JP6869997B2 - 活性化可能な材料を有する吸収性物品 - Google Patents
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Description
本発明の材料ウェブ100が別個の溶融添加剤ブルーム領域を有して提供され得る多くの方法がある。同様に、本発明の材料ウェブ100が全体に溶融添加剤ブルーム領域を有して提供され得る数多くの方法がある。いくつかの特定例(別個の溶融添加剤ブルーム領域作成について)は、図3A〜16、21、22A〜22D、及び30A〜30Cに提供される。しかし、材料ウェブ100の別個の溶融添加剤ブルーム領域及び全体にわたる溶融添加剤ブルーミングの両方を形成するための一般的なプロセスの説明が図2に提供される。
先に述べたように、いくつかの形態では、前駆体材料102内に不連続部を形成している間、ウェブに熱エネルギーが加えられ得る。このような形態では、前駆体材料102の局所的領域が加熱され、局所化熱適用部に対応する別個の溶融ブルーム領域を促進してよい。例示的なプロセスを以下に記載する。
図3Aを参照すると、1つの特定の例では、第1の単位操作140は、前駆体ウェブ102に孔を形成するプロセスを含んでもよい。本発明のいくつかの形態では、第1の単位操作140は、薄化ローラー構成108と、漸増的延伸システム132と、を含んでよい。示されるように、前駆体材料102は供給ロール104から解かれ、供給ロール104が、供給ロール104に付随の矢印で示されている方向に回転すると、供給ロール104に付随の矢印で示されている方向に進むことができる。前駆体材料102は、ローラー110及び112によって形成される薄化ローラー(又は強結合)構成108のニップ106を通過することによって、複数の別個の位置で前駆体材料102を薄化することができる。ニップ106通過後の薄化前駆体材料102は、強結合部のパターン又は高密度化薄化領域を有する。これら強結合部の少なくとも一部又は全部を用いて、材料ウェブ100内に孔が形成される。したがって、強結合部は材料ウェブ100に形成される孔のパターンと概ね相関し得る。
図4Aを参照すると、別の特定の例では、第1の単位操作140(図2に示す)は、材料ウェブ100にエンボス部を形成するプロセスを含んでもよい。図4Aを参照すると、前駆体材料102を、材料ウェブ100にエンボス部420を提供するための装置400にかけてよい。
図5Aを参照すると、別の特定の例では、第1の単位操作140(図2に示す)は、材料ウェブ100にタフトを形成する装置500を含んでもよい。装置500は、各々が軸Aを中心として回転する一対の噛合ロール502及び504を具備し、これら軸Aは平行かつ同一平面内にある。ロール502は、ロール502の円周全体にとぎれずに延出する複数個の隆起部506と、対応する溝部508とを具備する。
本発明と関連して利用され得る第1の単位操作140(図2に示す)の別の例が、図6A〜6Dに示される。示されるように、前駆体ウェブ102は、装置600に供されてもよい。装置600は、その間にニップ606を形成する非変形型の噛み合い式逆回転ロールの形態であり得る、成形部材602及び604を含んでよい。前駆体ウェブ102は、ロール6102と604との間のニップ606の中に供給され得る。ロール602と604との間の空隙は、本明細書においてニップとして記述されるが、下記に詳しく述べるように、いくつかの場合では、前駆体ウェブ102の圧縮を可能な限り避けることが望ましい場合がある。
本発明と関連して利用され得る第1の単位操作140(図2に示す)の別の例が、図7A〜7Eに示される。図7Aに示されるように、本発明の材料ウェブ100は、装置700によっていくつかの形態で作成することができる。前駆体ウェブ102は、その厚さ方向に通気性を有する走行ベルト710に設けられている。示されるように、走行ベルト710はMDに移動する。本発明のいくつかの形態では、前駆体ウェブ102は、ノズル720のマニホールドから複数のエアジェット721を受ける場合がある。複数のエアジェット721は、吸引ボックス712によって走行ベルト710を通って吸引された複数の空気流を前駆体ウェブ102に吹きかける。複数のエアジェット721によって提供される複数の空気流は、前駆体ウェブ102をCD方向に持ち上げ、隣接するエアジェット721間に隆起部を有する前駆体ウェブ102が形成され得る。波形部の作成に関する更なる説明は、米国特許第6,458,447号、同第7,270,861号、同第8,502,013号、同第7,954,213号、同第7,625,363号、同第8,450,557号、同第7,741,235号、米国特許出願公開第2003/018741号、同第2009/0240222号、同第2012/0045620号、同第20120141742号、同第20120196091号、同第20120321839号、同第2013/0022784号、同第2013/0017370号、同第2013/013732号、同第2013/0165883号、同第2013/0158497号、同第2013/0280481号、同第2013/0184665号、同第2013/0178815号、同第2013/0236700号、国際公開第2008/156075号、同第2010/055699号、同第2011/125893号、同第2012/137553号、同第2013/018846号、同第2013/047890号、及び同第2013/157365号に見いだすことができる。
第1の単位操作140(図2に示す)として利用され得る更に別の例示的なプロセスは、吸収性物品に溶融結合をもたらし得るプロセスである。エンボス部(図4A及び4Bで説明)と溶融結合との間の違いは、一般に、エンボス加工は層の融着を起こさないことである。
第1の単位操作140(図2に示す)として利用され得る更に別の例示的なプロセスは、タフト(トンネル、入れ子式、外側を含む)の遠位端、タフトに隣接するランド領域、隆起部、及び溝部に溶融結合を提供できるプロセスである。これらの不連続部の局所的な溶融結合は、溶融結合が発生する溶融添加剤ブルーム領域を提供することができる。
第1の単位操作140(図2に示す)の更に別の例は、赤外線加熱及び/又は超音波加熱を含む。このような形態によって、溶融添加剤ブルーム領域が望まれていない材料ウェブ100の部分が、何らかの、例えば反射箔又は保護マスクなどの遮蔽が必要となろう。しかし、赤外線加熱が単一又は複数のレーザーによって適用される本発明の形態が想定される。このような形態は、赤外レーザーによってもたらされる熱エネルギーを材料ウェブ100に高精度に適用することができるため、遮蔽を不要とすることができる。このようにして、任意の好適なパターンの溶融添加剤ブルーム領域を提供できる。
溶融添加剤ブルーム領域を作成できる上記プロセスとは異なり、先に記載したように、いくつかの形態では、材料ウェブ全体にわたって溶融添加剤ブルーム領域を提供することが有益な場合がある。このような形態では、任意の好適な熱エネルギー印加法を利用してよい。
図1を再度参照すると、上述のように、本発明の前駆体ウェブ102、したがって材料ウェブ100は、溶融添加剤を含む。本明細書に記載されるように、前駆体ウェブ102及び/又は材料ウェブ100に適切に熱を加えることにより、材料ウェブ100に1つ又は2つ以上の溶融添加剤ブルーム領域を提供することができる。本明細書に記載される溶融添加剤ブルーム領域は、フィルム、フレーク、フィブリル又はそれらの組み合わせの形態であってよい。例えば、材料ウェブ100が不織布材料からなる場合、溶融添加剤ブルーム領域は、不織布のフィラメントの表面にブルームを生じて、フィラメントの外部表面の一部を被覆するフィルムを生成することができ、及び/又はフィブリル、フレーク、粒子、及び/又はその他の表面特徴を生成することができる。フィブリル、フレーク及びフィルムのいくつかの例を、図28A〜29Bに提供する。
スパンボンド(S)単層不織布を、100−x重量%のチーグラー・ナッタポリプロピレン及びX重量%の疎水性溶融添加剤(PPM17000 High Load Hydrophobic)から製造し、熱接着した。単一のS層はそれぞれ20g/m2の重量を有していた。実施例1〜4における疎水性添加剤の含有量を表1にまとめる。
3種類のS単層不織布を、100%のチーグラー・ナッタポリプロピレンから製造し、熱接着した。単一のS層はそれぞれ20g/m2の重量を有していた。不織布のウェブ製造プロセス後、インラインのOmega Dryingオーブンを用いて、実施例5、6及び7に対してそれぞれ90℃、120℃、及び135℃で熱処理した。
S単層不織布を、100%のチーグラー・ナッタポリプロピレンから製造し、熱接着した。単一のS層は20g/m2の重量を有していた。ウェブ製造プロセス後、不織布ウェブの中央部で出力65%、縁部で60%に設定したインラインのIRヒーターを用いて、不織布を熱処理した。
S単層不織布を、100%のチーグラー・ナッタポリプロピレンから製造し、熱接着した。単一のS層は20g/m2の重量を有していた。ウェブ製造プロセス後、インラインのOmega Dryingオーブンを120℃で用いて、不織布を熱処理した。実施例6とは異なり、材料の製造においてスループットが低下しており、その結果、ライン速度が低下し、熱処理時間が増加した。その結果、実施例9の熱処理は、実施例6より15%長かった。
4種類のS単層不織布を、90重量%のチーグラー・ナッタポリプロピレン及び10重量%の疎水性溶融添加剤(PPM17000 High Load Hydrophobic)から製造し、熱接着した。単一のS層はそれぞれ20g/m2の重量を有していた。不織布のウェブ製造プロセス後、インラインのOmega Dryingオーブンを用いて、実施例10、11、12及び13に対してそれぞれ90℃、105℃、120℃、及び135℃に設定して熱処理した。
4種類のS単層不織布を、90重量%のチーグラー・ナッタポリプロピレン及び10重量%の疎水性溶融添加剤(PPM17000 High Load Hydrophobic)から製造し、熱接着した。単一のS層はそれぞれ20g/m2の重量を有していた。不織布のウェブ製造プロセス後、実施例14、15、16及び17に対して、それぞれ不織布ウェブの中央部で出力50%、縁部で45%、不織布ウェブの中央部で出力60%、縁部で55%、不織布ウェブの中央部で出力65%、縁部で50%、不織布ウェブの中央部で出力70%、縁部で65%に設定したインラインのIRヒーターを用いて、熱処理した。
S単層不織布を、90重量%のチーグラー・ナッタポリプロピレン及び10重量%の疎水性溶融添加剤(PPM17000 High Load Hydrophobic)から製造し、熱接着した。単一のS層は20g/m2の重量を有していた。不織布ウェブの製造プロセス後、不織布ウェブの中央部で出力65%、縁部で60%に設定したインラインのIRヒーターを用い、続いて120℃のOmega Dryingオーブン中で加熱することによって、熱処理した。
S単層不織布を、90重量%のチーグラー・ナッタポリプロピレン及び10重量%の疎水性溶融添加剤(PPM17000 High Load Hydrophobic)から製造し、熱接着した。単一のS層は20g/m2の重量を有していた。実施例4と比較すると、不織布をカレンダー熱接着する温度は+10℃上昇した。
S単層不織布を、90重量%のチーグラー・ナッタポリプロピレン及び10重量%の疎水性溶融添加剤(PPM17000 High Load Hydrophobic)から製造し、熱接着した。単一のS層は20g/m2の重量を有していた。ウェブ製造プロセス後、インラインのOmega Dryingオーブンを120℃で用いて、不織布を熱処理した。実施例13とは異なり、材料の製造においてスループットが低下しており、その結果、ライン速度が低下し、インライン熱処理時間が増加した。その結果、実施例20の熱処理は、実施例12より15%長く、実施例6の熱処理に相当した。
スパンボンド単層布を、70重量%のコアと30重量%のシースとからなるバイコンポーネントコア/シース構成で製造した。コアは、100%のチーグラー・ナッタポリプロピレンからなる。シースは、67重量%のチーグラー・ナッタポリプロピレンと33重量%の疎水性溶融添加剤(PPM17000 High Load Hydrophobic)からなる。不織布を熱接着した。単一のS層は20g/m2の重量を有していた。
スパンボンド単層布を、70重量%のコアと30重量%とからなるバイコンポーネントコア/シース構成で製造した。コアは、100重量%のチーグラー・ナッタポリプロピレンからなる。シースは、100−X重量%のチーグラー・ナッタポリプロピレンとX重量%の疎水性溶融添加剤(PPM17000 High Load Hydrophobic)からなる。不織布を熱接着した。単一のS層はそれぞれ20g/m2の重量を有していた。不織布の製造プロセス後、不織布ウェブの中央部で出力65%、縁部で50%に設定したインラインのIRヒーターによって、熱処理した。
スパンボンド単層布を、70重量%のコアと30重量%とからなるバイコンポーネントコア/シース構成で製造した。コアは、100重量%のチーグラー・ナッタポリプロピレンからなる。シースは、67重量%のプロピレン系エラストマー(約15重量%のエチレンからなる)と33重量%の疎水性溶融添加剤(PPM17000 High Load Hydrophobic)からなる。不織布を熱接着した。単一のS層は20g/m2の重量を有していた。
スパンボンド単層布を、80重量%のチーグラー・ナッタポリプロピレン、10重量%の疎水性溶融添加剤(PPM17000 High Load Hydrophobic)、及び10重量%の炭酸カルシウムマスターバッチ(Fiberlink 201S)から製造した。布を熱接着した。単一のS層は20g/m2の重量を有していた。不織布ウェブの製造プロセス後、不織布ウェブの中央部で出力65%、縁部で60%に設定したインラインのIRヒーターによって、続いて120℃のOmega Dryingオーブン中でインライン加熱することによって、熱処理した。
スパンボンド単層布を、90重量%のチーグラー・ナッタポリプロピレン、及び10重量%の炭酸カルシウムマスターバッチ(Fiberlink 201S)から製造し、熱接着した。単一のS層は20g/m2の重量を有していた。不織布のウェブ製造プロセス後、120℃のインラインのOmega Dryingオーブン中で、熱処理した。
チーグラー・ナッタポリプロピレンから2種類のSMMS多層不織布を製造した。表13に記載されるように、様々な層に疎水性添加剤(PPM17000 High Load Hydrophobic)を添加した。実施例29のウェブ製造プロセス後、インラインのOmega Dryingオーブンを用いて、布を熱処理した。
両層が、総繊維の30重量%からなるポリエチレンシースと、総繊維の70重量%からなるポリプロピレンコアとを有する、コア/シース構成のバイコンポーネント繊維である、スパンボンド繊維を用いて、3種類のSS材料を製造した。実施例30〜32では、両S層のバイコンポーネントのPEシースに、疎水性添加剤(PM16310)を17%添加した。実施例31〜32のウェブ製造プロセス後、インラインのOmega Dryingオーブンを用いて、実施例31及び32に対してそれぞれ100℃及び120℃で、不織布を熱処理した。
同様に、本発明の材料ウェブは、熱可塑性ポリマー材料を出発とする。上述のように、本発明の材料ウェブは、任意の好適な材料、例えば不織布ウェブ、フィルムウェブ又はそれらから作成された積層体を含んでよい。本発明の材料ウェブが積層体を含む場合、積層体は、複数の不織布層、複数のフィルム層、又は少なくとも1つの不織布層及び少なくとも1つのフィルム層を含んでよい。本発明の材料ウェブが複数の不織布堆積層を含む不織布ウェブを含む、追加の形態が想定される。材料ウェブの形態にかかわらず、任意の好適な材料を利用することができる。
本発明の材料ウェブは、使い捨て吸収性物品の任意の好適な部分を含んでよい。いくつかの好適な例としては、トップシート、バックシート、バリアカフ、トップシートと吸収性コアとの間の中間層、及び/又はバックシートと吸収性コアとの間の中間層が挙げられる。
上記のように、本発明の材料ウェブは、複数の吸収性物品において利用され得る。それぞれがトップシート、バックシート、及びそれらの間に配置された吸収性コアを含む、吸収性物品のアレイが、本発明の材料ウェブを含む、本発明の形態が想定される。このアレイは、第1の材料ウェブを含む第1の複数の吸収性物品を含む。第1の材料ウェブは、第1の複数の溶融添加剤ブルーム領域を含む。第1の材料ウェブは、第1の複数の吸収性物品のそれぞれの少なくとも一部、例えば、トップシート、バックシート、吸収性コアを形成してよい。
本開示の追加の形態を以下に想定する。
例A:トップシートと、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置された吸収性コアと、を含む、使い捨て吸収性物品であって、この使い捨て吸収性物品が、第1の表面と、対向する第2の表面と、を含む、フィルムと、熱可塑性ポリマー材料と、この熱可塑性ポリマー材料と均一に混合される溶融添加剤と、を含む、成分組成と、フィルムの第1の表面及び/又は第2の表面上に配置される溶融添加剤ブルーム領域と、を更に含み、このフィルムが、トップシート又はバックシートの一部を形成する、吸収性物品。
材料組成物を含む材料ウェブを提供する工程であって、材料組成物が、熱可塑性ポリマー材料と、この熱可塑性ポリマー材料と均一に混合される溶融添加剤と、を含み、材料ウェブが、第1の表面と、対向する第2の表面と、を更に含む、工程と、
材料ウェブに熱エネルギーを供給する工程と、を含む、プロセス。
熱可塑性ポリマー材料と、この熱可塑性ポリマー材料と均一に混合される溶融添加剤と、を含む、材料ウェブを提供する工程であって、材料ウェブが、第1の表面と、対向する第2の表面と、を更に含む、工程と、
材料ウェブに熱エネルギーを印加して、材料ウェブ上に溶融添加剤ブルーム領域を形成する工程と、
材料ウェブを、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の間の中間層、又は、任意に吸収性物品の長手方向縁部に沿って延在するレッグカフとして利用する工程と、
トップシートとバックシートとの間に吸収性コアを供給する工程と、
トップシートをバックシートに取り付ける工程と、を含む、プロセス。
本発明のいくつかの形態では、本発明の材料ウェブを包装として利用することができる。例えば、使い捨て吸収性物品の包装として。このような形態では、材料ウェブは、本明細書に記載される別個の溶融添加剤ブルーム領域を備えることができる。溶融添加剤ブルーム領域は、複数の局所的領域における摩擦係数を変更してもよい。いくつかの形態では、溶融添加剤ブルーム領域は、摩擦係数を増加させ、包装の良好なグリップ部を提供できる。いくつかの形態では、溶融添加剤ブルーム領域は、固着防止領域を形成し、流体分配を制御できる。このような形態では、「重要領域」、例えば流体分配孔の開口部に近い場所に清浄性効果を与える、その液体忌避効果によって疎水性組成物を利用できる。
ガラス転移温度及び融解温度
Tg及び融点は、ベースのマトリックスポリマー及び未希釈の溶融添加剤の両方についてASTM D3418−15に従って測定される。溶融添加剤が直接使用できない場合、「溶媒洗浄手順」に記載される抽出法を用いて、熱処理された基材から回収することができる。
液体の表面張力は、空気−液体界面で白金ウィルヘルミープレートに及ぼされる力を測定することによって決定される。Kruss張力計K11又は同等物を使用する。(Kruss USA(www.kruss.de)から入手可能)。試験は、23±2℃、及び50±5%の相対湿度の実験室環境において実施される。試験液体を製造業者所定の容器内に設置し、表面張力を器具及びそのソフトウェアで記録する。
坪量試験
9.00cm2の大きさのウェブの断片(1.0幅×9.0cm長さ)が製品から切り取られ、これは乾燥し、接着剤又は埃などの他の物質を含まない。サンプルを、23℃(±2℃)、約50%(±5%)の相対湿度で、2時間、平衡状態に達するまで調整する。切り取ったウェブ断片の重量を、0.0001gの精度を有するスケール上で測定する。結果として生じる質量を見本面積で割って、g/m2(gsm)単位の結果を得る。20個の同一の製品からの特定のサンプルにおいて少なくとも20個の見本で繰り返し、製品及び構成要素が十分に大きい場合、2つ以上の見本がそれぞれの製品から入手可能である。サンプルの例は、おむつの袋の中の左側おむつカフであり、「左側のカフ不織布」の合計20のサンプルのために、各おむつの左側から2つの9.00cm2の大きなカフウェブの試料を切り取るために、10個の同一のおむつが使用される。局部坪量変動試験が行われる場合、平均坪量を計算及び記録するために、これらの同じサンプル及びデータが使用される。
低表面張力流体滲み出し時間の試験を用いて、規定の速度で排出される所定量の低表面張力流体が、基準吸収性パッド上に設置されたウェブ試料(及び他の同等のバリア材料)を完全に透過するのにかかる時間を決定する。既定値として、これは、試験流体の表面張力の理由から、32mN/m低表面張力流体滲み出し試験とも呼ばれており、それぞれの試験を、単に相互の上に置かれた不織布サンプルの2つの層上で行う。
この試験は、例えば、粘性の低いBMなど低表面張力流体に対するバリアを提供するように意図されるウェブの、低表面張力流体滲み出し性能(秒単位)を特徴付けるように設計される。
Lister滲み出し試験装置:この試験機は、EDANA ERT 153.0−02の第6章に記載されるようなものであり、以下の例外を有する:滲み出しプレートは、10.0mm長さ及び1.2mmスロット幅を有する細いスロットを備え、60°の角度の付いた3つのスロットからなる星型オリフィスを有する。この装置は、Lenzing Instruments(Austria)及びW.Fritz Metzger Corp(USA)から入手可能である。100秒後にタイムアウトしないように、単位を設定する必要がある。
ウェブ試料なしで、5プライの濾過紙において3.3+0.5秒である。ろ紙は、Empirical Manufacturing Company,Inc.(EMC)(7616 Reinhold Drive Cincinnati,OH 45237)から購入してもよい。
−表面張力が32mN/m+/−1mN/mであることを確認する。さもなければ、試験流体を再作製する。
−0.9%のNaCl水性電極すすぎ液を調製する。
−以下のように5プライを32mN/mの試験流体で試験することによって、基準吸収性パッドの滲み出し目標(3.3+/−0.5秒)が満たされていることを確認する。
−滲み出し試験装置のベースプレート上に5プライの基準吸収性パッドをきれいに積み重ねる。
−滲み出しプレートを5プライの上に設置し、プレートの中心が紙の中心上にあることを確認する。分配漏斗の下でこの組立体を中央に置く。
−滲み出し試験装置の上部の組立体が予め設定された停止点まで下げられていることを確認する。
−電極がタイマーに接続されていることを確認する。
−滲み出し試験装置を「オン」にし、タイマーをゼロにする。
−5mLの固定容積ピペット及び先端部を用いて、5mLの32mN/mの試験流体を漏斗に分配する。
−(例えば、ユニットのボタンを押すことによって)漏斗のマグネチックバルブを開放して、5mLの試験流体を排出する。流体の最初の流れは、電気回路を完成させ、タイマーを起動する。流体が基準吸収性パッド内に透過し、滲み出しプレートの電極の水準を下回ると、タイマーが停止する。
−電子タイマーに示される時間を記録する。
−試験組立体を取り外し、使用した基準吸収性パッドを廃棄する。電極を0.9%のNaCl水溶液ですすいで、それらを次の試験のために「準備」する。電極の上の凹所及び滲み出しプレートの裏を乾燥させ、かつ分配器の出口オリフィス及び濾過紙が置かれる下部プレート又はテーブル表面を拭き取る。
−基準吸収性パッドの滲み出し目標が満たされていることを確認するために、この試験手順を最低3回繰り返す。この目標が満たされない場合、この基準吸収性パッドは不適格であり得、使用されるべきではない。
−基準吸収性パッド性能が検証された後に、不織布ウェブ試料を試験し得る。
−必要数の不織布ウェブ見本を切り取る。ロールからサンプル採取されるウェブについて、サンプルを10cm×10cmに寸法決定された正方形見本に切る。製品からサンプル採取されるウェブについて、サンプルを15×15mmの正方形見本に切る。液体は、滲み出しプレートから不織布ウェブ見本上を流動する。不織布ウェブ見本の縁部のみに触れる。
−滲み出し試験装置のベースプレート上に5プライの基準吸収性パッドをきれいに積み重ねる。
−不織布ウェブ見本を5プライの濾紙の上に配置する。2プライの不織布ウェブ見本をこの試験方法で使用する。不織布ウェブサンプルに側面がつけられる(すなわち、どの側面が特定の方向に向くかに基づいて異なる層構成を有する)場合、(吸収性製品に対して)着用者に向かう側面は、本試験において上方を向く。
−滲み出しプレートを不織布ウェブ見本上に設置し、滲み出しプレートの中心が不織布ウェブ見本の上にあることを確認する。分配漏斗の下でこの組立体を中央に置く。
−滲み出し試験装置の上部の組立体が予め設定された停止点まで下げられていることを確認する。
−電極がタイマーに接続されていることを確認する。滲み出し試験装置を「オン」にし、タイマーをゼロにする。
−上述のように実行する。
−必要数の不織布ウェブ見本に対してこの手順を繰り返す。それぞれの異なる不織布ウェブサンプルの最低5個の見本が必要とされる。平均値は、秒単位の32mN/m低表面張力滲み出し時間である。
不織布基材のサンプル中のフィラメントの直径は、走査型電子顕微鏡(SEM)及び画像分析ソフトウェアを用いることによって決定される。フィラメントが測定のために好適に拡大されるように、500〜10,000倍の倍率を選択する。電子ビームにおけるフィラメントの荷電及び振動を避けるために、サンプルを金又はパラジウム化合物でスパッタする。フィラメント直径を決定するために手動の手順を使用する。マウス及びカーソルツールを使用して、無作為に選択されたフィラメントの縁部を探索し、次いで、そのフィラメントの他方の縁部まで、幅全体を(すなわち、その点におけるフィラメント方向に対して垂直に)測定する。非円形フィラメントに関して、画像分析ソフトウェアを使用して断面の面積を測定する。有効直径を次に、求めた面積が円の面積であったかのように直径を計算することによって、計算する。目盛りのある、較正された画像解析ツールは、例えば、マイクロメートル(μm)での実際の読み取り値を得るためのスケーリングを提供する。このようにして、SEMを使用して不織布基材のサンプルの各所でいくつかのフィラメントを無作為に選択する。不織布基材由来の少なくとも2つの試験片を切り取り、この方法で試験する。統計的分析のために、そのような測定を、総計で少なくとも100回実施し、次いで、全てのデータを記録する。記録されたデータを使用して、フィラメント直径の平均(平均値)、フィラメント直径の標準偏差、及びフィラメント直径の中央値を計算する。別の有用な統計値は、特定の上限未満であるフィラメントの集団の量の計算値である。この統計値を求めるために、例えば、フィラメント直径の結果の幾つが上限未満であるかをカウントするようにソフトウェアをプログラムし、このカウント(データの合計数によって除し、100%を乗じる)を、上限未満である割合(例えば、直径が1マイクロメートル未満である割合(%)、又はサブミクロンである割合(%))として、パーセントで記録する。
フィラメント直径(デニール)=断面積(m2)*密度(kg/m3)*9000m*1000g/kg
A=π*(D/2)^2
フィラメントの質量平均直径は、以下のように計算される。
サンプル中のフィラメントは、円形/円筒形であると想定され、
di=サンプル中のi番目のフィラメントの測定された直径、
∂x=その直径が測定されるフィラメントの極小長手方向区分(サンプル中の全てのフィラメントに対して共通)、
mi=サンプル中のi番目のフィラメントの質量、
n=サンプル中で直径を測定されるフィラメントの数
ρ=サンプル中のフィラメントの密度(サンプル中の全てのフィラメントに共通)
Vi=サンプル中のi番目のフィラメントの容積、である。
重力測定の重量喪失試験は、本開示の不織布基材におけるエステル脂質(例えば、GTS)の量を測定するために使用できる。1mm以下の最も狭い試料寸法で不織布基材の1つ又はそれ以上の試料を、還流フラスコシステムを使用してアセトン100gに対して1gの不織布基材試料の比でアセトン中に入れた。まず、サンプルを計量し、その後、還流フラスコの中に入れ、その後、サンプルの混合物及びアセトンを60℃に20時間にわたって加熱する。サンプルを次に除去して、60分間風乾し、サンプルの最終重量を測定する。サンプル中のエステル脂質の重量パーセントを計算するための計算式は次のとおりである。
溶融添加剤(表面コーティングとは対称的に)の存在は、溶媒洗浄の有無時の非熱活性化基材を比較することによって決定される。比活性化領域は、以前説明された「FTIR/ATRによる活性化ゾーンの決定」を用いて特定し、分析用に基材から切り取ることができる。約2.0グラムを回収する必要がある。
繊維中の総GTSを透過FTIRを用いて測定する(好適な器具は、Nicolet 6700(Thermo Scientific)又は同等のものである)。PP中の既知のGTS混合物から調製された標準フィルムを用いて較正を実施し、繊維上及び繊維内のGTSの総濃度の定量化に使用できる。全ての試験は、温度23℃±2℃、及び相対湿度50%±2%に保たれた空調室で行われる。サンプルを、試験前に2時間、同条件下でコンディショニングする。
E(λ)=∈・c・d
ここで、c=吸収物質の重量分画、d=放射サンプルパスレングスの厚さ、∈=吸収係数である。物質Aと物質B由来の2成分系では、式は以下のように表される。
E(λ)=∈A(λ)・cA・d+∈B(λ)・cB・d
繊維上のGTS表面濃縮を、ゲルマニウム及びダイヤモンド結晶の両方を用いる、減衰全反射法(ATR)FTIR(好適な装置は、Nicholet 6700(Thermo Scientific)又は同等のものである)を使用して測定する。この装置は、ATR信号を、Thermo Scientific Application Note 50581に記載されるように、アドバンストATR補正アルゴリズムに従って透過FTIR信号に整合するように補正することができる。製造業者の操作手順に指定されるように、この補正を適用する。全ての試験は、温度23℃±2℃、及び相対湿度50%±2%に保たれた空調室で行われる。サンプルを、試験前に2時間、同条件下でコンディショニングする。
熱活性化ゾーンを、ゲルマニウム及びダイヤモンド結晶の両方を用いる、減衰全反射法(ATR)と共にFTIR(好適な装置は、Nicholet 6700(Thermo Scientific)又は同等のものである)を使用して決定する。内部対同一スペクトルのピーク比は添加剤濃度に比例するため、更に構成することなく添加剤濃度を表す測定値として利用できる。全ての試験は、温度23℃±2℃、及び相対湿度50%±2%に保たれた空調室で行われる。サンプルを、試験前に2時間、同条件下でコンディショニングする。
2・MCnon−activated≦MCactivated
1cm×2cmの矩形状の試料を使い捨て吸収性製品のトップシートから切り出し、試料の表面に触れないように、又は材料の構造を乱さないように注意する。試料は、上述のFTIR/ATRによる活性化ゾーンの決定によって特定された、全ての熱活性化ゾーンを含まなくてはならない。追加の熱活性化ゾーンが試料の外側にある限り、特定された熱活性化ゾーンの全てを収容するために追加の試料が得る必要がある。試料の長さ(2cm)は物品の長手方向中心線と揃えられる。試料を、鉗子を用いて縁部から優しく取り扱い、両面テープを用いてSEM試料ホルダー上に皮膚に面する面を上にして平らに装着する。小型の家庭用エアブラシ装置を用いて生成した微細なミストの水滴を試料に噴霧する。液滴を生成するために用いられる水は、少なくとも18MΩ−cmの固有抵抗を有する蒸留脱イオン水である。エアブラシを、液滴がそれぞれ約2pLの体積を有するように調整される。約0.5mgの水滴を、均等にかつ緩やかに試料上に付着させる。水滴を塗布した直後に、装着した試料を液体窒素中にくぐらせて凍結させる。凍結後、サンプルを−150℃のCryo−SEMプレップチャンバーに移し、Au/Pdでコーティングして、−150℃ Cryo−SEMチャンバー内に移す。Hitachi S−4700 Cry−SEM又は同等の装置を用いて、繊維上の液滴の高分解能画像を得る。液滴は無作為に選択されるが、繊維表面から延びる液滴の投影がほぼ最大となるように、顕微鏡内で配向されている場合にのみ、液滴が撮像されるのに適している。これを、図31〜34について更に説明する。線3700A、3700B、3800A、3800B、3900A、3900B、4000A、及び4000Bによって示されるように、撮られた画像から、液滴と繊維との間の接触角を直接決定する。20個の別々の液滴を画像化し、それから40回の接触角測定を行い(各画像化された液滴の各面につき1回)、これら40個の接触角測定値の算術平均を計算し、その試料に対する接触角として報告する。
X線光電子分光法(XPS)及び飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF−SIMS)の撮像技術は、表面の影響を非常に受け(侵入深さ0.5μm未満)、活性化後のポリマー表面上の溶融添加剤の分布を可視化するのに使用できる横方向分解能は<10μmである。
Claims (17)
- 吸収性物品(421、1710、1900)であって、
トップシート(1714、1924)と、
バックシート(455、1716、1925)と、
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(465、1718、1928)と、
任意に、前記吸収性物品の長手方向側部に沿って延在する一対のバリアレッグカフ(1934)と、
任意に、前記吸収性物品の前記長手方向側部の外側に延在する一対の締結耳部と、
前記吸収性物品の一部を形成する材料ウェブ(100)と、を含み、前記材料ウェブは、第1の表面(20、832)と、対向する第2の表面(30、834)と、を有し、前記材料ウェブは、熱可塑性ポリマー材料と、前記熱可塑性ポリマー材料と均一に混合される親水性溶融添加剤と、前記材料ウェブの前記第1の表面及び/又は前記第2の表面上に配置される溶融添加剤ブルーム領域(320、490、590、595、790、890、2190、3790)と、を含み、前記熱可塑性ポリマー材料及び前記親水性溶融添加剤を適合させて、室温における前記親水性溶融添加剤のオートブルーミングを阻止する、吸収性物品。 - 前記材料ウェブが前記トップシートの一部を形成する、請求項1に記載の吸収性物品。
- 前記材料ウェブが複数の不連続部を更に含む、請求項1又は2に記載の吸収性物品。
- 前記複数の不連続部の少なくとも一部が、基部と、遠位端と、前記基部と前記遠位端との間に延在する側壁と、を含み、溶融添加剤ブルーム領域が別個のものであり、かつ、前記不連続部の前記遠位端及び/又は前記側壁上に配置され、前記遠位端が、前記材料ウェブの前記第1の表面の上に配置されている、請求項3に記載の吸収性物品。
- 繊維上の接触角を測定するSEM法によって測定するとき、前記溶融添加剤ブルーム領域が前記熱可塑性ポリマー材料よりも疎水性が高い、請求項1〜4のいずれか一項に記載の吸収性物品。
- 前記複数の不連続部の少なくとも一部が孔を含む、請求項3及び4に記載の吸収性物品。
- 前記溶融添加剤ブルーム領域の一部が孔の周りに配置されている、請求項6に記載の吸収性物品。
- 前記複数の不連続部の少なくとも一部が、基部と、遠位端と、前記基部と前記遠位端との間に延在する側壁と、を含み、溶融添加剤ブルーム領域が別個のものであり、かつ、前記不連続部の前記遠位端及び/又は前記側壁上に配置され、前記遠位端が、前記材料ウェブの前記第1の表面の下に配置されている、請求項3に記載の吸収性物品。
- 繊維上の接触角を測定するSEM法によって測定するとき、前記溶融添加剤ブルーム領域のそれぞれが前記熱可塑性ポリマー材料よりも親水性が高い、請求項8に記載の吸収性物品。
- 前記材料ウェブが、複数のステープル長繊維を含む不織布材料である、請求項1〜9のいずれか一項に記載の吸収性物品。
- 第1の複数のステープル長繊維が前記親水性溶融添加剤を含み、第2の複数のステープル長繊維が前記第1の複数のステープル長繊維の前記親水性溶融添加剤を含まない、請求項10に記載の吸収性物品。
- 前記材料ウェブが、連続フィラメントを含む不織布材料である、請求項1〜9のいずれか一項に記載の吸収性物品。
- 前記溶融添加剤ブルーム領域が別個であり、溶融添加剤ブルーム領域の第1の移動係数が前記熱可塑性ポリマー材料の非活性化領域の第2の移動係数の少なくとも2倍である、請求項1〜12のいずれか一項に記載の吸収性物品。
- 前記溶融添加剤ブルーミングが、前記材料ウェブの前記第1の表面及び/又は前記第2の表面上で均一であり、前記材料ウェブが、前記バックシートの一部又は前記バリアレッグカフの一部を形成し、かつ、20秒よりも大きい低表面張力液体滲み出し時間を有する、請求項1及び2に記載の吸収性物品。
- 前記材料ウェブが15gsmの坪量を有する、請求項14に記載の吸収性物品。
- 前記溶融添加剤ブルーミングが、前記材料ウェブの前記第1の表面及び/又は前記第2の表面上で均一であり、前記材料ウェブが、前記トップシートの一部又は前記トップシートと前記バックシートとの間の中間層を形成し、前記溶融添加剤ブルーム領域が前記熱可塑性ポリマー材料よりも親水性が高い、請求項1及び2に記載の吸収性物品。
- 前記材料ウェブが、前記熱可塑性ポリマー材料と、親水性溶融添加剤と、成核剤、分枝状ポリマー、又はランダムコポリマーのうち少なくとも1つから選択される、前記熱可塑性ポリマー材料の結晶化度に影響を与える添加剤と、を含む、請求項1〜16のいずれか一項に記載の吸収性物品。
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