JP2005516129A - 帯電粒子を用いる材料の親水性化方法 - Google Patents

Abstract

硬質及び軟質面を有する材料を親水性にする又はより親水性にする方法を開示する。本方法は、高エネルギー処理、及び帯電粒子及び／又は離散電荷をもつ１以上の親水性ポリマー材料をかかる材料に適用することによって、かかる材料を親水性化することを含む。

Description

本発明は、硬質及び軟質面を有する材料を親水性化する又は材料の親水性を増大させる方法に関し、より詳細には高エネルギー処理、並びに帯電粒子及び／又は離散電荷をもつ１以上の親水性ポリマー材料をかかる硬質又は軟質面材料に適用することによって、かかる材料を親水性化する又は親水性を増大させる方法に関する。

硬質面材料としては、金属、ガラス、木材、石材、繊維ガラス、プラスチック、及び食器が挙げられるが、これらに限定されない。

軟質面材料としては、布地、衣類、織物、及び被膜を挙げることができるが、これらに限定されない。特定の実施形態において、軟質面材料は１以上の構造成分を含んでいてもよく、構造成分としては繊維、ヤーン（yarn）、又はその他の種類の構造成分を挙げることができるが、これらに限定されない。繊維は、これらに限定されないが、不織布及び織られた又は編まれた織物布地を含む多数の構造体に形成され得る。

不織材料は多くの種類の製品に広範に使用され、その製品には使い捨て吸収性物品、例えばおむつ、成人用失禁製品、及び婦人用衛生製品が挙げられるが、これらに限定されない。

合成繊維から作られる多くの不織材料は疎水性である。このような不織材料を親水性になるように変性するのが望ましいことが多い。このような不織材料を親水性化しようとする方法には、界面活性剤の使用が含まれる。高エネルギー表面処理も、不織材料を親水性化しようとするのに使用されている。

界面活性剤に関連する一般的な制約は、処理された材料が液体と接触する場合に、界面活性剤が処理された材料から洗い流されてしまう傾向をもつことである。このことにより、界面活性剤で処理された不織材料において、体液のような液体の度重なる排出にさらされる使い捨て吸収性物品のような物品に使用される場合に、その有効性が低減することがある。大部分の高エネルギー表面処理に関連する一般的な制約とは、特に熱可塑性表面上における耐久性である。様々な高エネルギー表面処理によって熱可塑性表面に付与された部分的又は全体的な電荷は、放散する傾向にある。繊維から成る材料の高エネルギー表面処理に関連する技術的な制約は、通常は同じ材料の被膜、これに限るものではないが特に非穿孔被膜に関する技術的制約よりも大きい。

背景技術の特許発行物には：米国特許第５，６１８，６２２号；米国特許第５，８０７，６３６号；米国特許第５，８１４，５６７号；米国特許第５，９２２，１６１号；米国特許第５，９４５，１７５号；米国特許第６，０６０，４１０号；米国特許第６，２１７，６８７号；ＥＰ特許１２５１３Ａ１；日本特許ＪＰ５５１３３９５９Ａ２；日本特許ＪＰ５７１４９３６３Ａ２；日本特許ＪＰ０１１４１７３６Ａ２；日本特許ＪＰ０５１６３６５５Ａ２；日本特許ＪＰ０７０４０５１４Ａ２；日本特許ＪＰ０７２３３２６９；日本特許ＪＰ９２７２２５８；日本特許ＪＰ１００２９６６０Ａ２；日本特許ＪＰ２０００２３９９６３Ａ２；日本特許ＪＰ２００１２７００２３Ａ２；及びＰＣＴ国際公開特許ＷＯ９３／１２９３１Ａ１；国際公開９７／０２３１０号；及び国際公開０１／２９１１８Ａ１号が含まれる。

前述の背景技術の特許刊行物の１つ、米国特許第５，９４５，１７５号は、多孔質疎水性ポリマー基材のための耐久性の親水性コーティングを対象とする。この発行物には、疎水性ポリマーから成る疎水性ポリマー材料を親水性ポリマー材料で実質的に均一にコーティングすることが記載されている。疎水性ポリマー基材をコーティングする親水性ポリマー材料は、多糖類又は変性多糖類を含む溶液であってもよい。多孔質基材の少なくとも一部は、「反応種の場」にさらされて、次いで親水性ポリマー材料で処理される。多糖類分散液及び溶液は、通常は粘稠でべたついた材料であり、非常にゆっくり乾燥するゲルであることが多い。この発行物には、親水性ポリマー材料を含有する水溶液にコロナ処理された布地を浸漬及び含浸させ、布地をオーブンで約３０分間乾燥させるか、又は特定の別の方法を用いることによって布地を乾燥させることが開示されている。

粘稠でべたついた材料を不織材料に適用し、その不織材料をオーブンで３０分間乾燥させる必要がある方法は、おむつ、成人用失禁製品、及び婦人用衛生製品のような不織布又は使い捨て吸収性物品を製造するのに使用される種類の高速製造ラインに使用するには適していない。

そのため、これに限定されないがポリオレフィン不織材料を含む材料を親水性化する、又はその材料の親水性を増大させる方法を提供する必要がある。

本発明は、硬質及び軟質面を有する材料を親水性化する又は材料の親水性を増大させる方法に関し、より詳細には高エネルギー処理、並びに帯電粒子及び／又は離散電荷をもつ１以上親水性ポリマーをかかる硬質又は軟質面材料に適用することによって、かかる材料を親水性化する又はかかる材料の親水性を増大させる方法に関する。離散電荷をもつ親水性ポリマーはまた、本明細書において「離散電荷をもつ親水性ポリマー材料」と呼ばれる場合がある。帯電粒子及び離散電荷をもつ親水性ポリマーはまた、本明細書において「帯電材料」又は「帯電種」と呼ばれる場合がある。

本発明には、多数の非限定的な実施形態がある。本発明の「実施形態」として単に記載されているだけの場合でも、本発明の範囲を制限するものとして本明細書で明確に記載されていない限り、すべての実施形態は非限定的なものとする（即ち、これらに加えて、他の実施形態が存在し得る）。

１つの非限定的な実施形態において、本方法は：
（ａ）少なくともいくつかの疎水性又は境界親水性成分から成る材料を提供する工程と；
（ｂ）前記材料に高エネルギー表面処理を適用して処理された材料を形成する工程と；
（ｃ）複数の帯電粒子及び／又は離散電荷をもつ１以上の親水性ポリマーを前記処理された材料に適用する工程とを含む。

工程（ｂ）において適用される高エネルギー表面処理は、これらに限定されないが、コロナ放電処理、プラズマ処理、紫外線、イオンビーム処理、及び電子ビーム処理を含む好適な処理のいずれかを含むことができる。いくつかの実施形態では、まず始めにいずれかの処理を行い、続いて別の処理を行うように連続的に帯電粒子及び／又は親水性ポリマーを適用してもよい。別の実施形態では、帯電粒子及び／又は離散電荷をもつ親水性ポリマーを、高エネルギー表面処理と同時に適用できる。いくつかの実施形態では、高エネルギー表面処理を省略し、そのような処理を任意とすることも可能である。

様々な実施形態において本明細書に記載される方法は、処理される材料を調製する方法の多数の異なる段階で行うことができる。例えばその方法を次の段階で行うことができる：不織布、織られた又は編まれた織物布地のような構造体に形成する前の構造成分（例えば、繊維など）の段階；完全な構造体（例えば、硬質面、被膜、不織布、織られた又は編まれた織物布地）の段階；構造体を製品に組み込むプロセスの間（例えば、おむつ、成人用失禁製品、及び婦人用衛生製品のような使い捨て吸収性物品を製造するのに使用される種類の製造ライン）；又は前記構造体を含有する物品（例えば、おむつなど）の段階。

帯電粒子及び／又は離散電荷をもつ１以上の親水性ポリマーは、粘稠及び／又はべたつく必要はない。いくつかの非限定的な実施形態、例えばおむつ、成人用失禁製品、及び婦人用衛生製品のような使い捨て吸収性物品を製造するのに使用される種類の高速製造ラインでの使用に適したものでは、本方法は３０分未満で行うことができる。いくつかの実施形態では、本方法はほんの数秒で行うことができる。

本発明はまた、これらの方法を実行するのに使用される組成物、並びにこれらの方法で材料を処理することによって作り出される物品に関する。

本明細書は、本発明を特定して指し示し明白に請求する特許請求の範囲で結論とするが、添付図面と共になされる以下の記述により、本発明は更に良く理解されると考える。

本発明は、材料を親水性化する方法又は材料の親水性を増大させる方法に関する。材料は硬質又は軟質面材料を含んでいてもよい。本発明はまた、これらの方法を実行するのに使用される組成物、並びにこれらの方法で材料を処理することによって作り出される物品に関する。

硬質面材料としては、金属、ガラス、木材、石材、繊維ガラス、プラスチック、及び食器が挙げられるが、これらに限定されない。

軟質面材料としては、布地、衣類、織物、及び被膜を挙げることができるが、これらに限定されない。特定の実施形態では、軟質面材料は１以上の構造成分を含んでいてもよく、構造成分としては繊維、ヤーン、又はその他の種類の構造成分を挙げることができるが、これらに限定されない。繊維は、これらに限定されないが不織布及び織られた又は編まれた織物布地を含む多数の構造体に形成され得る。

繊維は、天然材料、人工材料、又はこれらの組み合わせで構成できる。天然繊維としては、羊毛、絹、毛皮、及び毛髪のような動物繊維、セルロース、綿、亜麻、リネン、及び麻のような植物繊維、並びにある種の天然鉱物繊維が挙げられるが、これらに限定されない。合成繊維は、天然繊維由来であることがきる。天然繊維由来の合成繊維の例には、レーヨン及びリオセルが挙げられるが、これらに限定されない。合成繊維はまた、他の天然源又は鉱物源に由来することもできる。天然繊維以外の天然源由来の合成繊維の例としては、デンプンのような特定の多糖類が挙げられるが、これらに限定されない。鉱物源由来の繊維の例としては、ポリプロピレン及びポリエチレン繊維のようなポリオレフィン繊維が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの合成繊維は、熱可塑性又は熱硬化性材料である材料から構成されることができる。合成繊維樹脂は、ホモポリマー、コポリマー、ポリマーブレンド、又はこれらの組み合わせであることができる。一般的な合成繊維樹脂には、ナイロン（ポリアミド）、アクリル（ポリアクリロニトリル）、アラミド（芳香族ポリアミド）、ポリオレフィン（ポリエチレン及びポリプロピレン）、ポリエステル、ブタジエン−スチレンブロックコポリマー、天然ゴム、ラテックス、及びスパンデックス（ポリウレタン）が挙げられるが、これらに限定されない。繊維はまた、これらに限定されないが二成分繊維を含む多成分繊維であることができる。

不織材料は、通常は繊維をウェブの形態に製造した布地の一種である。不織ウェブについては、バトラー（Butler）Ｉ、バトラ（Batra）ＳＫら、不織布ハンドブック（Nonwovens Fabrics Handbook）、不織布産業協会（Association of the Nonwoven Fabrics Industry）（１９９９年）、並びにボーン（Vaughn）ＥＡ、不織布選集及び技術参考資料（Nonwoven Fabric Sampler and Technology Reference）、不織布産業協会（Association of the Nonwoven Fabrics Industry）に記載されている。

不織ウェブは、繊維及びウェブがほぼ同時に形成される間に直接押出成形法によって形成することができ、又は明確に繊維形成の後の時点でウェブに繊維を載置できる予備形成繊維方法（レイイング（laying）方法）によって形成することもできる。直接押出成形方法の例には、通常は層を形成する、スパンボンド法、メルトブロー法、溶媒紡糸法、電界紡糸法、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。レイイング法の例には、湿式レイイング及び乾式レイイングが挙げられる。乾式レイイング法の例には、通常は層を形成する、エアレイイング、カーディング、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。前述の方法を組み合わせると、一般にハイブリッド又は複合体と呼ばれる不織布が生成される。組み合わせの例には、通常は層状に、スパンボンド−メルトブロー−スパンボンド（ＳＭＳ）、スパンボンド−カーディング（ＳＣ）、スパンボンド−エアレイド（ＳＡ）、メルトブロー−エアレイド（ＭＡ）、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。直接押出成形を含む組み合わせは、直接押出成形法とほぼ同時点で（例えば、ＳＡ及びＭＡのスピンフォーム及びコフォーム）、又はその後の時点で組み合わせることができる。前述の例では、各方法によって一層以上の個々の層を形成することができる。例えば、ＳＭＳは、三層の「ｓｍｓ」ウェブ、五層「ｓｓｍｍｓ」ウェブ、又はこれらの妥当な任意の変形形態を意味することができ、小文字は個々の層を表し、大文字は類似の隣接層をまとめて表している。

多くの不織ウェブにおいて大部分の繊維は、通常は１以上の他の繊維の少なくとも一部に対してある程度の相対角度で配向する。２以上の繊維接触点は接合部と呼ばれる。接合部は、ある程度の相対角度で互いに隣接又は重なり合うことができる。不織ウェブ中の繊維は、通常はいくつかの接合部で１以上の隣接繊維に接合している。これには、各層内での繊維接合、及び一層より多くの層があるときの層間での繊維接合が含まれる。繊維を接合する共通の方法としては、機械交絡、化学結合、又は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。繊維接合方法の例としては、熱結合、圧力結合、超音波結合、溶媒結合、ステッチ結合、ニードルパンチング、及び湿式交絡が挙げられるが、これらに限定されない。接合方法は、任意に中間材料を含むことができる。任意の中間材料の例としては、結合繊維のような結合剤、溶媒、及び糸が挙げられるが、これらに限定されない。

繊維及び不織ウェブには、形成後に追加処理を実施することができる。不織ウェブについては、一般に繊維を合わせて接合した後で追加処理を行う（後処理）。追加処理の例としては、機械的応力、化学添加物、又は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。化学添加物による手法は、当該技術分野において周知である。化学添加物は、個々の繊維の一部分の周りもしくは全体の周り、又はウェブの片側もしくは両側に様々な技術によって適用することができ、その技術の多くが様々な時間枠にわたって化学添加物を繊維もしくはウェブの一部分、すべての繊維、又はウェブ全体に適用できる。化学物質は、固相、液相、気相から、又はこれらに限定されないが照射、照射による酸化、もしくはプラズマ処理を含む高エネルギー表面処理の結果として、添加することができる。また、高エネルギー表面処理を用いて、繊維表面上又は繊維表面付近での材料の化学変化を促進することもできる。高エネルギー表面処理の例としては、コロナ放電処理、プラズマ処理、紫外線処理、イオンビーム処理、電子ビーム処理、及びパルス状レーザを含むある種のレーザ処理が挙げられるが、これらに限定されない。ある種の高エネルギー表面処理の結果として生じる繊維表面上又は繊維表面付近の添加物又は化学物質の変化としては、表面付近の大気中酸素からのオゾンの形成、表面上でのフリーラジカル、電子、他の部分的もしくは全体的な帯電群の構築、及び表面内での候補である巨大分子の架橋が挙げられるが、これらに限定されない。

繊維を含む材料の高エネルギー表面処理に関連する制約は、通常は同じ材料の被膜、これに限るものではないが特に非穿孔被膜、に関する制約より大きい。特定の理論に拘泥するものではないが、重要な差異は表面の幾何学形状である。被膜は、ナノ領域レベルでは三次元的なトポグラフィーを有するが、高エネルギー表面処理の目的では、繊維に比べより大きいスケールではほぼ二次元又は平面とみなすことができる（長さ及び幅が厚さよりも顕著に大きく、厚さは縁部でしか有意でない）。繊維性布地を含めた繊維の三次元幾何学形状では、厚さ寸法が被膜の場合よりも有意である。多くの被膜と比較すると、複数の繊維は複数の横断面の、即ちｚ方向の縁部を作り出し、それが表面積を構成する。更に、ほとんどの布地は、布地の両側にある複数の最外繊維縁部にわたって描くことのできる仮想的な巨視的平面に隣接していない繊維表面を有する。実際、隣接していない繊維表面部分は、隠れた領域とみなされることが多い。高エネルギー表面処理、又は高エネルギー表面処理によって形成された結果の群を、妥当な時間枠内で隠れた領域に部分的又は全体的に行き渡らせるように適用することが、ほとんどの繊維性布地に関連する制約である。この種類の制約はシャドーイング（shadowing）と呼ばれる場合がある。対照的に、表面積及びナノ領域のトポグラフィーが繊維性表面積と同等である、繊維性布地と同じ材料で構成された非穿孔被膜のような一般的な被膜には、隠れた領域がほとんどない。同等の分量の高エネルギー表面処理に曝露されると、繊維性布地に比べ、被膜の表面積のより大きな部分が曝露される。これが、通常は布地中の繊維表面よりも平均して高い電荷密度を被膜表面に生じる。電荷が離散する場合も、繊維性布地の制約は依然として残る。繊維性布地は大きな表面積を有しており、始めは外側の繊維表面上に主に位置する電荷を、その表面積全体にわたって離散する。

不織ウェブは、普通は他の不織ウェブ又は被膜と接合されて、複合不織ウェブを形成する。このようなウェブは、前述のようにして接合することができ、普通は不織積層体と呼ばれる。不織積層体の非限定的な例は、不織布を微小多孔質被膜のような被膜に接合する、おむつのバックシートのような使い捨て吸収性製品のバックシートである。不織積層体の様々な層の長さ、幅、材料などを変更すれば複合不織ウェブが得られる。個々の断片、通常は最終製品片に切断される前の使い捨て吸収性製品ウェブが、不織積層体ウェブ及び通常は複合不織ウェブの例である。本発明の目的上、不織布を含む全てのウェブは不織布であるとみなされる。これには、不織ウェブ、複合不織ウェブ、不織積層体、及び複合不織ウェブが挙げられるが、これらに限定されない。

疎水性又は境界親水性の軟質面には、疎水性又は境界親水性の構造成分を含む、編物材料、織物材料、及び不織材料のような織物材料が挙げられるが、これらに限定されない。編まれた材料、織られた材料、又は不織材料の構造成分は、ヤーン、ストランド、繊維、縫糸、又は他の構造成分を含んでもよい。構造成分の一部又はすべてが、疎水性、境界親水性、又はこれらの組み合わせであってもよい。疎水性構造成分は、完全に疎水性材料を含むもの、又は表面上に部分的に疎水性材料（部分的もしくは全体的に疎水性さやで囲まれた１つ以上の材料の芯を含む多成分繊維など）を含むものである。同様に、境界親水性構造成分は、完全に境界親水性材料を含むもの、又は表面上に部分的に境界親水性材料を含むものである。構造成分が表面上に疎水性材料及び境界親水性材料の両方を含む場合、それは疎水性とみなされる。疎水性材料は、合成ホモポリマー、コポリマー、ポリマーブレンド、又はこれらの組み合わせであることが多い。例としては、ポリプロピレン及びポリエチレンのようなポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のようなある種のポリエステル、並びにある種のポリアミドが挙げられるが、これらに限定されない。境界親水性材料はまた、合成ホモポリマー、コポリマー、ポリマーブレンド、又はこれらの組み合わせであることが多い。例としては、境界親水性を示す特定のポリエステルが挙げられるが、これらに限定されない。境界親水性を示すポリエステルには、近年親水性ポリエステルと称されるポリエステルの部類が含まれる。一例が、ウェルマン（Wellman,Inc.）（米国ノースカロライナ州シャーロット）から入手可能な、Ｔ８７０、Ｔ２８９、及びＴ８０１等級のような、ＰＥＴ／分枝状ポリエチレングリコール（分枝状ＰＥＧ）コポリマーである。他の例は、ＰＥＴの芳香族繰返し単位の一部又はすべての代わりに脂肪族繰返し単位を有するポリエステルである。カーギル・ダウ・ポリマー（Cargill Dow Polymers,LLC）（ネブラスカ州ブレア）から入手可能なポリラクチド（又はポリ乳酸又はＰＬＡ）ポリマーは、脂肪族繰返し単位を含有する。イースターバイオ（Eastar Bio）（登録商標）ブランド生分解性コポリエステル、ポリ（テトラメチレンアジペート−ｃｏ−テレフタレート）、又はイーストマンケミカル社（Eastman Chemical Company）（テネシー州キングスポート（Kingsport））から入手可能なＰＴＡＴは同様の例である。

界面活性剤は多くの用途について繊維を親水性化する、又は繊維の親水性を増大させるのにうまく機能し得るが、前述の一部の疎水性又は境界親水性材料の場合、界面活性剤の使用が、使用時に材料が再湿潤化されるときに特に問題になることがあり、これは、例えば、使用時に一種以上の液体の噴出（例えば、尿、経血、汗、又は他の体外滲出物）にさらされる、織物製品、おむつ及び他の失禁用品、並びに婦人用パッドのような生理用品のような吸収性物品及び使い捨て吸収性物品を含む、液体を移送する物品のような場合であるが、これらに限定されない。液体の噴出は、使用時に界面活性剤を軟質面からその液相自体へと洗い流す。液相中の界面活性剤の濃度が低くても、液体の表面張力を減少させる。液相の表面張力の減少により、繊維に沿った液体移動張力が低下する（移動張力は、表面張力に接触角の余弦を掛けたものに等しい）。移動張力が減少すると、移動速度が低下し、それが次には、多孔質布地を通る又は多孔質の布地に沿った移動流量（単位断面積当りにおける単位時間当りの液体量）を減少させる。移動流量の減少は、エンドユーザーに対する液体取扱性能の低下をまねく可能性がある。

また、液相中の表面張力が減少すると、意図的に疎水性にされた布地表面を湿潤化する能力が増大する。本来疎水性の布地が一旦湿潤化されると、親水性挙動を示すようになり得る。本来ならば水のような流体をはじいていたはずの疎水性表面は、移動張力、重力、圧力勾配力、又は他の力を介して、布地を通して又は布地に沿って流体を通すことができるようになる。一例は、ほとんどの使用条件下で、純粋な尿が容易に通過することができない、おむつのＳＭＳ障壁脚カフスである。界面活性剤によって汚染された尿の表面張力が減少すると、前記ＳＭＳ布地を濡らし、その後布地を通過できるようになる。これが、エンドユーザーの漏れの認識をまねく可能性がある。

液体が軟質面を湿潤化する程度を改善する目的で流体の表面張力を減少させる代替方法は、材料の表面エネルギーをより恒久的に増大させることである。高エネルギー表面処理にさらされ、複数の帯電粒子及び／又は離散電荷をもつ１以上の親水性ポリマーを有する材料は、表面エネルギーがより恒久的に増大することを見出した。いくつかの実施形態では、このような方法により表面張力の減少を最小限にして、表面活性でない又は表面活性が最小限の処理材料を得る。

高エネルギー表面処理には、いくつかの繊維の一部分の表面エネルギーを増加させることを条件として、コロナ放電処理、プラズマ処理、紫外線処理、イオンビーム処理、電子ビーム処理、パルス状レーザを含むある種のレーザ処理、及び他の照射技術を挙げることができるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、行われるケアが処理されるべき材料に悪影響を与えるのを防止するのが望ましい。

（帯電粒子）
本明細書で使用される帯電粒子は、正もしくは負のいずれかに帯電することができ、又はそれらは正と負の両方の電荷を含むことができる。帯電粒子は、好適ないずれの大きさであることもできる。帯電粒子の大きさは、ナノサイズ粒子、約７５０ｎｍ（ナノメートル）未満又は約７５０ｎｍ以下の最大寸法（例えば、直径）を有する粒子から、より大きいサイズの粒子までの範囲であることができる。当然のことながら、本明細書全体にわたって提示するあらゆる限界が、場合によっては更に低い又は更に高い限界を、本明細書に明確に記載したものとして含むこともある。本明細書全体にわたって提示するあらゆる範囲には、そのような広い範囲内に入る、更に狭いあらゆる範囲が、本明細書に明確に記載したものとして含まれる。

ナノ粒子は、帯電粒子が適用される材料上で目に見えないことが望まれる場合に有利である。粒子は、それらが適用される材料をなおも親水性化できる程度の大きさまでの範囲であることができる。帯電粒子が適用される材料が吸収性物品の内部に内包されている場合のような特定の実施形態において、処理される材料が露呈した場合に帯電粒子の一部が目に見えるかどうかは重要でない場合がある。粒子が繊維性材料に適用されるいくつかの実施形態において、粒子が適用される繊維の幅（例えば、直径）以下であるのが望ましい場合がある。いくつかの実施形態では、粒子の大きさが約１０ミクロン以下、又はこれに限定されないが約５ミクロン以下を含む１０ミクロン未満のあらゆる大きさであるのが望ましい場合がある。帯電粒子はすべて特定範囲内の大きさであることができ、又はそれらは互いに混在した様々な大きさの粒子を含むことができる。

帯電粒子は、好適な材料（１又は複数）のいずれかを含むことができる。帯電粒子は、天然及び合成材料を含むことができる。帯電粒子は有機又は無機であることができる。帯電粒子は水及びその他の媒体に不溶性であってもよい。帯電粒子は光活性又は非光活性であってもよい。光活性粒子は、粒子を活性化するのに紫外線又は可視光線を必要とする粒子であり、それによって粒子はより親水性になる。

帯電粒子が選択され得る好適な材料としては、ラテックスのような有機粒子；一部の層状粘土鉱物及び無機金属酸化物を含む酸化物、シリケート、カルボネート及び水酸化物のような無機粒子が挙げられるが、これらに限定されない。

本明細書で使用されるのに好適な層状の粘土鉱物には、地質学的分類のスメクタイト、カオリン、イライト、緑泥石、アタパルジャイト、及び混合した層状粘土のものが挙げられる。スメクタイトとしては、モンモリロナイト、ベントナイト、ピロフィライト、ヘクトライト、サポナイト、サウコナイト、ノントロナイト、タルク、ベイデライト、ボルコンスコイト、及びバーミキュライトが挙げられる。カオリンには、カオリナイト、ディッカイト、ナクライト、アンチゴライト、アナウキシト、ハロイサイト、インデライト、及びクリソタイルが挙げられる。イライトには、ブラバイサイト、白雲母、パラゴナイト、金雲母、及び黒雲母が挙げられる。クロライトには、コレンサイト、ペニナイト、ドンバサイト、スドイト、ペナイン及びクライノクロアが挙げられる。アタパルジャイトには、海泡石及びポリゴルスカイトが挙げられる。混合層状粘土には、アレバルダイト及びバーミキュライトバイオタイトが挙げられる。このような層状粘土鉱物の変異型及び同型の置換体は、独特の用途を提供する。

層状粘土鉱物は、天然に存在する物又は合成物のいずれかであってよい。層状粘土鉱物には、天然又は合成ヘクトライト、モンモリロナイト及びベントナイトが含まれる。市販のヘクトライトの代表的な供給源は、サウザン・クレイ・プロダクツ社（Southern Clay Products,Inc.）（米国）からのラポナイト（LAPONITE）（商標）；Ｒ．Ｔ．バンダービルト（R.T.Vanderbilt）（米国）からのビーガムＰｒｏ（Veegum Pro）及びビーガムＦ（Veegum F）；及びバロイド・ディビジョン、ナショナル・リード社（Baroid Division,National Read Comp.）からのバラシム（Barasyms）、マカロイド（Macaloids）及びプロパロイド（Propaloids）である。

天然の粘土鉱物は、通常は層状シリケート鉱物として存在し、非晶性鉱物としてはさほど多くない。層状シリケート鉱物は、二次元網状構造に配置されたＳｉＯ_４四面体シートを有する。２：１型の層状シリケート鉱物は、三層構造を有する数枚〜数十枚のシリケートシートの積層構造を有し、その中ではマグネシウム八面体シート又はアルミニウム八面体シートが２枚のシリカ四面体シートの間に挟まれている。

拡張可能な層状シリケートのシートは、負の電荷を有しており、アルカリ金属カチオン及び／又はアルカリ土類金属カチオンの存在によって、この電荷が中和される。スメクタイト又は拡張可能な雲母を水に分散させて、チキソトロピー性を有するゾルを形成することができる。更に、種々のカチオン性有機又は無機化合物との反応によって、スメクタイト型粘土の錯体変異形を形成することができる。このような有機複合体の例としては、カチオン交換によってジメチルジオクタデシルアンモニウムイオン（四級アンモニウムイオン）が導入される有機親性粘土が、工業的に生産され、コーティングのゲル化剤として使用されてきた。

層状の含水シリケート、層状の含水アルミニウムシリケート、フルオロシリケート、雲母−モンモリロナイト、ヒドロタルサイト、リチウムマグネシウムシリケート、及びリチウムマグネシウムフルオロシリケートのようなナノスケールの粉末の製造は、一般的である。リチウムマグネシウムシリケートの置換変異体の例では、ヒドロキシル基が部分的にフッ素で置換されている。リチウム及びマグネシウムも、アルミニウムによって部分的に置換されていてもよい。実際、リチウムマグネシウムシリケートは、マグネシウム、アルミニウム、リチウム、鉄、クロム、亜鉛、及びこれらの混合物から成る群から選択される、いずれの構成要素によって同型的に置換されていてもよい。

リチウムマグネシウムシリケートであるラポナイト（LAPONITE）（商標）は、次式を有する：
［Ｍｇ_ｗＬｉ_ｘＳｉ_８Ｏ_２０ＯＨ_４−ｙＦ_ｙ］^ｚ−
式中、ｗ＝３〜６、ｘ＝０〜３、ｙ＝０〜４、ｚ＝１２−２ｗ−ｘであり、全体として負の格子電荷は、対イオンによって平衡を保たれており、対イオンは、Ｎａ^＋、Ｋ^＋、ＮＨ_４ ^＋、Ｃｓ^＋、Ｌｉ^＋、Ｍｇ^＋＋、Ｃａ^＋＋、Ｂａ^＋＋、Ｎ（ＣＨ_３）_４ ^＋、及びこれらの混合物から成る群から選択される。（ラポナイト（LAPONITE）（商標）がカチオン性有機化合物で「変性」されている場合、「対イオン」は、任意のカチオン性有機基（Ｒ）とみなすことができる。）

市販されているラポナイト（LAPONITE）（商標）には、多数の等級又は変異型及び同形置換体がある。市販のヘクトライトの例は、ラポナイトＢ（LAPONITE B）（商標）、ラポナイトＳ（LAPONITE S）（商標）、ラポナイトＸＬＳ（LAPONITE XLS）（商標）、ラポナイトＲＤ（LAPONITE RD）（商標）、ラポナイトＸＬＧ（LAPONITE XLG）（商標）、及びラポナイトＲＤＳ（LAPONITE RDS）（商標）である。ラポナイトＸＬＳ（LAPONITE XLS）（商標）は次の特徴を有する：分析（乾燥基準）ＳｉＯ_２５９．８％、ＭｇＯ２７．２％、Ｎａ_２Ｏ４．４％、Ｌｉ_２Ｏ０．８％、構造Ｈ_２Ｏ７．８％、ピロリン酸四ナトリウム（６％）添加；比重２．５３；嵩密度１．０。

ラポナイトＲＤ（LAPONITE RD）（商標）のような一部の合成ヘクトライトはフッ素を含有しない。ヒドロキシル基をフッ素によって同型置換すると、ナトリウムマグネシウムリチウムフルオロシリケートと呼ばれる合成粘土が生成される。ラポナイト（LAPONITE）（商標）及びラポナイトＳ（LAPONITE S）（商標）として市販されるこのようなナトリウムマグネシウムリチウムフルオロシリケートは、およそ１０重量％までのフッ素イオンを含有することがある。ラポナイトＳ（LAPONITE S）（商標）は、添加剤として約６％のピロリン酸四ナトリウムを含有する。

用途に応じて、ラポナイト（LAPONITE）（商標）の変異型及び同型置換を使用することで、本発明を行うのに使用される組成物の望ましい特性の技術設計に大きな柔軟性が与えられる。ラポナイト（商標）の個々のプレート状物は、その面上が負に帯電し、高濃度の表面結合水を保持している。水又は水／界面活性剤又は水／アルコール／界面活性剤キャリア媒体に由来する場合、表面は親水変性されていてもよい。このような表面は、実施形態によっては（例えば軟質面の場合）、驚くべきほど顕著に改善された湿潤性、染み透り性、快適性を示す。

無機金属酸化物は一般に２つの群、光活性のある粒子及び光活性のない粒子の範囲に入る。光活性のある金属酸化物粒子の一般例には、酸化亜鉛及び酸化チタンが挙げられる。光活性のある金属酸化物粒子は、可視光線（例えば酸化亜鉛）又は紫外線（ＴｉＯ_２）のいずれかからの光による活性化を必要とする。

無機金属酸化物は、天然に存在するか又は合成のシリカもしくはアルミナを基にした粒子であってもよい。アルミニウムは、カオリナイト及びボーキサイトのような多数の天然に存在する資源に見出すことができる。アルミナの天然に存在する供給源をホール（Hall）法又はバイエル（Bayer）法によって加工して、所望の必要な種類のアルミナを得る。コンデア（Condea,Inc.）のような製造元から、ギブサイト、ダイアスポア、及びベーマイトの形態で、様々な形態のアルミナが市販されている。

光活性のない金属酸化物粒子は、所望の効果を生じるのにＵＶ又は可視光線を用いない。光活性のない金属酸化物粒子の例としては、シリカ、ジルコニウムオキシド、アルミニウムオキシド、マグネシウムオキシド、及びベーマイトアルミナナノ粒子が挙げられるが、これらに限定されず、スメクタイト、サポナイト、及びハイドロタルサイトを含む混合金属酸化物粒子が挙げられるが、これらに限定されない。

ベーマイトアルミナ（［Ａｌ（Ｏ）（ＯＨ）］_ｎ）は、水分散性の無機金属酸化物であり、約２ｎｍ〜約７５０ｎｍ以下の平均粒度分布を含む、様々な粒度又は粒度範囲を有するように調製することができる。ノース・アメリカン・サソール社（North American Sasol,Inc.）から、平均粒度分布が２５ｎｍ前後のベーマイトアルミナのナノ粒子が商品名ジスペラル（Disperal）Ｐ２（商標）として、また平均粒度分布が１４０ｎｍ前後のナノ粒子が商品名ジスパール（Dispal）（登録商標）１４Ｎ４−２５として市販されている。

「ラテックス」は、普通は球形の水不溶性ポリマー粒子のコロイド状分散物である。本明細書で使用するとき、「ナノラテックス」とは、粒度が約７５０ｎｍ以下のラテックスである。ナノラテックスは、エマルション重合によって形成してもよい。「エマルション重合」とは、界面活性剤を用いてラテックスのモノマーを水に分散させ、安定したエマルションを形成した後で、重合化する方法である。約２〜約６００ｎｍの範囲のサイズを取り得る粒子が生成される。

（離散電荷をもつ親水性ポリマー材料）
本方法は、帯電粒子の代わりに、又は帯電粒子に加えて、親水性ポリマー（又は親水性ポリマー材料）を使用できる。親水性ポリマーはそれに関連する離散電荷（又は１以上の帯電した基）を有していなければならず、この親水性ポリマーは強い双極子をもつ親水性ポリマーを含み、又は離散電荷と強い双極子モーメントの双方をもつ親水性ポリマーを含み、又は親水性ポリマーは、多糖類以外の種類の親水性ポリマーを含むことができる。親水性ポリマーはまた、離散電荷を含む汚れ放出ポリマー、特にスルホネート基をもつものを含んでいてもよい。用語「離散電荷をもつ親水性ポリマー」を本明細書に記載される方法に関連して本明細書で使用する場合、このような関連はいずれも上記で言及した別の群のポリマー、例えば強い双極子をもつポリマー及び多糖類以外の親水性ポリマーにも適用される。

親水性ポリマーは、（通常は糖及びデンプンのような天然多糖類材料又は天然多糖類材料の誘導体である多糖類とは対照的に）合成であることができる。親水性ポリマーは、非多糖類であることができる。しかし本発明は、上述したような第１群の親水性ポリマーを利用でき、第２又は追加群の親水性ポリマーにおける、これに限定されないが多糖類を含む別の種類の特定の親水性ポリマーの使用を排除しない。

離散電荷をもつ親水性ポリマーは、カチオン性、アニオン性、又は双性イオン性であることができる。親水性ポリマーが強い双極子をもつと記述される場合、これはポリマー全体の双極子よりもむしろその官能基の双極子モーメントのことを指す。親水性ポリマーは、いかなる好適な分子量を有していてもよい。いくつかの実施形態では、親水性ポリマーが、適用容易性及び乾燥時間の短縮のために、多糖類及び多糖類誘導体よりも小さい分子量を有するのが望ましい。いくつかの実施形態では、親水性ポリマーが約５００，０００ダルトン以下の分子量、又は５００，０００未満のあらゆる数又は範囲（これに限定されないが、２００，０００〜３００，０００ダルトンを含む）の分子量を有するのが望ましい場合がある。

親水性ポリマーはホモポリマー、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー又はグラフトコポリマーであってもよい。親水性ポリマーは、直鎖、分枝又は樹枝状であってもよい。

（ポリカチオン性）
例示のためにポリカチオン性種は、数百ダルトンから二、三十万ダルトンまでの分子量をもち、２以上の四級アンモニウム基を含んでいてもよい。四級アンモニウム基は、環の一部であってもよく、又はそれは非環状であってもよい。例としては、ポリイオネン（polyionenes）、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）、ジメチルアミン−エピクロロヒドリンコポリマー及びイミダゾール−エピクロロヒドリンコポリマーが挙げられるが、これらに限定されない。

更なる例示において、ポリカチオン性種は２以上のアミン基を含んでいてもよい。アミン基は一級、二級、三級又はこれらの混合物であることができる。アミン基は、環の一部であってもよく、又はそれは非環状であってもよい。例としては：ポリエチレンイミン、ポリプロピレンイミン、ポリビニルアミン、ポリアリルアミン、ポリジアリルアミン、ポリアミドアミン、ポリアミノアルキルメタクリレート、ポリリシン、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。

ポリカチオン性種はまた、少なくとも１つの他の官能基で置換された少なくとも１つのアミン基をもつ変性ポリアミンであってもよい。例としては、エトキシル化及びアルコキシル化ポリアミン及びアルキル化ポリアミンが挙げられる。

（双性イオン性）
双性イオン性種は、少なくとも１つの四級化アミン基及びアニオン性電荷をもつことができる１以上の部分で置換された少なくとも１つのアミン基を有する２以上のアミン基を含有していてもよい。

更なる例示において、双性イオン性種は、アニオン性電荷をもつことができる１以上の部分で置換された少なくとも１つのアミン基をもつ２以上のアミン基を含有していてもよい。例としては：ポリアミンオキシド、酸化エトキシル化ポリエチレンイミン、カルボキシメチル化ポリエチレンイミン、マレイン酸化ポリエチレンイミン、及びエトキシル化硫酸化ポリエチレンイミンが挙げられる。

（ポリアニオン性）
ポリアニオン性種は水溶性アニオン性基を含んでいてもよく、それらにはカルボキシレート、スルホネート、サルフェート、ホスフェート、ホスホネート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。例としては：ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリマレエート、ポリイタコネート、ポリアスパルテート、ポリグリオキシレート、ポリビニルサルフェート、ポリビニルスルホネート、ポリスチレンスルホネート、ナフタレン、ナフタレンスルホン酸又はフェノールスルホン酸のアルデヒド縮合物、スルホイソフタレートを含むコポリエステル、テレフタレート（teraphthalates）及びスルホン化アリルエトキシレート基を含むコポリエステル、ジオールスルホネート（diolsulfonates）を含むコポリエステル、ポリ（２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸）、並びにこれらのコポリマーが挙げられるが、これらに限定されない。

（強い双極子をもつ親水性ポリマー材料）
強い双極子をもつ親水性ポリマー材料は、アミド基のような高双極子モーメントをもつモノマー基を含むことができる。例としては、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリビニルオキサゾリン、及びこれらのコポリマーが挙げられるが、これらに限定されない。

（他の帯電材料）
帯電粒子及び／又は離散電荷をもつ親水性ポリマー材料に加えて、本方法の特定の実施形態では多価の無機塩を使用してもよい。多価の無機塩は、帯電粒子及び／又は離散電荷をもつポリマー材料の表面での吸着をつなぎ留める又は向上させるために作用し得る。多価の無機塩は、Ｃａ^＋２、Ｍｇ^＋２、Ｂａ^＋２、Ａｌ^＋３、Ｆｅ^＋２、Ｆｅ^＋３、Ｃｕ^＋２及びこれらの混合物から成る群から選択されることができ、その際、電荷のバランスを取るのに適当なアニオンを使用する。

図１は、本明細書で記載される方法に従って処理される基材のいくつかの非限定的な実施形態を例示するために使用できる。図１において、基材は参照文字Ａで表される。参照文字Ｂは「プライマー」又は「ベースコート」である。参照文字Ｃは、ベースコート上に適用される処理（例えば、「活性」処理）を指すために使用できる。プライマー又はベースコートは正に帯電していてもよく、負に帯電していてもよい。処理「Ｃ」は正に帯電してもよく、負に帯電してもよい。図１は単なる概略表示であり、本明細書に記載される方法によって形成された構造体は、図１に示されるもののような層状の配置を形成する構造体に限定されないことを理解すべきである。例えば、いくつかの実施形態において、「層」は目に見えなくてもよい。別の実施形態において、「層」は実際に基材の表面上に分配された、及び／又は表面内にある複数の粒子で構成されている。更に別の実施形態において、図１に示す「層」又は処理の数を超えてもよい。

様々な実施形態において、高エネルギー処理はベースコート又はプライマーであるとみなされ得る。あるいは、ベースコート又はプライマーは帯電粒子又は離散電荷をもつポリマー材料であることができる。これらの実施形態において、処理参照文字Ｃは帯電粒子又は離散電荷をもつポリマー材料を含むことができる。

そのため、表面（又は基材）の親水変性は、２工程法として、ベースコート又はプライマーとしてラポナイト（LAPONITE）（商標）のようなナノ粒子を含む粒子を使用し、次いで、離散電荷をもつ親水性ポリマーで負に帯電した表面を処理することによって増大させることができる。必要であればナノ粒子及び離散電荷をもつ親水性ポリマーの追加のコーティングを加えて、例えば２工程を超える方法にて、それらの交互層を提供することができる。

別の実施形態において、例えば高エネルギー処理にさらされた基材を参照文字Ａによって表すことができる。このような実施形態の１つでは、帯電粒子は、高エネルギー処理面上のプライマー／ベースコート（層Ｂ）として作用し得る。これは、離散電荷をもつ親水性ポリマーで連続的に処理されて、層Ｃ（例えば、アルミナの後のポリアニオン性種）を形成できる。このような実施形態の別のものでは、離散電荷をもつ親水性ポリマーを高エネルギー処理面（層Ａ）上のプライマー／ベースコート（層Ｂ）として使用されることができ、次いでそれは帯電粒子で連続的に処理されて「層」Ｃを形成する（例えば、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロリドに続くラポナイト（LAPONITE）（商標））。他の実施形態は、帯電粒子及びその他の帯電親水性種の組み合わせを使用できる。

ラポナイト（商標）、及びエトキシ化された四級化オリゴアミンの順次層状化により、接触角が減少し、処理された表面のシート化／湿潤化が向上する。そのため、ナノ粘土と離散電荷をもつ親水性ポリマーとの組み合わせを使用して、表面の親水性／親油性の特徴を調整するための新技術を提供できる。同様に、アルミナ及び親水性のアニオン系ポリマーの順次層状化により、処理された表面のシート化／湿潤化を向上できる。そのため、無機金属酸化物と電荷をもつ親水性ポリマーとの組み合わせを使用して、表面の親水性／親油性の特徴を調整するための新技術を提供できる。

更に他の実施形態では、本明細書に記載される粒子のいずれかが、粒子が表面に適用される前に、本明細書に記載される他の材料、例えば離散電荷をもつ親水性ポリマー材料又はその他の帯電材料により変性され得る。このような変性粒子は、高エネルギー処理を適用した、又は適用していない表面に適用され得る。

界面活性剤は本明細書に使用される組成物のいくつかの実施形態における任意成分である。界面活性剤は、表面上における粒子及び／又はポリマー材料の分散を円滑にする湿潤剤として組成物中で有用であり得る。あるいはコーティング組成物のスプレー特性を高め、粒子を含む組成物をより均一に分散するために、組成物を使用して疎水性の軟質面を処理するとき、又は組成物にスプレー散布器を適用するときに、界面活性剤が含まれる。コーティング組成物が拡散することでより速く乾燥できるので、結果として処理された物質がより早く使用できる。組成物に界面活性剤が使用される場合、コーティング組成物の適用を促進するのに有効な量で添加されてもよい。好適な界面活性剤は、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、両性イオン性（amphoteric）界面活性剤、両性（ampholytic）界面活性剤、双性イオン性界面活性剤、及びこれらの混合物を含む群から選択することができる。好適な非イオン性、アニオン性、カチオン性、両性、双性イオン性、及び半極性非イオン性の界面活性剤の例が、米国特許第５，７０７，９５０号及び同第５，５７６，２８２号に開示されている。

帯電粒子及び／又は離散電荷をもつ１以上の親水性ポリマー材料は、好適な様式のいずれかで処理されるべき表面（又は基材）に適用されることができ、その様式としては帯電粒子及び／又は離散電荷をもつ１以上の親水性ポリマー材料の組成物への組み込み、及び処理されるべき表面へのその組成物の適用が挙げられるが、これらに限定されない。組成物は、液体（水性又は非水性）、顆粒、ペースト、粉末、スプレー、発泡体、錠剤、及びゲルなどのような、任意の形態であってよい。

帯電粒子及び／又は親水性ポリマー材料は、１００％までの任意の好適な量でそのような組成物に組み込まれてもよい。例えばいくつかの実施形態において、組成物は親水性ポリマー材料の１００％溶液からの非希釈状態でスプレーされ得る。

組成物は、処理されるべき材料に好適な量で適用され得る。組成物が軟質面を有する材料に適用されるようないくつかの実施形態において、組成物は材料の約０．０５〜約１０重量％の範囲の量で適用され得る。組成物の量はまた、かかる範囲内において任意のより狭い範囲内であることができ、その範囲としては、約０．１％〜約１０％、約０．２％〜約５％、約０．２％〜約２％が挙げられるが、これらに限定されない。

組成物は、好適な様式で処理されるべき材料に適用されることができ、その様式には、洗浄及び／又はすすぎプロセスにおけるコーティング組成物の添加によるもの、スプレー、浸漬、塗装、拭取り、印刷によるもの、又はその他の様式のいずれかによるものが挙げられるが、これらに限定されない。組成物をスプレーによって材料に適用する場合、組成物の粘度はスプレーに好適であるべきであり（例えば、組成物は液体であるべきであり）、又は組成物がゲルのような特定の別の形態である場合には、組成物は剪断減粘性であってスプレーできる液体を形成できなければならない。組成物は材料の表面に適用されることができ、及び／又は材料が多孔質の場合には材料の内部部分に適用されることができる。

組成物は、必須ではないが、適用される材料を実質的に均一にコーティングできる。組成物は、表面又はその一部を完全に覆ってもよく（例えば、表面上に被膜を形成するものを含む連続被膜）、又は乾燥後に表面上のコーティング範囲に隙間を残すコーティングのような、表面を部分的にだけ覆ってもよい（例えば、不連続コーティング）。後者の区分は、覆われた部分及び覆われていない部分の網状構造、並びに粒子間に空間を有することのある表面上の粒子分散を含んでもよいが、これらに限定されない。更に、本明細書に記載の組成物又はコーティングが表面に適用されるものとして記載されるときには、それらは表面全体に適用される必要はないものとして、又は表面全体を覆うものとして理解される。例えば、表面の一部分を変性するためだけにコーティングを適用する場合でも、コーティングが表面に適用されるものとみなす。

様々な実施形態では、本明細書の方法は、処理される材料を利用する方法の多数の異なる段階で行われ得る。例えば、本方法は次の段階で行うことができる：不織布、織られた又は編まれた織物布地のような構造体に形成する前の構造成分（例えば、繊維など）の段階；完全な構造（例えば、硬質面、被膜、不織布、織られた又は編まれた織物布地など）の段階；構造体を製品に導入するプロセスの間（例えば、おむつ、成人用失禁製品、及び婦人用衛生製品のような使い捨て吸収性物品を製造するのに使用される種類の製造ライン）；又は構造体自体（例えば不織材料）、もしくは構造体を含有する物品（例えば、おむつ）の段階。

いくつかの非限定実施形態、例えばおむつ、成人用失禁製品、及び婦人用衛生製品のような使い捨て吸収性物品を製造するのに使用される種類の高速製造ラインでの使用に適したものの場合では、本方法は３０分未満、又は３０分未満のいかなる時間でも行われ得る。いくつかの実施形態では、本方法はほんの数秒で行うことができ、それには６０秒以下のいずれの時間も含む。乾燥を促進するために、基材をその融点以下のいかなる温度で加熱してもよい。

場合によっては、これらの処理のいくつかを軟質面の両側に適用することが望ましい場合がある。更に、この任意の工程は、帯電粒子及び／又は離散電荷をもつ１以上の親水性ポリマー材料の処理されるべき材料への適用とは別の予備処理工程であってもよく、これら２つの工程は組み合わせてもよい。

前述したように、高エネルギー処理による部分的又は全体的な電荷は時間とともに放散するので、繊維性の熱可塑性表面上の部分的又は全体的な電荷を維持することは一般的な制約を受ける。しかし、非限定例では、帯電粒子及び／又は離散電荷をもつ１以上の親水性ポリマー材料と組み合わせるコロナ処理を使用して材料上により耐久性のある電荷を配置することによって、水ベースの流体は時間が経過した後も又は複数の流体が放出された後も材料に引き寄せられ続ける。高エネルギー表面処理と組み合わせる帯電粒子及び／又は離散電荷をもつ１以上の親水性ポリマー材料の使用は、前記処理の過渡的な特性をより耐久性のある特性に変換できる。

高エネルギー表面処理にさらされ、その上に堆積した複数の帯電粒子及び／又は離散電荷をもつ１以上の親水性ポリマー材料を有する材料は、非常に多くの用途に好適であることができ、その用途としては、疎水性又は境界親水性繊維を含有する衣類のような物品、硬質及び軟質面の拭取りに使用される物品、並びに使い捨て吸収性物品を含む吸収性物品の一部において液体を移送する用途が挙げられるが、これらに限定されない。硬質又は軟質面を拭取るのに使用される物品には、予備湿潤化拭取り用品及び乾燥拭取り用品を挙げることができる。予備湿潤化拭取り用品は、ウェットタオルのように１以上の液体で飽和されていてもよく、モイストタオルのように１以上の液体で飽和されていなくてもよい。拭取り用品は使い捨て又は再利用可能であってもよい。拭取り用品の種類の例としては、乳児用拭取り用品、婦人用拭取り用品、おしり用拭取り用品、及び顔用拭取り用品のような皮膚拭取り用品；床拭取り用品、家具拭取り用品、及び浴室拭取り用品のような家庭用洗浄拭取り用品；並びに自動拭取り用品が挙げられるが、これらに限定されない。使い捨て吸収性物品の一部分には、トップシート、獲得層、分配層、移動層、貯蔵層、吸収性コア、吸収性コア包装体、及び封入構造体が挙げられるが、これらに限定されない。

いくつかの実施形態では、このようにして処理された材料の液体染み透り時間は、試験方法の項の染み透り性試験に従って試験を実施したとき、試験液体を３回噴出後、又は更に多くの任意の回数（試験液体を５回噴出後及び試験液を１０回噴出後が挙げられるが、これらに限定されない）の液体放出後、約１０秒以下、好ましくは約６秒以下、より好ましくは約３秒以下である。

親水性にする目的で本明細書に記載のコーティング組成物によって処理された材料が、それらが高エネルギー表面処理にさらされたかどうかに関わらず、拡散の３０秒後に、９０°以下もしくは９０°未満、又は９０°未満のいずれかの度数（４５°が挙げられるが、これに限定されない）の、水との前進接触角を有するようにしてもよい。

以下の実施例は本発明を例示するものであり、その範囲を制限又は定義することを意図するものではない。本明細書で使用するあらゆる部、パーセンテージ、及び比率は、特に指定のない限り、重量％として表す。

ラボラトリー・コロナ処理装置（Laboratory Corona Treater）（モデル番号ＢＤ−２０ＡＣ、エレクトロ・テクニック・プロダクツ社（Electro-Technic Products Inc.）（米国）製）及びコーティング組成物に曝露した、ＳＭＳポリプロピレン不織材料（１平方メートル当り１３グラム）の染み透り結果が、次の表で報告されている（そこでは組成物の残部は水で構成されている）。

^１サウザン・クレイ・プロダクツ社（Southern Clay Products,Inc.）
^２サゾール・ノース・アメリカ社（Sasol North America,Inc.）
^３アルドリッチ（Aldrich）、カタログ番号５２，２３７−６（材料は、「非常に小さいＭＷ」として供給元により標識されている。）
^４アクゾル（Acusol）４８０Ｎ（ローム・アンド・ハース（Rohm & Haas）

（試験方法）
特に指定のない限り、試験はすべて標準の実験室条件（湿度５０％及び７３°Ｆ（２３℃））で行う。

（接触角）
動的接触角は、ファースト・テン・オングストローム（First Ten Angstroms）（米国）製のＦＴＡ２００動的接触角分析装置（Dynamic Contact Angle Analyzer）を用いて測定する。試験溶液１滴を試料基質上に滴下する。液滴が基質表面全体にわたって拡散するのをデジタルビデオで記録し、ＦＴＡ２００ソフトウェアによって液体と基質との接触角を時間の関数として測定する。

（液体染み透り性試験）
液体染み透り時間は、レンジング（Lenzing）ＡＧ（オーストリア）製のリスター型染み透り機器（Lister-type strike-through equipment）を用いて測定する。試験手順は、標準ＥＤＡＮＡ（欧州使い捨て品及び不織布協会（European Disposables And Nonwovens Association））法１５０．３−９６に基づくものであり、試験試料を、１０プライの濾紙（郵便番号４５２３７、米国、オハイオ州シンシナティ、レインホールドドライブ（Reinhold Drive）７６１６に所在のエンピリカル・マニュファクチャリング社（Empirical Manufacturing Co.,Inc.）から得られるアールストローム銘柄（Ahlstrom Grade）６３２又は同等のもの）から構成される吸収性パッド上に設置して実施される。通常の実験では、３連続の５ｍｌの試験液体（０．９％食塩水溶液）の噴出を１分の間隔で不織布試料に適用し、吸収性パッドを変えずにそれぞれの染み透り時間を記録する。

本記述全体にわたって参照したすべての特許、特許出願（及びそれに基づいて発行された特許及び関連して発行された外国特許出願）、並びに刊行物の開示内容を本明細書に参考として組み入れる。但し、本明細書に参考として組み入れる文献のいずれも本発明を教示又は開示していないことを明言する。

本発明の特定の実施形態について記載したが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、本発明の様々な変更及び修正を実施できることが当業者には明らかである。更に、本発明をある特定の実施形態と関連して説明してきたが、当然のことながら、これは説明を目的とするものであって、限定を目的とするものではなく、本発明の範囲は、添付の請求項によってのみ定義され、これは従来技術が可能にするのと同様に広範に考えられるべきである。

本明細書に記載される方法に従って処理される基材の様々な実施形態を例示するのに使用される概略図。

Claims (10)

1. 材料を親水性にする、又は材料の親水性を増大させる方法であって、この方法が：
   （ａ）材料を提供する工程と；
   （ｂ）前記材料に高エネルギー表面処理を適用して処理された材料を形成する工程と；
   （ｃ）複数の帯電粒子を前記処理された材料に適用する工程
   とを含む方法。
2. 材料を親水性にする、又は材料の親水性を増大させる方法であって、この方法が：
   （ａ）材料を提供する工程と；
   （ｂ）前記材料に高エネルギー表面処理を適用し、処理された材料を形成する工程と；
   （ｃ）帯電種を前記処理された材料に適用する工程であって、前記帯電種が少なくとも（ｉ）複数の帯電粒子；及び（ｉｉ）少なくとも１つの親水性ポリマー材料の少なくとも１つを含み、前記親水性ポリマー材料が、離散電荷を有する親水性ポリマー材料；強い双極子モーメントをもつ親水性ポリマー材料；又は多糖類系材料以外の親水性ポリマー材料の少なくとも１つを含む工程
   とを含む方法。
3. 工程（ａ）で提供される前記材料が軟質面を有する、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記材料が不織材料を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. 工程（ｂ）で適用される高エネルギー表面処理が、コロナ放電処理；プラズマ処理；紫外線；イオンビーム処理；電子ビーム処理；及びレーザ処理からなる群から選択される処理を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. 工程（ｂ）及び（ｃ）が連続して起こる、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
7. 工程（ｂ）及び（ｃ）が同時に起こる、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
8. 工程（ｃ）の後に、前記処理された材料の表面が親水性になり、水との前進接触角が９０°未満である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
9. 軟質面と、その上にある複数の帯電粒子とを有する材料であって、前記粒子が前記材料に親水性に変性された表面を付与する、材料。
10. 請求項９に記載の、吸収性不織材料。

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