JP4505186B2

JP4505186B2 - 分散可能な吸収性製品、その製造法および使用法

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Publication number: JP4505186B2
Application number: JP2002565647A
Authority: JP
Inventors: 勇夫野田; ベスグロスサラ; ジョセフオドネルヒュー; キャメロンホーニージェイムズ; ドウソンミドキフマーク
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 2000-11-13
Filing date: 2001-11-09
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2021-11-09
Also published as: CA2424902A1; AU2001297632A1; DE60127437T2; DE60127437T3; EP1333868B1; EP1333868A2; DE60127437D1; ATE357262T1; WO2002066089A8; WO2002066089A2; EP1333868B2; CN1585653A; JP2004518831A; WO2002066089A3; AU2001297632A8

Description

【０００１】
（相互参照）
本出願は、ホーニー（Horney）らの名で２０００年４月２０日に出願された米国特許出願シリアル番号０９／５５３，６９８の一部継続出願である、ホーニー（Horney）らの名で２０００年１１月１３日に出願された米国特許出願シリアル番号０９／７１１，４７５の一部継続出願である。
【０００２】
（産業上の利用分野）
本発明は、迅速に分散可能な吸収性製品、並びにかかる製品の製造法及び使用法に関する。本発明は、特に標準のトイレットシステムに水で流すことのできる、迅速に分散可能な吸収性製品に関する。
【０００３】
（発明の背景）
女性用衛生製品、おむつ、トレーニングパンツ、成人用失禁製品などの使い捨て吸収性製品は非常に便利であり、消費者に広く使用されている。しかしながら、製品の普及に伴い、これらの処分に関する必要性が生じている。焼却又は埋立てなどの典型的な処分方法は、一般に、そのコスト及び環境問題の面からして不満足なものだと考えられている。物品を従来のトイレに流し、次いでそれを自治体の又は私用の下水システムや腐敗システムで分解することを包含する別の処分方法が実施されてきた。この処分方法は、一般に便利で個別的なものであると考えられている。この処分方法にとって、好適な物質は、意図する用途のためにその構造一体性を維持するだけでなく、容易に分解され、詰まることなく従来のトイレ及び配管システムに流し得るものであるべきである。これらの材料要件は、材料がウェットな状態で長期間貯蔵安定性を有する必要がある事前湿化用途においてより困難になる。更に、好適な物質は、廃棄物処理システム内に材料の大きな塊が堆積しないように生分解性であるのが好ましい。
【０００４】
例えば生理用ナプキン、おむつ、便座拭きなどを含むが、必ずしもこれらに限定されない多様な用途で使用される水で流せる繊維性製品を提供するための多数のアプローチが試みられてきた。例えば、エバース（Evers）に対して１９９４年４月５日に発行された米国特許第５，３００，３５８号は、冷水で溶解可能な材料を含む吸収性繊維性コア及びバックシートを有し、生理用ナプキンやおむつなどのための分解可能であって水で流せる吸収性構造を開示し、バレンテ（M.Valente）に対して１９８６年３月１８日に発行された米国特許第４，５７５，８９１号は、上部厚紙層を有する約２インチ×２インチ（５センチ×５センチ）の水で流せる小さな便座拭きが開示され、レビス（R.L.Lewis）らに対して１９９５年２月２２日公開された英国特許公告第２，２８１，０８１号は、便器で流すに十分に水で分解可能であるとしている繊維性材料及び高分子バインダーのウェブを開示している。そのバインダーは、湿式ウェブ又はエアレイドウェブ上にスプレー又は浸漬により塗布される。タアケウチ（Taakeuchi）らに対して１９９９年２月１０日公開された欧州特許公告８９６，０８９Ａ１では、ポリビニールアルコールなどのバインダーで処理された繊維性シートを含み、大量の水に浸せきされると分解可能な繊維性シートが開示されている。デ・ウィット（De Witt）らに対して１９８８年４月５日発行された米国特許第４，７３４，９４１号は、女性の脚の間に配置して尿を容器に向けるための、水で流せる尿処理製品が開示されている。その製品は、水中で分解可能な繊維性又は非繊維性のシート及び水溶性のポリマーフィルムを含む。その好ましい分解可能なシートは、ティッシューペーパーである。エオ（Yeo）に対して１９９６年４月２３日に発行された米国特許第５，５０９，９１３号は、通常の水道水に対しては可溶性であるが身体排泄物に対しては不溶性であるおむつ、布帛及び拭き取り用シートなどのトイレ用の水で流せる製品を開示している。
【０００５】
残留身体滲出物を効果的に洗浄又は吸収し、その後、あらゆるトイレ及び後続の廃棄物処理システム（例えば下水管、腐敗槽）にて容易に処分できる、便利で、使いやすく、処分しやすい吸収性製品に対する必要性がある。従って、容易にトイレに流せて、容易に配管を通過することができる程十分に分散可能な、残留身体滲出物の吸収に有用な分散可能な吸収性製品を提供することが望ましい。
更に、下水管、腐敗槽、又はその他廃棄物処理システム内に実質的に堆積しないような分解可能製品を提供することが望ましい。
更に、貯蔵の際に安定しており、トイレ／処分システムにおいて分散可能であり、下水管、腐敗槽、又はその他廃棄物処理システムにおいて分解可能である事前湿化製品を提供することが望ましい。
【０００６】
更に、処分中には破断し、分散可能であるが、使用中には破断しない程に十分な一体性を保持するような機械的に脆弱化されたウェブを提供することが望ましい。
更に、硬質表面の洗浄、肌の洗浄、肌のコンディショニング及び／又はその他肌に対する利益を達成するような、液体又は組成物で予め湿化される製品を提供することが望ましい。
以下に述べる本発明が取り組むこれらの及び他の必要性は当業者にとって明らかなものとなり、これらは以下の請求項に記載の本発明に包含されることを意図される。
【０００７】
（発明の概要）
本発明は、機械的に脆弱化された繊維状ウェブを含む分散可能な吸収性製品を提供する。分散可能な吸収性製品は、充填しすぎて漏れを生じることなく十分な量の流体を吸収することができ、標準のトイレを使って容易に処分することができる。このウェブの機械的に脆弱化された領域により製品の分散可能性が向上する。更に、分散可能な吸収性製品は硬質表面洗浄又は研磨、家庭用洗浄又は研磨、肌洗浄、肌コンディショニングなどの洗浄、コンディショニング及び研磨に関する利益を付与するのに好適な組成物で予め湿化されてもよい。事前湿化製品は貯蔵の際に安定しており、標準のトイレにおいて分散可能なものである。本発明は、更に、繊維状ウェブを機械的に脆弱化することによってかかる分散可能な吸収性製品を製造する方法を提供する。
【０００８】
（詳細な説明）
「分散可能な」は、本明細書で使用する時、製品が標準のトイレに流した後に可視的な変化を呈することを意味し、この変化は、製品の一体性についての穴、スリット、細片化のような可視的な欠陥、より小さな断片への細分化、溶解、又はこれらの組合せを含んでもよい。典型的には、下記に述べる水洗時の分散可能性の試験で少なくともスコアが２である場合、製品は分散可能である。
「水で流せる」は、本明細書で使用する時、尿又はその他身体滲出物を受容し、それを水圧により配管システムを経由して下水システムまで輸送するために作られたトイレ、小便器、又はその他水洗装置において処分可能であることを意味する。「水反応性」は、本明細書で使用する時、水性媒体中に浸せきされると脆弱化し得る、断片化し得る、又は溶解し得る物質又はそれから製造される物品（例えば、フィルム形状、不織布繊維形状及び積層体形状の物品）を意味する。
【０００９】
「含む」は、本発明の目的が達成される限り、本発明で使用する様々な構成要素、例えばフィルム、層、ポリマー、及び物質を様々な組合せで及び他の任意成分と共に使用することができ、本発明で使用する様々な工程を様々な順序又は組合せで使用することができるということを意味する。それ故に、「含む」という用語は、より限定的な「本質的に〜からなる」及び「〜からなる」という用語を包含する。
本発明は、容易に且つ迅速に分散でき、非常に吸収性のある分散可能な吸収性製品を提供する。
【００１０】
好ましい分散可能な吸収性製品は、シート形状であろう。かかるシートは、使用前の貯蔵、残尿又は他の予定する量の流体の吸収、貯蔵及び使用の個別性、並びに使用後の処分の容易さのために、適切で便利な大きさとすることができる。かかるシートの上表面積は約１０ｃｍ²〜約１０００ｃｍ²、より好ましくは約２０ｃｍ²〜約５００ｃｍ²、最も好ましくは約２５ｃｍ²〜約２５０ｃｍ²である。
シートは任意の数の形状を有することができ、正方形、長方形、三角形、多角形、円、楕円形、又はその他曲線形状が挙げられるが、これには限定されない。シートはまた、脆弱線又は穿孔を有する大きなシート又はロール形状とすることができ、この脆弱線又は穿孔は、シートを好ましくは上述の範囲内の大きさである複数のより小さなシートに分割することを促進する。
【００１１】
シートの厚さは、使用する材料、吸収特性、坪量、密度、及び構造、並びに使用目的に従って大きく変えることができる。一般に、残尿の吸収、又は残留糞便若しくは経血の洗浄を意図するシートの厚さは、好ましくは約０．３ｍｍ〜約５ｍｍ、好ましくは約０．５ｍｍ〜約２．５ｍｍ、より好ましくは約０．７５ｍｍ〜約２．２ｍｍ、最も好ましくは約０．８ｍｍ〜約２ｍｍである。
本発明の吸収性製品の坪量は、好ましくは約３０ｇ／ｍ²〜約２５０ｇ／ｍ²、より好ましくは約４０ｇ／ｍ²約１５０ｇ／ｍ²、最も好ましくは約５０ｇ／ｍ²〜約１２０ｇ／ｍ²である。これより高いか又は低い坪量は、必ずしも除外することを意味するものではなく、製品の使用目的及び使用後の意図された処分手段によっては、望ましいこともある。
【００１２】
本発明の分散可能な吸収性製品はまた、立方体などの三次元形状、他の多角形形状（例えば四辺以上）、円形又は楕円形幾何学形状（例えばボール、ワッド、円筒形）などを含むシート以外の形状とすることもできるが、これに限定されない。かかる製品の全外面積は、好ましくは約１０ｃｍ²〜約１０００ｃｍ²、より好ましくは約２０ｃｍ²〜約５００ｃｍ²である。
使い捨て製品の有利な特徴は、製品の処分により水洗装置などの処分装置の詰まりが生じないということである。これは、使用頻度が高い、及び／又は詰まり易い水洗装置を使用している公衆便所において特に重要である。従って、本発明による分散可能な吸収性製品は、便所で行う製品の処分状況をシミュレートする水洗時の分散可能性の試験において非常に分散可能なものである。水洗時の分散可能性の試験（ＦＤＴ）については、以下に述べる試験方法において開示する。本発明の分散可能な吸収性製品のＦＤＴスコアは、少なくとも２である。
【００１３】
別の形態において、試験方法の項における後述の分散可能性試験に従って測定される本発明の分散可能な吸収性製品の「分散可能性」は、２００秒以下、より好ましくは１２０秒以下、より好ましくは９０秒以下、より好ましくは６０秒以下、及び最も好ましくは３０秒以下である。
本発明の製品は使用中十分な粘着性を保持するので、意図した容器内で処分する前の製造、貯蔵、分配又は使用の間に尚早にほぐれたり、さもなくば一体性を失うことはない。従って、本発明の製品の分散可能性は典型的には５秒以上である。非常に分散可能なことに加えて、ほぐれた製品は、使用後に製品がそこを通って流される開口を通過できなければならない。
【００１４】
繊維性製品又はその他非溶解性物質から作られた分散可能な吸収性製品について、例えば、この製品はほぐれて個々の繊維又は個々の水で流せる繊維断片となるべきであり、かかる断片はまだ粘着性を保持しているが、小さな開口を通過するに十分な程小さい及び／又はそれに適合するものである。繊維の「断片」は、本明細書で使用する時、均一（例えば正方形であるが、これに限定されない）又は非均一（例えば塊、凝集体であるが、これらに限定されない）形状の繊維断片を含むことができる。繊維の水性スラリーは、場合により、複数の個別化した繊維又は繊維断片を含有するものと考えるべきである。繊維は、開口より長くしてもよいが、それでも、互いに十分に分散して水洗中に従来経験する圧力で開口を通過するのに合う十分な可撓性を維持する限り、水で流すことができ、開口をせき止めるか、又は詰まらせることはない。溶解するのではなくほぐれて個別の断片となる非繊維性物質は、開口寸法を通過するに合う程十分に小さいか又は可撓性でなければならない。
【００１５】
本発明の分散可能な吸収性製品は処分システム又は配管システムの開口を通過し、腐敗システム、下水システム、又はその他廃棄物処理システムに水洗されなければならない本発明で使用する物質は、好ましくは、溶解又は分散して、それが通過しなければならない開口の大きさよりもわずかに小さい断面積を有する断片となるが、必ずしもそうでなくてもよい。処分装置又は配管システムの開口の典型的な大きさは、約２”（５ｃｍ）径である。従って、分散可能な吸収性製品の断片は、好ましくは、最大辺長が約５ｃｍ以下、より好ましくは４ｃｍ以下、より好ましくは約３ｃｍ以下、より好ましくは約２．５ｃｍ以下の長方形で囲まれうる断面を有する。代業として、可撓性材料で作られたより大きな寸法の製品もまた、水洗中に典型的に受ける圧力／渦動下で処分システム又は配管システムの開口を通過してもよい。更に、製品は、その構造一体性についての穴、スリット、細片化のような可視的な欠陥が生じるか、又はより小さい断片に破断することにより、更に下水システム、腐敗システム又はその他廃棄物処理システムにおいて破断し易くなる。
【００１６】
本発明の分散可能な吸収性製品は、その表面上に堆積した流体を迅速に吸収することができる。更に、多くの状況において、本発明の製品は、流体が水平から逸れた角度で分散可能な吸収性製品に接触するような状況下で使用されるであろう。従って、本発明の好ましい分散可能な吸収性製品は、それと接触している流体を迅速に吸収するので、吸収されない流体が製品の表面を流れ落ちるということはない。当技術分野ではよく知られ理解されているように、合計吸収能力は、構造材料の選択（材料の化学的性質及び形状並びに材料表面のトポグラフィー）、吸収性構造表面上での液体の接触角、及び構造の孔容積分布によって決まる。製品の毛管圧又は静水圧は、当該技術分野で周知である方法、例えば吸収性要素の表面処理、吸収性要素の孔径、密度及び繊維長の調整により増大させることができるが、これらに限定されない。残尿又は他の流体を吸収するなどの目的に使用する製品は、好ましくは意図する用途に要する流体量を吸収するのに十分な吸収能力を有するべきである。一般に、残尿又は他の流体吸収に使用することを意図した分散可能な吸収性製品は、好ましくは、少なくとも０．２ｍｌ、より好ましくは少なくとも０．５ｍｌ、更に好ましくは少なくとも０．７ｍｌ、最も好ましくは少なくとも約１．０ｍｌの流体を吸収できるべきである。
【００１７】
以下に述べる機械的脆弱化プロセスにより、本発明の分散可能な吸収性製品は織目付きの表面を備えることができる。かかる織目付きの表面は、製品に柔軟性と布のような感触とを付与する。更に、織目付きの表面はロフト及び間隙を含有し、これが製品の吸収性又は液体保持能力を向上させる。更に、表面テクスチャはまた標的表面と複数の領域で接触するので、製品の洗浄効率が向上する。
本発明の分散可能な吸収性製品は、組成物で予め湿化されてもよい。この組成物は、水、メタノール、エタノール、プロパノール、鉱油などの低級アルコール、を含む単純液体であってもよい。この組成物は、洗浄、コンディショニング、研磨などの意図する用途に好適であるものとして当業者に一般的に既知であるあらゆる組成物であってもよく、これについては以下に詳細に述べる。
【００１８】
事前湿化製品の液体充填量は、製品の乾燥重量を基準として約５０重量％〜約５００重量％、好ましくは約７５重量％〜約４００重量％、更に好ましくは約１００重量％〜約３００重量％の範囲である。典型的には、ウェブは、液体又は組成物を充填すると、いくらかの又は全ての表面テクスチャを失う。驚くべきことに、本発明の事前湿化製品は、特にその表面テクスチャが下記のセルフィングプロセスにより製造される場合には、実質的にその表面テクスチャを保持することが分かった。従って、事前湿化製品は望ましい柔軟性と布のような感触、並びに乾燥製品の液体保持能力を保持する。
事前湿化製品は長期間（約６ヶ月〜３年）貯蔵されることが多いので、事前湿化製品は使用されるまで十分な構造一体性を保つ必要がある。湿潤強度向上樹脂（例えば、メラミン樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂）を高い割合で含むことにより、予め湿化された拭き取り布の貯蔵寿命が向上し得る。しかしながら、結果として生じる製品の湿潤強度はかなり高いので、水洗処分装置で典型的に受ける圧力／渦動下では容易に分散可能ではない。
【００１９】
驚くべきことに、本発明の事前湿化製品は、湿潤強度樹脂もバインダーも実質的には含んでいなくてもよく、それでも分散可能性及び約３年まで長期貯蔵寿命を達成することが分かった。例えば、少なくとも５０重量％のレーヨンを含む本発明の機械的に脆弱化された繊維状ウェブは、水で予め湿化された場合、最大約３年、その構造一体性を保持するであろう。別の実施形態では、分散可能な吸収性製品は１００重量％（即ち、いかなる湿潤強度向上樹脂をも含まない）のレーヨンから作られ、この製品は水で予め湿化されるが、３年以上貯蔵しても安定している。予め湿化された状態での貯蔵安定性にもかかわらず、機械的に脆弱化されたウェブは十分に脆弱化された領域を有し、処分装置により典型的に付与される圧力／渦動は、水洗時にウェブを分散可能にするのに十分である。
【００２０】
湿潤強度樹脂又はバインダーを組込むと、製品の破断、それに続くトイレでの水洗を向上させることができる。従って、約５重量％未満、好ましくは３重量％未満、より好ましくは１重量％未満、及び最も好ましくは０．５重量％の湿潤強度向上樹脂又はバインダーを本発明の分散可能な吸収性製品に任意に添加してもよい。本発明の製品の分散可能性は主に構造の機械的脆弱化に左右されるので、より多くの湿潤強度向上樹脂又はバインダーを製品に含ませて、更に分散可能な製品を達成してもよい。
【００２１】
任意のバインダーとしては、ポリエチレンオキシド、ポリ（エチレン／プロピレン）オキシドなどのポリアルキレンオキシドなどの水溶性ポリマー、ポリビニルアルコール、ビニルアルコールコポリマー、デンプン、及びポリマーの主鎖から懸垂する極性又はイオン性官能基を有する高分子電解質が挙げられるが、これらに限定されない。ここで、官能基は典型的にはスルホン酸基、カルボン酸基、アクリル酸基、メタクリル酸基及びそれらの混合物を含み、ポリマーの主鎖は典型的にはポリエステル、ポリアクリルアミド、ビニルポリマー、アクリルポリマー、メタクリルポリマー及びそれらのコポリマーを含む。これらの及び他のバインダーは一般には当業者に既知である。製品を分散可能にするのに十分な機械的脆弱化により、一般にはウェブの引張り強さが著しく低下する。典型的には、未脆弱化ウェブの引張り強さを基準として、約９０％、好ましくは約８０％、より好ましくは約７０％、及び最も好ましくは約５０％の低下が、結果として生じた製品を分散可能にさせるのに十分なものである。
【００２２】
しかしながら、機械的に脆弱化された製品は、意図する用途のために十分な構造一体性を保持する必要がある。従って、機械的に脆弱化された製品の残留（即ち、機械的脆弱化プロセス後の）引張り強さは、望ましくは少なくとも約７０ｇ／インチ（２８ｇ／ｃｍ）、好ましくは少なくとも約１５０ｇ／インチ（６０ｇ／ｃｍ）、より好ましくは少なくとも約２５０ｇ／インチ（１００ｇ／ｃｍ）、及び最も好ましくは少なくとも約５００ｇ／インチ（２００ｇ／ｃｍ）である。
【００２３】
本発明の分散可能な吸収性製品は、尿及び他の水性流体などの流体を吸収できるあらゆる物質から製造されてもよい。これらとしては、天然及び合成繊維、発泡体、スポンジ、泥炭などの天然吸収性物質、並びに粒子間架橋凝集体を含む吸収性多孔質ポリマーマクロ構造が挙げられる。好ましい材料として、繊維及び発泡体が挙げられる。好適な合成繊維として、ポリプロピレン、ポリエチレン、及びポリエステル、ポリアクリレート、及びこれらのコポリマー、並びにこれらの混合物から作られた繊維が挙げられる。それらの誘導体、同族体、及び類似体も上記物質に含まれると意図している。別々のポリマー材料の鞘及び芯構造を有する繊維、又は別々の２つの材料の、バイアス構造である繊維などのコフォーム繊維も含まれると意図している。疎水性の繊維は、水性液体を吸収するのを容易にするために、湿潤剤で処理することができる。毛管路繊維も使用することができる。毛管路繊維は、内部又は外部の毛管路を有する繊維であり、流体の毛管移動を促進する。毛管路繊維は、例えば、トンプソン（Thompson）らに対して１９９３年４月６日に発行された米国特許第５，２００，２４８号に開示されており、これを本明細書において参照により組み込む。
【００２４】
本発明の製品は、繊維状ウェブ又はポリマーフィルムであり得るが、好ましくは繊維状ウェブである。繊維状ウェブは織性又は不織性であり得るが、好ましくは不織性である。不織布ウェブ構造体はエアレイドされ、湿式載置され、又はカードされ得る。湿式載置プロセスにおいて凝集傾向を有するレーヨン繊維などの親水性繊維及び／又は長繊維にはエアレイドプロセスが好ましい。エアレイドウェブは典型的には湿式交絡して構造体をなす。しかしながら、当該技術分野で既知である他の結合方法も本明細書で有用な繊維状ウェブを製造するのに使用されてもよい。本発明での使用に好適な不織布ウェブは典型的には、スフの長さ以上の繊維を、ウェブの重量を基準として典型的には少なくとも約７５％、好ましくは少なくとも約８５％、及びより好ましくは少なくとも約９５％という高い割合で含む。平均繊維長は少なくとも１ｃｍ、好ましくは少なくとも約２ｃｍ、最も好ましくは少なくとも約３ｃｍである。
不織布ウェブは、下記に更に述べるような、切断、スリット付け、穿孔、幅出し、張力、リングローリング及びその変形などの構造脆弱化プロセスの適用により機械的に脆弱化される。
【００２５】
本発明において有用な水不溶性生分解性ポリマーとしては、サイ（Tsai）らに対して１９９７年１２月１６日に発行された米国特許第５，６９８，３２２号、オズッキ（Ozcki）らに対して１９９８年６月２日に発行された米国特許第５，７６０，１４４号、サイ（Tsai）らに対して１９９８年６月８日に発行された米国特許第５，９１０，５４５号）、ワング（Wang）らに対して１９９９年８月３１日に発行された米国特許第５，９４５，４８０号、サイ（Tsai）らに対して１９９８年７月９日に公開されたＰＣＴ国際公開特許ＷＯ９８／２９４９３、リンドクイスト（Lindquist）らに対して２０００年７月２７日に公開されたＰＣＴ国際公開特許ＷＯ００／４３５７９に開示されたポリ（乳酸）ポリマー及びそれらのブレンド（これら全てを本明細書において参照により組み込む）、１９９５年２月２１日に発行された米国特許第５，３９１，４２３号（ヌック（Wnuk）ら）に開示されたポリカプロラクトン（本明細書において参照により組み込む）、エル−アファンディ（El-Afandi）らに対して１９９８年１２月１５日に発行された米国特許第５，８４９，４０１号、サイ（Tsai）らに対して１９９９年６月８日に発行された米国特許第５，９１０，５４５号に開示された脂肪族ポリエステル、脂肪族ポリアルキレンコハク酸エステルポリマー、ポリアルキレンスクシネートアジペートコポリマー、又はそれらの混合物（本明細書において参照により組み込む）、ブチャナン（Buchanan）らに対して１９９４年３月８日に発行された米国特許第５，２９２，７８３号、ブチャナン（Buchanan）らに対して１９９５年８月２９日に発行された米国特許第５，４４６，０７９号、ブチャナン（Buchanan）らに対して１９９７年２月４日に発行された米国特許第５，５５９，８５８号及びブチャナン（Buchanan）らに対して１９９６年１２月３日に発行された米国特許第５，５８０，９１１号に開示された脂肪族−芳香族コポリエステル（本明細書において参照により組み込む）、ティマーマン（Timmerman）らに対して１９９７年７月１日に発行された米国特許第５，６４４，０２０号に開示された脂肪族及び部分的に芳香族のポリエステルアミドを含むポリエステルアミド（本明細書において参照により組み込む）、及びノダ（Noda）に対して１９９６年２月６日に発行された米国特許第５，４８９，４７０号及びノダ（Noda）に対して１９９６年３月１２日に発行された米国特許第５，４９８，６９２号に開示されたポリヒドロキシ酪酸エステル及びポリヒドロキシ酪酸／吉草酸エステルコポリマーを包含するポリヒドロキシアルコエート及びコポリマー（双方を本明細書において参照により組み込む）が挙げられる。
【００２６】
市販されている好適な水不溶性生分解性ポリマーとしては、ポリブチレンコハク酸エステルポリマーが挙げられ、ポリブチレンコハク酸・アジピン酸エステルコポリマーは昭和高分子株式会社（Showa Highpolymer Co.Ltd）（日本、東京（Tokyo,Japan））からＢｉｏｎｏｌｌｅ（登録商標）タイプ１０００及び３０００という名称で入手でき、ポリ（テトラメチレン）アジピン酸エステル−コ−テレフタル酸エステルコポリエステルはイーストマンケミカル社（Eastman Chemical）からＥａｓｔａｒ（登録商標）生分解性コポリエステル１４７７６という名称で入手でき、脂肪族ポリエステルアミドはバイヤー社（Bayer）からＢＡＫ（登録商標）という商標名で入手できる。
【００２７】
本発明で有用な水反応性ポリマーとしては水溶性ポリマーが挙げられる。用語「水溶性」は、本明細書で使用する時、ポリマー又はそれから作られる物品（繊維形状、フィルム形状、不織布形状及び積層体形状の物品）が水性環境に曝露されると、完全に又は実質的に可溶化し、溶解し、又は分散することを意味する。水溶性ポリマーが本発明の分散可能な吸収性製品に組み込まれる場合、それらの量を調整して貯蔵安定性を付与する（事前湿化製品の場合）、及び使用中の製品の破断を防止する（乾燥製品の場合）。従って、本発明製品の水溶性ポリマーの重量パーセントは、好ましくは約５０％以下、より好ましくは約３０％以下、更に好ましくは約１５％以下、及び最も好ましくは約５％以下である。
【００２８】
水溶性ポリマーの非限定例としては、ヒドロキシアルキルセルロース、特にヒドロキシプロピルセルロース、アルキルヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース誘導体、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリ（エチレン−プロピレン）オキシド；ポリビニルアルコール及びポリビニルアルコールコポリマーなどのポリアルキレンオキシド、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピリジンなどのその他ビニルポリマー、ヌック（Wnuk）らに対して１９９５年２月２１日に発行された米国特許第５，３９１，４２３号に開示されたゼラチン化デンプンなどのデンプン、及びデンプンとエチレン／ビニルアルコールコポリマーとの貫入組織（本明細書において参照により組み込む）、ナイロンコポリマー、アクリル酸コポリマー、ポリエチレングリコール、並びにこれらポリマーの適合性混合物及びブレンドが挙げられる。
【００２９】
好適な市販の水溶性ポリマーとしては、ユニオンカーバイド社（Union Carbide）からＰｏｌｙｏｘ（登録商標）ＷＳＲＮ−１０（分子量１００，０００）、ＷＳＲＮ−８０（分子量２００，０００）及びＷＳＲＮ−７５０（分子量３００，０００）の名称で入手できるポリエチレンオキシド、及びエアー・プロダクツ社（Air Products）からＶｉｎｅｘ（登録商標）１０９０、２０３４、２０２５、２１４４及び５０３０の名称で入手できるポリビニルアルコールが挙げられる。
【００３０】
また、本発明で有用な水反応性ポリマーは、水に対する溶解性がゼロに制限された様々な生分解性ポリマーを含んでもよい。「生分解性」は、本明細書で使用する時、微生物の存在により又その存在下で完全に又は実質的に完全に二酸化炭素、メタン、水、バイオマス及び無機物質に分解され得るポリマー、層、フィルム又は物質を意味する。生分解性ポテンシャルは、唯一の炭素及びエネルギー源としての被試験物質を含有する培地及び均質化した活性スラッジの上澄みから得られた希釈細菌接種物からの溶解有機炭素の除去及び二酸化炭素の発生量を測定することにより推定することができる。生分解性の好適な推定方法が記載されているラーソン（Larson）の「生体異物有機化学物質の生分解性ポテンシャルの推定（Estimation of Biodegradation Potential of Xenobiotic Organic Chemicals）」（「応用・環境微生物学（Applied and Environmental Microbiology）」、３８巻（１９７９年）、１１５３〜６１頁）を参照のこと。これらのポリマーは主に好気性環境下で生分解性である。必要ではないが、これらポリマーが嫌気的に生分解性であることもまた望ましい。
【００３１】
好ましい実施形態において、レーヨンなどの水不溶性ポリマー繊維は本発明の分散可能な吸収性製品の主成分として使用される。かかる製品により柔軟性が向上する。具体的には、かかる分散可能な吸収性製品は、その乾燥重量を基準として、少なくとも約５０％、好ましくは少なくとも約７０％、より好ましくは少なくとも約８０％、より好ましくは少なくとも約９０％、より好ましくは少なくとも約９５％、及び最も好ましくは１００％の水不溶性ポリマー繊維を含有する、水反応性ポリマー繊維が使用される際、分散可能な吸収性製品は、その乾燥重量を基準として約５％〜約５０％、より好ましくは約１０％〜約４０％、最も好ましくはその乾燥重量を基準として約１５％〜約２５％の水反応性ポリマー繊維を含有してもよい。
【００３２】
分散可能な吸収性製品を乾燥した（即ち、予め湿化されない）状態で適用しようとする場合、この製品はより多量の水反応性ポリマーを含有してもよい。水反応性ポリマー含有量がこの製品の乾燥重量の約６０％、好ましくは約７５％、より好ましくは約８５％であるのが申し分ないものであろう。
【００３３】
別の実施形態において、セルロール性繊維は製品の乾燥重量の約５０％〜１００％を構成する。セルロール性繊維としては、樹木又は植物（例えば、広葉樹繊維、針葉樹繊維、大麻、綿など）由来の天然繊維、それらのプロセス／再生繊維（例えば、レーヨン）又は化学的に誘導体化された繊維（例えば、セルロースエステル）及びこれらの組合せが挙げられる。適切な広葉樹繊維はユーカリ繊維を含む。適切な広葉樹繊維はクラフト方法又は他の化学的パルプ製造方法により調製されてもよい。適切な針葉樹繊維は米国南部の針葉樹（ＳＳ）繊維及び米国北部の針葉樹（ＮＳ）繊維を含む。本明細書に使用するための針葉樹は、化学的（例えば、クラフトパルプがあるが、これに限定されない）又は機械的にパルプ化（例えば、熱化学機械パルプ（ＣＴＭＰ）及び熱機械パルプ（ＴＭＰ）があるが、これに限定されない）することが可能である。好ましい針葉樹繊維としては、米国南部の針葉樹クラフト（ＳＳＫ）などの化学的にパルプ化されたＳＳ繊維、及び例えば米国北部の針葉樹の熱化学機械パルプ（ＣＴＭＰ）及び熱機械パルプ（ＴＭＰ）などの機械的にパルプ化されたＮＳ繊維が挙げられる。
【００３４】
本発明の分散可能な吸収性製品における製造又は使用中の製品一体性は、少なくとも部分的にウェブ構造の引張り強さに依存し、短繊維（例えば平均繊維長が約７ｍｍ以下のパルプ繊維）が、製品の乾燥重量を基準として、約４０％未満、好ましくは約２５％未満、より好ましくは約１０％未満に制限されるのが好ましい。
広葉樹繊維などのより短繊維は、分散可能な吸収性製品の分散可能性及び水洗性を向上することができる。針葉樹繊維は広葉樹繊維よりも長いものが多く、引張り強さ及び製品の一体性を高めると共に広葉樹繊維よりも良好な柔軟性及び高い吸収能力を備える。木材パルプ繊維の平均繊維長は、ＫａｊａａｎｉＦＳ−２００繊維分析器（バルメット社（Valmet）、米国、ジョージア州ノークロス（Norcross,Georgia,USA））により測定される数平均を基準にして決定してもよい。
【００３５】
広葉樹及び針葉樹繊維の組合せを使用する際、本発明の分散可能な吸収性製品は、好ましくは、その乾燥重量を基準として約５％〜約７５％、より好ましくは約５％〜約５０％、最も好ましくは約１０％〜約２０％の広葉樹繊維、及びその乾燥重量基準で約２５％〜約９５％、より好ましくは約５０％〜約９５％、最も好ましくは約８０％〜約９０％の針葉樹繊維を含有するであろう。また好ましくは、吸収性構造体は、ＳＳＫ及び米国北部針葉樹（ＮＳ）繊維（ＣＴＭＰ又はＴＭＰ、好ましくはＣＴＭＰ）の混合物を含む。好ましくは、吸収性構造体は、製品の乾燥重量を基準として約５％〜約７５％、より好ましくは約５％〜約５０％、最も好ましくは約１５％〜約４０％の米国北部針葉樹繊維（ＣＴＭＰ又はＴＭＰ）及び約２０％〜約８５％、より好ましくは約４５％〜約８５％の米国南部針葉樹繊維を含む。特に好ましいブレンドは、約１５％の広葉樹、約４０％のＮＣＴＭＰ及び約４５％のＳＳＫを含有する。
【００３６】
吸収性構造はまた、吸収性発泡体を含むことができる。本発明で使用するに好適な吸収性発泡体は、デマレーズ（DesMarais）らに対して１９９３年１１月９日に発行された米国特許第５，２６０，３４５号、デマレーズ（DesMarais）らに対して１９９３年１２月７日に発行された米国特許第５，２６８，２２４号、ダイヤー（Dyer）らに対して１９９５年２月７日に発行された米国特許第５，３８７，２０７号、デマレーズ（DesMarais）に対して１９９６年８月２７日に発行された米国特許第５，５５０，１６７号、ストーン（Stone）らに対して１９９６年１０月８日発行された米国特許第５，５６３，１７９号、デマレーズ（DesMarais）らに対して１９９７年７月２２日に発行された米国特許第５，６５０，２２２号、ダイヤー（Dyer）らに対して１９９７年７月２２日に発行された米国特許第５，６４９，９２０号、に記載されており、その全てを本明細書において参照によって組み込む。
【００３７】
粒子間架橋凝集体を含む多孔質吸収性ポリマーマクロ構造は、ロー（Roe）らに対して１９９２年６月２３日に発行された米国特許第５，１２４，１８８号、ベルグ（Berg）らに対して１９９３年１月１９日に発行された米国特許第５，１８０，６２２号、ベルグ（Berg）らに対して１９９４年７月１９日に発行された米国特許第５，３３０，８２２号、に記載されており、その全てを本明細書において参照により組み込む。
上述のように、本発明の分散可能な吸収性製品は、特に水性状況下で処分されると容易分散可能になるようにように、十分な分散可能な特性を有するべきである。しかしながら、良好な吸収特性を有する吸収性構造体のほとんどは、少なくとも２のＦＤＴスコアを要する本発明の目的に見合うほど十分に分散可能なわけではない。例えば、Ｃｈａｒｍｉｎ（登録商標）（プロクター・アンド・ギャンブル社（The Procter & Gamble Company）（オハイオ州シンシナチ（Cincinnati,OH）から入手）又はＣｏｔｔｏｎｅｌｌｅ（登録商標）（キンバリー・クラーク社（Kimberly-Clark Corp）（ウィスコンシン州ニーナ（Neenah,WI）から入手）などの市販のトイレットペーパーのＦＴＤスコアは０である。
【００３８】
分散可能性の改良は、様々な技法により達成することができる。これらの技法としては、吸収性繊維状ウェブの繊維の交絡を部分的に解除すること、及び／又は吸収性構造体に脆弱領域を組み込むことなどにより、分散可能な吸収性製品を機械的に脆弱化するための様々な技法が挙げられるがこれに限定されない。脆弱領域としては、連続する脆弱領域及び不連続の脆弱領域（脆弱領域よりも高い引張り強さを有する連続領域により分離されるランダムな又はパターン化された脆弱領域を含むが、これらに限定されない）が挙げられるが、これらに限定されない。連続する脆弱領域としては、吸収性構造体内の繊維又は吸収性構造体の伸張した、即ち部分的絡み合いが解除された領域のスリット及び線状領域（即ち「ライン」）が挙げられるが、これらに限定されない。不連続の脆弱領域としては、スリット及び穿孔、並びに吸収性構造体の高密度領域に囲まれる伸張した、即ち低密度の吸収性構造体又は部分的に分離した繊維が挙げられるが、これらに限定されない。吸収性構造体の「個別断片」とは、本明細書で使用する時、脆弱領域により隣接する個別断片から分離される吸収性構造体の断片を言う。
【００３９】
一実施形態において、吸収性構造体の個別断片はウェブの厚み全体に延在する脆弱領域により分離されるので、吸収性構造体の要素は隣接する断片間の間隙を橋絡していない。別の実施形態において、脆弱領域は吸収性構造体の厚みの一部に延在する刻み目、即ちスリットである。更に別の実施形態において、脆弱領域は、隣接する断片よりも低密度ではあるが、繊維が隣接する断片間の脆弱線にわたる間隙を橋絡する低密度の脆弱領域である。別の実施形態において、脆弱領域は繊維の部分的に絡み合いが解除された領域である。繊維状ウェブ、特に不織布ウェブは、繊維の交絡を部分的に解除することにより、機械的に脆弱化することができる。これは、ウェブ全体で、又は非交絡繊維を部分的に保持しつつ一部のウェブで実施可能である。
【００４０】
ウェブ物質である繊維の部分的交絡解除は、当該技術分野で既知のあらゆる方法、好ましくは、シッソン（Sisson）に対して１９７８年８月１５日に発行された米国特許第４，１０７，３６４号、ウェーバー（G.M.Weber）らに対して１９７２年９月１日に発行された米国特許第５，１４３，６７９号、ビューエル（K.B.Buell）らに対して１９９２年１０月２０日に発行された米国特許第５，１５６，７９３号、及びウェーバー（G.M.Weber）らに対して１９９２年１２月１日に発行された米国特許第５，１６７，８９７号（米国特許の内容を本明細書に参照により組み込む）に記載されたような事前波形付け又は「リングロール」として記載されたプロセス、つまり溝付き又は模様付きロール間のニップにウェブを通すことにより達成され得るが、これに限定されない。修正されたリングローリング法（例えばセルフィング）は、チャッペル（Chappell）らに対して１９９６年５月２１日に発行された米国特許第５，５１８，８０号、アンダーソン（Anderson）らに対して１９９７年７月２２日に発行された米国特許第５，６５０，２１４号、及びベンソン（Benson）らに対して２０００年９月５日に発行された米国特許第６，１１４，２６３号、アンダーソン（Anderson）らに対して２０００年９月２５日に出願された米国特許出願第０９／６６９，３２９号に記載されており、これらの全てを本明細書に参照により組み込む。
【００４１】
リングロールプロセスは、吸収性構造体を伸長させることにより、部分的にそれらの交絡を解除するという効果を有する。典型的には、リングロールプロセスはまた局部的に密度を低下させ、柔軟性、並びに吸収能力を向上させる。具体的には、リングロールプロセスはウェブ内の繊維の限られた弾性を利用し、それによりロールの歯が印加する伸張力下で、ウェブを部分的に破断する（即ち、部分的に絡み合いが解除される）。リングロールプロセスをレーヨン及び他のセルロース性繊維などの比較的非伸張性の繊維から作られた繊維状ウェブ構造体に適用する際、ウェブの破断がより高い程度で生じ、結果として局部的に繊維密度をより著しく低下させるので、より著しい機械的脆弱化を行うことができる。かかる機械的に脆弱化された領域は、水洗装置の圧力下で破断しやすく、結果として水で流した時の分散可能性が良好になる。更に、その程度の低伸長性であるこれら繊維状ウェブの機械的脆弱化は、典型的には、ポリオレフィンなどのより伸長性の物質で作られた伝統的なリングロールウェブでは達成されない。
【００４２】
この製品が水洗によりほぐれ易くあるためには、脆弱領域は、典型的には、製品の全表面積の少なくとも約２０％、好ましくは少なくとも約４０％、より好ましくは少なくとも約５０％、より好ましくは少なくとも約７５％、及び最も好ましくは少なくとも約９０％を構成する。
繊維性及び非繊維性吸収性構造体は、分散可能性を目的として脆弱領域を組み込むことができる。脆弱領域は、構造体が断続的なスリット（即ち不連続のスリット又は穿孔）又は連続するスリットなどの領域を含み、どちらの場合も、少なくとも吸収性構造体の厚みの一部に、任意にはその厚み全体に延在するが、これらに限定されないことを意味する。リングローリングなどのプロセスを行うことによりスリット（一般には、連続する脆弱領域）又は部分的に分離した繊維により特徴付けられる連続する脆弱領域が得られ、後者の場合、リングローリング中にウェブが伸張されて、伸張領域の繊維密度は低下する。
【００４３】
ある好ましい実施形態では、脆弱領域は吸収性構造体の５０％超過の厚みに、選択的には吸収性構造体の厚み全体に延在する。かかる脆弱領域は、連続するスリット、又は不連続の穿孔若しくはスリットの形状である。脆弱領域は、幾何学的形状又は装飾的形状に（例えば、切断によって）成形されてもよい。これら形状の非限定例としては、円形、正方形、三角形、菱形、動物形、花又は植物形、漫画の図案などが挙げられる。
【００４４】
当業者には明らかなように、多数の技法によって脆弱領域を分散可能な吸収性製品に組み込むことができる。脆弱領域を導入する好適な方法としては、ブレードにより製品を切断する又は製品にスリット付けし、抄紙プロセスで使用するような模様形成ワイヤ又はウェブなどにより、吸収性構造体をそれに組み込んだ脆弱化領域と共に最初に形成し、プロセス中、ウェブの高張力点を破断又は破壊するような条件下で製品をリングロール又はその変形（例えば、自セルフィング）に供することが挙げられるが、これに限定されない。これらの条件下でのリングロール及びセルフィングは処理するウェブ物質の種類、ロール歯のピッチ、及びロールの対向歯の係合度合いに応じる。特に、平均繊維長が少なくとも約１ｃｍ、好ましくは少なくとも２ｃｍ、より好ましくは少なくとも約３ｃｍであるスフ以上の長さの繊維を高い割合で使用することは、吸収性構造体の厚みの一部に延在するスリット形状の脆弱領域、特に吸収性構造体の少なくとも５０％の厚み、又は厚み全体に延在する脆弱領域を導入することが望ましいリングローリングプロセスプロセスにとって好ましいことが分かった。
【００４５】
別の好ましい実施形態では、脆弱領域は部分的に交絡解除した繊維、又は部分的に分離した繊維の形状で提供され、より高い引張り強さ及び密度を有する隣接領域と比べてその密度は低い。かかる製品は、前述したようなリングローリング又はセルフィングにより製造可能である。具体的には、長繊維、例えば針葉樹繊維、又はかかる長繊維と短繊維とのブレンドを使用することは、脆弱領域形状のかかる部分的に交絡解除した繊維で製品を製造するためのリングローリング又はセルフィングにとって好ましいことが分かった。
【００４６】
その上、以下に更に述べるリングローリング又はセルフィングプロセスに従って、伸張／脆弱化工程中にウェブ内に増量の水又は他の液体を混入することにより、繊維密度が低下した領域の形成が促進され、繊維状ウェブの全ての分裂（スリット、穴を生じる）形成を最小限に抑えられる。理論によって限定されることはないが、水又は他の液体の添加は摩擦係数を低下させ、繊維状ウェブ及びロール歯間の引張点での滑りを促進することができると考えられている。従って、繊維状ウェブが受ける引張点での摩耗及び破壊が低減する。そのため、ウェブは歯とより深く係合してプロセスを終えることができる。結果として生じたウェブの表面はより顕著なテクスチャを有し、それにより柔軟性、布のような感触が向上するので消費者の嗜好を満たし、また、吸収性が向上するので製品の機能的要件を満たす。一般に、部分的に交絡解除した繊維からなる低密度領域形状の脆弱領域を有することが望ましい製品にとっては、リングローリング中約０．０００１ｍｌ／平方ｃｍ〜約０．００４ｍｌ／平方ｃｍの水がウェブ表面に含まれるのが好ましい。
【００４７】
ここで図３を参照すると、上部ロール５０２と下部ロール５０４とを有する一対の好ましいセルフィングロール５００が示されており、これらは本発明による繊維状ウェブを機械的に脆弱化するのに好適である。ロール５０２はロールの長手方向軸Ｂ−Ｂ’に対して垂直に延在する隆起線５０６ａを備える円形の歯列５０６を有する。歯列５０６は切欠きき５０８を有し、この切欠きき５０８は非機械的弱化領域を付与するものである。切欠きき５０８は、本発明の方法及び製品の任意の機構である。切欠ききは完成品の吸収性構造体における模様又はテクスチャを形成する。図３に示すように、下部ロール５０４は、ロールの長手方向軸Ｂ−Ｂ’に対して垂直に延在する隆起線５１０ａを有する歯列５１０を有し、これら歯列５１０には切欠ききがない。ロール５０２及び５０４は、使用中歯列５０６が歯列５１０間のほぼ中間点に整列するように並ぶ。
【００４８】
具体的なプロセスパラメータは、具体的な使用物質及び所望する機械的脆弱化の度合いにより大きく変化し得る。使用できるプロセス条件は、例えば、本明細書において参照により組み込む上述のセルフィングに関する参考文献に記載されている。本発明の好ましい実施形態について、Ｂ−Ｂ’方向の歯列間の間隔は約０．０２インチ（約０．０５ｃｍ）〜約０．２５インチ（約１．２５ｃｍ）、より好ましくは約０．０４インチ（約０．１ｃｍ）〜約０．２０インチ（約０．５１ｃｍ）、より好ましくは約０．０６インチ（約０．１５ｃｍ）〜約０．１５インチ（約０．３８ｃｍ）、及び最も好ましくは約０．１インチ（約０．２５ｃｍ）であり、歯の深さは約０．０８インチ（約０．２０ｃｍ）〜約０．２５インチ（約０．６４ｃｍ）、好ましくは約０．０８インチ（約０．２０ｃｍ）〜約０．１８インチ（約０．４６ｃｍ）であり、歯のピッチは、ウェブの厚み及び他のロール寸法を考慮すると、プロセス中にウェブが歯の間に挟まれない程度でよく、対向ロールの歯間の係合度合いは、約０．０２０インチ（約０．００５ｃｍ）〜約０．２０インチ（約０．０５ｃｍ）、好ましくは約０．０４インチ（約０．１ｃｍ）〜約０．１５インチ（約０．３８ｃｍ）、及び最も好ましくは約０．０６インチ（約０．１５ｃｍ）〜約０．１インチ（約０．２５ｃｍ）である。上記パラメータが好ましくはあるが、本発明にて異なる製品を作るのに使用するために、これより上又はこれより下の値の選定のための除外を意味するものではない。
【００４９】
図２を参照すると、分散可能な吸収性製品４０は上面４２ａを有するウェブ構造体４２を有し、この上面４２ａは横脆弱線４４及び縦脆弱線４５からなるグリッドパターンをなす脆弱領域が組み込まれている。ある実施形態において、脆弱線４４、４５は構造体４２の厚みの一部、又は厚み全体に延在するスリットであってもよい。かかる脆弱線４４、４５はウェブ構造体４２の複数の個別断片４６の分散可能性を目的とする。本発明の別の実施形態において、ウェブ構造体は好ましくは、レーヨン、セルロール性繊維、ポリ乳酸繊維又はこれら繊維のブレンドから作られており、かかる繊維又は繊維のブレンドの平均繊維長は少なくとも約１ｃｍ、より好ましくは少なくとも約２ｃｍ、より好ましくは少なくとも約３ｃｍであるが、必ずしもそうでなくてもよい。ウェブ構造体は更に他のセルロース性繊維、例えば針葉樹繊維、特に化学的にパルプ化された針葉樹繊維、又は針葉樹繊維及び広葉樹繊維のブレンドなどを含んでもよい。別の実施形態において、ウェブ構造体は少なくとも約２５％の針葉樹繊維、より好ましくは少なくとも約５０％の針葉樹繊維、最も好ましくは少なくとも約８０％の針葉樹繊維を含有するであろう。これらの種類の木材繊維の相対的な割合は前述した通りである。
【００５０】
図２に対応する別の実施形態において、脆弱部４４、４５は部分的に絡み合いが解除された繊維の連続領域であってもよく、この領域は更に繊維の機械的に脆弱化されていない領域の隣接領域と比べて低密度領域であることにより特徴付けられる。かかる脆弱領域４４、４５は、製品が迅速にほぐれて個々の繊維、繊維の小さな塊、凝集体、若しくは断片、又はこれらの組合せになることを目的とする。代業として、ウェブ構造体は、非脆弱化領域により分離され、パターン（ランダムなパターン、又はこの特定実施形態では非ランダムなパターン）をなして配される複数の脆弱化領域を有するものとして考えられる。
【００５１】
図４を参照すると、上部ロール５５２と下部ロール５５４とを有する１組のロール５５０が示されており、これらのロールはそれぞれ軸Ｃ’−Ｃ”を中心としてロール５５２、５５４の外周に円筒形状に延在する歯５５６の列５５５を備える。歯５５６の列５５５は非作動溝５５８により分離される。歯５５６は、軸Ｃ’−Ｃ”に平行な方向に延在する隆起線５５６ａを有する。溝５５８は、任意であり、本発明の目的にとり本質的ではない。任意選択的には、歯５５６は、歯５５６の溝、即ち中断するもの又は歯の隆起線５５６ａを持たないロールの幅に沿って連続して延在し得る。ロール５５０は上述したのと同じ範囲の歯間隔、深さ及び使用中の係合度合いを有することができる。
本発明の分散可能な吸収性製品を製造する好ましいプロセスにおいて、吸収性構造体は少なくとも２組のセルフィングロールにより脆弱化され、一方の組のセルフィングロールリングは、図３に示すようにロールの長手方向軸に対して垂直方向に延在する歯を有し、他方の組の自殖ロールは図４に示すようにロールの長手方向軸に対して平行方向に延在する歯を有する。
【００５２】
本発明のリングロール工程又はセルフィング工程のそれぞれは、ロール歯と平行方向に分散可能な吸収性製品の脆弱領域を付与する。従って、複数の垂直な脆弱領域（即ち、図１及び２に示すように、平行方向の第一脆弱領域組及び鉛直方向の垂直な脆弱領域組）を付与するロールを使用することにより、グリッドパターンをなす脆弱化領域を有するウェブ構造体が得られる。
図２に示すような製品を製造するための好ましい方法において、第二の自殖ロール組は、図４に示すように、セルフィングロールの軸に沿って連続的に延在する歯の隆起線がない、即ち別個の歯列に分離することはない。
非連続脆弱領域は、歯の周囲に沿って複数の切欠きを有するロールでセルフィングすることによって得られる。かかる切欠き付きの歯は、ウェブ構造体上のウェブを一方向、又は複数方向に伸張するのに使用可能であり、例えば第二のロールの適用は第一のロールの適用に対して垂直である。更に、切欠き付きの歯及び切欠きを持たない歯を組み合わせてロールに使用することもできる。更に、あらゆる具体的な伸張工程における歯は、切欠き付きの歯及び切欠きを持たない歯を組み合わせて含み得る。
【００５３】
非限定的な幅出し又は張力などの他の方法もウェブを伸張し脆弱化するのに使用してもよい。引張プロセスはロール速度の差により行われる。例えば、引取ロールは、送りロール及び／又は成形ロールよりも高速で作動してもよく、それによりウェブは機械方向に引張力を受ける。一方、切断、リングローリング及び修正リングローリングプロセスは局部的な脆弱化を生じ、幅出し及び引張力プロセスは、より広範囲でのウェブの脆弱化（即ち、結果として生じたウェブは実質的には均質に脆弱化されている）を生じる傾向にある。この局面において、広範囲での脆弱化プロセスは、ウェブを局部的に脆弱化する第一脆弱化プロセスによってウェブが部分的に又は実質的に脆弱化した後の第二プロセスとして好適である。従って、切断、リングローリング及び修正リングローリング（即ち、セルフィング）は第一の脆弱化プロセスであり、引張力及び幅出しプロセスは第二の脆弱化プロセスである。
【００５４】
図５及び図６は本発明の好ましい実施形態を示す写真であり、この実施形態は、互いに直交する二方向に分散可能な吸収性製品をセルフィングして、部分的に交絡解除した繊維（写真に水平に存在する明色の領域として図５及び図６に示す）の平行領域である脆弱領域のパターンを形成することによって製造され得るものである。部分的に交絡解除した繊維からなる一連の平行及び垂直領域が、あまり明確ではないが識別でき、これらはまた明色の領域として存在するものである。図５は上面図である。図６は下面図である。暗色の領域は、セルフィング工程により部分的に交絡解除していない吸収性構造体の部分に対応する。図５及び図６の水平な脆弱領域は、一般に、あまりはっきりとは識別できない垂直な脆弱領域は一般にセルフィング工程の第一工程により形成されるが、連続する２つのセルフィング工程のうちの第二工程により形成される。
【００５５】
図１は、分散可能な吸収性製品１００の好ましい実施形態の上面図を示す図であり、この製品１００は、例えば図５及び図６に示す製品のタイプであって、繊維状ウェブ構造体１２を有し、その非交絡解除領域１８は、部分的に絡み合いが解除された繊維１４の水平領域と、部分的に交絡解除した繊維１６の垂直領域とに分離されている。部分的に交絡解除した繊維１４の水平領域と、部分的にもつれていない繊維１６の垂直領域との交差領域１０は、２つのセルフィング工程の結果、水平及び垂直方向に部分的に交絡解除されるであろう。図１に示すような分散可能な吸収性製品は、針葉樹繊維又は他の比較的長い繊維（例えばレーヨン）、又はかかる長繊維タイプと広葉樹繊維とのブレンドを用いて製造できる。ある実施形態において、繊維状ウェブは１００％レーヨンからなる。別の実施形態において、繊維状ウェブは７５％の木材パルプ、１３％のレーヨン及び１２％のラテックスバインダー（例えば、ポリビニルアセテートラテックス、アクリルコポリマーラテックス、スチレン−ブタジエンコポリマーラテックス）のブレンドからなる。
【００５６】
本発明の製品は、広範な目的、例えばトイレットペーパー（例えば、残尿又は他の体液を吸収するため、残留する身体排泄物を拭き取るため）、肛門、腋窩、首、手、足、及び／又は顔などの様々な身体部分を洗浄するための拭き取り布又は同様の製品、ガラスクリーナー、台所掃除、家具掃除、風呂掃除などの家庭用及び硬質表面洗浄拭き取り布、あらゆる硬質表面洗浄用途及び化学製品溢れ出し、皮膚及び顔洗浄、化粧、コンディショナー及び／又は皮膚に対するヘルスケア活性物質の塗布又は除去、テキスタイル及び／又は拭き取りなどのパーソナルケア用途を含む工業用洗浄製品及び流体吸収製品、よだれ掛け及びおむつなどのベビーケア製品、包帯などのヘルスケア製品のために使用できるが、これらに限定されない。
【００５７】
これらの製品は様々な形状及び大きさであり得る。好ましい製品はシートの形態である。かかるシートは、更に様々な形状及び大きさであり得、さらにほぼくるんだ製品の形態でもあり得、例えば、ミット又はグローブで、本発明の吸収性シートを含む外側、内側域、及び手、指、若しくは身体付属器官、又は装置を入れる開口とを有するものなどがある。このようなほぼくるんだ製品は、２つの平行なシートを接着剤などで互いに縁で取り付けて、しかし縁の少なくとも一部を接着せずに残すことにより、身体付属器官又は装置を入れることができる開口を形成して作ることができる。
【００５８】
事前湿化製品のための好適な組成物としては、水、低級アルコール（例えばメタノール、エタノール、プロパノール）などの単純液体、湿潤剤（例えば、グリセリン又はプロピレングリコール）、フィルム形成剤（例えば、鉱油又はシリコーン）、及びこれらの組合せが挙げられるが、これに限定されない。好適な組成物としてはまた、吸収性ポリマーゲル状物質（例えば、部分的に架橋されたポリアクリル酸／アクリル酸塩、又は一般に吸収性物品に見られる他の超吸収性ゲル状物質）、抗菌剤、芳香剤、肌コンディショニング剤、肌又は顔用クレンジング剤、におい吸収剤（例えば、シクロデキストリン類、アルミナ、シリカ、炭素類）、家庭用又は硬質表面用洗浄剤、防腐剤及び染料が挙げられるが、これに限定されない。好適な組成物の非限定例は、米国特許第４，５７５，８９１号、第４，９１７，８２３号、第４，９４１，９９５号、第５，５２５，３４５号、第５，５８５，１０４号、第５，６４３，５８８号、第５，６４５，８２５号、第５，６４８，０８３号、第５，６８６，０８８号、第５，７２０，９６６号、第５，７２６，１３９号、第５，８７１，７６２号、第５，９３２，５２７号、第５，９６５，１１５号、第６，０６３，３９７号、第６，０９３，４１０号、第６，１５３，２０９号、第６，１８３，７６３号、及び米国特許出願シリアル番号０９／１４８，５４０に記載されており、これらの全てを本明細書に参照により組み込む。
【００５９】
本発明の予め湿化された実施形態を調製する際に、意図する用途に好適な組成物は基材ウェブの少なくとも１つの表面に塗布される。この組成物は、製品の製造中であればいつでも塗布され得る。好ましくは、組成物は、ウェブを機械的に脆弱化した後にウェブに塗布される。流体又は半固体濃度を有する組成物を均等に分配する様々な塗布方法が使用可能である。好適な方法としては、スプレー、浸漬、印刷（例えば、フレキソ印刷）、コーティング（例えば、グラビアコーティング又はフラッドコーティング）、押出コーティング、又はこれら塗布手法の組合せが挙げられる。
【００６０】
組成物は、均一に又は非均一に製品の片面又は両面に塗布されてもよい。この組成物はまた、あるパターン（即ち、ストライプ、ボックス、点、らせんなど）で塗布されてもよい。非均一とは、例えば組成物の分配量、パターンなどが基材表面上で異なる可能性があるということを意味する。ある実施形態において、基材表面の幾つかはより多いか又は少ない量の組成物量を有するものも、例えば表面上に組成物を全く有さない表面部分も含む。組成物の塗布量は、基材ウェブの重量を基準として、約０．５ｇ／ｇ〜１０ｇ／ｇ、好ましくは１．０ｇ／ｇ〜５ｇ／ｇ、最も好ましくは２ｇ／ｇ〜４ｇ／ｇであってもよい。
【００６１】
試験方法
水洗時の分散可能性の試験
この試験は、製品がトイレで受ける処分状況をシミュレートするものである。
【００６２】
装置：
５９フィート（１８ｍ）、直径４（１０ｃｍ）のＩＤ排水管に接続される米国標準トイレ（１．６ガロン／水洗、６リットル／水洗）からなるシステムである。この米国標準トイレは、トラップ内の詰まりに関して最悪のケースを示すものである。排水管は１５フィート（４．５ｍ）ごとに９０°の曲部を有するので、正方形状に構成される。このシステムは、便器と排水管端部との間の高さを２％低下して構成される。排水管の終端からおよそ１５フィート（４．５ｍ）のところが、セメントの塊で部分的に閉塞されている（総断面積の約１０％）。これは排水管の障害物をシミュレートするものであり、製品が部分的に閉塞された排水管内に堆積し、残存し、且つ排水管を詰まらせる可能性を測定するのに使用される。
【００６３】
試験製品／充填
試験製品を便器内に据置し、１０秒間保持する。次にシステムの水を流す。排水管を通過した後に製品を回収し、平らに置いて分散可能性を評価する（下記参照）。この試験を繰り返して、１０個の製品を流す。
【００６４】
分散可能性の評価
排水管シーブから各製品を回収したら、下記の尺度で分散可能性を評価する。
【００６５】
評価説明
０．目に見えて脆弱した又はほぐれた明白な徴候はない。
１．製品は繊維分離の結果である空隙を含有する。
２．製品は表面積の２０％に相当する複数の穴、又は裂け目を含有する。
３．製品は多数の片となって回収されるか、又は製品は表面積の２０％超過に空隙を形成する穴を含有する。
１０個の製品を流すことで、少なくとも平均が「２」の分散可能性の評価を達成しなければならない。分散可能性の評価が「３」であるのが最も好ましい。
【００６６】
張力試験
インストロンエンジニアリング社（Instron Engineering Corp.）（マサチューセッツ州キャントン（Canton,MA））又はシンテックエムティーエスシステムズ社（SINTECH-MTS Systems Corporation）（ミネソタ州エデンプレーリー（Eden Prairie,MN））から市販されている張力テスターを本試験に使用してもよい。ＣＤ張力特性については、フィルム又は積層体を切断してＭＤ（フィルム／積層体の機械方向）幅１”（２．５ｃｍ）×ＣＤ（ＭＤに対して９０°である機械方向に交差する方向）長さ２”（５ｃｍ）の標本とする。ＭＤ張力特性については、フィルム／積層体の配向を９０°回転する。器具を試験速度及び他の試験パラメータを制御し、データを収集、計算及び報告するためにコンピュータとつなぐ。これらの張力特性を室温（約２０℃）で測定する。手順は以下の通りである。
【００６７】
１．試験用に適当なジョーとロードセルとを選択する。ジョーはサンプルにフィットするに十分な程幅広のものであるべきであり、典型的には１”（２．５ｃｍ）幅のジョーを使用する。被試験サンプルからの張力応答が使用するロードセルの容量以内であるようにロードセルを選択する。典型的には５０ｄｌ（２３ｋｇ）のロードセルを使用する。
２．製造業者の指示に従って器具を較正する。
３．ゲージ長さを２”（５ｃｍ）に設定する。
４．製造業者の指示に従ってサンプルをジョーの平らな表面に据置する。
５．クロスヘッド速度を一定速度２０”／分（５０ｃｍ／分）に設定する。
６．試験を開始し、同時にデータを収集する。
７．張力特性を計算し報告する。５つのサンプルからなる組の平均結果が報告される。
【００６８】
分散可能性
分散可能性は、修正した日本工業規格（ＪＩＳ）試験Ｐ４５０１−１９９３により判定する。８００ｍｌの目盛り付き円筒形グリフィン（Griffin）ビーカー（６．３ｃｍ×１５．２ｃｍ、ＶＷＲ化学製品（Scientific Products）のカタログＮｏ．１３９１０−２６７、１９９７／１９９８など）に２３℃の脱イオン（ＤＩ）水を３００ｍｌ入れ、３５ｍｍ直径のマグネチック・スターヘッド撹拌円板（最大厚さ１２ｍｍ、スターヘッド突出しが両側から延びる、ＶＷＲ化学製品（VWR Scientific Products）からカタログＮｏ．５８９４８−５６８、９７／９８、で入手可能なものなど、又は同等品）を備えてマグネチック撹拌板セットの上に置き、撹拌円板を毎分６００回転（ｒｐｍ）にて回転させる。
【００６９】
吸収性製品の０．３８グラムサンプルを、温度２０℃（＋／−５℃）及び相対湿度６５％（＋／−５％）にて平衡するまで予め調整する。試験する製品が０．３８グラムより少ない場合には、多数の製品又は多数の製品の部分を使用して、合計重量を０．３８グラムまで増加する。試験する製品が０．３８グラムを越す場合には、製品大きさを減少して、製品の０．３８グラム部分を試験するようにする。本試験により試験する製品サンプルは、合計外表面積が少なくとも２０ｃｍ²なければならない。０．３８グラムに減量した製品サンプルの合計外側表面積が２０ｃｍ²未満である場合、合計表面積が２０ｃｍ²となるように、製品のより大きなサンプルを本試験に使用しなければならない。
【００７０】
サンプルを撹拌によって生じた渦の中心へ落とし、これにより撹拌バーの回転速度が低下し、同時にストップウォッチをスタートさせる。撹拌バーが回転速度を上げて５４０ｒｐｍになるまでの秒での時間を、分散可能性として記録する。ビーカーへのサンプルの添加により、回転円板が回転の自然軸から中心ずれを起こした場合、又は回転が止まった場合、その試験は無効となり、製品の新しいサンプルで繰り返さなければならない。
本発明の特定の実施形態を説明し記載したが、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、他の変更および修正が可能であることは、当業者に明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の分散可能な吸収性製品の上面図である。
【図２】本発明の分散可能な吸収性製品の代替実施形態の上面図である。
【図３】本発明の分散可能な吸収性製品の製造に有用な１組のセルフィングロールを示す。
【図４】本発明の分散可能な吸収性製品の製造に有用な１組のリングロールを示す。
【図５】本発明の実施形態の上平面図を示す４倍率写真である。
【図６】図５の製品の下平面図を示す４倍率写真である。

Claims

部分的に絡み合いが解除された繊維の水平領域と、部分的に絡み合いが解除された繊維の垂直領域との交差領域のグリッドパターンを含む機械的に脆弱化された領域を有する機械的に脆弱化された繊維状ウェブを含む分散可能で、予め湿化された吸収性製品であって、水で流し得、前記脆弱化された領域は製品の全表面積の少なくとも２０％を構成し、前記格子パターンは製品の全表面積を覆い、平均分散可能性が少なくとも「２」であることを特徴とする分散可能な吸収性製品。
機械的に脆弱化されたウェブは、未脆弱化ウェブの引張り強さを基準として、少なくとも５０％低い引張り強さを有することを特徴とする請求項１に記載の分散可能な吸収性製品。
前記機械的に脆弱化されたウェブは、機械的脆弱化後に、少なくとも７０ｇ／インチ（２８ｇ／ｃｍ）の引張り強さを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の分散可能な吸収性製品。
前記ウェブは少なくとも１ｃｍの平均長さを有する繊維を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の分散可能な吸収性製品。
前記ウェブは少なくとも５０重量％のレーヨン繊維を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の分散可能な吸収性製品。
前記ウェブは、ポリ（乳酸）、ポリカプロラクトン、脂肪族ポリエステル、脂肪族ポリアルキレンスクシネートポリマー、ポリアルキレンスクシネートアジペートコポリマー、脂肪族−芳香族コポリエステル、ポリエステルアミド、ポリヒドロキシアルコエート及びコポリマー、セルロース誘導体、ポリアルキレンオキシド、ポリビニルアルコール及びコポリマー、他のビニルポリマー、デンプン、ナイロンコポリマー、アクリル酸コポリマー、ポリエチレングリコール、及びこれらの混合物からなる群から選択されるポリマーを更に含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の分散可能な吸収性製品。
前記機械的に脆弱化された領域は、部分的に絡み合いが解除された繊維、切断繊維、またはその両方を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の分散可能な吸収性製品。
坪量が５０ｇ／ｍ2〜３００ｇ／ｍ2であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の分散可能な吸収性製品により製造された繊維状ウェブ。
生分解性である請求項１〜７のいずれか一項に記載の分散可能な吸収性製品。
前記ウェブは、穿孔、切断、スリット付け、リングローリング、セルフィング（selfing）、幅出し、またはローラ速度の差による引張、及びこれらの組合せからなる群から選択されるプロセスにより機械的に脆弱化されることを特徴とする請求項１〜７、９のいずれか一項に記載の分散可能な吸収性製品。
請求項１〜７、９、１０のいずれか一項に記載の分散可能な予め湿化された吸収性製品の製造方法であって、未脆弱化繊維状ウェブを提供し、該繊維状ウェブを少なくとも１つの領域で機械的に脆弱化して、該ウェブを機械的に脆弱化されたウェブにすることを特徴とする製造方法。