JP7175991B2 - 弾性積層体を備える着用可能物品 - Google Patents
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Description
内側の第1の不織布層及び外側の第2の不織布層を含み、内側層及び外側層は、約5%~約50%の区域にわたって互いに直接接合されており、
内側層は、物品が着用されたときに第2の層よりも着用者の身体により近接し、内側層は、外側層とは反対の方を向く第1の表面と、外側層の方を向く第2の表面とを有し、
外側層は、内側層よりも高い親水性を有し、かつ内側層の方を向く第1の表面、及び内側層とは反対の方を向く第2の表面を有し、
積層体は、本明細書に定義されるようにNMR MOUSE法に供されたときの総キャリパを有し、総キャリパは、外側層の第2の表面から始まり、内側層の第1の表面に向かって延在する、総キャリパの50%に対応する第1の副キャリパと、内側層の第1の表面から始まり、外側層の第2の表面に向かって延在する、総キャリパの残り50%に対応する第2の副キャリパと、を有し、
弾性積層体は、本明細書に記載のNMR MOUSE法に従って、1分後に、少なくとも1.1、又は少なくとも1.2、又は少なくとも1.3の第1の副キャリパ対第2の副キャリパの液体比を有する。
本明細書で使用する場合、以下の用語は後に指定される意味を有するものとする。
本発明の弾性積層体は、不織布である内側層と、内側層よりも高い親水性を有する不織布である外側層と、を含む。内側層は、外側層とは反対の方を向く第1の表面と、外側層の方を向く第2の表面と、を有する。したがって、内側層の第1の表面は、物品が使用されているときに着用者の身体の方を向く。外側層は、内側層の方を向く第1の表面と、内側層とは反対の方を向く第2の表面と、を有する。したがって、外側層の第2の表面は、物品が使用されているときに着用者の衣類(着用可能物品の上に重なっている)の方を向く。
本発明は、弾性積層体を含む吸収性物品に関する。弾性積層体は、皮膚と直接接触する着用可能物品の少なくとも一部を形成し得る。
1.NMR MOUSE法
NMR-MOUSE(Mobile Universal Surface Explorer)は、スキャナ表面に垂直な非常に均一な勾配を生成する永久磁石ジオメトリを備えた携帯型オープンNMRセンサである(図3に示されている)。ガラス繊維強化プラスチックで作製された水平面1006を有するフレーム1007は、試験片を支持し、試験中は静止したままである。試験片の平坦有効容積は、試験片への最大貫入深さを画定する位置で、磁石1010の上に配置された表面rfコイル1012によって励起され、検出される。高精度のリフト1008を用いて、試験片全体に有効なスライスを再配置することにより、スキャナは、高い空間分解能で試験片の構造の一次元プロファイルを生成することができる。
繰り返し時間=500ms
スキャン数=8
エコー数=8
分解能=50μm
ステップサイズ=-50μm
パルス長=5μs
エコー時間=90μs
エコーシフト=1μs
不織布試験片を未加工の材料として得られるのではなく、最終製品サンプル又は積層体サンプルから得られる場合、以下の手順が取られる。
1)フード内で、1リットルのTHFを3~4リットルのビーカーに移す。
2)1リットルのTHF中に試験片を浸漬する。
3)ビーカーを振動台に置き、15分間穏やかに撹拌し、サンプルを含む溶液を更に5分間静置する。
4)THF溶液から試験片を取り出し、試験片からTHF溶液を注意深く圧搾する。
5)試験片をフード内で最低15分間空気乾燥させる。
有効開口面積及び開口率測定値は、外側層若しくは内側層試験片のいずれかの画像を独立して又は互いに重ねて分析することによって得られる。Keyence 3D Measurement System VR-3200又は同等物などの光学顕微鏡を使用して、試験片画像を生成する。ImageJソフトウェア(バージョン1.46以上、National Institutes of Health,USA、又は同等物)を使用して、画像分析を実行する。試験片画像は、画像解像度、すなわち、1mm当たり42.4画素を決定するために定規の画像を用いて距離較正される必要がある。層試験片は、画像を取得する前に黒色材料で裏打ちする。分析のために、合計5つの複製試験片を調製する。
相対開口率は、外側層の開口率と比較した、外側層及び内側層の組み合わされた開口率である。試験片の調製前に、外側層及び内側層からの開口部の関係が弾性積層体として観察する。内側層が開口部を有さない場合、相対開口率は0%として決定される。内側層が開口部を有し、外側層及び内側層からの開口部が完全に又は実質的に一致するように見える場合、試験片はA)のように配置されている。内側層が開口部を有し、外側層及び内側層からの開口部が部分的に一致するか又は一致しないように見える場合、試験片はB)のように配置されている。
相対開口速度(%)=重ね合わせた試験片の開口率/外側層の開口率×100
繊維直径は、このようにして得られる。Hitachi 3Dビューワソフトウェアを実行するHitachi TM3000卓上SEM又は同等の機器を使用して、走査型電子顕微鏡画像を撮影する。試験片を20mm×20mmに切り取り、液体窒素中に沈め、縁部をかみそり刃(ステンレス鋼コーティング、単縁工業用刃、62-0165)で破断する。両面テープ(例えば、銅、カーボン)を使用して、破損した試験片をSEMマウントに接着する。試験片をスパッタAuコーティングして、SEMで観察する。SEM画像は、上面図及びX断面図で取得される。繊維の直径及び幅の測定は、SEM動作ソフトウェアの手動ラインツールを使用して実行される。
気孔率及び3次元空隙セル間隔は、画像分析により、最初にX線マイクロCTを使用して画像を取得することによって得られる。
1)Matlab(参照:Nobuyuki Otsu,「A Threshold Selection Method from Gray-Level Histograms」、IEEE Transactions on Systems,Man,and Cybernetics,Vol.SMC-9,No.1,1979年1月)に実装された周知の閾値化法としてのOtsu法など、自動閾値化アルゴリズムをデータセットのそれぞれに適用して、繊維(1)及び空隙(0)を表す2値画像(0-1)を生成した。
2)得られた2値体積(0-空隙、1-繊維)の平均値の計算は、対象領域における繊維の%を提供する。100%からこの値を減算することにより、気孔率が計算される。
3)次いで、空隙に異なるサイズの球体を付けて、より大きい球体でより小さい球体を覆う。空隙のこの最終テセレーションは、空隙を完全に覆う球体の分布を提供する。体積加重平均直径は、平均空隙セルサイズを表す。これは、Avizo9.2.0.のモジュールとしてMatlab Code(Matlab R2016B,Natick,MA)を介して実装される。この方法は、Tor Hildebrandによって公開された紙(参照:T.Hildebrand and P.Ruegsegger、「A new method for the model-independent assessment of thickness in three-dimensional images」,Journal of Microscopy,Vol.185,67-75,1996)に基づいている。
4)得られた測定値をExcelスプレッドシートにする。次いで、試験片ごとに3つの複製の値を平均して、気孔率及び空隙セル直径の両方について単一の値を生成する。
不織布の平均流量孔径は、Porolux(商標)100NW(Porometer N.V.(Belgium))などのキャピラリ流量気孔計を使用して、ASTM F316による気液変位法によって特徴付けられる。気孔測定は、ヤング・ラプラスの式、P=4*γ*cos(θ)/Dに従う。式中、Dは孔径直径であり、Pは測定される圧力であり、γは湿潤液体の表面張力であり、θは、湿潤液体とサンプルとの接触角である。手順は以下のとおりである。
1)低表面張力及び低蒸気圧の液体、例えば、16mN/mの表面張力を有する市販の湿潤液体Porefil(Prorometer N.V.(Belgium))を用いて、試験片を濡らす。その結果、全ての気孔が液体で充填される。
2)不活性ガスを使用して、湿潤液体を気孔から変位させ、流量計を使用して、ガス流量を通常測定する。液体は、ガス圧を徐々に増加させることによって、試験片から吹き出される。圧力を更に増加させると、ガスは、全ての気孔が空になるまで小さい気孔を貫流する。液体が放出されているときのガス圧及びガス流量を記録する。
3)湿潤実行後、同じサンプルの乾燥状態での測定を実施する。
4)孔径パラメータは、ASTM F316に従って、圧力-流量曲線を湿潤実行及び乾燥実行と比較することによって計算される。
不織布1:Fibertexにより供給される2dpfの繊維デニールを有する、疎水性PPモノフィラメントから作製された15gsmのスパンカレンダボンド材料。
不織布2:2dpfの繊維デニールを有するPE/PETバイコンポーネント繊維から作製され、Xiamen Yanjan New Material Co.Ltd.から供給される商標名「R11」で疎水的に処理された、20gsmのエアースルーカード材料。
不織布3:2dpfの繊維デニールを有するPE/PETバイコンポーネント繊維から作製され、Xiamen Yanjan New Material Co.Ltd.から供給される商標名「J201-200」で疎水的に処理され、孔が形成された、20gsmのエアースルーカード材料。
不織布4:2dpfの繊維デニールを有するPE/PETバイコンポーネント繊維から作製され、Xiamen Yanjan New Material Co.Ltd.から供給される商標名「DZ203-200」で親水的に処理され、孔が形成された、20gsmのエアースルーカード材料。
不織布5:2dpfの繊維デニールを有するPE/PETバイコンポーネント繊維から作製され、Xiamen Yanjan New Material Co.Ltd.から供給される商標名「Z08」で親水的に処理された、20gsmのエアースルーカード材料。
不織布6:First Quality Nonwovens,Inc.から供給される商標名「SM13011」を有する疎水性PPモノフィラメントから作製された、スパンボンド層及びメルトブローン層を含む13gsmのSMS材料。
Claims (19)
- 弾性積層体を備える着用可能物品であって、前記弾性積層体は、
内側不織布層及び外側不織布層を含み、前記内側不織布層及び前記外側不織布層は、約5%~約50%の区域にわたって互いに直接接合されており、
前記内側不織布層は、前記物品が着用されたときに前記外側不織布層よりも着用者の身体により近接し、前記内側不織布層は、前記外側不織布層とは反対の方を向く第1の表面と、前記外側不織布層の方を向く第2の表面と、を有し、
前記外側不織布層は、前記内側不織布層よりも高い親水性を有し、かつ前記内側不織布層の方を向く第1の表面と、前記内側不織布層とは反対の方を向く第2の表面と、を有し、
前記積層体は、NMR MOUSE法に供されたときの総キャリパを有し、前記総キャリパは、前記外側不織布層の第2の表面から始まり、前記内側不織布層の第1の表面に向かって延在する、前記総キャリパの50%に対応する第1の副キャリパと、前記内側不織布層の第1の表面から始まり、前記外側不織布層の第2の表面に向かって延在する、前記総キャリパの残り50%に対応する第2の副キャリパと、を有し、
前記弾性積層体は、前記NMR MOUSE法によると、1分後に少なくとも1.1の前記第1の副キャリパ対前記第2の副キャリパの液体比を有し、
前記弾性積層体において、前記内側不織布層の坪量が、前記外側不織布層の坪量以下であり、
前記弾性積層体において、前記内側不織布層が5g/m2~45g/m2の坪量を有し、前記外側不織布層が10g/m2~45g/m2の坪量を有し、
前記外側不織布層は、少なくとも50μmの厚さを有し、
前記弾性積層体が、少なくとも1つの方向において少なくとも110%の伸長率を有し、
前記弾性積層体が、前側ベルト及び後側ベルトから形成された弾性ベルトによって構成されているか、又は前記弾性ベルトを形成している、着用可能物品。 - 前記弾性積層体は、前記NMR MOUSE法によると、20分後に少なくとも2.0の前記第1の副キャリパ対前記第2の副キャリパの液体比を有する、請求項1に記載の着用可能物品。
- 前記弾性積層体が、前記内側不織布層及び外側不織布層が平坦化されるように伸張されたときに決定される、前記弾性積層体の表面積の少なくとも40%は、前記内側不織布層及び前記外側不織布層を除いていずれの更なる層も含まない、請求項1又は2に記載の着用可能物品。
- 前記内側不織布層及び前記外側不織布層が非弾性である、請求項1~3のいずれか一項に記載の着用可能物品。
- 前記内側不織布層が、スパンボンド不織布、又はカードエアースルー結合不織布である、請求項1~4のいずれか一項に記載の着用可能物品。
- 前記外側不織布層が、エアースルー結合カード不織布である、請求項1~5のいずれか一項に記載の着用可能物品。
- 前記弾性積層体が、前記内側不織布層と前記外側不織布層との間に提供された、複数の弾性体を更に含む、請求項1~6のいずれか一項に記載の着用可能物品。
- 前記物品が長手方向と、横断方向と、を有し、前記弾性積層体において、前記弾性体は、前記横断方向に沿って延在し、前記物品の前記長手方向に互いに離間している、請求項7に記載の着用可能物品。
- 前記弾性体並びに前記内側不織布層及び前記外側不織布層が、接着剤によって少なくとも部分的に接合されている、請求項7又は8に記載の着用可能物品。
- 前記内側不織布層及び前記外側不織布層、並びに前記複数の弾性体が、前記内側不織布層及び前記外側不織布層の繊維を直接接合することによって少なくとも部分的に接合されている、請求項7、8、又は9に記載の着用可能物品。
- 前記外側不織布層は、約5%~約50%の開口率で、前記外側不織布層内に複数の開口部を有する、請求項1~10のいずれか一項に記載の着用可能物品。
- 前記外側不織布層は、0.1mm2~25mm2の有効開口面積を有する、請求項11に記載の着用可能物品。
- 前記弾性積層体において、前記内側不織布層は、5%~30%の開口率、及び0.1mm2~25mm2の前記内側不織布層の有効開口面積で、複数の開口部を有する、請求項1~12のいずれか一項に記載の着用可能物品。
- 前記弾性積層体において、前記内側不織布層の気孔率が、前記外側不織布層の前記気孔率よりも小さい、請求項1~13のいずれか一項に記載の着用可能物品。
- 前記弾性積層体が、弾性ベルト、ウエストバンド、サイドパネル、レッグカフ、及び外側カバーからなる群から選択される構成要素として使用されている、請求項1~14のいずれか一項に記載の着用可能物品。
- 前記弾性ベルトは、前記外側不織布層が前記弾性積層体を越えて伸長され、前記外側不織布層の前記伸長された部分が前記弾性積層体に折り重ねられている、外側層折り重なり領域を含み、前記外側層折り重なり領域は、それによって第3の層を形成し、その結果、前記弾性ベルトの少なくとも一部は、前記外側不織布層と前記第3の層との間に挟まれた前記内側不織布層を含み、使用時に前記着用者の前記身体の方を向く前記第3の層は、前記内側不織布層と同等以上の高い疎水性を有するように処理されている、請求項15に記載の着用可能物品。
- 前記弾性ベルトは、前記内側不織布層が前記弾性積層体を越えて伸長され、前記内側不織布層の前記伸長された部分がそれ自体に折り重ねられている、内側層折り重なり領域を含み、前記内側層折り重なり領域は、それによって第3の層を形成し、その結果、前記弾性ベルトの少なくとも一部は、前記内側不織布層、前記外側不織布層、及び前記第3の層を含み、使用時に前記着用者の皮膚の方を向く前記第3の層は、前記内側不織布層よりも高い疎水性を有するように処理されている、請求項15に記載の着用可能物品。
- 前記弾性ベルトは、前記外側不織布層が前記弾性積層体を越えて伸長され、前記外側不織布層の前記伸長された部分が前記第3の層に折り重ねられている、外側層折り重なり領域を更に含み、前記外側層折り重なり領域は、それによって第4の層を形成し、その結果、前記弾性ベルトの少なくとも一部は、外側不織布層と前記第4の層との間に挟まれた前記内側不織布層及び第3の層を含み、前記第3の層は前記第4の層を越えて延在し、前記第3の層の延在した部分は、前記弾性積層体が伸張されて、その結果、前記内側不織布層及び前記外側不織布層が平坦化されたときに決定される、前記弾性積層体の表面積の20%未満又は10%未満を形成している、請求項17に記載の着用可能物品。
- 中央シャーシ及び環状弾性ベルトを含み、前記環状弾性ベルトは、前記弾性積層体から形成され、前側ベルト及び後側ベルトからなり、前記前側ベルトの中央は、前記中央シャーシの前側腰部パネルに接合されており、前記後側ベルトの中央は、前記中央シャーシの後側腰部パネルに接合されており、前記中央シャーシの残りは股部領域を形成し、前記前側ベルト及び前記後側ベルトはそれぞれ、左側パネル及び右側パネルを有し、前記中央シャーシは重ならず、前記前側ベルト及び前記後側ベルトの横断方向縁部は、シームによって接合されて、腰部開口部及び2つの脚部開口部を形成しており、前記前側ベルト及び前記後側ベルトは、前記股部領域において前記物品の長手方向に互いに連続しておらず、
前記中央シャーシは、衣類に面する表面上の外側カバー層と、前記外側カバー層の内側表面に取り付けられたバックシートと、を含み、前記外側カバー層の長手方向長さは、前記股部領域の前記長手方向長さよりも長く、かつ、前記バックシートの前記長手方向長さよりも短い、請求項15~18のいずれか一項に記載の着用可能物品。
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