JP4381605B2

JP4381605B2 - 吸収性材料

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Publication number: JP4381605B2
Application number: JP2000552243A
Authority: JP
Inventors: アリヤヒアオウイ; クレイグファーレルトーマスチェフスキー; タイウーチウ
Original assignee: キンバリークラークワールドワイドインコーポレイテッド
Priority date: 1998-05-30
Filing date: 1999-05-28
Publication date: 2009-12-09
Anticipated expiration: 2019-05-28
Also published as: BR9910789A; DE69930626T3; US6562777B2; EP1084226A1; CA2332721A1; CO5060519A1; AU4222999A; AU752361B2; US20020042352A1; WO1999063046A1; ES2257052T3; DE69930626T2; DE69930626D1; PE20000627A1; AR018401A1; JP2002517560A; EP1084226B2; EP1084226B1; CA2332721C; US6417154B1

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は吸収性材料に関する。特に、本発明は種々の工業的用途に適した吸収性材料のワイプに関する。
【０００２】
【発明の背景】
マイクロ電子装置または集積回路のような高度技術製品の製造における改良は、本質的に「クリーンルーム」雰囲気の維持を必要としてきた。集積回路は、典型的には望ましいパターンの部品を含み、該部品は、一般的には半導体ウエハー内に配置された一連の電気的活性領域および電気的絶縁領域を含む。次に、半導体本体またはウエハー内のこの電気的活性領域は、所望の動作特性を得るために、精密な金属電気配線パターンに接続される。電気的な活性領域または絶縁領域および対応する電気接続の形成には、当該技術で周知の、かなりの数の異なるプロセスが含まれる。その例は、導電体および絶縁体の化学的気相成長酸化プロセス、固体拡散、イオン注入、真空蒸着、種々のリソグラフィー技術、多くの形態のエッチング、ケモメカニカル研磨等である。典型的な集積回路製造プロセスでは極めて多数のサイクルが利用され、夫々のサイクルは一以上の上記プロセスを特定のシーケンスで利用することができる。
【０００３】
上記プロセスによって製造された集積回路の多くの部品は、寸法および／または厚さが微小なので、低レベルの汚染の存在でさえも、集積回路の製造にとって致命的になる可能性がある。例えば、普通の基準では小ビットのリントまたはダストは問題にならないが、集積回路の部品の相対的に小さい寸法に起因して、このような汚染が配線または絶縁領域をブリッジし、装置内に欠陥を生じる可能性がある。従って、全ての表面および作業場を、このような汚染物を含まないように維持する必要がある。これは、通常、これら表面を拭うことによって部分的に達成され、この目的のために多くの特殊なワイパーが開発されてきた。しかし、このワイパーは表面を効率的に清浄化するだけでなく、それ自身がダスト、リントまたは他の粒状物を放出しないことが極めて重要である。種々の不織ワイプが入手可能である。しかし、その幾つかはリントの発生は低いが、クリーンルーム適用のための望ましい吸収性および清浄な拭い特性を提供するために、湿潤性のための処理を必要とする。このような処理は、典型的にはナトリウムイオン含量の高い陰イオン性湿潤剤を利用する。これら金属イオンは、高濃度で存在すると敏感な電気部品の電気特性を変化させおよび／または欠陥を生じさせるから、特別の問題を提示する。
【０００４】
加えて、電荷を放散する能力をもった吸収性材料は、静電荷を発生または放出し難い傾向にある。この点に関して、集積回路および／またはマイクロエレクトロニクス装置のような電気的に敏感な装置に近接して使用される吸収性材料は、良好な帯電防止特性を有することが望まれる。多くの規格では静電気から生じる電流は小さいが、集積回路および他のマイクロエレクトロニクス装置内の配線パターンに保持せることを意図した電気的負荷に対しては比較的大きい。従って、静電気はこのような装置に対しては致命的に破壊的である。加えて、可燃性液体を回収または含有するときは、同様に静電気火花を回避するために、ワイパーは優れた帯電防止特性を有することが強く望まれる。しかしながら、静電防止特性がしばしば望まれるが、帯電防止特性を付与する従来のイオン性化合物の使用は、エマルジョンの安定性または吸収性材料の吸収特性に対して負の影響を与える可能性がある。
【０００５】
加えて、吸収性材料は、液体を製品中に迅速に吸収または吸い上げる能力を示すことが望ましい。吸収性材料、特にワイプは迅速に液体を吸収せず、これにより、硬表面から液体を除去または回収することはより困難になる。更に、吸収性材料は、このような液体を一旦吸い上げたら、それを保持する能力を示すのが望ましい。一旦吸収した液体を吸収性材料が保持できないときは、支持表面から一旦除去した液体を漏出または滴下し易い。これは、清浄化を困難にすることにおいて、および／または望ましくない液体を更に広がらせることにより、欠点であり得る。従って、充分な容量の液体を迅速に吸収でき、且つこの液体を保持する能力をもった吸収性材料が極めて望ましい。更に、広範囲の種々の液体を吸収できる吸収性材料が、同様に非常に望ましい。
【０００６】
従って、クリーンルーム適用についの使用に適し、且つ金属イオン濃度の低い吸収性材料が必要とされている。更に、優れた帯電防止特性を有するような吸収性材料についての必要性が存在する。更にまた、吸収性材料のための、優れた帯電防止特性を有し且つ優れた吸収特性を示すウエッブが必要とされている。
【０００７】
【発明の概要】
本発明の吸収性材料によって、上記の必要性が満たされ、また当業者が経験する問題が克服される。本発明の一つの側面において、この吸収性材料は、表面に湿潤性化学薬品を有する多孔質基体を備え、前記湿潤性化学薬品は（ａ）エトキシ化脂肪族アルコールと、（ｂ）スルホコハク酸アルキル、硫酸アルキルおよび／または硫酸化脂肪酸エステルからなる群から選択される表面活性剤を含有する。望ましくは、成分の比率、即ちａ：ｂは、それぞれ約9:1〜約1:1で変化する。
【０００８】
更なる側面において、本発明はまた、優れた帯電防止特性を有する吸収性材料であって、表面に湿潤性化学薬品を有する多孔質基体を具備し、（ａ）エトキシ化アルキルアルコール、エトキシ化アリールアルコールおよびそれらのハロゲン化類縁体からなる群から選択されるエトキシ化アルコールと；（ｂ）スルホコハク酸アルキル、硫酸アルキルおよび硫酸化脂肪酸エステルからなる群から選択される表面活性剤と；（ｃ）例えばポリ（エチレングリコール）エステルのようなエトキシ化脂肪酸エステルとを含有する吸収性材料を提供する。望ましくは、湿潤性化学薬品の成分の比率、即ち、a:b:cは、それぞれ重量比で略1:1:1〜約4:1:1である。この湿潤性化学薬品は、不織ウエッブのような多孔性基体に適用することができる。特定の例として、湿潤性化学薬品は、処理されるウエッブの約0.1％〜約5％の前記湿潤性化学薬品を含有するように、ポリオレフィンメルトブロー繊維の不織ウエッブに適用することができる。
【０００９】
【定義】
ここで用いる「具備する、含む、または含有する」の用語は、包括的またはオープンエンドであり、明記しない追加の要素、組成物成分または方法ステップを排除するものではない。
【００１０】
ここで用いる「不織」ファブリックまたはウエッブの用語は、個々の繊維または糸が相互に絡められるが、編まれたファブリックまたは織られたファブリックのようには個々の繊維または糸が識別可能でない構造をもったウエッブを意味する。不織ファブリックまたは不織ウエッブは、例えばメルトブロー法、スパンボンド法、水流交絡法、空気堆積法、ボンドカードウエッブ法等のような多くの方法によって形成されている。
【００１１】
ここで用いる「シート」の用語は材料の層を意味し、この材料は発泡体、織られた材料、編まれた材料、スクリム、不織ウエッブまたは他の同様の材料であることができる。
【００１２】
ここで用いる「機械方向」またはＭＤの用語は、ファブリックが製造される方向でのファブリックの長さ方向を意味する。「機械横方向」またはＣＤの用語は、ファブリックの幅、即ち、ＭＤに対して直交する方向を意味する。
【００１３】
ここで用いる「液体の」用語は、一般には形態に関係なく、溶液、エマルジョン、懸濁液などを含む。
【００１４】
ここで用いる「多孔質材料」の用語は、材料の表面の間に位置する開口領域または隙間空間を有する材料を含み、この開口領域または隙間空間は該材料の全体に広がる必要はなく、また隣接の連結された空間または開口を介して、全体として材料の厚さを貫通する通路を形成すればよい。
【００１５】
【発明の記述】
本発明の吸収性材料は、湿潤性化学薬品を適用された多孔性基体を具備することができ、この化学薬品は（ａ）約50重量％〜約90重量％のエトキシ化脂肪族アルコールと、（ｂ）スルホコハク酸アルキル、硫酸アルキルおよび硫酸化脂肪酸エステルからなる群から選択される約10重量％〜約50重量％の表面活性剤とを含有する。望ましくは、上記の湿潤性化学薬品の成分は、4:1〜9:1（重量部）の比率である。この湿潤性化学薬品は、望ましくは、処理される基体の約0.1％〜約5％である。前記吸収性材料は、0.5秒未満の静電気減衰（90％）を示すことができる。更に、本発明の吸収性材料は、低い抽出性金属イオンを有しながら上記の特性を提供することができる。この点に関して、該吸収性材料は、望ましくは100パーツパーミリオン（ppm）未満の抽出製金属イオンを有し、更に望ましくは約70パーツパーミリオン（ppm）未満の抽出性金属イオンを有する。更にまた、当該吸収性材料は良好な吸収特定を有する。
【００１６】
望ましくは、第一の成分は、エトキシ化線形アルキルアルコールのような非イオン性表面活性剤を含む。このエトキシ化線形アルキルアルコールは、望ましくはアルキル鎖に約2〜25の炭素を有し、より望ましくは、アルキル鎖に約5〜約18の炭素を有する脂肪族エトキシレートを含む。加えて、このエトキシ化アルキルアルコールは、望ましくは約4〜約12のエチレンオキシド単位を有する。商業的に入手可能な線形エトキシ化アルキルの例は、RENEX KB（SYNTHRAPOL KBとしても知られる）の商標名でICIサーフアクタント社から入手可能であり、これは約5.5の平均エチレンオキシド（EtO）単位を有するポリオキシエチレンデシルアルコールを含んでいる。
【００１７】
前記湿潤性化学薬品の第二の成分は、スルホコハク酸アルキル、硫酸アルキルおよび硫酸化脂肪酸エステルからなる群から選択される表面活性剤を含む。好ましい表面活性剤は、例えば、スルホコハク酸デシルのようなスルホコハク酸アルキルを含む。他の適切なスルホコハク酸アルキルには、ジヘキシルスルホコハク酸ナトリウム、ジシクロヘキシルスルホコハク酸ナトリウム、イソデシルスルホコハク酸二ナトリウム等が含まれる。商業的に入手可能な適切なジオクチルスルホコハク酸ナトリウムは、サイテック・インダストリーズInc.社から、AEROSOL OT-75の商標名で入手可能である。商業的に入手可能な硫酸アルキルは、ヘンケル・コーポレーション社から商標名SULFOTEX OAで入手可能であり、これは2-メチルヘキシル硫酸ナトリウムを含み、また、ICIサーフアクタント社から商標名G271で入手可能であり、これはN-エチル-N-大豆モルホリニウムエトサルフェートである。加えて、硫酸ラウリルナトリウムのようなアルキル化サルフェートもまた、本発明での使用に適している。更に、商業的に入手可能な硫酸化脂肪酸エステルは、ICIサーフアクタント社からCALSOLENE OIL HAの商標で入手可能であり、これは硫酸化オレイン酸エステルを含む。
【００１８】
本発明の更なる側面では、優れた吸収特性および改善された帯電防止特性を有する新規な吸収性材料が提供される。こうして、本発明の更なる側面において、湿潤性化学薬品は、（ａ）エトキシ化アルキルアルコール、エトキシ化アリールアルコールおよび／またはそれらのフッ素化類縁体からなる群から選択される約10重量％〜約90重量％のエトキシ化アルコール；（ｂ）スルホコハク酸アルキル、硫酸アルキルおよび硫酸化脂肪酸エステルからなる群から選択される約5重量％〜約85重量％の表面活性剤と；（ｃ）約5重量％〜約50重量％のエトキシ化脂肪酸エステルとを含有する吸収性材料との混合物を含むことができる。この点に関して、一以上のエトキシ化脂肪酸エステルを含めることにより、湿潤性化学薬品の帯電防止特性を顕著に改善できることが分かった。エトキシ化脂肪酸エステルは、成分（ａ）および／または（ｂ）と相乗的に相互作用することにより、湿潤性化学薬品および／またはこれで処理された多孔性基体の帯電防止特性を向上する。望ましくは、湿潤性化学薬品は、（ａ）約50重量％〜約90重量％のエトキシ化アルキルもしくはアリールアルコールと；（ｂ）スルホコハク酸アルキル、硫酸アルキルおよび硫酸化脂肪酸エステルスルホコハク酸アルキルからなる群から選択される約10重量％〜約35重量％の表面活性剤と；（ｃ）約5重量％〜約35重量％のエトキシ化脂肪酸エステルとを含有する吸収性材料との混合物を含む。本発明の好ましい態様において、成分(a):(b):(c)はそれぞれ略1:1:1〜略4:1:1の重量比で混合される。
【００１９】
湿潤性化学薬品の第一の成分に関して、好ましいエトキシ化アルコールは、望ましくは次式を有するものを含む。
【００２０】
Ｒ₁-O-(EtO)_n-R₂
ここで、
Ｒ₁＝Ｃ₄〜Ｃ₂₂、更に望ましくはＣ₈〜Ｃ₂₀のアルキル、またはＣ₇〜Ｃ₂₂、
更に望ましくはＣ₉〜Ｃ₁₆のアルキルフェニル；
Ｒ₂＝Ｃ₁〜Ｃ₁₀、更に望ましくはＣ₁〜Ｃ₆のアルキル；
EtO＝エチレンオキシド
ｎ＝2〜25、更に望ましくは3〜15
である。
【００２１】
一例として、適切な商業的に入手可能なエトキシ化アリールアルコールは、ユニオンカーバイド社から、TRITONの商標名で入手可能である。例えば、略11のエチレンオキシド（EtO）単位を有するエトキシ化オクチルフェノールを含んだTRITON X-102である。加えて、特に好ましいエトキシ化アルコールは、アルキル鎖の中に約5〜約18の炭素を有するエトキシ化脂肪族アルコールを含む。商業的に入手できるエトキシ化脂肪族アルコールの一例は、ICIサーフアクタント社からRENEXKB（SYNTHRAPOL KBとしても知られる）の商標名で入手可能であり、これは平均で約5.5エチレンオキシド（EtO）単位のポオリオキシエチレンデシルアルコールを含んでいる。
【００２２】
帯電防止湿潤性化学薬品の第二の成分、即ち成分（ｂ）は、上記で説明したようなスルホコハク酸アルキル、硫酸アルキルおよび硫酸化脂肪酸エステルからなる群から選択される表面活性剤を含むことができる。
【００２３】
第三の成分に関して、エトキシ化脂肪酸エステルは、吸収スペクトル幅の拡大を補助する。更に、エトキシ化脂肪酸エステルの利用は、優れた帯電防止特性を有する吸収性材料の提供を補助する。望ましくは、このエトキシ化脂肪酸エステルは次式を有する化合物を含む。
【００２４】
Ｒ₃-CO₂-(EtO)_m-R₄
ここで、
Ｒ₃＝Ｃ₄〜Ｃ₂₂、更に望ましくはＣ₈〜Ｃ₂₀の脂肪族、またはＣ₇〜Ｃ₂₂、
更に望ましくはＣ₉〜Ｃ₁₆のアルキルフェニル；
Ｒ₄＝Ｃ₈〜Ｃ₂₀、更に望ましくは約Ｃ₁₂の脂肪族；
EtO＝エチレンオキシド
ｎ＝2〜25、更に望ましくは3〜15
である。
【００２５】
望ましくは、第三の成分、即ち成分（ｃ）はポリ（エチレングリコール）エステル、例えばポリ（エチレングリコールモノラウレート）；ポリ（エチレングリコールジオレート）；ポリ（エチレングリコールモノオレート）；ポリ（グリセロールモノオレート）等を含む。ポリ（エチレングリコールモノラウレート）の一例は、ヘンケルコーポレーション社からEMEREST 2650の商標名で商業的に入手可能である。
【００２６】
従って、本発明の吸収性材料は、油ベースの液体、水、および高度に塩基性または酸性の液体についても優れた吸収性を示す。本発明の吸収性材料は、上記液体の夫々について、約15秒未満、更には約5秒未満の滴下試験時間または速度を有することができる。特に、この吸収性材料は、パラフィン油；水；70％H₂SO₄および30％NaOHについて15秒未満の滴下試験を有することができる。更に、この吸収性材料は、パラフィン油；水；70％H₂SO₄および30％NaOHについて約5秒の滴下試験を有することができる。更にまた、本発明の吸収性材料は、98％H₂SO₄および40％NaOHについて15秒以下の滴下試験を有することができる。加えて、この吸収性材料は、基体1グラム当たり少なくともオイル約8グラム、更には基体1グラム当たり少なくともオイル約11グラム以上の比容量を有する。更にまた、本発明の吸収性材料は優れた帯電防止特性を示すことができ、ファブリック平方当たり1×10¹²Ω未満の表面抵抗、更に望ましくはファブリック平方当たり1×10¹¹Ω未満の表面抵抗を有する。本発明の吸収性材料はまた、0.5秒未満、更には約0.1秒未満の静電気減衰（90％）を示すことができる。更に、本発明の吸収性材料は上記特性を提供できる一方、低い抽出性金属イオンを有する。この点において、この吸収性材料は望ましくは約100パーツパーミリオン（ppm）未満の抽出性金属イオン、より好ましくは70パーツパーミリオン（ppm）未満の抽出性金属イオンを有する。
【００２７】
本発明の更なる側面において、直上で特定したような優れた吸収特性を有する吸収性材料は、適用された湿潤性化学薬品を有する基体を具備することができ、該薬品は（ａ）エトキシ化アルキル、エトキシ化アリールアルコールおよび／またはそのフッ素化類縁体からなる群から選択される約10重量％〜約90重量％のエトキシ化アルコールと；（ｂ）スルホコハク酸アルキル、硫酸アルキルおよび硫酸化脂肪酸エステルスからなる群から選択される約1重量％〜約49重量％の表面活性剤と；（ｃ）約5重量％〜約35重量％のエトキシ化脂肪酸エステルと；（ｄ）約1重量％〜約49重量％のグリコシドまたはグリコシド誘導体との混合物を含み、ここで（ｂ）および（ｄ）の組合せは合計で前記湿潤性化学薬品の約50重量％を超えない。望ましくは、この湿潤性化学薬品は、（ａ）約50重量％〜約90重量％のエトキシ化アルキルもしくはアリールアルコールと；（ｂ）スルホコハク酸アルキル、硫酸アルキルおよび硫酸化脂肪酸エステルスルホコハク酸アルキルからなる群から選択される約5重量％〜約20重量％の表面活性剤と；（ｃ）約10重量％〜約35重量％のエトキシ化脂肪酸エステルと；（ｄ）約5重量％〜約20重量％のグリコシドまたはグリコシド誘導体の混合物を含み、成分（ｂ）および（ｄ）の組合せは、合計で前記湿潤性化学薬品の約40重量％を越えない。
【００２８】
適切なグリコシドには、モノグリコシドおよびポリグリコシドの両方が含まれる。しかし、グリコシドは、望ましくはアルキル鎖に5〜10の炭素を有するアルキルポリグリコシド、更に望ましくはアルキルポリグリコシドを含む。アルキルグリコシドの例は、Aleksejczyk et al.に付与された米国特許5,385,750号およびGrossに付与された米国特許第5,770,549号に開示されており、これら特許は、ここでの引用によりその全体が本明細書に援用される。アルキルポリグリコシドは、例えば、ヘンケルコーポレーション社（Amber, PA）から入手可能なAPG. GLUCOPONおよびPLANTAREの商標名で販売されているもののように、商業的に入手可能である。アルキルポリグリコシドの例は、GLUCOPON 220UPの商標名でヘンケルコーポレーション社が提供するオクチルポリグリコシドであり、約1.4の重合度および下記の化学式を有するる。
【００２９】
【化１】

【００３０】
前記湿潤性化学薬品または基体の所期の用途または機能に適合し、且つこれを実質的に劣化しない追加の物質を、ここに記載する湿潤性化学薬品に任意に添加することができる。一例として、吸収性材料に追加の特性を与えるために、所望により追加の表面活性剤、ビルダー、染料、顔料、香料、抗菌剤、臭気抑制剤等を湿潤性化学薬品に添加することができる.

【００３１】
ここに記載する湿潤性化学薬品は、広範な洗浄および／または吸収性基体と共に利用することができる。図１を参照すると、多孔性基体10はその中に多くの隙間空間を有する繊維状シートを含むことができる。望ましくは、湿潤性化学薬品は、例えば不織ウエッブ、多層ラミネート、開放セルフォーム、織り材料等のような多孔性の耐久性基体に適用される。好ましい実施例において、湿潤性化学薬品は不織ウエッブのような、ファブリック全体に亘って多くの隙間空間を有する繊維状シートと共に使用される。更なる側面において、不織ウエッブは、望ましくはポリオレフィン繊維を含み、更に望ましくはポリプロピレン繊維を含む。適切な不織ファブリックまたはウエッブは、例えばメルトブロープロセス、スパンボンドプロセス、水絡みプロセス、エアレイドプロセス、接合カードウエッブプロセスなどのような多くのプロセスによって形成することができる。
【００３２】
特定の例として、スパンボンド繊維ウエッブは本発明における使用に好適である。約14〜約170グラム／平方メータ（gsm）、更に望ましくは約17〜約85 gsmのベース重量を有するスパンボンド繊維ウエッブは、ワイプから床マットに亘る種々の吸収性材料として使用するために特に好適である。適切なスパンボンド繊維ウエッブを製造する方法には、Appel et al.に付与された米国特許第4,340,563号、Dorschner et al.に付与された米国特許第3,692,618号、Matsuki et al.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号および第3,341,394号、Hartmanに付与された米国特許第3,502,763号、Dobo et al.に付与された米国特許第3,542,615号、Pike et al.に付与された米国特許第５,382,400号、Pike et al.に付与された米国特許第５,759,926号が含まれるが、これらに限定されない。Pike et al.に付与された米国特許第５,382,400号に記載されたような、高ロフトの捲縮多成分スパンボンド繊維ウエッブは、良好な吸収特性をもった吸収性材料を形成するために特に好適であり、この特許の全体の内容はここでの引用により本明細書に援用される。
【００３３】
更なる例として、本発明と共に使用するのに適した追加の基体には、メルトブロー繊維ウエッブが含まれる。メルトブロー繊維は、一般には溶融した熱可塑性材料を複数の微細な、通常は円形のダイキャピラリーを通して、溶融した糸またはフィラメントとして、高速の通常は熱い搬送ガス（例えば空気）の流れの中に押出すことにより形成され、該搬送ガス流は溶融した熱可塑性材料を細くしてその直径を減少させる。その後、このメルトブローされた繊維は高速ガス流によって運ばれ、回収表面に堆積して、ランダムに分散したメルトブロー繊維のウエッブを形成することができる。メルトブロープロセスは、例えばButin et al.に付与された米国特許第3,849,241号、Timmons et al.に付与された米国特許第5,721,883号、Weber et al.に付与された米国特許第3,959,421号、Haynes et al.に付与された米国特許第5,652,048号、Anderson et al.に付与された米国特許第4,100,324号、Georger et al.に付与された米国特許第5,350,624号に開示されている。Haynes et al.に付与された米国特許第5,652,048号に記載されているような、高い嵩および強度を有するメルトブロー繊維ウエッブは、本発明と共に使用するために特に好適であり、ここでの引用により該特許の全体の内容が本明細書に援用される。メルトブロー繊維ウエッブは、約34 gsm〜約510 gsm、更に望ましくは約68 gsm〜約400gsm のベース重量を有する。メルトブロー繊維不織ウエッブは、吸収性ワイパーおよび油吸収材料としての使用に特に好適である。
【００３４】
更なる例として、本発明の湿潤性化学薬品は、多層ラミネート並びに他の吸収性製品または装置と共に使用することができる。ここで用いる「多層ラミネート」の用語は、2以上の材料層のラミネート、例えばスパンボンド／メルトブロー（SM）ラミネート；スパンボンド／メルトブロー／スパンボンド（SMS）ラミネート；スパンボンド／膜（SF）ラミネート；メルトブロー／膜ラミネート等を意味する。多層不織ラミネートの例は、Brock et al.に付与された米国特許第4,041,203号およびHotchkiss et al.に付与された米国特許第4,436,780号に開示されており、これら特許の全内容はここでの引用により本明細書に援用する。ここに記載する湿潤性化学薬品は、所望により、一以上の層に適用することができる。加えて、ラミネートの夫々の層に対して異なる湿潤性化学薬品および／または他の組成物を適用することができる。特定の例として、当該吸収性材料はSMSラミネートを具備することができ、ここでは、外側のスパンボンド層がエトキシ化アルコールで処理され、内側のメルトブロー層は上記の湿潤性化学薬品で処理される。一つの側面において、内側のメルトブロー繊維層は、（ａ）約50〜約90重量％のエトキシ化脂肪族アルコールおよび（ｂ）スルホコハク酸アルキル、硫酸アルキルおよび硫酸化脂肪酸エステルからなる群から選択される10〜約50重量％の表面活性剤で処理することができる。
【００３５】
例として、本発明と共に使用するのに適した追加の材料、ラミネートおよび／または製品は、Cottonに付与された米国特許第5,281,463号；Johnson et al.に付与された米国特許第4,904,521号；Meitner et al.に付与された米国特許第4,328,279号； Cotton et al.に付与された米国特許第5,223,319号；Adamに付与された米国特許第5,639,541号；Malhotra et al.に付与された米国特許第5,302,249号；Lamers et al.に付与された米国特許第4,659,609号；Currie et al.に付与された米国特許第5,249,854号；McCormackに付与された米国特許第5,620,779号；Rockett et al.に付与された米国特許第4,609,580号に記載されている。主に、工業的ワイプおよびマット等としての使用に関連して本発明を説明してきたが、当業者は、その有用性がこのような用途に制限されないことを了解するであろう。
【００３６】
湿潤性化学薬品は、当業者に公知の多くの方法の何れかによって基体に適用することができる。湿潤性化学薬品を適用する好ましい方法は、多孔性基体の全体に亘って湿潤性化学薬品を均一に適用する。図２を参照して、基体を処理するための一つの方法を説明する。不織ウエッブのような多孔性基体22が、供給ロール20から巻き戻されて矢印方向に移動する。しかし、多孔性基体は供給ロールから巻き戻される変わりに、インラインで製造してもよい。多孔性基体22は、次いで噴霧ブームのようなアプリケータ24の下を通過し、ここでは湿潤性化学薬品を含有する液体26が多孔性基体22の上に塗布または噴霧される。ウエッブを通して水性液体28を吸引するのを補助し、処理の均一性を改善するために、任意に、多孔性基体22の下に真空装置28を配置することができる。その後、残留する水を追い出すために、必要に応じて任意に、多孔性基体はその上の水性液体26と共に乾燥機27に通される。水を追い出すと、個体または湿潤性化学薬品は基体22上またはその中に残留し、これにより優れた吸収特性を有する吸収性材料23が得られる。湿潤性化学薬品は、望ましくは、乾燥した吸収性材料の全重量の約0.1％〜約20％、より望ましくは、乾燥した吸収性材料の全重量の約0.2％〜約10％である。更に望ましくは、湿潤性化学薬品は多孔性基体の重量の約0.3％〜約5％で添加される。次いで、乾燥された吸収性材料23は、後の使用および／または変換のために巻取りロール29上に巻き上げられる。或いは、乾燥された吸収性材料23は、所望によりその後直ちに変換することができる。
【００３７】
図２を更に参照すると、水性液体26はタンクまたは容器30から供給することができる。水性のエマルジョンまたは溶液26は、望ましくは約95％〜約99.5％の水および約0.5％〜約5％の固体、更に望ましくは約97％の水および約3％の固体を含有する。ここで用いる「固体」の用語は、上記湿潤性化学薬品の各成分の総体を纏めて意味する。より高い重量％の個体の使用は、より低いスループットを使用する能力の点で改善された効率を与え、従って低減された浪費および改善された乾燥を提供する。しかし、固体のパーセンテージが増大すると、水性エマルジョンの粘度も増大し、これは多孔性基体の均一な処理の達成を困難にする。加えて、水性溶液中の保存剤および他の同様の薬剤の使用を回避するために、基体を処理する直前に、水性溶液を約40℃〜約80℃、より望ましくは約50℃に加熱して、水性溶液中に存在し得るバクテリアまたは他の望ましくない微生物の増殖を防止することができる。しかし、この点に関しては、ポリ（エチレングリコール）エステルおよび／またはアルキルポリグリコシドのような不充分なレベルの共表面活性剤を使用すると、このような温度に加熱したときに、エトキシ化アルコールが相分離し易いことに留意すべきである。
【００３８】
更なる側面において、多くの多孔性基体をインラインで処理することも可能である。これは、処理における改善された均一性および基体ウエッブの乾燥における補助を提供することができる。一例として、図３を参照すると、メルトブロー繊維ウエッブ43は、メルトブローされた繊維を形成ワイヤ44上に堆積することによって製造される。
この点に関して、メルトブロー繊維42は一連のメルトブローダイ45またはそのバンクから、小孔を穿孔した移動するワイヤまたはベルト44上に吹き付けられる。成形ワイヤ44上でメルトブローウエッブ43を形成する前に、ブローされた繊維42に対して水溶液またはエマルジョン50を噴霧するためのブーム48が、望ましくはメルトブローダイ45の各バンクまたはシリーズに近接して配置される。ブローされた繊維の熱は殆どの水をフラッシュオフさせて分離するので、典型的には追加の乾燥工程は必要とされない。例えば、「浸漬および絞り」プロセス、ブラシコーティングプロセス等のような、基体を処理する追加の方法もまた本発明と共に使用するのに適している。
【００３９】
【試験】
吸収容量：先ず、4インチ×4インチの検体を秤量する。この秤量された検体を試験液（例えば、パラフィン油または水）の鍋の中に3分間浸漬する。この試験液は、鍋の中で少なくとも2インチ（5.08 cm）の深さがなければならない。検体を試験益からとりだし、「ダイアモンド」形状の位置に（即ち、一つの角を最低点に置いて）吊り下げながら水切りする。水については3分、また油については5分、この検体を水切りする。割当てられた水切り時間の後に、検体を秤量皿の中に配置し、次いで秤量する。より水に似た粘度を有する酸または塩基の吸収性は、水の吸収容量を試験するための方法に従って試験される。吸収容量（g）＝湿潤重量（g）−感想重量（g）；また、比容量（g/g）＝吸収容量（g）／乾燥重量。以下、この試験について更に詳細に説明する。
【００４０】
滴下試験（吸収速度）：検体をステンレス鋼製ビーカの頂部を覆って配置し、テンプレートで覆ってこの検体を正しい場所に保持する。ピペットを直角に用いて、0.1 ccの液体を検体上に分注する。この液体は、ファブリックの上方2.54 cm以下の高さで分注する。検体上への液体の分注と同時にタイマーを開始させる。液体が完全に吸収されたときにタイマーを停止させる。光が液体表面で反射されなくなる点にまで液体が吸収されたときに、終点に達する。少なくとも3回の試験の平均を用いて時間を計算する。
【００４１】
静電気減衰：この試験は、材料の表面から電荷を消滅させるのに必要な時間を測定することによって、材料の静電気特性を決定する。特に言及した場合を除き、この試験はINDA標準試験方法：IST 40.2 (95)に従って行われる。一般的に説明すれば、存在する何等かの電荷の除去を含めて、3.5インチ×6.5インチの検体の条件を整える。次いで、この検体を静電気減衰試験装置の中に配置し、5,000ボルトに帯電させる。検体が電荷を受け取ったときに、帯電電圧を除去し、電極を接地する。サンプルが予め設定された電荷量（例えば、50％または90％）を失うのに要する時間を記録する。ここで言及したサンプルについての静電気減衰時間は、ペンシルベニア州グレンサイドのエレクトロ-テックシステム社（Electro-Tech Systems, Inc. of Glenside, PA）から入手可能な、検量された静電気減衰計モデル番号SDM 406Cおよび406Dを使用して測定した。
【００４２】
電気抵抗（表面抵抗）：この試験は、ファブリックによって、それを通る経路に付与される定常電流の「比抵抗」または妨害を測定し、電荷がファブリクから放散する容易さを定量する。表面抵抗または電気抵抗値は、ファブリックが電荷を放散する能力および／またはファブリックが静電荷を蓄積する能力を反映する。下記に述べることを除き、この試験はINDA標準試験法：IST 40.1 (95)に従って行われた。一般的に説明すると、検体および電極が1平方センチを定義するように、1インチ×4インチの検体を1インチ離れた二つの電極の間に配置する。次いで、100ボルトの直流電流を印加し、検体によって実際に伝達された電流の量を電流計で読取る。ここに記載するデータは、オハイオ州クリーブランドのKeithley Instrument, Inc.から入手可能なモデル610Cのような電流計を使用して、50％RHでのINDA標準試験に従って得られたものである。
【００４３】
【実施例】
実施例１：約0.4重量％の湿潤化学薬品を添加した、1平方ヤード当たり2オンス（約68 g/m²）のポリプロピレンメルトブロー繊維ウエッブを形成した。この湿潤化学薬品は、RENEX KB：EMEREST 2650：AEROSOL OT-75の2:1:0.75（重量比）の混合物を含有する。この吸収性材料は下記の特性を有する。
表面抵抗（MD fase）＝1.01×10¹¹オーム／ファブリック平方
表面抵抗（CD fase）＝9.76×10¹⁰オーム／ファブリック平方
表面抵抗（MD Anvil）＝4.09×10¹⁰オーム／ファブリック平方
表面抵抗（CD Anvil）＝4.72×10¹⁰オーム／ファブリック平方
静電気減衰（CD Anvil、90％、+電荷）＝0.060秒
静電気減衰（CD Anvil、90％、-電荷）＝0.038秒
静電気減衰（CD Face、90％、+電荷）＝0.066秒
静電気減衰（CD Face、90％、-電荷）＝0.046秒
比容量（パラフィン油）＝8.107 g/g
比容量（水）＝7.693 g/g
実施例２：約0.3重量％の湿潤化学薬品を添加した、1平方ヤード当たり2.5オンス（約85 g/m²）のポリプロピレンメルトブロー繊維ウエッブを形成した。この湿潤化学薬品は、RENEX KB：AEROSOL OT-75の80：40（重量比）の混合物を含有する。この吸収性材料は、油について約470％、水について約400％の吸収容量を有し、またナトリウムについて約68 ppm、塩素について約24 ppmの抽出性金属イオンを有していた。
【００４４】
実施例３： 1平方ヤード当たり0.375オンス（約13 g/m²）のポリプロピレンスパンボンド繊維の不織ウエッブを形成し、RENEX KB（エトキシ化脂肪族アルコールは0.4％の添加重量を有する）で処理した。次いで、この処理したスパンボンドファブリックを巻上げロール上に巻回する。約0.3％の湿潤化学薬品添加重量を有する2.5オンス／平方ヤード（約54 g/m²）のポリプロピレンメルトブロー繊維不織ウエッブを形成した。スパンボンドファブリクを二つの巻上げロールから巻き戻し、二つのスパンボンドファブリック相の間にメルトブローファブリックが位置するように、メルトブローファブリックに重ねた。次いで、この複数の層を熱で点結合して、一体化されたSMSラミネートを形成した。このSMSラミネートは、正電荷について約0.21秒の平均静電気減衰（90％、CD face）を有し、また陰電荷について約0.25秒の静電気減衰（90％、CD face）を有していた。
【００４５】
種々のパラメータおよび他の参照材料を引用により本明細書に援用したが、援用された材料とこの明細書との間に何等かの矛盾が存在する場合には、この明細書が優先する。加えて、本発明は特定の態様に関して、特にここに記載した実施例によって詳細に説明されたが、当業者には、本発明の精神および範囲を逸脱することなく種々の変形、改変および他の変更がなされ得ることが明らかであろう。従って、このような改変、変形および変更は特許請求の範囲に包含されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明と共に使用するのに適した多孔性基体の部分斜視図である。
【図２】図２は、本発明の吸収性材料を製造するためのプロセスラインを示す概略図である。
【図３】図３は、本発明の吸収性材料を製造するためのプロセスラインを示す概略図である。

Claims

表面に湿潤性化学薬品を有する多孔質基体を備えた吸収性材料であって、前記湿潤性化学薬品は（ａ）エトキシ化脂肪族アルコールと、（ｂ）スルホコハク酸アルキル、硫酸アルキルおよび硫酸化脂肪酸エステルからなる群から選択される表面活性剤とを含有する吸収性材料。
請求項１に記載の吸収性材料であって、前記湿潤性化学薬品の成分（ａ）および（ｂ）は夫々9:1〜1:1の比の範囲にあり、抽出性金属イオンは100 ppm未満である吸収性材料。
請求項２に記載の吸収性材料であって、前記湿潤性化学薬品の成分（ａ）は、アルキル鎖に2〜25の炭素原子を有するエトキシ化アルキルアルコールを含有する吸収性材料。
請求項３に記載の吸収性材料であって、前記湿潤性化学薬品の成分（ａ）は、４〜15のエチレンオキシド単位を有するエトキシ化アルキルアルコールを含有する吸収性材料。
請求項２に記載の吸収性材料であって、前記湿潤性化学薬品の成分（ｂ）はスルホコハク酸アルキルを含有する吸収性材料。
請求項２に記載の吸収性材料であって、前記湿潤性化学薬品の成分（ｂ）は硫酸アルキルを含有する吸収性材料。
請求項２に記載の吸収性材料であって、前記湿潤性化学薬品の成分（ｂ）はN-エチル-N-大豆モルホリニウムエチルサルフェートを含有する吸収性材料。
第一および第二のスパンボンド繊維不織ウエッブ、並びにその間に配置されたメルトブロー繊維ウエッブを含む多層ラミネートを具備する吸収性材料であって：
前記メルトブロー繊維不織ウエッブは繊維表面に湿潤性化学薬品を有し、該湿潤性化学薬品は（ａ）エトキシ化脂肪族アルコールと、（ｂ）スルホコハク酸アルキル、硫酸アルキルおよび硫酸化脂肪酸エステルからなる群から選択される表面活性剤とを含有する吸収性材料。
請求項８に記載の吸収性材料であって、前記第一および第二のスパンボンド繊維ウエッブは繊維表面にエトキシ化アルコールを有し、また前記ラミネートは0.5秒未満の静電気減衰を有する吸収性材料。
請求項９に記載の吸収性材料であって、前記第一および第二のスパンボンド繊維ウエッブは、前記スパンボンド繊維表面に線形のエトキシ化アルキルアルコールを有する吸収性材料。
表面に湿潤性化学薬品を有する多孔質基体を具備する吸収性材料であって：
前記湿潤性化学薬品は、（ａ）エトキシ化アルキルアルコール、エトキシ化アリールアルコールおよびそれらのハロゲン化類縁体からなる群から選択されるエトキシ化アルコールと；（ｂ）スルホコハク酸アルキル、硫酸アルキルおよび硫酸化脂肪酸エステルからなる群から選択される表面活性剤と；（ｃ）エトキシ化脂肪酸エステルとを含有する吸収性材料。
請求項１１に記載の吸収性材料であって、前記成分（ａ）はエトキシ化アルキルを含む吸収性材料。
請求項１２に記載の吸収性材料であって、前記湿潤性化学薬品成分（ａ）は、アルキル鎖の中に2〜25の炭素を有するエトキシ化アルキルアルコールを含む吸収性材料。
請求項１３に記載の吸収性材料であって、前記湿潤性化学薬品成分（ａ）は、4〜12のエチレンオキシド単位を有するエトキシ化アルキルアルコールを含む吸収性材料。
請求項１２に記載の吸収性材料であって、前記成分（ａ）はエトキシ化脂肪族アルコールを含む吸収性材料。
請求項１５に記載の吸収性材料であって、前記成分（ｃ）はポリ（エチレングリコール）エステルを含む吸収性材料。
請求項１５に記載の吸収性材料であって、前記成分（ｂ）はスルホコハク酸アルキルを含む吸収性材料。
請求項１５に記載の吸収性材料であって、前記成分a:b:cは、それぞれ1:1:1〜4:1:1の重量比で存在する吸収性材料。
請求項１５に記載の吸収性材料であって、前記多孔性基体は不織ウエッブを含み、前記湿潤性化学薬品は前記吸収性材料の0.1〜20％である吸収性材料。
請求項１２に記載の吸収性材料であって、前記多孔性基体は0.5秒未満の静電気減衰を有し、またポリオレフィン繊維の不織ウエッブを含み、更に、前記湿潤性化学薬品は前記吸収性材料の0.1〜20％である吸収性材料。
請求項１２に記載の吸収性材料であって、前記多孔性基体は繊維状材料を含み、またファブリック平方当たり1×10¹²Ω未満の表面抵抗を有し、更に、パラフィン油、水、50％硫酸および30％水酸化ナトリウムについて5秒未満の吸収速度を有する吸収性材料。
請求項２０に記載の吸収性材料であって、前記多孔性基体は14 g/m²〜120 g/m²のベース重量を有するメルトブロー繊維ウエッブを含み、更に前記吸収性材料はパラフィン油、水、98％硫酸および40％水酸化ナトリウムについて15秒未満の吸収速度を有する吸収性材料。
請求項１１に記載の吸収性材料であって、前記湿潤性化学薬品は更にグリコシドを含む吸収性材料。