフォームは粒子形であり、混合物を提供するため
にヒドロゲル形成ポリマーの粒子と混合されるであろう。すなわち、フォームは
最初はシート形で調製されるが、これらのシートはフォームの粒子を提供するた
めに加工処理することができ、フォームはその後ヒドロゲル化ポリマーと結合さ
れる。上記で考察したように、ここで有用なフォームおよびそれらの調製のため
のプロセスは米国特許第5,387,207号、「高吸引ポリマーフォーム材料
」と題するT.DesMaraisらによって1998年3月 日に出願された同時係 属米国特許出願第 号(P&G事件 )および「水性液体を分
配するための吸収性材料」と題するT.DesMaraisらによって1998年3月 日に出願された同時係属出願の米国特許出願第 号(P&G事件 )に
極めて詳細に記載されている。フォーム粒子は、まず最初にこれらの参考文献の
教示に従ってシート上のフォームを形成し、その後望ましい寸法の粒子を提供す
るためにフォームを機械的に加工処理すること(例、微粉化、切削、切断その他
)によって調製することができる。あるいはまた、フォーム粒子は例えばそれら
各々の開示が参照によりここに組み込まれる1997年8月5日にLiらへ発行
された米国特許第5,653,922号および1996年12月10日にLiらへ
発行された米国特許第5,583,162号に記載されているようにポリマー微
小ビーズの形でエマルジョンから直接調製することもできる。ポリマーフォーム
/ヒドロゲル形成ポリマー混合物の特定実施例については下記でより詳細に考察
する。
ー)のような他の吸収剤と結合されたときにはシートの形態にあり得るが、特に
好ましい実施形態ではポリマーフォームは粒子形であり、混合物を提供するため
にヒドロゲル形成ポリマーの粒子と混合されるであろう。すなわち、フォームは
最初はシート形で調製されるが、これらのシートはフォームの粒子を提供するた
めに加工処理することができ、フォームはその後ヒドロゲル化ポリマーと結合さ
れる。上記で考察したように、ここで有用なフォームおよびそれらの調製のため
のプロセスは米国特許第5,387,207号、「高吸引ポリマーフォーム材料
」と題するT.DesMaraisらによって1998年3月 日に出願された同時係 属米国特許出願第 号(P&G事件 )および「水性液体を分
配するための吸収性材料」と題するT.DesMaraisらによって1998年3月 日に出願された同時係属出願の米国特許出願第 号(P&G事件 )に
極めて詳細に記載されている。フォーム粒子は、まず最初にこれらの参考文献の
教示に従ってシート上のフォームを形成し、その後望ましい寸法の粒子を提供す
るためにフォームを機械的に加工処理すること(例、微粉化、切削、切断その他
)によって調製することができる。あるいはまた、フォーム粒子は例えばそれら
各々の開示が参照によりここに組み込まれる1997年8月5日にLiらへ発行
された米国特許第5,653,922号および1996年12月10日にLiらへ
発行された米国特許第5,583,162号に記載されているようにポリマー微
小ビーズの形でエマルジョンから直接調製することもできる。ポリマーフォーム
/ヒドロゲル形成ポリマー混合物の特定実施例については下記でより詳細に考察
する。
【0170】 本発明者らはさらにまた、高表面積フォームが、場合により、貯蔵吸収性部材
の他の吸収剤もしくは浸透圧吸収剤への尿の移動を増加させられるように液体を
含むことができることを発見した。予備湿潤液体はポリマーフォームを部分的に
充填し、さらに特別な理論に結び付けることを希望するものではないが、フォー
ムの取り込み率を増加させる。理想的には、予備湿潤液体を含むポリマーフォー
ムは、微生物増殖を防止して揮発による水損失を防止し、さらに経時的にフォー
ムから移動しないように十分に低い水活性とともに貯蔵安定性でなければならな
い。水は、吸収性能を提供するための予備湿潤液としては使用できるが、単独で
は他の要件を満たすことができない。
の他の吸収剤もしくは浸透圧吸収剤への尿の移動を増加させられるように液体を
含むことができることを発見した。予備湿潤液体はポリマーフォームを部分的に
充填し、さらに特別な理論に結び付けることを希望するものではないが、フォー
ムの取り込み率を増加させる。理想的には、予備湿潤液体を含むポリマーフォー
ムは、微生物増殖を防止して揮発による水損失を防止し、さらに経時的にフォー
ムから移動しないように十分に低い水活性とともに貯蔵安定性でなければならな
い。水は、吸収性能を提供するための予備湿潤液としては使用できるが、単独で
は他の要件を満たすことができない。
【0171】 ヒドロゲル形成吸収性ポリマー 本発明の貯蔵吸収性部材は、さらに好ましくは少なくとも1種のヒドロゲル形
成吸収性ポリマー(ヒドロゲル形成ポリマーとも呼ばれる)を含む。本発明にお
いて有用なヒドロゲル形成ポリマーには様々な水に不溶性であるが大量の液体を
吸収することのできる水膨潤性ポリマーが含まれる。そのようなヒドロゲル形成
ポリマーは当該分野において周知であり、さらにこれらの材料はいずれも本発明
の高毛管吸引吸収性部材において有用である。
成吸収性ポリマー(ヒドロゲル形成ポリマーとも呼ばれる)を含む。本発明にお
いて有用なヒドロゲル形成ポリマーには様々な水に不溶性であるが大量の液体を
吸収することのできる水膨潤性ポリマーが含まれる。そのようなヒドロゲル形成
ポリマーは当該分野において周知であり、さらにこれらの材料はいずれも本発明
の高毛管吸引吸収性部材において有用である。
【0172】 ヒドロゲル形成吸収性ポリマー材料は、「親水コロイド」もしくは「超吸収性
」材料とも呼ばれており、例えばカルボキシメチルデンプン、カルボキシメチル
セルロース、およびヒドロキシプロピルセルロースのような多糖類;ポリビニル
アルコールおよびポリビニルエステル類のような非イオン性タイプ;ポリビニル
ビニリデン、ポリビニルモルホリニオン、およびN,N−ジメチルアミノエチル
もしくはN,N−ジエチルアミノプロピルアクリレート類およびメタクリレート
類のようなカチオン性タイプおよびそれらの各第四級塩類を含むことができる。
典型的には、本発明において有用な複数のアニオン性官能基、およびより典型的
にはカルボキシ基を有する。ここで使用するために適切なポリマー類の例には、
重合可能な不飽和の酸含有モノマーから調製されるものが含まれる。従って、そ
のようなモノマー類には、少なくとも1個の炭素−炭素オレフィン性二重結合を
含有するオレフィン性不飽和の酸および無水物を含有する。より詳細には、これ
らのモノマー類はオレフィン性不飽和カルボン酸および酸無水物、オレフィン性
不飽和スルホン酸、およびそれらの混合物から選択できる。上記のように、ヒド
ロゲル形成吸収性ポリマーの性質は本発明の部材にとって決定的に重要ではない
。それでも、最適なポリマー材料の選択は本発明の部材の性能特性を増強し得る
。下記ではここで有用な吸収性ポリマーの好ましい特性について説明する。これ
らの特性は制限事項であると解釈するべきではない;むしろ、それらは単に最近
数年間に渡って吸収性ポリマー技術において発生してきた進歩を示している。
」材料とも呼ばれており、例えばカルボキシメチルデンプン、カルボキシメチル
セルロース、およびヒドロキシプロピルセルロースのような多糖類;ポリビニル
アルコールおよびポリビニルエステル類のような非イオン性タイプ;ポリビニル
ビニリデン、ポリビニルモルホリニオン、およびN,N−ジメチルアミノエチル
もしくはN,N−ジエチルアミノプロピルアクリレート類およびメタクリレート
類のようなカチオン性タイプおよびそれらの各第四級塩類を含むことができる。
典型的には、本発明において有用な複数のアニオン性官能基、およびより典型的
にはカルボキシ基を有する。ここで使用するために適切なポリマー類の例には、
重合可能な不飽和の酸含有モノマーから調製されるものが含まれる。従って、そ
のようなモノマー類には、少なくとも1個の炭素−炭素オレフィン性二重結合を
含有するオレフィン性不飽和の酸および無水物を含有する。より詳細には、これ
らのモノマー類はオレフィン性不飽和カルボン酸および酸無水物、オレフィン性
不飽和スルホン酸、およびそれらの混合物から選択できる。上記のように、ヒド
ロゲル形成吸収性ポリマーの性質は本発明の部材にとって決定的に重要ではない
。それでも、最適なポリマー材料の選択は本発明の部材の性能特性を増強し得る
。下記ではここで有用な吸収性ポリマーの好ましい特性について説明する。これ
らの特性は制限事項であると解釈するべきではない;むしろ、それらは単に最近
数年間に渡って吸収性ポリマー技術において発生してきた進歩を示している。
【0173】 ここでヒドロゲル形成吸収性ポリマーを調製するときに、たいていはごく僅か
な量で一部の非酸性モノマーもまた含有することができる。そのような非酸性モ
ノマーには、例えば酸含有モノマーの水溶性もしくは水分散性エステル類並びに
カルボン酸もしくはスルホン酸基を含有していないモノマーが含まれる。従って
任意の非酸性モノマーには、下記のタイプの官能基を含有するモノマーを含有す
ることができる:カルボン酸もしくはスルホン酸エステル類、ヒドロキシル基、
アミド基、アミノ基、ニトリル基、第四級アンモニウム塩基、アリル基(例、例
えばスチレンモノマーに由来するもののようなフェニル基)。これらの非酸性モ
ノマー類は周知の材料であり、例えばどちらも参照によりここに組み込まれる1
978年2月28日に発行された米国特許第4,076,663号(Masud
aら)、および1977年12月13日に発行された米国特許第4,062,8
17号に極めて詳細に記載されている。
な量で一部の非酸性モノマーもまた含有することができる。そのような非酸性モ
ノマーには、例えば酸含有モノマーの水溶性もしくは水分散性エステル類並びに
カルボン酸もしくはスルホン酸基を含有していないモノマーが含まれる。従って
任意の非酸性モノマーには、下記のタイプの官能基を含有するモノマーを含有す
ることができる:カルボン酸もしくはスルホン酸エステル類、ヒドロキシル基、
アミド基、アミノ基、ニトリル基、第四級アンモニウム塩基、アリル基(例、例
えばスチレンモノマーに由来するもののようなフェニル基)。これらの非酸性モ
ノマー類は周知の材料であり、例えばどちらも参照によりここに組み込まれる1
978年2月28日に発行された米国特許第4,076,663号(Masud
aら)、および1977年12月13日に発行された米国特許第4,062,8
17号に極めて詳細に記載されている。
【0174】 オレフィン性不飽和カルボン酸およびカルボン酸無水物モノマー類には、アク
リル酸自体、メタクリル酸、エタクリル酸、α−クロロアクリル酸、a−シアノ
アクリル酸、β−メチルアクリル酸(クロトン酸)、α−フェニルアクリル酸、
β−アクリルオキシプロピオン酸、ソルビン酸、α−クロロソルビン酸、アンゲ
リカ酸、桂皮酸、p−クロロ桂皮酸、β−ステリルアクリル酸、イタコン酸、シ
トロコン酸、メサコン酸、グルタコン酸、アコニット酸、マレイン酸、フマル酸
、トリカルボキシエチレンおよびマレイン酸無水物によって典型例示されるアク
リル酸類が含まれる。
リル酸自体、メタクリル酸、エタクリル酸、α−クロロアクリル酸、a−シアノ
アクリル酸、β−メチルアクリル酸(クロトン酸)、α−フェニルアクリル酸、
β−アクリルオキシプロピオン酸、ソルビン酸、α−クロロソルビン酸、アンゲ
リカ酸、桂皮酸、p−クロロ桂皮酸、β−ステリルアクリル酸、イタコン酸、シ
トロコン酸、メサコン酸、グルタコン酸、アコニット酸、マレイン酸、フマル酸
、トリカルボキシエチレンおよびマレイン酸無水物によって典型例示されるアク
リル酸類が含まれる。
【0175】 オレフィン性不飽和スルホン酸モノマー類には、例えばビニルスルホン酸、ア
リルスルホン酸、ビニルトルエンスルホン酸およびスチレンスルホン酸のような
脂肪族もしくは芳香族ビニルスルホン酸類;スルホエチルアクリレート、スルホ
エチルメタクリレート、スルホプロピルアクリレート、スルホプロピルメタクリ
レート、2−ヒドロキシ−3−メタクリルオキシプロピルスルホン酸および2−
アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸のようなアクリルおよびメタク
リルスルホン酸が含まれる。
リルスルホン酸、ビニルトルエンスルホン酸およびスチレンスルホン酸のような
脂肪族もしくは芳香族ビニルスルホン酸類;スルホエチルアクリレート、スルホ
エチルメタクリレート、スルホプロピルアクリレート、スルホプロピルメタクリ
レート、2−ヒドロキシ−3−メタクリルオキシプロピルスルホン酸および2−
アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸のようなアクリルおよびメタク
リルスルホン酸が含まれる。
【0176】 本発明において使用するために好ましいヒドロゲル形成吸収性ポリマーはカル
ボキシ基を含有する。これらのポリマーには、加水分解デンプン−アクリロニト
リルグラフトコポリマー類、部分的に中和された加水分解デンプン−アクリロニ
トリルグラフトコポリマー類、デンプン−アクリル酸グラフトコポリマー類、部
分的に中和されたデンプン−アクリル酸グラフトコポリマー類、鹸化酢酸ビニル
−アクリルエステルコポリマー類、加水分解アクリロニトリルもしくはアクリル
アミドコポリマー類、上記のコポリマー類のいずれかの僅かに網状の架橋結合ポ
リマー類、部分的に中和されたポリアクリル酸、および部分的に中和されたポリ
アクリル酸の僅かに網状の架橋結合ポリマー類が含まれる。これらのポリマー類
は単独で、または2種以上の相違するポリマー類の混合物の形のどちらかで使用
できる。これらのポリマー材料の例は、米国特許第3、661,875号、米国
特許第4,076,663号、米国特許第4,093,776号、米国特許第4
,666,983号、および米国特許第4,734,478号に開示されている
。
ボキシ基を含有する。これらのポリマーには、加水分解デンプン−アクリロニト
リルグラフトコポリマー類、部分的に中和された加水分解デンプン−アクリロニ
トリルグラフトコポリマー類、デンプン−アクリル酸グラフトコポリマー類、部
分的に中和されたデンプン−アクリル酸グラフトコポリマー類、鹸化酢酸ビニル
−アクリルエステルコポリマー類、加水分解アクリロニトリルもしくはアクリル
アミドコポリマー類、上記のコポリマー類のいずれかの僅かに網状の架橋結合ポ
リマー類、部分的に中和されたポリアクリル酸、および部分的に中和されたポリ
アクリル酸の僅かに網状の架橋結合ポリマー類が含まれる。これらのポリマー類
は単独で、または2種以上の相違するポリマー類の混合物の形のどちらかで使用
できる。これらのポリマー材料の例は、米国特許第3、661,875号、米国
特許第4,076,663号、米国特許第4,093,776号、米国特許第4
,666,983号、および米国特許第4,734,478号に開示されている
。
【0177】 ヒドロゲル形成吸収性ポリマーを製造するときに使用するために最も好ましい
ポリマー材料は、部分的に中和されたポリアクリル酸とそれらのデンプン誘導体
の僅かに網状架橋結合したポリマー類である。最も好ましくは、ヒドロゲル形成
吸収性ポリマー類は約50〜約95%、好ましくは約75%の中和された僅かに
網状架橋結合したポリアクリル酸(すなわち、ポリ(アクリル酸ナトリウム/ア
クリル酸))である。網状架橋結合はポリマーを実質的に水に不溶性にし、さら
に一部にはヒドロゲル形成吸収性ポリマーの吸収能力および抽出可能なポリマー
含量特性を決定する。これらのポリマーを網状架橋結合するためのプロセスおよ
び典型的網状架橋剤は米国特許第4,076,663号に極めて詳細に記載され
ている。
ポリマー材料は、部分的に中和されたポリアクリル酸とそれらのデンプン誘導体
の僅かに網状架橋結合したポリマー類である。最も好ましくは、ヒドロゲル形成
吸収性ポリマー類は約50〜約95%、好ましくは約75%の中和された僅かに
網状架橋結合したポリアクリル酸(すなわち、ポリ(アクリル酸ナトリウム/ア
クリル酸))である。網状架橋結合はポリマーを実質的に水に不溶性にし、さら
に一部にはヒドロゲル形成吸収性ポリマーの吸収能力および抽出可能なポリマー
含量特性を決定する。これらのポリマーを網状架橋結合するためのプロセスおよ
び典型的網状架橋剤は米国特許第4,076,663号に極めて詳細に記載され
ている。
【0178】 ヒドロゲル形成吸収性ポリマーは、好ましくは1つのタイプ(すなわち、同質
)であるが、ポリマー類の混合物もまた本発明において使用できる。例えば、本
発明においてはデンプン−アクリル酸グラフトコポリマー類と部分的に中和され
たポリアクリル酸の僅かに架橋結合したポリマー類との混合物を使用できる。
)であるが、ポリマー類の混合物もまた本発明において使用できる。例えば、本
発明においてはデンプン−アクリル酸グラフトコポリマー類と部分的に中和され
たポリアクリル酸の僅かに架橋結合したポリマー類との混合物を使用できる。
【0179】 ヒドロゲル形成ポリマー成分は、さらにまたカチオン交換ヒドロゲル形成吸収
性ポリマーおよびアニオン交換ヒドロゲル形成吸収性ポリマーを含む混床式イオ
ン交換組成物の形であってもよい。そのような混床式イオン交換組成物類は、そ
の各々の開示が参照によりここに組み込まれるHirdらによって1998年1月7
日に出願された米国特許出願第 号(P&G事件6975−「適用圧力下で
高い収着能力を有する吸収性ポリマー組成物」と題する);Ashrafらによって1
998年1月7日に出願された米国特許出願第 号(P&G事件6976−
「適用圧力下で高い収着能力および高い液体透過率を備えた吸収性ポリマー組成
物」と題する);およびAshrafらによって1998年1月7日に出願された米国
特許出願第 号(P&G事件6977−「適用圧力下での高い収着能力およ
び膨潤状態での改良された一体性を有する吸収性ポリマー組成物」と題する)に
より詳細に記載されている。
性ポリマーおよびアニオン交換ヒドロゲル形成吸収性ポリマーを含む混床式イオ
ン交換組成物の形であってもよい。そのような混床式イオン交換組成物類は、そ
の各々の開示が参照によりここに組み込まれるHirdらによって1998年1月7
日に出願された米国特許出願第 号(P&G事件6975−「適用圧力下で
高い収着能力を有する吸収性ポリマー組成物」と題する);Ashrafらによって1
998年1月7日に出願された米国特許出願第 号(P&G事件6976−
「適用圧力下で高い収着能力および高い液体透過率を備えた吸収性ポリマー組成
物」と題する);およびAshrafらによって1998年1月7日に出願された米国
特許出願第 号(P&G事件6977−「適用圧力下での高い収着能力およ
び膨潤状態での改良された一体性を有する吸収性ポリマー組成物」と題する)に
より詳細に記載されている。
【0180】 本発明において有用なヒドロゲル形成吸収性ポリマー類は広範囲に渡って変化
するサイズ、形状および/または形態を有することができる。これらのポリマー
類は最大寸法対最小寸法の大きな比率を有さない粒子の形であってもよく、さら
に繊維、シート、フィルム、フォーム、フレークなどの形であってもよい。ヒド
ロゲル形成吸収性ポリマー類はさらにまた、例えば粉末シリカ、界面活性剤、糊
、結合剤などのような低濃度の1種以上の添加剤との混合物を含むことができる
。この混合物中の成分は、ヒドロゲル形成ポリマー成分および非ヒドロゲル形成
ポリマー添加物が容易に物理的に分離可能ではないような形で物理的および/ま
たは化学的に結合されていてもよい。
するサイズ、形状および/または形態を有することができる。これらのポリマー
類は最大寸法対最小寸法の大きな比率を有さない粒子の形であってもよく、さら
に繊維、シート、フィルム、フォーム、フレークなどの形であってもよい。ヒド
ロゲル形成吸収性ポリマー類はさらにまた、例えば粉末シリカ、界面活性剤、糊
、結合剤などのような低濃度の1種以上の添加剤との混合物を含むことができる
。この混合物中の成分は、ヒドロゲル形成ポリマー成分および非ヒドロゲル形成
ポリマー添加物が容易に物理的に分離可能ではないような形で物理的および/ま
たは化学的に結合されていてもよい。
【0181】 ヒドロゲル形成吸収性ポリマー類は、本質的に非多孔性(すなわち、内部孔が
ない)であってもよいが、または実質的に内部多孔性を有することもできる。
ない)であってもよいが、または実質的に内部多孔性を有することもできる。
【0182】 上記のような粒子については、粒径はふるいサイズ分析によって測定される寸
法として定義される。従って、例えば710ミクロンの開口を備えた米国標準試
験用ふるい(例、米国連続代替ふるい記号表示第25番)上で保持される粒子は
710ミクロンより大きなサイズを有すると考えられる;710ミクロンの開口
部を備えたふるいを通過するが500ミクロンの開口部を備えたふるい(例、米
国連続代替ふるい記号表示第35番)上に保持される粒子は、500〜710μ
mの間の粒径を有すると考えられる;および500ミクロンの開口部を備えたふ
るいを通過する粒子は500μm未満のサイズを持つと考えられる。ヒドロゲル
形成吸収性ポリマー粒子の一定のサンプルの質量メジアン粒径は質量ベースでサ
ンプルを半分に分ける粒径であると定義されている;すなわち、重量でサンプル
の半分は質量メジアンサイズより小さな粒径を有し、サンプルの残り半分は質量
メジアンサイズより大きな粒径を有するであろう。50%質量値が米国標準試験
用ふるいの開口部のサイズに相当しないときには質量メジアン粒径を測定するた
めに典型的には標準粒径プロット法が使用される。ヒドロゲル形成吸収性ポリマ
ー粒子の粒径を測定するためのこれらの方法は、参照によりここに組み込まれる
1991年10月29日に発行された米国特許第5,061,259号(Goldma
nら)に詳細に記載されている。
法として定義される。従って、例えば710ミクロンの開口を備えた米国標準試
験用ふるい(例、米国連続代替ふるい記号表示第25番)上で保持される粒子は
710ミクロンより大きなサイズを有すると考えられる;710ミクロンの開口
部を備えたふるいを通過するが500ミクロンの開口部を備えたふるい(例、米
国連続代替ふるい記号表示第35番)上に保持される粒子は、500〜710μ
mの間の粒径を有すると考えられる;および500ミクロンの開口部を備えたふ
るいを通過する粒子は500μm未満のサイズを持つと考えられる。ヒドロゲル
形成吸収性ポリマー粒子の一定のサンプルの質量メジアン粒径は質量ベースでサ
ンプルを半分に分ける粒径であると定義されている;すなわち、重量でサンプル
の半分は質量メジアンサイズより小さな粒径を有し、サンプルの残り半分は質量
メジアンサイズより大きな粒径を有するであろう。50%質量値が米国標準試験
用ふるいの開口部のサイズに相当しないときには質量メジアン粒径を測定するた
めに典型的には標準粒径プロット法が使用される。ヒドロゲル形成吸収性ポリマ
ー粒子の粒径を測定するためのこれらの方法は、参照によりここに組み込まれる
1991年10月29日に発行された米国特許第5,061,259号(Goldma
nら)に詳細に記載されている。
【0183】 本発明において有用なヒドロゲル形成吸収性ポリマーの粒子については、粒子
は一般的にサイズが約1〜約2000μm、より好ましくは約20〜約1000
μmの範囲内であろう。質量メジアン粒径は、一般には約20〜約1,500μ
m、より好ましくは約50μm〜約1,000μm、さらにいっそうより好まし
くは約100〜約800μmであろう。
は一般的にサイズが約1〜約2000μm、より好ましくは約20〜約1000
μmの範囲内であろう。質量メジアン粒径は、一般には約20〜約1,500μ
m、より好ましくは約50μm〜約1,000μm、さらにいっそうより好まし
くは約100〜約800μmであろう。
【0184】 本発明の吸収性部材においてヒドロゲル形勢吸収性ポリマーの比較的高い濃度
(例、重量で40%、60%、またはそれ以上)が利用される場合は、吸収性ポ
リマーのさらに別の特性が重要になることがある。そのような実施形態では、材
料はそれら各々の開示が参照によりここに組み込まれる1996年10月8日に
Goldmanらへ発行された米国特許第5,562,646号、1997年2月4日 にGoldmanらへ発行された米国特許第5,599,335号によって記載された 特性の1つ以上を有し得る。
(例、重量で40%、60%、またはそれ以上)が利用される場合は、吸収性ポ
リマーのさらに別の特性が重要になることがある。そのような実施形態では、材
料はそれら各々の開示が参照によりここに組み込まれる1996年10月8日に
Goldmanらへ発行された米国特許第5,562,646号、1997年2月4日 にGoldmanらへ発行された米国特許第5,599,335号によって記載された 特性の1つ以上を有し得る。
【0185】 ベースとなるヒドロゲル形成吸収性ポリマーはいずれかの通常の方法で形成す
ることができる。これらのポリマー類を製造するための典型的かつ好ましいプロ
セスは、それら全部が参照によりここに組み込まれる1988年4月19日に発
行された米国再発行特許第32,649号(Brandtら)、1987年5月19日
に発行された米国特許第4,666,983号(Tsubakimotoら)、1986年 11月25日に発行された米国特許第4,625,001号(Tsubakimotoら) に記載されている。
ることができる。これらのポリマー類を製造するための典型的かつ好ましいプロ
セスは、それら全部が参照によりここに組み込まれる1988年4月19日に発
行された米国再発行特許第32,649号(Brandtら)、1987年5月19日
に発行された米国特許第4,666,983号(Tsubakimotoら)、1986年 11月25日に発行された米国特許第4,625,001号(Tsubakimotoら) に記載されている。
【0186】 ベースとなるヒドロゲル形成吸収性ポリマーを形成するための好ましい方法は
、水溶液もしくはその他の溶液重合法を含む方法である。上記で参照した米国特
許第32,649号に記載されているように、水溶液重合法は重合を実行するた
めに水性反応混合物の使用を含む。水性反応混合物はその後、混合物中で実質的
に水に不溶性の僅かに網状架橋結合したポリマーを製造するのに十分な重合条件
を受ける。形成されたポリマーの塊は、その後個々の粒子を形成するために微粉
化されるか、または切断される。
、水溶液もしくはその他の溶液重合法を含む方法である。上記で参照した米国特
許第32,649号に記載されているように、水溶液重合法は重合を実行するた
めに水性反応混合物の使用を含む。水性反応混合物はその後、混合物中で実質的
に水に不溶性の僅かに網状架橋結合したポリマーを製造するのに十分な重合条件
を受ける。形成されたポリマーの塊は、その後個々の粒子を形成するために微粉
化されるか、または切断される。
【0187】 より詳細には、ヒドロゲル形成吸収性ポリマーを製造するための水溶液重合法
は、その中で重合を行うために水性反応混合物の調製を含む。そのような反応混
合物の1つの要素は、製造されるヒドロゲル形成吸収性ポリマーの「バックボー
ン」を形成するであろう酸性基含有モノマーである。反応混合物は、一般にモノ
マーの重量で約100部を含むであろう。水性反応混合物の別の成分は網状架橋
剤を含む。本発明に従ったヒドロゲル形成吸収性ポリマーを形成するために有用
な網状架橋剤は、上記で参照した米国再発行特許第32,649号、米国特許第
4,666,983号および米国特許第4,625,001号により詳細に記載
されている。網状架橋剤は一般に、水性反応混合物中で水性混合物中に存在する
モノマーの総モルに基づいて約0.001モルパーセント〜約5モルパーセント
の量で存在するであろう(モノマーの重量による100部に基づくと、重量で約
0.01〜約20部)。水性反応混合物の任意の成分は、例えば過硫酸ナトリウ
ム、カリウムおよびアンモニウム、過酸化カプリリル、過酸化ベンゾイル、過酸
化水素、クメンヒドロペルオキシド類、第三級ブチルジペルフタレート、第三級
ブチルペルベンゾエート、過酢酸ナトリウム、過カルボン酸ナトリウムなどのよ
うな過酸素化合物を含むフリーラジカル開始剤を含む。その他の水性反応混合物
の任意の成分は、必須不飽和酸性官能基含有モノマー類のエステル類またはその
他のカルボン酸もしくはスルホン酸官能基を含有しないその他のコモノマー類を
含む様々な非酸性コモノマー類を含む。
は、その中で重合を行うために水性反応混合物の調製を含む。そのような反応混
合物の1つの要素は、製造されるヒドロゲル形成吸収性ポリマーの「バックボー
ン」を形成するであろう酸性基含有モノマーである。反応混合物は、一般にモノ
マーの重量で約100部を含むであろう。水性反応混合物の別の成分は網状架橋
剤を含む。本発明に従ったヒドロゲル形成吸収性ポリマーを形成するために有用
な網状架橋剤は、上記で参照した米国再発行特許第32,649号、米国特許第
4,666,983号および米国特許第4,625,001号により詳細に記載
されている。網状架橋剤は一般に、水性反応混合物中で水性混合物中に存在する
モノマーの総モルに基づいて約0.001モルパーセント〜約5モルパーセント
の量で存在するであろう(モノマーの重量による100部に基づくと、重量で約
0.01〜約20部)。水性反応混合物の任意の成分は、例えば過硫酸ナトリウ
ム、カリウムおよびアンモニウム、過酸化カプリリル、過酸化ベンゾイル、過酸
化水素、クメンヒドロペルオキシド類、第三級ブチルジペルフタレート、第三級
ブチルペルベンゾエート、過酢酸ナトリウム、過カルボン酸ナトリウムなどのよ
うな過酸素化合物を含むフリーラジカル開始剤を含む。その他の水性反応混合物
の任意の成分は、必須不飽和酸性官能基含有モノマー類のエステル類またはその
他のカルボン酸もしくはスルホン酸官能基を含有しないその他のコモノマー類を
含む様々な非酸性コモノマー類を含む。
【0188】 水性反応混合液は、実質的に水に不溶性であるが水膨潤性のヒドロゲル形成吸
収剤において僅かに網状の架橋結合ポリマーを製造するために十分である重合条
件を受ける。重合条件はさらにまた上記の2つの特許においてより詳細に考察さ
れている。そのような重合条件は、一般に約0℃〜約100℃、より好ましくは
約5℃〜約40℃の重合温度へ加熱するステップ(熱活性化法)を含む。その下
で水性反応混合物が維持される重合条件はさらにまた、例えば反応混合物もしく
はそれらの部分にいずれかの従来形の重合活性化刺激を受けさせるステップを含
むこともできる。X線、電子線、紫外線または電磁波照射は通常の代替重合法で
ある。
収剤において僅かに網状の架橋結合ポリマーを製造するために十分である重合条
件を受ける。重合条件はさらにまた上記の2つの特許においてより詳細に考察さ
れている。そのような重合条件は、一般に約0℃〜約100℃、より好ましくは
約5℃〜約40℃の重合温度へ加熱するステップ(熱活性化法)を含む。その下
で水性反応混合物が維持される重合条件はさらにまた、例えば反応混合物もしく
はそれらの部分にいずれかの従来形の重合活性化刺激を受けさせるステップを含
むこともできる。X線、電子線、紫外線または電磁波照射は通常の代替重合法で
ある。
【0189】 水性反応混合物において形成されたヒドロゲル形成吸収性ポリマーの酸性官能
基はさらに好ましくは中和される。中和は、塩形成カチオンを用いて中和される
酸性基含有モノマー類であるポリマーを形成するために利用される全モノマーの
少なくとも25モルパーセント、およびより好ましくは少なくとも約50モルパ
ーセントを生じさせるいずれかの通常の方法で実行できる。そのような塩形成カ
チオンには、上記で参照した米国再発行特許第32,649号で詳細に考察され
ているように例えばアルカリ金属、アンモニウム、置換されたアンモニウムおよ
びアミン類が含まれる。
基はさらに好ましくは中和される。中和は、塩形成カチオンを用いて中和される
酸性基含有モノマー類であるポリマーを形成するために利用される全モノマーの
少なくとも25モルパーセント、およびより好ましくは少なくとも約50モルパ
ーセントを生じさせるいずれかの通常の方法で実行できる。そのような塩形成カ
チオンには、上記で参照した米国再発行特許第32,649号で詳細に考察され
ているように例えばアルカリ金属、アンモニウム、置換されたアンモニウムおよ
びアミン類が含まれる。
【0190】 水溶液重合プロセスを使用して特定バージョンのヒドロゲル形成吸収性ポリマ
ーが製造されるのが好ましいが、さらにまた例えば逆エマルジョン重合法または
逆懸濁液重合法のような多層重合プロセス法を使用して重合プロセスを実行する
ことも可能である。逆エマルジョン重合法または逆懸濁液重合法においては、上
記のような水性反応混合液が例えばシクロヘキサンのような水に非混和性の不活
性有機溶媒の基質中に小さな液滴の形で懸濁させられる。得られるヒドロゲル形
成吸収性ポリマーの粒子は、一般に形状が球形である。逆懸濁液重合法は、それ
らの全部が参照によりここに組み込まれる1982年7月20日に発行された米
国特許第4,340,706号(Obayashiら)、1985年3月19日に発行さ
れた米国特許第4,506,052号(Flesherら)、および1988年4月5 日に発行された米国特許第4,735,987号(Moritaら)に極めて詳細に記
載されている。
ーが製造されるのが好ましいが、さらにまた例えば逆エマルジョン重合法または
逆懸濁液重合法のような多層重合プロセス法を使用して重合プロセスを実行する
ことも可能である。逆エマルジョン重合法または逆懸濁液重合法においては、上
記のような水性反応混合液が例えばシクロヘキサンのような水に非混和性の不活
性有機溶媒の基質中に小さな液滴の形で懸濁させられる。得られるヒドロゲル形
成吸収性ポリマーの粒子は、一般に形状が球形である。逆懸濁液重合法は、それ
らの全部が参照によりここに組み込まれる1982年7月20日に発行された米
国特許第4,340,706号(Obayashiら)、1985年3月19日に発行さ
れた米国特許第4,506,052号(Flesherら)、および1988年4月5 日に発行された米国特許第4,735,987号(Moritaら)に極めて詳細に記
載されている。
【0191】 最初に形成されたポリマー類の表面架橋結合は、本発明の状況において有益で
あり得る比較的高い多孔性ヒドロゲル層(porosity hydrogel−layer:「PHL
」)、圧力下性能(performance under pressure:「PUP」)容量および塩類
流動伝導性(saline flow conductivity:「SFC」)値を有するヒドロゲル形
成吸収性ポリマー類を得るための好ましいプロセスである。本発明に従ったヒド
ロゲル形成吸収性ポリマー類の表面架橋結合を実行するために適切な一般方法は
、それらの全部が参照によりここに組み込まれる1985年9月17日に発行さ
れた米国特許第4,541,871号(Obayashi);1992年10月1日に公
開されたPCT出願第WO92/16565号(Stanley);1990年8月9 日に公開されたPCT出願第WO90/08789号(Tai);1993年3月 18日に公開されたPCT出願第WO93/05080号(Stanley);198 9年4月25日に発行された米国特許第4,824,901号(Alexander); 1989年1月17日に発行された米国特許第4,789,861号(Johnson );1986年5月6日に発行された米国特許第4,587,308号(Makita
);1988年3月29日に発行された米国特許第4,734,478号(Tsub
akimoto);1992年11月17日に発行された米国特許第5,164,45 9号(Kimuraら);1991年8月29日に公開された公開ドイツ特許出願第4
,020,780号(Dahmen);および1992年10月21日に公開された公
開欧州特許出願第509,708号(Gartner)に開示されている。さらにまた 1996年10月8日に発行された米国特許第5,562,646号(Goldman ら)および1997年2月4日に発行された米国特許第5,599,335号(
Goldmanら)も参照。
あり得る比較的高い多孔性ヒドロゲル層(porosity hydrogel−layer:「PHL
」)、圧力下性能(performance under pressure:「PUP」)容量および塩類
流動伝導性(saline flow conductivity:「SFC」)値を有するヒドロゲル形
成吸収性ポリマー類を得るための好ましいプロセスである。本発明に従ったヒド
ロゲル形成吸収性ポリマー類の表面架橋結合を実行するために適切な一般方法は
、それらの全部が参照によりここに組み込まれる1985年9月17日に発行さ
れた米国特許第4,541,871号(Obayashi);1992年10月1日に公
開されたPCT出願第WO92/16565号(Stanley);1990年8月9 日に公開されたPCT出願第WO90/08789号(Tai);1993年3月 18日に公開されたPCT出願第WO93/05080号(Stanley);198 9年4月25日に発行された米国特許第4,824,901号(Alexander); 1989年1月17日に発行された米国特許第4,789,861号(Johnson );1986年5月6日に発行された米国特許第4,587,308号(Makita
);1988年3月29日に発行された米国特許第4,734,478号(Tsub
akimoto);1992年11月17日に発行された米国特許第5,164,45 9号(Kimuraら);1991年8月29日に公開された公開ドイツ特許出願第4
,020,780号(Dahmen);および1992年10月21日に公開された公
開欧州特許出願第509,708号(Gartner)に開示されている。さらにまた 1996年10月8日に発行された米国特許第5,562,646号(Goldman ら)および1997年2月4日に発行された米国特許第5,599,335号(
Goldmanら)も参照。
【0192】 本発明に従って調製されるヒドロゲル形成吸収性ポリマー粒子は、典型的には
実質的に乾燥している。用語「実質的に乾燥」は、ここではそれらの粒子が粒子
の重量で約50%未満、好ましくは約20%未満、より好ましくは約10%未満
の液体含量、典型的には水もしくはその他の溶液含量を有することを意味する。
一般に、ヒドロゲル形成吸収性ポリマー粒子の液体含量は粒子の重量で約0.0
1%〜約5%の範囲内にある。個々の粒子は例えば加熱によるようないずれかの
従来方法で乾燥させることができる。あるいはまた、粒子が水性反応混合物を使
用して形成される場合は、共沸性蒸留によって反応混合物から水を除去すること
ができる。ポリマー含有水性反応混合物はまた、メタノールのような脱水溶媒を
用いて処理することもできる。これらの乾燥方法の組合せもまた使用できる。ポ
リマーの脱水された塊はその後、ヒドロゲル形成吸収性ポリマーの実質的に乾燥
した粒子を形成するために切断する、または微粉化することができる。
実質的に乾燥している。用語「実質的に乾燥」は、ここではそれらの粒子が粒子
の重量で約50%未満、好ましくは約20%未満、より好ましくは約10%未満
の液体含量、典型的には水もしくはその他の溶液含量を有することを意味する。
一般に、ヒドロゲル形成吸収性ポリマー粒子の液体含量は粒子の重量で約0.0
1%〜約5%の範囲内にある。個々の粒子は例えば加熱によるようないずれかの
従来方法で乾燥させることができる。あるいはまた、粒子が水性反応混合物を使
用して形成される場合は、共沸性蒸留によって反応混合物から水を除去すること
ができる。ポリマー含有水性反応混合物はまた、メタノールのような脱水溶媒を
用いて処理することもできる。これらの乾燥方法の組合せもまた使用できる。ポ
リマーの脱水された塊はその後、ヒドロゲル形成吸収性ポリマーの実質的に乾燥
した粒子を形成するために切断する、または微粉化することができる。
【0193】 高毛管吸引材料の組み合わせ 上で説明した材料はそれ自体(例、純粋ヒドロゲル形成材料、または純粋フォ
ーム材料)で要件を満たすことができるが、貯蔵吸収性部材として使用するため
に好ましい部材は2種以上の材料を含む。これによってしばしば、それら自体で
は基準を満たさないが、組み合わせると基準を満たす材料を利用することが可能
になる。
ーム材料)で要件を満たすことができるが、貯蔵吸収性部材として使用するため
に好ましい部材は2種以上の材料を含む。これによってしばしば、それら自体で
は基準を満たさないが、組み合わせると基準を満たす材料を利用することが可能
になる。
【0194】 そのような液体貯蔵部材の主要機能は、排泄された体液を直接にもしくは他の
吸収性部材(例、液体収集/分配部材)から吸収し、その後着用者の運動の結果
として通常遭遇する圧力を受けた場合でさえそのような液体を保持することであ
る。
吸収性部材(例、液体収集/分配部材)から吸収し、その後着用者の運動の結果
として通常遭遇する圧力を受けた場合でさえそのような液体を保持することであ
る。
【0195】 従って、高毛管吸引吸収性部材はヒドロゲル形成材料と高表面積材料を組合せ
ることによって作ることができる。
ることによって作ることができる。
【0196】 吸収性部材に含まれるヒドロゲル形成吸収性ポリマーの量は大きく変動し得る
。さらにその上、ヒドロゲルの濃度は一定部材を通しても相違することがある。
これを言い換えると、1つの部材は比較的に高いヒドロゲル濃度の領域と比較的
に低いヒドロゲル濃度の領域とを有し得る。
。さらにその上、ヒドロゲルの濃度は一定部材を通しても相違することがある。
これを言い換えると、1つの部材は比較的に高いヒドロゲル濃度の領域と比較的
に低いヒドロゲル濃度の領域とを有し得る。
【0197】 所定領域の吸収性部材においてヒドロゲル形成吸収性ポリマーの濃度を測定す
るときには、ヒドロゲル形成ポリマーとヒドロゲル化ポリマーを含有する領域内
に存在するいずれかの他の成分との結合重量に比較したヒドロゲル形成ポリマー
の重量パーセントを使用する。これを念頭におくと、本発明の吸収性部材の所定
領域におけるヒドロゲル形成吸収性ポリマーの濃度は、吸収性部材の総重量で少
なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、または少なくと
も約80%であってよい。
るときには、ヒドロゲル形成ポリマーとヒドロゲル化ポリマーを含有する領域内
に存在するいずれかの他の成分との結合重量に比較したヒドロゲル形成ポリマー
の重量パーセントを使用する。これを念頭におくと、本発明の吸収性部材の所定
領域におけるヒドロゲル形成吸収性ポリマーの濃度は、吸収性部材の総重量で少
なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、または少なくと
も約80%であってよい。
【0198】 吸収性部材の領域が比較的高濃度のヒドロゲル形成吸収性ポリマーを含み得る
という事実にもかかわらず、高表面積材料の性質が繊維性である場合は、一定の
吸収性部材における吸収性ポリマーの総濃度(すなわち、ヒドロゲル形成吸収性
ポリマーの総重量を吸収性部材の総重量で割って100%を掛けたもの)は重量
で約75%まで、好ましくは重量で約70%まで、より好ましくは重量で約65
%までになるであろう。その後、これらの高表面積繊維含有部材を用いると、ヒ
ドロゲル形成吸収性ポリマーの濃度は重量で約10〜約75%、より典型的には
重量で約15〜約70%、さらにより典型的には重量で約20〜約65%になる
であろう。
という事実にもかかわらず、高表面積材料の性質が繊維性である場合は、一定の
吸収性部材における吸収性ポリマーの総濃度(すなわち、ヒドロゲル形成吸収性
ポリマーの総重量を吸収性部材の総重量で割って100%を掛けたもの)は重量
で約75%まで、好ましくは重量で約70%まで、より好ましくは重量で約65
%までになるであろう。その後、これらの高表面積繊維含有部材を用いると、ヒ
ドロゲル形成吸収性ポリマーの濃度は重量で約10〜約75%、より典型的には
重量で約15〜約70%、さらにより典型的には重量で約20〜約65%になる
であろう。
【0199】 高表面積材料がポリマーフォームである態様では、吸収性部材は好ましくは重
量で少なくとも約1%(凝集体ベースで)、より好ましくは重量で少なくとも約
10%、より好ましくは重量で少なくとも約15%、さらにより好ましくは重量
で少なくとも約20%のポリマーフォームを含むであろう。典型的には、そのよ
うな貯蔵吸収性部材は、重量で約1〜約98%、より典型的には重量で約10〜
90%、さらにより典型的には重量で約15〜約85%、さらによりいっそう典
型的には重量で約20〜約80%のポリマーフォーム材料を含むであろう。上記
のように、これらの重量%の範囲は吸収性部材における各材料の凝集体重量に基
づいている;吸収性部材の領域はより多いおよびより少ない量の材料を含み得る
と認識されている。
量で少なくとも約1%(凝集体ベースで)、より好ましくは重量で少なくとも約
10%、より好ましくは重量で少なくとも約15%、さらにより好ましくは重量
で少なくとも約20%のポリマーフォームを含むであろう。典型的には、そのよ
うな貯蔵吸収性部材は、重量で約1〜約98%、より典型的には重量で約10〜
90%、さらにより典型的には重量で約15〜約85%、さらによりいっそう典
型的には重量で約20〜約80%のポリマーフォーム材料を含むであろう。上記
のように、これらの重量%の範囲は吸収性部材における各材料の凝集体重量に基
づいている;吸収性部材の領域はより多いおよびより少ない量の材料を含み得る
と認識されている。
【0200】 当然ながら、吸収性ポリマーおよび高表面積材料の相対レベルは、例えばヒド
ロゲル形成吸収性ポリマーの吸収能力、使用された材料の比表面積、高表面積材
料の性質(例、シートもしくは粒子形フォーム、粒径)その他によって指示され
る。これに関して、高レベルのヒドロゲル形成吸収性ポリマーは上記の必要なレ
ベルの毛管吸引を達成するために薄い吸収性製品を製造するための吸収性部材を
提供するが、そのような吸引能力を提供するためには十分な高表面積材料がなけ
ればならない。従って、比較的高い毛管吸引フォームが使用される場合は、高レ
ベルのヒドロゲル形成ポリマーを使用することができる。これとは逆に、比較的
低い毛管吸引繊維が使用される場合は、幾らか低レベルのヒドロゲル形成ポリマ
ーが使用されるであろう。(当然ながら、高表面積繊維およびポリマーフォーム
の両方が使用される場合は、やはりこれらの材料各々の相対濃度に依存して総高
表面積材料のレベルは変動し得る。)一定の吸収性部材で使用されるヒドロゲル
形成ポリマーの相違する範囲の原因となるのは、上記のポリマーフォームと高表
面積繊維の間の毛管収着容量における差である。
ロゲル形成吸収性ポリマーの吸収能力、使用された材料の比表面積、高表面積材
料の性質(例、シートもしくは粒子形フォーム、粒径)その他によって指示され
る。これに関して、高レベルのヒドロゲル形成吸収性ポリマーは上記の必要なレ
ベルの毛管吸引を達成するために薄い吸収性製品を製造するための吸収性部材を
提供するが、そのような吸引能力を提供するためには十分な高表面積材料がなけ
ればならない。従って、比較的高い毛管吸引フォームが使用される場合は、高レ
ベルのヒドロゲル形成ポリマーを使用することができる。これとは逆に、比較的
低い毛管吸引繊維が使用される場合は、幾らか低レベルのヒドロゲル形成ポリマ
ーが使用されるであろう。(当然ながら、高表面積繊維およびポリマーフォーム
の両方が使用される場合は、やはりこれらの材料各々の相対濃度に依存して総高
表面積材料のレベルは変動し得る。)一定の吸収性部材で使用されるヒドロゲル
形成ポリマーの相違する範囲の原因となるのは、上記のポリマーフォームと高表
面積繊維の間の毛管収着容量における差である。
【0201】 ヒドロゲル形成ポリマーと高表面積繊維および/または粒子状ポリマーフォー
ムの混合物を含む吸収性部材において混合物の完全性を提供する別の材料の例と
して、部材は熱可塑性材料を含むことができる。融解すると、この熱可塑性材料
の少なくとも1部分は、典型的には粒子間もしくは繊維間毛管勾配のために各部
材成分の交差点へ移動する。これらの交差点は熱可塑性材料のための結合部位に
なる。冷却されると、これらの交差点にある熱可塑性材料は硬化して材料の基質
を一緒に保持する結合部位を形成する。
ムの混合物を含む吸収性部材において混合物の完全性を提供する別の材料の例と
して、部材は熱可塑性材料を含むことができる。融解すると、この熱可塑性材料
の少なくとも1部分は、典型的には粒子間もしくは繊維間毛管勾配のために各部
材成分の交差点へ移動する。これらの交差点は熱可塑性材料のための結合部位に
なる。冷却されると、これらの交差点にある熱可塑性材料は硬化して材料の基質
を一緒に保持する結合部位を形成する。
【0202】 ここで有用な任意の熱可塑性材料は、粒子、繊維、または粒子と繊維の組合せ
を含む様々な形のいずれかであってよい。熱可塑性繊維は、いくつかの結合部位
を形成するそれらの能力のために特に好ましい。適切な熱可塑性材料は、吸収性
部材を含む材料を広汎に損傷させないであろう温度で融解させることのできるい
ずれかの熱可塑性ポリマーから作ることができる。好ましくは、この熱可塑性材
料の融点は約190℃未満、および好ましくは約75℃〜約175℃の間であろ
う。いずれにしても、この熱可塑性材料の融点は、吸収性製品で使用された場合
に熱結合された吸収性構造が貯蔵されると思われる温度より低くてはならない。
熱可塑性材料の融点は、典型的には約50℃以上である。
を含む様々な形のいずれかであってよい。熱可塑性繊維は、いくつかの結合部位
を形成するそれらの能力のために特に好ましい。適切な熱可塑性材料は、吸収性
部材を含む材料を広汎に損傷させないであろう温度で融解させることのできるい
ずれかの熱可塑性ポリマーから作ることができる。好ましくは、この熱可塑性材
料の融点は約190℃未満、および好ましくは約75℃〜約175℃の間であろ
う。いずれにしても、この熱可塑性材料の融点は、吸収性製品で使用された場合
に熱結合された吸収性構造が貯蔵されると思われる温度より低くてはならない。
熱可塑性材料の融点は、典型的には約50℃以上である。
【0203】 熱可塑性材料、および特に熱可塑性繊維は、例えばポリエチレン(例、PULPEX
(登録商標))およびポリプロピレンのようなポリオレフィン類、ポリエステル
類、コポリエステル類、ポリ酢酸ビニル、ポリ酢酸エチルビニル、ポリ塩化ビニ
ル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリル類、ポリアミド類、コポリアミド類、ポ
リスチレン類、ポリウレタン類および並びに例えば塩化ビニル/酢酸ビニルその
他のような上記のいずれかのコポリマー類を含む様々な熱可塑性ポリマー類から
作ることができる。1つの好ましい熱可塑性結合剤繊維は、商標KITTYHAWK(登 録商標)(Weyerhaeuser CO.製)の下で販売されている80%セルロース系繊 維との約20%混合物としても入手できるPLEXAFIL(登録商標)ポリエチレン超
極細繊維(デュポン社製)である。得られる熱結合される吸収性部材にとって望
ましい特性に依存して、適切な熱可塑製材料は、例えばポリエチレンもしくはポ
リプロピレンのようなポリオレフィン類、ポリアクリル類、ポリアミド類、ポリ
スチレン類、ポリウレタン類その他に由来する界面活性剤処理もしくはシリカ処
理熱可塑性繊維のように親水性にされている疎水性繊維を含む。疎水性熱可塑製
繊維の表面は、例えば繊維に界面活性剤をスプレーする、界面活性剤に繊維を浸
漬する、または熱可塑性繊維を製造するときに溶解されたポリマーの一部として
界面活性剤を含めることによって、非イオン性もしくはアニオン性界面活性剤の
ような界面活性剤を用いた処理によって親水性にすることができる。融解および
再凝固すると、界面活性剤は熱可塑性繊維の表面にとどまる傾向を示すであろう
。適切な界面活性剤には、デラウエア州ウィルミントンのICI Americas,Inc. によって製造されたBrij(登録商標)76のような非イオン性界面活性剤および
コネティカット州グリニッチのGlyco Chemical,Inc.によって商標Pegosperse (登録商標)の下で販売されている様々な界面活性剤が含まれる。非イオン性界
面活性剤の他に、アニオン性界面活性剤もまた使用できる。これらの界面活性剤
類は例えば熱可塑性繊維1平方センチメートル当たり約0.2〜約1gのレベル
で熱可塑性繊維に適用することができる。
(登録商標))およびポリプロピレンのようなポリオレフィン類、ポリエステル
類、コポリエステル類、ポリ酢酸ビニル、ポリ酢酸エチルビニル、ポリ塩化ビニ
ル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリル類、ポリアミド類、コポリアミド類、ポ
リスチレン類、ポリウレタン類および並びに例えば塩化ビニル/酢酸ビニルその
他のような上記のいずれかのコポリマー類を含む様々な熱可塑性ポリマー類から
作ることができる。1つの好ましい熱可塑性結合剤繊維は、商標KITTYHAWK(登 録商標)(Weyerhaeuser CO.製)の下で販売されている80%セルロース系繊 維との約20%混合物としても入手できるPLEXAFIL(登録商標)ポリエチレン超
極細繊維(デュポン社製)である。得られる熱結合される吸収性部材にとって望
ましい特性に依存して、適切な熱可塑製材料は、例えばポリエチレンもしくはポ
リプロピレンのようなポリオレフィン類、ポリアクリル類、ポリアミド類、ポリ
スチレン類、ポリウレタン類その他に由来する界面活性剤処理もしくはシリカ処
理熱可塑性繊維のように親水性にされている疎水性繊維を含む。疎水性熱可塑製
繊維の表面は、例えば繊維に界面活性剤をスプレーする、界面活性剤に繊維を浸
漬する、または熱可塑性繊維を製造するときに溶解されたポリマーの一部として
界面活性剤を含めることによって、非イオン性もしくはアニオン性界面活性剤の
ような界面活性剤を用いた処理によって親水性にすることができる。融解および
再凝固すると、界面活性剤は熱可塑性繊維の表面にとどまる傾向を示すであろう
。適切な界面活性剤には、デラウエア州ウィルミントンのICI Americas,Inc. によって製造されたBrij(登録商標)76のような非イオン性界面活性剤および
コネティカット州グリニッチのGlyco Chemical,Inc.によって商標Pegosperse (登録商標)の下で販売されている様々な界面活性剤が含まれる。非イオン性界
面活性剤の他に、アニオン性界面活性剤もまた使用できる。これらの界面活性剤
類は例えば熱可塑性繊維1平方センチメートル当たり約0.2〜約1gのレベル
で熱可塑性繊維に適用することができる。
【0204】 適切な熱可塑性繊維は単一ポリマーから作ること(一成分繊維)ができる、ま
たは2種以上のポリマーから作ること(例、二成分繊維)ができる。ここで使用
する「二成分繊維」は、相違するポリマーから作られた熱可塑性シース内に入れ
られている1種のポリマーから作られたコア繊維を含む熱可塑性繊維を意味する
。シースを含むポリマーはしばしば、コアを含むポリマーとは相違する、典型的
にはより低い温度で融解する。その結果として、これらの二成分繊維はシースポ
リマーの融解を原因とする熱結合を提供するが、他方ではコアポリマーの望まし
い強さ特性を保持する。
たは2種以上のポリマーから作ること(例、二成分繊維)ができる。ここで使用
する「二成分繊維」は、相違するポリマーから作られた熱可塑性シース内に入れ
られている1種のポリマーから作られたコア繊維を含む熱可塑性繊維を意味する
。シースを含むポリマーはしばしば、コアを含むポリマーとは相違する、典型的
にはより低い温度で融解する。その結果として、これらの二成分繊維はシースポ
リマーの融解を原因とする熱結合を提供するが、他方ではコアポリマーの望まし
い強さ特性を保持する。
【0205】 本発明で使用するために適切な二成分繊維には、下記のポリマー組合せを有す
るシース/コア繊維を含むことができる:ポリエチレン/ポリプロピレン、ポリ
酢酸エチルビニル/ポリプロピレン、ポリエチレン/ポリエステル、ポリプロピ
レン/ポリエステル、コポリエステル/ポリエステルその他。ここで使用するた
めに特に適切な二成分熱可塑性繊維は、ポリプロピレンもしくはポリエステル製
コアとより低い融点のコポリエステル、ポリ酢酸エチルビニルもしくはポリエチ
レン製シースを有するものである(例、DANAKLON(登録商標)、CELBOND(登録 商標)もしくはCHISSO(登録商標)二成分繊維)。これらの二成分繊維は同心性
であっても偏心性であってもよい。ここで使用するように、用語「同心性」およ
び「偏心性」は、シースが二成分繊維の断面を通して均一であるもしくは均一で
ない厚さを有するかどうかに関する。偏心性二成分繊維は、繊維の厚さが小さい
場合により高い圧縮強さを提供するときに望ましいことがある。ここで使用する
ために適切な二成分繊維はどちらかをアンクリンプする(すなわち、真っ直ぐに
伸ばす)ことができる。二成分繊維は、典型的には例えば主としては二次元のも
しくは「フラットな」捲縮を達成するためのスタファー・ボックス(stuffer bo
x)法またはギアクリンプ法のような典型的な織物手段によって捲縮させること ができる。
るシース/コア繊維を含むことができる:ポリエチレン/ポリプロピレン、ポリ
酢酸エチルビニル/ポリプロピレン、ポリエチレン/ポリエステル、ポリプロピ
レン/ポリエステル、コポリエステル/ポリエステルその他。ここで使用するた
めに特に適切な二成分熱可塑性繊維は、ポリプロピレンもしくはポリエステル製
コアとより低い融点のコポリエステル、ポリ酢酸エチルビニルもしくはポリエチ
レン製シースを有するものである(例、DANAKLON(登録商標)、CELBOND(登録 商標)もしくはCHISSO(登録商標)二成分繊維)。これらの二成分繊維は同心性
であっても偏心性であってもよい。ここで使用するように、用語「同心性」およ
び「偏心性」は、シースが二成分繊維の断面を通して均一であるもしくは均一で
ない厚さを有するかどうかに関する。偏心性二成分繊維は、繊維の厚さが小さい
場合により高い圧縮強さを提供するときに望ましいことがある。ここで使用する
ために適切な二成分繊維はどちらかをアンクリンプする(すなわち、真っ直ぐに
伸ばす)ことができる。二成分繊維は、典型的には例えば主としては二次元のも
しくは「フラットな」捲縮を達成するためのスタファー・ボックス(stuffer bo
x)法またはギアクリンプ法のような典型的な織物手段によって捲縮させること ができる。
【0206】 熱可塑製繊維の場合、それらの長さはこれらの繊維にとって望ましい特定融点
およびその他の特性に依存して変動することがある。典型的には、これらの熱可
塑製繊維は約0.3〜約7.5cm、好ましくは約0.4〜約3.0cm、およ
び最も好ましくは約0.6〜約1.2cmの長さを有する。これらの熱可塑製繊
維の融点を含む特性は、繊維の径(キャリパー)を変化させることによって調整
できる。これらの熱可塑製繊維の径は、典型的にはデニール(9,000メート
ル当たりのグラム数)またはデシテックス(10,000メートル当たりのグラ
ム数)のいずれかによって定義される。適切な二成分熱可塑性繊維は、例えば約
1.0〜約20、好ましくは約1.4〜約10、および最も好ましくは約1.7
〜約3.3の範囲内のデシテックスを有することができる。
およびその他の特性に依存して変動することがある。典型的には、これらの熱可
塑製繊維は約0.3〜約7.5cm、好ましくは約0.4〜約3.0cm、およ
び最も好ましくは約0.6〜約1.2cmの長さを有する。これらの熱可塑製繊
維の融点を含む特性は、繊維の径(キャリパー)を変化させることによって調整
できる。これらの熱可塑製繊維の径は、典型的にはデニール(9,000メート
ル当たりのグラム数)またはデシテックス(10,000メートル当たりのグラ
ム数)のいずれかによって定義される。適切な二成分熱可塑性繊維は、例えば約
1.0〜約20、好ましくは約1.4〜約10、および最も好ましくは約1.7
〜約3.3の範囲内のデシテックスを有することができる。
【0207】 これらの熱可塑製材料、および特に熱可塑製繊維の圧縮弾性率(compressive
modulus)もまた重要であり得る。熱可塑製繊維の圧縮弾性率はそれらの長さお よび径だけではなく、それらが作られる1以上のポリマーの組成や特性、繊維の
形状や構造(例、同心製もしくは偏心性、捲縮されているまたは捲縮されていな
い)およびその他の要素によっても影響を受ける。これらの熱可塑性繊維の圧縮
弾性率における差は、吸収性コアの調製中に各吸収性部材の特性、および特に密
度特性を変化させるために使用できる。
modulus)もまた重要であり得る。熱可塑製繊維の圧縮弾性率はそれらの長さお よび径だけではなく、それらが作られる1以上のポリマーの組成や特性、繊維の
形状や構造(例、同心製もしくは偏心性、捲縮されているまたは捲縮されていな
い)およびその他の要素によっても影響を受ける。これらの熱可塑性繊維の圧縮
弾性率における差は、吸収性コアの調製中に各吸収性部材の特性、および特に密
度特性を変化させるために使用できる。
【0208】 その他の液体処理部材の成分および材料 本発明に従った貯蔵吸収性部材は吸収性ウェブ内に存在し得る他の任意の成分
を含むことができる。例えば、補強スクリムは貯蔵吸収性部材内、または吸収性
コアの各吸収性部材間に配置することができる。そのような補強スクリムは、特
に吸収性コアの各吸収性部材間に配置された場合には、液体移動に対する界面障
壁を形成しないような構造でなければならない。さらに、吸収性コアおよび/ま
たは吸収性貯蔵部材自体に乾燥および湿潤完全性を提供するために数種の結合剤
を使用することができる。特に、親水性膠(glue)繊維を使用して高表面積材料
と例えば浸透圧吸収性材料のような他の吸収剤との結合を提供することができる
。これは特に特定高表面積材料にとって重要である。使用される結合剤の量は、
吸収性部材の毛管収着特性を損なわないようにできる限り少ないことが好ましい
。しかし、当業者であれば十分に高い表面積を備えた繊維化親水性膠のような吸
収性部材の毛管収着特性を増強し得る結合剤もあることを認識するであろう。こ
の場合、高表面積親水性膠は液体処理機能と完全性機能の両方を1つの材料で提
供し得る。さらに、緩んでいる粒子状吸収性ポリマーに関する使用者の懸念を未
然に防ぐために、毛管連続性が中断されない限り、各吸収性部材、または吸収性
コア全体を例えばティシューペーパーシートのような液体透過性シート内に包み
込むこともできる。
を含むことができる。例えば、補強スクリムは貯蔵吸収性部材内、または吸収性
コアの各吸収性部材間に配置することができる。そのような補強スクリムは、特
に吸収性コアの各吸収性部材間に配置された場合には、液体移動に対する界面障
壁を形成しないような構造でなければならない。さらに、吸収性コアおよび/ま
たは吸収性貯蔵部材自体に乾燥および湿潤完全性を提供するために数種の結合剤
を使用することができる。特に、親水性膠(glue)繊維を使用して高表面積材料
と例えば浸透圧吸収性材料のような他の吸収剤との結合を提供することができる
。これは特に特定高表面積材料にとって重要である。使用される結合剤の量は、
吸収性部材の毛管収着特性を損なわないようにできる限り少ないことが好ましい
。しかし、当業者であれば十分に高い表面積を備えた繊維化親水性膠のような吸
収性部材の毛管収着特性を増強し得る結合剤もあることを認識するであろう。こ
の場合、高表面積親水性膠は液体処理機能と完全性機能の両方を1つの材料で提
供し得る。さらに、緩んでいる粒子状吸収性ポリマーに関する使用者の懸念を未
然に防ぐために、毛管連続性が中断されない限り、各吸収性部材、または吸収性
コア全体を例えばティシューペーパーシートのような液体透過性シート内に包み
込むこともできる。
【0209】 その他に含むことのできる任意の成分は、臭いを防除する、大便を収容するす
るその他のための材料である。さらに緩んでいる粒子状吸収性ポリマーに関する
使用者の懸念を未然に防ぐために、粒子状浸透圧性吸収剤もしくは高表面積材料
を含む各吸収性部材、または吸収性コア全体を例えばティシューペーパーシート
のような液体透過性シート内に包み込むこともできる。
るその他のための材料である。さらに緩んでいる粒子状吸収性ポリマーに関する
使用者の懸念を未然に防ぐために、粒子状浸透圧性吸収剤もしくは高表面積材料
を含む各吸収性部材、または吸収性コア全体を例えばティシューペーパーシート
のような液体透過性シート内に包み込むこともできる。
【0210】 結合剤材料によって完全性が導入されるときには、適切な結合剤はその開示が
参照によりここに組み込まれる1996年10月1日にDragooらへ発行された米
国特許第5,560,878号に記載されているようなメルトブロウン接着剤で
ある。メルトブロウン接着剤を必要なヒドロゲル形成ポリマーおよび高表面積材
料と結合させるためのプロセスもまた‘878特許に詳細に記載されている。
参照によりここに組み込まれる1996年10月1日にDragooらへ発行された米
国特許第5,560,878号に記載されているようなメルトブロウン接着剤で
ある。メルトブロウン接着剤を必要なヒドロゲル形成ポリマーおよび高表面積材
料と結合させるためのプロセスもまた‘878特許に詳細に記載されている。
【0211】 液体収集/分配部材と吸収性液体貯蔵部材を組み合わせるための要件 本発明の重要な要素は、再湿潤を許容することのない最終液体貯蔵、または製
品の液体捕捉も増強できるように製品全体を通しての液体移動の強化のような特
性に関して最善の液体処理機能性を達成できるように適切な液体収集/分配部材
と適切な液体貯蔵材料との組み合わせを目的としている。
品の液体捕捉も増強できるように製品全体を通しての液体移動の強化のような特
性に関して最善の液体処理機能性を達成できるように適切な液体収集/分配部材
と適切な液体貯蔵材料との組み合わせを目的としている。
【0212】 従って、本発明は、収集/分配部材が貯蔵吸収性部材によってさらに効果的か
つ効率的に脱水させられるように収集/分配部材の脱着特性と組み合わせて貯蔵
吸収性部材の吸収特性を定義することを目的としており、それによって液体収集
/分配材料はさらになお良好な液体分配特性を示し、従って比較的高い毛管圧を
示す。
つ効率的に脱水させられるように収集/分配部材の脱着特性と組み合わせて貯蔵
吸収性部材の吸収特性を定義することを目的としており、それによって液体収集
/分配材料はさらになお良好な液体分配特性を示し、従って比較的高い毛管圧を
示す。
【0213】 かくして、本発明の1つの側面において、液体分配材料は、 − 少なくとも0.075ml/sec/cm2 、好ましくは0.12ml/
sec/cm2 を超える、さらに好ましくは0.25ml/sec/cm2 を超
える大きなフラックス、および/または − 大きな高さ12.4cmに対して120秒未満、より好ましくは50秒未
満の速い吸い上げを有し、 および同時に − 液体貯蔵領域は、高吸引液体吸収特性を有する。
sec/cm2 を超える、さらに好ましくは0.25ml/sec/cm2 を超
える大きなフラックス、および/または − 大きな高さ12.4cmに対して120秒未満、より好ましくは50秒未
満の速い吸い上げを有し、 および同時に − 液体貯蔵領域は、高吸引液体吸収特性を有する。
【0214】 1つの側面において、脱水の機構は放出される液体の最大量(すなわち、0c
m脱着高さでの液体の量)の90%での収集/分配材料の毛管収着脱着高さ(C
SDH90)によって表すことができる。そのときに、本発明に従った吸収性製
品は相互に液体連絡している主として液体を収集/分配するための第1領域およ
び主として液体を貯蔵するための第2領域を含む吸収性構造を含有しており、こ
のとき第1領域は40cmを超える毛管収着脱着高さCSDH90を有し、前記
第2領域はそのような材料から脱水させるために十分な毛管吸収吸引を有する材
料を含む。この脱水は、下記の要件の少なくとも1つを満たす材料が貯蔵領域に
使用されている場合は、十分な程度で達成されるであろう: (a)キャプソープション試験における少なくとも15g/gの35cmでの
毛管収着吸収能力(CSAC35); (b)キャプソープション試験における少なくとも15g/gの0cmでの毛
管収着吸収能力(CSAC0)および少なくとも55%の40cmでの毛管収着
吸収効率(CSAE40);および/または (c)キャプソープション試験における少なくとも35cmの0cm吸収高さ
での容量の50%での毛管収着吸収高さ(CSAH50)。
m脱着高さでの液体の量)の90%での収集/分配材料の毛管収着脱着高さ(C
SDH90)によって表すことができる。そのときに、本発明に従った吸収性製
品は相互に液体連絡している主として液体を収集/分配するための第1領域およ
び主として液体を貯蔵するための第2領域を含む吸収性構造を含有しており、こ
のとき第1領域は40cmを超える毛管収着脱着高さCSDH90を有し、前記
第2領域はそのような材料から脱水させるために十分な毛管吸収吸引を有する材
料を含む。この脱水は、下記の要件の少なくとも1つを満たす材料が貯蔵領域に
使用されている場合は、十分な程度で達成されるであろう: (a)キャプソープション試験における少なくとも15g/gの35cmでの
毛管収着吸収能力(CSAC35); (b)キャプソープション試験における少なくとも15g/gの0cmでの毛
管収着吸収能力(CSAC0)および少なくとも55%の40cmでの毛管収着
吸収効率(CSAE40);および/または (c)キャプソープション試験における少なくとも35cmの0cm吸収高さ
での容量の50%での毛管収着吸収高さ(CSAH50)。
【0215】 好ましい態様では、第2領域は少なくとも20g/gの、あるいはまた第1材
料の実際CSDH90での少なくとも15g/gの40cmでのCSAC(CS
AC40)を有する材料を含む。
料の実際CSDH90での少なくとも15g/gの40cmでのCSAC(CS
AC40)を有する材料を含む。
【0216】 また別の好ましい態様では、少なくとも50%のCSAE40を有するときに
、第2領域は少なくとも20g/g、好ましくは25g/g以上、およびさらに
いっそう好ましくは少なくとも35g/g以上のCSAC0を有する材料を含む
。
、第2領域は少なくとも20g/g、好ましくは25g/g以上、およびさらに
いっそう好ましくは少なくとも35g/g以上のCSAC0を有する材料を含む
。
【0217】 あるいはまた、第2領域は少なくとも15g/gのCASC0および第1材料
の実際CSDH90での少なくとも55%のCSAEを有する材料を含むことが
できる。
の実際CSDH90での少なくとも55%のCSAEを有する材料を含むことが
できる。
【0218】 さらに別の好ましい態様では、第2領域は少なくとも15g/gのCSAC0
および少なくとも65%のCSAE40を有する材料を含むことができる。
および少なくとも65%のCSAE40を有する材料を含むことができる。
【0219】 また別の好ましい態様では、第2領域は少なくとも45cm、好ましくは少な
くとも60cm、およびさらに好ましくは少なくとも80cmの0cm吸収高さ
での能力の50%での毛管収着吸収高さ(CSAH50)を有する材料を含む。
くとも60cm、およびさらに好ましくは少なくとも80cmの0cm吸収高さ
での能力の50%での毛管収着吸収高さ(CSAH50)を有する材料を含む。
【0220】 また別の側面と同様に、第1領域が100cmを超える毛管収着脱着高さ(C
SDH90)によって表すことのできるような液体を放出する低い傾向を有する
材料を含む場合は、液体貯蔵(もしくは第2)領域はさらに第1領域から脱水さ
せる高い能力を有し、さらに下記の要件の少なくとも1つを満たす材料を含む: (a)少なくとも5g/gのCSAC100; (b)少なくとも15g/gのCSAC0および少なくとも25%のCSAE
100; (c)少なくとも35cmのCSAH50。
SDH90)によって表すことのできるような液体を放出する低い傾向を有する
材料を含む場合は、液体貯蔵(もしくは第2)領域はさらに第1領域から脱水さ
せる高い能力を有し、さらに下記の要件の少なくとも1つを満たす材料を含む: (a)少なくとも5g/gのCSAC100; (b)少なくとも15g/gのCSAC0および少なくとも25%のCSAE
100; (c)少なくとも35cmのCSAH50。
【0221】 この側面の好ましい態様では、第2領域は少なくとも20g/g、好ましくは
少なくとも25g/g、およびさらにいっそう好ましくは少なくとも35g/g
のCSAC0を有する材料を含み、それによってCSAE{60cm}は少なく
とも50%である。
少なくとも25g/g、およびさらにいっそう好ましくは少なくとも35g/g
のCSAC0を有する材料を含み、それによってCSAE{60cm}は少なく
とも50%である。
【0222】 この態様のまた別の側面では、第2領域は少なくとも15g/gのCSAC0
および第1材料の実際CSDH90での少なくとも50%のCSAEを有する材
料を含む。
および第1材料の実際CSDH90での少なくとも50%のCSAEを有する材
料を含む。
【0223】 本発明のさらに別の側面では、第2領域は少なくとも45cm、好ましくは少
なくとも60cm、さらにいっそう好ましくは少なくとも80cmのCSAH5
0を有する材料を含む。
なくとも60cm、さらにいっそう好ましくは少なくとも80cmのCSAH5
0を有する材料を含む。
【0224】 本発明のまた別の側面では、吸収性構造はそれに対する液体処理特性を35c
m以上のCSDH80によって表すことのできる材料を含む第1領域として収集
/分配領域を含む。そのような特性を有する材料から脱水させることができるた
めに、第2(液体貯蔵)領域は下記の要件の少なくとも1つを満たすことによっ
て説明できる材料を含む: (a)キャプソープション試験において35cmで少なくとも15g/gの吸
収能力; (b)キャプソープション試験において0cmで少なくとも15g/gの吸収
能力および35cmで少なくとも50%の吸収効率;および/または (c)キャプソープション試験において少なくとも35cmの0cm吸収高さ
での能力の50%での毛管収着吸収高さ(CSAH50)。
m以上のCSDH80によって表すことのできる材料を含む第1領域として収集
/分配領域を含む。そのような特性を有する材料から脱水させることができるた
めに、第2(液体貯蔵)領域は下記の要件の少なくとも1つを満たすことによっ
て説明できる材料を含む: (a)キャプソープション試験において35cmで少なくとも15g/gの吸
収能力; (b)キャプソープション試験において0cmで少なくとも15g/gの吸収
能力および35cmで少なくとも50%の吸収効率;および/または (c)キャプソープション試験において少なくとも35cmの0cm吸収高さ
での能力の50%での毛管収着吸収高さ(CSAH50)。
【0225】 この側面の好ましい態様では、第2領域はキャプソープション試験において3
5cmで少なくとも18g/g、好ましくはキャプソープション試験において3
5cmで少なくとも21g/g、およびさらに好ましくはキャプソープション試
験において35cmで少なくとも30g/gの吸収能力を有する材料を含む。
5cmで少なくとも18g/g、好ましくはキャプソープション試験において3
5cmで少なくとも21g/g、およびさらに好ましくはキャプソープション試
験において35cmで少なくとも30g/gの吸収能力を有する材料を含む。
【0226】 この側面のまた別の態様では、第2領域は第1材料の実際CSDH80で少な
くとも15g/gの吸収能力を有する材料を含む。
くとも15g/gの吸収能力を有する材料を含む。
【0227】 この側面の好ましい態様では、第2領域はキャプソープション試験において0
cmで少なくとも20g/g、好ましくは少なくとも25g/g、およびさらに
好ましくは少なくとも35g/gの吸収能力および35cmで少なくとも50%
の吸収効率を有する材料を含む。
cmで少なくとも20g/g、好ましくは少なくとも25g/g、およびさらに
好ましくは少なくとも35g/gの吸収能力および35cmで少なくとも50%
の吸収効率を有する材料を含む。
【0228】 この態様の代替では、第2領域はキャプソープション試験において0cmで少
なくとも15g/gの吸収能力および35cmで少なくとも60%、さらにいっ
そう好ましくは少なくとも85%の吸収効率を有する材料を含む。
なくとも15g/gの吸収能力および35cmで少なくとも60%、さらにいっ
そう好ましくは少なくとも85%の吸収効率を有する材料を含む。
【0229】 あるいはまた、第2領域はキャプソープション試験において0cmで少なくと
も15g/gの吸収能力および第1材料の実際CSDH80での少なくとも50
%の吸収効率を有する材料を含む。
も15g/gの吸収能力および第1材料の実際CSDH80での少なくとも50
%の吸収効率を有する材料を含む。
【0230】 さらにまた別の好ましい態様では、第2領域はキャプソープション試験におい
て少なくとも45cm、より好ましくは少なくとも60cm、および最も好まし
くは80cmの0cm吸収高さでの容量の50%での毛管収着吸収高さ(CSA
H50)を有する材料を含む。
て少なくとも45cm、より好ましくは少なくとも60cm、および最も好まし
くは80cmの0cm吸収高さでの容量の50%での毛管収着吸収高さ(CSA
H50)を有する材料を含む。
【0231】 さらにまた本発明の別の態様では、第1領域は60cmを超えるCSDH80
を有する材料を含み、さらに前記第2領域は下記の要件の少なくとも1つを満た
す材料を含む: (a)少なくとも11g/gのCSAC60; (b)少なくとも15g/gのCSAC0および少なくとも50%のCSAE
60; (c)少なくとも35cmのCSAH50。
を有する材料を含み、さらに前記第2領域は下記の要件の少なくとも1つを満た
す材料を含む: (a)少なくとも11g/gのCSAC60; (b)少なくとも15g/gのCSAC0および少なくとも50%のCSAE
60; (c)少なくとも35cmのCSAH50。
【0232】 この態様のある好ましい実施形態では、第2領域は第1材料の実際CSDH8
0での少なくとも11g/gのCSACを有する。
0での少なくとも11g/gのCSACを有する。
【0233】 この態様の別の実施形態では、第2領域は少なくとも20g/g、好ましくは
少なくとも25g/g以上、さらにより好ましくは少なくとも35g/g以上の
CSAC0および少なくとも50%のCSAE60を有する材料を含む。
少なくとも25g/g以上、さらにより好ましくは少なくとも35g/g以上の
CSAC0および少なくとも50%のCSAE60を有する材料を含む。
【0234】 この態様の別の実施形態では、第2領域は少なくとも15g/gのCSAC0
および第1材料の実際CSDH80での少なくとも50%のCSAEを有する材
料を含む。
および第1材料の実際CSDH80での少なくとも50%のCSAEを有する材
料を含む。
【0235】 この態様のまた別の実施形態では、第2領域は少なくとも45cm、好ましく
は60cm以上、いっそうさらに好ましくは80cm以上のCSAH50を有す
る材料を含む。
は60cm以上、いっそうさらに好ましくは80cm以上のCSAH50を有す
る材料を含む。
【0236】 さらに別の形態では本発明は吸収性構造に関するが、このとき第1領域は90
cm以上のCSDH80を有する材料を含み、さらに前記第2領域は下記の要件
の少なくとも1つを満たす材料を含む: (a)少なくとも8.5g/gのCSAC90; (b)少なくとも15g/gのCSAC0および少なくとも20%のCSAE
90; (c)少なくとも45cmのCSAH50。
cm以上のCSDH80を有する材料を含み、さらに前記第2領域は下記の要件
の少なくとも1つを満たす材料を含む: (a)少なくとも8.5g/gのCSAC90; (b)少なくとも15g/gのCSAC0および少なくとも20%のCSAE
90; (c)少なくとも45cmのCSAH50。
【0237】 この態様のある好ましい実施形態では、第2領域は第1材料の実際CSDH8
0での少なくとも8.5g/gのCSACを有する材料を含む。
0での少なくとも8.5g/gのCSACを有する材料を含む。
【0238】 この態様のさらに好ましい実施形態では、第2領域は少なくとも20g/g、
好ましくは25g/g以上、さらにいっそう好ましくは35g/g以上のCSA
C0および少なくとも50%のCSAE60を有する材料を含む。
好ましくは25g/g以上、さらにいっそう好ましくは35g/g以上のCSA
C0および少なくとも50%のCSAE60を有する材料を含む。
【0239】 この態様のさらに別の実施形態では、第2領域は少なくとも15g/gのCS
AC0および第1材料の実際CSDH80での少なくとも20%のCSAEを有
する材料を含む。
AC0および第1材料の実際CSDH80での少なくとも20%のCSAEを有
する材料を含む。
【0240】 この態様のさらに好ましい実施形態では、第2領域は少なくとも45cm、よ
り好ましくは少なくとも60cm、さらにいっそう好ましくは少なくとも80c
mのCSAH50を有する材料を含む。
り好ましくは少なくとも60cm、さらにいっそう好ましくは少なくとも80c
mのCSAH50を有する材料を含む。
【0241】 得られる吸収性製品の利点 適切な材料もしくは部材を組み合わせると、吸収性製品に使用される吸収性コ
アは下記の利点を提供する: 1つの利点は、例えば欧州特許第A−0,797,966号に記載されている
PACORM試験によるように周知の再湿潤試験方法によって評価できる着用者
の皮膚を再湿潤させ得る液体の含有量をより少なくさせるように収集/分配部材
もしくは材料が効果的に脱水させられる点である。
アは下記の利点を提供する: 1つの利点は、例えば欧州特許第A−0,797,966号に記載されている
PACORM試験によるように周知の再湿潤試験方法によって評価できる着用者
の皮膚を再湿潤させ得る液体の含有量をより少なくさせるように収集/分配部材
もしくは材料が効果的に脱水させられる点である。
【0242】 さらに、例えば同様に欧州特許第A−0,797,966号に記載されている
周知の収集試験によって測定できる改良液体収集処理のようなより良好な脱水は
反復噴出に対する液体処理能力の改良を生じさせる。
周知の収集試験によって測定できる改良液体収集処理のようなより良好な脱水は
反復噴出に対する液体処理能力の改良を生じさせる。
【0243】 この脱水の改良はさらにまた下記で説明する分配試験によっても明確に証明す
ることができるが、それによると収集/分配材料と貯蔵材料との組合せに様々な
配置で試験液が負荷され、液体が材料もしくは部材にわたって平衡化される。そ
の後、部材もしくは材料は再び分配され、示差計量(differential weighing) によって各々の液体量が測定される。良好な脱水は収集/分配材料中の残留液体
量が低いことによって見ることができるが、これは絶対尺度(g/g)であるか
、またはその飽和容量に関連している。
ることができるが、それによると収集/分配材料と貯蔵材料との組合せに様々な
配置で試験液が負荷され、液体が材料もしくは部材にわたって平衡化される。そ
の後、部材もしくは材料は再び分配され、示差計量(differential weighing) によって各々の液体量が測定される。良好な脱水は収集/分配材料中の残留液体
量が低いことによって見ることができるが、これは絶対尺度(g/g)であるか
、またはその飽和容量に関連している。
【0244】 この分配試験によって、本発明の原理に従って設計された構造のまた別の利点
を評価できるが、それは様々な部材を通しての液体の移動に関連しており、従っ
て吸収性製品に対するより多くの設計柔軟性を可能にする。
を評価できるが、それは様々な部材を通しての液体の移動に関連しており、従っ
て吸収性製品に対するより多くの設計柔軟性を可能にする。
【0245】 例えば、液体貯蔵材料を含みておらず液体収集/分配材料しか備えていないが
、貯蔵材料と液体連絡(例えば、後者を収集/分配材料上の負荷ポイントから水
平方向に片寄らせて配置することによって)している区間上に試験液が負荷され
るように分配試験を実行すると、本発明の要件を満たす組み合わせにおいては液
体の大部分が貯蔵材料に移され、収集/分配材料にははるかに小さな程度しか負
荷されないことを見て取ることができる。
、貯蔵材料と液体連絡(例えば、後者を収集/分配材料上の負荷ポイントから水
平方向に片寄らせて配置することによって)している区間上に試験液が負荷され
るように分配試験を実行すると、本発明の要件を満たす組み合わせにおいては液
体の大部分が貯蔵材料に移され、収集/分配材料にははるかに小さな程度しか負
荷されないことを見て取ることができる。
【0246】 得られた設計柔軟性は、例えば製品の股領域から液体貯蔵材料を取り除くこと
によって負荷されている場合にそれらが着用者を余り妨害しない製品の領域に吸
収性貯蔵材料を分配することによるような性能を弱めることなく着用者の心地よ
さを向上させる製品を設計することに活用できる。
によって負荷されている場合にそれらが着用者を余り妨害しない製品の領域に吸
収性貯蔵材料を分配することによるような性能を弱めることなく着用者の心地よ
さを向上させる製品を設計することに活用できる。
【0247】 上記では2つの部材を有する構造において発生するような利点に焦点を当てて
きたが、同様の利点は収集および分配機能性が1つの収集/分配部材に結合され
ず、むしろ別個の部材が使用された場合にも発生するように、さらに多くの部材
が一緒に設計されたときにも発生する。そこで、ここに記載の教示に従った高毛
管吸引材料は分配部材から効率的に排水することができ、これは順に収集材料か
ら脱水させることができ、それによって製品の総合的性能がさらにいっそう増強
されるであろう。
きたが、同様の利点は収集および分配機能性が1つの収集/分配部材に結合され
ず、むしろ別個の部材が使用された場合にも発生するように、さらに多くの部材
が一緒に設計されたときにも発生する。そこで、ここに記載の教示に従った高毛
管吸引材料は分配部材から効率的に排水することができ、これは順に収集材料か
ら脱水させることができ、それによって製品の総合的性能がさらにいっそう増強
されるであろう。
【0248】 実施例 材料/成分 収集/分配材料(サンプルA...) サンプルA.1 第1収集/分配部材は、名称「CMC」の下で米国のWeyerhaeuser CO.から 市販されている化学的に強固化され、撚られたセルロース(CS)を使用し、こ
れらを例えばエアレイド法によってウェブに形成することによって製造されてい
る。適切な構造は195gsmの坪量および約0.07g/cm3の乾燥密度を
有する。
れらを例えばエアレイド法によってウェブに形成することによって製造されてい
る。適切な構造は195gsmの坪量および約0.07g/cm3の乾燥密度を
有する。
【0249】 サンプルA.2 別の材料は、150gsmの坪量および0.105g/cm3の乾燥密度を有
し、 − 重量で45%の名称「CMC」の下で米国のWeyerhaeuser CO.から市販 されている化学的に強固化され、撚られたセルロース(CS); − 重量で45%のユーカリタイプの繊維; − 重量で10%の、約3.3のdTex、約3.0のデニールおよび約6.
4mmの繊維長を有するHoechst Celanese Corporationから市販されている25
5型、ロット番号33865AのCELBOND(登録商標) からなる。
し、 − 重量で45%の名称「CMC」の下で米国のWeyerhaeuser CO.から市販 されている化学的に強固化され、撚られたセルロース(CS); − 重量で45%のユーカリタイプの繊維; − 重量で10%の、約3.3のdTex、約3.0のデニールおよび約6.
4mmの繊維長を有するHoechst Celanese Corporationから市販されている25
5型、ロット番号33865AのCELBOND(登録商標) からなる。
【0250】 この材料はエアレイ加工され、引続いてヒートシール加工される。
【0251】 サンプルA.3 また別の材料は上記で説明したような150gsmの坪量および0.094g
/cm3の乾燥密度を有し、 − 重量で90%の名称「CMC」の下で米国のWeyerhaeuser CO.から市販 されている化学的に強固化され、撚られたセルロース(CS); − 重量で2%のParezTM631NCの商標の下でCytec Industiries(ウェス
トパターソン、ニュージャージー収)によって販売されている市販されているポ
リアクリルアミド−グリオキサール樹脂の繊維混合物によって結合されている重
量で10%のユーカリタイプの繊維 の繊維混合物から構成されるウェットレイ法により化学結合させられたウェブで
ある。
/cm3の乾燥密度を有し、 − 重量で90%の名称「CMC」の下で米国のWeyerhaeuser CO.から市販 されている化学的に強固化され、撚られたセルロース(CS); − 重量で2%のParezTM631NCの商標の下でCytec Industiries(ウェス
トパターソン、ニュージャージー収)によって販売されている市販されているポ
リアクリルアミド−グリオキサール樹脂の繊維混合物によって結合されている重
量で10%のユーカリタイプの繊維 の繊維混合物から構成されるウェットレイ法により化学結合させられたウェブで
ある。
【0252】 サンプルA.4 150gsmの坪量および0.105g/cm3の乾燥密度を有する実施例A
.3で作られた材料が、1.0mmの間隔をあけて各々0.6mmの歯幅を有す
る0.2mmのピーク時の重複深さを有する2個のロール間で材料を処理するこ
とによって上記および欧州特許第A−0,810,078号に記載の成形後処理
に供されたものである。
.3で作られた材料が、1.0mmの間隔をあけて各々0.6mmの歯幅を有す
る0.2mmのピーク時の重複深さを有する2個のロール間で材料を処理するこ
とによって上記および欧州特許第A−0,810,078号に記載の成形後処理
に供されたものである。
【0253】 高毛管吸引貯蔵部材(サンプルS..) サンプルS.1 ガラス超極細繊維を含む貯蔵吸収性部材 この実施例では、通常の空気蒸着プロセスより密度および構造組織を上昇させ
るためにヒドロゲル形成吸収性ポリマーとウェットエンド成形プロセスを使用し
て形成された高表面積ガラス超極細繊維とを含む高毛管吸引吸収性部材について
説明する。そのようなガラス超極細繊維基質における吸収性ポリマーの均質な分
配に取り組んだ部材を含有するそのようなヒドロゲル形成吸収性部材を構成する
ためには、下記の方法に従う: 4.0gのASAP2300(イリノイ州アーリントンのAmerican Colloid C
O.の子会社であるChemdal LTDから入手可能;さらにまた、オハイオ州シンシナ
ティのプロクター&ギャンブル社の製紙テクノロジー事業部からも入手可能)お
よび4.0gのガラス超極細繊維(コロラド州デンバーのManville Sales Corp .から「Q−FIBERS,Code 108,110 Bulk」として入手
可能)の混合物を約500mlの3Aアルコール(95%エタノール、5%メタ
ノール)、またはイソプロパノールもしくは関係するポリマー類の構造もしくは
組成を低下させも吸収されもしないであろう類似の液体と一緒に爆発抵抗性の容
量3ガロンの商用銘柄のWarner混合機内で結合させる。混合液を低速で約4分間
攪拌する。混合液は、製紙箱の上方部分の底部に80メッシュナイロン成形用ワ
イヤー(ワイオミング州ニーナのProductive Solutions,Inc.のアップルトン (Appleton)製造事業部から入手可能)を備えた6インチ×6インチの
「製紙箱(Paper Formation Box)」に注入される。液体レベルは、3Aアルコ ール、または適切な溶液を追加してスクリーンの約8インチ(約20.3cm)
上方にさせる。液体を排出させる前にパドルを使用して製紙箱の上部で溶液を完
全に混合する。フォーミングワイヤーの下方で弁を開き、フォーミングワイヤー
上への均一な沈降を保証するために液体を急速に排液する。スクリーンを「製紙
箱」から取り除き、ゆるく保持されている液体を除去するために真空源を横断し
て引き抜き、均一な含水量を保証するために乾燥剤(例、ミズーリ州63178
セントルイスのSigme Chem. CO.のDRIERITE)を含有する乾燥機中で一晩風乾さ
せる。いったん乾燥したら、吸収性部材を製紙用スクリーンから取り出す。毛管
収着吸収能力の測定のためには、この部材からアーチパンチで5.4cmの円筒
形構造を穿孔する。
るためにヒドロゲル形成吸収性ポリマーとウェットエンド成形プロセスを使用し
て形成された高表面積ガラス超極細繊維とを含む高毛管吸引吸収性部材について
説明する。そのようなガラス超極細繊維基質における吸収性ポリマーの均質な分
配に取り組んだ部材を含有するそのようなヒドロゲル形成吸収性部材を構成する
ためには、下記の方法に従う: 4.0gのASAP2300(イリノイ州アーリントンのAmerican Colloid C
O.の子会社であるChemdal LTDから入手可能;さらにまた、オハイオ州シンシナ
ティのプロクター&ギャンブル社の製紙テクノロジー事業部からも入手可能)お
よび4.0gのガラス超極細繊維(コロラド州デンバーのManville Sales Corp .から「Q−FIBERS,Code 108,110 Bulk」として入手
可能)の混合物を約500mlの3Aアルコール(95%エタノール、5%メタ
ノール)、またはイソプロパノールもしくは関係するポリマー類の構造もしくは
組成を低下させも吸収されもしないであろう類似の液体と一緒に爆発抵抗性の容
量3ガロンの商用銘柄のWarner混合機内で結合させる。混合液を低速で約4分間
攪拌する。混合液は、製紙箱の上方部分の底部に80メッシュナイロン成形用ワ
イヤー(ワイオミング州ニーナのProductive Solutions,Inc.のアップルトン (Appleton)製造事業部から入手可能)を備えた6インチ×6インチの
「製紙箱(Paper Formation Box)」に注入される。液体レベルは、3Aアルコ ール、または適切な溶液を追加してスクリーンの約8インチ(約20.3cm)
上方にさせる。液体を排出させる前にパドルを使用して製紙箱の上部で溶液を完
全に混合する。フォーミングワイヤーの下方で弁を開き、フォーミングワイヤー
上への均一な沈降を保証するために液体を急速に排液する。スクリーンを「製紙
箱」から取り除き、ゆるく保持されている液体を除去するために真空源を横断し
て引き抜き、均一な含水量を保証するために乾燥剤(例、ミズーリ州63178
セントルイスのSigme Chem. CO.のDRIERITE)を含有する乾燥機中で一晩風乾さ
せる。いったん乾燥したら、吸収性部材を製紙用スクリーンから取り出す。毛管
収着吸収能力の測定のためには、この部材からアーチパンチで5.4cmの円筒
形構造を穿孔する。
【0254】 サンプルS.2 HIPEからの高表面積フォームの調製 無水塩化カルシウム(36.32kg)と過硫酸カリウム(189g)を37
8リットルの水中に溶解させる。これはHIPEエマルジョンを形成するための
連続プロセスにおいて使用される水相の流れを提供する。
8リットルの水中に溶解させる。これはHIPEエマルジョンを形成するための
連続プロセスにおいて使用される水相の流れを提供する。
【0255】 蒸留ジビニルベンゼン(42.4%ジビニルベンゼンおよび57.6%エチル
スチレン)(2,640g)、2−エチルアクリレート(4,400g)、およ
びヘキサンジオールジアクリレート(960g)を含むモノマー組合せにジグリ
セロールモノオレエート乳化剤(640g)、二獣脂ジメチルアンモニウムメチ
ルスルフェート(80g)、およびTinuvin765(20g)を添加する。ジグ リセロールモノオレエート乳化剤(Grindsted Products;Brabrand、デンマーク
)は約81%のジグリセロールモノオレエート、1%の他のジグリセロールモノ
エステル類、3%のポリオール類、および15%のその他のポリグリセロールエ
ステル類を備えており、約2.7dyne/cmの油/水界面張力値を与え、約
2.8重量%の油/水臨界凝集濃度を有する。混合後、材料のこの組合せを一晩
安定させるために放置する。目に見える残留物は形成されず、混合物全部を取り
出してHIPEエマルジョンを形成するための連続プロセスにおける油相として
使用する。
スチレン)(2,640g)、2−エチルアクリレート(4,400g)、およ
びヘキサンジオールジアクリレート(960g)を含むモノマー組合せにジグリ
セロールモノオレエート乳化剤(640g)、二獣脂ジメチルアンモニウムメチ
ルスルフェート(80g)、およびTinuvin765(20g)を添加する。ジグ リセロールモノオレエート乳化剤(Grindsted Products;Brabrand、デンマーク
)は約81%のジグリセロールモノオレエート、1%の他のジグリセロールモノ
エステル類、3%のポリオール類、および15%のその他のポリグリセロールエ
ステル類を備えており、約2.7dyne/cmの油/水界面張力値を与え、約
2.8重量%の油/水臨界凝集濃度を有する。混合後、材料のこの組合せを一晩
安定させるために放置する。目に見える残留物は形成されず、混合物全部を取り
出してHIPEエマルジョンを形成するための連続プロセスにおける油相として
使用する。
【0256】 油相(25℃)と水相(53−55℃)の別個の流れが動的混合装置へ供給さ
れる。動的混合装置中において結合された流れの完全な混合はピンインペラによ
って達成される。ピンインペラは長さ約36.5cmおよび直径約2.9cmの
円柱形のシャフトを備えている。シャフトは6列のピンを保持しており、3列は
33個のピンおよび3列は34個のピンを有し、各レベルの3個ずつのピン各々
が相互に120°の角度に配置され、各レベルが0.03mmずつ離れている隣
接レベルに対して60°下方へ配置された隣のレベルを備え、シャフトの中心軸
から2.3cmの長さで外に向かって伸びている各ピンは0.5cmの直径を有
する。ピンインペラは動的混合装置を形成する円筒形スリーブに取り付けられて
おり、さらにピンは円筒形スリーブの壁から1.5mmの間隔を有する。
れる。動的混合装置中において結合された流れの完全な混合はピンインペラによ
って達成される。ピンインペラは長さ約36.5cmおよび直径約2.9cmの
円柱形のシャフトを備えている。シャフトは6列のピンを保持しており、3列は
33個のピンおよび3列は34個のピンを有し、各レベルの3個ずつのピン各々
が相互に120°の角度に配置され、各レベルが0.03mmずつ離れている隣
接レベルに対して60°下方へ配置された隣のレベルを備え、シャフトの中心軸
から2.3cmの長さで外に向かって伸びている各ピンは0.5cmの直径を有
する。ピンインペラは動的混合装置を形成する円筒形スリーブに取り付けられて
おり、さらにピンは円筒形スリーブの壁から1.5mmの間隔を有する。
【0257】 その開示が参照によりここに組み込まれる1996年9月17日にDesMarais によって提出された同時係属出願の米国特許出願第08/716,510号にお
ける図に示されているように、動的混合装置から出てくる排液の僅かな部分が回
収され、循環ゾーンに流入する。循環ゾーンのWaukeshaポンプがこの僅かな部分
を動的混合ゾーンへの油相および水相の流れの入口点へ戻す。
ける図に示されているように、動的混合装置から出てくる排液の僅かな部分が回
収され、循環ゾーンに流入する。循環ゾーンのWaukeshaポンプがこの僅かな部分
を動的混合ゾーンへの油相および水相の流れの入口点へ戻す。
【0258】 静的ミキサー(TAH Industries Model 100−812)は、外径1インチ( 2.5cm)を備えた12個の素子を有する。硬化のために使用される装置への
エマルジョンの送達を容易にするために静的ミキサーの下流にはホースが取り付
けられる。場合に応じて、ホースの充填を維持するための追加の逆圧を提供する
ために追加の静的ミキサーを使用する。任意の静的ミキサーは1インチ(2.5
cm)パイプ、12素子ミキサー(McMaster−Carr、オーロラ、オハイオ州、Mo
del 3529K53)であってよい。
エマルジョンの送達を容易にするために静的ミキサーの下流にはホースが取り付
けられる。場合に応じて、ホースの充填を維持するための追加の逆圧を提供する
ために追加の静的ミキサーを使用する。任意の静的ミキサーは1インチ(2.5
cm)パイプ、12素子ミキサー(McMaster−Carr、オーロラ、オハイオ州、Mo
del 3529K53)であってよい。
【0259】 結合型混合および循環装置セットアップには水4部対油1部の比率で油相およ
び水相を充填する。動的混合装置は、装置を完全に充填している間に空気を逃が
すことができるように排気される。充填中の流量は油相では7.57g/sec
および水相では30.3cm3/secである。
び水相を充填する。動的混合装置は、装置を完全に充填している間に空気を逃が
すことができるように排気される。充填中の流量は油相では7.57g/sec
および水相では30.3cm3/secである。
【0260】 装置セットアップがいったん充填されると、インペラを1,750RPMで回
転させて動的ミキサーにおける攪拌を開始させ、約30cm3/secの速度で
循環を開始させる。その後水相の流速は約1分間をかけて151.3cm3/s
ecへ着実に増加させ、さらに油相の流速は約3分間をかけて3.03g/se
cへ低下させる。循環速度は後者の時間中に約150cm3/secへ着実に増
加させる。この時点で動的ゾーンおよび静的ミキサーによって作り出される逆圧
は約19.9PSI(137kPa)であるが、これはこのシステムの総圧低下
を表す。Waukeshaポンプ(Model 30)の速度は、その後約75cm3/sec
の循環速度を生じさせるために低下させる。
転させて動的ミキサーにおける攪拌を開始させ、約30cm3/secの速度で
循環を開始させる。その後水相の流速は約1分間をかけて151.3cm3/s
ecへ着実に増加させ、さらに油相の流速は約3分間をかけて3.03g/se
cへ低下させる。循環速度は後者の時間中に約150cm3/secへ着実に増
加させる。この時点で動的ゾーンおよび静的ミキサーによって作り出される逆圧
は約19.9PSI(137kPa)であるが、これはこのシステムの総圧低下
を表す。Waukeshaポンプ(Model 30)の速度は、その後約75cm3/sec
の循環速度を生じさせるために低下させる。
【0261】 この時点での静的ミキサーからのHIPEの流れは、ケーキ作りにおいて使用
する底が抜けるようになった型に非常に似ている取外し式側面を備えた、直径4
0インチ(102cm)および高さ12.5インチ(31.8cm)の円形ポリ
エチレン製タブに収集される。底部での直径が12.5インチ(31.8cm)
のパイプ様ポリエチレン製インサートは底面の中心にしっかりと固定されており
、高さは12.5インチ(31.8cm)である。HIPEを含有しているタブ
は、重合を達成させてフォームを形成するために65℃に維持された室内で18
時間に渡って維持される。
する底が抜けるようになった型に非常に似ている取外し式側面を備えた、直径4
0インチ(102cm)および高さ12.5インチ(31.8cm)の円形ポリ
エチレン製タブに収集される。底部での直径が12.5インチ(31.8cm)
のパイプ様ポリエチレン製インサートは底面の中心にしっかりと固定されており
、高さは12.5インチ(31.8cm)である。HIPEを含有しているタブ
は、重合を達成させてフォームを形成するために65℃に維持された室内で18
時間に渡って維持される。
【0262】 硬化したHIPEフォームは硬化用タブから取り出される。この時点でのフォ
ームは重合したモノマーの重量の約48〜52倍の残留水相(溶解した乳化剤、
電解質、開始剤残留物および開始剤を含む)を有する。フォームは鋭利な往復鋸
歯を用いて厚さ0.185インチ(4.7mm)のシートにスライスされる。こ
れらのシートはその後、重合材料の重量の約6倍へフォームの残留水相含量を徐
々に低下させる真空を装備した一連の2個の多孔性ニップロールで圧縮を受ける
。この時点で、シートはさらに60℃で4%CaCl2溶液を用いて再飽和させ
られ、約4倍の水相含量へ真空を装備した一連の3個の多孔性ニップロールで圧
搾される。フォームのCaCl2含量は8〜10%である。
ームは重合したモノマーの重量の約48〜52倍の残留水相(溶解した乳化剤、
電解質、開始剤残留物および開始剤を含む)を有する。フォームは鋭利な往復鋸
歯を用いて厚さ0.185インチ(4.7mm)のシートにスライスされる。こ
れらのシートはその後、重合材料の重量の約6倍へフォームの残留水相含量を徐
々に低下させる真空を装備した一連の2個の多孔性ニップロールで圧縮を受ける
。この時点で、シートはさらに60℃で4%CaCl2溶液を用いて再飽和させ
られ、約4倍の水相含量へ真空を装備した一連の3個の多孔性ニップロールで圧
搾される。フォームのCaCl2含量は8〜10%である。
【0263】 フォームは最終ニップ後は厚さ約0.021インチ(0.053cm)に圧縮
されたままになる。フォームはその後約16時間に渡り風乾させられる。そのよ
うな乾燥は含水量を重合材料の重量で約9〜17%へ減少させる。この時点で、
フォームシートは極めてドレープ成形が可能で、「乾燥後には薄い(thin−afte
r−drying)」。
されたままになる。フォームはその後約16時間に渡り風乾させられる。そのよ
うな乾燥は含水量を重合材料の重量で約9〜17%へ減少させる。この時点で、
フォームシートは極めてドレープ成形が可能で、「乾燥後には薄い(thin−afte
r−drying)」。
【0264】 サンプルS.3 HIPEからの高表面積フォームの調製 HIPEエマルジョンを形成するための連続プロセスにおいて使用する水相お
よび油相の流れは実施例S.2に従って調製する。油相(25℃)と水相(53
−55℃)の別個の流れが実施例S.2で記載されたように動的混合装置へ供給
される。
よび油相の流れは実施例S.2に従って調製する。油相(25℃)と水相(53
−55℃)の別個の流れが実施例S.2で記載されたように動的混合装置へ供給
される。
【0265】 装置セットアップがいったん充填されると、インペラを1,700RPMで回
転させて動的ミキサーにおける攪拌を開始させ、約30cm3/secの速度で
循環を開始させる。その後水相の流速は約1分間をかけて151.3cm3/s
ecへ着実に増加させ、さらに油相の流速は約3分間をかけて3.36g/se
cへ低下させる。循環速度は後者の時間中に約150cm3/secへ着実に増
加させる。この時点で動的ゾーンおよび静的ミキサーによって作り出される逆圧
は約19.7PSI(136kPa)であるが、これはこのシステムの総圧低下
を表す。Waukeshaポンプ(Model 30)の速度は、その後約75cm3/sec
の循環速度を生じさせるために低下させる。
転させて動的ミキサーにおける攪拌を開始させ、約30cm3/secの速度で
循環を開始させる。その後水相の流速は約1分間をかけて151.3cm3/s
ecへ着実に増加させ、さらに油相の流速は約3分間をかけて3.36g/se
cへ低下させる。循環速度は後者の時間中に約150cm3/secへ着実に増
加させる。この時点で動的ゾーンおよび静的ミキサーによって作り出される逆圧
は約19.7PSI(136kPa)であるが、これはこのシステムの総圧低下
を表す。Waukeshaポンプ(Model 30)の速度は、その後約75cm3/sec
の循環速度を生じさせるために低下させる。
【0266】 この時点での静的ミキサーからのHIPEの流れは、実施例S.2で説明され
たように収集され、ポリマーフォームへ硬化させられる。
たように収集され、ポリマーフォームへ硬化させられる。
【0267】 硬化したHIPEフォームは硬化用タブから取り出される。この時点でのフォ
ームは重合したモノマーの重量の約43〜47倍の残留水相(溶解した乳化剤類
、電解質、開始剤残留物類および開始剤を含む)を有する。フォームは鋭利な往
復鋸歯を用いて厚さ0.185インチ(4.7mm)のシートにスライスされる
。これらのシートはその後、重合材料の重量の約6倍へフォームの残留水相含量
を徐々に低下させる真空を装備した一連の2個の多孔性ニップロールで圧縮を受
ける。この時点で、シートはさらに60℃で1.5%CaCl2溶液を用いて再
飽和させられ、約4倍の水相含量へ真空を装備した一連の3個の多孔性ニップロ
ールで圧搾される。フォームのCaCl2含量は8〜10%である。
ームは重合したモノマーの重量の約43〜47倍の残留水相(溶解した乳化剤類
、電解質、開始剤残留物類および開始剤を含む)を有する。フォームは鋭利な往
復鋸歯を用いて厚さ0.185インチ(4.7mm)のシートにスライスされる
。これらのシートはその後、重合材料の重量の約6倍へフォームの残留水相含量
を徐々に低下させる真空を装備した一連の2個の多孔性ニップロールで圧縮を受
ける。この時点で、シートはさらに60℃で1.5%CaCl2溶液を用いて再
飽和させられ、約4倍の水相含量へ真空を装備した一連の3個の多孔性ニップロ
ールで圧搾される。フォームのCaCl2含量は8〜10%である。
【0268】 フォームは最終ニップ後は厚さ約0.028インチ(0.071cm)に圧縮
されたままになる。フォームはその後約16時間に渡り風乾させられる。そのよ
うな乾燥は含水量を重合材料の重量で約9〜17%へ減少させる。この時点で、
フォームシートは極めてドレープ成形が可能で、「乾燥後には薄い」。
されたままになる。フォームはその後約16時間に渡り風乾させられる。そのよ
うな乾燥は含水量を重合材料の重量で約9〜17%へ減少させる。この時点で、
フォームシートは極めてドレープ成形が可能で、「乾燥後には薄い」。
【0269】 サンプルS.4 HIPEからの高表面積フォームの調製 HIPEエマルジョンを形成するための連続プロセスにおいて使用する水相お
よび油相の流れは実施例S.2に従って調製する。油相(25℃)と水相(53
−55℃)の別個の流れが実施例S.2で記載されたように動的混合装置へ供給
される。
よび油相の流れは実施例S.2に従って調製する。油相(25℃)と水相(53
−55℃)の別個の流れが実施例S.2で記載されたように動的混合装置へ供給
される。
【0270】 装置セットアップがいったん充填されると、インペラを1,750RPMで回
転させて動的ミキサーにおける攪拌を開始させ、約30cm3/secの速度で
循環を開始させる。その後水相の流速は約1分間をかけて151.3cm3/s
ecへ着実に増加させ、さらに油相の流速は約3分間をかけて3.78g/se
cへ低下させる。循環速度は後者の時間中に約150cm3/secへ着実に増
加させる。この時点で動的ゾーンおよび静的ミキサーによって作り出される逆圧
は約18.7PSI(129kPa)であるが、これはこのシステムの総圧低下
を表す。Waukeshaポンプ(Model 30)の速度は、その後約75cm3/sec
の循環速度を生じさせるために低下させる。
転させて動的ミキサーにおける攪拌を開始させ、約30cm3/secの速度で
循環を開始させる。その後水相の流速は約1分間をかけて151.3cm3/s
ecへ着実に増加させ、さらに油相の流速は約3分間をかけて3.78g/se
cへ低下させる。循環速度は後者の時間中に約150cm3/secへ着実に増
加させる。この時点で動的ゾーンおよび静的ミキサーによって作り出される逆圧
は約18.7PSI(129kPa)であるが、これはこのシステムの総圧低下
を表す。Waukeshaポンプ(Model 30)の速度は、その後約75cm3/sec
の循環速度を生じさせるために低下させる。
【0271】 この時点での静的ミキサーからのHIPEの流れは、実施例S.2で説明され
たように収集し、ポリマーフォームへ硬化させる。
たように収集し、ポリマーフォームへ硬化させる。
【0272】 硬化したHIPEフォームは硬化用タブから取り出される。この時点でのフォ
ームは重合したモノマーの重量の約38〜42倍の残留水相(溶解した乳化剤類
、電解質、開始剤残留物類および開始剤を含む)を有する。フォームは鋭利な往
復鋸歯を用いて厚さ0.185インチ(4.7mm)のシートにスライスされる
。これらのシートはその後、重合材料の重量の約6倍へフォームの残留水相含量
を徐々に低下させる真空を装備した一連の2個の多孔性ニップロールで圧縮を受
ける。この時点で、シートはさらに60℃で4%CaCl2溶液を用いて再飽和
させられ、約4倍の水相含量へ真空を装備した一連の3個の多孔性ニップロール
で圧搾される。フォームのCaCl2含量は8〜10%である。
ームは重合したモノマーの重量の約38〜42倍の残留水相(溶解した乳化剤類
、電解質、開始剤残留物類および開始剤を含む)を有する。フォームは鋭利な往
復鋸歯を用いて厚さ0.185インチ(4.7mm)のシートにスライスされる
。これらのシートはその後、重合材料の重量の約6倍へフォームの残留水相含量
を徐々に低下させる真空を装備した一連の2個の多孔性ニップロールで圧縮を受
ける。この時点で、シートはさらに60℃で4%CaCl2溶液を用いて再飽和
させられ、約4倍の水相含量へ真空を装備した一連の3個の多孔性ニップロール
で圧搾される。フォームのCaCl2含量は8〜10%である。
【0273】 フォームは最終ニップ後は厚さ約0.028インチ(0.071cm)に圧縮
されたままになる。フォームはその後約16時間に渡り風乾させられる。そのよ
うな乾燥は含水量を重合材料の重量で約9〜17%へ減少させる。この時点で、
フォームシートは極めてドレープ成形が可能で、「乾燥後には薄い」。
されたままになる。フォームはその後約16時間に渡り風乾させられる。そのよ
うな乾燥は含水量を重合材料の重量で約9〜17%へ減少させる。この時点で、
フォームシートは極めてドレープ成形が可能で、「乾燥後には薄い」。
【0274】 サンプルS.5 高表面積ポリマーフォーム材料を含む貯蔵吸収性部材 本実施例では、ヒドロゲル形成吸収性ポリマーと実施例S.3に従って調製さ
れた高吸引ポリマーフォームとを含む高毛管吸引吸収性部材について説明する。
吸収性ポリマーとポリマーフォームの比較的均質の分配に取り組む部材を含有す
るヒドロゲル形成吸収性ポリマーを構成するためには、下記の方法に従う: その中に既に1リットルの2%塩化カルシウム溶液が入れられている1.25
リットルのボトルを装備した混合機(Osterizer 848−36L型)に10gの
風乾ポリマーフォーム(上記の実施例S.3に従って調製された)を入れる。全
フォーム材料が液中に沈められていることを確認した後に、「リキファイ(Liqu
ify)」(高設定)で10秒間攪拌し、その後さらに「グレート(Grate)」設定
で5秒間攪拌する。結果として生じたスラリーをその後ペーパータオルで裏張り
したブフナー漏斗(Coors USA model60283)に移す。約500mlの液体 がサンプルから自由に排液される。サンプルはその後、ゴム膜で被覆し、サンプ
ルを50〜60gの重量まで脱水させるために真空(約500mmHgもしくは
約66kPa)を適用する。
れた高吸引ポリマーフォームとを含む高毛管吸引吸収性部材について説明する。
吸収性ポリマーとポリマーフォームの比較的均質の分配に取り組む部材を含有す
るヒドロゲル形成吸収性ポリマーを構成するためには、下記の方法に従う: その中に既に1リットルの2%塩化カルシウム溶液が入れられている1.25
リットルのボトルを装備した混合機(Osterizer 848−36L型)に10gの
風乾ポリマーフォーム(上記の実施例S.3に従って調製された)を入れる。全
フォーム材料が液中に沈められていることを確認した後に、「リキファイ(Liqu
ify)」(高設定)で10秒間攪拌し、その後さらに「グレート(Grate)」設定
で5秒間攪拌する。結果として生じたスラリーをその後ペーパータオルで裏張り
したブフナー漏斗(Coors USA model60283)に移す。約500mlの液体 がサンプルから自由に排液される。サンプルはその後、ゴム膜で被覆し、サンプ
ルを50〜60gの重量まで脱水させるために真空(約500mmHgもしくは
約66kPa)を適用する。
【0275】 サンプルを乾燥した混合機のボトルへ戻し、「Liquify(溶かす)」に
セットした攪拌で分散させ、その間にサンプルをほぼ個々の粒子へ分散させるた
めにボトルと混合機本体を数回逆転させたり直立に戻したりする。分散したサン
プルはその後周囲条件下で風乾させ、その後フォーム粒子は重量で50%のヒド
ロゲル形成ポリマーと重量で50%の高表面積ポリマーフォームとの同質混合物
から構成される貯蔵吸収性部材を提供するために、ヒドロゲル形成吸収性ポリマ
ー(ASAP2300、イリノイ州パランティンのChemdal Corporationから入 手可能;さらにまた、オハイオ州シンシナティのプロクター&ギャンブル社の製
紙テクノロジー事業部からも入手可能)と結合させる。
セットした攪拌で分散させ、その間にサンプルをほぼ個々の粒子へ分散させるた
めにボトルと混合機本体を数回逆転させたり直立に戻したりする。分散したサン
プルはその後周囲条件下で風乾させ、その後フォーム粒子は重量で50%のヒド
ロゲル形成ポリマーと重量で50%の高表面積ポリマーフォームとの同質混合物
から構成される貯蔵吸収性部材を提供するために、ヒドロゲル形成吸収性ポリマ
ー(ASAP2300、イリノイ州パランティンのChemdal Corporationから入 手可能;さらにまた、オハイオ州シンシナティのプロクター&ギャンブル社の製
紙テクノロジー事業部からも入手可能)と結合させる。
【0276】 サンプルS.6 高表面積フィブレットを含む貯蔵吸収性部材 本実施例ではヒドロゲル形成吸収性ポリマーと高表面積フィブレットとを含む
高毛管吸引吸収性部材について説明する。重量で50%のヒドロゲル形成ポリマ
ーと重量で50%のフィブレットとの同質混合物から構成される貯蔵吸収性部材
を提供するために、セルロースアセテートであるFibrets(登録商標)としてHoe
chst Celanese Cop.(シャルロット、ノースカロライナ州)から入手できる高 表面積フィブレットをヒドロゲル形成吸収性ポリマー(ASAP2300、イリ
ノイ州パランティンのChemdal Corporationから入手可能;さらにまた、オハイ オ州シンシナティのプロクター&ギャンブル社の製紙テクノロジー事業部からも
入手可能)と結合させる。
高毛管吸引吸収性部材について説明する。重量で50%のヒドロゲル形成ポリマ
ーと重量で50%のフィブレットとの同質混合物から構成される貯蔵吸収性部材
を提供するために、セルロースアセテートであるFibrets(登録商標)としてHoe
chst Celanese Cop.(シャルロット、ノースカロライナ州)から入手できる高 表面積フィブレットをヒドロゲル形成吸収性ポリマー(ASAP2300、イリ
ノイ州パランティンのChemdal Corporationから入手可能;さらにまた、オハイ オ州シンシナティのプロクター&ギャンブル社の製紙テクノロジー事業部からも
入手可能)と結合させる。
【0277】 例示構造 本発明の一般的な説明の部で記載したように、吸収性コアは、これらのコアが
液体貯蔵領域と液体連絡している収集/分配領域を含有していることを前提に、
およびこれらの領域に使用された材料が各要件を満たしていることを前提に、広
範囲の可能性で構成することができる。従って、そのようなコアは、上記で説明
したような予定される使用の要件に合わせて調整された坪量およびサイズを備え
て、層状配置にある各材料から構成することができる。
液体貯蔵領域と液体連絡している収集/分配領域を含有していることを前提に、
およびこれらの領域に使用された材料が各要件を満たしていることを前提に、広
範囲の可能性で構成することができる。従って、そのようなコアは、上記で説明
したような予定される使用の要件に合わせて調整された坪量およびサイズを備え
て、層状配置にある各材料から構成することができる。
【0278】 一般にMAXIと呼ばれるサイズの乳児用おむつのために有用な特定コア構造
は長さ約450mmおよび幅約100mmの長方形の形状を有する。このとき、
収集/分配領域は、全吸収性コアを被覆する同様に長方形の寸法を有する材料の
1つの層から構成される。液体貯蔵領域はさらにまた、1つの層としての収集/
分配領域の下にある吸収性コアの全サイズを越えて伸びている長方形であっても
よい。材料の厚さは吸収性コアの長さおよび/または幅の全体に渡って相違して
よいが、しかし単純な構造では吸収性コアを通して均一な厚さである。
は長さ約450mmおよび幅約100mmの長方形の形状を有する。このとき、
収集/分配領域は、全吸収性コアを被覆する同様に長方形の寸法を有する材料の
1つの層から構成される。液体貯蔵領域はさらにまた、1つの層としての収集/
分配領域の下にある吸収性コアの全サイズを越えて伸びている長方形であっても
よい。材料の厚さは吸収性コアの長さおよび/または幅の全体に渡って相違して
よいが、しかし単純な構造では吸収性コアを通して均一な厚さである。
【0279】 機能にとって不可欠であるのは、収集/分配材料および貯蔵材料が上記で説明
したそれらの毛管吸引特性に従って選択されることである。
したそれらの毛管吸引特性に従って選択されることである。
【0280】 かくして、例示した収集/分配材料は、両方とも本発明を満足するようには十
分に高い毛管吸引を示さないサンプルS.2およびS.6を除いて、ずべての液
体貯蔵サンプルについて良好に機能する。
分に高い毛管吸引を示さないサンプルS.2およびS.6を除いて、ずべての液
体貯蔵サンプルについて良好に機能する。
【0281】 試験方法 毛管収着 目的 本試験の目的は、本発明の貯蔵吸収性部材の、高さの関数としての毛管収着吸
収能力を測定することである。(本試験はさらにまた、高表面積材料、すなわち
吸収性部材で利用されるヒドロゲル形成吸収性ポリマーまたは他の任意の材料の
ような浸透圧吸収剤を含まない材料の、高さの関数としての毛管収着吸収能力を
測定するためにも使用される。それでも、下記の考察ではそれが全貯蔵吸収性部
材を測定することに関係するので毛管収着法について考察する。)毛管収着は、
液体が吸収性構造内にどのように吸収されるのかを支配するあらゆる吸収剤の基
本的特性である。毛管収着実験では、毛管収着吸収能力が試験液リザーバに比較
したサンプルの高さを原因とする液圧の関数として測定される。
収能力を測定することである。(本試験はさらにまた、高表面積材料、すなわち
吸収性部材で利用されるヒドロゲル形成吸収性ポリマーまたは他の任意の材料の
ような浸透圧吸収剤を含まない材料の、高さの関数としての毛管収着吸収能力を
測定するためにも使用される。それでも、下記の考察ではそれが全貯蔵吸収性部
材を測定することに関係するので毛管収着法について考察する。)毛管収着は、
液体が吸収性構造内にどのように吸収されるのかを支配するあらゆる吸収剤の基
本的特性である。毛管収着実験では、毛管収着吸収能力が試験液リザーバに比較
したサンプルの高さを原因とする液圧の関数として測定される。
【0282】 毛管収着を測定する方法は明確に認識されている。吸収性構造の毛管収着の測
定方法についての考察についてはBurgeni,A.A.およびKapur,C.,「繊維
塊における毛管収着平衡状態」、Textile Research Journal,37(1967)
,356−366;Chatterjee,P.K.,「吸収性」、Textile Science and
Technology 7,II章,pp29−84、Elsevier Science Publishers B. V.,1985;および1986年9月6日にWeismanらに発行された米
国特許第4,610,678号を参照。これらの参考文献各々の開示は参照によ
りここに組み込まれる。
定方法についての考察についてはBurgeni,A.A.およびKapur,C.,「繊維
塊における毛管収着平衡状態」、Textile Research Journal,37(1967)
,356−366;Chatterjee,P.K.,「吸収性」、Textile Science and
Technology 7,II章,pp29−84、Elsevier Science Publishers B. V.,1985;および1986年9月6日にWeismanらに発行された米
国特許第4,610,678号を参照。これらの参考文献各々の開示は参照によ
りここに組み込まれる。
【0283】 原理 多孔性ガラスフリットは液体の連続したカラムを通してはかり上の液体リザー
バに接続されている。サンプルは実験中は一定の限定重量下で維持される。多孔
性構造が必要に応じて液体を吸収するにつれて、高さおよび蒸発の関数としてガ
ラスフリットの取り込みについて調整され、はかり付き液体リザーバにおける重
量損失が液体取り込み量として記録される。様々な毛管吸引(静水張力もしくは
高さ)での取り込み量もしくは吸収能力が測定される。漸増的吸収はフリットの
漸増的低下(すなわち、毛管吸引の低下)のために発生する。
バに接続されている。サンプルは実験中は一定の限定重量下で維持される。多孔
性構造が必要に応じて液体を吸収するにつれて、高さおよび蒸発の関数としてガ
ラスフリットの取り込みについて調整され、はかり付き液体リザーバにおける重
量損失が液体取り込み量として記録される。様々な毛管吸引(静水張力もしくは
高さ)での取り込み量もしくは吸収能力が測定される。漸増的吸収はフリットの
漸増的低下(すなわち、毛管吸引の低下)のために発生する。
【0284】 実験中には、200cmの高さでの初期有効取り込み速度(g/g/h)の計
算ができるように時間もまた監視される。
算ができるように時間もまた監視される。
【0285】 試薬類 試験液:合成尿は下記の材料を蒸留水に完全に溶解させることによって調製す
る。
る。
【0286】 化合物 F.W. 濃度(g/L) KCl Na2SO4 (NH4)H2PO4 (NH4)2HPO4 CaCl2・2H2O MgCl2・6H2O 装置セットアップの一般的説明 本試験のために使用する図2Aに概して520として示されている毛管収着試
験装置は、TAPPI条件(50%RH、25℃)下で操作する。試験サンプル
は、試験液を含有する506として表示されているはかり付き液体リザーバへ試
験液(合成尿)の連続カラムを通して接続されている502として図2Aに示さ
れているガラスフリット上に置く。このリザーバ506は、コンピュータ(図示
されていない)に接続されているはかり507上に置く。はかりは、0.001
gまで読み取ることができなければならない;そのようなはかりはPR1203
としてMettler Toledo(ニュージャージー州、ハイツタウン)から入手可能であ
る。ガラスフリット502は、試験サンプルを様々な吸引高さへ暴露させるため
に試験サンプルの垂直運動を可能にするように、概して図2Aにおいて501と
して示されている垂直スライド上に置く。垂直スライドは、試験サンプルによる
液体取り込み量を測定するために吸引高さおよび対応スル時間を記録するために
コンピュータへ取り付けられるロッドレス作動装置であってよい。好ましいロッ
ドレス作動装置はCompuMotor(ローナート、カリフォルニア州)から入手可能な
電動装置ZETA6104−83−135によって動力を供給できる製品202
X4X34N−1D4B−84−P−C−S−EとしてIndustrial Devices(ノ
ヴァト、カリフォルニア州)から入手できる。データが測定されて作動装置50
1およびはかり507からデータが送られると、各試験サンプルについて毛管収
着吸収能力データが容易に作り出される。同様に、作動装置501にコンピュー
タが接続されていることによって、ガラスフリット502の垂直運動を制御する
こともできる。例えば、作動装置は各吸引高さで「平衡」(下記で定義される)
に到達した後にのみガラスフリット502を垂直に移動させるように指令できる
。
験装置は、TAPPI条件(50%RH、25℃)下で操作する。試験サンプル
は、試験液を含有する506として表示されているはかり付き液体リザーバへ試
験液(合成尿)の連続カラムを通して接続されている502として図2Aに示さ
れているガラスフリット上に置く。このリザーバ506は、コンピュータ(図示
されていない)に接続されているはかり507上に置く。はかりは、0.001
gまで読み取ることができなければならない;そのようなはかりはPR1203
としてMettler Toledo(ニュージャージー州、ハイツタウン)から入手可能であ
る。ガラスフリット502は、試験サンプルを様々な吸引高さへ暴露させるため
に試験サンプルの垂直運動を可能にするように、概して図2Aにおいて501と
して示されている垂直スライド上に置く。垂直スライドは、試験サンプルによる
液体取り込み量を測定するために吸引高さおよび対応スル時間を記録するために
コンピュータへ取り付けられるロッドレス作動装置であってよい。好ましいロッ
ドレス作動装置はCompuMotor(ローナート、カリフォルニア州)から入手可能な
電動装置ZETA6104−83−135によって動力を供給できる製品202
X4X34N−1D4B−84−P−C−S−EとしてIndustrial Devices(ノ
ヴァト、カリフォルニア州)から入手できる。データが測定されて作動装置50
1およびはかり507からデータが送られると、各試験サンプルについて毛管収
着吸収能力データが容易に作り出される。同様に、作動装置501にコンピュー
タが接続されていることによって、ガラスフリット502の垂直運動を制御する
こともできる。例えば、作動装置は各吸引高さで「平衡」(下記で定義される)
に到達した後にのみガラスフリット502を垂直に移動させるように指令できる
。
【0287】 ガラスフリット502の下部は、ドレーン三方活栓509にフリット505を
接続するTygon(登録商標)チューブへ接続されている。ドレーン活栓509は 、ガラス管504と活栓510によって液体リザーバ505へ接続されている。
(活栓509は装置の洗浄中もしくは気泡の除去中にのみドレーンへ向かって開
かれる。)ガラス管511は、活栓510によって液体リザーバ505とはかり
付き液体リザーバ506とを接続する。はかり付き液体リザーバ506は軽量1
2cm径ガラス皿506Aおよびカバー506Bから構成される。カバー506
Bはそれを通してガラス管511がリザーバ506内の液体に接触する穴を有す
る。ガラス管511はカバー506Bに接触してはならないが、さもないと不安
定なはかり読み値が生じ、試験サンプル測定値を使用できなくなる。
接続するTygon(登録商標)チューブへ接続されている。ドレーン活栓509は 、ガラス管504と活栓510によって液体リザーバ505へ接続されている。
(活栓509は装置の洗浄中もしくは気泡の除去中にのみドレーンへ向かって開
かれる。)ガラス管511は、活栓510によって液体リザーバ505とはかり
付き液体リザーバ506とを接続する。はかり付き液体リザーバ506は軽量1
2cm径ガラス皿506Aおよびカバー506Bから構成される。カバー506
Bはそれを通してガラス管511がリザーバ506内の液体に接触する穴を有す
る。ガラス管511はカバー506Bに接触してはならないが、さもないと不安
定なはかり読み値が生じ、試験サンプル測定値を使用できなくなる。
【0288】 ガラスフリットの径は試験サンプルを保持するために下記で説明するピストン
シリンダ装置に適合するために十分な径でなければならない。ガラスフリット5
02には、加熱浴からの一定の温度管理ができるようにジャケットを付けなけれ
ばならない。フリットは、#36060−350Fとしてコーニング・ガラス社
(コーニング、ニューヨーク州)から入手できる4〜5.5μm細孔を有すると
規定された350mlフリットガラス製円形漏斗である。細孔はフリット表面が
規定の毛管吸引高さで湿潤しているのを維持するのに十分なほど微細である(ガ
ラスフリットはガラスフリットの下方では試験液の連続カラムに空気を進入させ
ない)。
シリンダ装置に適合するために十分な径でなければならない。ガラスフリット5
02には、加熱浴からの一定の温度管理ができるようにジャケットを付けなけれ
ばならない。フリットは、#36060−350Fとしてコーニング・ガラス社
(コーニング、ニューヨーク州)から入手できる4〜5.5μm細孔を有すると
規定された350mlフリットガラス製円形漏斗である。細孔はフリット表面が
規定の毛管吸引高さで湿潤しているのを維持するのに十分なほど微細である(ガ
ラスフリットはガラスフリットの下方では試験液の連続カラムに空気を進入させ
ない)。
【0289】 上記のように、フリット502はチューブによって三方活栓510の位置に依
存して液体リザーバ505またははかり付き液体リザーバ506に接続されてい
る。
存して液体リザーバ505またははかり付き液体リザーバ506に接続されてい
る。
【0290】 ガラスフリット502には定温浴からの水を受け入れるためにジャケットが付
けられている。これは、ガラスフリットの温度が試験手順中は88°F(31℃
)の一定温度に維持されることを保証するであろう。図2Aに示されているよう
に、ガラスフリット502には吸水ポート502Aおよび放水ポート502Bが
備えられており、これらが概して508と示されている循環加熱浴との閉鎖ルー
プを作っている。(図2Aにはガラス製ジャケットは描出されていない。しかし
、浴508からジャケットが付けられたガラスフリット502へ導入される水は
試験液には接触せず、試験液は定温浴を通して循環させられない。定温浴中の水
はガラスフリット502のジャケット壁を通って循環する。) リザーバ506およびはかり507は、はかり付きリザーバからの試験液の蒸
発を最小限に押さえるためおよび実験の実行中のはかりの安定性を強化するため
に箱の中に入れられている。概して512と示されているこの箱には上部と壁が
あり、上部にはそれを通してチューブ511が挿入されている穴がある。
けられている。これは、ガラスフリットの温度が試験手順中は88°F(31℃
)の一定温度に維持されることを保証するであろう。図2Aに示されているよう
に、ガラスフリット502には吸水ポート502Aおよび放水ポート502Bが
備えられており、これらが概して508と示されている循環加熱浴との閉鎖ルー
プを作っている。(図2Aにはガラス製ジャケットは描出されていない。しかし
、浴508からジャケットが付けられたガラスフリット502へ導入される水は
試験液には接触せず、試験液は定温浴を通して循環させられない。定温浴中の水
はガラスフリット502のジャケット壁を通って循環する。) リザーバ506およびはかり507は、はかり付きリザーバからの試験液の蒸
発を最小限に押さえるためおよび実験の実行中のはかりの安定性を強化するため
に箱の中に入れられている。概して512と示されているこの箱には上部と壁が
あり、上部にはそれを通してチューブ511が挿入されている穴がある。
【0291】 ガラスフリット502は図2Bにより詳細に示されている。図2Bは、吸水ポ
ート502Aと放水ポート502Bが示されていないガラスフリットの断面図で
ある。上記のように、ガラスフリットは規定の4〜5.5μmの細孔を有する3
50mlのフリットガラス製円形漏斗である。図2Bを参照すると、ガラスフリ
ット502は550と指定されている円筒形ジャケット付き漏斗および560と
して示されているガラスフリットディスクを備えている。ガラスフリット502
はさらに、570として示されている試験サンプルを閉じ込め、さらに試験サン
プルへの小さな封圧を提供する概して565(シリンダ566およびピストン5
68を含む)と示されているシリンダ/ピストン組立体を備えている。ガラスフ
リットディスク560からの試験液の過度の蒸発を防止するために、562と示
されているテフロン製リングがガラスフリットディスク560の上部に置かれる
。テフロン(登録商標)リング562は厚さが0.0127cmであり(#85
69K16としてMcMasterCarrからシートストックとして入手可能で、適切なサ
イズにカットされる)、シリンダ566の外側のフリットディスク面を被覆する
のに使用されるので、従ってガラスフリットからの蒸発を最小限に抑える。リン
グの外径および内径は、各々7.6および6.3cmである。テフロン(登録商
標)リング562の内径はシリンダ566の外径より約2mm小さい。Viton( 登録商標)Oリング(#AS568A−150およびAS568A−151とし
てMcMasterCarrから入手可能)564は、蒸発の防止にさらにいっそう役立つよ
うに、円筒形ジャケット付き漏斗550の内壁とテフロン(登録商標)リング5
62の間の間隙を密封するためにテフロン(登録商標)リング562の上部に配
置する。Oリングの外径が円筒形ジャケット付き漏斗550の内径より大きい場
合は、Oリングの径を下記のようにして漏斗に適合するように低下させる:Oリ
ングを切り開き、必要な量のOリング材料を切り落とし、さらにOリングが円筒
径ジャケット付き漏斗550の内壁にその全周囲で接触するように再び張り合わ
す。
ート502Aと放水ポート502Bが示されていないガラスフリットの断面図で
ある。上記のように、ガラスフリットは規定の4〜5.5μmの細孔を有する3
50mlのフリットガラス製円形漏斗である。図2Bを参照すると、ガラスフリ
ット502は550と指定されている円筒形ジャケット付き漏斗および560と
して示されているガラスフリットディスクを備えている。ガラスフリット502
はさらに、570として示されている試験サンプルを閉じ込め、さらに試験サン
プルへの小さな封圧を提供する概して565(シリンダ566およびピストン5
68を含む)と示されているシリンダ/ピストン組立体を備えている。ガラスフ
リットディスク560からの試験液の過度の蒸発を防止するために、562と示
されているテフロン製リングがガラスフリットディスク560の上部に置かれる
。テフロン(登録商標)リング562は厚さが0.0127cmであり(#85
69K16としてMcMasterCarrからシートストックとして入手可能で、適切なサ
イズにカットされる)、シリンダ566の外側のフリットディスク面を被覆する
のに使用されるので、従ってガラスフリットからの蒸発を最小限に抑える。リン
グの外径および内径は、各々7.6および6.3cmである。テフロン(登録商
標)リング562の内径はシリンダ566の外径より約2mm小さい。Viton( 登録商標)Oリング(#AS568A−150およびAS568A−151とし
てMcMasterCarrから入手可能)564は、蒸発の防止にさらにいっそう役立つよ
うに、円筒形ジャケット付き漏斗550の内壁とテフロン(登録商標)リング5
62の間の間隙を密封するためにテフロン(登録商標)リング562の上部に配
置する。Oリングの外径が円筒形ジャケット付き漏斗550の内径より大きい場
合は、Oリングの径を下記のようにして漏斗に適合するように低下させる:Oリ
ングを切り開き、必要な量のOリング材料を切り落とし、さらにOリングが円筒
径ジャケット付き漏斗550の内壁にその全周囲で接触するように再び張り合わ
す。
【0292】 上記のように、565として図2Bに概して示されているシリンダピストン組
立体が試験サンプルを閉じ込め、試験サンプル5702小さな封圧を提供する。
図2Cを参照すると、組立体565はシリンダ566、568と指定されている
カップ様テフロン(登録商標)製ピストン、および必要な場合は内側ピストン5
68に適合する1個または2個以上のおもり(図示されていない)から構成され る。(任意のおもりは、試験サンプルの乾燥時径に依存して0.2psiの封圧
が達成されるようにピストンと任意のおもりの結合重量を調整するために必要な
場合に使用されるであろう。これについては下記で説明する。)シリンダ566
はLexan(登録商標)バーストックで、下記の寸法を有する:シリンダ566の 内径より0.02cm小さい外径。図2Dに示されているように、試験サンプル
に接触しないピストン568の端部には0.2psiの試験サンプル封圧を達成
するために必要な任意のおもり(試験サンプルの実際乾燥時径によって指令され
る)を受け入れるために5.0cm径×約1.8cm深さのチャンバ590を提
供するように穴が開けられている。言い換えると、ピストン568と何らかの任
意おもり(図には示されていない)の総重量を試験サンプルの実際径(乾燥時)
で割ったものは、0.2psiの封圧が達成されるようでなければならない。シ
リンダ566およびピストン568(および任意のはかり)は毛管収着吸収能力
測定を実施する前に少なくとも30分間に渡り31℃で平衡させられる。
立体が試験サンプルを閉じ込め、試験サンプル5702小さな封圧を提供する。
図2Cを参照すると、組立体565はシリンダ566、568と指定されている
カップ様テフロン(登録商標)製ピストン、および必要な場合は内側ピストン5
68に適合する1個または2個以上のおもり(図示されていない)から構成され る。(任意のおもりは、試験サンプルの乾燥時径に依存して0.2psiの封圧
が達成されるようにピストンと任意のおもりの結合重量を調整するために必要な
場合に使用されるであろう。これについては下記で説明する。)シリンダ566
はLexan(登録商標)バーストックで、下記の寸法を有する:シリンダ566の 内径より0.02cm小さい外径。図2Dに示されているように、試験サンプル
に接触しないピストン568の端部には0.2psiの試験サンプル封圧を達成
するために必要な任意のおもり(試験サンプルの実際乾燥時径によって指令され
る)を受け入れるために5.0cm径×約1.8cm深さのチャンバ590を提
供するように穴が開けられている。言い換えると、ピストン568と何らかの任
意おもり(図には示されていない)の総重量を試験サンプルの実際径(乾燥時)
で割ったものは、0.2psiの封圧が達成されるようでなければならない。シ
リンダ566およびピストン568(および任意のはかり)は毛管収着吸収能力
測定を実施する前に少なくとも30分間に渡り31℃で平衡させられる。
【0293】 毛管収着実験中にはサンプル周囲での空気の不安定化を最小限に抑えるために
非界面活性剤処理もしくは混合紡糸穿孔フィルム(14cm×14cm)を使用
する。穿孔部は、実験中にフィルムの下面上で凝縮が発生するのを防止するのに
十分な大きさである。
非界面活性剤処理もしくは混合紡糸穿孔フィルム(14cm×14cm)を使用
する。穿孔部は、実験中にフィルムの下面上で凝縮が発生するのを防止するのに
十分な大きさである。
【0294】 試験サンプルの調製 試験サンプルは、貯蔵吸収性部材から5.4cm径円形構造を穿孔することに
よって入手できる。該部材が吸収性製品の構成要素である場合は、試験前に該製
品の他の構成要素を取り除かなければならない。その構造(例、密度、構成要素
材料の相対配置、構成材料の物理的特性その他)を重大に変更せずに該部材を製
品の他の構成要素から分離できない、または該部材が吸収性製品の構成要素では
ない状況においては、試験サンプルは、その組合せが問題の部材を代表するよう
に部材を構成する全材料を結合することによって調製する。試験サンプルは5.
4cm径の円であり、アーチパンチを用いてカットする。
よって入手できる。該部材が吸収性製品の構成要素である場合は、試験前に該製
品の他の構成要素を取り除かなければならない。その構造(例、密度、構成要素
材料の相対配置、構成材料の物理的特性その他)を重大に変更せずに該部材を製
品の他の構成要素から分離できない、または該部材が吸収性製品の構成要素では
ない状況においては、試験サンプルは、その組合せが問題の部材を代表するよう
に部材を構成する全材料を結合することによって調製する。試験サンプルは5.
4cm径の円であり、アーチパンチを用いてカットする。
【0295】 試験サンプルの乾燥重量(毛管収着吸収能力を計算するために下記で使用され
る)は、上記のように周囲条件下で調製された試験サンプルの重量である。
る)は、上記のように周囲条件下で調製された試験サンプルの重量である。
【0296】 実験のセットアップ 1.垂直スライド501に取り付けられた漏斗保持具に清潔な乾燥したガラス
フリット502を配置する。垂直スライドの漏斗保持具をガラスフリットが0c
m高さにあるように移動させる。
フリット502を配置する。垂直スライドの漏斗保持具をガラスフリットが0c
m高さにあるように移動させる。
【0297】 2.上記のように、装置の構成要素を図2Aに示されたように据え付ける。
【0298】 3.12cm径はかり付き液体リザーバ506をはかり507上に置く。プラ
スチック製蓋506Bをこのはかり付き液体リザーバ506に被せ、はかり箱5
12にプラスチック製蓋を被せるが、それらの蓋は各々ガラス管511が適合し
て通過できるように小さい穴を備えている。さもないと不安定なはかり読み値が
生じて測定値を使用できなくなるので、ガラス管をはかり付き液体リザーバの蓋
506Bに接触させてはいけない。
スチック製蓋506Bをこのはかり付き液体リザーバ506に被せ、はかり箱5
12にプラスチック製蓋を被せるが、それらの蓋は各々ガラス管511が適合し
て通過できるように小さい穴を備えている。さもないと不安定なはかり読み値が
生じて測定値を使用できなくなるので、ガラス管をはかり付き液体リザーバの蓋
506Bに接触させてはいけない。
【0299】 4.活栓510をチューブ504に向けて閉じ、ガラス管511に向けて開く
。はかり付き液体リザーバ506を充填するために試験液がチューブ511に流
入できるように、前以て試験液が充填されている液体リザーバ505を開ける。
。はかり付き液体リザーバ506を充填するために試験液がチューブ511に流
入できるように、前以て試験液が充填されている液体リザーバ505を開ける。
【0300】 5.ガラスフリット502を水平にし、適所に固定する。同様に、ガラスフリ
ットが乾燥していることを保証する。
ットが乾燥していることを保証する。
【0301】 6.Tygon(登録商標)チューブ503を活栓509に取り付ける。(チ
ューブはキンクを伴わずに200cmの最高点でガラスフリット502に到達す
るほど十分に長くなければならない。)Tygon(登録商標)チューブに液体
リザーバ505からの試験液を充填する。
ューブはキンクを伴わずに200cmの最高点でガラスフリット502に到達す
るほど十分に長くなければならない。)Tygon(登録商標)チューブに液体
リザーバ505からの試験液を充填する。
【0302】 7.Tygon(登録商標)チューブ503を水平のガラスフリット502に
取り付け、その後液体リザーバ505からガラスフリット502へ導く活栓50
9および活栓510を開く。(活栓510はガラス管511に対しては閉じてい
なければならない。)試験液をガラスフリット502に充填し、水平ガラスフリ
ットの充填中に閉じ込められた空気全部を取り除く。液体レベルがガラスフリッ
トディスク560の上部を越えるまで充填し続ける。漏斗を空にし、チューブお
よび漏斗の内側にあるすべての気泡を取り除く。気泡はガラスフリット502を
反転させ、活栓509のドレーンを通して気泡が立って抜け出させることによっ
て取り除くことができる。(気泡は、典型的にはガラスフリットディスク560
の底部上に集まる。)ジャケット付き漏斗550の内側およびガラスフリットデ
ィスク560の表面上に適合するであろう十分に小さいレベルを用いてフリット
を再び水平にする。
取り付け、その後液体リザーバ505からガラスフリット502へ導く活栓50
9および活栓510を開く。(活栓510はガラス管511に対しては閉じてい
なければならない。)試験液をガラスフリット502に充填し、水平ガラスフリ
ットの充填中に閉じ込められた空気全部を取り除く。液体レベルがガラスフリッ
トディスク560の上部を越えるまで充填し続ける。漏斗を空にし、チューブお
よび漏斗の内側にあるすべての気泡を取り除く。気泡はガラスフリット502を
反転させ、活栓509のドレーンを通して気泡が立って抜け出させることによっ
て取り除くことができる。(気泡は、典型的にはガラスフリットディスク560
の底部上に集まる。)ジャケット付き漏斗550の内側およびガラスフリットデ
ィスク560の表面上に適合するであろう十分に小さいレベルを用いてフリット
を再び水平にする。
【0303】 8.ガラスフリットをはかり付き液体リザーバ506を用いてゼロ調整する。
これを行うために十分な長さの1本のTygon(登録商標)チューブを取り、
それに試験液を満たす。一端をはかり付き液体リザーバ506内に入れ、他方の
端部を使用してガラスフリット502を配置する。チューブによって示される試
験液のレベル(はかり付き液体リザーバのレベルと同等である)はガラスフリッ
トディスク560の上部より10mm下方である。これが実状に合わない場合は
、リザーバ内の液体量を調整するか、または垂直スライド501上のゼロ位置を
リセットする。
これを行うために十分な長さの1本のTygon(登録商標)チューブを取り、
それに試験液を満たす。一端をはかり付き液体リザーバ506内に入れ、他方の
端部を使用してガラスフリット502を配置する。チューブによって示される試
験液のレベル(はかり付き液体リザーバのレベルと同等である)はガラスフリッ
トディスク560の上部より10mm下方である。これが実状に合わない場合は
、リザーバ内の液体量を調整するか、または垂直スライド501上のゼロ位置を
リセットする。
【0304】 9.チューブによって定温浴508からの放水ポートおよび吸水ポートをガラ
スフリットの吸水ポートおよび放水ポート502Aおよび502Bに各々取り付
ける。ガラスフリットディスク560の温度を31℃にさせる。これは一部には
ガラスフリットに試験液を充填し、それが平衡温度に到達した後にその温度を測
定することによって測定できる。浴は、浴からガラスフリットへの水の移動中に
おける熱の放散を許容するために31℃より幾らか高い温度に設定する必要があ
るであろう。
スフリットの吸水ポートおよび放水ポート502Aおよび502Bに各々取り付
ける。ガラスフリットディスク560の温度を31℃にさせる。これは一部には
ガラスフリットに試験液を充填し、それが平衡温度に到達した後にその温度を測
定することによって測定できる。浴は、浴からガラスフリットへの水の移動中に
おける熱の放散を許容するために31℃より幾らか高い温度に設定する必要があ
るであろう。
【0305】 10.ガラスフリットを30分間平衡させる。
【0306】 毛管収着パラメータ 下記ではガラスフリットが各高さにどの位の時間とどまっているのかを測定す
るコンピュータプログラムについて説明する。
るコンピュータプログラムについて説明する。
【0307】 毛管収着試験ソフトウエアプログラムでは、試験サンプルは液体のリザーバか
らある規定の高さにある。上記のように、コンピュータが既知の時間間隔の最後
にはかりを読み取り、試験サンプルとリザーバの間の流量(デルタ読取り値/時
間間隔)を計算することができるように、液体リザーバははかりの上にある。こ
の方法のために、試験サンプルは、規定数の連続時間間隔に対して流量が規定流
量より少ないときに平衡状態にあると見なされる。一定の材料については、規定
「平衡定数」に到達したときに実際平衡には到達し得ないことは認識されている
。読み値間の時間間隔は5秒間である。
らある規定の高さにある。上記のように、コンピュータが既知の時間間隔の最後
にはかりを読み取り、試験サンプルとリザーバの間の流量(デルタ読取り値/時
間間隔)を計算することができるように、液体リザーバははかりの上にある。こ
の方法のために、試験サンプルは、規定数の連続時間間隔に対して流量が規定流
量より少ないときに平衡状態にあると見なされる。一定の材料については、規定
「平衡定数」に到達したときに実際平衡には到達し得ないことは認識されている
。読み値間の時間間隔は5秒間である。
【0308】 デルタ表における読み値の数は、毛管収着試験メニューでは「平衡サンプル」
として規定されている。デルタの最高数は500である。流量定数は、毛管収着
試験メニューでは「平衡定数」として規定されている。
として規定されている。デルタの最高数は500である。流量定数は、毛管収着
試験メニューでは「平衡定数」として規定されている。
【0309】 平衡定数は0.0001〜100,000の範囲内のg/secの単位で入力
される。
される。
【0310】 下記はロジックの簡易化された例である。表は、はかり読み値および各時間間
隔に対して計算されたデルタ流量を示している。
隔に対して計算されたデルタ流量を示している。
【0311】 平衡サンプル=3 平衡定数=0.0015
【表1】
【0312】
【表2】
【0313】
【表3】
【0314】 上記の簡易化サンプルに対する平衡取り込み量は0.318gである。
【0315】 下記は平衡取り込み量を決定するために使用されたC言語でのコードである:
【表4】
【0316】 毛管収着パラメータ 負荷の説明(封圧):0.2psi負荷 平衡サンプル(n):50 平衡定数:0.0005g/sec セットアップ高さ値:100cm 最終高さ値:0cm 静水圧ヘッドパラメータ:200,180,160,140,120,100
,90,80,70,60,50,45,40,35,30,25,20,15
,10,5および0cm 毛管収着試験手順は、毛管収着吸収能力の測定のために上記に明記した全高さ
を上記の順序で用いて実施する。特定高さ(例、35cm)での毛管収着吸収能
力を測定することが望ましい場合でさえ、規定された順序で静圧水ヘッドパラメ
ータの全シリーズを完了しなければならない。試験サンプルに対する毛管収着等
温線を作成するためにはこれら全部の高さを毛管収着試験の遂行中に使用される
のであるが、本発明の開示では200,140,100,50,35および0c
mの特定高さでのそれらの吸収特性に関して貯蔵吸収性部材を説明する。
,90,80,70,60,50,45,40,35,30,25,20,15
,10,5および0cm 毛管収着試験手順は、毛管収着吸収能力の測定のために上記に明記した全高さ
を上記の順序で用いて実施する。特定高さ(例、35cm)での毛管収着吸収能
力を測定することが望ましい場合でさえ、規定された順序で静圧水ヘッドパラメ
ータの全シリーズを完了しなければならない。試験サンプルに対する毛管収着等
温線を作成するためにはこれら全部の高さを毛管収着試験の遂行中に使用される
のであるが、本発明の開示では200,140,100,50,35および0c
mの特定高さでのそれらの吸収特性に関して貯蔵吸収性部材を説明する。
【0317】 毛管収着試験手順 1)実験セットアップ手順に従う。
【0318】 2)定温浴508のスイッチが入っており、水がガラスフリット502を通っ
て循環していること、およびガラスフリットディスク560の温度が31℃であ
ることを確認する。
て循環していること、およびガラスフリットディスク560の温度が31℃であ
ることを確認する。
【0319】 3)ガラスフリット502を200cmの吸引高さに配置する。ガラスフリッ
ト502をはかり付き液体リザーバ506と接続するために活栓509および5
10を開く(活栓510は液体リザーバ505に対しては閉じられている。)ガ
ラスフリット502は30分間平衡させられる。
ト502をはかり付き液体リザーバ506と接続するために活栓509および5
10を開く(活栓510は液体リザーバ505に対しては閉じられている。)ガ
ラスフリット502は30分間平衡させられる。
【0320】 4)上記の毛管収着パラメータをコンピュータに入力する。
【0321】 5)活栓509および510を閉じる。
【0322】 6)ガラスフリット502をセットアップ高さ100cmへ移動させる。
【0323】 7)テフロン(登録商標)リング562をガラスフリットディスク560の表
面上に置く。Oリング564をテフロン(登録商標)リング上に置く。予備加熱
されたシリンダ566をテフロン(登録商標)リング上に同心性に置く。試験サ
ンプル570をガラスフリットディスク560上のシリンダ566に同心性に置
く。ピストン568をシリンダ566内に置く。必要であれば、追加の限定おも
りをピストンチャンバ590内に置く。
面上に置く。Oリング564をテフロン(登録商標)リング上に置く。予備加熱
されたシリンダ566をテフロン(登録商標)リング上に同心性に置く。試験サ
ンプル570をガラスフリットディスク560上のシリンダ566に同心性に置
く。ピストン568をシリンダ566内に置く。必要であれば、追加の限定おも
りをピストンチャンバ590内に置く。
【0324】 8)ガラスフリット502を穿孔フィルムで被覆する。
【0325】 9)この時点での図り読み値はゼロもしくは風袋読み値を確定する。
【0326】 10)ガラスフリット502を200cmへ移動させる。
【0327】 11)活栓509および510を開き(活栓510は液体リザーバ505に対
しては閉じられている)、はかりおよび時間の読み取りを開始する。
しては閉じられている)、はかりおよび時間の読み取りを開始する。
【0328】 ガラスフリットの補正(ブランク補正取り込み量) ガラスフリットディスク560は多孔性構造であるので、ガラスフリット(5
02)毛管収着吸収取り込み量(ブランク補正取り込み量)を測定し、真の試験
サンプル毛管収着吸収取り込み量を入手するために減じなければならない。ガラ
スフリット補正は、使用された各新規ガラスフリットについて実施する。ブラン
ク取り込み量(g)を入手するために、試験サンプルを使用しないこと以外は上
記の通りに毛管収着試験手順を実行する。各規定高さでの経過時間はブランク時
間(s)に等しい。
02)毛管収着吸収取り込み量(ブランク補正取り込み量)を測定し、真の試験
サンプル毛管収着吸収取り込み量を入手するために減じなければならない。ガラ
スフリット補正は、使用された各新規ガラスフリットについて実施する。ブラン
ク取り込み量(g)を入手するために、試験サンプルを使用しないこと以外は上
記の通りに毛管収着試験手順を実行する。各規定高さでの経過時間はブランク時
間(s)に等しい。
【0329】 蒸発損失の補正 1)ガラスフリット502をゼロの2cm上方へ移動させ、それをこの高さで
活栓509および510を開いて(リザーバ505へは閉じて)30分間平衡さ
せる。
活栓509および510を開いて(リザーバ505へは閉じて)30分間平衡さ
せる。
【0330】 2)活栓509および510を閉じる。
【0331】 3)テフロン(登録商標)リング562をガラスフリットディスク560の表
面上に置く。Oリング564をテフロン(登録商標)リングの上に置く。予備加
熱したシリンダ566をテフロン(登録商標)リング上に同心性に置く。ピスト
ン568をシリンダ566内に入れる。穿孔フィルムをガラスフリット502上
に置く。
面上に置く。Oリング564をテフロン(登録商標)リングの上に置く。予備加
熱したシリンダ566をテフロン(登録商標)リング上に同心性に置く。ピスト
ン568をシリンダ566内に入れる。穿孔フィルムをガラスフリット502上
に置く。
【0332】 4)活栓509および510を開き(リザーバ505へは閉じて)、3.5時
間に渡ってはかり読み値および時間を記録する。下記のようにサンプル蒸発量(
g/hr)を計算する: [1時間後のはかり読み値−3.5時間後のはかり読み値]/2.5時間 上記の注意すべてを守った後でさえ、幾らかの蒸発損失が発生するであろうが
、これは試験サンプルおよびフリット補正両方について典型的には約0.10g
/hrである。理想的には、サンプルの蒸発は各々新たに据え付けられたガラス
フリット502について測定する。
間に渡ってはかり読み値および時間を記録する。下記のようにサンプル蒸発量(
g/hr)を計算する: [1時間後のはかり読み値−3.5時間後のはかり読み値]/2.5時間 上記の注意すべてを守った後でさえ、幾らかの蒸発損失が発生するであろうが
、これは試験サンプルおよびフリット補正両方について典型的には約0.10g
/hrである。理想的には、サンプルの蒸発は各々新たに据え付けられたガラス
フリット502について測定する。
【0333】 装置を洗浄する ガラスフリット502を新たに据え付けたときには新規のTygon(登録商標) チューブ503を使用する。ガラスチューブ504および511、液体リザーブ
505、およびはかり付き液体リザーバ506は、細菌汚染が目に見える場合に
は蒸留水中で50%Clorox Bleach(登録商標)を用いて洗浄し、その後蒸留水 ですすぎ洗いする。
505、およびはかり付き液体リザーバ506は、細菌汚染が目に見える場合に
は蒸留水中で50%Clorox Bleach(登録商標)を用いて洗浄し、その後蒸留水 ですすぎ洗いする。
【0334】 a.各実験後の洗浄 各実験の終了時に(試験サンプルが取り除かれた後)、ガラスフリットは、ガ
ラスフリットディスクの孔から残留試験サンプルを除去するために液体リザーバ
505からの250ml試験液を用いて前方へフラッシュする(すなわち、活栓
509および510を液体リザーバ505に対して開き、はかり付き液体リザー
バ506に対して閉じ、ガラスフリットをその支持具から取外し、上下を逆にし
て最初は試験液を用いてすすぎ洗い、次にアセトンおよび試験液(合成尿)を用
いてすすぎ洗いする。すすぎ洗い中、ガラスフリットは上下を逆に傾けて置かな
ければならず、すすぎ液はガラスフリットディスクの試験サンプル接触面上へ噴
出させる。すすぎ洗い後、ガラスフリットは250ml試験液(合成尿)を用い
て前方へ2度目のフラッシュ洗浄をする。最後に、ガラスフリットは支持具に再
び取り付け、フリット表面を水平にする。
ラスフリットディスクの孔から残留試験サンプルを除去するために液体リザーバ
505からの250ml試験液を用いて前方へフラッシュする(すなわち、活栓
509および510を液体リザーバ505に対して開き、はかり付き液体リザー
バ506に対して閉じ、ガラスフリットをその支持具から取外し、上下を逆にし
て最初は試験液を用いてすすぎ洗い、次にアセトンおよび試験液(合成尿)を用
いてすすぎ洗いする。すすぎ洗い中、ガラスフリットは上下を逆に傾けて置かな
ければならず、すすぎ液はガラスフリットディスクの試験サンプル接触面上へ噴
出させる。すすぎ洗い後、ガラスフリットは250ml試験液(合成尿)を用い
て前方へ2度目のフラッシュ洗浄をする。最後に、ガラスフリットは支持具に再
び取り付け、フリット表面を水平にする。
【0335】 b.ガラスフリット性能の監視 ガラスフリットの性能は、各洗浄手順後および各ガラスフリットを新規に取り
付ける毎に0cm位置でのガラスフリットセットアップを用いて監視しなければ
ならない。50mlの試験液を水平にされたガラスフリットディスク表面(テフ
ロン(登録商標)リング、Oリングおよびシリンダピストン構成要素を装着せず
に)上に注入する。試験液レベルがガラスフリットディスク表面上方5mmへ低
下するために要した時間を記録する。この時間が4.5分間を超える場合は、定
期的洗浄を実施しなければならない。
付ける毎に0cm位置でのガラスフリットセットアップを用いて監視しなければ
ならない。50mlの試験液を水平にされたガラスフリットディスク表面(テフ
ロン(登録商標)リング、Oリングおよびシリンダピストン構成要素を装着せず
に)上に注入する。試験液レベルがガラスフリットディスク表面上方5mmへ低
下するために要した時間を記録する。この時間が4.5分間を超える場合は、定
期的洗浄を実施しなければならない。
【0336】 c.定期的洗浄 定期的に、(上記のフリット性能の監視の項を参照)ガラスフリットは目詰ま
りを防止するために完全に洗浄する。すすぎ液は蒸留水、アセトン、蒸留水に溶
解させた50%Clorox Bleach(登録商標)(細菌増殖を除去する
ため)および試験液である。洗浄には、支持具からガラスフリットを取り外すこ
ととすべてのチューブの接続を切り離すことが含まれる。ガラスフリットは、適
切な液体および量を下記の順序で用いてフリットを上下逆にして前方へフラッシ
ュ洗浄する(すなわち、試験液がガラスフリットの底部に導入される): 1.250mlの蒸留水 2.100mlのアセトン 3.250mlの蒸留水 4.100mlの50:50Clorox(登録商標)/蒸留水溶液 5.250mlの蒸留水 6.250mlの試験液 洗浄手順は、ガラスフリットの性能が設定された流量基準(上記参照)内にあ
り、さらにガラスフリットディスク表面上に残留物を観察できない場合には申し
分がない。洗浄を良好に遂行できない場合は、フリットを交換しなければならな
い。
りを防止するために完全に洗浄する。すすぎ液は蒸留水、アセトン、蒸留水に溶
解させた50%Clorox Bleach(登録商標)(細菌増殖を除去する
ため)および試験液である。洗浄には、支持具からガラスフリットを取り外すこ
ととすべてのチューブの接続を切り離すことが含まれる。ガラスフリットは、適
切な液体および量を下記の順序で用いてフリットを上下逆にして前方へフラッシ
ュ洗浄する(すなわち、試験液がガラスフリットの底部に導入される): 1.250mlの蒸留水 2.100mlのアセトン 3.250mlの蒸留水 4.100mlの50:50Clorox(登録商標)/蒸留水溶液 5.250mlの蒸留水 6.250mlの試験液 洗浄手順は、ガラスフリットの性能が設定された流量基準(上記参照)内にあ
り、さらにガラスフリットディスク表面上に残留物を観察できない場合には申し
分がない。洗浄を良好に遂行できない場合は、フリットを交換しなければならな
い。
【0337】 計算 コンピュータは、各規定高さでのcmでの毛管吸引高さ、時間およびgでの取
り込み量から構成される報告を提供するようにセットアップする。このデータか
ら、フリット取り込み量および蒸発損失の両方について補正されている毛管吸引
吸収能力を計算できる。同様に、0cmでの毛管吸引吸収能力に基づいて、毛管
吸収効率を規定高さで計算できる。さらに、200cmでの初期有効取り込み率
が計算される。
り込み量から構成される報告を提供するようにセットアップする。このデータか
ら、フリット取り込み量および蒸発損失の両方について補正されている毛管吸引
吸収能力を計算できる。同様に、0cmでの毛管吸引吸収能力に基づいて、毛管
吸収効率を規定高さで計算できる。さらに、200cmでの初期有効取り込み率
が計算される。
【0338】 ブランク補正取り込み量 ブランク補正取り込み量(g)=(ブランク取り込み量(g)−ブランク時間
*サンプル蒸発量(g/hr))/3,600(s/hr) 毛管吸引収着容量(「CSAC」) CSAC(g/g)={サンプル取り込み量(g)−サンプル時間*サンプル 蒸発量(g/hr)/3,600(s/hr)−ブランク補正取り込み量(g)
}/サンプルの乾燥重量(g) 200cmでの初期有効取り込み率(「IEUR」) IEUR(g/g/hr)=200cmでのCSAC(g/g)/200cmで
のサンプル時間(s) 報告 一定の吸収性部材または一定の高表面積材料について毛管収着吸収能力を計算
するためには各サンプルについて最低2回の測定値を入手し、各高さについて取
り込み量を平均化しなければならない。
*サンプル蒸発量(g/hr))/3,600(s/hr) 毛管吸引収着容量(「CSAC」) CSAC(g/g)={サンプル取り込み量(g)−サンプル時間*サンプル 蒸発量(g/hr)/3,600(s/hr)−ブランク補正取り込み量(g)
}/サンプルの乾燥重量(g) 200cmでの初期有効取り込み率(「IEUR」) IEUR(g/g/hr)=200cmでのCSAC(g/g)/200cmで
のサンプル時間(s) 報告 一定の吸収性部材または一定の高表面積材料について毛管収着吸収能力を計算
するためには各サンプルについて最低2回の測定値を入手し、各高さについて取
り込み量を平均化しなければならない。
【0339】 これらのデータを用いて、各数値を計算することができる: −cmで表される、材料が0cmでのその容量(すなわちCSAC0)のx%
を放出した毛管収着脱着高さ(CSDHx); −cmで表される、材料が0cmでのその容量(すなわちCSAC0)のy%
を吸収した毛管収着吸収高さ(CSAHy); −単位g{液体の}/g{材料の}で表される、特に高さゼロ(CSAC0)
、および35cm、40C、その他の高さでの、一定高さzでの毛管収着吸収能
力(CSACy); −%で表される、CSAC0およびCSACzに対する数値の比率である、一
定高さzでの毛管収着吸収効率(CSAEz)。
を放出した毛管収着脱着高さ(CSDHx); −cmで表される、材料が0cmでのその容量(すなわちCSAC0)のy%
を吸収した毛管収着吸収高さ(CSAHy); −単位g{液体の}/g{材料の}で表される、特に高さゼロ(CSAC0)
、および35cm、40C、その他の高さでの、一定高さzでの毛管収着吸収能
力(CSACy); −%で表される、CSAC0およびCSACzに対する数値の比率である、一
定高さzでの毛管収着吸収効率(CSAEz)。
【0340】 2種の材料(収集/分配材料として使用されるような第1材料および液体貯蔵
材料として使用される第2材料)が結合されている場合は、第2材料のCSAC
値(および従って各CSAE値)は第1材料のCSDHx値から測定できる。
材料として使用される第2材料)が結合されている場合は、第2材料のCSAC
値(および従って各CSAE値)は第1材料のCSDHx値から測定できる。
【0341】 垂直吸い上げ試験 合成尿配合 この試験のために、使用する特定の合成尿は、Jayco SynUrineとして普通に知
られており、ペンシルベニア州キャンプ・ヒルのJayco Pharmaceuticals Compan
yから入手できる。この合成尿の組成は、2.0g/のKCl;2.0g/lの Na2 SO4 ;0.85g/lの(NH4 )H2 PO4 ;0.15g/lの(N
H4 )H2 PO4 ;0.19g/lのCaCl2 および0.23g/lのMgC
l2 である。すべての薬品は、試薬等級である。合成尿のpHは、6.0ないし
6.4の範囲にある。
られており、ペンシルベニア州キャンプ・ヒルのJayco Pharmaceuticals Compan
yから入手できる。この合成尿の組成は、2.0g/のKCl;2.0g/lの Na2 SO4 ;0.85g/lの(NH4 )H2 PO4 ;0.15g/lの(N
H4 )H2 PO4 ;0.19g/lのCaCl2 および0.23g/lのMgC
l2 である。すべての薬品は、試薬等級である。合成尿のpHは、6.0ないし
6.4の範囲にある。
【0342】 垂直吸い上げ試験は、液体のフロントが垂直配置において、すなわち重力に抗
してある高さに達するのに必要とされる時間、並びにこの時間の間に材料により
吸い取られる液体の量を評価することを目的する。
してある高さに達するのに必要とされる時間、並びにこの時間の間に材料により
吸い取られる液体の量を評価することを目的する。
【0343】 この試験の原理は、垂直位置にサンプルを固定するように機能し、電気的タイ
マー信号の発生を可能とするピンの形態の電極を備えたサンプルホルダーにサン
プルを配置することである。垂直吸い上げによるサンプルにおける液体ピックア
ップの時間依存性がモニターされ得るように液体のリザーバが秤の上に置かれる
。試験にとって本質的なことではないが、この試験は、データの電気的処理もま
た可能とするドイツのラティンゲン(Ratingen)のエコテック・インドゥストリ
エテクニク(Ekotec Industrietechnik)GmbHのエコテスター(EKOTESTER)とい
う市販の装置に基づいて実施される。
マー信号の発生を可能とするピンの形態の電極を備えたサンプルホルダーにサン
プルを配置することである。垂直吸い上げによるサンプルにおける液体ピックア
ップの時間依存性がモニターされ得るように液体のリザーバが秤の上に置かれる
。試験にとって本質的なことではないが、この試験は、データの電気的処理もま
た可能とするドイツのラティンゲン(Ratingen)のエコテック・インドゥストリ
エテクニク(Ekotec Industrietechnik)GmbHのエコテスター(EKOTESTER)とい
う市販の装置に基づいて実施される。
【0344】 試験の組み立ては図3aおよびbにおいて概略的に描かれている。
【0345】 本装置は本質的にパースペックス(perspex)から作られており、17mmの 液体レベル高さ(311)で929グラムの試験液体を保持する液体リザーバ(
310)およびサンプルホルダー(320)を含む。このリザーバは、タイプP
M3000のメトラー社(Mettler GmbH)により製造されるような0.1g精度
の秤の上に置かれる。場合に応じて、および接続(316)を通して示されるが
、この秤は、電気的データ収集デバイス(342)に接続され得る。
310)およびサンプルホルダー(320)を含む。このリザーバは、タイプP
M3000のメトラー社(Mettler GmbH)により製造されるような0.1g精度
の秤の上に置かれる。場合に応じて、および接続(316)を通して示されるが
、この秤は、電気的データ収集デバイス(342)に接続され得る。
【0346】 サンプルホルダー(320)は、本質的に、10cmの幅(330)、15c
mの長さ(331)、および約5mmの厚さ(図示せず)のパースペックスプレ
ートである。固定手段(325)は、12mmのサンプルホルダーの底縁(32
1)の再現性のある浸漬深さ(333)で試験の間リザーバ(310)における
試験液体レベルに、正確に垂直方向(すなわち重力の方向)で再現可能な配置を
することを保証するために、試験の間上方の方向になる方向(332)において
これらの寸法を超えて伸びる。サンプルホルダー(320)はさらに、サンプル
ホルダーの底縁(321)からそれぞれ56mm、95mm、および136mm
の距離(334、335、336)において3列で配置される9つのカソード電
極ピン(326)を備える。これらの列のそれぞれにおいて3つの電極が存在し
、互いに28mm離れた距離(337)で均等に離間し、縦縁(322)に対し
て配置されるものは、これらの縁から22mm離れた距離(338)で離間され
る。電極ピンは約10mmの長さを有し、約1mmの直径を有し、サンプルの適
用を容易にするためにその末端をわずかにとがらせてある。電極ピンは金属から
作られている。さらに、アノード電極ピン(327)は、底部の列の中央のカソ
ード電極ピンに対し5mm隣に配置される。アノード(327)および9つのカ
ソード(326)は、これらの電極の間に位置する濡れた試験サンプルにおける
電解液試験液体によるように、アノードと個々のカソードとの間の電気回路が形
成される瞬間をモニターすることが可能である計時デバイス(341)に接続さ
れる(2つのカソードピンおよびアノードピンについて図3a)(328)にお いて図式的に示される)。
mの長さ(331)、および約5mmの厚さ(図示せず)のパースペックスプレ
ートである。固定手段(325)は、12mmのサンプルホルダーの底縁(32
1)の再現性のある浸漬深さ(333)で試験の間リザーバ(310)における
試験液体レベルに、正確に垂直方向(すなわち重力の方向)で再現可能な配置を
することを保証するために、試験の間上方の方向になる方向(332)において
これらの寸法を超えて伸びる。サンプルホルダー(320)はさらに、サンプル
ホルダーの底縁(321)からそれぞれ56mm、95mm、および136mm
の距離(334、335、336)において3列で配置される9つのカソード電
極ピン(326)を備える。これらの列のそれぞれにおいて3つの電極が存在し
、互いに28mm離れた距離(337)で均等に離間し、縦縁(322)に対し
て配置されるものは、これらの縁から22mm離れた距離(338)で離間され
る。電極ピンは約10mmの長さを有し、約1mmの直径を有し、サンプルの適
用を容易にするためにその末端をわずかにとがらせてある。電極ピンは金属から
作られている。さらに、アノード電極ピン(327)は、底部の列の中央のカソ
ード電極ピンに対し5mm隣に配置される。アノード(327)および9つのカ
ソード(326)は、これらの電極の間に位置する濡れた試験サンプルにおける
電解液試験液体によるように、アノードと個々のカソードとの間の電気回路が形
成される瞬間をモニターすることが可能である計時デバイス(341)に接続さ
れる(2つのカソードピンおよびアノードピンについて図3a)(328)にお いて図式的に示される)。
【0347】 上記概説された一般的手順とは対照的に、37℃で3℃を超えない温度で温度
制御されたフードセットにおいて、この装置は位置し、試験は実施される。試験
液体はまた、液体の一定の温度を可能とする十分な時間の間温度の制御されたウ
ォーターバスにおいて37℃で調製される。
制御されたフードセットにおいて、この装置は位置し、試験は実施される。試験
液体はまた、液体の一定の温度を可能とする十分な時間の間温度の制御されたウ
ォーターバスにおいて37℃で調製される。
【0348】 試験液体は、例えば、927.3グラムプラス/マイナス1グラムのようなあ
らかじめ決められた量の液体を加えることにより、要求された高さ(311)を
有するレベルにおいて液体表面(312)を有するリザーバ(310)に満たさ
れる。
らかじめ決められた量の液体を加えることにより、要求された高さ(311)を
有するレベルにおいて液体表面(312)を有するリザーバ(310)に満たさ
れる。
【0349】 試験サンプルは実験室条件で平衡化され(上記参照)、試験の直前に37℃の
環境に置かれる。また試験に先立って、サンプルの厚さは以下に概説されるよう
に測定される。
環境に置かれる。また試験に先立って、サンプルの厚さは以下に概説されるよう
に測定される。
【0350】 試験サンプルは、JDCコーポレーションからのもののようなサンプルカッタ
ー、または外科用メスのような鋭いカッター、または好ましくはないが鋭い鋏の
ようなもので、切断端部に圧縮効果を可能な限り排するいずれかの便利な手段に
より10cm×15cmのサイズに切断される。
ー、または外科用メスのような鋭いカッター、または好ましくはないが鋭い鋏の
ようなもので、切断端部に圧縮効果を可能な限り排するいずれかの便利な手段に
より10cm×15cmのサイズに切断される。
【0351】 試験サンプルは、縁がサンプルホルダーの底部および側縁(321および32
2)と一致するように、すなわち、サンプルがサンプルホルダープレートの外側
に延出しないように、サンプルホルダー上に注意深く配置される。同時に、サン
プルは、本質的に平坦であるが応力が掛けられていない配置において存在しなけ
ればならない、すなわち、それは波立つべきではなく、機械的張力の下にあるべ
きでもない。サンプルは電極ピンに対してのみ直接の接触を有し、ホルダーのパ
ースペックスプレートに接触しないように注意を払わねばならない。
2)と一致するように、すなわち、サンプルがサンプルホルダープレートの外側
に延出しないように、サンプルホルダー上に注意深く配置される。同時に、サン
プルは、本質的に平坦であるが応力が掛けられていない配置において存在しなけ
ればならない、すなわち、それは波立つべきではなく、機械的張力の下にあるべ
きでもない。サンプルは電極ピンに対してのみ直接の接触を有し、ホルダーのパ
ースペックスプレートに接触しないように注意を払わねばならない。
【0352】 サンプルホルダー(320)は、次いで、サンプルホルダー(320)並びに
試験サンプルが液体に12mmの深さ(333)で正確に浸漬されるように試験
液体リザーバ(310)に垂直位置で配置される。その結果、電極はここで、液
体レベル(312)に対してそれぞれ、44mm、83mmおよび124mmの
距離(343、338、および339)を有するであろう。サンプルホルダーの
浸漬が秤(315)の読み取りを変化させるとき、このことは、サンプルのない
サンプルホルダーを挿入することにより、例えば6グラムによりあらかじめ決定
された量により風袋重量が差し引かれる(tare)。
試験サンプルが液体に12mmの深さ(333)で正確に浸漬されるように試験
液体リザーバ(310)に垂直位置で配置される。その結果、電極はここで、液
体レベル(312)に対してそれぞれ、44mm、83mmおよび124mmの
距離(343、338、および339)を有するであろう。サンプルホルダーの
浸漬が秤(315)の読み取りを変化させるとき、このことは、サンプルのない
サンプルホルダーを挿入することにより、例えば6グラムによりあらかじめ決定
された量により風袋重量が差し引かれる(tare)。
【0353】 材料が液体と最初に接触し、吸引および吸い上げを開始するであろうとき、傾
けられていない配置におけるサンプルホルダー(320)および試験サンプルの
位置づけは一方で極めて正確でなければならず、のみならず素早くなくてはなら
ないことは認められるであろう。サンプルホルダーが固定手段(325)に容易
に挿入され得るフレーム(350)もまたエコテスターの一部であるが、しかし
、速く傾きのない固定に達する他の手段も用いられ得る。
けられていない配置におけるサンプルホルダー(320)および試験サンプルの
位置づけは一方で極めて正確でなければならず、のみならず素早くなくてはなら
ないことは認められるであろう。サンプルホルダーが固定手段(325)に容易
に挿入され得るフレーム(350)もまたエコテスターの一部であるが、しかし
、速く傾きのない固定に達する他の手段も用いられ得る。
【0354】 秤の読み取りは、サンプルの配置の直後、時間の関数としてモニターされる。
秤を、エコテスターの一部であるようなコンピュータ化された装置(340)に
接続することが有利であることが見いだされた。
秤を、エコテスターの一部であるようなコンピュータ化された装置(340)に
接続することが有利であることが見いだされた。
【0355】 液体が第1の列に達し、アノード(327)とカソード(326)との間の電
気的接続を形成するとすぐに、この時間はいずれかの計時手段により記録され得
るものであり、エコテスターの計時ユニット(341)は便利な例である。さら
なるデータ処理が1つの列の3つの時間値のそれぞれについてなされ得るであろ
うが、さらなるデータは列当りすべての3つの電極の平均に言及し、それらは一
般的に平均からほぼ±5%を超えて広がらなかった。
気的接続を形成するとすぐに、この時間はいずれかの計時手段により記録され得
るものであり、エコテスターの計時ユニット(341)は便利な例である。さら
なるデータ処理が1つの列の3つの時間値のそれぞれについてなされ得るであろ
うが、さらなるデータは列当りすべての3つの電極の平均に言及し、それらは一
般的に平均からほぼ±5%を超えて広がらなかった。
【0356】 従って、発生するデータは、 −浸漬後サンプルにより吸い取られる液体の時間依存量および −液体がある高さに達するのに必要とされる時間 である。
【0357】 これらから、3つの高さのそれぞれについて、2つの重要な値が読み取られ、
報告され得る、すなわち、 第1に、液体前線がそれぞれの高さに達するまでの秒単位の時間。 第2に、 −その高さに達したときの、サンプルにより吸い取られる液体の量を −その時間により −および厚さ測定および10cmのサンプル幅により規定されるとおりの断面積
により 割ることによる、それぞれの高さについての「累積フラックス」。
報告され得る、すなわち、 第1に、液体前線がそれぞれの高さに達するまでの秒単位の時間。 第2に、 −その高さに達したときの、サンプルにより吸い取られる液体の量を −その時間により −および厚さ測定および10cmのサンプル幅により規定されるとおりの断面積
により 割ることによる、それぞれの高さについての「累積フラックス」。
【図1】 吸収性製品の実施例としてのおむつを示す図。
【図2】 毛管収着試験スタンドを示す図。
【図3】 垂直吸い上げ試験を説明する図。
20…おむつ 24…液体透過性トップシート 26…液体不透過性バックシート 28…吸収性コア 30…伸縮化サイドパネル 32…伸縮化レッグカフ 34…伸縮性胴部要素 36…二重張力締付システム 38…主要締付システム 40…胴部閉鎖システム 42…固定部材 44…ランディング部材 46…第1取付要素 48…第2取付要素 50…位置合わせパッチ 52…外側表面 54…内側表面 56…第1胴部領域 58…第2胴部領域 60…外周 66…横中心線 67…縦中心線 68…中央領域 70,72…サイドパネル 76…エラストマー部材 77…弾性部材 85…バリヤーフラップ 86…スペーシング伸縮性部材 84…内側バリヤーカフ 105…伸縮性ストランド
───────────────────────────────────────────────────── 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 5/44 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(GH,GM,KE,LS,M W,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY ,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM ,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY, CA,CH,CN,CU,CZ,DE,DK,EE,E S,FI,GB,GE,GH,GM,GW,HU,ID ,IL,IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ, LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MD,M G,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT ,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL, TJ,TM,TR,TT,UA,UG,US,UZ,V N,YU,ZW (71)出願人 ONE PROCTER & GANBL E PLAZA,CINCINNATI, OHIO,UNITED STATES OF AMERICA (72)発明者 シュミット、マティアス ドイツ連邦共和国、デー − 65510 イ トシュタイン、アルトケーニヒベーク 3 Fターム(参考) 3B029 BA05 BA14 4C003 AA18 4C098 AA09 CC03 DD05 DD25 DD26 4G066 AC02B AC13D AC15D BA16 DA13 EA05
Claims (34)
- 【請求項1】 第1領域および前記第1領域と液体連通する第2領域を含む
吸収性構造であって、前記第1領域が12.4cmの高さで0.075g/cm
2 /secを越える累積フラックスを有する材料を含み、前記第2領域が下記の
要件: (a)少なくとも15g/gの35cmでの毛管収着吸収能力(CSAC35
); (b)少なくとも15g/gの0cmでの毛管収着吸収能力(CSAC0)お
よび少なくとも55%の40cmでの毛管収着吸収効率(CSAE40);およ
び/または (c)少なくとも35cmのその0cm吸収高さでの能力の50%での毛管収
着吸収高さ(CSAH50) の少なくとも1つを満たす材料を含むことを特徴とする吸収性構造。 - 【請求項2】 前記第1領域が、12.4cmの高さで、120秒未満の吸
い上げ時間を有する請求項1に記載の吸収性構造。 - 【請求項3】 前記第2領域が、 (a)少なくとも20g/gのCSAC40 を有する材料を含む請求項1に記載の吸収性構造。
- 【請求項4】 前記第2領域が、 (a)前記第1材料の実際CSDH90での少なくとも15g/gのCSAC
を有する材料を含む請求項1に記載の吸収性構造。 - 【請求項5】 前記第2領域が、 (b)少なくとも20g/gのCSAC0および少なくとも50%のCSAE
40 を有する材料を含む請求項1に記載の吸収性構造。 - 【請求項6】 前記第2領域が、 (b)少なくとも25g/gのCSAC0および少なくとも50%のCSAE
40 を有する材料を含む請求項1に記載の吸収性構造。 - 【請求項7】 前記第2領域が、 (b)少なくとも35g/gのCSAC0および少なくとも50%のCSAE
40 を有する材料を含む請求項1に記載の吸収性構造。 - 【請求項8】 前記第2領域が、 (b)少なくとも15g/gのCSAC0および少なくとも65%のCSAE
40 を有する材料を含む請求項1に記載の吸収性構造。 - 【請求項9】 前記第2領域が、 (b)少なくとも15g/gのCSAC0および前記第1材料の実際CSDH
90での少なくとも55%のCSAE を有する材料を含む請求項1に記載の吸収性構造。 - 【請求項10】 前記第2領域が、 (c)少なくとも45cmのCSAH50 を有する材料を含む請求項1に記載の吸収性構造。
- 【請求項11】 前記第2領域が、 (c)少なくとも60cmのCSAH50 を有する材料を含む請求項1に記載の吸収性構造。
- 【請求項12】 前記第2領域が、 (c)少なくとも80cmのCSAH50 を有する材料を含む請求項1に記載の吸収性構造。
- 【請求項13】 前記第1領域が、50秒未満の吸い上げ時間を有する材料
を含む請求項1ないし12のいずれか1項に記載の吸収性構造。 - 【請求項14】 第1領域が、12.4cmの高さで前記優先的液体分配方
向について0.12g/cm2 /secを超える累積フラックスを有する材料を
含む請求項1ないし13のいずれか1項に記載の吸収性構造。 - 【請求項15】 前記第1領域が、8.3cmの高さで吸い上げ時間が前記
優先的液体分配方向について垂直方向の吸い上げ時間の80%未満であり、12
.4cmの高さで前記優先的液体分配方向について0.120g/cm2 /se
cを超える累積フラックスであるところの材料を含む請求項1ないし14のいず
れか1項に記載の吸収性構造。 - 【請求項16】 前記第1領域が繊維性材料を含む請求項1ないし15のい
ずれか1項に記載の吸収性構造。 - 【請求項17】 前記第1領域が化学的に強固化されたセルロースを含む繊
維性材料を含む請求項16に記載の吸収性構造。 - 【請求項18】 前記第1領域が合成繊維を含む繊維性材料を含む請求項1
6に記載の吸収性構造。 - 【請求項19】 前記第1領域がウェブ形成後に機械的に処理されている繊
維性ウェブを含む請求項16に記載の吸収性構造。 - 【請求項20】 前記第1領域がフォーム材料を含む請求項1ないし19の
いずれか1項に記載の吸収性構造。 - 【請求項21】 前記ポリマーフォーム材料が高内相油中水型エマルジョン
から誘導される請求項20に記載の吸収性構造。 - 【請求項22】 前記第2領域が高表面積材料を含む請求項1ないし21の
いずれか1項に記載の吸収性構造。 - 【請求項23】 前記高表面積材料が微小繊維を含む請求項22に記載の吸
収性構造。 - 【請求項24】 前記高表面積材料が開放気泡型親水性フォームである請求
項22に記載の吸収性構造。 - 【請求項25】 前記開放気泡型親水性フォームが高内相油中水型エマルジ
ョン(HIPE)から得られたポリマーフォームである請求項24に記載の吸収
性構造。 - 【請求項26】 前記開放気泡型親水性フォームがつぶれている請求項24
または25に記載の吸収性構造。 - 【請求項27】 前記開放気泡型親水性フォームが粒子形態にある請求項2
4ないし26のいずれか1項に記載の吸収性構造。 - 【請求項28】 前記第2領域がヒドロゲル形成材料を含む請求項1ないし
27のいずれか1項に記載の吸収性構造。 - 【請求項29】 前記ヒドロゲル形成材料が第2領域の総重量の少なくとも
15%存在する請求項28に記載の吸収性構造。 - 【請求項30】 前記ヒドロゲル形成材料が第2領域の総重量の75%以下
存在する請求項28に記載の吸収性構造。 - 【請求項31】 請求項1ないし30のいずれか1項に記載の少なくとも1
つの吸収性構造を含む使い捨て吸収製品。 - 【請求項32】 前記吸収性構造が前記第2領域の少なくとも2つを備えて
おり、それらが相互に直接接触していない請求項31に記載の使い捨て吸収製品
。 - 【請求項33】 前記少なくとも2つの第2領域が相互に縦方向に離間して
配置されており、ここで定義するような股領域の少なくとも一部によって分離さ
れている請求項32に記載の使い捨て吸収製品。 - 【請求項34】 乳児用おむつ、成人用尿失禁製品、女性用生理用品、トレ
ーニングパンツ等として使用されるための先行請求項のいずれかに記載の使い捨
て吸収製品。
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