JP2022551170A - 吸収性物品 - Google Patents

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Abstract

薄く、柔軟な吸収性物品(20)であって、第1の熱可塑性繊維及びセルロース繊維を含む第1の構成要素(52)を含む捕捉/分配システム(50)を含み、セルロース繊維が、第1の構成要素(52)の約90重量%未満であり、吸収性物品(20)は、改変流体捕捉試験に従って測定した場合に、100gのローディング範囲まで約7秒/g未満の吸収時間を有し、また、吸収性物品(20)は、キャリパー試験に従って測定した場合に、2cm2に約400gの圧力下で約2.5mm未満のキャリパーを有するか、又は3点曲げ力試験に従って測定した場合に、約95g未満の3点曲げ力を有する。

Description

本発明は、特に薄く、柔軟で、快適であるにもかかわらず、流体を吸収する能力が高く、流体を迅速に吸収するうえで特に効果的である吸収性物品に関する。
おむつ及び成人用失禁製品などの使い捨て吸収性物品は、当業者には周知のものである。かかる使い捨て吸収性物品は、身体排泄物、特に多量の尿を吸収して収容するように設計されている。これらの吸収性物品は、異なる機能を与えるいくつかの層、特に、例えば、トップシート、バックシート、トップシートとバックシートとの間に配設された吸収性コア、及びトップシートと吸収性コアとの間に配設された捕捉/分配システムを備えることができる。
吸収性コアの機能の1つは、身体排泄物を吸収して長時間(例えば、おむつの場合は終夜)にわって保持すること、濡れ戻しを最小限に抑えて着用者を乾いた状態に維持すること、並びに衣類又はベッドシーツの汚れを防止することである。現在市販されている吸収性物品の中には、吸収性ゲル化材料とも呼ばれる、粉砕木材パルプ(すなわち、エアフェルト)と微粒子形態の超吸収性ポリマー(SAP)とのブレンドである吸収性材料を含む吸収性コアを含むものがある。吸収性材料として本質的にSAPからなるコア(いわゆる「エアフェルトフリー」コア)を有する吸収性物品も提案されている。
捕捉/分配システム(「ADS」)の1つの機能は、流体又は他の身体排泄物を迅速に捕捉し、それらを効率的に吸収性コアに分配することである。ADSは、単一構造を形成し得る1つ以上の層を備えてもよく、又は別個の層を有してもよい。現在市販されている吸収性物品の中には、不織布層及び/又はセルロース含有層を含むADSを含むものがある。
薄く、柔軟で快適であるにもかかわらず高い吸収性を有する物品を得るには2つの特定の課題がある。第1には、高い捕捉速度及び低い濡れ戻し性などの十分な流体処理特性を有することであり、第2には、吸収性物品を薄く、柔軟で快適なものとすることである。
従来、失禁又はおむつ製品などの高い吸収性を有する製品は、急速に供給される多量の排泄物を吸収するために比較的大きな厚みを有している。より最近では、エアフェルトを含まないコアを有する吸収性物品が開発されている。これらの吸収性物品は、比較的低いキャリパーでありながらも高い吸収性を有するが、例外なくごわつきがあり、固い。柔軟性が改善された一部のより薄い製品は、所望の流体吸収性及び低い濡れ戻し性を与えることができない。比較的低い捕捉速度を有するこれらのより薄い製品は、低い捕捉速度によって引き起こされる流体の漏れを防止するために高いカフ力を有する傾向があるが、これは着用者によって着用されるときに皮膚に跡が付き、また刺激を生じる場合がある。
上記に基づいて、薄く、柔軟であり、なおかつ吸収速度特性を維持することができる吸収性物品が求められている。
上記に基づいて、薄く、柔軟で快適であり、なおかつ濡れ戻しを低減することができる吸収性物品が求められている。
上記に基づいて、薄く、可撓性であり、なおかつ低カフ力範囲に留まることができる吸収性物品が求められている。
本発明は、吸収性物品であって、液体透過性トップシートと液体不透過性バックシートと、トップシートとバックシートとの間に配設された吸収性コアと、トップシートと吸収性コアとの間に配設された捕捉/分配システムであって、第1の熱可塑性繊維及びセルロース繊維を含む第1の構成要素を含み、セルロース繊維が、第1の構成要素の約90重量%未満である、捕捉/分配システムと、長手方向に延在する形で配設されたカフシールを含む内側カフと、カフシールから横断方向外側に延在する外側カフとを備える脚部ガスケットシステムと、を備える、吸収性物品に関する。吸収性物品は、改変流体捕捉試験に従って測定した場合に、100g、又は96gのローディング範囲まで約7秒/g未満の吸収時間を有し、また、吸収性物品は、キャリパー試験に従って測定した場合に、2cmに約400gの圧力下で約2.5mm未満のキャリパーを有するか、又は3点曲げ力試験に従って測定した場合に、約95g未満の3点曲げ力を有する。
物品は、テープ式おむつとして図面に示されている。考察を容易にするために、吸収性物品及び捕捉/分配システムを、これらの図面に示される数字を参照しながら説明する。しかしながら、図面及び詳細な説明は、特に明示的に示されない限り、特許請求の範囲を限定するものとみなされるべきではなく、本明細書に開示される発明はまた、様々な吸収性物品の形態においても使用される。
図面中、同様の数字又は他の表記は、図面全体を通じて同様の特徴を示す。
本発明による、例示的な吸収性物品の概略平面図である。 図1の吸収性物品の2-2に沿った横断面図である。 本発明による吸収性物品の例示的な捕捉/分配システムの断面図である。 キャリパー試験用の試料調製の概略図である。 キャリパー試験用の装置の例の概略図である。 キャリパー試験用の装置の例の概略図である。 3点曲げ力試験用の試料調製の概略図である。 3点曲げ力試験用の装置の例の概略図である。 3点曲げ力試験用の装置の例の概略図である。 3点曲げ力試験用の装置の例の概略図である。 改変流体捕捉試験で使用される装置を示す。 改変流体捕捉試験で使用される湾曲構成要素の側面図である。 図9Aの湾曲構成要素の端面図である。 図9Aの湾曲構成要素の底面図である。 図9Aの湾曲構成要素の底面斜視図である。 図9Aの湾曲構成要素の上面斜視図である。 改変流体捕捉試験で使用されるトッププレートアセンブリを示す。 改変流体捕捉試験で使用される機器を示す。 球状の形状を有する例示的な突起の概略拡大図を示す。 球状の形状及びその頂部に二次開口部を有する例示的な突起の概略拡大図を示す。
本発明による吸収性物品の構造、機能、製造、及び使用の原理の総合的な理解を与えるため、以下に本開示の様々な非限定的形態を説明する。これらの非限定的な実施形態の1つ以上の実施例が、添付図面に示される。1つの非限定的な形態に関して示される、又は説明される特徴は、他の非限定的な形態の特徴と組み合わせることができる。このような改変及び変形は、本開示の範囲内に含まれるものとする。
用語の定義
本明細書で使用する場合、用語「吸収性物品」とは、身体から排出される尿、糞便、又は経血などの身体排泄物を吸収して収容するため、着用者の身体に当てて、又は近接して配置される、テープ式おむつ、閉じた腰部開口部を有するおむつ(パンツ)、成人失禁用製品、生理用ナプキンなどの使い捨て式の製品を指す。一般的な吸収性物品は、トップシート、バックシート、吸収性コア、捕捉層及び他の構成要素を備える。液体透過性トップシートは、物品の着用者対向面の少なくとも一部を形成し、液体不透過性バックシートは、物品の衣類対向面の少なくとも一部、通常は全体を形成する。物品は、テープなどの締結要素を備えてもよく(テープ式おむつ)、又は下着におけるように1個の腰部開口部と一対の脚部開口部が既に予め形成されてもよい(パンツ型おむつ)。吸収性物品は、乳児、幼児、女性、又は失禁成人に使用するためのものとすることができる。吸収性物品の典型的な特徴について、以下で更に、また、図1及び図2の例示されたテープ式おむつに関連して更に説明するが、この説明はあくまで例示の目的のものであって、特に明記しない限りは本発明の範囲を限定するものではない。
「エアスルーボンド」という用語は、繊維ウェブなどの結合させようとする材料を空気などの加熱されたガス流に通過させることを意味し、加熱されたガスの温度は、エアスルーボンディングにより結合される材料の少なくとも1つのポリマー成分の軟化温度又は溶融温度を上回り、材料を加熱オーブンに通すことを含み得る。
「カードウェブ」又は「カード不織布」という用語は、カーディングプロセスを用いて、主として機械方向に整列及び配向されたステープル繊維を含むウェブ又は不織布を意味する。
「複合材料」という用語は、2つ以上の層を含む構造を意味する。複合材料の2つ以上の層は、それらの共通のX-Y平面の相当の部分が接するように互いに接合することができる。
「含む、備える(comprise、comprises、comprising)」は、非限定的な用語であり、それぞれが、続いて記載される特徴(例えば、構成要素)の存在を特定するが、他の特徴(例えば、当該技術分野において既知の、又は本明細書に開示される要素、工程、構成要素)の存在を除外しない。動詞「含む、備える(comprise)」に基づくこれらの用語は、特徴がその機能を発揮する様式に実質的に影響を及ぼすような、言及されていないあらゆる要素、工程、又は成分を除外する、より狭義の用語「から本質的になる」、及び指定されていないあらゆる要素、工程、又は成分を除外する用語「からなる」を包含するものと解釈されるべきである。以下に記載する好ましい又は例示的な実施形態はいずれも、特に具体的に示さない限り、特許請求の範囲を限定するものではない。また、「典型的に」、「通常」、「有利には」などの用語も、特に具体的に示さない限り、特許請求の範囲を限定することを意図しない特徴を修飾する。
「天然繊維」は、植物及び動物によって生成される細長い物質を指し、これらの分類が本明細書に記載されるように、これには動物性繊維及び植物性繊維が含まれる。天然繊維としては、その用語が本明細書で使用されるときは、採取されていかなる採取後処理工程も受けない繊維、及び、例えば、洗浄、すり磨き、漂白などの後処理工程を有する繊維が挙げられる。
本明細書で使用する場合、用語「不織布ウェブ」は、方向を揃えて、又はランダムに配向した繊維からなるウェブ、シート又はバットを、摩擦、及び/又は粘着、及び/又は接着により結合して製造された材料を指し、紙、並びに、からみ糸若しくはフィラメント糸を含む織物、編物、タフト、ステッチボンド、又は、更なるニードル加工の有無に関わらず湿式縮絨によるフェルトなどの製造物は含まない。繊維は天然由来のものでもよく、又は人工的なものでもよい。繊維は、ステープル若しくは連続フィラメントでもよく、又はその場で形成されてもよい。不織布の多孔質繊維構造は、所望により、液体透過性又は液体不透過性となるように構成されてもよい。
「ステープル繊維」という用語は、有限の長さを有する繊維を意味する。一般的に、ステープル繊維は、約2~200mmの長さを有することができる。
吸収性物品
次に吸収性物品について一般的に述べ、図1及び図2に例示的に示されるように、乳児用おむつ20の形態で更に説明する。図1は、テープ付き端部が開かれ、衣類対向面を上にして平らに広げられた形態の例示的なおむつ20の平面図である。トレーニングパンツなどの閉じた状態でユーザに示される物品もまた、その側腰部に沿って切断することにより、平らに広げて表すことができる。本発明は様々なおむつ、又は他の吸収性物品に適用可能であるため、このおむつはあくまで例示の目的で示される。吸収性物品20は、概念上、前縁部10、後縁部12、並びに長手方向に延在する第1及び第2の長手方向側縁部13、14を含む。前縁部10は前側腰部の縁部を形成し、後側腰部の後縁部12は、着用者によって着用されるときに共に着用者の腰部の開口部を形成する。長手方向側縁部13、14は、それぞれが脚部開口部のうちの1つを形成することができる。吸収性物品20は、概念上、物品を左側と右側とに分割する長手方向中心線80と、長手方向中心線80上で測定した場合に物品の長さの半分の位置にある垂直横断方向中心線90と、を備え、両方の中心線は中心点Cで交差する。テープ付き後端部42は、ランディング区域44などのおむつの前面に取り付けられる。
図1及び図2を参照すると、吸収性物品20は、上から下に、トップシート24、捕捉/分配システム50、吸収性コア28、及びバックシート26を含む。好適なトップシートは、例えば、多孔質発泡体、網目状発泡体、有孔プラスチックフィルム、織布材料、不織布材料、天然繊維(例えば、木材繊維若しくは綿繊維)、合成繊維又はフィラメント(例えば、ポリエステル繊維、若しくはポリプロピレン繊維、若しくは2成分PE/PP繊維、又はこれらの混合物)、あるいは天然繊維と合成繊維との組み合わせの、織布材料又は不織布材料などの、幅広い範囲の材料から製造されてもよい。
吸収性物品20は、内側カフ34及び外側カフ32を有する脚ガスケットシステム30を更に備え、好ましくはそれぞれ弾性ストランド35、33によって伸縮性が与えられる。テープ端部42を有する伸縮性の後耳部40は、物品の前面におけるランディングゾーン44に取り付けることができる。前耳部46は通常、このようなテープ式おむつに、封じ込め性及び取り付け性を向上させるために存在している。図には示されていないが、吸収性物品の柔らかい、衣類対向面を形成するため、外側カバーは、バックシート26の少なくとも一部又は全体を被覆することができる。外側カバーは、1つ以上の多層不織布で形成することができる。不織布は、天然繊維と、天然繊維ではない合成繊維との組み合わせを含むことができる。例えば、不織布は、ポリプロピレン繊維及び綿繊維の両方を含むことができる。例えば、米国特許出願公開第2017/0203542号を参照されたい。外側カバーは、機械的結合、接着剤結合、又は他の適当な取り付け方法によって、バックシート26の少なくとも一部分に接合することができる。バックシート26及び/又は外側カバーは、通気性概念を促進することができる孔を有することができる。
吸収性物品はまた、後側弾性腰部機構、前側弾性腰部機構、横方向バリアカフ(複数可)、又はローション塗布部などの図示されていない他の一般的な要素を備えてもよい。
吸収性コア
本明細書で使用する場合、用語「吸収性コア」は、吸収性物品で使用されるか又は使用を意図したものであって、吸収性材料及び場合によりコアラップを含む構成要素を指す。本明細書で使用する場合、用語「吸収性コア」には、トップシート、バックシート、及び吸収性コアの一体部分ではないあらゆる捕捉/分配層又は多層システムは含まれない。吸収性コアは通常、吸収性物品のすべての構成要素のうちで最も高い吸収能力を有する吸収性物品の構成要素である。「吸収性コア」及び「コア」という用語は、本明細書では互換的に用いられる。
図1及び図2を参照すると、吸収性コア28は、吸収性物品によって受容された液体を吸収して収容することができ、セルロース繊維、超吸収性ポリマーとセルロース繊維とのブレンド、純粋な超吸収性ポリマー、及び/又は高内相エマルジョン発泡体であってよい吸収性材料60を含む。
吸収性コア28は、吸収性材料を含まない少なくとも1つのチャネル29を含んでもよく、又は図1及び図2に示されるように、複数の吸収性材料を含まないチャネル29を含んでもよい。一実施形態では、コアラップの上面56は、チャネル29を介してコアラップの下面58と結合されてもよい。コアラップ結合部27は、吸収性コア28が液体吸収時に膨潤する際に少なくとも維持され、物品の着用者対向面に三次元チャネルを形成する。チャネルに関する更なる詳細は、国際公開第2015/134359A号に開示されている。言うまでもなく、これは完全に任意であり、吸収性コアは、結合されたチャネル、又は更には結合されていないチャネルを有さなくてもよい。
吸収性材料は、図1に示されるような長方形とすることができる吸収性材料領域を画定しているが、横断中心線90の周りの領域でテーパした形状を有する領域を有することも一般的である。特許文献には、本発明のおむつでの使用に適したそのような構成要素及び他の構成要素の例が豊富に示されており、例えば既に参照した国際公開第2017/156200A号及び同第2019/076288A号を参照されたい。これらについては本明細書では詳しく述べない。
吸収性材料は、一般にエアフェルト又は毛羽と呼ばれる粉砕木材パルプなど、使い捨て吸収性物品で広く使用されている液体吸収性材料を含む。その他の適当な液体吸収性材料の例としては、捲縮セルロース塊、コフォームを含むメルトブローンポリマー、化学的に堅固化、改質、若しくは架橋されたセルロース繊維、ティシューラップ及びティシューラミネートを含むティシュー、吸収性発泡材、吸収性スポンジ、超吸収性ポリマー(本明細書では「SAP」と略される)、吸収性ゲル化材料、又は他の任意の既知の吸収性材料若しくは材料の組み合わせが挙げられる。
吸収性コア内の吸収性材料は、任意のタイプであってよい。SAPを比較的高い割合で含む吸収性コアの場合、SAP含量は、詳細には吸収性材料の少なくとも80重量%、85重量%、90重量%、95重量%、及び最大100重量%の超吸収性ポリマーを示し得る。吸収性材料は、詳細には、セルロース繊維を含まないか、又は例えば、吸収性材料の20重量%未満、詳細には10重量%、5重量%未満、又は更には0重量%など、極少量のセルロース繊維を含むことができる。吸収性コアは、吸収性コアの少なくとも80重量%、少なくとも90重量%、少なくとも95重量%、又は少なくとも99重量%を含む吸収性材料を含むことができる。本明細書で言う「超吸収性ポリマー」という用語は、架橋ポリマーであり得、遠心保持容量(CRC)試験(EDANA法WSP241.2-05E)を用いて測定した場合に、典型的には、それらの重量の少なくとも10倍の0.9%生理食塩水溶液を吸収し得る、吸収性材料を指す。SAPは、具体的には、CRC値が20g/g超、又は24g/g超、又は20~50g/g、又は20~40g/g、又は24~30g/gであってもよい。SAPは、通常、粒子形態(超吸収性ポリマー粒子)であってもよいが、例えば超吸収性ポリマー発泡体などの他の形態のSAPも使用できることを除外するものではない。
脚部ガスケットシステム
図1及び図2を参照すると、吸収性物品20は、吸収性物品の着用者対向面から上方向に延在して、着用者の胴体と脚部との接合部近くにおける流体及びその他の排泄物の封じ込めを改善することができるよう、吸収性物品に結合された一片の材料によって形成することができる脚部ガスケットシステム30を備えている。脚部ガスケットシステム30は、前縁部10から後縁部12まで延在することができる。脚部ガスケットシステム30は、長手方向に延在する形で配設されたカフシール64を含む内側カフ34と、カフシール64から横断方向外側に延在する外側カフ32とを含んでいる。内側カフ34は、糊剤接着、溶融結合、又は他の適当な結合プロセスの組み合わせによってカフシール64において物品のシャーシと接合することができる。カフシール64は、吸収性コア28と長手方向側縁部13、14との間に横方向に位置することができる。内側カフ34は、より良好な封止を与えるように内側カフの自由端縁部66の近くに1つ、2つ、又はそれ以上の弾性要素35を有することができる。外側カフ32は、吸収性物品のシャーシ、詳細にはトップシート24及び/又はバックシート26に接合され、内側カフ34に対して外側に配置され得る。外側カフ32は、着用者の大腿の周りにより効果的な封止をもたらすことができる。外側カフ32は、脚部開口部の領域におけるトップシート24とバックシート26との間の吸収性物品のシャーシに、1つ以上の弾性要素33を有することができる。
捕捉-分配システム
図1及び図2を参照すると、本開示の吸収性物品20は、捕捉/分配システム(「ADS」)50を備えている。ADS50の機能の1つは、尿などの体液を迅速に捕捉し、これを吸収性コア28に効率的に分配することである。ADS50は分配層54を含むことができる。分配層は2つ以上の層を有することができ、これらは単一の構造を形成してもよく、又は別個の層のままとしてよく、これらの層を例えば、熱結合、接着剤結合、又はこれらの組み合わせによって互いに付着させることができる。本明細書における単一構造とは、互いに別個の特性及び/又は組成を有するいくつかの副層で形成することができるが、これらの副層は、副層間の明確な境界の代わりに、異なる副層が互いに移行する領域を識別することが可能であるように、副層が境界領域で何らかの形で相互に混じり合っていることを意味するものとする。かかる単一構造は、通常、例えば、エアレイド又は湿式堆積を使用して、異なるサブ層を連続的な形で他の層の上に形成することによって構築される。一般的には、一体型材料の副層間に接着剤は使用されない。しかしながら、場合によっては、接着剤及び/又は結合剤は一般的に、別個の層によって形成される多層材料におけるより少ない量で存在してもよい。
本発明によるADSは、第1の熱可塑性繊維とセルロース繊維とを含む第1の構成要素を含む。理論に束縛されるものではないが、熱可塑性繊維は、流体分配層の構造的完全性を向上させる一方で、より開放的な構造を与える。セルロース繊維は液体貯蔵能力を与え、また何回も手荒く扱っても大丈夫な流体分配層の迅速な回復を可能とする弾力のある開放構造を与える。
第1の構成要素は、第1の構成要素の約90重量%以下、又は約50重量%~約85重量%、又は約60重量%~約80重量%のセルロース繊維を含む。セルロース繊維の量が第1の構成要素の90重量%よりも大きい場合、ADSが濡れたときに第1の構成要素が潰れるようになるため、吸収速度が低下するおそれがある。セルロース繊維の量が低すぎる場合、ADSは、流体を最初に一時的に貯蔵するための十分な空隙容積を有さなくなるため、尿漏れにつながる可能性がある。また、セルロース繊維が低すぎる場合、ADSがトップシートから流体を排出するのに十分な毛管現象を与えない可能性がある。
セルロース繊維としては、多種多様な異なるセルロース材料を使用することができる。例えば、軟材、針葉樹、又はトーンリンター(toon linter)からの消化セルロース繊維を使用することができる。他のセルロース繊維としては、再生セルロース、多糖類、又は他の吸収性繊維形成組成物用に製造された繊維が含まれる。セルロース繊維の別の例としては、木材パルプ、例えば、硬木、針葉樹、藁、化学パルプ、綿毛パルプ、化学機械パルプ、熱機械パルプ、及びそれらの混合物のパルプなどの処理パルプ及び未処理パルプを含むセルロースパルプがある。セルロース繊維は、一般的に、約0.8~約10mm、又は約2~10mm、又は約2~5mmの繊維長を有する。
熱可塑性繊維としては多種多様なポリマーを使用することができる。適当な繊維の例としては、ポリプロピレン及びポリエチレンなどのポリオレフィン、並びにそれらのコポリマー、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリトリメチレンテレフタレート(PTT)、及びポリブチレンテレフタレート(PBT)などのポリエステル、ナイロン、ポリスチレン、それらのコポリマー又はブレンド、並びに繊維の調製における従来の他の合成ポリマーが挙げられる。熱可塑性繊維は、ステープル繊維であってよい。
熱可塑性繊維として適当な材料としては、単成分繊維若しくは多成分繊維、又はこれらの混合物が挙げられる。熱可塑性繊維は、シース/コア型二成分繊維を含み得る。シース/コア型二成分繊維は、コアを形成するポリマーの融点よりも低い融点を有するポリマーを含むシースを含むことができる。シースのより低い融点のポリマーが結合を促進することができるのに対して、コアのより高い融点のポリマーは、熱可塑性繊維、ひいては第1の構成要素に強度を与えることができる。熱可塑性繊維は、通常、約3~15mm、又は約3~10mm、又は約3~6mmの範囲の長さを有する。いくつかの実施形態では、シース/コア型二成分繊維は、PE/PET繊維、PE/PP繊維、又はこれらの混合物を含むことができる。第1の構成要素において、熱可塑性繊維は熱結合されてもよく、セルロース繊維を閉じ込めることができる。
いくつかの実施形態では、熱可塑性繊維は、バイオベースの材料に由来するポリマーなどの持続可能なポリマーで作製される。持続可能なポリマーは、ポリ乳酸及びバイオベースポリエチレンを含むことができる。
第1の構成要素は、ラテックスなどの結合剤を更に含み得る。結合剤は、セルロース繊維を固定化又は捕捉するための補助剤として機能し得る。
第1の構成要素は、超吸収性ポリマーを実質的に含まなくてもよい。本明細書の開示において、材料が超吸収性ポリマーを実質的に含まない場合、材料は、超吸収性ポリマーを含有する材料の総重量に対して、約5%未満、又は約2%、又は約1%、又は0%の超吸収性ポリマーを含有することを意味するものとする。第1の構成要素は、超吸収性ポリマーを含んでもよい。第1の構成要素が超吸収性ポリマーを含み得る場合、超吸収性ポリマーは、第1の構成要素の総重量に対して約10~35%、又は10~20%の量で存在することができる。
第1の構成要素は、約20gsm~140gsm、又は約30~120gsm、又は約40~80gsmの範囲の坪量を有することができる。第1の構成要素の坪量は、捕捉/分配性能と吸収性物品の厚さとのバランスが取られるように決定することができる。
第1の構成要素ウェブは、カードウェブ、エアレイドウェブ、湿式レイドウェブ、及びスパンボンドウェブなどを含むことができる。いくつかの実施形態では、第1の構成要素は、エアレイドウェブを含む。
図3を参照すると、本発明によるADS50は、第1の構成要素52の一方の表面上に配置される第2の熱可塑性繊維を含む第2の構成要素54を更に含むことができ、第1の構成要素52は外側表面16を有し、第2の構成要素54は外側表面22を有し、第1の構成要素52と第2の構成要素の内側表面は互いに面している。第2の熱可塑性繊維の例としては、第1の構成要素に関して述べた熱可塑性繊維が挙げられる。第2の熱可塑性繊維は、第1の熱可塑性繊維と同じであっても同じでなくてもよい。第2の構成要素は、セルロース繊維を含まなくてよい。
第2の構成要素は、約20~80gsm、又は約30~70gsm、又は約40~60gamの範囲の坪量を有し得る。
いくつかの実施形態では、第2の構成要素は、カード不織布を含む。かかる実施形態では、第2の構成要素は、エアスルーボンド不織布を含むことができる。別の実施形態では、第2の構成要素は、スパンボンド不織布又はスパンボンド-メルトブローン-スパンボンド(「SMS」)不織布を含むことができる。SMSは、3層の「sms」不織布材料、5層の「ssmms」不織布材料、又はこれらの任意の妥当な変例を意味し得るものであり、小文字は個々の層を示し、大文字は、類似した隣接する層の編成を示す。
本発明のADSは、超吸収性材料を実質的に含まなくてもよい。
本発明のADSは、約20~220gsm、又は約40~160gsm、又は約20~140gsm、又は約40~80gmsの範囲の坪量を有することができる。いくつかの実施形態では、本発明によるADSは、約40gsm未満のセルロース繊維を含む。第1の構成要素の坪量は、捕捉/分配性能と吸収性物品の厚さとのバランスが取られるように決定することができる。
本発明による吸収性物品に適したADSは、当業界で知られる様々なプロセスを介して製造することができる。
本発明に適したADSは、第1の熱可塑性繊維及びセルロース繊維を含む第1の構成要素で構成される場合、例えば、第1の熱可塑性繊維とセルロース繊維との混合物をキャリアワイヤ上に直接エアレイドしてウェブを形成し、次にこのウェブを圧縮及び/又は熱処理に供することによって第1の熱可塑性繊維の少なくとも一部を結合させることによって形成することができる。
本発明に適したADSが、第1の熱可塑性繊維及びセルロース繊維を含む第1の構成要素と、第2の熱可塑性繊維を含む第2の構成要素と、を含む場合、一例として、ADSのウェブは、第1の熱可塑性繊維及びセルロース繊維を含む第1の構成要素ウェブを形成する工程と、第2の熱可塑性繊維を含む第2の構成要素を形成する工程と、第1の構成要素ウェブを第2の構成要素ウェブ上に重ねることによって、又はその逆によって複合ウェブを形成する工程と、複合ウェブを圧縮、接着、及び/又は熱処理に供して第1及び第2の熱可塑性繊維の少なくとも一部を結合させる工程と、を含むプロセスによって製造することができる。
別の例として、ADSの複合ウェブは、連続プロセスで製造することができる。例えば、プロセスは、a)第2の熱可塑性繊維を含む第2の構成要素ウェブを供給する工程と、b)第1の熱可塑性繊維及びセルロース繊維を含む第1の構成要素ウェブを第2のウェブの一方の表面上に重ねることによって複合ウェブを形成する工程と、c)複合ウェブを圧縮及び/又は熱処理に供して第1及び第2の熱可塑性繊維の少なくとも一部を結合させる工程と、を含むことができる。この例では、工程a)において、第2の構成要素ウェブは、予め形成された第2の構成要素ウェブが巻き付けられたスプールから供給することができる。あるいは、第2の構成要素ウェブは、例えばカード又は回転ビームなどのウェブ形成装置を使用して第2の構成要素ウェブを作製することによって供給してもよい。第2の構成要素ウェブは、エアスルーボンド不織布形成装置を使用して供給され得る。工程b)は、少なくとも1つの形成ヘッドを使用してエアレイドプロセスによって行うことができる。例えば、1つ以上の形成ヘッドにおいて、第1の熱可塑性繊維及びセルロース繊維の流れを均一に混合して混合繊維の流れを形成し、各形成ヘッドによって、第2の構成要素ウェブの一方の表面に混合繊維の流れを堆積させる。工程c)において、1つ以上の形成ヘッドの後に配設された圧縮ローラの1つ以上のペアを使用して圧縮を行うことができる。圧縮ローラが存在する場合、例えば約90~110℃の範囲の温度で加熱することができる。工程c)において、熱処理は、任意の従来知られる熱処理方法を使用して行うことができる。好ましい処理プロセスの例としては、ホットエアスルー型熱処理装置、ホットエアブロー型熱処理装置、赤外線熱処理装置などの熱処理装置が挙げられる。これらの熱処理装置には、通常、ウェブを支持及び搬送するための搬送支持要素が設けられる。一実施形態では、熱処理は、エアレイドウェブを、第1及び/又は第2の熱可塑性繊維の少なくとも一部を軟化及び溶融するのに十分な温度に維持された加熱オーブンに輸送することによって行うことができる。例えば、複合ウェブがシース/コア型二成分繊維を含む実施形態では、複合ウェブは、シース成分が十分に溶融及び/又は軟化して繊維の接触点又は交差点で結合するように、シースの融点を上回るがコアの融点は下回る温度に加熱することができる。
本発明に適したADSは、第1の構成要素及び第2の構成要素を含む場合、第1の構成要素は、第2の構成要素よりも高い繊維密度を有することができる。
本発明のADSは、第1の構成要素52の外側表面16上に堆積された1つ以上の追加の層を更に有することができる。
本発明の吸収性物品は、液体透過性トップシート、液体不透過性バックシート、トップシートとバックシートとの間に配設された吸収性コア、及びトップシートと吸収性コアとの間に配設された本明細書に開示されるADSを含む。
本明細書に記載される使い捨て吸収性物品の構成要素は、2007年9月20日に公開されたHirdらの米国特許出願公開第2007/0219521A1号、2011年6月16日に公開されたHirdらの同第2011/0139658A1号、2011年6月16日に公開されたHirdらの同第2011/0139657A1号、2011年6月23日に公開されたHirdらの同第2011/0152812A1号、2011年6月16日に公開されたHirdらの同第2011/0139662A1号、及び2011年6月16日に公開されたHirdらの同第2011/0139659A1号に記載されているバイオ源含有物から少なくとも部分的に構成され得る。これらの構成要素としては、トップシート不織布、バックシートフィルム、バックシート不織布、サイドパネル不織布、バリアレッグカフ不織布、超吸収体、不織布捕捉層、コアラップ不織布、接着剤、ファスナーフック、及びファスナーランディング領域不織布、並びにフィルムベースが挙げられるが、これらに限定されない。少なくとも1つの実施形態において、使い捨て吸収性物品の構成要素は、ASTM D6866-10の試験法Bを用いて約10%~約100%、別の実施形態では約25%~約75%、更に別の実施形態では、ASTM D6866-10の試験法Bを用いて約50%~約60%のバイオベース含有量値を有する。ASTM D6866-10の方法を適用して任意の使い捨て吸収性物品の構成要素のバイオベース含有量を決定するには、使い捨て吸収性物品の構成要素の代表的な試料を試験のために得る必要がある。少なくとも1つの実施形態では、使い捨て吸収性物品の構成要素を、既知の粉砕方法(例えば、Wiley(登録商標)ミル)を用いて、約20メッシュ未満の微粒子に粉砕し、ランダムに混合された粒子から好適な質量の代表的試料を取り出すことができる。
いくつかの実施形態では、本発明の吸収性物品は、天然繊維を含むトップシート及びバックシートの少なくとも一方を含む。
いくつかの実施形態では、本発明の吸収性物品は、第1の構成要素が第2の構成要素よりも高い繊維密度を有する、本明細書に開示されるADSを含む。
本発明のADSが第1の構成要素及び第2の構成要素を有する場合、ADSは、第2の構成要素がトップシートと第1の構成要素との間に配設されるようにして吸収性物品内に配設される。
一実施形態では、本発明の吸収性物品は、吸収性コアの少なくとも約80重量%、約85重量%、約90重量%、又は約95重量%の超吸収性ポリマーを含む吸収性コアを含む。
本発明による吸収性物品は、低いキャリパー及び好ましい柔軟性を有しながらも、望ましい流体処理特性を有する。本発明による吸収性物品は、改変流体捕捉試験に従って測定した場合に、最大100g、又は最大96gの充填量まで約7秒/g未満、又は約6.5秒/g未満、又は6秒/g未満、又は更には5.5秒/g超の吸収時間を有する。本発明による吸収性物品はまた、キャリパー試験に従って測定した場合に、2cmに400gの圧力下で約2.5mm未満、又は約2.3mm未満、又は約2.0mm未満のキャリパーを有し、かつ/又は3点曲げ力試験に従って測定した場合に、約95g未満、又は約90g未満、又は約85g未満、又は約80g未満、又は75g未満の3点曲げ力を有する。
おむつなどの吸収性物品の柔軟性は、以下の単純な方法を使用して実証することができる。
1)試料吸収性物品の長さに従って調整可能である、2本の離間したスタンドポールと、両側がそれぞれのスタンドポールによって保持された金属バーと、金属バーに回転可能に接続されたトルクレンチと、を有する金属スタンドを備えた機器を配置する。試験吸収性物品をクリップによって固定することができるように2個のクリップを金属バーに取り付ける。
2)トルクレンチを所定のトルク値に設定する。
3)おむつを開く。パンツおむつの場合、サイドシームを破っておむつを開く。
4)おむつの前端部を一方のクリップに固定し、おむつの後端部を他方のクリップに固定する。
5)トルクレンチを手で回しはじめる。
6)所定のトルクに達するまでトルクレンチを回した回転数を記録する。トルクレンチが所定のトルクに達したときに「カチッ」と音がする。この方法は、以下のように改変することができる。
1)上記の機器を配置する。
2)おむつを開く。パンツおむつの場合、サイドシームを破っておむつを開く。
3)おむつの前端部を一方のクリップに固定し、おむつの後端部を他方のクリップに固定する。
4)所定の回転数にトルクレンチを手で回しはじめる。
5)所定の回転が完了した時点のトルクを記録する。
本発明の吸収性物品は、コラーゲン濡れ戻し試験に従って測定した場合に、約120mg未満、又は約110mg未満、又は約105mg未満、又は更には約100mg未満の濡れ戻し量を有し得る。
本発明の吸収性物品は、キャリパー試験に従って測定した場合に、2cmに3gの圧力下で約9mm未満、又は約8mm未満、又は約7mm未満のキャリパーを有し得る。
本発明の吸収性物品は、薄くかつ柔軟であり、吸収速度特性及び/又は濡れ戻しなどの流体処理特性を維持することができる。
本発明の吸収性物品は、その薄いキャリパーにもかかわらず、着用中に体形に一致し、かつ着用者により着用されるときに流体漏れのリスクを伴わずに肌に付く跡及び刺激を防止する低いカフ力を有することができる。本発明の吸収性物品は内側カフ及び外側カフを含み、内側カフ及び外側カフのうちの少なくとも一方は、カフ力試験に従って測定した場合に、約0.3N未満、又は約0.25N未満のカフ力を有することができる。いくつかの実施形態では、本発明の吸収性物品は、カフ力試験に従って測定した場合に、約0.3N未満、又は約0.25N未満のカフ力を有する内側カフを含む。実施形態において、本発明の吸収性物品は、カフ力試験に従って測定した場合に、いずれも約0.3N未満、又は約0.25N未満のカフ力を有する内側カフ及び外側カフを含むことができる。
一実施形態では、本発明の吸収性物品は、特にトップシートと吸収性コアとの間にADS以外のセルロース繊維を含む層を有さない。
別の実施形態では、本発明の吸収性物品は、トップシート、吸収性コア、ADS、及び吸収性物品のバックシートなどの構成要素のうちの少なくとも1つを含み、天然繊維を含む。
本開示の吸収性物品は、いくつかの形態の、特定の望ましくない材料、成分、又は特性を「含まない(devoid of)」又は「ない(free of)」場合がある。「含まない」、「ない」などは、これらの用語が本明細書で使用される場合、吸収性物品は、これらの修飾語に続く、バックグラウンドレベルの材料、成分、又は特性を、極微量を超えて有さないこと、材料又は成分の量が、消費者が材料又は成分に対して典型的に連想する害又は刺激を引き起こさないこと、あるいは材料又は成分が、意図的には吸収性物品に添加されていないことを意味し得る。場合によっては、「含まない」及び「ない」は、測定可能な量の材料又は成分が存在しないことを意味し得る。例えば、いくつかの形態の吸収性物品は、測定可能な量の塩素を含有せず、つまり、物品は塩素を全く含まないと特徴付けられる。
本発明によるADSは、機械的に変形させることができる。ADSは、ADSの少なくとも1つの表面から外向きに延出する複数の突起を備えることができ、外向きに延出する突起は、吸収性物品の吸収性コアに向かって配向される。変形させたADSは、トレードオフとみなされる柔軟性及びクッション性などのその機械的特性を改善させることができる。
吸収性物品の製造プロセス
本発明の吸収性物品は、当該技術分野で既知の任意の従来の方法によって製造することができる。特に、物品は手作りであってもよく、又は高速で工業的に生産されてもよい。典型的に、隣接した層及び構成要素は、層の表面の全体若しくは一部に対するスロットコーティング若しくは吹き付けを介した接着剤コーティング、又は熱結合、又は圧力結合、あるいはこれらの組み合わせなど、従来の結合方法を使用して互いに接合される。他の糊剤又は付属品は明確化及び可読性のために示されていないが、特に除外されない限り、物品の層間の典型的な結合が存在するものとみなされるべきである。接着剤は、通常、異なる層の接着性、例えば、バックシートとコアラップとの間の接着性を改善するために使用することができる。使用される接着剤は、当該技術分野では周知のいずれの標準的なホットメルト接着剤であってもよい。
一実施形態では、本発明の吸収性物品を製造するためのプロセスは、a)着用者対向面と衣類対向面とを有するトップシート材料を供給することと、b)トップシート材料の衣類対向面に、着用者対向面と衣類対向面とを有する吸収性コアを供給することと、c)吸収性コアの衣類対向面に、濡れ度インジケータを有するバックシート材料を供給することと、を含み、吸収性コアは、吸収性材料と、吸収性材料を少なくとも部分的に覆うコアラップとを含み、コアラップは本発明の不織布ウェブを含む。
機械的変形
本明細書に開示されるADSは、その機械的特性を改善するために従来の機械的変形プロセスによって機械的に変形させることができる。
一般的に、変形させたADSは、a)少なくとも1つのADS材料を提供する工程と、b)第1の形成部材(例えば「雄型」形成部材)と第2の形成部材(例えば「雌型」形成部材)とを含む一対の形成部材を含む装置を提供する工程と、c)ADS材料をこれらの形成部材の間に配置し、形成部材によってこのADS材料を機械的に変形させる工程と、を含む方法によって作製される。形成部材は、機械方向(MD)の向き及び機械横方向(CD)の向きを有する。第1及び第2の形成部材は、プレート、ロール、ベルト、又は任意の他の好適な種類の形成部材であってよい。機械的変形は通常、それらの表面上に特定の噛み合いパターンを有する2個のロール間にADS材料を通過させることを含む。
図11を参照すると、機械的変形の結果として、ADS50の第1の表面164から外向きに延出する複数の突起62は、ADS材料の繊維を第1の表面164から離れる方向に変位させることによって形成される。同時に、突起に対応した開口部68が、不織布の第2の表面166に形成される。このようにして形成された複数の突起62は、好ましくは別個の突起である。この機械的変形プロセスは、繊維が内向きに圧縮され、外向きに延出する突起を形成しない従来のエンボス加工プロセスとは異なる。
そのような三次元突起を作製するための様々な装置及び方法が当該技術分野において開示されている。米国特許第8,502,013号(Zhaoら、P&G)は、例えば図6及びそれ以降の部分において、前駆体不織布を変形させるために使用することができる、一般的にSELFプロセスと呼ばれるプロセスの一対の噛み合いロールを示している。この参考文献の図14及びそれ以降の部分は、突起の先端部に二次開口部を与えることができる、一方のロール上の尖った角錐形状の歯を用いた回転ナイフ装置(RKA)及びプロセスを示している。
国際公開第2016/040101A1号(Strubeら、P&G)は、広い基部開口部を有する別個の三次元球状突起を有する不織布を作製するための不織布変形プロセス(入れ子式SELFプロセスと呼ばれる)を開示している。このプロセスでは、国際公開第2016/040101A1号の図21の斜視図及びそれ以降の部分に例示的な装置が示されており、第1及び第2の形成部材は、それらの間にニップを形成する、変形しない、噛み合い逆回転ロールの形態である。前駆体不織布は、ロール間のニップに供給される。ロール間の隙間は、本明細書においてニップとして説明されているが、国際公開第2016/040101A1号に詳細に論じられているように、場合によっては、前駆体不織布(複数可)の圧縮を可能な限り避けることが望ましい場合がある。この入れ子式SELFプロセスは、球状の突起を提供するので有利である。これらの突起62は、ADS50の第1の表面164に隣接した基部70と、基部70からZ方向に外側へ延出する反対側の遠位端と、基部と突起62の遠位端との間の側壁74と、側壁の少なくとも一部及び突起の遠位端を含む頂部72と、を含む。側壁74は内表面を有し、側壁の内表面は突起の基部に基部開口部68を画定し、当該頂部72は、最大内部幅Wiを有する部分を有しており、基部開口部68は幅Woを有しており、突起の頂部72の最大内部幅Wiは、基部開口部68の幅Woよりも大きい。これらの球状突起は特に弾力性があり、例えば一般的に、それらの形状を少なくとも部分的に回復することができるか、又は吸収性物品のパッケージ内での圧縮下で少なくとも押し潰れない。
プロセスはまた、図12に示すように、ADS材料の繊維が十分に伸長可能ではなく、突起の先端部で破断することによって、1つ以上の二次開口部76が突起の頂部72又は遠位端に形成されるように行うこともできる。これは、流体がADSを通って吸収性コアに向かってより迅速に移動することができることから望ましい場合がある。多層材料を含むADSが変形されるとき、第2の開口76は、材料のすべての層を貫通するか、又は1つの層にのみ、例えば、変形されたADS50の外側表面を形成する層にのみ形成され得る。
変形されたADSを製造させるために使用することができる別の関連する機械的変形プロセスは、国際公開第2012/148,944号(Marinelliら、P&G)に開示されており、互いに噛み合う雄型要素を有する2個のロールを使用して不織ウェブを変形させる。このプロセスは、セルフ・オン・セルフ(SELF-on-SELF)(SoS)と呼ぶことができ、国際公開第2012/148,944A1号の図16及びそれ以降の部分に示されている。かかるプロセスによって得られる変形されたADSは、ADSの第1の表面上に形成された突起と、ADSの第2の表面上に形成された、対応する開口部を有する同等の突起と、を有することができる。SoSプロセスは、単層材料又は二層又は多層材料で使用することができる。
一般的に、突起は、形成部材上、したがって変形されたADS上に均一に分布させることができる。突起はまた、所望のパターンに従って、形成要素、特に形成ロール上に雄型及び/又は雌型要素を配置することによって、所定のパターンに従って分布させることもできる。変形されたADS上の突起の平均数は一般的に、1平方センチメートル当たり0.5~5個の範囲とすることができる。
測定
特に言及しない限り、すべての試験は、23±2℃及び50±5%の相対湿度に維持された室内で行い、試料は、試験に先立って約23±2℃及び約50±5%の相対湿度に維持された室内で少なくとも2時間予備調整する。
1.キャリパー試験
MTS Criterion C42 running TestWorks 4ソフトウェア(MTS SYSTEMS(中国)CO.,LTDより入手可能)などのコンピュータインターフェースを備えた電子引張試験機又は同等の装置を使用して、試料のキャリパーを測定する。試験される試料に対する力が、使用されるロードセルの能力の10~90%になるように、ロードセルを選択する。
試料の調製
吸収性物品からカフ材料を取り外す。更に、物品の前後の耳部を取り外すか、又はパンツの場合には、ベルト又はサイドパネルも取り外す。図4を参照し、カフを取り外した吸収性物品200を、トップシートを上にしてベンチの上に置き、長手方向中心線280と横断方向中心線290を引き、両方の中心線が互いに交差する中心点Cにマークする。Lが中心点Cと前縁部210との間の距離であるとして、中心点Cから前縁部210に向かってL/3だけ離れた点である、長手方向中心線280上の試験位置の中心TCを決定する。
測定手順
メーカーの指示書に従って機器を較正する。図5A及び図5Bを参照すると、引張試験機は、上部固定具としてのプランジャ(特注の200mm円形プランジャ304)と、下部固定具としてのステージ(150mm×310mmステージ305)を備えている。機器は、以下の工程を実施するように設定される。
Figure 2022551170000002
クロスヘッドを、圧縮プランジャ304がステージ305に近接しているが接触はしない位置にまで引き下げる。定規を用いて試料物品の粗面厚さを測定する。試料の粗面厚さ+1mmが「プラテン分離」値である。圧縮プランジャが最初に圧縮プレート305に達し、次いで圧縮プランジャ304と圧縮プレート305との間に所定の「プラテン分離」値が与えられるまで上昇するように、圧縮プランジャ304の運動を設定する。圧縮プランジャ304と圧縮プレート305との間に試料を挿入する。クロスヘッドが、荷重が400gfを超えるまで試料物品を圧縮するように移動し、その後、「プラテン分離」位置に戻るようにクロスヘッドを設定する。
5つの複製物を分析する。400gf下でのキャリパーを、複製物の算術平均として0.1mm単位で計算して報告する。
-400Gf下でのキャリパー(最大圧力-200gf/cmでのキャリパー):Tm(mm)=規定の最大負荷=400gfでのステージとプランジャとの間の間隔)
2.3点曲げ力試験
3点曲げ力は、例えば、Texture Analyzer(Stable Micro Systems,UK)又は同等の機器を使用して、吸収性物品の吸収領域の曲げ剛性を測定するものである。
試料の調製
吸収性物品を開き、カフ材料を取り外す。更に、物品の前後の耳部を取り外すか、又はパンツの場合には、ベルト又はサイドパネルも取り外す。図6を参照し、カフを取り外した吸収性物品200を、トップシートを上にしてベンチの上に置き、横断方向中心線290を引く。横断方向中心線と前端部10との間の距離をLとして、横断方向中心線290に平行な線で、横断方向中心線90から前縁部210に向かってL/2の位置にある試験位置線TLを決定する。次いで、横断方向中心線290に沿って、カフを取り外した吸収性物品200を切断して試験試料を得る。
測定手順
図7A~図7Cを参照すると、Texture Analyzer700は、図7A~7Cに示されるように、70mmのブレード長Lbl、3mmのブレード幅Wbl、及び80mmのブレード高さHblを有する3点曲げブレード710と、130mmの曲げブリッジ長さLbr、55mmの曲げブリッジ幅Wbr、25mmの曲げブリッジ高さHbr、及び25mmの曲げブリッジ間隔Gbrを有する曲げブリッジ720と、を備えている。メーカーの指示書に従って機器を較正する。
以下の工程を実施するように機器を設定する。
Figure 2022551170000003
曲げブレード710が試料に引かれた試験位置線TLの上に位置するようにして曲げブレード720の上に試料を配置することによって、曲げブレード710と曲げブリッジ720との間に試料を置く。曲げブレード710が初期位置から移動し、試料を圧縮した後、初期位置に戻るように、目標距離を13mmに設定する。
5つの複製物を分析する。3点曲げ力を、複製物の算術平均として0.1g単位で計算して報告する。
3.改変流体捕捉試験
改変流体捕捉(「Modified Fluid Acquisition、MFA」)試験は、2.07kPaで圧縮された吸収性物品に0.9%生理食塩水が吸収される速度を測定するように設計されたものである。既知の体積を4回導入する。毎回、前の用量が吸収されてから5分後に、次の用量を開始する。各用量を吸収するのに必要な時間が記録される。試験流体は0.9%w/v生理食塩水溶液であり、これは、9.0g±0.05gのNaClを坪量ボート内で計量してから1Lの容積測定フラスコに移して、容積まで脱イオン水で希釈することによって調製される。
MFA装置は、図8~図10Bに示されている。MFA装置はゴム嚢アセンブリ3001と、堆積アセンブリ3100を含むトッププレートアセンブリ3200と、を備える。コントローラ3005は、1)電極3106全体でインピーダンスを監視して、0.9%生理食塩水溶液がシリンダ3102内にある時間間隔を記録し、2)液体ポンプ3004と接続して分注を開始/停止し、3)投与の間隔を測る、ために用いられる。コントローラ3005は、時間事象を±0.01秒で記録することができる。住宅用空気源3014を、好適な流量/圧力で空気を送達可能な圧力調節器3006に接続して、ゴム嚢アセンブリ3001内で2.07kPaを維持する。流量3~15ml/sで10~80mlの流れを送達可能な液体ポンプ3004(Cole Palmer(Vernon Hills、IL)から入手可能なIsmatec MCP-Zギヤポンプ、又は同等品)を、Tygon管3015を介して、堆積アセンブリ3100のステンレス鋼製チューブ3104に取り付ける。
ゴム嚢アセンブリ3001は、12.7mmのプレキシグラスで作製され、全体の寸法は、長さ80cm、幅30cm、高さ10cmである。アセンブリ内の圧力を測定するマノメータ3007と、アセンブリへの空気導入を調節する圧力計3006が、右側を通る2つの穴を通して取り付けられる。ゴム嚢3013は、50mm×100mmのシリコーンフィルム片(厚さ0.02インチ、ショアAデュロメータ値20、McMaster-Carr(Cleveland,OH)から部品番号86435K85として入手可能)をドレープ状にすることによって箱の上に組み立てられ、これは、フィルムが箱の底部の中心点に触れるように十分なたるみを有する。フランジを備えたアルミニウムフレーム3003を、フィルム上部に取り付け、機械的クランプ3010を使って定位置に固定する。
定位置にあるとき、このアセンブリは圧力3.45kPaで漏れが生じない状態であるべきである。前側3008と後側3009の試料支持具(5cm×30cm×1mm)を使用して、試料を固定する。接着テープ又は機械的「フック」締着具のいずれかによって、吸収性物品を試料支持具の上面に取り付ける。これらの支持具は、単純なピン及び穴のシステムによって、アルミニウムフレーム3003の長さに沿って調節して、様々なサイズの吸収性物品に対応させ、これらの搭載点を正確に揃えさせることができる。
トッププレートアセンブリ3200は、剛性を高めるためにアルミニウムフレーム3109で補強された12.7mmのプレキシグラスの80cm×30cm片から作製される。このプレートは、堆積アセンブリを取り付けるために、プレート3201の170mm前方に、プレートの横方向に中心を置いた幅170mm×長さ201mmの切り欠きを有する。加えて、トッププレートには直径3.2mmの穴36個が、図10Aに示すように分散してドリルで穴開けされている。この穴により、ゴム嚢が膨張するときに、空気がトッププレートの下にトラップされることが防止される。トッププレートアセンブリ3200は、2つのヒンジ3012によってゴム嚢アセンブリ3001に接続されている。使用中、トップアセンブリはゴム嚢アセンブリの上に閉じられ、機械的クランプ3011を用いて定位置にロックされる。
堆積アセンブリ3100はトッププレート3200に嵌め込まれ、1)液体導入シリンダ3102と、2)吸収性物品の搭載点における湾曲面3101と、3)シリンダ3102内の流体を検出するために使用される電極3106と、を含む。湾曲構成要素の詳細な寸法を図9A~図9Eに示す。図9Aは湾曲構成要素の側面図である。図9Bは湾曲構成要素の端面図である。図9Cは湾曲構成要素の底面図である。図9Dは湾曲構成要素の底面斜視図である。図9Eは湾曲構成要素の上面斜視図である。この湾曲構成要素は圧延又は3D印刷することができる。導入シリンダの上部は外形50.8mmである。プレキシグラスシリンダ3102は内径38.1mmである。これを湾曲構成要素に嵌め込み、導入シリンダの全高を100mmとする。埋め込まれた電極は、湾曲構成要素の上面のコネクタから延び、シリンダの底部から2mmにある、導入シリンダの内壁とぴったり重なって終端する。2つの電極は、180度離れて位置付けられる。ナイロン製スクリーン3107を切断して、シリンダの底部とぴったり重なるように取り付け、試料が膨潤してシリンダに入り込むことのないようにする。スクリーンの2つの電極に隣接する領域で5mmの半円を切り取る。堆積アセンブリを、図10Aに示すようにトッププレートに挿入し、湾曲面がトッププレートアセンブリ3200の底部と面一となるようにする。導入シリンダ3102に緩いナイロン製キャップ3103で蓋をする。キャップは、その中心に挿入された外径6.35mmの鋼製チューブ3104を有する。キャップを定位置に嵌めると、チューブの底部はスクリーン3107から20mm上で終端する。キャップは空気穴3105も有し、陰圧によって吸収速度が妨げられないようにする。
最初に、吸収性物品を、物品のコア領域の上にあるトップシートに影響を及ぼさないように気を付けながら、すべての内側若しくは外側レッグカフ、腰部キャップ、弾性耳部、又はサイドパネルを切除することで調製する。吸収性物品を実験台上に平坦に配置し、表1で定義される長手方向中心線とサイズ依存性の搭載点との交点を特定する。
Figure 2022551170000004
男女兼用おむつには男子の搭載点を使用する。
吸収性物品の前端部を、接着テープ又は機械的「フック」締着具のいずれかによって、トップシートを上に向けて、前側試料プレート3008の上面に取り付ける。この配置により、シャーシだけが(吸収性コアではなく)プレートに重なる。トッププレートアセンブリが閉じられたときに、吸収性物品のサイズ依存性搭載点(表1に定める)がシリンダ3102内で長手方向及び横方向の中心に置かれるように、試料プレート3008をアルミニウムフレーム3003に取り付ける。吸収性物品の裏端部を、接着テープ又は機械的「フック」締着具のいずれかによって裏側試料プレート3009に固定し、ここでも、吸収性コアではなくシャーシのみがプレートに重なるようにする。次に裏側試料プレート3009をアルミニウムフレーム3003に取り付け、物品がピンと張っている(taunt)が延伸していないようにする。トッププレートアセンブリを閉じて締着し、ゴム嚢を2.07kPa±0.07kPaまで膨らませる。試験の搭載シーケンス全体で圧力をこのレベルに維持する。
ポンプ3004を準備し、続いて較正して、表1から選択されたサイズ依存性の体積及び流量を送達する。体積及び流量は、標的の±2%以内でなければならない。キャップ3103をシリンダ3102に嵌める。コントローラ3005を始動させると、0.9%生理食塩水溶液の最初の用量が供給される。この体積が吸収された後、コントローラは5.0分間待ってから、次の用量を追加する。このサイクルは合計4回の用量について繰り返し行われる。流体が物品外又は物品周囲に漏出する(即ち、物品に吸収されない)場合は、試験を中止する。また、捕捉時間が1200秒を超えた場合も、試験は中止される。捕捉時間は、開始時間(即ち、0.9%生理食塩水が最初にシリンダ内に導入され、導通流体が電極間の回路を完了させたとき)と停止時間(即ち、流体がシリンダから完全に排出され、電極間の回路が破壊されたとき)との間の差として定義される。コントローラにより各用量の捕捉時間が0.01秒単位で記録される。最後の用量が得られた後、更に10分間圧力が加えられる。圧力開放弁3016を開いてゴム嚢を収縮させた後、捕捉システムから試料を除去する。
同様に、評価する各吸収性物品について合計8回の複製試験を実施する。各用量に対する捕捉時間(秒)を、複製の算術平均として0.01秒単位で計算して報告する。
4.コラーゲン濡れ戻し試験
MFA試験の直後にコラーゲン濡れ戻し試験を実施する。コラーゲン濡れ戻し試験は、MFAプロトコルによるローディング後の圧力下で吸収性物品から圧出される流体の量を測定することを含む。コラーゲンシートを濡れ戻し基材として使用する。好適なコラーゲンは、Naturin Coffiコラーゲンシート(Naturin GmbH&KG(Germany)から入手可能)又は同等品である。コラーゲンシートは、受け取り次第、約23℃±2℃及び約50%±2%の相対湿度で試験前の2時間保管する。本試験用の機器は、プレキシグラスディスク(直径70.0mm、厚さ20mm)、及びその上に乗せられたステンレス鋼製の拘束重りからなる。ディスクと拘束重りとを組み合わせた質量は、23.2kPaの圧力に対応する9100g±2gである。コラーゲンシートを直径70.0mmの円形にダイカットし、4枚組み合わせた積層体を濡れ戻し試験中に使用する。乾燥濾紙積層体の質量を測定及び記録して、0.0001g単位で記録する。
MFA試験終了後30秒以内に、吸収性物品を捕捉装置から取り外し、トップシートを上にしてベンチトップ上に平らに置く。次に、搭載点(MFA試験で予め決定された)を中心にして予秤量したコラーゲンの積層体を配置し、積層体上にプレキシガラスディスクを配置し、ディスク上に緩やかに拘束重りを配置する。15.0秒±0.5秒待機してから重りとディスクを取り外す。直ちに湿潤濾紙の質量を測定し、0.0001g単位で記録する。積層体の湿潤重量と乾燥重量との差としてコラーゲン濡れ戻し値を計算し、0.1mg単位で記録する。
同様に、評価する各吸収性物品について合計8回の複製試験を実施する。各用量に対するコラーゲン濡れ戻し量(mg)を、複製物の算術平均として0.1mg単位で計算して報告する。
5.カフ力試験
カフ力試験は、吸収性物品の内側及び外側カフ(ある場合)の両方で行われる。測定には、0~10Nの性能及び0.01Nの最小分解能を有するデジタル力ゲージを用いる。適当なゲージは、Dillon/Quality Plus Inc(Camarillo,CA)から入手可能なQuantrol Advanced Force Gauge AFG 10N又はその同等物である。試料は、上側及び下側の2個のばね荷重バーグリップを使用して取り付けられる。上側グリップは、力ゲージから吊り下げられ、下側グリップは、可動トロリーに取り付けられる。力ゲージ及びトロリーは垂直試験台上に載せられ、力ゲージが静止状態に保持され、トロリーが試験台に沿って垂直方向に移動するようになっている。試験台は、拡張された物品を2個のグリップ間に取り付けるのに十分な高さのものでなければならない。
代表的な物品を選び、平らな面の上にトップシートを上にしてこれを開くことによって内側カフの長手方向の長さを測定する。物品がパンツである場合、サイドパネル又はベルトを取り外して、物品を平らに開く。物品の後側腰部に1000g±5gの重りを取り付け、物品を前側腰部から垂直に吊り下げる。内側カフ構造の長さを1mm単位で測定及び記録する。カフ構造は、弾性体が存在する領域と、シャーシに鋲留めされる連続不織布とを含む。このカフ長さをすべての複製物品に用いる。0.95×カフ長(mm)-25.4(mm)として最大伸長長さ(MEL)を計算し、1mm単位で記録する。最終伸長長さ(FEL)を0.85×カフ長(mm)-25.4(mm)として計算し、1mm単位で記録する。試験台上のMELに対応するトロリー位置(クランプの上バーラインから下バーラインまでのゲージ)、及びFELに対応するトロリー位置(クランプの上バーラインから下バーラインまでのゲージ)を示す。
各複製試料について、弾性腰部機構(存在する場合)をすべて取り外す。更に、物品の前後の耳部を取り外すか、又はパンツの場合には、ベルト又はサイドパネルも取り外す。前側及び後側腰部における鋲留め結合をすべて外し、次いでカフの基部に沿って長手方向に内側を切断することによって、内側カフ構造を取り外す。外側カフを長手方向に切断するには、外側カフ弾性体の約1cm内側を切る。カフ構造を切除する際、弾性体を長手方向に伸長させないように注意する。カフ試験片は、物品から取り外した15分後に分析する。
力ゲージは、データを連続的に取得するように設定する。切り取ったカフを、試験片にわたって横方向にカフの端部から1.27mm内側でクランプする。力ゲージをゼロにする。トロリークランプを、カフが弛んだ状態にあるようにして試験台に沿って動かす。カフの他方の端部を、試験片にわたって横方向にカフの端部から1.27mm内側でクランプする。グリップ内で試験片が捻れないようにする。下側クランプをMEL位置にまで下げることによって測定を開始する。1秒後にフ試験片が弛緩状態となるまで下側クランプを上げる。1秒後に下側クランプを再びMEL点まで下げる。1秒後にクランプをFEL位置にまで上げる。約5秒待機した後、力ゲージからの力を0.01N単位で読み取って記録する。内側及び外側カフのそれぞれについて手順を繰り返す。
結果を5つの複製物品から各カフについて収集し、対応する複製物同士を別々に保ちつつ平均を取る。操作者側カフ力(内側カフ)、駆動側内側カフ、操作者側外側カフ、駆動側及びカフ力(外側カフ)として、0.01N単位で報告する。
6.尿漏れ試験
吸収性物品の尿漏れを、サイズSのテープおむつを使用して、乳児の介護者である50人のパネリストによって試験する。パネルの各人に、各試験試料あたり複数の吸収性物品を提供する。すべての吸収性物品を使用した後、各パネルに「はい」又は「いいえ」形式で吸収性物品の漏れ状態を評価してもらう。尿漏れ率(%)を、漏れ(はい)として報告された吸収性物品の数を、使用されたパッドの総数で割ったものとして計算する。
実施例1-1:おむつの作製
おむつ試料1、2、及び4を、下記表3に従って、表2のADSと「パンパース、はじめての肌へのいちばん」サイズS(プロクター・アンド・ギャンブル・ジャパン、日本)各構成要素を使用して作製した。市販のおむつを、おむつ試料3及び5~8として使用した。
Figure 2022551170000005
Figure 2022551170000006
:ADSは、90mmの幅及び吸収性コアと同じ長さを有する。
実施例1-2:おむつの特性
本発明の吸収性物品及びいくつかの市販の吸収性物品を含む比較例の吸収性物品の吸収性物品キャリパー、3点曲げ力、捕捉時間、濡れ戻し量、及びカフ張力を含む様々な特性を、上記の測定のセクションに述べられ、表4に示されるキャリパー試験、3点曲げ力試験、改変流体捕捉試験、コラーゲン濡れ戻し試験、及びカフ力試験に従って試験した。尿漏れは、各試料について50のパネル及び20個のおむつを用い、上記の測定のセクションに述べられる尿漏れ試験に従って試験した。
Figure 2022551170000007
捕捉時間、最大100g(秒/g)は、総流体量を総捕捉時間で割ることによって得た。以下は、本発明の試料1の捕捉時間、最大96g(秒/g)であり、各試料の捕捉時間(秒/g)を同じ方法で得た。
Figure 2022551170000008
本発明の吸収性物品は薄くかつ柔軟であり、更に低キャリパーでありながら、本発明の吸収性物品は、薄い吸収性物品の比較例試料4、7、及び8と比較して速やかな捕捉時間を実現している点に留意することも重要である。本発明の吸収性物品は、低キャリパーでありながらも、市販の厚い吸収性物品(比較例試料5及び6)並びに薄い吸収性物品(比較例試料3、7及び8)とほぼ同じ、又はより低いレベルの濡れ戻しを実現している点に留意することも重要である。本発明の吸収性物品は、低キャリパーでありながらも、市販の厚い吸収性物品(比較例試料5及び6)並びに薄い吸収性物品(比較例試料7及び8)と比較して、漏れ防止で妥協することなく、大幅に低いカフ力を有し得る点に留意することも重要である。
実施例2-1:おむつの作製
おむつ試料9(Silk8 Superflex)を、下記表5に従って、上記表2のADS2と「パンパース、いちばん」パンツサイズL(プロクター・アンド・ギャンブル・ジャパン社)の構成要素を使用して作製した。市販のおむつを、おむつ試料10及び11として使用した。
Figure 2022551170000009
実施例2-2:おむつの特性
おむつ試料9、10、及び11の様々な側面を、サイズ4の高級パンツおむつを使用して、乳児の介護者である99人のパネリストによって試験した。パネルの各人に、各試験試料あたり複数のおむつを提供した。各おむつの使用後、各パネルにより、試験したおむつ試料について以下の項目を評価してもらい、以下のようにスコア化した。すなわち、「悪い」=0、「普通」=25、「良い」=50、「非常に良い」=75、及び「優良」=100。結果を下記表6に示す。
Figure 2022551170000010
試料9は、柔軟性及び快適性並びに漏れ防止を反映したほとんどの項目で試料10及び11と比較して有意に高いスコアを獲得した。
本明細書に開示される寸法及び値は、列挙された正確な数値に厳密に限定されるものとして理解されるべきではない。例えば、「40mm」と開示された寸法は、「約40mm」を意味することが意図される。
相互参照される又は関連する任意の特許又は特許出願、及び本願が優先権又はその利益を主張する任意の特許出願又は特許を含む、本明細書に引用されるすべての文書は、除外又は限定することを明言しない限りにおいて、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。いかなる文献の引用も、本明細書中で開示又は特許請求される任意の発明に対する先行技術であるとはみなされず、あるいはそれを単独で又は他の任意の参考文献(単数又は複数)と組み合わせたときに、そのようないかなる発明も教示、示唆又は開示するとはみなされない。更に、本文書における用語の任意の意味又は定義が、参照により組み込まれた文書内の同じ用語の任意の意味又は定義と矛盾する場合、本文書においてその用語に与えられた意味又は定義が適用されるものとする。
本発明の特定の実施形態を例示及び説明してきたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく様々な他の変更及び修正を行うことができる点は当業者には明白であろう。したがって、本発明の範囲内にあるすべてのそのような変更及び修正を添付の特許請求の範囲に網羅することが意図される。

Claims (20)

  1. 吸収性物品であって、
    1)液体透過性トップシートと、
    2)液体不透過性バックシートと、
    3)前記トップシートと前記バックシートとの間に配設された吸収性コアと、
    4)前記トップシートと前記吸収性コアとの間に配設された捕捉/分配システムであって、第1の熱可塑性繊維及びセルロース繊維を含む第1の構成要素を含み、前記セルロース繊維が、前記第1の構成要素の約90重量%未満である、捕捉/分配システムと、
    5)長手方向に延在する形で配設されたカフシールを含む内側カフと、前記カフシールから横断方向外側に延在する外側カフとを備える脚部ガスケットシステムと、を備え、
    前記吸収性物品は、改変流体捕捉試験に従って測定した場合に、100gのローディング範囲まで約7秒/g未満の吸収時間を有し、
    前記吸収性物品は、キャリパー試験に従って測定した場合に、400gf下で約2.5mm未満のキャリパーを有するか、又は3点曲げ力試験に従って測定した場合に、約95g未満の3点曲げ力を有する、吸収性物品。
  2. 前記吸収性コアが、吸収性材料の少なくとも80重量%の超吸収性ポリマーを含む前記吸収性材料を含む、請求項1に記載の吸収性物品。
  3. 前記吸収性コアが、セルロース繊維を含まない、請求項1又は2に記載の吸収性物品。
  4. 前記吸収性コアが、少なくとも1つのチャネルを含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の吸収性物品。
  5. 前記捕捉/分配システムが、第2の熱可塑性繊維を含む第2の構成要素を更に含み、前記第2の構成要素が、前記トップシートと前記捕捉/分配システムの前記第1の構成要素との間に位置する、請求項1~4のいずれか一項に記載の吸収性物品。
  6. 前記第2の構成要素が、セルロース繊維を含まない、請求項3に記載の吸収性物品。
  7. 前記捕捉/分配システムが、一体構造である、請求項3に記載の吸収性物品。
  8. 前記捕捉/分配システムが、別個の層を含む、請求項3に記載の吸収性物品。
  9. 前記捕捉/分配システムが、超吸収性材料を含まない、請求項1~8のいずれか一項に記載の吸収性物品。
  10. 前記第1の構成要素が、約20gsm~約140gsmの坪量を有する、請求項1に記載の吸収性物品。
  11. 前記内側カフ及び前記外側カフの少なくとも一方が、カフ力試験に従って測定した場合に、約0.3N未満のカフ力を有する、請求項1~10のいずれか一項に記載の吸収性物品。
  12. 前記内側カフ及び前記外側カフのそれぞれが、カフ力試験に従って測定した場合に、約0.3N未満のカフ力を有する、請求項1~11のいずれか一項に記載の吸収性物品。
  13. 前記吸収性物品が、コラーゲン濡れ戻し試験に従って測定した場合に、約120mg未満の濡れ戻し量を有する、請求項1~12のいずれか一項に記載の吸収性物品。
  14. 前記第1の構成要素が、エアレイド不織布を含む、請求項1~13のいずれか一項に記載の吸収性物品。
  15. 前記捕捉/分配システムが、約40gsm未満のセルロース繊維を含む、請求項1~14のいずれか一項に記載の吸収性物品。
  16. 前記第1の構成要素中の前記セルロース繊維が、木材パルプを含む、請求項1~15のいずれか一項に記載の吸収性物品。
  17. 前記吸収性物品が、おむつ又は成人失禁用製品である、請求項1~16のいずれか一項に記載の吸収性物品。
  18. 前記吸収性物品の構成要素のうちの少なくとも1つが、天然繊維を含む、請求項1~17のいずれか一項に記載の吸収性物品。
  19. 前記捕捉/分配システムが、機械的に変形される、請求項1~18のいずれか一項に記載の吸収性物品。
  20. 前記捕捉/分配システムが、外向きに延在する複数の突起を有し、前記外向きに延在する突起が、前記吸収性物品の前記吸収性コアに向かって配向されている、請求項1~19のいずれか一項に記載の吸収性物品。
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