JP2003532754A - イオン感応性で水に分散可能なポリマー、その製造方法及びそれを用いた物品 - Google Patents

イオン感応性で水に分散可能なポリマー、その製造方法及びそれを用いた物品

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、イオン感応性の水分散可能ポリマーに関する。本発明はまた、イオン感応性の水分散可能ポリマーの製造方法と、結合剤製剤としてのその適用性とに関する。更に、本発明は、イオン感応性の水分散可能結合剤製剤を含む繊維含有布及びウェブと、水分散可能なパーソナルケア製品でのその適用性とに関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (技術分野) 本発明は、イオン感応性で水に分散可能なポリマー製剤に関する。本発明はま
た、イオン感応性で水に分散可能なポリマー製剤を製造する方法及び使い捨て物
品のための結合剤組成物としてのその用途に関する。更に、本発明は、イオン感
応性で水に分散可能な結合剤組成物を含むウェットワイプのような使い捨ての物
品に関する。
【0002】 (背景技術) 廃棄性の問題は、長年にわたって、おむつ、ウェットワイプ、失禁用衣類及び
女性用ケア製品のような使い捨ての物品を製造する産業での悩みの種であった。
この問題への対処法は、大幅に進んだが、弱点の1つは、水中で容易に溶解又は
分解するが、依然として使用中には十分な強度を有する経済的な密着した繊維ウ
ェブを生成できないことであった。例えば、英国特許公報第2,241,373
号及び米国特許第4,186,233号を参照されたい。このような製品が無け
れば、使用者は、製品をトイレに流して処分することが、不可能ではなくても、
極めて困難になる。更に、製品の構成要素の大部分は、生物分解性又は光分解性
であることも多いが、それらは、分解するとしても長い時間がかかるプラスチッ
クにより包まれているか、それによって互いに結合されているため、製品が、埋
立処分場で分解する能力は極めて限定される。従って、水の存在下でプラスチッ
クが分解すれば、内部の構成要素は、プラスチックの包み又は結合が破壊される
ことにより分解することができる。
【0003】 おむつ、女性用ケア製品及び大人用失禁ケア製品のような使い捨ての製品は、
トイレに流すことにより処分されるように作ることができる。通常、このような
製品は、尿又は月経のような流体を素早く通過させ、製品の吸収性コアに吸収さ
せるようにする必要がある身体側ライナを含む。典型的には、身体側ライナは、
密着した繊維ウェブであり、このウェブは、柔らかさ及び可撓性のような多くの
特性を有することが望ましい。身体側ライナの繊維ウェブ材料は、典型的には、
一般にランダムな複数の繊維を湿潤又は乾燥(空気)堆積し、それらを互いに結
合し、結合剤組成物で密着ウェブを形成することにより形成することができる。
これまでの結合剤組成物では、この機能がよく達成されている。しかしながら、
このような組成物を含む繊維ウェブは、非分散性であり、典型的な家庭用衛生シ
ステムでは問題と成りがちであった。
【0004】 近年、これまでの結合剤組成物より一層分散可能であり、環境的に適した結合
剤組成物が開発されてきた。結合剤組成物の種類の1つには、水中で逆溶解性を
有するポリマー材料が含まれる。このような結合剤組成物は、温水には不溶性で
あるが、トイレにあるような冷水には可溶性である。多数のポリマーが、水中媒
体中では曇り点又は逆溶解特性を示すことは公知である。このようなポリマーは
、(1)蒸発遅延剤(日本特許第6207162号)、(2)対応する温度変化
に伴う色の変化が鋭敏であるため温度指示材として有用な感温性組成物(日本特
許第6192527号)、(3)特定の温度では不透明であり、特定の温度以下
に冷却されると透明になる感熱材料(日本特許第51003248号及び日本特
許81035703号)、(4)吸収特性が良好であり、除去が容易な創傷被覆
材(日本特許第6233809号)、及び(5)トイレの水で流すことができる
パーソナルケア製品の材料(1996年4月23日にRichard S.Ye
oに付与され、キンバリークラークコーポレーションに譲渡された米国特許第5
,509,913号)を含む様々な出願の公報に記載されている。
【0005】 他の興味ある近年の結合剤としては、イオン感応性である種類の結合剤が挙げ
られる。日本国東京のライオン株式会社に譲渡された数件の米国及び欧州特許に
は、アクリル酸及びアクリル酸アルキル又はアリールを含むイオン感応性のポリ
マーが開示されている。米国特許第5,312,883号、第5,317,06
3号及び第5,384,189号を参照されたい。尚、これらの開示事項は、欧
州公開特許第608460A1号とともに、引用により本明細書に組み入れる。
米国特許第5,312,883号には、トイレに流すことができる不織ウェブに
適する結合剤としてターポリマーが開示されている。開示されたアクリル酸ベー
スのターポリマーは、部分的に中和されたアクリル酸、アクリル酸ブチル及びア
クリル酸2−エチルヘキシルを含んでおり、世界の特定の地域ではトイレに流す
ことができる不織ウェブに用いるのに適する結合剤である。しかしながら、部分
的に中和されたターポリマーには少量のアクリル酸ナトリウムが存在するため、
このような結合剤は、約15ppmを越えるCa2+及び/又はMg2+を含有する
水中では分散することができない。約15ppmを超えるCa2+及び/又はMg2+ イオンを含有する水中に入れると、上述の結合剤を用いた不織ウェブは、30
g/インチを超える引張り強さを維持し、これが、ウェブの「分散性」に有害な
影響を及ぼす。このような失敗を生じるメカニズムとしては、各カルシウムイオ
ンが、2つのカルボン酸基と分子内又は分子間のいずれかで結合するという説が
唱えられている。分子内会合により、ポリマー鎖が渦巻状になり、これが、最終
的にポリマーを析出させる。分子間会合は、架橋を引き起こす。分子内又は分子
間会合が起こるかどうかに関わらず、ターポリマーは、約15ppmを越えるC
2+及び/又はMg2+を含有する水中では不溶である。カルシウムイオンとター
ポリマーのカルボン酸基との間の強い相互作用により、この会合は非可逆的であ
るため、複合物の解離が起こる確率は極めて低い。従って、一度Ca2+及び/又
はMg2+濃度が高い溶液に入れられた上述のポリマーは、たとえカルシウム濃度
が減少しても、水中で分散しないことになる。このことにより、米国内の大半の
地域では15ppmを超えるCa2+及び/又はMg2+を含有する硬水であるため
、トイレに流すことができる結合剤材料としてのこのポリマーの用途は制限され
る。
【0006】 キンバリークラークに譲渡された係属中の出願、即ち、1998年12月31
日に出願された米国特許出願第09/223,999号には、上に引用したライ
オン株式会社に付与された特許のアクリル酸ターポリマー修飾物が開示されてい
る。尚、この開示事項は、引用により本明細書に組み入れる。詳細には、米国特
許出願第09/223,999号には、非修飾のライオンのポリマーに比較する
と、比較的硬水、例えば200ppmまでのCa2+及び/又はMg2+を含む硬水
での分散性が改良されたスルホン酸陰イオン修飾のアクリル酸ターポリマーが開
示されている。しかしながら、上に引用した特許のライオン株式会社のイオン感
応性ポリマー及び係属中の出願のスルホン酸陰イオン修飾のアクリル酸ターポリ
マーは、ウェットワイプのようなパーソナルケア製品用の結合剤として用いると
、一般的には、シートの湿潤性が減少し、シートが硬くて厚くなり、結合剤が噴
霧し難く、しかも、製品費用が比較的高くなる。
【0007】 使い捨てのパーソナルケア製品への別のアプローチは、日本国東京の花王株式
会社に付与された米国特許第5,281,306号に開示されている。この特許
には、カルボキシル基を有する水溶性結合剤で処理された水に分散可能な繊維を
含む水分解可能な清拭シート、即ちウェットワイプが開示されている。この清拭
シートは、5%〜95%の水と共存できる有機溶媒及び95%〜5%の水を含有
する清拭剤で処理されている。好ましい有機溶媒は、プロピレングリコールであ
る。清拭シートは、湿潤強度を維持し、有機溶媒ベースの清拭剤中では分散しな
いが、水中では分散する。
【0008】 多くの特許に、水に分散可能又はトイレに流すことができる材料のための種々
のイオン及び感温性組成物が開示されているが、柔らかさ、可撓性、立体性、及
び弾性を有し、体温で体液(糞便を含む)の存在下でウィッキング性及び構造的
一体性があり、トイレに流された後に真の繊維分散性を有し、木の根又は下水管
の屈曲部で絡まらないようにされた分散可能な製品が必要とされている。また、
ライオン株式会社のものやキンバリークラークの係属中の出願のもののような公
知のイオン感応性ポリマーは、高いせん断速度において比較的高い粘度を有し、
このことが、スプレーによる塗布を不可能又は非実用的のものにしている。また
、当技術分野では、軟水及び硬水域を含む世界のあらゆる地域で水に分散可能な
トイレに流すことができる製品も必要とされている。更に、それを用いた製品の
湿潤性を低下させず、しかも、スプレーを用いて製品に容易且つ均質に塗布又は
浸透できる水に分散可能な結合剤も必要とされている。最後に、保存中には安定
であるとともに使用中には望ましいレベルの湿潤強度を維持し、しかも、有機溶
媒を比較的含まないか実質的に含まない湿潤化組成物で湿潤された水に分散可能
でトイレに流すことができるウェットワイプが必要とされている。このような製
品は、製品の安全性及び環境への配慮に妥協することなく比較的安価である必要
があり、以前の製品ではなり得なかったものである。
【0009】 (発明の開示) 本発明は、現在入手可能なイオン感応性ポリマー及び文献に記載されている他
のポリマーに伴って起こる上述の問題に対処するために開発されたイオン感応性
ポリマー製剤に関する。本発明のイオン感応性ポリマー製剤は、「トリガ特性」
を有し、この「トリガ特性」は、ポリマーが、濃度が約0.3%から10%であ
る一価の塩の溶液のような特定の種類及び濃度のイオンを含む湿潤組成中では不
溶性であるが、200ppm(100万分の1)までのカルシウムイオン及びマ
グネシウムイオンを含有する硬水のような二価の塩溶液を含む水で薄められると
可溶性とされることができるような特性である。カルシウムイオンによるイオン
架橋のため硬水中では分散性を失う一部のイオン感応性ポリマー製剤と異なり、
本発明のポリマー製剤は、カルシウムイオン及び/又はマグネシウムイオンに対
して比較的感応性が低い。その結果、本発明のポリマー製剤を含有するトイレに
流すことができる製品は、硬水中でも分散性を維持する。更に、本発明のイオン
感応性ポリマー製剤では、スプレーし易さ即ち高いせん断粘度の低下、製品の湿
潤性の改善、製品の硬さ又は粘着性の減少といった特性の改善をみることができ
る。
【0010】 本発明のポリマー製剤は、種々のパーソナルケア製品で身体側ライナ、流体分
配材料、流体取り込み材料(サージ)又はカバー原料のような用途に用いられる
空気堆積及び湿潤堆積不織布用の結合剤及び構成要素として有用である。本発明
のポリマー製剤は、トイレに流すことができるパーソナルケア製品、特に、清拭
剤、消毒剤等を含むワイプをはじめとした皮膚の清拭又はトリートメント、化粧
品除去、マニキュア除去、医療的ケアのような個人的に用いるウェットワイプの
ほか、ハード面の清拭、自動車ケアに用いられるワイプ用の結合剤材料として特
に有用である。トイレに流すことができる製品は、保存中及び使用中には一体性
又は湿潤強度を維持し、トイレに処分された後に塩の濃度が臨界レベル未満に低
下すると、分解又は分散する。処理に適切な基層には、しぼ寄せ又は非しぼ寄せ
ティシュのようなティシュ、コフォーム生成物、水圧交絡ウェブ、空気堆積マッ
ト、フラフパルプ、不織ウェブ、及びその複合体が含まれる。本発明に利用され
る非しぼ寄せティシュ及び成形立体ティシュウェブを生成するための方法は、1
997年8月15日にF.−J.Chenらにより出願された「湿潤弾性ウェブ
及びそれで作られた使い捨ての物品」と題され、同一出願人に譲渡された米国特
許出願第08/912,906号、1995年7月4日にChiuらに付与され
た米国特許第5,429,686号、1995年3月21日にS.J.Suda
llとS.A.Engelに付与された米国特許第5,399,412号、19
97年9月30日にWendtらに付与された米国特許第5,672,248号
、及び1997年3月4日にFarringtonらに付与された米国特許第5
,607,551号に見ることができる。尚、これらは全て、その全体を引用に
より本明細書に組み入れる。上記特許の成形ティシュ構造は、ウェットワイプに
良好な清拭性を付与するのに特に有用である。また、良好な清拭性は、他の基層
にある程度のテクスチャーを付け、テクスチャーを付けた布にエンボス加工、成
形、湿潤及び通気乾燥などを行うことによっても向上せることができる。
【0011】 空気堆積材料は、実質的に乾燥状態で、典型的には水平に移動するワイヤでで
きたスクリーン上に、繊維及び他の任意的な材料を含有する空気流を計量しなが
ら供給することにより形成することができる。繊維及び熱可塑材料の混合物を空
気堆積させるための適切なシステム及び装置は、例えば、1979年6月12日
に発行され、1984年12月25日に再発行米国特許第31,775号として
再発行された米国特許第4,157,724号(Persson)、1981年
7月14日に発行された米国特許第4,278,113号(Persson)、
1981年4月28日に発行された米国特許第4,264,289号(Day)
、1982年10月5日に発行された米国特許第4,352,649号(Jac
obsenら)、1982年10月12日に発行された米国特許第4,353,
687号(Hoslerら)、1985年1月22日に発行された米国特許第4
,494,278号(Kroyerら)、1986年12月9日に発行された米
国特許第4,627,806号(Johnson)、1987年3月17日に発
行された米国特許第4,650,409号(Nistriら)、及び1988年
2月16日に発行された米国特許第4,724,980号(Farley)、及
び1987年2月3日に発行された米国特許第4,640,810号(Laur
senら)に開示されている。
【0012】 本発明はまた、カバー原料(ライナ)、取り込み(サージ)材料及びウェット
ワイプを含む水に分散可能な不織布を製造する方法を開示し、この不織布は、上
述の独特なポリマー製剤を結合剤組成物として用いることによって、典型的な硬
水に見られる濃度より実質的に大きい特定の濃度の1価イオンのような第1のイ
オン組成物を有する流体内で安定である。得られる不織布は、米国及び世界中の
トイレに見られる水の硬度に関係なく、トリガされることができるようにイオン
感応性を調整したことにより、トイレに流すことができ、水に分散可能である。
また、本発明による分散可能な製品は、柔らかさ及び可撓性の特性を改善するこ
ともできる。また、このような製品は、粘着性が減少する。実施形態のいくつか
では、このような物品を処理するポリマー製剤は、スプレーし易さの特性が改善
することができ、これにより、ポリマーの製品上の分配及び製品内への浸透が改
善され、塗布の容易さに加え、費用削減にもつながる。
【0013】 更に、本発明は、ウェットワイプのための改良湿潤化組成物を開示する。本発
明のポリマー製剤を用いるウェットワイプは、貯蔵の間には安定であるとともに
使用中には望ましいレベルの湿潤強度を維持し、有機溶媒を比較的含まないか、
実質的に含まない湿潤化組成物又は清拭剤で湿潤される。 本発明のこのような特徴及び利点は、開示された実施形態の以下の詳細な説明
及び添付の図面及び特許請求の範囲を検討することにより明らかになるであろう
【0014】 (発明を実施するための最良の形態) トイレに流すことができるか、水に分散可能なパーソナルケア製品に用いるの
に適する効果的なイオン感応性製剤であるためには、製剤は、(1)機能的であ
り、即ち、制御された条件下では湿潤強度を維持するとともに、世界中のトイレ
及び流しに見られるような軟水又は硬水に素早く溶解又は分散し、(2)安全で
あり(毒性が無く)、(3)比較的経済的であることが望ましい。前述の因子に
加え、イオン感応性の製剤は、ウェットワイプのような不織基層用の結合剤組成
物として用いられるときには、(4)商業ベースで処理されることができ、即ち
、スプレーなどにより大規模ベースで比較的素早く塗布することができるために
、結合剤組成物が、高いせん断に対して比較的粘度が小さい必要があり、(5)
許容可能なレベルのシート又は基層湿潤性を与え、(6)製品の可撓性を向上さ
せたり、粘着性を減少させたりして製品の感触を向上させることが望ましい。本
発明のウェットワイプを処理する湿潤化組成物により、前述の利点のいくつかが
もたらされ、それに加えて、(7)皮膚刺激の減少又は他の利点のような皮膚ケ
アの改善、(8)手触りの改善、及び(9)使用中の皮膚の摩擦と潤滑性(皮膚
すべり)との間のバランスを取ることによる清拭性の向上のうちの1つ又はそれ
以上がもたらされる。本発明のイオン感応性ポリマー製剤及びそれで作られた物
品、特に次に述べる特定の湿潤化組成物を含むウェットワイプは、上の基準の多
く又は全てを満たすことができる。当然、本発明の範囲内に含まれるためには、
本発明の好ましい実施形態の利点が全て満たされることが必要とされるわけでは
ない。
【0015】 本発明のポリマー製剤は、イオン感応性ポリマーのような単一のトリガ可能ポ
リマー、又はトリガ可能ポリマー及びコバインダーのような2つ又はそれ以上の
異なるポリマーで形成することができる。本発明のポリマー製剤の少なくとも1
つのポリマーは、イオン感応ポリマーであることが望ましい。イオン感応ポリマ
ーは、当技術分野では公知であり、水中に存在するイオンの種類及び量によって
水溶性が変化するあらゆるポリマーを含む。本発明で有用なイオン感応ポリマー
は、ライオンのアクリル酸ターポリマーのような上に論じたライオンのポリマー
に限定されず、キンバリークラークワールドワイド・インコーポレーテッドに譲
渡された係属中の出願09/223,999号のスルホン酸陰イオン修飾アクリ
ル酸ターポリマー、2000年5月4日に出願され、「イオン感応性で硬水に分
散可能なポリマー及びその用途」と題されており、同じくキンバリークラークワ
ールドワイド・インコーポレーテッドに譲渡された、同時係属米国特許出願第 号(KC番号15851、J&A番号11302−0481、速達ラ
ベル番号EL498682165USとして識別される)のアクリル酸遊離ポリ
マーのほか、2000年3月28日にMurnickらに付与され、同じくキン
バリークラークワールドワイド・インコーポレーテッドに譲渡された米国特許第
6,043,317号のポリマーをはじめとするイオン及び化学物質に感応性の
ある他のポリマーが含まれる。尚、これらの開示事項は、その全体を引用により
本明細書に組み入れる。
【0016】 他の公知のトリガ可能なポリマーには、感温性及び感熱性ポリマーのほか、1
999年9月7日にPomplunらに付与され、キンバリークラークワールド
ワイド・インコーポレーテッドに譲渡された米国特許第5,948,710号に
論じられているようなトイレの便器又は他の水源に分散補助剤を加えると分散可
能となるポリマーが含まれる。Pomplunらは、ポリマーを水中で分解可能
にする他の手段は、温度変化を利用することによることを記している。特定のポ
リマーは、曇り点温度を示す。その結果、このようなポリマーは、曇り点である
特定の温度で溶液から沈殿することになる。このようなポリマーを用いて、特定
の温度を越える水中では不溶性であるが、低温の水中では可溶性となるため分解
可能となる繊維を形成することができる。その結果、体温(37℃)又はほぼ体
温の尿のような体液中では分解しないが、体温より低い温度、例えば室温(23
℃)の水中に入れられると分解することになるポリマーを選択又はブレンドする
ことが可能となる。このようなポリマーの例は、ポリビニルメチルエーテルであ
り、その曇り点は34℃である。このポリマーは、37℃の尿のような体液に曝
されても、この温度は、曇り点(34℃)より高いため、分解することにはなら
ない。しかしながら、ポリマーは、室温(23℃)の水中に入れられると、今度
は曇り点より低い温度の水に曝されているため、時間と共に溶液に戻ることにな
る。その結果、ポリマーは、分解し始めることになる。ポリビニルメチルエーテ
ル及びコポリマーのブレンドも同様に考えることができる。他の冷水に可溶なポ
リマーには、日本国大阪の日本合成化学株式会社から供給されるポリ(ビニルア
ルコール)グラフトコポリマーが挙げられ、これらは、Ecomaty AX2
000、AX10000及びAX300Gとコード化されている。
【0017】 イオン感応性ポリマー イオン感応性のライオンのポリマー及び上に引用したキンバリークラークワー
ルドワイド・インコーポレーテッドの係属中の出願及び米国特許のイオン感応性
ポリマーは、本発明で有用である。キンバリークラークワールドワイド・インコ
ーポレーテッドに譲渡された同時係属特許出願第09/223,999号のスル
ホン酸陰イオン修飾アクリル酸ターポリマーは、ライオン株式会社のポリマー及
び技術文献に引用した他のポリマーと異なり、約10ppm未満のCa2+及び/
又はMg2+から約200ppmまでのCa2+及び/又はMg2+を含む水中で可溶
性であるため、このターポリマーが望ましい。係属中の出願のポリマーは、ポリ
マーの陰イオンと水中の陽イオンとの間に起こる可能性がある強い相互作用を最
低限にするように調合される。この強い相互作用は、R.G.Pearsonが
、「アメリカ化学学会誌」第85巻3533頁(1963年)において、又はN
.S.Isaacsが、ニューヨークのLongman Scientific
and Technical with John Wiley&Sons,
Inc.により出版された教科書「物理有機化学」(1987年)において提唱
した硬い酸塩基及び柔らかい酸塩基理論により説明することができる。硬い陰イ
オン及び硬い陽イオンは、互いに強く相互作用する。また、柔らかい陰イオン及
び柔らかい陽イオンも、互いに強く相互作用する。しかしながら、柔らかい陰イ
オン及び硬い陽イオン、及びその逆は、互いに弱く相互作用する。ライオンのポ
リマーでは、アクリル酸ナトリウムのカルボン酸陰イオンが硬い陰イオンであり
、中程度硬水及び硬水に存在する硬い陽イオンであるCa2+及び/又はMg2+
強く相互作用する。カルボン酸陰イオンをスルホン酸陰イオンのような柔らかい
陰イオンと置き換えることにより、イオントリガ可能なポリマーの陰イオンと、
中程度硬水及び硬水に存在する硬い陽イオンであるCa2+及び/又はMg2+との
間の相互作用が減少する。
【0018】 本明細書で用いる場合、「軟水」という用語は、2価イオンの含量が約10p
pm未満である水を言う。本明細書で用いる場合、「中程度硬水」という用語は
、2価イオンの含量が約10から約50ppmである水を言う。本明細書で用い
る場合、「硬水」という用語は、2価イオンの含量が約50ppmを超え、約2
00ppmまでである水を言う。疎水/親水バランス及びポリマー組成のほか、
製剤を形成するポリマーの組み合わせを制御することにより、使用中には望まし
い結合強度を有し、水中では水に分散可能であるイオン感応性ポリマー製剤が生
成される。イオン感応性ポリマーは、ターポリマーのようなコポリマーとされる
ことができる。
【0019】 本発明のイオン感応性アクリル酸コポリマーは、フリーラジカル重合化してコ
ポリマーに、詳細にはターポリマーになることができるアクリル酸モノマー及び
アクリル酸エステル(アクリル酸アルキル)モノマーの何らかの組み合わせを含
むことができる。適切なアクリル酸モノマーには、アクリル酸及びメタクリル酸
が含まれるが、これに限定されない。適切なアクリル酸モノマーには、炭素原子
数1〜18のアルキル基又は炭素原子数3〜18のシクロアルキル基を有するア
クリル酸エステル及びメタクリル酸エステルが含まれ、炭素原子数1〜12のア
ルキル基又は炭素原子数3〜12のシクロアルキル基を有するアクリル酸エステ
ル及び/又はメタクリル酸エステルが、単一又は組み合わせて用いられることが
好ましいが、これに限定されない。他の適切なモノマーには、アクリルアミド、
N,N−ジメチルアクリルアミド、N−エチルアクリルアミド、N−イソプロピ
ルアクリルアミド、及びヒドロキシメチルアクリルアミドのようなアクリルアミ
ド及びメタクリルアミドベースのモノマー;N−ビニルピロリジノン;N−ビニ
ルホルムアミド;及び、メタクリル酸ヒドロキシエチル及びアクリル酸ヒドロキ
シエチルのようなアクリル酸ヒドロキシアルキル及びメタクリル酸ヒドロキシア
ルキルが含まれるが、これに限定されない。他の適切なアクリル酸モノマー及び
アクリル酸エステルモノマーが、日本国東京のライオン株式会社に譲渡された米
国特許第5,317,063号に開示されている。尚、この特許の開示事項は、
本明細書において、その全体を参考文献として援用する。特に好ましいアクリル
酸ターポリマーは、ライオン株式会社から入手可能なLION SSB−3bで
ある。(別の実施形態では、イオン感応性ポリマーは、アクリル酸又はその誘導
体以外のモノマーから形成され、アクリル酸、メタクリル酸、及びその塩を比較
的含まない。)
【0020】 本発明のアクリル酸コポリマー中のモノマーの相対量は、得られるポリマーの
所望の特性に応じて様々とされることができる。コポリマー中のアクリル酸モノ
マーのモルパーセントは、約70モルパーセントまでとされる。詳細には、コポ
リマー中のアクリル酸モノマーのモルパーセントは、約15から約50モルパー
セントまでとされる。最も詳細には、コポリマー中のアクリル酸モノマーのモル
パーセントは、約25から約40モルパーセントまでとされる。
【0021】 更に詳細には、本発明で有用なアクリル酸コポリマーの例としては、10重量
パーセントから90重量パーセント、望ましくは20重量パーセントから70重
量パーセントのアクリル酸及び/又はメタクリル酸と、炭素原子数1〜18のア
ルキル基又は炭素原子数3〜18のシクロアルキル基を有する90重量パーセン
トから10重量パーセント、望ましくは80重量パーセントから30重量パーセ
ントのアクリル酸エステル及び/又はメタクリル酸エステルとのコポリマーで、
1から60モルパーセント、望ましくは5から50モルパーセントのアクリル酸
及び/又はメタクリル酸が中和されて塩を形成したもの、又は、30重量パーセ
ントから75重量パーセント、望ましくは40重量パーセントから65重量パー
セントのアクリル酸と、炭素原子数8〜12のアルキル基を有する5重量パーセ
ントから30重量パーセント、望ましくは10重量パーセントから25重量パー
セントのアクリル酸エステル及び/又はメタクリル酸エステルと、炭素原子数2
〜4のアルキル基を有する20重量パーセントから40重量パーセント、望まし
くは25重量パーセントから35重量パーセントのアクリル酸エステル及び/又
はメタクリル酸エステルとのコポリマーで、1から50モルパーセント、望まし
くは2から40モルパーセントのアクリル酸が中和されて塩を形成したものが挙
げられる。
【0022】 本発明のアクリル酸コポリマーは、平均分子量を有し、これは、ポリマーの最
終的利用に依存する。本発明のアクリル酸コポリマーの重量平均分子量は、約1
0,000から約5,000,000までの範囲である。詳細には、本発明のア
クリル酸コポリマーの重量平均分子量は、約25,000から約2,000,0
00まで、更に詳細には約200,000から約1,000,000までの範囲
である。
【0023】 本発明のアクリル酸コポリマーは、種々の重合化法、望ましくは溶液重合化法
により調製することができる。重合化法に適切な溶媒には、メタノール及びエタ
ノール及びプロパノールのような低級アルコール、水と1つ又はそれ以上の上記
低級アルコールとの混合溶媒、及び、水と1つ又はそれ以上のアセトン又はメチ
ルエチルケトンのような低級ケトンとの混合溶媒が含まれるが、これに限定され
ない。
【0024】 本発明の重合法では、どのような重合開始剤を用いることもできる。特定の開
始剤は、重合温度、溶媒、及び用いるモノマーを含む多数の因子によって選択さ
れるが、これに限定されない。本発明で用いるのに適切な重合開始剤には、2,
2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニ
トリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2−
アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒドロクロリド、2,2−アゾビス(N,
N’−ジメチレンイソブチルアミジン、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、
及び過酸化水素水が含まれるが、これに限定されない。重合開始剤の量は、望ま
しくは、存在するモノマーの総量に基づき約0.01から5重量パーセントまで
の範囲とされることができる。 重合温度は、重合溶媒、モノマー、及び用いる開始剤により様々とされること
ができるが、一般に、約20℃から約90℃までの範囲とされる。重合時間は、
一般に、約2から約8時間までの範囲とされる。
【0025】 本発明によるスルホン酸陰イオン修飾アクリル酸コポリマーには、1つ又はそ
れ以上のスルホン酸塩含有モノマーと共に本発明のアクリル酸コポリマーに組み
込まれるアクリル酸又はメタクリル酸のような親水性モノマーが含まれる。この
ようなモノマーのスルホン酸陰イオンは、スルホン酸陰イオンの負の電荷が、3
つの酸素原子及び大きなイオウ原子にわたって非局在化しているのに対し、カル
ボン酸陰イオンではわずか2つの酸素原子及び小さい炭素原子であるため、カル
ボン酸陰イオンより柔らかい。このような柔らかいスルホン酸陰イオンを含有す
るモノマーは、硬水に存在する多価イオン、特にCa2+及びMg2+イオンとの相
互作用が少ない。適切なスルホン酸塩含有モノマーには、2−アクリルアミド−
2−メチル−1−プロパンスルホン酸(AMPS)及び2−アクリルアミド−2
−メチル−1−プロパンスルホン酸の有機又は無機塩、例えば2−アクリルアミ
ド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸のアルカリ土類金属塩及び有機アミン
塩、特に、2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸のナトリ
ウム塩(NaAMPS)が含まれるが、これに限定されない。他の適切なスルホ
ン酸塩含有モノマーには、2−メチル−2−プロペンスルホン酸、ビニルスルホ
ン酸、スチレンスルホン酸、メタクリル酸2−スルホプロピル及びアクリル酸3
−スルホプロピル、及び、その有機又は無機塩、例えばアルカリ土類金属塩及び
水酸化アルキルアンモニウム(アルキル基はC1〜C18)のような有機アミン塩
が含まれるが、これに限定されない。イオン感応性ポリマーの疎水性/親水性バ
ランスを維持するために、1つ又はそれ以上の疎水性モノマーをポリマーに加え
る。
【0026】 本発明のイオン感応性スルホン酸陰イオン修飾アクリル酸コポリマーは、次の
モノマー、即ち、アクリル酸、メタクリル酸、又はその組み合わせ;2−アクリ
ルアミド−メチル−1−プロパンスルホン酸(AMPS)及びその有機又は無機
塩、例えばそのナトリウム塩(NaAMPS);アクリル酸ブチル;及びアクリ
ル酸2−エチルヘキシルを含むモノマーから生成することができる。本発明のイ
オン感応性スルホン酸陰イオン修飾アクリル酸コポリマーは、アクリル酸;AM
PS、NaAMPS又はその組み合わせ;アクリル酸ブチル;及びアクリル酸2
−エチルヘキシルから生成されることが望ましい。各モノマーが、スルホン酸陰
イオン修飾アクリル酸コポリマーに、以下のモルパーセント、即ち、アクリル酸
が約35から80モルパーセント未満まで、AMPS又はNaAMPSが0を越
え約20モルパーセントまで、アクリル酸ブチルが0を越え約65モルパーセン
トまで、アクリル酸2−エチルヘキシルが0を越え約45モルパーセントまでで
存在することが望ましい。詳細には、各モノマーは、スルホン酸陰イオン修飾ア
クリル酸コポリマー内に、次のモルパーセント、即ち、アクリル酸が約50から
約67モルパーセント、AMPS又はNaAMPSが0を越え約10モルパーセ
ントまで、アクリル酸ブチルが約15から約28モルパーセントまで、アクリル
酸2−エチルヘキシルが約7から約15モルパーセントまでで存在する。最も詳
細には、各モノマーは、スルホン酸陰イオン修飾アクリル酸コポリマー内に、次
のモルパーセント、即ち、アクリル酸が約57から約66モルパーセント、AM
PS又はNaAMPSが約1から約6モルパーセントまで、アクリル酸ブチルが
約15から約28モルパーセントまで、アクリル酸2−エチルヘキシルが約7か
ら約13モルパーセントまで、特に、アクリル酸が約60モルパーセント、AM
PS又はNaAMPSが約5モルパーセント、アクリル酸ブチルが約24.5モ
ルパーセント、及びアクリル酸2−エチルヘキシルが約10.5モルパーセント
で存在する。
【0027】 AMPSをモノマーの1つとして用いる場合には、酸性成分を少なくとも部分
的に中和することが望ましい。何らかの無機塩基又は有機塩基を中和剤として用
い、酸性成分を中和することができる。中和剤の例としては、水酸化ナトリウム
、水酸化カリウム、水酸化リチウム及び炭酸ナトリウムのような無機塩基、及び
、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、ジエチルアミノエタノール、ア
ンモニア、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、モルホ
リンのようなアミンが含まれるが、これに限定されない。好ましい中和剤として
は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、又はその組み合わせが挙げられる。
【0028】 また、塩感応性を有するスルホン酸塩修飾コポリマーも、アクリル酸由来のタ
ーポリマーのコポリマーのような既存のポリマーをスルホン化することにより生
成することができる。ポリマーをスルホン化する方法は、当技術分野では公知で
ある。スルホン化又は硫酸化ポリマーの製造方法は、1971年11月にSch
welgerに付与された米国特許第3,624,069号、1983年12月
6日にVaronaに付与された米国特許第4,419,403号、1996年
6月4日にShetに付与された米国特許第5,522,967号、1980年
9月2日にWallesに付与された米国特許第4,220,739号、199
8年7月21にMotleyらに付与された米国特許第5,783,200号の
ほか、次の特許、即ち、米国特許第2,400,720号、第2,937,06
6号、第2,786,780号、第2,832,696号、及び第3,740,
258号に開示されている。これらの特許は、全て、引用により本明細書に組み
入れる。硫酸化及びスルホン化(例えば、スルファミン酸処理、塩化チオニル又
はクロロスルホン酸との反応、又は三酸化イオウへの暴露)の原理は、Samu
el ShoreとD.R.Bergerによる「硫酸アルコールと硫酸アルコ
ールエーテル」(「陰イオン界面活性剤」第1部、Warner M.Linf
ield編、ニューヨークMarcel Dekker,Inc.1976年1
35〜149ページ)、及びBen E.Edwardsによる「スルホン化及
び硫酸化のメカニズム」(「陰イオン界面活性剤」第1部、Warner M.
Linfield編、ニューヨークMarcel Dekker,Inc.19
76年111〜134ページ)に開示された経路に含まれる。この2つの文献は
、引用により本明細書に組み入れる。
【0029】 本発明の他の実施形態では、上述のイオン感応性ポリマー製剤が、トイレに流
すことができる製品及び/又はトイレに流すことができない製品用の結合剤材料
として用いられる。米国内でトイレに流すことができる製品の結合剤材料として
有効とされるために、本発明のイオン感応性ポリマー製剤は、乾燥状態又は1価
のイオンが比較的低濃度のときには安定のままでその一体性を維持するが、約2
00ppmまでの2価のイオン、特にカルシウムイオン及びマグネシウムイオン
を含有する水中では可溶性となる。望ましくは、アクリル酸コポリマーをはじめ
とする本発明のイオン感応性ポリマー製剤は、1価イオン含有する少なくとも約
0.3重量パーセントの1つ又はそれ以上の無機及び/又は有機塩を含む塩溶液
中では不溶性である。更に望ましくは、アクリル酸コポリマーをはじめとする本
発明のイオン感応性ポリマー製剤は、1価イオン含有する約0.3重量パーセン
トから約5.0重量パーセントまでの1つ又はそれ以上の無機及び/又は有機塩
を含む塩溶液中では不溶性である。更に望ましくは、アクリル酸コポリマーをは
じめとする本発明のイオン感応性ポリマー製剤は、1価イオン含有する約1重量
パーセントから約3.0重量パーセントまでの1つ又はそれ以上の無機及び/又
は有機塩を含む塩溶液中では不溶性である。適切な1価イオンとしては、Na+
イオン、K+イオン、Li+イオン、NH4 +イオン、低分子量4級アンモニウム化
合物(例えば全ての側鎖の炭素数が5未満のもの)、及びその組み合わせが挙げ
られるが、これに限定されない。
【0030】 他の実施形態では、スルホン酸陰イオン修飾アクリル酸コポリマーをはじめと
する本発明のイオン感応性ポリマー製剤は、1価イオン含有する少なくとも約1
重量パーセントの1つ又はそれ以上の無機及び/又は有機塩を含む塩溶液中では
不溶性である。望ましくは、スルホン酸陰イオン修飾アクリル酸ターポリマーを
はじめとする本発明のイオン感応性ポリマー製剤は、1価イオン含有する約1重
量パーセントから約5.0重量パーセントまでの1つ又はそれ以上の無機及び/
又は有機塩を含む塩溶液中では不溶性である。更に望ましくは、スルホン酸陰イ
オン修飾アクリル酸ターポリマーをはじめとする本発明のイオン感応性ポリマー
製剤は、1価イオン含有する約1重量パーセントから約3.0重量パーセントま
での1つ又はそれ以上の無機及び/又は有機塩を含む塩溶液中では不溶性である
。適切な1価イオンとしては、Na+イオン、K+イオン、Li+イオン、NH4 +
イオン、低分子量4級アンモニウム化合物(例えば全ての側鎖の炭素数が5未満
のもの)、及びその組み合わせが挙げられるが、これに限定されない。
【0031】 アメリカ化学学会により行われた最近の研究に基づくと、米国内の水の硬度は
大幅に異なり、CaCO3濃度は、軟水のほぼゼロから高度硬水の約500pp
mのCaCO3(約200ppmのCa2+イオン)までの範囲である。ポリマー
製剤が国内(及び全世界中)で確実に分散可能とするために、本発明のイオン感
応性ポリマー製剤は、約50ppmまでのCa2+及び/又はMg2+イオンを含有
する水中では可溶性であることが望ましい。更に望ましくは、本発明のイオン感
応性ポリマー製剤は、約100ppmまでのCa2+及び/又はMg2+イオンを含
有する水中で可溶性とされる。更に望ましくは、本発明のイオン感応性ポリマー
製剤は、約150ppmまでのCa2+及び/又はMg2+イオンを含有する水中で
可溶性とされる。更に望ましくは、本発明のイオン感応性ポリマー製剤は、約2
00ppmまでのCa2+及び/又はMg2+イオンを含有する水中で可溶性とされ
る。 各種のポリマー/界面活性剤系を用いて、スルホン基又はカルボキシル基成分
を必要とせずに、イオン感応性ライオンのポリマー及び同時係属特許出願第09
/223,999号のイオン感応性のスルホン酸陰イオン修飾アクリル酸ターポ
リマーと同じ機能性を持たせることができる。他の系について以下に説明する。
【0032】 Ca++と適合しないことができる「柔らかい」陰イオンとしてのホスホン酸基
、チオホスホン酸基、又は他の有機リン基を含有するリン酸化ポリマーは、本発
明のイオン感応性ポリマーとして用いることができる。これには、1価の塩又は
他の電解質を存在させることにより不溶性にされる修飾セルロース又はセルロー
ス誘導体及び関連ゴムを含むことができる。実施形態の1つでは、CMCのよう
な可溶性セルロース誘導体は、リン酸化されて不溶性にされ、イオン強度が高い
か、適切なpHである溶液中ではイオン感応性ポリマー製剤として有用とされる
ことができるが、水道水には分散可能である。他の実施形態では、陰イオン性又
は両性とされることができるアミノホスフィン酸基をポリマーに付加する。アミ
ノホスフィン酸基は、次亜リン酸塩を1級アミンと共に縮合することにより付加
することができる。また、Guenther W.Wasowによる「リン含有
陰イオン界面活性剤」(「陰イオン活性剤」有機化学、Helmut W.St
ache編、ニューヨークMarcel Dekker、1996年、589〜
590ページ)に記載されているように、クロロメチルホスフィン酸とアミンと
の反応でも有用な陰イオン基を生じることができる。前記書籍の551〜629
ページを占めるWasowによる章全体には、有用なリン基を含むポリマーを生
成することと同等の別の技術が載せられており、これは、引用により本明細書に
組み入れる。
【0033】 リン酸化セルロース繊維を調製する別の方法は公知である。このような方法は
、CMCに適合させるようにすることができ、そうすることによって、このCM
Cは、結合剤として働くことができる。典型的な方法は、1973年6月19日
にBernardinに付与された米国特許第3,739,782号に開示され
ている。他の「柔らかい」陰イオン基を有するように修飾されたセルロース及び
合成又は天然ポリマーも、本発明のイオン感応性ポリマーとして有用とされるこ
とができる。 また、既に有用な陰イオン基を備えている天然ポリマーも、本発明で有用とさ
れることができる。このようなポリマーとしては、寒天及びカラギーナンが挙げ
られ、これらは複数の硫酸エステル基を有する。これらは、必要ならば、付加的
に陰イオン基を有するように更に修飾することができる(例えば、スルホン化、
リン酸化等)。
【0034】 スルホン酸基及びホスホン酸基両方のような2つ又はそれ以上の異なる柔らか
い陰イオン基を有するポリマーでは、ポリマーの強度、イオン感応性、及び分散
性を最適にするように異なる陰イオンの相対量を調節することができ、これらも
、本発明で有用である。また、これには、双性及び両性化合物も含まれる。特に
、両性高分子電解質は、等電点より上又は下では容易に可溶であるが、等電点で
は不溶性であり、電解質及びpHに基づくトリガ機構となる可能性を持つ。両性
高分子電解質の例には、メタクリル酸とアリルアミンとのコポリマー、メタクリ
ル酸と2−ビニルピリジンとのコポリマー、ペンダント両性基を有するポリシロ
キサンイオノマー、及びSalamoneらのコモノマーのイオン対(IPC)
のような双性モノマー塩から直接形成されたポリマーが含まれるが、これに限定
されない。尚、これらは全て、Irja Piirmaにより「ポリマー界面活
性剤」(ニューヨークMarcel Dekker,Inc.1992年251
〜254ページ)に開示されており、これは、引用により本明細書に組み入れる
。 塩析することができるタンパクであって、任意的に、付加的な柔らかいイオン
基を有するように修飾されたものは、本発明のイオン感応性ポリマーとして有用
とされることができる。
【0035】 高濃度(硬水に見ることができる250ppm又はそれ未満のレベルよりはる
かに高い)のカルシウムイオンにより、結合剤が不溶性となるが、硬水によって
も、カルシウムイオンが十分に希釈されれば結合剤が分散可能となるアルギン誘
導体又は天然スルホン化ポリマーを含むもののような系は、本発明で有用とされ
る。このように、本発明のイオン感応性結合剤は、臨界濃度を超える1価の金属
イオンを含む溶液に不溶性であることが望ましいが、実施形態のいくつかでは、
有用なイオン感応性結合剤は、臨界濃度を超える2価の金属イオンを含む溶液に
不溶性であるが、2価の金属イオン濃度が約200ppm、詳細には約100p
pmに低下すると可溶性になることにより、イオン感応性ポリマーを結合剤とし
て含む繊維基層が、2価金属イオンの濃度が高い溶液中では良好な湿潤強度を有
し、しかも、硬水又は中程度硬水中で水に分散可能となるようにされる。このよ
うに、予め湿らせたワイプの湿潤強度を失わせ、硬水でもトイレに流すことが可
能になるトリガ機能は、1価又は2価の金属イオン、特にアルカリ金属イオンが
1価のイオン、例えば好ましくはナトリウムにより希釈されることによるように
することができる。天然ポリマー及びゴムは、イオン感応性結合剤として用いる
のに適合するようにすることができ、これらは、R.L.WhistlerとJ
.N.BeMillerにより「工業用ゴム」(ニューヨークAcademic
Press,Inc.1973年)に記載されており、引用により本明細書に
組み入れる。カルシウムイオンの存在下で硬くなるかゲルを形成する天然ポリマ
ーは、以下に記載する。
【0036】 アルギン(薬用錠剤の結合剤に用いたときの報告されている挙動(Whist
lerとBeMillerの62頁参照)に基づくと、良好な分散性を有するた
めにはアルギン酸ナトリウム及びアルギン酸カルシウムの形であることが必要な
こともある。)は、アルギン酸、アルギン酸カルシウムとして、又は一般に殆ど
の多価金属の塩としては不溶性であるが、アルギン酸ナトリウムとして、又は低
分子量アミン又は4級アンモニウム化合物(67頁)との塩としては可溶性であ
るため、これは、本発明で有用とされることができる。この材料は、特に、亜鉛
が不溶化金属イオンである場合に用いることができる。 他の有用なポリマーには、カラギーナン及びイリドフィカン(Iridoph
ycan)が含まれ、これらは、いずれも硫酸エステルを含む海草誘導体である
。 セルロースをはじめとする天然ポリマー及び合成ポリマーはいずれも、スルホ
ン酸基、ホスホン酸基、及びカルボキシル基のような、適切な種類及び濃度のイ
オンの存在下で他の分子に架橋することができる陰イオン基を備えることができ
る。本発明の清拭物品を便器に入れることなどによりイオン濃度が実質的に変化
すると、物品は、強度が下がり、分解することができる。
【0037】 イオン感応性ポリマーには、所定の条件下の水性環境内で分散可能であるが、
全ての水性環境で分散可能というわけではないものが含まれる。例として、アル
カリ性で分散可能又は生理食塩水で不溶性である材料が挙げられる。例えば、E
astman AQコポリマー(テネシー州キングスポートにあるイーストマン
・ケミカル・カンパニー)は、脱イオン水には分散可能であるが、生理食塩水に
は不溶性とされることができる。このようなコポリマーは、体液を吸収すること
が意図されているおむつのような物品に用いることが提案されている。このよう
なポリマーに関する他の情報は、1997年5月14日に公開されたS.U.A
hmedによる欧州特許出願第773,315−A1号の「水溶性ポリアミドを
含む不織ウェブ及びそれで作られた物品」から得られる。 有用な両性高分子電解質には、塩化ナトリウム濃度に対し感応性の高いポリア
クリルアミドベースのコポリマーが含まれる。
【0038】 その開示事項を本明細書において参考文献として援用した米国特許第3,93
9,836号には、布に良好な乾燥引張強度を付与し、そのような布が、典型的
には血液、月経液、又は尿のような体液である塩の溶液に接触するとき、その強
度が、相当な程度維持されるようにし、しかも、水には容易に分散可能である硫
酸化セルロースエステル樹脂のアルカリ塩が記載されている。この樹脂の硫酸置
換の程度は、0.10から0.45までである。その開示事項を本明細書におい
て参考文献として援用した米国特許第4,419,403号には、セルロースの
コロイド状硫酸エステルが、効果的な水分散可能な結合剤として用いられており
、この結合剤は、硫酸置換の程度が’836号特許より遥かに高い。’403号
特許の結合剤は、カリウムイオンが存在するとゲルを形成する。使い捨てのポリ
マー及びウェットワイプに関連する他の特許としては、米国特許第4,117,
187号、第5,417,977号、第4,309,469号、第5,317,
063号、第5,312,883号、第5,384,189号、第5,543,
488号、第5,571,876号、第5,709,940号、第5,718,
790号が挙げられる。尚、これらの開示事項は、引用により本明細書に組み入
れる。
【0039】 コバインダーポリマー 上述のように、本発明のポリマー製剤は、単一のイオン感応性ポリマー、又は
少なくとも1つのポリマーがイオン感応性ポリマーである2つ又はそれ以上の異
なるポリマーで形成される。第2のポリマーは、コバインダーポリマーとするこ
とができる。コバインダーポリマーは、イオン感応性ポリマーと組み合わされた
とき、望ましくはコバインダーポリマーの大部分が、イオン感応性ポリマー内に
分散する、即ち、イオン感応性ポリマーが、望ましくは連続相となり、コバイン
ダーポリマーが、望ましくは不連続相となる種類であり、そのような量とされる
。また、コバインダーポリマーは、いくつかの付加的な基準も満たすことができ
ることが望ましい。例えば、コバインダーポリマーは、イオン感応性ポリマーの
ガラス転移温度より低いガラス転移温度、即ちTgを有することができる。更に
又はそれに代えて、コバインダーポリマーは、水に不溶性とすることができるか
、イオン感応性ポリマーのせん断粘度を減少させることができる。コバインダー
は、トリガ可能なポリマーの固形質量に比較し、約45%又はそれ以下、詳細に
は約30%又はそれ以下、更に詳細には約20%又はそれ以下、更に詳細には約
10%又はそれ以下のレベルで存在することができ、典型的な範囲は、約1%か
ら約45%まで又は約25%から約35%までのほか、約1%から約20%まで
又は約5%から約25%までである。存在するコバインダーの量は、水不溶性の
結合又はフィルムを形成する可能性のあるコバインダーに対しては、十分に少な
くし、コバインダーが、処理基層の分散性を弱めるために、架橋、即ち不溶性結
合を十分に生成することができない不連続相のままであるようにする必要がある
。実施形態の1つでは、本発明のイオン感応性ポリマー製剤は、約75重量パー
セントのアクリル酸ターポリマー及び約25重量パーセントのポリ(エチレン−
酢酸ビニル)のコバインダーを含むことができる。
【0040】 コバインダーポリマーは、イオン感応性ポリマーと組み合わされると、イオン
感応性ポリマーとコバインダーポリマーの組み合わせがスプレー可能とされる程
度まで、イオン感応性ポリマーのせん断粘度を減少させることになることが望ま
しいが、必ずしもそうである必要はない。スプレー可能とは、スプレーにより不
織繊維基層にポリマーを塗布することができ、基層全体にわたるポリマーの分布
及び基層内へのポリマーの浸透が、ポリマー製剤が基層に均質に塗布されるよう
になることを意味する。 コバインダーポリマーは、エマルジョンラテックスの形にすることができる。
このようなラテックスエマルジョンに用いられる界面活性剤系は、イオン感応性
ポリマーの分散性に実質的に干渉しないようなものである必要がある。
【0041】 実施形態の幾つかでは、イオン感応性ポリマーとコバインダーポリマーとの組
み合わせは、物品に塗布すると、イオン感応性ポリマーのみを塗布した物品と比
較し、その物品の剛性を減少させる。スルホン酸陰イオン修飾アクリル酸ターポ
リマーのようなイオン感応性ポリマーは、ウェットワイプを形成する目的で木材
パルプの空気堆積層のような不織基層に塗布すると、不織シートは、乾燥基層の
脆弱さにより適合能力が損なわれる可能性がある場合には、望ましくない大きさ
の剛性を有することがあり、これが、乾燥製品の手触り又は加工中の乾燥ウェブ
の処理に有害な影響を及ぼすことが見出されている。イオン感応性ポリマーとコ
バインダーポリマーとを組み合わせることにより、このような物品の剛性を減少
させることができる。 本発明のコバインダーポリマーの平均分子量は、ポリマーの最終的な利用に応
じ様々とされることができる。望ましくは、コバインダーポリマーの重量平均分
子量は、約500,000から約200,000,000までの範囲である。更
に望ましくは、コバインダーポリマーの重量平均分子量は、約500,000か
ら約100,000,000までの範囲である。
【0042】 上述の基準の多く又は全てを満たすことができるコバインダーポリマーには、
ポリ(エチレン−酢酸ビニル)、ポリ(スチレン−ブタジエン)、ポリ(スチレ
ン−アクリル)、ビニルアクリルターポリマー、ネオプレン、ポリエステルラテ
ックス、アクリルエマルジョンラテックス、ポリ塩化ビニル、エチレン−塩化ビ
ニルコポリマー、カルボキシル化酢酸ビニルラテックス等が含まれ、これらの全
ては非架橋(例えば、N−メチロールアクリルアミド又は他の架橋剤がない)、
架橋、又は架橋する能力はある(即ち、架橋剤を存在させて調製されている)が
、最終製品では実質的に架橋していないものとされることができるが、これに限
定されない。 特に好ましい非架橋ポリ(エチレン−酢酸ビニル)は、ニュージャージー州ブ
リッジウォーターにあるNational Starch and Chemi
cal Co.から入手可能なDur−O−Set(登録商標)RBである。特
に好ましい非架橋ポリ(スチレン−ブタジエン)は、ノースカロライナ州シャー
ロットにあるMallad Creek Polymersから入手可能なRo
vene(登録商標)4817である。特に好ましい非架橋ポリ(スチレン−ア
クリル)は、ペンシルベニア州フィラデルフィアにあるRohm and Ha
asから入手可能なRhoplex(登録商標)NM1715Kである。
【0043】 ラテックスコバインダー又は何らかの潜在的に架橋可能なコバインダーを用い
る場合には、ラテックスは、繊維基層を互いに結合して物品の分散性を妨げる実
質的に水不溶性の結合を形成しないようにされる必要がある。従って、ラテック
スは、NMAのような架橋剤又は架橋剤のための触媒又はその両方を含まないこ
とができる。或いは、架橋剤又は触媒を妨げる阻害剤を加え、物品が通常の架橋
温度まで加熱されても、あまり架橋しないようにされることができる。このよう
な阻害剤には、フリーラジカル捕捉剤、メチルヒドロキノン、t−ブチルカテコ
ール、水酸化カリウムのようなpH調整剤等を含むことができる。例えば、pH
8又はそれ以上のようにpHが上昇したN−メチロール−アクリルアミド(NM
A)のようなラテックス架橋剤のいくつかでは、通常の架橋温度(例えば約13
0℃又はそれ以上)での架橋を妨げることができる。或いは、ラテックスコバイ
ンダーを含む物品は、架橋が起こる温度範囲より低い温度に維持し、物品の分散
性が低下しないように架橋剤が存在しても架橋しないようにするか、架橋の程度
を十分に低くすることもできる。或いは、架橋可能なラテックスの量を、閾値レ
ベル未満に維持し、架橋剤が存在しても物品が分散性を保持するようにすること
もできる。例えば、イオン感応性結合剤中に個々の粒子として分散した架橋可能
な少量のラテックスは、完全に架橋されても分散性を妨げないことができる。後
者の実施形態では、ラテックスの量は、イオン感応性結合剤に対して約20重量
パーセント未満、詳細には約15重量パーセント未満とすることができる。
【0044】 ラテックス化合物は、架橋可能であるか否かに関係なく、コバインダーである
必要はない。有用な非架橋ラテックスエマルジョンを内部に分散させた成功した
イオン感応性結合剤フィルムのSEM顕微鏡写真撮影により、ラテックスコバイ
ンダー粒子が、イオン感応性結合剤中で個々としての存在を維持することができ
、ある程度充填剤材料として働く可能性があることが示されている。任意的に添
加された界面活性剤/分散剤を含むイオン感応性結合剤中に分散した鉱物又は微
粒子充填剤を含む他の材料も、同様の役割を果たすことができると考えられてい
る。例えば、想定される実施形態の1つでは、Presperse,Inc.(
ニュージャージー州ピスカタウェイ)から入手される自由に流れるGanzpe
arl PS−8F粒子である約0.4ミクロン粒子のスチレン/ジビニルベン
ゼンコポリマーを、約2から10重量パーセントのレベルでイオン感応性結合剤
に分散させ、イオン感応性結合剤の機械的、触感的、及び視覚的特性を修正する
ことができる。他の充填剤に似た解決方法には、金属、ガラス、炭素、鉱物、石
英、及び/又はアクリル又はフェノールのようなプラスチックのミクロ粒子、ミ
クロ球、又はミクロビーズ、及び内部に不活性ガスを密封した中空粒子を含むこ
とができる。例として、スウェーデンのExpancelから入手される加熱さ
れると実質的に膨張するEXPANCELフェノールミクロ球、又はペンシルベ
ニア州のPQ Corporationから入手可能なPM6545として知ら
れるアクリルミクロ球が挙げられる。また、イオン感応性結合剤に溶解したCO2 をはじめとする発泡剤も、イオン感応性結合剤のマトリクス内に気泡としての
役に立つ不連続体を生成し、イオン感応性結合剤中に分散した気相をコバインダ
ーとして働かせることができる。一般に、結合剤と混和しないあらゆる共存する
材料、特にそれ自身で接着性又は結合性を備えるものは、製品の水分散性を阻害
するように繊維を接合する実質的な共有結合を生じる状態でなければ、コバイン
ダーとして用いることができる。しかしながら、スプレー粘度の減少のような付
加的な利点ももたらす材料が、特に好まれる可能性がある。架橋剤を含まないか
、少量の架橋剤を含むラテックスのような接着性コバインダーは、高温での乾燥
を含む広範な加工条件にわたって良好な結果を得るのに特に役立つことが見出さ
れている。
【0045】 上述のように、コバインダーポリマーのTgは、イオン感応性ポリマーのTg
より低温とされることができ、これにより、処理した基層の特に乾燥状態での可
撓性が向上すると考えられている。本発明で有用な好ましいポリマーのいくつか
のガラス転移温度の比較を次の表1に示す。
【0046】
【表1】 表1 選択ポリマーのガラス転移温度
【0047】 他の実施形態では、本発明のイオン感応性ポリマー製剤は、約55から約95
重量パーセントのスルホン酸陰イオン修飾アクリル酸ターポリマー及び約5から
約45重量パーセントのポリ(エチレン−酢酸ビニル)を含む。望ましくは、本
発明のイオン感応性ポリマー製剤は、約75重量パーセントのスルホン酸陰イオ
ン修飾アクリル酸ターポリマー及び約25重量パーセントのポリ(エチレン−酢
酸ビニル)を含む。
【0048】 上述のように、有用なコバインダーポリマーには、Rovene(登録商標)
シリーズ(ノースカロライナ州シャーロットにあるMallard Creek
Polymersから入手可能なスチレンブタジエンラテックス)、Rohn
and Haas CompanyのRhoplex(登録商標)ラテックス
、及びNational StarchのElite(登録商標)から選択され
たものをはじめとする種々の市販のラテックスエマルジョンを含むことができる
。ポリマーエマルジョン又は分散液は、一般に、架橋可能なエチレン酢酸ビニル
コポリマーのような小さなポリマー粒子を含み、これは、典型的には球形であり
、水に分散され、低分子量乳化剤又は高分子量保護コロイドのような界面活性剤
原料で安定化されている。このような液体結合剤は、スプレー又は発泡塗布、液
式ニップ含浸、カーテンコーティング等を行い、その後乾燥することを含む不織
ウェブの結合剤処理の技術分野で公知の方法により、空気堆積ウェブ又は他の基
層に塗布することができる。一般に、Union Oil化学部門から入手され
る76RES7800、及びNational Starch and Che
mical Corporationから入手されるResyn(登録商標)2
5−1103、Resyn(登録商標)25−1109、Resyn(登録商標
)25−1119、及びResyn(登録商標)25−1189のような酢酸ビ
ニルコポリマーラテックス、Air Products and Chemic
als Inc.から入手されるAirflex(登録商標)エチレン−酢酸ビ
ニルのようなエチレン−酢酸ビニルコポリマーエマルジョン、Rohm and
Hass Companyから入手されるRhoplex(登録商標)AR−
74、Reichhold Chemicals Inc.から入手されるSy
nthemul(登録商標)97−726、Natioal Starch a
nd Chemical Corporationから入手されるResyn(
登録商標)25−1140、25−1141、25−1142、及びResyn
−6820のようなアクリル−酢酸ビニルコポリマーエマルジョン、Union
Oil 化学部門から入手される76−RES3103、及びNationa
l Starch and Chemical Corporationから入
手されるResyn(登録商標)251110のようなビニルアクリルターポリ
マーラテックス、Rhom and Hass Companyから入手される
Rhoplex(登録商標)B−15J、Rhoplex(登録商標)P−37
6、Rhoplex(登録商標)TR−407、Rhoplex(登録商標)E
−940、Rhoplex(登録商標)TR934、Rhoplex(登録商標
)TR−520、Rhoplex(登録商標)HA−24,及びRhoplex
(登録商標)NW1825、及びB.F.Goodrich Chemical
Groupから入手されるHycar(登録商標)2600X322、Hyc
ar(登録商標)2671、Hycar(登録商標)2679、Hycar(登
録商標)26120、及びHycar(登録商標)2600X347のようなア
クリルエマルジョンラテックス、Union Oil化学部門から入手可能な7
6RES4100及び76RES8100、Reichhold Chemic
al Inc.から入手可能なTylac(登録商標)樹脂エマルジョン68−
412、Tylac(登録商標)樹脂エマルジョン68−067、68−319
、68−413、68−500、68−501、及びDow Chemical
Companyから入手可能なDL6672A、DL6663A、DL663
8A、DL6626A、DL6620A、DL615A、DL617A、DL6
20A、DL640A、DL650Aのようなスチレン−ブタジエンラテックス
、及びServa Biochemicalsから入手可能なネオプレンのよう
なゴムラテックス、イーストマン・ケミカル・カンパニーから入手可能なEas
tmanAQ29Dのようなポリエステルラテックス、B.F.Goodric
h Chemical Groupから入手されるGeon(登録商標)352
のような塩化ビニルラテックス、Air Products and Chem
icalsから入手されるAirflex(登録商標)エチレン−塩化ビニルの
ようなエチレン−塩化ビニルコポリマーエマルジョン、Air Product
s and Chemicalsから入手されるVinac(登録商標)のよう
なポリ酢酸ビニルホモポリマーエマルジョン、Reichhold Chemi
cals Inc.から入手されるSynthemul(登録商標)合成樹脂エ
マルジョン40−502、40−503、及び97−664、及びRohm a
nd Haas Companyから入手されるPolyco(登録商標)21
49、2150、及び2171のようなカルボキシル化酢酸ビニルエマルジョン
樹脂を含む各種のラテックス化合物及び他の樹脂又はエマルジョンを考えること
ができる。また、シリコンエマルジョン及び結合剤も考えることができる。
【0049】 コバインダーポリマーは、結合剤混合物の塗布後に基層の湿潤性を改善する活
性化化合物を含むことができる。 イオン感応性ポリマー製剤の疎水性部分は、乾燥中に選択的に気相の方向を向
いて疎水表面を生じることがあり、これが、湿潤化組成物を後で塗布するとき、
湿潤化組成物に界面活性剤が加えられていない場合には、濡れることが困難であ
る可能性があるため、幾つかの実施形態では、イオン感応性ポリマー製剤で処理
した乾燥基層の湿潤性が問題となることがある。コバインダーポリマー中の界面
活性剤、又は他の界面活性原料は、イオン感応性ポリマー製剤で処理して乾燥し
た基層の湿潤性を改善することができる。コバインダーポリマー中の界面活性剤
は、イオン感応性ポリマー製剤をあまり阻害しない。従って、結合剤により、界
面活性剤を存在させて予め湿潤させたワイプでは、良好な一体性及び触感特性が
維持されることになる。 実施形態の1つでは、効果的なコバインダーポリマーが、イオン感応性ポリマ
ー製剤の一部に置き換わり、予め湿潤させたワイプが任意の強度レベルを達成す
るのを可能にするが、同時にこのワイプは、コバインダーポリマーを有さず所定
の引張強度を達成するのに十分なレベルのイオン感応性ポリマー製剤を含むこと
の他は同一の予め湿潤したワイプに比較して、剛性の低さ、手触りの良さ(例え
ば、つるつるした感じ又は滑らかさ)、又は安い費用のうちの少なくとも1つで
優れている。
【0050】 他のコバインダーポリマー VINNEK(登録商標)系の結合剤のようなWacker Polymer
Systems(ドイツ、ブルクハウゼン)の乾燥エマルジョン粉末(DEP
)を本発明の実施形態のいくつかに塗布することができる。これらは、液体エマ
ルジョンから作られた再分散可能な自由に流れる結合剤粉末である。分散液の小
さなポリマー粒子が、粉末粒子の形の水溶性保護コロイドの保護マトリクス内に
入っている。粉末粒子の表面は、鉱物結晶の小板により固化しないように保護さ
れている。その結果、もともと液体分散液であったポリマー粒子が、自由に流れ
る乾燥粉末の形で利用可能となり、これは、水中で再分散したり、水分を加える
と膨潤した粘着性のある粒子になったりすることができる。このような粒子は、
空気堆積工程中に、繊維と共に堆積することにより、不織布に嵩高さを与え、そ
の後、10%から30%の水分を加えて粒子を膨潤させ、繊維に付着させること
ができる。これは、「チューインガム効果」と呼ばれることがあり、ウェブ中の
乾燥した、粘着性のない繊維が、いったん湿ると、チューインガムのように粘着
性となることを意味する。極性表面及び他の表面に対する良好な粘着性が得られ
る。このような結合剤は、ラテックスエマルジョンを乾燥状態で凝集性とならな
いように薬剤で処理し乾燥して作られた自由流動性粒子として入手可能である。
これらは、空気堆積工程中に空気に同伴され繊維と共に堆積することもでき、静
電気手段、直接接触、重力供給装置、及び他の手段により基層に塗布されること
もできる。これらは、結合剤とは別に、結合剤が乾燥する前又は後のいずれかに
塗布することもできる。液体又は蒸気のいずれかの水分と接触すると、ラテック
ス粒子は再水和して膨潤し、繊維に付着する。乾燥し、温度を上昇させると(例
えば、160℃を超える)、結合剤粒子は架橋して耐水性となるが、低温(例え
ば110℃以下)で乾燥すると、フィルムが形成され、予め湿潤させたワイプの
水分散性を著しく減じることなく、ある程度の繊維結合を形成することができる
。このように、市販製品は、例えば、乾燥の時間及び温度を制限し、あまり架橋
させることなくある程度の結合を生じさせることによってコバインダーポリマー
の硬化を制御することにより、架橋剤の量を減らさずに用いることができると考
えられている。
【0051】 Dr.Klaus Kohlhammerにより「新しい空気堆積結合剤」(
「Nonwovens Report International」1999
年9月342号20〜22頁、28〜31頁)に指摘されているように、乾燥エ
マルジョン結合剤粉末は、材料を既存の基層に塗布するのとは対照的に、ウェブ
が形成される間に不織即ち空気堆積ウェブに容易に組み込むことができ、コバイ
ンダーポリマーの配置に関する制御が向上するという利点を有する。このように
、不織即ち空気堆積ウェブは、内部に乾燥エマルジョン結合剤を既に有するよう
に調製され、続いて、イオン感応性ポリマー製剤溶液が塗布されると湿るが、こ
のとき、乾燥エマルジョン粉末が、粘性となり、基層の結合を助けることができ
る。或いは、乾燥エマルジョン粉末は、基層をイオン感応性結合剤で処理して乾
燥させた後にろ過機構により基層内に取り込まれることができ、その後、乾燥エ
マルジョン粉末は、湿潤化組成物を加えたとき粘性になる。 他の実施形態では、乾燥エマルジョン粉末は、イオン感応性ポリマー製剤溶液
をウェブにスプレーするときに粉末を塗布することによるか、乾燥エマルジョン
粉末粒子をイオン感応性ポリマー製剤溶液に加えて分散し、その後、スプレー、
発泡塗布法、又は当技術分野で公知の他の技術を用いてその混合物をウェブに塗
布することにより、イオン感応性ポリマー製剤溶液中に分散される。
【0052】 結合剤製剤及びそれを含有する布 本発明のポリマー製剤は、結合剤として用いることができる。本発明の結合剤
製剤は、あらゆる繊維基層に塗布することができる。この結合剤は、水分散可能
な製品に用いるのに特に適している。適切な繊維基層には、不織布及び織布が含
まれるが、これに限定されない。実施形態の多く、特にパーソナルケア製品では
、好ましい基層は不織布である。本明細書で用いる場合、「不織布」という用語
は、マット状にランダムに配置された個々の繊維又はフィラメントの構成を有す
る布(紙を含む)を言う。不織布は、空気堆積工程、湿潤堆積工程、水圧交絡工
程、短繊維カーディング及びボンディング、及び溶液紡糸を含む種々の工程で作
ることができるが、これに限定されない。
【0053】 結合剤組成物は、何らかの公知の塗布法により繊維基層に塗布することができ
る。結合剤材料を塗布するための適切な工程には、プリント、スプレー、静電ス
プレー、コーティング、液式ニップ、定量プレスロール、含浸、又はあらゆる他
の技術が含まれるが、これに限定されない。結合剤組成物の量は、定量し、繊維
基層内に均質に分配することもでき、繊維基層内に非均質に分配することもでき
る。結合剤組成物は、繊維基層全体に分配することもでき、多数の小さな近接し
た域内に分配することもできる。殆どの実施形態では、結合剤組成物は、均質に
分配されることが望ましい。
【0054】 繊維基層への塗布を容易にするために、結合剤は、水、又はメタノール、エタ
ノール、アセトン等のような非水性溶媒に溶解することができるが、水が好まし
い溶媒である。溶媒に溶解する結合剤の量は、用いるポリマー及び布の用途によ
り様々とされることができる。望ましくは、結合剤溶液は、重量で約25パーセ
ントまでの結合剤組成物固形物を含む。更に望ましくは、結合剤溶液は、重量で
約10から20パーセントまでの結合剤組成物固形物、特に、重量で約12パー
セントの結合剤組成物固形物を含む。望むならば、結合剤成分の溶液中に可塑剤
、香料、着色料、消泡剤、殺菌剤、防腐剤、界面活性剤、増粘剤、充填材、乳白
剤、粘着付与剤、脱粘着剤、及び同様の添加剤を組み込むことができる。
【0055】 結合剤組成物を基層に塗布すると、基層は、何らかの従来の手段で乾燥する。
乾燥すると、粘着性の繊維基層の引張強度は、未処理の湿潤堆積又は乾燥堆積基
層の引張強度と比較して改善され、しかも、軟水又は比較的高濃度の多価イオン
を含む硬水に入れて攪拌すると、素早く「バラバラになる」即ち分解する能力を
有する。例えば、繊維基層の乾燥引張強度は、結合剤を含まない未処理基層の乾
燥引張強度に比較し、少なくとも25パーセント増大することができる。詳細に
は、繊維基層の乾燥引張強度は、結合剤を含まない未処理基層の乾燥引張強度に
比較し、少なくとも100パーセント増大することができる。更に詳細には、繊
維基層の乾燥引張強度は、結合剤を含まない未処理基層の乾燥引張強度に比較し
、少なくとも500パーセント増大することができる。
【0056】 本発明の望ましい特徴は、得られる繊維基層に存在する結合剤組成物の量、即
ち「付加量」が、重量で基層全体のほんの一部である場合に、引張強度の改善が
、達成されることである。「付加量」の量は、特定の用途により様々とされるこ
とができるが、「付加量」が最適な量のときには、使用中には一体性を有し、し
かも水中で攪拌されると素早く分散する繊維基層となる。例えば、結合剤成分は
、典型的には、重量で、基層の全重量の約5から約65パーセントまでである。
詳細には、結合剤成分は、重量で、基層の全重量の約10から約35パーセント
までとされることができる。更に詳細には、結合剤成分は、重量で、基層の全重
量の約17から約22パーセントまでとされることができる。
【0057】 本発明の不織布は、良好な使用中強度のほか、イオントリガ性を有する。望ま
しくは、本発明の不織布は、耐摩耗性があり、アクリル酸ターポリマーを用いた
製剤に対しては、約0.3重量パーセントを超えるNaCl、又は1価のイオン
の混合物を含有する水溶液中で、スルホン酸陰イオン修飾アクリル酸ターポリマ
ーを用いた製剤に対しては、約1重量パーセントを超えるNaCl、又は1価の
イオンの混合物を含有する水溶液中で大きな引張強度を維持する。しかも、不織
布は、高度軟水から中程度硬水までの水に分散可能である。この後者の特性によ
り、本発明の不織布は、世界中のあらゆる地域で、使用後に水洗トイレに流すこ
とができる生理用ナプキン、おむつ、大人用失禁様製品、及び乾燥及び予め湿潤
させたワイプ(ウェットワイプ)のような使い捨て製品に非常に適している。
【0058】 上記の布を形成する繊維は、天然繊維、合成繊維、及びその組み合わせを含む
種々の材料で作ることができる。繊維は、例えば、意図する完成布の最終的な用
途及び繊維の価格に応じて選択される。例えば、適切な繊維基層としては、綿、
亜麻、ジュート、麻、羊毛、木材パルプなどのような天然繊維を挙げることがで
きるが、これに限定されない。同様に、ビスコースレーヨン及びキュプラレーヨ
ンのような再生セルロース繊維、酢酸セルロースのような修飾セルロース繊維、
又はポリプロピレン、ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミ
ド、ポリアクリル等の誘導体のような合成繊維も、単独、又は互いに組み合わせ
て用いることができる。また、望むならば、上記繊維の1つ又はそれ以上のブレ
ンドを用いることもできる。木材パルプ繊維の中では、軟材及び硬材繊維を含む
何らかの公知の製紙繊維を用いることができる。例えば、繊維は、化学的パルプ
化又は機械的パルプ化、漂白又は非漂白、バージン又は再生、高収量又は低収量
等とされることができる。また、シルケット加工繊維、化学硬化繊維又は架橋繊
維を用いることもできる。
【0059】 合成セルロース繊維の種類には、再生セルロース及びLyocelのような溶
媒紡糸セルロースを含む全ての種類のレーヨン及び他のビスコース由来の繊維即
ち化学的に修飾されたセルロースが含まれる。シルケット加工パルプ、化学硬化
又は架橋繊維、又はスルホン化繊維のような化学的に処理された天然セルロース
系繊維を用いることもできる。バージン繊維と同様に再生繊維も用いられる。微
生物により生成されたセルロース及び他のセルロース系誘導体を用いることもで
きる。本明細書で用いる場合、「セルロース系」という用語は、主成分としてセ
ルロースを有し、詳細には、重量で少なくとも約50パーセントのセルロース又
はセルロース誘導体を含む全ての材料を含む。従って、この用語は、綿、典型的
な木材パルプ、非木材セルロース系繊維、酢酸セルロース、三酢酸セルロース、
レーヨン、サーモメカニカル木材パルプ、化学木材パルプ、デボンデッド化学木
材パルプ、トウワタ、又は微生物セルロースを含む。本発明の布を生成する際に
は、繊維長さが重要である。トイレに流すことが可能な製品のような実施形態の
いくつかでは、繊維長さは、いっそう重要である。繊維の最小長さは、繊維基層
を形成するために選択する方法による。例えば、繊維基層が、カーディングで形
成される場合には、繊維の長さは、通常、確実に均質にするために少なくとも約
42mmとされる必要がある。繊維基層が、空気堆積又は湿潤堆積工程で形成さ
れる場合には、繊維長さは、望ましくは、約0.2から6mmとされることがで
きる。長さが50mmを超える繊維は、本発明の範囲に含まれるが、長さが約1
5mmを超える大量の繊維が、トイレに流すことが可能な布に入れられると、繊
維が水中で分散してばらばらになっても、その長さのために繊維の「ロープ」を
形成しがちであり、この「ロープ」は、家庭用のトイレに流す場合には望ましく
ないと判断されている。従って、このような製品では、繊維の長さを約15mm
又はそれ以下とし、繊維がトイレに流されても「ロープ」になる傾向を有さない
ようにすることが望ましい。種々の長さの繊維が、本発明に利用可能であるが、
繊維は、約15mm未満の長さであり、繊維が水と接触すると、互いに容易に分
散するようにすることが望ましい。また、繊維、特に合成繊維は、けん縮するこ
ともできる。
【0060】 本発明の布は、単層又は多層で形成されることができる。多層の場合には、各
層は、一般に、並列又は向き合う関係に位置決めされ、層の全体又は一部が、隣
接する層に結合されることができる。また、本発明の不織ウェブは、複数の別個
の不織ウェブで形成され、別個の不織ウェブが、単層又は多層で形成されること
もできる。不織ウェブが多層を含む例では、不織ウェブの厚さ全体に結合剤を塗
布することもでき、各個々の層に別個に結合剤を塗布した後、並列の関係で他の
層と組み合わせ、不織ウェブを完成させることもできる。
【0061】 実施形態の1つでは、本発明の布基層は、生理用ナプキン、おむつ、大人用失
禁用製品、外科用被覆材、ティシュ、ウェットワイプ等のような清拭製品及び体
液吸収製品に組み込まれることができる。このような製品は、吸収性繊維材料の
1つ又はそれ以上の層を含む吸収性コアを含むことができる。また、コアは、繊
維ティシュ、ガーゼ、プラスチックネット等のような流体透過性要素の1つ又は
それ以上の層を含むことができる。これらは、一般に、コアの構成要素を互いに
保持する材料のラッピング材料として有用である。また、コアは、コアを通り、
製品の外側表面上に流体が通過しないように、流体不透過性要素又は障壁手段を
含むこともできる。また、障壁手段も、水分散可能であることが望ましい。この
目的には、前述の水分散可能な結合剤と実質的に同じ組成物を有するポリマーの
フィルムが特に適している。本発明によれば、ポリマー組成物は、吸収性コアの
各層、流体透過性要素、ラッピング材料、及び流体非透過性要素即ち障壁手段を
含む上述の製品の各構成要素を形成するのに有用である。
【0062】 本発明の結合剤製剤は、空気堆積不織布の繊維を結合するのに特に有用である
。このような空気堆積材料は、種々の水分散可能なパーソナルケア製品用の身体
側ライナ、流体分配材料、サージ材料のような流体取り込み材料、吸収性ラップ
シート及びカバー原料に有用である。空気堆積材料は、予め湿潤させたワイプ(
ウェットワイプ)として用いるのに特に有用である。空気堆積不織布の坪量は、
約20から約200グラム/平方メートル(「gsm」)までとされ、短繊維の
デニールは約0.5〜10、長さは約6〜15ミリメートルとされることができ
る。サージ、即ち取り込み材料は、弾性が良好で嵩高い必要があるため、約6デ
ニール又はそれ以上の短繊維を用いてこのような製品を作る。サージ、即ち取り
込み材料の望ましい最終密度は、約0.025グラム/立方センチメートル(「
g/cc」)から約0.10g/ccまでの間である。流体分配材料は、これよ
り高密度とされることができ、望ましい範囲は、小さいデニールの繊維、最も望
ましくは約1.5デニール未満の繊維を用いて約0.1から約0.20g/cc
である。ワイプの繊維密度は、一般に、約0.025g/ccから約0.2g/
ccとされ、坪量は、約20gsmから約150gsm、詳細には約30から約
90gsmまで、最も詳細には約60gsmから約65gsmまでとすることが
できる。
【0063】 また、本発明の不織布は、生理用ナプキン、おむつ、外科用被覆材、ティシュ
等のような体液吸収製品に組み込むことができる。実施形態の1つでは、結合剤
は、体液中の1価イオンの濃度が、溶解に必要なレベルを超えるため、即ち、重
量で0.3%及び/又は重量で1%を超えるため、体液に接触しても溶解しない
ようなものである。不織布は、構造、柔らかさを維持し、実際に使用するのに十
分な強靭性を示す。しかしながら、Ca2+及びMg2+イオンのような多価イオン
の濃度が約200ppmまでの水に接触させると、スルホン酸陰イオン修飾アク
リル酸ターポリマーを含むもののような結合剤が、分散する。同様に、Ca2+
びMg2+イオンのような多価イオンの濃度が約10ppm未満である水に接触さ
せると、アクリル酸ターポリマーを含む結合剤は、分散する。すると、不織布構
造は、水中で容易に壊れて分散する。
【0064】 本発明の実施形態の1つでは、不織布の使用中の引張強度は、本発明のイオン
感応性ポリマー製剤を含む結合剤材料を有する不織布を形成し、続いて、不織布
に1つ又はそれ以上の1価及び/又は多価の塩を塗布することにより高められる
。塩は、当業者に公知の何らかの方法により不織布に塗布することができ、この
方法には、固形粉末を布に塗布し、布に塩の溶液をスプレーすることが含まれる
が、これに限定されない。塩の量は、特定の用途により様々とされることができ
る。しかしながら、布に塗布する塩の量は、典型的には、布の全重量に基づき、
約0.1重量パーセントから約10重量パーセントまでの塩固形物とされる。本
発明の塩含有布は、女性用パッド、外科用被覆材、及びおむつを含む種々の布の
用途に用いることができるが、これに限定されない。
【0065】 本発明の結合剤製剤及び繊維基層は、体液に接触するように企画された吸収性
パーソナルケア製品を含むが、これに限定されない各種の製品の生成に有利に用
いることができることは当業者には容易に理解されると考える。このような製品
は、単層の繊維基層のみを含むこともでき、上記のような要素の組み合わせを含
むこともできる。本発明の結合剤製剤及び繊維基層は、パーソナルケア製品に特
に適するが、この結合剤製剤及び繊維基層は、各種の消費者製品にも有利に用い
ることができる。 アクリル酸ターポリマー又はスルホン酸陰イオン修飾アクリル酸ターポリマー
と非架橋ポリ(エチレン−酢酸ビニル)との組み合わせによる本発明の改良され
た製品は、ターポリマーを単独で用いるより優れた結果が得られる。例えば、本
発明のイオン感応性ポリマー製剤をウェットワイプ用の結合剤組成物に用いると
、分散性を損なうことなく、最初に濡らしたときのウェットワイプの湿潤性が改
善され、これにより、ワイプのベースシートを、ウェットワイプ溶液に工業生産
速度で容易に湿潤させることができる。また、本発明のイオン感応性ポリマー製
剤は、乾燥ベースシートの剛性を減少させ、製品を更に加工する間の乾燥及びそ
の他の状態の脆弱なシートの適合能力を改善し、ワイプの粘着性を減少させ、及
び/又はイオン感応性結合剤のスプレー能力を改善することができ、それにより
、ベースシート内への結合剤の分配及び浸透を改善する。
【0066】 当技術分野で公知の他の結合剤系と異なり、本発明のイオン感応性ポリマー製
剤は、温度を上昇させること無く、結合剤として活性化されることができる。乾
燥即ち水を除去すると、繊維ウェブ内に結合剤を良好に分配するのに役立つが、
この結合剤は、結合剤として働くために大きな活性化エネルギーで架橋したり、
他の化学反応を行うことを必要としないため、高温そのものは不可欠なものでは
ない。むしろ、結合剤を活性化(不溶化)又は「塩析」するには、可溶性活性化
化合物、典型的には塩との相互作用で十分である。従って、乾燥段階は、望むな
らば省略するか、室温乾燥又は凍結乾燥のような低温の水除去作業と置き換える
ことができる。高温は、一般に、乾燥を助けるが、架橋反応を起こすのに通常必
要とされる温度より低い室温で乾燥することもできる。従って、基層が曝される
最大温度又は基層が到達する最大温度は、次の温度、即ち180℃、160℃、
140℃、120℃、110℃、105℃、100℃、90℃、75℃、及び6
0℃のいずれよりも低くされることができ、ウェブの最大温度の典型的な範囲は
、約50℃から約110℃、又は約70℃から約140℃までとされる。当然、
もっと高い温度を用いることもできるが、殆どの実施形態では必要でない。また
、市販のラテックスエマルジョンのようなコバインダー系も、温度160℃又は
それ以上での反応に適する架橋剤を含むことがあり、最大温度を低温に維持する
と、コバインダーポリマーに過剰な強度が生じないようにするのに有利とされる
ことができる。コバインダーポリマーに過剰な強度が生じると、予め湿潤したワ
イプの水分散性が阻害される可能性がある。
【0067】 ウェットワイプ湿潤化組成物及びそれを含むウェットワイプ 本発明の特に興味深い実施形態の1つは、上記のイオン感応性結合剤組成物と
繊維材料とから予め湿潤したワイプ、即ちウェットワイプを生成することである
。ワイプでは、繊維材料は、織布又は不織布の形とすることができるが、不織布
の方が望ましい。不織布は、木材パルプ繊維のような比較的短繊維で形成される
ことが望ましい。繊維の最小長さは、不織布を形成するのに選択した方法による
。不織布が、湿潤又は乾燥法で形成される場合には、繊維長さは、約0.1ミリ
メートルから15ミリメートルまでとされることが望ましい。本発明の不織布は
、接着剤又は結合剤材料で互いに結合されていないときには、湿潤粘着強度が比
較的小さいことが望ましい。このような不織布は、結合剤組成物で互いに結合さ
れていると、水道水中及び下水管の水中で結合強度を失い、布は、トイレに流す
ことや下水管を通って移動することによって起こる攪拌により容易に壊れること
になる。
【0068】 完成したワイプは、ワイプに湿潤化組成物が塗布された状態で、望ましくは折
り畳んだ状態で耐湿性の袋に個々に包装されるか、水密性包装で所望の数のシー
トを保持する容器に包装されることができる。また、完成したワイプは、ワイプ
に湿潤化組成物を塗布した状態で、分離可能なシートのロールとして、ロールに
巻いた所望の数のシートを保持する耐湿性容器に包装することもできる。ロール
は、芯なしで中空又は中実のいずれかとすることができる。中空中心を有する、
即ち中実中心を有さないロールを含む芯なしロールは、SRP Industr
y,Inc.(カリフォルニア州サンノゼ)、清水製作所(日本)の巻取り機、
及び1987年5月26日にGietmanに付与された米国特許第4,667
,890号に開示されている装置を含む公知の芯なしロール巻取り機で生成する
ことができる。中実巻きの芯なしロールでは、任意の容量に対して多くの製品を
含むことができ、各種のディスペンサーに適合させることができる。
【0069】 乾燥布の重量に対し、ワイプは、望ましくは約10パーセントから約400パ
ーセントまでの湿潤化製剤、より望ましくは約100パーセントから約300パ
ーセントまでの湿潤化製剤、更に望ましくは約180パーセントから約240パ
ーセントまでの湿潤化製剤を含むことができる。ワイプは、倉庫内保管、輸送、
小売陳列及び消費者による貯蔵に伴う期間にわたって、望ましい特性を維持する
。従って、貯蔵寿命は、2か月から2年までの範囲とされることができる。 ワイプ及び濡れナプキン等のような湿潤状態で包装された材料を収容するため
の種々の形の不透過性袋及び貯蔵手段は、当技術分野では公知である。これらの
いずれかを用いて、本発明の予め湿潤させたワイプを包装することができる。
【0070】 望ましくは、本発明の予め湿潤したワイプは、水性湿潤化組成物で濡らされて
おり、次の、 (1)本発明の上述のイオン感応性結合剤組成物と共存することと、 (2)予め湿潤させたワイプが、加工、貯蔵及び使用(ディスペンサーから取り
出すことを含む)する間の湿潤強度、及び便器内での分散性を維持することを可
能にすることと、 (3)皮膚に刺激を与えないことと、 (4)ワイプの粘着性を減少し、皮膚すべり及び「ローション様の感触」のよう
な独特な触感特性を生じることと、 (5)「加湿清拭」その他の皮膚健康に有利なものをもたらす媒体として作用す
ること、 という特徴の1つ又はそれ以上を有する。
【0071】 湿潤化組成物は、結合剤の溶媒としては働かないようにされる必要があり、湿
潤化組成物の香料及び塩の濃度によっては少量(<1%)のポリソルベート20
のような香料溶解補助剤が存在することはあるが、一般に、水以外の溶媒を含ま
ず、特に有機溶媒を含まない。望ましくは、湿潤化組成物は、プロピレングリコ
ール又は他のグリコール、ポリヒドロキシアルコール等のような有機溶媒を湿潤
化組成物の全重量に基づき約10重量パーセント未満含む。更に望ましくは、湿
潤化組成物は、約4重量パーセント未満の有機溶媒を含む。更に望ましくは、湿
潤化組成物は、約1重量パーセント未満の有機溶媒を含む。湿潤化組成物は、実
質的に有機溶媒を含まないでもよい。
【0072】 本発明の態様の1つでは、湿潤化組成物は、活性化化合物が水で薄められると
きまでは水分散可能な結合剤の強度を維持する活性化化合物を含んでおり、水で
薄められると、水分散可能な結合剤の強度が衰えはじめる。水分散可能な結合剤
は、本発明のイオン感応性結合剤組成物のいずれか、又は他の何らかのイオン感
応性結合剤組成物とされることができる。湿潤化組成物中の活性化化合物は、塩
化ナトリウムのような塩、又は他の何らかの化合物とすることができ、これは、
水分散可能な結合剤組成物に使用中及び貯蔵中の強度を付与するとともに、水で
薄められて、結合剤ポリマーが、脆弱状態にトリガされると、基層を分散させる
ことができる。望ましくは、湿潤化組成物は、湿潤化組成物の全重量に基づき約
10重量パーセント未満の活性化化合物を含む。特定的には、湿潤化組成物は、
約0.3重量パーセントから約5重量パーセントまでの活性化化合物を含むこと
ができる。更に特定的には、湿潤化組成物は、約2重量パーセントから約4重量
パーセントまでの活性化化合物を含むことができる。
【0073】 本発明の湿潤化組成物は、活性化化合物及び水分散可能な結合剤と共存できる
種々の添加物を更に含み、ワイプの強度及び分散性が弱まらないようにすること
ができる。湿潤化組成物中の適切な添加物には、次の添加物、即ち、皮膚ケア添
加物;臭気制御剤;結合剤の粘着性を減少させる脱粘着剤;微粒子;抗菌剤;防
腐剤;洗剤、界面活性剤、及びいくらかのシリコンのような湿潤剤及び清拭剤;
皮膚軟化剤;皮膚の触感(例えば潤滑性)を改善するための表面感触修正剤;香
料;香料溶解補助剤;乳白剤;けい光増白剤;紫外線吸収剤;薬剤;及びリンゴ
酸又は水酸化カリウムのようなpH調整剤が含まれるが、これに限定されない。
【0074】 皮膚ケア添加物 本明細書で用いる場合、「皮膚ケア添加物」とは、糞便の酵素により引き起こ
されるおむつかぶれ及び/又は他の皮膚損傷の可能性の減少のような1つ又はそ
れ以上の利点を使用者にもたらす添加物を表す。このような酵素、特にトリプシ
ン、キモトリプシン及びエラスターゼは、食物を消化するために消化管で生成さ
れたタンパク質分解酵素である。例えば、乳児では、糞便は水様であり、他の物
質も含むが、細菌、及びいくらかの作用が衰えていない消化酵素が含まれる傾向
がある。このような酵素は、かなりの時間皮膚に接触していた場合には、刺激を
引き起こすことが見出されており、この刺激は、それ自身も不快であるが、皮膚
に細菌による感染を起こさせやすくする可能性がある。その対策として、皮膚ケ
ア添加物には、以下に述べる酵素阻害剤及び金属イオン封鎖剤が含まれるが、こ
れに限定されない。湿潤化組成物は、湿潤化組成物の全重量に基づき約5重量パ
ーセント未満の皮膚ケア添加物を含むことができる。特定的には、湿潤化組成物
は、約0.01重量パーセントから約2重量パーセントまでの皮膚ケア添加物を
含むことができる。更に特定的には、湿潤化組成物は、約0.01重量パーセン
トから約0.05重量パーセントまでの皮膚ケア添加物を含むことができる。
【0075】 種々の皮膚ケア添加物は、本発明の湿潤化組成物及び予め湿潤されたワイプに
加えることができ、それに含ませることもできる。本発明の実施形態の1つでは
、粒子の形の皮膚ケア添加物が加えられて、糞便酵素阻害剤として働き、糞便酵
素により引き起こされるおむつかぶれ及び皮膚損傷を減少させる潜在的な利点を
もたらす。2000年4月18日にSchulzらに付与された米国特許第6,
051,749号は、織又は不織ウェブ内の有機親和性クレーを開示しており、
これは、糞便酵素を阻害するのに有用であると言われている。尚、この全開示事
項は、引用により本明細書に組み入れる。このような材料は、本発明でも用いる
ことができ、これには、長鎖有機4級アンモニウム化合物と、1つ又はそれ以上
の次のクレー、即ちモンモリロナイト、ベントナイト、バイデライト、ヘクトラ
イト、サポナイト、及びスチーブンサイトとの反応生成物が含まれる。
【0076】 本発明の湿潤化組成物中の皮膚ケア添加物として他の公知の酵素阻害剤及び金
属イオン封鎖剤を用いることもでき、これには、トリプシン及び他の消化又は糞
便酵素を阻害するもの、及びウレアーゼ阻害剤が含まれる。例えば、酵素阻害剤
及び抗菌剤を用いて、体液に臭気が発生するのを防ぐことができる。例えば、ウ
レアーゼ阻害剤は、臭気吸収にも一役買っていると言われており、1998年6
月25日に発行されたT.Trinhによる国際特許出願第98/26808号
の「臭気制御システムを有する吸収性物品」に開示されている。尚、この全開示
事項は、引用により本明細書に組み入れる。このような阻害剤は、本発明の湿潤
化組成物及び予め湿潤されたワイプ中に組み込むことができ、これには、銀、銅
、亜鉛、第2鉄、及びアルミニウム塩のような遷移金属イオン及びその可溶性塩
が含まれる。また、ホウ酸塩、フィチン酸塩等のような陰イオンもウレアーゼ阻
害剤となることができる。価値のある可能性がある化合物には、塩素酸銀、硝酸
銀、酢酸水銀、硝酸水銀、メタホウ酸銅、臭素酸銅、臭化銅、塩化銅、重クロム
酸銅、硝酸銅、サリチル酸銅、硫酸銅、酢酸亜鉛、ホウ酸亜鉛、フィチン酸亜鉛
、臭素酸亜鉛、臭化亜鉛、塩素酸亜鉛、塩化亜鉛、硫酸亜鉛、酢酸カドミウム、
ホウ酸カドミウム、臭化カドミウム、塩素酸カドミウム、塩化カドミウム、ギ酸
カドミウム、ヨウ素酸カドミウム、ヨウ化カドミウム、過マンガン酸カドミウム
、硝酸カドミウム、硫酸カドミウム、及び塩化金が含まれるが、これに限定され
ない。
【0077】 ウレアーゼ阻害特性を有するものとして開示されている他の塩には、第2鉄及
びアルミニウム塩、特に硝酸塩、及びビスマス塩が含まれる。他のウレアーゼ阻
害剤も、Trinhにより開示されており、ヒドロキサム酸及びその誘導体;チ
オ尿素;ヒドロキシルアミン;フィチン酸の塩;種々のタンニン、例えばカロブ
タンニンを含む種々の種類の植物抽出物、及びクロロゲン酸誘導体のようなその
誘導体;アスコルビン酸、クエン酸のような天然由来の酸、及びその塩;フェニ
ルホスホロジアミデート/ジアミノリン酸フェニルエステル;置換ホスホロジア
ミデート化合物を含む金属アリールホスホラミデート錯体;窒素に置換基がない
ホスホラミデート;特に、ホウ砂、及び/又は有機ホウ素化合物を含むホウ酸及
び/又はその塩;欧州特許出願第498,199号に開示されている化合物;ジ
チオカルバミン酸ナトリウム、銅、マンガン、及び/又は亜鉛;キノン;フェノ
ール;チウラム;置換ローダニン酢酸;アルキル化ベンゾキノン;二硫化ホルム
アミジン;1,3−ジケトン無水マレイン酸;スクシンアミド;無水フタル酸;
ペヘン酸;/N,N−ジハロ−2−イミダゾリジノン;N−ハロ2−オキサゾリ
ジノン;チオ−及び/又はアシル−phosphoryltnamide及び/
又はその置換誘導体、チオピリジン−N−オキシド、チオピリジン、及びチオピ
リミジン;ジアミノホスフィニル化合物の酸化イオウ誘導体;シクロトリホスフ
ァザトリエン誘導体;オキシムのオルト−ジアミノホスフィニル誘導体;ブロモ
−ニトロ化合物;S−アリール及び/又はアルキルジアミドホスホロチオラート
;ジアミノホスフィニル誘導体;モノ−及び/又はポリホスホロジアミド;5−
置換−ベンゾオキサチオール−2−オン;N(ジアミノホスフィニル)アリール
カルボキサミド;アルコキシ−1,2−ベンゾチアジン化合物等が含まれる。
【0078】 多くの他の皮膚ケア添加物も、本発明の湿潤化組成物及び予め湿潤させたワイ
プに組み込むことができ、添加物には、日光遮断及び紫外線吸収剤、にきび治療
剤、薬剤、ベーキングソーダ(カプセル形を含む)、ビタミンA又はEのような
ビタミン及びその誘導体、ハシバミ及びアロエベラのような植物の抽出液、アラ
ントイン、皮膚軟化剤、消毒剤、しわの制御又は老化防止効果のためのヒドロキ
シ酸、日焼け止め剤、日焼け用剤、美白剤、消臭剤及び制汗剤、皮膚のため及び
他の目的のためのセラミド、収斂剤、保湿剤、除光液、昆虫忌避剤、抗酸化剤、
防腐剤、抗炎症剤等が含まれるが、これに限定されない。但し、これらの添加物
は、これらに伴うイオン感応性結合剤組成物、特に本発明のイオン感応性結合剤
組成物と共存できる(即ち、水中での分散性を維持しつつ、水中で希釈される前
には、予め湿潤されたワイプの湿潤状態での強度を実質的に損なわない)必要が
ある。 皮膚のケア及び他の利点のために有用な材料は、ニュージャージー州グレンロ
ックのMC Publishing Company出版の「McCutche
on’s 1999」第2巻、機能性材料に記載されている。皮膚ケア用に有用
な多くの植物は、Texas州ルイスヴィルにあるActive Organi
csから供給される。
【0079】 臭気制御添加物 本発明の湿潤化組成物及び予め湿潤したワイプに用いるのに適する臭気制御添
加物には、亜鉛塩;タルク粉末;カプセル化香料(マイクロカプセル、マクロカ
プセル、及びリポゾーム、小胞又はマイクロエマルジョンに封入された香料を含
む);エチレンジアミン4酢酸のようなキレート剤;ゼオライト;活性シリカ、
活性炭顆粒又は繊維;活性シリカ微粒子;クエン酸のようなポリカルボン酸;シ
クロデキストリン及びシクロデキストリン誘導体;キトサン又はキチン及びその
誘導体;酸化剤;銀入りのゼオライト(例えば、商品名HEALTHSHIEL
D(商標)で販売されているマサチューセッツ州ビバリーにあるBF Tech
nologiesのもの)を含む抗菌剤;トリクロサン;珪藻土;及びその混合
物が含まれるが、これに限定されない。身体又は身体排泄物からの臭気を制御す
ることに加えて、臭気制御策を利用し、処理した基層のあらゆる臭気を隠したり
制御したりすることもできる。望ましくは、湿潤化組成物は、湿潤化組成物の全
重量に基づき約5重量パーセント未満の臭気制御添加物を含む。更に望ましくは
、湿潤化組成物は、約0.01重量パーセントから約2重量パーセントまでの臭
気制御添加物を含む。更に望ましくは、湿潤化組成物は、約0.03重量パーセ
ントから約1重量パーセントまでの臭気制御添加物を含む。
【0080】 本発明の実施形態の1つでは、湿潤化組成物及び/又は予め湿潤させたワイプ
は、溶液中にヒドロキシプロピルβ−シクロデキストリンのような誘導シクロデ
キストリンを含み、これは、拭いた後に皮膚に残り、臭気吸収層となる。他の実
施形態では、臭気源は、臭気制御添加物を塗布することにより、除去又は中和さ
れる。これは、通常臭気を発生する多くのプロテアーゼ及び他の酵素の機能に必
要な金属基を結合するキレート剤の作用を典型的に示している。金属基をキレー
トすると、酵素の作用が阻害され、製品に悪臭が発生するリスクが減少する。 キトサン又はキチン誘導体を不織ウェブ及びセルロース繊維に塗布する原理は
、S.Leeらにより、「キトサン及びフルオロポリマーに基づく綿及び不織布
のための抗菌及び撥血液仕上げ」(1999年2月発行のTextile Re
search Journal 69(2)の104〜112)に記載されてい
る。
【0081】 脱粘着剤 塩の濃度が高くなると、イオン感応性ポリマーの粘着性が減少することもある
が、粘着性を減少する他の手段が望ましいことが多い。従って、湿潤化組成物に
脱粘着剤を用い、イオン感応性結合剤に粘着性があれば、その粘着性を減少させ
ることができる。適切な脱粘着剤には、接着剤様のポリマーで処理された2つの
隣接する繊維シート間の粘着性を減少するための当技術分野で公知のあらゆる物
質又は皮膚に付いた接着剤様のポリマーの粘着感を減少させることができる物質
が含まれる。脱粘着剤は、乾燥形の固形粒子で、粒子の懸濁液又はスラリーとし
て、塗布することができる。沈着は、スプレー、コーティング、静電堆積、含浸
、ろ過(即ち、圧力差で粒子を含んだ気相を気相に通過させ、ろ過機構により粒
子を沈着する)等によることができ、基層の1つ又はそれ以上の表面に均質に塗
布することもでき、基層の表面又は各表面の一部にパターン(例えば、繰り返し
又はランダムパターン)で塗布することもできる。脱粘着剤は、基層の厚さ全体
に存在させることもできるが、表面の一方又は両方に集中させることもでき、実
質的に基層の一方又は両方にのみ存在させることもできる。
【0082】 特定の脱粘着剤には、タルク粉末、炭酸カルシウム、雲母のような粉末;コー
ンスターチのようなデンプン;セキショウシ粉末;二酸化チタンのような鉱物充
填材;シリカ粉末;アルミナ;一般的な金属酸化物;ベーキングパウダー;珪藻
土等が含まれるが、これに限定されない。また、表面エネルギーが小さいポリマ
ー及び他の添加物も用いることができ、これには、各種のフッ素化ポリマー、シ
リコン添加物、ポリオレフィン及び熱可塑性物質、ワックス、炭素数16又はそ
れ以上のアルキル側鎖を有する化合物をはじめとする製紙業界で公知の剥離剤等
が含まれる。また、乾燥潤滑剤及びフッ素化剥離剤と同様に、鋳型及びロウソク
製造用の離型剤として用いられる化合物も考えることができる。
【0083】 実施形態の1つでは、脱粘着剤は、スプレー型製品としてMiller−St
ephenson(コネチカット州ダンバリー)から市販されているPTFE離
型剤乾燥潤滑剤MS−122DFに用いられるPTFEテロマー(KRYTOX
(登録商標)DF)化合物のようなポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を
含む。例えば、PTFE粒子は、予め湿潤されたワイプを巻き取る前に、スプレ
ーにより基層の片側に塗布されることができる。実施形態の1つでは、脱粘着剤
は、ロールに巻き取られる前に、基層の片側にのみ塗布される。 湿潤化組成物は、望ましくは、湿潤化組成物の全重量に基づき約25重量パー
セント未満の脱粘着剤を含む。更に望ましくは、湿潤化組成物は、約0.01重
量パーセントから約10重量パーセントまでの、詳細には約5%又はそれ以下の
脱粘着剤を含む。更に望ましくは、湿潤化組成物は、約0.05重量パーセント
から約2重量パーセントまでの脱粘着剤を含む。
【0084】 脱粘着剤として働くことに加え、デンプン化合物は、予め湿潤させたワイプの
強度特性を改善することもできる。例えば、親水性タピオカデンプンのような非
ゲル状のデンプン粒子は、湿潤化組成物の重量に対し、重量で約1%又はそれ以
上のレベルで存在すると、予め湿潤させたワイプに、デンプンが無いときに見込
まれるものより低い塩の濃度で同じ強度を維持させることができることが見出さ
れている。従って、例えば、所定の強度が、デンプンが無いときに必要とされる
4%塩のレベルに比較し、塩が存在すると湿潤化組成物に2%の塩を含むことで
達成することができる。デンプンは、湿潤化組成物内のデンプンの分散を改善す
るために、ラポナイト懸濁液にデンプンを加えることにより塗布することができ
る。
【0085】 マイクロ微粒子 本発明の湿潤化組成物は、固形微粒子又はマイクロ微粒子を加えることにより
更に修正することができる。適切な微粒子には、雲母、シリカ、アルミナ、炭酸
カルシウム、カオリン、タルク、及びゼオライトが含まれるが、これに限定され
ない。粒子は、望むならば、ステアリン酸又は他の添加物で処理し、微粒子が結
合剤系にひきつけられたり架橋したりしやすくすることができる。また、製紙業
界で保持補助剤として用いられることが多い2成分マイクロ微粒子系を用いるこ
ともできる。このような2成分マイクロ微粒子系は、一般に、シリカ粒子のよう
なコロイド状粒子相、及び形成するウェブの繊維に粒子を架橋するための水溶性
陽イオンポリマーを含む。湿潤化組成物に微粒子が存在すると、(1)予め湿潤
したワイプの不透明性を増大すること、(2)レオロジーを修正するか、予め湿
潤したワイプの粘着性を減少させること、(3)ワイプの触感特性を改善するこ
と、又は(4)望ましい薬剤を多孔性キャリア又はマイクロカプセルのような微
粒子キャリア経由で皮膚にデリベリすることのうちの1つ又はそれ以上の有用な
機能を働くことができる。望ましくは、湿潤化組成物は、湿潤化組成物の全重量
に基づき約25重量パーセント未満の微粒子を含む。特定的には、湿潤化組成物
は、約0.05重量パーセントから約10重量パーセントまでのマイクロ微粒子
を含むことができる。更に特定的には、湿潤化組成物は、約0.1重量パーセン
トから約5重量パーセントまでのマイクロ微粒子を含むことができる。
【0086】 マイクロカプセル及び他のデリベリ媒体 また、本発明の湿潤化組成物にマイクロカプセル及び他のデリベリ媒体を用い
て、皮膚ケア剤;医薬品;ユーカリのような快適性推進剤;香料;皮膚ケア剤;
臭気制御添加物;ビタミン;粉末;及び他の添加物を着用者の皮膚に与えること
ができる。特定的には、湿潤化組成物は、湿潤化組成物の全重量に基づき約25
重量パーセントまでのマイクロカプセル又は他のデリベリ媒体を含むことができ
る。更に特定的には、湿潤化組成物は、約0.05重量パーセントから約10重
量パーセントまでのマイクロカプセル又は他のデリベリ媒体を含むことができる
。更に特定的には、湿潤化組成物は、約0.2重量パーセントから約5.0重量
パーセントまでのマイクロカプセル又は他のデリベリ媒体を含むことができる。
【0087】 マイクロカプセル及び他のデリベリ媒体は、当技術分野では公知である。例え
ば、POLY−PORE(登録商標)E200(イリノイ州アーリントンハイツ
のChemidal Corp.)は、デリベリ媒体の重量の10倍以上の添加
物を収容することができる柔らかい中空の球を含むデリベリ剤である。POLY
−PORE(登録商標)E200と共に用いた報告がある公知の添加物には、過
酸化ベンゾイル、サリチル酸、レチノール、パルミチン酸レチノール、メトキシ
ケイ皮酸オクチル、トコフェロール、シリコン化合物(DC435)及び鉱物油
が含まれるが、これに限定されない。他の有用なデリベリ媒体は、POLY−P
ORE(登録商標)L200として市販されているスポンジ様の材料であり、こ
れは、シリコン(DC435)及び鉱物油と共に用いた報告がある。他の公知の
デリベリ系には、シクロデキストリン及びその誘導体、リポゾーム、ポリマース
ポンジ、及びスプレー乾燥デンプンが含まれる。 マイクロカプセルに入っている添加物は、ワイプを皮膚に当てるまでは周囲及
び湿潤化組成物内の他の薬剤から隔離されており、ワイプを皮膚に当てたときに
マイクロカプセルが壊れてその中身が皮膚又は他の表面にデリベリされる。
【0088】 防腐剤及び抗菌剤 また、本発明の湿潤化組成物は、防腐剤及び/又は抗菌剤を含むことができる
。Mackstat H66(イリノイ州シカゴにあるMcIntyre Gr
oupから入手可能)のような数種の防腐剤及び/又は抗菌剤では、細菌及びカ
ビの生育を防止するのに優れた結果が得られることが見出されている。他の適切
な防腐剤及び抗菌剤には、DMDMヒダントイン(例えば、ニュージャージー州
フェアローンにあるLonza,Inc.のGlydant Plus(商標)
)、ヨードプロピニルブチルカルバメート、Kathon(ペンシルベニア州フ
ィラデルフィアのRohm and Hass)、メチルパラベン、プロピルパ
ラベン、2−ブロモ−2−ニトロプロパン−1,3−ジオール、安息香酸等が含
まれるが、これに限定されない。望ましくは、湿潤化組成物は、湿潤化組成物の
全重量に基づき活性ベースで約2重量パーセント未満の防腐剤及び/又は抗菌剤
を含む。更に望ましくは、湿潤化組成物は、約0.01重量パーセントから約1
重量パーセントまでの防腐剤及び/又は抗菌剤を含む。更に望ましくは、湿潤化
組成物は、約0.01重量パーセントから約0.5重量パーセントまでの防腐剤
及び/又は抗菌剤を含む。
【0089】 湿潤剤及び清拭剤 本発明の湿潤化組成物には、種々の湿潤剤及び/又は清拭剤を用いることがで
きる。適切な湿潤剤及び/又は清拭剤には、洗剤及び非イオン性、両性、及び陰
イオン性界面活性剤、特にアミノ酸ベースの界面活性剤が含まれるが、これに限
定されない。アミノ酸ベースの界面活性剤系は、例えば、アミノ酸L−グルタミ
ン酸及び他の天然脂肪酸由来のものであり、ヒトの皮膚のpHに適合し、良好な
清拭力を有すると同時に、他の陰イオン界面活性剤と比較して比較的安全であり
、優れた触感及び保湿特性を有する。界面活性剤の機能の1つは、乾燥基層が湿
潤化組成物で濡れやすくなるように改善することである。界面活性剤の他の機能
は、予め湿潤させたワイプがトイレの汚れた部分に接触すると、その汚れを分散
することと、それが基層へ吸収されやすくすることとされることができる。界面
活性剤は、更に、化粧の除去、一般的な個人用清拭、硬い表面の清拭、臭気制御
等を助けることができる。
【0090】 アミノ酸ベースの界面活性剤の市販例の1つは、アシルグルタミン酸塩であり
、日本国東京の味の素株式会社からAmisoftという名前で市販されている
。望ましくは、湿潤化組成物は、湿潤化組成物の全重量に基づき約3重量パーセ
ント未満の湿潤剤及び/又は清拭剤を含む。更に望ましくは、湿潤化組成物は、
約0.01重量パーセントから約2重量パーセントまでの湿潤剤及び/又は清拭
剤を含む。更に望ましくは、湿潤化組成物は、約0.1重量パーセントから約0
.5重量パーセントまでの湿潤剤及び/又は清拭剤を含む。
【0091】 本発明の湿潤化組成物には、アミノ酸ベースの界面活性剤が特に有用であるが
、各種の界面活性剤を本発明に用いることもできる。適切な非イオン性界面活性
剤には、エチレンオキシドと、プロピレンオキシドとプロピレングリコールの縮
合により形成した疎水性(親油性)ポリオキシアルキレンベースとの縮合生成物
が含まれるが、これに限定されない。このような化合物の疎水性部分の分子量は
十分に大きく、この化合物を水不溶性とすることが望ましい。ポリオキシエチレ
ン成分をこの疎水性部分に加えると、分子全体としての水溶性が増大し、製品の
液体特性が、ポリオキシエチレン含量が縮合生成物の全重量の約50%になる点
まで維持される。この種類の化合物の例としては、市販のPluronic L
−62界面活性剤(BASF Wyandotte Corp.)、特に、ポリ
オキシプロピレンエーテルの分子量が約1500〜3000であり、ポリオキシ
エチレン含量が重量で分子の約35〜55%であるものが挙げられる。
【0092】 他の有用な非イオン性界面活性剤には、C8〜C22アルキルアルコールとアル
コール1モルあたり2〜50モルのエチレンオキシドとの縮合生成物が含まれる
が、これに限定されない。この種類の化合物の例には、C11〜C15第2級アルキ
ルアルコールとアルコール1モル当たり3〜90モルのエチレンオキシドとの縮
合生成物が含まれ、これは、Olin ChemicalsからPoly−Te
rgent SLFシリーズとして、又はUnion CarbideからTE
RGITOL(登録商標)シリーズ、即ち、約7モルのエチレンオキシドをC12 〜C15のアルカノールと縮合することにより形成されたTERGITOL(登録
商標) 25−L−7として市販されている。 本発明の湿潤化組成物に用いることができる他の非イオン性界面活性剤には、
(ノニルフェノキシ)ポリオキシエチレンエーテルのようなC6〜C12アルキル
フェノールのエチレンオキシドエステルが含まれる。特に有用なものは、約8〜
12モルのエチレンオキシドをノニルフェノール、即ち、IGEPAL(登録商
標)COシリーズ(GAF Corp.)と縮合することにより調製されたエス
テルである。
【0093】 他の非イオン性界面活性剤には、デキストロース(D−グルコース)及び直鎖
又は分岐鎖アルコールの縮合生成物として誘導されたアルキルポリグリコシド(
APG)が含まれるが、これに限定されない。界面活性剤のグリコシド部分によ
り、ヒドロキシル基密度が高い親水性部分が生じ、これにより水溶性が向上する
。更に、グリコシドのアセタルとの結合の固有の安定性により、アルカリ系では
化学的に安定となる。更に、いくつかの非イオン性界面活性剤と異なり、アルキ
ルポリグリコシドは、曇り点を有さないため、屈水性誘発物質なしで調合するこ
とができ、極めて穏やかであるほか、容易に生物分解可能な非イオン性界面活性
剤とされる。この種類の界面活性剤は、Horizon Chemicalから
商品名APG−300、APG−350、APG−500、及びAPG−500
で入手可能である。
【0094】 シリコンは、純粋な形で、又はマイクロエマルジョン、マクロエマルジョン等
として入手可能な別の種類の湿潤剤である。典型的な非イオン性界面活性剤群の
1つは、シリコン−グリコールコポリマーである。このような界面活性剤は、ポ
リ(低級)アルキレノキシ鎖をジメチルポリシロキサノールの遊離ヒドロキシル
基に加えることにより調整され、Dow Corning CorpからDow
Corning190及び193界面活性剤(CTFA名:ジメチコンコポリ
オール)として入手可能である。このような界面活性剤は、揮発性シリコンを溶
媒として用いるかどうかに関わらず、他の界面活性剤により生成される発泡を制
御するとともに、金属、セラミック、及びガラス表面に光沢を与えるようにも機
能する。 また、本発明の湿潤化組成物には、陰イオン界面活性剤を用いることもできる
。陰イオン界面活性剤は、洗浄力が高いため有用であり、水溶性高級脂肪酸アル
カリ金属石鹸、例えばミリスチン酸ナトリウム及びパルミチン酸ナトリウムのよ
うな炭素原子数8〜22のアルキル置換基を有する陰イオン洗剤の塩が含まれる
。好ましい種類の陰イオン界面活性剤には、アルキル基に約1から16の炭素原
子を有する高級アルキル単核又は多核アリールスルホン酸塩のような疎水性高級
アルカリ成分(典型的には約8から22の炭素原子を含む)を含む水溶性硫酸化
及びスルホン化陰イオンアルカリ金属及びアルカリ土類金属洗剤塩が含まれ、こ
の例は、Bio−Softシリーズ、即ちBio−Soft D−40(Ste
pan Chemical Co.)として入手可能である。
【0095】 他の有用な種類の陰イオン界面活性剤には、アルキルナフタレンスルホン酸の
アルカリ金属塩(メチルナフタレンスルホン酸ナトリウム、Petrp AA、
Petrochmical Corporation);カカオオイル脂肪酸の
硫酸化モノグリセリドのナトリウム塩及び獣脂脂肪酸の硫酸化モノグリセリドの
カリウム塩のような硫酸化高級脂肪酸モノグリセリド;約10から18の炭素原
子を含む硫酸化脂肪アルコールのアルカリ金属塩(例えば、ラウリル硫酸ナトリ
ウム及びステアリル硫酸ナトリウム);Bio−Tergeシリーズ(Step
an Chemical Co.)のようなC14〜C16−αオレフィンスルホン
酸ナトリウム;硫酸化エチレンオキシ脂肪アルコールのアルカリ金属塩(約3モ
ルのエチレンオキシドとC12〜C15n−アルカノールとの縮合生成物のナトリウ
ム又はアンモニウム硫酸塩、即ち、Neodolエトキシスルフェート、She
ll Chemical Co.);低分子量アルキロールスルホン酸の高級脂
肪エステルのアルカリ金属塩、例えば、イソチオン酸のナトリウム塩の脂肪酸エ
ステル、脂肪エタノールアミド硫酸塩;アミノアルキル硫酸の脂肪酸アミド、例
えばタウリンのラウリル酸アミドのほか、キシレンスルホン酸ナトリウム、ナフ
タレンスルホン酸ナトリウム、トルエン硫酸ナトリウム及びその混合物のような
多数の他の陰イオン有機界面活性剤が含まれるが、これに限定されない。 他の有用な種類の陰イオン界面活性剤には、シクロヘキセニル環が付加的なカ
ルボン酸基で置換された8−(4−n−アルキル−2−シクロヘキセニル)−オ
クタン酸が含まれる。このような化合物又はそのカリウム塩は、Westvac
o CorporationからDiacid1500又はH−240として市
販されている。一般に、このような陰イオン界面活性剤は、アルカリ金属塩、ア
ンモニウム又はアルカリ土類金属塩の形で用いることができる。
【0096】 シリコン粒子のマクロエマルジョン及びマイクロエマルジョン 湿潤化組成物は、更に、シリコン粒子の水性マイクロエマルジョンを含むこと
ができる。例えば、2000年3月14日に登録された米国特許第6,037,
407号の「シリコンオイル及び/又はゴム及び/又は樹脂の水性エマルジョン
の調製方法」は、水性マイクロエマルジョン中の有機ポリシロキサンを開示して
いる。望ましくは、湿潤化組成物は、湿潤化組成物の全重量に基づき約5重量パ
ーセント未満のシリコン粒子のマイクロエマルジョンを含む。更に望ましくは、
湿潤化組成物は、約0.02重量パーセントから約3重量パーセントまでのシリ
コン粒子のマイクロエマルジョンを含む。更に望ましくは、湿潤化組成物は、約
0.02重量パーセントから約0.5重量パーセントまでのシリコン粒子のマイ
クロエマルジョンを含む。
【0097】 一般に、シリコンエマルジョンは、何らかの公知のコーティング法により、予
め湿潤させたワイプに塗布することができる。例えば、予め湿潤させたワイプは
、湿潤化組成物中の活性化化合物と共存できる水分散可能又は水混和可能なシリ
コンベースの成分を含む水性組成物で湿らせることができる。更に、ワイプは、
水分散可能な結合剤を有する繊維の不織ウェブを含むことができ、このウェブは
、シリコンベースのスルホコハク酸を含むローションで湿らされる。シリコンベ
ースのスルホコハク酸塩により、高レベルの界面活性剤を有さなくても穏やかで
効果的に清拭される。また、シリコンベースのスルホコハク酸塩により、溶解機
能が生じ、これにより、香料成分、ビタミン抽出物、植物抽出物、及び精油のよ
うな油溶性の成分の析出が防止される。
【0098】 本発明の実施形態の1つでは、湿潤化組成物は、スルホコハク酸ジメチコンコ
ポリオール2Na及びスルホコハク酸ジメチコンコポリオールジアンモニウムの
ようなスルホコハク酸シリコンコポリオール含む。望ましくは、湿潤化組成物は
、重量で約2パーセント未満のシリコンベースのスルホコハク酸塩、更に望まし
くは、重量で約0.05パーセントから約0.30パーセントまでのシリコンベ
ースのスルホコハク酸を含む。 また、シリコンエマルジョンを含む生成品の他の例では、Dow Corni
ng 9506粉末も、湿潤化組成物に存在させることができる。Dow Co
rning 9506粉末は、ジメチコン/ビニルジメチコンクロスポリマーを
含むと考えられており、球状の粉末であって、皮膚の油分を制御するのに有用で
あると言われている(「新しい化学の展望」(「石鹸と化粧品」第76巻第3号
2000年3月12ページ)を参照されたい)。従って、皮膚の油分を制御する
のに効果的な粉末をデリベリする水分散可能なワイプも、本発明の範囲に含まれ
る。シリコンエマルジョンを調製するための原理は、1997年3月20日に発
行された国際特許第97/10100号に開示されている。
【0099】 皮膚軟化剤 また、本発明の湿潤化組成物は、1つ又はそれ以上の皮膚軟化剤を含むことが
できる。適切な皮膚軟化剤には、PEG75ラノリン、安息香酸メチルグルセス
20、C12〜C15安息香酸アルキル、エトキシル化セチルステアリルアルコール
のほか、Lambent wax WS−L、Lambent WD−F、Ce
tiol HE(Henkel Corp.)、Glucan P20(Ame
rchol)、Polyox WSR N−10(Union Carbide
)、Polyox WSR N−3000(Union Carbide)、L
uviquat(BASF)、Finsolv SLB 101(Finete
x Corp.)、ミンクオイル、アラントイン、ステアリルアルコール、Es
tol 1517(Unichema)及びFinsolv SLB 201(
Finetex Corp.)として市販されている製品が含まれるが、これに
限定されない。 また、皮膚軟化剤は、湿潤化組成物で湿潤する前又は後に物品の表面に塗布す
ることもできる。このような皮膚軟化剤は、湿潤化組成物に不溶であることもあ
り、力が加わったとき以外は移動しないこともある。例えば、ペトロラタムベー
スの皮膚軟化剤は、片面にパターンで塗布することができ、その後他の面を湿潤
させてワイプを飽和する。このような製品は、清拭面及び反対側の皮膚トリート
メント面を有することができる。
【0100】 このような製品及び本発明の他の製品の皮膚軟化剤組成物は、1つ又はそれ以
上の液体炭化水素(例えばペトロラタム)、鉱物油等、植物性及び動物性脂肪(
例えばラノリン、リン脂質及びその誘導体)及び/又は1999年4月6日にO
sborn IIIらに付与された米国特許第5,891,126号に開示されて
いるポリシロキサン皮膚軟化剤を含む1つ又はそれ以上のアルキル置換ポリシロ
キサンポリマーのようなシリコン材料といったプラスチック又は流体皮膚軟化剤
を含むことができる。任意的に、親水性界面活性剤をプラスチック皮膚保湿剤と
組み合わせ、コーティングされた表面の湿潤性を向上させることができる。本発
明の実施形態のいくつかでは、液体炭化水素皮膚軟化剤及び/又はアルキル置換
ポリシロキサンポリマーは、脂肪酸又は脂肪アルコール由来の1つ又はそれ以上
の脂肪酸エステル皮膚軟化剤とブレンド又は組み合わせることができることが意
図されている。
【0101】 本発明の実施形態では、皮膚軟化剤材料は、皮膚軟化剤のブレンドの形である
。望ましくは、皮膚軟化剤ブレンドは、1つ又はそれ以上の液体炭化水素(例え
ばペトロラタム)、鉱物油等、植物性及び動物性脂肪(例えば、ラノリン、リン
脂質及びその誘導体)を1つ又はそれ以上のアルキル置換ポリシロキサンポリマ
ーのようなシリコン材料と組み合わせたものを含む。更に詳細には、皮膚軟化剤
ブレンドは、液体炭化水素(例えばペトロラタム)をジメチコンと、又はジメチ
コン及び他のアルキル置換ポリシロキサンポリマーと組み合わせたものを含む。
本発明の実施形態のいくつかでは、液体炭化水素皮膚軟化剤及び/又はアルキル
置換ポリシロキサンポリマーは、脂肪酸又は脂肪アルコール由来の1つ又はそれ
以上の脂肪酸エステル皮膚軟化剤とブレンドすることが意図されている。また、
Standamul HE(ニュージャージー州ホーボーケンのHenkel
Corp.)として入手可能であるPEG−7ヤシ脂肪酸グリセリルも考えるこ
とができる。
【0102】 水溶性の自己乳化皮膚軟化剤オイルは、本湿潤化組成物に有用であり、これに
は、1987年9月1日にSmithらに付与された米国特許第4,690,8
21号に開示されているようなポリオキシアルコキシル化ラノリン及びポリオキ
シアルコキシル化脂肪アルコールが含まれる。ポリオキシアルコキシ鎖は、プロ
ピレノキシ及びエチレノキシ単位が混合されたもの含むことになることが望まし
い。ラノリン誘導体は、典型的には、約20〜70のこのようなアルコキシ単位
を含むことになり、C12〜C20脂肪アルコールは、約8〜15の低級アルキル単
位で誘導体化されることになる。このような有用なラノリン誘導体の1つは、L
anexol AWS(ニューヨーク州ニューヨークにあるCroda,Inc
.のPRC−12−PEG−50)である。有用なポリ(15〜20)C2〜C3 アルコキシル化体は、PRG−5−セテス−20であり、Procethyl
AWS(Croda,Inc.)として知られている。 本発明の実施形態の1つによれば、皮膚軟化剤材料は、湿潤化組成物に望まし
くない触感の特質が、もしあれば、減少させる。例えば、ジメチコンを含む皮膚
軟化剤材料は、湿潤化組成物中のイオン感応性結合剤又は他の成分により引き起
こされる可能性がある粘性のレベルを減少させ、脱粘着剤として働くことができ
る。
【0103】 望ましくは、湿潤化組成物は、湿潤化組成物の全重量に基づき約25重量パー
セント未満の皮膚軟化剤を含む。更に詳細には、湿潤化組成物は、約5重量パー
セント未満の皮膚軟化剤、最も詳細には約2%未満の皮膚軟化剤を含むことがで
きる。更に望ましくは、湿潤化組成物は、約0.01重量パーセントから約8重
量パーセントまでの皮膚軟化剤を含むことができる。更に望ましくは、湿潤化組
成物は、約0.2重量パーセントから約2重量パーセントまでの皮膚軟化剤を含
むことができる。 実施形態の1つでは、本発明の湿潤化組成物及び/又は予め湿潤させたワイプ
は、1985年12月17日にSmithらに付与された米国特許第4,559
,157号に開示されているように、少なくとも1つの皮膚軟化剤オイルを含む
油相と、少なくとも1つの多価アルコール皮膚軟化剤及び少なくとも1つの有機
水溶性洗剤を含む水相に分散された少なくとも1つの皮膚軟化剤ワックス安定化
剤とを含む水中油型エマルジョンを含む。
【0104】 表面感触修正剤 表面感触修正剤を用いて、製品を使用する間の皮膚の触感(例えば潤滑性)を
改善することができる。適切な表面感触修正剤には、市販の剥離剤;脂肪酸側基
を有する4級アンモニウム化合物、シリコン、ワックス等を含むティシュ製造分
野で用いられる軟化剤のような軟化剤が含まれるが、これに限定されない。軟化
剤として有用な典型的な4級アンモニウム化合物は、1971年1月12日にH
erveyらに付与された米国特許第3,554,862号、1979年3月1
3日にEmanuelssonらに付与された米国特許第4,144,122号
、1996年11月12日にAmpulskiらに付与された米国特許第5,5
73,637号、及び1984年10月9日にHellstenらに付与された
米国特許第4,476,323号に開示されている。尚、この全開示事項は、引
用により本明細書に組み入れる。望ましくは、湿潤化組成物は、湿潤化組成物の
全重量に基づき約2重量パーセント未満の表面感触修正剤を含む。更に望ましく
は、湿潤化組成物は、約0.01重量パーセントから約1重量パーセントまでの
表面感触修正剤を含む。更に望ましくは、湿潤化組成物は、約0.01重量パー
セントから約0.05重量パーセントまでの表面感触修正剤を含む。
【0105】 香料 本発明の湿潤化組成物には、種々の香料を用いることができる。望ましくは、
湿潤化組成物は、湿潤化組成物の全重量に基づき約2重量パーセント未満の香料
を含む。更に望ましくは、湿潤化組成物は、約0.01重量パーセントから約1
重量パーセントまでの香料を含む。更に望ましくは、湿潤化組成物は、約0.0
1重量パーセントから約0.05重量パーセントまでの香料を含む。
【0106】 香料溶解補助剤 更に、本発明の湿潤化組成物には、種々の香料溶解補助剤を用いることができ
る。適切な香料溶解補助剤には、ポリソルベート20、プロピレングリコール、
エタノール、イソプロパノール、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジ
プロピレングリコール、フタル酸ジエチル、クエン酸トリエチル、Amerox
ol OE−2(Amerchol Corp.)、Brij 78及びBri
j 98(ICI Surfactants)、Arlasolve 200(
ICI Surfactants)、Calfax 16L−35(Pilot
Chemical Co.)、Capmul POE−S(Abitec C
orp.)、Finsolv SUBSTANTIAL(Finetex)等が
含まれるが、これに限定されない。望ましくは、湿潤化組成物は、湿潤化組成物
の全重量に基づき約2重量パーセント未満の香料溶解補助剤を含む。更に望まし
くは、湿潤化組成物は、約0.01重量パーセントから約1重量パーセントまで
の香料溶解補助剤を含む。更に望ましくは、湿潤化組成物は、約0.01重量パ
ーセントから約0.05重量パーセントまでの香料溶解補助剤を含む。
【0107】 乳白剤 適切な乳白剤には、二酸化チタン又は他の鉱物又は顔料、及びREACTOP
AQUE(登録商標)粒子(サウスカロライナ州チェスターにあるSequa
Chemicals,Inc.から入手可能)のような合成乳白剤が含まれるが
、これに限定されない。望ましくは、湿潤化組成物は、湿潤化組成物の全重量に
基づき約2重量パーセント未満の乳白剤を含む。更に望ましくは、湿潤化組成物
は、約0.01重量パーセントから約1重量パーセントまでの乳白剤を含む。更
に望ましくは、湿潤化組成物は、約0.01重量パーセントから約0.05重量
パーセントまでの乳白剤を含む。
【0108】 pH調整剤 本発明の湿潤化組成物に用いるのに適切なpH調整剤には、リンゴ酸、クエン
酸、塩酸、酢酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が含まれるが、これに限
定されない。適切なpHの範囲では、皮膚に付いた湿潤組成剤によって起こる皮
膚刺激の量が最低になる。望ましくは、湿潤化組成物のpHの範囲は、約3.5
から約6.5までである。更に望ましくは、湿潤化組成物のpHの範囲は、約4
から約6までである。望ましくは、湿潤化組成物は、湿潤化組成物の全重量に基
づき約2重量パーセント未満のpH調整剤を含む。更に望ましくは、湿潤化組成
物は、約0.01重量パーセントから約1重量パーセントまでのpH調整剤を含
む。更に望ましくは、湿潤化組成物は、約0.01重量パーセントから約0.0
5重量パーセントまでのpH調整剤を含む。
【0109】 1つ又はそれ以上の上述の成分から形成された種々の湿潤化組成物を本発明の
ウェットワイプに用いることができ、実施形態の1つでは、湿潤化組成物は、下
の表2に示されている次の成分を含み、これは、湿潤化組成物の重量パーセント
で示されている。
【0110】
【表2】 表2 湿潤化組成物成分
【0111】 本発明の他の実施形態では、湿潤化組成物は、下の表3に示されている次の成
分を含み、これは湿潤化組成物の重量パーセントで示されている。
【0112】
【表3】 表3 湿潤化組成物成分
【0113】 本発明の他の実施形態では、湿潤化組成物は、下の表4に示されている次の成
分を含み、これは湿潤化組成物の重量パーセントで示されている。
【0114】
【表4】 表4 典型的な湿潤化組成物
【0115】 上記の本発明の湿潤化組成物は、上述のいずれの本発明のイオン感応性結合剤
組成物とともに用いることもできることに留意する必要がある。更に、上述の本
発明の湿潤化組成物は、従来の結合剤組成を含む他のどのような結合剤組成物と
共に用いることもでき、分散可能であるか否かに関わらずどのような繊維又は吸
収性基層と共に用いることもできる。
【0116】 強度特性 特に限定しなければ、引張試験は、次の取り決めにより行う。乾燥製品の試験
は、Tappi条件下(相対湿度50%、73°F)でASTM−1117−8
0第7章と同様の手順で行う。引張試験は、RSA−2 10kgロードセルを
備えたThwing Albert1256−100引張試験器のような一定の
クロスヘッド速度の引張試験器で行う。試料片は、3インチ幅で6インチ長さに
切り取り、4インチゲージ長さでジョーの間に装着する。クロスヘッド速度は、
12インチ/分である。最大負荷(引張強度)及び最大負荷での伸び(伸張)を
測定する。機械横方向(CD)引張試験では、試料は横方向に切る。機械方向(
MD)引張試験では、試料は横方向に切る。 乾燥状態での引張試験は、湿潤化組成物を塗布する前に取ったウェブに対して
記録する。機械方向乾燥引張強度は、「MDDT」、横方向乾燥引張強度は、「
CDDT」と短縮する。結果は、kg/3インチで記録することもでき、g/イ
ンチ又はg/2.54cm単位に変換することもできる。
【0117】 適切な大きさに切った試料片の乾燥重量に基づき、過剰な量の湿潤溶液(4%
生理食塩水溶液。特に記載しなければ他の添加剤を含まず)を溶液付加量が25
0〜400%に達するまで塗布する。次に、湿潤試料片は、直ちに、Atlas
実験用絞り器(イリノイ州シカゴのAtlas Electric Devi
ce Company、第10404 LW−1、負荷なし)を通過させ、試料
に溶液を均質に分配し、過剰な溶液を静かに取り除いて最終的な溶液付加量であ
る200%を達成する。試料によっては、付加目標に達するために、数回反復又
は通過することが必要なこともある。完成した予め湿潤された試料は、次に、プ
ラスチック製袋に入れ、試験するまで乾かないようにする。 機械横方向湿潤引張試験(CDWT)又は機械方向湿潤引張強さ(MDWT)
は、密封したプラスチック製袋に1晩入れておくことにより試料が均衡になった
後に、予め湿潤させた試料をそのまま用いて上述のように行う。
【0118】 新しい溶液に曝された後に起こる予め湿潤させたウェブの強度の損失に関連す
る試験では、寸法が200mm×120mmであり、1000ml入れるのに十
分な深さを有する容器に、700mlの選択した浸漬溶液を満たす。試料片の大
きさにより、108平方インチ以下の試料を700mlの浸漬溶液に浸漬する。
1晩均衡化した予め湿潤させた試料片を浸漬溶液に浸漬し、続いて、特定の時間
(典型的には1時間)乱さずに浸した。浸漬時間が終わると、試料は、浸漬溶液
から注意深く取り出して水を切り、続いて、直ちに、上述のように試験する(即
ち、試料を引張試験器に直ちに装着し、絞り器を通過させることなく試験する)
。高度に分散可能な材料の場合には、試料は、バラバラにすることなく浸漬溶液
から取り出すことができないことが多い。このような試料に対する浸漬引張値は
、対応する溶液に対してゼロと記録する。
【0119】 脱イオン浸漬横方向湿潤引張試験、S−CDWTでは、試料は、脱イオン水に
1時間浸した後、試験する。硬水浸漬横方向湿潤引張試験、S−CDWT−M(
Mは2価の金属イオンを示す)では、試料は、塩化カルシウム及び塩化マグネシ
ウムから調製した2:1比のCa++/Mg++を200ppm含む水に浸し、1時
間浸漬した後、試験する。中度硬水浸漬横方向湿潤引張試験、MS−CDWT−
Mでは、試料は、2:1比のCa++/Mg++を50ppm含む水に浸し、1持間
浸漬した後、試験する。他の時間増分又は浸漬溶液で行った試験は、S−CDW
T又はS−CDWT−M試験との混乱を避けるために、そのように示す必要があ
る。
【0120】 本発明の実施形態の1つでは、ウェットワイプは、上述の表3の湿潤化組成物
と、約80重量パーセントの漂白クラフト繊維及び20重量パーセントの上記の
本発明のイオン感応性結合剤組成物のいずれかを含む空気堆積繊維材料とを用い
て生成され、このとき、重量パーセントは、乾燥不織布の全重量に基づく。本発
明の他の実施形態では、湿潤ワイプは、上述の本発明の湿潤化組成物と、90重
量パーセントの軟材繊維及び実質的にアクリル酸モノマーを含まないアクリル酸
ターポリマー又はコポリマーを含む10重量パーセントのイオン感応性結合剤組
成物を含む空気堆積繊維材料とを用いて生成され、このとき、重量パーセントは
、乾燥不織布の全重量に基づく。不織布に加える湿潤化組成物の量は、このよう
な実施形態の乾燥不織布の重量に対し、望ましくは、約180パーセントから約
240重量パーセントである。
【0121】 望ましくは、本発明のウェットワイプは、使用中湿潤引張強さ(CDWT)が
少なくとも100g/インチであり、Ca2+及び/又はMg2+イオンの濃度が約
50ppmである水中に約1時間浸漬した後の引張強さが約30g/インチ未満
(MS−CDWT−M)である。更に望ましくは、ウェットワイプは、使用中の
湿潤引張強さが少なくとも300g/インチ(CDWT)であり、Ca2+及び/
又はMg2+イオン濃度が約50ppmである水中に約1時間浸漬した後の引張強
さが、約30g/インチ(MS−CDWT−M)未満である。他の実施形態では
、ウェットワイプは、望ましくは、使用中の湿潤引張強さが少なくとも200g
/インチ(CDWT)であり、Ca2+及び/又はMg2+イオン濃度が約200p
pmである水中に約1時間浸漬した後の引張強さが、約20g/インチ(S−C
DWT−M)未満である。更に望ましくは、ウェットワイプは、使用中の湿潤引
張強さが少なくとも300g/インチであり、Ca2+及び/又はMg2+イオン濃
度が約200ppmである水中に約1時間浸漬した後の引張強さが、約20g/
インチ(S−CDWT−M)未満である。
【0122】 望ましくは、アクリル酸ターポリマーを含む本発明の結合剤材料で処理したウ
ェットワイプは、1価のイオン(NaCl)濃度が重量で0.3%を超える重量
で10%から400%のウェットワイプ溶液で浸漬されると、幅1インチの試料
に対して機械横方向の使用中の湿潤引張強さが少なくとも100g/インチであ
り、脱イオン水に約1時間浸漬した後の引張強さが、約30g/インチ未満であ
る。更に望ましくは、アクリル酸ターポリマーを含む本発明の結合剤材料で処理
したウェットワイプは、1価のイオン(NaCl)濃度が重量で0.3%を超え
る重量で10%から400%のウェットワイプ溶液で浸漬されると、幅1インチ
の試料に対して機械横方向の使用中の湿潤引張強さが少なくとも200g/イン
チであり、脱イオン水に約1時間浸漬した後の引張強さが、約30g/インチ未
満である。
【0123】 他の実施形態では、スルホン酸陰イオン修飾アクリル酸ターポリマーを含む本
発明の結合剤材料で処理したウェットワイプは、望ましくは、1価のイオン(N
aCl)濃度が重量で1%を超える重量で10%から400%のウェットワイプ
溶液に浸漬すると、1インチ幅の試料に対して機械横方向の使用中の引張強さが
少なくとも200g/インチであり、Ca2+及び/又はMg2+イオンの濃度が約
50ppmである水中に約1時間浸漬した後の引張強さが、約30g/インチ未
満である。更に望ましくは、スルホン酸陰イオン修飾アクリル酸ターポリマーを
含む本発明の結合剤材料で処理したウェットワイプは、1価のイオン(NaCl
)濃度が重量で1%を超える重量で10%から400%のウェットワイプ溶液に
浸漬すると、1インチ幅の試料に対して機械横方向の使用中の引張強さが少なく
とも200g/インチであり、Ca2+及び/又はMg2+イオンの濃度が約200
ppmである水中に約1時間浸漬した後の引張強さが、約30g/インチ未満で
ある
【0124】 トイレに流すことができるウェットワイプより坪量又は湿潤強度の大きい製品
は、湿潤引張強さが比較的大きいことがある。例えば、予め湿潤させたタオル又
は硬い表面清拭ワイプのような製品の坪量は、70gsmを超え、例えば約80
gsmから150gsmとされることができる。このような製品のCDWT値は
、500g/インチ又はそれ以上とされ、S−CDWT値は、150g/インチ
又はそれ以下、詳細には約100g/インチ又はそれ以下、最も詳細には約50
g/インチ又はそれ以下とされ、S−CDWT−Mにも同様の範囲が可能とされ
ることができる。
【0125】 分散性 ウェブの分散性を測定する従来の試みは、乾燥しているか予め湿潤されている
かに関わらず、一般的に、機械的混合器により攪拌される間にウェブが破れる時
間の測定のような、ウェブが水中にあるときにせん断を受けるシステムに依って
いる。せん断を持続的に受ける条件とすることは、トイレに流すように企画され
た製品に対しては、トイレに流す場合にはせん断のレベルが低くて極めて短いた
め、非現実的で過剰に楽観的な試験となる。製品が、トイレの頚部を通過して浄
化槽に入ってしまうと、せん断速度は無視することができる。更に、製品は、ト
イレに流されるときトイレの水に完全に濡れていない可能性があり、正確に言え
ば、水を流すときの瞬間的なせん断が加えられるときに、製品の湿潤化組成物が
トイレの水と置き換わる適切な時間がない可能性がある。従って、分散性の従来
の測定では、実際には、浄化槽システムには殆ど適さない場合にも、製品が分散
可能であると示唆されることがある。
【0126】 分散性を現実的に評価するためには、比較的静的に測定し、実際の製品がトイ
レの水で完全に濡れた後に受けることになる低度のせん断をうまくシミュレート
することが必要であると考えられている。このように、せん断に依存せず、製品
の浄化槽システムへの適合性を評価する手段が改善された、分散性に対する試験
法が開発された。この方法では、製品の引張強さは、本来の湿潤された形(上述
のCDWT測定)、及び第2の溶液に1時間浸漬された後(S−CSWT又はS
−CDWT−Mのいずれか)に測定される。第2の溶液は、「脱イオン水分散性
」値を測定するための脱イオン水又は「硬水分散性」値を測定するための硬水(
S−CDWT−M試験による)のいずれかとされることができる。いずれの場合
にも、分散性は、(1−第2の溶液中での横方向湿潤引張強さ/本来の横方向湿
潤引張強さの比)*100%と定義される。従って、予め湿潤させたワイプが、
硬水に1時間浸漬した後にCD湿潤引張強さを75%失えば、硬水分散性は、(
1−0.25)*100%=75%となる。本発明の物品の脱イオン水分散性は
、80%又はそれ以上、詳細には90%又はそれ以上、更に詳細には95%又は
それ以上とされることができ、約100%の脱イオン水分散性とされることもで
きる。本発明の物品の硬水分散性は、70%又はそれ以上、詳細には80%又は
それ以上、更に詳細には90%又はそれ以上とされることができ、約100%の
硬水分散性とされることもできる。
【0127】 湿潤ワイプの製造方法 本発明の予め湿潤させたワイプは、幾つかの方法で製造することができる。実
施形態の1つでは、イオン感応性ポリマー組成物は、水溶液又は懸濁液の一部と
して繊維基層に塗布するが、この場合、水を除去し、繊維の結合を促進するため
にその後の乾燥が必要である。詳細には、乾燥の間に、結合剤は、繊維の交差部
位に移行し、その領域で結合剤として活性化されることにより、基層に許容可能
な強度を与える。例えば、次の各段階を行うことができる。 (1)高度には結合されていない吸収性基層(例えば、非結合空気堆積物、テ
ィシュウェブ、カーデッドウェブ、フラフパルプ等)を作る段階。 (2)イオン感応性ポリマー組成物を、典型的には液体、懸濁液、又は泡の形
で基層に塗布する段階。 (3)コバインダーポリマーを基層に塗布する段階。 (4)基層を乾燥し、基層の結合を促進する段階。 基層は、最大基層温度が160℃、又は140℃、又は120℃、又は110
℃、又は100℃を超えないように乾燥させることができる。実施形態の1つで
は、基層の温度は、80℃又は60℃を超えない。 (5)湿潤化組成物を基層に塗布する段階。 (6)湿潤させた基層をロールの形又はスタックの形で置き、製品を包装する
段階。
【0128】 コバインダーポリマー及び結合剤組成物の塗布は、予めこの2つを混合するこ
とにより、同時に行うこともでき、コバインダーポリマーを結合剤の前又は後に
加えることもできる。他の段階は、上に示す順序で行うことが望ましい。 イオン感応性ポリマー組成物の基層への塗布は、スプレー、発泡塗布、浴内液
浸、カーテンコーティング、巻き線型ロッドでのコーティング及び計量、基層の
液式ニップの通過、結合溶液でコーティングされた予め計量した湿潤ロールへの
接触、スポンジ又はフェルトのようなイオン感応性ポリマー組成物を含む変形可
能なキャリアへ基層を圧着することによる基層への移行、グラビア、インクジェ
ット、又はフレキソ印刷のような印刷、及び当技術分野で公知の他の手段による
ことができる。
【0129】 結合剤又はコバインダーポリマーを塗布するために泡を用いる際には、典型的
には発泡剤で混合物を泡立てて基層上に均質に広げ、その後、真空をかけ、基層
を通して泡を引く。1977年4月19日にWietsmaに付与された米国特
許第4,018,647号「熱感度を高めた発泡ラテックス結合剤で湿潤繊維ウ
ェブを含浸するための方法」の方法を含む何らかの公知の泡塗布法を用いること
ができる。尚、この全開示事項は、引用により本明細書に組み入れる。Wiet
smaは、シロキサンオキシアルキレンブロックコポリマー及び有機ポリシロキ
サンを含む機能性シロキサン化合物のような熱増感剤を加えることにより、発泡
ラテックスの熱感度を高める方法を開示している。ラテックスの熱感度を高める
ために利用可能な熱増感剤及びその利用法の特定の例は、米国特許第3,255
,140号、第3,255,141号、第3,483,240号及び第3,48
4,394号に記載されている。尚、これらの特許は全て、引用により本明細書
に組み入れる。熱増感剤を利用すると、発泡ラテックス結合剤を塗布する従来の
方法に比較し、極めて柔らかく織物様の手触りを有する生成物になると言われて
いる。
【0130】 加える熱増感剤の量は、特に、用いるラテックスの種類、所望の凝固温度、機
械の乾燥区域の機械速度及び温度に依存し、ラテックスの乾燥重量の乾燥物量と
して計算すると、一般に、重量で約0.05から約3%の範囲になるが、これよ
り多い量又は少ない量を用いることもできる。熱増感剤は、ラテックスが、水の
沸点より遥かに低い温度、例えば35℃から95℃、又は約35℃から65℃の
範囲の温度で凝固することになるような量で加えることができる。 理論に縛られることは望まないが、結合剤溶液を塗布した後で湿潤化組成物を
塗布する前に乾燥段階を行うと、水分がなくなるにつれ、結合剤が繊維の交差部
位に追いやられることにより繊維基層の結合が促進され、このため結合剤が一層
効率的に用いられることになると考えられる。しかしながら、他の方法では、上
述の乾燥段階を省略し、イオン感応性ポリマー組成物を基層に塗布した後、間で
あまり乾燥せずに湿潤化組成物を塗布する。この方法の1つの型では、イオン感
応性ポリマー組成物は、選択的に繊維に付着し、任意的な圧着段階で、基層から
結合剤をあまり失うことなく過剰な水を除去することができる。他の型では、湿
潤化組成物を塗布する前にはあまり水が除去されない。更に別の方法では、イオ
ン感応性ポリマー組成物及び湿潤化組成物を同時に塗布し、任意的に、その後塩
又は他の活性化化合物を加えて結合剤を活性化するか、その活性化を強める。 本発明は、次の例により更に説明されるが、これらは、決して、本発明の範囲
を限定すると解釈されるものではない。そうではなく、本明細書の説明を読めば
、本発明の精神及び/又は添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、当業者
が思いつくことができる種々の他の実施形態、修正、及びその同等の手段をとる
ことができることは、はっきりと理解されると考える。
【0131】 本明細書で用いる場合、ウェブの「厚さ」は、Mitutoyo Digim
atic Indicator(日本国東京108、港区芝5丁目31−19の
Mitutoyo Corporation)のスピンドルに連結しており、測
定する試料に0.05psiの正味負荷を与える3インチのアクリルプラスチッ
ク円板で測定する。Mitutoyo Digimatic Indicato
rは、円板が平面にあるときにゼロに合わせる。少なくともアクリル円板と同じ
大きさの試料を円板の下に置くと、指示器のデジタル値から厚さを読み取ること
ができる。本発明の水分散可能な基層の厚さは、約0.1mmから5mmまでの
ような何らかの適切な厚さとすることができる。ウェットワイプでは、厚さは、
0.2mmから約1mm、詳細には約0.3mmから約0.7mmの範囲とする
ことができる。厚さは、例えば、ウェブ形成の間又はその後に圧密化ロールを当
てることによるか、結合剤又は湿潤化組成物を塗布した後に圧縮することによる
か、ロール製品を形成するときに巻き取りの張力を制御することにより制御する
ことができる。 プラテン法を用いて厚さを測定すると、巨視的なレベルの平均厚さが得られる
。局部的な厚さは、特に、製品がエンボス加工されているか、他の方法で立体構
造を付けられている場合には異なることがある。
【0132】 例1 スルホン酸陰イオン修飾アクリル酸ターポリマーの調製 アクリル酸(43.3g、0.60モル)、AMPS(10.7g、0.05
2モル)、アクリル酸ブチル(35.2g、0.27モル)、及びアクリル酸2
−エチルヘキシル(20g、0.11モル)を55gのアセトン/水(70/3
0)混合物に溶解した。開始剤である2,2−アゾビスイソブチロニトリル(A
IBN)(0.51g、3.1×10-3モル)を20mlのアセトンに溶解した
。モノマー溶液は、溶液を通して20分間N2を吹き出すことにより脱酸素化し
た。凝縮器、2つの付加ロート及び磁気攪拌器を付けた2つの1000ml3つ
口丸底フラスコに、120gのアセトン/水(70/30)混合物を加えた。溶
媒は、窒素下で穏やかに還流するまで加熱した。モノマー及び開始剤を2時間か
けて付加ロートから同時に加えた。更に2時間重合化を進行させ、それが終わる
と、付加ロート及び凝縮器は、蒸留ヘッド及び機械的攪拌棒に置き換え、アセト
ンを除去した。蒸留する間にN2は安定して流し続け、温度は、約65℃から約
90℃まで次第に上昇させた。蒸留が完了すると、400gの脱イオン水を加え
てポリマー溶液の粘度を減少させた。濁っているが、均質な溶液が得られた。
【0133】 上述の方法を用いて、全部で9種のポリマー(試料1〜9)を合成した。20
mlの水に溶かしたNaOH(2.1g、0.052モル)を室温で加え、試料
中のAMPS化合物を中和した。試料1〜9の組成は、下の表5にまとめている
。全てのパーセントは、モルパーセントである。
【0134】
【表5】 表5 スルホン酸陰イオン修飾アクリル酸ターポリマー
【0135】 例2 アクリル酸ターポリマーの調製 米国特許第5,312,883号の例2に概説されている重合化法を用いて、
アクリル酸ターポリマーを生成した。次のモノマーを用いた。即ち、アクリル酸
(50g、0.69モル)、アクリル酸ブチル(25g、0.20モル)、及び
アクリル酸2−エチルヘキシル(25g、0.14モル)である。ポリマーは、
0.1モルの水酸化ナトリウムで中和した。
【0136】 例3 イオン感応性ポリマー製剤の調製 表5の試料9及び上の例2で調製したポリマーは、Dur−O−Set RB
と組み合わせて、本発明のイオン感応性ポリマー製剤を作った。ポリマー製剤は
、下の表6に示すように調製した。
【0137】
【表6】 表6 イオン感応性ポリマー製剤
【0138】 例4 イオン感応性ポリマー製剤の溶解度 硬水に存在する2価の陽イオンに対する例3のポリマー製剤の感応性を測定し
た。例3の試料1〜10は、Ca2+濃度が<10から200ppmまでと幅があ
る多数のCaCl2溶液に入れる。続いて、1時間浸漬し、各ポリマーの溶解度
を記録する。溶解度の結果は、以下の表7に示す。
【0139】
【表7】 表7 溶解度の結果
【0140】 いずれの場合においても、NaAMPSを含有するブレンドから成形したフィ
ルムは、特に、カルシウムイオン濃度が増大すると、アクリル酸ターポリマーを
含有するフィルムより溶解度が高くなる。
【0141】 例5 架橋がある場合とない場合のポリマー製剤の結合強度試験 試験的な規模での試験に、2〜5%2成分繊維で互いに結合したパルプベース
の(WeyerhaeuserのCF405又はNB416パルプ)空気堆積ベ
ースシートを用いた。2成分繊維は、活性ポリエチレンシース及びポリエステル
コアを有する255型(ノースカロライナ州ソールズベリーのKoSa Fib
ersより入手)、又はポリエチレンシース及びポリプロピレンコアを有するD
anaklon繊維(デンマークのバルデのFiber Visionsより入
手)のいずれかであった。両方の種類の2成分繊維は、2〜3デニールであり、
6mm長さに切断した。結合剤製剤は、12〜15重量パーセントの溶液を上記
のベースシートの両面にスプレーすることにより塗布した。種々の条件下でのベ
ースシートの強度を2成分繊維によるウェブのベース強度を差し引いて記録する
。表8は、0.4重量パーセントNaCl(CDWT)中のほか、脱イオン水に
1時間浸漬した後(S−CDWT)の異なる製剤のベースシートの強度を示す。
【0142】
【表8】 表8 引張強さ BW:坪量 CDWT:機械横方向湿潤引張強さ S−CDWT:脱イオン水に1時間浸漬した後のCDWT 上の全てのコードは、結合剤製剤含有100%アクリル酸ターポリマーに比較
し、最初に濡らしたときに良好に濡れることになる。また、EVAを含有する結
合剤製剤は、100%アクリル酸ターポリマーより遥かにスプレー性に優れ、こ
の結果、結合剤の基層への分配及び浸透が大幅に改善される。架橋不可能な製剤
、即ち試料5、11、及び12のS−CDWTが、30g/インチ未満であった
ことは注目に値する。
【0143】 例6 下の表9に示す組成物を有する結合剤製剤を調製する。固形物が12重量パー
セントの結合剤製剤を空気堆積ウェブの両側にスプレーする。空気堆積ウェブは
、パルプ(WeyerchaeuserのCF405)をベースにしている。表
9は、0.9%NaCl溶液中(CDWT)及び1時間脱イオン水に浸した後(
S−CDWT)のベースシートの強度を示す。また、16週までの期間塩溶液中
に置いた後に強度に及ぼす影響も示している。Mackstat H66のよう
な防腐剤を試料に加え、塩溶液中に置いたときにベースシートにカビが生えるの
を防ぐ。
【0144】
【表9】 表9 ベースシートの引張強さ 表9の結果は、Dur−O−Set RBをEVAとして用いると、ウェブは
使用中の塩溶液内に長期間おいた後でも最初の特性を失わないことを示している
。架橋可能な薬剤が、EVA内に存在すれば、数週間試料を置いた後に、分散性
が減少することになる。
【0145】 図1には、NaAMPSで修飾されたターポリマーの強度特性を示しており、
これは、硬水(200ppmまでのCa++/Mg++溶液)中でも分散可能である
。75重量パーセントのNaAMPSで修飾したアクリル酸ターポリマー(SS
B)及び25重量パーセントのEVA(Dur−O−Set(登録商標)RB)
に基づくベースシートは、使用中(1.5%又は4.0%NaCl溶液)に極め
て良好な強度を示し、高度硬水に分散する。SSB−4は、10分後に硬水に分
散した。SSB−5は、3時間後に硬水に分散した。NaAMPS−SSBは、
ライオンの−SSBに比較し、粘度が高い。 例5から例7までの引張強さの結果は、Testworks(商標)3.10
ウィンドウズ版ソフトウェアを用い、MTS引張試験器であるMTS500/S
ユニット(ノースカロライナ州リサーチパークのMTS Systems)で得
た。試験用の通常の3インチストリップの代わりに、6インチ長さに切った1イ
ンチ幅のストリップを用いた。試験装置のラバーコーティングのジョー間のゲー
ジ長さは、3インチであった。試験は、特定のクロスヘッド速度の12インチ/
分で行った。修正試験手順を有するMTS装置は、一般に、3インチ幅の試料及
びThwing−Albert試験器を用いる先に記載した引張試験手順と対等
な結果となる。
【0146】 例8 コバインダーポリマーをイオン感応性ポリマーに付加すると、イオン感応性ポ
リマー単独のせん断粘度に比較し、ポリマーブレンドのせん断粘度を減少させる
。表10は、種々のコバインダーポリマーを本発明によるアクリル酸ターポリマ
ー(SSB−2)に加えた効果を示している。
【0147】
【表10】 表10 種々のコバインダーポリマーをSSB−2に加えた効果 表10は、Rhoplex(登録商標)NW 1715K、Rovene(登
録商標)4817及びDur−O−Set(登録商標)RBを加えると、SSB
−2アクリル酸ターポリマー単独の場合のせん断粘度が著しく減少することを示
している。ポリアクリル酸ナトリウムを加えると、SSB−2のせん断粘度が著
しく増大するため、粘度の減少は、SSB−2の単なる希釈によるのではない。
【0148】 例9 Rhoplex(登録商標)NW 1715K、Rovene(登録商標)4
817及びDur−O−Set(登録商標)RBから乾燥固体バーを調製した。
バーは、幅1cm、長さ4cm、深さ3mmの蓋のない長方形のシリコン鋳型で
ある長方形のシリコン鋳型に一定量のポリマーを注入することにより調整した。
次に、鋳型内のポリマーを60℃で1晩加熱した。次に、鋳型中の乾燥したポリ
マーを約23℃の脱イオン水30mlが入っている容器に入れ、1時間放置した
。どのバーも、脱イオン水中で分散しなかった。 次に、スルホン酸陰イオン修飾アクリル酸ターポリマー(NaAMPS+SS
B)にRhoplex(登録商標)NW 1715K、Rovene(登録商標
)4817及びDur−O−Set(登録商標)RBを別々にブレンドしたもの
でバー試料を調製した。ポリマーブレンドは、重量で75%のスルホン酸陰イオ
ン修飾アクリル酸ターポリマー及び重量で25%のコバインダーポリマーで作っ
た。バー試料は、上に記載したものと同じように調製した。次に、バー試料を脱
イオン水に加えた。次のポリマーブレンド、即ち、NaAMPS+SSB/Rh
oplex NW 1715K、NaAMPS+SSB/Rovene 481
7及びNaAMPS+SSB/Dur−O−Set RBで作られた各バー試料
は、1時間以内に脱イオン水に分散した。
【0149】 例10 幅が66.5インチである市販の空気堆積機械上に空気堆積ウェブの形の基層
を調製した。2つの形成ヘッドを備えたDan Web空気堆積形成器を用いて
、坪量が約60gsmである基層を生成した。パルプシートの形のWeyerh
aeuser CF405漂白軟材クラフト繊維を用いてハンマミルで繊維に分
解し、その後、速度が200から300フィート/分の移動ワイヤ上で空気堆積
ウェブにした。新しく形成されたウェブは、加熱圧密化ロールで密度を高め、第
2のワイヤに運ばれ、そこで、水の霧状スプレーでウェブを湿らせ、推定5%の
水分付加レベルを与えた直後に、第2の加熱圧密化ロールで更にウェブの密度を
高めた。次に、ウェブはオーブンワイヤに運ばれ、上側のウェブの露出面にイオ
ン感応性ポリマー製剤混合物をスプレーし、ウェブの乾燥繊維質量に対して10
%のイオン感応性ポリマー製剤を塗布した。 イオン感応性ポリマー製剤混合物は、12%の結合剤固形物とともにキャリア
として水を含み、結合剤は、イオン感応性ポリマー製剤として75%のSSB−
4及びコバインダーポリマーとして25%のRhoplex(登録商標)NW−
1715Kラテックスエマルジョン(Rohm and Haas Corp.
)を含んだ。
【0150】 スプレーは、Spraying Systems Co.(イリノイ州ホイー
トン)により製造された一連のQuick Veejet(登録商標)ノズルで
あるノズル730077号を95psiで運転して塗布した。ウェブの上にある
スプレーブームには、このようなノズルが13個、先端からワイヤまでの距離が
8インチで中心間距離が5.5インチで備えられている。この配置では、この試
験のイオン感応性ポリマー製剤溶液用のスプレーコーンが100%重なり合う。 ウェブは、スプレーした後、約225℃の通気オーブンに運ばれ、結合剤溶液
を乾燥した。次に、ウェブを別のオーブンワイヤの下に運び、そこで、別のスプ
レーブームの上を通過させ、更に多量のイオン感応性ポリマー製剤をウェブの底
側に塗布し、ウェブの乾燥繊維質量に対して更に10重量パーセントの固形物を
加えた。次に、ウェブは、2つの連続する乾燥ユニットを通過し、225℃の通
気乾燥で完全に乾燥させた。ウェブ両側の圧力差は、ほぼ10インチ水柱であっ
た。第1から第3までの3つの乾燥区域の長さは、それぞれ約9、10、及び6
フィートであった。
【0151】 乾燥後のウェブの厚さは、1.14mm(この数値は、本明細書に記録されて
いる他の物理特性と同様に、繊維、坪量等により様々とされることができる)で
あった。ウェブの機械方向の乾燥引張強さ(MDDT)は、4.59kg/3イ
ンチと測定された。ウェブの横方向乾燥引張強さ(CDDT)は、3.82kg
/3インチ、CD伸張8.98%と測定された。 乾燥して処理したウェブは、次に、60インチ幅に切り取ってリールに巻取り
、後に細長く切って4インチ幅のロールにし、これを次に、湿潤化組成物で処理
し、予め湿潤させたバスワイプとして用いるのに適する芯なしロールにする。湿
潤化製剤を4インチ幅のウェブの片側に均質にスプレーした後、使用に適する大
きさのロールにウェブを巻き取った。湿潤化組成物は、脱イオン水に溶かした4
重量パーセントのNaClであった。 4重量パーセント生理食塩水での横方向湿潤引張強さ(CDWT)は、0.7
6kg/3インチと測定された。浸漬したCDWT強さは、事実上0であり、浸
漬CD伸張でも同様であり、これは、シートが完全に分散可能であったことを示
している。
【0152】 例11 形成したシートは、空気堆積ウェブ中の繊維が、75%軟材クラフト及び25
%PET繊維であることを除けば例10と同一であった。乾燥後のウェブの厚さ
は、1.35mmであった。ウェブの機械方向乾燥引張強さ(MDDT)は、3
.87kg/3インチと測定された。ウェブの横方向乾燥引張強さ(CDDT)
は、2.84kg/3インチ、CD伸張は11.31%と測定された。4%生理
食塩水での横方向湿潤引張強さ(CDWT)は、0.82kg/インチと測定さ
れた。浸漬したCDWT強さは、事実上0であり、浸漬CD伸張でも同様であっ
た。
【0153】 例12 Roveneラテックスエマルジョンをコバインダーポリマーとして用い、坪
量及び繊維組成物が表11のように変化することを除けば例10と同様の付加的
な例を行った。浸漬CDWTの結果は全て0であり、引張強さが完全に失われた
ことを示している。他の結果は、表11に示しており、表中、パルプ/PETは
、基層中で合成繊維に対する軟材の比、BWは、gsm単位の坪量、THは、m
m単位の厚さを表し、S−CDWT−Mは、200ppmのCa++/Mg++を2
:1比で含有する水中に浸した試料に対する1時間浸漬CD湿潤引張試験である
【0154】
【表11】 表11 例3A〜3Fに対する測定値 S−CDWT−M値(硬水中での浸漬湿潤引張強さ)がゼロでないものは、2
5%PET繊維を有する2つの試験であることから、合成繊維の量が多いと、水
分散性が弱まることが示唆される。
【0155】 例13 コバインダーポリマーが、National Starchから供給される実
質的に架橋剤を含まない修正Elite(登録商標)ラテックスエマルジョンで
あることを除き、例10と同様に予め湿潤させたワイプを作った。ウェブの坪量
は61.35、厚さは1.21mm、MDDTは5.09kg/3インチ、MD
伸張は7.89%、CDDTは3.90kg/3インチ、CD伸張は9.50%
、4%生理食塩水中CDWTは0.78kg/3インチ、CDWT伸張は32.
96%、脱イオン水(S−CDWT)及び硬水(S−CDWT−M)両方に1時
間浸漬した後に残った強度は、0kg/3インチであった。
【0156】 例14 粒子付加 例10のベースシートを含む予め湿潤させたワイプを粒子のスラリーを含む湿
潤化組成物で調製した。粒子は、次のPresperse,Inc.(ニュージ
ャージー州ピスカタウェイ)から市販されている製品から選択した。
【0157】
【表12】 表12 予め湿潤させたワイプに用いるために選択したPresperse,
Inc.の粒子
【0158】 表12の粒子の各種類に対し、1バッチ1000グラムの5つのバッチの湿潤
化組成物を、重量で粒子濃度0.5%、1%、2%、5%、及び10%に調製し
た。各バッチは、適切な量の脱イオンろ過水を1.15リットルビーカーに加え
ることにより調製した(5つのバッチについて、水の量は、それぞれ、926.
3g、921.3g、911g、881g、及び831gであった)。ビンをT
hermolyne Cimarec2攪拌器の上に載せ、攪拌速度を最大に設
定して2.5インチの磁気攪拌棒でビンの内容物を攪拌し、5つのビンのそれぞ
れに強力な中心渦を生成した。各バッチは、塩40gとして水に加えた4重量パ
ーセントの塩化ナトリウム;1重量パーセント(10g)のAmisoft E
CS22−Pアシルグルタミン酸塩界面活性剤(日本国東京のAjinomot
o);塩水及び界面活性剤に加えた0.5重量パーセント(5g)のDCシリコ
ンエマルジョン(Dow Corning);1重量パーセント(10g)のM
ackstat H 66防腐剤(イリノイ州シカゴのMcIntyre Gr
oup);及び最初に0.25重量パーセント(2.5g)のポリソルベート2
0に混合し、次に先の原料を含む溶液に混合した0.05重量パーセント(0.
5g)の香料;及びそれぞれの量の粉末(0.5から10重量パーセントまで即
ち5gから100gまで)を含んだ。粉末は、攪拌しながら溶液に加え、粉末を
加えてから約30分かけて湿潤して懸濁させた。粉末のいくつかでは、混合を進
めるために、手で更に攪拌することが必要であった。粉末が液体に分散すれば、
水に溶かして50重量パーセントの強度に調整したリンゴ酸を加えることにより
pHを5.0に調整した。pHは、Model 59002−72KK8電極を
備えたCole Parmer Model 59002−00pH/mV/℃
メーターで測定した。
【0159】 粒子懸濁液のそれぞれは、次に、例13に従いNaAMPS結合剤及びコバイ
ンダーポリマーで処理した乾燥空気堆積ベースシートに加えた。付加レベルは、
200%であり、ウェブの片側にスプレーで塗布した。湿潤させたウェブは、次
に、ビニールに密封して1晩置いた。湿潤化組成物として微粒子懸濁液で処理し
た予め湿潤させたワイプを試験することにより、粒子は、一般に、付加的な増粘
剤又はポリマー保持補助剤を必要とせずに、ウェットワイプに留まることが明ら
かになった。例えば、予め湿潤させたワイプを絞ると、ワイプを湿潤させるのに
用いた乳白色の懸濁液とは対照的に、明らかに実質的に微粒子を含まない殆ど透
明な流体が出てくる。一般に、ワイプを使用した後に、目に見えるものは手に残
らないようである。また、微粒子により、一般に不透明度が改善され、わずかに
触感特性が改善する(粘着減少、レオロジー的な感触の改善)
【0160】 例15 本発明の湿潤化組成物中における非ゲル化デンプン粒子の役割は、予め湿潤さ
せたワイプの粘着性の減少及び表面感触の改善の手段であることを調査した。表
13の製剤に従い、タピオカデンプンを含有する5つの湿潤化組成物を調製した
。例10による軟材空気堆積ウェブは、湿潤化組成物の300%付加レベルで湿
潤化した。(QSは、望ましいpHを達成するための「十分量」を意味する。)
【0161】
【表13】 表13 デンプンを含有する5つの湿潤化組成物 デンプンを含む予め湿潤したワイプは、デンプンを含まない同様の予め湿潤し
たワイプのときより、手で触るときの粘着性が減少した。また、デンプンを含む
ワイプの方が、滑らかな感触である。
【0162】 例16 一方は添加物としてデンプンを含み、もう一方は植物抽出物を含む表14に示
す湿潤化組成物を用いて付加的な予め湿潤させたワイプを調製した。イオン感応
性結合剤を含む空気堆積繊維基層に湿潤化組成物を加えた。湿潤化組成物は、付
加レベル300及び200パーセントでそれぞれ加えた。
【0163】
【表14】 表14 2つの湿潤化組成物の製剤
【0164】 例17 結合剤仕様 アクリル酸(AA)、ブタクリル酸(BA)、アクリル酸2−エチルヘキシル
、及びAMPSを含む種々のイオン感応性ポリマーを調製した。このモルパーセ
ント及び分子量は表15に示す。
【0165】
【表15】 表15 AMPSを含むイオン感応性結合剤 これらの結合剤は、例1の方法に従って調製したが、規模を拡大し、数百ガロ
ン/バッチを生成できるバッチ操作にした。
【0166】 例18 典型的な湿潤化溶液 特定の重量パーセントに従い次の原料を組み合わせることにより湿潤化組成物
を調製した。即ち、92.88重量パーセントの脱イオン水、4重量パーセント
のNaCl、1重量パーセントのMackstat H−66防腐剤(イリノイ
州シカゴのMcIntyre Group)、1重量パーセントのCS22アシ
ルグルタミン酸陰イオン界面活性剤(日本国東京のAmisoft Corp.
)、0.5重量パーセントのDC1785シリコンエマルジョン(Dow Co
rning)、0.25重量パーセントのSolution L−575(Un
ion Carbideの一部門であるAmercholから入手可能なPEG
−75ラノリン)、0.05重量パーセントのDragoco香料0/7087
68(メキシコ国メキシコシティークアウチトランイズカリのDragoco
SA)、0.25重量パーセントのポリソルベート20、及びpHを5.0にす
るための約0.07重量パーセントの重量で50%のリンゴ酸溶液である。
【0167】 例19 処理基層 例10に記載した装置で空気堆積基層を作った。坪量は65gsmであり、繊
維は、100%Weyerhaeuser CF405漂白軟材クラフトパルプ
であった。結合剤溶液は、12.8重量パーセントの結合剤固形物を有し、その
75重量パーセントは、表15のSSBコードH、25重量パーセントは、Du
r−O−Set RBラテックスコバインダー(National Starc
h)であった。結合剤溶液は、3つ全てのオーブン区域の乾燥空気温度を215
℃にして例1に記載しているようにウェブ上にスプレーした。
【0168】 例20 処理基層 空気堆積基層は、坪量がgsmであり、オーブン温度が227℃であることを
除いて例10に従って作った。巻取り速度は197fpmであった。乾燥ウェブ
の厚さは、1.30mmであった。 MDDTは5.55kg/3インチであり、S−CDWT及びS−CDWT−
M(1時間浸漬試験)では0kg/3インチとなった。 乾燥ウェブのいくつかは、縦に切断して4.25インチ幅にし、界面活性剤を
含まない脱イオン水に溶かした4%NaClを含む湿潤化組成物225%付加量
で処理した。湿潤させたウェブは、穴あけナイフを4.5インチ毎に穿孔するよ
うに深さ0.070インチで作動させてミシン目を付けた。ミシン目を付けたウ
ェブは、巻いて、100枚のミシン目付きシート/ロール(ほぼ37.5フィー
ト/ロール)で芯なしロールにし、次に予め湿潤させたワイプ用のディスペンサ
ーで用いるためにプラスチック製カートリッジに入れた。 例21 例20の乾燥した処理ウェブの一部を例18の湿潤化組成物で濡らし、浴室の
ディスペンサーから1枚ずつ取り出される予め湿潤させたワイプとして用いるた
めにミシン目付きロールの形にした。
【0169】 比較例22 例10に記載した方法を用いて、坪量が60.1gsmである従来の接着剤結
合空気堆積基層を生成した。Dur−O−Set E−646(Nationa
l Starch)を木材パルプ(CF405)と共に用いた。基層は、4%N
aCl溶液で濡らし、記載した方法を用いて試験した。結合剤は、完全に自己架
橋型のDur−O−Set E−646化合物であり、塩感応性結合剤は塗布し
なかった。結合剤固形物質量は、基層質量の17%であった。ウェブの乾燥厚さ
は1.4mm、CDWT値は1.3kg/3インチであり、一方、S−CDWT
は1.2kgでS−CDWT−Mは1.15kgであることから、ウェブが、浸
漬の後に殆ど全ての強度を維持したことが示され、架橋ラテックスがウェブの引
張強さの大半をもたらすとともにラテックス結合が水中でも実質的に弱まらなか
ったことが示唆される。
【0170】 例23 以下に示すように、表15のイオン感応性結合剤及び自己架橋可能でない表1
6に示すコバインダーを用いて種々の結合剤/コバインダーの組み合わせを調製
した。
【0171】
【表16】 表16 自己架橋可能でないラテックスコバインダー 例10に記載した方法を用い、漂白クラフト繊維で空気堆積基層を作った。基
層は、4%NaCl溶液で濡らし、記載した方法を用いて試験した。全ての基層
は、木材パルプ(CF405)及び結合剤を含んだ。結果は表17に示しており
、表中、結合剤混合物は、一貫して、75%の表15から選択した塩感応性結合
剤及び25%の表16から選択したコバインダーを含んだ。結合剤/コバインダ
ーの欄は、表15及び表16にそれぞれ一覧にされている結合剤及びコバインダ
ーを示す。例えば、「A/1」は、表15のSSBコードA及び表16のコバイ
ンダー1を示す。
【0172】
【表17】 表17 種々の結合剤系の引張強さデータ
【0173】 表17に見られるように、基層の殆ど全てが、脱イオン水に1時間浸漬した後
にその引張強さを80%より多く失っている(S−CDWT)。基層は、200
ppmの2価の陽イオン(Ca++/Mg++2:1)の溶液中に1時間浸漬した後
、その強度を60%より多く失っている(S−CDWT−M)。特に、表17に
示す試験では、試料は、塩感応性結合剤の分子量が1,200,000未満であ
る場合には、200ppm溶液に1時間浸漬すると完全にその強度を失った。2
00ppmの2価の陽イオン溶液に3時間浸漬した後、分子量の大きいSSBは
、一般に、その強度の多くを失うが、引張強さは依然としてゼロにならない可能
性がある。 これに比較し、比較例22は、脱イオン水又は200ppmの2価イオン溶液
のいずれかに1時間浸漬した後、その強度の15%未満を失った。表17の基層
の全ては、浸漬すると、比較例22より多くの引張強さを失った。
【0174】 例24 表16の異なるコバインダーを表15の塩感応性結合剤コードFとブレンドし
た。結合剤ブレンドは、次に、例10に記載した方法を用いて塗布し、表18に
一覧にした空気堆積基層を生成した。いずれの場合にも、20%結合剤固形物は
、75%SSB/25%コバインダーのブレンドで基層に塗布した。
【0175】
【表18】 表18 種々のコバインダー系の引張強さデータ 同じ試験条件下では、3つのコバインダー全てが同等の性能であった。全ての
基層が、コバインダーの種類とは関係なく、200ppmの2価の陽イオン溶液
中でその引張強度(S−CDWT−M)を失った。
【0176】 例25 保湿トイレットペーパー製品として用いるのに適する予め湿潤させたワイプの
芯なしロールの外側層から製品を解くのに必要な剥離力の測定を行った。製品は
、例10に従い、湿潤化組成物の付加レベルを200%にして作った。乾燥ウェ
ブは4.25インチ幅に細く切断し、表19に一覧にした湿潤化組成物Q、R、
及びSのような界面活性剤、シリコン、及びラノリンを含む4%NaCl脱イオ
ン水溶液を含む湿潤化組成物200%付加で処理した。湿潤したウェブは、4.
5インチ毎に穿孔するように穴あけナイフを作動させミシン目を付けた。ミシン
目を付けたウェブは、巻いて、100枚のミシン目付きシート/ロール(ほぼ3
7.5フィート/ロール)で芯なしロールにし、続いて予め湿潤させたワイプ用
のディスペンサーで用いるためにプラスチック製カートリッジに密封した。
【0177】
【表19】 表19 3つの湿潤化組成物中の他の添加物
【0178】 ロールは、丸くてリブ付きの底をもつプラスチック製たらい内に自由に置かれ
ており、このたらいは、ロールの末端を垂直上向きに引っ張ることによりロール
が巻き戻されるときに、ロールを適所に最低限の摩擦で保持する。隣接するプラ
イは、層を分離するにはいくらかの力が必要とされるように互いに付着していた
。必要な剥離力は、ロールの重量より小さく、ロールが回転するときにたらいか
ら受ける摩擦抵抗より実質的に大きいようであった。これは、部分的には、分離
する点でのウェブとロールとの間の角度により証明される。剥離力が無ければ、
引っ張られるウェブと分離点でのロールに垂直な線との間の角度は90度となる
が、塩感応性結合剤を含む保湿ロールを巻き戻すときには、角度は実質的に90
度より小さく、このため、ウェブを分離するための剥離力が生じていた。
【0179】 剥離力は、TestWorks3.10ソフトウェアを備えたMTS Sin
tech 1/G試験機械で測定した。全ての試験は、Tappi標準条件下に
条件を整えた実験室で行った。ゴム表面を備えた4.5インチ幅のクランプでロ
ールの末端をつかみ、ロールの位置をクランプの真下にし、ウェブがロールの一
部に巻きついて垂直からそれる剥離力が無い場合には、末端が、ロールから巻き
戻されるときに垂直を保つようにした。クランプは、クロスヘッドに取り付けら
れており、クロスヘッドにより、ティシュウェブは上向きに100cm/分で引
っ張られる。剥離力は、50Nロードセルで測定した。それぞれ4シートを分離
する2つの試験と、それぞれ5シートを分離する2つの試験とを平均することに
より18シートをロールから引き離す平均荷重を記録した。測定には、ロールの
最初の18シートのみを用いた。各条件における2つのロール(合計36シート
から取った全体平均)に対する平均剥離力を下の表20に記録している。
【0180】
【表20】 表20 巻いた保湿ロールからウェブを取り除くための剥離力(グラム) 幅が7と15cmとの間である(表20で試験したロールの幅は10.8cm
)ロールのための剥離力は、望ましくは500g未満、詳細には300g未満、
更に詳細には約200g未満、更に詳細には約160g未満、最も詳細には約1
20g未満であり、典型的な範囲は約50gから約350gまで、又は約80g
から約200gまでである。更に一般的には、4インチ幅の保湿ロール当たりの
剥離力は、前述の範囲の値のいずれとされることもできる。
【0181】 例26 15重量%の繊維ブレンドが、6mmのけん縮PET繊維(KoSa)を含む
ことを除き、上の例24に従って付加的な試料を調製した。表16の異なるコバ
インダーを表15の塩感応性結合剤コードFとブレンドした。次に、例10に記
載した方法を用いて結合剤ブレンドを塗布し、空気堆積基層を生成した。この特
性は表21に一覧にされている。いずれの場合も、20%結合剤固形物は、75
%SSB/25%コバインダーのブレンドで基層に塗布した。このような基層の
特性は、4%NaCl溶液で湿潤した後に測定した。3つのコバインダー全ては
、同等の性能である。基層は全て、コバインダーの種類に関係なく、200pp
mの2価の陽イオン溶液中で引張強さを失った。例24の類似する結果と比較し
て、合成繊維を組み込むと、強度が微幅から小幅に改善し(CDWT)乾燥嵩高
さも小幅に改善する。
【0182】
【表21】 表21 PET繊維及び種々のコバインダーを備えた基層のデータ
【0183】 例27 繊維ブレンドに加える合成繊維の量を増やし、例26に従って付加的な例を行
った。下の表22に記載するような6mmのけん縮PET繊維(KoSa)又は
6mmのけん縮された2.4デシテクスのLyocel繊維を用いた。
【0184】
【表22】 表22 PET繊維及び種々のコバインダーを備えた基層のデータ 200ppmの2価の陽イオン中で湿潤CDWT引張強さがゼロでないものは
、25%合成繊維(PET又はリヨセル)を含む試験組み合わせであり、このこ
とから、含量が大きくなると水分散性が弱まることが示唆される。
【0185】 例28 表23に示す基層は全て、例10の方法に従って作られ、例23に記載した方
法に従って調製された。表23の基層は全て、空気堆積パルプ(CF405)に
より形成した。全ての結合剤ブレンドは、75%SSB及び25%コバインダー
であった。シートの乾燥厚さは、結合剤を最初にスプレー塗布する前に、2つの
圧密ロールによりウェブ圧密化のレベルを調節することにより制御した。表15
のSSBコードO及びQを用いた。
【0186】
【表23】 表23 PET繊維及び種々のコバインダーを備えた基層のデータ 結合剤を塗布する前に乾燥ウェブを圧密化すると、分散性を犠牲にすることな
く、最終的なシートの湿潤強度を著しく上昇させることができるようである。こ
のように意外なレベルで強度が上昇したことにより、坪量の減少及び/又はシー
ト中の結合剤%の減少を含む種々の組み合わせで、同等の湿潤引張強さを達成す
ることができる。
【0187】 例29 全ての基層は、例27に記載した方法に従って調製した。全ての基層は、シー
ト内に20%結合剤を含み、Dur−O−Set RBがコバインダーとして働
く表24に記載の繊維ブレンドを含んだ。合成繊維は、けん縮され、6mmPE
T(KoSa)或いは1.7又は2.4デシテクスの6又は8mmリヨセル(A
ccordis)のいずれかであった。
【0188】
【表24】 表24 種々の繊維及び結合剤を備えた基層のデータ
【0189】 表24の例から、合成繊維長さ、SSB分子量及びウェブ圧密化の組み合わせ
が、S−CDWT−M値で示される製品の分散性に影響を及ぼすことが示唆され
る。6又は8mmの合成繊維を含む全ての基層は、低分子量のSSBでは分散可
能であった。分子量が増大すると、8mmリヨセル基層が、2価の陽イオン溶液
に1時間浸漬した後にその強度を幾分保持し始めた。しかしながら、この基層は
、脱イオン水には分散可能であった。また、結合剤を塗布する前に乾燥ウェブの
密度を高めると、合成繊維を含む基層(コード3015及び3016)の分散性
に影響を与えることができる。コード3015及びコード3016は、脱イオン
水中で完全に分散可能であった。シート分散性は、合成繊維及び乾燥ウェブ高密
度化と組み合わせて低分子量のSSBを選択することにより管理することができ
る。
【0190】 例30 表25に一覧にした基層を調製して4%NaCl溶液で濡らし、例29に記載
した方法に従って試験した。各基層は、表25に記載の繊維ブレンド及び記載の
20%のSSBの結合剤/コバインダーブレンドを含んだ。Dur−O−Set RBが、表25に一覧にした全ての試料に用いたコバインダーであった。最後
の1つであるコード2813を除く全てのコードで、100%軟材繊維を用いた
。コード2813は、15%PET繊維(KoSaから入手した6mmのけん縮
繊維)を含んだ。坪量は、一般に、一定して60gsmにした。空気堆積ウェブ
の厚さは、最初に結合剤をスプレー塗布する前に、2つの圧密ロールによるウェ
ブの圧密化のレベルを調節することにより制御した。表25の選択した基層の乾
燥CD剛性は、Handle−O−Meterを用いて測定し、剛性として記録
した。
【0191】
【表25】 表25 種々の結合剤ブレンドを備えた基層のデータ
【0192】 ブレンド中の塩感応性結合剤のパーセントが、100%から55%に減少する
と、一定の乾燥嵩高さではCDWTは小幅にしか減少しない。バインダーブレン
ド中に65%塩感応性結合剤の組成物では、基層は、200ppmの2価の陽イ
オン溶液中に1時間浸漬後に、その湿潤強度を保持する量が多くなり始める。ウ
ェブが、最初に結合剤が塗布される前に高密度化され、ブレンド中の塩感応性結
合剤が、65%又はそれ以下に減少すると、同一の組成物で乾燥嵩高さが高いも
のに比較し、脱イオン水又は200ppmの2価の陽イオン溶液に1時間浸漬し
た後に保持される強度が大幅に増大する。これらの例は、付加的にウェブの密度
を高めるか否かに関わらず、コバインダー含量を増大させると、基層の分散性が
弱まることを示唆する。 また、表25の結果により、結合剤を塗布する前に乾燥ウェブの厚さを圧密す
ると、CDWTが大幅に増大することが示される。コード3007から3010
により、CDWTは、一定の結合剤条件では、基層の分散性を損なうことなく、
乾燥嵩高さの減少の関数として増大することが示される。 Handle−O−Meterの結果(剛性)に基づくと、ブレンド中の塩感
応性結合剤のパーセントが減少するにつれ、基層のCD剛性が減少する。
【0193】 例31 例10及び例23に記載した方法に従い、表26に一覧にされた基層を調製し
た。各基層は、パルプ(CF405)及び20%結合剤を含んだ。結合剤は、表
26に示すSSB/コバインダーブレンドを有した。Dur−O−Set RB
が、コバインダーであった。基層は、ロールの形に変換し、表19の溶液Q(溶
液D)で濡らした。予め湿潤させたワイプの芯なしロールの外側層から、例25
に記載した方法により製品を解くのに必要な剥離力の測定を行った。この試験の
結果は、下の表26に記録している。
【0194】
【表26】 表26 芯なしロールの剥離力の結果 この場合、ブレンド中の塩感応性結合剤のパーセントを減少させると、剥離力
が減少する。
【0195】 例32 下の表27の情報に従い、SSB結合剤の75/25ブレンド(表15参照)
及びDur−O−Set RBコバインダー(表16のコバインダー)を用いて
、例10でのように試料を作った。表27の引張強さの結果から、特定の範囲の
製品条件にわたる良好な分散性が示される。
【0196】
【表27】 表27 特定の範囲の結合剤に対する引張強さの結果及びベースシート特性 表27に記録した試料は、分散可能な基層を作ることができる結合剤含量、坪
量、及びウェブ厚さのいくつかの範囲を示す。
【0197】 例33 表28に示すように、SSB結合剤の75/25ブレンド(表15参照)及び
コバインダー(表16参照)を用い、ほぼ例10でのように試料を作った。全て
の基層は、85%の軟材パルプ(CF405)を有する繊維ブレンドの15%と
して6mmのけん縮された2.4デシテクスのリヨセル(Accordis)を
含んだ。全ての基層は、19%の結合剤及び81%の結合剤ブレンドを含む。
【0198】
【表28】 表28 特定の範囲の結合剤に対する引張強さの結果及びベースシート特性 表28では、全ての試料は、200ppmの2価の陽イオン溶液に1時間浸漬
した後、その湿潤強度(S−CDWT)の少なくとも75%を失った。これらの
試料の主な違いは、表15に表されるように、SSB組成物にある。塩感応性結
合剤L及びEは、同じ組成を有するが、塩感応性結合剤W及びAB(表15参照
)より分子量が異なる。塩感応性結合剤W及びABは、同じ組成を有するが、異
なる分子量を有する。W/1処理及びAB/2処理基層は、コバインダーには関
係なく、L/1処理及びE/2処理基層より分散性が小さいようである。塩感応
性結合剤の分子量を減少させることを利用して、基層AB/1に示されるように
基層の分散性を高めることができる。或いは、塩感応性結合剤の組成を変えるこ
とを利用して、L/1及びE/2に示されるように基層の分散性を高めることが
できる。このように、塩感応性結合剤の分子組成又はその分子量を修正すること
により、完全に分散可能なブレンドを作ることができる。或いは、塩感応性結合
剤との共存性に優れる異なるコバインダー化学物質を選択することにより、基層
AB/2及びAB/1に示されるように、完全に分散可能な結合剤ブレンドを作
ることができる。
【0199】 例34 約6%のNMA架橋剤であるAirFlex 105(ペンシルベニア州アレ
ンタウンのAir Products)を含むラテックスエマルジョンは、75
部のSSB対25部のラテックス固形物の比で、表15のSSBコードHと組み
合わせ、例9に記載したように寸法が1cm×4cm×3mmの8つのバーを成
形した。4つのバーは、60℃の空気中で1晩乾燥することにより調製し、他の
4つのバーは、167℃で3時間乾燥した。各組の2つのバーをそれぞれ30m
lの4%NaCl溶液に入れ、1時間放置し、その後、重量で溶解度を測定した
。両方の組のバー(2種類の乾燥条件)は、生理食塩水溶液中で本質的に完全に
不溶性であった。各組の残りのバーをそれぞれ、200ppmのカルシウム及び
マグネシウムイオンを2:1比で含む約23℃の硬水30mlに入れ、1時間放
置した。167℃で乾燥させ、硬水に入れた2つのバーは、本質的に完全に不溶
性(0%可溶性)であった。60℃で乾燥させ、硬水に入れた2つのバーは、そ
れぞれ54%及び53%可溶性であり、これは、ラテックスが、この温度で乾燥
しても実質的に架橋しないことを考えれば意外に低かった。しかしながら、ラテ
ックスをSSBと混合するときにいくらか凝集が起きたことから、2つの混合物
の間に混和性の問題がある可能性があることが示唆され、従って、溶解性が弱く
なるか、いくらかの凝集粒子が、ろ紙を通過することができなかった可能性があ
る。また、Airflexラテックス中のNMA架橋剤が、ブレンドの架橋又は
ゲル化を促進した可能性もある。混和性の高いラテックスエマルジョンを用いれ
ば高い溶解性が得られると考えられている一方で、架橋剤中に比較的少量含まれ
る(例えば、固形物質量に基づき、架橋剤の6%未満、詳細には2%未満、更に
詳細には1%未満、最も詳細には0.3%未満)コバインダーが、乾燥ポリマー
ブレンドの高度溶解性を維持するのに役立っているとも考えられている。
【0200】 図1は、処理した空気堆積ベースシートの湿潤引張強さの結果を示しており、
この場合、試験は、異なる生理食塩水溶液又は硬水中で行った。空気堆積ベース
シートは、例10に従って調製し、コードX、コードY、及びコードZと呼ぶ塩
感応性結合剤組成物を20%付加した。コードXは、60%アクリル酸、10.
5%アクリル酸2−エチルヘキシル、24.5%アクリル酸ブチル、及び5%N
aAMPSを含む結合剤ポリマーで、分子量130万で例1に従って重合化され
ており、表15のコードBに対応する。コードYは、同様であるが、分子量が約
550,000であり、表15のコードDに対応する。コードZは、同様である
が、モノマーとして62%アクリル酸及び8.5%アクリル酸2−エチルヘキシ
ルを有し、分子量が約120万で、表15のコードGに対応する。全ての結合剤
は、Dur−O−Set RBコバインダーと75:25比でブレンドした。処
理したウェブは、例10でのように乾燥し、次に、4%又は1.5%NaCl溶
液のいずれかで湿潤させた。湿潤引張試験は、例5に記載した例外を除いて(例
えば1インチ幅のストリップ及びMTS引張試験器を用いた)CDWTプロトコ
ルに従って行った。
【0201】 浸漬CD引張試験を4%溶液で調製した試料について行った。各コードに示さ
れる4つの欄は(いくつかは値がゼロのため見えない)、4つの異なる試験の結
果に対応する。最初の2つの欄は、4%又は1.5%NaClいずれかの溶液中
のウェブに対する「そのまま」のCDWT値である。第3及び第4の欄は、4%
溶液で濡らした各ウェブに対する1時間及び3時間のS−CDWT−M(硬水浸
漬)の結果である。 この結果から、1.5%NaCl及び4%NaClの両方で湿潤強度が良好で
あり、コードYで処理したウェブでは優れた強度損失(硬水分散性が100%)
、コードZでは良好な強度損失が起こり、コードXでは強度が依然として残るこ
とが示される。コードXをコードYと比較すると、分子量が小さくなると、塩感
応性結合剤の分散性が促進される可能性があることが示唆される。
【0202】 図2は、イオン感応性結合剤を含む68gsm軟材空気堆積ウェブが、カルシ
ウムイオンを含む溶液に浸漬されると、湿潤引張強さ(浸漬時間の範囲にわたる
CDWTをグラム/2.54cmで記録)が、時間がたつとどのように変化する
ことができるかを示すグラフである。湿潤ウェブを、ライオン(日本国東京)の
85%SSB−3bアクリル酸ベースのターポリマー及び15%Dur−O−S
et RB(National Starch)コバインダーを含む重量で20
%の結合剤で調製した。乾燥後、ウェブは、0.9%NaCl、0.5%リン脂
質CDM(Mona)、及び0.5%Mackstat H−66を含む溶液で
濡らすと、約400g/インチ(又はg/2.54cm)の湿潤強度を表した。
次に、処理したウェブは、カルシウムイオンを0、13、29、及び109pp
mのレベルで含み、NaClを含まない水に浸漬し、図2に示す湿潤引張強度対
時間の4つの曲線を生成した。109ppmカルシウムイオンでは、本質的に強
度の損失がない。29ppmイオン中でも100g/インチを超える強度が維持
される。水中の少量のカルシウムでも、ライオンの SSB−3b製品で処理し
たウェブの分散性を妨げることになるようである。
【0203】 図3は、図2のライオンの SSB−3b製品についての2つのデータの組(
コード3300と呼ぶ)と、Dur−O−Set RBポリマーを75/25比
でブレンドしたスルホン化塩感応性結合剤とを比較している。コード2102と
呼ぶデータの組は、スルホン化塩感応性結合剤を含む65gsmウェブのことで
あり、これは、表15のSSBコードHに対応する。このウェブは、表4に記載
した溶液で濡らした。溶液付加量は、ウェブの乾燥重量に基づき225%であっ
た。この結合剤製剤は、硬水中に浸漬すると、カルシウムイオン濃度が257p
pmのときでも、引張強さの急激な下降−従って良好なトリガ性−を示した。従
って、本発明のスルホン化塩感応性結合剤は、従来のアクリル酸ベースのターポ
リマーに比較し、硬水中で分散することができる能力に劇的な改善を示す。
【0204】 図2及び図3のデータでの引張強さの結果は、Testworks(商標)3
.10ウィンドウズ版ソフトウェアを用い、MTS引張試験装置であるMTS5
00/Sユニット(ノースカロライナ州リサーチパークのMTS System
s)で得た。試験用の通常の3インチストリップの代わりに、長さ6インチに切
った1インチ幅のストリップを用いた。試験装置のゴム被覆したジョー間のゲー
ジ長さは3インチであった。試験は、特定のクロスヘッド速度である12インチ
/分で行った。 以上の説明は、本発明の開示した特定の実施形態のみに関連しており、添付の
特許請求の範囲に記載した発明の精神及び範囲から離れることなく、本発明にお
いて多数の修正又は変更をなし得ることは当然理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 3つの結合剤製剤に対する湿潤強度データをイオン環境及び浸漬時間の関数と
して描いたグラフである。
【図2】 68gsm軟材空気堆積ウェブ及びイオン感応性結合剤を含む布が、カルシウ
ムイオンを含む溶液に浸漬されると、湿潤引張強さ(浸漬時間の範囲にわたるC
DWTをグラム/2.54cmで記録)が、時間が経つとどのように変化するこ
とができるかを示すグラフである。
【図3】 図2のライオンの SSB−3b製品についての2つのデータの組(コード3
300と表示)を、Dur−O−Set(登録商標) RBポリマーを75/2
5比でブレンドしたスルホン化塩感応性結合剤と比較したグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── 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) D04H 1/58 A61F 13/18 383 4L047 D06M 15/263 A41B 13/02 D 15/285 M // A61F 5/44 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE,TR),OA(BF ,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW, ML,MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,G M,KE,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ, MD,RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM, AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,B Z,CA,CH,CN,CR,CU,CZ,DE,DK ,DM,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,GE, GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,J P,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR ,LS,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK, MN,MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,R O,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,UZ,VN, YU,ZA,ZW (72)発明者 ポンプラン ウィリアム エス アメリカ合衆国 ノースカロライナ州 27376 ウェスト エンド フォックス ラン コート 117 セヴン レイクス ノース 928 (72)発明者 チェン フランクリン エム シー アメリカ合衆国 ウィスコンシン州 65914 アップルトン ウェスト グレン デイル アヴェニュー 1820 (72)発明者 ラング フレデリック ジェイ アメリカ合衆国 ウィスコンシン州 54956 ニーナ ホワイトテイル ドライ ヴ 1541 (72)発明者 シック キム ジー アメリカ合衆国 ウィスコンシン州 54952 メナシュ ファースト ストリー ト 527 (72)発明者 シュルツ ウォルター ティー アメリカ合衆国 ウィスコンシン州 65915 アップルトン シェパード レー ン ノース9560 (72)発明者 ワン ケニス ワイ アメリカ合衆国 ジョージア州 30005 アルファレッタ カッティー サーク ウ ェイ 292 (72)発明者 セレンス デイヴ エイ アメリカ合衆国 ジョージア州 30075 ロズウェル ブルック レーン 191 (72)発明者 チャン イフア アメリカ合衆国 オレゴン州 97229 ポ ートランド ノースウェスト チャンティ クリーア ドライヴ 4486 アパートメン ト ダブリュー4 Fターム(参考) 3B029 BA04 4C003 HA04 4C098 AA09 CC01 CE06 DD05 DD10 DD14 DD23 4J100 AJ02P AL03Q AL04Q AL05Q AL08Q AM14R AM15R AM17R AN01R AQ08R BA03R BA34R BA56R BC02Q BC03Q BC04Q CA04 CA05 DA01 DA38 DA39 FA03 FA19 JA11 JA51 JA60 4L033 AA01 AA04 AB07 AC11 AC15 CA18 CA23 4L047 AA08 AA21 BA17 BC07 CB10 CC04 CC05

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも約0.3重量パーセントの1つ又はそれ以上の1
    価又は多価イオンを含む塩を含有する中性の塩溶液中では不溶性であり、約50
    0ppmまでの1つ又はそれ以上の多価イオンを含有する水道水中では可溶性で
    あることを特徴とするイオン感応性ポリマー。
  2. 【請求項2】 前記ポリマーが、少なくとも約0.3重量パーセントの1つ
    又はそれ以上の1価又は多価イオンを含む塩を含有する中性の塩溶液中では不溶
    性であり、約15ppmから約200ppmまでの1つ又はそれ以上の多価イオ
    ンを含有する水道水中では可溶性であることを特徴とする請求項1に記載のイオ
    ン感応性ポリマー。
  3. 【請求項3】 前記ポリマーが、少なくとも約0.3重量パーセントの1つ
    又はそれ以上の1価又は多価イオンを含む塩を含有する中性の塩溶液中では不溶
    性であり、約15ppmから約150ppmまでの1つ又はそれ以上の多価イオ
    ンを含有する水道水中では可溶性であることを特徴とする請求項2に記載のイオ
    ン感応性ポリマー。
  4. 【請求項4】 前記ポリマーが、少なくとも約0.3重量パーセントの1つ
    又はそれ以上の1価又は多価イオンを含む塩を含有する中性の塩溶液中では不溶
    性であり、約15ppmから約100ppmまでの1つ又はそれ以上の多価イオ
    ンを含有する水道水中では可溶性であることを特徴とする請求項3に記載のイオ
    ン感応性ポリマー。
  5. 【請求項5】 前記ポリマーが、少なくとも約0.3重量パーセントの1つ
    又はそれ以上の1価又は多価イオンを含む塩を含有する中性の塩溶液中では不溶
    性であり、約15ppmから約50ppmまでの1つ又はそれ以上の多価イオン
    を含有する水道水中では可溶性であることを特徴とする請求項4に記載のイオン
    感応性ポリマー。
  6. 【請求項6】 前記ポリマーが、約0.5重量パーセントから約5.0重量
    パーセントまでの塩を含有する中性の塩溶液中で不溶性であることを特徴とする
    請求項1に記載のイオン感応性ポリマー。
  7. 【請求項7】 前記ポリマーが、約0.5重量パーセントから約3.0重量
    パーセントまでの塩を含有する中性の塩溶液中で不溶性であることを特徴とする
    請求項1に記載のイオン感応性ポリマー。
  8. 【請求項8】 前記多価イオンが、Ca2+イオン、Mg2+イオン、Zn2+
    オン、又はその組み合わせを含むことを特徴とする請求項1に記載のイオン感応
    性ポリマー。
  9. 【請求項9】 前記1価のイオンが、Na+イオン、Li+イオン、K+イオ
    ン、NH4 +イオン、又はその組み合わせを含むことを特徴とする請求項1に記載
    のイオン感応性ポリマー。
  10. 【請求項10】 前記ポリマーが、(a)アクリル酸、メタクリル酸、又は
    その組み合わせ、(b)2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホ
    ン酸(AMPS)、2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸
    のナトリウム塩(NaAMPS)、又はその組み合わせ、及び(c)1つ又はそ
    れ以上のアクリル酸アルキルから形成されることを特徴とする請求項1に記載の
    イオン感応性ポリマー。
  11. 【請求項11】 前記ポリマーが、アクリル酸、AMPS又はNaAMPS
    又は又はその組み合わせ、アクリル酸ブチル、及び、アクリル酸2−エチルヘキ
    シルの各モノマーで形成されることを特徴とする請求項10に記載のイオン感応
    性ポリマー。
  12. 【請求項12】 前記ポリマーが、約35から約80モル%までのアクリル
    酸、0を超え約20モル%までのAMPS又はNaAMPS又はその組み合わせ
    、0を超え約65モル%までのアクリル酸ブチル、及び、0を超え約45モル%
    までのアクリル酸2−エチルヘキシルで形成されることを特徴とする請求項11
    に記載のイオン感応性ポリマー。
  13. 【請求項13】 前記ポリマーが、約50から約67モル%までのアクリル
    酸、0を超え約10モル%までのAMPS又はNaAMPS又はその組み合わせ
    、約15から約28モル%までのアクリル酸ブチル、及び、約7から約15モル
    %までのアクリル酸2−エチルヘキシルで形成されることを特徴とする請求項1
    2に記載のイオン感応性ポリマー。
  14. 【請求項14】 前記ポリマーが、約57から66モル%未満までのアクリ
    ル酸、約1から約6モル%までのAMPS又はNaAMPS又はその組み合わせ
    、約15から約28モル%までのアクリル酸ブチル、及び、約7から約13モル
    %までのアクリル酸2−エチルヘキシルで形成されることを特徴とする請求項1
    3に記載のイオン感応性ポリマー。
  15. 【請求項15】 前記ポリマーが、約60モル%のアクリル酸、約5モル%
    のAMPS又はNaAMPS又はその組み合わせ、約24.5モル%のアクリル
    酸ブチル、及び、約10.5モル%のアクリル酸2−エチルヘキシルで形成され
    ることを特徴とする請求項14に記載のイオン感応性ポリマー。
  16. 【請求項16】 繊維材料を結合し、一体化したウェブにするための結合剤
    組成物であって、該結合剤組成物が、請求項1に記載のイオン感応性ポリマーを
    含むことを特徴とする結合剤組成物。
  17. 【請求項17】 繊維材料及び結合剤材料を含む不織布であって、前記結合
    剤材料が、請求項16に記載の結合剤組成物を含むことを特徴とする不織布。
  18. 【請求項18】 アクリル酸、AMPS又はNaAMPS又はその組み合わ
    せ、アクリル酸ブチル、及び、アクリル酸2−エチルヘキシルで形成されたイオ
    ン感応性ポリマーであって、該ポリマーが、少なくとも約0.3重量パーセント
    の1つ又はそれ以上の1価又は多価イオンを含む塩を含有する中性の塩溶液中で
    不溶性であり、約500ppmまでの1つ又はそれ以上の多価イオンを含有する
    水道水中で可溶性であることを特徴とするイオン感応性ポリマー。
  19. 【請求項19】 前記ポリマーが、約35から約80モル%までのアクリル
    酸、0を超え約20モル%までのAMPS又はNaAMPS又はその組み合わせ
    、0を超え約65モル%までのアクリル酸ブチル、及び、0を超え約45モル%
    までのアクリル酸2−エチルヘキシルで形成されることを特徴とする請求項18
    に記載のイオン感応性ポリマー。
  20. 【請求項20】 前記ポリマーが、約50か約ら67モル%までのアクリル
    酸、0を超え約10モル%までのAMPS又はNaAMPS又はその組み合わせ
    、約15から約28モル%までのアクリル酸ブチル、及び、約7から約15モル
    %までのアクリル酸2−エチルヘキシルで形成されることを特徴とする請求項1
    9に記載のイオン感応性ポリマー。
  21. 【請求項21】 前記ポリマーが、約57から約66モル%未満までのアク
    リル酸、約1から約6モル%までのAMPS又はNaAMPS又はその組み合わ
    せ、約15から約28モル%までのアクリル酸ブチル、及び、約7から約13モ
    ル%までのアクリル酸2−エチルヘキシルで形成されることを特徴とする請求項
    20に記載のイオン感応性ポリマー。
  22. 【請求項22】 前記ポリマーが、約60モル%のアクリル酸、約5モル%
    のAMPS又はNaAMPS又はその組み合わせ、約24.5モル%のアクリル
    酸ブチル、及び、約10.5モル%のアクリル酸2−エチルヘキシルで形成され
    ることを特徴とする請求項21に記載のイオン感応性ポリマー。
  23. 【請求項23】 繊維材料を結合し、一体化したウェブにするための結合剤
    組成物であって、該結合剤組成物が、請求項18に記載のイオン感応性ポリマー
    を含むことを特徴とする結合剤組成物。
  24. 【請求項24】 繊維材料及び結合剤材料を含む不織布であって、前記結合
    剤材料が、請求項23に記載の結合剤組成物を含むことを特徴とする不織布。
  25. 【請求項25】 請求項1に記載のイオン感応性ポリマーを製造方法する方
    法であって、 少なくとも1つのモノマーが1つ又はそれ以上の親水性成分を含み、少なくと
    も1つのモノマーが1つ又はそれ以上の疎水性成分を含む、2つ又はそれ以上の
    モノマーの親水性/疎水性バランスをとった混合物を形成する段階と、 前記混合物を重合化する段階と、 を含むことを特徴とする方法。
  26. 【請求項26】 前記ポリマーが、約35から約80モル%までのアクリル
    酸、0を超え約20モル%までのAMPS又はNaAMPS又はその組み合わせ
    、0を超え約65モル%までのアクリル酸ブチル、及び、0を超え約45モル%
    までのアクリル酸2−エチルヘキシルで形成されることを特徴とする請求項25
    に記載の方法。
  27. 【請求項27】 繊維材料と、 請求項12に記載のイオン感応性ポリマーを含む結合剤組成物と を含むことを特徴とする繊維基層。
  28. 【請求項28】 請求項27に記載の繊維基層を含むことを特徴とする水分
    散性物品。
  29. 【請求項29】 前記水分散性物品が、身体側ライナ、流体分配材料、流体
    取り込み材料、吸収性ラップシート、カバー原料、又はウェットワイプを含むこ
    とを特徴とする請求項28に記載の水分散性物品。
  30. 【請求項30】 請求項27に記載の繊維基層を含むウェットワイプ。
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