JP2004512862A - Absorbent barrier structures with high convective airflow velocity and products made therefrom - Google Patents

Absorbent barrier structures with high convective airflow velocity and products made therefrom Download PDF

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Abstract

本発明は吸収性障壁構造体の使用により改善される防御性及び快適さを持つ吸収性物品に関する。これは特定の要件を満たす個々の構成成分の選択により達成され、それらの組み合わせは所望の性能を持つ吸収性物品を提供する。The present invention relates to absorbent articles having improved protection and comfort through the use of an absorbent barrier structure. This is achieved by the selection of individual components that meet specific requirements, the combination of which provides an absorbent article with the desired performance.

Description

【0001】
(関連出願の相互参照)
この特許出願は、米国特許法第119条によりスプレンガード−エイチェル(Sprengard−Eichel)らの名前で2000年6月21日に出願されたPCT出願US00/17084号の優先権を主張する。
【0002】
(発明の分野)
本発明は衝撃又は継続する圧力下で湿潤通過に対する優れた防御性、並びにそれを通じて皮膚の健康及び快適さの利益のために高い対流的空気流量を提供する吸収性物品に関する。特に本発明はそのような物品用の吸収性障壁構造体に関する。
【0003】
(発明の背景)
おむつ、失禁用物品、女性用衛生物品、トレーニングパンツのような多くの既知の吸収性物品は、一般的に、液体透過性体側ライナー又はトップシートと蒸気透過性液体不透過性外側カバー又はバックシートの間に位置する吸収性コア材料を備える。体側ライナーは体の液体類を吸収性コアまで容易に流れさせることを可能にする。吸収性コアはその液体類を迅速に吸収する。故に、液体類の過度の水溜りは吸収性物品の身体面表面に発生しない。外側カバーは、一般的に液体不透過性であり、吸収性物品からの漏れはない。しかし、使い捨て吸収性物品は何時間も着用されるかもしれないので、吸収性物品が液体類を吸収した後、着用者の体からの発汗及び吸収性コアから漏れ出た液体蒸気が、吸収性物品と着用者の皮膚の間の空間に時折捕らえられ、閉塞領域における相対的湿度を増すことになる。当該技術分野において既知であるように、相対的湿度の増加は不快感をもたらし、皮膚に過水和をもたらし、それが皮膚の健康問題、特に発疹及び他の接触による皮膚炎を起こす傾向がある。
【0004】
そのようなバックシートは、吸収性材料から着用者の外側の衣類まで体の流体類(尿、月経又は糞便物質など)の漏れを防ぐのに好適である。残念ながら、このような不透過性バックシートを使用すると、吸収性物品の使用時に吸収性物品の中が結果として高湿度となり、相対的に高い皮膚の水和水準がもたらされる。
【0005】
吸収性物品における皮膚近くの高い相対的湿度の問題は、多くの手段を通じて当該技術分野において対処されてきた。例えば、米国特許第5,137,525号は、物品における空気流を増すために機械的手段を使用する。あるいは、例えば、微小多孔性フィルム又はモノリシックフィルムを備える通気性外側カバーは、空気及び水蒸気の拡散を可能にするが、すでに開示されている。国際公開第98/58609号は、バックシート用水蒸気透過性液体不透過性障壁材料と組み合わせた、吸収性コアにおける良好な液体保持性を有する吸収性物品を開示している。国際公開第00/10497号、第00/10498号、第00/10499号、第00/10500号、第00/10501号は、湿潤物品の拡散特性を備える通気性吸収性物品に関する。これらの公開は、吸収性コアに孔を開けることにより又はコアの他の部分よりも実質的に少量の高吸収性材料を含む部分をコアに創ることなどにより、吸収性コア内に高透過性領域を有する吸収性物品を開示する。これらの公開は、微小多孔性フィルムの使用を通過する拡散のような拡散機構により、吸収性物品を通過する気体又は蒸気の移動機構を開示する。拡散機構はあまり有効ではないので、その中で開示される吸収性物品は、尿のような大量の液体類が物品に実質的に充填されない限りは、着用中相対的に良好な湿度状態をもたらし得る。
【0006】
しかし、これらの吸収性物品は、物品が充填される時、着用者の皮膚と物品との間の相対的湿度をやはり著しく増す。
【0007】
充填された/湿潤吸収性物品の注目する他の性能パラメータは、座る、歩く、腰を曲げる、及び倒れるのような着用者の動きによって、特に物品に圧力又は衝撃力が与えられた時、液体を保持し漏れを防ぐ能力である。従来技術は、その吸収容量まで充填された時、特に充填された吸収性物品が着用者の動きによって圧力又は衝撃を受ける時、液体類を保持し得る申し分のない吸収性物品を提供することにも失敗した。その結果、一方ではおむつ内の相対的湿度を快適であると概して受け入れられる範囲、一般的に約30%〜約70%、より一般的には約30%〜約50%の間の相対的湿度に維持することが可能である、特性の釣り合いを持つ吸収性物品への必要性がある。このような吸収性物品は、特に物品に体の流体類が充填される時、漏れなしで液体類を保持する能力も有する必要がある。さらに、対流的輸送機構により吸収性物品内の相対的湿度を管理する吸収性物品を提供する必要性がある。さらに、シャーシ要素を注意深く設計することにより良好な局地的情景状態が達成される吸収性物品への必要性がある。
【0008】
一般的に、吸収性物品と着用者の皮膚の間の空間内の湿度水準を低減するために、通気性ポリマーフィルムが吸収性物品用の外側カバーとして使用されてきた。通気性フィルムは、一般的に微孔で構成され、実質的に液体不透過性及び対流的空気/蒸気透過性程有効ではない、ある水準の拡散的空気/蒸気透過性を提供する。
【0009】
他の使い捨て吸収性物品は設計され、衣類の換気を助けるために、バックシート又はコアにおいて通気性パネル又は穿孔開口部の形状の通気性領域を提供する。
【0010】
穿孔構成成分又は通気性パネルを使用する物品は、物品からの液体類の過度の漏れ又は湿潤通過を示すことが多い。さらに着用者の動き(例:座る、倒れる、歩く、横になる)は吸収性物品に衝撃、圧縮、曲げなどのような物理的活動を課し、それが漏れの増加及び湿潤通過をもたらすことがある。漏れ/湿潤通過問題は、より大きい衝撃又は圧力、重い排泄物及び/又は長い着用時間によりさらに厳しくなる。
【0011】
あるいは、湿潤通過問題に対処するために、多層バックシート又は外側カバーが使用されてきた。例えば、繊維性織物又は不織布ウェブのような通気性材料は、単独で又は微小多孔性フィルムとの積層体のいずれかで外側カバーに使用されてきた。このような材料の相対的な開放構造体は、空気又は蒸気が容易に拡散することを可能にする。積層体は改良された液体不透過性及び拡散的空気/蒸気透過性を提供してもよい。材料を処理して液体不透過性をさらに改善してもよい。しかし積層体は、衝撃及び/又は継続する圧力による湿潤通過に対して有用な防御性をやはり提供しない。
【0012】
さらに拡散的機構により空気又は蒸気を、積層体を通過して輸送することは、対流的機構による輸送程有効ではない。
【0013】
湿潤通過問題への代替方法としては、吸収性材料を改善し、液体をほとんど又は全くバックシートに接触させず、それにより湿潤通過を防ぐことである。これは、一般的に物品中の吸収性材料の量を増すことにより達成される。しかし、この方法は、物品の厚さの増加及び快適さの減少並びに物品を通過する蒸気/空気透過性の減少をもたらすことがある。
【0014】
湿潤通過問題への他の方法は、成形したフィルムをコアとバックシートの間に配置することである。傾斜したコーンの形状で孔を持つ成形フィルムは、国際公開第99/39672号、第99/39673号、及び第99/39674号に開示される。しかし、圧縮又は継続する圧力が加えられた後、これらの成形フィルムは成形された形状を維持できず、果特性の所望の釣り合いを提供できない。故にこれらの成形フィルムは、空気透過性及び適切な漏れ防御性を提供する材料特性を有するように見えてもよいが、消費者が使用する前に物品を圧縮する一連の工程(梱包、出荷、及び保管を含む)が一般的に課され、使用中に継続する圧力(例:着用者が座る)を課される可能性のある吸収性物品内の構成成分としては有用でない。
【0015】
故に、所望の全体的な厚さで吸収性物品内の相対的湿度を低減することにより、消費者に快適さを提供し、さらに有用な湿潤通過防御性を達成する吸収性物品を有する必要性がある。
【0016】
良好な皮膚の健康を維持するために、物品と着用者の皮膚の間の空間内の相対的湿度を管理する吸収性物品を提供する必要性もある。さらに、有効な対流的輸送機構により吸収性物品内の相対的湿度を管理する必要性があり、任意選択的にある程度の拡散的輸送機構も同様に組み込まれてもよい。
【0017】
さらに、物品の構成成分の慎重な設計により、物品と着用者の皮膚の間の空間内に最適な局地的情景状態が達成される吸収性物品の必要性がある。特に所望の湿潤通過防御性及び空気/蒸気透過性を提供する吸収性障壁構造体の必要性がある。さらにそのような吸収性障壁構造体は、着用者の快適さのために所望の厚さを有する。
【0018】
さらに、空気透過性、液体不透過性、及び衝撃又は継続する圧力下での漏れへの抵抗性のような性能を実質的に低下させることなく、少なくとも24時間圧縮及び/又は継続する圧力状態にさらされ得る障壁吸収性構造体を備える吸収性物品を提供する必要がある。
【0019】
(発明の概要)
本発明は、吸収性障壁構造体の使用により防御性及び快適性が改善された吸収性物品に関する。これは特定の要件を満たす個々の構成成分の選択により達成され、その組み合わせにより所望の性能を持つ吸収性物品が提供される。
【0020】
一般的な吸収性物品は、空気/蒸気透過性液体不透過性外側カバー、液体透過性体側ライナー又はトップシート、外側カバーと体側ライナーとの間の吸収体及び外側カバーと吸収体の間に配置される吸収性障壁構造体を備える。
【0021】
本発明の吸収性障壁構造体は、対流的空気流と吸収性障壁特性との間で釣り合いのとれた特性を持つ。対流的空気流特性は、吸収性物品と着用者の皮膚の間の空間内の相対的湿度を低減するために有効である。液体吸収性と液体障壁特性との組み合わせは、湿潤通過問題に対する防御性を提供し、吸収性物品が衝撃及び/又は継続する圧力を受ける状態である時、特に有益である。
【0022】
吸収性障壁構造体は、少なくとも一つの障壁領域及び少なくとも一つの貯蔵領域を有する複合構造体である。障壁領域は液体の通過に抵抗し、その結果液体類の吸収性コアからの流出は実質的に減速又は遅延して、吸収性コアが液体類をその充分な容量まで獲得、配置、及び保持するための時間が追加されるのを可能にする。障壁領域のための適切な材料は、少なくとも約10ミリバールの水頭値を持つ必要がある。貯蔵領域は、コア及び障壁領域の両方から逃げるいずれかの遊歴する液体類を吸収及び保持し、その結果湿潤通過に更なる防御性を追加する。
【0023】
協調的に、吸収性障壁構造体の領域は、衝撃又は継続する圧力のような極度の状態下でさえ、湿潤通過問題に対して有効に防御する。
【0024】
吸収性障壁構造体は、一般的に、少なくとも約10ミリバールの水頭値、少なくとも約10ダルシー/mmの対流的空気透過性、1平方メートル当たり約10g未満の動的液体衝撃値(LIT)、及び少なくとも約1g/gの吸収性を持つ。
【0025】
一実施形態では、吸収性障壁構造体は、吸収性コアの衣類に面する面の近くに配置される一つの障壁層及びこの障壁層の衣類に面する面の近くに配置される一つの貯蔵層を備える。追加の障壁層を貯蔵層の反対の面上に配置してもよい。
【0026】
他の実施形態では吸収性物品はさらに湿気管理層を備えてもよい。
【0027】
(発明の詳細な説明)
(定義)
本明細書で使用する「吸収性物品」という用語は、体の排出物を吸収して封じこめる装置を指し、特に着用者の体に又はその近くに配置して体から排出される様々な排出物を吸収して封じこめる装置を指す。吸収性物品は、おむつ、トレーニングパンツ、成人失禁用下着、女性用衛生製品、胸パッドなどを含んでもよい。
【0028】
本明細書に使用する「体の流体類」又は「体の排出物」という用語は、尿、血液、膣の排泄物、汗、及び糞便物質を含むが、これらに限定されない。
【0029】
本明細書に使用される「使い捨て」という用語は、洗濯する、さもなければ吸収性物品として復元する又は再利用することを意図しない(すなわち使用後捨てる、又好ましくは再利用する、埋める、さもなければ環境的に融和性のある方法で捨てることを意図する)吸収性物品について説明する。
【0030】
本明細書で使用する「領域」という用語は、周囲又は隣接する材料から物理的、化学的又は視覚的に識別可能である材料を含む範囲又は領域を指す。物質の様々な領域は、間に移行領域を含んでもよい。これらの領域は、z次元又はxy次元に配置してもよい。本明細書で使用する「z次元」という用語は、構造体又は物品の長さ及び幅に直交する次元を指す。z次元は、通常、構造体又は物品の厚さに対応する。本明細書に使用する「xy次元」という用語は、部材、コア、又は物品が平たい状態である時、部材、コア、又は物品の厚さに直交する平面を指す。
【0031】
このxy次元は、通常、平たい状態の構造体又は物品各々の長さ及び幅に対応する。
【0032】
本明細書で使用する「単一構造」という用語は、共に接合されて完全な統一体を形成し、その結果材料は実質的に物理的に分離不可能である、異なる特性を有する物質を含む構造体を指し、単一構造体はその中の材料の組み合わせに起因する特性を示す。材料はz次元において面対面の関係で、又はxy次元において並行する関係で配置されてもよい。
【0033】
本明細書で使用する「機能的に関連する」という用語は、使用中少なくとも部分的に互いに接触して配置される異なる材料を含む構造体を指す。材料は物理的に分離可能であり、各々は個々に測定可能な特性を示す。材料はz次元において面対面の関係で、又はxy次元において並行する関係で配置されてもよい。
【0034】
本明細書に使用する「固着する」と言う用語は、少なくともその一部で(粘着的に又は接着的に)取り付けられる異なる材料を指す。取り付けられた部分は不ぞろいであっても、又は縞、螺旋、点などのような模様を有していてもよい。取り付けられた部分は、周辺部、表面領域全体、又はその両方に位置してもよい。当該技術分野において既知の適切な取り付け手段を使用してもよく、それらには接着剤、熱、圧力、圧接、超音波、化学作用(水素結合又は他の粘着力により)、機械操作(例:ファスナー、噛合い)、水力、真空、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
【0035】
本明細書で使用する「複合構造体」という用語は、その領域を含む材料が機能的に関連するか、又は固着していてもよい多領域構造体を指す。これらの領域は密接に接触してもよく、その複合物は単一構造体を持つ。さらに、これらの領域は、層をなす(面対面の)配置で、又は並行する配置で配置してもよい。
【0036】
本明細書で使用する「吸収性コア」という用語は、体の流体類を獲得、輸送、分配、及び保管することを含む、物品の流体取り扱い特性の主な原因である吸収性物品の構成部分を指す。従って、吸収性コアは、一般的に、吸収性物品のトップシート、バックシート、又は外側カバーを備えない。
【0037】
本明細書で使用する「パルプ」又は「セルロース繊維」は樹木又は草木(例:広葉樹繊維、針葉樹繊維、麻、木綿、亜麻、アフリカハネガヤ、トウワタ、藁、バガスなど)由来の天然繊維、これらの加工/再生繊維(例:レーヨン(登録商標))、又は化学的に誘導された繊維(例:セルロースエステル類)、及びこれらの組み合わせを含む。適切な広葉樹繊維はユーカリ繊維を含む。適切な広葉樹繊維はクラフト方法又は多の化学的パルプ製造方法により調製されてもよい。
【0038】
適切な針葉樹繊維は米国南部の針葉樹(SS)繊維及び米国北部の針葉樹(NS)繊維を含む。本明細書に使用するための針葉樹は、化学的(例:制限なく、クラフトパルプ)又は機械的にパルプ化(例:制限なく、熱化学機械パルプ(CTMP)及び熱機械パルプ(TMP))することが可能である。
【0039】
本明細書で使用する「不織布ウェブ」は、中間に入れてマトリックスを形成するが、認識可能な繰り返す手法ではない、個々の繊維の構造体を有するウェブを指す。不織布ウェブは、例えば、メルトブロウン、スパンボンド、湿式、エアレイイング、及び様々なボンドカード方法のような当該技術分野において既知の様々な方法により形成されてもよい。
【0040】
本明細書で使用する「スパンボンドウェブ」という用語は、融解した熱可塑性材料をフィラメントとして円形又は他の形体を有する紡糸口金の複数の細い毛管から押し出し、その後、押し出されたフィラメントの直径をフルイドドローイング又は他の周知のスパンボンド機構により迅速に低減することにより形成される繊維を有するウェブを指す。スパンボンド繊維は収集面に置かれる時冷却され、概して粘着性はない。スパンボンド繊維は概して連続的であり、しばしば20〜30ミクロンの間の平均値を持つ。
【0041】
本明細書で使用する「メルトブロウンウェブ」は、融解した熱可塑性材料を複数の細い、通常円形の毛管を融解した糸又はフィラメントととして通過させ、融解したフィラメントを細くしてその直径を低減した収束する高速加熱された気体/空気の流れへと押し出すことにより形成される繊維を持つウェブを指す。繊維直径の低減は、実質的にスパンボンド方法の繊維直径の低減より大きく、その結果0.2ミクロンより大きい、一般的に0.6〜10ミクロンの範囲の平均繊維直径を有するマイクロファイバーを生じる。その後、メルトブロウン繊維は、高速気体流により運ばれて収集面に堆積され、不ぞろいに分配された繊維のウェブを形成する。様々なメルトブロウン方法が当該技術分野において既知である。
【0042】
本発明の吸収性障壁構造体についての次の詳細な説明は、使い捨ておむつに関連する。しかし、本発明の吸収性障壁構造体は、女性用衛生製品、トレーニングパンツ、失禁物品などのような他の吸収性物品での使用にも適切であることは容易に明白である。本発明の吸収性障壁構造体は、包帯、外傷用医薬材料、拭き取り布、よだれかけ、手術用シーツ、手術用ガウンなどのような他の衛生又は健康ケア製品における使用に適切であることも明白である。
【0043】
(障壁構造体又は吸収性障壁構造体)
本発明は、この構造を通じて対流的空気又は水蒸気の輸送を可能にする障壁構造体を提供する。特に本発明の構造体は、湿潤通過に対する障壁防御性を犠牲にすることなく、所望の対流的空気流量を達成する。障壁構造体が吸収性物品に含まれる時、生じる吸収性物品は吸収性物品と着用者との間の空間において相対的湿度の有効な低減を示し、故に皮膚の健康及び着用者の快適さを改善及び/又は維持する。
【0044】
対流的輸送能力は拡散的輸送能力とは異なる。対流的輸送は、気体又は空気圧差により運ばれ、不ぞろいな分子移動により運ばれる拡散的輸送よりも一般的により高い輸送速度である。拡散的輸送の一般的な例は、バックシート材料として当該技術分野において既知のもののような微小多孔性フィルムの孔を通過する、又はハイトレル(Hytrel)(登録商標)(デュポン社(DuPont)(デラウエア州ウィルミントン(Wilmington))から入手可能)から作られるもののような多孔性でないモノリシックフィルムの分子構造体を通過する湿気の移動を含む。一方対流的輸送は、物品の内側と外側との間の空気圧差により支配される。局部的圧力(すなわち、物品と着用者との間の空間内の局部的圧力)及び環境の圧力(すなわち、物品の外側)は、実質的に同一であるが、局部的圧力の小さい変化は着用者と物品との間の隙間を一般的に通過する対流的空気流を引き起こしてもよい。対流的輸送を導いてもよい要因には、着用者による動き、局部的環境と外側の環境との間の小さい圧力差、及び/又は温度差が挙げられるが、これらに限定されない。
【0045】
吸収性物品にもたらされた進歩と共に、弾性材及び弾性構成部分を使用して吸収性物品は、現在着用者の体に対しより隙間のない密閉(すなわちより少ない隙間)を提供し、外側への流体の漏れを最小化する。その結果、その隙間を通過する対流的空気流は実質的に低減し、物品と着用者の間の空間において湿った暖かい局部的環境をもたらす。吸収性コアは一般的に空気透過性であるが、コアが液体を吸収する(すなわち充填される)時、空気透過性は一般的に低減する。充填されたコアの液体は、排出手段により一般的に相対的に容易に排出され得る(すなわち空気透過性になる)。あるいは、コア構造体の開放性は、透過性材料の特定の配置を選択することにより達成され得る。
【0046】
これらの排出された又は開放構造のコアは、概して、液体不透過性及び漏れ防御性を提供する、一般的に微小多孔性フィルムバックシート又は相対的に厚い不織布である漏れ防御構成部分を必要とする。しかし、これらの液体不透過性構成成分は物品の空気透過性を低減する。対照的に本発明の障壁構造体は構造体自体を通過する対流的空気流を可能にする。
【0047】
本発明の障壁構造体は、液体吸収性及び良好な液体保持能力も提供する。故にこれは吸収性障壁構造体でもある。座る、倒れる、横になる、腰を曲げる、歩くのような着用者の動きが、充填された(すなわち体の流体類で湿った)吸収体及び/又は近くの吸収性障壁構造体上に圧力/力を適用する可能性のある時、この液体保持能力は特に有益である。故に吸収性障壁構造体が吸収性物品に含まれる時、生じる吸収性物品は有効な対流的空気流量を提供するだけでなく、物品が衝撃力を受ける時に湿潤通過に対する有効な防御性も提供する。
【0048】
一般的に吸収性障壁構造体は、吸収性コアと外側カバーの間に好ましくは吸収性コアの衣類に面する面の近くに配置される。吸収性障壁構造体は、共に接合される又は機能的に関連する材料の複数の個々の領域を包含する複合構造体である。
【0049】
あるいは、これら複数の領域は単一構造体と組み合わせて個々の領域を物理的に不可分にしてもよい。吸収性障壁構造体の個々の領域は、吸収性物品の要件次第で同一の広がりを持ってもよいし、又は持たなくてもよい。個々の領域は、当該技術分野において周知のもののような取り付け手段により接合してもよい。
【0050】
本明細書に使用する「接合する」という用語は、ある部材を他の部材に直接固着することによりある部材が他の部材に直接固定される形体、及び一つの部材を中間部材に固着し、その中間部材は次に他の部材に固着されることによりある部材が他の部材に直接固定される形体を包含する。例えば、複数の領域は、接着剤の単一連続層、又は接着剤の別個のライン、螺旋、液滴、若しくはビーズの配列により共に固定してもよい。接着剤は連続的に又は断続的に適用してもよい。
【0051】
例えば、接着剤の各適用は、吸収性障壁構造体の長さにわたり、及び選択された間隔により互いから分離する。組立工程でウェブを取り扱うために接着剤が適用され、複数の領域を結合する。好ましくは、接着剤が吸収性障壁構造体の表面の一部分に適用され、空気/蒸気透過性のための充分な開放(すなわち、接着剤のない)表面領域を残す。あるいは、液体不透過性を修正するために接着剤が適用されてもよい。一般的に、開放又は接着剤のない表面領域は、吸収性障壁構造体の全表面領域の約50%にも、好ましくは約70%にも、より好ましくは約80%にも、最も好ましくは約90%にもなる。適切な接着剤は、H.B.フラー社(Fuller Company)(ミネソタ州セントポール(St. Paul))により製造され、HL−1258として市販され、又アトフィンドレ−社(Ato−Findley Inc.)(ウィスコンシン州ミルウオ−キー(Milwaukee))により製造され、商品名H2031Fで市販されているる。
【0052】
一実施形態では、接着剤は縞状に領域の周辺部に沿って適用される。他の実施形態では、接着剤がおむつに使用される時、おむつの長手方向中心線と一直線になる空間を置く複数の縞状に適用される。他の実施形態では、接着剤はおむつの長手方向中心線に沿う三つの縞でウェブに適用される。各縞は、幅22mm(おむつの側面方向)であり、二つの外側の縞は長手方向周辺部に又はその近くに(約4mm離れて)配置される。
【0053】
接着剤は、一般的に、吸収性障壁構造体を包含するウェブの内少なくとも一つのウェブの表面に、その軟化した又は融解した状態から適用される。接着剤は、基材表面に適用される前にその軟化温度を少なくとも超えるまで加熱される。一旦適用されると、接着剤は冷えて硬化/凝固することが可能になる。軟化又は融解状態適用のための様々な方法が既知である。本明細書に使用するのに特に適切な方法は、スプレー、ドリップ、グラビア転写、及び押し出しを含むがこれらに限定されない。
【0054】
あるいは、取り付け手段は、熱ボンド、圧力ボンド、超音波ボンド、機械的ボンド(例えば、噛合い、粘着力、電荷若しくは静電荷により)、又は他のいずれか適切な取り付け手段又は当該技術分野において既知の取り付け手段の組み合わせを含んでもよい。
【0055】
個々の領域は層状に配置されてもよく、個々の領域は近接する層の少なくとも一部と操作可能な密接な接触をしている。このような接触は不ぞろいであってもよいし、又は点、縞などのような規則的な模様を持ってもよい。好ましくは、各層は、超音波ボンド、接着剤ボンド、機械的ボンド、又はハイドロニードリングのような適切な固着及び/又は取り付け手段により吸収性障壁構造体の近接する層の少なくとも一部に接続する。他の実施形態では、個々の領域は、吸収性障壁構造体の近接する層の境界の少なくとも一部に沿って操作可能に密接に接触して配置されてもよい。
【0056】
本発明の吸収性障壁構造体は、少なくとも約1ダルシー/mm、好ましくは少なくとも約10ダルシー/mm、より好ましくは少なくとも約30ダルシー/mm、最も好ましくは少なくとも約50ダルシー/mmの対流的空気透過性を持つように構成されてもよい。対流的空気透過性は、吸収性物品の内側からの蒸気の除去に特に有効であり、その結果皮膚のすぐ近くの局部的環境における湿度を低減する。故に、吸収性障壁構造体は皮膚の炎症又は発疹の発生を低減し、皮膚の健康を促進してよりよい快適さを提供する。
【0057】
液体類は吸収性コアに主に吸収されるが、吸収性障壁構造体は、吸収性コアにより吸収されない又はそれから放出される遊歴する液体類に対する追加の漏れ防御性を提供する。故に、本発明の吸収性障壁構造体は最小限の液体吸収性を持つ必要がある。
【0058】
液体吸収性は吸収性構造体に使用される材料次第で変化してもよく、液体の表面張力は、吸収性及び試験液体と材料との間の接触角度について試験される。本明細書での使用に適切な吸収性障壁構造体は、一般的に少なくとも約1g/g、一般的に約1〜約100g/g、好ましくは約5〜約50g/g、より好ましくは約10〜約30/gまでの吸収性(0.2重量%トリトン(Triton)(登録商標)溶液を用いる試験方法Gにより測定された場合)を持つ。
【0059】
さらに追加の漏れ防御性を提供するために、特に衝撃及び/又は継続する圧力状態で吸収性障壁構造体は液体保持能力も持つ必要がある。この特性は吸収性物品の適用において特に有利である。吸収性物品が湿っている場合、座る、倒れる、横になる、転がるのような着用者の動きは、吸収された液体類を吸収性コアからしぼり出す可能性があり、その結果物品からの漏れが生じる。故に、本発明の吸収性障壁構造体は、好ましくは約30g/m未満、より好ましくは約20g/m未満、より好ましくは約15g/m未満、より好ましくは約10g/m未満、最も好ましくは約6.5g/m未満の液体衝撃値(試験方法Cにより測定した場合)を持つ。
【0060】
同様に、漏れ防御性能に関し、吸収性障壁構造体は液体透過にある程度の抵抗性を持つ必要がある。故に、本発明の吸収性障壁構造体は、少なくとも約10ミリバール、好ましくは少なくとも約30ミリバール、より好ましくは少なくとも約50ミリバール、最も好ましくは少なくとも約75ミリバールの水頭値(試験方法Bにより測定した場合)を持つ。幾つかの実施形態では、吸収性障構造体は約30〜約100ミリバールの範囲の水頭値を持つ。
【0061】
本発明の吸収性障壁構造体は、静的液体伝達値により所望の漏れ防御性も持つ(試験方法Dにより測定される)。この点で本発明の吸収性障壁構造体は、衝撃後15分で約45g/m未満、好ましくは約30g/m未満、より好ましくは約20g/m未満、最も好ましくは13g/m未満の静的液体伝達値を持つ。さらに本発明の吸収性障壁構造体は、衝撃後60分で約50g/m以下、好ましくは約35g/m以下、より好ましくは約20g/m以下の静的液体伝達値を持つ。
【0062】
他の態様では、吸収性障壁構造体が下記の試験方法Fに説明するような圧縮状態を受けた後、障壁特性において実質的な変化はなかった。圧縮中及び圧縮後の回復中の構造的一体性は、実用的な目的のために重要である。吸収性物品は、一般的に、出荷及び保管のために圧縮した状態に梱包される。製品が使用目的のために最終的に圧縮から取り除かれる時、圧縮前の状態まで回復できない材料又は構造体は、最初に設計された特性を提供できないことがある。本発明の吸収性障壁構造体は、一般的に、35%以下の圧縮後の空気透過率の減少、好ましくは25%以下の減少、最も好ましくは15%以下の減少を持つ必要がある。好ましい実施形態では、吸収性障壁構造体は7日後、好ましくは30日後、より好ましくは90日後に上で開示したような圧縮後の空気透過率を持つ。
【0063】
吸収性障壁構造体の厚さ及び坪量は、使用される材料、所望の特性、使用目的、構成などによって変化してもよい。例えば、厚さ及び/又は坪量は、物品内部と外側の間の拡散的通気性及び/又は対流的空気透過性、物品の吸収性及び/又は漏れ、着用者の体への物品の適合性、着用者の快適さ、並びに構造体の厚さに一般的に関係する同様の効果に影響を与えることがある。一般的に、吸収性物品において使用する意図がある本発明の吸収性障壁構造体は、約1.5mm未満、好ましくは約1.2mm未満、より好ましくは約1.0mm未満の厚さを持つ。吸収性物品における使用に適切な吸収性障壁構造体の厚さは、約0.1mmより大きい、好ましくは約0.2mmより大きい最小限の厚さも持つ必要がある。さらに吸収性物品での使用に適切な本発明の吸収性障壁構造体は、一般的に、約20gsm(g/m)〜約200gsm(g/m)、好ましくは約30gsm(g/m)〜約150gsm(g/m)、より好ましくは約40gsm(g/m)〜約120gsm(g/m)、最も好ましくは約50gsm(g/m)〜約100gsm(g/m)の範囲の坪量を持つ。
【0064】
吸収性障壁構造体は、一般的に二つの領域、障壁領域及び貯蔵領域を含む。障壁領域は、水、尿、月経、及び他の体の流体類を含む液体類に対して「実質的に不透過性」である。「実質的に不透過性」という用語は、障壁領域は液体の透過に抵抗性を表すが、液体の湿潤通過を必ずしも除去しないことを意味する。換言すれば、液体は衝撃力、適用された高圧力、又は一定時間継続する(すなわち、連続的に適用される)圧力下のようなある状況下では障壁領域を通過する及び流れることが可能である。貯蔵領域は液体吸収性である。貯蔵領域が障壁領域に近接して配置される時、障壁領域からのいずれかの湿潤通過及び/又は漏れは、貯蔵領域により吸収される。さらに貯蔵領域は吸収性コアからの遊歴する液体類も吸収する。故に、障壁領域と貯蔵領域の組み合わせにより、液体類にさらされる時、障壁領域は液体の湿潤通過への抵抗性を提供し、貯蔵領域は障壁領域の抵抗性を破断して通過するいずれかの遊歴する液体類を吸収する、特性の独特の釣り合いを達成する。つまり、吸収領域は液体の湿潤通過問題に対して追加的防御性を提供する。本発明の吸収性障壁構造体が、充填された吸収性コアに近接して配置される時、特に、液体充填水準が高い時及び/又は充填された吸収性コアが突然の高い衝撃力若しくは継続する力/圧力を受ける時、湿潤通過に対する追加的防御性を提供する。
【0065】
この追加された湿潤通過防御性はおむつ、トレーニングパンツ、プルオンおむつ又は成人用失禁製品において特に有益であり、これらへの液体充填水準はかなり高い可能性があり(女性用衛生製品と比較して)、突然の衝撃又は継続する圧力(例:赤ちゃん又は失禁のある成人が倒れる、座る、転がる、眠る)の可能性も高い。本発明の吸収性障壁構造体は、吸収性コアが液体類の噴出を受ける時にも有利である。障壁領域により提供される液体湿潤通過への抵抗性は、液体類の噴出を一時的に緩慢にするのに役立ち、吸収性コアと障壁領域の間の中間面で液体類をできる限り溜める。緩慢になった流れ及び溜めは、吸収性コアが液体類を獲得し、獲得地点を超えてコアの他の領域に配置するための追加的な時間を提供する。その結果、吸収性コアはその充分な吸収量を達成できる。
【0066】
本発明の吸収性障壁構造体は、次の実例となる図を参照することによってより明確に理解され得る。図2Aは本発明の吸収性障壁構造体の、ある実施形態の横断面図である。吸収性障壁構造体10は障壁層12及び貯蔵層14を備える。任意に図2Bに示すような追加の障壁層16を貯蔵層14の反対側に配置してもよく、その結果貯蔵層14は、障壁層12と16の間に挟まれる。第一及び第二障壁層は、(ウェブの構成、坪量、厚さ、多孔性、繊維デニール、素材などに関して)同一の又は異なる繊維性ウェブから作られてもよい。
【0067】
障壁領域及び貯蔵領域の様々な配置が図3Aから3Dに示されている。図3Aでは、多数の障壁領域12及び貯蔵領域14が並ぶ関係で配置され、障壁領域12及び貯蔵領域14は好ましい縞をなす。図3Bでは、障壁領域12は連続するウェブであり、貯蔵領域14はそれに近接して縞、円形、楕円形、四角形などのような不連続模様で配置される。図3Cでは、貯蔵領域14は、連続するウェブであり、障壁領域12はそれに近接して縞、円形、楕円形、四角形などのような不連続な模様で配置される。図3Dでは、不連続な障壁領域12は少なくとも部分的に不連続な貯蔵領域14と重なり合い、各々は縞、円形、楕円形、四角形などの形状を有していてもよい。
【0068】
図2A〜3Dに描かれる実施形態の全てにおいて、障壁領域の少なくとも一部は吸収性コアの衣類に面する面に近接して配置される。一実施形態では、吸収性障壁構造体は、実質的に吸収性コアの全部分を通過して延伸してもよいし、又は吸収性障壁構造体は、吸収性コアの一部分に延伸する縞又は斑点であってもよい。他の実施形態では、吸収性障壁構造体は吸収性コアの外側縁を超えて延伸してもよいし、又は吸収性コアの中央部分の長さ及び幅のみを通過して延伸してもよい。好ましい実施形態では、障壁領域及び貯蔵領域は層をなす関係で配置され、障壁層は吸収性コアの衣類に面する側に真近に配置される。障壁領域が吸収性コアと少なくとも同じ長さ及び幅を持つ形体は、非常に好ましい。さらに貯蔵領域は障壁領域と同じ寸法を持つ必要はない。
【0069】
(貯蔵領域)
貯蔵領域は、尿、血液、及び他の体の排出物のような液体類を吸収する、広げる、及び保持することができる必要がある。貯蔵領域は、衣類に面する表面、身体面表面、前及び後ろ縁部、並びに側面縁部を持つ。貯蔵領域は、吸収性コア及び障壁領域のような他の構成成分から逃げる遊歴液体類を吸収及び保持する。故に貯蔵領域は湿潤通過に対する追加的防御性を提供する。
【0070】
貯蔵領域の厚さ及び坪量は、使用される材料、所望の特性、使用目的、構成の開放性などによって変化してもよい。具体的には、貯蔵領域の厚さは吸収性物品の快適さと同様に、空気/気体透過性、障壁吸収性構造体の吸収性及び/又は漏れ防御性、並びに適合性及び構造体の厚さに一般的に関係する同様の効果に影響を及ぼすことがある。故に貯蔵領域は、一般的に約1.5mm未満、好ましくは約1.0mm未満、より好ましくは約0.8mm未満の厚さを持つ。貯蔵領域は、適切な吸収性及び構造的一体性を提供するために最小限の厚さも持つ必要がある。貯蔵領域の最小限の厚さは、一般的に約0.2mm以上、好ましくは約0.1mm以上、より好ましくは0.05mm以上、最も好ましくは0.02mm以上である。さらに貯蔵領域の坪量は、一般的に約5gsm(g/m)〜約120gsm(g/m)、好ましくは約10gsm(g/m)〜約100gsm(g/m)、より好ましくは約30gsm(g/m)約80gsm(g/m)の範囲である。
【0071】
吸収性コアと比較する時、貯蔵領域は流体類をより容易に吸収し(すなわち、より迅速な流体吸い上げ)、流体類をより容易に開放する。貯蔵領域は試験方法Gに基づき、試験流体として0.2重量%トリトン(Triton)(登録商標)を使用して、一般的には少なくとも約1g/g、好ましくは少なくとも約5g/g、より好ましくは少なくとも約10g/gの吸収性を持つ。貯蔵領域の吸収性は約30g/g未満が好ましく、約20g/g未満がより好ましい。さらに、貯蔵領域は、吸収性コアの吸収性より、少なくとも約20%、好ましくは約30%少ない吸収性を持つ必要がある。
【0072】
貯蔵領域は、開放構造を持ついずれかの形状であってもよく、その結果貯蔵領域の空気又は気体透過性は、生じる吸収性障壁構造体のそれに少なくとも等しい。貯蔵領域の対流的空気/蒸気透過性は、一般的に少なくとも約1ダルシー/mm、好ましくは少なくとも約10ダルシー/mm、より好ましくは少なくとも約30ダルシー/mm、最も好ましくは少なくとも約50ダルシー/mmである。
【0073】
さらに構造体の開放性は、開放構造体の間隙で流体類を保持又は吸収することにより吸収性を増してもよい。適切な開放構造体は、繊維性ウェブ(例:織布又は不織布ウェブ)、吸収性発泡体(例:多孔質又は網状発泡体)、繊維性の塊などを含んでもよい。
【0074】
一実施形態では、貯蔵領域は繊維性ウェブから作られる。貯蔵領域を構成する繊維性ウェブは、ウェブが吸収性である限り、吸収性繊維を必ずしも含む必要はない。故に構成する繊維は単に親水性繊維であって、それ自体に吸収力はなくてもよい。
【0075】
貯蔵領域は、セルロース繊維;天然木材パルプ;ポリエステル類及びポリアミド類(ナイロンなど)のような親水性ポリマー類から作られる合成繊維;表面処理してその親水性を改善したポリオレフィン類のような疎水性繊維;又は2成分繊維、層をなした繊維のような素材のいずれかの組み合わせなどの多種多様な親水性繊維から作成されてもよい。一実施形態では貯蔵領域は互いに主に水素結合しているセルロース繊維から主に作成される。セルロース繊維は未加工であっても、又は加工されていてもよく、化学的に剛化、改質、又は架橋されていてもよい。加工されたセルロース繊維は、ナイロンなどの再生セルロース、又は誘導セルロースから作られる、商業的に入手可能な繊維を含んでもよい。好ましい実施形態では貯蔵領域は、少なくとも約70重量%、好ましくは少なくとも約80重量%、より好ましくは少なくとも約90重量%のセルロース繊維からなり得る。
【0076】
あるいは、貯蔵領域は約95〜100重量%のセルロース繊維からなり得る。
【0077】
他の実施形態では、貯蔵領域は単一又は多層ティッシュ、クレープ加工されたティッシュ、ティッシュの塊、及びエアフェルトマットの形状であってもよい。高湿潤強度ティッシュは、貯蔵領域としても使用してもよい。他の実施形態では、貯蔵領域は開放構造を持ついずれかの形状であってもよく、それにより体の流体類は開放構造体の細い間隙に保持又は吸収される。さらに、中間層の空間及び表面の材質は追加的に介在する液体保持空間を提供してもよく、それは貯蔵領域の吸収性を増す。
【0078】
貯蔵領域は、当該技術分野において周知である補足的化学接着剤を含んでもよい。例えば貯蔵領域は、ビニルアクリルコポリマー、ポリビニルアセテート、架橋可能なポリアミド類、ポリビニルアルコールなどのような化学的接着剤を含んでもよい。その上、湿潤強度樹脂及び/又は樹脂結合剤を加えてセルロースウェブの強度を改善してもよい。有用な結合剤及び湿潤強度樹脂は、例えばハーキュラスケミカル社(Hercules Chemical Company)から入手可能なキメン(Kymene)(登録商標)、並びにアメリカンシアンアミド社(American Cyanamid, Inc.)から入手可能なパレズ(Parez)(登録商標)を含む。開放又は緩い繊維性ウェブを所望する場合、架橋剤及び/又は水和剤はパルプ混合物に加えて水素結合の程度を低減してもよい。代表的な結合弱化剤は、クエーカーケミカル社(Quaker Chemical Company)(ペンシルベニア州コンショホーケン(Conshohocken))からクオーカー(Quaker)2008の商品名で入手可能である。貯蔵領域は、所望の利益を提供するために5重量%以下、任意選択的に約2重量%以下の化学接着剤を含有してもよい。貯蔵領域は一般的に高い湿潤強度ティッシュを含む。あるいは、貯蔵領域は合成繊維のウェブを含んでもよい。貯蔵領域は、接着剤などで障壁領域又はおむつの構造物の他の構成部分に接着し得る。
【0079】
貯蔵領域のための適切な材料は、プロクターアンドギャンブル社(The Procter & Gamble Company)(オハイオ州シンシナティ(Cincinnati))により製造される商業的に入手可能な消費者用ペーパータオル、バウンティー(Bounty)(登録商標)、又はキンバリークラーク社(The Kimberly−Clark Corporation)により製造されるハイドライ(Hi−Dry)(登録商標)のようなセルロース繊維性ウェブを主に包含してもよい。
【0080】
適切な繊維性ウェブは単一層又は多層構造を持ってもよい。本明細書に使用する「層」という用語は、個々のウェブが実質的に連続的な面対面の関係で配置され、多くの層をなすウェブを形成することを意味する。さらに、単一ウェブは、例えば、それ自体で折り重なることにより二層を形成してもよい。多層構成では、個々のウェブは接着剤で又はそれなしで一般的に点接着により少なくとも部分的に接合される。
【0081】
多層構造は、単位坪量で単層構造より液体の破過に対してより高い抵抗性を提供することが判明している。さらに、二層繊維性ウェブの吸収性は、単位坪量で、単一層の繊維性ウェブの吸収性の少なくとも二倍である。理論に縛られることなく、複数の層の間の介在する空間(すなわち、構造的空所)は追加的液体保持空間を提供し、その結果、より高い吸収力を提供することが考えられる。さらに、穴あけ、クレープ加工、エンボス加工、さもなければ織り目をつけることが挙げられるが、これらに限定されないセルロースウェブの後処理は、ウェブの吸収性を増す。穴を開けた又は織り目をつけた表面を持つ繊維性ウェブは、おそらくその処理により創られる微小空所及び/又は間隙により、より高い吸収力を示す。好ましい実施形態では、貯蔵領域は少なくとも二層で織り目のついた表面の構造を持つ繊維性ウェブから作られる。その上、中間繊維の接着(例:セルロース繊維間水素結合)を低減することにより接着弱化剤のようなある添加物もウェブの吸収性を増し、その結果ウェブ中の圧縮した繊維性網状組織を緩めてもよい。生じるウェブの開放性は、液体類を保持するためにより多くの間隙を提供し、それがウェブの吸収性を増す。
【0082】
代替実施形態では、他の種類の湿潤性及び/又は親水性繊維材料を使用して吸収性障壁構造体の貯蔵領域を形成してもよい。代表的な繊維には、レーヨン(登録商標)繊維、ビスコース(登録商標)繊維として商業的に入手可能な再生された又は誘導されたセルロース繊維を含むセルロース又は加工したセルロース繊維のような本質的に湿潤性のある材料から作られる自然に生じる有機繊維、ポリエステル類、ポリアミド類、これらの共重合体、ポリビニルアルコール類、ポリアルキレンオキシド及びこれらのポリマー類の混合物のような本質的に湿潤性のある熱可塑性ポリマー類から作られる合成繊維、並びに適切な手段により親水化してもよいポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン及び他のポリオレフィン類のような非湿潤性熱可塑性ポリマー類から作られる合成繊維が挙げられる。これらの非湿潤性繊維は、適切な親水機能を持つ界面活性剤又は表面活性剤による処理で、又はシースにより親水化されてもよい。これらの非湿潤性繊維には、ポリマー鎖に親水機能を接ぐことにより、より湿潤性が向上することもある。適切な親水機能性は、アクリル、メタクリル、エステル、アミド、及びこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。
【0083】
貯蔵領域は、化学接着剤、架橋剤、湿潤強度樹脂、結合弱化剤、液体又は湿気吸収剤、におい吸収剤、抗菌剤、着色剤、硬化剤、及びこれらの混合物のような添加物を含有してもよい。液体又は湿気吸収剤には、粘土、シリカ、タルク、珪藻土、パーライト、バーミキュライト、炭素、カオリン、雲母、硫酸バリウム、珪酸塩アルミニウム、炭酸ナトリウム、炭酸カルシウム、他の炭酸塩、超吸収性ポリマー類、又は他の浸透性の液体保持剤、及びこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。
【0084】
一実施形態では、貯蔵領域は繊維の上でコーティングされ、その場で繊維と混合されるか、又は繊維若しくは粒子に作成される超吸収性ポリマー類を追加的に含有する。
【0085】
(障壁領域)
障壁領域は、好ましくは「障壁様」特性を持ち、その特性は液体湿潤通過への抵抗性を提供する。障壁特性は一般的に下記に説明する試験方法B(水頭圧試験)により測定される。障壁領域の水頭値は、吸収性コア及び貯蔵領域の水頭値より高いことが必要である。本明細書における使用に適切な障壁領域材料は、少なくとも約10ミリバール、好ましくは少なくとも約30ミリバール、より好ましくは少なくとも約50ミリバール、最も好ましくは少なくとも約75ミリバールの水頭値を表す必要がある。幾つかの実施形態では、適切な障壁領域は約30〜約100ミリバールの水頭値を有する。
【0086】
さらに障壁領域は、吸収性物品の空気/蒸気透過性を実質的に低減するべきではない。その上、障壁領域は少なくとも約10ダルシー/mm、好ましくは少なくとも約30ダルシー/mmの対流的空気透過性を持つ必要がある。
【0087】
繊維性ウェブの水頭値は、より細い繊維直径、より高い繊維密度、より高い坪量、又はこれらの組み合わせで増加する。障壁領域に適切な繊維性ウェブは一般的に、少なくとも約2gsm、好ましくは約5〜約100gsm、より好ましくは約10〜約75gsm、最も好ましくは約15〜約55gsmの坪量を有する。
【0088】
障壁領域の厚さは使用する材料、所望の特性、使用目的、構成などによって変化してもよい。特に障壁領域の厚さは、吸収性物品の快適さ及び適合性と同様に、空気/気体透過性、障壁吸収構造体の吸収性及び/又は漏れ防御性、並びに一般的に構造体の厚さに関係する同様の効果に影響を及ぼすことがある。故に障壁領域は、一般的に約1.5mm未満、好ましくは約1.0mm未満、より好ましくは約0.8mm未満、最も好ましくは約0.5mm未満の厚さを持つ。
【0089】
乾燥状態で吸収性物品の空気透過性をはっきり感知できるほど制限しない幾つかの材料が、吸収性コアに液体類が充填される時、物品の空気透過性を著しく低減することを見出した。故に吸収性物品が乾燥状態である時、障壁領域での使用に好適な材料は充分な水蒸気伝達を可能にする必要があり、おむつの空気/水蒸気透過性は障壁領域材料のない同等のおむつのそれと実質的には変化はない。吸収性コアが体から放出される液体類を吸収して充填される時、障壁領域は吸収性物品の空気/蒸気透過性を下げてもよく、それにより外側カバーの衣類側に発生することがある湿気を低減又は除去する。
【0090】
所望の水頭値又は「障壁様」特性を提供するために、適切な材料は、必要な特性ではないが、好ましくは疎水性である。代表的な疎水性高分子材料は、一般的に、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、及びこれらの共重合体類のようなポリオレフィン類である。ポリアミド類、ポリエステル類、ポリアルキレンオキシド類、ポリビニルアルコール類のような疎水性でない材料は、適切な疎水剤により処理し、所望の疎水性を達成してもよい。その上、貯蔵層は、少なくとも一つの表面上で処理されてその疎水性を改善し、よって障壁特性を改善してもよい。
【0091】
疎水性改善のための処理は、化学的、放射線、プラズマ、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。さらに、表面特性を改善するための表面処理は、表面のコーティング、疎水剤との事前混合、又は更なる処理で表面にコーティングする疎水剤をその場で混合することにより成し遂げてもよい。
【0092】
一実施形態では、ウェブ材料の過フッ化炭化水素処理は所望の疎水性を提供し、その結果ウェブは、例えば、水頭試験により測定される所望の水抵抗特性を表す。他の実施形態では、プラズマ又は同様の技術を使用する過フッ化炭化水素処理が、極く薄い疎水性コーティングを提供し、その結果処理されたウェブの空気透過性は実質的に変わらない。所望する場合、この処理は基材表面の一部分のみに適用してもよい。これらの処理は、障壁領域、貯蔵領域、外側カバー、又は他のおむつ構成成分として本明細書における使用に適切である材料に適用してもよい。この処理のための好適な基材材料には、不織布ウェブ、セルロースウェブ、熱可塑性フィルム、改質/加工フィルム(例:成形した、孔あり)などが挙げられるが、これらに限定されない。過フッ化炭化水素を使用する代表的な表面処理は、1999年3月2日にティモンズ(Timmons)らに付与された米国特許第5,876,753号、1999年3月30日にグリーソン(Gleason)らに付与された米国特許第5,888,591号、2000年4月4日にグリーソン(Gleason )らに付与された米国特許第6,045,877号,1999年3月7日に公告されたディアゴスティノ(D’Agostino)らによる国際公開第99/20504号、2000年3月16日に公告されたディアゴスティノ(D’Agostino)らによる国際公開第00/14296号に開示されているが、各明細書を参考として引用し本明細書に組み込む。
【0093】
シリコーン又はフッ素化学製品を使用する他の表面コーティング方法は当該技術分野において既知であり、本明細書で使用してもよい。従来のコーティング又は表面処理方法は、一般的にウェブ内の空所を満たし、それによりその空気透過性を下げる。
【0094】
空気透過性を下げることなく疎水性を基材に提供するためのコーティング方法は、米国特許第5,322,729号及び国際公開第96/03501号に見出すことができ、各明細書を参考として引用し本明細書に組み込む。
【0095】
障壁領域は、メルトブロウン(MB)ウェブ;スパンボンド(SB)ウェブ、特に約2以下の繊維デニールを持つもののような細い繊維のスパンボンドウェブ;メルトブロウン及びスパンボンド繊維、一般にMS不織布として知られているもの、及びSMS不織布の層を持つ複合ウェブ;固着したカードウェブ;エアレイドウェブ;水流絡合ウェブ;ニットウェブ;及び織布ウェブが挙げられるがこれらに限定されない不織布ウェブのような繊維性ウェブ材料を含んでもよい。細いデニールの繊維性ウェブは本明細書での使用に特に好適であり、例えば、ナノ繊維を含むメルトブロウンウェブがある。
【0096】
メルトブローイング工程は、細い低デニールの繊維、特に低デニールマイクロファイバー不織布ウェブの作成に好適である。適切なメルトブロウン不職布ウェブは、好ましくはできるだけ細い直径を持ち、できるだけ均一にウェブに分散される細い繊維を含む。このような不織布ウェブは高い液体抵抗性及び高い空気透過性の所望の組み合わせを提供する。
【0097】
一実施形態では、障壁領域は約4〜約80g/m、好ましくは約6〜約70g/m、より好ましくは約8g/m〜約50g/m、最も好ましくは約10〜約30g/mの坪量を持つポリプロピレン繊維のメルトブロウンウェブを含む。
【0098】
メルトブロウン繊維は、一般的に約20ミクロン未満、好ましくは約10ミクロン未満の範囲の平均直径を持つ。最も一般的に、メルトブロウン繊維は5〜10ミクロンの範囲の平均繊維直径を持つ。本明細書での使用に特に好適なものは、約500ナノメーター未満、好ましくは約300ナノメーター未満、より好ましくは約150ナノメーター未満の範囲の平均繊維直径を持つナノ繊維である。ナノ繊維(約10から約100ナノメーターまでの平均繊維直径を有する)から作成される代表的な不織布ウェブは、Eスピンテクノロジー(E−Spin Technologies)(テネシー州チャタノーガ(Chattanooga))から入手可能である。
【0099】
メルトブロウン不織布ウェブの強度は、概して繊維の細さの減少と共に減少するが、その強度は補強スクリム、又はティッシュ、ペーパータオル、若しくはスパンボンド不織布ウェブのような他のウェブとの積層により改善され得る。接着剤接着、熱ボンド、超音波ボンド、カレンダー工法、ニードリング、及びこれらの組み合わせを含む従来のいずれかの積層方法を使用してもよい。しかし、積層方法は充分練習し、生じる積層体の空気透過性の有害効果を最小化する必要がある。一実施形態では、マイクロファイバー不織布ウェブは、他のウェブ又は補強スクリム上に直接メルトブローすることによる製造中に一体的に積層してもよい。
【0100】
繊維性障壁領域は、集合的に所望の特性を持つ単一ウェブ又はウェブの多重層を含んでもよい。しかし、ウェブの多重層を使用する時、それらの層はそれらの障壁領域の実質的な表面積を横切って点接着されることなく、さもなければそれらの領域の通気性を実質的に制限するような方法で接着されることなく並置されることが望ましい。一実施形態では、障壁領域は熱的に点接着されない、さもなければ物品の通気性を破壊する手法で吸収性コア及び/又は貯蔵領域に積層される。この点で障壁領域は、主に障壁領域の周辺部で他の構成部分、吸収性物品(吸収性コア、貯蔵領域など)に取り付けられることが望ましいことがある。多くの領域は熱、圧力、超音波、接着剤、又は他の当該技術分野において既知の手段により接着され得る。
【0101】
障壁領域は、化学接着剤、架橋剤、液体又は湿気吸収剤、におい吸収剤、抗菌剤、着色剤、硬化剤、及びこれらの混合物のような添加物を含有してもよい。液体又は湿気吸収剤には、粘土、シリカ、タルク、珪素土、パーライト、バーミキュライト、炭素、カオリン、ミカ、硫酸バリウム、硫酸アルミニウム、炭酸ナトリウム、炭酸カルシウム、他の炭酸塩、超吸収性ポリマー、又は他の浸透性液体保持剤、及びこれらの混合物が挙げられるがこれらに限定されない。
【0102】
(吸収性物品の構成部分)
図1は、本発明の吸収性障壁構造体10を含むおむつ20の部分的に切開した上部平面図である。おむつ20は、おむつ20の構造をより明確に示すために一部を切り取った構造体の一部分を持つ広げた状態である。おむつ20の衣類に面する表面は見る人から離れた向きにある。
【0103】
「一体型」吸収性物品とは、共に結合する別個の部分から形成され、調整された統一体を形成する吸収性物品を指し、それらは別個のホルダ及び/又はライナーのような別個の操作部分を必要としない。本明細書で使用する用語「おむつ」は、概して幼児及び失禁者が胴体下部の周りに着用する吸収性物品を指す。「一体型」吸収性物品とは、共に結合する別個の部分から形成され、調整された統一体を形成する吸収性物品を指し、それらは別個の操作部分を必要としない。「使い捨て」という用語は、一般的に洗濯することを意図しない、さもなければ吸収性物品として再現または再使用することを意図しない吸収性物品を説明するために本明細書で使用する(つまり、1回使用後に捨てることを意図し、好ましくはリサイクルするか、堆肥にするか、さもなければ環境に適した方法で捨てることを意図する)。
【0104】
図1に示すようにおむつ20は、液体透過性トップシート24;湿気管理手段26;トップシート24の少なくとも一部と外側カバー22との間に配置される吸収性コア28;吸収性コア28と外側カバー22との間に配置される吸収性障壁構造体10;サイドパネル30;弾性レッグカフ32;弾性ウエスト構造部分34;及び締着装置40を備える。本発明の吸収性障壁構造体10は、吸収性コア28の衣類に面する表面45上の吸収性コア28に近接して配置される。
【0105】
おむつ20は図1に示すが、前ウエスト領域36、前ウエスト領域36に向かい合う後ろウエスト領域38、及び前後のウエスト領域の間に位置する股領域37を持つ。おむつ20の周辺部は、長手方向縁部50がおむつ20の長手方向中心線100に通常平行に走り、末端部縁部52がおむつ20の横方向中心線110に通常平行な長手方向縁部50の間を走るおむつ20の外側縁部により画定される。
【0106】
おむつ20の本体は吸収性コア28、トップシート24、及び必ずではないが好ましくは湿気管理手段26を少なくとも備える。外側カバー22は、シャーシを形成し、その上におむつ20の他の構成成分が加えられておむつの単一構造体を形成する。
【0107】
図1はおむつ20の実施形態を示し、そこではトップシート24及び湿気管理手段26は、概して吸収性コア28及び吸収性障壁構造体10より大きい長さ及び寸法を持つ。トップシート24及び湿気管理手段26はおむつ20の周辺部まで延伸してもよい。他の実施形態では、吸収性障壁構造体10は吸収性コア28の縁部を超えておむつ20の周辺部まで延伸してもよい。
【0108】
おむつ20の構成部分は様々な周知の形体で組み立てられてもよいが、好ましいおむつの形体は、1975年1月14日にブエル(Kenneth B. Buell)に付与された「使い捨ておむつ用収縮可能側部分」という発明の名称の米国特許第3,860,003号、1992年9月9日にブエルに付与された米国特許第5,151,092号、1993年6月22日にブエル(Buell)に付与された米国特許第5,221,274号、1996年9月10日にロエ(Roe)らに付与された「多領域の構造的に弾性様フィルムウェブ延伸可能ウエスト構造部分を持つ吸収性物品」という発明の名称の米国特許第5,554,145号、1996年10月29日にブエル(Buell)らに付与された「使い捨てプルオンパンツ」という発明の名称の米国特許第5,569,234号、1996年12月3日にニース(Nease)らに付与された「吸収性物品用サイドパネルを製造するためのゼロスクラップ方法」という発明の名称の米国特許第5,580,411号、及び1999年12月21日にロブレス(Robles )らに付与された「他方向延伸性サイドパネルを持つ吸収性物品」という発明の名称の米国特許第6,004,306号に概して説明されているが、その各々を参考として引用し本明細書に組み込む。
【0109】
(トップシート又は体側ライナー)
トップシートは、着用者の皮膚に対して、順応性があり、柔らかい感触で、刺激がないものである。トップシート材料は一又は二方向に弾性的で拡張可能である。さらにトップシートは流体透過性であり、流体類(例:尿、月経、他の体の流体類)が容易にその厚さを通過することを可能にする。好適なトップシートは、織布及び不織布材、孔あき又は油圧成形熱可塑性フィルム、多孔質発泡体、網状発泡体、網状熱可塑性フィルム及び熱可塑性スクリムのような多種多様の材料から製造され得る。適切な織布及び不織布材は、木材又は木綿繊維のような天然繊維、ポリエステル、ポリプロピレン、若しくはポリエチレン繊維のような合成繊維、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。
【0110】
本発明での使用に好ましいトップシートは、嵩高不織布トップシート及び孔あきフィルムトップシートから選択される。孔あきフィルムトップシートは、一般的に排泄物を通過させるが、吸収せず、流体類が戻って着用者の皮膚を再び濡らす傾向を低減する。好適な孔あきフィルムは、米国特許第5,628,097号、米国特許第5,916,661号、欧州特許第1,051,958号、欧州特許第1,076,539号に記載されるものを含むが、各々の明細書を参考として引用し本明細書に組み込む。
【0111】
参考として引用し本明細書に組み込む欧州特許第774,242号(パルンボ(Palumbo))に記載されるような不織布材は、概して高い気体透過性を表し、従って空気流への著しい抵抗性を表さない。
【0112】
さらに、その上に固体排泄物を置くための好適なトップシート材料は、孔を持つ不織布を含んでもよく、それは少なくとも物品の糞便付着領域と並ぶ部分にある。好適な孔あき不織布は、欧州特許第714,272号又は欧州特許第702,543号により詳細に記載されているが、それら両方を参考として引用して本明細書に組み込む。糞便取り扱い物品の他の実施形態では、このようなトップシートは、例えば、そのようなトップシートの下に敷いて糞便取り扱い部材と組み合わせることができるが、これらの用途においてさらに説明される。
【0113】
トップシートを形成する材料は、トップシートを通過する流体輸送を容易にするために親水性であってもよい。1991年11月19日に出願された欧州特許出願第166,056号及び米国特許出願第07/794,745号に開示されるように、界面活性剤を高分子材料に組み入れてトップシートの親水性を改善してもよく、その両方を参考として引用し本明細書に組み込む。あるいは、参考として引用し本明細書に組み込む米国特許第4,950,245号に開示されるように、トップシートを界面活性剤で処理して身体面表面を親水性にしてもよい。
【0114】
(吸収性コア)
吸収性コアは次の構成部分、(a)任意選択的に第一流体分配層、(b)任意選択的に第二流体分配層、(c)流体貯蔵層、(d)繊維性「ダスティング」層のような他の任意の構成成分を含んでもよい。
【0115】
任意の第一流体分配層は一般的にトップシートの下に配置され、トップシートと流体連通する。トップシートは獲得した身体流体類を第一分配層まで、最後は貯蔵層まで移す。第一分配層を通過するこの流体の移動は厚さにおいてのみならず、吸収性コアの長さ及び幅の方向に沿っても発生する。任意の第二流体分配層は一般的に第一流体分配層の下に配置され、そこと流体連通する。第二流体分配層は、第一分配層からの流体を容易に獲得してそれを下にある貯蔵層まで迅速に移す。故に下にある貯蔵層の流体容量は、特に排出物の噴出が発生する時、充分に利用されてもよい。
【0116】
流体貯蔵層は、一般的に「ヒドロゲル」、「超吸収体」、「ヒドロコロイド」材料と通常呼ばれる吸収性ゲル化材料を含む吸収性材料を含む。吸収性ゲル化材料は、体の流体類のような水性流体類との接触でそのような流体類を吸収し、ヒドロゲルを形成する材料である。これらの吸収性ゲル化材料は、一般的に大量の水性の体の流体類を吸収することができ、さらにそのような吸収した流体類を適度な圧力下で保持することができる。これらの吸収性ゲル化材料は、一般的に別個の非繊維性粒子の形状である。繊維、発泡体、シート、ストリップ、又は他の巨大構造体のような他の形状も本明細書での使用に適切である。連続気泡発泡体の形状の好適な吸収性ゲル化材料は、米国特許第3,563,243号(リンドクイスト(Lindquist))、米国特許第4,554,297号(ダビ(Dabi))、米国特許第4,740,520号(ガービー(Garvey))、米国特許第5,260,345号(デスマライス(DesMarais)ら)に開示されるものを含んでもよいが、これら全てを参考として引用し本明細書に組み込む。これらの発泡体の改善は、国際公開第96/21679号、国際公開第96/21680号、国際公開第96/21681号、国際公開第96/21682号、国際公開第97/07832号、及び国際公開第98/00085号に見出すことができるが、それら全てを参考として引用し本明細書に組み込む。
【0117】
本明細書での使用に適切な吸収性ゲル化材料は、実質的に非水溶性、僅かに架橋した、部分的に中和した高分子ゲル化材料を含んでもよい。この材料は水に接触してヒドロゲルを形成する。好適な吸収性ゲル化材料は、米国特許第4,654,039号、米国特許第5,562,646号、米国特許第5,599,335号、米国特許第5,669,894号に開示されるものを含み、それらの各々を参考として引用し本明細書に組み込む。
【0118】
超吸収性材料は、参考として引用し本明細書に組み込む米国特許第5,599,335号の開示により評価される時、好ましくは30*10−7cm秒/gより高い高塩水流伝導性(SFC)を表すならば、本発明による物質において使用されるのに特に適することが見出した。
【0119】
そのような材料は毛羽パルプと均一に混合して配置することができるか、又は特にそれらがエアレイド又は不織布材である場合、ティッシュのような多孔質材料の適切な開放層と透過性層との間で層をなし得る。
【0120】
特に適切な材料は、超吸収体/毛羽混合物50重量%、好ましくは80重量%、より好ましくは90重量%より高い超吸収体の濃度で従来の毛羽パルプと均一な混合で配置される時、上記で引用した米国特許第5,599,335号に記載されるような超吸収性材料である。適切な混合物は、0.1g/cm〜0.3cm、好ましくは0.15cm〜0.2cmの密度をさらに表し得る。
【0121】
特定の実施形態では、そのような混合物は、特に乾燥状態で混合物の一体性を増す手段を含むことができる。故に少量の接着剤又は熱接着可能な合成繊維のような他の結合剤を混合物に加えてもよい。
【0122】
コアの液体貯蔵要素に加えて、コアは流体の獲得又は分配を増すなどのために他の液体取り扱い部材を含んでもよい。
【0123】
流体貯蔵層は吸収性ゲル化材料のみを含んでもよいし、又は適切な支持体に均一若しくは不均一に分散されてもよいし、又は吸収性支持材料のみを含んでもよい。貯蔵層は、流体を吸収して保持し、よってトップシートを通過する再湿潤を低減するパーライト、珪藻土、バーミキュライトなどのような充填材料も含んでもよい。
【0124】
好適な支持材料は、毛羽、ティッシュ、又は紙の形状のセルロース繊維を含む。改質したセルロース繊維(例:硬化した、化学処理した、架橋した)も又使用してもよい。合成繊維も使用してもよい。適切な合成繊維はセルロースアセテート、ポリビニルフッ化物、塩化ポリビニリデン、アクリル類(オーロン(Orlon)(登録商標)など)、ポリビニルアセテート、非水溶性ポリビニルアルコール、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド類(ナイロン(Nylon)(登録商標)など)、ポリエステル類、その2又は3成分繊維、及びこれらの物質の混合物から作ってもよい。繊維の表面は親水性であるか、又は親水性であるように処理されたものが好ましい。
【0125】
一般的に、貯蔵層は支持材料の中に分散する約15〜100重量%の吸収性ゲル化材料を含む。好ましくは、貯蔵層は約30〜約95重量%、より好ましくは約60〜約90重量%の吸収性ゲル化材料を含む。支持材料は、一般的に約0〜約85重量%、好ましくは約5〜約70重量%、より好ましくは約10〜約40重量%の貯蔵層を含む。
【0126】
吸収性コアに含むための任意の構成部分は、貯蔵層に近接し、一般的にはその下に配置する繊維層である。この下に配置する繊維性層は、一般的に「ダスティング」層と呼ばれ、それは、この層が吸収性コアの製造中に貯蔵層内に吸収性ゲル化材料を配置するための基材を提供するためである。さらに「ダスティング」層は、吸収性コアの長さに沿って流体を急速に逃がすなどの、ある追加的な流体取り扱い能力を提供する。
【0127】
吸収性コアは任意の他の構成部分を含んでもよい。例えば、補強スクリムは、吸収性コアの各領域内に配置してもよいし、又は各領域間に配置してもよい。任意選択的に、におい制御剤は吸収性コアに含んでもよい。適切なにおい制御剤は、活性炭、ゼオライト、粘土、シリカ、及びこれらの混合物を含む。吸収性コアの形体及び構成は変化してもよい(例:吸収性コアは様々なキャリバーゾーン、親水剤、孔径勾配、超吸収性勾配、若しくはより低い平均密度、及びより低い平均坪量獲得領域を有していてもよいし、又は一つ以上の領域若しくは構造体を含んでもよい。)しかし、吸収性コアの全吸収能力は、設計負荷及びおむつの使用目的に適合する必要がある。さらに、吸収性コアの寸法及び吸収能力は変化させて、幼児から成人に及ぶ着用者に適応してもよい。適切な吸収性コアは欧州特許第1,051,958号、欧州特許第797,968号、及び欧州特許第774,242号に開示されるものを含み、これらの各々を参考として引用し本明細書に組み込む。
【0128】
(外側カバー)
本明細書で使用する「外側カバー」という用語は、吸収性物品の衣類に面する表面に配置される構造的要素を意味する。外側カバーは、一般的に、その上におむつの他の構成成分が加えられるシャーシを形成する。しかし、外側カバーは単に吸収性物品の衣類側のコーティング層であってもよい。
【0129】
外側カバーに好適な材料は、空気又は蒸気は流通させるが(すなわち蒸気透過性)、液体類に関する障壁機能を提供する必要がある(すなわち液体不透過性)。外側カバーは、吸収性物品を通過する気体又は蒸気の輸送に対する速度制限要素であってはならない。好ましくは、外側カバーは相対的に開放的で、対流的空気又は気体透過性を可能にする構造を有する。好適な外側カバーは、一般的に、少なくとも約500g/24時間/m、より好ましくは少なくとも約1500g/24時間/m、最も好ましくは少なくとも約3000g/24時間/mの蒸気透過速度(MVTR)を持つ。さらに、外側カバ−は材料特性により、又は表面に織り目をつける、エンボス加工する、若しくはその両方によるのいずれかにより皮膚への柔軟な快適さを提供する。
【0130】
外側カバーは均一若しくは多くの成分材料からなる単一層であってもよいし、又は複数の材料の様々な層からなる複合物であってもよい。本明細書での使用に好適な外側カバーは、孔あきフィルム(例:複数の成形した開口部又は折り曲げた毛管を持つ)、ニットウェブ、多孔質の織布若しくは不織布ウェブ、発泡体、又はこれらの組み合わせ若しくは積層体のような多孔質材を含む。一実施形態では、外側カバーは、不織布ウェブ、又はスパンボンド/メルトブロウン(SB)不織布、スパンボンド/メルトブロウン/スパンボンド(SBS)不織布のような多層不織布を含む。
【0131】
外側カバー又はそのいずれかの部分は、一つ以上の方向に弾性的延伸性があってもよい。一実施形態では、外側カバーは構造弾性様フィルム(SELF)ウェブを包含してもよい。SELFウェブは、追加の弾性材料の使用なしに伸長の方向に弾性様挙動を表す延伸性物質であり、1996年5月21日にチャペル(Chappell)らに付与された「弾性様挙動を表すウェブ物質」という発明の名称の米国特許第5,518,801号に、より詳細に記載されており、これを参考として引用し本明細書に組み込む。代替実施形態では、外側カバ−はエラストマーの構成成分(例:フィルム、発泡体、ストランド、又はこれらの組み合せ)を不織布又は合成フィルムと組み合わせてもよい。
【0132】
他の実施形態では、外側カバーは液体不透過性の必要水準を提供するために構成される不織布ウェブであってもよい。例えば、スパンボンド又はメルトブロウンポリマー繊維の不織布ウェブは、少なくとも部分的に疎水性のコーティングで処理されてもよい。過フッ化炭化水素を使用する代表例は、1999年3月2日にティモンズ(Timmons)らに付与された米国特許第5,876,753号、1999年3月30日にグリーソン(Gleason)らに付与された米国特許第5,888,591号、2000年4月4日にグリーソン(Gleason)らに付与された米国特許第6,045,877号、1999年3月7日にディアゴスチノ(D’Agostino)らにより出願された米国特許出願第99/20504号に開示されるが、これらの明細書を参考として引用し本明細書に組み込む。
【0133】
任意選択的に、外側カバー材料は、1999年9月21日にマッコーマック(McCormack)らに付与された米国特許第5,955,187号に記載する吸収性及び膨張性物質、又は1997年12月15日にコーザニー(Corzani)らにより出願された米国特許出願第97/22604号に記載される吸収性及び収縮性物質、又はドーソン(Dawson)らによる国際公開第00/68003号に記載される吸収性及び特異なひずみ可能な物質を含んでもよく、これらの明細書を参考として引用し本明細書に組み込む。
【0134】
吸収性物品は、本発明の吸収性障壁構造体により少なくとも部分的に吸収性コアから分離する外側カバーを含んでもよいし、又は当該技術分野において周知のもののような取り付け手段により吸収性障壁構造体及び/又は吸収性コアに好ましくは接合されてもよい。本明細書で使用する「接合される」という用語は、ある要素を他の要素に直接固着することによりある要素が他の要素に直接固定される形体、及びある要素を中間部材に固着し、その部材を次に他の要素に固着することによりある要素が他の要素に間接的に固定される形体を包含する。
【0135】
外側カバーは、1986年3月4日にミネトラ(Minetola)らに付与された米国特許第4,573,986号、1975年10月7日にスプラーグ(Sprague, Jr.)に付与された米国特許第3,911,173号、1978年11月22日にジーカー(Ziecker)らに付与された米国特許第4,785,996号、及び1989年6月27日にウェレ二クス(Werenicz)に付与された米国特許第4,842,666号に開示されるように、接着剤の単一連続層、接着剤フィラメントの開放網模様、又は接着剤の別個のライン、螺旋若しくは点の配列により、吸収性障壁構造体及び/又は吸収性コアに固定されてもよく、各々の明細書を参考として引用して本明細書に組み込む。有用性が認められている接着剤は、H.B.フラー社(H.B.Fuller Company)(ミネソタ州セントポール(St.Paul))が製造し、HL−1258として販売している。あるいは、取り付け手段には、熱ボンド、圧力ボンド、超音波ボンド、動的機械的ボンド、又は当該技術分野において周知の他のいずれかの適切な接着手段若しくはこれら取り付け手段の組合せを含んでもよい。
【0136】
外側カバー材料は、吸収性物品の対流的空気透過性を著しく下げてはならない。さらに重要なことに、吸収性障壁構造体と外側カバーの組み合わせによって(今後「組み合わせた構造」又は「組み合わせ」と呼ぶ)、吸収性、障壁特性、及び対流的空気透過性を含むがこれらに限定されない特性の所望の釣り合いが提供される。
【0137】
本発明の組み合わせた構造体は組み立てられて、少なくとも約10ダルシー/mm、好ましくは少なくとも約20ダ−シー/mm、より好ましくは少なくとも約30ダルシー/mm、最も好ましくは少なくとも約50ダ−シー/mmの対流的空気透過性を持ってもよい。対流的空気透過性は、吸収性物品の内側から蒸気を除去するのに特に有効であり、皮膚のすぐ近くの局部的環境の湿度を下げ、それが皮膚の炎症の発生を低減して皮膚の健康を促進する。
【0138】
さらに、本発明の組み合わせた構造体は、好ましくは約10g/m以下、より好ましくは約8g/m以下、最も好ましくは約5g/m以下の動的液体衝撃値(試験方法Cにより測定する時)を持つ。
【0139】
さらに、組み合わせた構造体は、少なくとも約20ミリバール、好ましくは少なくとも35ミリバール、より好ましくは少なくとも約50ミリバール、最も好ましくは少なくとも約75ミリバールの水頭値を表す必要がある。
【0140】
好ましい実施形態では、本発明の組み合わせた構造体は、吸収性障壁構造体のそれに少なくとも等しい所望の漏れ防御性又は障壁特性を表す。
【0141】
(湿気管理手段)
任意選択的に、図3に示すように、湿気管理手段26は本発明の吸収性物品に含まれてもよい。湿気管理手段26は更なる漏れ防御性を提供してもよい。好適な湿気管理手段材料は、蒸気がおむつ20から逃げることを可能にする一方、排出物が湿気管理手段26を通過するのを防ぐ通気性材料である。代表的な材料は、孔あきフィルム、好ましくは孔のあるモノリシック又は微小多孔性フィルム、改質した(孔の構造及びに分配に関して)不織布又はフィルム/不織布積層体のような複合材料を含んでもよい。
【0142】
好適な孔あきフィルムは、一般的に少なくとも約1%、好ましくは少なくとも約5%、より好ましくは少なくとも約10%の開放表面積を持つ。他の実施形態では、充分な量の相対的に大きい孔が存在するならば、開放表面積は0.1%以上であってもよい。さらに、好適な孔あきフィルムは、20%未満の開放表面積を有する必要があり、その結果物品の漏れ防御特性に実質的な効果を持つ。孔あきフィルムは真空に形成されてもよいし、又はハイドロフォーミングされて、マクロ孔及び/又は微小孔を提供してもよい。適切な孔あきフィルムのより詳細な説明は、米国特許第4,629,643号、米国特許第4,609,518号、米国特許第4,695,422号、米国特許第4,342,314号、及び米国特許第4,463,045号に見出すことができ、各々の明細書を参考として引用し本明細書に組み込む。
【0143】
他の実施形態では、湿気管理手段は異なる通気性及び/又は液体透過性の領域を含んでもよい。例えば、湿気管理手段は、吸収性コアと一致しない領域において通気性及び/又は液体透過性がより高くてもよい。本明細書で使用する「通気性」という用語は、材料を通過する水蒸気の拡散的輸送を指す。湿気管理手段は一つ以上の層から組み立てられてもよく、液体不透過性である少なくとも一つの層を好ましくは含み、液体不透層は好ましくは吸収性コアに近接して位置し、吸収性コアと少なくとも同じ広さの面積を好ましくは被覆する。
【0144】
さらに、吸収性物品の外部表面(すなわち、衣類側)上の湿気の凝縮は接触に対して湿気を導き、それが着用者の快適さを低減し、しばしば物品の性能の問題として知覚される。本発明の吸収性物品を通過する蒸気の対流的輸送は非常に有効で、その結果物品の外部表面上の湿気の凝縮及び知覚される湿気問題をもたらす可能性がある。
【0145】
故に相対的に通気性の低い湿気管理手段を本発明の物品に組み込むことが有益であることがある。適切な低通気性湿気管理手段は、約4500g/m/24時間以下、好ましくは約3500g/m/24時間以下、より好ましくは約3000g/m/24時間以下、最も好ましくは約2500g/m/24時間以下のMVTRを有する必要がある。
【0146】
湿気管理手段は、外側カバーと本発明の吸収性障壁構造体の間に配置されてもよい。あるいは、湿気管理手段は、吸収層と障壁層の一方又は両方の間の吸収性障壁構造体内に配置してもよい。
【0147】
(他の構成部分)
さらに、おむつは図3に表されるように、着用者のウエストあたりでおむつを固定するために使用される一対のファスナ40をさらに備えてもよい。適切なファスナには、フックアンドループ型ファスナ、接着テープファスナ、ボタン、スナップ、マッシュルームアンドループファスナなどが挙げられる。本発明のおむつは、おむつを着用者に固定するのを援助する弾性化したレッグバンドも備え、おむつからの漏れの低減を援助してもよい。同様に、おむつの中央部分に沿って実質的に直立する垂直な配置を維持し、排泄物の横方向の流れに対する追加的障壁として働くように形成される、一対の弾性化した長手方向に延伸する閉じ込めフラップを備えることも既知である。
【0148】
着用者の皮膚に近接するおむつの部分上の流体類の溜りを防ぐのを援助するために、トップシートと吸収性コアとの間に配置されるサージ管理層を含むことも一般的である。
【0149】
本発明の物品は、排泄物を受け、封じ込めるためのポケット、排泄物用の空所を提供するスペーサ、物品における排泄物の動きを制限するための障壁、おむつ20に堆積する排泄物を受け入れて封じ込める区画又は空所などの排泄物管理機構部分、及びこれらの組み合わせも含んでもよい。
【0150】
任意選択的に、本発明の吸収性物品は、好ましくは物品の皮膚接触面上の皮膚ケア組成物を含んでもよい。本明細書で有用な皮膚ケア組成物は、体の排出物、湿気、刺激物などに常習的若しくは急にさらされる吸収性物品下の皮膚、又は皮膚の皮膚状態を維持及び/又は改善することに向けられる。皮膚ケア組成物は保護的及び好ましくは非閉鎖性機能(例:相対的に液体不透過性であるが蒸気透過性である障壁)を提供し、皮膚の過水和及び体の排出物(例:尿、糞便、月経の流体類)に含まれる物質に皮膚がさらされるのを回避するのが好ましい。皮膚ケア組成物はまさつ最小化機能を提供し、吸収性物品が着用者の皮膚に接触する領域での皮膚の炎症を低減することも又好ましい。さらに皮膚ケア組成物は皮膚ケア成分を含有してもよく、その成分は過水和の低減、赤みの低減、皮膚の調湿、及び体の排出物中の皮膚の刺激物の除去又は低減のような皮膚ケアの長所を直接的に又は間接的に与える。皮膚ケア組成物は皮膚の荒れ、ざらざら、皺のある外観又はかゆみから皮膚を保護又は改善する皮膚軟化剤を含有することも好ましい。皮膚ケア組成物は、アロエベラ、カモミールのような皮膚鎮静剤を含有してもよい。
【0151】
本発明での使用に好適な皮膚ケア組成物は、各々1997年9月10日に出願された同時係属出願の米国特許出願第08/926,532号及び第08/926,533号、1998年3月12日に各々出願された米国特許出願第09/041,509号、第09/041,232号、第09/041,266号、2000年5月2日出願された米国特許出願第09/563,638号、1997年3月4日に付与された米国特許第5,607,760号、1999年12月17日に出願された米国特許出願第09/466,343号、1997年3月11日に付与された米国特許第5,609,587号、1997年6月3日に付与された米国特許第5,635,191号、1997年7月1日に付与された米国特許第5,643,588号、2000年11月28日に付与された米国特許第6,153,209号に記載されているが、これらの明細書を参考として引用し本明細書に組み込む。
【0152】
(吸収性障壁構造体の作成)
一実施形態では、吸収性障壁構造体を形成する不織布ウェブ及びセルロースウェブは、アトフィンドレ−(Ato−Findley)接着剤H2031Fを使用して接着剤接着される。不織布ウェブは供給ロールから巻き出されてスプレーステーションまで進み、接着剤がその融解状態まで予熱されてウェブ基材にスプレーされ(ダイナテック(Dynatec)(登録商標)スプレーヘッドを用いて)、その後不織布ウェブはセルロースウェブと組み合わされて吸収性障壁構造体を形成する。接着剤は、進行するウェブの長手方向に沿う三つの連続するストリップを形成する。
【0153】
ストリップは実質的に平行である。各ストリップは幅22mmであり、外側ストリップはウェブの周辺部から約4mmのところにある。
【0154】
他の実施形態では、第一不織布ウェブ及びセルロースウェブは、上記の方法により接着剤接合されてもよい。第二不織布ウェブは供給ロールから巻き出され、接着剤でスプレーコーティングされ、その後セルロースウェブの自由面に接合される。他の三層吸収性障壁構造体では、二つの不織布ウェブは別個の供給ロールから巻き出されて接着剤でスプレーコーティングされ、その後セルロースウェブの向かい合う面に同時に接合される。
【0155】
吸収性障壁構造体は、周知の組立工程に従って、図1に示されるおむつのような一般的構造を持つ使い捨ておむつに組み込まれてもよい。一般的に吸収性障壁構造体は吸収性コアと外側カバーの間に配置される。二層構造では、障壁層は吸収性コアの衣類に面する側に近接して配置され、吸収層は外側カバーに近接して配置される。三層構造では、第一障壁層が吸収性コアの衣類に面する側に近接して配置され、第二障壁層は外側カバーに近接して配置される。他の周知の構成部分は、本発明の主旨を逸脱しない範囲でおむつ内に組み込まれてもよい。さらに、本発明の吸収性物品に関係するこれらの周知の構成成分を使用する手法及び方法も当業者により同様に容易に高く評価されるであろう。
【0156】
(試験方法)
A.空気透過率
空気透過率は、一定の圧力及び温度で標準量の空気が試料を通過する時間を測定することにより決定する。この試験は、不織布、孔あきフィルムなどのような気体に対して相対的に高い透過性を持つ物質に特に適している。
【0157】
器械はテクステスト(TexTest)FX3300を使用する。試験方法はASTMD737に従う。試験は、一般的に約22±2℃及び約35%±15%の相対的湿度の実験環境で行われる。試料を少なくとも約2時間調湿する必要がある。試験圧は125パスカル、試験面積は38cmである。この試験では、器具が試料を横切る一定の異なる圧力を創り、その圧力が空気を試料まで引き込む。試料への空気流の速度は、フィート/分/フィートで測定され、ダルシーの法則により性能(ダルシー/mmで)に変換される。
【0158】
K/d(ダルシー/mm)=(Vμ)/(tΔp)
式中、kは試料の単位面積当たりの透過性であり、V/tはcm/秒での体積測定の流量であり、μは空気の粘度(1.8610−5Pa秒)であり、dはmmでの試験物質の厚さであり、Aはcmでの試料の横断面積であり、Δpはパスカル又はPaでの圧力差であり、1ダルシー=9.86910−9cmである。
【0159】
各試料について三回繰り返し、平均した結果を記録する。
【0160】
B.静水頭部(水頭)圧力試験
この試験により決定される特性は、材料の液体障壁特性(又は液体不透過性)の程度である。特に、この試験は水の透過の制御水準が発生する時、材料が支持する静水圧力を測定する。
【0161】
上昇水柱テスタ、テクステスト(TexTest)静水頭部テスタFX3000(アドバンストテスティングインスツルメント社(Advanced Testing Instruments, Corp.)(サウスカロライナ州スパルタンブルグ(Spartanburg))から入手可能)を使用する。試験方法はエダナ(Edana)120.1−18に従う。この試験について、圧力は画定した試料部分に適用され、水が試料を通過するまで徐々に増す。
【0162】
試験は、一般的に約73°F±2.0°F(22.8℃±0.6℃)及び相対的湿度約50±2%の実験環境で行われる。試料は、試験中の側部漏れを防ぐために、適切なガスケット材料(O環型)を用いて、柱固定具の上部上でクランプ締めされる。障壁材の層と貯蔵材の層を持つ吸収性障壁構造体が試験される試料である時、試験中その試料は障壁材の層が水柱に面する。試料に接触する水の面積は水柱の横断面積に等しく、それは28cmに等しい。
【0163】
水は3ミリバール/分の速度で水柱に注入される。故に試料には、一表面上に着実に増す水圧がかけられる。試料の他の表面の三箇所に水の透過が現れる時、第三の透過が発生する圧力が記録される。水が即座に試料を通過する場合(すなわち試料が抵抗性を示さない時)、ゼロが記録される。各物質について三つの試料が試験され、結果が平均される。
【0164】
C.動的液体衝撃試験
この方法により決定される特性は、突然の衝撃下の流体抵抗能力に関連し、本発明の吸収性構造体により提供される漏れ防御性に関する。この試験では、吸収性構造体の試料は充填された吸収性コアの類似物に近接して配置され、その組み合わせが衝撃力を受ける。この方法により決定される特性は、着用者(特に乳児)が立っている姿勢から倒れて充填されたおむつに衝撃力が適用される実際の使用状態に関連している。
【0165】
動的液体衝撃試験は図1に示される装置9100で測定される。この試験によれば、吸収性コア類似物9104は、エネルギー吸収性衝撃パッド9103の上部に直接配置される。吸収コア類似物は、VWRサイエンティフィック社(VWR Scientific)(オハイオ州クレーブランド(Cleveland))より頒布され、ファットマン実験部(WhatmanLaboratory Division)から入手可能なNo.4フィルターペーパーの四層を含む。吸収性コア類似物には擬造尿2グラムを充填する。擬造尿は、0.9重量%塩性水溶液であり、慣習的に72.5mN/mと決定されるような表面エネルギー値を表す。
【0166】
エネルギー吸収性衝撃パッド9103は、カーボンブラック充填架橋ゴムフォームである。衝撃パッド9103は、12.7cmx12.7cm(5インチx5インチ)であり、0.1132g/cmの密度及び厚さ0.79cm(0.3125インチ)を持つ。衝撃パッド9103は、ASTM2240−91によりデュロメーター値A/30/15を有する。
【0167】
本発明の吸収性構造体の試料9105は、層をなす関係で配置される障壁領域及び貯蔵領域を含み、吸収性コア類似物9104の上に配置され、障壁層は下を向く(すなわち障壁層は吸収性コア類似物の上に直接配置される)。試料/コア類似物の集合体はパッド9103の中央に配置される。
【0168】
ほぼ0.0001グラムの重量の吸収材料9102は試験される試料9105の上部に配置される。吸収材料9102はホワットマン実験部(WhatmanLaboratory Division)から入手可能なNo.4フィルターペーパーを含む。吸収材料9102は試験試料9105を通過する擬造尿を吸収及び保持可能である必要がある。吸収性コア類似物9104及び試料9105は、表面9110の衝撃面積よりやや広い面積を持つ必要がある。
【0169】
衝撃アーム9108は所望の衝撃角度(約30°)まで挙げられて所望の衝撃エネルギーを提供する。衝撃アーム9108は降ろされて衝撃後2分間試料の上に静止している。その後アームは挙げられ、濾過ペーパーが取り除かれてデジタル測りの上に載せられる。湿潤濾過ペーパーの質量はその後3分符号で記録される。液体衝撃伝達(LIT)値が計算され、次の式を使用してg/mで表される:
LIT=[湿潤濾過ペーパーの質量(グラム)−乾燥濾過ペーパーの質量(グラム)]/[衝撃面積(m)]
で表される衝撃面積は、吸収性コア類似物9104の面積である。衝撃面積は0.003848mである。各材料について三つの試料を試験し、平均の結果を記録する。
【0170】
D.静的液体伝達試験
この試験により決定される特性は、衝撃及び継続する圧力状態下で本発明の吸収性障壁構造体により供給される流体保持能力(又は漏れ防御性)に関連する。この試験により決定される特性は、着用者が立っている姿勢から第二の姿勢(例:座っている)まで突然動き、長時間第二の姿勢を維持する実際の使用状態に関連する。
【0171】
装置及び試料装備は、この試験では衝撃アーム9108が降ろされて試料上で衝撃後制御される時間の間静止することを除いて、上記の動的液体衝撃試験のそれと同じである。アーム9108はその後挙げられ、濾過ペーパー9102が取り除かれて計量され、重量の変化が上記のように記録される。静止状態での保持時間は2、5、8、15、30、及び60分である。
【0172】
E.蒸気透過速度
蒸気透過速度(MVTR)は、「コップ」状容器の中で塩化カルシウムにより吸収される湿気の量を決定し、その容器は試験試料により覆われ、そこでは湿気源は試験試料により塩化カルシウムから分離する、制御される温度/湿度環境(40±3℃/75±3%相対的湿度)である。この方法は薄いフィルム、多層積層体などに適用可能である。
【0173】
コップを保持する試料は、内径30mm及び底から上部フランジまでの内側の高さ49mmのシリンダである。円形開口部を持ちシリンダ開口部に調和するフランジは螺子で固定することができ、コップの内径に調和する開口部を持つシリコーンゴム密閉環は上部フランジとシリンダとの間に適合する。試験試料はシリンダ開口部を覆うように配置される。試料はシリコーンゴム密閉とシリンダの上部フランジの間にきちんと固定され、湿気輸送への障壁として作用する。
【0174】
装置及び試料は、試験前に制御される環境の温度で安定している必要がある。
【0175】
吸収性乾燥材は、製品名030−00525でワコピュアケミカルインダストリー社(Wako Pure Chemical Industries Ltd.)(ヴアージニア州Richmond)から購入可能であるようなCaClである。密閉された瓶に入っている場合、直接使用可能である。塊又は過剰な量の微粒粉が存在する場合は、ふるいにかけて取り除くこともできる。200℃で約4時間乾燥させてもよい。
【0176】
CaClは計量して(15.0±0.02g)コップに入れ、軽くたたいて表面を均し、その結果表面はコップの上部から約1cmのところにある。
【0177】
試料は約3.2cm×6.25cmに切断し、平らに置き、開口部の上の封と重ね、封及び上部フランジは螺子できつくなりすぎないように固着される。コップ集合体の全重量は小数点第4位まで正確に記録され、この集合体は一定の温度/湿度部屋に配置される。
【0178】
試験湿度に5時間さらされた後(部屋を開けることなく)、試料は取り出され、すぐにサランラップのような非蒸気透過性プラスチックフィルムでしっかりと覆われる。温度の安定のために約30分落ち着かせた後、プラスチックフィルムを取り除き集合体を再計量する。
【0179】
その後、3cmの円形の開口部を通過することによる5時間にわたる湿度の増加を決定し、その結果を「g/m/24時間」単位に変換することによりMVTR値は計算される。各試料について、3回繰り返し、得られた値を平均し、結果を四捨五入しておよそ100の値にする。
【0180】
F.圧縮後空気透過性
ある材料、特に相対的に可撓性又は開放構造を持つものが圧縮又は継続する圧力を受ける時、その材料は構造的変化を受けることがある。適用された力が取り除かれた後、その材料は完全に最初の状態に戻らないことがある。この残りの構造の変化はしばしば空気透過性などの特性に変化をもたらす。この試験方法は、予め定められた時間圧縮又は継続する圧力を受けた後の試料材料の弾性の測定である。
【0181】
本発明の吸収性障壁構造体は、おむつなどの吸収性物品に組み込まれ、その物品はしばしば非常に圧縮した状態で包装され、そのような状態で長時間保管される。さらに吸収性物品が着用されている間、着用者は物品に突然の衝撃力を与え(例:着用者は立っている姿勢から座る姿勢に突然動く)、その後継続する圧力(例:着用者は座っている姿勢を維持する)を与えてもよい。ある物品又は構造体は、そのような状態の下では変化を受けやすく、圧縮又は圧力が取り除かれた後も最初の状態まで回復しない。故に材料又は構造体は作成時に高い空気透過性を持つ可能性があるが、圧縮されて包装内に保管された後又は着用者により適用される継続する圧力を受ける時、そのような性能を発揮できないことがある。
【0182】
試料シート又は積層体は40mm×165mmの寸法に切断される。試料シートは積み重ねられて二枚のプレキシガラスプレートの間に配置される。このガラスプレートの上に圧力がかけられ、試料シートの積み重ねの全体的厚さを制御された値まで低減する。圧縮の水準が次の式により計算される。
【0183】
【数1】

Figure 2004512862
式中、Hは試料の積み重ねを圧縮するために圧力が適用された後の全体的厚さであり、
dは試料の積み重ねの最初の厚さであり、
nは試料シートの層の数であり、
kは圧縮水準である。
【0184】
圧縮された試料の積み重ねは、予め定められた時間、60℃、相対的湿度50%に環境制御した部屋の中に配置される。一般的に、試験は各々を積み重ね50%圧縮した5試料シート又は積層体で行われる。試験は試料シートのいずれかの数の層に又は異なる圧縮水準で適用されてもよい。
【0185】
試料の空気透過性は圧縮前及び24時間の圧縮後に決定される。圧縮後の空気透過性は、待機時間後に測定され、それは試料を回復させる(試料は永久的変形を表さない可能性があること及び最初の圧縮前状態まで回復しないことを考慮して)のに充分な時間である。この試験では、空気透過性は空気の標準量が一定の圧力及び温度で試験試料を通過する時間を測定することにより決定される。
【0186】
試験は、温度及び湿度を22±2℃及び相対的湿度35%±15%に制御した環境で行われる。試験試料は少なくとも2時間調湿される必要がある。
【0187】
「テキスチルールナッハクレッチマー(Textiluhr nach Kretschmar)」の名称でホップアンドシュナイダー(Hoppe & Schneider GmbH)(ドイツ、ヘイデルベルグ(Heidelberg))により製造されるような試験装置は、本質的に垂直に配置されるベローであり、その上部末端部は固定された位置で取り付けられ、下部末端部はその上部の位置で開放可能に保持され、それは開放ハンドルにより緩められ、制御された状態でより低い位置まですべり、それにより空気をベローの上部末端部で空気が入る開口部を覆っている試験試料に引き込むことによりベロー内部の容積を増す。試験試料はしっかりと保持されて5cm又は10cmの締着環により空気の入る開口部を覆い、異なる試料寸法及び/又は異なる透過性の範囲を可能にする。10cm環を使用する場合、試料は少なくとも幅55mmであり、5cmの環では少なくとも幅35mmである必要がある。両方について試料は約150mmの長さを有する必要がある。
【0188】
非常に高い透過性材料の場合、装置及び計算に適切な調整を行って開口部はさらに縮小可能である。
【0189】
装置は、ストップウオッチ(1/100秒)を備え、開放ハンドルが操作してベローのすべりを開始する時と、ベローの低部がより低い末端位置に達する間の時間を自動的に測定する。
【0190】
材料の空気透過性kは上記のダルシー法則により計算され、そこでは異なるパラメーターが使用される(装置機構の違いのために)。特にここで使用される試験装置について、Vは1900cmであり、Aは4.155cmであり、pは160Paである。
【0191】
試験は各試験試料(単一材料又は異なる材料の積層体から作成されるいずれかのシート)について一回行い、5試料について繰り返す必要がある。各試料材料又は積層体について、少なくとも3回の有用な試験の平均値を記録する。
【0192】
平均値は、材料の単位厚さを考慮して、ダルシー/mmで記録する。
【0193】
G.吸収試験
この試験は、吸収性材料の高吸引毛管の吸収性を測定する。毛管収着は、流体が吸収性構造体にどのように吸収されるかを管理するいずれかの吸収剤の基本的特性である。高吸引毛管収着は、競争する材料から流体を仕切る物質の能力に特徴がある。
【0194】
多孔質ガラスフリットは流体のさえぎられない円柱を介して流体貯臓器に接続され、その流体水準はフリット多孔質構造体の水平の中央部と同じ高さに位置する。試料は必要な流体を吸収し、その安定した状態の重量を記録する。固定した高さの吸収実験は、このように水平方向における液体吸い上げ(g/g)についての情報を提供する。
【0195】
(実験準備)
本明細書で使用される試験液体は、約33ダイン/cmの表面張力を持つ0.2重量%トリトン(Triton)(登録商標)X−100(シグマアルドリッヒ社(Sigma−Aldrich Inc.)から入手可能)水溶液である。この試験方法は、水又は合成尿(約75ダイン/cm及び約55ダイン/cmの表面張力を持つ)のような他の試験液体類を使用するのに適合している。
【0196】
多孔性ガラスフリット漏斗は試験液体で充填される。このフリット漏斗(VWRサイエンティフィックプロダクツ(VWR Scientific Products)(オハイオ州クリーブランド(Cleveland))から入手可能)は、350mlの容積及び10〜15ミクロンの孔を持ち、その底部出口はガラスブロアーにより改良され、管材料の収容能力を持つ。1.40mの長さのタイゴン(Tygon)管(部品No.R3603、VWRサイエンティフィックプロダクツ(VWR Scientific Products)から入手可能)を漏斗の底部に取り付け、試験液体で充填する。フリット漏斗はスタンドにクランプ留めされる。タイゴン(Tygon)管末端部は、フリットディスクから数センチメートル上がった官末端部でフリット漏斗に取り付けられる。
【0197】
漏斗には試験液体100mlが充填され(上がった管末端部は液体がフリットから流れ出るのを防ぐ)塑性体のラップで覆われる。その後フリットは5〜12時間保管され、フリット孔に閉じ込められたいずれの空気も逃げるのを可能にする。いずれの観察できる空気の泡もフリット又は管から除去される必要がある。タイゴン(Tygon)管は、試験流体を充填したガラス流体貯臓器(直径20〜25cm)に配置される。フリットの中央及び貯臓器領域の流体水準は同じ高さに設定される。水準器を使用してフリット表面が水平であることを確実にする。
【0198】
実験と実験の間にフリット漏斗は塑性体のラップで覆われ、フリット孔からの試験液体の蒸発及び乾燥を防ぐが、実験中フリット漏斗は覆われない。
【0199】
フリットが数時間使用されない場合、次のように保管される必要がある。タイゴン(Tygon)管は流体貯臓器から取り除かれ、フリットディスクから数センチメートル上に上がった管末端部でフリット漏斗に取り付けられる。漏斗は試験液体100mlで充填され(上がった管末端部は液体がフリットから流れ出るのを防ぐ)、プラスチックラップで覆われる。
【0200】
(実験手順)
観察できる空気の泡がフリットの下又は管の中に閉じ込められていないことを確認する。アーチパンチを用いて直径5.40cmの試料を切断する。試料の重さを量る。フリット漏斗の下のクランプを分離する。試料をフリット表面の中央領域に平らに広げる。試料上に環状おもりを配置する。クランプを取り除き、試料に2.5分間吸収させる。環状おもりを取り除き、その後フリットから試料を取り除く。試料除去のためにフリット漏斗をさらに低くするか又は傾かせる必要がある場合、試料をフリットから取り外す前にフリット漏斗の下のフリット漏斗管のクランプを外す必要がある(取り外し中に追加の流体が試料により吸収されないことを確実にするために)。試料の重さを量る。次の試料で手順を繰り返す。各試料について2回繰り返し、各フリットについて得られた正味吸い上げ量及び平均正味吸い上げ量を記録する。どのフリットを使用したかを記録する(フリット#又は他の識別番号)。二つの試験の結果が10%より多く異なる場合(より高い値に基づき)、フリット及び試料の調整を調べ実験を繰り返す。試料により液体の吸収性(又は吸い上げ)を次のように計算する。
【0201】
正味吸い上げg/g=(試料湿潤重量g−試料乾燥重量g)/試料乾燥重量g  (実地例)
(実施例1)
この例では本発明の吸収性障壁構造体は、吸収領域及び障壁領域の上に実質的に重ねられる障壁領域を含む二層の積層体である。図2Aは、この実施形態を概略的に図解し、そこでは吸収性障壁構造体10は障壁層12及び吸収層14を含む。吸収層はバウンティー(Bounty)(登録商標)ペーパータオル(プロクターアンドギャンブル社(Procter and Gamble Company)(オハイオ州シンシナティ(Cincinnati))により製造される)として商業的に入手可能な天然繊維のセルロースウェブである。ウェブは二重構造を持つ。全重量は約43gsmであり、全厚さは約0.686mmである。障壁層はポリプロピレンスパンボンド/メルトブロウン不織布ウェブ(BBAノンウオブンズ社(BBA Nonwovens)(サウスカロライナ州シンプソンビル(Simpsonville))によりMD2005の名称で製造される)であり、坪量約27gsm及び厚さ約0.305mmを有する。
【0202】
(実施例2)
この例では吸収性障壁構造体は三層構造を持ち、吸収性領域と向かい合う側に配置される第一及び第二障壁領域を含む。図2Bはこの実施形態を概略的に図解し、吸収性障壁構造体10は二つの障壁層12及び16並びにこれら二つの障壁層の間の吸収層14を含む。吸収層は二重のバウンティー(登録商標)ペーパータオルである。第一及び第二障壁層は、メルトブロウン(MB)ポリプロピレン不織布ウェブ(ジェンテックスコーポレーション(Jentex Corporation)(ジョージア州バフォード(Buford))によりPP−015−F−N)の名称で製造される)である。MB不織布ウェブは各々約15gsmの坪量を有する。
【0203】
(実施例3)
この例では、第一障壁層は約10gsmの坪量を持つ、ジェンテクス社(Jentex)からのMBポリプロピレン不織布ウェブであり、第二障壁層は約17gsmの坪量を持つマイクロデニール繊維から作成されるスパンボンド/スパンボンドポリプロピレン不織布ウェブ(ファーストクオリティーファイバーズノンウオブンズ社((FirstQuality Fibers Nonwovens)(ペンシルベニア州ヘイゼルトン(Hazelton))からGCAS16002184の名称で入手可能)であることを除いて、吸収性障壁構造体は実施例2に記載されるのと実質的に同じ構造を持つ。
【0204】
(実施例4)
この例では、第一障壁層は約5gsmの坪量を持つ、ジェンテクス社(Jentex)からのMB不織布ウェブであり、第二障壁層は約10gsmの坪量を持つ、ジェンテクス社(Jentex)からのMB不織布ウェブであることを除いて、吸収性障壁構造体は実施例2に記載されるのと実質的に同じ構造を持つ。
【0205】
(実施例5)
この例では、第一障壁層は約10gsmの坪量を持つ、ジェンテクス社(Jentex)からのMB不織布ウェブであり、第二障壁層は約5gsmの坪量を持つ、ジェンテクス社(Jentex)からのMB不織布ウェブであることを除いて、吸収性障壁構造体は実施例3に記載されるのと実質的に同じ構造を持つ。
【0206】
(実施例2b)
この例では、吸収層は単層のバウンティー(BOUNTY)(登録商標)であることを除いて、吸収性障壁構造体は実施例2に記載されるのと実質的に同じ構造を持つ。
【0207】
(実施例3b)
この例では、吸収層は単層バウンティー(BOUNTY)(登録商標)であることを除いて、吸収性障壁構造体は実施例3に記載されるのと同じ構造を持つ。
【0208】
(実施例2c)
この例では、吸収層は単層バウンティー(BOUNTY)(登録商標)の二つの重ね合わせた層を含むこと以外は、吸収性障壁構造体は実施例2に記載されるのと実質的に同じ構造を持つ。
【0209】
(比較例)
比較例1はプロクターアンドギャンブル社(Procter & Gamble Company)(オハイオ州シンシナティ(Cincinnati))から入手可能な二層バウンティー(BOUNTY)(登録商標)タオルである。
【0210】
比較例2は、欧州特許第934,735号及び欧州特許第934,736号に記載されるもののように表面の上に折り曲げた毛管を持つ成形されたフィルムである。成形されたフィルムはポリエチレンから作成され、トレデガーフィルムプロダクツコーポレーション社(Tredegar Film Products Corporation)(インディアナ州テレホート(Terre Haute))から入手可能である。
【0211】
比較例3は微小多孔性フィルムである。このフィルムは40〜45重量%炭酸カルシウム充填剤を持つポリエチレンから作られる。このフィルムはクロパイプラスチックフィルムプロダクツカンパニー社(Clopay Plastic Products Company)(オハイオ州シンシナティ( Cincinnati))から入手可能である。
【0212】
比較例4は、ファイストクオリティーファイバーズノンウオブンズ社(First Quality Fibers Nonwovens)(ペンシルベニア州ヘイゼルトン(Hazelton))からGCAS16002184の名称で入手可能であるポリプロピレンSS不織布ウェブである。
【0213】
比較例5は、ジェンテクスコーポレーション社(Jentex Corporation)(ジョージア州バフォード(Buford))からPP−015−F−Nの名称で入手可能なポリプロピレンMB不織布ウェブである。
【0214】
実施例6
上記の例の特性は本明細書に開示する試験方法に従って試験される。三層構造体について、第一障壁層は試験中、吸収性コアに近接して配置される。試験結果は表1a及び表1bに要約する。
【0215】
【表1】
Figure 2004512862
【表2】
Figure 2004512862
表1aの試験結果は、本発明が特性の所望の釣り合いを有する独特の構造体を提供することを示している。
【0216】
表1bの試験結果は、比較例が特性の所望の釣り合いを提供しないことを示している。バウンティー(BOUNTY)(登録商標)ペーパータオル(比較例1)は優れた空気透過性を持つが、液体不透過性に乏しい。微小多孔性フィルム(比較例2)は優れた液体不透過性を持つが、実質的に空気不透過性である。不織布ウェブ(比較例3〜5)は一般的状態で空気透過性及び液体不透過性である。しかし、不織布ウェブは衝撃及び/又は圧力状態で液体透過性になる。
【0217】
(実施例7)
この例では、実施例2に記載されるような三層構造を持つ吸収性障壁構造体は、外側カバー材と組み合わされ、そのカバー材は16gsmのSB層及び11.5gsmのMB層を持つポリプロピレンSM不織布ウェブである。組み合わせの構造体は本明細書に記載する試験方法に従って試験される。試験結果は表2に要約する。
【0218】
【表3】
Figure 2004512862
実施例2の吸収性障壁構造体と比較する時、組み合わせた構造体は液体不透過性及び衝撃下の湿潤通過への抵抗性は高いが、空気透過性は低い。全体的に、組み合わせた構造体は特性の所望の釣り合いも提供する。
【0219】
(実施例8)
この例では、実施例2の吸収性障壁構造体が実施例7による外側カバー材と組み合わされる。さらに孔あきフィルムは、実施例2の第二障壁層と実施例7の外側カバーとの間に配置される。孔あきフィルムは11.7%の開放領域を持つポリエチレンから作られる。孔は六角形の形状の開口部である。本明細書で使用される孔あきフィルムは、BPケミカルズ社(BP Chemicals)(ドイツ、ワッセルブルグ(Wassergurg))により商品名(HEX−B型45109)で製造されている。トレデガーフィルムプロダクツコーポレーション社(Tredegar Film Products Corporation)(インディアナ州テレホ−ト(Terre Haute))によりHEX−Bの名称で製造される孔あきフィルムも、同じく本明細書での使用に好適である。
【0220】
吸収性障壁構造体、孔あきフィルム、及び外側カバーを含む全体的構造は、本明細書に記載する試験方法に従って試験され、孔あきフィルムを含まない実施例7と比較される。結果を次の表3に要約する。
【0221】
【表4】
Figure 2004512862
孔あきフィルムの開放構造は、対流的空気透過性全体に実質的に影響を与えない。孔あきフィルムは特に衝撃状態下で構造全体の液体不透過性を低減する。結果は、孔あきフィルムの追加を含む構造全体でも特性の所望の釣り合いを達成することを示している。より重要なことには、孔あきフィルムは構造全体の拡散的MVTRを低減する。故に透過性の独特の組み合わせは、構造体の外部表面上の湿気又は凝縮の低減を望ましく表す構造体を提供する。
【0222】
(実施例9)
この例では、吸収層は両面を疎水剤で表面処理したセルロースウェブ(つまり二層バウンティー(BOUNTY)(登録商標)タオル)である。表面処理法は国際公開第00/14296号(ディアゴスティノ(D’Agostino)ら)に記載されているが、その明細書を参考として引用し本明細書に組み込む。使用する疎水剤は過フッ化炭化水素、つまりペルフルオロメチルシクロヘキサンである。処理されたセルロースウェブは、二つの障壁層の間に配置され、三層吸収性障壁構造体を形成する。例9aは、処理されたバウンティー(BOUNTY)(登録商標)が未処理のバウンティー(BOUNTY)(登録商標)の代わりに吸収層として使用されることを除いて、実施例2と実質的に同じ構造を持つ。下記の表4は、未処理ウェブを使用する例と比較したこの例の特性を示す。
【0223】
【表5】
Figure 2004512862
結果は、空気透過性が維持される一方、疎水性処理により液体不透過性は著しく増すことを示す。
【0224】
(実施例10)
この例では、実施例3及び比較例2が試験方法G(圧縮後の空気透過性)により試験される。結果は下記の表5に要約される。
【0225】
【表6】
Figure 2004512862
圧縮の結果として、本発明の吸収性障壁構造体の実施例3の空気透過性が実質的には変わっていないことを試験結果は示している。対照的に比較例2のような材料は空気透過性を優位に損失するが、それは圧縮下の構造的変化及び最初の構造に回復できないことによるものである。
【0226】
本発明の特定の実施形態について説明したが、本発明の主旨及び範囲を逸脱しない程度に様々な変更及び修正を行ってもよいことは当業者には明白であろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の吸収性障壁構造体を含有する吸収物品の部分的に切開した上部平面図である。
【図2A】障壁層及び貯蔵層を持つ本発明の吸収性障壁構造体の横断面図である。
【図2B】二つの障壁層の間に配置される貯蔵層を持つ本発明の吸収性障壁構造体の横断面図である。
【図3A】図2Aの吸収性障壁構造体の代替実施形態の横断面図である。
【図3B】図2Aの吸収性障壁構造体の代替実施形態の横断面図である。
【図3C】図2Aの吸収性障壁構造体の代替実施形態の横断面図である。
【図3D】図2Aの吸収性障壁構造体の代替実施形態の横断面図である。
【図4A】並ぶ配置で障壁領域及び貯臓器領域を持つ本発明の吸収性障壁構造体の上部平面図である。
【図4B】本発明の吸収性障壁構造体の代替配置の上部平面図である。
【図5】動的液体衝撃テスタの概略図である。[0001]
(Cross-reference of related applications)
This patent application claims priority to PCT application US 00/17084 filed on June 21, 2000 in the name of Sprengard-Eichel et al.
[0002]
(Field of the Invention)
The present invention relates to absorbent articles that provide excellent protection against wet passage under impact or sustained pressure, and thereby provide high convective airflow for skin health and comfort benefits. In particular, the present invention relates to absorbent barrier structures for such articles.
[0003]
(Background of the Invention)
Many known absorbent articles, such as diapers, incontinence articles, feminine hygiene articles, training pants, generally include a liquid permeable bodyside liner or topsheet and a vapor permeable liquid impermeable outer cover or backsheet. An absorbent core material located between the two. The bodyside liner allows body fluids to flow easily to the absorbent core. The absorbent core absorbs the liquids quickly. Therefore, excessive puddles of liquids do not form on the body surface of the absorbent article. The outer cover is generally liquid impermeable and does not leak from the absorbent article. However, since disposable absorbent articles may be worn for hours, after the absorbent article absorbs liquids, perspiration from the wearer's body and liquid vapor escaping from the absorbent core are absorbed by the absorbent core. Occasional entrapment in the space between the article and the wearer's skin will increase the relative humidity in the occluded area. As is known in the art, increased relative humidity causes discomfort and hyperhydration of the skin, which is prone to skin health problems, especially rashes and dermatitis due to other contact. .
[0004]
Such a backsheet is suitable for preventing leakage of bodily fluids (such as urine, menstruation or fecal matter) from the absorbent material to clothing outside the wearer. Unfortunately, the use of such impermeable backsheets results in high humidity inside the absorbent article when the absorbent article is used, resulting in a relatively high level of skin hydration.
[0005]
The problem of high relative humidity near the skin in absorbent articles has been addressed in the art through a number of means. For example, US Pat. No. 5,137,525 uses mechanical means to increase airflow in an article. Alternatively, for example, a breathable outer cover comprising a microporous film or a monolithic film allows the diffusion of air and water vapor, but has already been disclosed. WO 98/58609 discloses an absorbent article having good liquid retention in an absorbent core in combination with a water vapor permeable liquid impermeable barrier material for a backsheet. WO 00/10497, WO 00/10498, WO 00/10499, WO 00/10500, WO 00/10501 relate to breathable absorbent articles with the diffusion properties of wet articles. These disclosures show that high permeability in the absorbent core can be achieved, such as by piercing the absorbent core or creating a portion in the core that contains substantially less superabsorbent material than other portions of the core. An absorbent article having a region is disclosed. These publications disclose a mechanism for moving gas or vapor through an absorbent article by a diffusion mechanism, such as diffusion through the use of a microporous film. Since the diffusion mechanism is not very effective, the absorbent articles disclosed therein provide a relatively good humidity condition during wear unless large quantities of liquids such as urine are substantially filled into the article. obtain.
[0006]
However, these absorbent articles also significantly increase the relative humidity between the wearer's skin and the article when the article is filled.
[0007]
Another performance parameter of interest for filled / wet absorbent articles is that the movement of the wearer, such as sitting, walking, bending over, and falling, particularly when the article is subjected to pressure or impact forces, The ability to retain and prevent leaks. The prior art is to provide a perfect absorbent article that can retain liquids when filled to its absorption capacity, especially when the filled absorbent article is subjected to pressure or impact by the movement of the wearer. Also failed. As a result, the relative humidity within the diaper, on the one hand, is in a range generally accepted as comfortable, typically between about 30% to about 70%, more usually between about 30% to about 50%. There is a need for an absorbent article with a balance of properties that can be maintained at a constant level. Such absorbent articles must also have the ability to retain liquids without leakage, especially when the articles are filled with body fluids. Further, there is a need to provide an absorbent article that controls the relative humidity within the absorbent article by a convective transport mechanism. Further, there is a need for an absorbent article in which good local scene conditions are achieved by carefully designing the chassis elements.
[0008]
Generally, breathable polymer films have been used as outer covers for absorbent articles to reduce the level of humidity in the space between the absorbent article and the wearer's skin. Breathable films are generally composed of micropores and provide a level of diffusive air / vapor permeability that is substantially less effective than liquid impermeability and convective air / vapor permeability.
[0009]
Other disposable absorbent articles are designed to provide a breathable area in the form of a breathable panel or perforated opening in the backsheet or core to assist in ventilation of the garment.
[0010]
Articles that use perforated components or breathable panels often exhibit excessive leakage or wet passage of liquids from the article. In addition, movement of the wearer (eg, sitting, falling, walking, lying down) imposes physical activities on the absorbent article, such as impact, compression, bending, etc., which may lead to increased leakage and wet passage. There is. The leak / wet passage problem is exacerbated by higher impact or pressure, heavy waste and / or longer wear times.
[0011]
Alternatively, multilayer backsheets or outer covers have been used to address the wet passage problem. For example, breathable materials such as fibrous woven or nonwoven webs have been used for outer covers, either alone or in laminates with microporous films. The relative open structure of such materials allows air or steam to diffuse easily. The laminate may provide improved liquid impermeability and diffusive air / vapor permeability. The material may be treated to further improve liquid impermeability. However, the laminate still does not provide useful protection against impact and / or wet passage due to continuous pressure.
[0012]
Furthermore, transporting air or vapor through the stack by diffusive mechanisms is not as effective as transporting by convective mechanisms.
[0013]
An alternative to the wet passage problem is to improve the absorbent material and make little or no liquid contact the backsheet, thereby preventing wet passage. This is generally achieved by increasing the amount of absorbent material in the article. However, this method may result in increased thickness and reduced comfort of the article and reduced vapor / air permeability through the article.
[0014]
Another approach to the wet passage problem is to place the formed film between the core and the backsheet. Molded films with holes in the form of inclined cones are disclosed in WO 99/39672, WO 99/39673, and WO 99/39674. However, after compression or continuous pressure is applied, these formed films cannot maintain their formed shape and cannot provide the desired balance of fruit characteristics. Thus, although these molded films may appear to have material properties that provide air permeability and adequate leak protection, the series of steps of packing (shipping, shipping, And storage) are generally imposed and are not useful as components in absorbent articles that may be subjected to continuous pressure during use (eg, where the wearer sits).
[0015]
Thus, there is a need to have an absorbent article that provides comfort to the consumer by reducing the relative humidity within the absorbent article at the desired overall thickness and yet achieves useful wet pass protection. There is.
[0016]
There is also a need to provide an absorbent article that manages the relative humidity in the space between the article and the wearer's skin in order to maintain good skin health. Further, there is a need to control the relative humidity within the absorbent article with an effective convective transport mechanism, and optionally some diffusive transport mechanism may be incorporated as well.
[0017]
In addition, there is a need for an absorbent article in which careful design of the components of the article achieves optimal local scene conditions in the space between the article and the wearer's skin. In particular, there is a need for an absorbent barrier structure that provides the desired wet-pass protection and air / vapor permeability. Further, such absorbent barrier structures have a desired thickness for wearer comfort.
[0018]
In addition, compression and / or continuous pressure conditions for at least 24 hours without substantial loss of performance such as air permeability, liquid impermeability, and resistance to shock or leakage under continuous pressure. There is a need to provide an absorbent article comprising a barrier absorbent structure that can be exposed.
[0019]
(Summary of the Invention)
The present invention relates to an absorbent article having improved protection and comfort through the use of an absorbent barrier structure. This is achieved by the selection of individual components that meet specific requirements, the combination of which provides an absorbent article with the desired performance.
[0020]
Typical absorbent articles include an air / vapor permeable liquid impermeable outer cover, a liquid permeable bodyside liner or topsheet, an absorber between the outer cover and the bodyliner, and disposed between the outer cover and the absorber. Absorptive barrier structure.
[0021]
The absorbent barrier structure of the present invention has a balanced property between convective airflow and absorbent barrier properties. The convective airflow characteristics are effective to reduce the relative humidity in the space between the absorbent article and the wearer's skin. The combination of liquid absorption and liquid barrier properties provides protection against wet passage problems, and is particularly beneficial when the absorbent article is subjected to impact and / or continuous pressure.
[0022]
The absorbent barrier structure is a composite structure having at least one barrier region and at least one storage region. The barrier region resists the passage of liquid, such that the outflow of liquids from the absorbent core is substantially slowed or delayed so that the absorbent core acquires, arranges, and retains liquids to their full capacity. To allow time to be added. Suitable materials for the barrier region should have a head value of at least about 10 mbar. The storage area absorbs and retains any migratory liquids that escape from both the core and barrier areas, thereby adding additional protection to wet passage.
[0023]
Cooperatively, the area of the absorbent barrier structure effectively protects against wet passage problems, even under extreme conditions such as impact or sustained pressure.
[0024]
Absorbent barrier structures generally have a head value of at least about 10 mbar, a convective air permeability of at least about 10 darcy / mm, a dynamic liquid impact value (LIT) of less than about 10 g per square meter, and at least It has an absorption of about 1 g / g.
[0025]
In one embodiment, the absorbent barrier structure comprises one barrier layer disposed near the garment facing surface of the absorbent core and one storage layer disposed near the garment facing surface of the barrier layer. With layers. An additional barrier layer may be located on the opposite side of the storage layer.
[0026]
In other embodiments, the absorbent article may further include a moisture management layer.
[0027]
(Detailed description of the invention)
(Definition)
As used herein, the term "absorbent article" refers to a device that absorbs and traps body effluents, particularly the various effluents that are placed on or near the wearer's body and exit the body. A device that absorbs and contains objects. Absorbent articles may include diapers, training pants, adult incontinence underwear, feminine hygiene products, breast pads, and the like.
[0028]
As used herein, the term "body fluids" or "body excretion" includes, but is not limited to, urine, blood, vaginal excretion, sweat, and fecal material.
[0029]
The term "disposable" as used herein is not intended to be laundered or otherwise restored or reused as an absorbent article (i.e., discarded after use, and preferably reused, buried, (If not otherwise intended to be discarded in an environmentally compatible manner).
[0030]
The term “region” as used herein refers to a range or region that includes a material that is physically, chemically or visually distinguishable from surrounding or adjacent materials. Various regions of the material may include transition regions between. These regions may be arranged in the z dimension or the xy dimension. As used herein, the term “z-dimension” refers to a dimension orthogonal to the length and width of a structure or article. The z dimension typically corresponds to the thickness of the structure or article. The term "xy-dimension" as used herein refers to a plane orthogonal to the thickness of the member, core, or article when the member, core, or article is flat.
[0031]
This xy dimension typically corresponds to the length and width of each flat structure or article.
[0032]
As used herein, the term "single structure" includes substances with different properties that are joined together to form a complete unity, such that the material is substantially physically inseparable Refers to a structure, where a single structure exhibits properties due to the combination of materials therein. The materials may be arranged in a face-to-face relationship in the z-dimension or in a parallel relationship in the xy-dimension.
[0033]
As used herein, the term "functionally related" refers to a structure that includes different materials that are placed at least partially in contact with each other during use. The materials are physically separable, each exhibiting individually measurable properties. The materials may be arranged in a face-to-face relationship in the z-dimension or in a parallel relationship in the xy-dimension.
[0034]
The term "stick" as used herein refers to different materials that are attached (adhesively or adhesively) at least in part. The attached portions may be irregular or have patterns such as stripes, spirals, dots, and the like. The attached portion may be located at the periphery, the entire surface area, or both. Any suitable attachment means known in the art may be used, including adhesives, heat, pressure, pressure welding, ultrasonics, chemistry (by hydrogen bonding or other cohesion), mechanical manipulation (eg, Fasteners, meshing), hydraulic, vacuum, and combinations thereof.
[0035]
As used herein, the term "composite structure" refers to a multi-region structure in which the material containing the region may be functionally related or adhered. These regions may be in intimate contact, and the composite has a single structure. Furthermore, these regions may be arranged in a layered (face-to-face) arrangement or in a parallel arrangement.
[0036]
As used herein, the term "absorbent core" is a component of an absorbent article that is primarily responsible for the fluid handling properties of the article, including acquiring, transporting, distributing, and storing body fluids. Point to. Thus, the absorbent core generally does not include a topsheet, backsheet, or outer cover of the absorbent article.
[0037]
As used herein, "pulp" or "cellulose fiber" refers to natural fibers derived from trees or vegetation (eg, hardwood fibers, softwood fibers, hemp, cotton, flax, African honeysuckle, milkweed, straw, bagasse, etc.) Processed / regenerated fibers (eg, Rayon®), or chemically derived fibers (eg, cellulose esters), and combinations thereof. Suitable hardwood fibers include eucalyptus fibers. Suitable hardwood fibers may be prepared by the kraft process or various chemical pulping processes.
[0038]
Suitable softwood fibers include southern US softwood (SS) fibers and northern US softwood (NS) fibers. Softwood for use herein is chemically (eg, without limitation, kraft pulp) or mechanically pulped (eg, without limitation, thermochemical mechanical pulp (CTMP) and thermomechanical pulp (TMP)). It is possible.
[0039]
As used herein, a "nonwoven web" refers to a web having a structure of individual fibers that intervenes to form a matrix but is not in a recognizable, repetitive manner. The nonwoven web may be formed by various methods known in the art, such as, for example, meltblowing, spunbond, wet, air laying, and various bond card methods.
[0040]
As used herein, the term "spunbond web" refers to extruding a molten thermoplastic material as filaments from a plurality of thin capillaries of a spinneret having a circular or other configuration, and then reducing the diameter of the extruded filaments by a fluid. Refers to a web having fibers formed by rapid reduction by drawing or other well-known spunbond mechanisms. Spunbond fibers are cooled when placed on the collection surface and are generally not tacky. Spunbond fibers are generally continuous, often having an average value between 20 and 30 microns.
[0041]
As used herein, a `` meltblown web '' is a process in which a molten thermoplastic material is passed through a plurality of thin, usually circular capillaries as a molten thread or filament, and the molten filament is reduced in diameter to reduce its diameter. Refers to a web with fibers formed by extruding into a converging, rapidly heated gas / air stream. The reduction in fiber diameter is substantially greater than the reduction in fiber diameter of the spunbond process, resulting in microfibers having an average fiber diameter greater than 0.2 microns, typically in the range of 0.6 to 10 microns. . The meltblown fibers are then carried by the high velocity gas stream and deposited on the collection surface, forming a web of randomly distributed fibers. Various meltblowing methods are known in the art.
[0042]
The following detailed description of the absorbent barrier structure of the present invention relates to disposable diapers. However, it is readily apparent that the absorbent barrier structure of the present invention is also suitable for use in other absorbent articles such as feminine hygiene products, training pants, incontinence articles and the like. It is also clear that the absorbent barrier structure of the present invention is suitable for use in other hygiene or health care products such as bandages, wound dressings, wipes, bibs, surgical sheets, surgical gowns and the like. is there.
[0043]
(Barrier structure or absorbent barrier structure)
The present invention provides a barrier structure that allows convective air or water vapor transport through this structure. In particular, the structure of the present invention achieves the desired convective air flow without sacrificing barrier protection against wet passage. When the barrier structure is included in the absorbent article, the resulting absorbent article exhibits an effective reduction in relative humidity in the space between the absorbent article and the wearer, and thus enhances skin health and wearer comfort. Improve and / or maintain.
[0044]
Convective transport capacity is different from diffuse transport capacity. Convective transport is carried by gas or pneumatic pressure differences and is generally a higher transport rate than diffusive transport carried by uneven molecular movement. Common examples of diffusive transport are through pores in a microporous film, such as those known in the art as backsheet materials, or Hytrel® (DuPont (Delaware) (Available from Wilmington, U.S.A.), including the transfer of moisture through molecular structures of non-porous monolithic films, such as those made from. Convective transport, on the other hand, is governed by the pneumatic pressure difference between the inside and outside of the article. The local pressure (i.e., the local pressure in the space between the article and the wearer) and the environmental pressure (i.e., outside the article) are substantially the same, but small changes in local pressure Convective airflow may generally be caused to pass through the gap between the person and the article. Factors that may lead to convective transport include, but are not limited to, movement by the wearer, small pressure differences between the local environment and the outside environment, and / or temperature differences.
[0045]
With the advances made in absorbent articles, absorbent articles using elastic materials and components now provide a tighter seal (i.e., less gap) to the body of the wearer and outwardly. Minimize fluid leakage. As a result, convective airflow through the gap is substantially reduced, resulting in a moist, warm local environment in the space between the article and the wearer. The absorbent core is generally air permeable, but when the core absorbs (ie, is filled with) liquid, the air permeability generally decreases. The liquid of the filled core can generally be drained relatively easily (ie, becomes air permeable) by the draining means. Alternatively, the openness of the core structure can be achieved by choosing a particular arrangement of the permeable material.
[0046]
These drained or open cores generally require a leak proof component, typically a microporous film backsheet or a relatively thick nonwoven, that provides liquid impermeability and leak proofing. I do. However, these liquid impermeable components reduce the air permeability of the article. In contrast, the barrier structure of the present invention allows for convective airflow through the structure itself.
[0047]
The barrier structure of the present invention also provides liquid absorption and good liquid holding capacity. Therefore, it is also an absorbent barrier structure. The movement of the wearer, such as sitting, falling down, lying down, bending over, walking, may cause pressure on the filled (i.e., wet with body fluids) absorbent and / or nearby absorbent barrier structures. This ability to retain liquid is particularly beneficial when potential / force is to be applied. Thus, when the absorbent barrier structure is included in an absorbent article, the resulting absorbent article not only provides effective convective airflow, but also provides effective protection against wet passage when the article is subjected to impact forces. .
[0048]
Generally, the absorbent barrier structure is located between the absorbent core and the outer cover, preferably near the garment-facing surface of the absorbent core. Absorbent barrier structures are composite structures that include a plurality of individual regions of a material that are joined or functionally related.
[0049]
Alternatively, these multiple regions may be combined with a single structure to physically separate the individual regions. The individual regions of the absorbent barrier structure may or may not be coextensive depending on the requirements of the absorbent article. The individual regions may be joined by attachment means such as those known in the art.
[0050]
As used herein, the term "joining" refers to a configuration in which one member is directly secured to another member by directly securing one member to another member, and one member is secured to an intermediate member; The intermediate member includes a configuration in which one member is then fixed directly to another member by being secured to the other member. For example, the plurality of regions may be secured together by a single continuous layer of adhesive or a separate line, spiral, droplet, or bead array of adhesive. The adhesive may be applied continuously or intermittently.
[0051]
For example, each application of the adhesive is separated from one another by the selected length over the length of the absorbent barrier structure. Adhesive is applied to handle the web during the assembly process, joining the multiple regions. Preferably, an adhesive is applied to a portion of the surface of the absorbent barrier structure, leaving sufficient open (ie, adhesive free) surface area for air / vapor permeability. Alternatively, an adhesive may be applied to modify the liquid impermeability. Generally, the open or adhesive-free surface area will be no more than about 50%, preferably no more than about 70%, more preferably no more than about 80%, and most preferably no more than the total surface area of the absorbent barrier structure. About 90%. Suitable adhesives are described in B. Manufactured by Fuller Company (St. Paul, MN), marketed as HL-1258, and by Ato-Findley Inc. (Milwaukee, Wis.) It is manufactured and marketed under the trade name H2031F.
[0052]
In one embodiment, the adhesive is applied in a striped fashion along the periphery of the area. In another embodiment, when the adhesive is used in a diaper, it is applied in a plurality of stripes that place a space that is aligned with the longitudinal centerline of the diaper. In another embodiment, the adhesive is applied to the web in three stripes along the diaper's longitudinal centerline. Each stripe is 22 mm wide (lateral to the diaper) and the two outer stripes are located at or near the longitudinal periphery (about 4 mm apart).
[0053]
The adhesive is generally applied to the surface of at least one of the webs containing the absorbent barrier structure from its softened or molten state. The adhesive is heated to at least above its softening temperature before being applied to the substrate surface. Once applied, the adhesive cools and is allowed to cure / set. Various methods are known for softened or molten state applications. Particularly suitable methods for use herein include, but are not limited to, spraying, drip, gravure transfer, and extrusion.
[0054]
Alternatively, the attachment means may be a thermal bond, a pressure bond, an ultrasonic bond, a mechanical bond (eg, by interlock, cohesion, charge or electrostatic charge), or any other suitable attachment means or known in the art. May be included.
[0055]
The individual regions may be arranged in layers, with the individual regions being in intimate operable contact with at least a portion of an adjacent layer. Such contacts may be irregular or have a regular pattern such as dots, stripes, and the like. Preferably, each layer is connected to at least a portion of the adjacent layer of the absorbent barrier structure by a suitable securing and / or attaching means such as an ultrasonic bond, an adhesive bond, a mechanical bond, or a hydroneedling ring. . In other embodiments, the individual regions may be operatively placed in intimate contact along at least a portion of the boundary of an adjacent layer of the absorbent barrier structure.
[0056]
The absorbent barrier structure of the present invention has a convective air permeability of at least about 1 Darcy / mm, preferably at least about 10 Darcy / mm, more preferably at least about 30 Darcy / mm, and most preferably at least about 50 Darcy / mm. It may be configured to have a property. Convective air permeability is particularly effective in removing vapors from the interior of the absorbent article, thus reducing humidity in the local environment in close proximity to the skin. Thus, the absorbent barrier structure reduces the incidence of skin irritation or rash, promotes skin health and provides better comfort.
[0057]
While liquids are primarily absorbed by the absorbent core, the absorbent barrier structure provides additional leak protection against migrating liquids that are not absorbed or released from the absorbent core. Therefore, the absorbent barrier structures of the present invention need to have minimal liquid absorption.
[0058]
Liquid absorbency may vary depending on the material used for the absorbent structure, and the surface tension of the liquid is tested for absorbency and the contact angle between the test liquid and the material. Absorbent barrier structures suitable for use herein generally will be at least about 1 g / g, generally about 1 to about 100 g / g, preferably about 5 to about 50 g / g, more preferably about 5 g / g. It has an absorbency of 10 to about 30 / g (as measured by Test Method G using a 0.2% by weight Triton® solution).
[0059]
To provide additional leakage protection, the absorbent barrier structure must also have liquid retention capabilities, especially under shock and / or continuous pressure conditions. This property is particularly advantageous in absorbent article applications. If the absorbent article is wet, movement of the wearer, such as sitting, falling, lying down, or rolling, may squeeze out the absorbed liquids from the absorbent core, resulting in leakage from the article. Occurs. Hence, the absorbent barrier structure of the present invention is preferably about 30 g / m2. 2 Less than about 20 g / m 2 Less than about 15 g / m 2 Less than about 10 g / m 2 Less than, most preferably about 6.5 g / m 2 With a liquid impact value of less than (measured by test method C).
[0060]
Similarly, for leak protection performance, the absorbent barrier structure must have some resistance to liquid permeation. Thus, the absorbent barrier structure of the present invention has a water head (as measured by Test Method B) of at least about 10 mbar, preferably at least about 30 mbar, more preferably at least about 50 mbar, and most preferably at least about 75 mbar. )have. In some embodiments, the absorbent barrier structure has a head value in the range of about 30 to about 100 mbar.
[0061]
The absorbent barrier structure of the present invention also has the desired leak protection due to static liquid transfer values (measured by Test Method D). In this regard, the absorptive barrier structure of the present invention can provide about 45 g / m 15 minutes after impact. 2 Less than, preferably about 30 g / m 2 Less than about 20 g / m 2 Less than, most preferably 13 g / m 2 With a static liquid transfer value of less than. In addition, the absorbent barrier structure of the present invention can provide about 50 g / m 60 minutes after impact. 2 Or less, preferably about 35 g / m 2 Or less, more preferably about 20 g / m 2 Has the following static liquid transfer values:
[0062]
In another embodiment, there was no substantial change in barrier properties after the absorbent barrier structure was subjected to a compression state as described in Test Method F below. Structural integrity during compression and during recovery after compression is important for practical purposes. Absorbent articles are generally packaged in a compressed state for shipping and storage. When the product is ultimately removed from compression for its intended use, a material or structure that cannot recover to its pre-compression state may not be able to provide the originally designed properties. The absorbent barrier structure of the present invention should generally have a reduction in air permeability after compression of less than 35%, preferably less than 25%, and most preferably less than 15%. In a preferred embodiment, the absorbent barrier structure has a compressed air permeability as disclosed above after 7 days, preferably 30 days, more preferably 90 days.
[0063]
The thickness and basis weight of the absorbent barrier structure may vary depending on the materials used, desired properties, intended use, configuration, and the like. For example, the thickness and / or basis weight may be determined by the diffusive and / or convective air permeability between the interior and exterior of the article, the absorption and / or leakage of the article, the suitability of the article to the body of the wearer. May affect wearer comfort as well as similar effects generally related to structure thickness. Generally, the absorbent barrier structures of the present invention intended for use in absorbent articles have a thickness of less than about 1.5 mm, preferably less than about 1.2 mm, more preferably less than about 1.0 mm. . A suitable absorbent barrier structure thickness for use in an absorbent article should also have a minimum thickness of greater than about 0.1 mm, preferably greater than about 0.2 mm. In addition, absorbent barrier structures of the present invention suitable for use in absorbent articles generally have a thickness of about 20 gsm (g / m 2 ) To about 200 gsm (g / m 2 ), Preferably about 30 gsm (g / m 2 ) To about 150 gsm (g / m 2 ), More preferably about 40 gsm (g / m 2 ) To about 120 gsm (g / m 2 ), Most preferably about 50 gsm (g / m 2 ) To about 100 gsm (g / m 2 ).
[0064]
Absorbent barrier structures generally include two regions, a barrier region and a storage region. The barrier region is "substantially impermeable" to liquids, including water, urine, menses, and other bodily fluids. The term "substantially impermeable" means that the barrier region exhibits resistance to liquid penetration, but does not necessarily eliminate wet passage of liquid. In other words, the liquid is able to pass and flow through the barrier region under certain circumstances, such as impact force, applied high pressure, or pressure that lasts for a period of time (ie, is continuously applied). is there. The storage area is liquid absorbing. When the storage area is located in close proximity to the barrier area, any wet passage and / or leakage from the barrier area is absorbed by the storage area. In addition, the storage area also absorbs migrating liquids from the absorbent core. Thus, due to the combination of the barrier region and the storage region, when exposed to liquids, the barrier region provides resistance to wet passage of the liquid, and the storage region breaks through the resistance of the barrier region to allow any passage. Achieve a unique balance of properties that absorbs migrating liquids. That is, the absorbent area provides additional protection against the problem of wet passage of liquid. When the absorbent barrier structure of the present invention is placed in close proximity to a filled absorbent core, especially when the liquid filling level is high and / or when the filled absorbent core has a sudden high impact or continuation. Provides additional protection against wet passage when subjected to varying forces / pressures.
[0065]
This added wet-pass protection is particularly beneficial in diapers, training pants, pull-on diapers or adult incontinence products, where the level of liquid filling can be quite high (compared to feminine hygiene products). There is also a high probability of sudden shock or sustained pressure (eg, a baby or incontinent adult falling, sitting, rolling, sleeping). The absorbent barrier structure of the present invention is also advantageous when the absorbent core is subject to jets of liquids. The resistance to liquid wetting passage provided by the barrier region helps to temporarily slow the jet of liquids and collects as much liquid as possible at the interface between the absorbent core and the barrier region. The slow flow and reservoir provide additional time for the absorbent core to acquire liquids and place them in other areas of the core beyond the point of acquisition. As a result, the absorbent core can achieve its sufficient absorption.
[0066]
The absorbent barrier structure of the present invention can be more clearly understood with reference to the following illustrative figures. FIG. 2A is a cross-sectional view of one embodiment of an absorbent barrier structure of the present invention. The absorbent barrier structure 10 includes a barrier layer 12 and a storage layer 14. Optionally, an additional barrier layer 16 as shown in FIG. 2B may be located on the opposite side of the storage layer 14 so that the storage layer 14 is sandwiched between the barrier layers 12 and 16. The first and second barrier layers may be made from the same or different fibrous webs (in terms of web composition, basis weight, thickness, porosity, fiber denier, material, etc.).
[0067]
Various arrangements of the barrier region and the storage region are shown in FIGS. 3A to 3D. In FIG. 3A, a number of barrier regions 12 and storage regions 14 are arranged in a side-by-side relationship, with barrier regions 12 and storage regions 14 forming preferred stripes. In FIG. 3B, the barrier region 12 is a continuous web, and the storage region 14 is arranged in a discontinuous pattern adjacent thereto, such as stripes, circles, ellipses, squares, and the like. In FIG. 3C, the storage area 14 is a continuous web, and the barrier area 12 is arranged in a discontinuous pattern adjacent to it, such as stripes, circles, ellipses, squares, and the like. In FIG. 3D, discontinuous barrier regions 12 overlap at least partially discontinuous storage regions 14, each of which may have a shape such as stripes, circles, ellipses, squares, and the like.
[0068]
In all of the embodiments depicted in FIGS. 2A-3D, at least a portion of the barrier region is located proximate the garment-facing surface of the absorbent core. In one embodiment, the absorbent barrier structure may extend through substantially all of the absorbent core, or the absorbent barrier structure may have stripes or stripes extending into a portion of the absorbent core. It may be a spot. In other embodiments, the absorbent barrier structure may extend beyond the outer edge of the absorbent core, or may extend only through the length and width of the central portion of the absorbent core. . In a preferred embodiment, the barrier region and the storage region are arranged in a layered relationship, with the barrier layer being located immediately adjacent the garment-facing side of the absorbent core. Features in which the barrier region has at least the same length and width as the absorbent core are highly preferred. Further, the storage area need not have the same dimensions as the barrier area.
[0069]
(Storage area)
The storage area must be able to absorb, spread, and retain liquids such as urine, blood, and other bodily discharges. The storage area has a garment-facing surface, a body-facing surface, front and back edges, and side edges. The storage area absorbs and retains migrating liquids that escape from other components such as the absorbent core and barrier area. Therefore, the storage area provides additional protection against wet passage.
[0070]
The thickness and basis weight of the storage area may vary depending on the material used, desired properties, intended use, openness of the configuration, and the like. In particular, the thickness of the storage area is similar to the comfort of the absorbent article, as well as the air / gas permeability, the absorption and / or leakage protection of the barrier absorbent structure, and the compatibility and thickness of the structure May affect similar effects generally associated with Thus, the storage area generally has a thickness of less than about 1.5 mm, preferably less than about 1.0 mm, more preferably less than about 0.8 mm. The storage area must also have a minimum thickness to provide adequate absorption and structural integrity. The minimum thickness of the storage area is generally at least about 0.2 mm, preferably at least about 0.1 mm, more preferably at least 0.05 mm, most preferably at least 0.02 mm. Further, the basis weight of the storage area is generally about 5 gsm (g / m 2 ) To about 120 gsm (g / m 2 ), Preferably about 10 gsm (g / m 2 ) To about 100 gsm (g / m 2 ), More preferably about 30 gsm (g / m 2 ) About 80 gsm (g / m 2 ) Range.
[0071]
When compared to an absorbent core, the storage area absorbs fluids more easily (ie, wicks fluid more quickly) and releases fluids more easily. The storage area is generally at least about 1 g / g, preferably at least about 5 g / g, more preferably at least about 5 g / g using 0.2 wt% Triton® as the test fluid according to Test Method G. Has an absorbency of at least about 10 g / g. Preferably, the absorbency of the storage area is less than about 30 g / g, more preferably less than about 20 g / g. Further, the storage area should have at least about 20%, preferably about 30% less absorbency than the absorbent core.
[0072]
The storage area may be of any shape with an open structure, so that the air or gas permeability of the storage area is at least equal to that of the resulting absorbent barrier structure. The convective air / vapor permeability of the storage area is generally at least about 1 Darcy / mm, preferably at least about 10 Darcy / mm, more preferably at least about 30 Darcy / mm, and most preferably at least about 50 Darcy / mm. It is.
[0073]
Further, the openness of the structure may be increased by retaining or absorbing fluids in the gaps of the open structure. Suitable open structures may include fibrous webs (eg, woven or nonwoven webs), absorbent foams (eg, porous or reticulated foams), fibrous masses, and the like.
[0074]
In one embodiment, the storage area is made from a fibrous web. The fibrous web that constitutes the storage area need not necessarily contain absorbent fibers, as long as the web is absorbent. Therefore, the constituent fibers are simply hydrophilic fibers, and may not themselves have any absorbing power.
[0075]
Storage areas include cellulose fibers; natural wood pulp; synthetic fibers made from hydrophilic polymers such as polyesters and polyamides (such as nylon); hydrophobic fibers such as polyolefins which have been surface treated to improve their hydrophilicity. Fibers; or may be made from a wide variety of hydrophilic fibers, such as bicomponent fibers, any combination of materials such as layered fibers. In one embodiment, the storage area is made primarily of cellulosic fibers that are predominantly hydrogen bonded to each other. Cellulose fibers may be raw or processed, and may be chemically stiffened, modified, or crosslinked. The processed cellulosic fibers may include commercially available fibers made from regenerated cellulose, such as nylon, or derived cellulose. In a preferred embodiment, the storage area may consist of at least about 70%, preferably at least about 80%, more preferably at least about 90% by weight of cellulosic fibers.
[0076]
Alternatively, the storage area may consist of about 95-100% by weight cellulosic fibers.
[0077]
In other embodiments, the storage area may be in the form of a single or multilayer tissue, a creped tissue, a mass of tissue, and an air felt mat. The high wet strength tissue may also be used as a storage area. In other embodiments, the storage area may be of any shape having an open structure, whereby body fluids are retained or absorbed in the narrow gaps of the open structure. Furthermore, the space and surface material of the intermediate layer may additionally provide an intervening liquid holding space, which increases the absorption of the storage area.
[0078]
The storage area may include a supplemental chemical adhesive as is well known in the art. For example, the storage area may include a chemical adhesive such as vinyl acrylic copolymer, polyvinyl acetate, crosslinkable polyamides, polyvinyl alcohol, and the like. Additionally, wet strength resins and / or resin binders may be added to improve the strength of the cellulosic web. Useful binders and wet strength resins are, for example, Kymene® available from Hercules Chemical Company, and Parez available from American Cyanamid, Inc. (Parez) (registered trademark). If an open or loose fibrous web is desired, crosslinkers and / or wettable powders may be added to the pulp mixture to reduce the degree of hydrogen bonding. An exemplary bond weakener is available from Quaker Chemical Company (Conshohocken, PA) under the trade name Quake 2008. The storage area may contain up to 5% by weight, and optionally up to about 2% by weight, of a chemical adhesive to provide the desired benefit. The storage area generally contains a high wet strength tissue. Alternatively, the storage area may comprise a web of synthetic fibers. The storage area may adhere to the barrier area or other component of the diaper structure, such as with an adhesive.
[0079]
Suitable materials for the storage area are commercially available consumer paper towels manufactured by The Procter & Gamble Company (Cincinnati, Ohio), Bounty ( (Registered trademark) or a cellulosic fibrous web such as Hi-Dry (registered trademark) manufactured by The Kimberly-Clark Corporation.
[0080]
Suitable fibrous webs may have a single-layer or multilayer structure. The term "layer" as used herein means that the individual webs are arranged in a substantially continuous face-to-face relationship to form a multi-layer web. In addition, a single web may form two layers, for example, by folding on itself. In a multi-layer construction, the individual webs are at least partially joined, generally by point bonding, with or without an adhesive.
[0081]
Multi-layer structures have been found to provide higher resistance to breakthrough of liquids at unit basis weight than single-layer structures. Further, the absorbency of a two-layer fibrous web is at least twice that of a single-layer fibrous web at a unit basis weight. Without being bound by theory, it is believed that the intervening spaces (ie, structural voids) between the layers provide additional liquid holding space, and thus provide higher absorption. In addition, post-treatment of the cellulosic web, including but not limited to drilling, creping, embossing, or otherwise weaving, increases the absorbency of the web. Fibrous webs with perforated or textured surfaces exhibit higher absorbency, presumably due to microvoids and / or voids created by the treatment. In a preferred embodiment, the storage area is made of a fibrous web having at least two layers of textured surface structure. In addition, certain additives such as bond weakeners also increase the absorbency of the web by reducing the adhesion of the intermediate fibers (eg, hydrogen bonding between cellulosic fibers), thereby reducing the compressed fibrous network in the web. May be loosened. The resulting web openness provides more gaps for holding liquids, which increases the web's absorbency.
[0082]
In alternative embodiments, other types of wettable and / or hydrophilic fibrous materials may be used to form the storage area of the absorbent barrier structure. Representative fibers include essential fibers such as cellulose or processed cellulose fibers, including regenerated or derived cellulose fibers, commercially available as rayon® fibers, viscose® fibers. Naturally occurring organic fibers, polyesters, polyamides, copolymers thereof, polyvinyl alcohols, polyalkylene oxides and mixtures of these polymers inherently wettable materials made from highly wettable materials. Synthetic fibers made from certain thermoplastic polymers, as well as synthetic fibers made from non-wetting thermoplastic polymers such as polyethylene, polypropylene, polybutylene and other polyolefins, which may be hydrophilized by suitable means. These non-wetting fibers may be hydrophilized by treatment with a surfactant or surfactant having a suitable hydrophilic function, or by a sheath. These non-wetting fibers may have better wettability by attaching a hydrophilic function to the polymer chains. Suitable hydrophilic functionality includes, but is not limited to, acrylic, methacrylic, ester, amide, and mixtures thereof.
[0083]
The storage area contains additives such as chemical adhesives, crosslinkers, wet strength resins, bond weakeners, liquid or moisture absorbers, odor absorbers, antimicrobial agents, colorants, hardeners, and mixtures thereof. You may. Liquid or moisture absorbents include clay, silica, talc, diatomaceous earth, perlite, vermiculite, carbon, kaolin, mica, barium sulfate, aluminum silicate, sodium carbonate, calcium carbonate, other carbonates, superabsorbent polymers, Or other permeable liquid retaining agents, and mixtures thereof.
[0084]
In one embodiment, the storage area is coated over the fibers, mixed with the fibers in situ, or additionally contains superabsorbent polymers made into the fibers or particles.
[0085]
(Barrier area)
The barrier region preferably has "barrier-like" properties, which provide resistance to liquid wet passage. Barrier properties are generally measured by Test Method B (head pressure test) described below. The head value of the barrier region needs to be higher than the head value of the absorbent core and the storage region. Barrier region materials suitable for use herein should exhibit a head value of at least about 10 mbar, preferably at least about 30 mbar, more preferably at least about 50 mbar, and most preferably at least about 75 mbar. In some embodiments, a suitable barrier region has a head value from about 30 to about 100 mbar.
[0086]
Further, the barrier region should not substantially reduce the air / vapor permeability of the absorbent article. Moreover, the barrier region should have a convective air permeability of at least about 10 Darcy / mm, preferably at least about 30 Darcy / mm.
[0087]
The head value of a fibrous web increases with smaller fiber diameters, higher fiber densities, higher basis weights, or combinations thereof. Suitable fibrous webs for the barrier region generally have a basis weight of at least about 2 gsm, preferably about 5 to about 100 gsm, more preferably about 10 to about 75 gsm, and most preferably about 15 to about 55 gsm.
[0088]
The thickness of the barrier region may vary depending on the material used, desired properties, intended use, configuration, and the like. In particular, the thickness of the barrier region will determine the air / gas permeability, the absorption and / or leakage protection of the barrier absorbent structure, as well as the comfort and conformability of the absorbent article, and generally the thickness of the structure May affect similar effects. Thus, the barrier region generally has a thickness of less than about 1.5 mm, preferably less than about 1.0 mm, more preferably less than about 0.8 mm, and most preferably less than about 0.5 mm.
[0089]
It has been found that some materials that do not appreciably limit the air permeability of an absorbent article in the dry state significantly reduce the air permeability of the article when the absorbent core is filled with liquids. Therefore, when the absorbent article is in a dry state, materials suitable for use in the barrier region should allow for adequate water vapor transmission, and the air / water vapor permeability of the diaper should be comparable to a diaper without barrier region material. There is virtually no change. When the absorbent core is filled to absorb liquids released from the body, the barrier region may reduce the air / vapor permeability of the absorbent article, which may occur on the garment side of the outer cover. Reduce or eliminate some moisture.
[0090]
To provide the desired head or "barrier-like" properties, suitable materials are not required properties, but are preferably hydrophobic. Representative hydrophobic polymeric materials are generally polyolefins such as polyethylene, polypropylene, polybutylene, and copolymers thereof. Non-hydrophobic materials, such as polyamides, polyesters, polyalkylene oxides, polyvinyl alcohols, may be treated with a suitable hydrophobic agent to achieve the desired hydrophobicity. Moreover, the storage layer may be treated on at least one surface to improve its hydrophobicity and thus improve its barrier properties.
[0091]
The treatment for improving hydrophobicity may include chemical, radiation, plasma, or a combination thereof. Further, surface treatment to improve surface properties may be accomplished by coating the surface, premixing with the hydrophobic agent, or in situ mixing the hydrophobic agent coating the surface with further treatment.
[0092]
In one embodiment, the fluorocarbon treatment of the web material provides the desired hydrophobicity, such that the web exhibits the desired water resistance properties as measured, for example, by a head test. In other embodiments, fluorocarbon treatment using a plasma or similar technique provides a very thin hydrophobic coating, so that the air permeability of the treated web is not substantially changed. If desired, the treatment may be applied to only a portion of the substrate surface. These treatments may be applied to materials that are suitable for use herein as barrier areas, storage areas, outer covers, or other diaper components. Suitable substrate materials for this treatment include, but are not limited to, nonwoven webs, cellulosic webs, thermoplastic films, modified / processed films (eg, molded, perforated), and the like. Typical surface treatments using fluorocarbons are described in US Pat. No. 5,876,753, issued to Timmons et al. On Mar. 2, 1999, and Gleason on Mar. 30, 1999. U.S. Pat. No. 5,888,591 to Gleason et al .; U.S. Pat. No. 6,045,877 to Gleason et al. On Mar. 7, 1999. Published in WO 99/20504 by D'Agostino et al. Published in WO 00/14296 by D'Agostino et al. Published on March 16, 2000. However, each specification is cited by reference and incorporated herein.
[0093]
Other surface coating methods using silicone or fluorochemicals are known in the art and may be used herein. Conventional coating or surface treatment methods generally fill voids in the web, thereby reducing its air permeability.
[0094]
Coating methods for providing hydrophobicity to a substrate without reducing air permeability can be found in US Pat. No. 5,322,729 and WO 96/03501, with reference to each specification. Incorporated herein by reference.
[0095]
The barrier region may be a meltblown (MB) web; a spunbond (SB) web, especially a fine fiber spunbond web such as one having a fiber denier of about 2 or less; a meltblown and spunbond fiber, commonly known as an MS nonwoven fabric Composite web with a layer of SMS nonwoven; bonded card web; airlaid web; hydroentangled web; knit web; and fibrous webs such as, but not limited to, woven webs Material may be included. Fine denier fibrous webs are particularly suitable for use herein, for example, meltblown webs containing nanofibers.
[0096]
The melt blowing process is suitable for making fine low denier fibers, especially low denier microfiber nonwoven webs. Suitable meltblown nonwoven webs preferably have fine diameters and include fine fibers that are dispersed as uniformly as possible in the web. Such nonwoven webs provide the desired combination of high liquid resistance and high air permeability.
[0097]
In one embodiment, the barrier region is about 4 to about 80 g / m 2 , Preferably about 6 to about 70 g / m 2 , More preferably about 8 g / m 2 ~ About 50g / m 2 , Most preferably about 10 to about 30 g / m 2 A meltblown web of polypropylene fibers having a basis weight of.
[0098]
Meltblown fibers generally have an average diameter in the range of less than about 20 microns, preferably less than about 10 microns. Most commonly, meltblown fibers have an average fiber diameter in the range of 5 to 10 microns. Particularly suitable for use herein are nanofibers having an average fiber diameter in the range of less than about 500 nanometers, preferably less than about 300 nanometers, and more preferably less than about 150 nanometers. An exemplary nonwoven web made from nanofibers (having an average fiber diameter of about 10 to about 100 nanometers) is available from E-Spin Technologies (Chattanooga, TN). is there.
[0099]
Although the strength of a meltblown nonwoven web generally decreases with decreasing fiber fineness, its strength can be improved by laminating with a reinforcing scrim or other web such as a tissue, paper towel, or spunbond nonwoven web. Any conventional lamination method may be used, including adhesive bonding, heat bonding, ultrasonic bonding, calendering, needling, and combinations thereof. However, lamination methods need to be practiced well to minimize the deleterious effects of air permeability of the resulting laminate. In one embodiment, the microfiber nonwoven web may be laminated together during manufacture by meltblowing directly onto another web or reinforcing scrim.
[0100]
The fibrous barrier region may comprise a single web or multiple layers of webs having the desired properties collectively. However, when using multiple layers of web, the layers are not point bonded across the substantial surface area of their barrier area, or otherwise substantially limit the breathability of those areas. It is desirable that they be juxtaposed without being adhered in a proper manner. In one embodiment, the barrier region is not thermally point bonded or otherwise laminated to the absorbent core and / or storage region in a manner that disrupts the breathability of the article. In this regard, it may be desirable for the barrier region to be attached to other components, such as the absorbent article (absorbent core, storage region, etc.), primarily at the periphery of the barrier region. Many areas may be glued by heat, pressure, ultrasound, adhesive, or other means known in the art.
[0101]
The barrier region may contain additives such as chemical adhesives, crosslinkers, liquid or moisture absorbers, odor absorbers, antimicrobial agents, colorants, hardeners, and mixtures thereof. Liquid or moisture absorbers include clay, silica, talc, silicon earth, perlite, vermiculite, carbon, kaolin, mica, barium sulfate, aluminum sulfate, sodium carbonate, calcium carbonate, other carbonates, superabsorbent polymers, or Other permeable liquid retention agents, and mixtures thereof, include but are not limited to.
[0102]
(Components of absorbent articles)
FIG. 1 is a top plan view, partially cut away, of a diaper 20 including an absorbent barrier structure 10 of the present invention. The diaper 20 is in an unfolded state with a portion of the structure cut away to more clearly show the structure of the diaper 20. The clothing-facing surface of the diaper 20 is oriented away from the viewer.
[0103]
"Integral" absorbent article refers to absorbent articles formed from separate parts that are joined together to form a coordinated unity, which are separate operating parts, such as separate holders and / or liners. Do not need. As used herein, the term “diaper” refers to an absorbent article generally worn by infants and incontinent persons about the lower torso. "Integral" absorbent articles refer to absorbent articles formed from separate parts that are joined together to form a coordinated unity, which do not require separate operating parts. The term "disposable" is used herein to describe an absorbent article that is not generally intended to be laundered or otherwise intended to be reproduced or reused as an absorbent article (i.e., It is intended to be disposed of after a single use, preferably to be recycled, composted, or otherwise disposed of in an environmentally friendly manner.
[0104]
As shown in FIG. 1, the diaper 20 includes a liquid-permeable topsheet 24; a moisture management means 26; an absorbent core 28 disposed between at least a part of the topsheet 24 and the outer cover 22; An absorbent barrier structure disposed between the outer cover and the outer cover; a side panel; an elastic leg cuff; an elastic waist structure portion; The absorbent barrier structure 10 of the present invention is positioned proximate to the absorbent core 28 on the garment facing surface 45 of the absorbent core 28.
[0105]
The diaper 20, shown in FIG. 1, has a front waist region 36, a rear waist region 38 facing the front waist region 36, and a crotch region 37 located between the front and rear waist regions. The periphery of the diaper 20 has a longitudinal edge 50 running generally parallel to the longitudinal centerline 100 of the diaper 20 and a distal edge 52 having a longitudinal edge 50 generally parallel to the transverse centerline 110 of the diaper 20. Defined by the outer edge of the diaper 20 running there between.
[0106]
The body of the diaper 20 includes at least an absorbent core 28, a topsheet 24, and preferably, but not necessarily, a moisture management means 26. The outer cover 22 forms a chassis on which other components of the diaper 20 are added to form a unitary structure of the diaper.
[0107]
FIG. 1 shows an embodiment of a diaper 20 in which the topsheet 24 and the moisture management means 26 have generally greater length and dimensions than the absorbent core 28 and the absorbent barrier structure 10. The top sheet 24 and the moisture management means 26 may extend to the periphery of the diaper 20. In other embodiments, the absorbent barrier structure 10 may extend beyond the edge of the absorbent core 28 to the periphery of the diaper 20.
[0108]
While the components of the diaper 20 may be assembled in a variety of well-known configurations, a preferred diaper configuration is the "contractible side for disposable diapers," issued to Kenneth B. Buell on January 14, 1975. U.S. Pat. No. 3,860,003, entitled "Parts", U.S. Pat. No. 5,151,092, issued to Buell on Sep. 9, 1992, and Buell on Jun. 22, 1993. U.S. Pat. No. 5,221,274 to Roe et al., Issued Sep. 10, 1996, entitled "Absorbent with Multi-Segment Structurally Elastic-like Film Web Stretchable Waist Structure". U.S. Pat. No. 5,554,145 entitled "Articles", "Disposable Pull-On Pants" issued to Buell et al. On Oct. 29, 1996. U.S. Pat. No. 5,569,234 entitled "Zero Scrap Method for Manufacturing Side Panels for Absorbent Articles" issued to Nease et al. On December 3, 1996. U.S. Pat. No. 5,580,411 entitled "Absorptive Articles with Other Directionally Stretchable Side Panels" issued to Robles et al. On Dec. 21, 1999. No. 6,004,306, each of which is incorporated herein by reference.
[0109]
(Top sheet or body side liner)
The topsheet is compliant, soft to the touch, and non-irritating to the wearer's skin. The topsheet material is elastic and expandable in one or two directions. Further, the topsheet is fluid permeable, allowing fluids (eg, urine, menses, other body fluids) to easily pass through its thickness. Suitable topsheets can be made from a wide variety of materials, such as woven and nonwoven materials, perforated or hydraulically formed thermoplastic films, porous foams, reticulated foams, reticulated thermoplastic films and thermoplastic scrims. Suitable woven and nonwoven materials may include natural fibers such as wood or cotton fibers, synthetic fibers such as polyester, polypropylene, or polyethylene fibers, or combinations thereof.
[0110]
Preferred topsheets for use in the present invention are selected from bulky nonwoven topsheets and perforated film topsheets. Perforated film topsheets generally allow the excrement to pass through but do not absorb, reducing the tendency for fluids to return and re-wet the wearer's skin. Suitable perforated films are described in US Pat. No. 5,628,097, US Pat. No. 5,916,661, EP 1,051,958, EP 1,076,539. , Each of which is incorporated herein by reference.
[0111]
Nonwoven materials, such as those described in EP 774,242 (Palumbo), which is incorporated by reference and incorporated herein by reference, generally exhibit high gas permeability and, therefore, significant resistance to air flow. Not.
[0112]
Further, a suitable topsheet material for placing solid waste thereon may include a nonwoven fabric with holes, which is at least in a portion of the article aligned with the fecal attachment area. Suitable perforated nonwoven fabrics are described in more detail in EP 714,272 or EP 702,543, both of which are incorporated herein by reference. In other embodiments of the stool handling article, such topsheets can be combined with a stool handling member, for example, beneath such a topsheet, but are further described in these applications.
[0113]
The material forming the topsheet may be hydrophilic to facilitate fluid transport through the topsheet. As disclosed in European Patent Application No. 166,056 and U.S. Patent Application No. 07 / 794,745, filed November 19, 1991, surfactants are incorporated into polymeric materials to provide hydrophilicity to the topsheet. May be improved, both of which are incorporated by reference herein. Alternatively, the topsheet may be treated with a surfactant to render the body surface hydrophilic, as disclosed in U.S. Pat. No. 4,950,245, incorporated herein by reference.
[0114]
(Absorbent core)
The absorbent core comprises the following components: (a) optionally a first fluid distribution layer, (b) optionally a second fluid distribution layer, (c) a fluid storage layer, (d) a fibrous "dusting". And other optional components such as "layers".
[0115]
An optional first fluid distribution layer is generally located below the topsheet and is in fluid communication with the topsheet. The topsheet transfers the acquired body fluids to the first distribution layer and finally to the storage layer. This movement of the fluid through the first distribution layer occurs not only in the thickness but also along the length and width direction of the absorbent core. An optional second fluid distribution layer is generally located below and in fluid communication with the first fluid distribution layer. The second fluid distribution layer readily obtains fluid from the first distribution layer and rapidly transfers it to the underlying reservoir. Thus, the fluid capacity of the underlying reservoir may be fully utilized, especially when effluent eruptions occur.
[0116]
The fluid storage layer comprises an absorbent material, including an absorbent gelling material commonly referred to generally as a "hydrogel", "superabsorbent", "hydrocolloid" material. Absorbent gelling materials are materials that absorb such fluids upon contact with aqueous fluids, such as bodily fluids, to form a hydrogel. These absorbent gelling materials are generally capable of absorbing large amounts of aqueous bodily fluids and are capable of holding such absorbed fluids under moderate pressure. These absorbent gelling materials are generally in the form of discrete non-fibrous particles. Other shapes, such as fibers, foams, sheets, strips, or other giant structures are also suitable for use herein. Suitable absorbent gelling materials in the form of open cell foams are described in U.S. Pat. No. 3,563,243 (Lindquist), U.S. Pat. No. 4,554,297 (Dabi), U.S. Pat. No. 4,740,520 (Garvey) and US Pat. No. 5,260,345 (DesMarais et al.), All of which are incorporated herein by reference. Incorporate in the book. Improvements in these foams have been described in WO 96/21679, WO 96/21680, WO 96/21681, WO 96/21682, WO 97/07732, and Publication No. 98/00085, all of which are incorporated by reference herein.
[0117]
Absorbent gelling materials suitable for use herein may include substantially water-insoluble, slightly crosslinked, partially neutralized polymeric gelling materials. This material forms a hydrogel on contact with water. Suitable absorbent gelling materials are disclosed in US Pat. Nos. 4,654,039, 5,562,646, 5,599,335, and 5,669,894. And each of which is incorporated herein by reference.
[0118]
The superabsorbent material is preferably 30 * 10, as assessed by the disclosure of US Pat. No. 5,599,335, which is incorporated herein by reference. -7 cm 3 It has been found to be particularly suitable for use in the materials according to the invention if it exhibits a high saline flow conductivity (SFC) of more than s / g.
[0119]
Such materials can be placed in uniform mixing with the fluff pulp or, particularly when they are airlaid or nonwoven materials, a suitable open layer of porous material such as tissue and a permeable layer. Layers can be formed between them.
[0120]
A particularly suitable material is a superabsorbent / fluff mixture when placed in a uniform mixture with conventional fluff pulp at a superabsorbent concentration of 50% by weight, preferably 80% by weight, more preferably greater than 90% by weight. Superabsorbent materials as described in US Pat. No. 5,599,335 cited above. A suitable mixture is 0.1 g / cm 3 ~ 0.3cm 3 , Preferably 0.15 cm 3 ~ 0.2cm 3 May further be expressed.
[0121]
In certain embodiments, such mixtures can include means to increase the integrity of the mixture, especially in the dry state. Thus, small amounts of adhesives or other binders, such as synthetic fibers that can be heat bonded, may be added to the mixture.
[0122]
In addition to the liquid storage element of the core, the core may include other liquid handling members, such as to increase fluid acquisition or distribution.
[0123]
The fluid storage layer may include only the absorbent gelling material, or may be uniformly or non-uniformly dispersed on a suitable support, or may include only the absorbent support material. The reservoir may also include filler materials such as pearlite, diatomaceous earth, vermiculite, etc. that absorb and retain fluid and thus reduce rewet through the topsheet.
[0124]
Suitable support materials include cellulose fibers in the form of fluff, tissue, or paper. Modified cellulosic fibers (eg, cured, chemically treated, crosslinked) may also be used. Synthetic fibers may also be used. Suitable synthetic fibers include cellulose acetate, polyvinyl fluoride, polyvinylidene chloride, acrylics (such as Orlon®), polyvinyl acetate, water-insoluble polyvinyl alcohol, polyethylene, polypropylene, polyamides (nylon) (Registered trademark)), polyesters, bi- or tri-component fibers thereof, and mixtures of these materials. Preferably, the surface of the fibers is hydrophilic or has been treated to be hydrophilic.
[0125]
Generally, the storage layer comprises about 15-100% by weight of the absorbent gelling material dispersed in the support material. Preferably, the storage layer comprises from about 30 to about 95%, more preferably from about 60 to about 90%, by weight of the absorbent gelling material. The support material generally comprises about 0 to about 85%, preferably about 5 to about 70%, more preferably about 10 to about 40% by weight of the storage layer.
[0126]
An optional component for inclusion in the absorbent core is a fibrous layer located adjacent to and generally below the storage layer. The underlying fibrous layer is commonly referred to as a "dusting" layer, which is a substrate for placing the absorbent gelling material in the storage layer during the manufacture of the absorbent core. In order to provide. Further, the "dusting" layer provides some additional fluid handling capabilities, such as allowing fluid to escape quickly along the length of the absorbent core.
[0127]
The absorbent core may include any other components. For example, a reinforcing scrim may be located within each region of the absorbent core, or may be located between each region. Optionally, an odor control agent may be included in the absorbent core. Suitable odor control agents include activated carbon, zeolites, clays, silicas, and mixtures thereof. The shape and composition of the absorbent core may vary (eg, the absorbent core may have various caliber zones, hydrophilic agents, pore size gradients, superabsorbent gradients, or lower average densities, and lower average basis weight gain areas). Or may include one or more regions or structures.) However, the overall absorbent capacity of the absorbent core must be compatible with the design load and the intended use of the diaper. Further, the dimensions and absorbent capacity of the absorbent core may be varied to accommodate wearers ranging from infants to adults. Suitable absorbent cores include those disclosed in EP 1,051,958, EP 797,968, and EP 774,242, each of which is incorporated herein by reference. Incorporate in the book.
[0128]
(Outer cover)
As used herein, the term "outer cover" means a structural element located on the garment-facing surface of the absorbent article. The outer cover generally forms a chassis on which other components of the diaper are added. However, the outer cover may simply be a coating layer on the garment side of the absorbent article.
[0129]
Suitable materials for the outer cover must allow air or vapor to flow (ie, vapor permeable) but provide a barrier function for liquids (ie, liquid impermeable). The outer cover must not be a rate limiting element for the transport of gas or vapor through the absorbent article. Preferably, the outer cover is relatively open and has a structure that allows convective air or gas permeability. Suitable outer covers generally have at least about 500 g / 24 hours / m 2 , More preferably at least about 1500 g / 24 hours / m 2 , Most preferably at least about 3000 g / 24 hours / m 2 With a vapor transmission rate (MVTR) of In addition, the outer cover provides soft comfort to the skin, either by material properties or by texturing, embossing, or both on the surface.
[0130]
The outer cover may be a single layer of uniform or multiple component materials, or may be a composite of multiple layers of multiple materials. Outer covers suitable for use herein include perforated films (eg, having a plurality of shaped openings or folded capillaries), knitted webs, porous woven or nonwoven webs, foams, or these. Or a porous material such as a laminate. In one embodiment, the outer cover comprises a nonwoven web or a multi-layer nonwoven such as a spunbond / meltblown (SB) nonwoven, a spunbond / meltblown / spunbond (SBS) nonwoven.
[0131]
The outer cover or any portion thereof may be elastically extensible in one or more directions. In one embodiment, the outer cover may include a structural elastic-like film (SELF) web. SELF webs are extensible materials that exhibit an elastic-like behavior in the direction of elongation without the use of additional elastic materials, and are referred to as “Elastic-like webs” issued to Chappell et al. On May 21, 1996. It is described in more detail in U.S. Patent No. 5,518,801, entitled "Material", which is incorporated herein by reference. In alternative embodiments, the outer cover may combine an elastomeric component (eg, film, foam, strand, or a combination thereof) with a nonwoven or synthetic film.
[0132]
In other embodiments, the outer cover may be a nonwoven web configured to provide the required level of liquid impermeability. For example, a nonwoven web of spunbond or meltblown polymer fibers may be at least partially treated with a hydrophobic coating. Representative examples of the use of fluorocarbons are U.S. Patent No. 5,876,753, issued March 2, 1999 to Timmons et al., And Gleason et al., Issued March 30, 1999. U.S. Pat. No. 5,888,591 issued to Gleason et al. On Apr. 4, 2000, and U.S. Pat. No. 6,045,877 issued to Gleason et al. No. 99/20504, filed by 'Agostino) et al., Which are incorporated herein by reference.
[0133]
Optionally, the outer cover material is an absorbent and swellable material as described in US Pat. No. 5,955,187, issued to McCormack et al. Absorbable and contractile materials described in U.S. Patent Application No. 97/22604, filed by Corzani et al. On March 15, or in WO 00/68003 by Dawson et al. Absorbent and specific strainable materials may be included and these specifications are incorporated herein by reference.
[0134]
The absorbent article may include an outer cover that is at least partially separated from the absorbent core by the absorbent barrier structure of the present invention, or by an attachment means such as those well known in the art. And / or preferably joined to the absorbent core. As used herein, the term “joined” refers to a configuration in which one element is directly secured to another element by directly securing one element to another element, and one element is secured to an intermediate member; Include features in which one element is indirectly secured to another element by then securing the member to the other element.
[0135]
The outer cover is disclosed in U.S. Pat. No. 4,573,986, issued Mar. 4, 1986 to Minetola et al., And U.S. Pat. No. 3,911,173; U.S. Pat. No. 4,785,996 to Ziecker et al. On Nov. 22, 1978; and to Werenics on Jun. 27, 1989. As disclosed in U.S. Pat. No. 4,842,666, incorporated herein by reference, a single continuous layer of adhesive, an open mesh of adhesive filaments, or an array of discrete lines, spirals or dots of adhesive can be used to absorb. May be affixed to the permeable barrier structure and / or the absorbent core, each of which is incorporated herein by reference. Adhesives whose utility has been recognized are described in B. Manufactured by HB Fuller Company (St. Paul, Minn.) And sold as HL-1258. Alternatively, the attachment means may include a thermal bond, a pressure bond, an ultrasonic bond, a dynamic mechanical bond, or any other suitable adhesive means known in the art or a combination of these attachment means.
[0136]
The outer cover material should not significantly reduce the convective air permeability of the absorbent article. More importantly, depending on the combination of the absorbent barrier structure and the outer cover (hereinafter referred to as "combined structure" or "combination"), including but not limited to absorbent, barrier properties, and convective air permeability A desired balance of properties not provided is provided.
[0137]
The combined structures of the present invention are assembled to form at least about 10 Darcy / mm, preferably at least about 20 Darcy / mm, more preferably at least about 30 Darcy / mm, and most preferably at least about 50 Darcy / mm. mm of convective air permeability. Convective air permeability is particularly effective in removing vapors from the interior of the absorbent article, lowering the humidity of the local environment in the immediate vicinity of the skin, which reduces the occurrence of skin irritation and reduces skin irritation. Promotes health.
[0138]
Further, the combined structures of the present invention preferably have a weight of about 10 g / m2. 2 Or less, more preferably about 8 g / m 2 Or less, most preferably about 5 g / m 2 It has the following dynamic liquid impact value (as measured by Test Method C):
[0139]
Further, the combined structure should exhibit a head value of at least about 20 mbar, preferably at least 35 mbar, more preferably at least about 50 mbar, and most preferably at least about 75 mbar.
[0140]
In a preferred embodiment, the combined structure of the present invention exhibits the desired leak protection or barrier properties at least equal to that of an absorbent barrier structure.
[0141]
(Moisture management means)
Optionally, as shown in FIG. 3, a moisture management means 26 may be included in the absorbent article of the present invention. The moisture management means 26 may provide additional leak protection. Suitable moisture management means materials are breathable materials that allow steam to escape from the diaper 20 while preventing emissions from passing through the moisture management means 26. Exemplary materials may include composite materials such as perforated films, preferably perforated monolithic or microporous films, modified (with respect to pore structure and distribution) nonwovens or film / nonwoven laminates. .
[0142]
Suitable perforated films generally have an open surface area of at least about 1%, preferably at least about 5%, more preferably at least about 10%. In other embodiments, the open surface area may be 0.1% or more if a sufficient amount of relatively large pores are present. In addition, suitable perforated films must have an open surface area of less than 20%, thereby having a substantial effect on the leak protection properties of the article. The perforated film may be formed in a vacuum or may be hydroformed to provide macropores and / or micropores. A more detailed description of suitable perforated films is given in U.S. Patent Nos. 4,629,643, 4,609,518, 4,695,422, and 4,342,314. And U.S. Pat. No. 4,463,045, each of which is incorporated herein by reference.
[0143]
In other embodiments, the moisture management means may include different breathable and / or liquid permeable regions. For example, the moisture management means may be more breathable and / or liquid permeable in areas that do not coincide with the absorbent core. The term "breathable" as used herein refers to the diffusive transport of water vapor through a material. The moisture management means may be assembled from one or more layers and preferably includes at least one layer that is liquid impermeable, the liquid impermeable layer preferably being located proximate to the absorbent core, An area at least as large as the core is preferably covered.
[0144]
In addition, the condensation of moisture on the exterior surface of the absorbent article (i.e., the garment side) induces moisture on contact, which reduces wearer comfort and is often perceived as a performance issue of the article. Convective transport of vapor through the absorbent articles of the present invention is very effective and can result in condensation of moisture on the outer surfaces of the articles and perceived moisture problems.
[0145]
Therefore, it may be beneficial to incorporate relatively low permeability moisture management means into the articles of the present invention. A suitable low-permeability moisture management measure is about 4500 g / m 2 / 24 hours or less, preferably about 3500 g / m 2 / 24 hours or less, more preferably about 3000 g / m 2 / 24 hours or less, most preferably about 2500 g / m 2 Must have a MVTR of / 24 hours or less.
[0146]
The moisture management means may be located between the outer cover and the absorbent barrier structure of the present invention. Alternatively, the moisture management means may be located within the absorbent barrier structure between one or both of the absorbent and barrier layers.
[0147]
(Other components)
In addition, the diaper may further include a pair of fasteners 40 used to secure the diaper around the wearer's waist, as shown in FIG. Suitable fasteners include hook and loop fasteners, adhesive tape fasteners, buttons, snaps, mushroom and loop fasteners, and the like. The diaper of the present invention may also include an elasticized leg band to help secure the diaper to the wearer, to help reduce leakage from the diaper. Similarly, a pair of elasticized longitudinal extensions formed to maintain a substantially upright vertical configuration along the central portion of the diaper and act as an additional barrier to lateral flow of waste. It is also known to provide a confining flap that does.
[0148]
It is also common to include a surge management layer disposed between the topsheet and the absorbent core to help prevent fluid pooling on portions of the diaper close to the wearer's skin.
[0149]
The articles of the present invention receive pockets for receiving and containing excrement, spacers providing voids for excrement, barriers for restricting the movement of excrement in the article, and receiving excrement deposited on the diaper 20. It may also include a waste management mechanism portion, such as a containment compartment or void, and combinations thereof.
[0150]
Optionally, the absorbent article of the present invention may comprise a skin care composition, preferably on the skin-contacting surface of the article. The skin care compositions useful herein maintain and / or improve the skin under an absorbent article, or the skin condition of the skin, which is routinely or rapidly exposed to bodily discharges, moisture, irritants, etc. Turned to The skin care composition provides a protective and preferably non-occlusive function (eg, a barrier that is relatively liquid impermeable but vapor permeable), resulting in skin hyperhydration and body discharge (eg, : It is preferable to avoid exposing the skin to substances contained in urine, feces, menstrual fluids). It is also preferred that the skin care composition provides a light minimizing function and reduces skin irritation in areas where the absorbent article contacts the wearer's skin. Further, the skin care composition may contain skin care ingredients that reduce hyperhydration, reduce redness, humidify the skin, and remove or reduce skin irritants in body discharge. Provide the benefits of such skin care, directly or indirectly. The skin care composition also preferably contains an emollient that protects or improves the skin from rough, rough, wrinkled appearance or itching. Skin care compositions may contain skin soothing agents such as aloe vera, chamomile.
[0151]
Skin care compositions suitable for use in the present invention are described in co-pending US patent applications Ser. Nos. 08 / 926,532 and 08 / 926,533, filed Sep. 10, 1997, 1998, respectively. U.S. Patent Application Nos. 09 / 041,509, 09 / 041,232, 09 / 041,266, each filed on March 12, and U.S. Patent Application No. 09, filed May 2, 2000 U.S. Patent No. 5,607,760, filed March 4, 1997; U.S. Patent Application Serial No. 09 / 466,343, filed December 17, 1999, March 1997; U.S. Pat. No. 5,609,587 issued on Jun. 11, 1997; U.S. Pat. No. 5,635,191 issued Jun. 3, 1997; U.S. Pat. 5,643,588 It has been described in US Pat. No. 6,153,209, issued on November 28, 2000, cited these herein by reference incorporated herein.
[0152]
(Preparation of absorbent barrier structure)
In one embodiment, the nonwoven web and the cellulosic web forming the absorbent barrier structure are adhesively bonded using an Ato-Findley adhesive H2031F. The nonwoven web is unwound from the supply rolls and advances to a spray station where the adhesive is preheated to its molten state and sprayed onto the web substrate (using a Dynatec® spray head), and then the nonwoven The web is combined with the cellulosic web to form an absorbent barrier structure. The adhesive forms three continuous strips along the length of the advancing web.
[0153]
The strips are substantially parallel. Each strip is 22 mm wide and the outer strip is about 4 mm from the periphery of the web.
[0154]
In another embodiment, the first nonwoven web and the cellulosic web may be adhesively bonded by the method described above. The second nonwoven web is unwound from a supply roll, spray coated with an adhesive, and then bonded to the free surface of the cellulosic web. In another three-layer absorbent barrier structure, two nonwoven webs are unwound from separate supply rolls, spray coated with an adhesive, and then simultaneously bonded to opposing surfaces of the cellulosic web.
[0155]
The absorbent barrier structure may be incorporated into a disposable diaper having a general structure, such as the diaper shown in FIG. 1, according to well-known assembly processes. Generally, the absorbent barrier structure is located between the absorbent core and the outer cover. In a two-layer construction, the barrier layer is located proximate the garment facing side of the absorbent core and the absorbent layer is located proximate the outer cover. In a three-layer construction, the first barrier layer is located proximate the garment-facing side of the absorbent core and the second barrier layer is located proximate the outer cover. Other known components may be incorporated into the diaper without departing from the spirit of the present invention. In addition, techniques and methods of using these known components related to the absorbent articles of the present invention will be similarly readily appreciated by those skilled in the art.
[0156]
(Test method)
A. Air permeability
Air permeability is determined by measuring the time required for a standard amount of air to pass through a sample at a constant pressure and temperature. This test is particularly suitable for materials having relatively high permeability to gases, such as nonwovens, perforated films, and the like.
[0157]
The instrument uses a TexTest FX3300. The test method complies with ASTM D737. The test is generally performed in an experimental environment at about 22 ± 2 ° C. and a relative humidity of about 35% ± 15%. The sample must be conditioned for at least about 2 hours. Test pressure is 125 Pascal, test area is 38cm 2 It is. In this test, the instrument creates a constant and different pressure across the sample, which draws air into the sample. The speed of the air flow to the sample is in feet 3 / Min / ft 2 And converted to performance (in Darcy / mm) according to Darcy's law.
[0158]
K / d (Darcy / mm) = (V * μ) / (t * A * Δp)
Where k is the permeability per unit area of the sample and V / t is cm 3 Is the volumetric flow rate in μs / sec, μ is the viscosity of air (1.86 * 10 -5 Pa)), d is the thickness of the test substance in mm, and A is cm 2 Is the cross-sectional area of the sample at and Δp is the pressure difference in Pascal or Pa, 1 Darcy = 9.869 * 10 -9 cm 2 It is.
[0159]
Repeat three times for each sample and record the averaged result.
[0160]
B. Hydrostatic head (water head) pressure test
The property determined by this test is a measure of the material's liquid barrier properties (or liquid impermeability). In particular, this test measures the hydrostatic pressure that the material supports when a controlled level of water permeation occurs.
[0161]
A rising water column tester, TexTest hydrostatic head tester FX3000 (available from Advanced Testing Instruments, Corp., Spartanburg, South Carolina) is used. The test method is in accordance with Edana 120.1-18. For this test, pressure is applied to a defined sample portion and gradually increases until water passes through the sample.
[0162]
The test is typically performed in an experimental environment at about 73 ° F. ± 2.0 ° F. (22.8 ° C. ± 0.6 ° C.) and a relative humidity of about 50 ± 2%. The sample is clamped on top of the column fixture with a suitable gasket material (O-ring type) to prevent side leakage during testing. When an absorbent barrier structure having a layer of barrier material and a layer of storage material is the sample being tested, the sample will have the layer of barrier material facing the water column during the test. The area of water in contact with the sample is equal to the cross-sectional area of the water column, which is 28 cm 2 be equivalent to.
[0163]
Water is injected into the water column at a rate of 3 mbar / min. Thus, the sample is subjected to a steadily increasing water pressure on one surface. As water permeates at three points on the other surface of the sample, the pressure at which the third permeation occurs is recorded. If water passes through the sample immediately (ie, when the sample does not show resistance), a zero is recorded. Three samples are tested for each substance and the results are averaged.
[0164]
C. Dynamic liquid impact test
The properties determined by this method are related to the ability to withstand fluid resistance under sudden impact and relate to the leak protection provided by the absorbent structure of the present invention. In this test, a sample of the absorbent structure is placed in close proximity to a filled absorbent core analog, and the combination is subjected to an impact. The properties determined by this method are related to the actual use conditions in which the impact force is applied to the filled diaper from the standing position of the wearer (particularly the baby).
[0165]
The dynamic liquid impact test is measured with the device 9100 shown in FIG. According to this test, the absorbent core analog 9104 is placed directly on top of the energy absorbing impact pad 9103. Absorbent core analogs are available from VWR Scientific (Cleveland, Ohio) and are available from Whatman Laboratory Division, No. 1; 4 Includes four layers of filter paper. The absorbent core analog is filled with 2 grams of pseudo urine. Simulated urine is a 0.9% by weight saline solution and represents a surface energy value as conventionally determined to be 72.5 mN / m.
[0166]
The energy absorbing impact pad 9103 is a carbon black filled crosslinked rubber foam. The impact pad 9103 measures 12.7 cm x 12.7 cm (5 in x 5 in) and has a 0.1132 g / cm 3 And a thickness of 0.3125 inches. The impact pad 9103 has a durometer value of A / 30/15 according to ASTM 2240-91.
[0167]
The absorbent structure sample 9105 of the present invention includes a barrier region and a storage region arranged in a layered relationship, disposed over the absorbent core analog 9104, with the barrier layer facing down (ie, the barrier layer). Is located directly on the absorbent core analog). The sample / core analog assembly is located in the center of pad 9103.
[0168]
An absorbent material 9102 weighing approximately 0.0001 grams is placed on top of the sample 9105 to be tested. Absorbent material 9102 is available from Whatman Laboratory Division under No. Includes 4 filter papers. The absorbent material 9102 needs to be able to absorb and retain the pseudo urine which passes through the test sample 9105. The absorbent core analog 9104 and the sample 9105 need to have an area slightly larger than the impact area of the surface 9110.
[0169]
The impact arm 9108 is raised to a desired impact angle (about 30 °) to provide a desired impact energy. The impact arm 9108 is lowered and rests on the sample for 2 minutes after impact. The arm is then raised and the filter paper is removed and placed on the digital scale. The weight of the wet filter paper is then recorded in three minute code. The liquid shock transfer (LIT) value is calculated and g / m using the following equation: 2 Represented by:
LIT = [weight of wet filter paper (gram) −weight of dry filter paper (gram)] / [impact area (m 2 )]
m 2 Is the area of the absorbent core analog 9104. The impact area is 0.003848m 2 It is. Test three samples for each material and record the average result.
[0170]
D. Static liquid transfer test
The properties determined by this test relate to the fluid retention capacity (or leak protection) provided by the absorbent barrier structure of the present invention under shock and sustained pressure conditions. The properties determined by this test relate to the actual use of the wearer, who suddenly moves from a standing position to a second position (eg, sitting) and maintains the second position for an extended period of time.
[0171]
The equipment and sample equipment are the same as those of the dynamic liquid impact test described above, except that in this test the impact arm 9108 is lowered and rests on the sample for a controlled time after impact. The arm 9108 is then raised, the filter paper 9102 is removed and weighed, and the change in weight is recorded as described above. The holding times at rest are 2, 5, 8, 15, 30, and 60 minutes.
[0172]
E. FIG. Steam permeation rate
The vapor transmission rate (MVTR) determines the amount of moisture absorbed by calcium chloride in a "cup" -like container, which is covered by the test sample, where the moisture source is separated from the calcium chloride by the test sample Controlled temperature / humidity environment (40 ± 3 ° C./75±3% relative humidity). This method is applicable to thin films, multilayer laminates, and the like.
[0173]
The sample holding the cup is a cylinder with an inner diameter of 30 mm and a height of 49 mm inside from the bottom to the upper flange. A flange having a circular opening and mating with the cylinder opening can be screwed in, and a silicone rubber sealing ring with an opening matching the inner diameter of the cup fits between the upper flange and the cylinder. The test sample is placed so as to cover the cylinder opening. The sample is neatly fixed between the silicone rubber seal and the top flange of the cylinder, acting as a barrier to moisture transport.
[0174]
The equipment and samples need to be stable at the temperature of the controlled environment before testing.
[0175]
The absorbent desiccant is CaCl 2 as available from Wako Pure Chemical Industries Ltd. (Richmond, Virginia) under the product name 030-00525. 2 It is. If in a sealed bottle, it can be used directly. If lumps or excessive amounts of fines are present, they can also be sieved out. It may be dried at 200 ° C. for about 4 hours.
[0176]
CaCl 2 Is weighed (15.0 ± 0.02 g) into a glass and tapped lightly to level the surface, so that the surface is about 1 cm from the top of the glass.
[0177]
The sample is cut to about 3.2 cm x 6.25 cm, laid flat, overlapped with a seal over the opening, and the seal and top flange secured so as not to be too tight with screws. The total weight of the cup assembly is accurately recorded to four decimal places, and the assembly is placed in a constant temperature / humidity room.
[0178]
After 5 hours of exposure to the test humidity (without opening the room), the sample is removed and immediately covered tightly with a non-vapor permeable plastic film such as Saran wrap. After settling for about 30 minutes for temperature stabilization, the plastic film is removed and the mass is reweighed.
[0179]
Thereafter, the increase in humidity over 5 hours by passing through a 3 cm circular opening was determined and the result was reported as "g / m 2 The MVTR value is calculated by converting to "/ 24 hours" units. Repeat three times for each sample, average the values obtained, and round the result to a value of approximately 100.
[0180]
F. Air permeability after compression
When a material, particularly one having a relatively flexible or open structure, is subjected to compressive or sustained pressure, the material may undergo structural changes. After the applied force is removed, the material may not return completely to its original state. This residual structural change often results in changes in properties such as air permeability. This test method is a measurement of the elasticity of a sample material after being subjected to a predetermined time of compression or continuous pressure.
[0181]
The absorbent barrier structure of the present invention is incorporated into an absorbent article such as a diaper, which is often packaged in a highly compressed state and stored for such a long time. In addition, while the absorbent article is being worn, the wearer exerts a sudden impact on the article (eg, the wearer suddenly moves from a standing position to a sitting position) and then continues pressure (eg, (To maintain a sitting posture). Certain articles or structures are susceptible to change under such conditions and do not recover to their initial condition after compression or pressure is removed. Thus, the material or structure may have high air permeability when made, but perform such performance after being compressed and stored in the package or when subjected to the continuous pressure applied by the wearer. There are things you can't do.
[0182]
The sample sheet or laminate is cut into dimensions of 40 mm x 165 mm. The sample sheets are stacked and placed between two plexiglass plates. Pressure is applied over the glass plate, reducing the overall thickness of the stack of sample sheets to a controlled value. The level of compression is calculated by the following equation:
[0183]
(Equation 1)
Figure 2004512862
Where H is the overall thickness after pressure is applied to compress the sample stack;
d is the initial thickness of the sample stack;
n is the number of layers in the sample sheet,
k is the compression level.
[0184]
The stack of compressed samples is placed in a climate controlled room at 60 ° C. and 50% relative humidity for a predetermined time. Generally, testing is performed on five sample sheets or laminates, each stacked and compressed 50%. The test may be applied to any number of layers of the sample sheet or at different compression levels.
[0185]
The air permeability of the sample is determined before compression and after 24 hours of compression. The air permeability after compression is measured after a waiting time, which allows the sample to recover (taking into account that the sample may not exhibit permanent deformation and does not recover to its initial pre-compression state). It is enough time. In this test, air permeability is determined by measuring the time that a standard quantity of air passes through a test sample at a constant pressure and temperature.
[0186]
The test is performed in an environment where the temperature and humidity are controlled at 22 ± 2 ° C. and 35% ± 15% relative humidity. The test sample must be conditioned for at least 2 hours.
[0187]
Test devices such as those manufactured by Hoppe & Schneider GmbH (Heidelberg, Germany) under the name of "Textilur nach Kretschmar" are essentially arranged vertically. A bellow, the upper end of which is mounted in a fixed position, the lower end of which is releasably held in its upper position, which is loosened by an opening handle and slips to a lower position in a controlled manner; This increases the volume inside the bellows by drawing air into the test sample covering the air entry opening at the upper end of the bellows. Test sample is firmly held and 5cm 2 Or 10cm 2 The cover ring covers the air opening and allows for different sample sizes and / or different permeability ranges. 10cm 2 If a ring is used, the sample is at least 55 mm wide and 5 cm 2 The ring needs to be at least 35 mm in width. For both, the sample must have a length of about 150 mm.
[0188]
For very high permeability materials, the aperture can be further reduced with appropriate adjustments to the equipment and calculations.
[0189]
The device is equipped with a stopwatch (1/100 second) and automatically measures the time when the opening handle operates to initiate bellows sliding and the time when the lower part of the bellows reaches the lower end position.
[0190]
The air permeability k of the material is calculated according to the Darcy's law described above, where different parameters are used (due to differences in equipment mechanics). Especially for the test equipment used here, V is 1900 cm 3 And A is 4.155 cm 2 And p is 160 Pa.
[0191]
The test must be performed once for each test sample (either a single material or a sheet made from a laminate of different materials) and repeated for five samples. Record the average of at least three useful tests for each sample material or laminate.
[0192]
The average value is recorded in Darcy / mm, taking into account the unit thickness of the material.
[0193]
G. FIG. Absorption test
This test measures the absorbency of a high suction capillary of absorbent material. Capillary sorption is a fundamental property of any absorbent that governs how fluid is absorbed into the absorbent structure. High suction capillary sorption is characterized by the ability of the substance to separate fluid from competing materials.
[0194]
The porous glass frit is connected to the fluid reservoir via a fluid unobstructed cylinder, the fluid level of which is flush with the horizontal center of the porous frit structure. The sample absorbs the required fluid and records its steady state weight. Fixed height absorption experiments thus provide information on liquid wicking (g / g) in the horizontal direction.
[0195]
(Experiment preparation)
The test liquid used herein was 0.2 wt% Triton® X-100 (Sigma-Aldrich Inc.) with a surface tension of about 33 dynes / cm. (Available) aqueous solution. This test method is adapted to use water or other test liquids such as synthetic urine (with a surface tension of about 75 dynes / cm and about 55 dynes / cm).
[0196]
A porous glass frit funnel is filled with the test liquid. This frit funnel (available from VWR Scientific Products (Cleveland, Ohio)) has a volume of 350 ml and a hole of 10-15 microns, the bottom outlet of which is modified by a glass blower. With tubing capacity. A 1.40 m long Tygon tube (part no. R3603, available from VWR Scientific Products) is attached to the bottom of the funnel and filled with test liquid. The frit funnel is clamped to the stand. The Tygon tube end is attached to the frit funnel at the end of the tube several centimeters above the frit disc.
[0197]
The funnel is filled with 100 ml of the test liquid (the raised tube ends prevent the liquid from flowing out of the frit) and are covered with plastic wrap. The frit is then stored for 5 to 12 hours, allowing any air trapped in the frit holes to escape. Any observable air bubbles need to be removed from the frit or tube. Tygon tubing is placed in a glass fluid reservoir (20-25 cm in diameter) filled with test fluid. The fluid level in the center of the frit and in the reservoir area is set at the same height. Use a level to ensure that the frit surface is level.
[0198]
Between experiments, the frit funnel is covered with plastic wrap to prevent evaporation and drying of the test liquid from the frit holes, but the frit funnel is not covered during the experiment.
[0199]
If the frit is not used for several hours, it must be stored as follows: The Tygon tubing is removed from the fluid reservoir and attached to a fritted funnel at the end of the tubing, rising several centimeters above the frit disc. The funnel is filled with 100 ml of test liquid (the raised tube ends prevent the liquid from flowing out of the frit) and covered with plastic wrap.
[0200]
(Experimental procedure)
Ensure that no observable air bubbles are trapped under the frit or in the tube. A 5.40 cm diameter sample is cut using an arch punch. Weigh the sample. Separate the clamp below the frit funnel. The sample is spread evenly over the central area of the frit surface. Place an annular weight on the sample. Remove the clamp and allow the sample to absorb for 2.5 minutes. Remove the annular weight and then remove the sample from the frit. If the frit funnel needs to be lowered or tilted further to remove the sample, the frit funnel tube below the frit funnel must be unclamped before removing the sample from the frit (additional fluid may be removed during removal). To ensure that it is not absorbed by the sample). Weigh the sample. Repeat the procedure with the next sample. Repeat twice for each sample and record the net and average net siphoning obtained for each frit. Record which frit was used (flit # or other identification number). If the results of the two tests differ by more than 10% (based on higher values), check the frit and sample preparation and repeat the experiment. Calculate the absorbency (or wicking) of the liquid according to the sample as follows:
[0201]
Net siphoning g / g = (sample wet weight g−sample dry weight g) / sample dry weight g (practical example)
(Example 1)
In this example, the absorptive barrier structure of the present invention is a two-layer laminate that includes an absorbing region and a barrier region substantially overlying the barrier region. FIG. 2A schematically illustrates this embodiment, where the absorbent barrier structure 10 includes a barrier layer 12 and an absorbent layer 14. The absorbent layer is a cellulose fiber web of natural fibers commercially available as Bounty® paper towels (manufactured by Procter and Gamble Company (Cincinnati, Ohio)). is there. The web has a double structure. The total weight is about 43 gsm and the total thickness is about 0.686 mm. The barrier layer is a polypropylene spunbond / meltblown nonwoven web (manufactured by BBA Nonwovens (Simpsonville, SC) under the name MD2005) with a basis weight of about 27 gsm and a thickness of about 0 gsm. .305 mm.
[0202]
(Example 2)
In this example, the absorbent barrier structure has a three-layer structure and includes first and second barrier regions disposed on opposite sides of the absorbent region. FIG. 2B schematically illustrates this embodiment, wherein the absorbent barrier structure 10 includes two barrier layers 12 and 16 and an absorbent layer 14 between the two barrier layers. The absorbent layer is a double Bounty® paper towel. The first and second barrier layers are a meltblown (MB) polypropylene nonwoven web (manufactured under the name PP-015-FN by Gentex Corporation (Buford, Georgia)). is there. The MB nonwoven webs each have a basis weight of about 15 gsm.
[0203]
(Example 3)
In this example, the first barrier layer is an MB polypropylene nonwoven web from Jentex having a basis weight of about 10 gsm, and the second barrier layer is made from microdenier fibers having a basis weight of about 17 gsm. Absorbent barrier, except spunbond / spunbond polypropylene nonwoven web (available from FirstQuality Fibers Nonwovens (Hazelton, PA) under the name GCAS160021184) The structure has substantially the same structure as described in Example 2.
[0204]
(Example 4)
In this example, the first barrier layer is a MB nonwoven web from Jentex, having a basis weight of about 5 gsm, and the second barrier layer is a MB non-woven web from Jentex, having a basis weight of about 10 gsm. Except that it is a MB nonwoven web, the absorbent barrier structure has substantially the same structure as described in Example 2.
[0205]
(Example 5)
In this example, the first barrier layer is a MB non-woven web from Jentex, having a basis weight of about 10 gsm, and the second barrier layer is a MB non-woven web from Jentex, having a basis weight of about 5 gsm. Except that it is an MB nonwoven web, the absorbent barrier structure has substantially the same structure as described in Example 3.
[0206]
(Example 2b)
In this example, the absorbent barrier structure has substantially the same structure as described in Example 2, except that the absorbent layer is a single layer BOUNTY®.
[0207]
(Example 3b)
In this example, the absorbing barrier structure has the same structure as described in Example 3, except that the absorbing layer is a single layer bounty (BOUNTY).
[0208]
(Example 2c)
In this example, the absorbent barrier structure is substantially the same as described in Example 2, except that the absorbent layer comprises two superimposed layers of BOUNTY® With structure.
[0209]
(Comparative example)
Comparative Example 1 is a BOUNTY® towel available from Procter & Gamble Company (Cincinnati, Ohio).
[0210]
Comparative Example 2 is a molded film with folded capillaries on the surface as described in EP 934,735 and EP 934,736. Molded films are made from polyethylene and are available from Tredegar Film Products Corporation (Terre Haute, IN).
[0211]
Comparative Example 3 is a microporous film. This film is made from polyethylene with 40-45% by weight calcium carbonate filler. This film is available from Clopay Plastic Products Company (Cincinnati, Ohio).
[0212]
Comparative Example 4 is a polypropylene SS nonwoven web available from First Quality Fibers Nonwovens (Hazelton, Pa.) Under the name GCAS160021184.
[0213]
Comparative Example 5 is a polypropylene MB nonwoven web available under the name PP-015-FN from Jentex Corporation (Buford, Georgia).
[0214]
Example 6
The properties of the above examples are tested according to the test methods disclosed herein. For a three-layer construction, the first barrier layer is placed close to the absorbent core during testing. The test results are summarized in Tables 1a and 1b.
[0215]
[Table 1]
Figure 2004512862
[Table 2]
Figure 2004512862
The test results in Table 1a show that the present invention provides a unique structure with the desired balance of properties.
[0216]
The test results in Table 1b show that the comparative examples do not provide the desired balance of properties. BOUNTY® paper towels (Comparative Example 1) have excellent air permeability but poor liquid impermeability. The microporous film (Comparative Example 2) has excellent liquid impermeability but is substantially air impermeable. The nonwoven webs (Comparative Examples 3-5) are air permeable and liquid impermeable in general conditions. However, the nonwoven web becomes liquid permeable under impact and / or pressure conditions.
[0219]
(Example 7)
In this example, a three-layer absorbent barrier structure as described in Example 2 is combined with an outer cover material, which is a polypropylene having a 16 gsm SB layer and a 11.5 gsm MB layer. 2 is a SM nonwoven web. The combination structures are tested according to the test methods described herein. The test results are summarized in Table 2.
[0218]
[Table 3]
Figure 2004512862
When compared to the absorbent barrier structure of Example 2, the combined structure is more liquid impermeable and more resistant to wet passage under impact, but has lower air permeability. Overall, the combined structure also provides the desired balance of properties.
[0219]
(Example 8)
In this example, the absorbent barrier structure of Example 2 is combined with the outer cover material according to Example 7. Further, a perforated film is disposed between the second barrier layer of Example 2 and the outer cover of Example 7. The perforated film is made of polyethylene with 11.7% open area. The holes are hexagonally shaped openings. The perforated film used herein is manufactured by BP Chemicals (Wasserburg, Germany) under the trade name (HEX-B type 45109). Perforated film manufactured under the name HEX-B by Tredegar Film Products Corporation (Terre Haute, IN) is also suitable for use herein.
[0220]
The overall structure, including the absorbent barrier structure, the perforated film, and the outer cover, was tested according to the test methods described herein and compared to Example 7 without the perforated film. The results are summarized in Table 3 below.
[0221]
[Table 4]
Figure 2004512862
The open structure of the perforated film does not substantially affect the overall convective air permeability. Perforated films reduce the liquid impermeability of the entire structure, especially under impact conditions. The results show that the entire structure, including the addition of the apertured film, achieves the desired balance of properties. More importantly, the perforated film reduces diffusive MVTR throughout the structure. Thus, the unique combination of permeability provides a structure that desirably exhibits reduced moisture or condensation on the exterior surface of the structure.
[0222]
(Example 9)
In this example, the absorbent layer is a cellulose web (i.e., BOUNTY (R) towel) surface treated on both sides with a hydrophobic agent. The surface treatment method is described in WO 00/14296 (D'Agostino et al.), Which is incorporated herein by reference. The hydrophobic agent used is a fluorocarbon, i.e. perfluoromethylcyclohexane. The treated cellulosic web is disposed between the two barrier layers to form a three-layer absorbent barrier structure. Example 9a is substantially identical to Example 2 except that the treated BOUNTY (R) is used as the absorbent layer instead of the untreated BOUNTY (R). It has the same structure. Table 4 below shows the properties of this example compared to the example using the untreated web.
[0223]
[Table 5]
Figure 2004512862
The results show that while the air permeability is maintained, the hydrophobic treatment significantly increases the liquid impermeability.
[0224]
(Example 10)
In this example, Example 3 and Comparative Example 2 are tested according to Test Method G (air permeability after compression). The results are summarized in Table 5 below.
[0225]
[Table 6]
Figure 2004512862
Test results show that as a result of the compression, the air permeability of Example 3 of the absorbent barrier structure of the present invention has not substantially changed. In contrast, materials such as Comparative Example 2 have a significant loss of air permeability due to structural changes under compression and the inability to recover to the original structure.
[0226]
While particular embodiments of the present invention have been described, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a top plan view, partially cut away, of an absorbent article containing the absorbent barrier structure of the present invention.
FIG. 2A is a cross-sectional view of an absorbent barrier structure of the present invention having a barrier layer and a storage layer.
FIG. 2B is a cross-sectional view of an absorbent barrier structure of the present invention having a storage layer disposed between two barrier layers.
FIG. 3A is a cross-sectional view of an alternative embodiment of the absorbent barrier structure of FIG. 2A.
FIG. 3B is a cross-sectional view of an alternative embodiment of the absorbent barrier structure of FIG. 2A.
FIG. 3C is a cross-sectional view of an alternative embodiment of the absorbent barrier structure of FIG. 2A.
FIG. 3D is a cross-sectional view of an alternative embodiment of the absorbent barrier structure of FIG. 2A.
FIG. 4A is a top plan view of an absorbent barrier structure of the present invention having a barrier region and a reservoir region in a side-by-side arrangement.
FIG. 4B is a top plan view of an alternative arrangement of the absorbent barrier structure of the present invention.
FIG. 5 is a schematic diagram of a dynamic liquid impact tester.

Claims (20)

吸収性障壁構造体、及び吸収性コアを備えた吸収性物品であって、前記吸収性障壁構造体は、
少なくとも10ミリバール、好ましくは少なくとも30ミリバール、より好ましくは少なくとも50ミリバ−ル、最も好ましくは少なくとも75ミリバールの水頭値と、
少なくとも10ダルシー/mm(Darcy/mm)、好ましくは少なくとも30ダルシー/mm、最も好ましくは少なくとも50ダルシー/mmの対流的空気透過性と、
10g/m未満、より好ましくは6.5g/m未満の動的液体衝撃値とを有する、吸収性物品。
An absorbent barrier structure, and an absorbent article including an absorbent core, wherein the absorbent barrier structure includes:
A head value of at least 10 mbar, preferably at least 30 mbar, more preferably at least 50 mbar, most preferably at least 75 mbar;
A convective air permeability of at least 10 Darcy / mm, preferably at least 30 Darcy / mm, most preferably at least 50 Darcy / mm;
Less than 10 g / m 2, more preferably has a dynamic liquid impact value of less than 6.5 g / m 2, the absorbent article.
トップシート、吸収性コア、吸収性障壁構造体、及び外側カバーを備えた吸収性物品であって、
該吸収性コアは該トップシートと該外側カバーの間に配置され、
該吸収性障壁構造体は該吸収性コアと該外側カバーの間に配置され、
該吸収性障壁構造体と該外側カバーの組み合わせが、
少なくとも10ミリバール、好ましくは少なくとも30ミリバール、より好ましくは少なくとも50ミリバール、最も好ましくは少なくとも75ミリバールの水頭値と、
少なくとも10ダルシー/mm、好ましくは少なくとも30ダルシー/mm、最も好ましくは少なくとも50ダルシー/mmの対流的空気透過性と、
10g/m未満、より好ましくは6.5g/m未満の動的液体衝撃値と
を有する、吸収性物品。
An absorbent article comprising a topsheet, an absorbent core, an absorbent barrier structure, and an outer cover,
The absorbent core is disposed between the topsheet and the outer cover;
The absorbent barrier structure is disposed between the absorbent core and the outer cover;
A combination of the absorbent barrier structure and the outer cover,
A head value of at least 10 mbar, preferably at least 30 mbar, more preferably at least 50 mbar, most preferably at least 75 mbar;
A convective air permeability of at least 10 Darcy / mm, preferably at least 30 Darcy / mm, most preferably at least 50 Darcy / mm;
Less than 10 g / m 2, more preferably has a dynamic liquid impact value of less than 6.5 g / m 2, the absorbent article.
前記吸収性障壁構造体が、少なくとも1g/g、好ましくは5〜50g/g、より好ましくは10〜30g/gの吸収性を持つ、請求項1又は2に記載の吸収性物品。The absorbent article according to claim 1 or 2, wherein the absorbent barrier structure has an absorbency of at least 1 g / g, preferably 5 to 50 g / g, more preferably 10 to 30 g / g. 前記吸収性障壁構造体が、衝撃後2分で6.5g/m未満、及び衝撃後15分で13g/m未満の静的液体伝達値(static liquid transmission value)を持つ、請求項1〜3のいずれか一項に記載の吸収性物品。Said absorbent barrier structure has less than 6.5 g / m 2 in 2 minutes after impact, and 13 g / m 2 less than the static liquid transfer value at 15 minutes after the shock (static liquid transmission value), according to claim 1 The absorbent article according to any one of claims 1 to 3. 前記吸収性障壁構造体が、貯蔵領域、前記吸収性コアと該貯臓領域の間に少なくとも部分的に配置される障壁領域、及び任意選択的に該貯蔵領域と前記外側カバーの間に少なくとも部分的に配置される第二障壁領域を備えた、請求項1〜4のいずれか一項に記載の吸収性物品。The absorbent barrier structure comprises a storage region, a barrier region at least partially disposed between the absorbent core and the storage region, and optionally at least a portion between the storage region and the outer cover. The absorbent article according to any one of claims 1 to 4, comprising a second barrier region arranged in a random manner. 前記貯蔵領域が、吸収性コアのそれよりも少なくとも20%、好ましくは少なくとも30%少ない吸収性を持ち、前記障壁領域の水頭値が、前記貯蔵領域の水頭値及び該吸収性コアの水頭値より高い、請求項1〜5のいずれか一項に記載の吸収性物品。The storage area has an absorbency at least 20%, preferably at least 30% less than that of the absorbent core, wherein the head of the barrier area is lower than the head of the storage area and the head of the absorbent core. The absorbent article according to any one of claims 1 to 5, which is high. 前記障壁領域の水頭値が、少なくとも10ミリバール、好ましくは少なくとも30ミリバール、より好ましくは少なくとも50ミリバール、最も好ましくは少なくとも75ミリバールである、請求項1〜6のいずれか一項に記載の吸収性物品。An absorbent article according to any of the preceding claims, wherein the head value of the barrier region is at least 10 mbar, preferably at least 30 mbar, more preferably at least 50 mbar, most preferably at least 75 mbar. . 前記吸収性障壁構造体と前記外側カバーの間、又は前記貯蔵領域と障壁領域の一つの間に配置され、4500g/m/24時間以下のMVTRを有する湿気管理手段を備えた、請求項1〜7のいずれか一項に記載の吸収性物品。 2. A moisture management means disposed between the absorbent barrier structure and the outer cover, or between the storage area and one of the barrier areas, having a MVTR of 4500 g / m < 2 > / 24 hours or less. The absorbent article according to any one of claims 7 to 7. 前記貯蔵領域がセルロースウェブであり、前記障壁領域が不織布ウェブであり、前記外側カバーが不織布ウェブ、孔あきフィルム、又はその積層体であり、前記湿気管理手段が20%以下の開放表面積を有する孔あきフィルムである、請求項1〜8のいずれか一項に記載の吸収性物品。The storage area is a cellulosic web, the barrier area is a nonwoven web, the outer cover is a nonwoven web, a perforated film, or a laminate thereof, and the moisture management means has an open surface area of 20% or less. The absorbent article according to any one of claims 1 to 8, which is a perforated film. 前記貯蔵領域が、合成繊維、化学接着剤、架橋剤、接着弱化剤、湿潤強度樹脂、液体又は湿気吸収剤、におい吸収剤、抗菌剤、着色剤、硬化剤、及びそれらの混合物から成る群より選択される添加物をさらに含む、請求項1〜9のいずれか一項に記載の吸収性物品。Wherein the storage area is from the group consisting of synthetic fibers, chemical adhesives, crosslinkers, bond weakeners, wet strength resins, liquid or moisture absorbers, odor absorbers, antimicrobial agents, colorants, curing agents, and mixtures thereof. The absorbent article according to any one of claims 1 to 9, further comprising a selected additive. 前記貯蔵領域又は前記障壁領域の少なくとも一つの表面が、好ましくは過フッ化炭化水素である疎水剤で処理される、請求項1〜10のいずれか一項に記載の吸収性物品。An absorbent article according to any of the preceding claims, wherein at least one surface of the storage area or the barrier area is treated with a hydrophobic agent, preferably a fluorocarbon. 障壁構造体、及び吸収性コアとを備えた吸収性物品であって、前記障壁構造体は、
10ダルシー/mm(Darcy/mm)より大きい、好ましくは少なくとも30ダルシー/mm、最も好ましくは少なくとも50ダルシー/mmの対流的空気透過性と、
10g/m未満、より好ましくは6.5g/m未満の動的液体衝撃値と、
35%以下、好ましくは25%以下、及び最も好ましくは15%以下の圧縮後の空気透過性の減少とを有する、吸収性物品。
A barrier structure, and an absorbent article comprising an absorbent core, wherein the barrier structure comprises:
A convective air permeability of greater than 10 Darcy / mm, preferably at least 30 Darcy / mm, most preferably at least 50 Darcy / mm;
A dynamic liquid impact value of less than 10 g / m 2 , more preferably less than 6.5 g / m 2 ;
An absorbent article having a reduced air permeability after compression of 35% or less, preferably 25% or less, and most preferably 15% or less.
トップシート、吸収性コア、障壁構造体、及び外側カバーを備えた吸収性物品であって、
該吸収性コアが該トップシートと該外側カバーの間に配置され、
該障壁構造体が該吸収性コアと外側カバーの間に配置され、
該障壁構造体と該外側カバーの組み合わせが、
少なくとも10ダルシー/mm(Darcy/mm)、好ましくは少なくとも30ダルシー/mm、最も好ましくは少なくとも50ダルシー/mmの対流的空気透過性と、
10g/m未満、より好ましくは6.5g/m未満の動的液体衝撃値と、
35%以下、好ましくは25%以下、最も好ましくは15%以下の圧縮後の空気透過性の減少とを有する、吸収性物品。
An absorbent article comprising a topsheet, an absorbent core, a barrier structure, and an outer cover,
The absorbent core is disposed between the topsheet and the outer cover;
The barrier structure is disposed between the absorbent core and an outer cover;
A combination of the barrier structure and the outer cover,
A convective air permeability of at least 10 Darcy / mm, preferably at least 30 Darcy / mm, most preferably at least 50 Darcy / mm;
A dynamic liquid impact value of less than 10 g / m 2 , more preferably less than 6.5 g / m 2 ;
An absorbent article having a reduced air permeability after compression of 35% or less, preferably 25% or less, most preferably 15% or less.
前記障壁構造体が、少なくとも10ミリバール、好ましくは少なくとも30ミリバール、より好ましくは少なくとも50ミリバール、最も好ましくは少なくとも75ミリバールの水頭値を持つ、請求項12又は13に記載の吸収性物品。Absorbent article according to claim 12 or 13, wherein the barrier structure has a head value of at least 10 mbar, preferably at least 30 mbar, more preferably at least 50 mbar, most preferably at least 75 mbar. 前記障壁構造体が、貯蔵領域、前記吸収性コアに少なくとも部分的に近接して配置される障壁領域、及び任意選択的に少なくとも部分的に該貯蔵領域と前記外側カバーの間に配置される第二障壁領域を備えた、請求項12〜14のいずれか一項に記載の吸収性物品。A barrier region, wherein the barrier structure is disposed at least partially proximate to the absorbent core, and optionally at least partially disposed between the storage region and the outer cover. The absorbent article according to any one of claims 12 to 14, comprising a two-barrier region. 前記貯蔵領域が、吸収性コアのそれよりも少なくとも20%少ない吸収性を持ち、前記障壁領域が、前記貯蔵領域の水頭値及び該吸収性コアの水頭値より高い水頭値を持つ、請求項12〜15のいずれか一項に記載の吸収性物品。13. The storage area having an absorbency at least 20% less than that of an absorbent core, and the barrier area having a head value of the storage area and a head value higher than that of the absorbent core. The absorbent article according to any one of claims 15 to 15. 前記吸収性障壁構造体と外側カバーの間、又は貯蔵領域と障壁領域の一つの間に配置され、4500g/m/24時間以下のMVTRを有する湿気管理手段をさらに備えた、請求項12〜16までのいずれか一項に記載の吸収性物品。13. The moisture management means further disposed between the absorbent barrier structure and the outer cover or between the storage area and one of the barrier areas and having an MVTR of 4500 g / m < 2 > / 24 hours or less. An absorbent article according to any one of the preceding items. 前記貯蔵領域が少なくとも70重量%のセルロース繊維を持つセルロースウェブであり、前記障壁領域が不織布ウェブ、前記外側カバーが不織布ウェブ、孔あきフィルム、又はその積層体であり、前記湿気管理手段が20%以下の開放表面積を有する有孔フィルムである、請求項12〜17のいずれか一項に記載の吸収性物品。The storage region is a cellulosic web having at least 70% by weight cellulosic fibers, the barrier region is a nonwoven web, the outer cover is a nonwoven web, a perforated film, or a laminate thereof, and the moisture management means is 20%. The absorbent article according to any one of claims 12 to 17, which is a perforated film having the following open surface area. 前記貯蔵領域が、合成繊維、化学接着剤、架橋剤、結合弱化剤、湿潤強度樹脂、液体又は湿気吸収剤、におい吸収剤、抗菌剤、着色剤、硬化剤、及びそれらの混合物から成る群より選択される添加物をさらに含む、請求項12〜18のいずれか一項に記載の吸収性物品。Wherein the storage area is from the group consisting of synthetic fibers, chemical adhesives, crosslinkers, bond weakeners, wet strength resins, liquid or moisture absorbers, odor absorbers, antimicrobial agents, colorants, hardeners, and mixtures thereof. 19. The absorbent article according to any one of claims 12 to 18, further comprising a selected additive. 貯蔵領域又は障壁領域の少なくとも一つの表面が、好ましくは過フッ化炭化水素である疎水剤で処理される、請求項12〜19のいずれか一項に記載の吸収性物品。20. An absorbent article according to any one of claims 12 to 19, wherein at least one surface of the storage area or barrier area is treated with a hydrophobic agent, preferably a fluorocarbon.
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