JPH09505220A - 吸収体構造の製造方法及びこの方法で製造した吸収体構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 毛管基材（２２）及びこの毛管基材上に形成された浸透性吸収体領域（２４）を持つ吸収体構造（２０）の製造方法。浸透性吸収体は、毛管基材に付けた液体先駆物質（４０）を硬化させたものである。毛管基材は、トポグラフ的高さ（２６）が毛管基材の平面に対して垂直方向に異なる領域（３４、３８）を有する。毛管基材を印刷装置のトランスファーロールとアンビルロールとの間の隙間に通す。トランスファーロールの周囲には液体先駆物質が付いている。毛管基材のトポグラフ的高さを変更することにより、トランスファーロールを交換しないで、トランスファーロールの周囲と接触する毛管基材のトポグラフ的に高い領域だけに液体先駆物質を毛管基材に異なるパターンで付けることができる。この構成により、毛管基材上に浸透性吸収体を種々のパターンで付けた吸収体構造を、非常に融通性の高い製造方法で容易に製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 吸収体構造の製造方法及びこの方法で製造した吸収体構造 発明の分野 本発明は、浸透性吸収力及び毛管吸収力の両方を持つ吸収体構造を製造するた めの方法に関する。更に詳細には、この方法は、毛管吸収力と動かないようにさ れた浸透性吸収体の吸収力とをパターンをなして組み合わせた吸収体構造の製造 方法に関する。 発明の背景 毛管吸収体基材を有し、浸透性吸収体がこの毛管吸収体基材に付けられた吸収 体構造が当該技術分野で周知である。本明細書中で使用されているように、「毛 管」吸収体は、液体と毛管媒体の固体表面との間の熱力学的引力により液体を毛 管作用で引付けることによって、水のような液体を吸収する。これとは異なり、 本明細書中で使用されているように、「浸透性」吸収体は、浸透性吸収体の周囲 を横切って液体を移行し、液体を吸収するゼラチン質の物質を形成することによ って上側に排出された液体を吸収する。本明細書中で使用されているように、「 吸収体構造」は、浸透性吸収及び毛管吸収の両方によって、これらを組み合わせ て液体を吸収する材料に関する。 浸透性吸収体は、アクリル酸、スターチでグラフトしたアクリレートコポリマ ー、等からなる群から選択されたモノマーからつくることができる。このような 浸透性吸収体材料は、一般的には、おむつや衛生ナプキンのような使い捨て吸収 体物品で吸収体ゲル化剤即ち超吸収体として使用されている。浸透性吸収体は、 後に硬化して浸透性吸収体になる液体先駆物質として毛管基材に付けられる。 毛管吸収体は、浸透性吸収体を後に付けるための基材の形体で提供できる。代 表的には、毛管基材は、紙、不織布、織布、又は均等に形成されたフィルムのよ うな全体に平らなほぼ平面的な材料である。 一般的には、浸透性吸収体は、後に架橋させて基材ポリマー材料を形成する液 体モノマーのような液体先駆物質として毛管基材に付けることができる。通常は 、液体先駆物質は、流体の形態で毛管基材に付けられ、任意の形態のアクリル酸 及びアクリレート塩からなる。 代表的には、液体先駆物質は、スプレー、含浸、等によって毛管基材に付けら れ、均等なコーティングをその上に形成する。当該技術における他の教示では、 ブラシやローラーコーティング等で毛管基材に液体先駆物質を不連続に付けるこ とが提案されている。液体先駆物質をひとたび毛管基材に付けると、液体先駆物 質が高温、放射線、等によって架橋し、浸透性吸収体を形成する。 当該技術におけるこのような試みの例には、１９７７年２月１５日にグロス等 に賦与された米国特許第４，００８，３５３号、１９７７年１２月６日にグロス 等に賦与された米国特許第４，０６１，８４６号、１９７８年１月３１日にグロ ス等に賦与された米国特許第４，０７１，６５０号、１９８９年５月３０日にイ トー等に賦与された米国特許第４，８３５，０２０号、１９８９年６月２７日に イトー等に賦与された米国特許第４，８４２，９２７号、１９８９年９月１２日 にイトー等に賦与された米国特許第４，８６５，８８６号、１９９０年１月９日 にイトー等に賦与された米国特許第４，８９２，７５４号、１９８８年１１月２ １日にミヤケ等に賦与された米国特許第５，０７９，０３４号、及び１９７６年 １０月にトリオポリスの名で公開された英国特許第１，４５２，３４５号が含ま れる。 しかしながら、液体先駆物質を毛管基材に付ける従来技術の方法には問題点が あった。例えば、液体先駆物質を毛管基材上に正確なパターンでスプレーするこ とが困難であった。浸透性吸収体を毛管基材に印刷すると、スプレーで得られる よりもはっきりとした正確なパターンが得られるが、グラビアプレート又は盛り 上がった突起を持つ印刷ロールが必要となる。グラビアプレート又は盛り上がっ た突起を持つ印刷ロールは、特定の基材についてどのようなパターンが所望であ るのかに関わらず、付けられた浸透性吸収体のパターンを印刷ロールのグラビア プレート又は突起と対応するパターンに限定する。 この問題点は、所望のパターンの各々について一つづつの多数の印刷ロールを 提供することによって解消される。しかしながら、ひとたび乾燥ベルトを固定す ると、このように多数のロールを提供することは、少量生産が所望である場合、 所望のパターンの各々についてグラビアロール即ちフレキソグラフロールを提供 するのが経済的に引き合わない点まで装置の価格を押し上げる。 従って、本発明の目的は、従来技術の問題点を解決することである。特定的に は、本発明の目的は、ゲル閉塞を起こさず、吸収体構造の全容量を効率的に使用 する浸透性吸収体構造及び毛管吸収体構造を提供することである。更に、本発明 の目的は、従来技術による吸収体構造よりも容易に且つ正確に製造された吸収体 構造を提供することである。最後に、本発明の目的は、浸透性吸収体が毛管基材 の不連続の領域と整合した吸収体構造の製造方法を提供することである。 発明の概要 本発明は、浸透性吸収力及び毛管吸収力を持つ吸収体構造を製造するための方 法である。この方法は、トランスファーロール及びアンビルロールを提供する工 程を含む。これらの二つのロールは、好ましくは、軸線方向に平行な関係で配置 され、その結果、二つのロール間には隙間が形成される。液体先駆物質は、トラ ンスファーロールの周囲に付けられる。 更に、毛管基材を提供する。隙間内で毛管基材の所定の領域とトランスファー ロールの対応する領域との間に位置の相対的な相違があるように、毛管基材を隙 間に通す。毛管基材の所定の領域がトランスファーロールの対応する領域と接触 し、その結果、液体先駆物質がトランスファーロールの対応する領域から隙間の 所定の領域に移行する。 好ましい実施例では、毛管基材は、トポグラフ的に高い領域を有する。毛管基 材は、毛管基材が隙間内にあるとき、トポグラフ的に高い領域がトランスファー ロールに向かって配向されるように、トランスファーロールとアンビルロールと の間の隙間に通される。毛管基材は、トランスファーロールとアンビルロールと の間の隙間を通過するとき、アンビルロールに載っている。基材隙間内にあると き、液体先駆物質がトランスファーロールの周囲から基材のトポグラフ的に高い 領域に付けられる。 変形例では、トランスファーロールが突起を有し、毛管基材が全体に平らでト ポグラフ的に高い領域がない。液体先駆物質は、トランスファーロールの突起か らこの突起と接触する毛管基材の領域に移行する。 次いで、液体先駆物質を重合させ、動かないようにした浸透性吸収体を基材上 に形成する。液体先駆物質を現場重合させることによって、液体先駆物質をこの 液体先駆物質が付けられたトポグラフ的に高い領域上で動かないようにする。 好ましい実施例では、本発明の方法は、計量ロール及びリザーバを提供する工 程を更に有する。液体先駆物質はリザーバに入っている。計量ロールは、トラン スファーロールに対して軸線方向に平行であり且つ接触した関係で配置されてお り、これらの二つのロール間にニップを形成する。計量ロールは、リザーバ内の 液体先駆物質内に入っており、計量ロールを回転させると、液体先駆物質がリザ ーバからトランスファーロールの周囲に移行し、次いで毛管基材に付けられる。 図面の簡単な説明 本明細書は、本発明を特定的に指摘し且つ明瞭に特許請求する請求の範囲で終 わるけれども、本発明は、以下の説明を添付図面を参照して読むことにより、更 によく理解されると考えられる。 第１図は、トポグラフ的に高い領域を備えた毛管基材及びトポグラフ的に高い 領域に付けた浸透性吸収材料の不連続の場所を有する本発明による吸収体構造の 概略側面図であり、 第２図は、第１図の２−２線に沿った概略平面図であり、 第３図は、本発明の方法に従って吸収体構造を製造するのに使用できる一つの 装置の概略正面図である。 発明の詳細な説明 本発明に従って製造した吸収体構造２０は、第１図に示す特定のパターンをな す二つの副構成要素、即ち毛管基材２２及び浸透性吸収体２４からなる。毛管基 材２２は、毛管基材２２の平面に対して垂直方向の高さ２６によって区別される トポグラフ的に識別可能な領域３４及び３８を有し、これらの領域は連続的であ るか或いは不連続である。浸透性吸収体２４は、トポグラフ的に識別可能な領域 ３４及び３８の高さ２６と対応する所定のパターンでこれらの領域３４及び３８ に付けられている。 毛管基材２２には、セルロース繊維製の毛管基材２２を製造中にスルーエアー 乾燥することによって、ノブ−ノブエンボス加工によって、ネステッドエンボス 加工によって、又は２枚のシートを互いに積層することによって、トポグラフ的 に高い領域３４及び３８を形成できる。スルーエアー乾燥は、トポグラフ的に高 い領域３６及び３８を持つ毛管基材２２を製造するための特に好ましいプロセス である。これは、毛管基材２２の平面から変形した領域３６及び３８が不連続で あり、変形していない領域３２及び３４よりも密度が低いためである。 毛管基材２２は、好ましくは、領域３４と３８との間で高さ２６が異なってお り、この高さは、液体先駆物質４０を所望の領域３８だけに付けるのに十分であ る。好ましくは、異なる領域３４と３８との間の高さ２６は、少なくとも約０． １３mm（０．００５インチ）である。高さ２６の計測は、拘束圧力を加えな い状態で、当該技術分野で周知のミクロトーム検査術や立体走査型電子顕微鏡造 影術を使用して行われる。 第２図に示すように、後に硬化して浸透性吸収体２４になる液体先駆物質４０ を毛管基材２２のトポグラフ的に高い不連続領域３８に付け、浸透性吸収体２４ が付いていない毛管基材２２の本質的に連続したネットワーク領域３４をその間 に残す。このネットワーク領域は、以下に説明するように、液体先駆物質４０を 付けた不連続領域３６を取り囲む。勿論、液体先駆物質４０を毛管基材２２の反 対側の面に付ける場合には、液体先駆物質４０は本質的に連続したネットワーク 領域３４を形成し、毛管基材２２は浸透性吸収体２４が付いていない不連続領域 ３６を有する。 単一の層にエンボス加工を施すと、密度が局部的に高められたトポグラフ的に 高い不連続領域３８を持つ毛管基材２２が形成される。所望であれば、液体先駆 物質４０をこれらの領域に付けることができる。この場合には、本質的に連続し たネットワーク領域３２に毛管作用によって吸い込まれる熱力学的傾向が、液体 先駆物質を密度が低い領域に付ける場合よりも小さい。しかしながら、上述のよ うに、トポグラフ的に高い領域３６及び３８を持つ毛管基材２２を形成するため の好ましい方法は、スルーエアー乾燥である。 スルーエアー乾燥、ノブ−ノブエンボス加工、及びネステッドエンボス加工は 、１９８５年７月１６日にトローハンに賦与された一般に譲渡された米国特許第 ４，５２９，４８０号、１９６８年１２月３日にウェルズに賦与された一般に譲 渡された米国特許第３，４１４，４５９号、及び１９７５年２月１８日にナイス トランドに賦与された一般に譲渡された米国特許第３，８６７，２２５号の夫々 に例示されている。これらの三つの特許について触れたことにより、これらの特 許に開示されている内容は、トポグラフ的に高い領域３６及び３８を持つ毛管基 材２２の種々の製造方法を示す目的で本明細書中に組み入れたものとする。 上文中で言及した、トローハンに賦与された米国特許第４，５２９，４８０号 に従って製造した毛管基材２２は、連続した高密度領域３２及び不連続の低密度 領域３６を持つため、特に好ましい。更に、低密度領域３６は、ネットワーク領 域３４を形成する高密度領域３２とは高さ２６が異なる不連続領域３８である。 毛管基材２２に付着した浸透性吸収体２４は、任意の浸透性先駆物質、代表的 には、液体先駆物質４０からなるのがよく、浸透性吸収体は、毛管基材２２に第 ３図に示す方法で付けることができる。本明細書中で使用されているように、「 先駆物質」という用語は、硬化時即ち重合時に形態を変えて浸透性吸収体２４に なる任意の材料に関する。本明細書中で使用されているように、「浸透性吸収体 」という用語は、ｇ／ｇベースでその重量の少なくとも１０倍の水溶液、好まし くは合成尿を吸収できる任意の材料に関する。好ましい浸透性吸収体２４には、 ナトリウムアクリレート及びアクリル酸のポリマー、スターチでグラフトしたア クリレートコポリマー、等が含まれる。 合成尿は、蒸留水に溶解した塩の溶液からなり、約０．００２５％のオクチル フェノキシポリエトキシエタノール界面活性剤（ロームアンドハース社のトリト ンＸ−１００）で表面張力を４５dyn/cmに調節してある。合成尿溶液は、１５部 の１％のトリトンＸ−１００、６０部のNaCl、１．８部のCaCl2.2H2O、３．６部 のMgCl2.6H2O、６０００部の蒸留水からなる。 硬化させて固体浸透性吸収体２４にすることができる任意の液体先駆物質４０ が適当である。選択された特定の種類の液体先駆物質４０は、液体先駆物質４０ を所望のパターンで付けることができ、液体先駆物質４０が毛管基材２２の異な る高さ２６まで流れたり移動したりしない限り、本発明にとって重要でない。浸 透性吸収体２４は、好ましくは、乾燥状態でも使用中に湿潤した場合でも動かな い。特に好ましい液体先駆物質４０、及び本発明で使用するための最終的な浸透 性吸収体２４は、ナトリウムアクリレート及びアクリル酸のポリマー、カルボキ シメチルセルロース、光重合剤、及び架橋剤を含む。 好ましい液体先駆物質４０は、中和した又は中和可能なカルボキシル基を持つ 実質的に水溶性のモノマーである。モノマーは、好ましくは、その線状ポリマー が実質的に水溶性であるように十分なカルボキシル基を有する（即ち、カルボキ シル基は親水性である）。更にこのようなモノマーの混合物を使用できる。 カルボキシル基を持つモノマーには、酸、無水物、及びモノマーを含むエステ ル基が含まれる。更に、これらのモノマーには、ヒドロキシル基、アミド基、ア ミノ基、ニトリル基、及び第四アンモニウム塩基のような他の親水基が含まれる 。好ましくは、モノマーは、酸根のような親水基を含む。更に好ましくは、モノ マーは、酸根を少なくとも約５ mol％、最も好ましくは少なくとも約１０ mol％ 含む。 カルボキシル基を含むモノマーには、オレフィン系不飽和酸、そのエステル、 及びオレフィン系炭素−炭素二重結合を少なくとも一つ含む無水物が含まれる。 更に特定的には、これらのモノマーは、オレフィン系不飽和カルボン酸、酸無水 物、スルホン酸、このようなスルホン酸のエステル、及びこれらのモノマーのう ちの任意の二つ又はそれ以上のモノマーの混合物から選択できる。 オレフィン系不飽和カルボン酸のモノマー及びカルボン酸無水物のモノマーに は、アクリル酸及びその誘導体、代表的には、アクリル酸自体、メタクリル酸、 エタクリル酸、アルファークロロアクリル酸、アルファーシアノアクリル酸、ベ ーターメチルアクリル酸（即ちクロトン酸）、アルファーフェニルアクリル酸、 ベーターアクリロキシプロピオン酸、及びベーターステリルアクリル酸、マレイ ン酸、及びマレイン酸無水物が含まれる。この種の他のモノマーには、ソルビン 酸、アンゼリカ酸、桂皮酸、ｐ−クロロ桂皮酸、イタコン酸、シトラコン酸、グ ルタコン酸、アコニット酸、フマル酸、及びトリカルボキシエチレンがある。 オレフィン系不飽和スルホン酸モノマー及びその誘導体には、ビニルスルホン 酸、アリルスルホン酸、ビニルトルエンスルホン酸、スチレンスルホン酸のよう な脂肪族の又は芳香族のビニルスルホン酸、及びスルホエチルアクリレート、ス ルホエチルメタクリレート、スルホプロピルアクリレート、スルホプロピルメタ クリレート、２−ヒドロキシ−３−アクロリキシプロピルスルホン酸、２−ヒド ロキシ−３−メタクリロキシプロピルスルホン酸、及び２−アクリルアミド−２ −メチルプロパンスルホン酸のような、アクリルスルホン酸及びメタクリルスル ホン酸及びその誘導体が含まれる。 カルボキシル基（例えば酸根）は、モノマーと反応して塩を形成できる陽イオ ンで少なくとも部分的に中和されており、中和したカルボキシル基を持つモノマ ーを形成する。このような塩形成陽イオンには、１９８８年４月１９日にブラン デット等に賦与された米国再発行特許第 Re.３２，６４９号に更に詳細に論じら れているように、例えば、アルカリ金属、アンモニウム、置換アンモニウム、及 びアミンが含まれる。同特許について触れたことにより、その特許に開示されて いる内容は、適当な浸透性吸収体２４を示す目的で本明細書中に組み入れたもの とする。中和は、好ましくは、任意の従来の方法で行われ、これにより、全カル ボキシル基の少なくとも約２５ mol％、更に好ましくは少なくとも約５０ mol％ 、最も好ましくは、少なくとも約７５ mol％が中和される。カルボキシル基は、 好ましくは、実質的に水不溶性のポリマーの形成前に中和される、例えば、中和 は、好ましくは、モノマー又はその水溶性ポリマーについて実施される。 カルボキシル基以外の親水基を持つモノマーをカルボキシル基を含むモノマー とともに使用してもよい。他の親水基には、ヒドロキシル基、アミド基、アミノ 基、ニトリル基、及び第四アンモニウム塩基が含まれる。このような基を含むモ ノマーは周知の材料であり、例えば、１９７８年２月２８日にマスダ等に賦与さ れた米国特許第４，０７６，６６３号、及び１９７７年１２月１３日にウェスタ ーマンに賦与された米国特許第４，０６２，８１７号に詳細に記載されており、 これらの特許について触れたことにより、これらの特許に開示されている内容は 本明細書中に組み入れたものとする。モノマーには、このような親水基のうちの 一つ又はそれ以上が含まれているのがよい。 本開示は全体として液体先駆物質４０に関するが、実質的に水溶性のホモポリ マー、コポリマー、又はモノマー反応生成物をモノマーの形態の代わりに又はモ ノマーの形態の他に使用することもできる。このような変形例の出発原料には、 モノマーの実質的に水溶性のホモポリマー及びモノマーの実質的に水溶性の反応 生成物、又はそのホモポリマー及び内部架橋剤が含まれる。例えば、液体先駆物 質４０に周知の重合条件を加えることによって実質的に線状の実質的に水溶性の 浸透性吸収体２４を形成できる。液体先駆物質４０又はその線状ポリマーを本明 細書中に開示した架橋剤のような架橋剤と（加熱によって）反応させることによ って実質的に水溶性の部分的に架橋させた浸透性吸収体２４を形成することもで きる。このような浸透性吸収体２４は、代表的には、架橋のレベルが低く、例え ば、約５％以下である。 毛管基材２２に付けたとき、更に特定的には、毛管基材２２の選択された領域 に付けたとき、液体先駆物質４０が動かないようにするため、毛管基材２２に付 ける前に増粘剤を液体先駆物質４０に加えるのがよい。適当な増粘剤には、ポリ ビニルピロリデン及びヒドロキシエチルセルロースが含まれ、好ましくは、カル ボキシメチルセルロース及びポリアクリル酸である。増粘剤は２重量％の濃度で 液体先駆物質４０に加えるのがよい。 好ましくは、液体先駆物質４０の動力学的粘度は、第２シェルカップを使用し たブルックフィールド粘度計で２０℃で計測すると少なくとも２０００cP（セン チポイス）であり、好ましくは、少なくとも約４０００cPである。 液体先駆物質４０に増粘剤を加えたくない場合には、アクリル酸型の液体先駆 物質４０を部分的に重合させるのがよい。予備重合を行うことによって、液体先 駆物質４０を毛管基材２２に付ける前に残留モノマーを除去することができる。 結果的に得られた浸透性吸収体２４の残留モノマーを最少にすることは、吸収体 構造２０をおむつや衛生ナプキンのような使い捨て吸収体物品で使用しようとす る場合、又は表皮との接触が起こる他の用途で使用しようとする場合に非常に望 ましい。 毛管基材２２に付けるとき、又は毛管基材の選択された領域に付けるときに液 体先駆物質４０が動かないようにすることによって、液体先駆物質４０がその場 で重合できるようにする。本明細書中で使用されているように、液体先駆物質４ ０は、架橋又は他の方法で硬化させて浸透性吸収体２４を形成する場合に現場で 重合され、その後、通常に付けられた場合には、毛管基材２２上の実質的に同じ 位置を占有するものと考えられる。 第３図を参照すると、本発明による吸収体構造２０は、図示の装置５０で製造 することができる。図示の装置５０は、軸線方向に延びる回転自在の三つのロー ル５２、５４、及び５６を有し、これらのロールの軸線は、好ましくは、互いに 平行である。回転自在の三つのロールは、計量ロール５２、トランスファーロー ル５４、及びアンビルロール５６である。三つの平行なロールは、ニップ５８及 び隙間６０を形成する。ニップ５８は、計量ロール５２とトランスファーロール ５４との間に形成される。隙間６０は、トランスファーロール５４とアンビルロ ール５６との間に形成される。 計量ロール５２は、液体先駆物質４０が入ったリザーバ６２内に配置されたグ ラビアロールである。計量ロール５２が回転すると、所定量の液体先駆物質４０ がトランスファーロール５４に付着する。毛管基材２２は、液体先駆物質４０が 表面上に付着したトランスファーロール５４とアンビルロール５６との間の隙間 を通過する。重要なことは、液体先駆物質４０を付けるのが望ましい毛管基材２ ２のトポグラフ的に高い領域３６及び３８がトランスファーロール５４に向い ており、毛管基材２２の残りの部分がアンビルロール５６に載るということであ る。 トランスファーロール５４とアンビルロール５６との間の隙間６０の間隔を増 減させると、基材のトポグラフ的に高い領域３６及び３８の夫々に付けられる液 体先駆物質４０の量が少なくなったり多くなったりするということは当業者には 明らかであろう。同様に、計量ロール５２の設計を変更することによって、一定 の隙間６０のところで毛管基材２２に付けられる液体先駆物質４０の量を変える ことができる。変形例では、液体先駆物質４０をトランスファーロール５４にス プレーすること、トランスファーロール５４を液体先駆物質４０に浸漬すること 、等によってトランスファーロール５４に液体先駆物質４０を付けることができ 、これによって、計量ロール５２を不要にすることができ、又は、計量ロール５ ２とアンビルロール５６との間に形成された隙間６０で計量ロール５２から基材 ２２に直接印刷することによってトランスファーロール５４を不要にすることが できるということは明らかであろう。 毛管基材２２がトランスファーロール５４とアンビルロール５６との間の隙間 ６０を通過するとき、液体先駆物質４０がトランスファーロール５４の周囲と接 触するのに十分な高さ２６を持つ毛管基材２２の領域３８だけに付く。トランス ファーロール５４は、アンビルロール５６に載った毛管基材２２の領域３４とは 接触しない。従って、液体先駆物質４０は毛管基材２２のこれらの部分には付か ない。 上述のように、隙間６０の間隔を調節することによって、種々の量の液体先駆 物質４０、及び最終的に硬化した浸透性吸収体２４を基材の高い領域３６及び３ ８に付けることができる。一般的には、本明細書中で説明した実施例について、 １cm2 の毛管基材２２あたり約１mg乃至約５００mgの液体先駆物質４０を付ける のが適当であるということがわかった。一般的には、吸収体構造２０の最終的な 使用で大量の流体を取扱う場合には、毛管基材２２上の浸透性吸収体２４の量を 多くしなければならない。一般的には、吸収体構造２０の最終的な使用でゲル閉 塞が起こらないようにする場合や流体が吸収体物品２０の他の領域に迅速に移行 する性能を持つ場合には、毛管基材２２上の浸透性吸収体２４の量を少なくしな ければならない。 特定の吸収体構造２０用の毛管基材２２は、消費者用の吸収体構造２０の性能 に影響を及ぼす種々の要因（例えば引張強度、軟らかさ、吸収性）に固有の取捨 考量に従って選択される。毛管基材２２は、性能要因を最適にするように選択さ れ、その結果、消費者は最適の性能を持つ吸収体構造２０を選択する。 吸収体構造２０で使用されるべき毛管基材２２をひとたび消費者の好みに従っ て選択すると、特定の利点が明らかになる。特定的には、種々の高さ２６（アン ビルロール５６と接触した一つの高さの領域３４、トランスファーロール５４と 接触した他の高さの領域３８）を持つ本発明による毛管基材２２は、従来技術で は見られない幾つかの利点を提供する。第１の利点は、トランスファーロール５ ４にグラビアプレートや半径方向に延びる突起を設ける必要なしに液体先駆物質 ４０を毛管基材２２上に特定のパターンで付着させることができるということで ある。代表的には、パターンを備えたトランスファーロール５４は表面が平滑な トランスファーロール５４よりも製造が困難であり、通常は、突起が摩耗するた め、寿命が短い。 本発明の第２の利点は、パターンを備えたトランスファーロール５４を使用し なくてもよく、液体先駆物質４０を付着させるのが所望の毛管基材２２の領域と 浸透性吸収体２４とを整合させなくてもよいということである。グラビアプレー トや半径方向に延びる突起のいずれかを、液体先駆物質４０を付けるのが所望の 毛管基材２２内の特定の坪量の即ち密度の領域３２及び３６と正確に整合させな ければならない。このように整合させることは、理想的な製造条件の下でも達成 することが極めて困難である。これは、毛管基材２２の異なる領域３２及び３６ が顕微鏡的尺度で近接しているためである。異なる領域３２及び３６のピッチ、 及び従って不整合が起こる可能性が、装置５０を通して毛管基材２２を引っ張る ときの張力、毛管基材２２の全体としての坪量、及び他の製造パラメータの通常 の変動に従って変化するため、実際の製造は更に複雑である。第３図に示す方法 を用いた本発明の製造により、液体先駆物質４０を毛管基材２２の所望の領域に 正確に整合した状態で付けることができる。 本発明の第３の利点は、毛管基材２２に付ける液体先駆物質４０のパターン、 及び従って結果的に得られた吸収体構造２０上の浸透性吸収体２４のパターンを 変更することができるということである。本発明の方法によれば、周囲が平滑な トランスファーロール５４を持つ単一の装置５０を多数のパターンについて使用 できる。トポグラフ的形状を持つ毛管基材２２を消費者の好みに従って選択し、 トランスファーロール５４とアンビルロール５６との間の隙間６０に挿入し、隙 間６０の間隔を適当に調節する。トランスファーロール５４は、平滑な表面を備 え続け、毛管基材２２を変えるだけで任意の所望のパターンを得ることができる 。このような製造上の融通性は従来技術では得ることができなかった。 液体先駆物質４０を毛管基材２２に、更に特定的には毛管基材のトポグラフ的 に高い領域３８に付けた後、毛管基材２２の他の領域３４に流れ込んで所望のパ ターンがぼやけたり不正確になったりしないように、液体先駆物質４０が動かな いようにすることが重要である。当該技術分野で周知の任意の適当な技術を使用 して液体先駆物質４０を硬化させることによって動かないようにする。特定の一 般的な技術には、電子ビームや紫外光の照射が含まれる。上述のように、液体先 駆物質４０を毛管基材２２に付けた直後に硬化させて浸透性吸収体２４にし、液 体先駆物質４０が毛管基材２２の他の領域に流れ込まないようにするのが望まし い。液体先駆物質４０が毛管基材２２の他の領域に流れ込まないようにすること は、液体先駆物質４０が付けられる毛管基材２２のトポグラフ的に高い領域３８ の密度が、液体先駆物質４０が付けられない毛管基材２２のトポグラフ的に低い 領域３４よりも低い場合に特に重要である。 液体先駆物質４０の硬化、更に詳細には現場硬化は、液体先駆物質４０を形成 するモノマーに含まれる２−ヒドロキシ−イソ−ブチロフェノン又は２，２−ア ゾビス（２−アミジノ プロパン）ジハイドロクロライド等の遊離基開始剤を重 合させる任意の手段、熱、光線（可視光線又は紫外線）、又は重合反応を生じさ せることができる電離線によって行うことができる。所望であれば、遊離基開始 剤を使用しない浸透性の化学物質を組み込むことができ、これによって、任意の 他の適当な開始剤を使用できる。遊離基開始剤が含まれていないのが望ましい場 合には、電子ビーム照射を使用し、硬化反応を開始する遊離基を発生させる。こ の硬化方法は、液体先駆物質４０を重合し、固体の浸透性吸収体２４ポリマーに 変化させる。かくして、本発明によれば、液体先駆物質４０の付着と重合との間 に追加の工程を必要とせずに液体先駆物質４０を現場で硬化させ、浸透性吸収体 ２４を毛管基材２２上に所望の位置及びパターンで置き、動かなくする。 本発明による幾つかの変形例が可能である。例えば、所望であれば、密度でな く坪量が異なる本質的に連続したネットワーク領域３４及び不連続領域３８を持 つ毛管基材２２をつくることができる。このような毛管基材２２を選択した場合 には、１９８５年４月３０日にジョンソン等に賦与された一般に譲渡された米国 特許第４，５１４，３４５号の第４図によるフォーミングワイヤ、又は１９９３ 年９月１４日にトローハン等に賦与された米国特許第５，２４５，０２５号に開 示されたフォーミングワイヤを使用するのが有利である。これらの特許について 触れたことにより、その特許に開示されている内容は、坪量が異なる領域３２及 び３６を持つ毛管基材２２の製造方法を示す目的で本明細書中に組み入れたもの とする。変形例では、本質的に連続したネットワーク領域３４の上方（又は下方 ） の複数の異なる高さ２６を持つ不連続領域３８が可能である。液体先駆物質４０ は、特定の最小高さ２６を持つ不連続領域３８だけに付けることができ、或いは 、高さ２６の異なる不連続領域３８の各々に異なる量で付けることができる。 別の態様は、最終的に浸透性吸収体２４を形成する液体先駆物質４０の使用を 必要とする。この態様では、浸透性吸収体２４は、それらのゲル強度、即ち吸収 した液体を圧縮力の存在下で保持する能力に従って変わるということがわかる。 更に、浸透性吸収体は、吸収速度、即ち浸透性吸収体２４上に排出された液体を 捕捉し、これによって保持する速度、及びゲル容積、即ちｇ／ｇベースでの吸収 された流体の量に従って変わる。一般的には、特定の浸透性吸収体２４について 、ゲル強度は、ゲル容積及び吸収速度と反比例する。所望であれば、吸収体構造 ２０の中央又はその近くに、吸収速度が更に大きい浸透性吸収体２４を使用でき る。予測では、このような実施例では、排出された液体は迅速に吸収され、容易 には吸収体構造２０の周囲に流れていかない。この周囲を越えて液体が出ると漏 れが起こる。 変形例では、吸収体構造２０は、周囲近くに吸収速度が速い浸透性吸収体２４ を持つ。この構成は、周囲近くの液体が周囲を越えて出る前にこの液体を迅速に 吸収するという利点を提供するものと考えられる。 同様に、吸収体構造２０の中央近くの浸透性吸収体２４は、ゲル強度が比較的 大きい。ゲル強度が比較的大きいため、吸収体構造２０の中央近くに排出された 液体を比較的大量に保持することができ、その結果、このような吸収された液体 が吸収体構造２０の周囲に近付き難くなる。 周囲又はその近くでは、ゲル強度が高いが捕捉速度が低い浸透性吸収体２４を 使用できる。この浸透性吸収体２４は、比較的大量の液体を捕捉するが捕捉速度 が低い。これは、液体が先ず最初に接触するのが吸収体構造２０の中央又はその 近くに配置された捕捉速度が大きい浸透性吸収体２４であり、液体は周囲では間 接的に吸収されるためである。以上の構成のいずれかが、吸収体構造２０の浸透 性吸収体２４の捕捉速度及びゲル強度に関して横方向勾配を提供する。 ゲル強度及び／又は捕捉速度が異なる浸透性吸収体２４を持つ吸収体構造２０ は、複数のチャンバを持つリザーバ６２を使用することによってつくることがで きるものと考えられる。隣接したチャンバの各々には、異なる液体先駆物質４０ が入っている。これらのチャンバは、機械方向に配向された一つ又はそれ以上の 隔壁をリザーバ６２内に挿入することによって形成される。隔壁は、結果的に得 られた吸収体構造２０の浸透性吸収体２４の種類間の所望の境界と対応する。勿 論、トランスファーロール５４及びアンビルロール５６は、液体先駆物質４０が 隣接した隔壁間に移行しないようにするために隔壁と整合させる必要がない。 特に好ましいリザーバ６２は、機械方向に対して横方向に間隔を隔てられた三 つのチャンバを有する。二つの外側のチャンバの各々には、例えば、重合させた ときのゲル強度が比較的大きいが吸収速度が比較的低い同じ液体先駆物質４０が 入っている。中央チャンバには、例えば重合させたときの吸収速度が比較的速い がゲル強度が比較的小さい液体先駆物質４０が入っている。 勿論、三つの（又は所望の任意の他の数の）別々のチャンバの機械方向に対し て横方向での幅は必ずしも等しくなくてもよいということは当業者には明らかで あろう。チャンバの幅は、結果的に得られた吸収体構造２０の毛管基材２２の吸 収性を吸収体構造２０の最終的な使用で決まる必要に合わせて定めるため、所望 に従って調節できる。 吸収体構造２０に付けられる浸透性吸収体２４の性質を横方向で変化させる、 多数の印刷ステーションを使用する別の方法が考えられる。第１印刷ステーショ ンには、所望の幅及び機械方向に対して横方向の位置のトランスファーロール５ ４及びアンビルロール５６が設けられている。上文中に説明した特に所望の性質 を持つ液体先駆物質４０にトランスファーロール５４を浸漬する。この液体先 駆物質４０を、所望の位置（即ち中央三区分、等）と整合し、及びトランスファ ーロール５４の幅及び機械方向に対して横方向の位置と対応する毛管基材２２に 印刷する。 第２印刷ステーションには別のトランスファーロール５４及びアンビルロール ５６が設けられている。このトランスファーロール５４及びアンビルロール５６ もまた毛管基材２２の機械方向に対して横方向の特定の位置と整合し、所望の幅 を有する。勿論、二つの外側のトランスファーロール５４及びアンビルロール５ ６を装置５０の特定の印刷ステーションで並べて使用してもよい。 いずれにせよ、上述のように多数の印刷ステーションを使用でき、浸透性吸収 体２４の性質が横方向で変化する吸収体構造２０を本発明の方法に従って製造す るため、各印刷ステーションにはトランスファーロール５４及びアンビルロール ５６が一つ又はそれ以上設けられている。 吸収体構造２０をおむつや衛生ナプキンのような使い捨て吸収体物品のコアに 組み込む場合、性質が横方向で変化する種々の浸透性吸収体２４を配置するのが 特に有用である。本発明の吸収体構造２０をコアで使用した使い捨ておむつは、 １９７５年１月１４日にブエルに賦与された一般に譲渡された米国特許第３，８ ６０，００３号に従ってつくることができる。勿論、使い捨ておむつは、所望に 応じて幼児又は失禁者のいずれかに合う大きさ及び形体にすることができ、幼児 又は成人のいずれかが着用する使い捨て吸収体物品を含む。本発明の吸収体構造 ２０をコアで使用した衛生ナプキンは、１９９０年８月２１日にオズボーン三世 に賦与された一般に譲渡された米国特許第４，９５０，２６４号に従ってつくる ことができる。上掲の米国特許第３，８６０，００３号及び米国特許第４，９５ ０，２６４号について触れたことにより、これらの特許に開示されている内容は 本発明の吸収体構造２０を使い捨て吸収体物品に組み込むための方法を示す目的 で本明細書中に組み入れたものとする。幾つかの他の変形例が可能であり、これ らの変形例は、全て、添付の特許請求の範囲の範疇にあるということは当業者に は理解されよう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 2119−3Ｂ Ａ４１Ｂ 13/02 Ｄ 7633−3Ｂ Ｄ２１Ｈ 1/34 Ｊ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ)，ＡＭ， ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＺ，Ｅ Ｅ，ＦＩ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＮＯ， ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＩ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，Ｕ Ｚ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 浸透性吸収力及び毛管吸収力の両方を持つ吸収体構造を製造するための 方法において、 間に隙間を形成するように配置されたトランスファーロール及びアンビルロー ルを設ける工程と、 前記トランスファーロールの周囲に液体先駆物質を設ける工程と、 トポグラフ的に識別可能な領域を持つ毛管吸収体基材を設ける工程と、 前記隙間に前記毛管基材を通し、前記毛管基材の所定の領域と前記トランスフ ァーロールの対応する領域との間の前記隙間内での位置が相対的に異なり、前記 毛管基材の前記所定の領域が前記トランスファーロールの前記対応する領域と接 触する工程と、 液体先駆物質を前記トランスファーロールの前記対応する領域から前記基材の 前記所定の領域に付ける工程と、 前記液体先駆物質を現場重合させ、動かなくした浸透性吸収体を前記基材の前 記所定の領域に形成する工程とを有する製造方法。 ２． 浸透性吸収力及び毛管吸収力の両方を持つ吸収体構造を製造するための 方法において、 間に隙間を形成するように軸線方向に平行な関係で配置されたトランスファー ロール及びアンビルロールを設ける工程と、 前記トランスファーロールの周囲に液体先駆物質を設ける工程と、 トポグラフ的に高い領域を持つ毛管吸収体基材を設計工程であって、前記毛管 基材は、前記隙間内にあるとき、前記トポグラフ的に高い領域が前記トランスフ ァーロールに向かって配向され、前記毛管基材は、前記隙間内にあるとき、前記 アンビルロールに載っている工程と、 前記隙間に前記毛管基材を通す工程と、 液体先駆物質を前記オフセットしたトランスファーロールの周囲から前記基材 の前記トポグラフ的に高い領域に付ける工程と、 前記液体先駆物質を現場重合させ、動かなくした浸透性吸収体を前記基材に形 成する工程とを有する製造方法。 ３． リザーバを提供する工程と、 前記液体先駆物質を前記リザーバに入れる工程と、 間にニップを形成するように並置された前記計量ロール及び前記トランスファ ーロールを接触した関係にする、工程と、 前記計量ロールを前記液体先駆物質内に置き、これによって、前記計量ロール の回転時に液体先駆物質を前記リザーバから前記計量ロールに、及び前記毛管基 材に付けるために前記トランスファーロールの周囲に移行する工程とを更に有す る、請求項１又は２に記載の製造方法。 ４． 前記リザーバは、複数の別個のチャンバに分けられており、重合時のゲ ル強度及び／又は吸収速度が異なる複数の液体先駆物質を前記異なるチャンバに 入れる工程を更に有し、前記リザーバを複数の別個のチャンバに分ける前記工程 は、好ましくは、前記リザーバを三分し、二つの外側チャンバ及び中央チャンバ の三つのチャンバに分ける工程を有し、更に好ましくは、種々の液体先駆物質を 前記三分したリザーバに入れる前記工程は、前記外側チャンバ内の前記液体先駆 物質よりもゲル強度が比較的高い液体先駆物質を前記中央チャンバに入れる工程 と、前記中央チャンバ内の前記液体先駆物質よりも吸収速度が比較的速い液体先 駆物質を前記外側チャンバに入れる工程とを有することを特徴とする請求項１乃 至３のうちのいずれか１項に記載の製造方法。 ５． 間に隙間を形成するように配置されたトランスファーロール及びアンビ ルロールを各々有する、トランスファーロール及びアンビルロールからなる複数 の対を提供する工程と、 前記オフセットしたトランスファーロールの各々の周囲に液体先駆物質を付け る工程と、 前記毛管基材を前記複数のトランスファーロール及びアンビルロール間に通す 工程と、 液体先駆物質を前記基材の前記トポグラフ的に高い領域に付ける工程であって 、一つの前記トランスファーロールによって付けられた液体先駆物質の性質が、 異なる前記トランスファーロールによって付けられた前記液体先駆物質と異なり 、好ましくは、前記複数のトランスファーロールが、中央に配置された液体先駆 物質を前記毛管基材に付ける第１トランスファーロール及び前記第１トランスフ ァーロールで付けた前記液体先駆物質の外側の機械方向に対して横方向の位置で 前記毛管基材に液体先駆物質を付ける二つの外側のトランスファーロールからな る、ことを特徴とする工程とを更に有する、請求項１乃至４のうちのいずれか１ 項に記載の製造方法。 ６． 前記液体先駆物質を前記基材に付ける前に予備重合させ、これによって 、重合後の残留モノマーを減少させる工程を更に有する、請求項１又は２に記載 の製造方法。 ７． 増粘剤を前記液体先駆物質に加え、好ましくは前記リザーバ内にある場 合の前記液体先駆物質の動力学的粘度を少なくとも約４０００cPにする工程を更 に有する、請求項１乃至６のうちのいずれか１項に記載の製造方法。 ８． 前記毛管基材は、連続した高密度領域を構成することを特徴とする請求 項１乃至７のうちのいずれか一項に記載の製造方法。 ９． 前記毛管基材は、不連続の低密度領域を構成することを特徴とする請求 項１乃至８のうちのいずれか１項に記載の製造方法。 １０． 請求項１乃至９のうちのいずれか１項に記載の方法で製造した吸収体 構造。