JP5784829B2 - 油捕捉剤成分を含む吸収性構造体 - Google Patents

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Description

本発明は吸収性物品、例えばおむつなどの使い捨て吸収性物品のための吸収性構造体に関する。
尿、糞便又は経血などの身体排出物を受容しかつ保持するための使い捨て吸収性物品は、当該技術分野において周知である。これらの例としては、使い捨ておむつ、トレーニングパンツ、成人用失禁用物品、及び生理用ナプキンが挙げられる。
使い捨て吸収性物品の重要な構成要素は、吸収性コア構造体である。吸収性コア構造体は、典型的には、吸収性ゲル化材料(AGM)又は超吸収性ポリマー(SAP)とも呼ばれる、ヒドロゲル形成ポリマー材料などの吸収性ポリマー材料を含む。この吸収性ポリマー材料は、吸収性物品の使用中に、大量の体液(例えば、尿又は経血)を該吸収性物品が吸収しかつ閉じ込めることができるのを確実にすることができ、したがって低い再湿潤及び良好な皮膚の乾燥状態を提供する。
吸収性ポリマー材料は従来、セルロース又はセルロース繊維を有する吸収性コア構造体に組み込まれる。しかしながら、流出した大量の体液、特に尿を依然として捕捉しかつ収容することができる、より薄い吸収性コア構造体を製造するためのかなりの努力が長年にわたって続けられてきた。この点に関し、これらのセルロース繊維を吸収性コア構造体から削減又は除去することが提案されている。吸収性コア構造体の機械的安定性を維持するために、少量の熱可塑性接着剤材料、例えば繊維状熱可塑性接着剤材料などが加えられて、吸収性ポリマー材料を安定させる。こうして、要求される透過性/多孔性を有し、ゲルブロッキングが低減され、かつ使用又は輸送する際の安定構造を形成する吸収性構造体がもたらされる。
しかしながら、場合によっては、例えば長い保管期間又は高温での保管の後などに、吸収性ポリマー材料が特定の熱可塑性接着剤材料と共に吸収性構造体に組み込まれている場合に、吸収速度が低下する場合があることが、こうした開発の過程において観察されている。これは、接着性熱可塑性材料のある構成成分と吸収性ポリマー材料の表面との相互作用に起因する可能性があることを、本発明者らは見出した。熱可塑性接着剤材料は、典型的には、1種以上の熱可塑性ポリマーを他の熱可塑性希釈剤(例えば、粘着付与樹脂、可塑剤、及び酸化防止剤などの他の添加剤など)と組み合わせて含んでいる。可塑剤は、典型的には、鉱油又は有機性油(本明細書では全て「油性物質」と呼ばれる)といった低分子量(<2000g/モル)の化合物である。鉱油の例としては、パラフィン系オイル、ナフテン油、及び芳香油が挙げられる。これら油性物質は、経時的に及び温度により、一部が熱可塑性接着剤材料から分離して、吸収性構造体を通って吸収性ポリマー材料の方向に移動する傾向があり得、こうして吸収性ポリマー材料の表面をより疎水性にし、それによって尿などの親水性物質への該表面の親和性を低減し、結果的に性能の全体的損失をもたらすことを、本発明者らは見出した。熱可塑性接着剤材料の構成成分のいくつかの移動によるこの性能の損失は、特に高価な吸収性ポリマー材料をより多く加えることによって補うことができる。
したがって、吸収性ポリマー材料に熱可塑性接着剤材料が加えられた場合に満足に機能する吸収性構造体/吸収性物品を提供するために、熱可塑性接着剤材料のいくつかの構成成分の分離及び移動が、吸収性構造体の性能に対して有し得る悪影響を克服する必要性が依然として存在する。
本発明は、使い捨て吸収性物品で使用するための吸収性構造体に関し、該吸収性構造体は、
(a)基材層、
(b)基材層によって支持される吸収性ポリマー粒子、
(c)1種以上の油性物質を含み、かつ基材層の上の吸収性ポリマー粒子を固定する熱可塑性接着剤材料、
(d)吸収性ポリマー粒子及び熱可塑性接着剤材料と接触する油捕捉剤成分、を含む。
本発明はまた、かかる吸収性構造体を製造する方法、及びかかる吸収性構造体を含む使い捨て吸収性構造体に関する。
本発明の一実施形態による吸収性構造体の概略断面図である。 本発明の一実施形態による吸収性構造体の概略断面図である。 本発明の一実施形態による吸収性コアの概略断面図である。 おむつの平面図である。 横軸A−A’で切断した図4のおむつの概略断面図である。 下の要素を見せるために構成要素の一部が切り取られた生理用ナプキンである。 横軸B−B’で切断した図6の生理用ナプキンの概略断面図である。
本明細書で使用するとき、「吸収性物品」とは、身体から排出される様々な排泄物を吸収及び収容するために着用者の皮膚に対して着装されることを意図するデバイスを指す。吸収性物品の例としては、おむつ(乳児用又は成人用おむつ、トレーニングパンツなどのパンツ式おむつ)、おむつホルダー、又は失禁用パッドなどの失禁用物品が挙げられる。吸収性物品の更なる例は、生理用ナプキン及びパンティライナーなどの女性用衛生製品である。本発明の好ましい実施形態において、吸収性物品は、おむつ、生理用ナプキン、及びパンティライナーである。
「使い捨て」は、本明細書においては、洗濯又は他の方法で、復元又は再使用することを通常想定していない(即ち、1回使用した後に廃棄され、リサイクル、堆肥化、又は他の環境に適合する方法で処理され得ることを前提としている)物品を説明するために使用する。
本明細書で使用するとき、「吸収性構造体」は、尿、経血、又は血液などの液体を吸収して封じ込めるのに有用な三次元構造体を指す。吸収性構造体は、本明細書において更に説明がなされるように、吸収性物品の吸収性コアであってもよく、又は吸収性物品の吸収性コアの一部、即ち吸収性コアの構成要素であってもよい。
本明細書で使用するとき、「吸収性コア」は、典型的には吸収性物品のトップシートとバックシートとの間に配置される、吸収性物品の構成要素を指す。吸収性物品の吸収性コアは、1つ以上の吸収性構造体と、任意に、例えばカバー層などの追加的な層とを含み得る。
本明細書で使用するとき、「吸収性ポリマー粒子」は、遠心分離保持容量(Centrifuge Retention Capacity)試験(Edana 441.2−01)で測定した場合に、それらの重量の少なくとも5倍の脱塩水に溶解した0.9%生理食塩水溶液を吸収することができる、実質的に非水溶性のポリマー粒子を指す。
本明細書で使用するとき、「エラストマーの」及び「弾性の」は、応力が除去された際、部分的に又は完全に逆方向に戻る応力誘発性変形を示す材料を指す。
本明細書で使用するとき、「油性物質」は、パラフィン系オイル、ナフテン油、及び芳香油などの鉱油又は有機性油を指す。
本発明の以下の説明において、使用中に着用者の方向に面する吸収性物品又はその要素の表面を、「着用者に面する表面」と呼ぶ。反対に、使用中に衣類の方向に面する表面を、「衣類に面する表面」と呼ぶ。吸収性物品、及びそのいずれかの要素、例えば吸収性構造体などはしたがって、着用者に面する表面と衣類に面する表面とを有する。
吸収性構造体
吸収性構造体は、吸収性ポリマー粒子と、任意に、基材層によって支持され、かつ油性物質を含む熱可塑性接着剤材料によって該基材層上に固定された、セルロースとを含む。吸収性構造体は、油捕捉剤成分(oil-scavenger component)を更に含む。本明細書で使用するとき、「油捕捉剤」成分は、油性物質、例えば、鉱油又は有機性油を吸着する成分、又はその混合物を指す。かかる構成要素を吸収性構造体に加えることで、熱可塑性接着剤材料が含有する油性物質の分離及び移動に伴う上述した悪影響を低減する。
吸収性構造体は、典型的には、5重量%未満、より典型的には2重量%未満のセルロースを含み、最も典型的にはセルロースを含まない。本明細書で使用するとき、「セルロース」は、繊維の形態の粉砕木材パルプを指し、典型的には、当該技術分野において「エアフェルト」と呼ばれることもある。得られた吸収性構造体は、セルロース繊維を含む従来の吸収性構造体と比較して、乾燥状態での厚さが薄い。薄い厚さは、着用者に対する吸収性物品のフィット感及び快適性を改善するのを助ける。
吸収性構造体は、吸収性ポリマー粒子及び油捕捉剤成分を、2:1〜1000:1、又は3:1〜350:1、又は4:1〜200:1、あるいは4:1〜99:1の重量比で含み得る。
油捕捉剤成分
好適な油捕捉剤成分は、鉱油又は有機性油などの油性物質を吸着するのに有効である。好適な油捕捉剤成分は、特に吸収性構造体内で用いられる場合、基材層によって支持される吸収性ポリマー粒子の疎水化を防止しながら、油性物質を吸着するのに好適である。実際に、尿などの吸収すべき親水性物質に対する吸収性ポリマー粒子の親和性は、油捕捉剤成分を吸収性構造体に添加することによる悪影響を受けるべきでない、即ち、吸収性ポリマー粒子は尿をはじくべきでない。その結果、比率(AI油捕捉剤剤/AI対照)は1以上である(本明細書に開示される吸収指数試験に従って測定した場合)。
油捕捉剤成分は、典型的には粒子状である。油捕捉剤成分は、典型的には、吸収性構造体を形成するときに粒子状で提供される、即ち、油捕捉剤は、その融点より低い温度で吸収性ポリマー粒子に加えられる、又は吸収性ポリマー粒子上に添加される。油捕捉剤粒子は、限定されるものではないが、球形、球状、立方体、角錘、不規則形状、及びこれらの組み合わせなどの任意の形状を有してもよい。
油捕捉剤の平均粒径分布は、0.005μm〜5mm、又は0.15μm〜3mm、又は0.2μm〜2mm、あるいは0.25μm〜1mmの範囲であり得る。粒径は、粒子の直径を指す(不規則な体積の直径は、その表面上の2点間の最長距離である)。粒径分布は、当該技術分野において既知のように、例えば乾式篩分け分析試験(EDANA 420.02「Particle Size distribution」)によって決定することができる。小さいサイズの粒子は、利用可能な表面積がより大きく、したがって油性物質をより迅速に、好ましくは油性物質が吸収性ポリマー粒子に達する前に吸着できるので、比較的小さいサイズ、即ち、1mm未満の粒径、例えば、0.005μm〜900μm、又は0.01μm〜800μm、又は0.02μm〜700μmの油捕捉剤粒子を、吸収性構造体内に部分的に又は排他的に加えるのが有利であり得ることを、本発明者らは見出した。
油捕捉剤成分は、単一化合物であってもよく、又は化合物の混合物であってもよい。
好適な油捕捉剤成分としては、非ポリマー有機化合物、有機ポリマー粒子、及び無機物質が挙げられる。
非ポリマー有機化合物
油捕捉剤成分として好適な非ポリマー有機化合物の例としては、少なくとも12個の炭素原子を有する脂肪族一価又は二価アルコール、少なくとも12個の炭素原子を有する脂肪族モノ−又はジカルボン酸、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される化合物が挙げられる。
少なくとも12個、又は少なくとも14個、又は少なくとも16個の炭素原子を有する脂肪族一価又は二価アルコール、及び少なくとも12個、又は少なくとも14個、又は少なくとも16個の炭素原子を有する脂肪族モノ−又はジカルボン酸は、直鎖又は分枝鎖であり得る。いくつかの実施形態では、脂肪族一価又は二価アルコール及びモノ−又はジカルボン酸は、少なくとも12個の炭素原子、及び最大20個の炭素原子を有してもよい。
典型的には、これらのクラスに属する化合物は、油性物質への親和性をもたらすと考えられているそれらの長い脂肪族鎖、及び尿などの親水性化合物をはじかないだけの十分な親水性を付与する(即ち、吸収性ポリマー粒子を疎水化しない)と考えられているそれらの極性官能性(即ちアルコール又は酸性官能基)の結果、油捕捉剤成分として好適であると考えられている。好ましい脂肪族一価又は二価アルコール及び脂肪族モノ−又はジカルボン酸は、直鎖化合物である。
少なくとも12個の炭素原子を有する例示の脂肪族一価又は二価アルコールとしては、限定されるものではないが、1−オクタデカノール、1,2−ドデカンジオール、1,2−ヘキサデカンジオール、1−テトラデカノール、1,2−テトラデカンジオール、1,14−テトラデカンジオール、1−オクタデカノール、1,2−オクタデカンジオール、1,12−オクタデカンジオールが挙げられる。
少なくとも12個の炭素原子を有する例示の脂肪族脂肪族モノ−又はジカルボン酸としては、限定されるものではないが、ドデカン酸、オクタデカン酸、ヘキサデカンジオン酸、テトラデカン酸、テトラデカンジオン酸が挙げられる。
有機ポリマー粒子
油捕捉剤成分として好適な有機ポリマー粒子としては、高内相エマルション(HIPE)から製造される粒子が挙げられる。HIPEから製造される粒子は当該技術分野において既知であり、その内容が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第5,387,207号、同第5,650,222号、同第6,369,121号、又はPCT国際公開特許WO 99/45878 A1、及び同WO 99/45878に記載されているように、油中水型エマルションを重合すことによって得ることができる。HIPEは、典型的には、フォームとして入手し、その後粒子に縮小される(例えば、微粉砕、切断、細断、研削、又はミリングにより)。
高内相エマルションからフォームを得るための好適な方法は、PCT国際公開特許WO 99/47092に開示されている。該方法は、フリーラジカル開始剤を含む第1の相、好ましくは水相を用意する工程と、第2の相、好ましくは油相を用意する工程とを含む。第1の相と第2の相との比は、約2:1〜約250:1である。
本明細書でのフリーラジカル開始剤は、任意の従来の水溶性フリーラジカル開始剤であることができる。これらとしては、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム及び過硫酸アンモニウム、過酸化水素、過酢酸ナトリウム、過炭酸ナトリウムなどのような過酸素化合物が挙げられる。従来のレドックス開始剤系も使用可能である。このような系は、前出の過酸素化合物と、重亜硫酸ナトリウム、L−アスコルビン酸又は第一鉄塩などの還元剤とを組み合わせることにより形成される。フリーラジカル開始剤は、好ましくは重合性モノマーの全モル数基準で約20モルパーセントまで油相中に存在する。好ましくは、開始剤は、重合性モノマーの全モル数基準で約0.001〜10モルパーセントの量で油相中に存在する。
本明細書の油相は、(a)重合性モノマーを好ましくは約80重量%〜約98重量%、及び(b)油相中に可溶性でありかつ安定した油中水型エマルションを形成するのに適している乳化剤成分又はその混合物を、好ましくは約2重量%〜約20重量%含む。
重合性モノマーとしては、メタクリレート系モノマー(例えば、メチルメタクリレート)及びスチレン系モノマー(例えば、スチレン)、ジビニルベンゼン並びにビニルベンゼンの様々な構造異性体(オルト置換、メタ置換、パラ置換)を挙げることができる。モノマーの更なる例は、その内容が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第5,387,207号に開示されている。
好適な乳化剤としては、エマルションを形成するのに用いられる油相中に可溶性である多くの従来の乳化剤のうちのいずれかを挙げることができる。通常、これらの乳化剤は非イオン性材料であり、広範囲のHLB値を有することができる。一部の典型的な乳化剤の例としては、ソルビタンラウレート(例えば、SPAN(登録商標)20)、ソルビタンパルミテート(例えば、SPAN(登録商標)40)、ソルビタンステアレート(例えば、SPAN(登録商標)60及びSPAN(登録商標)65)、ソルビタンモノオレエート(例えば、SPAN(登録商標)80)、ソルビタントリオレエート(例えば、SPAN(登録商標)85)、ソルビタンセスキオレエート(例えば、EMSORB(登録商標)2502)、及びソルビタンイソステアレート(例えば、CRILL(登録商標)6)などのソルビタンエステル;ポリグリセロールエステル及びエーテル(例えば、TRIODAN(登録商標)20);ポリオキシエチレン(2)オレイルエーテル、ポリエトキシル化オレイルアルコール(例えばBRIJ(登録商標)92及びSIMUSOL(登録商標)92)などのようなポリオキシエチレン脂肪酸、エステル及びエーテル;オレイン酸のモノ−、ジ−、及びトリリン酸エステル(例えば、HOSTAPHAT KO3OON)などのモノ−、ジ−、及びトリリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトールヘキサステアレート(例えば、TLAS(登録商標)G−1050)などのポリオキシエチレンソルビトールエステル、エチレングリコール脂肪酸エステル、グリセロールモノイソステアレート(例えば、IMWITOR 780K)、グリセロール及び脂肪アルコールのエーテル(例えば、CREMOPHOR WO/A)、ポリアルコールのエステル、合成一級アルコールエチレンオキシド縮合物(例えば、SYNPERONIC A2)、脂肪酸のモノ及びジグリセリド(例えば、ATMOS(登録商標)300)などが挙げられる。他の好ましい乳化剤としては、モノオレエート、モノミリステート、モノパルミテート、及びモノイソステアレートの酸から誘導されるジグリセロールエステルが挙げられる。これら乳化剤の混合物も特に有用である。
第1及び第2の相は、第1の相と第2の相を乳化して高内相エマルション(HIPE)を形成するために十分な剪断力を提供するスタティックミキサを使用して処理される。生成されたHIPEエマルションは、フリーラジカル重合を開始するために(好ましくは少なくとも約65℃、より好ましくは少なくとも約80℃、最も好ましくは少なくとも約95℃まで)加熱され、実質的に全てのモノマー(少なくとも約99%)がポリマーに転換するまで硬化される。こうしてフォームが得られる。
HIPEから得られたフォームは、その後、任意の好適な手段、好ましくは微粉砕、切断、細断、研削、又はミリング作業によって粒子に縮小される。他の好適な手段としては、ホイールの表面にパターンが彫刻されているか、又は研磨性サンドペーパーなどによりコーティングされて、フォームが粒子を形成するのを促進する、ダストコレクター付きの高速摩減ホイールなどの摩減ツールの使用が挙げられる。本明細書でのHIPEフォームは、Hosokawa Alpine Grinderなどの市販の装置を用いて、磨砕可能である。
あるいは、フォームは何段階かで粒子に縮小されてもよい。最初に、バルクフォームを、手で切り刻む又は切断することにより、又は砕塊機、例えばS Howes,Inc.(Silver Creek,NY)からのモデル2036などの機械的な器具を用いて数cmの寸法の片に破砕することができる。第2の段階では、塊は、プロペラ又は鋸歯状円板分散ツールを用いて揺動され、それによりフォームが捕捉した水を放出し、及び水性相中に分散されたポリマー粒子の液体スラリーを形成する。第3段階では、高剪断ミキサー(IKA Works,Inc.(Wilmington,NC)製のUltra Turraxローターステーター式ミキサーなど)を使用して、この一次スラリーの粒径を、粒子に関して要求される粒径に縮小することができる。
無機物質
好適な油捕捉剤化合物としては、シリカ又は吸着粘土などの無機物質が挙げられる。これら物質は、それらの表面積が大きいことから(>200m/g)、強力な油収着を可能にすると考えられている。
シリカは、高表面積(>200m/g)及び超微細粒径(即ち5〜45nm)を有する非晶質シリカを包含する。これらはシリカエアロゲル及びヒュームドシリカを包含する。シリカは、好ましくは親水性である。好適な親水性ヒュームドシリカの例としては、Evonik社(Germany)から入手可能なAerosil(登録商標)150、Aerosil(登録商標)200、Aerosil(登録商標)300、Aerosil(登録商標)380が挙げられるが、これらに限定されない。ヒュームドシリカは、Cabot and Wacher Chemie−Dow Corningからも入手可能である。シリカエアロゲルの例としては、Cabot Corporationから入手可能なNanogel(登録商標)Aerogelが挙げられる。
吸着粘土としては、粘土鉱物、具体的には、カオリン、ベントナイト、フラー土、頁岩粘土、モンモリロン石、カオリナイト、バーミキュライト、スメクタイト、緑泥石、イライトなどのケイ酸アルミニウムが挙げられる。
基材層
吸収性構造体の基材層は、吸収性ポリマー粒子を支持することができる任意の材料であってもよい。典型的には、フォーム、フィルム、織布材料及び/又は不織布材料のような、ウェブ又はシート材料である。
本明細書で使用するとき、「不織布材」は、摩擦及び/又は凝集及び/又は接着により接合された、配向性繊維又は不規則に配向された繊維で製造されたウェブを指し、紙と、更なるニードル加工の有無を問わず、結合糸又は長繊維を組み込んだ織り製品、編み製品、タフテッド製品、ステッチで結合した製品、又は湿式粉砕によるフェルト製品とを除く。不織布材料及びそれらを作製するための方法は、当該技術分野において既知である。一般に、不織布材料を作製する方法は、成形表面上への繊維の配置及び繊維の結合という2つの工程を含んでよい。繊維の配置工程は、スパンレイイング、メルトブローイング、カーディング、エアレイイング、湿式積層法、コフォーム、及びこれらの組み合わせを含んでもよい。繊維の結合工程は、水流交絡、コールドカレンダ、ホットカレンダ、通風熱接着、化学結合、ニードルパンチング、及びこれらの組み合わせを含んでもよい。
織布又は不織布材料は、天然繊維、又は合成繊維、又はこれらの組み合わせを含み得る。天然繊維の実施例は、広葉樹源、針葉樹源、又はその他の非木材植物からの繊維など、セルロース天然繊維を含んでもよい。天然繊維は、セルロース、デンプン、及びこれらの組み合わせを含んでもよい。合成繊維は、例えば、ポリオレフィン類(ポリプロピレン及びポリプロピレンコポリマー、ポリエチレン及びポリエチレンコポリマー)、ポリエステル類(例えば、ポリエチレンテレフタレート)、ポリエーテル類、ポリアミド類、ポリエステルアミド類、ポリビニルアルコール類、ポリヒドロキシアルカノエート類、多糖類、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるものであるがこれらに限定されない、任意の材料であることができる。更に、合成繊維は、単一成成分(即ち、単一合成材料又は混合物が繊維全体を構成する)、2成分(即ち、繊維は領域に分けられ、領域は2つ以上の異なる合成材料又はその混合物を包含し、及び共押出繊維及びコア・シース繊維を包含する場合がある)、及びこれらの組み合わせであることができる。2成分繊維は、不織布材の成分繊維として使用することができ、及び/又は不織布材料中に存在するその他の繊維の接合剤として作用するために存在してもよい。繊維のいずれか又は全ては、繊維のいずれかの望ましい性質を変えるために、製造前、製造中、又は製造後に処理されてもよい。
不織布材料は積層体であってもよい。積層体は、スパンボンド層(S)、及び/又はメルトブローン層(M)、及び/又はカード層(C)を含み得る。好適な積層体としては、SS、SSS、SMS又はSMMSが挙げられるが、これらに限定されない。
不織布材料は、約5〜100g/m、又は約10〜40g/m、又は約10〜30g/mの坪量を有し得る。
吸収性ポリマー粒子
典型的には、本発明による吸収性構造体で使用するに好適な吸収性ポリマー粒子は、超吸収体に関する文献から既知である任意の吸収性ポリマー粒子を含むことができ、例えば、Modern Superabsorbent Polymer Technology,F.L.Buchholz,A.T.Graham,Wiley 1998に記載されているようなものである。
吸収性ポリマー粒子は、球形、球状、又は不規則な成形粒子、例えば、ウインナソーセージ型成形粒子、又は典型的には逆相懸濁重合から得られるような楕円形の成形粒子などであってもよい。粒子は、より大きな不規則な粒子を形成するために、必要に応じて少なくともある程度まで凝集させることもできる。
吸収性ポリマー粒子は、ポリアクリレート及び、例えば部分的に中和された架橋ポリアクリレート又は酸ポリアクリレートなどの内部架橋及び/又は表面架橋されているポリアクリレート系材料の中から選択され得る。本発明において好適な吸収性ポリマー粒子の例は、例えば、PCT国際公開特許WO 07/047598、同WO 07/046052、同WO2009/155265、及び同WO2009/155264に記載されている。
吸収性ポリマー粒子は内部架橋されるのが好ましい、即ち、重合は、ポリマー網目構造へとフリーラジカル的に共重合され得る、2つ以上の重合可能な基を有する化合物の存在下において行なわれる。有用な架橋剤としては、例えば、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、アリルメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリアリルアミン、欧州特許出願第530 438号に記載されるテトラアリルオキシエタン、欧州特許出願第547 847号、同第559 476号、同第632 068号、PCT国際公開特許WO 93/21237、同WO 03/104299、同WO 03/104300、同WO 03/104301、及び独国特許出願第103 31 450号に記載されるジ−及びトリアクリレート類、独国特許出願第103 31 456号、及び同第103 55 401号に記載されるような、アクリレート基とエチレン性不飽和基とを更に含む混合アクリレート類、又は例えば独国特許出願第195 43 368号、同第196 46 484号、PCT国際公開特許WO 90/15830、及び同WO 02/32962に記載されるような架橋剤混合物、及びPCT国際公開特許W2009/155265に記載される架橋剤が挙げられる。
吸収性ポリマー粒子は、外部架橋(後架橋)されてもよい。有用な後架橋剤としては、ポリマーのカルボキシレート基と共有結合を形成可能な2つ以上の基を含む化合物が挙げられる。有用な化合物としては、例えば、アルコキシシリル化合物、ポリアジリジン、ポリアミンポリアミドアミン、ジ−又はポリグリシジル化合物(例えば、欧州特許出願第083 022号、同第543 303号、及び同第937 736号に記載)、多価アルコール(独国特許第33 14 019号に記載)、状炭酸エステル(独国特許出願第40 20 780号に記載)、2−オキサゾリドン及びその誘導体、例えばN−(2−ヒドロキシエチル)−2−オキサゾリドン(独国特許出願第198 07 502号に記載)、ビス−及びポリ−2−オキサゾリドン(独国特許出願第198 07 992号に記載)、2−オキソテトラヒドロ−1,3−オキサジン及びその誘導体(独国特許出願第198 54 573号に記載)、N−アシル−2−オキサゾリドン(独国特許出願第198 54 574号に記載)、環状尿素(独国特許出願第102 04 937に記載)、二環式アミドアセタール(独国特許出願第103 34 584号に記載)、オキセタン及び環状尿素(欧州特許出願第1 199 327号に記載)、及びモルホリン−2,3−ジオン及びその誘導体(PCT国際公開特許WO 03/031482に記載)が挙げられる。
吸収性ポリマー粒子は、コーティング剤でコーティングされる又は部分的にコーティングされるなどの表面修飾を有してもよい。コーティングされた吸収性ポリマー粒子の例はPCT国際公開特許WO2009/155265に開示されている。コーティング剤は、吸収性ポリマー粒子をより親水性にするようなものであってもよい。コーティング剤は、粒子上にエラストマーの(弾性の)膜コーティングを形成する弾性ポリマー、又は膜形成ポリマー、又は弾性膜形成ポリマーなどのポリマーであってもよい。コーティングは、吸収性ポリマー粒子の表面上の均質な及び/又は均一なコーティングであってもよい。コーティング剤は、表面修飾された吸収性ポリマー粒子の0.1重量%〜5重量%、又は0.2重量%〜1重量%のレベルで適用されてもよい。
典型的には、吸収性ポリマー粒子は選択された粒径分布を有することができる。例えば、吸収性ポリマー粒子は、45μm〜4000μm、より具体的には45μm〜約1000μm、又は約100μm〜約850μm、又は約100μm〜約600μmの範囲内の粒径分布を有してもよい。粒子状の材料の粒径分布は、当該技術分野において既知のように、例えば乾式篩分け分析試験(EDANA 420.02「Particle Size distribution」)によって決定され得る。例えば、光散乱及び画像解析法に基づく光学的方法を用いることもできる。
典型的には、吸収性構造体は、50〜2200g/m、又は100〜1500g/m、又は更には200〜1200g/mである表面積当たりの平均吸収性ポリマー粒子量を含む。吸収性ポリマー粒子の量は、吸収性構造体及び/又は吸収性コアの長さに沿って変化してもよく、又は変化しなくてもよい。いくつかの実施形態では、吸収性構造体は、その長手方向に特徴を有してもよい。おむつなどの多くの吸収性物品において、主としておむつの前半分において液体の排出が生じることが分かっている。したがって、吸収性コア/構造体の前側半分は、コア/構造体の吸収能力の大部分を含む必要がある。したがって、特定の実施形態によると、上記吸収性構造体の前側半分は、吸収性ポリマー粒子の約60%超、又は吸収性ポリマー粒子の約65%、70%、75%、80%、85%、又は90%超を含んでもよい。
熱可塑性接着剤材料
吸収性構造体は、1種以上の油性物質を含む熱可塑性材料を含む。上述のように、油性物質は、典型的には、熱可塑性接着剤材料の配合に可塑剤として使用される有機油又は鉱油である。こうした可塑剤は、典型的には、軟化点の低い低分子量(<2000g/モル)の化合物である。熱可塑性材料は、基材層上の吸収性ポリマー粒子を少なくとも部分的に固定する働きをすることができる。
理論に束縛されるものではないが、吸収性ポリマー材料を固定するのに最も有用な熱可塑性接着剤材料は、良好な粘着挙動と良好な接着挙動とを組み合わせると考えられている。良好な粘着性は、熱可塑性接着剤材料と吸収性ポリマー粒子と基材層との間の良好な接触を促進することができる。優れた凝集性は、特に外力、即ち歪みに応じて接着剤が破断する可能性を低減するものである。吸収性構造体/コアが液体を吸収すると、吸収性ポリマー粒子は膨潤し、熱可塑性接着剤材料を外力にさらす。熱可塑性接着剤材料は、破断を伴わずに、また吸収性ポリマー粒子の膨張を抑制する大きな圧縮力を付与せずに、このような膨張を可能にすることができる。本発明で使用するのに適した熱可塑性接着剤材料は、少なくとも熱可塑性ポリマーを、可塑剤、及び粘着付与樹脂などの他の熱可塑性希釈剤、及び抗酸化剤などの添加剤と一緒に含むホットメルト接着剤を包含する。代表的な好適なホットメルト接着剤材料は、欧州特許第1447067 A1号の、特に[0050]〜[0063]の項に記載されている。いくつかの実施形態では、熱可塑性ポリマーは、典型的には10,000を超える分子量(Mw)、及び通常は室温未満又は−6℃>Tg<16℃のガラス転移温度(Tg)を有する。特定の実施形態では、ホットメルト中のポリマーの一般的な濃度は、約20〜約40重量%の範囲である。特定の実施形態では、熱可塑性ポリマーは水の影響を受けないものでよい。例示的なポリマーは、A−B−A三元ブロック構造、A−B二元ブロック構造、及び(A−B)n放射状ブロックコポリマー構造を含む(スチレン)ブロックコポリマーであり、ただしAブロックは、一般的にポリスチレンからなる非エラストマーポリマーブロックであり、Bブロックは不飽和共役ジエン又はその(部分)水素添加物である。Bブロックは典型的には、イソプレン、ブタジエン、エチレン/ブチレン(水素添加ブタジエン)、エチレン/プロピレン(水素添加イソプレン)、及びこれらの混合物である。
使用することが可能な他の好適な熱可塑性ポリマーとして、シングルサイト触媒又はメタロセン触媒を使用して調製されるエチレンポリマーであるメタロセンポリオレフィンがある。その場合、少なくとも1種類のコモノマーをエチレンと重合して、コポリマー、ターポリマー、又はより高次のポリマーを調製することができる。C2〜C8のαオレフィンのホモポリマー、コポリマー、又はターポリマーである、非晶質ポリオレフィン又は非晶質ポリαオレフィン(APAO)も同様に適用可能である。
典型的にはホットメルト接着剤材料である熱可塑性接着剤材料は、一般に繊維の形態で存在する、即ち、ホットメルト接着剤は繊維に分解されることができる。いくつかの実施形態では、熱可塑性接着剤材料は、吸収性ポリマー粒子及び油捕捉剤成分の上に繊維網を形成する。典型的には、繊維は、約1μm〜約100μm、又は約25μm〜約75μmの平均厚さ、及び約5mm〜約50cmの平均長さを有することができる。特に、ホットメルト接着剤材料の層は、網目状構造を含むように用意され得る。特定の実施形態では、熱可塑性接着剤材料は、基材層当たり、0.5〜30g/m、1〜15g/m、又は1〜10g/m、又は更には1.5〜5g/mの量で適用されてもよい。
いくつかの実施形態では、吸収性構造体はまた、吸収性ポリマー粒子を基材層上に適用する前に基材上に配置される熱可塑性接着剤材料を含んでもよい。吸収性ポリマー粒子の適用前に基材上に配置される熱可塑性接着剤材料は、基材層上の吸収性ポリマー粒子の固定を強化することができる。本明細書に上述したものと同じ熱可塑性接着剤材料を含んでもよい。市販の接着剤の例は、H.B.Fuller Co.(St.Paul,MN)の製造番号HL−1620−Bである。熱可塑性接着剤材料は、任意の好適な手段によって基材層上に適用されることができる。
本発明で用いるのに好適なホットメルト接着剤の典型的なパラメータは、1の値を下回る又は0.5の値を下回る60℃での損失角tanδであり得る。60℃での損失角tanδは、高い周囲温度における接着剤の液体特性と関連がある。tanδが低くなればなるほど、接着剤は液体よりも固体のような特性を示し、即ち流れ又は移動する傾向がより低下し、本明細書に記載の接着剤超格子構造が劣化し又は更に経時的に崩懐する傾向は低くなる。したがって、この値は吸収性物品が暑い気候で使用される場合に特に重要である。
例えば方法上の理由及び/又は性能上の理由から、熱可塑性接着剤材料は、ASTM D3236−88により、27.20pmpのスピンドル、175℃で20分の予備加熱、及び10分間の攪拌を用いて測定可能な、175℃で、800〜4000mPa・s、又は1000mPa・s又は1200mPa・s又は1600mPa・s〜3200mPa・s又は3000mPa・s又は2800mPa・s又は2500mPa・sの粘度を有するのが有益であり得る。
熱可塑性接着剤材料は、ASTM E28−99(Herzog法、グリセリン使用)で測定可能な、60℃〜150℃、又は75℃〜135℃,又は90℃〜130℃、あるいは100℃〜115℃の温度の軟化点を有してよい。
本明細書における一実施形態では、熱可塑性接着剤成分は親水性であり、ASTM D 5725−99で測定した場合に90°未満、又は80°未満、又は75°未満、或いは70°未満の接触角を有していてもよい。
熱可塑性接着剤材料は、吸収性構造体の0.5重量%〜14重量%、又は1.0重量%〜10重量%、又は2重量%〜5重量%のレベルで存在してよい。
熱可塑性接着剤材料は、吸収性ポリマー粒子の熱可塑性接着剤材料に対する重量比が1:1〜50:1、又は2:1〜40:1、又は3:1〜25:1、あるいは3:1〜15:1となるように、吸収性構造体中に存在してもよい。
吸収性構造体及びその作製方法
上で開示されたように、本発明の吸収性構造体は油捕捉剤成分を含む。油捕捉剤成分は、油捕捉剤成分の少なくとも一部が、吸収性ポリマー粒子及び熱可塑性接着剤材料の両方と接触するように、吸収性構造体内に配置される。油捕捉剤成分は、吸収性ポリマー粒子と混合されてもよく、又は吸収性ポリマー粒子の表面上に散布されてもよく、得られた粒子は、その後基材層の上に配置される。あるいは、油捕捉剤成分は、吸収性ポリマー粒子を基材層の上に堆積させた後で吸収性ポリマー粒子の表面上に堆積されてもよい。油捕捉剤は粒子状であるのが好ましい。
吸収性ポリマー粒子、及び任意にセルロース(存在する場合)は、連続層、即ち吸収性ポリマー粒子及びセルロース(存在する場合)の途切れのない層を形成するように基材層の上に散布されてもよい。あるいは、吸収性ポリマー粒子、及び任意にセルロース(存在する場合)は、不連続層を形成するように基材層の上に散布されてもよい。これら実施形態では、吸収性ポリマー粒子及びセルロース(存在する場合)は、粒子(及び存在する場合にはセルロース)の集合体で基材上に堆積されて、吸収性ポリマー粒子(及び存在する場合にはセルロース)の不連続層又は断続層を形成してもよい。吸収性ポリマー粒子(及び存在する場合にはセルロース)の集合体は、限定されるものではないが、円形、楕円形、正方形、方形矩形、三角形などの様々な形状を有してもよい。粒子を粒子の集合体で堆積させるための好適な方法は、欧州特許第1621167 A2号、同第1913914 A2号、及び同第2238953 A2号に開示されている。これら実施形態では、油捕捉剤成分は、吸収性ポリマー粒子と混合されてもよく、又は吸収性ポリマー粒子が基材層の上に堆積される前に吸収性ポリマー粒子の表面上に散布されてもよく、あるいは油捕捉剤成分は、吸収性ポリマー粒子が基材層上に堆積された後で吸収性ポリマー粒子の表面上に堆積されてもよい。
図1に示されるような一実施形態では、吸収性構造体1は、基材層2と、基材層2の上に粒子の集合体として堆積された吸収性ポリマー粒子3と油捕捉剤粒子4との混合物と、吸収性ポリマー粒子3と油捕捉剤粒子4との混合物の上に堆積された熱可塑性接着剤材料5とを含む。熱可塑性接着剤材料5は、吸収性ポリマー粒子3と油捕捉剤粒子4との混合物を、基材層2の上に保持しかつ固定する。熱可塑性接着剤材料は、図には示されていないが、吸収性ポリマー粒子及び油捕捉剤粒子の集合体、及び基材層に浸透して、更なる固定及び貼着をもたらすことができる。熱可塑性接着剤材料は、例えば粒子の混合物と少なくとも部分的に接触し、かつ基材層と部分的に接触するように、吸収性ポリマー粒子と油捕捉剤粒子との混合物の上に連続層として適用されてもよい、即ち、熱可塑性接着剤材料は、熱可塑性接着剤材料が粒子と直接接触し、かつ基材層が粒子で覆われていない基材層の部分と直接接触するように、吸収性ポリマー粒子及び油捕捉剤粒子の不連続層の上に置かれる。典型的には、熱可塑性接着剤材料は、粒子の混合物と少なくとも部分的に接触し、かつ基材層と部分的に接触する繊維層として適用される。熱可塑性接着剤材料は、繊維の形態で存在する場合、吸収性ポリマー粒子と油捕捉剤粒子との混合物を基材層の上で固定する繊維網を形成する。吸収性構造体は、吸収性ポリマー粒子と油捕捉剤粒子との混合物の堆積に先立って基材層の上に堆積される追加の熱可塑性接着剤材料(図示せず)を含んでもよい。典型的には、吸収性ポリマー粒子と油捕捉剤粒子との混合物は、粒子の集合体6で、即ち、ランド領域7と、ランド領域7の間の接合領域8とを含む不連続層として、基材層の上に堆積される。本明細書で使用するとき、「ランド領域」は、続いて適用される熱可塑性接着剤材料が基材層と直接接触しない領域を指し、「接合領域」は、続いて適用される熱可塑性接着剤材料が基材層と直接接触する領域を指す。接合領域は吸収性ポリマー粒子をほとんど封じ込めない。吸収性ポリマー粒子と油捕捉剤粒子とを混合するのは、これら粒子がほぼ同じサイズである場合に好ましくあり得る。あるいは、油捕捉剤粒子のサイズが吸収性ポリマー粒子のサイズよりも小さい実施形態では、油捕捉剤粒子は、これら粒子が基材層の上に堆積される前に、吸収性ポリマー粒子の表面上に散布されてもよい。
図2に示されるような一実施形態では、吸収性構造体1は、基材層2と、基材層2上に粒子の集合体で堆積される吸収性ポリマー粒子3と、該吸収性ポリマー粒子3上に堆積される油捕捉剤粒子4と、油捕捉剤粒子4の上に堆積される熱可塑性接着剤材料5とを含む。熱可塑性接着剤材料5は、吸収性ポリマー粒子3及び油捕捉剤粒子4を基材層2の上に保持しかつ固定する。熱可塑性接着剤材料は、図には示されていないが、吸収性ポリマー粒子及び油捕捉剤粒子の集合体、及び基材層に浸透して、更なる固定及び貼着をもたらすことができる。油捕捉剤粒子は、任意の好適な手段によって吸収性ポリマー粒子の上に堆積されることができる。好ましくは、油捕捉剤粒子は、吸収性ポリマー粒子の上に排他的に堆積される。熱可塑性接着剤材料は、油捕捉剤粒子及び吸収性ポリマー粒子を基材層の上で固定するために、上で開示されたように適用され得る。吸収性ポリマー粒子は、上で開示されたように、粒子の集合体6で、即ち不連続層として、基材層の上に堆積される。吸収性構造体は、吸収性ポリマー粒子の堆積に先立って基材層の上に堆積される追加の熱可塑性接着剤材料(図示せず)を含んでもよい。この追加の熱可塑性接着剤材料は、上で開示されたように堆積されることができる。そうした実施形態では、油捕捉剤粒子は、吸収性ポリマー粒子の堆積に先立って、追加の熱可塑性接着剤材料の上に堆積されてもよい。好ましくは、油捕捉剤粒子は、吸収性ポリマー粒子の下に排他的に位置決めされるように堆積される。
本発明による吸収性構造体は、基材層を用意する工程と、吸収性ポリマー粒子を用意する工程と、熱可塑性接着剤材料を用意する工程と、油捕捉剤成分を粒子状で用意する工程とを含む方法に従って製造され得る。この方法の後続工程は、所望の最終吸収性構造体によって異なり得る。
一実施形態では、方法は、油捕捉剤粒子と吸収性ポリマー粒子とを混合し、油捕捉剤粒子と吸収性ポリマー粒子との混合物を基材層の上に堆積させ、熱可塑性接着剤材料を油捕捉剤粒子と吸収性ポリマー粒子との混合物の上に堆積させる後続工程を更に含み得る。好ましくは、油捕捉剤粒子及び吸収性ポリマー粒子は、油捕捉剤粒子及び吸収性ポリマー粒子がほぼ同じ粒径を有する場合に混合される。図1は、上記方法に従って作製された吸収性構造体を示す。
1つの代替の実施形態では、方法は、油捕捉剤粒子を吸収性ポリマー粒子の表面上に散布し、吸収性ポリマー粒子を基材層の上に堆積させ、熱可塑性接着剤材料を吸収性ポリマー粒子の上に堆積させる後続工程を更に含んでもよい。
代替の実施形態では、方法は、吸収性ポリマー粒子を基材層の上に堆積させ、油捕捉剤粒子を吸収性ポリマー粒子の上に堆積させ、熱可塑性接着剤材料を油捕捉剤粒子の上に堆積させる後続工程を更に含んでもよい。図2は、上記方法に従って作製された吸収性構造体を示す。
開示される方法のいずれにおいても、吸収性ポリマー粒子の堆積に先立って、追加の熱可塑性接着剤材料を基材層の上に堆積してもよい。追加の熱可塑性接着剤材料は、上述の熱可塑性接着剤材料と同じであってもよく、又は異なっていてもよい。好適には、油捕捉剤粒子は上記追加の熱可塑性接着剤材料と部分的に接触する、即ち、油捕捉剤粒子は追加の熱可塑性接着剤材料の上に堆積されてもよい。
代替の実施形態では、油捕捉剤成分は熱可塑性接着剤材料に添加されてもよく、油捕捉剤成分/熱可塑性接着剤材料の組み合わせが、その後吸収性ポリマー粒子の上に堆積されてもよい。
本明細書に開示される吸収性構造体は、吸収性物品の吸収性コアであってもよく、又は吸収性コアの一部であってもよい。
いくつかの実施形態では、吸収性構造体は、吸収性物品の吸収性コアを提供するために、熱可塑性接着剤材料の上にカバー層を更に含んでもよい。カバー層は、別個のシート又はウェブであってもよく、又は基材層と一体であってもよい。そのような場合には、吸収性ポリマー粒子を支持する基材層は折り畳まれて、吸収性ポリマー粒子を封入する最上層及び最下層を形成する。このカバー層は、基材層と同じ材料のものであっても、又は異なる材料のものであってもよい。これらの層は、その中に吸収性ポリマー粒子を封入するために、例えば接着剤結合及び/又は熱接合などによって辺縁周囲で一緒に結合されてもよい。
いくつかの実施形態では、吸収性物品の吸収性コアは、本明細書で開示される吸収性構造体を2つ以上含んでもよく、それら吸収性構造体は組み合わされる又は重ねて置かれる。
図3は、そのような実施形態の一つを示しており、図中、2つの吸収性構造体1及び1’は、組み合わされて吸収性コア9を形成している。吸収性コア9の第1の吸収性構造体1は、基材層2と、基材層の上に堆積された吸収性ポリマー粒子3と油捕捉剤粒子4との混合物と、吸収性ポリマー粒子3と油捕捉剤粒子4との混合物の上に適用された熱可塑性接着剤材料5の層とを含む。図示されていないが、第1の吸収性構造体1は、カバー層を更に含んでもよい。同様に、吸収性コア9の第2の吸収性構造体1’は、基材層2’と、基材層2’の上に堆積された吸収性ポリマー粒子3’と油捕捉剤粒子4’との混合物と、吸収性ポリマー粒子3’と油捕捉剤粒子4’との混合物の上の熱可塑性接着剤材料5’の層とを含む。図示されていないが、第2の吸収性構造体1’は、カバー層を更に含んでもよい。第1及び第2の吸収性構造体1及び1’は、一緒に組み合わされて吸収性コア9を形成する。吸収性構造体1及び1’は、基材層2の上の吸収性ポリマー粒子3の集合体6が、基材層2’の上の吸収性ポリマー粒子3’の集合体6’と整列するようにオフセットされてもよい。集合体が適切に寸法設定されて配置されると、得られる吸収性ポリマー粒子の組み合わせは、吸収性コアの吸収性ポリマー粒子領域にわたって、実質的に吸収性ポリマー粒子の連続層となる(即ち、第1及び第2の基材層は、それぞれが吸収性ポリマー粒子の集合体を収容している複数のポケットをそれらの間に形成しない)。
吸収性構造体を含む使い捨て吸収性物品
上述のように、本発明の吸収性構造体は、使い捨て吸収性物品の吸収性コアを構成してもよく、又はその一部であってもよい。吸収性コアは、その場合、使い捨て吸収性物品、例えば、おむつ(乳児又は成人用おむつ、トレーニングパンツなどのパンツ式おむつ)、おむつホルダー、失禁用パッド、生理用ナプキン、及びパンティライナーに好適に組み込まれることができる。一般に、吸収性コアは、吸収性物品のトップシートとバックシートとの間に配置される。
図4は、吸収性物品の一実施形態としておむつを示している。しかしながら、当業者も承知しているように、本明細書で以下に記載される構成要素及び材料のほとんどは、他の使い捨て吸収性物品にも適用可能である。
おむつ10は、長手方向軸11及び横断方向軸12を有する。おむつは更に、身体に面する内側表面、及び内側表面の反対側の衣類に面する外側表面を有する。おむつの一方の端部は前側腰部領域13(物品の前側3分の1であり、物品の長さの3分の1を有する)として形成される。反対側の端部は、おむつの後側腰部領域14(後側3分の1)として形成され、物品の長さの3分の1を有する。おむつの中間部分は股領域15(中央3分の1)として形成され、これは、長手方向で前側腰部領域と後側腰部領域との間に延在し、これも物品の長さの3分の1を有する。股領域は、おむつを着用した際に、一般に着用者の脚の間に位置するおむつの部分である。
おむつのシャーシ16は、典型的には、液体透過性であってもよいトップシート17を含む。トップシートは、少なくとも部分的に親水性であってもよい。いわゆる有孔トップシートも使用できる。1つ以上の(大きな)開口部を有するトップシートも使用できる。トップシートはまた、スキンケア組成物、例えばローションを含むことができる。
シャーシ16は、典型的にはバックシートも含む(図1には図示されていない)。バックシートは、蒸気透過性であってもよいが、液体不透過性である。バックシートは、吸収性構造体に吸収され収容されている流体が、パンツ、ズボン、パジャマ、下着、及びシャツ又はジャケットなどの吸収性物品と接触する材料を濡らすことを防ぐのに用いることができ、これにより、流体移動に対するバリアとして作用する。バックシートはまた、少なくとも水蒸気、又は水蒸気及び空気の両方を移動させることができる。
シャーシ16は、吸収性物品のトップシート17とバックシートとの間に配置される吸収性コア9を更に含む。吸収性コアの構成及び構造は変化してもよく、例えば、吸収性コアは、変化するキャリパーゾーン、親水性勾配、超吸収性勾配、又はより低い平均密度及びより低い平均坪量の捕捉領域を有してもよい。吸収性コアの全体的な吸収能力は、しかしながら、おむつの設計負荷及び意図される用途に適合しなければならない。更に、乳児から成人にまで及ぶ着用者に対応するように、吸収性コアの寸法及び吸収能力を変更してもよい。吸収性コア9は、本明細書に開示される1つ以上の吸収性構造体を含んでもよい。
更に、おむつは、当該技術分野において既知のように、典型的にはウェストバンドに接合される、前側及び後側のウェストバンド及び/又は締着装置を含んでいてもよい。好ましい締結装置は、締結タブが、おむつ後側領域に取り付けられ又は接合され、ランディング区域が、おむつの前側領域の一部分である、締結タブ18及びランディング区域19を含む。おむつは、レッグカフ20及び/又はバリアカフも有する。好適なカフは、例えば、米国特許第3,860,003号、第4,808,178号及び4,909号、第4,695,278号及び第4,795,454号に記載されている。
使い捨て吸収性物品を構築及び構成するための、おむつを組み立てる方法は、当該技術分野において既知の従来の技術を含む。例えば、バックシート及び/又はトップシートは、接着剤の均一な連続層、接着剤の模様付き層、又は接着剤の別個の線、螺旋、又は点の配列により、吸収性コアに結合させるか、又は互いに結合させることができる。満足のいくものであることが判明した接着剤は、H.B.Fuller Company(St.Paul,Minnesota)によって、HL−1258又はH−2031の名称で製造されている。
図5は、図4の切断線A−A’に沿った、図4の断面を示す。おむつは、着用者に面した側から順に、トップシート17、吸収性コア9の構成要素、その中の本発明の吸収性構造体1及び1’、及びバックシート21を含み得る。図5に示すようないくつかの実施形態では、おむつはまた、液体透過性のトップシート17と吸収性コア9の着用者に面した側との間(例えば、コア9のカバー層23とトップシート17との間)に配置される側捕捉システム22を含んでもよい。捕捉システム22は、吸収性コア9と直接接触していてもよい。捕捉システムは、単一層を含んでもよく、又は着用者の皮膚に面する上部捕捉層及び着用者の衣類に面する下部捕捉層などの多層を含んでもよい。捕捉システムは、尿の噴出のような急増する液体を受け取るように機能してもよい。換言すれば、捕捉システムは、吸収性コアが液体を吸収できるまで液体の一時的なリザーバとしての機能を果たし得る。捕捉層は、例えば、吸収性コアのカバー層と同様に、ポリエチレン(PE)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、又はポリプロピレン(PP)などの合成繊維をエアレイ処理又はウェットレイ処理することによって作製される繊維性不織布材料を含むことができる。流体捕捉層の代表的な材料としては、スパンボンド又はカード不織布材料、又は、例えばラテックス接合着又は熱溶融させた風成材料のような風成材料が含まれ得る。坪量は、典型的に約10g/m〜約60g/m、又は約25g/m〜約40g/mの範囲であってよい。おむつは弾性部材25も含んでいる。
図6は女性用衛生製品26(例えば、生理用ナプキン又はパンティライナー)を示す。女性用衛生製品は、トップシート17と、バックシート21と、トップシート17とバックシート21との間に配置された、本発明による1つ以上の吸収性構造体1を含む吸収性コア9とを含み得る。吸収性コアの寸法及び形状は、吸収能力要件に適合するように、及び、着用者/ユーザーに快適性を提供するように変更することができる。バックシートは任意の既知の又は他の有効なバックシート材料であることができ、バックシートは女性用衛生物品に吸収され、収容された排泄物が外部に漏れるのを防止する。女性用衛生製品はまた、着用者の下着への取り付けを可能にし得るウィング(図示せず)を備えていてもよい。本明細書の生理用ナプキン、及び/又はパンティライナーは、好ましくは、バックシート及び/又はウィングに含まれた締着手段を含んでもよい。少なくともバックシートにある、又はバックシートに取り付けられる接着取り付け手段であることが好ましい。
図7は、図6の切断線B−B’に沿った、図6の断面を示す。女性用衛生製品は、着用者に面した側から順に、トップシート17、吸収性コア9の構成要素、その中の本発明の吸収性構造体1、及びバックシート21を含み得る。図6に示されるようないくつかの実施形態では、吸収性コアはカバー層23を含む。
吸収指数
この試験により、熱可塑性接着剤成分が、油捕捉剤成分の存在下又は非存在下で、設定された時間(例えば、60秒)以内に吸収性ポリマー粒子の吸収作用に与える影響を決定する。吸収率(g/gでの量)は、試料の構成要素(即ち、吸収性ポリマー粒子、熱可塑性接着剤材料、及び好ましくは油捕捉剤成分)を混合した直後に上記設定時間にわたって測定され、また、40℃又は60℃にて1週間にわたって経年処理した後に同じ設定時間にわたって測定される。
試験は次の通りに行われる。
熱可塑性接着剤成分試料の調製
直径70mmのアルミニウムトレーの中に、熱可塑性接着剤材料を5グラム加える。熱可塑性接着剤材料が流れるのに十分なだけ柔らかくなるように、トレーを165℃の通気オーブンの中に1時間入れる。次に、このトレーをオーブンから取り出し、左右に緩やかに傾けて、流動可能な熱可塑性接着剤材料の均質コーティングをトレーの底面に確実に行き渡らせる。
次に、トレーを22℃±1℃まで冷却する。試験のための準備が整った5グラムの熱可塑性接着剤材料試料を得る。この手順を、試験に必要な試料のそれぞれに関して繰り返す。
「新鮮」試料、「経年処理済み」試料、及び「対照」試料の吸収指数の決定
冷却された熱可塑性接着剤材料の試料(上記の通りに調製)のうちの1つを有するトレーを天秤皿の上に置き、天秤の重さを量る。
バイアル瓶の中で、0.50gの吸収性ポリマー材料の試料を、油捕捉剤成分の試料(0.5〜20重量%)と混合し、試料全体に粒子が均一に分布するのを確実にする。
次に、バイアル瓶の内容物を、トレーの中の熱可塑性接着剤材料の試料の表面全体の上に均一に撒布し、均一な被覆を確実にする。次に、量り終えた天秤皿の上にトレーを戻し、吸収性ポリマー材料の試料と油捕捉剤成分の試料の合計重量(W乾燥AGM+OS)を記録する。
このようにして準備した試料トレーは、(「新鮮」試料に関する試験値を得るため)直ちに試験されるか、又は「経年処理」(例えば、ベントオーブン内で40℃及び/又は60℃にて1週間の保管)後に試験されるかのいずれかとなる。経年処理の後、実験を続ける前に試料を22℃±1℃まで冷却する。
「新鮮」試料タイプで3つの測定値を得、「経年処理済み」試料タイプ(40℃又は60℃で1週間)で3つの測定値を得るために、試料ごとに6つのトレーを準備しなければならない。
容易に理解されるように、「新鮮」及び「経年処理済み」対照試料を調製する際には、油捕捉剤成分は吸収性ポリマー材料と混合されない。
このトレー、及び底部にスクリーンを備えるカップを重量測定して、このトレーとカップとの合計重量(W合計)を得る。このカップはプレキシグラス製で、底部にスクリーンを有する。カップは次の寸法を有する:内径60mm、外径70mm、高さ60mm。スクリーンは100メッシュである。
次に、Ahlstromグレード989(10.16cm×10.16cm(4”×4”))濾紙の10枚重ねの上にカップを置く。20ppmのFD&C青色1号で染めた0.9%生理食塩水溶液を、ディスペンサーを使用して正確に20mL計量し、3秒以内でトレーの中に加える。次に、試料にこの生理食塩水溶液を正確に60秒間吸収させる。
正確に60秒後、生理食塩水溶液をトレーからカップに注ぎ込む(吸収性ポリマー材料が吸収しなかった余剰液体を除去するが、吸収性ポリマー材料がカップの底部のスクリーンを通過しないようにする)。トレーを、カップの頂部に軽く打ち当てて、残留液を完全に除去する。水を切った正確に30秒後、再度トレー及びカップを重量測定する(W合計+吸収生理食塩水)。
次に、吸収された生理食塩水:W吸収された生理食塩水の重量を計算することができる:
吸収された生理食塩水=W合計+吸収された生理食塩水−W合計
次に、生理食塩水の吸収率(g/g)を計算することができる:
SA(g/g)=W吸収された生理食塩水(g)/W乾燥AGM+OS(g)
これを2回繰り返し、3つの生理食塩水吸収率値を得、次いでこれを平均し、特定試料の平均生理食塩水吸収率(g/g)を得る(SA試料平均)。
新鮮試料ごとの平均生理食塩水吸収率値(g/g)を得るために(SA新鮮試料平均)、「新鮮」試料のそれぞれに対してこの試験を3回行う。
経年処理済み試料ごとの平均生理食塩水吸収率値(g/g)を得るために(SA経年処理済み試料平均)、「経年処理済み」試料のそれぞれに対してこの試験を3回行う。
試験は、「新鮮」な対照(油捕捉剤成分を有さない吸収性ポリマー材料)及び「経年処理済み」の対照(油捕捉剤成分を有さない吸収性ポリマー材料)についても3回行われ、「新鮮」な対照(SA新鮮AGM平均)及び「経年処理済み」の対照(SA経年処理済みAGM平均)についての平均生理食塩水吸収率値(g/g)をそれぞれ得る。
次に、「新鮮」試料によって吸収された生理食塩水の平均量SA新鮮試料平均、を、「新鮮」対照試料によって吸収された生理食塩水の平均量SA新鮮AGM平均、及び特定試料の「経年処理済み」試料によって吸収された生理食塩水の平均量SA経年処理済み試料平均と比較することができる。
同様に、40℃又は60℃で1週間にわたって経年処理された「経年処理済み」試料によって吸収された生理食塩水の平均量SA経年処理済み試料平均、を「経年処理済み」対照試料によって吸収された生理食塩水の平均量SA経年処理済みAGM平均(該経年処理済みの試料は、上述の方法で40℃又は60℃で1週間にわたって経年処理されている)と比較することができる。
次に、特定の油捕捉剤成分を含有する試料の吸収指数を次式によって決定することができる。
AI油捕捉剤=SA経年処理済み試料平均/SA新鮮試料平均
同様に、対照(油捕捉剤成分を有さない吸収性ポリマー材料)試料の吸収指数を次式によって決定することができる。
AI対照=SA経年処理済みAGM平均/SA新鮮AGM平均
異なる吸収性ポリマー材料、熱可塑性接着剤材料、及び油捕捉剤成分を用いて行った試験結果は、以下の表に要約されている。
Figure 0005784829
CP12は、BASF社より供給される2.5%のNoveon Permax 200でコーティングされたAGMであり、以下に記載の手順に従って調製される。
HL 1358及びNW 1151はHB Fuller社より供給される熱可塑性接着剤材料である。
ドデカンニ酸及びヘキサデカンジオン酸はTCI社より供給される。
1,2−ドデカンジオール(純度90%)はAldrichs社より供給される。
FAMはP&G社より供給される(FAM−V−028サイズ〜2mm)。
FAMはP&G社より供給される(FAM−V−028−粉末〜200〜1000μm)。
ジビニルベンゼン架橋スチレンポリマーは、P&G社より供給され、米国特許出願第12/972593号に従って調製される。
Aerosil 200はEvonik社より供給される。
カオリンはMPSI社より供給される。
10 L597はNSCLより供給されるAGMである。
2.5%のNoveon Permax 200でコーティングされたAGMの調製
吸水性ポリマー粒子ASAP 510 Z(例えば、BASF A製、粒径範囲150〜850μmで販売)を、Permax 200(Noveon,Brecksville)で、2.5%のPermaxの付着レベルで、脱凝集剤と共に、次の通りコーティングした。
Wursterコーティング機(Coating Placeで入手可能)を、コーティング工程のために使用した。Wurster管は、直径50mm、長さ150mmで、間隙幅(ベースプレートからの距離)は15mmであり、Wurster装置は、下側の直径150mmが上側の直径300mmへと拡張している円錐形であり、使用したキャリアガスは、24℃の温度を有する窒素であり、ガススピードは、Wurster管内で3.1m/s、周囲の環状空間内で0.5m/sであった。
吸収性ポリマー粒子の水性分散体(ASAP 510Z)を作製して、開口直径1.2mmの窒素駆動2材料ノズル(Fa.Schlick社(Germany)より入手、ボトムスプレーモードで操作、開口直径1.2mm、窒素温度25℃)を使用して霧化した。Permax 200分散体を、11重量%の水性分散体としてスプレーした。入口温度及びコーティング床の温度は、170℃とした。
Permax分散体のスプレー工程の終了後、(未コーティングの吸収性ポリマー粒子の)0.5重量%のリン酸三カルシウム分散体を、脱凝集助剤としてコーティング機内に加え、それを確実に粒子に均一に存在させるべく、コーティングされた粒子と共に5分間流動させた。次に、コーティングされた粒子を、175℃で5分間、コーティング機内で焼きなました。次に、このようにしてコーティングされた吸収性ポリマー粒子をふるいにかけ、本明細書の試験工程で使用する150〜500μm画分のみを得た。
本明細書に開示した寸法及び値は、記載された正確な数値に厳密に限定されるものと理解されるべきではない。むしろ、特に断らないかぎり、そのような寸法のそれぞれは、記載された値及びその値の周辺の機能的に同等の範囲の両方を意味するものとする。例えば、「40ミリメートル」として開示される寸法は、「約40ミリメートル」を意味するものである。
相互参照されるか又は関連する全ての特許又は特許出願を含む、本願に引用される全ての文書を、特に除外すること又は限定することを明言しないかぎりにおいて、その全容にわたって本願に援用するものである。いずれの文献の引用も、こうした文献が本願で開示又は特許請求される全ての発明に対する先行技術であることを容認するものではなく、また、こうした文献が、単独で、あるいは他の全ての参照文献とのあらゆる組み合わせにおいて、こうした発明のいずれかを参照、教示、示唆又は開示していることを容認するものでもない。更に、本文書において、用語の任意の意味又は定義の範囲が、参考として組み込まれた文書中の同様の用語の任意の意味又は定義と矛盾する場合には、本文書中で用語に割り当てられる意味又は定義に準拠するものとする。
本発明の特定の実施形態が例示され記載されてきたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び修正を実施できることが、当業者には自明であろう。したがって、本発明の範囲内にあるそのような全ての変更及び修正を添付の特許請求の範囲で扱うものとする。

Claims (12)

  1. 使い捨て吸収性物品で使用するための吸収性構造体であって、
    (a)基材層、
    (b)前記基材層によって支持される吸収性ポリマー粒子、
    (c)1種以上の油性物質を含み、かつ前記基材層の上の前記吸収性ポリマー粒子を固定する熱可塑性接着剤材料、
    (d)前記吸収性ポリマー粒子及び前記熱可塑性接着剤材料と接触する油捕捉剤成分、 を含み、
    前記油補足成分が、1−オクタデカノール、1,2−ドデカンジオール、1,2−ヘキサデカンジオール、1−テトラデカノール、1,2−テトラデカンジオール、1,14−テトラデカンジオール、1−オクタデカノール、1,2−オクタデカンジオール、1,12−オクタデカンジオール、ドデカン酸、オクタデカン酸、ヘキサデカンジオン酸、テトラデカン酸、テトラデカンジオン酸、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも一種を含む、吸収性構造体。
  2. 前記吸収性構造体が5重量%未満のセルロースを含む、請求項1に記載の吸収性構造体。
  3. 前記油捕捉剤成分が、吸収指数法に従って測定したとき、(AI油捕捉剤/AI対照)>1の比率を示す、請求項1又は2に記載の吸収性構造体。
  4. 前記吸収性ポリマー粒子の前記油捕捉剤成分に対する重量比が2:1〜1000:1である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の吸収性構造体。
  5. 前記吸収性構造体が、前記吸収性ポリマー粒子、前記油捕捉剤成分、及び前記熱可塑性接着剤材料を覆うカバー層を更に含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の吸収性構造体。
  6. 前記基材層が、不織布材料、フォーム、及びフィルムからなる群から選択される、請求項1〜5のいずれか一項に記載の吸収性構造体。
  7. 前記油捕捉剤成分が粒子状であり、かつ0.005μm〜5mmの平均粒径を有する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の吸収性構造体。
  8. 前記使い捨て吸収性物品が、おむつ、失禁用パッド、生理用ナプキン、及びパンティライナーからなる群から選択される、請求項1〜7のいずれか一項に記載の吸収性構造体。
  9. 請求項1〜7のいずれか一項に記載の吸収性構造体を製造する方法であって、
    (a)基材層を用意する工程、
    (b)吸収性ポリマー粒子を用意する工程、
    (c)1種以上の油性物質を含む熱可塑性接着剤材料を用意する工程、
    (d)粒子状の油捕捉剤成分を用意する工程であって、前記油補足成分が、1−オクタデカノール、1,2−ドデカンジオール、1,2−ヘキサデカンジオール、1−テトラデカノール、1,2−テトラデカンジオール、1,14−テトラデカンジオール、1−オクタデカノール、1,2−オクタデカンジオール、1,12−オクタデカンジオール、ドデカン酸、オクタデカン酸、ヘキサデカンジオン酸、テトラデカン酸、テトラデカンジオン酸、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも一種を含む、工程、 及び
    (e)前記油捕捉剤粒子及び前記吸収性ポリマー粒子を混合し、油捕捉剤粒子と吸収性ポリマー粒子との前記混合物を前記基材層の上に堆積させ、前記熱可塑性接着剤材料を油捕捉剤粒子と吸収性ポリマー粒子との前記混合物の上に堆積させる工程、又は
    (f)前記油捕捉剤粒子を前記吸収性ポリマー粒子の上に散布し、前記吸収性ポリマー粒子を前記基材層の上に堆積させ、前記熱可塑性接着剤材料を前記吸収性ポリマー粒子の上に堆積させる工程、又は
    (g)前記吸収性ポリマー粒子を前記基材層の上に堆積させ、前記油捕捉剤粒子を前記吸収性ポリマー粒子上に堆積させ、前記熱可塑性接着剤材料を前記油捕捉剤粒子の上に堆積させる工程、
    を含む方法。
  10. 工程(e)又は(f)又は(g)の前に、追加の熱可塑性接着剤材料を前記基材層の上に堆積させる工程を更に含む、請求項9に記載の方法。
  11. カバー層を用意する工程、並びに該カバー層を前記吸収性ポリマー粒子、前記油捕捉剤成分、及び前記熱可塑性接着剤材料の上に配置する工程を更に含む、請求項9又は10に記載の方法。
  12. 工程(a)〜(d)及び工程(e)〜(g)の1つを少なくとも1回繰り返して更なる吸収性構造体を得る工程と、前記吸収性構造体を組み合わせて数個の吸収性構造体を含む吸収性コアを得る工程と、を含む、請求項9〜11のいずれか一項に記載の方法。
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