JP2007509694A - 延伸可能な吸収性物品 - Google Patents

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Abstract

【課題】パーソナルウェアのための吸収性物品、特に、物品の延伸可能な基体に固定された吸収性複合体を有するような吸収性物品を提供する。
【解決手段】延伸可能な基体と、延伸可能な基体に接触した粘着性組成物の層を含む吸収性複合体とを有する吸収性物品。粒子状超吸収性材料の層が粘着性組成物に付加され、かつそれによって保持される。吸収性複合体は、粘着性組成物によって基体に固定される。延伸可能な基体は、「伸長及び回復試験」によって判断した時に物品の横方向及び縦方向の少なくとも一方における回復を有し、吸収性物品は、「伸長及び回復試験」によって判断した時に、横方向及び縦方向の少なくとも一方における基体の回復の少なくとも約60パーセントである横方向及び縦方向の少なくとも一方における回復を有する。
【選択図】図4

Description

本発明は、一般的に、パーソナルウェアのための吸収性物品に関し、より詳細には、物品の延伸可能な基体に固定された吸収性複合体を有するような吸収性物品に関する。
おむつ、トレーニングパンツ、失禁用衣類、女性用衛生製品などのような吸収性物品は、従来、液体透過性の身体に面するライナと、液体不透過性の外側カバーと、外側カバー及びライナとは別に形成されて着用者が滲出した液体(例えば、尿、月経)を取り込んで保持するためにその間に配置された吸収性コア(吸収性本体又は吸収性構造とも呼ばれる)とを含む。これらの吸収性物品の一部では、着用者へのフィット性を良好にする必要がある時に物品がある程度拡張することができるように、外側カバー及び/又はライナは延伸可能である。使用中に、物品は、吸収性物品の荷重及び着用者の動きにより生じるもののような力を受ける。これらの力により、吸収性コアが吸収性物品内で移動し、破れ、又はそうでなければ永久に歪む可能性があり、これらの全ては、吸収性コアの意図する吸収特性を低減し、液体の身体滲出物が物品から漏れる可能性を増大させる。
このために、別々に形成された吸収性構造体を接着剤を用いるか又は熱又は超音波結合によるなどの方法で外側カバー及び/又はライナに固定し、使用中に物品が延伸及び弛緩する時に吸収性コアが移動することを防ぐことが公知である。しかし、このように吸収性コアを外側カバー又はライナに固定すると、吸収性コアが固定された基体の延伸性が減少する傾向があり、これによって吸収性物品の柔軟性が減少する。更に、吸収性コアを外側カバー及び/又はライナに固定するとずれ及び歪みの危険性は減少するが、別々に形成した吸収性コアが固定された基体が延伸すると、依然として吸収性コアの破断をもたらす可能性がある。
また、従来の吸収性コアは、典型的には、吸収性バットを形成するように緩く混合して互いに交絡させた超吸収性材料粒子及び親水性繊維から構成されている。一部の吸収性コアでは、超吸収性材料は、より多くの吸収が必要な吸収性物品のいくつかのターゲット区域に集中している。このような吸収性コアが延伸可能な外側カバーとライナの間に配置される時には、吸収性物品が使用中に延伸及び弛緩すると、超吸収性粒子及び親水性繊維が動き回る。超吸収性粒子及び親水性繊維がターゲット区域から変位すると、吸収性物品から漏れが起こる可能性があり、及び/又は超吸収性粒子がある一定の区域に蓄積する場所では、液体を吸収して粒子が膨潤すると、物品の着用を不快に感じさせる可能性がある。このような移動はまた、劣った外観をもたらし、品質不良を知覚させる場合がある。
米国特許第5,213,881号 米国特許第4,340,563号 米国特許第3,692,618号 米国特許第3,802,817号 米国特許第3,338,992号 米国特許第3,341,394号 米国特許第3,502,763号 米国特許第3,502,538号 米国特許第3,542,615号 米国特許第3,849,241号 PCT特許出願WO00/37009 米国特許第4,940,464号 米国特許第5,766,389号 米国特許第4,704,116号 米国特許第5,224,405号 米国特許第5,104,116号 米国特許第5,046,272号 米国特許第4,663,220号 米国特許第5,226,992号 欧州特許出願番号EP0217032 PCT出願番号WO01/88245 米国特許第3,901,236号 米国特許第4,076,663号 米国特許第4,286,082号 米国特許第5,981,689号 米国特許第6,072,101号 米国特許第6,087,448号 米国特許第6,121,409号 米国特許第6,159,591号 米国特許第6,194,631号 米国特許第6,222,091号 米国特許第6,235,965号 米国特許第6,342,298号 米国特許第6,376,072号 米国特許第6,392,116号 米国特許第6,509,512号 米国特許第6,555,502号 米国特許公告第2001/01312号 米国特許公告第2001/07064号 米国特許公告第2001/29358号 米国特許公告第2001/44612号 米国特許公告第2002/07166号 米国特許公告第2002/15846号 米国特許公告第2003/14027号 PCT公告WO99/25393 PCT公告WO99/25745 PCT公告WO99/25748 PCT公告WO00/56959 PCT公告WO00/63295 PCT公告WO02/10032 PCT公告WO03/18671 PCT公告WO03/37392 米国特許第4,724,114号 米国特許第5,486,166号 米国特許第5,490,846号 米国特許第5,364,382号 「プラスチックのための標準試験方法:動的機械的特性溶融流動学」、ASTM試験方法D4440−01
一般的に、本発明の一実施形態による吸収性物品は、延伸可能な基体と、延伸可能な基体に接触した粘着性組成物の層を含む吸収性複合体とを含む。粒子状超吸収性材料の層が、粘着性組成物に付加され、かつそれによって保持される。吸収性複合体は、粘着性組成物によって基体に固定される。
別の実施形態では、吸収性物品は、一般的に、延伸可能な基体と延伸可能な基体に固定された吸収性複合体とを含む。吸収性複合体は、粘着性組成物と粘着性組成物に保持された粒子状超吸収性材料とを含む。吸収性複合体は、粘着性組成物によって基体に固定される。吸収性物品は、縦方向及び横方向を有する。物品の延伸可能な基体は、「伸長及び回復試験」によって判断した時に物品の横方向及び縦方向の少なくとも一方に回復し、吸収性物品も「伸長及び回復試験」によって判断した時に横方向及び縦方向の少なくとも一方に回復し、これは、横方向及び縦方向の少なくとも一方への基体の回復の少なくとも約60パーセントである。
本発明の一実施形態による吸収性複合体は、一般的に、粘着性組成物と粘着性組成物によって保持された粒子状超吸収性材料とを含む。粘着性組成物の粘性は、約400°F(約204℃)に等しいか又はそれよりも低い温度で約10,000センチポアズよりも小さく、ストレージ係数(G’)は、25℃で約l.0×107ダイン/平方センチメートルに等しいか又はそれよりも小さい。
一実施形態では、使用中に少なくとも一部分が延伸可能な吸収性物品を製造する本発明の方法は、一般的に、粘着性組成物の層を延伸可能な基体に付加する段階と、粘着性組成物を延伸可能な基体に付加した後に粒子状超吸収性材料の層を粘着性組成物に付加する段階とを含む。
別の実施形態では、本方法は、一般的に、粘着性組成物と超吸収性材料との混合物を形成する段階と、次に混合物を延伸可能な基体に付加し、それによって粘着性組成物が超吸収性材料を基体上に保持する段階とを含む。
本発明の他の特徴は、一部は明らかであり、一部は以下で指摘する。
対応する参照符号は、図面のいくつかの図を通して対応する部分を示すものである。
定義
本明細書の関連においては、以下の各用語又は語句は、以下の1つ又は複数の意味を含む。
「取り付けられた」とは、2つの要素の接合、接着、接続、又は結合などを意味する。2つの要素は、それらが互いに直接的に又は各々が中間要素に直接取り付けられた時のように互いに間接的に取り付けられた時に、互いに取り付けられたと見なされることになる。
「親水性」とは、繊維と接触する水性液体によって濡れる繊維又は繊維の表面及び他の材料を説明するものである。材料の濡れの程度は、次に、関わった液体及び材料の接触角及び表面張力を用いて説明することができる。特定の繊維材料又は繊維材料の配合物の濡れ性を測定するのに適する機器及び技術は、「Cahn SFA−222表面力分析システム」又は実質的に同等のシステムにより提供することができる。このシステムで測定した時に接触角が90度よりも小さい繊維は、「濡れ性」又は親水性と呼ばれ、接触角が90度よりも大きい繊維は、「非濡れ性」又は疎水性と呼ばれる。
「層」は、単数で用いる場合、単一要素又は複数要素の二重の意味を有することができる。
「液体不透過性」とは、層又は多層積層体を説明するのに用いる場合は、尿のような液体身体排泄物が、通常の使用条件の下で、液体接触点で層又は積層体の平面にほぼ垂直な方向に層又は積層体を通過しないことを意味する。
「液体透過性」とは、液体不透過性でないあらゆる材料を意味する。
「メルトブローン」とは、溶融熱可塑性材料を複数の細い通常円形のダイ毛管を通して、溶融糸又はフィラメントとして、一般的に加熱された収束する高速気体(例えば、空気)流の中に押出し、これによって溶融熱可塑性材料のフィラメントを細くしてその直径を低減することにより形成された繊維を意味する。その後、メルトブローン繊維は、高速気体流により運ばれ、收集表面上に堆積してランダムに分散したメルトブローン繊維のウェブを形成する。このような工程は、例えば、Butin他に付与された米国特許第3,849,241号に開示されている。
メルトブロー工程を用いて、マクロ繊維(平均直径が約40〜約100ミクロン)、織物繊維(平均直径が約10と40ミクロンの間)、及びミクロ繊維(平均直径が約10ミクロンよりも小さい)を含む様々な寸法の繊維を製造することができる。メルトブロー工程は、超微細ミクロ繊維(平均直径が約3ミクロン又はそれよりも小さい)を含むミクロ繊維を製造するのに特に適している。超微細ミクロ繊維を製造する例示的な工程の説明は、例えば、Timmons他に付与された米国特許第5,213,881号に見出すことができる。
メルトブローン繊維は、連続又は不連続とすることができ、收集表面上に堆積した時に一般的に自己結合する。本発明に用いるメルトブローン繊維は、適切な態様においては、長さ方向に実質的に連続である。
「不織物」とは、材料、ウェブ、又は布に関して用いる場合は、相互に交錯しているが、編み布におけるように規則的又は識別可能な方法によらない個々の繊維又は糸の構造を有するような材料、ウェブ、又は布を意味する。不織材料、布、又はウェブは、例えば、メルトブロー工程、スパンボンド工程、空気堆積工程、及びボンデッドカーデッドウェブ工程のような多くの工程で形成されている。不織物の坪量は、通常は、材料オンス/平方ヤード(osy)又はグラム/平方メートル(gsm)で表され、繊維直径は、通常はミクロンで表される。(注:osyからgsmに変換するには、osyに33.91を掛ける。)
「スパンボンデッド繊維」又は「スパンボンド繊維」とは、円形又は他の構成の紡糸口金の複数の細い毛管からフィラメントとして溶融熱可塑性材料を押出し、次に、例えば、Appel他に付与された米国特許第4,340,563号、Dorschner他に付与された米国特許第3,692,618号、Matsuki他に付与された米国特許第3,802,817号、Kinneyに付与された米国特許第3,338,992号及び第3,341,394号、Hartmanに付与された米国特許第3,502,763号、Petersenに付与された米国特許第3,502,538号、及びDobo他に付与された米国特許第3,542,615号におけるように、押出したフィラメントの直径を急速に低減することによって一般的に形成される小直径の繊維を意味する。尚、これらの特許の各々は、本明細書と矛盾しない方法でその全内容が引用により組み込まれている。スパンボンド繊維は急冷され、それらが收集表面上に堆積した時に一般的にべとつかない。スパンボンド繊維は、ほぼ連続であり、多くの場合に平均直径が約7ミクロンよりも大きく、より詳細には、約10と30ミクロンの間である。スパンボンド材料、層、又は基体は、スパンボンデッド(又は、スパンボンド)繊維を含む。
「熱可塑性」とは、熱に露出されると軟化し、室温まで冷却されると実質的に非軟化状態に戻る材料を説明するものである。
ここで図面、特に図1を参照すると、小児用トイレトレーニングパンツの形で本発明の吸収性物品の一実施形態が示されており、全体を参照番号20で示している。吸収性物品20は、使い捨てでもそうでなくてもよいが、使い捨てとは、再使用するために洗濯又は他の方法で調整せずに、限定された期間使用した後に廃棄することを意図した物品を意味する。本発明は、本発明の範囲から逸脱することなく、以下に限定されるものではないが、おむつ、女性用衛生製品、失禁用製品、医療用衣類、外科用パッド及び包帯、及び他のパーソナルケア又はヘルスケア衣類などを含むパーソナルウェアのための様々な他の吸収性物品と共に用いるのに適することが理解される。
単に例示的に、図1のパンツ20のようなトレーニングパンツを構成するための様々な材料及び方法は、2000年6月29日にA.Fletcher他によって公開されたPCT特許出願WO00/37009、1990年7月10日にVan Gompel他に付与された米国特許第4,940,464号、及び1998年6月16日にBrandon他に付与された米国特許第5,766,389号に開示されており、これらは、本明細書において引用により組み込まれている。
トレーニングパンツ20の対を部分的に締結した状態で図1に示しており、これは、本明細書で前部ウエスト領域22及び後部ウエスト領域24と更に呼ばれる縦方向端部領域と、前部及び後部ウエスト領域の間に縦方向に延びてそれらを相互に結合する、本明細書で股領域26と更に呼ばれる中心領域とを含む。パンツ20は、着用者に向く内面28と、着用者から離れる方向に向く外面30とを有する。前部及び後部ウエスト領域22及び24は、着用中に着用者のウエスト又は中央下部胴を全体的又は部分的に覆うか又は取り囲むパンツ20の部分を含む。股領域26は、一般的に、着用中に着用者の脚間に位置決めされて着用者の下部胴及び股を覆うパンツ20の部分を含む。図2及び図3を更に参照すると、トレーニングパンツ20の対は、それぞれ前部ウエスト縁部38及び後部ウエスト縁部39と呼ばれる横方向に対向する側縁36及び縦方向に対向するウエスト縁部を有する。
図示のパンツ20は、全体的に32で示される中央吸収性アセンブリと、前部ウエスト領域22から外向きに延びる一対の横方向に対向する前部側部パネル34と、後部ウエスト領域24から外向きに延びる一対の横方向に対向する後部側部パネル134とを含む。図示の実施形態の中央吸収性アセンブリ32は、ほぼ矩形である。しかし、中央吸収性アセンブリ32は、本発明の範囲から逸脱することなく、砂時計形、T字形、I字形などのような矩形以外とすることができるように考えられている。
依然として図1〜図3を参照すると、中央吸収性アセンブリ32は、外側カバー40(広い意味で基体)と、接着剤、超音波結合、熱結合、又は他の従来の技術によって重ねられた関係で外側カバーに取り付けられた身体側ライナ42(図1及び3)(これも広い意味で基体と呼ばれる)とを含む。ライナ42は、パンツが着用されると着用者の皮膚と隣接する関係になるように適切に適応されている(すなわち、パンツ20の他の構成要素に対して位置決めされる)。吸収性アセンブリ32は、着用者により滲出される液体身体滲出物を吸収するために、外側カバー40と身体側ライナ42の間に配置された吸収性複合体44(図3)を更に含む。一対の閉じ込めフラップ46(図3)を身体側ライナ42に固定し、身体滲出物が横方向に流れないようにする。
図示の実施形態の中央吸収性アセンブリ32は、前部及び後部ウエスト縁部38及び39の一部を形成する対向する端部と、トレーニングパンツ20(図2及び図3)の側縁36の一部を形成する対向する側縁47とを有する。更に、参考のために、矢印48及び49は、それぞれトレーニングパンツ20の縦方向軸線及び横断方向又は横方向軸線を示している。
図1に部分的に示すように締結されたトレーニングパンツ20では、前部及び後部側部パネル34及び134は、パンツの三次元構成に締結システム80により互いに連結され、パンツのウエスト開口部50及び一対の脚開口部52を形成する。このような構成では、前部及び後部側部パネル34及び134は、着用者の腰に位置決めされるトレーニングパンツ20の一部を構成する。トレーニングパンツ20の前部及び後部ウエスト縁部38及び39は、着用者のウエストを囲む構成にされ、パンツのウエスト開口部50(図1)を形成する。パンツ20の横方向に対向する側縁36は、パンツの脚開口部52を形成する。
図示の実施形態では、各閉じ込めフラップ46には、フラップがトレーニングパンツ20の少なくとも股領域26ではほぼ直立の構成を取り、着用者の身体に対する密封を形成するように、フラップの取り付けられていない縁に沿って、少なくとも1つのフラップ弾性部材53(図3)が固定されている。閉じ込めフラップ46は、パンツ20の側縁36に隣接して位置決めされることが適切であり、吸収性アセンブリ32の全長に沿って縦方向に延びることができ、吸収性アセンブリの長さに沿って部分的に延びることができる。閉じ込めフラップ46に対する適切な構成及び配列は、一般的に当業者には公知であり、本明細書において引用により組み込まれている、1987年11月3日にEnloeに付与された米国特許第4,704,116号に説明されている。閉じ込めフラップ46はまた、本発明の範囲から逸脱することなく、省略することができるようにも考えられている。
トレーニングパンツ20はまた、当業者に公知のように、前部ウエスト弾性部材54(図3)、後部ウエスト弾性部材56、及び脚弾性部材58も含むことが適切である。ウエスト弾性部材54及び56は、対向するウエスト縁部38及び39に沿って外側カバー40及び/又は身体側ライナ42と作動的に接合することができ、各ウエスト縁部の全て又は一部分のみにわたって横方向に延びることができる。脚弾性部材58は、外側カバー40(例えば、図4に示すように外側カバーの内側層と外側層の間)及び/又は身体側ライナ42と作動的に接合し、一般的に、トレーニングパンツ20の股領域26で対向する側縁36に隣接して縦方向に延びることができる。各脚弾性部材58は、前部終端点63及び後部終端点65を有し、これらは、脚弾性部材により引き起こされる弾性ギャザーの縦方向端部を表すものである。
フラップ弾性部材53、ウエスト弾性部材54及び56、及び脚弾性部材58は、あらゆる適切な弾性材料で形成することができる。適切な弾性材料には、天然ゴム、合成ゴム、又は熱可塑性エラストマーポリマーのシート、ストランド又はリボンが含まれる。弾性材料は、基体に弾性収縮力が付与されるように、延伸して基体(例えば、外側カバー40及び/又は身体側ライナ42)に接着することができ、ギャザーを寄せた基体に接着することができ、又は基体に接着してから熱などを加えることにより伸縮性を持たせるか又は収縮させることができる。特に適切な一実施形態では、例えば、脚弾性部材58は、米国デラウェア州ウィルミントン所在の「E.I.Du Pont de Nemours and Company」から商品名「LYCRA(登録商標)」で市販されている複数の乾紡合体マルチフィラメントスパンデックスエラストマー糸を含むことができる。
側部パネル34及び134は、前部及び後部ウエスト領域22及び24それぞれの継ぎ目66に沿って中央吸収性アセンブリ32に永久的に固定することができる。より詳細には、図2及び図3に最も良く示すように、前部側部パネル34は、前部ウエスト領域22で吸収性アセンブリ32の側縁47に永久的に固定されてそれを超えて横方向外向きに延びることができ、後部側部パネル134は、後部ウエスト領域24で吸収性アセンブリの側縁に永久的に固定されてそれを超えて横方向外向きに延びることができる。側部パネル34及び134は、接着剤を用いるか、又は熱又は超音波結合によるか、又は他の適切な固定技術により、吸収性アセンブリ32に結合することができる。代替的に、側部パネル34及び134は、本明細書で後に説明するように構成された延伸可能外側カバーと一体的に又はそうでなければそれと部分的又は全体的に置換することにより形成することができ、これによって外側カバーの延伸性が、フィット性及び機能性に必要なエラストマー特性に寄与する。別の実施形態では、側部パネル34及び134は、身体側ライナ42及び/又は吸収性アセンブリ32の他の構成要素と一体的に形成することができる。
各前部及び後部側部パネル34及び134は、継ぎ目66から横方向に間隔を空けて配置された外側縁部68と、トレーニングパンツ20の縦方向中心に向けて配置された脚端縁70と、トレーニングパンツの縦方向端部に向けて配置されたウエスト端縁72とを有する。脚端縁70及びウエスト端縁72は、吸収性アセンブリ32の側縁47から外側縁部68まで延びている。側部パネル34及び134の脚端縁70は、トレーニングパンツ20の側縁36の一部を形成する。図示の実施形態は、横方向軸線49に対して湾曲させ及び/又は角度を付けて、着用者の脚の周りのフィット性を良好にすることが適切である。しかし、本発明の範囲から逸脱することなく、後部ウエスト領域24の脚端縁のような脚端縁70の1つのみを湾曲させるか又は角度を付けることができ、又は脚端縁のいずれも湾曲させずに角度も付けないこともできることが理解される。ウエスト端縁72は、横方向軸線49に平行であることが適切である。前部側部パネル34のウエスト端縁72は、トレーニングパンツ20の前部ウエスト縁部38の一部を形成し、後部側部パネル134のウエスト端縁72がパンツの後部ウエスト縁部39の一部を形成する。
側部パネル34及び134は、トレーニングパンツ20の横方向軸線49にほぼ平行な方向に延伸することができる弾性材料を含むことが適切であるが、必ずしもそうでなくてもよい。適切な弾性材料、並びに弾性側部パネルをトレーニングパンツに組み込む工程の1つは、以下の米国特許、すなわち、1990年7月10日にVan Gompel他に付与された第4,940,464号、1993年7月6日にPohjolaに付与された第5,224,405号、1992年4月14日にPohjola他に付与された第5,104,116号、及び1991年9月10日にVogt他に付与された第5,046,272号に説明されており、これらの全ては、本明細書において引用により組み込まれている。特定的な実施形態では、側部パネル34及び134を構成することができる適切な弾性材料には、ストレッチ−サーマル積層体(STL)、ネック−ボンデッド積層体(NBL)、可逆的ネック付け積層体、又はストレッチ−ボンデッド積層体(SBL)材料を含むことができる。このような材料を製造する方法は、当業者には公知であり、1987年5月5日にWisneski他に付与された米国特許第4,663,220号、1993年7月13日にMormanに付与された米国特許第5,226,992号、Taylor他の名前で1987年4月8日に公開された欧州特許出願番号EP0217032、及びWelch他の名前によるPCT出願番号WO01/88245に説明されており、これらの全ては、本明細書において引用により組み込まれている。代替的に、側部パネル材料は、外側カバー40及び/又は身体側ライナ42、機械的に予め歪ませた複合体、又は伸張可能であるが延伸不能な(例えば、非弾性)材料の構成に適切であるとして本明細書で後述するもののような他の織又は不織材料を含むことができる。
締結システム80は、対応する第2の締結構成要素84に再締結可能に係合するようになった横方向に対向する第1の締結構成要素82を含む。一実施形態では、各締結構成要素82及び84の前面又は外面は、複数の係合要素を含む。第1の締結構成要素82の係合要素は、第2の締結構成要素84の対応する係合要素に繰返し係合したり係合が外れたりするようにされ、パンツ20をその三次元構成に取外し可能に固定する。
締結構成要素82及び84には、接着ファスナ、粘着ファスナ、機械的ファスナなどのような吸収性物品に適するあらゆる再締結可能なファスナを含むことができる。特定的な実施形態では、締結構成要素82及び84は、性能を向上させるための機械的締結要素を含む。適切な機械的締結要素は、フック、ループ、バルブ、キノコ、矢じり、柄上のボール、雌雄嵌め合い構成要素、バックル、又はスナップなどのような連結する幾何学形状の材料によって設けることができる。
図示の実施形態では、第1の締結構成要素82は、ループファスナを含み、第2の締結構成要素84は、相補的なフックファスナを含む。代替的に、第1の締結構成要素82がフックファスナを含むことができ、第2の締結構成要素84が相補的なループファスナを含むことができる。別の実施形態では、締結構成要素82及び84は、連結する同様の表面ファスナ、又は、接着ファスナ及び接着受容着用区域又は材料のような接着及び粘着締結要素などを含むことができる。図1に示すトレーニングパンツ20は、連結される時に後部側部パネル134が前部側部パネル34に重なるように示されており、これは便利であるが、トレーニングパンツ20はまた、連結される時に前部側部パネルが後部側部パネルに重なるような構成にすることもできる。フック及びループの形状、密度、及びポリマー組成は、締結構成要素82及び84間に望ましいレベルの係合が得られるように選択することができることを当業者は認識するであろう。更に強力なフック材料には、高弾性率の材料及び/又は方向が揃ったフックの割合が大きい材料を含むことができる。係合した時に、図示の実施形態の締結構成要素82及び84は、再締結可能な係合継ぎ目85を形成する(図1)。
図示の実施形態では、締結構成要素82及び84は、側部パネル34及び134とは別に形成され、接着剤、熱又は超音波結合、又は他の適切な技術などによりそれに固定されるように示されている。しかし、締結構成要素82及び84の一方又は両方は、本発明の範囲から逸脱することなく、それぞれ側部パネル34及び134又はパンツ20の他の構成要素(例えば、外側カバー40又はライナ42)と一体的に形成することができるようにも考えられている。また、パンツ20は、接着剤、熱又は超音波結合、又は他の適切な技術などにより係合継ぎ目85で永久的に接合することができることも考えられている。
外側カバー40は、実質的に液体不透過性であり、身体滲出物がパンツ20から漏れてベッドシート及び衣類のような物品、並びに着用者及び介護者を濡らさないようになっている。外側カバー40は、単層の液体不透過性材料で構成することができ、より適切には、層の少なくとも1つが液体不透過性である多層積層体構造とすることができる。例えば、図4に示すように、外側カバー40には、積層接着剤によるか、又は超音波結合又は熱結合などにより互いに接合された液体透過性外側層40a及び液体不透過性内側層40bを含むことができる。このような実施形態では、外側カバー40の内側層は、液体及び蒸気の両方に不透過性とすることができ、又は液体不透過性かつ蒸気透過性とすることができる。例えば、内側層40bは、薄いプラスチックフィルムで製造することができるが、他の可撓性の液体不透過性材料を用いることもできる。
外側カバー40の代替的な構成には、吸収性複合体に隣接又は近接する選択領域に望ましいレベルの液体不透過性を付与するように全体的又は部分的に組み立てられるか又は処理された織又は不織繊維ウェブ層を含むことができる。例えば、外側カバーには、気体透過性でもそうでなくてもよいポリマーフィルム層に積層した気体透過性の不織布層を含むことができる。繊維性布状外側カバー材料の他の例には、延伸薄層化又はストレッチサーマル積層体材料を含むことができる。
特に適切な実施形態では、外側カバー40は延伸可能であり、更に適切には、外側カバーには弾性がある。本明細書で用いる場合、「延伸可能」という用語は、伸張可能性及び/又は弾性を有することができる材料を意味する。すなわち、材料は、破断することなく伸張又は変形などをすることができ、伸張力を除去した後に相当に収縮してもしなくてもよい。「弾性」及び「エラストマー性」という用語は、本明細書で用いる場合、伸長力を加えると少なくとも1つの方向に伸長可能であり、伸長力が除去されると本来の寸法に近い寸法まで(例えば、少なくとも約25パーセント以内)収縮する材料を意味する。例えば、材料の弛緩した非伸長長さより少なくとも50パーセント大きい長さまで伸長力により伸長した弾性材料は、伸長力を除去した後に短時間(例えば、約1分)以内に弛緩した非伸長長さの少なくとも約25パーセントまで回復することになる。仮定的な例として、伸長力を加えると少なくとも約1.5インチ(3.81cm)伸長可能な弾性材料の1インチ(2.54センチメートル(cm))の長さの例では、伸長力除去後1分以内に約1.375インチ(3.5cm)に等しいか又はそれよりも小さい長さまで回復することになる。「伸張可能」という用語は、伸長力を除去すると材料が実質的に永久的に変形するか、又は材料が有意な収縮力を示さない材料の性質を意味する。
一例として、外側カバー40は、単層、多層、積層体、スパンボンド布、フィルム、メルトブローン布、弾性網、微孔性ウェブ、ボンデッドカーデッドウェブ、又は、エラストマー又はポリマー材料から成る発泡材で構成することができる。エラストマー性不織積層体ウェブには、1つ又はそれよりも多くのギャザー可能な不織ウェブ、フィルム、又は発泡材に接合された不織材料を含むことができる。ストレッチボンデッド積層体(SBL)及びネックボンデッド積層体(NBL)は、エラストマー複合体の例である。適切な不織材料の例は、スパンボンド−メルトブローン布、スパンボンド−メルトブローン−スパンボンド布、スパンボンド布、又はこのような布とフィルム、発泡材、又は他の不織ウェブとの積層体である。
適切なエラストマー材料には、エラストマーポリエチレン、ポリプロピレン、又はポリオレフィンコポリマー、並びにその組合せから成るキャスト又はブローンフィルム、発泡材、又はメルトブローン布を含むことができる。エラストマー材料には、「PEBAX(登録商標)」エラストマー(ペンシルベニア州フィラデルフィア所在の「AtoChem」から入手可能)、「HYEREL(登録商標)」エラストマーポリエステル(デラウェア州ウィルミントン所在の「E.I.DuPont de Nemours」から入手可能)、「KRATON(登録商標)」エラストマー(テキサス州ヒューストン所在の「Kraton Polimers」から入手可能)、又は「LYCRA(登録商標)」エラストマーのストランド(デラウェア州ウィルミントン所在の「E.I.DuPont de Nemours」から入手可能)など、並びにその組合せを含むことができる。外側カバー40には、機械的工程、印刷工程、加熱工程、及び/又は化学処理によってエラストマー特性を有する材料が含まれる。例えば、このような材料には、穿孔、しぼ寄せ、ネック延伸、熱活性化、エンボス加工、及びミクロ歪みを行うことができる。
身体側ライナ42は、着用者の皮膚を吸収性複合体44に保持された液体から隔離する身体に向く表面になり、適切には、馴染みやすくて柔らかい感触であり、着用者の皮膚に刺激がない。更に、身体側ライナ42は、吸収性複合体44よりも親水性を小さくすることができ、液体がその厚さを容易に通過して吸収性複合体に到達するように、液体透過性とするのに十分多孔性である。適切な身体側ライナ42は、多孔性発泡材、網状発泡材、穿孔プラスチックフィルム、天然繊維(例えば、木材又は綿繊維)、合成繊維(例えば、ポリエステル又はポリプロピレン繊維)、又は天然及び合成繊維の組合せのような各種のウェブ材料で製造することができる。
身体側ライナ42には、様々な織布、編み布、及び不織布を含めることができる。例えば、身体側ライナ42は、メルトブローンウェブ、スパンボンドウェブ、又は望ましい繊維から成るボンデッドカーデッドウェブを含むことができる。様々な布は、天然繊維、合成繊維、又はその混合物で構成することができる。特定的な態様では、身体側ライナ42は、ポリマー繊維、網状組織、積層体、液体透過性フィルム、セルロース繊維、レーヨン、水膨潤性ゲル、及びエラストマー材料、並びにその組合せで構成することができる。身体側ライナに適切な材料には、メルトブローンウェブ、空気堆積ウェブ、スパンボンドウェブ、又は合成連続又は不連続ポリマー繊維及び/又は天然繊維のボンデッドカーデッドウェブ、パターンボンデッドスパンボンデッドウェブ、空気堆積ウェブ、又はボンデッドカーデッドウェブ、並びにその組合せを含むことができる。適切なポリマーには、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ナイロン、及びこれらのポリマーで構成された2成分及び2組成材料を含むことができる。
身体側ライナは、実質的に疎水性の材料で構成することができ、疎水性材料は、任意的に、界面活性剤で処理するか、又は他の方法で処理して望ましいレベルの濡れ性及び親水性を付与することができる。例えば、一実施形態では、身体側ライナ42は、その本来の幅のほぼ40%までネックされた不織スパンボンドポリプロピレン布とすることができる。「KRATON(登録商標)G2760」エラストマー材料のストランドをネック付けスパンボンド材料に接着することができる。この布は、デラウェア州ニューカッスル所在の「ICI」の一部門である「Uniqema」から入手可能な約0.45%「AHCOVEL(登録商標)Base N62」界面活性剤のような界面活性剤の作動的な量で表面処理することができる。界面活性剤は、スプレー、印刷、又はブラシコーティングなどのようないずれかの従来の手段で付加することができる。
特に適切な実施形態では、身体側ライナ42は延伸可能であり、更に適切には、ライナは、外側カバー40に対応して弾性がある。延伸可能身体側ライナ42には、弾性ストランド又は網状組織、「LYCRA(登録商標)」弾性体、キャスト又はブローン弾性フィルム、不織弾性ウェブ、メルトブローン又はスパンボンドエラストマー繊維ウェブ、並びにその組合せを含むことができる。適切なエラストマー材料の例には、「KRATON(登録商標)」エラストマー、「HYTREL(登録商標)」エラストマー、「ESTANE(登録商標)」エラストマーポリウレタン(オハイオ州クリーブランド所在の「B.F.Goodrich and Company」から入手可能)、「PEBAX(登録商標)」エラストマー、及び「Vistamaxx」(テキサス州アービング所在の「Exxon Mobil Corporation」から入手可能)及び「AFFINITY(登録商標)」(ミシガン州ミッドランド所在の「Dow Chemical」から入手可能)などのようなエラストマーポリオレフィンが含まれる。身体側ライナ42には、繊維、スクリム、ウェブ、ネック付けウェブ、及び、穿孔、開口、しぼ寄せ、熱活性化、エンボス加工、ミクロ歪み、又は化学処理など、並びにその組合せを有するフィルムの配合物又は積層体を含むことができ、これには、ホモフィラメント、鞘/芯型又は並列型構成の2成分フィラメント、又はポリマーの配合物を含む2組成フィラメントが含まれ、この複合フィラメントは、弾性特性を示すものである。代替として、本発明の範囲から逸脱することなく、身体側ライナ42を延伸可能にすることができ、同時に外側カバー40が延伸不能であるようにも考えられている。また、ライナ42を弾性とする代わりに伸張可能にすることができることも考えられている。
身体側ライナ42及び外側カバー40は、例えば、外側カバー40を直接ライナ42に付着させることなどによって互いに直接取り付けることにより、又は身体側ライナをパンツ20の介在構成要素に付着させて、それを次に外側カバーに付着させることなどによって互いに間接的に取り付けることにより、互いに適切に取り付けられる。身体側ライナ42及び外側カバー40は、例えば、接着剤、超音波結合、熱結合、又は当業技術で公知の他の適切な取り付け技術により、その周囲の少なくとも一部に沿って互いに取り付けることができる。上述の取り付け技術を用いて、本明細書に説明するパンツ20の様々な他の構成部品を互いに適切に相互結合し、組立て、及び/又は付着させることができることは容易に認められるはずである。
吸収性複合体44は、一般的に、馴染みやすくて着用者の皮膚に刺激がなく、適切には液体身体滲出物を吸収して保持するように構成される。図4を特に参照すると、本発明の一実施形態によれば、吸収性複合体44は、外側カバー40上に形成され、外側カバー40の内側層40bに接着された粘着性組成物の層202と、粘着性組成物に接着された粒子状超吸収性材料の層204とを含む。
本明細書で用いる場合、「超吸収性材料」という用語は、最も好ましい条件下で、0.9重量パーセント塩化ナトリウムを含有する水溶液中でその重量の少なくとも約10倍、より望ましくは、その重量の少なくとも約30倍吸収することができる水膨潤性で水不溶性の有機又は無機材料を意味する。超吸収性材料は、天然、合成、及び修飾天然ポリマー及び材料から選択することができる。超吸収性材料には、シリカゲルのような無機材料、又は架橋ポリマーのような有機化合物を含むことができる。「架橋した」という用語は、通常は水溶性の材料を効果的に実質的に水不溶性であるが膨潤可能にするあらゆる手段を意味する。このような手段には、例えば、物理的交絡、結晶ドメイン、共有結合、イオン錯体及び会合、水素結合のような親水性会合、及び疎水性会合又はファンデルワールス力を含むことができる。適切な合成超吸収性材料ポリマーの例には、ポリ(アクリル酸)及びポリ(メタクリル酸)の酸性又はアルカリ金属及びアンモニウム塩、ポリ(アクリルアミド)、ポリ(ビニルエーテル)、ビニルエーテル及びαオレフィンとの無水マレイン酸コポリマー、ポリ(ビニルピロリドン)、ポリ(ビニルモルホリノン)、ポリ(ビニルアルコール)、又はポリビニルアミンの塩基性又は塩化物及び水酸化物塩、ポリアミンポリ四級アンモニウム、ポリイミン、加水分解ポリアミド、及びその混合物及びコポリマーが含まれる。
他の適切な超吸収性材料ポリマーには、加水分解アクリロニトリル−グラフトデンプン、アクリル酸グラフトデンプン、メチルセルロース、キトサン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースのような天然及び修飾天然ポリマーと、アルギン酸塩、キサンタンガム、及びローカストビーンガムなどのような天然ゴムとが含まれる。また、天然及び全体的又は部分的合成の吸収性ポリマーの混合物も本発明に有用とすることができる。付加的な適切な超吸収性材料は、1975年8月26日に付与された米国特許第3,901,236号に開示されており、合成の吸収性ゲル化ポリマーを調製するための工程は、1978年2月28日に付与された米国特許第4,076,663号、及び1981年8月25日に付与された米国特許第4,286,082号に開示されている。
適切な超吸収性材料は、様々な供給業者から市販されている。例えば、「SXM 9543」及び「FAVOR 880」は、米国ノースカロライナ州グリーンズボロ所在の「Stockhausen、Inc.」から入手可能な適切な超吸収性材料であり、「DRYTECH 2035」は、米国ミシガン州ミッドランド所在の「Dow Chemical Company」から入手可能な適切な超吸収性材料である。別の適切な超吸収性材料は、ドイツのルートヴィッヒシャーフェン所在の「BASF」から入手される「E1231−99」と呼ばれる多成分超吸収性粒子状ゲルである。この超吸収性材料は、糞便流体の0.3psiでの荷重下吸収性(AUL)が27.1グラム/グラムであり、0.3psiでの生理食塩水AULが33.0グラム/グラムである。多成分超吸収性ゲル粒子及びそれを調製する方法は、米国特許第5,981,689号、第6,072,101号、第6,087,448号、第6,121,409号、第6,159,591号、第6,194,631号、第6,222,091号、第6,235,965号、第6,342,298号、第6,376,072号、第6,392,116号、第6,509,512号、及び第6,555,502号、米国特許公告第2001/01312号、第2001/07064号、第2001/29358号、第2001/44612号、第2002/07166号、第2002/15846号、及び第2003/14027号、及びPCT公告WO99/25393、WO99/25745、WO99/25748、WO00/56959、WO00/63295、WO02/10032、WO03/18671、及びWO03/37392に説明されており、これらの開示内容は、本明細書に一致する範囲で引用により組み込まれている。
吸収性複合体44を形成する時に用いられる超吸収性材料粒子は、螺旋又は半螺旋、立方体、ロッド状、多面体、ランダム、球状(例えば、ビーズ)、針、薄片、及び繊維のようなあらゆる望ましい形態とすることができる。また、吸収性複合体44を形成するのに、超吸収性材料の粒子の集塊も用いることができる。一例として、特に適切な実施形態では、超吸収性材料粒子の平均粒子の大きさは、約20マイクロメートル〜約1ミリメートルの範囲である。「粒子の大きさ」とは、本明細書で用いる場合、個々の粒子の最も小さな寸法の加重平均を意味する。
一実施形態では、粘着性組成物は、ホットメルト接着剤であることが適切である。このような接着剤は、一般的に、粘着力を与えるための1つ又はそれよりも多くのポリマー(例えば、ポリ(エチレン−コ−プロピレン、ポリアミド、ポリエステル及び/又はポリエーテル配合物)コポリマー、エチレンビニルアセテートコポリマー、スチレン−ブタジエン又はスチレン−イソプレンブロックコポリマーのような脂肪族ポリオレフィン)と、接着力を与えるための樹脂又は類似材料(時に粘着付与剤と呼ばれる)(例えば、石油留出物から蒸留した炭化水素、ロジン及び/又はロジンエステル、例えば木材又は柑橘類からのテルペンなど)と、場合によってはワックス、可塑剤、又は粘性(例えば、流動性)を調節する他の材料(このような材料の例には、以下に限定されるものではないが、鉱物油、ポリブテン、パラフィン油、エステル油などが含まれる)と、及び/又は限定はしないが酸化防止剤又は他の安定剤を含む他の添加剤とを含む。
一例として、ホットメルト接着剤は、約15〜約50重量パーセントの粘着力のある1つ又は複数のポリマーと、約30〜約65重量パーセントの樹脂又は他の1つ又は複数の粘着付与剤と、ゼロよりも大きく約30重量パーセントまでの可塑剤又は他の粘性調整剤と、任意的に、約1重量パーセントよりも小さい安定剤又は他の添加剤とを含むことができる。これらの構成成分を異なる重量パーセントで含む他のホットメルト接着剤製剤も可能であることを理解すべきである。また、粘着性組成物は、本発明の範囲から逸脱することなく、親水性又は疎水性のいずれかにすることができるように考えられている。
特に適切な実施形態では、粘着性組成物の粘性は、約400°F(204℃)に等しいか又はそれよりも小さい温度で、更に適切には約300°F(149℃)に等しいか又はそれよりも小さい温度で、更に適切には約250°F(121℃)に等しいか又はそれよりも小さい温度で、約10,000センチポアズ(cps)よりも小さい。別の実施形態では、粘着性組成物の粘性は、適切には、約300°F(149℃)の温度で約1,000cps〜約8,000cpsの範囲であり、更に適切には、約300°F(149℃)の温度で約2,000cps〜約6,000cpsの範囲である。
本明細書で用いる場合、組成物の「粘性」とは、本明細書で後に説明する「粘性試験」を用いて判断される粘性として定義される。比較的低粘性の粘着性組成物を用いると、粒子状超吸収性材料と十分に接触すること(例えば、そのコーティング)が促進され、これによって超吸収性材料粒子が更に容易に捕捉されて保持される。
低粘性粘着性組成物は、本明細書で後に説明するように、低処理温度で処理すなわち溶融して外側カバー40又は他のパンツ構成要素に付加することができ、これによって製造が容易になる。また、低処理温度により、吸収性複合体44が上に形成される基体(例えば、外側カバー40)が熱分解する危険性も減少する。一例として、粘着性組成物は、適切には、約200°F(93℃)〜約400°F(204℃)の範囲、更に適切には、約250〜約360°F(約121〜約182℃)の範囲の温度で処理可能である。
また、粘着性組成物のストレージ係数(G’)は低いことが適切である。粘着性組成物のストレージ係数は、一般的に、粘着性組成物(硬化又は他の方法でほぼ乾燥させた後、例えば冷却後)が、吸収性複合体44が上に形成されている外側カバー40又は他の基体が撓む時などに粘着性組成物の一体性を実質的に失うことなく変形する能力を意味する。比較的低いストレージ係数を有する粘着性組成物を用いることにより、外側カバー40上に形成された吸収性複合体44は、全体的に柔らかくて可撓性があり、外側カバーと共に組成物が撓むことができることが適切である。より詳細には、ストレージ係数は、粘着性組成物が動的荷重下で変形する時の歪みに対する応力の比を表す弾性係数である。
本明細書で用いる場合、粘着性組成物のストレージ係数は、本明細書で後に詳細に説明する「流動試験」によって測定した時に記録される。一例として、「流動試験」により判断された粘着性組成物のストレージ係数(G’)は、適切には、25℃で約1.0×107ダイン/平方センチメートルに等しいか又はそれよりも小さく、更に適切には、25℃で約1.0×104〜約1.0×107ダイン/平方センチメートルの範囲、更に適切には、25℃で約l.0×105〜約1.0×106ダイン/平方センチメートルの範囲である。
また、粘着性組成物のガラス転移温度(Tg)は、適切には、約−25〜約25℃の範囲、更に適切には、約−10〜約25℃の範囲である。「ガラス転移温度」とは、本明細書で用いる場合、一般的に粘着性組成物の分子運動性を意味する。例えば、粘着性組成物の温度がガラス転移温度(Tg)よりも低い場合には、剛度が高くて脆い傾向があり、組成物の温度がガラス転移温度(Tg)よりも高い場合には、組成物が流れる傾向が大きい。しかし、粘着性組成物の温度が実質的に組成物のガラス転移温度(Tg)を超える場合には、組成物の接着特性は、実質的に減少する可能性がある。従って、粘着性組成物のガラス転移温度は、組成物を用いる温度(例えば、室温)に近いことが適切である。粘着性組成物のガラス転移温度(Tg)とは、本明細書で用いる場合、本明細書で後に説明する「流動試験」により測定したガラス転移温度を意味する。
吸収性複合体44を形成するのに用いるのに適切な粘着性組成物のいくつかの例は、ニュージャージー州ブリッジウォーター所在の「National Starch and Chemical Co.」から「34−5610」及び「34−447A」という名称で市販されているホットメルト接着剤である。適切な粘着性組成物の他の例は、ウィスコンシン州ミルウォーキー所在の「Bostik−Findley」により「HX 4207−01」、「HX 2773−01」、「H2525A」、及び「H2800」という名称で製造されたものである。他の適切な粘着性組成物は、本発明の範囲から逸脱することなく、代替的に又は追加的に用いることができる。更に、「粘着性組成物」という用語は、本明細書で用いる場合、「接着剤」又は「粘着性組成物」以外の用語で呼ばれるが本明細書に説明する粘着性組成物に対応する特性及び機能を有する材料、物質、及び組成物などを除外するものではない。
実験1
上述で「HX 4207−01」、「HX 2773−01」、及び「34−5610」と特定したホットメルト接着剤に、250、275、300、325、及び350°F(それぞれ、121、135、149、163、及び177℃)の温度で、本明細書で後に説明する「粘性試験」を行い、粘着性組成物の粘性(センチポアズ(cps))を判断した。「粘性試験」の結果は、次のようであった。
(表)
Figure 2007509694
実験2
上述で「HX 4207−01」、「HX 2773−01」、「H2525A」、「34−5610」、及び「34−447A」と特定されたホットメルト接着剤に本明細書の後に説明する「流動試験」を25℃で行い、各粘着性組成物に対するストレージ係数(G’)(ダイン/平方センチメートル)、ガラス転移温度(Tg)(℃)を判断した。「流動試験」の結果を以下に示す。
(表)
Figure 2007509694
パンツ20のような吸収性物品を製造するための本発明の方法の一実施形態によれば、最初に、粘着性組成物の層(例えば、図4の層202)を外側カバー内側層40bに付加することにより、吸収性複合体44が外側カバー40(又は他の基体)上に直接形成される。例えば、図6を参照すると、粘着性組成物は、全体的に220で示される適切な接着剤アプリケータにより、基体材料(例えば、外側カバー40材料)の移動ウェブ222に付加することができる。アプリケータ220には、一般的に、ほぼ液体の形態の粘着性組成物を移動ウェブ222に供給することを制御する接着剤流制御システム226と作動的に接続した主制御システム224が含まれる。
粘着性組成物は、アプリケータの加熱タンク228に、ペレット、ブロック、又は何らかの他の形状のような固体の形で供給することができ、これを次に、粘着性組成物が流動可能な形(例えば、ほぼ液化した形)になるようにタンクで加熱する。流動可能な粘着性組成物は、タンク28からポンプ(例えば、ギアポンプ又は容積式ポンプ(図示せず))を通じて計量機構232まで運ばれる。計量機構232は、移動ウェブ222上の粘着性組成物に望ましいパターンを設けるのに必要なノズルの数に応じて図6のノズル238及び240のような1つ又はそれよりも多くのノズルに粘着性組成物を供給するように構成される。
次に、粘着性組成物は、ノズル238及び240から空気のような高速気体流で移動ウェブ222上に吹付けられる。吹付けられた粘着性組成物は、不連続な繊維又はフィラメントの形態のように一般的に繊維状である。例えば、得られる粘着性組成物繊維の繊維直径は、約5ミクロン〜約200ミクロンの範囲、更に適切には、約7ミクロン〜約50ミクロンの範囲とすることができる。移動ウェブ222に付加されると、吹付けられた粘着性組成物繊維は、ウェブ材料上にランダムに堆積した接着剤の繊維層を形成する。
ノズル238及び240は、移動ウェブ222上に接着剤の望ましいパターンを設けることができるいずれかの装置とすることができる。適切なノズルのいくつかの例には、米国ジョージア州ダルース所在の「Nordson Corporation」からそれぞれ商品名「MB200」及び「CC−200制御コート」で入手される市販のものが含まれ、これは、粘着性組成物をほぼランダムなスプレーパターンで供給するように構成されている。また、適切なノズルの別の例は、商品名「CF−200制御繊維化器」でも「Nordson Corporation」から入手可能であり、これは、粘着性組成物をほぼ渦巻きパターンで供給するように構成されている。更に別の適切なノズルは、米国テネシー州ヘンダーソンビル所在の「ITW Dynatec Co.」から商品名「UFD(均質繊維堆積)」で入手可能であり、これも粘着性組成物のランダムなスプレーパターンを設ける。他のノズルを用いて、本発明の範囲から逸脱することなく、スロットコーティングパターン、スポットコーティングパターン、及び/又は連続ビーズラインパターンのようなスプレーパターン又は渦巻きパターン以外のスプレーパターンを設けることができることが理解される。
この点に関して説明した接着剤アプリケータ20は、当業者には公知であり、本発明を説明するのに必要な範囲を除いて本明細書では更に説明しない。本発明の範囲から逸脱することなく、他のアプリケータ又は装置を用いて粘着性組成物の層202を外側カバー40のような基体に付加することが適切な場合があることは理解される。一実施形態では、外側カバー40上に形成された粘着性組成物の層202の坪量は、適切には、約1〜約100グラム/平方メートル(gsm)の範囲、更に適切には、約4〜約50gsmの範囲である。別の実施形態では、吸収性複合体を形成するのに用いられる接着剤の量は、適切には、吸収性複合体を形成するのに用いられる超吸収性材料の量の約15重量パーセントに等しいか又はそれよりも小さく、更に適切には、用いられる超吸収性材料の量の約5〜約10重量パーセントの範囲である。
粘着性組成物の層202(図4)を基体に付加した後に、基体材料のウェブ222は、粒子状超吸収性材料の層204を粘着性組成物に付加するのに適切な装置(図示せず)を越して移動される。例えば、適切な一実施形態では、装置は、粒子状超吸収性材料の供給源と、粒子状超吸収性材料をその供給源からの高速空気流に入れて移動ウェブ上、すなわち、粘着性組成物の層202と接触するように供給するための加圧空気の供給源とを含む。このような装置は、当業技術で公知であり、本発明を開示するのに必要な範囲を除いては更に説明しない。例えば、一般的に、超吸収性材料を移動コンベヤ上に供給する従来のコフォーム工程に用いられる装置を用いることができる。このような装置は、例えば、米国特許第4,724,114号に開示されており、その開示内容は、本明細書において引用により組み込まれている。
粒子状超吸収性材料は、重量測定的に、すなわち、接着剤の層上に滴下することによるような高速空気以外によって接着剤の層202上に供給することができるように考えられている。また、粒子状超吸収性材料は、高速空気流で移動ウェブに向けて導くことができ、流れが粘着性組成物の流れに交差して(例えば、吸収されるか又は混合して)、接着剤繊維及び超吸収性材料粒子が従来のコフォーム工程のようにウェブ222に接触する前に混合することも考えられている。コフォーム工程の例の1つは、米国特許第4,724,114号に開示されている。このような実施形態では、基体上に形成された吸収性複合体44は、図4に示すほぼ積層した配列の代わりに、より配合又は混和された混合物を含む。
物品(例えば、基体及びその上に形成された吸収性複合体)には、次に、更に処理が行われる。例えば、別の基体材料、例えば、ライナ42を構成する材料を吸収性複合体44を覆って置き、基体(例えば、外側カバー40)材料の移動ウェブに取り付けることができる。一実施形態では、外側カバー40及びその上に形成された吸収性複合体44(及び任意的に身体側ライナ42)は、対向するニップロール(図示せず)を通過してそれに圧縮力を印加し、粘着性組成物と外側カバーの間、並びに粒子状超吸収性材料と粘着性組成物の間の結合を強力にするのを助けることができる。圧縮により、吸収性複合体の厚さ又はキャリパーを低減することもできる。外側カバー40及び吸収性複合体44(及び任意的にライナ42)はまた、パンツ20又は他の物品に望ましい形状に切断することができる。
特に適切な実施形態では、粘着性組成物は、比較的長いオープンな時間を有する。本明細書で用いる場合、粘着性組成物の「オープンな時間」とは、粘着性組成物が粘着性又は付着性のままである時間の長さを意味する。更に適切には、粘着性組成物のオープンな時間は、粘着性組成物が超吸収性材料粒子を付加する時に依然として粘着性であり、更に適切には、外側カバー及びその上に形成された吸収性複合体がニップロールを通過する前に粘着性のままであるように十分長い。従って、ニップロールにより印加される圧縮力は、超吸収性材料粒子の表面積の一部の周り又は全ての粘着性組成物の流れ及び/又は変形を助けるか、又は粒子を粘着性組成物に押し付けて粒子と粘着性組成物の間の接着結合を良好にするのを助けるものである。一例として、粘着性組成物のオープンな時間は、適切には少なくとも約0.5秒であり、パンツ20又は粘着性組成物を用いる他の吸収性物品の有効寿命と同じ長さのオープンな時間を有する場合もある。
また、粘着性組成物は、図6に示す矩形パターン以外のパターンで基体(例えば、外側カバー40)に付加することができるようにも考えられている。例えば、粘着性組成物は、吸収性複合体の望ましい形状に応じて、ほぼ砂時計形状のパターン、I字形パターン、T字形パターン、又は他の適切なパターンで付加することができる。次に、吸収性物品を更に形成する時に、基体を吸収性複合体の側部マージンに沿って切断することができる。
別の実施形態では、吸収性複合体44は、本発明の範囲から逸脱することなく、代替的に、身体側ライナ42上に形成することができ、外側カバー40は、吸収性複合体に固定してもしなくてもよい。吸収性複合体は、基体(例えば、外側カバー40又はライナ42)上に直接的以外の方法で形成することができることが更に考えられている。例えば、吸収性複合体は、移動コンベヤベルト又は他の移動又は静止表面上に形成することができる。形成された吸収性複合体は、次に、粘着性組成物に依然として粘性がある間に、外側カバー40、身体側ライナ42、又は他の基体に接着することができる。
図5は、吸収性複合体44が粒子状超吸収性材料の層204に付加された粘着性組成物の付加的な層206を更に含んで超吸収性材料粒子を吸収性複合体44に固定するパンツ20の別の実施形態を示している。この実施形態では、吸収性複合体44は、粘着性組成物の付加的な層206によりライナ42に更に固定されている。
図7及び図8は、吸収性複合体44が粘着性組成物及び粒子状超吸収性材料の両方の複数の層を含む付加的な実施形態を示している。図7の実施形態では、吸収性複合体44が外側カバー40上に形成され、これは、外側カバー40の内側層40bに付加された粘着性組成物の第1の層202を含み、続いて、粒子状超吸収性材料の第1の層204が粘着性組成物の第1の層に付加されて保持される。粘着性組成物の第2の層206を粒子状超吸収性材料の第1の層204を覆って付加し、次に、粒子状超吸収性材料の第2の層208が、粘着性組成物の第2の層に付加されて保持される。図8では、粘着性組成物の第3の層210が粒子状超吸収性材料の第2の層208を覆って付加され、ライナ42が、粘着性組成物の第3の層により吸収性複合体44に固定される。
粘着性組成物及び粒子状超吸収性材料の両方の複数の層を含む吸収性複合体44(図7及び図8に示すようなもの)は、適切には、総坪量が約20gsm〜約1,200gsmの範囲、更に適切には、約50gsm〜約800gsmの範囲である。粘着性組成物の総坪量は、適切には、約1gsm〜約100gsmの範囲、更に適切には、約4gsm〜約50gsmの範囲であり、粒子状超吸収性材料の総坪量は、適切には、約10gsm〜約1,150gsmの範囲、更に適切には、約40gsm〜約750gsmの範囲である。
粘着性組成物の1つの層の坪量は、粘着性組成物の他の1つ又は複数の層の坪量と同じでも同じでなくてもよいように考えられている。同様に、粒子状超吸収性材料の1つの層の坪量は、粒子状超吸収性材料の他の1つ又は複数の層の坪量と同じでなくてもよい。
また、吸収性複合体44は、本発明の範囲から逸脱することなく、粒子状超吸収性材料の2つよりも多い層及び粘着性組成物の3つよりも多い層を含むことができることが理解される。図4及び図5に示す実施形態のように、図7及び図8に示す実施形態の吸収性複合体44は、代替的に、身体側ライナ42上に形成することができること、及び外側カバー40は吸収性複合体に固定してもしなくてもよいことも考えられている。
上述の吸収性物品及び工程により一対の基体の間に粘着性組成物及び超吸収性材料の複数の交互層を有する連続ウェブが作られた。各基体は、坪量が約0.8オンス/平方ヤード(osy)(約27グラム/平方メートル、すなわち、gsm)の2成分(鞘/芯、20重量パーセントのポリエチレン及び80重量パーセントの「KRATON」エラストマー)スパンボンドウェブで構成され、0.1重量パーセントの添加レベルの界面活性剤混合物(例えば、3対1比率の「AHCOVEL」界面活性剤及び「GLUCOPON」界面活性剤)で処理された。
用いた粘着性組成物は、ウィスコンシン州ミルウォーキー所在の「Bostik Findley」から入手される「HX 4207−01」と上述で特定されたものであった。特定の超吸収性材料は、ノースカロライナ州グリーンズボロ所在の「Stockhausen,Inc.」から入手される「SXM 9543」であった。粘着性組成物の第1の層を基体の1つに付加し、続いて、超吸収性材料の第1の層、粘着性組成物の第2の層、超吸収性材料の第2の層、粘着性組成物の第3の層、次に、超吸収性材料の第3の層を付加した。次に、粘着性組成物の第1の層が上に付加された基体と重なる関係で、他の基体を超吸収性材料の第3の層の上に置いた。
超吸収性材料層は、ほぼ等しい量で付加し、超吸収性材料の総坪量は、約357gsmであった。粘着性組成物層もほぼ等しい量で付加し、粘着性組成物の総坪量は、約32gsmであった。ウェブ(例えば、2つの基体を含むもの)の総坪量は、約443gsmであった。各基体の幅は、約8.5インチ(21.6cm)であり、吸収性複合体は、幅が約7インチ(17.8cm)であり、基体の側縁の間の横方向中心に配置された。次に、基体を吸収性複合体の側縁と同一平面とすることによって幅約7インチ(17.8cm)を有するウェブを形成するように基体の縁を切断して除去した。
ウェブの縦方向は、基体の機械方向、例えば、その製造中に基体が移動する方向と一致していた。ウェブの横方向は、基体の機械横断方向、例えば、その機械方向を横切る方向と一致していた。
実施例1のウェブと実質的に等しいが、その代わりにウェブを形成した各基体が2成分(鞘/芯、20パーセントポリエチレン及び米国ミシガン州ミッドランド所在の「Dow Chemical」から入手される80パーセント「AFFINITY」エラストマーポリエチレン)スパンボンドウェブを含む連続ウェブが作られた。この基体ウェブの坪量は、約27gsmである。実施例2のウェブを形成するのに用いられる超吸収性材料は、ドイツのルートヴィッヒシャーフェン所在の「BASF」から入手される「E1231−99」多成分超吸収性粒子状ゲルであった。ウェブの幅は、実施例1のウェブと同じように約7インチ(17.8cm)に形成した。超吸収性材料の層の総坪量は、約407gsmであった。粘着性組成物の層の総坪量が約37gsmであったので、ウェブ(例えば、2つの基体を含むもの)の総坪量は、約498gsmであった。ウェブの縦方向は、基体の機械方向に一致し、ウェブの横方向は、基体の機械横断方向と一致していた。
本発明の吸収性複合体を形成するのに用いられる粘着性組成物は、吸収性物品を製造する時に粘着性組成物によって吸収性複合体を固定する1つ又は複数の基体の弾性性能特性を低減しないことが適切である。例えば、本明細書で後に説明する「伸長及び回復試験」により判断された時に、本発明の吸収性物品の正規化された荷重値は、適切には、その約40パーセント伸長では、物品の横方向及び縦方向の少なくとも一方の方向に約400グラム重よりも小さく、更に適切には、約200グラム重よりも小さい。約100パーセント伸長では、物品の横方向及び縦方向の少なくとも一方の方向に「伸長及び回復試験」で判断された吸収性物品の正規化荷重値は、適切には、約500グラム重よりも小さく、更に適切には、約400グラム重よりも小さい。
また、適切には、物品の縦方向及び横方向の少なくとも一方の方向に、更に適切には両方向に、「伸長及び回復試験」により判断された吸収性物品の回復は、物品の対応する縦方向及び横方向に「伸長及び回復試験」により判断された吸収性複合体が固定された基体の回復の少なくとも約60パーセント、より適切には少なくとも約80パーセント、更に適切には約90パーセントである。
図9に示す代替的な実施形態では、吸収性複合体44は、吸収性複合体の坪量がその幅にわたって不均一である多層実施形態である。より詳細には、吸収性複合体は、外側カバー40の内側層40bに付加された粘着性組成物の第1の層202と、粘着性組成物の第1の層に付加されて保持された粒子状超吸収性材料の第1の層204とを含む。粘着性組成物の第2の層206は、粒子状超吸収性材料の第1の層204に不均一パターンで付加されるために、粒子状超吸収性材料の一部は、粘着性組成物の第2の層で実質的に被覆されない。その結果、粘着性組成物の不均一な第2の層206に付けた粒子状超吸収性材料の第2の層208は、粘着性組成物の不均一パターンで吸収性複合体に保持される。粘着性組成物の第3の層210は、超吸収性材料の第2の層208に付けられ、ライナ42は、粘着性組成物の第3の層により吸収性複合体44に接着される。しかし、粘着性組成物の第3の層は省略することができ、ライナは、本発明の範囲から逸脱することなく、吸収性複合体44に固定されない場合がある。
吸収性複合体44の坪量は、その幅の一部のみにわたって不均一とすることができるように考えられている。また、吸収性複合体44の坪量は、吸収性複合体の長さの全て又は一部に沿って不均一とすることができることも考えられている。
図10は、吸収性複合体44が粘着性組成物302及び超吸収性材料304の配合又は混和された混合物を含む(例えば、積層の代わりに)別の代替的な実施形態を示している。粘着性組成物302及び超吸収性材料304は、本明細書で上述した対応する材料のいずれかとすることができる。特に適切な実施形態では、粘着性組成物302及び超吸収性材料304の混合物を形成し、外側カバー40の内側層40bに付加することにより、粘着性組成物が外側カバー上に超吸収性材料を保持するようにして外側カバー上に吸収性複合体44を形成する。一例として、一実施形態では、粒子状超吸収性材料を、図6に示して本明細書で上述した粘着性組成物流れのような粘着性組成物流に供給して連行させ、粘着性組成物及び超吸収性材料の配合混合物を形成し、これを移動基体に付加する。ライナ42は、吸収性複合体44に重ねて粘着性組成物302によりそれに固定する。しかし、吸収性複合体44は、本発明の範囲に留まるためにライナ42に固定される必要があるということはないことが理解される。また、吸収性複合体44は、ライナ42又はパンツ20の他の構成要素に付加することができ、これも本発明の範囲に含むことができることも理解される。
図10に示す実施形態では、超吸収性材料304は、吸収性複合体44内に均質に分配される。しかし、超吸収性材料304は、例えば、その内部に吸収性が増大したターゲット区域を設けるために吸収性複合体44内に不均一に分配することができるように考えられている。また、別の実施形態では、吸収性複合体44は、1つ又はそれよりも多くの層が図4、図5、及び図7〜図9の実施形態に示すような粘着性組成物及び/又は超吸収性材料の個々の層と、図10の実施形態に示すような粘着性組成物及び超吸収性材料の混合物の1つ又はそれよりも多くの層とを含む、多層複合体にすることができるようにも考えられている。
坪量が1.0オンス/平方ヤード(osy)であり、1.0重量パーセントの添加レベルの界面活性剤混合物(例えば、3対1比率の「AHCOVEL」界面活性剤及び「GLUCOPON」界面活性剤)で処理した2成分(鞘/芯、20重量パーセントのポリエチレン及び80重量パーセントの「KRATON」エラストマー)スパンボンドウェブで各々構成された一対の基体を含む連続ウェブが作られた。ウェブは、速度9フィート/分(2.74メートル/分)で形成された。
ジョージア州ノークロス所在の「J&M Laboratories」、現在の「Norsdon」により型番「AMBI−12−8 RMA 2132」として製造されたメルトブロースプレーヘッドを水平から45度の角度で移動ウェブの上方約3インチ(7.62cm)の接着剤アプリケータに装着した。ヘッドは7つのアプリケータを有するが、吸収性複合体を形成するのにその5つのみを用いた。ウィスコンシン州ミルウォーキー所在の「Bostik Findley」により製造され、「HX 2773−01」と呼ばれる親水性接着剤を加熱器により溶融させ、次に、ポンプでスプレーヘッドに注入した。ドイツのルートヴィッヒシャーフェン所在の「BASF」から入手される「E1231−99」多成分超吸収性粒子状ゲルが、接着剤がスプレーヘッドからスプレーされる時に、給送装置(型番「COAT−O−MATIC 7”−D−S」としてオハイオ州フリーモント所在の「Christy Machine Company」から入手可能)によってメルトブローン接着剤流れの中に供給され、基体の1つに堆積される粘着性組成物及び超吸収性材料の配合物を得た。次に、吸収性複合体がその上に形成された基体と重なる関係で、吸収性複合体の上に他の基体を置いた。
超吸収性材料の坪量は約515gsmであり、粘着性組成物の坪量は約34gsmであった。接着剤複合体及び基体を含む形成したウェブの総坪量は、約618gsmであった。各基体の幅は約8.5インチ(21.6cm)であり、吸収性複合体は、幅が約7インチ(17.8cm)であり、基体の側縁の間の横方向中心に配置された。基体を吸収性複合体の側縁と同一平面上に配置することにより、ウェブが幅約7インチ(17.8cm)に形成されるように基体の縁を切断して除去した。
ウェブの縦方向は、基体の機械方向、例えば、その製造中に基体が移動する方向と一致していた。ウェブの横方向は、基体の機械横断方向、例えば、その機械方向を横断する方向に一致していた。
実験3
上述の実施例1、実施例2、及び実施例3で形成したウェブから切断したサンプルの様々な伸長及び回復特性を判断し、これらの特性をこれらの実施例の各ウェブを形成するのに用いたそれぞれの基体に関する伸長及び回復特性と比較するための実験が行われた。実施例1、実施例2、及び実施例3に関して形成されたウェブから3インチ幅のサンプルを切断し、これに対して本明細書で後に説明する「伸長及び回復試験」を行い、1)各横方向及び縦方向におけるその40パーセント伸長でのサンプルの正規化荷重値(例えば、本明細書では別に張力とも呼ばれる)、2)各横方向及び縦方向におけるその100パーセント伸長でのサンプルの正規化荷重値、及び3)各横方向及び縦方向へ伸長した後のサンプルの永久歪み及び回復が判断された。
より詳細には、第1の組の3インチ(7.6cm)幅のサンプル(各々長さが約7インチ(17.8cm))を実施例1のウェブの中線(例えば、縦方向軸線)から縦(例えば、機械)方向に切断し、「伸長及び回復試験」が行われた。第2の組の3インチ幅(7.6cm)サンプル(各々長さ約7インチ(17.8cm))を実施例1のウェブから横(例えば、機械横断)方向に切断し、「伸長及び回復試験」が行われた。結果は図11の表に示している。同様の大きさのサンプルを実施例2のウェブから切断し、同様に試験した。結果は図12の表に示している。また、同様の大きさのサンプルを実施例3のウェブからも切断して相応に試験し、結果を図13の表に示している。
実施例1のウェブから横方向に切断したサンプルに対しては、40パーセント伸長での正規化荷重値(第1サイクル)は、約158グラム重/インチであった。縦方向に切断したサンプルに対しては、「伸長及び回復試験」により判断された40パーセント伸長での物品の正規化荷重値は、約578グラム重/インチであった。実施例2に従って形成された物品に関しては、横方向に切断したサンプルの40パーセント伸長での正規化荷重値(第1サイクル)は、約216グラム重/インチであった。縦方向には、40パーセント伸長での正規化荷重値は、約837グラム重/インチであった。実施例3のウェブから切断したサンプルに対する正規化荷重値は、横方向及び縦方向に切断したサンプルの両方で実施例1及び実施例2に対するものよりも小さかった。
横方向に切断したサンプルに対しては、実施例1のウェブを形成するのに用いられた基体の回復(第3サイクル)は、約53.1パーセント、実施例1の完全なサンプルの回復(第3サイクル)は、約50.9パーセントであったが、これは、基体の回復の約96パーセントである。実施例2のウェブを形成するのに用いられた基体の回復は、約47.1パーセントであり、サンプルの回復は、約44.8パーセントであったが、これは、基体の回復の約95パーセントである。縦方向に切断したサンプルでは、実施例1のウェブから切断した完全なサンプルの回復は、実施例1のウェブの基体の回復の約98パーセントであり、実施例2のウェブから切断した完全なサンプルの回復は、実施例2のウェブを製造するのに用いた基体の回復の約100パーセントであった。また、実施例3のウェブから切断した完全なサンプルの回復も、横方向切断及び縦方向切断サンプルの両方に対して約100パーセントであった。
比較例1
実施例3のウェブと実質的に同じであるが、ウェブを形成する各基体が米国ウィスコンシン州ニーナー所在の「Cellu−Tissue」から入手可能な延伸不能ティッシュ材料と置換された連続ウェブが作られた。このティッシュ材料の坪量は18gsmである。ウェブの幅は、実施例3のウェブと同じように約7インチ(17.8cm)に形成された。超吸収性材料の坪量が約388gsmであり、粘着性組成物の総坪量が約25gsmであるために、ウェブ(例えば、ティッシュ材料の2つの層を含むもの)の総坪量は約449gsmであった。この比較例によるウェブは、破断することなしに約5パーセントを超える引張伸長を支持しなかった。
比較例2
実施例3のウェブと実質的に同じであるが、基体が片側をシリコンで被覆した取外し可能(例えば、非付着性)紙と置換された連続ウェブが作られた。吸収性複合体を剥離紙の層の間に配置した後に、吸収性複合体の両側から紙を除去した。超吸収性材料の坪量が約388gsmであり、粘着性組成物の坪量が約25gsmであったために、吸収性複合体の総坪量は約413gsmであった。この比較例に従って作られた吸収性複合体は、破断することなしに約5パーセントを超える引張伸長を支持しなかった。
図4、図5、及び図7〜図9に示して本明細書で説明した様々な実施形態のいずれにおける吸収性複合体44も、粒子状超吸収性材料と共に粘着性組成物に付加された親水性繊維を更に含むことができる。適切な親水性繊維の例には、セルロース繊維のような本質的に濡れ性の材料から成る天然有機繊維と、レーヨン繊維のようなセルロース又はセルロース誘導体から成る合成繊維と、ガラス繊維のような本質的に濡れ性の材料から成る無機繊維と、特定のポリエステル又はポリアミド繊維のような本質的に濡れ性の熱可塑ポリマーで作られた合成繊維と、適切な手段で親水化されたポリプロピレン繊維のような非濡れ性の熱可塑ポリマーから成る合成繊維とが含まれる。繊維は、例えばシリカで処理することにより、適切な親水性成分を有して繊維から容易に除去されない材料で処理することにより、又は繊維を形成する途中又はその後で非濡れ性の疎水性繊維を親水性ポリマーで覆うことにより親水化することができる。本発明の目的に対しては、上述の様々な種類の繊維の選択した配合物を用いることもができるように考えられている。
また、付加的な構成要素又は層を全体的に吸収性複合体44と接触するようにライナ42と外側カバー40の間に配置することができることも理解される。例えば、パンツ20は、広い意味で基体とも呼ぶことができるサージ層(図示せず)を更に含むことができ、これが、吸収性複合体44と身体側ライナ42の間に配置される。サージ層は、一般的に、液体サージを迅速に収集して一時的に保持し、一時的に保持した液体を吸収性複合体44に運ぶように構成されるものとして当業者には公知である。様々な織及び不織布を用いてサージ層を構成することができる。例えば、サージ層は、ポリオレフィン繊維のような合成繊維のメルトブローン又はスパンボンドウェブで作られた層とすることができる。また、サージ層は、天然及び合成繊維で構成されたボンデッドカーデッドウェブ又は空気堆積ウェブとすることができる。ボンデッドカーデッドウェブは、例えば、低融点結合繊維、粉末、又は接着剤を用いて結合された熱結合ウェブとすることができる。ウェブは、任意的に、異なる繊維の混合物を含むことができる。サージ層は、実質的に疎水性の材料で構成することができ、疎水性材料は、任意的に、界面活性剤で処理するか又は他の方法で処理して、望ましいレベルの濡れ性及び親水性を付与することができる。
サージ層に適切な付加的な材料は、1996年1月23日にC.Ellis他の名前で付与された「パーソナルケア吸収性物品などのための繊維性不織ウェブサージ層」という名称の米国特許第5,486,166号、1996年2月13日にEllis他の名前で付与された「パーソナルケア吸収性物品などのための改良型サージ管理繊維性不織ウェブ」という名称の米国特許第5,490,846号、及び1994年11月15日にLatimer他の名前で付与された「流体サージ管理が改良された吸収性構造体及びそれを組み込んだ製品」という名称の米国特許第5,364,382号に示されており、その開示内容は、本明細書と矛盾しない方法で本明細書に引用により組み込まれている。
サージ層は、身体側ライナ42及び吸収性複合体44に固定されなくてもよく、又はそれを身体側ライナ及び吸収性複合体の一方又は両方に固定することもできる。また、吸収性複合体44は、本発明の範囲から逸脱することなく、ライナ42又は外側カバー44の代わりにサージ層上に形成し、得られる積層体を次にライナと外側カバーの間に配置することができることも考えられている。
代替的に又は追加的に、穿孔されたティッシュの層(図示せず)をライナ42と吸収性複合体44の間に配置し、液体身体滲出物のライナから離すような吸い上げ及び取り込みを容易にすることができる。
使用中は、最初に着用者にパンツを装着することにより、更に、歩いたり、座ったり、捻ったりするなどにより、及び/又は吸収性複合体44に荷重が加わる時に(例えば、液体身体滲出物が吸収される時に)本発明のパンツ20が様々な力を受けると、延伸可能外側カバー40及び/又はライナ42は、延伸して着用者に更に快適なフィット性を提供する。吸収性複合体44が上に形成されるか又はそうでなければそれが固定される基体(例えば、外側カバー40及び/又はライナ42)が延伸すると、粘着性組成物で基体に固定されている超吸収性材料粒子は、隣接する粒子が互いに間隔を空けて配置されるように基体と共に移動する。隣接する超吸収性材料粒子間では、粒子が間隔を空けて配置されるにつれて、粘着性組成物結合、並びに粘着性組成物の超吸収性粒子に対する結合が壊れる傾向がある。しかし、粒子を基体(例えば、外側カバー40及び/又はライナ42)に結合する粘着性組成物の一体性は、実質的に無傷のままであるために、基体が弛緩する(例えば、基体が弛緩又は弛緩状態なるように動く)時に、粒子は、基体と共に最初の位置に向けて移動する(例えば、基体の回復特性が許す限り)。従って、粘着性組成物は、一般的に、超吸収性材料粒子がターゲット区域から離れて再分配されて蓄積することを防止する。
一部の実施形態では、粘着性組成物は、十分な粘性を維持することができ、そのために、基体が弛緩する際に、隣接する粒子間で破壊された粘着性組成物/粘着性組成物結合、及び/又は破壊された粘着性組成物/超吸収性材料粒子結合は、粒子が互いに接近して移動する時に再形成することができる。
図9に示す実施形態のように吸収性複合体の坪量が不均一である場合は、坪量が小さい区域は、一般的に坪量が大きい区域よりも脆弱である。その結果、坪量が小さい区域の超吸収性材料粒子は、坪量が大きい区域においてより引き離される傾向が強いことになる。従って、坪量が大きい区域を有する吸収性複合体のある一定のターゲット区域内の超吸収性粒子は、移動する傾向が小さい。
粘性試験
「ホットメルト接着剤及びコーティング材料の見掛け粘性のための標準試験方法」という名称の「ASTM試験方法D3236−88」に従って「粘性試験」が行われ、その全開示内容は、以下のパラメータを用いて本明細書において引用により組み込まれている。用いる粘性計は、米国マサチューセッツ州ミドルボロ所在の「Brookfield Engineering Laboratories」により型番「RVDV III」として作られたものである。「ASTM試験方法」を行う際に用いるスピンドル番号は「SC4−27」である。サンプルの大きさは、約10.5グラムの接着剤とすべきである。スピンドル速度(rpm)は、20パーセント〜80パーセントの範囲のトルク読取値をもたらす値に設定される。読取値は、約15分間にわたって又は粘性値が安定するまで数分毎に取る必要があり、その後、最終粘性読取値(センチポアズ)を記録する。
流動試験
本明細書で説明する「流動試験」を用いて、ホットメルト接着剤のストレージ係数及びガラス転移温度を判断される。「流動試験」は、一般的に「プラスチックのための標準試験方法:動的機械的特性溶融流動学」という名称の「ASTM試験方法D4440−01」に従って行われ、その全開示内容は、本明細書と一致する範囲で本明細書において引用により組み込まれている。
「流動試験」は、米国デラウェア州ニューカッスル所在の「TA Instruments」から入手可能な「最新流量的拡張システム(ARES)」流量計を用いて行われる。ARES流量計は、「TA Instruments」から型番「2K FRTN1」で入手可能な変換器と、同じく「TA Instruments」から商品名「ORCHESTRATOR」バージョン6.5.1で入手可能なソフトウエアとを装備している。ARES流量計はまた、「TA Instruments」から入手可能な8mm平行プレートを用いる。
8mmプレートは、最初に流量計のステージ制御ボタンを用いてステージを上げ、それによってプレートを設置するための十分な空間を設けることにより、ARES流量計に設置される。モータをオンにして動的モードにすると、上側及び下側プレートが、流量計のアクチュエータシャフトに装着される。ユーザインタフェース上の「XDCR ZERO」ボタンを押すことにより、トルク及び垂直力を各々ゼロに合わせる。次に、プレートが近づくが接触しない点までステージを下げる。ソフトウエアの「コントロール」メニューの下の間隙設定/器具制御機能の「ZERO FIXTURE」ボタンを用いてプレートを互いに合わせ、プレートのためのゼロ点を判断する。次に、ステージを上げて試験サンプルをその間に入れるのに十分な距離だけ分離する。
試験するホットメルト接着剤サンプルは、各8mmプレート(例えば、最初に形成されるか又は他の方法で大きなサンプルから裁断したもの)よりも大きくする必要があり、厚さが少なくとも2mmである必要がある。接着剤サンプルを下側プレート上に置き、約50〜100グラムの圧縮力が生じるまでステージを下げる。次に、軟化点まで接着剤サンプルを加熱する。ユーザインタフェースでの間隙の読取値は、0.5と5mmの間、更に適切には1と3mmの間とすべきである。必要に応じて、ステージを上げるか又は下げて間隙を調節することができる。高温半田ごてを用いて、過剰な接着剤(例えば、プレートの周囲の外側)を除去する。
ソフトウエア指定の試験条件は、次のようなものである:
温度制御は液体窒素の使用に関するものに設定する。
幾何学的配置は8mmプレートに設定する。
読取試験固定間隙:「オン」
試験モード:動的温度傾斜
周波数:6.28ラジアン/秒
傾斜率:3度/分
初期温度:−20℃
最終温度:100℃
歪み:0.5パーセント
時間/測定:5秒
自動張力調節:「オン」
初期静力:300グラム
自動張力感度:300グラム
「ORCHESTRATOR」ソフトウエアでは、コントロールメニューの下で「EDIT/START TEST」を選択し、次に「BEGIN TEST」を選択して試験を開始する。サンプルが試験されると、ソフトウエアを用いてストレージ係数(G’)(ダイン/平方センチメートル)を1次y軸に、デルタの正接を2次y軸に、℃の温度をX軸にプロットする。このプロットから接着剤サンプルに対する25℃でのストレージ係数(G’)を判断される。ガラス転移温度(Tg)は、デルタの正接対温度曲線上で最大ピークが生じる温度(プロット上)である。
伸長及び回復試験
「伸長及び回復試験」は、吸収性物品、より詳細には、1つ又はそれよりも多くの基体又は他の構成要素に固定された吸収性複合体を含む試験試料の伸長及び回復特性を測定するのに用いられる3サイクルの伸長及び回復試験である。特に、この「試験」を用いて、吸収性複合体の基体への固定がその伸長及び回復特性に関して、もしあれば、どのような影響があるかを判断することができる。「試験」は、特定の量の歪み(例えば、特定の伸長まで伸長された)の下に置かれた試験サンプルの荷重値を測定する。このような荷重値は、「試験」の伸長及び回復段階の両方の実行中及び3サイクルの各々の実行中に判断される。各試験サンプルの回復は、回復段階中に荷重値が3.3グラム重(gf)/サンプル幅インチまで低下した後の永久的な伸長の程度により判断される。「試験」は、試料(例えば、基体に固定された吸収性複合体)、並びに吸収性複合体から独立した基体に対して行われ、結果が比較される。
サンプル調製
試験試料の6つのサンプル、すなわち、完全な試料の3つのサンプル及び試料の吸収性複合体から独立した(例えば、それから分離した)基体の3つのサンプルに「伸長及び回復試験」を行う必要があり、3つのサンプルの各組に対する結果を平均すべきである。各サンプルは、約3インチ(76mm)幅×少なくとも5インチ(127mm)長さ、より好ましくは、少なくとも6インチ(152mm)長さとすべきである。試料を幅が3インチよりも大きな製造物品から取る場合には、サンプルは、試料の中線から切断する必要がある、すなわち、物品の幅方向縁を含むサンプルを避け、縁の影響によって試験に矛盾した結果を引き起こす危険性を低減する必要がある。
サンプルは、少なくともサンプルとして用いられることになる領域内では、脚又はウエスト弾性構造体、不透過性外側カバー又はライナ(吸収性複合体に固定されるように製造されていない場合)などのような存在し得るあらゆる他の物品構成要素に取り付けられないようにすべきである。無関係な構成要素は、以下の状況下でのみ、サンプルの縦方向端部に(例えば、本明細書で後に説明するような試験器のグリップ内に保持されることになる端部に)存在することができる:1)それらがサンプルの厚さを実質的に増加させず、かつ有効ゲージ長さを増大させない(すなわち、グリップ内のサンプル端部がサンプルの不規則な厚さによって張力下に置かれる)、及び2)それらがサンプルの試験される領域の外観又は挙動に影響を及ぼさない(例えば、サンプルに波紋を生じさせるか又は収縮させる、又は試験されるサンプルのいずれかの部分の伸長を抑制する)。
所定の試験試料では、望ましい寸法のサンプル(例えば、3インチ幅×少なくとも5インチ長さ)が調製されない場合には、選択されるサンプルの長さは、サンプルの端部に十分な材料(例えば、引張試験器に挟むための少なくとも1/2インチ(13mm))を可能にしながらできるだけ長くすべきである。所定の試料の全てのサンプルは、同じ長さで試験すべきである。長さが1インチ又はそれよりも小さく又は幅が1インチ又はそれよりも小さいサンプルは使用しないようにすべきである。
既に製造された物品からサンプルを取る場合には、吸収性複合体が固定される基体は、試験のための吸収性複合体から分離すべきである。これは、以下の方法の1つにより達成することができる。分離中に基体が延伸しないように注意すべきである。基体が取られる物品(例えば、基体及びそれに固定された吸収性複合体)は、吸収性複合体から基体を分離するための以下のうち1つを行う前に望ましいサンプル寸法に切断すべきである。
1)液体窒素などで物品を凍結し、基体を吸収性複合体から分離させることができる。又は
2)接着剤の化学的性質によっては、物品は、基体の構造又は特性に影響を及ぼすことなく吸収性複合体の粘着性組成物を溶解するように選択した溶媒で処理することができる。
試験する試料の吸収性複合体が、吸収性複合体を支持するか又は取り囲むのに用いられる1つよりも多い基体又は他の構成要素に固定される場合は(例えば、吸収性複合体の各主要面に対して1つ)、基体又は他の構成要素は、それと同一平面に位置合わせして、基体又は他の構成要素のいずれも伸長することなく、互いに滑らかに静かに互いに重ねて(物品内と同じ相対的方向で)、単一サンプルとして一緒に試験すべきである。
試験装置及び材料
以下の試験装置及び材料を用いて「伸長及び回復試験」を行う。
1)定率伸張(CRE)引張試験器:米国ノースカロライナ州リサーチトライアングルパーク所在の「MTS Systems Corporation」から入手可能なMTS引張試験器型番「SYNERGIE 200 TEST BED」。
2)ロードセル:ピーク荷重値の大部分がロードセルの最大目盛の製造業者推奨範囲内に含まれるように選択された適切なセル。「MTS Systems Corporation」から入手可能なロードセル「型番 100N」が好ましい。
3)オペレーティングソフトウエア及びデータ収集システム:「MTS(登録商標)Systems Corporation」から入手可能なウィンドウズ用「MTS TESTWORKS」ソフトウエアバージョン4。
4)グリップ:米国マサチューセッツ州カントン所在の「Instron Corporation」から入手可能な部品番号2712−003で特定される空気作動式グリップ、上部及び下部。
5)グリップ面:25mm×100mm。
試験条件
73±2°F(約23℃)及び相対湿度50±2パーセントのようなサンプル試験に妥当な周囲条件を用いる必要がある。サンプルが実質的に異なる条件に保存されている場合には、サンプルが実験室条件と平衡になった後に測定すべきである。
用いる器具は、各器具に対する製造業者の使用説明書に説明されているように較正すべきである。
引張試験器条件は、以下の通りである。
破断感度:60%
破断閾値:200グラム重
データ収集速度:100Hz
予備荷重?:なし
スローダウン伸張:0mm
試験速度:508ミリメートル/分
最大目盛荷重:10,000グラム重
ゲージ長さ:4インチ(102mm)
サイクル数:3
試験手順
各作業セッションの開始時に「TESTWORKS」ソフトウエアを用いてロードセルを較正する。クロスヘッド位置のための張力フレーム押しボタン制御装置を用いて、グリップを移動させてゲージ長さ(グリップ間の距離)を4インチ(102mm)にする。ソフトウエアをこの初期ゲージ長さに較正する。試験するサンプルは、それがグリップ間の中心に置かれ、各グリップ内で中心位置に保持され、例えばサンプルの垂直な(例えば、側面の)縁部をグリップ面に直角にして正しい方向に向けられる(例えば、幅方向寸法がグリップ間の長さに対して横方向に延びる)ように縦方向に置かれる。サンプル上のグリップを閉じ、サンプルを張力下に置くことなくサンプルの弛みを最小にするようにサンプルを保持する。
この時点の荷重が±3.3グラム/サンプル幅インチよりも小さいことを確実にする。荷重が3.3グラム/幅インチよりも大きい場合には、下側グリップを外してロードセルをゼロにする。下側グリップを再び閉じ、サンプルに張力がかかっておらず、過剰なたるみで曲がってもいないことを再度確実にする。開始荷重の検査を継続し、開始荷重が望ましい範囲になるまで以上の手順に従って実行する。
「RUN」ボタンをクリックすることにより、上述のパラメータを用いて3サイクル試験を実行する。試験が完了すると、データをサンプルファイルに保存する。サンプルをグリップから除去する。所定の試料の残りのサンプルに対して上述の手順を実行する。全てのサンプルに対するデータは、単一のファイルに保存すべきである。
各サンプルに対するデータを次のように記録する:すなわち、20、40、60、80、及び100%伸長での平均ピーク荷重、各サイクルに続く平均パーセント歪み、及び各サイクルに続く平均パーセント回復である。ピーク荷重がロードセルの限界(〜10,000グラム重)を超えるピーク荷重を有する試料は、ピーク荷重を>10,000グラム重と記入すべきである。このサンプルに対する平均計算には、この試料に対するピーク荷重として10,000グラム重を用い、少なくとも1つのピーク荷重レベルで10,000グラム重まで端数を切り捨てたために平均が控えめである(低い)という注釈を付けるべきである。
ピーク荷重は、サンプル幅1インチあたりの正規化ピーク荷重を判断するためにサンプルの幅で割って正規化する必要がある。試料の正規化ピーク荷重は、第1の伸長サイクル中の平均正規化ピーク荷重と考えられる。パーセント歪み及び回復値は、各サイクルの回復段階の荷重値が3.3グラム重/サンプル幅インチまで低下した時のゲージ長さ(グリップ面間の距離)を記録することによって判断すべきである。3インチ幅のサンプルに対しては、これは、10グラム重の荷重値である。
各サンプルのパーセント歪みは、次の式により計算される:
((最後の回復サイクルで達成された荷重値3.3グラム重/サンプル幅インチの時のゲージ長さ−開始長さ)/(開始ゲージ長さ))×100
各サンプルのパーセント回復は、次の式により計算される:100−パーセント歪み。
以上の「試験」手順は、最初に完全試料(基体に固定された吸収性複合体)のサンプル全てに対して行われ、試料の吸収性複合体に無関係の基体のサンプル全てに対して再度行われる。吸収性複合体を基体に固定する効果は、次のように判断される:
(完全試料のパーセント回復を基体のパーセント回復で割ったもの)×100
本発明又はその好ましい実施形態の要素を導入する時に、冠詞「a」、「an」、「the」、及び「said」は、要素の1つ又はそれよりも多くが存在することを意味するものとする。「comprising」、「including」、及び「having」という用語は、包括的であり、列記した要素以外に付加的な要素が存在する場合があることを意味するものとする。
本発明の範囲から逸脱することなく、以上の構成に様々な変更を行うことができると考えられるので、以上の説明に含まれるか又は添付の図面に示されている全ての内容は、限定的な意味ではなく例示的に解釈されるべきであることが意図されている。
トレーニングパンツの片側で締結され、その反対側では締結されていない機械的締結システムを有する一対のトレーニングパンツの形で示す本発明の吸収性物品の一実施形態の側面斜視図である。 パンツを締結せずに展開して平らにした状態で示し、着用者から離れる方向を向くトレーニングパンツの表面を示す図1のトレーニングパンツの底面図である。 着用時に着用者に向くトレーニングパンツの表面を示す図2と同様で、かつ下にある特徴を示すために一部切り欠いた上面図である。 パンツの閉じ込めフラップを省略した、図3の線4−4の平面で取った概略断面図である。 図4と同様であるが、ここでは本発明の吸収性物品の第2の実施形態を示す概略断面図である。 本発明の方法の一実施形態により吸収性物品を製造する際に用いるための接着剤アプリケータの概略図である。 図4と同様であるが、ここでは本発明の吸収性物品の第3の実施形態を示す概略断面図である。 図4と同様であるが、ここでは本発明の吸収性物品の第4の実施形態を示す概略断面図である。 図4と同様であるが、ここでは本発明の吸収性物品の第5の実施形態を示す概略断面図である。 図4と同様であるが、ここでは本発明の吸収性物品の第6の実施形態を示す概略断面図である。 データ表である。 第2のデータ表である。 第3のデータ表である。
符号の説明
40 外側カバー
44 吸収性複合体
202 粘着性組成物の層
204 粒子状超吸収性材料の層

Claims (20)

  1. 延伸可能な基体と、
    前記延伸可能な基体に接触した粘着性組成物の層と、該粘着性組成物に付加され、かつそれによって保持された粒子状超吸収性材料の層とを含み、該粘着性組成物によって該基体に固定された吸収性複合体と、
    を含むことを特徴とする吸収性物品。
  2. 前記延伸可能な基体は、第1の延伸可能な基体であり、
    前記第1の延伸可能な基体とほぼ重なる関係の第2の延伸可能な基体を更に含み、それによって前記吸収性複合体が、前記第1及び第2の延伸可能な基体の間に配置されている、
    ことを特徴とする請求項1に記載の吸収性物品。
  3. 前記粘着性組成物の層は、粘着性組成物の第1の層であり、
    前記粒子状超吸収性材料の層に付加された粘着性組成物の第2の層、
    を更に含むことを特徴とする請求項1に記載の吸収性物品。
  4. 前記吸収性複合体は、幅及び長さを有し、該吸収性複合体の該幅及び該長さの少なくとも一方の少なくとも一部分にわたって不均一な坪量を有することを特徴とする請求項1に記載の吸収性物品。
  5. 前記延伸可能な基体は、弾性であることを特徴とする請求項1に記載の吸収性物品。
  6. 前記粘着性組成物の層は、粘着性組成物の第1の層であり、前記粒子状超吸収性材料の層は、粒子状超吸収性材料の第1の層であり、
    前記粒子状超吸収性材料の第1の層に付加された粘着性組成物の第2の層を更に含み、粒子状超吸収性材料の第2の層が、該粘着性組成物の第2の層に付加され、かつそれによって保持されている、
    ことを特徴とする請求項1に記載の吸収性物品。
  7. 縦方向及び横方向を有し、
    前記基体は、「伸長及び回復試験」によって判断した時に吸収性物品の前記横方向及び前記縦方向の少なくとも一方における回復を有し、
    吸収性物品は、前記「伸長及び回復試験」によって判断した時に、前記横方向及び前記縦方向の前記少なくとも一方における前記基体の前記回復の少なくとも約60パーセントである該横方向及び該縦方向の該少なくとも一方における回復を有する、
    ことを特徴とする請求項1に記載の吸収性物品。
  8. 吸収性物品のための吸収性複合体であって、
    粘着性組成物及び該粘着性組成物によって保持された粒子状超吸収性材料を含み、
    前記粘着性組成物は、約400°F(約204℃)に等しいか又はそれよりも低い温度での約10,000センチポアズよりも小さい粘性と、25℃での約1.0×107ダイン/平方センチメートルに等しいか又はそれよりも小さいストレージ係数(G’)とを有する、
    ことを特徴とする吸収性複合体。
  9. 延伸可能な基体と組み合わせて、前記粘着性組成物によって該基体に固定されていることを特徴とする請求項8に記載の吸収性複合体。
  10. 前記延伸可能な基体とほぼ重なる関係の第2の基体を更に含み、それによって吸収性複合体が、該延伸可能な基体と該第2の基体の間に配置されることを特徴とする請求項9に記載の組合せ。
  11. 幅及び長さを有し、吸収性複合体の該幅及び該長さの少なくとも一方の少なくとも一部分にわたって不均一な坪量を有することを特徴とする請求項8に記載の吸収性複合体。
  12. 前記基体は、吸収性物品の外側カバーを形成し、該吸収性物品は、該外側カバーとほぼ重なる関係にあって着用者の皮膚と隣接する関係になった液体透過性ライナを更に含み、吸収性複合体は、該ライナと該外側カバーの間に配置されていることを特徴とする請求項9に記載の組合せ。
  13. 吸収性複合体及び基体は、縦方向及び横方向を有する吸収性物品を一緒に形成し、
    前記基体は、「伸長及び回復試験」によって判断した時に前記物品の前記横方向及び前記縦方向の少なくとも一方における回復を有し、
    前記吸収性物品は、前記「伸長及び回復試験」によって判断した時に、前記横方向及び前記縦方向の前記少なくとも一方における前記基体の前記回復の少なくとも約60パーセントである該横方向及び該縦方向の該少なくとも一方における回復を有する、
    ことを特徴とする請求項9に記載の組合せ。
  14. 少なくとも一部分が使用中に延伸可能である吸収性物品を製造する方法であって、
    粘着性組成物の層を延伸可能な基体に付加する段階と、
    前記粘着性組成物を前記延伸可能な基体に付加した後に、粒子状超吸収性材料の層を該粘着性組成物に付加する段階と、
    を含むことを特徴とする方法。
  15. 前記基体に付加した前記粘着性組成物の層に前記粒子状超吸収性材料の層を付加した後に、粘着性組成物の第2の層を該粒子状超吸収性材料の層に付加する段階、
    を更に含むことを特徴とする請求項14に記載の方法。
  16. 前記延伸可能な基体は、第1の基体であり、
    第2の基体を前記第1の基体に重なる関係で、かつ該第2の基体を前記粘着性組成物の第2の層に固定するためにそれと接触するように位置決めする段階、
    を更に含むことを特徴とする請求項15に記載の方法。
  17. 前記基体は、第1の基体であり、
    前記第1の基体に重なる関係で、かつ前記粒子状超吸収性材料の層に接触するように第2の基体を位置決めする段階と、
    前記第2の基体を前記第1の基体に固定する段階と、
    を更に含むことを特徴とする請求項14に記載の方法。
  18. 少なくとも一部分が使用中に延伸可能である吸収性物品を製造する方法であって、
    粘着性組成物と超吸収性材料との混合物を形成する段階と、
    前記混合物を延伸可能な基体に付加し、それによって前記粘着性組成物が前記超吸収性材料を該基体上に保持する段階と、
    を含むことを特徴とする方法。
  19. 前記延伸可能な基体は、第1の基体であり、
    第2の基体を前記第1の基体と重なる関係で、かつ該第2の基体を前記粘着性組成物と超吸収性材料との混合物に固定するために該混合物に接触するように位置決めする段階、
    を更に含むことを特徴とする請求項18に記載の方法。
  20. 延伸可能な基体と、
    粘着性組成物と該粘着性組成物によって保持された粒子状超吸収性材料とを含み、該粘着性組成物によって前記延伸可能な基体に固定された吸収性複合体と、
    を含み、
    縦方向及び横方向を有し、
    前記延伸可能な基体は、「伸長及び回復試験」によって判断した時に吸収性物品の前記横方向及び前記縦方向の少なくとも一方における回復を有し、
    吸収性物品は、前記「伸長及び回復試験」によって判断した時に、前記横方向及び前記縦方向の前記少なくとも一方における前記基体の前記回復の少なくとも約60パーセントである該横方向及び該縦方向の該少なくとも一方における回復を有する、
    ことを特徴とする吸収性物品。
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